JP6517998B2 - 可撓性包装材料 - Google Patents

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Description

ありとあらゆる消費財、特に食品は、可撓性包装材料の薄いフィルムやシートを用いて包装されており、企業のブランドのようなイメージや製品の情報がフィルム上に印刷されている。可撓性包装材料は、例えば湿気、酸化、または病原菌から製品を保護するのに役立つと同時に、その中に収容されている製品の性質や産地に関してユーザーに情報を提供する。
液体電子写真印刷、すなわち静電印刷は、紙やプラスチックのような基材上にイメージや情報を印刷可能な方法の一つである。その印刷プロセスは一般に、光導電面上にイメージを生成し、帯電粒子を有するインクを光導電面に対して塗布して、帯電粒子がイメージに選択的に結合するようにし、そして帯電粒子をイメージの形で印刷基材に転写することを包含する。
図1は可撓性包装材料を製造するための概略的なプロセスを示す。
本開示を開示し説明する前に、本開示は、本願に開示される特定のプロセスの特徴および材料に限定されるものではないことが理解されよう。なぜならそうしたプロセスの特徴および材料は、いくらか変動してよいからである。また、本願で使用する術語は、特定の例を説明する目的で使用されていることが理解されよう。
本明細書および添付の請求項で用いられるところでは、「一つの」、「ある」、および「その」といった単数形は、文脈が明らかに別のことを示しているのでない限り、複数の指示対象をも含んでいることが留意される。
本願で使用するところでは、「キャリア流体」、「キャリア液体」、「キャリア」または「キャリアビヒクル」は、顔料粒子、着色剤、チャージディレクタ、および他の添加剤を分散させて、液体静電組成物または電子写真組成物を形成することのできる、流体のことを参照している。キャリア液体は、界面活性剤、共溶媒、粘度調節剤、および/または他の考えられる成分といった、種々の異なる剤の混合物を含んでよい。
本願で使用するところでは、「静電インク組成物」または「液体電子写真組成物」は、電子写真印刷プロセスと呼ばれることもある静電印刷プロセスで使用するのに一般的に適したインク組成物を一般的に参照する。このインク組成物は顔料粒子を含んでよく、顔料粒子は熱可塑性樹脂を含んでよい。
本願で使用するところでは、「顔料」は、着色顔料、磁性粒子、アルミナ、シリカ、および/または他のセラミックスまたは有機金属化合物を一般的に含み、それらの粒子が着色を行うか否かは問わない。かくして、本願の記載は基本的には着色顔料の使用を説明するものであるが、用語「顔料」はより一般的に、単に着色顔料だけでなく、有機金属化合物、フェライト、セラミックスその他といった、他の顔料を記述するために使用することができる。
本願で使用するところでは、「コポリマー」は、少なくとも二つのモノマーから重合されたポリマーを参照している。
本願で使用するところでは、「積層結合強度」は、積層された材料を剥離するのに必要な力(長さ当たり)を参照しており、ニュートン/インチ、すなわちニュートン/in.の単位で表される。積層結合強度は標準的な技術、特にASTM F0904-98R08に従って測定可能である。特に明記しない限り、本願に記載の可撓性包装材料の積層結合強度は、熱的に活性化可能な積層材料と、当該熱的に活性化可能な積層材料が結合している二つの材料のいずれかとの間の接合面において、材料を剥離するための強度を参照する。
本書で使用するところでは、「メルトフローレート」は一般に、特定の温度および負荷において規定の大きさのオリフィスを介して樹脂が押し出される速度を参照しており、通常は温度/負荷、例えば190℃/2.16kgのように報告される。流動性は、材料のグレードを差別化し、または成形の結果としての材料の劣化の尺度をもたらすために使用可能である。本開示において、「メルトフローレート」は当技術分野で既知の、ASTMD1238-04cの押し出し式プラストメーターによる熱可塑性樹脂のメルトフローレートの標準試験法に従って測定される。特定のポリマーのメルトフローレートが特定された場合、特に明記しない限り、それは静電組成物の他の成分のいずれをも含まない、そのポリマー単独でのメルトフローレートである。
本書で使用するところでは、「酸性度」、「酸価数」または「酸価」は、材料の1グラムを中和する水酸化カリウム(KOH)の質量をミリグラムで参照している。ポリマーの酸性度は標準的な技法によって、例えばASTMD1386に記載のようにして測定可能である。特定のポリマーの酸性度が特定された場合、特に明記しない限り、それは液体トナー組成物の他の成分のいずれをも含まない、そのポリマー単独での酸性度である。
本書で使用するところでは、「溶融粘度」は一般に、所与の剪断応力または剪断速度における、剪断速度に対する剪断応力の比を参照する。試験は一般的に、キャピラリーレオメーターを用いて行われる。レオメーターのバレル内に充填したプラスチックは加熱され、プランジャーを用いてダイから押し出される。装置に応じて、プランジャーは一定の力または一定の速度のいずれかで押し下げられる。系の動作が定常状態に達したら、測定値を求める。行われている一つの方法は、140℃におけるブルックフィールド粘度を測定することであり、単位はmPa・sまたはセンチポイズである。幾つかの例では、溶融粘度はレオメーター、例えばThermal Analysis Instrumentsから商業的に入手可能なAR-2000レオメーターを用いて:25mmスチール製プレートの標準的なスチール平行プレートのレオメトリーを使用し、プレート上のプレートの等温流動を120℃、0.01Hzの剪断速度で求めることによって測定可能である。特定のポリマーの溶融粘度が特定された場合、特に明記しない限り、それは静電組成物の他の成分のいずれをも含まない、そのポリマー単独での溶融粘度である。
幾つかの例では、本願に記載の樹脂またはポリマーの融点は、ASTMD3418に従って測定された融点であってよい。
本願では、所定のモノマーが、ポリマーの所定の重量パーセントを構成するものとして記載されてよい。このことは、当該モノマーから形成されるポリマー中の繰り返し単位が、ポリマーの当該重量パーセントを構成することを示す。
本願で標準試験に言及するとき、特に明記しない限り、その試験の参酌されるべきバージョンは、この特許出願時に最も近いものである。
本願で使用するところでは、「静電印刷」または「電子写真印刷」は一般に、光イメージ形成基材から直接的に、または中間転写部材を介して間接的に転写されるイメージを、印刷基材に提供するプロセスを参照している。したがって、イメージはそれが適用された光イメージ形成基材中へと、実質的に吸収されるものではない。加えて、「電子写真プリンタ」または「静電プリンタ」は一般に、上述したような電子写真印刷または静電印刷を行うことができる印刷機を参照するものである。「液体電子写真印刷」は電子写真印刷の特別の種類であり、そこでは電子写真プロセスにおいて、粉末トナーではなく、液体組成物が用いられる。静電印刷プロセスは、静電組成物に電場、例えば50〜400V/μmまたはそれ超、幾つかの例では600〜900V/μmまたはそれ超の電場勾配を有する電場をかけることを含んでよい。
本願で使用するところでは、用語「約」は、ある所与の値が端点よりも少し上でもまたは少し下でもよいと規定して、試験方法または装置における変動を許容することにより、数値範囲の端点に柔軟性を提供するために使用される。この用語の柔軟性の度合いは、具体的な変数によって定まる可能性がある。
本願で使用するところでは、便宜上、複数の品目、構成要素、組成要素、および/または物質は、一般的なリストで提示されてよい。しかしながらこうしたリストは、羅列された各々の要素が別々に、唯一の要素として個々に識別されているかのように解釈されるべきである。よって、逆の表示がなければ、こうしたリストの個々の要素のどれ一つも、それらが共通の群に提示されていることのみをもって、同じリストの任意の他の要素の事実上の均等物として解釈されるべきではない。
濃度、量、および他の数値データは、範囲形式で表現または提示されてよい。そうした範囲形式は、単に便宜上と簡潔さのために使用されるものであり、よって範囲の端点として明確に示された数値だけでなく、その範囲内に包含される全ての個々の数値または部分範囲をも、あたかも各々の数値および部分範囲が明示的に示されているかのようにして含むよう、柔軟に解釈されるべきであることが理解されよう。例を示せば、「約1重量%から約5重量%」の数値範囲は、明示的に示された約1重量%から約5重量%の値だけを含むようにではなく、示された範囲内の個々の値および部分範囲をも含むように解釈されるべきである。よって、この数値範囲に含まれるものは、2、3.5、および4といった個別の値と、1〜3、2〜4、および3〜5等といった部分範囲である。これと同じ原則が、単一の数値を示す範囲に対しても適用される。さらにまた、このような解釈は、範囲の広さや記述されている特性とは無関係に適用されるべきである。
本願で使用するところでは、重量%値は、インク組成物中の固形分の重量対重量(w/w)百分率を参照しており、存在しているどのようなキャリア流体の重量も含まないものとして理解されるべきである。
特に明記しない限り、本願に記載の任意の特徴は、本願に記載した任意の側面または任意の他の特徴と組み合わせることができる。
ある側面においては、可撓性包装材料を調製するためのプロセスが提供される。可撓性包装材料を調製するためのこのプロセスは:
第一の表面および第二の表面を有し、第一の表面がその上に印刷された静電インク組成物を有する、ベース材料を提供し;
ベース材料の第二の表面上にシーラント層を提供し;
熱的に活性化可能な接合(ラミネート)層がその上に配置された可撓性基材を提供し;そして
加熱および/または加圧条件下に、可撓性基材上に配置された熱的に活性化可能な接合層を、静電インク組成物が印刷されたベース材料の第一の表面と接触させることを含んでよい。
別の側面においては、可撓性包装材料が提供される。この可撓性包装材料は:
第一の表面および第二の表面を含むベース材料と;
ベース材料の第一の表面上に印刷された静電インク組成物と;
ベース材料の第二の表面上に配置されたシーラント層と;
可撓性基材と;および
可撓性基材と、静電インク組成物が印刷されたベース材料の第一の表面との間に配置されて結合された、熱的に活性化された接合層を含んでよい。
別の側面においては、可撓性包装が提供される。この可撓性包装は可撓性材料を含んでよく、可撓性材料は:
第一の表面および第二の表面を含むベース材料と;
ベース材料の第一の表面上に印刷された電子写真インク組成物と;
ベース材料の第二の表面上に配置されたシーラント層と;
可撓性基材と;および
可撓性基材と、インク組成物が印刷されたベース材料の第一の表面との間に配置されて結合された、熱的に活性化された接合層を含む。
近年、印刷されたイメージまたは情報を含む第二の基材に積層された機能性(バリア)基材を含む、積層された可撓性包装材料を開発しようとして、多くの研究が行われてきた。溶剤系の多くの積層接着剤は、または「溶剤フリー」のものであっても、長期間の硬化を必要とし、従って可撓性包装材料の製造時点と、その材料で食品を包装する準備ができた時点の間には遅延が存在する。そのため、デジタル印刷プロセスと共に使用された場合、既存の積層技術は長い印刷後処理/待ち時間に起因して、印刷プロセスの短いターンアラウンドの利点を打ち消しうる。
本発明者らは、本願に記載する方法の例が、上述した困難性の少なくとも一つを回避し、または少なくとも緩和することを見出した。本発明者らは、この方法の例が、積層および結合が即時であって硬化時間が必要とされないという点で、従来の方法よりも上首尾であることを見出した。ここに記載の方法は、既存の静電印刷プロセスのライン内で実施可能であり、従って可撓性包装材料の製造プロセスをさらに能率化する。
また本発明者らは、本願に記載する方法の例が、幾つかの既存のプロセスと比較して、よりコスト効率のよいプロセスおよび/または材料の貯蔵空間がより少ないプロセスを提供することを見出した。
可撓性包装材料
幾つかの例では、可撓性包装材料が記載される。可撓性包装材料、本願に記載するいずれかの方法によって製造されてよい。可撓性包装材料の成分の各々について、以下の項目で考察する。
幾つかの例では、可撓性包装材料は、層の剥離、特に接合(ラミネート)材料の層(熱的に活性化可能であってよい)と、電子写真印刷されたイメージまたは情報を含む印刷基材表面との間の接合面における剥離を回避するのに十分な結合強度を有する積層構造を含んでいる。幾つかの例では、積層結合強度は、積層後に可撓性包装材料が室温まで冷却された後、直接に測定される。幾つかの例では、積層結合強度は、何の硬化も行っていない、または積層および冷却後に休止時間を置いていない可撓性包装材料について測定される。幾つかの例では、積層結合強度は、可撓性包装材料の積層および冷却の直後に測定される。
幾つかの例では、可撓性包装材料は、ASTMF0904-98R08により測定された積層結合強度を有する。幾つかの例では、可撓性包装材料は、ASTM F0904-98R08で測定して少なくとも約0.5N/インチ、例えば少なくとも約1.0N/インチ、例えば少なくとも約1.2N/インチ、例えば少なくとも約1.5N/インチ、例えば少なくとも約2.0N/インチ、例えば少なくとも約2.5N/インチ、例えば少なくとも約3.0N/インチ、例えば少なくとも約4.0N/インチ、例えば少なくとも約5.0N/インチ、例えば少なくとも約6.0N/インチ、例えば少なくとも約7.0N/インチ、例えば少なくとも約8.0N/インチ、例えば少なくとも約9.0N/インチ、例えば約10.0N/インチの積層結合強度を有する。
幾つかの例では、可撓性包装材料は、約2N/インチから約10N/インチの間の積層結合強度を有する。
ベース材料(印刷基材)
液体静電インク組成物が印刷されてよいベース材料(従って本願では印刷基材とも称される)は、液体電子写真印刷プロセスで使用するのに適した、そして可撓性包装材料に使用するのに適した任意の材料であってよい。幾つかの例では、ベース材料は可撓性ベース材料である。
