JP7341388B1 - 金属印刷用活性エネルギー線硬化型インキ組成物およびその積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
OH量=配合に使用した各モノマーのモル数×価数
COOH量=配合に使用した各モノマーのモル数×価数
<顔料>
・LIONOL BLUE FG-7351:Pigment Blue15:3、トーヨーカラー(株)製
<アルキッド樹脂合成用の脂肪酸及びアルコール>
・やし油脂肪酸:やし油脂肪酸、新日本理化(株)製
・安息香酸:ピューロックスBフレーク、(株)伏見製薬所製
・無水フタル酸:無水フタル酸、(株)シーケム製
・1,6ヘキサンジオール:1,6ヘキサンジオール、価数2、UBE(株)製
・トリメチロールプロパン:2-エチル-2-(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール、価数3、広栄化学工業(株)製
・ペンタエリスリトール:2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール、価数4、広栄化学工業(株)製
・ジペンタエリスリトール:2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス[2-(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール]、価数6、広栄化学工業(株)製
<樹脂>
・ネオポリマーS :石油樹脂、ENEOS社製
<アクリレートモノマー>
・ISTA:イソステアリルアクリレート、単官能、大阪有機化学工業(株)製
・アロニックス M-101A:フェノキシジエチレングリコールアクリレート、単官能、東亜合成(株)製
・NKエステルA-NOD-N:1,9-ノナンジオールジアクリレート、2官能、新中村化学工業(株)製
・ビスコート#230:1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、2官能、大阪有機化学工業(株)製
・アロニックス M-321:プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、3官能、東亜合成(株)製
・アロニックス M-408:ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、4官能、東亜合成(株)製
・KAYARAD DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート及びジペンタエリスリトールペンタアクリレート、5官能及び6官能、日本化薬(株)製
<光重合開始剤>
・SB-PI799:2,4-ジエチルチオキサントン、(株)ソート社製
<分散剤>
・SOLSPERSE5000:フタロシアニン誘導体、日本ルーブリゾール(株)製
・SOLSPERSE20000:塩基性顔料分散剤、日本ルーブリゾール(株)製
<体質顔料>
・AEROSIL R972V:二酸化ケイ素、日本エアロジル(株)製
攪拌機、水分離器付き還流冷却器温度計付4つ口フラスコにヤシ油脂肪酸10部、安息香酸8部、無水フタル酸44部、トリメチロールプロパン22部、ペンタエリスリトール22部、キシレンを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、230℃で常法にてエステル化し、アルキッド樹脂(実施樹脂1)を得た。
以下、同様に表1に記載の処方に従い、実施樹脂2~3、比較樹脂1~4を得た。
表2に記載の処方に従い、各成分を混合した後、40℃に加熱した3本ロールミルにて練肉撹拌することにより、実施例1のインキ組成物を作製した。得られたインキ組成物について、以下の評価方法により、インキ流動性、転移性、ミスチング性、壺上がり、加工性、25℃空気下および80℃湯中皮膜硬度を評価した。結果を表2に示す。
表2に記載の処方に従い、実施例1と同様の方法により、インキ組成物を調製し、評価した。結果を表2に示す。
アロニックスM-315(イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート及びジアクリレート、東亞合成(株)社製)50部、SR217NS(4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、SARTOMER社製)40部、ESACURE ONE(オリゴ(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-(4-(1-メチルビニル)フェニル)プロパノン)、IGM RESINS社製)10部、DOWSIL SH28PA(ポリエーテル変性シリコーン、ダウ・東レ(株)製)1部をディスパー撹拌により混合し、活性エネルギー線硬化型トップコート用ニス1を作製した。
デジタルインコメーターD-2((株)東洋精機製作所製)を使用し、温度30℃、回転速度400rpmで測定した際の60秒後の測定値をタック値とした。
