JP5719534B2 - アルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物及びその用途 - Google Patents
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Description
将来に向けて食料不足の懸念が高まる中で、賞味期限や消費期限を延長して、少しでも食品類の廃棄される量を減らそうとする試みは、社会的にみても有益である。そして、こういった観点で、上記の複合フィルムの活用が基本技術の一つになると考えられている。
表刷り印刷は、包装容器の外側にインキを印刷するため、そのままでも内容物と接触することがなく、簡単な構成でも比較的、衛生面で優れている。しかし、印刷面がこすれたり、製袋や熔封の際に直接熱板に接触したりすることから、インキの性能としては、基材に対する接着性、耐摩擦性、耐熱性などが求められる。
裏刷り印刷は、包装容器の内側にインキを印刷した後、印刷面に必要に応じて接着剤やアンカー剤を介して薄膜状のポリマーがラミネートされる。このようなラミネート加工により、インキが包装容器の内側面で内容物と接触することがなくなり、インキ中の溶剤などを十分に排除しさえすれば、非常に衛生性に優れるものになる。
このラミネート加工は、表刷り印刷の印刷面に施してもよく、これにより、印刷面が外部と接触することがなくなる。
さらに、ラミネート加工は、機能性フィルムを幾層も重ねたりすることができるため、スナック菓子などの通常の食品包装袋の他に、ボイル・レトルト用途にも利用される。
しかし、透明性とガスバリア性の両立という点で、利用価値の高いアルミナ蒸着フィルムに対する接着性向上技術については、未だ、得られていないというのが現状である。
そこで、本発明の課題は、表面にアルミナが蒸着された透明蒸着フィルムに印刷された時に、優れた印刷適性及び接着性を有することで、美粧印刷を可能にするとともに、ラミネート加工が行われた場合には、優れたラミネート適性を有することで、包装容器として適用できる分野を拡大させる、アルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物を提供することである。
また、本発明において、上記有機溶剤は、エステル系有機溶剤、アルコール系有機溶剤およびケトン系有機溶剤の混合溶剤であることが好ましい。
また、上記有機溶剤は、エステル系有機溶剤、およびアルコール系有機溶剤の混合溶剤であることが好ましい。
また、上記顔料は、白色顔料であることが好ましい。
また、上記白色顔料は、酸化チタンであることが好ましい。
また、本発明は、上記アルミナ蒸着フィルムに本発明のアルミナ蒸着フィルムナ用印刷インキ組成物を印刷して得られる印刷物に関する。
また、本発明は、アルミナ蒸着フィルムに本発明のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物を印刷した後、さらにラミネート加工して得られるラミネート加工物に関する。
以下、本発明のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物及びその用途についてより詳しく説明する。
本発明のインキ組成物は、顔料、バインダー樹脂及び有機溶剤を含有するものである。
<顔料>
上記顔料としては、例えば、印刷インキで一般的に用いられている各種無機顔料、有機顔料等或いは体質顔料が使用できる。
上記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、ベンガラ、アンチモンレッド、カドミウムイエロー、コバルトブルー、紺青、群青、カーボンブラック、黒鉛等の有色顔料、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、タルク等の体質顔料を挙げることができる。
上記有機顔料としては、例えば、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料、縮合多環顔料等を挙げることができる。
更に、上記体質顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、カオリンクレー、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、タルク等を挙げることができる。
これら顔料のインキ組成物中での含有量は、通常1〜50質量%程度である。
上記バインダー樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂が使用できる。
上記ポリウレタン樹脂としては、有機ジイソシアネート化合物と高分子ジオール化合物との反応によりウレタンプレポリマーを合成し、これに必要に応じて鎖伸長剤、反応停止剤を反応させて得られるポリウレタン樹脂が好適に使用できる。
更に上記高分子ジオール化合物に加えて、1,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール等のアルカンジオールや、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール等の低分子ジオール化合物を単独又は2種以上混合して併用することもできる。
また、上記有機ジイソシアネート化合物と高分子ジオール化合物の使用比率は、イソシアネート基:水酸基の当量比(イソシアネートインデックス)が、通常、1.2:1〜3.0:1、より好ましくは1.3:1〜2.0:1となる範囲である。上記のイソシアネートインデックスが1.2より小さくなると、柔軟なポリウレタン樹脂となる傾向があり、本発明のインキ組成物を印刷した時に耐ブロッキング性等が低いことがあり、この場合、他の硬質の樹脂と併用することが必要となる場合がある。