可撓性包装材料のベース材料はまた、機能性基材または単にベース層として参照されてよい。可撓性包装材料のベース層は、使用時に可撓性包装材料の最も内側になる層であってよく、従って包装された商品と接触するものであってよい。幾つかの例では、ベース層は機能性基材として参照され、そして包装された商品を保護するバリア機能を提供するという意味において機能性である。このベース層または機能性基材は、例えば湿気、酸素、他の酸化剤、およびウイルスやバクテリアのような病原菌の侵入を防止することにより、包装された商品、特に食品の品質を損ないまたは他の仕方で劣化させうる何らかの外部的な影響をに対する障壁として作用してよい。
幾つかの例では、ベース材料は、紙、金属箔、および/またはプラスチックのフィルムまたはシート、例えば薄いフィルムや薄いシートを含む。幾つかの例では、ベース材料は、金属箔、メタライズ(金属化)された基材または紙基材を含む。幾つかの例では、ベース材料は、金属箔またはメタライズされた基材を含む。幾つかの例では、ベース材料は、紙基材を含む。幾つかの例では、ベース材料は、メタライズされた紙またはメタライズされたプラスチックフィルムを含む。幾つかの例では、ベース材料は、アルミニウム箔を含む。幾つかの例では、ベース材料は、プラスチック材料、例えばポリエチレン(PE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中間密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、配向ポリアミド(OPA)のフィルム、例えば薄いフィルムを含む。幾つかの例では、ベース材料は、PE、LLDPE、PP、BOPPおよびOPAから選択されたフィルムの組み合わせのような、一緒に積層されたプラスチック材料のフィルムの複数の層を含む。
幾つかの例では、ベース材料は、一方の表面が金属層、例えばアルミニウムで被覆された紙基材の形態の、メタライズされた紙を含む。
幾つかの例では、ベース材料は、一方の表面が金属層、例えばアルミニウムで被覆されたポリマー基材の形態の、メタライズされたプラスチックフィルムを含む。幾つかの例では、ベース材料は、メタライズされたBOPPフィルム、メタライズされたPETフィルムの形態にある、メタライズされたプラスチックフィルムを含む。幾つかの例では、アルミニウム層は厚みが7〜12μmであり、PE層に積層される。
幾つかの例では、ベース層は薄いフィルム材料を含み、そこにおいてフィルムは厚みが100μm未満であり、例えば厚みが90μm未満、厚みが80μm未満、厚みが70μm未満、厚みが60μm未満、厚みが50μm未満、厚みが40μm未満、厚みが30μm未満、厚みが20μm未満、厚みが15μmである。幾つかの例では、フィルム材料は厚みが約12μmである。
幾つかの例では、ベース層は薄いフィルム材料を含み、そこにおいてフィルムは厚みが12μm超であり、例えば厚みが15μm超、厚みが20μm超、厚みが30μm超、厚みが40μm超、厚みが50μm超、厚みが60μm超、厚みが70μm超、厚みが80μm超、厚みが90μm超である。幾つかの例では、フィルム材料は厚みが約100μmである。
幾つかの例では、ベース材料は、本願で記載する液体電子写真組成物を使用して、液体電子写真印刷プロセスにおいてベース材料の第一の表面上に印刷されたイメージまたは情報を含む。印刷された組成物のポリマー樹脂は従って、以下に記載するようにして、ベース材料(機能性基材)を可撓性基材に熱的に積層するために利用可能であってよい。
静電インク組成物
本願で記載する、ベース材料の第一の表面上に印刷される静電インク組成物は、液体電子写真印刷プロセスを使用してベース材料上に印刷される、液体電子写真印刷組成物(本願ではLEP組成物とも称する)であってよい。LEP組成物は、着色剤または顔料、ポリマー樹脂、およびキャリア流体または液体を含んでよい。LEP組成物はさらに、チャージディレクタ、チャージアジュバント、界面活性剤、粘度調節剤、乳化剤およびその他、またはこれらの組み合わせのような添加剤を含んでよい。幾つかの例では、LEP組成物は顔料を何ら含まなくてよく、または実質的に顔料ゼロであり、従って顔料フリーの組成物であるが、これは印刷基材に特定の透明光沢または輝きをもたらすのに有用である。
印刷後、ベース材料上に印刷された静電インク組成物は、印刷前のLEP印刷組成物と比較して、低減された量のキャリア液体を含んでよい。幾つかの例では、ベース材料上に印刷された静電インク組成物は、キャリア液体を実質的に含まなくてよい。キャリア液体を実質的に含まないとは、印刷基材上に印刷されたインクが、5重量%未満のキャリア液体、幾つかの例では、2重量%未満のキャリア液体、幾つかの例では1重量%未満のキャリア液体、幾つかの例では0.5重量%未満のキャリア液体を含有することを示してよい。幾つかの例では、ベース材料上に印刷された静電インク組成物は、キャリア液体を含まない。
以上の成分の各々は、以下の部分項目中で別々に説明する。
着色剤
静電インク組成物は、着色剤を含んでよい。着色剤は染料または顔料であってよい。着色剤は、液体キャリアと相溶性があり、電子写真印刷に有用な、任意の着色剤であることができる。例えば、着色剤は顔料粒子として存在してよく、または樹脂(本願に記載のポリマーに加えて)および顔料を含んでよい。樹脂および顔料は、本技術で標準的に使用されている任意のものであることができる。幾つかの例では、着色剤はシアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料、およびブラック顔料から選択される。例えば、パーマネントイエローDHG、パーマネントイエローgR、パーマネントイエローg、パーマネントイエローNCG-71、パーマネントイエローgG、ハンザイエローRA、ハンザブリリアントイエロー5GX-02、ハンザイエローX、NOVAPERM登録商標イエローHR、NOVAPERM登録商標イエローFGL、ハンザブリリアントイエロー10GX、パーマネントイエローg3R-01、HOSTAPERM登録商標イエローH4G、HOSTAPERM登録商標イエローH3G、HOSTAPERM登録商標オレンジgR、HOSTAPERM登録商標スカーレットgO、パーマネントルビンF6BなどのHoechst社の顔料;L74-1357イエロー、L75-1331イエロー、L75-2337イエローなどのSun Chemical社の顔料;DALAMAR登録商標イエローYT-858-DなどのHeubach社の顔料;CROMOPHTHAL登録商標イエロー3g、CROMOPHTHAL登録商標イエローgR、CROMOPHTHAL登録商標イエロー8g、IRGAZINE登録商標イエロー5GT、IRGALITE登録商標ルビン4BL、MONASTRAL登録商標マゼンタ、MONASTRAL登録商標スカーレット、MONASTRAL登録商標バイオレット、MONASTRAL登録商標レッド、MONASTRAL登録商標バイオレットなどのCiba-Geigy社の顔料;LUMOGEN登録商標ライトイエロー、PALIOGEN登録商標オレンジ、HELIOGEN登録商標ブルーL690 IF、HELIOGEN登録商標ブルーTBD 7010、HELIOGEN登録商標ブルーK 7090、HELIOGEN登録商標ブルーL710 IF、HELIOGEN登録商標ブルーL 6470、HELIOGEN登録商標グリーンK 8683、HELIOGEN登録商標グリーンL9140などの、BASF社の顔料;QUINDO登録商標マゼンタ、INDOFAST登録商標ブリリアントスカーレット、QUINDO登録商標レッド6700、QUINDO登録商標レッド6713、INDOFAST登録商標バイオレットなどの、Mobay社の顔料;MaroonB STERLING登録商標NSブラック、STERLING登録商標NSX 76、MOGUL登録商標LなどのCabot社の顔料;TIPURE登録商標R-101などのDuPont社の顔料;およびUHLICH登録商標BK 8200などのPaul Uhlich社の顔料である。
幾つかの例では、着色剤または顔料粒子は、20μm未満、例えば15μm未満、例えば10μm未満、例えば5μm未満、例えば4μm未満、例えば3μm未満、例えば2μm未満、例えば1μm未満、例えば0.9μm未満、例えば08μm未満、例えば0.7μm未満、例えば0.6μm未満、例えば0.5μmのメジアン粒径またはd50を有してよい。特に明記しない限り、着色剤または顔料粒子の粒径および樹脂被覆顔料粒子の粒径は、Malvern Mastersizer 2000によりレーザー回折を用いて、操作マニュアルに記載された標準的な手順に従って測定される。
着色剤または顔料粒子は、本方法および/または静電インク組成物において、樹脂および顔料の合計量の10重量%から80重量%の量、幾つかの例では樹脂および顔料の合計量の15重量%から80重量%、幾つかの例では15重量%から60重量%、幾つかの例では15重量%から50重量%、幾つかの例では15重量%から40重量%、幾つかの例では15重量%から30重量%で存在してよい。幾つかの例では、着色剤または顔料粒子は、本方法および/または静電インク組成物において、樹脂および着色剤または顔料の合計量の少なくとも50重量%の量、例えば樹脂および着色剤または顔料の合計量の少なくとも55重量%で存在してよい。
ポリマー樹脂
幾つかの例では、静電インク組成物は、アルキレンモノマーと、アクリル酸およびメタクリル酸から選択されるモノマーとのコポリマーを含む、ポリマー樹脂を含有する。このポリマー樹脂は、熱可塑性ポリマーとして参照してよい。熱可塑性ポリマーは、熱可塑性樹脂として参照される場合がある。幾つかの例では、ポリマーは、エチレンまたはプロピレンアクリル酸コポリマー;エチレンまたはプロピレンメタクリル酸コポリマー;エチレン酢酸ビニルコポリマー;エチレンまたはプロピレン(例えば80重量%から99.9重量%)、およびメタクリル酸またはアクリル酸(例えば0.1重量%から20重量%)のアルキル(例えばC1からC5)エステルのコポリマー;エチレン(例えば80重量%から99.9重量%)、アクリル酸またはメタクリル酸(例えば0.1重量%から20.0重量%)およびメタクリル酸またはアクリル酸(例えば0.1重量%から20重量%)のアルキル(例えばC1からC5)エステルのコポリマー;エチレンまたはプロピレン(例えば70重量%から99.9重量%)および無水マレイン酸(例えば0.1重量%から30重量%)のコポリマー;ポリエチレン;ポリスチレン;アイソタクチックポリプロピレン(結晶性);エチレンエチレンエチルアクリレートのコポリマー;ポリエステル;ポリビニルトルエン;ポリアミド;スチレン/ブタジエンコポリマー;エポキシ樹脂;アクリル樹脂(例えばアクリル酸またはメタクリル酸と、アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルの少なくとも一つとのコポリマーであり、メチルメタクリレート(例えば50%から90%)/メタクリル酸(例えば0重量%から20重量%)/エチルヘキシルアクリレート(例えば10重量%から50重量%)のようにアルキルが1から約20の炭素原子を有してよい);エチレンアクリレートターポリマー:エチレン-アクリル酸エステル-無水マレイン酸(MAH)またはグリシジルメタクリレート(GMA)ターポリマー;エチレン-アクリル酸アイオノマーまたはこれらの組み合わせを含んでよい。
幾つかの例では、ポリマー樹脂は、酸性側鎖基を有するポリマーを含む。幾つかの例では、酸性側鎖基を有するポリマーは、50mgKOH/gまたはより大きな酸価、幾つかの例では60mgKOH/gまたはより大きな酸価、幾つかの例では70mgKOH/gまたはより大きな酸価、幾つかの例では80mgKOH/gまたはより大きな酸価、幾つかの例では90mgKOH/gまたはより大きな酸価、幾つかの例では100mgKOH/gまたはより大きな酸価、幾つかの例では105mgKOH/gまたは超、幾つかの例では110mgKOH/gまたは超、幾つかの例では115mgKOH/gまたは超の酸価を有してよい。幾つかの例では、酸性側鎖基を有するポリマーは、200mgKOH/gまたはそれ未満の酸価、幾つかの例では190mgまたはそれ未満、幾つかの例では180mgまたはそれ未満、幾つかの例では130mgKOH/gまたはそれ未満、幾つかの例では120mgKOH/gまたはそれ未満の酸価を有してよい。KOH/gで測定されるポリマーの酸価は、標準的な手順、例えばASTMD1386に記載された手順を使用して測定可能である。
樹脂は酸性側鎖基を有するポリマーを含んでよく、それは約70g/10分未満、幾つかの例では約60g/10分またはそれ未満、幾つかの例では約50g/10分またはそれ未満、幾つかの例では約40g/10分またはそれ未満、幾つかの例では30g/10分またはそれ未満、幾つかの例では20g/10分またはそれ未満、幾つかの例では10g/10分またはそれ未満のメルトフローレートを有する。幾つかの例では、粒子中の酸性側鎖基および/またはエステル基を有する全てのポリマーはそれぞれ独立して、90g/10分未満、80g/10分またはそれ未満、幾つかの例では80g/10分またはそれ未満、幾つかの例では70g/10分またはそれ未満、幾つかの例では70g/10分またはそれ未満、幾つかの例では60g/10分またはそれ未満のメルトフローレートを有する。
幾つかの例では、酸性側鎖基を有するポリマーは、約10g/10分から約120g/10分、幾つかの例では約10g/10分から約70g/10分、幾つかの例では約10g/10分から40g/10分、幾つかの例では20g/10分から30g/10分のメルトフローレートを有してよい。幾つかの例では、酸性側鎖基を有するポリマーは、幾つかの例では約50g/10分から約120g/10分、幾つかの例では60g/10分から約100g/10分のメルトフローレートを有することができる。メルトフローレートは、例えばASTMD1238に記載されたような、標準的な手順を使用して測定可能である。
幾つかの例では、酸性側鎖基は遊離酸の形態であってよく、またはアニオンの形態で対イオン、一般的には金属対イオン、例えばリチウム、ナトリウム、およびカリウムといったアルカリ金属、マグネシウムまたはカルシウムといったアルカリ土類金属、および亜鉛のような遷移金属から選択された金属と関連していてよい。幾つかの例では、酸性側鎖基を有するポリマーは、エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸およびメタクリル酸のいずれかのコポリマーのような樹脂;およびSURLYN登録商標アイオノマーのような、金属イオン(例えばZn、Na、Li)で少なくとも部分的に中和された、メタクリル酸とエチレン-アクリル酸またはメタクリル酸のコポリマーのような、それらのアイオノマーから選択することができる。幾つかの例では、酸性側鎖基を含むポリマーは、エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかのコポリマーであることができ、ここでエチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸は、コポリマーの5重量%から約25重量%、幾つかの例ではコポリマーの10重量%から約20重量%を構成する。
