JP2020200441A - リキッド印刷インキ、印刷物、及び包装材料 - Google Patents
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Abstract
Description
フィルム基材や紙への印刷に於いて表刷り、裏刷りのいずれの場合も、インキの印刷面にラミネート加工を施す場合がある。フィルム基材としてはOPPフィルム、PETフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンなどが使用され、紙基材としては耐酸紙、コート紙やポリエチレンコート紙などが基材として使用される。
これらの印刷用リキッドインキは、フィルム基材や紙基材に印刷されたインキ皮膜が、直接外力によって擦れたり、他の物質と接触する為に、耐摩擦性や耐スクラッチ性が要求される。インキ面がラミネート加工される場合に於いても、印刷機上でのロールとの摩擦による擦れや、印刷直後のブロッキング性、裏移り性の向上が求められている。
例えば、ウレタン樹脂とセルロース誘導体を使用したグラビアインキ組成物の発明(例えば、特許文献1及び2)、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、ロジン、及びキレートを含む表刷りグラビアインキ組成物の発明(例えば、特許文献3及び4)、エステル系樹脂及びエステル系分散剤を用いた表刷りグラビアインキ組成物の発明(例えば、特許文献5)が成されているが、いずれも種々耐性と前記印刷物の光沢や透明性を兼備できているとは言えない。
(1)ワックスがポリオレフィンワックス及びフィッシャートロプシュワックスからなる群より選ばれる少なくとも一種の炭化水素系ワックスである。
(2)ワックスの酸価が0.5〜20.0mgKOH/gであり、ワックスをインキ全量中に0.1〜5.0質量%含有する。
(3)ワックスとキレート系架橋剤の質量比率が10:1〜1:30を満たす。
本発明においてリキッド印刷インキとは、グラビアインキまたはフレキソインキ等の、印刷版を使用する印刷方法に適用されるリキッド状のインキを指し、好ましくはグラビアインキまたはフレキソインキである。また本発明のリキッド印刷インキは活性エネルギー硬化性の成分を含んでおらず、即ち活性エネルギー線非反応性のリキッドインキである。
なお以下の説明で用いる「インキ」とは全て「印刷インキ」を示す。また「部」とは全て「質量部」を示し、「インキ全量」とは、有機溶剤等の揮発性成分をすべて含んだインキの全量を示し、「インキ固形分全量」とは、揮発性成分を含まない、不揮発性成分のみの全量を示す。
(1)ワックスがポリオレフィンワックス及びフィッシャートロプシュワックスからなる群より選ばれる少なくとも一種の炭化水素系ワックスである。
(2)ワックスの酸価が0.5〜20.0mgKOH/gであり、ワックスをインキ全量中に0.1〜5.0質量%含有する。
(3)ワックスとキレート系架橋剤の質量比率が10:1〜1:30を満たす。
繊維素系樹脂としては、例えばセルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートその他のセルロースエステル樹脂、ニトロセルロース(硝化綿ともいう)、ヒドロキシアルキルセルロース、およびカルボキシアルキルセルロース等が挙げられる。セルロースエステル樹脂はアルキル基を有することが好ましく、当該アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、更にアルキル基が置換基を有していてもよい。
セルロース系樹脂としては、上記のうちセルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、およびニトロセルロースが好ましい。特に好ましくはニトロセルロースである。分子量としては重量平均分子量で5,000〜200,000のものが好ましく、10,000〜50,000が更に好ましい。また、ガラス転移温度が120℃〜180℃であるものが好ましい。本発明のポリウレタン樹脂(A)の併用では、耐ブロッキング性、耐擦傷性その他のインキ被膜物性が向上することが期待できる。
ニトロセルロース(硝化綿)は、天然セルロースと硝酸とを反応させて、天然セルロース中の無水グルコピラノース基の6員環中の3個の水酸基を、硝酸基に置換した硝酸エステルとして得られるものが好ましい。
ニトロセルロース(硝化綿)の添加量としては、インキ全量に対し0.15〜40質量%であることが好ましく、さらに好ましくは1.0〜35質量%である。
ポリアミド樹脂としては、例えば多塩基酸と多価アミンとを重縮合して得ることができる有機溶剤に可溶な熱可塑性ポリアミドである。特に、重合脂肪酸および/またはダイマー酸を含有する酸成分と、脂肪族および/または芳香族ポリアミンの反応物を含むポリアミド樹脂であることが好ましく、更には一級および二級モノアミンを一部含有するものが好ましい。
