JP2006111689A - 印刷インキ組成物、それを用いた積層体および該積層体を装着したボトル容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、熱収縮性ポリオレフィンフィルムに印刷した場合に、フィルムの縮みや白化をおこさず、該フィルムに防傷性・防汚性を付与する印刷インキ組成物を提供することを課題とする。またその印刷インキをフィルムに印刷した積層体およびその積層体を装着したボトル容器を提供することを課題とする。
【解決手段】 芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤及び脂環族炭化水素系溶剤を含有せず、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤及びエステル系溶剤から成る群から選ばれる一つ以上を溶剤として含有する印刷インキ組成物を用いて熱収縮性ポリオレフィンフィルムに印刷する。このインキ組成物においては、樹脂バインダーとしてポリビニルアセタール樹脂を含有することが好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明はボトル容器のラベル等に用いられる熱収縮性ポリオレフィンフィルム用の印刷インキ組成物に関する。また、この印刷インキが印刷された積層体およびその積層体が装着されたボトル容器に関する。

ジュースやお茶等の飲食料品などを充填する容器として、ガラスボトルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるプラスチックボトル容器等が多く使用されている。それらの容器には、意匠性や商品名その他の情報を付与するために、印刷されたラベルが装着されている。尚、ラベルと呼ばれるものには印刷された紙片やフィルム片等を粘着剤で容器に貼り付けるものもあるが、本明細書においてはプラスチックフィルム等でできた概略円筒状の形状であって、容器を該円筒に通し、熱をかけてフィルムを収縮させて容器に密着させ、装着されるものをラベルと言う。

それらラベルには主に熱収縮性フィルムが使用されており、材質としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリスチレンフィルムおよびポリ塩化ビニルフィルムなどが用いられている。

近年、環境への負荷を低減するために、ガラスボトル、ＰＥＴボトル等のボトル容器のリサイクルが行われており、それらに装着された熱収縮性ラベルもリサイクルの対象となっている。リサイクルにより回収されたＰＥＴボトル容器は、粉砕された後、比重の違いを利用してＰＥＴボトル容器と熱収縮性ラベルに分離される。しかしながら、上記記載の材質を用いた熱収縮性ラベルの比重はＰＥＴボトル容器の比重と近い為、完全な分離が困難であった。

それら問題を解決する方法として、最近、熱収縮性ポリオレフィンフィルムが登場している（特許文献１参照）。このフィルムは比重が軽い（１以下である）為、前記リサイクル工程上においてＰＥＴボトル容器との分離・回収が容易になる利点があり、最近急激に使用量が増加している。

しかしながら、このフィルムはトルエン・キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤およびシクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水素系溶剤に対する溶解性が非常に高い為、それらを含有する印刷インキを用いた場合、ラベルの縮みや白化等のトラブルが発生する問題がある。

通常上記ラベル表面には、防傷性・防汚性・滑性などの物性付与や、マット効果等の意匠性付与を目的として印刷を施す。ここでマット効果とは印刷面がつや消しになっていて、高級感を与えるような効果を言う。これら目的のために用いられる印刷インキの樹脂バインダーとしては、ＰＥＴ、ポリ塩化ビニルフィルムラベルの場合では主に塩化ビニル／アクリル混合樹脂系が用いられてきた。しかしながら、これら樹脂バインダーを用いた場合、良好な印刷適性を得るためには、溶剤にトルエンを使用する必要があり、前記したように縮みや白化の問題があるため熱収縮性ポリオレフィンフィルムには適用困難である。

またポリスチレンフィルムについても、熱収縮性ポリオレフィンフィルムと同様に芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素などの有機溶剤によってフィルムが溶解するため、トルエンを含むＰＥＴ、ポリ塩化ビニルフィルム用の印刷インキは使用できない。ポリスチレンフィルム用の印刷インキに用いられる樹脂バインダーとしては、フィルムへの密着性等の観点から主にセルロース／アクリル混合樹脂系が用いられてきた。しかしながら、この印刷インキを熱収縮性ポリオレフィンフィルムへ印刷した際には、フィルムへの密着性が弱く、更には、インキ皮膜がフィルムよりも硬い為、印刷フィルムを手で揉んだ際の揉み性において印刷インキ皮膜が脱落する現象が発生する。このため、ポリスチレンフィルム用の印刷インキにおいても熱収縮性ポリオレフィンフィルムへの適用は困難である。

特許文献２には防傷性および防汚性に優れたオレフィン系熱収縮ラベルが記載されている。これに用いる防傷性、防汚性を付与する為の透明コーティング剤として該文献の段落３０には、従来型のグラビアインキより顔料を差し引いた物が使用できると記載されているが、前述した問題がある為、実際には使用困難である。

