JP7177963B1 - 収縮ラベル用水性インキ組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態の収縮ラベル用水性インキ組成物(以下、インキ組成物ともいう)は、コアシェル構造を有する自己架橋アクリル系エマルジョンを含む。自己架橋アクリル系エマルジョンは、酸価が25~85mgKOH/gであり、ガラス転移温度が-15~50℃である。以下、それぞれについて説明する。
本実施形態のアクリル系エマルジョンは、コアシェル構造を有する、コアシェル型アクリル系エマルジョンである。コアシェル型アクリル系エマルジョンは、例えば懸濁重合や乳化重合によって製造できる。これらの方法の中でも本実施形態のコアシェル型アクリル系エマルジョンは、シェル部となる下記高分子乳化剤の存在下で、さらにコア部となる重合性モノマーを配合して、公知の乳化重合法により重合して得ることができる。
高分子乳化剤は、カルボキシル基含有モノマーとそれ以外の他のラジカル重合性不飽和モノマーとの共重合体である。カルボキシル基含有モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、(無水)マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノヘキシル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノ-2-エチルヘキシル、マレイン酸モノラウリル等の炭素数8~13の脂肪族炭化水素基を有するマレイン酸モノエステル化合物、マレイン酸モノミリスチル、マレイン酸モノセチル、マレイン酸モノステアリル、マレイン酸モノオレイル、マレイン酸モノエイコシル等の炭素数14~20の脂肪族炭化水素基を有するマレイン酸モノエステル化合物、クロトン酸とそのエステル化合物、イタコン酸とそのエステル化合物等である。
塩基性化合物は特に限定されない。一例を挙げると、塩基性化合物は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属、水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、エタノールアミン、イソプロピルアミン、プロパノールアミン、2-メチル-2-アミノプロパノール、ジエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、モルホリン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン等のアミン類等である。
本実施形態のアクリル系エマルジョンは、自己架橋性成分を含む。自己架橋性成分は、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アミン化合物、メラミン化合物、アジリジン化合物、ヒドラジン化合物、アルデヒド化合物、オキサゾリン化合物等である。
コア部を形成するラジカル重合性不飽和モノマーは、上述した高分子乳化剤を形成するラジカル重合性不飽和モノマーと同じものを使用できる。ただし、コア部を形成するラジカル重合性不飽和モノマーは、上記自己架橋性成分と反応するラジカル重合性不飽和モノマーを含有させる必要がある。具体的には、ラジカル重合性不飽和モノマーは、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリレート、アセトニル(メタ)アクリレート、ビニルアルキルケトン類、アクロレイン、ホルミルスチロール、アルカナール(メタ)アクリレート類等のカルボニル基を含有するラジカル重合性不飽和モノマー、カルボキシル基を含有するラジカル重合性不飽和モノマー、水酸基を含有するラジカル重合性不飽和モノマー等である。これら自己架橋性成分と反応するラジカル重合性不飽和モノマーは使用する自己架橋性成分によって適宜選択し得る。
Woodの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・・+Wx/Tgx
[式中、Tg1~Tgxはアクリル系エマルジョンを構成する単量体1、2、3・・・xのそれぞれの単独重合体のガラス転移温度、W1~Wxは単量体1、2、3・・・xのそれぞれの重合分率、Tgは理論ガラス転移温度を表す。ただし、Woodの式におけるガラス転移温度は絶対温度である。]
本実施形態のインキ組成物は、水性インキ組成物において配合され得る任意成分を適宜含有し得る。任意成分は、水系溶媒、着色顔料、顔料分散剤、レベリング剤、消泡剤、ワックス、架橋剤等である。
<白色顔料分散体>
酸化チタンを75質量部、DISPERBYK-190を7質量部、イソブタノールを1質量部、および水17質量部の混合物をビーズミルで混練し白色顔料分散体を得た。