多塩基酸には、モノカルボン酸を併用することもできる。併用されるモノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、安息香酸、シクロヘキサンカルボン酸等が挙げられる。
ポリアミド樹脂の添加量としては、インキ全量に対し、0.15〜40質量%であることが好ましく、さらに好ましくは1.0〜35質量%である。
ウレタン樹脂としては、ポリオールとポリイソシアネートを反応させて得たポリウレタン樹脂であれば特に限定されない。ポリオールとしては例えば、ポリウレタン樹脂の製造に一般的に用いられる各種公知のポリオールを用いることができ、1種または2種以上を併用してもよい。例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2ブチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3−メチル−1,5ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、1,4−ブチンジオール、1,4―ブチレンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、ソルビトール、ペンタエスリトールなどの飽和または不飽和の低分子ポリオール類(1)、これらの低分子ポリオール類(1)と、セバシン酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、こはく酸、しゅう酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸あるいはこれらの無水物とを脱水縮合または重合させて得られるポリエステルポリオール類(2);環状エステル化合物、例えばポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリ(β−メチル−γ−バレロラクトン)等のラクトン類、を開環重合して得られるポリエステルポリオール類(3);前記低分子ポリオール類(1)などと、例えばジメチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、ホスゲン等との反応によって得られるポリカーボネートポリオール類(4);ポリブタジエングリコール類(5);ビスフェノールAに酸化エチレンまたは酸化プロピレンを付加して得られるグリコール類(6);1分子中に1個以上のヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロプル、アクリルヒドロキシブチル等、或いはこれらの対応するメタクリル酸誘導体等と、例えばアクリル酸、メタクリル酸又はそのエステルとを共重合することによって得られるアクリルポリオール(7)などが挙げられる。
また、反応停止を目的とした末端封鎖剤として、一価の活性水素化合物を用いることもできる。かかる化合物としてはたとえば、ジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン類やエタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類があげられる。更に、特にポリウレタン樹脂中にカルボキシル基を導入したいときには、グリシン、L−アラニン等のアミノ酸を反応停止剤として用いることができる。これらの末端封鎖剤は単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
また、ウレタン樹脂の添加量としては、インキ全量に対し0.15〜40質量%であることが好ましく、さらに好ましくは1.0〜35質量%である。
アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする重合性モノマーが共重合したものであれば特段限定されない。重合性モノマーとしては例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、iso−オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、iso−ノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。重合法も特に限定なく公知の塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合法等で得たものを使用することができる。
アクリル樹脂の重量平均分子量は5,000〜100,000であることが好ましく、より好ましくは10,000〜50,000の範囲である。
また、アクリル樹脂の添加量としては、インキ全量に対し0.15〜40質量%であることが好ましく、さらに好ましくは1.0〜35質量%である。
