JP7171310B2 - ラミネート用水性インクジェット用インク組成物、それを利用した印刷物、ラミネート加工物、及び、ラミネート加工方法 - Google Patents
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Description
すなわち、上記ラミネート用水性インクジェット用インク組成物は、水性化されていることにより、残留溶剤の低減、印刷作業環境の改善、大気汚染の防止、消防上の安全性等の多様な利点が得られ、塩素化ポリプロピレン等の材料を含有するプライマー組成物と組み合わせて利用したときに、種々のタイプのベースフィルムに適用できる高い汎用性を有する。さらに、少なくとも運搬や陳列等の際に破袋せず、開封の際は二重袋の様な状態にならずに難なく開封できる食品用包装容器の製造を可能にするラミネート用水性インクジェットインク組成物を提供することである。
そして、上記インクジェット用インク組成物は、水性のインク組成物の適用性を改善する目的で塗布されるプライマー組成物と併用した場合でも、上述した軟包装容器で使用される様々なベースフィルムに対する適用性の度合いは、維持されるという結果を示した。
条件1
ヘキサメチレンジイソシアネート、下記の一般式1で表されるポリエステルジオール化合物の群から選択される少なくとも1種、及び、酸基含有ジオール化合物を含有する反応成分の反応物である。
上記アルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の含有量は、ラミネート用水性インクジェット用インク組成物の100質量部に対して、1.0~10.0質量部であることが好ましい。
また、上記アルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、重量平均分子量が2,000~10万であることが好ましい。
また、上記アルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、酸価が5~100mgKOH/gであることが好ましい。
また、本発明は、ベースフィルム、プライマー組成物の塗工層、及び、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物の印刷層がこの順に積層され、上記プライマー組成物は、下記条件2を満足することを特徴とする印刷物でもある。
条件2
水溶性多価金属塩、塩素化ポリオレフィンエマルジョン、アクリル系エマルジョン及び酢酸ビニル系エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一種、及び、水を含有する、又は、水溶性多価金属塩、少なくとも2個のヒドラジン残基を有するヒドラジン誘導体、アクリル系エマルジョン及び酢酸ビニル系エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一種、及び、水を含有する。
また、本発明は、本発明の印刷物の印刷層の、塗工層を有する面と反対側の面上に、シーラントフィルムが積層されていることを特徴とするラミネート加工物でもある。
また、本発明は、ベースフィルムの一方の面にプライマー組成物を塗工して塗工層を形成し、次いで、該塗工層の面上に本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物をインクジェット印刷方式で印刷して印刷層を形成し、次いで、該印刷層の面上にラミネート用接着剤を塗工した後、シーラントフィルムを積層することを特徴とするラミネート加工方法でもある。
条件1
ヘキサメチレンジイソシアネート、下記の一般式1で表されるポリエステルジオール化合物の群から選択される少なくとも1種、及び、酸基含有ジオール化合物を含有する反応成分の反応物である。
このため、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物では、水性化されていることにより、残留溶剤の低減、印刷作業環境の改善、大気汚染の防止、消防上の安全性等の多様な利点が得られる。そして、インクジェット印刷方式で、食品包装等の包装容器の印刷物の製造が可能になるため、最近の小ロット・多品種化に効率よく対応することができる。また、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物を、例えば、塩素化ポリプロピレン等の材料を含有するプライマー組成物と組み合わせて利用したときに、種々のタイプのベースフィルムに適用できる高い汎用性を有し、さらに、少なくとも運搬や陳列等の際に破袋せず、開封の際は二重袋の様な状態にならずに難なく開封できる食品用包装容器の製造を可能にする。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物は、着色剤を含有する。
上記着色剤としては、一般にインクジェットインクで使用される各種の無機顔料や有機顔料、染料が使用できる。