特許文献３には熱収縮性ラベル用フィルム及びそれからなるラベルが装着されたＰＥＴボトルが記載されている。ラベル用フィルムとしてはポリオレフィン樹脂層を心材とし、その両面に接着樹脂層を介して非ポリオレフィン樹脂層が積層されたフィルムが用いられている。しかしながら、そこへ印刷する防傷性、防汚性を目的とした印刷インキ組成物の設計については示唆や記載は無い。

特開２０００−２４６７９７号公報 特開２００２−１３２１５９号公報 特開平１１−２６２９８１号公報

本発明は熱収縮性ポリオレフィンフィルムに印刷した場合に、フィルムの縮みや白化をおこさず、該フィルムに防傷性・防汚性を付与する印刷インキ組成物を提供することを課題とする。またその印刷インキをフィルムに印刷した積層体およびその積層体を装着したボトル容器を提供することを課題とする。

発明者らは鋭意研究の結果、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤及び脂環族炭化水素系溶剤のいずれをも含有せず、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤及びエステル系溶剤から成る群から選ばれる一つ以上を溶剤として含有する印刷インキ組成物を用いて印刷することにより、前記の課題が解決されることを見出して本発明を完成した。このインキ組成物においては、樹脂バインダーとしてポリビニルアセタール樹脂を含有することが好ましい。

本発明の印刷インキ組成物を用いて熱収縮性ポリオレフィンフィルムに印刷することにより、フィルムの縮みや白化を防ぐことができ、かつ該フィルムに防傷性・防汚性を付与することができる。またその印刷インキをフィルムに印刷した積層体をラベルとして用いるボトル容器は、そのラベルが防傷性・防汚性を有するので、店頭に並べられた際に美観を保つことができる。

本発明に係る印刷インキ組成物の実施形態を、以下に説明する。本明細書において部、％及び比率は、特記しない限り質量基準である。
本発明における印刷インキ組成物は、溶剤、樹脂及び助剤から成り、必要に応じて顔料を含む。

従来の印刷インキで一般的に用いられる（イ）芳香族炭化水素系溶剤にはトルエン、キシレンなどがある。また（ロ）脂肪族炭化水素系溶剤としてはｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタンなどがあり、（ハ）脂環式炭化水素系溶剤としてはシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどがある。本発明の印刷インキはこれら（イ）〜（ハ）の溶剤を原料として用いず、またインキ中に全く含有しない。

前記の（イ）〜（ハ）の溶剤にかえて、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール系溶剤や、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類および酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル系溶剤を用いることができるが、印刷作業環境負荷を低減させる目的からアルコール／エステル混合溶剤がより好ましい。またアルコール／エステルの比率としては、９０／１０〜３０／７０が好ましい。

印刷インキ中の樹脂バインダーとしては熱収縮性ポリオレフィンフィルムに良好な密着性を有するポリビニルアセタール樹脂が用いられる。このポリビニルアセタール樹脂を単独で用いてもよいし、この樹脂と相溶性を有する樹脂、例えば繊維素系樹脂、塩化ビニル樹脂と混合して使用してもよい。また印刷インキ中におけるポリビニルアセタール樹脂の含有量はおおよそ３〜３０％である。樹脂濃度がこの範囲内であるとき、印刷インキ組成物において良好な流動性が得られる。

また前記ポリビニルアセタール樹脂としてアルコール溶剤への溶解性が良好であり、強靭で良好な可とう性を有することからポリビニルブチラール樹脂がより好ましく、その分子中に含まれるブチラール基は６０モル％〜９０モル％が好ましい。

尚、本発明の印刷インキ組成物において必要に応じて印刷インキに用いられる公知の助剤を使用してもよい。例えば、ワックス、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、消泡剤などが挙げられる。

また、本発明の印刷インキにおいて意匠性付与の目的などから、印刷インキに用いられる公知の各種無機顔料、有機顔料を使用してもよい。これらの顔料として、例えば酸化チタン、ベンガラ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、銅フタロシアニン顔料、アゾレーキ顔料、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料などが挙げられる。

上述した溶剤、樹脂、助剤、および顔料等をタンクミキサーなどの攪拌機およびビーズミル、ロールミルなどの分散機を用いて、十分に混合、分散させることにより、本発明の印刷インキ組成物が得られる。

こうして得られた本発明の印刷インキ組成物は熱収縮オレフィンフィルムへの良好な密着性を有し、更には印刷フィルムを手で揉んだ際の揉み性においても、印刷インキ塗膜が滑落しないなどの良好な塗膜物性を有する。

