JP7601285B2 - 脱離可能な皮膜形成用組成物 - Google Patents

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Description

本発明は基材から脱離可能な皮膜を形成するために使用する組成物に関する。
近年海洋に廃棄・投棄されたプラスチックが海水中で分解されて微細化(マイクロプラスチック化)することに起因した海洋プラスチック問題が顕在化している。このマイクロプラスチックは海洋生物の体内に入り込み、濃縮され、食物連鎖を通して海鳥や人間の健康にも影響することが懸念されている。この海洋プラスチック問題を改善する方法の一つがリサイクルである。軟包材やプラスチックボトルなどの資源のリサイクル率を向上させることは、プラスチックが海洋へと混入するのを防ぐことにつながる。しかし、現在のリサイクルでは、プラスチック基材に印刷された皮膜が再生工程において脱離せず、プラスチックに混入することによって色相の悪化や物性の低下を引き起こし、再生プラスチックの価値を低下させているという課題が存在する。リサイクル工程で皮膜のプラスチック基材からの脱離を可能としこの課題を解決することができれば、再生プラスチックの価値が向上し、新規リサイクル業者の参入や自治体の分別回収の整備につながる。これにより、リサイクル率が向上することで、海洋プラスチック問題が改善すると考えられる。そのためリサイクル工程において皮膜が脱離可能な皮膜形成用材料の開発が求められている。
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。
従来技術では、熱収縮性PETフィルムに対して印刷したスチレン-アクリル酸樹脂、フェノール樹脂、スチレン-マレイン酸樹脂をビヒクルとして含む皮膜をアルカリ水で脱離する方法が開示されている(特許文献1)。また同様に熱収縮性PETフィルムに対してスチレン-マレイン酸樹脂、ロジン-マレイン酸樹脂、アクリル酸共重合系樹脂を含有したコート層を印刷層の間に配置し、そのコート層をアルカリ水で脱離する方法が開示されている(特許文献2及び特許文献3)。しかしながらこれら技術は特定の基材に対する特性しか担保されておらず、また容易な脱離法の提供という観点からは十分なものとはいえなかった。ポリオレフィンを含む汎用的なプラスチック基材に対して、簡便な方法で皮膜を脱離し、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、プラスチック基材のリサイクル方法を提供するには、検討の余地があった。
また、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)。しかしながら酸価を有するウレタン樹脂をメインのバインダー樹脂として使用した場合、基材との密着性が十分でないことが想定され、またウレタン樹脂に酸価を付与することで樹脂としての粘度が上昇し、粘度調整に上記健康や環境への影響が大きな溶剤を使用せざるを得なくなり、あるいは粘度低減のためにアミン価と酸価の併存を忌避し、結果としてラミネート用途への適合性が低下する等の問題も生じるため、皮膜が脱離可能な材料として汎用的に使用するには課題が残っている。
一方、2種の基材の間に印刷インキからなる脱離層を配し、塩基性水溶液の処理によって脱離層を剥離し、それぞれの基材を脱離する、プラスチックリサイクルに適した包装材も開示されている(特許文献7、特許文献8、及び特許文献9)。
特許第3822738号公報 特許第4653913号公報 特許第4451071号公報 特許第6638802号公報 特許第6631964号公報 特開2020-169280号公報 特開2021-98294号公報 特開2021-98295号公報 特開2021-98546号公報
ところで、皮膜をアルカリ溶液で脱離させようとすると、皮膜に含有される着色剤がアルカリ溶液に溶け出し、脱離処理後のアルカリ溶液(処理後のアルカリ溶液ともいう)が着色される場合があることがわかった。
処理後のアルカリ溶液が着色されていると、環境汚染の問題が生じ、廃液処理費用も嵩むため、処理後のアルカリ溶液が着色されないようにする必要がある。
そこで、簡便な方法で皮膜を脱離し、プラスチック基材から皮膜層を容易に取り除くことができるプラスチック基材のリサイクル方法であって、皮膜の脱離に使用するアルカリ溶液が脱離処理後に着色されないリサイクル方法の提供が望まれている。
また、皮膜は基材から容易に脱離できるとよいが、脱離処理前は、皮膜は基材に強固に接着されているとよい。したがって、皮膜には、基材との高い密着性が求められる。また、皮膜は耐摩擦性に優れているとよい。つまり、基材上に形成される皮膜には、基材との密着性、及び耐摩擦性の両方に優れた、良好な強靭性を有することが望まれている。
皮膜が優れた強靭性を有していれば、2種の基材を必須とし、基材間に印刷層を配する上記特許文献7~9のような裏刷り(ラミネート)印刷の態様の印刷物だけでなく、印刷層に対し一方の面にのみ基材を配する表刷り印刷の態様の印刷物にも適用することができる。
そこで、本発明は、上述した海洋プラスチック問題と作業者の健康や環境に対する問題を同時に解決するために、また表刷り印刷の態様の印刷物に好適に使用するために、汎用プラスチック基材に対して、簡便な方法で皮膜を脱離し、プラスチック基材から皮膜層を容易に取り除くことができ、さらに脱離後のアルカリ溶液の着色を防止するとともに、基材への密着性にも優れ、耐摩擦性にも優れた、良好な強靭性を有する皮膜が形成できる、皮膜形成用材料(皮膜形成用組成物)を提供することを目的とする。
発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、皮膜形成用組成物中に、特定の値の酸価及び水酸基価を有し、かつ特定の値のガラス転移温度を示すアクリル樹脂を含有させることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の態様を包含するものである。