具体的には、無機顔料として、酸化チタン、ベンガラ、アンチモンレッド、カドミニウムイエロー、コバルトブルー、群青、紺青、カーボンブラック、黒鉛等の有色顔料、及び、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。また、有機顔料としては、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。また、染料としては、酸性染料、直接染料、塩基性染料等の水溶性染料を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用しても良い。
なお、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物が食品用包装容器の印刷で利用される場合、使用する着色剤としては顔料が好ましい。
上記に例示した共重合体樹脂を合成するための単量体成分の中で、カルボキシル基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、2-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2-カルボキシプロピル(メタ)アクリレート、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、無水シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル等を使用できる。
また、上述した顔料との吸着性を向上させる観点から、炭素数6~20の長鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレート、なかでも、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシステアリル(メタ)アクリレート等が好ましい。さらに、スチレン系単量体として、スチレン、α-スチレン、ビニルトルエン等を使用できる。
また、その他の単量体成分として、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル等の(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等を使用できる。
また、上述した顔料の分散性及び分散安定性の観点や、適切な粘度を付与する観点から、上記共重合体樹脂の分子量としては、通常重量平均分子量が3,000~20万であるのが好ましく、より好ましくは10,000~50,000である。
上記共重合体樹脂の配合量は、上述した顔料100質量部に対して10~200質量部が好ましい。
上記共重合体樹脂を、塩基性化合物の存在下で後記する水と必要に応じて水混和性有機溶剤とからなる水性媒体中に溶解または分散させて、水性樹脂ワニスとして利用する。
なお、本明細書において、上記酸価は、上記共重合体樹脂(後述するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂)を合成するために用いる単量体の組成に基づいて、上記共重合体樹脂(後述するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂)1gを中和するのに理論上要する水酸化カリウムのmg数を算術的に求めた理論酸価である。
また、本明細書において、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法によって測定することができる。一例として、GPC装置としてWater 2690(ウォーターズ社製)、カラムとしてPLgel 5μ MIXED-D(Agilent Technologies社製)を使用してクロマトグラフィーを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量として求めることができる。
なお、上記水としては、金属イオン等を除去したイオン交換水ないし蒸留水が好ましい。
また、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物に、保存安定性、吐出安定性、インクの飛翔性等を付与する観点から、水混和性有機溶剤、例えば、モノアルコール類、多価アルコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、ケトン類、エーテル類、エステル類、窒素含有化合物類等を含有してもよい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記インクベースに用いる水性媒体の含有量は、上記インクベース100質量部に対して、10~60質量部が好ましく、15~45質量部がより好ましい。
本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物は、下記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を含有する。
ヘキサメチレンジイソシアネート、下記の一般式1で表されるポリエステルジオール化合物の群から選択される少なくとも1種、及び、酸基含有ジオール化合物を含有する反応成分の反応物である。
本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物は、上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を含有することにより、保存安定性や吐出安定性に優れ、様々なベースフィルムに対して適用性(印刷画質)にも優れる。更に、例えば、塩素化ポリプロピレン等の材料を含有するプライマー組成物と組み合わせて利用したときに、様々なベースフィルムに対して優れたラミネート強度を有することができる。
