JP7364120B2 - 脱離可能な皮膜形成用組成物 - Google Patents
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Description
またプラスチック基材に対して広く使用される皮膜形成用材料である有機溶剤系印刷インキは、作業者の健康や環境に対する影響を考慮し、トルエンフリー、メチルエチルケトン(MEK)フリーのものに代替が進んでいるため、上記課題を解決する材料もこのことを考慮して開発を進める必要がある。
一方バインダー樹脂として酸価を有するウレタン樹脂を使用したアルカリ水脱離用有機溶剤系印刷インキも開示されている(特許文献4、特許文献5、及び特許文献6)。
[1] アルカリ溶液での処理により脱離する皮膜を基材Aの表面に直接又は他の層を介して形成するための脱離可能な皮膜形成用組成物であって、
前記皮膜形成用組成物は、粒子径が0.3μm以上の無機粒子を含有し、 前記無機粒子は、水酸化ナトリウムをイオン交換水に溶解し、1質量%の水溶液としたアルカリ溶液を用い35℃の温度条件で溶解した際の溶解度が10ppm以上を示す、皮膜形成用組成物。[2] 前記無機粒子が、無機酸化物、無機窒化物、及びセラミックスからなる群から選択される少なくとも1種である、[1]に記載の皮膜形成用組成物。[3] 前記無機粒子が、シリカ、炭酸カルシウム、カオリナイト、マイカ、及び酸化亜鉛からなる群から選択される少なくとも1種を含む、[2]に記載の皮膜形成用組成物。
[4] 印刷インキ、プライマー、又はニスとして用いられる、[1]~[3]のいずれかに記載の皮膜形成用組成物。
[5] 前記印刷インキが、有機溶剤系インキ、水系インキ、又はUVインキである、[4]に記載の皮膜形成用組成物。
[6] 基材Aの表面に直接又は他の層を介して、[4]又は[5]に記載の皮膜形成用組成物からなる皮膜を有する印刷物。
[7] 前記皮膜が、印刷層、プライマー層、及びニス層から選ばれる少なくとも一つである、[6]に記載の印刷物。
[8] [6]又は[7]に記載の印刷物に対して、前記印刷層の前記基材Aが配置されている面とは反対側の面に、基材Bを配置し、前記印刷物と前記基材Bとを積層してなる積層体。
[9] [6]又は[7]に記載の印刷物に対して、アルカリ溶液で処理することにより前記皮膜を基材Aから脱離して得られるリサイクル基材Aの製造方法。
[10] [8]に記載の積層体に対して、アルカリ溶液で処理することにより前記皮膜とともに基材Bを脱離して得られるリサイクル基材Aの製造方法。
本発明の皮膜形成用組成物は、基材Aの表面に直接又は他の層を介して皮膜を形成するために用いられる。なお、本発明において、他の層とは単一の層でも複数の層であってもよい。 本発明の皮膜形成用組成物により形成される皮膜は、アルカリ溶液での処理により脱離可能である。 皮膜形成用組成物は、無機粒子を含有する。該無機粒子は、粒子径が0.3μm以上であり、かつ水酸化ナトリウムをイオン交換水に溶解し、1質量%の水溶液としたアルカリ溶液を用い35℃の温度条件で溶解した際の溶解度が10ppm以上を示す。
ここで、印刷層とは、印刷インキを印刷して形成された層をいう。
印刷層を基材Aから取り除く方法としては、例えば、印刷層自体が脱離機能を有しており、印刷層を基材Aから脱離させる方法(以下、パターンAの方法ともいう)や、印刷層と基材Aとの間に別な層を設け、該別な層が脱離機能を有しており、該別な層を脱離させることにより、印刷層も併せて基材Aから脱離させる方法(以下、パターンBの方法ともいう)などが挙げられる。
つまり、本発明の皮膜形成用組成物は、印刷インキ、プライマー、又はニスのいずれの態様でも用いることができる。
本発明の皮膜形成用組成物は、印刷層、プライマー層、及びニス層のうちいずれか少なくとも一つの層を形成するために用いていればよく、これらの層のうち、1層もしくは2層以上を本発明の皮膜形成用組成物で形成することができる。
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層
・基材A-ニス層
・基材A-印刷層(カラー)
なお、上述した例では、印刷層は、白インキを用いた場合と白インキ以外の着色剤としてカラーインキを用いた場合の2層が積層された例を挙げているが、印刷層はこのように2層以上で形成されている必要はなく、白又はカラーのいずれか1層で形成されている場合であってもよい。
そこで、本発明の皮膜形成用組成物を、有機溶剤系インキとして用いる場合(有機溶剤系組成物)、水系インキとして用いる場合(水系組成物)、UVインキとして用いる場合(UV組成物)のそれぞれに分けて以下説明する。
本発明の皮膜形成用組成物である有機溶剤系組成物は、アルカリ溶液での処理により脱離する印刷層を基材Aの表面に直接又は他の層を介して形成するために用いられる。 有機溶剤系組成物は、無機粒子(以下、無機粒子Aともいう)を含有する。
また、有機溶剤系組成物は、無機粒子Aの他、有機溶剤の溶媒、バインダー樹脂を含有し、必要に応じて着色剤やその他の成分を含有する。
無機粒子Aの形状としては、例えば、板状、鱗片状、針状、柱状、球状、多面体状、塊状等が挙げられる。これらの形状を有する無機粒子Aの複数種を組み合わせて用いてもよい。
有機溶剤としては特に制限はないが、たとえばトルエン、キシレン、ソルベッソ#100、ソルベッソ#150等の芳香族炭化水素系、ヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ギ酸エチル、プロピオン酸ブチル等のエステル系の各種有機溶剤が挙げられる。また水混和性有機溶剤としてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、シクロハキサノン等のケトン系、エチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、エチレングリコール(モノ,ジ)エチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、モノブチルエーテル、ジエチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、ジエチレングリコール(モノ,ジ)エチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、プロピレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル等のグリコールエーテル系の各種有機溶剤が挙げられる。これらを単独または2種以上を混合しても用いることができる。
1)本発明の有機溶剤系組成物が基材に転移後、半分の本発明の有機溶剤系組成物がグラビア版のセル内に残る。
2)その残った本発明の有機溶剤系組成物は再びインキパン内の本発明の有機溶剤系組成物に接するまで含有する溶剤が揮発し、半乾き状態になる。更に蒸発速度が速い溶剤から揮発する為、揮発速度が遅い溶剤がインキパン内に残る。