[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、 酸価が、10~100mgKOH/gであり、水酸基価が、1mgKOH/g以上であり、ガラス転移温度が30~130℃であるアクリル樹脂を含有する、皮膜形成用組成物。
[2] ワックスを含有する、[1]に記載の皮膜形成用組成物。
[3] 有機溶剤を含有する、[1]又は[2]に記載の皮膜形成用組成物。
[4] 酢酸ノルマルプロピル、イソプロピルアルコール、炭素数4~10の環状エステル化合物のうちの少なくともいずれかの有機溶剤を含有する、[3]に記載の皮膜形成用組成物。
[5] 着色剤を含有する[1]~[4]のいずれかに記載の皮膜形成用組成物。
[6] 印刷インキとして用いられる、[5]に記載の皮膜形成用組成物。
[7] プライマー、又はニスとして用いられる、[1]~[4]のいずれかに記載の皮膜形成用組成物。
[8] 基材Aの表面に直接又は他の層を介して、[1]~[7]のいずれか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。
[9] 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、[8]に記載の印刷物。
[10] 前記皮膜に対して前記基材Aが配置されている面とは反対側の面に、基材は配置されていない、[8]又は[9]に記載の印刷物。
[11] [8]~[10]のいずれか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。
本発明により、汎用プラスチック基材に対して、簡便な方法で皮膜を脱離し、プラスチック基材から皮膜層を容易に取り除くことができ、さらに脱離後のアルカリ溶液の着色を防止するとともに、基材への密着性にも優れ、耐摩擦性にも優れた、良好な強靭性を有する皮膜が形成できる、皮膜形成用組成物を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、以下に記載する構成要件の説明は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。
(皮膜形成用組成物)
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、アクリル樹脂を含有する。アクリル樹脂は、酸価が、10~100mgKOH/gであり、水酸基価が、1mgKOH/g以上であり、ガラス転移温度が30~130℃である。 アクリル樹脂が、上述したように特定の酸価、水酸基価、及びガラス転移点を有することで、これらが相まって、簡便な方法で皮膜を脱離し、プラスチック基材から皮膜層を容易に取り除くことができ、かつ脱離後のアルカリ溶液の着色を防止することができる。さらに、基材への密着性にも優れ、耐摩擦性にも優れた、良好な強靭性を有する皮膜も形成することができる。
ここで、本明細書において酸価を有するとは、JIS K 0070(1992)の中和滴定法にてアクリル樹脂の酸価を測定した際に、1滴の滴定では終点にならないことをいう。
また、水酸基価を有するとは、JIS K 0070(1992)の中和滴定法にてアクリル樹脂の水酸基価を測定した際に、1滴の滴定では終点にならないことをいう。
本発明の皮膜形成用組成物から形成される皮膜は、基材Aの表面に直接又は他の層を介して形成された印刷層を基材Aから取り除くために用いられる。
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。
本発明の皮膜形成用組成物から形成される皮膜は、上記パターンAの方法における印刷層も、上記パターンBの方法における別な層をも対象とする。より具体的には、本発明に係る皮膜としては、印刷層、及び後述するプライマー層やニス層のいずれをも対象とする。
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。
本発明に係る皮膜と基材Aとの配置構成としては、例えば、以下の場合が挙げられる。
・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)
・基材A-印刷層(白)
ここで、基材Aは、後述する基材Aを表し、印刷層(白)は、本発明の皮膜形成用組成物を印刷インキとして用い、該皮膜形成用組成物に含有させる着色剤として白インキに使用される着色剤を用いて、該皮膜形成用組成物を印刷して形成した印刷層を表し、印刷層(カラー)は、本発明の皮膜形成用組成物を印刷インキとして用い、該皮膜形成用組成物に含有させる着色剤として白インキに使用される着色剤以外の着色剤を用いて、該皮膜形成用組成物を印刷して形成した印刷層を表し、プライマー層は、本発明の皮膜形成用組成物を後述するプライマーとして用いて形成した層を表し、ニス層は、本発明の皮膜形成用組成物を後述するニスとして用いて形成した層を表す。
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。
<有機溶剤系組成物>
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、アクリル樹脂を含有する。
また、有機溶剤系組成物は、有機溶剤を含有し、必要に応じて着色剤やその他の成分を含有する。
有機溶剤系組成物は、バイオマス由来の原料を用いてもよい。石油資源の枯渇等の問題から、石油由来製品は、代替エネルギーの供給源としての植物を用いて、及び/又は、微生物等を利用して生産されたものに代替されていくことが好ましい。その場合、有機溶剤系組成物はカーボンニュートラルによる環境負荷低減に貢献することができる。
<<アクリル樹脂>>
アクリル樹脂は、酸価を有する。
アクリル樹脂の酸価としては、10~100mgKOH/gである。アクリル樹脂の酸価が10mgKOH/g以上であれば、基材から皮膜を容易に脱離することができ、酸価が100mgKOH/g以下であれば、脱離後のアルカリ溶液の着色を有効に防止することができる。