幾つかの例では、樹脂は、酸性側鎖基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい。幾つかの例では、酸性側鎖基を有する二つのポリマーは、上述した範囲内に入る異なる酸価を有してよい。幾つかの例では、樹脂は、10mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では20mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では30mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では50mgKOH/gから110mgKOH/gの酸価を有する酸性側鎖基を有する第一のポリマー、および110mgKOH/gから130mgKOH/gの酸価を有する酸性側鎖基を有する第二のポリマーを含んでよい。
幾つかの例では、樹脂は、酸性側鎖基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい:約10g/10分から約50g/10分のメルトフローレート、および10mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では20mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では30mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では50mgKOH/gから110mgKOH/gの酸価を有する、酸性側鎖基を有する第一のポリマー、および約50g/10分から約120g/10分のメルトフローレート、および110mgKOH/gから130mgKOH/gの酸価を有する、酸性側鎖基を有する第二のポリマーである。幾つかの例では、第一のポリマーおよび第二のポリマーはエステル基がなくてよい。
幾つかの例では、酸性側鎖基を有する第一のポリマーと酸性側鎖基を有する第二のポリマーの比は、約10:1から約2:1であることができる。幾つかの例では、この比は約6:1から約3:1、幾つかの例では約4:1であることができる。
幾つかの例では、樹脂は、15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有するポリマーを含んでよい;このポリマーは、本願で記載したように酸性側鎖基を有するポリマーであってよい。この樹脂は、15000ポアズまたはそれ超、幾つかの例では20000ポアズまたはそれ超、幾つかの例では50000ポアズまたはそれ超、幾つかの例では70000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有する第一のポリマーを含んでよい;そして幾つかの例では、この樹脂は、第一のポリマーよりも低い溶融粘度、幾つかの例では15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有する第二のポリマーを含んでよい。この樹脂は、60000ポアズを超える溶融粘度、幾つかの例では60000ポアズから100000ポアズ、幾つかの例では65000ポアズから85000ポアズを有する第一のポリマー;15000ポアズから40000ポアズの溶融粘度、幾つかの例では20000ポアズから30000ポアズを有する第二のポリマー、および15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有する第三のポリマーを含んでよく;第一のポリマーの例はNucrel960(DuPont社製)、また第二のポリマーの例はNucrel699(DuPont社製)、そして第三のポリマーの例はAC-5120またはAC-5180(Honeywell社製)である。第一のポリマー、第二のポリマー、および第三のポリマーは、本願で記載したように酸性側鎖基を有するポリマーであってよい。溶融粘度はレオメーター、例えばThermal Analysis Instruments社から商業的に入手可能なAR-2000レオメーターを使用して:25mmのスチールプレート-標準スチール平行プレートの構成を使用し、プレートを重ねて120℃の等温、剪断速度0.01Hzでレオメトリーにより測定することができる。
樹脂が単一の種類のポリマーを含む場合には、そのポリマー(電子写真インク組成物の他の成分を除く)は、6000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では8000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では12000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有してよい。樹脂が複数のポリマーを含む場合には、樹脂の全てのポリマーは一緒になって、6000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では8000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では12000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有する混合物(電子写真インク組成物の他の成分を除く)を形成してよい。溶融粘度は、標準的な技術を使用して測定可能である。溶融粘度はレオメーター、例えばThermal Analysis Instruments社から商業的に入手可能なAR-2000レオメーターを使用して:25mmのスチールプレート-標準スチール平行プレートの構成を使用し、プレートを重ねて120℃の等温、剪断速度0.01Hzのレオメトリーにより測定することができる。
樹脂は、エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかのコポリマー;およびSURLYN登録商標アイオノマーのような、金属イオン(例えばZn、Na、Li)で少なくとも部分的に中和された、メタクリル酸とエチレン-アクリル酸またはメタクリル酸のコポリマーのような、それらのアイオノマーから選択された、酸性側鎖基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい。樹脂は、(i)エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸およびメタクリル酸のいずれかのコポリマーであって、エチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかがコポリマーの8重量%から約16重量%、幾つかの例ではコポリマーの10重量%から16重量%を構成する第一のポリマー;および(ii)エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸およびメタクリル酸のいずれかのコポリマーであって、エチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかがコポリマーの12重量%から約30重量%、幾つかの例ではコポリマーの14重量%から約20重量%、幾つかの例ではコポリマーの16重量%から約20重量%、幾つかの例ではコポリマーの17重量%から19重量%を構成する第二のポリマーを含んでよい。
樹脂は、上述したような酸性側鎖基を有するポリマー(エステル側鎖基を含まなくてよい)と、エステル側鎖基を有するポリマーを含んでよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、熱可塑性ポリマーであってよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、さらに酸性側鎖基を含んでもよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、エステル側鎖基を有するモノマーと、酸性側鎖基を有するモノマーのコポリマーであってよい。そのポリマーは、エステル側鎖基を有するモノマーと、酸性側鎖基を有するモノマーと、酸性側鎖基およびエステル側鎖基がないモノマーのコポリマーであってよい。エステル側鎖基を有するモノマーは、エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸から選択されるモノマーであってよい。酸性側鎖基を有するモノマーは、アクリル酸またはメタクリル酸から選択されるモノマーであってよい。酸性側鎖基およびエステル側鎖基がないモノマーは、エチレンまたはプロピレンなどのアルキレンモノマーであってよい。エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸は、それぞれ、アクリル酸のアルキルエステルまたはメタクリル酸のアルキルエステルであってよい。アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルのアルキル基は、1から30炭素、幾つかの例では1から20炭素、幾つかの例では1から10炭素を有するアルキル基であってよく;幾つかの例ではメチル、エチル、イソプロピル、n-プロピル、t-ブチル、イソブチル、n-ブチルおよびペンチルから選択される。
幾つかの例では、エステル側鎖基を有するポリマーは、エステル側鎖基を有する第一のモノマー、酸性側鎖基を有する第二のモノマー、および酸性側鎖基およびエステル側鎖基のないアルキレンモノマーである第三のモノマーのコポリマーであってよい。幾つかの例では、エステル側鎖基を有するポリマーは、(i)エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸から選択される、エステル側鎖基を有する第一のモノマー、幾つかの例ではアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、(ii)アクリル酸またはメタクリル酸から選択される、酸性側鎖基を有する第二のモノマー、および(iii)エチレンおよびプロピレンから選択されるアルキレンモノマーである、第三のモノマーのコポリマーであってよい。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの1重量%から50重量%、幾つかの例では5重量%から40重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から20重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から15重量%を構成してよい。幾つかの例では、第二のモノマーはコポリマーの1重量%から50重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から40重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から20重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から15重量%を構成してよい。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの5重量%から40重量%を構成してよく、第二のモノマーはコポリマーの5重量%から40重量%を構成し、そして第三のモノマーはコポリマーの重量の残部を構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの5重量%から15重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの5重量%から15重量%を構成し、第三のモノマーはコポリマーの重量の残部を構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの8重量%から12重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの8重量%から12重量%を構成し、第三のモノマーはコポリマーの重量の残部を構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの約10重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの約10重量%を構成し、そして第三のモノマーはコポリマーの重量の残部を構成する。このポリマーは、DuPont登録商標から入手可能なBynel2022およびBynel 2002のような、Bynel登録商標の類のモノマーから選択されてよい。