これは、上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂が、(1)水性媒体中での溶解又は自己乳化安定性に優れていること、(2)後述するプライマー組成物の塗工層が形成され、次いで、本発明のラミネート用水性インクジェットインク組成物が印刷された際に、上記インク組成物中に含まれるプライマー組成物の塗工層を溶解させる作用を有する成分により、該塗工層が溶解されて、上記インク組成物の印刷層と混合され、一体化した一つの層が形成されると推測され、結果として、ベースフィルムに対して、上記塗工層と上記印刷層との両方に含まれるベースフィルムとの吸着部位(特に、上記プライマー組成物に含まれる塩素化ポリプロピレンや、上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の分子中の吸着部位)が接着力の発現に寄与できると推測されること、及び、(3)従来のインク組成物に用いられてきた樹脂と比較して柔軟性に優れるため、本発明のラミネート用水性インクジェットインク組成物の印刷層が、ベースフィルムの形状の変化に追従することが可能であること、が要因にあると推測される。
ここで、使用可能な鎖伸長剤としては、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、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール等のグリコール類、エチレンジアミン、1,4-ブタンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、イソホロンジアミン等の低分子量の脂肪族及び脂環式ジアミン類、ヒドラジン、アルキルジヒドラジン、アルキルジヒドラジド等のヒドラジン類等を挙げることができる。
例えば、反応成分が、ヘキサメチレンジイソシアネート、上記一般式1で表されるポリエステルジオール化合物、及び、酸基含有ジオール化合物のみの場合、これら三成分を一括して反応させる方法であっても、ヘキサメチレンジイソシアネートと上記一般式1で表されるポリエステルジオール化合物とを、イソシアネート基が過剰となる状態で反応させた後、上記酸基含有ジオール化合物を反応させる方法であっても良い。
さらに、反応成分に鎖伸長剤や反応停止剤を利用する場合、ヘキサメチレンジイソシアネートと上記一般式1で表されるポリエステルジオール化合物とを、イソシアネート基が過剰となる状態で反応させてウレタンプレポリマーを合成した後、当該ウレタンプレポリマーに、さらにイソシアネート基が過剰となる状態で上記酸基含有ジオール化合物と鎖伸長剤を反応させ、次いで、反応停止剤を反応させる方法であっても、上記酸基含有ジオール化合物、鎖伸長剤、反応停止剤を一括して反応させる方法であっても良い。
上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の分子量が2,000未満であると、インク皮膜が脆弱になる可能性があり、一方、分子量が100,000を超えると、少ない含有量でもラミネート用水性インクジェット用インク組成物の粘度が高くなる傾向があり、インク皮膜の形成に支障をきたす可能性がある。
上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の酸価は、ラミネート強度(ベースフィルムとシーラントフィルムとの間の剥離強度)を好適に付与する観点から、5~50mgKOH/gがより好ましい。
なお、上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂では、酸価が低くなると、アルカリ可溶型水性ポリウレタン樹脂から自己乳化型水性ポリウレタン樹脂に変化する。
本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物の粘度を低く維持できる観点からも、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂であることが好ましい。
なお、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂とは、分子内にイオン性基を有し、水性媒体中でイオン性基がイオン化することにより、安定的に分散し得る性状を有するポリウレタン樹脂をいうものである。
上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を後述する水性媒体中に溶解又は乳化する方法としては、まず、上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂に対してほぼ中和量となる塩基性化合物を後述する水性媒体中に溶解させる。その後、上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を添加し、高速撹拌装置で撹拌する方法が利用できる。