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂としては、塩化ビニルと酢酸ビニルが共重合したものであれば、特段限定されない。分子量としては重量平均分子量で5,000〜100,000のものが好ましく、10,000〜70,000が更に好ましい。塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の固形分100質量%中、酢酸ビニルモノマー由来の構造は1〜30質量%が好ましく、塩化ビニルモノマー由来の構造は70〜95質量%であることが好ましい。この場合有機溶剤への溶解性が向上、更に基材への密着性、被膜物性、耐擦傷性等が良好となる。
また有機溶剤への溶解性の観点からビニルアルコール構造由来の水酸基を含むものも好ましい。水酸基価としては20〜200mgKOH/gであることが好ましい。また、ガラス転移温度は50℃〜90℃であることが好ましい。
また塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の添加量としては、インキ全量に対し0.15〜40質量%であることが好ましく、さらに好ましくは1.0〜35質量%である。
ロジン系樹脂は、ロジン骨格を有する樹脂であれば特に限定されないが、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジンエステル、ロジンフェノール、重合ロジンなどが好ましい。軟化点(環球法による)が90〜200℃であることが好ましい。
これらのバインダー樹脂は単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
また、これらのバインダー樹脂は、1つまたは複数を組み合わせて使用してもよい。これらの添加量は、インキ全量に対して0.15〜50質量%の範囲であることが好ましく、1〜40質量%の範囲で使用することが最も好ましい。
本発明においては、使用するワックスが、
(1)ポリオレフィンワックス及びフィッシャートロプシュワックスからなる群より選ばれる少なくとも一種の炭化水素系ワックスであり、
(2)ワックスの酸価が0.5〜20.0mgKOH/gの範囲であり、ワックスをインキ全量中に0.1〜5.0質量%含有する事を必須とする。
前記ポリオレフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスは酸化ワックスである事で分散性が良好で光沢や透明性に優れる傾向にある。
前記ポリオレフィンワックスとしては、酸化ポリエチレンワックス、酸化ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
前記ポリオレフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスの酸価が0.5mgKOH/g以上であれば、耐スクラッチ性、耐摩擦性、耐ブロッキング性、及び耐裏移り性を保持しつつ、光沢と透明性をも兼備する事ができる。また、酸価が20.0mgKOH/g以下であれば、耐摩擦性、耐ブロッキング性、及び耐裏移り性の低下を抑制する傾向となる。
また、ポリオレフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのインキ全量中の含有量が0.1質量%以上であれば、耐スクラッチ性、耐摩擦性、耐ブロッキング性、及び耐裏移り性を保持しつつ、光沢と透明性をも兼備する事ができる。
ワックスをインキ全量中の含有量が5.0質量%以下であれば、光沢と透明性を低下することを抑制できる傾向となる。
前記の通りワックスは酸価を持つ酸化ワックスであり、酸化ワックスとキレート系架橋剤がもたらす架橋効果による酸化ワックスとキレート系架橋剤の特定比率の範囲は、耐スクラッチ性、耐摩擦性、耐ブロッキング性、及び耐裏移り性を保持しつつ、光沢と透明性をも兼備する本願発明の効果に重要な影響を及ぼす。
即ち、ワックスとキレート系架橋剤の質量比率が10:1について、ワックスの比率が10以下であれば、光沢と透明性を低下することを抑制できる傾向となる。
また、ワックスとキレート系架橋剤の質量比率が1:30について、キレート系架橋剤の比率が30以下であれば、光沢、透明性、耐スクラッチ性、耐摩擦性、耐ブロッキング性、及び耐裏移り性の全てについて全体に低下する事を抑制する事ができる。
ワックスとキレート系架橋剤の質量比率は、中でも6:1〜1:10であることが好ましく、最も好ましくは2:1〜1:1である。
ワックスを微粉化する方法としては、ワックスを微粉化できる方法であれば特に限定されないが、例えばジェットミル、ボールミルなどを用いて粉砕する方法が挙げられる。なお、ワックスの微粉体を製造するには、粉砕する以外に溶剤を用いた溶融冷却法やスプ
レー式の造粒など、粉砕以外の造粒方法も使用可能である。
いずれの添加方法に於いてもインキ中のワックス微粒子の一次平均粒径は0.5μm〜15μmの範囲に、さらに好ましくは1〜10μmの範囲にあることが望ましい。
