JP4954060B2 - 粒子ビーム加工装置によって処理可能な物質 - Google Patents
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Description
本願は、米国特許出願第10/823920号(出願日:2004年4月14日)に基づく優先権を主張する出願であって、該特許出願の開示内容も本願明細書の一部を成すものである。
i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインク配合物であって、インク並びにラジカル重合及び/又はカチオン重合によって硬化する少なくとも1種のモノマーを含有する該インク配合物、並びに
iii)該インク配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、ラジカル重合及び/又はカチオン重合によって硬化する少なくとも1種のモノマーを含有する該ラッカー。
i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインク配合物であって、インク並びにアクリレートエステル、ビニルエーテル、脂環式ジエポキシド及びポリオールから選択される少なくとも1種のモノマーを含有する該インク配合物、並びに
iii)該インク配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、アクリレートエステル、ビニルエーテル、脂環式ジエポキシド及びポリオールから選択される少なくとも1種のモノマーを含有する該ラッカー。
i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインク配合物であって、インク並びにアクリレートエステル、ビニルエーテル、脂環式ジエポキシド及びポリオールから選択される少なくとも1種のモノマーから誘導される少なくとも1種のポリマーを含有する該インク配合物、並びに
iii)該インク配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、アクリレートエステル、ビニルエーテル、脂環式ジエポキシド及びポリオールから選択される少なくとも1種のモノマーから誘導される少なくとも1種のポリマーを含有する該ラッカー。
i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインク配合物であって、インク及び少なくとも1種の第1ポリマーを含有する該インク配合物、並びに
iii)該インク配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、少なくとも1種の第2ポリマーを含有する該ラッカー。
i)支持体を供給し、
ii)インク並びにアクリレートエステル、ビニルエーテル、脂環式ジエポキシド及びポリオールから選択される少なくとも1種のモノマーを含有するインク配合物を該支持体の少なくとも一部分上に塗布し、次いで
iii)アクリレートエステル、ビニルエーテル、脂環式ジエポキシド及びポリオールから選択される少なくとも1種のモノマーを含有するラッカーを該インク配合物の少なくとも一部分上に塗布する。
i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインク配合物であって、インク並びにラジカル重合及び/又はカチオン重合によって硬化する少なくとも1種のモノマーを含有する該インク配合物、並びに
iii)該インク配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、ラジカル重合及び/又はカチオン重合によって硬化する少なくとも1種のモノマーを含有する該ラッカー。
i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインキ配合物であって、インキ及び少なくとも1種の第1ポリマーを含有する該インキ配合物、並びに
iii)該インキ配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、少なくとも1種の第2ポリマーを含有する該ラッカー。
150〜600の分子量を有するアクリレート化ポリオール、1000〜2000の分子量を有するポリエステルアクリレート、200〜1500の分子量を有するポリエーテルアクリレート、400〜2000の分子量を有するポリエステルウレタンアクリレート、400〜2000の分子量を有するポリウレアアクリレート、及び300〜1000の分子量を有するエポキシアクリレート。
ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリアクリレートエステル、ヘキサンジオールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、並びにこれらのエトキシル化及びプロポキシル化誘導体。
ポリオレフィン(延伸ポリプロピレン(OPP)、注型ポリプロピレン、ポリエチレン及びポリエチレンコポリマーを含む)、