ここで、利用可能な上記塩基性化合物としては、特に限定されず、一般に使用されている塩基性化合物を使用できる。例えば、ブチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、モルホリン、アンモニア水、水酸化ナトリウム等を挙げることができる。塩基性化合物の配合量は、使用するポリウレタン樹脂の物性や使用量等に応じて適宜設定され、単独又は2種以上を混合して用いても良い。
本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物は、水性媒体を含有する。
上記水性媒体は、水を含有し、必要に応じて水混和性有機溶剤等を含む水性媒体を利用することが好ましい。
上記水混和性有機溶剤は、上述した条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の溶解性の他に、乾燥性や保湿性、印刷時のレベリング性といった所望の性能に応じて配合する。ここで、利用できる水混和性有機溶剤としては、本発明の作用効果を阻害せず、またインクジェットプリンターに損傷を与えないものであれば、特に限定されず、モノアルコール類、モノ及びポリアルキレングリコール類とそのアルキルエーテル化合物、モノ及びポリグリセリンとそのエチレンオキサイド付加物が好適である。
さらに、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物には、目的に応じて任意の成分を含有しても良く、例えば、公知の顔料分散剤、界面活性剤、防黴剤、防錆剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、保存性向上剤、消泡剤、pH調整剤等の添加剤も添加することもできる。
本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物は、例えば、以下の方法等により好適に製造することができる。
(1)顔料、必要に応じて、顔料分散成分(低分子量の顔料分散成分、高分子量の顔料分散成分を水性媒体に溶解させた水性樹脂ワニス等)、上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を水性媒体に溶解又は自己乳化させた水性樹脂ワニス、他の成分等を混合する。次いで、例えばボールミル、アトライター、ロールミル、サンドミル、アジテーターミル等の各種分散機を利用して顔料を分散させる。その後、必要に応じて、さらに残りの材料(上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を水性媒体に溶解又は自己乳化させた水性樹脂ワニス、水性媒体等)を添加して、ラミネート用水性インクジェット用インク組成物を調製する方法。
(2)上記(1)の方法で、上記高分子量の顔料分散成分を水性媒体に溶解させた水性樹脂ワニスにより、顔料を分散した後、酸析法や再公表特許WO2005/116147号公報に記載のイオン交換手段等により、顔料表面に上記高分子量の顔料分散成分を析出させた樹脂被覆顔料を得る。次いで、得られた樹脂被覆顔料を塩基性化合物で中和し、各種分散機(高速攪拌装置等)を用いて水性媒体に再分散し、さらに残りの材料を添加して、ラミネート用水性インクジェット用インク組成物を調製する方法。
(3)染料、上記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を水性媒体に溶解又は自己乳化させた水性樹脂ワニス、水性媒体、及び、必要に応じてその他の成分を、各種分散機(高速攪拌装置等)を用いて混合し、ラミネート用水性インクジェット用インク組成物を調製する方法。
このようにして得られた本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物の製造後の初期粘度としては、2.0~20.0mPa・sが好適であり、3.0~10.0mPa・sがより好適である。
良好な印刷適性と接着性を付与する観点から、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物をベースフィルムに印刷する際に、予め、ベースフィルムの表面にプライマー組成物を塗工した塗工層を形成しておくことが好ましい。
ここで、好適なプライマー組成物として、例えば、下記のプライマー組成物1及びプライマー組成物2を挙げることができる。
上記ポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等が例示され、また、塩素化度(塩素含有量)としては、樹脂全体に対して1~40質量%であることが好ましく、10~30質量%であることがより好ましい。
塩素化度が40重量%を超える場合、樹脂自体の極性が高くなって、プライマー組成物中に含有させたときに、ポリオレフィンのような非極性フィルムへの密着性が低下しやすくなることがある。
そして、これらの塩素化ポリオレフィンエマルジョンは、2種以上を併用しても良い。
なお、塩素化ポリオレフィンエマルジョンは、水溶性多価金属塩の存在下でも安定性が良好なものが好ましい。
なお、これらアクリル系エマルジョン又は酢酸ビニル系エマルジョンは、水溶性多価金属塩の存在下でも安定性が良好なものが好ましい。
