JP7284896B1 - 金属印刷用インキ組成物および印刷塗装金属缶 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)脂肪酸変性アルキッド樹脂全量に含まれる脂肪酸成分が、水酸基を有する脂肪酸又は油(A)を前記脂肪酸成分の全質量を基準として25~75質量%含有する。
(2)脂肪酸変性アルキッド樹脂全量に含まれる脂肪酸成分が、ヨウ素価が100以下である脂肪酸又は油(B)(ただし上記(A)である場合を除く)を前記脂肪酸成分の全質量を基準として25~75質量%含有し、
前記ヨウ素価が100以下である脂肪酸又は油(B)が、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、パーム核油、オリーブ油、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、及びオレイン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む。
一方、脂肪酸変性アルキッド樹脂が複数の場合、例えば、1種又は2種以上の水酸基を有する脂肪酸又は油(A)で合成された脂肪酸変性アルキッド樹脂と、ヨウ素価が100以下である(A)以外の脂肪酸(B)で合成された脂肪酸変性アルキッド樹脂を併用し、全脂肪酸中の(A)が25~75質量%になるように混合することができる。
(重量平均分子量)
重量平均分子量は、(株)島津製作所製のゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography;GPC)で測定し、検出器はRID-10Aを使用した。検量線は標準ポリスチレンサンプルにより作成した。また、溶離液としてテトラヒドロフランを用い、カラムとしてGPC KF-804L(Shodex製)を4本用いた。測定は、流速1.0mL/分、注入量50μL、及びカラム温度40℃の条件下で行った。
(酸価)
酸価は、中和滴定法によって測定した。具体的には、先ず、ポリエステル樹脂1gをキシレン20mLに溶解させた。次いで、先に調製したポリエステル樹脂の溶液に、指示薬として3重量%のフェノールフタレイン溶液を1mL加えた後に0.1mol/Lの水酸化カリウムエタノール溶液で中和滴定を行った。酸価の単位は、mgKOH/gである。
なお、表1中のPAAは無水フタル酸、PEはペンタエリスリトール、TMPはトリメチロールプロパンである。
・実施例1
12-ヒドロキシステアリン酸10.5部、ヤシ油脂肪酸24.5部、無水フタル酸35.6部、ペンタエリスリトール18.2部、トリメチロールプロパン18.2部を常法にてエステル化し、脂肪酸含有量35%、酸価4.3mgKOH/g、重量平均分子量7800の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。なお、脱水量は7.0部であった。
実施例2~12に関しては、実施例1から脂肪酸含有量、12-ヒドロキシステアリン酸の割合を表中に記載の通り変更して常法にてエステル化を行い、記載の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。
・実施例13
ひまし油脂肪酸17.5部、ヤシ油脂肪酸17.5部、無水フタル酸35.8部、ペンタエリスリトール18.0部、トリメチロールプロパン18.0部を常法にてエステル化し、脂肪酸含有量35%、酸価3.6mgKOH/g、重量平均分子量12100の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。なお、脱水量は6.8部であった。
実施例14~16に関しては、実施例13から脂肪酸含有量、ひまし油脂肪酸の割合を表中に記載の通り変更して常法にてエステル化を行い、記載の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。
・実施例17
12-ヒドロキシステアリン酸25.0部、ラウリン酸25.0部、無水フタル酸25.3部、ペンタエリスリトール15.7部、トリメチロールプロパン15.7部を常法にてエステル化し、脂肪酸含有量50%、酸価3.0mgKOH/g、重量平均分子量7600の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。なお、脱水量は6.7部であった。
・比較例1
12-ヒドロキシステアリン酸8.0部、ヤシ油脂肪酸32.0部、無水フタル酸32.7部、ペンタエリスリトール16.9部、トリメチロールプロパン16.9部を常法にてエステル化し、脂肪酸含有量40%、酸価4.2mgKOH/g、重量平均分子量5200の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。なお、脱水量は6.5部であった。
比較例2~4に関しては、比較例1から脂肪酸含有量、12-ヒドロキシステアリン酸の割合を表中に記載の通り変更して常法にてエステル化を行い、記載の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。
・比較例5
ヤシ油脂肪酸40.0部、無水フタル酸31.6部、ペンタエリスリトール17.8部、トリメチロールプロパン17.8部を常法にてエステル化し、脂肪酸含有量40%、酸価4.4mgKOH/g、重量平均分子量4900の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。なお、脱水量は7.2部であった。