アクリル樹脂の酸価は、10~100mgKOH/gであると好ましく、30~70mgKOH/gであるとより好ましい。
アクリル樹脂は、水酸基価を有する。
アクリル樹脂の水酸基価としては、酸価とのバランスを図り、基材から皮膜を容易に脱離することができ、脱離後のアルカリ溶液の着色を有効に防止するという観点から、1mgKOH/g以上である。
アクリル樹脂の水酸基価は、1~300mgKOH/gであると好ましく、30~200mgKOH/gであるとより好ましい。
アクリル樹脂のガラス転移温度は、30~130℃である。
ガラス転移温度が上記範囲である場合、皮膜に対し、適度な膜表面の強度と破断に対する弾力性を付与することができる。ガラス転移温度が30℃以上であれば、塗膜が柔らかくなりすぎてしまうことによる、密着性の低下や耐摩擦性の低下という問題を有効に防止することができる。逆にガラス転移温度が130℃以下であれば、硬すぎることなく、表面の耐摩擦性を良好に保ち、さらに、膜破断に対する力を維持することができるため、密着性を良好に保つことができる。
また、ガラス転移温度が上記範囲であると、耐摩擦性だけでなく、耐水摩擦性にも優れた皮膜を形成することができる。
アクリル樹脂のガラス転移温度は、40~110℃であると好ましく、50~90℃であるとより好ましい。
アクリル樹脂の重量平均分子量は、剥離性と基材への密着性との両立等の観点から、2000~100000であることが好ましい。
なお、アクリル樹脂の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、求めることができる。
アクリル樹脂は、(メタ)アクリルモノマーを重合してなる樹脂である。アクリル樹脂を単独バインダー樹脂として用いる場合は、当該アクリル樹脂がカルボキシル基を有する必要であり、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、などのカルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマーを含むモノマーを重合したアクリル樹脂であることが好ましい。
あるいは、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートなどの官能基を有する(メタ)アクリルモノマーを含むモノマーを重合し、重合後当該官能基に、カルボキシル基を有しかつ当該官能基と反応する化合物(無水マレイン酸など)を反応させて、アクリル樹脂にカルボキシル基を有させることもできる。
カルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー以外のモノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリルモノマー;
マレイン酸、無水マレイン酸、スチレン、酢酸ビニル、ブタジエン、アクリロニトリルなどのビニルモノマーなどが挙げられる。
アクリル樹脂は、中和反応を行って、水性樹脂として用いても構わない。水性樹脂は、エマルジョン形態であっても、溶解形態であってもよい。
本発明の組成物におけるアクリル樹脂の含有量は、組成物の総質量に対して固形分換算にて、下限は1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、5質量%以上が特に好ましく、上限は50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましく、25質量%以下が特に好ましい。これらの上限と下限はいずれの組み合わせでも用いられる。
組成物におけるアクリル樹脂の含有量は、組成物の総質量に対して固形分換算にて、1~50質量%が好ましく、2~40質量%がより好ましく、3~30質量%がさらに好ましく、5~25質量%が特に好ましい。
上記範囲内であれば、本発明の組成物で皮膜を形成する際の基材への優れた接着性及び組成物としての適度な粘度が得られ、製造時及び皮膜形成時の作業効率が良好である。
<<有機溶剤>>
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、炭素数4個のγ-ブチロラクトン、炭素数5個のδ-バレロラクトン、炭素数6個のε-カプロラクトン、炭素数7個のオキリカン-2-オン、炭素数8個のη-カプリロラクトン、炭素数9個のオキセカン-2-オン、炭素数10個のオキサシクロウンデカン-2-オン等の環状エステル化合物等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。
エステル系有機溶剤としては易蒸発性に起因する本発明の有機溶剤系組成物の版乾きを防ぐ観点から炭素原子数4以上のエステル系有機溶剤を含有することがより好ましい。炭素原子数4以上のエステル系有機溶剤としては限定されないが、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸ブチルがさらに好ましく、酢酸ノルマルプロピルが特に好ましい。
また、本発明においては、有機溶剤として、酢酸ノルマルプロピル、イソプロピルアルコール、及び炭素数4~10の環状エステル化合物のうちの少なくともいずれかを含むことが好ましい。
中でも、有機溶剤系組成物中に炭素数4~10の環状エステル化合物が含有されていると、収縮基材に対して優れた密着性を示す皮膜を形成することができる。
本発明の有機溶剤系組成物に対するエステル系有機溶剤の含有量としては、1~60質量%が好ましく、3~55質量%が好ましく、5~50質量%が好ましく、7~45質量%が好ましく、10~40質量%が好ましく、12~35質量%が好ましく、15~30質量%が好ましく、18~28質量%が好ましく、20~25質量%が好ましく、20~23質量%が好ましい。