3)この際に、樹脂溶解性が高い溶剤が残っていると、その半乾き組成物が再び本発明の有機溶剤系組成物に接した際に再溶解し、セル内で本発明の有機溶剤系組成物が固まることを防止する。
酢酸ブチルの蒸発速度を100とした際の比蒸発速度が100を超える汎用的なアルコールでは揮発速度が速いため、上記の様なメカニズムは機能することが難しい傾向にある。
なお、印刷時の作業衛生性と包装材料の有害性の両面から、酢酸エチル、酢酸プロピル、イソプロパノール、ノルマルプロパノールなどを使用し、トルエン等の芳香族溶剤やメチルエチルケトン等のケトン系溶剤を使用しないことがより好ましい。
中でもウレタン樹脂、硝化綿への溶解性の観点から、イソプロピルアルコール/酢酸エチル/酢酸ノルマルプロピル/メチルシクロヘキサンの混合液がより好ましい。また、乾燥調整のために組成物全量の10質量%未満であればグリコールエーテル類を添加することも出来る。
本発明の有機溶剤系組成物は、バインダー樹脂を含有する。
バインダー樹脂としては、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、ケトン樹脂、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂やロジン変性フマル酸樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ブチラール樹脂、石油樹脂等が挙げられ、これらを適宜組み合わせて使用することができる。中でもウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ロジン系樹脂及びその変性物等を適宜組み合わせて使用することが多い。
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC-8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
(標準ポリスチレン)
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-550」
ポリエステルポリオール及び/又はポリエーテルポリオールを上記の範囲で含有することにより、特に基材フィルム上での密着性が大幅に向上し、結果として耐ブロッキング性、ラミネート強度が優れるようになる。
なお、上記「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートのいずれか一方または両方を指し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルのいずれか一方または両方を指す。
アクリル樹脂(A1)、及び(A2)は、例えば、重合開始剤の存在下、60℃~150℃の温度領域で各種モノマーを重合させることにより製造することができる。重合の方法は、例えば、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等が挙げられる。また、重合様式は、例えば、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等が挙げられる。
本発明の有機溶剤系組成物は、さらに着色剤を含有してもよい。
有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、アゾ系、フタロシアニン系、ハロゲン化フタロシアニン系、アントラキノン系、アンサンスロン系、ジアンスラキノニル系、アンスラピリミジン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、フラバンスロン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリン系、インダンスロン系、カーボンブラック系などの顔料が挙げられる。また、例えば、カーミン6B、レーキレッドC、パーマネントレッド2B、ジスアゾイエロー、ピラゾロンオレンジ、カーミンFB、クロモフタルイエロー、クロモフタルレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジオキサジンバイオレット、キナクリドンマゼンタ、キナクリドンレッド、インダンスロンブルー、ピリミジンイエロー、チオインジゴボルドー、チオインジゴマゼンタ、ペリレンレッド、ペリノンオレンジ、イソインドリノンイエロー、アニリンブラック、ジケトピロロピロールレッド、昼光蛍光顔料等が挙げられる。また未酸性処理顔料、酸性処理顔料のいずれも使用することができる。以下に有機顔料として好ましいものの具体的な例を挙げる。
C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド210、C.I.ピグメントレッド211、C.I.ピグメントレッド213、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド223、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド237、C.I.ピグメントレッド238、C.I.ピグメントレッド239、C.I.ピグメントレッド240、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド247、C.I.ピグメントレッド248、C.I.ピグメントレッド251、C.I.ピグメントレッド253、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド256、C.I.ピグメントレッド257、C.I.ピグメントレッド258、C.I.ピグメントレッド260、C.I.ピグメントレッド262、C.I.ピグメントレッド263、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド266、C.I.ピグメントレッド268、C.I.ピグメントレッド269、C.I.ピグメントレッド270、C.I.ピグメントレッド271、C.I.ピグメントレッド272、C.I.ピグメントレッド279、などが挙げられる。
中でも、好ましい顔料として、黒色顔料としてC.I.ピグメントブラック7、藍色顔料としてC.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、緑色顔料としてC.I.ピグメントグリーン7、赤色顔料としてC.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド166、紫色顔料としてC.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット37、黄色顔料としてC.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー139、橙色顔料としてC.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ64、等が挙げられ、これらの群から選ばれる少なくとも一種または二種以上を使用することが好ましい。