比較例6に関しては、比較例5から脂肪酸含有量の割合を表中に記載の通り変更して常法にてエステル化を行い、記載の脂肪酸変性アルキッド樹脂を得た。
得られた脂肪酸変性アルキッド樹脂を用いて、表1、2に示す配合で実施例、比較例の金属印刷用インキを調整した。
カーボンブラック顔料は三菱ケミカル株式会社製MA77を使用した。また、溶剤は新日本石油株式会社製リニアアルキルベンゼンである。添加剤は日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース20000である。
実施例1~17および比較例1~6で調製した印刷インキについて、高速印刷適性試験機((株)エスエムテー製PM904PT)を使用して、インキ皮膜の厚さが基板上で2μmとなるように均一に試験用ゴムロールに写し、ついでアルミニウム製の板に対して8m/sの印刷速度で転写し、その直後、熱硬化性オーバープリント用ワニスを2m/sの速度で膜厚が13μmとなるように印刷インキ層上に塗装した。その後、200℃にて3分間焼き付けて印刷塗装膜を作製した。この印刷塗装膜について、漆黒性を目視で評価した。
(評価基準)
〇:印刷塗装膜の焼付後の漆黒性が良好な状態。
△:印刷塗装膜の焼付後の漆黒性がやや劣るが、品質上問題にならない状態。
×:印刷塗装膜の焼付後の漆黒性が著しく劣り、商品として使用できない状態。
実施例1~17および比較例1~6で調製した金属印刷用インキについて、高速印刷適性試験機((株)エスエムテー製PM904PT)を使用して、バーコード状の細かいデザインを施した版を用いて、ウェットでのインキ皮膜の厚さが2μmとなるように均一に試験用ゴムロールに写し、ついでアルミニウム製の板を用いて8m/sの印刷速度で転写し、その直後、熱硬化性オーバープリント用ワニスを2m/sの速度でインキ層上に塗装した。その後、200℃にて3分間焼き付けて印刷塗装膜を作製した。この印刷塗装膜について、印刷部の刷り終わり方向に尾を引いたようなヒゲ状のスラーリング現象による汚れの有無を光学顕微鏡で観察することにより評価した。スラーリング現象が少ないほど細かなデザインの再現性に優れる。
(評価基準)
〇:スラーリングが全く存在しない、または僅かに認められる状態。
△:スラーリングが認められるが目視ではほとんど判定できず、品質上問題にならない状態。
×:目視でスラーリングが認められ、商品として使用できない状態。
調整した金属印刷用インキ2.62ccをインコメーターの回転ローラーに塗布し、均一にならした後、2400rpmで5分間回転させた。この間、ローラー下部に10cm四方の板を置いておき、板上へのインキの飛散量を比較した。ロールの測定温度は40℃に保って行った。
(評価基準)
〇:測定前後の板の質量変化が50mg未満であり、生産に支障がないレベル。
△:測定前後の板の質量変化が50mg以上、100mg未満であり、インキは飛散しているが生産に支障をきたさないレベル。
×:測定前後の板の質量変化が100mg以上であり、生産に支障をきたすレベル。
(I)表1(実施例1~17)
・多塩基酸と多価アルコールと脂肪酸成分との縮合重合物である脂肪酸変性アルキッド樹脂、カーボンブラック、及び溶剤を含有し、脂肪酸変性アルキッド樹脂全量に含まれる脂肪酸成分が、
(1)水酸基を有する脂肪酸又は油(A)を脂肪酸成分の全質量を基準として25~75質量%含有する。
(2)ヨウ素価が100以下である脂肪酸または油(B)(ただし上記(A)である場合を除く)を含有する。
(II)表2(比較例1~4)
・実施例の組成物との相違点として、水酸基を有する脂肪酸又は油(A)が脂肪酸成分の全質量を基準として25~75質量%の範囲でない。
(III)表2(比較例5、6)
・実施例の組成物との相違点として、水酸基を有する脂肪酸又は油のいずれも含有していない。
Claims (3)
- 多塩基酸と多価アルコールと脂肪酸成分との縮合重合物である脂肪酸変性アルキッド樹脂、カーボンブラック、及び溶剤を含有し、前記脂肪酸変性アルキッド樹脂が下記(1)及び(2)を満たすことを特徴とする金属印刷用インキ組成物。
(1)脂肪酸変性アルキッド樹脂全量に含まれる脂肪酸成分が、水酸基を有する脂肪酸又は油(A)を前記脂肪酸成分の全質量を基準として25~75質量%含有する。
(2)脂肪酸変性アルキッド樹脂全量に含まれる脂肪酸成分が、ヨウ素価が100以下である脂肪酸又は油(B)(ただし上記(A)である場合を除く)を前記脂肪酸成分の全質量を基準として25~75質量%含有し、
前記ヨウ素価が100以下である脂肪酸又は油(B)が、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、パーム核油、オリーブ油、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、及びオレイン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む。 - 前記脂肪酸変性アルキッド樹脂が、脂肪酸変性アルキッド樹脂の全質量を基準として脂肪酸成分を35~65質量%含有する請求項1に記載の金属印刷用インキ組成物。
- 金属印刷媒体上に設けられた請求項1又は2に記載の金属印刷用インキ組成物からなる印刷層と、印刷層上に設けられたオーバープリント用ワニスからなるオーバープリント用ワニス層とを有する印刷塗装金属缶。
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