更に、ポリウレタン樹脂がゲル化しない範囲で、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン類を併用することができる。
上記塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂としては、塩化ビニルモノマー、酢酸ビニルを必須成分とし、必要に応じて、プロピオン酸ビニル、モノクロロ酸ビニル、バーサキック酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル等の脂肪酸ビニルモノマー、水酸基等の官能基を有するモノマーを従来からの公知の方法で製造したものが使用できる。
このような塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂は市販されており、例えば、日信化学工業(株)製のソルバインA、AL、TA5R、TA2、TA3、TAO、TAOL、C、CH、CN、CNL等を挙げることができる。
また、上記有機溶剤として極性溶剤が多用されるときは、上記塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体は、分子内に水酸基等を有していてもよく、このような塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体の市販品としては、例えば、ソルバインA、AL、TA5R、TA2、TA3、TAO、TAOLを使用することが好ましい。
上記(A)/(B)は、好ましく85/15〜45/55、より好ましくは70/30〜60/40(質量比)である。
また、本発明のインキ組成物中の上記ポリウレタン樹脂(A)及び塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂(B)を合わせた含有量は、5〜20質量%が好適である。
さらに、本発明の目的とする性能を低下させない範囲で、本発明のインキ組成物は、その他のバインダー樹脂として、セルロース樹脂、ビニル系共重合物、ポリアミド樹脂等を補助的に添加することができる。
上記有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系有機溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチルなどのエステル系有機溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール系有機溶剤、トルエン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤が利用できる。
最近の環境問題面からは、エステル系有機溶剤、アルコール系有機溶剤およびケトン系有機溶剤の混合溶剤、または、より環境問題への対応を進めたエステル系有機溶剤、およびアルコール系有機溶剤の混合溶剤を使用することが好ましい。
本発明のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物には、更に顔料分散剤、帯電防止剤、ワックス、レベリング剤、界面活性剤、可塑剤等の各種添加剤を添加することができる。
本発明のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物は、アルミナ蒸着フィルムを基材としたときに良好な性能を有するものである。
上記アルミナ蒸着フィルムは、各種プラスチックフィルム基材に、アルミナ(酸化アルミニウム)、または、アルミナとシリカ(酸化ケイ素)の混合物の蒸着層を設けたものである。
ここで、上記のプラスチック基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムなどのポリオレフィンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリカーボネートフィルムなどが挙げられる。
上記のプラスチックフィルムは、延伸または未延伸フィルムで、必要に応じて、帯電防止剤、紫外線防止剤などの添加剤や基材の表面をコロナ処理あるいはプラズマ処理したものなども使用することができる。
上記蒸着層の厚みは、とくに限定されるものではないが、透明性と、酸素および水蒸気などのガス遮断性を有する範囲として、4〜350nm、好ましくは8〜160nmである。
このようなアルミナ蒸着フィルムの具体例としては、凸版印刷(株)製のGL−AE、DIC(株)製のIB−PET−PUB等を挙げることができる。
上記のアルミナ蒸着フィルムに、本発明のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物を、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などを用いて印刷することにより所望の印刷物を得ることができる。このようなアルミナ蒸着フィルムに、本発明のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物を印刷して得られる印刷物もまた、本発明の1つである。
なお、上記方法で得られた印刷物は、印刷面に後記するラミネート加工を施してラミネート加工物としてもよいが、例えば、上記印刷物が表刷り印刷物である場合、アルミナ蒸着層を保護するための従来公知のオーバーコート剤を塗工したものを、包装容器の製造に利用することもできる。