本発明の有機溶剤系組成物は、さらに助剤、酸性添加物等のその他の成分を含んでいてもよい。
前記酸性添加物としては、例えば有機酸又は酸性基を有する樹脂を用いることができる。
前記酸性添加物の酸価は1mgKOH/g以上が好ましく、3mgKOH/g以上がより好ましく、5mgKOH/g以上がより好ましく、10mgKOH/g以上がより好ましく、20mgKOH/g以上がより好ましく、30mgKOH/g以上がより好ましく、40mgKOH/g以上がより好ましく、50mgKOH/g以上がより好ましい。また前記酸価は900mgKOH/g以下が好ましく、850mgKOH/g以下がより好ましく、800mgKOH/g以下がより好ましく、750mgKOH/g以下がより好ましく、700mgKOH/g以下がより好ましく、650mgKOH/g以下がより好ましく、600mgKOH/g以下がより好ましく、550mgKOH/g以下がより好ましい。上記範囲とすることで、アルカリ溶液脱離性と基材との密着性を両立することができる。
アルカリ溶液脱離性と基材との密着性を共に重視した場合、酸価の範囲としては1~900mgKOH/gが好ましく、3~850mgKOH/gがより好ましく、5~800mgKOH/gがより好ましく、10~750mgKOH/gがより好ましく、20~700mgKOH/gがより好ましく、30~650mgKOH/gがより好ましく、40~600mgKOH/gがより好ましく、50~550mgKOH/gがより好ましい。
前記酸性基を有する樹脂の重量平均分子量の範囲としては、前記酸性基を有する樹脂がウレタン樹脂の場合、500~100000が好ましく、1000~50000がより好ましく、2000~50000がより好ましく、3000~50000がより好ましく、4000~50000がより好ましく、5000~40000がより好ましく、5000~30000がより好ましく、6000~30000がより好ましく、6000~25000がより好ましく、7000~25000がより好ましく、7000~20000がより好ましく、8000~20000がより好ましく、10000~20000がより好ましく、10000~18000がより好ましい。前記酸性基を有する樹脂の重量平均分子量を上記範囲とすることで、印刷適性を高めることができる。
前記酸性基を有する樹脂の重量平均分子量は、前記酸性基を有する樹脂がスチレン-(無水)マレイン酸樹脂の場合、500以上が好ましく、700以上がより好ましく、1000以上がより好ましい。前記酸性基を有する樹脂の重量平均分子量を上記範囲とすることで、基材への密着性とアルカリ溶液での脱離性のバランスをとることができる。
また前記酸性基を有する樹脂の重量平均分子量は、前記酸性基を有する樹脂がスチレン-(無水)マレイン酸樹脂の場合、100000以下が好ましく、70000以下がより好ましく、50000以下がより好ましく、30000以下がより好ましい。前記酸性基を有する樹脂の重量平均分子量を上記範囲とすることで、本発明の有機溶剤系組成物を低粘度化でき、さらに基材への密着性とアルカリ溶液での脱離性のバランスをとることができる。
有機溶剤系組成物中における無機粒子Aの含有割合としては、脱離促進に寄与するという観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましい。一方、塗工物の光沢や印刷適性という観点からは、多すぎても前記光沢や印刷適性の低下という問題が生じるため、有機溶剤系組成物中における無機粒子Aの含有割合としては、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下がさらに好ましい。
一方、有機溶剤系組成物が無機顔料を含有する場合、該無機顔料と無機粒子Aとの含有割合は、塗工物の光沢や印刷適性の観点から5:0.1質量部~5:10質量部であることが好ましく、5:0.5質量部~5:5質量部であることがより好ましく、5:1質量部~5:3質量部であることがさらに好ましい。
本発明の皮膜形成用組成物である水系組成物は、アルカリ溶液での処理により脱離する印刷層を基材Aの表面に直接又は他の層を介して形成するために用いられる。 水系組成物は、無機粒子(以下、無機粒子Aともいう)を含有する。
また、水系組成物は、無機粒子Aの他、水性媒体、バインダー樹脂を含有し、必要に応じて着色剤やその他の成分を含有する。
水系組成物に含有される無機粒子Aは、上記<有機溶剤系組成物>の<<無機粒子A>>の欄で記載したと同様の無機粒子Aを用いることができる。
水性媒体としては、水、親水性有機溶剤、水及び親水性有機溶剤の混合物等が挙げられ、安全性や環境に対する負荷の観点から、水または水及び親水性有機溶剤の混合物が好ましく水であることがより好ましい。
バインダー樹脂としては、硝化綿等のセルロース系樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、ロジン系樹脂及びその変性物、ケトン樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂等が挙げられ、これらを適宜組み合わせて使用することができる。中でもウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ロジン系樹脂及びその変性物等を適宜組み合わせて使用することが多い。バインダー樹脂は予め水性媒体に分散させておいてもよい。その際、必要に応じて乳化剤を使用してもよい。また、水溶解や水分散の際には、必要に応じてホモジナイザー等の機械を使用してもよい。
なかでも、バインダー樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、アクリル樹脂、セルロース誘導体、アクリル酸エステル系重合体エマルジョン及びポリエステル系ウレタンディスパージョンを使用することが、入手しやすく好ましい。
水系組成物に含有される着色剤は、上記<有機溶剤系組成物>の<<着色剤>>の欄で記載したと同様の着色剤を用いることができる。
なお、顔料の合計含有率は、本発明の水系組成物の濃度、着色力を確保する観点から、本発明の水系組成物の総量中、好ましくは1質量%以上であり、好ましくは60質量%以下である。
また本発明の水系組成物は、さらに塩基性化合物、有機溶剤(上記水性媒体を除く)、又は助剤等を含んでいてもよい。
塩基性化合物は、少なくともアミンを含むことが好ましく、少なくともアンモニアを含むことがより好ましい。