本発明の積層体は上記印刷インキ組成物を用いたものである。本発明における積層体を図面に基づいて以下に説明する。

本発明の積層体は、図１に示すように、熱収縮性ポリオレフィンフィルム１に上記記載の印刷インキ組成物３を設けたものである。この印刷インキ組成物３の印刷形態は、熱収縮性ポリオレフィンフィルムの一部または接着面を除いた全面ベタ刷りである。また印刷方式としては、オフセット印刷、グラビア印刷、凸版印刷、フレキソ印刷などの印刷方法が用いられる。その中でも階調再現性がよく、高品質の画像を得ることが可能なことから、グラビア印刷が特に好ましい。

また必要に応じて印刷インキ組成物３と熱収縮性ポリオレフィンフィルム１との間に絵柄印刷層２を設けてもよい。この場合、絵柄印刷層２は印刷インキ組成物３に全面被覆されることが好ましい。

この熱収縮性ポリオレフィンフィルムとしては、比重が０．９９以下であり、かつ有機溶剤によるセンターシール加工が可能となり、さらに良好な収縮速度、熱収縮率を得る目的からフィルム構成要素として少なくとも非晶性環状ポリオレフィン樹脂を含むことが好ましい。

またこのフィルムの主収縮方向の収縮率は７０℃の熱水に１０秒間浸漬したときに２５％以下であり、かつ８０℃の熱水に１０秒間浸漬したときには４０％以上が好ましい。また厚みは２０〜８０μｍであり、特に３０〜５０μｍであることが好ましい。

印刷インキ層３を形成する印刷インキ組成物の乾燥塗布量は０．３〜２．０ｇ／ｍ^２であり、その厚みは２〜２０μｍである。乾燥塗布量がその数値範囲であるとき、印刷インキ組成物において、充分な防傷性、防汚性が得られるとともに、密着性、揉み性などのインキ塗膜物性が向上する。

次に本発明のボトル容器について説明する。
ボトル容器としてはガラスボトル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるプラスチックボトルなどが挙げられる。

本発明の印刷インキ組成物により印刷された熱収縮性ポリオレフィンフィルムを基材とする積層体は、主収縮方向が周方向となるように筒状に形成してラベルとする。その際、フィルム両端部を接着させる溶剤としては、熱収縮性ポリオレフィンフィルムを溶解させる溶剤であればよい。例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン脂肪族炭化水素系溶剤、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどの脂環式炭化水素系溶剤およびテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，３−ジオキソランなどが挙げられる。

前述したラベルをボトル容器へ加熱収縮させ装着することにより、ボトル容器が得られる。この際の加熱収縮方法としては、熱風、熱水、スチームなどが挙げられるが、収縮むらが発生せず、外観上の仕上がりが最もよいスチームがより好ましい。

このようにして得られたボトル容器は、防傷性に優れ、店頭に並んだ際などにおける防汚性にも優れる。

以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。但し本発明は下記実施例に何ら制限されるものではない。また特記しない限り、本明細書では部及び％は質量基準である。

［印刷インキの調製］
［実施例１］
電気化学工業株式会社製「デンカブチラール（登録商標）＃２０００Ｌ」を１５部、イソプロピルアルコール５０部、酢酸エチル３０部を混合して攪拌溶解した後、ポリエチレンワックス（大日本インキ化学株式会社製、「ＮＣ−６ポリコン」、粒径５μｍ）５部を添加して攪拌混合し、グラビア印刷インキを調整した。

［比較例１］（樹脂量の影響）
電気化学工業株式会社製「デンカブチラール（登録商標）＃２０００Ｌ」を４０部、イソプロピルアルコール３０部、酢酸エチル２５部を混合して攪拌溶解した後、ポリエチレンワックス（大日本インキ化学株式会社製、「ＮＣ−６ポリコン」、粒径５μｍ）５部を添加して攪拌混合し、グラビア印刷インキを調整した。

［比較例２］（樹脂系の影響）
大日本インキ化学工業株式会社製「アクリディック（登録商標）ＷＣＬ−４７６」を１５部、イソプロピルアルコール５０部、酢酸エチル３０部を混合して撹拌溶解した後、ポリエチレンワックス（大日本インキ化学株式会社製、「ＮＣ−６ポリコン」、粒径５μｍ）５部を添加して撹拌混合し、グラビア印刷インキを調製した。

［比較例３］（溶剤の影響）
電気化学工業株式会社製「デンカブチラール（登録商標）＃２０００Ｌ」を１５部、イソプロピルアルコール５０部、トルエン３０部を混合して攪拌溶解した後、ポリエチレンワックス（大日本インキ化学株式会社製、「ＮＣ−６ポリコン」、粒径５μｍ）５部を添加して攪拌混合し、グラビア印刷インキを調整した。