次に、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物をベースフィルムに印刷して得られる印刷物とその利用方法について説明する。
このような、ベースフィルム、プライマー組成物の塗工層、及び、本発明のラミネート用水性インクジェット用インク組成物の印刷層がこの順に積層され、上記プライマー組成物は、下記条件2を満足することを特徴とする印刷物もまた、本発明の一態様である。
条件2
水溶性多価金属塩、塩素化ポリオレフィンエマルジョン、アクリル系エマルジョン及び酢酸ビニル系エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一種、及び、水を含有する、又は、水溶性多価金属塩、少なくとも2個のヒドラジン残基を有するヒドラジン誘導体、アクリル系エマルジョン及び酢酸ビニル系エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一種、及び、水を含有する。
このような、本発明の印刷物の塗工層を有する面と反対側の面上に、シーラントフィルムが積層されていることを特徴とするラミネート加工物もまた、本発明の一態様である。
上記ラミネート強度は、上記ラミネート加工物を40℃で3日経時後、15mm幅に裁断して試料片を作成し、剥離試験機((株)安田精機製作所製)でT型剥離したときの剥離強度(ドライラミネート強度)を測定した値である。
温度計及び攪拌機を装着した加圧重合器に、1,6-ヘキサンジオールとフタル酸とを脱水共重合して得られた重量平均分子量2000のポリエステルジオール200.0部、ジメチロールプロピオン酸5.4部、ヘキサメチレンジイソシアネート21.9部及びメチルエチルケトン265.5部を仕込んで、75℃で7時間反応させた。その後、トリエチルアミン3.9部と純水539.5部とを加え、メチルエチルケトンを減圧蒸留して、重量平均分子量24000、理論酸価9.9mgKOH/gの自己乳化型ポリウレタン樹脂を固形分として30%含有する水性ポリウレタン樹脂ワニスA(U-A)を得た。
温度計及び攪拌機を装着した加圧重合器に、3-メチル-1,5-ペンタンジオールとフタル酸とを脱水共重合して得られた重量平均分子量2000のポリエステルジオール200.0部、ジメチロールプロピオン酸5.4部、ヘキサメチレンジイソシアネート21.9部及びメチルエチルケトン265.5部を仕込んで、75℃で7時間反応させた。その後、トリエチルアミン3.9部と純水539.5部とを加え、メチルエチルケトンを減圧蒸留して、重量平均分子量24000、理論酸価9.9mgKOH/gの自己乳化型ポリウレタン樹脂を固形分として30%含有する水性ポリウレタン樹脂ワニスB(U-B)を得た。
温度計及び攪拌機を装着した加圧重合器に、1,6-ヘキサンジオール、:3-メチル-1,5-ペンタンジオールの質量比率が1:1であるジオール成分とフタル酸とを脱水共重合して得られた重量平均分子量2000のポリエステルジオール200.0部、ジメチロールプロピオン酸5.4部、ヘキサメチレンジイソシアネート21.9部及びメチルエチルケトン265.5部を仕込んで、75℃で7時間反応させた。その後、トリエチルアミン3.9部と純水539.5部とを加え、メチルエチルケトンを減圧蒸留して、重量平均分子量25000、理論酸価9.9mgKOH/gの自己乳化型ポリウレタン樹脂を固形分として30%含有する水性ポリウレタン樹脂ワニスC(U-C)を得た。
温度計及び攪拌機を装着した加圧重合器に、1,6-ヘキサンジオールとフタル酸とを脱水共重合して得られた重量平均分子量2000のポリエステルジオール200.0部、ジメチロールプロピオン酸5.4部、ヘキサメチレンジイソシアネート22.7部及びメチルエチルケトン265.5部を仕込んで、75℃で7時間反応させた。その後、トリエチルアミン3.9部と純水541.4部とを加え、メチルエチルケトンを減圧蒸留して、重量平均分子量47000、理論酸価10.0mgKOH/gの自己乳化型ポリウレタン樹脂を固形分として30%含有する水性ポリウレタン樹脂ワニスD(U-D)を得た。
温度計及び攪拌機を装着した加圧重合器に、1,6-ヘキサンジオールとフタル酸とを脱水共重合して得られた重量平均分子量2000のポリエステルジオール200.0部、ジメチロールプロピオン酸2.7部、ヘキサメチレンジイソシアネート18.5部及びメチルエチルケトン265.5部を仕込んで、75℃で7時間反応させた。その後、トリエチルアミン3.6部と純水516.4部とを加え、メチルエチルケトンを減圧蒸留して、重量平均分子量約23000、理論酸価5.1mgKOH/gの自己乳化型ポリウレタン樹脂を固形分として30%含有する水性ポリウレタン樹脂ワニスE(U-E)を得た。
温度計及び攪拌機を装着した加圧重合器に、1,6-ヘキサンジオールとフタル酸とを脱水共重合して得られた重量平均分子量1000のポリエステルジオール200.0部、ヘキサメチレンジイソシアネート67.2部及びメチルエチルケトン350.0部を仕込んで、75℃で7時間反応させ、無水ピロメリット酸とエチレングリコールとを1:2で反応させて得られるジオールジカルボン酸化合物62.8部、エタノール1.5部を加え、さらに3時間反応させた。その後、トリエチルアミン37.1部と純水516.4部とを加え、メチルエチルケトンを減圧蒸留して、重量平均分子量22000、理論酸価55.8mgKOH/gの自己乳化型ポリウレタン樹脂を固形分として30%含有する水性ポリウレタン樹脂ワニスF(U-F)を得た。