環境面の実態からはアルコール系溶剤もしくはエステル系溶剤の混合系が最も適している。この溶剤中に水が含まれていてもよい。アルコール系溶剤には、エタノール、n-プロパノール、イソプロピルアルコールが含まれることが最もよく、エステル系溶剤には、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピルが含まれることが最もよい、アルコール系のみ、エステル系のみの単一系の溶剤も可能で、更に単一溶剤でのインキも可能である。
水系組成物の粘度は、離合社製ザーンカップ#4を使用して25℃において測定した数値として、6秒以上が好ましく、10秒以上がより好ましく、13秒以上がさらに好ましい。また25秒以下が好ましく、20秒以下がより好ましく、18秒以下がさらに好ましい。
本発明の水系組成物は、グラビア、フレキソ印刷インキの製造に一般的に使用されているアイガーミル、サンドミル、ガンマミル、アトライター等を用いて製造することができる。
本発明の水系組成物を調製する際、均一性の観点から、予めバインダー樹脂の少なくとも一部と、無機粒子Aと、着色剤と、水性媒体の少なくとも一部を混合して、予備組成物(練肉ベースインキ)を調製してもよい。
水系組成物中における無機粒子Aの含有割合としては、脱離促進に寄与するという観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましい。一方、塗工物の光沢や印刷適性という観点からは、多すぎても前記光沢や印刷適性の低下という問題が生じるため、水系組成物中における無機粒子Aの含有割合としては、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下がさらに好ましい。
一方、有機溶剤系組成物が無機顔料を含有する場合、該無機顔料と無機粒子Aとの含有割合は、塗工物の光沢や印刷適性の観点から5:0.1質量部~5:10質量部であることが好ましく、5:0.5質量部~5:5質量部であることがより好ましく、5:1質量部~5:3質量部であることがさらに好ましい。
本発明の皮膜形成用組成物であるUV組成物は、アルカリ溶液での処理により脱離する印刷層を基材Aの表面に直接又は他の層を介して形成するために用いられる。 UV組成物は、無機粒子(以下、無機粒子Aともいう)を含有する。
また、UV組成物は、無機粒子Aの他、バインダー樹脂、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー、光重合開始剤を含有し、必要に応じて着色剤やその他の成分を含有する。
水系組成物に含有される無機粒子Aは、上記<有機溶剤系組成物>の<<無機粒子A>>の欄で記載したと同様の無機粒子Aを用いることができる。
バインダー樹脂としては、公知公用の各種バインダー樹脂を利用することができる。ここで述べるバインダー樹脂とは、適切な顔料親和性と分散性を有し、印刷インキに要求されるレオロジー特性を有する樹脂全般を示しており、例えば非反応性樹脂としては、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、石油樹脂、ロジンエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、セルロース誘導体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリアマイド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブタジエン-アクリルニトリル共重合体等を挙げることができ、また分子中に少なくとも1つ以上の重合性基を有するエポキシアクリレート化合物、ウレタンアクリレート化合物、ポリエステルアクリレート化合物等を使用することもでき、これらバインダー樹脂は、単独で使用しても、2種以上を組合せて使用してもよい。
UV組成物で使用する活性エネルギー線硬化性モノマー及び/又はオリゴマーは、活性エネルギー線硬化性技術分野で使用されるモノマー及び又はオリゴマーであれば特に限定なく使用することができる。特に反応基として(メタ)アクリロイル基、ビニルエーテル基等を有するものが好ましい。また反応基数や分子量にも特に限定はなく、反応基数の多いものほど反応性は高いが粘度や結晶性が高くなる傾向にあり、また分子量が高いものほど粘度が高くなる傾向にあることから、所望の物性に応じて適宜組み合わせて使用することができる。例えばUV-LEDのような低エネルギー照射で好適に硬化させるという点では、より反応性の高い3官能以上の活性エネルギー線硬化性モノマーを組み合わせ、用途に応じて印刷基材への接着性、皮膜の柔軟性等の必要物性を得る為に、適宜単官能、2官能のモノマーを単独もしくは併用することが好ましい。
また活性エネルギー線硬化性モノマー及び又はオリゴマーとして、4官能以上の(メタ)アクリレートは、上質紙、コート紙、アート紙、模造紙、薄紙、厚紙等の紙への印刷用途において、硬化性や強度の向上に大きく寄与するため使用することが好ましく、インキ固形分全量に対し15~70質量%の範囲で使用することが好ましい。一方、プラスチックへの印刷用途においては、硬化塗膜の架橋密度が上昇するに従って、基材と硬化塗膜との密着性が減少するため、4官能以上の(メタ)アクリレートの含有量を適宜減少させる必要がある。この場合、4官能以上の(メタ)アクリレートはインキ固形分全量に対し0~50質量%の範囲で使用することが好ましい。
使用する紫外線光源の種類、紫外線光源の照射強度、紫外線の照射積算光量、色、印刷膜厚、衛生性などを鑑みて、適宜、汎用の光重合開始剤を含有させることができる。
一例を挙げると、例えば、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒロドキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、フェニル グリオキシリック アシッド メチル エステル、オキシフェニル酢酸、2-[2-オキソ-2-フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステルとオキシフェニル酢酸、2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチルエステルの混合物、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(o-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(o-アセチルオキシム)、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-ピペリジノフェニル)-ブタン-1-オン、1-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-2-メチル-2-モルフォリノプロパン-1-オン、1-(4-メトキシフェニル)-2-メチル-2-(4-モルフォリニル-1-プロパノンなどの化合物が挙げられる。