幾つかの例では、エステル側鎖基を有するポリマーは、液体電子写真インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中の、例えば熱可塑性樹脂ポリマーである樹脂ポリマーの合計重量、例えば酸性側鎖基を有するポリマーまたは複数のポリマーおよびエステル側鎖基を有するポリマーの合計重量の1重量%またはより多くを構成してよい。幾つかの例では、エステル側鎖基を有するポリマーは、液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中において、樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の5重量%またはより多く、幾つかの例では樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の8重量%またはより多く、幾つかの例では樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の10重量%またはより多く、幾つかの例では樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の15重量%またはより多く、幾つかの例では樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の20重量%またはより多く、幾つかの例では樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の25重量%またはより多く、幾つかの例では樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の30重量%またはより多く、幾つかの例では樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の35重量%またはより多くを構成してよい。幾つかの例では、エステル側鎖基を有するポリマーは、液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中の樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の5重量%から50重量%、幾つかの例では液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物中の樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の10重量%から40重量%、幾つかの例では液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物中の樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の5重量%から30重量%、幾つかの例では液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物中の樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の5重量%から15重量%、幾つかの例では液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物中の樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計重量の15重量%から30重量%を構成してよい。
幾つかの例では、エステル側鎖基を有するポリマーは、50mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では60mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では70mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では80mgKOH/gまたはそれ超の酸価を有してよい。幾つかの例では、エステル側鎖基を有するポリマーは、100mgKOH/gまたはそれ未満の酸価、幾つかの例では90mgKOH/gまたはそれ未満の酸価を有してよい。幾つかの例では、エステル側鎖基を有するポリマーは、60mgKOH/gから90mgKOH/g、幾つかの例では70mgKOH/gから80mgKOH/gの酸価を有してよい。
エステル側鎖基を有するポリマーは、約10g/10分から約120g/10分、幾つかの例では約10g/10分から約50g/10分、幾つかの例では約20g/10分から約40g/10分、幾つかの例では約25g/10分から約35g/10分のメルトフローレートを有してよい。
幾つかの例では、樹脂は低融点ポリマーを含む。用語「低融点ポリマー」は、室温では固体であるが、印刷または積層装置において得られる温度において溶融するポリマー材料として理解される。
幾つかの例では、樹脂は、融点が約200℃未満、例えば約190℃未満、例えば約180℃未満、例えば約170℃未満、例えば約160℃未満、例えば約150℃未満、例えば約140℃未満、例えば約130℃未満、例えば約120℃未満、例えば約110℃未満、例えば約100℃未満、例えば約80℃、例えば約70℃の低融点ポリマーを含んでよい。
幾つかの例では、樹脂は、約80℃超、例えば約90℃超、例えば約100℃超、例えば約110℃超、例えば約120℃超、例えば約130℃超、例えば約140℃超、例えば約150℃超、例えば約160℃超、例えば約170℃超、例えば約180℃超、例えば約190℃、例えば約200℃の融点を有する低融点ポリマーを含んでよい。
幾つかの例では、樹脂は、約80℃から約120℃の範囲内の融点を有する低融点ポリマーを含んでよい。
幾つかの例では、樹脂の融点は、ASTMD3418に従って測定された融点であってよい。
樹脂のポリマー、複数のポリマー、コポリマー、または複数のコポリマーは、幾つかの例では、Nucrel系のトナー(例えばNucrel 403TM、Nucrel 407TM、Nucrel 609HSTM、Nucrel908HSTM、Nucrel 1202HCTM、Nucrel 30707TM、Nucrel 1214TM、Nucrel903TM、Nucrel 3990TM、Nucrel 910TM、Nucrel 925TM、Nucrel699TM、Nucrel 599TM、Nucrel 960TM、Nucrel RX 76TM、Nucrel2806TM、Bynell 2002、Bynell 2014、Bynell 2020およびBynell 2022(E.I.du PONT社により市販))、AC系のトナー(例えばAC-5120、AC-5180、AC-540、AC-580(Honeywell社により市販))、Aclyn系のトナー(例えばAclyn 201、Aclyn 246、Aclyn 285およびAclyn 295)、およびLotader系のトナー(例えばLotader 2210、Lotader3430、およびLotader 8200(Arkema社により市販))から選択することができる。
樹脂は、液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物の固形分の、約5から90重量%、幾つかの例では約50から80重量%を構成することができる。樹脂は、液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物の固形分の、約60から95重量%、幾つかの例では約70から95重量%を構成することができる。
キャリア液体
幾つかの例では、静電インク組成物は、キャリア流体またはキャリア液体中に形成され、および/または分散された、樹脂被覆顔料粒子または樹脂粒子を含む。静電印刷プロセスで印刷基材に適用するに先立ち、この組成物は静電インク組成物であってよく、これは乾式、例えば熱可塑性樹脂で被覆された流動性顔料粒子の形態であってよい。幾つかの例では、静電印刷プロセスで印刷基材に適用するに先立ち、静電インク組成物は液体状であってよく;そして熱可塑性樹脂で被覆された顔料粒子が懸濁されたキャリア液体を含んでよい。
一般に、キャリア液体は被覆された顔料粒子を調製するについて反応性溶媒として作用し、得られる静電インク組成物中の他の成分については、分散媒としても作用することができる。幾つかの例では、キャリア液体は、室温においてポリマー樹脂を溶解しない液体である。幾つかの例では、キャリア液体は高温においてポリマー樹脂を溶解する液体である。例えば、ポリマー樹脂は、少なくとも80℃、例えば90℃、例えば100℃、例えば110℃、例えば120℃の温度に加熱された場合に、キャリア液体中に溶解するものであってよい。例えば、キャリア液体は、炭化水素、シリコーンオイル、植物油、その他であるか、またはそれらを含むことができる。幾つかの例では、キャリア液体は、トナー粒子のための媒体として使用可能な、絶縁性、非極性、非水系の液体を含むことができる。キャリア液体は、約10オーム・cmを超える抵抗を有する化合物を含むことができる。キャリア液体は、約5未満、幾つかの例では約3未満の誘電率を有してよい。キャリア液体は、炭化水素を含むことができる。炭化水素には、脂肪族炭化水素、異性化した脂肪族炭化水素、分岐鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、およびこれらの組み合わせが含まれうる。キャリア液体の例には、脂肪族炭化水素、イソパラフィン系化合物、パラフィン系化合物、脱芳香族炭化水素化合物、およびその他が含まれる。特に、キャリア液体には、Isopar-GTM、Isopar-HTM、Isopar-LTM、Isopar-MTM、Isopar-KTM、Isopar-VTM、Norpar12TM、Norpar 13TM、Norpar 15TM、Exxol D40TM、ExxolD80TM、Exxol D100TM、Exxol D130TM、およびExxol D140TM(それぞれEXXON CORPORATIONにより市販);Teclen N-16TM、Teclen N-20TM、TeclenN-22TM、Nisseki Naphthesol LTM、NissekiNaphthesol MTM、Nisseki Naphthesol HTM、#0 Solvent LTM、#0Solvent MTM、#0 Solvent HTM、Nisseki lsosol 300TM、Nissekilsosol 400TM、AF-4TM、AF-5TM、AF-6TM andAF-7TM(それぞれNIPPON OILCORPORATIONにより市販);IP Solvent 1620TMおよびIP Solvent2028TM(それぞれIDEMITSU PETROCHEMICAL社により市販);Amsco OMSTMおよびAmsco 460TM(それぞれAMERICAN MINERAL SPIRITS社により市販);およびElectron、Positron、NewII、Purogen HF(100%合成テルペン)(ECOLINKTMにより市販)が含まれうる。
印刷に先立ち、キャリア液体は、静電インク組成物の約20重量%から99.5重量%、幾つかの例では静電インク組成物の50重量%から99.5重量%を構成することができる。印刷に先立ち、キャリア液体は、静電インク組成物の約40から90重量%を構成してよい。印刷に先立ち、キャリア液体は、静電インク組成物のの約60重量%から80重量%を構成してよい。印刷に先立ち、キャリア液体は、静電インク組成物の約90重量%から99.5重量%、幾つかの例では静電インク組成物の95重量%から99重量%を構成してよい。
静電インク組成物は、印刷基材上に印刷された場合に、キャリア液体を実質的に含まないものであってよい。静電印刷プロセス中、および/またはその後に、例えば印刷中の電気泳動プロセスおよび/または蒸発によってキャリア液体は除去してよく、それによって実質的に固形分だけが印刷基材に転写される。キャリア液体を実質的に含まないとは、印刷基材上に印刷されたインクが5重量%未満のキャリア液体、幾つかの例では、2重量%未満のキャリア液体、幾つかの例では1重量%未満のキャリア液体、幾つかの例では0.5重量%未満のキャリア液体を含むことを示してよい。幾つかの例では、印刷基材上に印刷されたインクはキャリア液体を含まない。
チャージディレクタおよびチャージアジュバント
液体電子写真組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物は、チャージディレクタを含むことができる。チャージディレクタは、所望の極性の電荷を付与し、および/または静電インク組成物の粒子上に十分な静電電荷を維持するために、静電組成物に添加することができる。チャージディレクタは、脂肪酸の金属塩、スルホスクシネートの金属塩、オキシホスフェートの金属塩、アルキルベンゼンスルホン酸の金属塩、芳香族カルボン酸または芳香族スルホン酸の金属塩などのイオン性化合物、並びにポリオキシエチレン化アルキルアミン、レシチン、ポリビニルピロリドン、多価アルコールの有機酸エステルのような双対イオン性および非イオン性化合物、その他を含んでよい。チャージディレクタは、油溶性の石油スルホネート(例えば中性カルシウムペトロネートTM、中性バリウムペトロネートTM、および塩基性バリウムペトロネートTM)、ポリブチレンスクシンイミド(例えばOLOATM1200およびAmoco575)、およびグリセリド塩(例えば不飽和および飽和酸置換基を有するホスフェート化モノグリセリドおよびジグリセリドのナトリウム塩)、スルホン酸のバリウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、およびアルミニウム塩などのスルホン酸塩から選択してよい。スルホン酸は、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、およびアルキルスクシネートスルホン酸(例えばWO2007/130069を参照)を含んでよい。チャージディレクタは、静電インク組成物の樹脂含有粒子に対して、負電荷または正電荷を与えることができる。
チャージディレクタは、一般式:
[R-O-C(O)CHCH(SO -)C(O)-O-R]のスルホスクシネート部分を含むことができ、ここでRおよびRの各々はアルキル基である。幾つかの例では、チャージディレクタは単塩のナノ粒子および一般式MAのスルホスクシネート塩を含み、ここでMは金属、nはMの価数、そしてAは一般式[R-O-C(O)CHCH(SO -)C(O)-O-R]のイオンであって、RおよびRの各々がアルキル基であるもの、あるいはここで参照することによってその全体を本願に取り込むWO2007/130069に見出される他のチャージディレクタである。WO2007/130069に記載のように、一般式MAのスルホスクシネート塩は、ミセル形成塩の一例である。チャージディレクタは一般式HAの酸を実質的に含まないか、または含まなくてよく、ここでAは上述の通りである。チャージディレクタは、少なくともナノ粒子の幾らかを包含する上記スルホスクシネート塩のミセルを含んでよい。チャージディレクタは、大きさが200nmまたはそれ未満、幾つかの例では2nmまたはそれ超のナノ粒子を少なくとも幾らか含んでよい。WO2007/130069に記載されているように、単塩はそれ自体でミセルを形成しない塩であるが、ミセル形成塩を有するミセルのコアを形成してよい。単塩を構成しているイオンはすべて親水性である。単塩は、Mg、Ca、Ba、NH、tert-ブチルアンモニウム、Li、およびAl+3、またはこれらの任意の部分群から選択される陽イオンを含んでよい。単塩は、SO 2-、PO3-、NO -、HPO 2-、CO 2-、アセテート、トリフルオロアセテート(TFA)、Cl-、Br-、F-、ClO -、およびTiO 4-、またはこれらの任意の部分群から選択される陰イオンを含んでよい。単塩は、CaCO、BaTiO、Al(SO)、Al(NO)、Ca(PO)、BaSO、BaHPO、Ba(PO)、CaSO、(NH)CO、(NH)SO、NHOAc、tert-ブチルアンモニウムブロミド、NHNO、LiTFA、Al(SO)、LiClOおよびLiBF、またはこれらの任意の部分群から選択されてよい。チャージディレクタはさらに、塩基性バリウムペトロネート(BBP)を含んでよい。