平板式粘度計(スプレッドメーター)を用いて、25℃における直径を測定しフロー値とした。
調製したインキ組成物を高速印刷適性試験機((株)エスエムテー製PM-902PT)を使用し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2ピース缶外面上に8m/sの印刷速度で転写し、その直後、活性エネルギー線硬化型トップコート用ニス1を2m/sの速度で印刷インキ層の全面に塗装した。その後、メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製、160W/cm)照射装置を用いて、印刷物との距離12.5cm、コンベア速度62m/分で紫外線を印刷物に照射しインキおよびトップコート用ニス1を硬化させ印刷塗装膜を作製した。この印刷塗装膜について、印刷状態(インキの転移状態)を目視で評価した。
評価基準
〇:インキの転写性およびインキ皮膜の表面平滑性が良好である。
△:インキの転写性およびインキ皮膜の表面平滑性がやや劣ることで、色調再現が困難となり品質上問題となる状態。
×:インキの転移量が少なく、インキ皮膜の表面平滑性が著しく劣り、商品として使用できない。
調製した印刷インキ組成物について、印刷機上での壺上がりと相関があるフロー値を基に、壺上がりを評価した。
評価基準
○:フロー値31以上で、壺上がりが発生せず、問題なく生産ができる。
△:フロー値29以上31未満で、やや壺上がり傾向にあり、生産に支障をきたす可能性がある。
×:フロー値29未満で、壺上がりが発生し、生産に支障をきたす。
調製した印刷インキ組成物2.6ccをとって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、2,400rpmで5分間回転させた。この間、ローラーの下に10cm四方の板を置いておき、その上へのインキの飛散量を比較した。測定はローラーを40℃に保って行った。
評価基準
○:測定後の板へのインキミストの飛散が少ない。
×:測定後の板へのインキミストの飛散が顕著である。
得られたインキを、RIテスターを用いて、アルミ2ピース缶外面上に、インキ皮膜の厚さが2μmとなるように展色刷りした後、ロールコーターにて、活性エネルギー線硬化型トップコート用ニス1を45mg~55mg/100cm2となるように、印刷インキ層の上にウェットオンウェット方式で塗装し、メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製、160W/cm)照射装置を用いて、印刷物との距離12.5cm、コンベア速度62m/分で紫外線を印刷物に照射しインキを硬化させた。その後、内面塗料の焼き付けを想定し、210℃、100秒間焼付け、テストパネルを作製した。RIテスターとは、被記録媒体にインキを展色させる試験機であり、インキの転移量や印圧を調整することができる。
得られたインキを用いて作製したテストパネルについて、JIS K 5600-5-3に準拠し、デュポン式耐衝撃試験機(東洋精機(株)製)を用い、荷重300g、ポンチ径1/2インチ、落下高さ20cmの条件で試験し、加工性を評価した。
評価基準
○:皮膜にひび割れ、剥離が全く見られない。
△:皮膜表面にひび割れは見られないが、僅かに剥離している。
×:皮膜がひび割れし、剥離している。
得られたインキを用いて作製したテストパネルについて、鉛筆硬度をJIS K 5600-5-4に準拠した方法により評価した。
評価用鉛筆:三菱鉛筆(株)製「鉛筆硬度試験用鉛筆」
評価基準
○: 2H以上
△: F~H
×: HB未満
得られたインキを用いて作製したテストパネルについて、80℃の湯中に30分間浸漬したのち、前記の方法で80℃湯中鉛筆硬度を測定した。
評価基準
○: B以上
○△:3B~2B
△:5B~4B
×:6B未満~6B
Claims (4)
- 顔料、アルキッド樹脂、及び(メタ)アクリレートモノマーを含む金属印刷用活性エネルギー線硬化型インキ組成物であって、
アルキッド樹脂は、脂肪酸成分をアルキッド樹脂の全質量に対して5~30質量%含み、アルキッド樹脂の多価アルコール成分の平均価数は、3.0~4.0であり、(メタ)アクリレートモノマーは、2官能または3官能の(メタ)アクリレートモノマーを含み、デジタルインコメーターを使用して、30℃、400rpm条件で測定したタック値が4~8である、金属印刷用活性エネルギー線硬化型インキ組成物。 - アルキッド樹脂の多価アルコール成分の平均価数は、3.5~4.0である請求項1に記載の金属印刷用活性エネルギー線硬化型インキ組成物。
- アルキッド樹脂の水酸基過剰率は、1.0以上である、請求項1または2に記載の金属印刷用活性エネルギー線硬化型インキ組成物。
- 金属板またはベースコート層を設けた金属板と、請求項1または2記載の金属印刷用活性エネルギー線硬化型インキ組成物からなる皮膜と、トップコート用ニス層とが、この順に積層された、積層体。
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