本発明の有機溶剤系組成物をグラビアインキ用途として使用する場合、芳香族炭化水素系有機溶剤を含有せず、酢酸ブチルの蒸発速度を100とした際の比蒸発速度が100以下であるアルコールを含有することが好ましい。比蒸発速度が100以下であるアルコールを含有することで、網点面積10%以下のハイライト転移性の維持、及びハイライト向上が保持できる。そのメカニズムは以下の2点が挙げられ、まず第一に、
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。
第二に、酢酸ブチルの蒸発速度を100とした際の比蒸発速度が100以下であるアルコールは、アルコール1分子内に占める水酸基(アルコール基)の比率が低いことから、アクリル樹脂の溶解性を高める傾向にある。
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、酢酸ノルマルプロピル、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。
中でもアクリル樹脂、硝化綿への溶解性の観点から、イソプロピルアルコール/酢酸ノルマルプロピル/γ-ブチロラクト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。
<<着色剤>>
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。
本発明の有機溶剤系組成物に使用される着色剤としては、一般のインキ、塗料、及び記録剤などに使用されている無機顔料、有機顔料または染料を挙げることができる。
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。
黒色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック6、C.I.ピグメントブラック7、C.I.ピグメントブラック9、C.I.ピグメントブラック20等が挙げられる。
藍色顔料としては、例えば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15:5、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー17:1、C.I.ピグメントブルー22、C.I.ピグメントブルー24:1、C.I.ピグメントブルー25、C.I.ピグメントブルー26、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー61、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー63、C.I.ピグメントブルー64、C.I.ピグメントブルー75、C.I.ピグメントブルー79、C.I.ピグメントブルー80などが挙げられる。
緑色顔料としては、例えばC.I.ピグメントグリーン1、C.I.ピグメントグリーン4、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン8、C.I.ピグメントグリーン10、C.I.ピグメントグリーン36などが挙げられる。
赤色顔料としては、例えばC.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド20、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド43、C.I.ピグメントレッド46、C.I.ピグメントレッド48、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48:4、C.I.ピグメントレッド48:5、C.I.ピグメントレッド48:6、C.I.ピグメントレッド49、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド49:3、C.I.ピグメントレッド52、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド52:2、C.I.ピグメントレッド53、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド53:2、C.I.ピグメントレッド53:3、C.I.ピグメントレッド54、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド58、C.I.ピグメントレッド58:1、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:3、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド63:3、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド68、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド89、C.I.ピグメントレッド95、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド119、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド136、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド147、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド164、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド169、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド181、C.I.ピグメントレッド182、C.I.ピグメントレッド183、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド192、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド200、