式[R-O-C(O)CHCH(SO -)C(O)-O-R]において、幾つかの例ではRおよびRの各々は脂肪族アルキル基である。幾つかの例では、RおよびRの各々は独立してC6-25アルキルである。幾つかの例では、上記脂肪族アルキル基は直鎖である。幾つかの例では、上記脂肪族アルキル基は分岐鎖である。幾つかの例では、上記脂肪族アルキル基は6炭素原子より多い直鎖を含む。幾つかの例では、RおよびRは同じである。幾つかの例では、RおよびRの少なくとも一方はC1327である。幾つかの例では、MはNa、K、Cs、Ca、またはBaである。式[R-O-C(O)CHCH(SO -)C(O)-O-R]および/または式MAは、WO2007/130069の任意の部分で定義されたごとくであってよい。
チャージディレクタは、(i)大豆レシチン、(ii)塩基性バリウムペトロネート(BPP)のようなバリウムスルホネート塩、および(iii)イソプロピルアミンスルホネート塩を含んでよい。塩基性バリウムペトロネートは21〜26炭化水素のアルキルのバリウムスルホネート塩であり、例えばChemtura社から入手可能である。例示的なイソプロピルアミンスルホネート塩はドデシルベンゼンスルホン酸イソプロピルアミンであり、Croda社から入手可能である。
静電インク組成物において、チャージディレクタは、静電インク組成物および/または 印刷基材上に印刷されたインク組成物の固形分の約0.001重量%から20重量%、幾つかの例では0.01から20重量%、幾つかの例では0.01から10重量%、幾つかの例では0.01から1重量%を構成することができる。チャージディレクタは、液体電子写真インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物の固形分の約0.001から0.15重量%、幾つかの例では0.001から0.15%、幾つかの例では0.001から0.02重量%を構成することができる。幾つかの例では、チャージディレクタは静電インク組成物に負電荷を与える。粒子の導電性は、50から500pmho/cm、幾つかの例では200〜350pmho/cmの範囲にわたってよい。
液体電子写真インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物は、チャージアジュバントを含むことができる。チャージアジュバントはチャージディレクタと共に存在してよく、またチャージディレクタと異なってよく、静電組成物の粒子、例えば樹脂含有粒子上の電荷を増大させ、および/または安定化させるように作用する。チャージアジュバントには、バリウムペトロネート、カルシウムペトロネート、ナフテン酸Co塩、ナフテン酸Ca塩、ナフテン酸Cu塩、ナフテン酸Mn塩、ナフテン酸Ni塩、ナフテン酸Zn塩、ナフテン酸Fe塩、ステアリン酸Ba塩、ステアリン酸Co塩、ステアリン酸Pb塩、ステアリン酸Zn塩、ステアリン酸Al塩、ステアリン酸Cu塩、ステアリン酸Fe塩、金属カルボキシレート(例えばAlトリステアレート、Alオクタノエート、Liヘプタノエート、Feステアレート、Feジステアレート、Baステアレート、Crステアレート、Mgオクタノエート、Caステアレート、Feナフテネート、Znナフテネート、Mnヘプタノエート、Znヘプタノエート、Baオクタノエート、Alオクタノエート、Coオクタノエート、Mnオクタノエート、およびZnオクタノエート)、Coリノレート、Mnリノレート、Pbリノレート、Znリノレート、Caオレエート、Coオレエート、Znパルミテート、Caレジネート、Coレジネート、Mnレジネート、Pbレジネート、Znレジネート、2-エチルヘキシルメタクリレート-コ-メタクリル酸カルシウムのABジブロックコポリマー、およびアンモニウム塩、アルキルアクリルアミドグリコレートアルキルエーテルのコポリマー(例えばメチルアクリルアミドグリコレートメチルエーテル-コ-ビニルアセテート)、およびヒドロキシビス(3,5-ジ-tert-ブチルサリチル)アルミネートモノハイドレートが含まれうる。幾つかの例では、チャージアジュバントは、アルミニウムジステアレートおよび/またはトリステアレート、および/またはアルミニウムジパルミテートおよび/またはトリパルミテートである。
チャージアジュバントは、液体電子写真インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物の固形分の約0.1から5重量%を構成することができる。チャージアジュバントは、液体電子写真インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物の固形分の約0.5から4重量%を構成することができる。チャージアジュバントは、液体電子写真インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク組成物の固形分の約1から3重量%を構成することができる。
他の添加剤
静電インク組成物は単一の添加剤または複数の添加剤を含んでよい。単一の添加剤または複数の添加剤は、本方法の任意の工程において添加してよい。単一の添加剤または複数の添加剤は、ワックス、界面活性剤、殺生物剤、有機溶媒、粘度調節剤、pH調節のための物質、金属イオン封鎖剤、保存剤、相溶性添加剤乳化剤、およびその他から選択してよい。ワックスは非相溶性ワックスであってよい。本願で使用するところでは、「非相溶性ワックス」は、樹脂と相溶性のないワックスを参照してよい。具体的には、例えば加熱されたブランケット胴であってよい中間転写部材から印刷基材へのインクフィルムの転写の間、およびその後に、印刷基材上の樹脂溶融混合物の冷却に際して、ワックス相は樹脂相から分離する。
シーラント層
幾つかの例では、可撓性包装材料は、ベース材料の第二の表面上に配置されたシーラント層を含む。この第二の表面は、静電インク組成物が印刷された表面以外の表面であり、例えば、ベース材料の第二の表面は、ベース材料の第一の表面の反対側の表面であってよい。この例においては、シーラント層は可撓性包装材料の最も内側の表面上に配置され、包装すべき商品を内側にして、可撓性包装材料をそれ自体に対して、または別の材料に対してシールするための手段をもたらす。幾つかの例では、シーラント層は低融点のフィルム、すなわちヒートシール可能な熱可塑性材料を含む。適切な熱可塑性材料には、熱可塑性樹脂および/または熱的に活性化可能な接合材料に関して本願で説明したものが含まれ、エチレンのポリマー、またはDuPont社のSURLYN登録商標アイオノマーが含まれる。幾つかの例では、シーラント層は押出可能な材料を含む。
幾つかの例では、シーラント層はポリマーの薄いフィルムを含み、そこにおいてフィルムは厚みが100μm未満であり、例えば厚みが90μm未満、厚みが80μm未満、厚みが70μm未満、厚みが60μm未満、厚みが50μm未満、厚みが40μm未満、厚みが30μm未満、厚みが20μm未満、厚みが15μmである。幾つかの例では、ポリマーフィルムは厚みが約12μmである。
幾つかの例では、シーラント層はポリマーの薄いフィルムを含み、そこにおいてフィルムは厚みが12μm超であり、例えば厚みが15μm超、厚みが20μm超、厚みが30μm超、厚みが40μm超、厚みが50μm超、厚みが60μm超、厚みが70μm超、厚みが80μm超、厚みが90μm超である。幾つかの例では、ポリマーフィルムは厚みが約100μmである。
可撓性基材
可撓性基材は、本願で記載の方法において調製されるような、最終的な積層された可撓性包装材料の最外層を形成するものであるから、幾つかの例では、ベース材料の第一の表面上に印刷されたイメージまたは情報が消費者に見えるように、可撓性基材は透明である。
幾つかの例では、可撓性基材はポリマーのフィルム、例えば熱可塑性ポリマーを含む。幾つかの例では、可撓性基材は、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、または配向ポリアミド(OPA)のフィルムを含む。
幾つかの例では、可撓性基材はポリマーの薄いフィルムを含み、そこにおいてフィルムは厚みが100μm未満であり、例えば厚みが90μm未満、厚みが80μm未満、厚みが70μm未満、厚みが60μm未満、厚みが50μm未満、厚みが40μm未満、厚みが30μm未満、厚みが20μm未満、厚みが15μmである。幾つかの例では、ポリマーフィルムは厚みが約12μmである。
幾つかの例では、可撓性基材はポリマーの薄いフィルムを含み、そこにおいてフィルムは厚みが12μm超であり、例えば厚みが15μm超、厚みが20μm超、厚みが30μm超、厚みが40μm超、厚みが50μm超、厚みが60μm超、厚みが70μm超、厚みが80μm超、厚みが90μmである。幾つかの例では、ポリマーフィルムは厚みが約100μmである。
幾つかの例では、可撓性基材は第一の表面を有し、その上に熱的に活性化可能な接合層が配置され、可撓性基材の第二の表面は、可撓性包装材料の最外表面を形成する。可撓性基材の第二の表面は、熱的に活性化可能な接合層が配置された表面とは別の表面であり、例えば、可撓性基材の第二の表面は、可撓性基材の第一の表面の反対側の表面であってよい。このようにして、ベース材料の第一の表面上に印刷されたイメージまたは情報は可撓性包装材料の多層構造内に埋設され、可撓性基材上に配置された熱的に活性化可能な接合層が印刷されたベース材料と接触された場合に、最外表面上にはないから、ベース材料が可撓性基材に積層された場合に損傷から保護される。
熱的に活性化可能な接合層
可撓性包装材料およびプロセス可撓性包装材料を調製するためのプロセスは、熱的に活性化可能な接合層を含み、これはまた熱的接合材料または熱的に活性化可能な接合材料の層とも称される。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層はポリマー樹脂、例えば熱可塑性ポリマー樹脂を含む。幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層は低融点ポリマーを含む。用語「低融点ポリマー」は、室温においては固体であるが、印刷装置または積層装置において得られる温度では溶融するポリマー材料として理解される。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層または材料は、融点が約250℃未満の低融点ポリマーを含んでよく、融点は例えば約220℃未満、例えば約190℃未満、例えば約180℃未満、例えば約170℃未満、例えば約160℃未満、例えば約150℃未満、例えば約140℃未満、例えば約130℃未満、例えば約120℃未満、例えば約110℃未満、例えば約100℃未満、例えば約80℃未満、例えば約70℃未満、例えば約60℃未満である。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層または材料は、融点が約60℃超の低融点ポリマーを含んでよく、融点は例えば約70℃超、例えば約80℃超、例えば約90℃超、例えば約100℃超、例えば約110℃超、例えば約120℃超、例えば約130℃超、例えば約140℃超、例えば約150℃超、例えば約160℃超、例えば約170℃超、例えば約180℃超、例えば約190℃超、例えば約200℃超、例えば約220℃超、例えば約250℃超である。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層または材料は低融点ポリマーを含んでよく、融点は約60℃から約120℃の範囲にある。
幾つかの例では、低融点ポリマーの融点は、ASTMD3418に従って測定された融点であってよい。
熱的に活性化可能な接合層を形成するための熱的に活性化可能な接合材料として低融点ポリマーを使用すると、熱的に活性化可能な接合材料をベース材料上に押し出して、印刷基材に積層するための層構造を形成することが可能になる。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層はポリマーの薄いフィルムを含み、そこにおいてフィルムは厚みが100μmであり、例えば厚みが80μm未満、厚みが60μm未満、厚みが50μm未満、厚みが40μm未満、厚みが30μm未満、厚みが20μm未満、厚みが10μm未満、厚みが9μm未満、厚みが8μm未満、厚みが7μm未満、厚みが6μm未満、厚みが5μm未満、厚みが4μm未満、厚みが3μmである。幾つかの例では、ポリマーフィルムは厚みが約2μmである。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層または材料はポリマーの薄いフィルムを含み、そこにおいてフィルムは厚みが2μm超であり、例えば厚みが3μm超、厚みが4μm超、厚みが5μm超、厚みが6μm超、厚みが7μm超、厚みが8μm超、厚みが9μm超、厚みが10μm超、厚みが20μm超、厚みが30μm超、厚みが40μm超、厚みが50μm超、厚みが60μm超、厚みが80μm超、厚みが100μmである。幾つかの例では、ポリマーフィルムは厚みが約100μmである。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層はポリマーの薄いフィルムを含み、そこにおいてフィルムの有するコーティング重量は50グラム毎平方メートル(gsm)未満、例えば40gsm未満、例えば30gsm未満、例えば20gsm未満、例えば15gsm未満、例えば10gsm未満、例えば9gsm未満、例えば9gsm未満、8gsm未満、7gsm未満、6gsm未満、5gsm未満、4gsm未満、3gsm未満である。幾つかの例では、ポリマーのフィルムの重量は約2gsmである。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層はポリマーの薄いフィルムを含み、そこにおいてフィルムは重量が2gsm超、例えば3gsm超、4gsm超、5gsm超、6gsm超、7gsm超、8gsm超、9gsm超、10gsm超、15gsm超、20gsm超、30gsm超、40gsm超である。幾つかの例では、ポリマーのフィルムの重量は約50gsmである。