本発明でリキッド印刷インキで使用するキレート系架橋剤としては凝集力向上を目的とするキレートタイプの金属有機化合物が好ましい。金属キレート系架橋剤としてはチタン系キレート架橋剤、ジルコニウム系キレート架橋剤、又はアルミニウム系キレート架橋剤を使用することが出来る。中でもチタン系キレート架橋剤が好ましい。キレートタイプの金属有機化合物を用いれば、加温せずとも架橋反応が完結する一方で、常温での加水分解も起こり難く安定した架橋反応が得られ、特に分子中にアミンが存在する場合にその効果は大である。
尚、キレート系架橋剤の配合量は、キレート系架橋剤の有効成分として、リキッド印刷インキ全量の0.1〜5.0質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜3.0質量%である。
本発明のリキッド印刷インキで使用する有機溶剤としては、特に制限はないが、たとえばトルエン、キシレン、ソルベッソ#100、ソルベッソ#150等の芳香族炭化水素系有機溶剤、ヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系有機溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ギ酸エチル、プロピオン酸ブチル等のエステル系の各種有機溶剤が挙げられる。また水混和性有機溶剤としてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、シクロハキサノン等のケトン系、エチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、エチレングリコール(モノ,ジ)エチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、モノブチルエーテル、ジエチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、ジエチレングリコール(モノ,ジ)エチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、プロピレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル等のグリコールエーテル系の各種有機溶剤が挙げられる。これらを単独または2種以上を混合しても用いることができる。
中でもポリウレタン樹脂、硝化綿への溶解性の観点から、イソプロピルアルコール/酢酸エチル/メトキシプロパノールの混合液がより好ましい。また、乾燥調整のためにインキ全量の10質量%未満であればグリコールエーテル類を添加する事も出来る。
本発明のリキッド印刷インキとしては、着色剤を含まないインキの濃度調整用ニス及びオーバープリントニスとして使用することもできるし、着色剤を含む美粧性等を付与する目的でデザイン印刷等に用いる着色剤を含むインキとして使用することもできる。
着色剤としては顔料が好ましく、一般のインキ、塗料、及び記録剤などに使用されている無機顔料、有機顔料を挙げることができる。有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、アゾ系、フタロシアニン系、ハロゲン化フタロシアニン系、アントラキノン系、アンサンスロン系、ジアンスラキノニル系、アンスラピリミジン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、フラバンスロン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリン系、インダンスロン系、カーボンブラック系などの顔料が挙げられる。また、例えば、カーミン6B、レーキレッドC、パーマネントレッド2B、ジスアゾイエロー、ピラゾロンオレンジ、カーミンFB、クロモフタルイエロー、クロモフタルレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジオキサジンバイオレット、キナクリドンマゼンタ、キナクリドンレッド、インダンスロンブルー、ピリミジンイエロー、チオインジゴボルドー、チオインジゴマゼンタ、ペリレンレッド、ペリノンオレンジ、イソインドリノンイエロー、アニリンブラック、ジケトピロロピロールレッド、昼光蛍光顔料等が挙げられる。また未酸性処理顔料、酸性処理顔料のいずれも使用することができる。以下に有機顔料として好ましいものの具体的な例を挙げる。
藍色顔料としてC.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、
緑色顔料としてC.I.ピグメントグリーン7、
赤色顔料としてC.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド166、
紫色顔料としてC.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット37、
黄色顔料としてC.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー139、