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。
紫色顔料としては、例えばC.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット2、C.I.ピグメントバイオレット3、C.I.ピグメントバイオレット3:1、C.I.ピグメントバイオレット3:3、C.I.ピグメントバイオレット5:1、C.I.ピグメントバイオレット13、C.I.ピグメントバイオレット19(γ型、β型)、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25、C.I.ピグメントバイオレット27、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット31、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット37、C.I.ピグメントバイオレット38、C.I.ピグメントバイオレット42、C.I.ピグメントバイオレット50、などが挙げられる。
黄色顔料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー42、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー62、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー86、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー125、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー137、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー147、C.I.ピグメントイエロー148、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185およびC.I.ピグメントイエロー213等が挙げられる。
橙色顔料としては、例えばC.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ37、C.I.ピグメントオオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントレンジ55、C.I.ピグメントオレンジ59、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、又はC.I.ピグメントオレンジ74などが挙げられる。
茶色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、又はC.I.ピグメントブラウン26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。
無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、ベンガラ、アルミニウム、マイカ(雲母)、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカなどが挙げられる。また、ガラスフレークまたは塊状フレークを母材とした上に金属、もしくは金属酸化物をコートした光輝性顔料(メタシャイン;日本板硝子株式会社)を使用できる。墨インキにはカーボンブラック、白インキには酸化チタン、金、銀インキにはアルミニウム、パールインキにはマイカ(雲母)を使用することがコストや着色力の点から好ましい。
顔料の合計含有率は、本発明の有機溶剤系組成物の濃度、着色力を確保する観点から、本発明の有機溶剤系組成物の総量中、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。
<<その他成分>>
本発明の有機溶剤系組成物は、さらにバインダー樹脂、助剤等のその他の成分を含んでいてもよい。
バインダー樹脂は、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、石油樹脂等の樹脂や、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。有機溶剤系組成物にバインダー樹脂として(メタ)アクリル樹脂及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂が含まれている場合、上記<<アクリル樹脂>>の含有量は、本項目の(メタ)アクリル樹脂、及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂の含有量を含む。
助剤としては、耐摩擦性、滑り性等を付与するためのパラフィン系ワックス、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックス、カルナバワックス、キャンデリアワックス、モンタンワックス、マイクロクリスタリンワックス、アマイドワックス、変性モンタンワックス等のワックス;オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド等の脂肪酸アミド化合物;印刷時の発泡を抑制するためのシリコン系、非シリコン系消泡剤;分散剤等を適宜使用することができる。分散剤としては、ノニオン系分散剤が好ましい。
助剤としてワックスを用いる場合、ワックスの含有量は有機溶剤系組成物の総量中固形分換算で、下限は0.1質量%以上が好ましく、上限は5.0質量%以下が好ましく、4.0質量%以下がより好ましく、3.0質量%以下がさらに好ましい。これらの上限と下限はいずれの組み合わせでも用いられる。
分散剤の酸価は、30mgKOH/g以下が好ましく、25mgKOH/g以下がより好ましく、20mgKOH/g以下がさらに好ましい。また例えば1mgKOH/g以上、さらには3mgKOH/g以上であってもよい。