幾つかの例では、ポリマーは、エチレンまたはプロピレンアクリル酸コポリマー;エチレンまたはプロピレンメタクリル酸コポリマー;エチレンビニルアセテートコポリマー;エチレンまたはプロピレン(例えば80重量%から99.9重量%)、およびメタクリル酸またはアクリル酸のアルキル(例えばC1からC5)エステルのコポリマー(例えば0.1重量%から20重量%);エチレン(例えば80重量%から99.9重量%)、アクリル酸またはメタクリル酸(例えば0.1重量%から20.0重量%)、およびメタクリル酸またはアクリル酸(例えば0.1重量%から20重量%)のアルキル(例えばC1からC5)エステルのコポリマー;エチレンまたはプロピレン(例えば70重量%から99.9重量%)、および無水マレイン酸(例えば0.1重量%から30重量%)のコポリマー;ポリエチレン;ポリスチレン;アイソタクチックポリプロピレン(結晶性);エチレンエチレンエチルアクリレートのコポリマー;ポリエステル;ポリビニルトルエン;ポリアミド;スチレン/ブタジエンコポリマー;エポキシ樹脂;アクリル樹脂(例えばアクリル酸またはメタクリル酸と、アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルの少なくとも一つとのコポリマーであって、メチルメタクリレート(例えば50%から90%)/メタクリル酸(例えば0重量%から20重量%)/エチルヘキシルアクリレート(例えば10重量%から50重量%)のようにアルキルは1から約20の炭素原子を有してよい);エチレン-アクリレートターポリマー:エチレン-アクリル酸エステル-無水マレイン酸(MAH)またはグリシジルメタクリレート(GMA)のターポリマー;エチレン-アクリル酸アイオノマー、ウレタンポリマーおよびこれらの組み合わせから選択してよい。
熱的に活性化可能な接合層または材料は、酸性側鎖基を有するポリマーを含んでよい。酸性側鎖基を有するポリマーの例について説明する。酸性側鎖基を有するポリマーは、50mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では60mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では70mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では80mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では90mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では100mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では105mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では110mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では115mgKOH/gまたはそれ超の酸価を有してよい。酸性側鎖基を有するポリマーは、200mgKOH/gまたはそれ未満、幾つかの例では190mgまたはそれ未満、幾つかの例では180mgまたはそれ未満、幾つかの例では130mgKOH/gまたはそれ未満、幾つかの例では120mgKOH/gまたはそれ未満の酸価を有してよい。mgKOH/gで測定されるポリマーの酸価は、標準的な手順、例えばASTMD1386に記載された手順を用いて測定可能である。
熱的に活性化可能な接合層または材料は、ポリマー、幾つかの例では酸性側鎖基を有するポリマーを含んでよく、それは約70g/10分、幾つかの例では約60g/10分またはそれ未満、幾つかの例では約50g/10分またはそれ未満、幾つかの例では約40g/10分またはそれ未満、幾つかの例では30g/10分またはそれ未満、幾つかの例では20g/10分またはそれ未満、幾つかの例では10g/10分またはそれ未満のメルトフローレートを有する。幾つかの例では、粒子中の酸性側鎖基および/またはエステル基を有する全てのポリマーはそれぞれ独立して、90g/10分未満、80g/10分またはそれ未満、幾つかの例では80g/10分またはそれ未満、幾つかの例では70g/10分またはそれ未満、幾つかの例では70g/10分またはそれ未満、幾つかの例では60g/10分またはそれ未満のメルトフローレートを有する。
酸性側鎖基を有するポリマーは、約10g/10分から約120g/10分、幾つかの例では約10g/10分から約70g/10分、幾つかの例では約10g/10分から40g/10分、幾つかの例では20g/10分から30g/10分のメルトフローレート有することができる。酸性側鎖基を有するポリマーは、幾つかの例では約50g/10分から約120g/10分、幾つかの例では60g/10分から約100g/10分のメルトフローレートを有することができる。メルトフローレートは、例えばASTMD1238に記載されたような標準的な手順を使用して測定することができる。
酸性側鎖基は遊離酸の形態であってよく、またはアニオンの形態で対イオン、例えば金属対イオン、例えばリチウム、ナトリウム、およびカリウムといったアルカリ金属、マグネシウムまたはカルシウムといったアルカリ土類金属、および亜鉛のような遷移金属から選択された金属と関連していてよい。酸性側鎖基を有するポリマーは、エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸およびメタクリル酸のいずれかのコポリマーのような樹脂;およびSURLYN登録商標アイオノマーのような、金属イオン(例えばZn、Na、Li)で少なくとも部分的に中和された、メタクリル酸とエチレン-アクリル酸またはメタクリル酸のコポリマーのような、それらのアイオノマーから選択することができる。酸性側鎖基を含むポリマーは、エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかのコポリマーであることができ、ここでエチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸は、コポリマーの5重量%から約25重量%、幾つかの例ではコポリマーの10重量%から約20重量%を構成する。
熱的に活性化可能な接合層または材料は、酸性側鎖基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい。酸性側鎖基を有する二つのポリマーは、上述した範囲内に入る異なる酸価を有してよい。樹脂は、10mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では20mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では30mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では50mgKOH/gから110mgKOH/gの酸価を有する酸性側鎖基を有する第一のポリマー、および110mgKOH/gから130mgKOH/gの酸価を有する酸性側鎖基を有する第二のポリマーを含んでよい。
熱的に活性化可能な接合層または材料は、酸性側鎖基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい:約10g/10分から約50g/10分のメルトフローレート、および10mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では20mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では30mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では50mgKOH/gから110mgKOH/gの酸価を有する、酸性側鎖基を有する第一のポリマー、および約50g/10分から約120g/10分のメルトフローレート、および110mgKOH/gから130mgKOH/gの酸価を有する、酸性側鎖基を有する第二のポリマーである。第一のポリマーおよび第二のポリマーはエステル基がなくてよい。
酸性側鎖基を有する第一のポリマーと酸性側鎖基を有する第二のポリマーの比は、約10:1から約2:1であることができる。幾つかの例では、この比は約6:1から約3:1、幾つかの例では約4:1であることができる。
熱的に活性化可能な接合層または材料は、15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有するポリマーを含んでよい;このポリマーは、本願で記載したように酸性側鎖基を有するポリマーであってよい。この樹脂は、15000ポアズまたはそれ超、幾つかの例では20000ポアズまたはそれ超、幾つかの例では50000ポアズまたはそれ超、幾つかの例では70000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有する第一のポリマーを含んでよい;そして幾つかの例では、この樹脂は、第一のポリマーよりも低い溶融粘度、幾つかの例では15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有する第二のポリマーを含んでよい。この樹脂は、60000ポアズを超える溶融粘度、幾つかの例では60000ポアズから100000ポアズ、幾つかの例では65000ポアズから85000ポアズを有する第一のポリマー;15000ポアズから40000ポアズの溶融粘度、幾つかの例では20000ポアズから30000ポアズを有する第二のポリマー、および15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有する第三のポリマーを含んでよく;第一のポリマーの例はNucrel 960(DuPont社製)、また第二のポリマーの例はNucrel 699(DuPont社製)、そして第三のポリマーの例はAC-5120またはAC-5180(Honeywell社製)である。第一のポリマー、第二のポリマー、および第三のポリマーは、本願で記載したように酸性側鎖基を有するポリマーであってよい。溶融粘度はレオメーター、例えばThermal Analysis Instruments社から商業的に入手可能なAR-2000レオメーターを使用して:25mmのスチールプレート-標準スチール平行プレートの構成を使用し、プレートを重ねて120℃の等温、剪断速度0.01Hzにおいてレオメトリーにより測定することができる。
熱的に活性化可能な接合層または材料が単一の種類のポリマーを含む場合には、そのポリマーは、6000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では8000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では12000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有してよい。熱的に活性化可能な接合層または材料が複数のポリマーを含む場合には、全てのポリマーは一緒になって、6000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では8000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では12000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有する混合物を形成してよい。溶融粘度は標準的な技術を使用して測定可能である。溶融粘度はレオメーター、例えばThermal Analysis Instruments社から商業的に入手可能なAR-2000レオメーターを使用して:25mmのスチールプレート-標準スチール平行プレートの構成を使用し、プレートを重ねて120℃の等温、剪断速度0.01Hzのレオメトリーにより測定することができる。
熱的に活性化可能な接合層または材料は、エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかのコポリマー;およびSURLYN登録商標アイオノマーのような、金属イオン(例えばZn、Na、Li)で少なくとも部分的に中和された、メタクリル酸とエチレン-アクリル酸またはメタクリル酸のコポリマーのような、それらのアイオノマーから選択された、酸性側鎖基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい。熱的に活性化可能な接合層または材料は、(i)エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸およびメタクリル酸のいずれかのコポリマーであって、エチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかがコポリマーの8重量%から約16重量%、幾つかの例ではコポリマーの10重量%から16重量%を構成する第一のポリマー;および(ii)エチレンとエチレン性不飽和酸であるアクリル酸およびメタクリル酸のいずれかのコポリマーであって、エチレン性不飽和酸であるアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかがコポリマーの12重量%から約30重量%、幾つかの例ではコポリマーの14重量%から約20重量%、幾つかの例ではコポリマーの16重量%から約20重量%、幾つかの例ではコポリマーの17重量%から19重量%を構成する第二のポリマーを含んでよい。