裏刷り印刷物では、上記の印刷物の印刷面に、シーラントと呼ばれるポリマーを積層するラミネート加工を施すことにより、さらに高機能性の包装容器を製造することができる。なお、アルミナ蒸着フィルムに、本発明のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物を印刷した後、さらにラミネート加工して得られるラミネート加工物もまた、本発明の1つである。
この様な方法から得られたラミネート加工物は、最終的にシーラント面同士がヒートシーラーなどで熔封されて包装容器となる。
ポリウレタン樹脂ワニス
攪拌機、冷却管及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに平均分子量2000の3−メチル−1,5−ペンチレンアジペートジオール100質量部、平均分子量2000のポリプロピレングリコール100質量部、及びイソホロンジイソシアネート44.4質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら100〜105℃で6時間反応させた。室温近くまで放冷し、酢酸エチル518質量部、イソプロピルアルコール91質量部を加えた後、イソホロンジアミン15.6質量部を加えて鎖伸長させ、更にモノエタノールアミン1.1質量部を加えて反応停止させ、ポリウレタン樹脂ワニス(固形分30質量%、粘度10ps/25℃)を得た。
顔料(酸化チタンR−960、デュポン社製)、上記ポリウレタン樹脂ワニス、塩化ビニル−酢酸ビニル系樹脂(ソルバインT−3、日信化学工業(株)製)の混合物を、レッドデビル社製のペイントコンデショナーを用いて混練し、更に溶媒を加えて、表1に示した実施例1〜3、比較例1〜3のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物を調製した。
上記で得られた実施例1〜3、比較例1〜3のインキ組成物の性能評価を下記方法に従って行い、評価結果を表1に示す。
1.接着性
上記実施例1〜3、比較例1〜3のインキ組成物に表1の同一溶媒組成からなる希釈剤50部を加えて希釈し、粘度調整を行った後、版深度28μmの版を備えたグラビア印刷機((株)東谷製作所製)にて、片面にアルミナ蒸着処理を施したPETフィルム(商品名:GL−LE、厚さ12μm、凸版印刷(株)製)の処理面に、印刷速度50m/分で印刷を行った。得られた各印刷物の印刷面にセロファンテープを貼り付けて、剥がしたときにインキ皮膜が被着体から剥がれる面積の比率から、接着性を評価した。
A:全く剥がれない
B:剥がれる面積が20%未満である
C:剥がれる面積が20%以上である
下記の方法から、印刷後、ガイドロールにインキが付着するかどうか(ガイドロール取られ)試験を行い、印刷適性を評価した。なお、一旦、ガイドロールに付着したインキが、印刷面に再転移して汚れが発生するため、「ガイドロール取られ」が発生する場合は、美粧印刷物を得るのに対して悪影響を及ぼす。
上記実施例1〜3、比較例1〜3のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物に表1の同一溶媒組成からなる希釈剤50部を加えて希釈し、粘度調整を行った後、版深度28μmの版を備えたグラビア印刷機((株)東谷製作所製)にて片面にアルミナ蒸着処理を施したPETフィルム(商品名:GL−LE、厚さ12μm、凸版印刷(株)製)の処理面に、印刷速度100m/分で印刷を行い、グラビア印刷機のガイドロールによる印刷物インキ塗膜の脱落の有無を目視により評価した。
一方、比較例に係るアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物は、接着性及び印刷適正のいずれも良好なものはなかった。
Claims (7)
- 顔料、バインダー樹脂及び有機溶剤を含有するアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物であって、
前記バインダー樹脂は、ポリウレタン樹脂(A)及び塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂(B)を、(A)/(B)=85/15〜45/55(質量比)で含有する
ことを特徴とするアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物。 - 有機溶剤は、エステル系有機溶剤、アルコール系有機溶剤およびケトン系有機溶剤の混合溶剤である請求項1記載のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物。
- 有機溶剤は、エステル系有機溶剤およびアルコール系有機溶剤の混合溶剤である請求項1記載のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物。
- 顔料は、白色顔料である請求項1、2又は3記載のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物。
- 白色顔料は、酸化チタンである請求項4記載のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物。
- アルミナ蒸着フィルムに請求項1、2、3、4又は5記載のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物を印刷して得られることを特徴とする印刷物。
- アルミナ蒸着フィルムに請求項1、2、3、4又は5記載のアルミナ蒸着フィルム用印刷インキ組成物を印刷した後、さらにラミネート加工して得られることを特徴とするラミネート加工物。
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