ポリオレフィンコポリマー(エチレンビニルアセテート、エチレンアクリル酸とエチレンビニルアルコール(EVOH)、ポリビニルアルコール及びこれらのコポリマーを含む)、
ポリスチレン、
ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリエチレンナフタレート(PEN)を含む)、
ポリアミド(ナイロン及びMXD6を含む)、
ポリイミド、
ポリアクリロニトリル、
ポリビニルクロリド、
ポリビニルジクロリド、
ポリビニリデンクロリド、
ポリアクリレート、
アイオノマー、
多糖(再生セルロースを含む)、
シリコーン(ゴム及びシーラントを含む)、
天然ゴム、及び
合成ゴム。
多糖(再生セルロースを含む)、
グラシン紙又はクレーで被覆した紙、
板紙(例えば、SBS多重被覆紙)及び
クラフト紙。
i)支持体を供給し、
ii)インク並びにアクリレートエステル、ビニルエーテル、脂環式ジエポキシド及びポリオールから選択される少なくとも1種のモノマーを含有するインク配合物を該支持体の少なくとも一部分上に塗布し、次いで
iii)アクリレートエステル、ビニルエーテル、脂環式ジエポキシド及びポリオールから選択される少なくとも1種のモノマーを含有するラッカーを該インク配合物の少なくとも一部分上に塗布する。
1つの態様においては、EB加工機の作動電圧は60〜110kV、例えば、70〜110kV又は90〜110kVである。
線量=K・(I/S)
式中、Kは加工装置の機械加工収率又は加工装置の生産効率を示す比例定数を示し、Iはビーム流(mA)を示し、Sは支持体の送給速度(フィート/分)を示す。
この実施例においては、モノマーを含有しないインキ配合物(インキ1)及びモノマーを種々の濃度で含有するインキ配合物(インキ2、インキ3及びインキ4)の接着性について比較した。
サン・ケミカルズ社製のインキ[アクア・サン・シアン(Aqua Sun Cyan)R3271−48B]10gを250mlのビーカー内へ入れた。
サン・ケミカルズ社製のインキ(アクア・サン・シアンR3271−48B)10gを250mlのビーカー内へ入れた。ポリエチレングリコール200ジアクリレート(PEG−200SR−259;サルトマー社製)0.25gを、室温下で撹拌しながら該ビーカー内へ添加した(モノマー濃度:2.5%)。モノマーとインキとの間には相分離又は不相溶性の兆候は見られなかった。
サン・ケミカルズ社製のインキ(アクア・サン・シアンR3271−48B)10gを250mlのビーカー内へ入れた。ポリエチレングリコール200ジアクリレート(PEG−200SR−259)0.50gを、室温下で撹拌しながら該ビーカー内へ添加した(モノマー濃度:5%)。モノマーとインキとの間には相分離又は不相溶性の兆候は見られなかった。
サン・ケミカルズ社製のインキ(アクア・サン・シアンR3271−48B)10gを250mlのビーカー内へ入れた。ポリエチレングリコール200ジアクリレート(PEG−200SR−259)1.0gを、室温下で撹拌しながら該ビーカー内へ添加した(モノマー濃度:10%)。モノマーとインキとの間には相分離又は不相溶性の兆候は見られなかった。
25μmの厚さを有するシート(10”×10”)[バイファン・アメリカズ社製の延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム「CEQW」(登録商標)]8枚を準備した。 40dyn/cm の表面張力を有するOPPの処理面へ前記のインキ1〜4をロール法によって塗布した。この被覆フィルムを110℃のオーブン内において、インキが触感で乾燥したと認められるまで乾燥させた。
この実施例は、溶剤型インキを用いるフィルムの調製について説明する。
標準的な溶剤型インキ「MODシールテック(Sealtech)F−11ブルー」(カラー・コンベルチング社製)10gを250mlのビーカー内へ入れた。このインキ中へ1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)(サルトマー・ケミカルズ社製)0.5gを撹拌下で添加した。HDDAは相分離の兆候を伴うことなく溶解した。このビーカーをアルミニウム箔(1.0ミル)で覆い、室温で一夜放置した。インキ+HDDA配合物においては、相分離又は粘度増加は観察されなかった。
アクリル系樹脂で被覆したPETフィルム(48ゲージ)へインキ+HDDA配合物をハンドローラー法によって塗布し、該フィルムを自然乾燥させた。乾燥されたインキ上へEB OPV(ソベレイン・スペシャルティー・ケミカルズ社製の製品「EB 1044−E」)を塗布した。不活性条件下において、OPVをEB処理(110kV;3Mrad)に付した。
この実施例においては、貼り合わせ用接着剤に使用される常套の水性インキへ添加される電子ビーム硬化性モノマーの価値について説明する。
上部フィルム(0.5ミルのポリエステル;PET) 17.0g/m2
インキ(溶剤型インキ又は水性インキ) 3.0g/m2
EB硬化性の貼り合わせ用接着剤(ラッカー) 3.0g/m2
ポリエチレンコポリマー(PE)のシーラント 40.0g/m2