橙色顔料としてC.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ64、
等が挙げられ、これらの群から選ばれる少なくとも一種または二種以上を使用することが好ましい。
インキ中に気泡や予期せずに粗大粒子などが含まれる場合は、印刷物品質を低下させるため、濾過などにより取り除くことが好ましい。濾過器は従来公知のものを使用することができる。
インキの粘度は、使用される原材料の種類や量、バインダー樹脂、顔料、有機溶剤などを適宜選択することにより調整することができる。また、インキ中の顔料の粒度および粒度分布を調節することによりインキの粘度を調整することもできる。
即ち、インクジェットインキの場合、ノズルから吐出したインク滴が、直接基材に密着し印刷物を形成するのに対し、本発明のリキッド印刷インキは、印刷インキを一旦印刷版又は印刷パターンに密着・転写した後、インキのみを再度基材に密着させ、必要に応じて乾燥させ印刷物とするものである。
本発明のリキッド印刷インキを用いてグラビア印刷方式やフレキソ印刷方式から形成される印刷インキの膜厚は、例えば10μm以下、好ましくは5μm以下である。
基材フィルムの印刷面には、コロナ放電処理がされていることが好ましく、アルミ、シリカ、アルミナ等が蒸着されていてもよい。
なお、本発明におけるGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による重量平均分子量(ポリスチレン換算)の測定は東ソー(株)社製HLC8220システムを用い以下の条件で行った。
分離カラム:東ソー(株)製TSKgelGMHHR−Nを4本使用。カラム温度:40℃。移動層:和光純薬工業(株)製テトラヒドロフラン。流速:1.0ml/分。試料濃度:0.4質量%。試料注入量:100マイクロリットル。検出器:示差屈折計。
粘度はトキメック社製B型粘度計で25℃において測定した。
ワックスの酸価は、ワックス固形分1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数を示すものであり、各々乾燥させた樹脂ワックスを、JISK2501に準じた水酸化カリウム・エタノール溶液による電位差滴定から算出した。
工業用硝化綿L1/8(ニトロセルロース、固形分30%、JIS K−6703により溶液濃度25.0%における粘度1.6〜2.9%品 太平化学製品株式会社製)37.5部に、イソプロピルアルコール/酢酸エチル/酢酸ノルマルプロピル/メチルシクロヘキサン(重量比で25/25/13/10の比率)の混合液を62.5部加え、充分混合しニトロセルロース樹脂溶液Nを作製した。
セルロースアセテートプロピオネートCAP482−0.5(Eastman Chemical社製)20部に、イソプロピルアルコール/酢酸エチル/酢酸ノルマルプロピル/メチルシクロヘキサン(重量比で25/25/13/10の比率)の混合液を80部加え、充分混合しセルロースエステル樹脂溶液C1を作製した。
セルロースアセテートブチロネートCAB381−0.5(Eastman Chemical社製)20部に、イソプロピルアルコール/酢酸エチル/酢酸ノルマルプロピル/メチルシクロヘキサン(重量比で25/25/13/10の比率)の混合液を80部加え、充分混合しセルロースエステル樹脂溶液C2を作製した。
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ダイマー酸(ハリダイマー270S;ハリマ化成(株)製)100部、トール油脂肪酸(ハートールFA−1;ハリマ化成(株)製)1部、セバシン酸5部、エチレンジアミン10部、ヘキサメチレンジアミン5部、及びトリフェニルホスフィン0.24部を入れ、系内を窒素雰囲気とし、さらに、窒素気流下均一化の攪拌しながら200℃までゆっくりと昇温する。続いて攪拌しながら200℃にて5時間脱水縮合を行うことにより、固形分20%、軟化点123℃、アミン価2、酸価8、数平均分子量10,000のトール脂肪酸由来のダイマー酸変性ポリアミド樹脂溶液Paを得た。
撹拌機、温度計、ジムロ−ト型還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた1リットルの四ツ口フラスコに、アジピン酸と3−メチル−1,5−ペンタンジオールから得られる数平均分子量5100のポリエステルポリオール264.20部を仕込み、窒素ガスを流し、撹拌しながら50℃に昇温した。続いて、イソホロンジイソシアネート28.01部を加え、イソシアネート基の残存率であるNCO%が1.99%に達する迄90℃で反応させた。冷却後、酢酸n−プロピル157.34部を加え、末端にイソシアネート基を有したウレタンプレポリマー溶液(B2)を得た。