［積層体の作製］
上記のグラビア印刷インキを溶剤で希釈して粘度調整した後、大日本インキ化学工業株式会社製「ＤＩＣＯＭ ＰＲＯＯＦＥＲ ＤＰ−III」オートプルーファーにて熱収縮性ポリオレフィンフィルム（グンゼ株式会社製「ＦＬ２」）に乾燥塗布量が０．５ｇ/ｍ²となるように展色した。

［ボトル容器の作製］
上記積層体を熱収縮性ポリオレフィンフィルムの主収縮方向が周方向となるように筒状に形成した後、両端部を溶剤により接着することにより、熱収縮ラベルを得た。ついで、お茶を充填したＰＥＴボトル（内容量５００ｍｌ）に熱収縮ラベルを装着し、スチームトンネル（温度９０℃）により熱収縮させることにより、ラベルを装着したボトル容器を得た。

［印刷インキの流動性評価］
印刷インキの流動性は、ザーンカップ＃４（離合社製）を用いてインキ粘度を測定することにより評価した。

［積層体の評価］
印刷インキ層２の塗膜強度は、密着性、揉み性を測定することにより評価した。
密着性：セロハン粘着テープ（幅１８ｍｍ）による密着度合いにて評価。
揉み性：手で積層体を２０回揉んだ際のインキ滑落度合いにて評価。

［ボトル容器の評価］
ボトル容器での評価は熱収縮時における収縮白化、防傷性、防汚性を測定することにより評価した。
収縮白化：表面光沢値（ＢＹＫ社製「ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ」６０°／６０°測定）にて評価。
防傷性：学振型染色物堅牢度試験機（ＤＡＩＥＩ科学精機社製「ＲＵＢＢＩＮＧ ＴＥＳＴＥＲ」）荷重１０００ｇ、１０００往復にて評価。
防汚性：外気に１ヶ月間放置した際の汚れ度合いにて評価。

以上の測定結果を表１に示す。

流動性において、○はインキ粘度が１５〜２５秒（ザーンカップ＃４）であったことを示し、×はインキ粘度が５０秒以上（ザーンカップ＃４）であったことを示している。

塗膜強度に関して、密着性評価において「○」はセロハン粘着テープによるインキ皮膜の剥離面積率（セロハン粘着テープにより剥離された面積／セロハン粘着テープ密着面積×１００）が０〜５％以下であったことを示し、「×」は７０〜１００％であったことを示している。

揉み性評価において「○」はインキ滑落面積率（インキが滑落した面積／手による揉み試験実施面積×１００）が０〜１％以下であったことを示し、「△」は１〜１０％、「×」は１０〜１００％であったことを示している。

収縮白化において「○」は光沢値が５０〜７０であったことを示し、「△」は３０〜５０、「×」は３０以下であったことをそれぞれ示している。

防傷性において、「○」はインキ皮膜表面の傷つき面積率（インキが傷ついた面積／試験実施面積×１００）において０〜１５％であったことを示し、「△」は１５〜６０％、「×」は６０〜１００％であったことを示している。

防汚性において、「○」は埃付着量が０．１ｇ以下であったことを示し、「△」は０．１ｇ〜０．５ｇであったことを示している。

表１の測定結果から、本発明の印刷インキ組成物（実施例１）のみが、すべての項目において優れた性能を有することがわかる。

本発明の実施形態に係る積層体（ラベル）の一例を示す断面図である。

符号の説明

１ 熱収縮性ポリオレフィンフィルム
２ 絵柄印刷層
３ 本発明の印刷インキ組成物

Claims (7)

1. 芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤及び脂環族炭化水素系溶剤を含有せず、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤及びエステル系溶剤から成る群から選ばれる一つ以上を含有する印刷インキ組成物。
2. 前記の印刷インキ用の樹脂バインダーとしてポリビニルアセタール樹脂を含有する請求項１に記載の印刷インキ組成物。
3. 前記のポリビニルアセタール樹脂を３〜３０質量％含有する請求項２に記載の印刷インキ組成物。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の印刷インキ組成物を熱収縮性ポリオレフィンフィルムに印刷した積層体。
5. 前記の熱収縮性ポリオレフィンフィルムの比重が０．９９以下であり、そのフィルムの構成要素として少なくとも非晶性環状ポリオレフィン樹脂を含むことを特徴とする請求項４に記載の積層体。
6. 印刷インキの乾燥塗布量が０．３〜２．０ｇ／ｍ^２である請求項４または請求項５のいずれかに記載の積層体。
7. 請求項４〜６のいずれかに記載の積層体をボトル容器に熱収縮して装着したボトル容器。
   

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