温度計及び攪拌機を装着した加圧重合器に、1,6-ヘキサンジオールとフタル酸とを脱水共重合して得られた重量平均分子量2000のポリエステルジオール200.0部、ジメチロールプロピオン酸5.4部、イソホロンジイソシアネート28.9部及びメチルエチルケトン265.5部を仕込んで、75℃で7時間反応させた。その後、トリエチルアミン3.9部と純水555.8部とを加え、メチルエチルケトンを減圧蒸留して、重量平均分子量25000、理論酸価9.6mgKOH/gの自己乳化型ポリウレタン樹脂を固形分として30%含有する水性ポリウレタン樹脂ワニスG(U-G)を得た。
水性ポリウレタン樹脂ワニスH(U-H)として、NeoRez R-966 (椿本化成(株)製、ポリエーテル型ポリウレタン樹脂、固形分33質量%)を用いた。
水性ポリウレタン樹脂ワニスI(U-I)として、スーパーフレックス420NS(第一工業製薬(株)製、ポリカーボネート型ポリウレタン樹脂、固形分32質量%)を用いた。
水性アクリル樹脂ワニスとして、ビニブラン2687(日信化学工業(株)製、アクリル樹脂エマルジョン、固形分30質量%)を用いた。
また、理論酸価とは、ポリウレタン樹脂の合成成分として用いられるカルボキシル基含有化合物の分子量、配合比率、当該化合物の分子内に含まれるカルボキシル基の数等に基づいて算術的に求めた、ポリウレタン樹脂1gを中和するのに理論上要する水酸化カリウムのmg数をいう。
ガラス転移温度40℃、重量平均分子量30,000、酸価185mgKOH/gのアクリル酸/n-ブチルアクリレート/ベンジルメタアクリレート/スチレン共重合体20部を水酸化カリウム2.5部を溶解させた純水77.5部中に加熱・溶解させて、固形分20%の顔料分散用水性樹脂ワニスAを得た。
顔料分散用水性樹脂ワニスA23.7部、純水64.3部、カーボンブラック(プリンテックス90、デグサ社製)12.0部を加え、撹拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉して水性ブラックインクベース(BASE-B)を得た。
顔料分散用水性樹脂ワニスA23.7部、純水64.3部、イエロー顔料(ノバパームイエロー4G01、クラリアント社製)12.0部を加え、撹拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉して水性イエローインクベース(BASE-Y)を得た。
顔料分散用水性樹脂ワニスA23.7部、純水64.3部、マゼンタ顔料(インクジェットマゼンタE5B02、クラリアント社製)12部を加え、撹拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉して水性マゼンタインクベース(BASE-M)を得た。
顔料分散用水性樹脂ワニスA23.7部、純水64.3部、シアン顔料(ヘリオゲンブルーL7101F、BASF社製)12.0部を加え、撹拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉して水性シアンインクベース(BASE-C)を得た。
顔料分散用水性樹脂ワニスA40.0部、純水20.0部、酸化チタン(R-960、デュポン社製)40.0部を加え、撹拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉して水性ホワイトインクベース(BASE-W)を得た。
サーフィノール440(エアープロダクツ社製)
上記方法により得られた水性ポリウレタン樹脂分散体、及び、インクベースを用いて表1に示す配合にて、ラミネート用水性インクジェット用インク組成物(実施例1~12、比較例1~5)を調製した。
酢酸カルシウム2部、塩素化ポリオレフィン樹脂エマルジョン(スーパークロンE-604、塩素化度21%、固形分30%、日本製紙(株)製)6.7部、アクリル系樹脂エマルジョン(ビニブラン2687、固形分30質量%、日信化学工業(株)製)16.7部、水74.6部を高速撹拌装置で撹拌混合して、プライマー組成物Aを調製した。
(保存安定性試験)
調製直後の実施例1~12、比較例1~5のラミネート用水性インクジェット用インク組成物を、それぞれ、50mlをガラス瓶に採取し、25℃の粘度を粘度計(東機産業社製、RE100L型)を用いて測定した。そして、密栓して60℃で1ヶ月間保存した後、再び、25℃の粘度を粘度計で測定し、保存安定性を、60℃・1ヶ月保存後インク組成物の粘度/調製直後のインク組成物の粘度で評価した。
(評価基準)
〇:粘度変化が5%未満であるもの
△:粘度変化が5%以上、10%未満であるもの
×:粘度変化が10%以上であるもの
エプソン社製プリンターPX105を用いて、実施例1~12及び比較例1~5のラミネート用水性インクジェット用インク組成物を、写真用紙(GL-101A450、キャノン(株)製)に印刷して吐出安定性を評価した。
(評価基準)
〇:印刷の乱れがなく、安定して吐出できるもの
△:多少印刷の乱れがあるものの、吐出できるもの
×:印刷の乱れがあり、安定して吐出できないもの