続いて、撹拌機、温度計、ジムロート型還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた、1リットルの四ツ口フラスコに、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン10.96部、モノエタノールアミン1.37部、酢酸n−プロピル411.00部、n−プロピルアルコール142.00部、ウレタンプレポリマー溶液(B2)449.55部を加え、45℃で4時間反応させて、固形分30%、重量平均分子量48,000、のポリウレタン樹脂溶液Puを得た。
固形アクリル樹脂(三菱ケミカル(株)製ダイヤナールBR−90)を酢酸エチルにて攪拌溶解して30%溶液とし、これをアクリル系樹脂溶液Acとした。
水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(樹脂モノマー組成が質量%で塩化ビニル/酢酸ビニル/ビニルアルコール=92/3/5、水酸基価(mgKOH)=64)を酢酸エチルで25%溶液とし、これを塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂溶液Evとした。
得られたニトロセルロース樹脂溶液N−1を8部、フタロシアニン系青色顔料10部(DIC(株)製FASTGEN Blue LA5380 B15:3)、酸化ポリエチレンワックスであるハイワックス210MP(三井化学株式会社製、固形分酸価1.0mgKOH/g)0.1部、酢酸エチル60部、イソプロピルアルコール12.9部、メトキシプロパノール5部の混合物(計100部)を練肉した後に、チタンキレートTYTAN TAA(Borica社製)3.0部、可塑剤としてクエン酸アセチルトリブチル1.0部を添加し、青色リキッド印刷インキを作製した。
実施例2〜210、比較例1〜54の青色リキッド印刷インキ、及び実施例211〜232の白色リキッド印刷インキについて、表1〜15の組成に従い、実施例1と同様にリキッド印刷インキを作製した。
また、実施例211〜232については、FASTGEN Blue LA538010部の代わりに、酸化チタンR−830(石原産業株式会社製)20部を使用し、酢酸エチルを50部とし白色リキッド印刷インキを作製した。
また、固形分酸価0.6mgKOH/gのワックスとして、SasolwaxH1(フィッシャートロプシュワックス、固形分酸価0.1mgKOH/g、Sasol Performance Chemicals社製)とハイワックス210P(酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価0mgKOH/g、三井化学(株)社製)を質量比1:2で混合させたものを作製し使用した。
得られた青色リキッド印刷インキ、又は白色リキッド印刷インキを各々ガラス瓶に採取し、60℃で20日間保存を行ない、その後、離合社製ザーンカップ#4を用いて保存前と保存後の粘度変化を次の5段階にて評価した。
(評価基準)
5:粘度差が2秒未満で、粘度変化がほとんど無い。
4:粘度差が2秒以上5秒未満であり、粘度変化が僅かに見られる。
3:粘度差が5秒以上10秒未満であり、粘度変化がやや多い。
2:粘度差が10秒以上15秒未満であり、粘度変化が多い。
1:粘度差が15秒以上であり、粘度変化が非常に多い。
得られた青色リキッド印刷インキ、又は白色リキッド印刷インキを版深35μmグラビア版を備えたグラビア校正機により、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(以下OPPフィルム)に印刷して45℃で乾燥し、印刷物を得た。
得られた印刷物について、印刷物の光沢、透明性について下記の試験方法に従って評価を行った。
また、耐摩耗性、耐スクラッチ性、及び耐ブロッキング性の評価を行った。
得られた青色リキッド印刷インキ、又は白色リキッド印刷インキを版深35μmグラビア版を備えたグラビア校正機により、片艶クラフト紙に印刷して45℃で乾燥し、印刷物を得た。
得られた印刷物について、耐摩耗性、及び耐裏移り性の評価を行った。
得られたOPPフィルム印刷物について、BYK‐Gardner社製 Micro−TRI−gross meterの60°の光沢値および目視にて、光沢を評価した。
(評価基準)
5.光沢値50以上で良好である。
4.光沢値20以上50未満で実用可能である。
3.目視でややマット感がある。
2.マット感が強い。
1.光沢がまったく無い。
日本電色社製(NDH500)濁度計を用い、OPPフィルム印刷物の印刷部の透明度(ヘイズ値)を計測した。ヘイズ値は数値が小さい程、透明度が高い。
青色インキについては、比較例1で作製した青インキの印刷物を標準とし比較を行い下記の判定基準とした。酸化チタンを分散した白色インキは白色不透明なため本評価を実施していない。
(評価基準)
5:ヘイズ値が比較例1との比較で数値低下が5%未満である。
4:ヘイズ値が比較例1との比較で数値低下が5%以上10%未満である。
3:ヘイズ値が比較例1との比較で数値低下が10%以上20%未満である。
2:ヘイズ値が比較例1との比較で数値低下が20%以上40%未満で、目視で明らかに不透明である。