UV組成物に含有される着色剤は、上記<有機溶剤系組成物>の<<着色剤>>の欄で記載したと同様の着色剤を用いることができる。
なお、顔料の合計含有率は、本発明のUV組成物の濃度、着色力を確保する観点から、本発明のUV組成物の総量中、好ましくは1質量%以上であり、好ましくは60質量%以下である。
また本発明のUV組成物は、さらに増感剤、光開始助剤、ワックス、分散剤、重合禁止剤等のその他の添加剤を含んでいてもよい。
光増感剤としては、特に限定されないが、チオキサントン系、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、アントラキノン系、クマリン系などが挙げられる。
これらの中でも、特に2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物や、ミヒラーケトン、4,4’-ビス-(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなど4,4’-ジアルキルアミノベンゾフェノン類が好ましく、性能、安全性や入手しやすさなどの観点から、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、4,4’-ビス-(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが特に好ましい。
い。
UV組成物中における無機粒子Aの含有割合としては、脱離促進に寄与するという観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましい。一方、塗工物の光沢やインキの流動性という観点からは、多すぎても前記光沢や流動性の低下という問題が生じるため、UV組成物中における無機粒子Aの含有割合としては、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下がさらに好ましい。
一方、有機溶剤系組成物が無機顔料を含有する場合、該無機顔料と無機粒子Aとの含有割合は、塗工物の光沢や印刷適性の観点から5:0.1質量部~5:10質量部であることが好ましく、5:0.5質量部~5:5質量部であることがより好ましく、5:1質量部~5:3質量部であることがさらに好ましい。
プライマー層を形成するために本発明の皮膜形成用組成物を用いる場合には、本発明の皮膜形成用組成物であるプライマー用組成物としては、上記無機粒子Aを含有する。
プライマー用組成物としては、無機粒子Aの他、特に限定なく市販流通しているプライマーを用いることができる。
プライマーの一般的な組成としては、バインダー樹脂、有機溶剤や水性溶剤等の溶剤、添加剤等を含む。
プライマー層に、上記無機粒子Aを含有させる場合は、その添加量はプライマー層の特性を損なわない範囲において適宜決定すればよいが、例えば、プライマー層用組成物の総質量に対して、5~30質量%の範囲であることが好ましい。
飽和脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸などが挙げられ、不飽和脂肪酸としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、ソルビン酸などが挙げられ、ヒドロキシ酸としては、乳酸、リンゴ酸、クエン酸などが挙げられ、芳香族カルボン酸としては、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、没食子酸、メリト酸、ケイ皮酸などが挙げられ、ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、フマル酸、マレイン酸、アゼライン酸、などが挙げられ、トリカルボン酸としてはアコニット酸、トリマー酸などが挙げられ、オキソカルボン酸としては、ピルビン酸、オキサロ酢酸などが挙げられ、カルボン酸誘導体としては、アミノ酸、ニトロカルボン酸が挙げられ、これらを単数あるいは複数混合して使用することができる。またクエン酸、酪酸、カプロン酸、エナント酸、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、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、エレオステアリン酸、アラキジン酸、セバシン酸等であればいわゆるスイス条例(Swiss Ordinance)に対応でき、各種規制に対応する物質の使用が好ましい。
ニス用組成物としては、無機粒子Aの他、特に限定なく市販流通しているニスを用いることができる。ニスの一般的な組成としては、バインダー樹脂、有機溶剤や水性溶剤等の溶剤、添加剤等を含む。
酸性基を有する樹脂としては、例えば、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、ケトン樹脂、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂やロジン変性フマル酸樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ブチラール樹脂、石油樹脂等に酸価を付与した樹脂や、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸あるいはこれらの酸無水物等のカルボキシル基を有する重合性モノマー、スルホン化スチレン等のスルホン酸基を有する重合性モノマー、ビニルベンゼンスルホンアミド等のスルホンアミド基を有する重合性モノマー等の、酸性基を有する重合性モノマーを共重合させた、(メタ)アクリル樹脂、スチレン-(メタ)アクリル樹脂、スチレン-(無水)マレイン酸樹脂、テルペン-(無水)マレイン酸樹脂等のラジカル共重合体である樹脂や、酸変性されたポリオレフィン樹脂等(前記バインダー樹脂を除く)が挙げられ、これを単数あるいは複数混合して使用することができる。
本発明の皮膜形成用組成物は、各種の基材と密着性に優れ、紙、合成紙、布、熱可塑性樹脂フィルム、プラスチック製品、鋼板等への印刷に使用することができるものであり、電子彫刻凹版等によるグラビア印刷版を用いたグラビア印刷用、又は樹脂版等によるフレキソ印刷版を用いたフレキソ印刷用のインキとして有用である一方で、版を使用せずインクジェットノズルからインキを吐出するインクジェット方式向けに使用することもできるが、あまり好ましくない。即ち、インクジェットインキの場合、ノズルから吐出したインク滴が、直接基材に密着し印刷物を形成するのに対し、本発明の皮膜形成用組成物は、印刷インキを一旦印刷版又は印刷パターンに密着・転写した後、インキのみを再度基材に密着させ、必要に応じて乾燥させ印刷物とするものである。
本発明の皮膜形成用組成物を基材Aの表面に直接又は他の層を介して印刷することで皮膜を有する印刷物を得ることができる。印刷物の皮膜側に基材Bを配置する形で積層することで積層体を得ることができる。積層体は印刷物の皮膜と基材Bとが接着剤層を介して積層されていても良い。