実施例1のインキ1をアクリル系樹脂で被覆したPETフィルム(48ゲージ)上へローラー法によって塗布した。次いで、このフィルムを自然乾燥させた。EB貼り合わせ用接着剤(リオフォル社製の「#76R」)を、マイヤー棒を用いて乾燥インキ上へ塗布した(塗布量:約3.0g/m2)。175ゲージのポリエチレン(プライアント社製)を含む下部フィルムを積層させた。ESI EBユニットを使用することによって(電圧:110kV、線量:3Mrad)、PETフィルムへ電子ビームを照射し、EB硬化性接着剤を硬化させた。
実施例1のインキ3をアクリル系樹脂で被覆したPETフィルム(48ゲージ)上へローラー法によって塗布した。次いで、このフィルムを自然乾燥させた。EB貼り合わせ用接着剤(リオフォル社製の「#76R」)を、マイヤー棒を用いて乾燥インキ上へ塗布した(塗布量:約3.0g/m2)。175ゲージのポリエチレン(プライアント社製)を含む下部フィルムを積層させた。ESI EBユニットを使用することによって(電圧:110kV、線量:3Mrad)、PETフィルムへ電子ビームを照射し、EB硬化性接着剤を硬化させた。
102 電源
110 粒子ビーム発生アセンブリー
112 フィラメント
114 チャンバー
116 エキストラクターグリッド
118 ターミナルグリッド
120 リペラープレート
140 箔支持体アセンブリー
142 薄い箔
144 箔支持体
170 加工アセンブリー
172 ノズル
174 ノズル
176 ノズル
178 ノズル
200 プロセス制御システム
212 真空ポンプ
Claims (37)
- i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインク配合物であって、空気乾燥性又は熱乾燥性インク並びにアクリレートエステル、ビニルエーテル及び脂環式ジエポキシドから選択される少なくとも1種の、高加速化粒子が照射されたとき硬化する電子線硬化性モノマーを含有する該インク配合物、並びに
iii)該インク配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、アクリレートエステル、ビニルエーテル及び脂環式ジエポキシドから選択される少なくとも1種の、高加速化粒子が照射されたとき硬化する電子線硬化性モノマーを含有する該ラッカー
を具有する層状物質であって、該インク配合物の少なくとも一部と該ラッカーの少なくとも一部が、相互に少なくとも部分的に化学結合するように選択される該層状物質。 - インク配合物及び/又はラッカーに含まれるアクリレートエステルが下記の群から選択される多官能性アクリレートエステルである請求項1記載の層状物質:
150〜600の分子量を有するアクリレート化ポリオール、1000〜2000の分子量を有するポリエステルアクリレート、200〜1500の分子量を有するポリエーテルアクリレート、400〜2000の分子量を有するポリエステルウレタンアクリレート、400〜2000の分子量を有するポリウレアアクリレート、及び300〜1000の分子量を有するエポキシアクリレート。 - インク配合物及び/又はラッカーに含まれるアクリレートエステルが下記の群から選択される多官能性アクリレートエステルである請求項1記載の層状物質:
ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシ−エチル)イソシアヌレートのトリアクリレートエステル、ヘキサンジオールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、並びにこれらのエトキシル化及びプロポキシル化誘導体。 - 支持体が下記の群から選択される少なくとも1種のポリマーを含有する請求項1記載の層状物質:
ポリオレフィン、ポリオレフィンコポリマー、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルクロリド、ポリビニルジクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリアクリレート、アイオノマー、多糖、シリコーン、天然ゴム、及び合成ゴム。 - ラッカーが、0.5〜20g/m2の規格化厚を有する請求項1記載の層状物質。
- ラッカーがインク配合物を被覆する請求項1記載の層状物質。
- ラッカーがインク配合物及び支持体表面を被覆する請求項1記載の層状物質。
- ラッカー上に配設される第2支持体をさらに具有する請求項7記載の層状物質。
- インク配合物及びラッカー中の少なくとも1種のモノマーが、125キロボルト以下の電圧で作動する粒子ビーム加工装置から発生される高速加速化粒子の照射によって硬化可能である請求項1記載の層状物質。
- インク配合物及びラッカー中の少なくとも1種のモノマーが、110キロボルト以下の電圧で作動する粒子ビーム加工装置から発生される高速加速化粒子の照射によって硬化可能である請求項1記載の層状物質。
- 高速加速化粒子が0.5〜10Mrad のエネルギーを放出する請求項10記載の層状物質。
- 下記の構成要素i)〜 iii)を具有し、少なくとも1種の第1ポリマーが少なくとも1種の第2ポリマーに化学的に結合した層状物質:
i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインク配合物であって、空気乾燥性又は熱乾燥性インク及び少なくとも1種の、高加速化粒子が照射されたとき硬化する電子線硬化性モノマーから誘導される少なくとも1種の第1ポリマーを含有する該インク配合物、並びに
iii)該インク配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、少なくとも1種の、高加速化粒子が照射されたとき硬化する電子線硬化性モノマーから誘導される少なくとも1種の第2ポリマーを含有する該ラッカー。 - 少なくとも1種の第1ポリマーが少なくとも1種の第2ポリマーの少なくとも一部分に共有結合した請求項12記載の層状物質。
- 少なくとも1種の第1ポリマーが少なくとも1種の第2ポリマーの少なくとも一部分に架橋結合した請求項12記載の層状物質。
- 少なくとも1種の第1ポリマー及び少なくとも1種の第2ポリマーが相互侵入網目構造を含む請求項12記載の層状物質。
- 少なくとも1種の第1ポリマー及び少なくとも1種の第2ポリマーが相互に独立して、アクリレートエステル、ビニルエーテル及び脂環式ジエポキシドから選択される少なくとも1種のモノマーから誘導されるポリマーである請求項12記載の層状物質。
- 請求項12記載の層状物質を含有する包装材料。
- 下記の工程i)〜 iv)を含む層状物質の製造法:
i)支持体を供給し、
ii)空気乾燥性又は熱乾燥性インク並びにアクリレートエステル、ビニルエーテル及び脂環式ジエポキシドから選択される少なくとも1種の、高加速化粒子が照射されたとき硬化する電子線硬化性モノマーを含有するインク配合物を該支持体の少なくとも一部分上に塗布し、
iii)インク配合物中のインク成分を空気乾燥処理又は熱乾燥処理に付し、次いで
iv)アクリレートエステル、ビニルエーテル及び脂環式ジエポキシドから選択される少なくとも1種の、高加速化粒子が照射されたとき硬化する電子線硬化性モノマーを含有するラッカーを該インク配合物の少なくとも一部分上に、該インク配合物の少なくとも一部と該ラッカーの少なくとも一部が相互に少なくとも部分的に化学結合するように選択される条件下で塗布する。 - インク配合物及びラッカーへ、125キロボルト以下の電圧で作動する粒子ビーム加工装置から発生される高速加速化粒子を照射する工程をさらに含む請求項18記載の製造法。
- インク配合物及びラッカーへ、110キロボルト以下の電圧で作動する粒子ビーム加工装置から発生される高速加速化粒子を照射する工程をさらに含む請求項19記載の製造法。
- インク配合物及びラッカーへ、0.5〜10Mrad のエネルギーを放出する高速加速化粒子を照射する工程をさらに含む請求項18記載の製造法。
- 高速加速化粒子がインク配合物及びラッカー中に含まれる電子線硬化性モノマーの重合をもたらす請求項19記載の製造法。
- 重合がラジカル重合である請求項22記載の製造法。
- インク配合物及びラッカーが、アクリレートエステルから選択される電子線硬化性モノマーを含有する請求項23記載の製造法。
- 重合がカチオン重合である請求項22記載の製造法。
- インキ配合物及びラッカーが、脂環式ジエポキシドから選択される電子線硬化性モノマーを含有する請求項25記載の製造法。
- インキ配合物が、フレキソ印刷法、ロータ−グラビア印刷法、オフセットリソグラフ印刷法及び噴霧印刷法から選択される少なくとも1種の印刷法によって塗布される請求項18記載の製造法。
- ラッカーが、ロール塗布法、オフセットグラビア塗布法及び直接グラビア塗布法から選択される少なくとも1種の塗布法によって塗布される請求項18記載の製造法。
- i)支持体、
ii)該支持体の少なくとも一部分上に存在するインク配合物であって、インク並びにラジカル重合及び/又はカチオン重合によって硬化する少なくとも1種のモノマーを含有する該インク配合物、並びに
iii)該インク配合物の少なくとも一部分上に存在するラッカーであって、ラジカル重合及び/又はカチオン重合によって硬化する少なくとも1種のモノマーを含有する該ラッカーを具有する層状物質であって、該インク配合物の少なくとも一部と該ラッカーの少なくとも一部が、相互に少なくとも部分的に化学結合するように選択される該層状物質。 - 化学結合が共有結合である請求項1記載の層状物質。
- 化学結合が架橋結合である請求項1記載の層状物質。
- 化学結合が共有結合である請求項12記載の層状物質。
- 化学結合が架橋結合である請求項12記載の層状物質。
- インクが、溶剤型インクまたは水性インクから選択される請求項1記載の層状物質。
- インク配合物が少なくとも1種の電子線硬化性モノマーを、2.5重量%〜10重量%までの量で含有する請求項1記載の層状物質。
- インクが、溶剤型インクまたは水性インクから選択される請求項12記載の層状物質。
- インク配合物が少なくとも1種の電子線硬化性モノマーを、2.5重量%〜10重量%までの量で含有する請求項12記載の層状物質。
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