1:ヘイズ値が比較例1との比較で数値低下が40%以上で、目視で著しく不透明である。
得られたOPPフィルム印刷物、及び片艶クラフト紙印刷物について、株式会社大栄科学精器製作所製 学振型耐摩擦試験機を使用し、インキ印刷部分に荷重2.5N/cm2をかけた上質紙で擦り、印刷部分が全体の20%以上擦り取られるまでの擦り回数を基準に、強度を下記の5段階で評価した。
(評価基準)
5:100回以上である。
4:80回以上100回未満である。
3:60回以上80回未満である。
2:40回以上60回未満である。
1:40回未満である。
爪によりOPPフィルム印刷物の印刷皮膜を擦った際の外観の状態を目視判定にて下記の5段階で評価した。
(評価基準)
5:10回以上擦っても皮膜が剥がれない。
4:10回の擦れでわずかに皮膜が剥がれる。
3:4〜5回の擦れで皮膜が剥がれる。
2:2〜3回の擦れで皮膜が剥がれる。
1:1回の擦れで皮膜が容易に剥がれる。
印刷直後のOPPフィルム印刷物の印刷面と非印刷面が接触するようにフィルムを重ね合わせ、10kgf/cm2の加重をかけ、40℃の環境下に12時間経時させ、取り出し後、非印刷面へのインキの転移の状態を、次の5段階で目視評価した。3以上であれば使用可能とした。
(評価基準)
5:非印刷面へのインキの転移量0%で転移が見られない。
4:5%未満の僅かな転移が見られる。
3:5%以上〜10%未満の転移が見られる。
2:10%以上〜20%未満の転移が見られる。
1:20%以上が転移している。
印刷直後の片艶クラフト紙印刷物の印刷面と非印刷面とを接触させて重ね合わせ、印刷面の裏側からボールペンで同一箇所を5回擦り、非印刷面に移るインキの色の度合いを次の5段階で目視評価した。
(評価基準)
5:全く色が移らず裏移りしていない。
4:僅かに色が移っている。
3:多少色が移っているが実用上使用できるレベルである。
2:色が移っている。
1:完全に色が移っている。
・FASTGEN Blue LA5380:フタロシアニン系青色顔料、DIC(株)社製
・R−830:酸化チタン、石原産業(株)社製
・硝化綿L1/8:太平化学製品(株)製
・CAP482−0.5:セルロースアセテートプロピオネート、ガラス転移点142℃、数平均分子量25,000、Eastman Chemical社製
・CAP381−0.5:セルロースアセテートブチロネート、ガラス転移点130℃、数平均分子量30,000、Eastman Chemical社製
・硝化綿L1/8:太平化学製品(株)製
・ダイヤナールBR−90:アクリル樹脂、三菱ケミカル(株)製
・ハイワックス200P:ポリエチレンワックス、固形分酸価0mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス220P:ポリエチレンワックス、固形分酸価0mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス320P:ポリエチレンワックス、固形分酸価0mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス420P:ポリエチレンワックス、固形分酸価0mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックスNP056:ポリエチレンワックス、固形分酸価0mgKOH/g、三井化学(株)社製
・SasolwaxH1N6:フィッシャートロプシュワックス、固形分酸価0mgKOH/g、Sasol Performance Chemicals社製
・SasolwaxH1:フィッシャートロプシュワックス、固形分酸価0.1mgKOH/g、Sasol Performance Chemicals社製
・SasolwaxH1:フィッシャートロプシュワックス、固形分酸価0.1mgKOH/g、Sasol Performance Chemicals社製
・SasolwaxH1:フィッシャートロプシュワックス、固形分酸価0.1mgKOH/g、Sasol Performance Chemicals社製とハイワックス210P:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価0mgKOH/g、三井化学(株)社製の質量比1:2の混合物(固形分酸価0.6mgKOH/g)
・ハイワックス210MP:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価1.0mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス220MP:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価1.0mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス320MP:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価1.0mgKOH/g、三井化学(株)社製