分散剤の含有量は、上記着色剤100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、5質量部以上がより好ましく、10質量部以上がより好ましく、15質量部以上がより好ましく、20質量部以上がよりに好ましく、100質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましく、75質量部以下がより好ましく、70質量部以下がより好ましく、65質量部以下がより好ましく、60質量部以下がより好ましい。
また上記以外にも必要に応じて水、湿潤剤、接着補助剤、レベリング剤、帯電防止剤、粘度調整剤、金属キレート、トラッピング剤、ブロッキング防止剤、イソシアネート系硬化剤、シランカップリング剤も使用できる。本発明の有機溶剤系組成物の粘度は、離合社製ザーンカップ#3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。
本発明の有機溶剤系組成物の表面張力は、25mN/m以上が好ましく、33mN/m以上がより好ましい。また50mN/m以下が好ましく、43mN/m以下がより好ましい。本発明の有機溶剤系組成物の表面張力を適度に高めることで、基材への本発明の有機溶剤系組成物の濡れ性を維持しつつ、ドットブリッジ(中間調の網点部分で隣り合う網点同士が繋がった印刷面の汚れ)を抑制することができ、本発明の有機溶剤系組成物の表面張力を適度に低くすることで、基材への本発明の有機溶剤系組成物の濡れ性を高め、ハジキを抑制することができる。
本発明の有機溶剤系組成物は、グラビア印刷又はフレキソ印刷用途として用いる場合、グラビア又はフレキソ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、ビーズミル、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。
本発明の有機溶剤系組成物を調製する際、均一性の観点から、予めアクリル樹脂の少なくとも一部と、着色剤と、有機溶剤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。
なお、本発明と同様に基材から除去される組成物としてレジストインキが挙げられるが、当該レジストインキは一部を残して予め基材から塗膜を除去し、基材を加工することを目的としたものであり、皮膜全体を脱離させ、基材をリサイクルすることを目的とした本発明の皮膜形成用組成物とは根本的に用途・目的が異なるため、本発明の周知技術には該当しない。
本発明の皮膜形成用組成物は、プライマー層を形成するプライマー用組成物として用いることもできる。
<プライマー用組成物>
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<<アクリル樹脂>>を含有する。
プライマー用組成物としては、<<アクリル樹脂>>の他、特に限定なく市販流通しているバインダー樹脂、有機溶剤や水性溶剤等の溶剤、添加剤等を含むことができる。
バインダー樹脂は、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、石油樹脂等の樹脂や、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。バインダー樹脂として(メタ)アクリル樹脂及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂が含まれている場合、上記<<アクリル樹脂>>の含有量は、本項目の(メタ)アクリル樹脂、及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂の含有量を含む。
溶剤は、有機溶剤であればよく、例えば、上記<有機溶剤系組成物>の<<有機溶剤>>の欄で説明したものと同様の有機溶剤を用いることができる。
添加剤としては、体質顔料、顔料分散剤、レベリング剤、消泡剤、ワックス、可塑剤、ブロッキング防止剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤等があげられる。
プライマー層に、上記<<アクリル樹脂>>を含有させる場合は、<<アクリル樹脂>>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。
また、酸性基を有する樹脂や低分子化合物が添加されたプライマーも好ましく使用することができる。酸性基を有する樹脂や低分子化合物としては、プライマーの主成分である上記<<アクリル樹脂>>や有機溶剤等と容易に混合できれば特に限定なく使用することができる。
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。酸性基を有する樹脂として(メタ)アクリル樹脂及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂が含まれている場合、上記<<アクリル樹脂>>の含有量は、本項目の(メタ)アクリル樹脂、及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂の含有量を含む。
酸性基を有する低分子化合物としては、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、ヒドロキシ酸、芳香族カルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸、オキソカルボン酸、カルボン酸誘導体等の有機酸が好ましく挙げられ、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。
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。
本発明の皮膜形成用組成物は、ニス層を形成するニス用組成物として用いることもできる。
<ニス用組成物>