本発明の皮膜形成用組成物を用いて印刷された印刷物及び当該印刷物を用いて構成された積層体の実施形態としては、限定されるわけではないが、例えば、下記態様が好ましく挙げられる。
<表刷り>
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層
<裏刷り・ラミネート>
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)-接着剤層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)-接着剤層-基材B
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層-接着剤層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層-接着剤層-基材B
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)-接着剤層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)-接着剤層-基材B
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層-接着剤層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層-接着剤層-基材B
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)-樹脂C層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)-樹脂C層-基材B
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層-樹脂C層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層-樹脂C層-基材B
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)-樹脂C層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)-樹脂C層-基材B
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層-樹脂C層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層-樹脂C層-基材B
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)-基材B
・基材A-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(白)-印刷層(カラー)-ニス層-基材B
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)-基材B
・基材A-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層-基材B
・基材A-プライマー層-印刷層(カラー)-印刷層(白)-ニス層-基材B
・基材A-ニス層
・基材A-印刷層(カラー)
以下、基材A、基材B、接着剤層、及び樹脂C層について説明する。
基材Aとしては、プラスチック基材が好ましく、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリ乳酸等のポリヒドロキシカルボン酸、ポリ(エチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンサクシネート)等の脂肪族ポリエステル系樹脂などの生分解性樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂又はそれらの混合物等の熱可塑性樹脂よりなるフィルムやこれらの積層体が挙げられるが、中でも、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンからなるフィルムや積層体が好適に使用でき、本発明の皮膜形成用組成物の脱離性を重視するとポリプロピレン又はポリエチレンがより好ましい。これらの基材フィルムは、未延伸フィルムでも延伸フィルムでもよく、その製法も限定されるものではない。また、基材フィルムの厚さも特に限定されるものではないが、通常は1~500μmの範囲であればよい。
基材Bとしては、基材Aと同様のものが挙げられ、同一または異なっていても良いが、プラスチック基材であることが好ましく、熱可塑性樹脂基材であることがより好ましい。
積層体が押出ラミネートである場合、後述する樹脂Cと同一であっても良い。また金属箔や蒸着膜層の金属箔層とラミネートされていても良い。
樹脂Cとしては熱可塑性樹脂であることが好ましく、ポリオレフィンがより好ましく、ポリプロピレンもしくはポリエチレンおよびこの変性樹脂が特に好ましい。
接着剤層を形成するための接着剤としては、特に限定なく市販流通している反応性接着剤であれば使用可能だが、中でも、ポリイソシアネート組成物とポリオール組成物とのいわゆる2液型、あるいはポリイソシアネートの1液型反応性接着剤が好ましい。
一般的な反応性接着剤で使用されるポリイソシアネート組成物は、主成分としてポリイソシアネート化合物を含有する組成物であり、反応性接着剤用のポリイソシアネート化合物として知られているものであれば特に限定なく使用できる。具体的なポリイソシアネート化合物の例としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の分子構造内に芳香族構造を持つポリイソシアネート、これらのポリイソシアネートのイソシアネート基(NCO基)の一部をカルボジイミドで変性した化合物;イソホロンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3-(イソシアナートメチル)シクロヘキサン等の分子構造内に脂環式構造を持つポリイソシアネート;1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の直鎖状脂肪族ポリイソシアネート、これらのポリイソシアネートのNCO基の一部をカルボジイミドで変性した化合物;前記各種のポリイソシアネートのイソシアヌレート体;前記各種のポリイソシアネートに由来するアロファネート体;前記各種のポリイソシアネートに由来するビゥレット体;前記各種のポリイソシアネートをトリメチロールプロパン変性したアダクト体;前記各種のポリイソシアネートと後述のポリオール成分との反応生成物であるポリイソシアネートなどが挙げられる。
本発明は、印刷物に対して、アルカリ溶液処理により皮膜を基材Aから脱離して、リサイクル基材Aを製造することができる。