・Sasolwax A859:フィッシャートロプシュワックス、固形分酸価5.0mgKOH/g、Sasol Performance Chemicals社製
・Sasolwax A2:フィッシャートロプシュワックス、固形分酸価11mgKOH/g、Sasol Performance Chemicals社製
・ハイワックスNP50605A:酸化ポリプロピレンワックス、固形分酸価11mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス4051E:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価12mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス4202E:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価17mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス4052E:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価20mgKOH/g、三井化学(株)社製
・Sasolwax A28:フィッシャートロプシュワックス、固形分酸価28mgKOH/g、Sasol Performance Chemicals社製
・ハイワックス2203A:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価30mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックスNP0555A:酸化ポリプロピレンワックス、固形分酸価45mgKOH/g、三井化学(株)社製
・ハイワックス1105A:酸化ポリエチレンワックス、固形分酸価60mgKOH/g、三井化学(株)社製
・TYTAN TAA:チタンキレート、Borica社製
・TYTAN AP910:ジルコニウムキレート、Borica社製
・オルガチックスAL−3200:アルミニウムキレート 松本ファインケミカル(株)社製
・クエン酸アセチルトリブチル(ATBC):可塑剤
Claims (8)
- バインダー樹脂、ワックス、有機溶剤、キレート系架橋剤を含有し、以下を満たすことを特徴とするリキッド印刷インキ。
(1)ワックスがポリオレフィンワックス及びフィッシャートロプシュワックスからなる群より選ばれる少なくとも一種の炭化水素系ワックスである。
(2)ワックスの酸価が0.5〜20.0mgKOH/gであり、ワックスをインキ全量中に0.1〜5.0質量%含有する。
(3)ワックスとキレート系架橋剤の質量比率が2:1〜1:1を満たす。
(4)印刷するための基材が、未延伸または延伸のポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、又はポリアリレート樹脂又はそれらの混合物等の熱可塑性樹脂よりなるフィルムやこれらの積層体、またはクラフト紙である。
- 前記キレート系架橋剤がチタン系キレート架橋剤、ジルコニウムキレート系架橋剤、又はアルミニウムキレート系架橋剤である請求項1に記載のリキッド印刷インキ。
- 前記バインダー樹脂として繊維素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、又は塩化ビニル系樹脂を含有する請求項1又は2に記載のリキッド印刷インキ。
- 前記(4)印刷するための基材が、二軸延伸ポリプロピレンフィルムまたはクラフト紙である請求項1〜3のいずれか1つに記載のリキッド印刷インキ。
- 請求項1〜4のいずれか1つに記載のリキッド印刷インキを、未延伸または延伸のポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、又はポリアリレート樹脂又はそれらの混合物等の熱可塑性樹脂よりなるフィルムやこれらの積層体、またはクラフト紙に印刷してなる印刷物。
- 請求項1〜4のいずれか1つに記載のリキッド印刷インキを、二軸延伸ポリプロピレンフィルムまたはクラフト紙に印刷してなる印刷物。
- 請求項1〜4のいずれか1つに記載のリキッド印刷インキを未延伸または延伸のポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、又はポリアリレート樹脂又はそれらの混合物等の熱可塑性樹脂よりなるフィルムやこれらの積層体、またはクラフト紙に印刷した印刷物を使用した包装材料。
- 請求項1〜4のいずれか1つに記載のリキッド印刷インキを二軸延伸ポリプロピレンフィルムまたはクラフト紙に印刷した印刷物を使用した包装材料。
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