熱的に活性化可能な接合層または材料は、上述したような酸性側鎖基を有するポリマー(エステル側鎖基を含まなくてよい)と、エステル側鎖基を有するポリマーを含んでよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、熱可塑性ポリマーであってよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、さらに酸性側鎖基を含んでもよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、エステル側鎖基を有するモノマーと、酸性側鎖基を有するモノマーのコポリマーであってよい。そのポリマーは、エステル側鎖基を有するモノマーと、酸性側鎖基を有するモノマーと、酸性側鎖基およびエステル側鎖基がないモノマーのコポリマーであってよい。エステル側鎖基を有するモノマーは、エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸から選択されるモノマーであってよい。酸性側鎖基を有するモノマーは、アクリル酸またはメタクリル酸から選択されるモノマーであってよい。酸性側鎖基およびエステル側鎖基がないモノマーは、エチレンまたはプロピレンなどのアルキレンモノマーであってよい。エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸は、それぞれ、アクリル酸のアルキルエステルまたはメタクリル酸のアルキルエステルであってよい。アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルのアルキル基は、1から30炭素、幾つかの例では1から20炭素、幾つかの例では1から10炭素を有するアルキル基であってよく;幾つかの例ではメチル、エチル、イソプロピル、n-プロピル、t-ブチル、イソブチル、n-ブチルおよびペンチルから選択される。
エステル側鎖基を有するポリマーは、エステル側鎖基を有する第一のモノマー、酸性側鎖基を有する第二のモノマー、および酸性側鎖基およびエステル側鎖基のないアルキレンモノマーである第三のモノマーのコポリマーであってよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、(i)エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸から選択される、エステル側鎖基を有する第一のモノマー、幾つかの例ではアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、(ii)アクリル酸またはメタクリル酸から選択される、酸性側鎖基を有する第二のモノマー、および(iii)エチレンおよびプロピレンから選択されるアルキレンモノマーである、第三のモノマーのコポリマーであってよい。第一のモノマーはコポリマーの1重量%から50重量%、幾つかの例では5重量%から40重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から20重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から15重量%を構成してよい。第二のモノマーはコポリマーの1重量%から50重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から40重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から20重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から15重量%を構成してよい。第一のモノマーはコポリマーの5重量%から40重量%を構成してよく、第二のモノマーはコポリマーの5重量%から40重量%を構成し、そして第三のモノマーはコポリマーの重量の残部を構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの5重量%から15重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの5重量%から15重量%を構成し、第三のモノマーはコポリマーの重量の残部を構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの8重量%から12重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの8重量%から12重量%を構成し、第三のモノマーはコポリマーの重量の残部を構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの約10重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの約10重量%を構成し、そして第三のモノマーはコポリマーの重量の残部を構成する。このポリマーは、DuPont登録商標から入手可能なBynel 2022およびBynel 2002のような、Bynel登録商標の類のモノマーから選択されてよい。
エステル側鎖基を有するポリマーは、50mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では60mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では70mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では80mgKOH/gまたはそれ超の酸価を有してよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、100mgKOH/gまたはそれ未満の酸価、幾つかの例では90mgKOH/gまたはそれ未満の酸価を有してよい。エステル側鎖基を有するポリマーは、60mgKOH/gから90mgKOH/g、幾つかの例では70mgKOH/gから80mgKOH/gの酸価を有してよい。
エステル側鎖基を有するポリマーは、約10g/10分から約120g/10分、幾つかの例では約10g/10分から約50g/10分、幾つかの例では約20g/10分から約40g/10分、幾つかの例では約25g/10分から約35g/10分のメルトフローレートを有してよい。
熱的に活性化可能な接合層または材料は、熱可塑性ポリウレタンを含んでよい。熱可塑性ポリウレタンは、ジイソシアネート、ポリオールまたは長鎖ジオール、および連鎖延長剤または短鎖ジオールの間での重付加反応の間に形成される。適切な熱可塑性ポリウレタンには、Huntsman社から入手可能なIrogran登録商標、Avalon登録商標、Krystalgran登録商標およびIrostic登録商標系列、およびAshland社からのPureseal系列のポリマーが含まれる。
熱可塑性ポリウレタンは、約10g/10分から約120g/10分、幾つかの例では約10g/10分から約50g/10分、幾つかの例では約20g/10分から約40g/10分、幾つかの例では約25g/10分から約35g/10分のメルトフローレートを有してよい。
熱的に活性化可能な接合材料のポリマー、複数のポリマー、コポリマー、または複数のコポリマーは、幾つかの例では、Nucrel系のポリマー(例えばNucrel 403TM、Nucrel 407TM、Nucrel 609HSTM、Nucrel908HSTM、Nucrel 1202HCTM、Nucrel 30707TM、Nucrel 1214TM、Nucrel903TM、Nucrel 3990TM、Nucrel 910TM、Nucrel 925TM、Nucrel699TM、Nucrel 599TM、Nucrel 960TM、Nucrel RX 76TM、Nucrel2806TM、Bynell 2002、Bynell 2014、Bynell 2020およびBynell 2022(E.I.du PONT社により市販))、AC系のポリマー(例えばAC-5120、AC-5180、AC-540、AC-580(Honeywell社により市販))、Aclyn系のポリマー(例えばAclyn 201、Aclyn 246、Aclyn 285およびAclyn 295)、Lotader系のポリマー(例えばLotader 2210、Lotader3430およびLotader 8200(Arkema社により市販))、Lotryl系のポリマー(例えばLotryl MA03、Lotryl 29MA03、Lotryl 18MA02(Arkemaにより市販))、Escor系のポリマー(例えばEscor 5020 7.5%(Exxon Mobil社により市販)、Escorene系のポリマー(例えばExxon Mobil社により市販のEscoreneUltra FL00328)、Tafmer系のポリマー(例えばTafmerMA9015(Mitsui社により市販))、Admer系のポリマー(例えばAdmer AT1955E(Mitsui社により市販))、Appeel系のポリマー(例えばAppeel 20D867(DuPont社により市販))およびSurlyn系のポリマー(例えばSurlyn 1652、Surlyn 1857(DuPont社により市販))から選択することができる。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層は、エチレン-メチルアクリレートコポリマー、エチレン-アクリル酸エステル-無水マレイン酸ターポリマー、および酸変性されたポリオレフィン、無水マレイン酸がグラフトされたポリエチレン、エチレンアクリレートポリマー、およびこれらの組み合わせから選択されるポリマーを含む。
可撓性包装材料を調製するためのプロセス
本願に記載されているのは可撓性包装材料を調製するためのプロセスであり:
第一の表面および第二の表面を有し、第一の表面がその上に印刷された静電インク組成物を有する、ベース材料を提供し;
ベース材料の第二の表面上にシーラント層を提供し;
熱的に活性化可能な接合(ラミネート)層がその上に配置された可撓性基材を提供し;そして
加熱および/または加圧条件下に、可撓性基材上に配置された熱的に活性化可能な接合層を、静電インク組成物が印刷されたベース材料の第一の表面と接触させることを含む。
また本願に記載されているのは、本願記載のプロセスによって作成された可撓性包装材料である。
本願記載のプロセスが図1に概略的に示されており、そこにおいては図示の特徴を識別するために以下の参照番号が使用されている:参照番号「1」はベース材料を示し;参照番号「2」は電子写真インク組成物を示し;参照番号「3」はシーラント層を示し;参照番号「4」は可撓性基材を示し;参照番号「5」は熱的に活性化可能な接合層または材料を示し、そして参照番号「6」は可撓性包装材料を示す。
図1に示すプロセスにおいては、ベース材料1が提供され、これは第一の表面1aを有し、その上に電子写真インク組成物2が印刷されている。ベース材料はまた第二の表面1bを有し、その上にシーラント層3が配置されている。その上に熱的に活性化可能な接合層5が配置されている第一の表面4aを有する可撓性基材4もまた提供される。熱的に活性化可能な接合層5は次いで、印刷された電子写真インク組成物4を含むベース材料1の第一の表面1aと接触されて、可撓性包装材料6が形成される。
幾つかの例では、その上に印刷された静電インク組成物を有する第一の表面を有するベース材料を提供することは、ベース材料を準備し、そしてベース材料の第一の表面上に液体電子写真インク組成物を印刷することを含む。液体電子写真インク組成物はベース材料の第一の表面上へと、電子写真または静電印刷装置を使用して、電子写真または静電印刷プロセスで印刷してよい。適切な電子写真または静電印刷設備の例は、HP Indigo社のデジタル印刷機である。幾つかの例では、このプロセスは液体電子写真インク組成物をベース材料の第一の表面上に印刷することを含んでよく、そこではベース材料は第二の表面を有し、その上にシーラント層が配置される。幾つかの例では、シーラント層は、液体電子写真インク組成物がベース材料の第一の表面上に印刷される前に、ベース材料の第二の表面上に配置されてよい。幾つかの例では、シーラント層は、液体電子写真インク組成物がベース材料の第一の表面上に印刷された後で、ベース材料の第二の表面上に配置されてよい。
幾つかの例では、その上にシーラント層が配置された第二の表面を有するベース材料を提供することは、シーラント材料を配置して、材料の第二の表面上にシーラント層を形成することを含む。シーラント層を形成するのに使用される材料は、上述した通りであってよい。シーラント材料をベース材料上に配置することは、液体電子写真インク組成物がベース材料の第一の表面上に印刷される前またはされた後に行われてよい。ベース材料の第二の表面上へのシーラント材料の配置は、適切な任意のプロセス、例えば、押出コーティング、フレキソコーティング、グラビア印刷またはスクリーン印刷によって行われてよい。幾つかの例では、ベース材料とシーラント層は、機能性基材として予備形成される。したがって幾つかの例では、静電インク組成物が印刷された第一の表面およびシーラント層が配置された第二の表面を有するベース材料を提供することは、その上にシーラント層が配置された第二の表面を有するベース材料を提供すること、およびベース材料の第一の表面上に液体電子写真インク組成物を印刷することを包含してよい。
幾つかの例では、このプロセスは、可撓性基材の第一の表面上に配置された熱的に活性化可能な接合層を備えた、可撓性基材を提供することを含む。可撓性基材の第一の表面上に熱的に活性化可能な接合層を配置することは、これらの材料が異なる材料の画定された層の構造体、例えばフィルムを形成するような仕方で、熱的に活性化可能な接合材料の層を可撓性基材に対して適用することを含んでよい。一つの例において、配置を行うことは、ロトグラビア、スクリーン印刷、フレキソグラフおよび押出コーティング技術から選択されるコーティング技術を含む。
