JP5478275B2 - ラベル用印刷インキおよびラベル - Google Patents
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Description
上記のように、本発明のラベル用印刷インキは、シュリンク加工に対する追従性とタックフリー性に優れた印刷層を形成しうるため、シュリンクラベルを含む様々なラベルに用いることが可能で、汎用性に優れる。本発明のラベル用印刷インキは、特に、高収縮性のシュリンクラベル用印刷インキとして好適に用いることができる。
本発明の印刷インキは、セルロース系樹脂及びガラス転移温度が50℃以上であるアクリル系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも1種の樹脂、並びに、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマーを、必須成分として含有する印刷インキである。なお、本明細書においては、セルロース系樹脂及びガラス転移温度が50℃以上であるアクリル系樹脂からなる群より選ばれた樹脂(少なくとも1種の樹脂)を「特定樹脂」と称する場合がある。本発明の印刷インキ中に、セルロース系樹脂及びガラス転移温度が50℃以上であるアクリル系樹脂からなる群より選ばれた2種以上の樹脂が含まれる場合には、それら全ての樹脂が「特定樹脂」である。
本発明の印刷インキは、上記のとおり、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマーを含有する。上記の活性エネルギー線ラジカル重合性モノマーは、本発明の印刷インキより形成される印刷層におけるベースポリマーを形成する原料成分である。
本発明の印刷インキは、上記のとおり、セルロース系樹脂及びガラス転移温度が50℃以上であるアクリル系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも1種の特定樹脂を含有する。上記特定樹脂は比較的高いガラス転移温度(Tg)を有しているため、該特定樹脂を印刷インキ中に添加することにより、印刷インキより形成される印刷層がある程度硬くなり、印刷層のタックを低減できる。また、印刷インキ中に高分子量成分である特定樹脂が特定量含まれることにより、印刷インキ中の低分子量成分の含有量が相対的に少なくなるため、印刷インキの反応性が向上し、残存モノマーが低減する。これにより、印刷層のタックを低減できる。一方、上記特定樹脂は、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマーと架橋反応しないため、印刷層のシュリンク加工に対する追従性を低下させることがない。このため、印刷層のシュリンク加工に対する追従性とタックフリー性を両立させることができる。さらに、上記特定樹脂は、印刷インキの粘度、塗布性を調整する効果も発揮する。
本発明の印刷インキは、活性エネルギー線重合開始剤(「光重合開始剤」と称する場合がある)を含有することが好ましい。上記光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤が好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルケタール類、アセトフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アセトフェノン誘導体、ベンジル、ベンゾフェノン、ベンゾフェノン誘導体、α−アシロキシムエステル、チオキサントン誘導体、アントラキノン誘導体、芳香族過酸化エステル類などが挙げられる。これらは単独もしくは2種以上を混合して使用される。光重合開始剤(特に、光ラジカル重合開始剤)の含有量は、特に限定されないが、印刷インキの総重量(100重量%)に対して、0.5〜10重量%が好ましく、より好ましくは1〜7重量%である。
本発明の印刷インキは、印刷層の着色などの目的で、色材(着色剤)を含有してもよい。色材としては、印刷インキに用いられる公知乃至慣用の染料や顔料を用いることが可能で、特に限定されないが、顔料が好ましく用いられる。上記顔料は、用途等に応じて、印刷インキに用いられる公知乃至慣用の有機、無機の着色顔料を用いることができ、特に限定されないが、例えば、酸化チタン(二酸化チタン)等の白顔料、銅フタロシアニンブルー等の藍(青色)顔料、縮合アゾ系顔料などの赤色顔料、アゾレーキ系顔料等の黄色顔料、カーボンブラック、アルミフレーク、雲母(マイカ)等が用途に合わせて選択、使用できる。また、顔料として、その他にも、光沢調整などの目的で、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、アクリルビーズ等の体質顔料も使用できる。上記顔料は1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の印刷インキは、必須成分である活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー及び特定樹脂、並びに、任意成分である活性エネルギー線重合開始剤及び色材(顔料等)以外にも、必要に応じて、特定樹脂以外の樹脂(「その他の樹脂」と称する場合がある)、可塑剤、滑剤、沈降防止剤、分散剤、安定剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、色別れ防止剤、香料、消臭剤等の添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲内で含有していてもよい。