ニス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ニス用組成物としては、上記<<アクリル樹脂>>を含有する。
ニス用組成物としては、<<アクリル樹脂>>の他、特に限定なく市販流通しているバインダー樹脂、有機溶剤や水性溶剤等の溶剤、添加剤等を含むことができる。
バインダー樹脂は、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、石油樹脂等の樹脂や、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。バインダー樹脂として(メタ)アクリル樹脂及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂が含まれている場合、上記<<アクリル樹脂>>の含有量は、本項目の(メタ)アクリル樹脂、及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂の含有量を含む。
溶剤は、有機溶剤であればよく、例えば、上記<有機溶剤系組成物>の<<有機溶剤>>の欄で説明したと同様の有機溶剤を用いることができる。
添加剤としては、体質顔料、顔料分散剤、レベリング剤、消泡剤、ワックス、可塑剤、ブロッキング防止剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤等があげられる。
ニス層に、上記<<アクリル樹脂>>を含有させる場合は、<<アクリル樹脂>>の添加量はニス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、ニス層用組成物に対して5~30質量%の範囲であることが好ましい。
また、酸性基を有する樹脂や低分子化合物が添加されたニスも好ましく使用することができる。酸性基を有する樹脂や低分子化合物としては、ニスの主成分である上記アクリル樹脂や有機溶剤等と容易に混合できれば特に限定なく使用することができる。
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。酸性基を有する樹脂として(メタ)アクリル樹脂及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂が含まれている場合、上記<<アクリル樹脂>>の含有量は、本項目の(メタ)アクリル樹脂、及び/又はスチレン-(メタ)アクリル樹脂の含有量を含む。
酸性基を有する低分子化合物としては、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、ヒドロキシ酸、芳香族カルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸、オキソカルボン酸、カルボン酸誘導体等の有機酸が好ましく挙げられ、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。
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。
(基材への印刷)
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用いてグラビア印刷方式やフレキソ印刷方式から形成される印刷インキの膜厚は、例えば10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。
(印刷物及び積層体)
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。
本発明に係る皮膜は、下記実施例でも示す通り、基材との密着性、及び耐摩擦性の両方に優れた、良好な強靭性を有する。
したがって、本発明に係る皮膜は、印刷層に対し一方の面にのみ基材を配する(つまり、皮膜に対して基材Aが配置されている面とは反対側の面に基材は配置されていない)表刷り印刷の態様の印刷物に好ましく適用することができる。本発明に係る皮膜は、印刷物の皮膜側に基材Bを配置する形で積層する態様、つまり、2種の基材を必須とし、基材間に印刷層を配する裏刷り(ラミネート)印刷の態様の印刷物に適用することもできるが、より好ましくは、上述したように表刷り印刷の態様の印刷物に適用することである。表刷り印刷の態様の印刷物は、裏刷り(ラミネート)印刷の態様の印刷物に比べ、複数の基材を要しない分、簡易な構成からなり利便性はあるものの、皮膜には強靭性が求められる。本発明に係る皮膜は、優れた強靭性を有するため、表刷り印刷の態様の印刷物に適用することが可能である。
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、下記表刷り印刷の態様が好ましく挙げられる。
上述したとおり、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態様としては、以下のとおりである。
<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
・基材A-ニス層
・基材A-印刷層(カラー)
・基材A-印刷層(白)
印刷層(白)、印刷層(カラー)、プライマー層、及びニス層は、上述した通りである。
以下、基材Aについて説明する。
<基材A>
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Aの印刷面には、コロナ放電処理がされていることが好ましく、シリカ、アルミナ等が蒸着されていてもよい。
積層体中の基材A、印刷層(白)、印刷層(カラー)、プライマー層、又はニス層は、それぞれバリア層を介していても良い。バリア層としては無機蒸着層やバリアコート層が挙げられ、それらを単独又は複数組み合わせて使用してもよい。
無機蒸着層は、酸素ガス、水蒸気ガスの透過を防ぐガスバリア性を有する層であり、無機物または無機酸化物からなる蒸着層である。無機物または無機酸化物としてはアルミニウム、アルミナ、シリカ等が挙げられ、これらは1種または2種以上を併用することができる。無機蒸着層は2層以上設けられていてもよい。無機蒸着層が2層以上設けられている場合、それぞれは同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