エプソン社製プリンターPX105を用いて、0.1mmバーコーターでプライマー組成物Aを塗工したOPPフィルムに、実施例1~12及び比較例1~5のラミネート用水性インクジェット用インク組成物を、約0.3mmの幅で細線状に印刷した。インク組成物の滲みによる細線の太りを目視観察して、印刷画質を評価した。
(評価基準)
〇:滲みがなく、細線がそのままの太さで印刷されているもの
△:部分的な太りがみられるが、2倍以上の太りは観察されないもの
×:全体的に2倍以上の太りが観察されるもの
片面にコロナ放電処理した二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡(株)製、E-5102、厚さ12μm)及び片面にコロナ放電処理した二軸延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム(東洋紡(株)製、パイレンP-2161、厚さ25μm)のそれぞれの処理面にプライマー組成物Aを塗工し、エプソン社製プリンターPX105を用いて、実施例1~12、比較例1~5のラミネート用水性インクジェット用インク組成物を印刷後、イソシアネート系接着剤(武田薬品工業(株)製、タケネートA-358/タケラックA-50酢酸エチル溶液)を塗布し、ドライラミネート機で無延伸ポリプロピレンフィルムを積層し、ラミネート加工物を得た。これらのラミネート加工物を40℃で3日経時後、15mm幅に裁断して試料片を作成し、剥離試験機((株)安田精機製作所製)でT型剥離したときの剥離強度(ドライラミネート強度)を測定した。
(評価基準)
〇:剥離強度が100g/15mm以上であるもの
△:剥離強度が50g/15mm以上、100g/15mm未満であるもの
×:剥離強度が50g/15mm未満であるもの
Claims (7)
- 下記条件2を満足するプライマー組成物の塗工層上に塗布され、
着色剤、下記条件1を満足するアルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂、及び、水性媒体を含有する
ことを特徴とするラミネート用水性インクジェット用インク組成物。
条件1
ヘキサメチレンジイソシアネート、下記の一般式1で表されるポリエステルジオール化合物の群から選択される少なくとも1種、及び、酸基含有ジオール化合物を含有する反応成分の反応物である。
条件2
水溶性多価金属塩、塩素化ポリオレフィンエマルジョン、アクリル系エマルジョン及び酢酸ビニル系エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一種、及び、水を含有する、又は、水溶性多価金属塩、少なくとも2個のヒドラジン残基を有するヒドラジン誘導体、アクリル系エマルジョン及び酢酸ビニル系エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一種、及び、水を含有する。 - アルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の含有量は、ラミネート用水性インクジェット用インク組成物の全質量に対して、1.0~10.0質量%である請求項1に記載のラミネート用水性インクジェット用インク組成物。
- アルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、重量平均分子量が2,000~10万である請求項1又は2に記載のラミネート用水性インクジェット用インク組成物。
- アルカリ可溶型又は自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、酸価が5~100mgKOH/gである請求項1~3のいずれか一項に記載のラミネート用水性インクジェット用インク組成物。
- ベースフィルム、プライマー組成物の塗工層、及び、請求項1~4のいずれか一項に記載のラミネート用水性インクジェット用インク組成物の印刷層がこの順に積層され、
前記プライマー組成物は、下記条件2を満足する
ことを特徴とする印刷物。
条件2
水溶性多価金属塩、塩素化ポリオレフィンエマルジョン、アクリル系エマルジョン及び酢酸ビニル系エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一種、及び、水を含有する、又は、水溶性多価金属塩、少なくとも2個のヒドラジン残基を有するヒドラジン誘導体、アクリル系エマルジョン及び酢酸ビニル系エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一種、及び、水を含有する。 - 請求項5に記載の印刷物の印刷層の、塗工層を有する面と反対側の面上に、シーラントフィルムが積層されていることを特徴とするラミネート加工物。
- ベースフィルムの一方の面にプライマー組成物を塗工して塗工層を形成し、次いで、該塗工層の面上に請求項1~4のいずれか一項に記載のラミネート用水性インクジェット用インク組成物をインクジェット印刷方式で印刷して印刷層を形成し、次いで、該印刷層の面上にラミネート用接着剤を塗工した後、シーラントフィルムを積層することを特徴とするラミネート加工方法。
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