例えば、本発明の皮膜形成用組成物を用いて印刷層が形成されている場合には、印刷物に対して、アルカリ溶液処理により印刷層を基材Aから脱離して、リサイクル基材Aを製造することができる。また、例えば、本発明の皮膜形成用組成物を用いてプライマー層又はニス層が形成されている場合には、印刷物に対して、アルカリ溶液処理によりプライマー層又はニス層を基材Aから脱離することにより、プライマー層又はニス層とともに印刷層を脱離することができ、リサイクル基材Aを製造することができる。
例えば、本発明の皮膜形成用組成物を用いて印刷層が形成されている場合には、積層体に対して、アルカリ溶液処理により印刷層を基材Aから脱離することにより、印刷層とともに基材Bを脱離して、リサイクル基材Aを製造することができる。また、例えば、本発明の皮膜形成用組成物を用いてプライマー層又はニス層が形成されている場合には、積層体に対して、アルカリ溶液処理によりプライマー層又はニス層を基材Aから脱離することにより、プライマー層又はニス層とともに印刷層及び基材Bを脱離することができ、リサイクル基材Aを製造することができる。
水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(セロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(メチルカルビトール)、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(カルビトール)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(ジエチルカルビトール)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、メチレンジメチルエーテル(メチラール)、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、ジアセトンアルコール、アセトニルアセトン、アセチルアセトン、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(メチルセロソルブアセテート)、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(メチルカルビトールアセテート)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(カルビトールアセテート)、エチルヒドロキシイソブチレートおよび乳酸エチルなどを例示することができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、アルカリ溶液は、非水溶性有機溶剤を含有していてもよい。
非水溶性有機溶剤の具体例としては、n-ブタノール、2-ブタノール、イソブタノール、オクタノールなどのアルコール系溶剤、ヘキサン、ヘプタン、ノルマルパラフィンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤、塩化メチレン、1-クロロブタン、2-クロロブタン、3-クロロブタン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、エチルエーテル、ブチルエーテルなどのエーテル系溶剤を例示することができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
このように、本発明の皮膜形成用組成物は、健康や環境を害する溶剤の含有量を一定以下に抑え、かつ汎用的なプラスチック基材に対する特性は従来の皮膜形成用材料と変わりなく維持したまま、さらに、特定の無機粒子Aを含有していることで、アルカリ溶液処理により容易に脱離でき、かつプラスチック基材から印刷層を容易に取り除くことができる皮膜層を形成することができる。
・シリカ1:富士シリシア化学株式会社製 サイリシア 350
・シリカ2:富士シリシア化学株式会社製 サイリシア 710
・シリカ3:富士シリシア化学株式会社製 サイリシア 450
・疎水性シリカ4:富士シリシア化学株式会社製 サイロホービツク 200、ベースは「サイリシア 350」
・炭酸カルシウム:白石工業株式会社 ハクエンカ TDD
・カオリン(カオリナイトを主成分とするカオリン):KaMin performance minerals社製 Polygloss 90
・マイカ:片倉コープアグリ株式会社製 ミクロマイカ MK-100
・酸化亜鉛:堺化学工業株式会社製 LPZINC-2-KS
以下のバインダー樹脂、顔料、溶媒、分散剤を下記表2(表3及び表4も同様)に記載の配合比により使用し、実施例1~10、比較例1~3を調製した。
・樹脂1:塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(日信化学社製ソルバインA、不揮発分15%、NPAC溶解物)
・樹脂2:硝化綿ワニス(Nobel社製ニトロセルロースDLX5-8、不揮発分44%、酢酸エチル:IPA溶解物)
・樹脂3:ウレタン樹脂(DIC社製尿素ウレタン樹脂、数平均分子量14,000、不揮発分30%、酢酸エチル:IPA溶解物)
・樹脂4:ウレタン樹脂(DIC社製尿素ウレタン樹脂、数平均分子量19,000、不揮発分30%、酢酸エチル:IPA溶解物)
・樹脂5:アクリル樹脂(DIC社製アクリディックWCL-1419、数平均分子量16,000、不揮発分42%、酢酸エチル:IPA溶解物)
・藍:フタロシアニン系藍色顔料(FASTOGEN BLUE LDB35 10藍顔料(DIC社製))
溶剤1:イソプロピルアルコール
溶剤2:酢酸エチル
分散剤:(顔料親和性ブロック共重合体)
調製した実施例1~10、比較例1~3の印刷インキをFlexoproof100テスト印刷機(Testing Machines,Inc.社製)を用いて、基材Aに、縦240mm×横80mmのベタ絵柄を印刷後、ドライヤーで乾燥し印刷層1を形成し、下記構成1の印刷物を得た。得られた実施例及び比較例の印刷物について、下記手法で各フィルム使用時のインキ剥離性について評価した。各実施例及び比較例の印刷物の評価結果を下記表2~4に示す。
・構成1:基材A-印刷層1
基材A:コロナ処理ポリプロピレン二軸延伸フィルム(東洋紡績(株)製 パイレンP2161 厚さ20μm)(OPP)
[アルカリ溶液]
下記各条件で剥離試験を実施し、各条件下における剥離のしやすさを比較した。
・水酸化ナトリウム1質量%、界面活性剤0.3%、30℃(溶液A)
・水酸化ナトリウム1質量%、界面活性剤なし、85℃(溶液B)
ここで、界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤を用いた。
剥離試験は、各条件での処理時間を15分として評価を行った。なお処理5分以内に剥離すればかなり高い性能であることを示す。