基材の少なくとも片面側に上記の本発明の印刷インキを塗布し、活性エネルギー線照射により硬化させることにより印刷層を形成し、ラベルを作製できる。なお、本発明の印刷インキを活性エネルギー線照射により硬化させて形成した印刷層を「本発明の印刷層」と称する場合がある。また、基材の少なくとも片面側に本発明の印刷層を有するラベルを「本発明のラベル」と称する場合がある。
本発明のラベルにおける基材(基材層)は、印刷層の担体(支持体)となり、ラベルの強度、剛性や収縮特性に主たる影響を及ぼす層である。上記基材は、プラスチックフィルムや合成紙等のプラスチック製基材、紙製基材、不織布や織布などの布製基材などが挙げられる。中でも、プラスチック製基材が好ましく、より好ましくはプラスチックフィルム、さらに好ましくはシュリンクフィルム(熱収縮性フィルム)である。上記プラスチックフィルム(特に、シュリンクフィルム)は、公知のプラスチックラベル(シュリンクラベル)の基材として用いられるプラスチックフィルム(シュリンクフィルム)を用いることができる。
本発明のラベル(特にプラスチックラベル)の積層構成は、特に限定されないが、例えば、表側(ラベルの表側)から、
基材/本発明の印刷層、本発明の印刷層/基材からなる2層積層構成;
本発明の印刷層/基材/本発明の印刷層、基材/本発明の印刷層/本発明の印刷層、本発明の印刷層/基材/本発明の印刷層/本発明の印刷層、基材/他の印刷層/本発明の印刷層、本発明の印刷層/基材/他の印刷層/本発明の印刷層等の多層積層構成が挙げられる。
本発明のラベルの中でも、シュリンクラベルの加工方法(筒状シュリンクラベルの加工方法)の例を下記に示す。本発明のラベルは筒状シュリンクラベルに加工してもよい。例えば、シュリンクラベルの主配向方向が周方向となるように円筒状に成形する。具体的には、主配向方向に所定幅を有するシュリンクラベルを、シュリンクラベルの外面(外側)が表側となるように主配向方向の両端を重ね合わせて筒状に形成し、ラベルの一方の側縁部に、帯状に約2〜4mm幅で、テトラヒドロフラン(THF)などの溶剤や接着剤(以下接着剤等)を内面に塗布し、該接着剤等塗布部を、他方の側縁部の外面に接着し、筒状のシュリンクラベルを得る。なお、上記の接着剤等を塗工する部分及び接着する部分には、印刷層が設けられていないことが好ましい。
なお、表1には、実施例、比較例で用いた印刷インキの配合組成(配合量)及び得られたシュリンクラベルの評価結果を示した。上記の印刷インキの配合組成は、重量基準の配合量(重量部)で示した。
(印刷インキ)
活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー(単官能モノマー)として、アクリロイルモルホリン((株)興人製、商品名「ACMO」:特定モノマー)49重量部、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート(東亞合成(株)製、商品名「アロニックス M−5700」:特定モノマー)39重量部を用いた。
特定樹脂として、セルロース系樹脂である酢酸プロピオン酸セルロース(イーストマンケミカル製、商品名「CAP−504−0.2」)5重量部を用いた。
活性エネルギー線重合開始剤として、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、商品名「DAROCUR TPO」)5重量部を用いた。
界面活性剤として、有機変性(エポキシ変性)ポリシロキサン(信越化学工業(株)製、商品名「X−40−2670」)1重量部を用いた。
滑剤として、酸化ポリエチレン系ワックス(クラリアントジャパン(株)製、商品名「Ceridust 3715」)1重量を用いた。
上記の各成分(活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー、特定樹脂、活性エネルギー線重合開始剤、界面活性剤及び滑剤)を、ホモディスパーを用いて混合して、印刷インキ(100重量部)を作製した。
上記の印刷インキを、ポリエステル(PET)系シュリンクフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「スペースクリーン S7042」、厚み:45μm、主配向方向(幅方向)の熱収縮率(90℃、10秒):60%)の片面に、卓上フレキソ印刷機(RK Print Coat Instruments Ltd.製、商品名「RK フレキシプルーフ100」)および80L/cmのアニロックスを用いて、工程速度50m/分で全面フレキソ印刷(印刷インキ層(塗布層)厚み:2.5μm)を施した。
続いて、上記の印刷インキを塗工したシュリンクフィルムに、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、商品名「LIGHT HAMMER−10」:H+バルブ)を用いて、ランプ出力144W/cm、工程速度50m/分の条件で1回(1パス)、紫外線照射を行い、印刷インキ層を硬化させて、シュリンクラベル(印刷層厚み:2.5μm)を得た。
表1に示すように、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー(単官能モノマー)、特定樹脂の配合量などを変更して、実施例1と同様にして、印刷インキを作製した。また、上記印刷インキを用いて、実施例1と同様にして、シュリンクラベルを作製した。
