JP5714007B2 - 低voc溶剤型印刷用インク - Google Patents
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Description
Ev/Vの平方根はHildebrand溶解度パラメータ(δ)と名付けられた。この公式は、溶解度を支配する重要な相互作用のすべてを説明しているわけではなかった。そのため、分散(D)、極性(P)、溶剤と溶質の間の水素結合(HB)力からの寄与を含めることで、大幅な手直しを実現した(方程式2)。分散力はすべての分子接触に存在し、隣接した分子の電子領域の相互作用によるものである。極性及び水素結合の相互作用は、分子の質量中心についての電子密度の不均質な分布の結果である。電子分布が不均等だと化学結合を分極させ、高い電子密度が生じる場所に部分的に負の電荷を帯びさせ、電子密度の低い場所に部分的に正の電荷を帯びさせることになる。高い電子密度の例としては水分子中の酸素原子になり、低い電子密度は2つの水素原子になるだろう。水素結合(HB)及び極性(P)の力は、部分的に正の電荷の中心と負の電荷の中心の間で発生する相互作用の結果である。これら2種類の相互作用の例は、2個の水分子と双極子の間の水素結合、極性カルボニル基の間の双極子相互作用である。
方程式3は、溶解度、親和性、及び重合体−顔料表面相互作用を予測及び理解するためによく使用される。一般的に、計算による差が小さいほど、溶解度、親和性、及び表面における相互作用は大きくなる。
方程式4は、溶解度、親和性、及び重合体−顔料表面相互作用を予測及び理解するためによく使用される。一般的に、計算した相互作用の熱が高いほど、溶解度、親和性、及び表面における相互作用は大きくなる。
インクを、二酸化チタン分散液をニトロセルロース、ダイマー酸誘導体ポリアミド、または熱可塑性ポリウレタンに混ぜ、適切な溶剤で標準塗布粘度(Zahn 2 cupを用いて25秒で測定して100cps)に希釈することで、調製した。前記二酸化チタン分散液を、標準のニトロセルロース分散剤及び多数のスチレン−アクリル分散剤を用いて調製した。その後、前記インクを、巻線ロッドまたはアニロックスプルーファーを備えたK−コーターを用いて、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、配向ポリプロピレン、またはポリエチレンフィルムに塗布し、50°Fのオーブンで30〜60秒間乾燥させた。その後、テープ粘着性、耐水性、防しわ性、光沢、色の濃さ、及び不透明度などの前記インクの物理的及び光学的性質を測定した。
表1:スチレン−アクリル重合体の比較
AMS = α−メチルスチレン; AA = アクリル酸; MAA = メタクリル酸; MMA = メチルメタクリレート; 2−EHA = 2−エチルヘキシルアクリレート; BMA = n−ブチルメタクリレート。
表2:ニトロセルロース[NC]及びスチレン、アクリル[AC#1]ベース二酸化チタン分散液を用いて調製されたポリアミドインクのコントラスト比及び光沢。
Claims (16)
- 印刷用インク組成物であって、
以下のものを含む反応混合物から重合されるスチレン−アクリル共重合体分散剤と:
スチレン系単量体15〜50重量%;
カルボン酸官能基を含む官能性単量体10〜35重量%;
炭素数1〜4のアルキル(メタ)アクリレート10〜30重量%;
炭素数5〜12のアルキル(メタ)アクリレート20〜55重量%;
エチレン系単量体0〜20重量%;
ここで、前記炭素数1〜4のアルキル(メタ)アクリレート及び前記炭素数5〜12のアルキル(メタ)アクリレートの総重量%は、前記スチレン系単量体、前記官能性単量体、前記炭素数1〜4のアクリル(メタ)アクリレート、前記炭素数5〜12のアルキル(メタ)アクリレート、及び前記エチレン系単量体の総重量%の60重量%未満である;
高分子バインダーと;
着色剤と;
溶剤と;
からなり、
前記印刷用インク組成物は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン及びポリエチレンフィルムから成る群から選択される基板に塗布するための、分散液中の揮発性有機化合物含有量が35%以下である低揮発性有機成分溶剤型印刷用インクである、
組成物。 - 前記高分子バインダーが、ポリアミド、ポリウレタン、ニトロセルロース、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ロジン、改質ロジン、またはそれらの2つ以上の混合物である、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- 前記着色剤が、無機顔料、有機顔料、染料、またはそれらの2つ以上の混合物である、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- 前記スチレン−アクリル共重合体が連続重合プロセスで製造される、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- 前記印刷用インク組成物が、少なくとも60重量%の固形物含有量において100cps未満の粘度を有する、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- 前記印刷用インク組成物が、前記スチレン−アクリル共重合体分散剤を含まず、前記高分子バインダー、前記着色剤、及び前記溶剤を含む第二印刷用インク組成物よりも10%〜30%多い固形物含有量を有し、かつ、前記印刷用インク組成物及び前記第二印刷用インク組成物は同じ粘度を有する、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- 前記印刷用インク組成物が、前記スチレン−アクリル共重合体分散剤を含まず、前記高分子バインダー、前記着色剤、及び前記溶剤を含む第二印刷用インク組成物よりも10〜30%少ない溶剤を有し、かつ、前記印刷用インク組成物及び前記第二印刷用インク組成物は同じ粘度を有する、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- 前記印刷用インク組成物は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、配向ポリプロピレン、及びポリエチレンフィルムから成る群から選択される基板に少なくとも90%の接着評価を有する、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- 前記溶剤が、アルコール、酢酸塩、グリコールエーテル、またはそれらの2つ以上の混合物である、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- さらに共分散剤を含む、請求項1に記載の印刷用インク組成物。
- 証印塗装基板であって、
証印がインクを含み、該インクが、
以下のものを含む反応混合物から重合されるスチレン−アクリル共重合体分散剤と:
スチレン系単量体15〜50重量%;
カルボン酸官能基を含む官能性単量体10〜35重量%;
炭素数1〜4のアルキル(メタ)アクリレート10〜30重量%;
炭素数5〜12のアルキル(メタ)アクリレート20〜55重量%;及び
エチレン系単量体0〜20重量%を含み、
ここで、前記炭素数1〜4のアルキル(メタ)アクリレート及び前記炭素数5〜12のアルキル(メタ)アクリレートの総重量%は、前記スチレン系単量体、前記官能性単量体、前記炭素数1〜4のアクリルの(メタ)アクリレート、前記炭素数5〜12のアルキル(メタ)アクリレート、及び前記エチレン系単量体の総重量%の60重量%未満である;
高分子バインダーと;
着色剤と;
からなり、
前記インクが、前記スチレン−アクリル共重合体分散剤を含まず、前記高分子バインダー及び前記着色剤を含むインクよりも5%〜20%高い光沢を有する、証印塗装基板。 - 前記高分子バインダーが、ニトロセルロース、ダイマー酸ベースポリアミド、またはポリウレタンである、請求項11に記載の証印塗装基板。
- 前記基板が、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、配向ポリプロピレン、またはポリエチレンである、請求項12に記載の証印塗装基板。
- 前記インクが、前記スチレン−アクリル共重合体分散剤を含まず、前記高分子バインダー及び前記着色剤を含むインクよりも10%高い光沢を有する、請求項11に記載の証印塗装基板。
- 前記インクのコントラスト比が、前記スチレン−アクリル共重合体分散剤を含まず、前記高分子バインダー及び前記着色剤を含むインクの比と等しい、請求項11に記載の証印塗装基板。
- 前記証印が、20°の光沢度が少なくとも70で、コントラスト比が少なくとも65である、請求項11に記載の証印塗装基板。
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