<藍色顔料分散体>
PB15:4(Pigment Blue 15:4)を45質量部、アルカリ可溶型顔料分散用水溶性樹脂(メタクリル酸/メタクリル酸メチル/ステアリルメタクリレート=15/75/10(質量比)、アンモニア中和、固形分28%)を11質量部、顔料分散剤(ソルスパース27000)を2質量部、イソブタノールを2質量部、および水40質量部の混合物をビーズミルで混練し藍色顔料分散体を得た。
以下の表1に記載の酸価およびTgとなるように、No.1のアクリル系エマルジョンを調製した。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸メチル、スチレンで構成された共重合体をアンモニア水で溶解させた水溶液を高分子乳化剤として得た。次いで、コア部を形成するために、メタクリル酸メチル、2-エチルヘキシルアクリレート、ジアセトンアクリルアミドを添加し、常法により乳化重合した。その後、得られたアクリル系エマルジョン溶液に、アジピン酸ジヒドラジド(ADH)を1質量%添加することにより、No.1のアクリル系エマルジョン溶液を調製した。
表2に記載の処方(質量部)に従って、各色の顔料分散体と、表1に記載の各種エマルジョンおよび各成分および水を攪拌混合し、インキ組成物を調製した。
<印刷方法・印刷条件>
フィルム:収縮性未処理ポリスチレンフィルム(BS-55S、厚さ50μm、タキロンシーアイ(株)製)
印刷時の環境:温度25℃、湿度50%
塗工機:フレキソ印刷機
塗工速度:150m/min(インラインコロナ処理有)
刷版:ベタ版
乾燥温度:60℃
上記方法によって得られた印刷物を用いて、以下の評価方法により、収縮後密着性、耐スクラッチ性、耐揉み性、耐ブロッキング性、耐エッジ割れ性、耐水耐摩擦性を評価した。結果を表2に示す。なお、実用レベルはB以上とする。
印刷物をステンレス板に一部固定し、90℃熱水に20秒浸漬して、収縮、乾燥させたのちに、印刷面にセロハンテープを貼り付け、急速に剥がしたときにインキ皮膜がフィルムから剥離する度合い評価することにより、収縮後密着性を評価した。
(評価基準)
A:全く剥離しなかった。
B:15%未満が剥離した。
C:15%以上、50%未満が剥離した。
D:50%以上が剥離した。
印刷物を爪の背で強く擦り、インキの脱落の度合いを評価することにより、耐スクラッチ性を評価した。
(評価基準)
A:全く傷が入らなかった。
B:一部が剥離した。
C:大部分が剥離した。
D:完全に剥離した。
印刷物を両手で強く10回手揉みした後の各印刷物の塗膜の割れの状態を評価することにより、耐揉み性を評価した。
(評価基準)
A:全く割れなかった。
B:一部が割れた。
C:大部分が割れたが、インキの脱離は見られなかった。
D:大部分が割れ、著しいインキの脱落が見られた。
印刷面と非印刷面とを合わせて、29.4×104Pa(2kg/cm2)の荷重下に40℃で1日間放置したのちに手で剥がし剥離抵抗の強さとインキ被膜の剥離程度を評価することにより、耐ブロッキング性を評価した。
(評価基準)
A:インキ皮膜の剥離が全くなく、剥離抵抗を感じられなかった。
B:インキ皮膜の剥離が全くなかったが、剥離抵抗が感じられた。
C:インキ皮膜が少し剥離し、剥離抵抗が強く感じられた。
D:インキ皮膜がほとんど剥離し、剥離抵抗が強く感じられた。
四角柱のペットボトルに印刷面が接するように印刷物を巻き付け、90℃の熱水に10秒間浸漬させる。その後印刷物を取り出して乾燥したのち、エッジ部分での割れの程度を評価することにより、耐エッジ割れ性を評価した。
(評価基準)
A:インキの割れが全くなかった。
B:インキの割れがわずかにあった。
C:インキの割れが半分以上あった。
D:インキの割れが全体的にあった。
印刷面に、摩擦子に水に浸漬したカナキンを用い、学振型試験機((株)大栄科学精器製作所)にて荷重500gで200回往復し、インキの脱落した度合いから耐水耐摩擦性を評価した。
(評価基準)
A:インキの脱落がなかった。
B:インキが20%未満の範囲で脱落した。
C:インキが20%以上、50%未満の範囲で脱落した。
D:インキが50%以上の範囲で脱落した。
Claims (3)
- コアシェル構造を有する自己架橋アクリル系エマルジョンを含み、
前記自己架橋アクリル系エマルジョンは、酸価が25~85mgKOH/gであり、ガラス転移温度が-15~50℃である、収縮ラベル用水性インキ組成物。 - さらに架橋剤を含む、請求項1記載の収縮ラベル用水性インキ組成物。
- フレキソ印刷用またはグラビア印刷用である、請求項1または2記載の収縮ラベル用水性インキ組成物。
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