表1に示すように、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー(単官能モノマー)の種類や配合量などを変更して、実施例1と同様にして、印刷インキを作製した。また、上記印刷インキを用いて、実施例1と同様にして、シュリンクラベルを作製した。
表1に示すように、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー(単官能モノマー)の配合量などを変更し(比較例2では特定樹脂を用いなかった)、さらに多官能モノマー(多官能アクリレート)を添加して、実施例1と同様にして、印刷インキを作製した。また、上記印刷インキを用いて、実施例1と同様にして、シュリンクラベルを作製した。
表1に示すように、特定樹脂の種類などを変更して(比較例5では、特定樹脂のかわりに特定樹脂以外のアクリル系樹脂を用いた)、実施例1と同様にして、印刷インキを作製した。また、上記印刷インキを用いて、実施例1と同様にして、シュリンクラベルを作製した。
表1に示すように、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー(単官能モノマー)、特定樹脂の配合量などを変更して、実施例8と同様にして、印刷インキを作製した。また、上記印刷インキを用いて、実施例1と同様にして、シュリンクラベルを作製した。
表1に示すように、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー(単官能モノマー)の配合量、滑剤の配合量などを変更し、さらに色材(顔料)として、酸化チタン(テイカ(株)製、商品名「JR−707」)を添加して、実施例1と同様にして、印刷インキを作製した。また、上記印刷インキを用いて、実施例1と同様にして、シュリンクラベルを作製した。
表1に示すように、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー(単官能モノマー)の配合量などを変更し、特定樹脂を用いずに、実施例1と同様にして、印刷インキを作製した。また、上記印刷インキを用いて、実施例1と同様にして、シュリンクラベルを作製した。
(セルロース系樹脂)
CAP−504−0.2 : Tg159℃、Mn15000
CAB−381−0.1 : Tg123℃、Mn20000
(アクリル系樹脂)
ダイヤナールBR−52 : Tg105℃、Mw85000
ダイヤナールBR−2389 : Tg 90℃、Mw30000
ダイヤナールBR−117 : Tg 35℃、Mw140000
実施例及び比較例で得られたシュリンクラベルの、主配向方向の熱収縮率(90℃、10秒)、表面タック性(タックフリー性)、耐剥離性(テープ剥離試験)、耐もみ性(もみ試験)、耐スクラッチ性(スクラッチ試験)、シュリンク加工に対する追従性(シュリンク追従性)を、以下の方法で評価した。なお、実施例および比較例において、シュリンクラベルの主配向方向は、基材であるシュリンクフィルムの主配向方向である。
実施例及び比較例で、シュリンクラベルを作製した直後(紫外線照射による硬化処理直後)に、シュリンクラベルの印刷層表面を指で触り、タックの有無により以下の基準で判断した。
タックが全くない(タックフリー) : タックフリー性良好(○)
わずかにタックがある : 使用可能なレベル(△)
強いタックがある : タックフリー性不良(×)
碁盤目のクロスカットを入れない以外は、JIS K 5600−5−6に準じて、試験を行った。実施例及び比較例で得られたシュリンクラベルの印刷層の表面に、幅18mmの粘着テープ(ニチバン(株)製、商品名「セロテープ(登録商標)」)を貼り付け、この粘着テープを90度方向に引き剥がした。
粘着テープを貼り付けた印刷層表面のうち、5mm(長手方向;主配向方向に対して直交方向)×5mm(幅方向;主配向方向)の領域において、印刷層の剥離面積(割合)を目視で観察し、下記の基準で判断した。
印刷層の剥離がない(印刷層の剥離面積が0%である) : 耐剥離性良好(○)
印刷層の剥離面積が0%より大きく30%未満である : 使用可能なレベル(△)
印刷層の剥離面積が30%以上である : 耐剥離性不良(×)
実施例及び比較例で得られたシュリンクラベルから、100mm(長手方向;主配向方向に対して直交方向)×100mm(幅方向;主配向方向)の測定用サンプルを採取した。測定用サンプルの両端を両手でつかみ、10回手でもんだ。印刷層が剥離していないか(印刷層の残存面積(割合))を目視で観察し、以下の基準で評価した。
印刷層の残存面積が90%以上である : 耐もみ性良好(○)
印刷層の残存面積が90%未満である : 耐もみ性不良(×)
実施例及び比較例で得られたシュリンクラベルから、100mm(長手方向;主配向方向に対して直交方向)×100mm(幅方向;主配向方向)の測定用サンプルを採取した。測定用サンプルを平滑なテーブルの上に置き、印刷層を設けた側の表面を、手の爪の甲の部分で、10往復(長手方向20mmの区間)こすった後に表面を観察し、下記の基準で判断した。
印刷層は全く剥離していない。 : 耐スクラッチ性良好(○)
印刷層にわずかに剥離がみられる。 : 耐スクラッチ性はやや不良であるが使用可能なレベル(△)
印刷層が著しく剥離している。 : 耐スクラッチ性不良(×)
(測定用サンプル)