幾つかの例では、このプロセスは、可撓性基材に対し、可撓性基材の第一の表面上に押し出された熱的に活性化可能な接合層を提供することを含んでいる。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層が配置された第一の表面を有する可撓性基材は、可撓性基材材料の第一の表面上に熱的に活性化可能な接合材料を押し出し、熱的に活性化可能な接合材料により、可撓性基材上に配置された熱的に活性化可能な接合層を形成させることで得ることができる。用語「押し出し」は、本願で使用するところでは、熱的に活性化可能な接合材料を溶融し、それを押し出しダイを通じて可撓性基材上へと、その材料が異なる材料の画定された層からなる構造体、例えばフィルムを形成するような仕方で送り出すことを意味するものとして理解される。熱的に活性化可能な接合材料を可撓性材料上に押し出して層構造を形成することは、ある材料が可撓性基材上に押し出されて層状フィルムを形成するという、押し出しプロセスに適した任意の装置を用いて行うことができる。幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合材料は材料のブレンドを含んでおり、熱的に活性化可能な接合材料の各々の成分は溶融混合し、次いで押し出して、ブレンドされた熱的に活性化可能な接合材料のペレットを形成してよい。こうしたペレットは次いで、押し出しプロセスにおいて使用されてよく、可撓性基材上に配置された熱的に活性化可能な接合層を形成する。幾つかの例では、押し出しプロセスの間に材料のブレンド物を使用して、熱的に活性化可能な層を形成してよい。
幾つかの例では、熱的に活性化可能な接合層が配置された第一の表面を有する可撓性基材は、可撓性基材材料を熱的に活性化可能な接合材料と共押出することによって得ることができ、可撓性基材の第一の表面上に配置された熱的に活性化可能な接合層を形成し、または熱的に活性化可能な接合層と共押出された可撓性基材を含む第二の可撓性材料を提供する。用語「共押出」は本願で使用するところでは、二つまたはより多くの材料を別々に溶融し、それらを別個の押し出しダイを通して、それらの材料が異なる材料の画定された層からなる構造体、例えばフィルムを形成するような仕方で送り出すことを意味するものとして理解される。別個に押し出される材料は、材料を最終的な形で押し出す、単一の押し出しヘッドまたはダイに送られてよい。各々の押出機からの材料は、最後の押し出しダイ中で混ざり合うことはない。その代わり、材料層は組み合わさり、積み重なった多層製品としてダイから流れ出る。
幾つかの例では、第一の表面を有し、熱的に活性化可能な接合層がその上に配置された可撓性基材は、予備形成された層材料である。幾つかの例では、第一の表面を有し、熱的に活性化可能な接合層がその上に配置された可撓性基材は、ロール上またはスプール上に巻回して、積層が行われる時点まで貯蔵しておくことができる。
幾つかの例では、可撓性包装材料を調製するためのプロセスは、加熱および/または加圧条件下に、熱的に活性化可能な接合層を、印刷された電子写真インク組成物を含むベース材料の第一の表面と接触させることを含み、例えばこのプロセスは、熱的に活性化可能な接合層を、印刷された電子写真インク組成物を含むベース材料の第一の表面と、加熱積層させることを含んでよい。このプロセスの結果物は、加熱積層された可撓性包装材料であり、これは前述したように、使用時に包装の意図的な最外層として可撓性基材を含み、かくして電子写真インク組成物によって形成された、印刷されたイメージまたは情報を損傷から保護する。幾つかの例では、印刷されたイメージまたは情報を含むベース材料は、加熱積層を行う前に、熱的に活性化可能な接合層を含む可撓性基材と、特定の整列状態に置かれる。
幾つかの例では、加熱および/または加圧条件下に、熱的に活性化可能な接合層を、印刷された静電インク組成物を含むベース材料の第一の表面と接触させると、室温まで冷却された際に直ちに利用できる可撓性包装材料が製造される。したがって幾つかの例では、本願に記載する可撓性包装材料の調製プロセスは、追加の硬化時間を必要とせず、換言すれば硬化時間はゼロである。ここに記載するプロセスは従って、LEP印刷イメージまたは情報を含む可撓性包装材料を製造するための、積層用接着剤が使用されている既存の方法よりも有利である。こうした積層用接着剤は、「溶剤系」接着剤および「溶剤フリー」接着剤のいずれであっても、少なくとも数日間の硬化時間を必要とし、かくしてデジタル印刷がもたらすことのできる速度上の利点を奪い去る。
幾つかの例では、可撓性包装材料を調製するためのプロセスは、加熱および/または加圧条件下に、熱的に活性化可能な接合層を、印刷された静電インク組成物を含むベース材料の第一の表面と接触させ、そして加熱積層された可撓性包装材料を室温まで冷却することを含み、それによって直ちに使用可能な可撓性包装材料が得られる。
幾つかの例では、積層は、そのような作業を行うのに適した任意の装置上で実行してよい。加熱積層を行ってよい積層装置は、冷却プロセスをさらにスピードアップするために、予備加熱ロール、加熱またはニップロール、および急冷または冷却ロールを含んでよく、加熱積層された多層材料はこれらを介して通過される。ニップロール上で実行される積層は、熱的に活性化可能な接合材料および/または可撓性基材上に印刷された電子写真インク組成物のポリマー樹脂を、積層ニップ部分で部分的に溶融する温度および圧力で行われてよく、それによって材料の間に接合が形成される。
幾つかの例では、積層温度、例えば積層ニップ部分の温度は、約170℃未満であってよく、例えば約150℃未満、例えば約120℃未満、例えば約110℃未満、例えば約100℃未満、例えば約90℃未満、例えば約80℃である。
幾つかの例では、積層温度、例えば積層ニップ部分の温度は、約60℃超であってよく、例えば約80℃超、例えば約90℃超、例えば約100℃超、例えば約110℃超、例えば約120℃超、例えば約150℃である。効率的な加熱積層のための温度は、熱的に活性化可能な接合材料および/または電子写真インク組成物のポリマー樹脂の性質または組成、および関連する融点の温度に依存することが理解されよう。
幾つかの例では、積層圧力、例えば積層ニップ部分の圧力は、約10bar未満であってよく、例えば約9bar未満、例えば約8bar未満、例えば約7bar未満、例えば約6bar未満、例えば約5bar未満、例えば約4bar未満、例えば約3bar未満、例えば約2barである。
幾つかの例では、積層圧力、例えば積層ニップ部分の圧力は、約2bar超であってよく、例えば約3bar超、例えば約4bar超、例えば約5bar超、例えば約6bar超、例えば約7bar超、例えば約8bar超、例えば約9bar超、例えば約10barである。効率的な加熱積層のための温度および圧力は、熱的に活性化可能な接合材料の性質または組成、および関連する融点の温度に依存することが理解されよう。
本願に記載した方法および関連する側面の例を以下に説明する。しかして、これらは単に、本開示の組成物の例をどのように作成するかを教示するために置かれたものである。従って代表的な数の組成物、およびそれらの製造方法について本願に開示する。
材料:
ポリマー:
Tafmer MA9015はMitsui社からの酸変性されたポリオレフィンエラストマーである;Escor5020 7.5%はExxon Mobil社から入手可能なエチレン-アクリル酸コポリマーであり、Dupont社からも入手可能である(Surlyn 1857またはAppeel20D867);Lotryl 29MA03およびLotryl 18MA02はArkema社から入手可能なエチレン-メタクリル酸コポリマー(それぞれ29%および18%)である。
可撓性基材:
可撓性基材として使用されたPET(12〜50μm厚)フィルムおよびBOPP(15〜50μm厚)フィルムは、商業的に入手可能なフィルムであり、例えばDupont社からMylar登録商標ブランド(PET)で、またInnovia Films社(BOPP)から入手可能である。
ベース材料:
可撓性ベース材料として使用されたPEフィルム(50〜100μm厚)は、商業的に入手可能なフィルムであり、例えばDunmore社から入手可能である。
Al/PE、BOPP、PET/OPA/PE、PE、および紙もまたベース材料として使用された(2〜50μm厚)。
電子写真インク組成物:
HP ElectroInk4.5-Nucrel 699およびAC-5120を含むポリマー樹脂ブレンド(4:1の比率)によってカプセル化された顔料を含むトナー粒子が、Exxon社からのIsopar-LTM中に分散されている。
プライマー:
Michelman社から入手可能なDP050(ポリエチレンイミン系)である。
実施例1
シーラント層を備えた市販の90μmのMDPE可撓性フィルムが、DP050プライマー(0.20μm)および上記したインク組成物を使用して、標準的な条件で作動するHP Indigo印刷機上で電子写真印刷に供され、シーラント層を備えた印刷済みベース材料(印刷済みPE)が形成された。
7μmの熱的に活性化可能な接合材料の層(Lotryl 29MA03(エチレン-メチルアクリレートコポリマーを含む)、Arkema社から入手可能)が、商業的に入手可能な押出装置を使用して、表1に示すようにして可撓性基材(12μmのPET)上に押し出され、可撓性基材上に熱的に活性化可能な接合材料の層を含む多層材料が提供された。
次いで、シーラント層を含む印刷済みベース材料が、加熱積層プロセスに供された。熱的に活性化可能な層は、積層温度120℃、積層圧力4bar、および積層速度30m/分で動作する商業的に入手可能な積層装置上で、印刷されたインク層が熱的に活性化可能な層に面するようにしてベース材料と接触された。
実施例1に従って製造された材料についての積層結合強度は、ASTM F0904-98R08によれば4N/インチであることが見出された。
上記した異なるベース材料および可撓性基材について、以下の表1に記載の熱的に活性化可能な接合材料を使用し、上記した一般的方法論にしたがって、他の可撓性包装材料を調製した。
積層挙動は、積層材料が室温まで硬化した後、直ちに積層結合強度を測定することによって、硬化時間ゼロの時点で確認した。積層結合強度は、ASTMF0904-98R08にしたがって測定した(結果を表1に示す)。
Figure 0006517998
結果が示唆するところによれば、約80〜120℃の温度で溶融するポリマー/コポリマーを含む熱的に活性化可能な接合層は、積層ニップ部分において電子写真インク組成物と共に溶融し、相互に結合し、そして冷却後は、多くの可撓性包装用途に受け入れ可能であり、また標準的な積層技術に関して測定される値に匹敵する結合強度値を維持する。
特定の例に関連して材料、方法、および関連する側面を記載してきたが、開示の思想から逸脱することなしに、種々の修正、変更、省略、および置換を行いうることが理解されよう。任意の従属項に記載の特徴は、任意の他の従属項および/または任意の独立項に記載の特徴と組み合わせてよい。

Claims (15)

  1. 可撓性包装材料を調製するためのプロセスであって:
    第一の表面および第二の表面を有し、第一の表面がその上に印刷された静電インク組成物を有する、ベース材料を提供し;
    ベース材料の第二の表面上にシーラント層を提供し;
    熱的に活性化可能な接合層がその上に配置された可撓性基材を提供し、熱的に活性化可能な接合層は、アルキレンモノマーとアクリル酸およびメタクリル酸から選択されるモノマーのコポリマー、エチレン−メチルアクリレートコポリマー、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸ターポリマー、酸変性されたポリオレフィン、無水マレイン酸がグラフトされたポリエチレン、エチレンアクリレートポリマー、およびエチレンビニルアセテートコポリマーから選択されるポリマーを含み;そして
    加熱および/または加圧条件下に、可撓性基材上に配置された熱的に活性化可能な接合層を、静電インク組成物が印刷されたベース材料の第一の表面と接触させることを含む、プロセス。
  2. 熱的に活性化可能な接合層が、電子写真インク組成物と共に溶融し、相互に結合する、請求項1のプロセス。
  3. ベース材料が金属箔またはメタライズされた基材を含む、請求項1または2のプロセス。
  4. 可撓性基材がフィルムまたは熱可塑性材料を含む、請求項1から3のいずれか1のプロセス。
  5. 可撓性基材が透明である、請求項1から4のいずれか1のプロセス。
  6. 可撓性基材が、二軸配向ポリプロピレンまたはポリ(エチレン)テレフタレートのフィルムを含む、請求項1から5のいずれか1のプロセス。
  7. 熱的に活性化可能な接合層が、約60から170℃の範囲の温度において、静電インク組成物が印刷されたベース材料の第一の表面と接触される、請求項1から6のいずれか1のプロセス。
  8. 静電インク組成物が、アルキレンモノマーと、アクリル酸およびメタクリル酸から選択されるモノマーのコポリマーを含む、請求項1から7のいずれか1のプロセス。
  9. シーラント層が、静電インクをベース材料上に印刷する前または印刷した後に、ベース材料の第二の表面上に提供される、請求項1から8のいずれか1のプロセス。
  10. 可撓性基材上に配置された熱的に活性化可能な接合層を静電インク組成物が印刷されたベース材料の第一の表面と接触させた後に、シーラント層がベース材料の第二の表面上に提供される、請求項1から9のいずれか1のプロセス。
  11. 可撓性包装材料であって:
    第一の表面および第二の表面を含むベース材料と;
    ベース材料の第一の表面上に印刷された静電インク組成物と;
    ベース材料の第二の表面上に配置されたシーラント層と;
    可撓性基材と;および
    可撓性基材と、静電インク組成物が印刷されたベース材料の第一の表面との間に配置されて結合された、熱的に活性化された接合層を含み、
    熱的に活性された接合層は、アルキレンモノマーとアクリル酸およびメタクリル酸から選択されるモノマーのコポリマー、エチレン−メチルアクリレートコポリマー、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸ターポリマー、酸変性されたポリオレフィン、無水マレイン酸がグラフトされたポリエチレン、エチレンアクリレートポリマー、およびエチレンビニルアセテートコポリマーから選択されるポリマーを含む可撓性包装材料。
  12. 可撓性基材が透明であり、熱可塑性ポリマーを含む、請求項11の可撓性包装材料。
  13. ベース材料が金属箔、メタライズされた基材または紙基材を含む、請求項11または12可撓性包装材料。
  14. 静電インク組成物が、アルキレンモノマーと、アクリル酸およびメタクリル酸から選択されたモノマーのコポリマーを含み、熱的に活性化された接合層と共に溶融されている、請求項11から13のいずれか1可撓性包装材料。
  15. 請求項11から14のいずれか1の可撓性包装材料を含む可撓性包装
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