印刷物を20mm×20mmのサイズにカットした試験片を溶液に浸漬してスターラーで撹拌した。撹拌後に剥離状態を確認した後、指で印刷物を擦り、擦ることで塗膜が剥離するかも確認した。
上記の条件におけるインキ塗膜の剥離性を下記評価基準に従い評価した。
5:5分以内の撹拌でインキ塗膜の脱離を確認。擦ると完全に脱離
4:15分の撹拌でインキ塗膜の脱離を確認。擦ると完全に脱離
3:15分の撹拌でインキ塗膜の脱離を未確認。擦ると完全に脱離
2:15分の撹拌でインキ塗膜の脱離を未確認。擦ると部分的に脱離
1:15分の撹拌でインキ塗膜の脱離を未確認。擦っても脱離を未確認
なお、実用化の観点からは、上記溶液Aを用いた場合の評価は2以上、上記溶液Bを用いた場合の評価は3以上が必要となる。
以下のバインダー樹脂、顔料、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー等、開始剤、及びその他の成分を下記表5に記載の配合比により使用し、実施例11~12、及び比較例4~5を調製した。
・樹脂A:アクリレート変性ビスフェノール樹脂(昭和電工社製リポキシSP-1507)
・樹脂B:炭化水素系樹脂(Neville社製Nevchem120)
・藍:フタロシアニン系藍色顔料(FASTOGEN BLUE LDB35 10藍顔料(DIC社製))
・変性アクリルオリゴマーA:変性アクリルオリゴマー(東亜合成社製アロニックスM-7100)
・変性アクリルオリゴマーB:変性アクリルオリゴマー(東亜合成社製アロニックスM-8030)
・多官能モノマーA:アルキレンオキサイド変性多官能モノマー(東亜合成社製アロニックスM-310)
・多官能モノマーB:アルキレンオキサイド変性多官能モノマー(東亜合成社製アロニックスM-350)
・2官能モノマーA:2官能アクリルモノマー(東亜合成社製アロニックスM-208)
・2官能モノマーB:2官能アクリルモノマー(東亜合成社製アロニックスM-220)
・単官能モノマー:アクリロイルモルホリン
・開始剤A:2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-(4-モルホニル)-1-プロパノン
・開始剤B:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
・分散剤:顔料親和性ブロック共重合体
・ワックス:ポリエチレン系ワックス
・重合禁止剤: N-ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩
・増感剤:2,4-ジエチルチオキサントン
以下のバインダー樹脂、顔料、及びその他の成分を下記表6に記載の配合比により使用し、実施例13、及び比較例6を調製した。
・樹脂C:水性スチレン-アクリル樹脂エマルジョン(固形分中酸価:68mgKOH/g,固形分40質量部)
・樹脂D:水性ウレタン樹脂エマルジョン(固形分中酸価:23mgKOH/g,重量平均分子量17000,固形分40質量部)
・藍:フタロシアニン系藍色顔料(FASTOGEN BLUE LDB35 10藍顔料(DIC社製))
・ワックス:(ポリエチレン系ワックス)
・添加剤:(顔料親和性ブロック共重合体)
実施例1及び比較例1に記載の構成1の印刷物に対して、[アルカリ溶液]を処理し、印刷層の剥離評価を行った際のアルカリ溶液を処理した前後における該印刷物の印刷層表面のSEM画像を図1(図1A及び図1B)から図4(図4A及び図4B)に示す。
図1Aは、実施例1の印刷物の印刷層表面のアルカリ溶液処理前のSEM画像(倍率:1,000倍)である。図1Bは、実施例1の印刷物の印刷層表面のアルカリ溶液処理後のSEM画像(倍率:1,000倍)である。
図2Aは、実施例1の印刷物の印刷層表面のアルカリ溶液処理前のSEM画像(倍率:10,000倍)である。図2Bは、実施例1の印刷物の印刷層表面のアルカリ溶液処理後のSEM画像(倍率:10,000倍)である。
図3Aは、比較例1の印刷物の印刷層表面のアルカリ溶液処理前のSEM画像(倍率:1,000倍)である。図3Bは、比較例1の印刷物の印刷層表面のアルカリ溶液処理後のSEM画像(倍率:1,000倍)である。
図4Aは、比較例1の印刷物の印刷層表面のアルカリ溶液処理前のSEM画像(倍率:10,000倍)である。図4Bは、比較例1の印刷物の印刷層表面のアルカリ溶液処理後のSEM画像(倍率:10,000倍)である。
図1から図4の結果より、実施例の構成1の印刷物は、[アルカリ溶液]で処理すると無機粒子Aを起点として印刷層にピンホールが発生している様子が確認できた。
Claims (8)
- 基材Aの表面に直接又は他の層を介して形成された皮膜形成用組成物からなる皮膜を、前記基材Aから脱離する皮膜脱離方法であって、
(1)前記皮膜形成用組成物は、粒子径が0.3μm以上の無機粒子を含有し、前記無機粒子は、水酸化ナトリウムをイオン交換水に溶解し、1質量%の水溶液としたアルカリ溶液を用い35℃の温度条件で溶解した際の溶解度が10ppm以上を示し、
(2)前記皮膜脱離方法は、アルカリ溶液による2~15分の処理で前記無機粒子の溶解に伴い、前記皮膜が前記基材Aから皮膜100質量%のうち60質量%以上脱離される工程を含む、
皮膜脱離方法。 - 前記無機粒子が、炭酸カルシウム、カオリナイト、マイカ、及び酸化亜鉛からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の皮膜脱離方法。
- 前記バインダー樹脂が、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、ニトロセルロース、ウレタン樹脂、及びアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の皮膜脱離方法。
- 前記バインダー樹脂が、アクリレート変性ビスフェノール樹脂、及び炭化水素系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種と、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーと、を含む請求項1に記載の皮膜脱離方法。
- 前記バインダー樹脂が、水性スチレン‐アクリル樹脂エマルジョン、及び水性ウレタン樹脂エマルジョンからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の皮膜脱離方法。
- 前記皮膜が、印刷インキ、プライマー、又はニスである、請求項1に記載の皮膜脱離方法。
- 前記印刷インキが、有機溶剤系インキ、水系インキ、又はUVインキである、請求項6に記載の皮膜脱離方法。
- 請求項1に記載の皮膜脱離方法を用いることにより、前記基材Aから前記皮膜が脱離したリサイクル基材Aを得る、リサイクル基材Aの製造方法。
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