実施例及び比較例で得られたシュリンクラベルから、12cm(長手方向;主配向方向に対して直交方向)×12cm(幅方向;主配向方向)の大きさのラベル片を切り出した。上記ラベル片の主配向方向(幅方向)の両端[治具によりチャックされる部分(両端部でそれぞれ10mmずつ)を除き、100mm間隔]を、70mm間隔に固定できる治具に固定した(熱収縮処理前はたるんだ状態である)。上記治具に両端を固定したラベル片を、90℃の温水に20秒間浸漬して熱処理し、ラベル片を熱収縮処理前と比較して70%の長さになるように熱収縮させた(主配向方向(幅方向)に30%熱収縮させた)。このようにして、主配向方向(幅方向)に30%熱収縮させた測定用サンプルを得た。
また、治具を60mm間隔に固定できる治具に変更した以外は上記と同様にして、主配向方向(幅方向)に40%熱収縮させた測定用サンプルを得た。
さらに、治具を50mm間隔に固定できる治具に変更した以外は上記と同様にして、主配向方向(幅方向)に50%熱収縮させた測定用サンプルを得た。
(測定)
上記で作製した、30%熱収縮させた測定用サンプル、40%熱収縮させた測定用サンプル、50%熱収縮させた測定用サンプルの印刷層の白化の有無を、それぞれ目視にて観察し、以下の基準で判断した。
50%熱収縮させた測定用サンプルでも白化がない : 優れたシュリンク追従性(◎)
40%熱収縮させた測定用サンプルでは白化がないが、50%熱収縮させた測定用サンプルでは白化がある : シュリンク追従性良好(○)
30%熱収縮させた測定用サンプルでは白化がないが、40%熱収縮させた測定用サンプルでは白化がある : 使用可能なシュリンク追従性(△)
30%熱収縮させた測定用サンプルでも白化がある : シュリンク追従性不良(×)
なお、実施例13では、「白化の有無」にかえて「割れ、シワの発生の有無」を観察し、上記と同様にして判断した。実施例13のシュリンクラベルは、50%熱収縮させた測定用サンプルでも割れ、シワは発生しなかった(◎)。
実施例及び比較例で得られたシュリンクラベルから、測定方向(主配向方向)に長さ200mm(標線間隔150mm)、幅10mmの長方形の測定用サンプルを切り出した。
上記測定用サンプルを、90℃の温水中で、10秒熱処理(無荷重下)し、熱処理前後の標線間隔の差を読み取り、以下の計算式で熱収縮率を算出する。
熱収縮率(%) = (L0−L1)/L0×100
L0 : 熱処理前の標線間隔
L1 : 熱処理後の標線間隔
なお、実施例及び比較例においては、主配向方向はシュリンクラベルの幅方向である。
また、主配向方向と直交する方向の熱収縮率(90℃、10秒)は、測定方向を主配向方向と直交する方向に変更して、上記と同様に測定することができる。
一方、印刷インキ中に特定樹脂を含まない場合(比較例1)や特定樹脂の含有量が少なすぎる場合(比較例3、4)には、印刷層表面にタックが生じた。また、特定樹脂のかわりにTgの低いアクリル系樹脂を用いた場合(比較例5)にも、印刷層表面にタックが生じた。さらに、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー中の多官能モノマーの含有量が20重量%を超える場合(比較例2)には、シュリンク加工に対する追従性が低下した。
なお、実施例および比較例で得られたシュリンクラベルの主配向方向の熱収縮率(90℃、10秒)は、60%であった。
Claims (5)
- セルロース系樹脂及びガラス転移温度が50〜120℃であるアクリル系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも1種の樹脂、並びに、活性エネルギー線ラジカル重合性モノマーを含有する印刷インキであって、
前記活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー中の、単官能モノマーの含有量が80重量%以上であり、
印刷インキ中の、前記活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー100重量部に対する、セルロース系樹脂及びガラス転移温度が50〜120℃であるアクリル系樹脂の合計含有量が0.5〜20重量部であることを特徴とするシュリンクラベル用印刷インキ。 - 活性エネルギー線ラジカル重合性モノマーがエチレン性不飽和モノマーである請求項1に記載のシュリンクラベル用印刷インキ。
- 活性エネルギー線ラジカル重合性モノマーとして、アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、パラクミルフェノールEO変性アクリレート及び2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートからなる群より選ばれた少なくとも1種のモノマーを含み、
活性エネルギー線ラジカル重合性モノマー中の、アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、パラクミルフェノールEO変性アクリレート及び2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートの合計含有量が80重量%以上である請求項1または2に記載のシュリンクラベル用印刷インキ - セルロース系樹脂が、カルボン酸によりエステル化されたセルロース系樹脂である請求項1〜3のいずれかの項に記載のシュリンクラベル用印刷インキ。
- 基材としてシュリンクフィルムを用い、当該基材の少なくとも片面側に、請求項1〜4のいずれかの項に記載のシュリンクラベル用印刷インキを活性エネルギー線照射により硬化させて形成した印刷層を有するシュリンクラベル。
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