バリアコート層は無機蒸着層を保護し、酸素、水蒸気等のガスバリア性を高めることができる。このようなガスバリアコート層は、例えば金属アルコキシドと水溶性高分子との混合物を、ゾルゲル法触媒、水や有機溶剤等の溶媒の存在下でゾルゲル法により重縮合して得られる金属アルコキシドの加水分解物、金属アルコキシドの加水分解重縮合物等の樹脂組成物から形成される。
(基材Aからの皮膜の脱離方法)
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。
脱離工程としては、印刷物又は積層体を、20~90℃の加熱撹拌または超音波振動させながらアルカリ溶液に浸漬する工程を有する。加熱撹拌及び超音波振動は同時に行ってもよい。加熱温度としては30℃以上が好ましく、40℃以上が好ましく、50℃以上が好ましく、60℃以上が好ましく、加熱撹拌と超音波振動を同時に行うことがより好ましい。
脱離工程において使用するアルカリ溶液は、限定されるわけではないが、pH9以上が好ましく、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、炭酸水素カリウム水溶液、炭酸二水素ナトリウム水溶液、炭酸二水素カリウム水溶液等が好ましい。水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、炭酸水素カリウム水溶液、炭酸二水素ナトリウム水溶液、炭酸二水素カリウム水溶液等は0.5質量%~10質量%の濃度の水溶液が好ましく、1質量%~5質量%の濃度の水溶液がより好ましい。
また、アルカリ溶液は、水溶性有機溶剤を含有していてもよい。
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。
アルカリ溶液における水溶性有機溶剤の含有割合としては、0.1質量%~20質量%が好ましく、1質量%~10質量%がより好ましい。
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。
また、アルカリ溶液は、界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、これらの中では、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤又は両性界面活性剤が好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が挙げられ、これらの具体例として、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩などを挙げることができる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、脂肪酸アルキロールアミド、アルキルアルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、等を挙げることができ、これらの中では、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマーが好ましい。
その他の界面活性剤として、ポリシロキサンオキシエチレン付加物のようなシリコーン系界面活性剤;パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテルのようなフッ素系界面活性剤;スピクリスポール酸、ラムノリピド、リゾレシチンのようなバイオサーファクタント等も使用することができる。
これらの界面活性剤は、単独で用いることもでき、又2種類以上を混合して用いることもできる。界面活性剤を添加する場合は、その添加量はアルカリ溶液全量に対し0.001~2質量%の範囲が好ましく、0.001~1.5質量%であることがより好ましく、0.01~1質量%の範囲であることがさらに好ましい。
アルカリ溶液を、20~90℃の加熱または超音波振動させた状態で、例えば処理槽中で、対象とする印刷物又は積層体を浸漬させる。加熱方法としては特に限定なく、熱線、赤外線、マイクロ波等による公知の加熱方法が採用できる。また超音波振動は、例えば処理槽に超音波振動子を取り付け上記温水またはアルカリ溶液に超音波振動を付与する方法等が採用できる。
また浸漬時には、アルカリ溶液は撹拌されていることが好ましい。撹拌方法としては、例えば、処理槽内に収容した印刷物又は積層体の分散液を、撹拌羽根により機械的撹拌する方法、水流ポンプにより水流撹拌する方法、窒素ガス等の不活性ガス等によるバブリング方法などが挙げられ、効率的に剥離させるためにこれらを併用してもよい。
印刷物又は積層体をアルカリ溶液に浸漬する時間は、印刷物の構成にもよるが、一般的には2分~48時間の範囲であることが多い。なお本発明においては、印刷物における皮膜が基材から100%完全に脱離する必要はないが、皮膜100質量%のうち、60質量%以上脱離することが好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましい。
脱離工程において、アルカリ溶液に浸漬する回数は、1回でも数回に分けて行ってもよい。即ち、浸漬回数を1回行ったのち、分離したフィルム基材を回収する工程を行ってもよいし、浸漬回数を数回行ったのちフィルム基材を回収する工程を行ってもよい。また脱離工程において複数回、浸漬を行う場合は、アルカリ溶液の濃度を変更してもよい。また脱離工程中に、水洗や乾燥等、公知の工程を適宜加えてもよい。
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、特定のアクリル樹脂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皮膜層を容易に取り除くことができることに加え、脱離後のアルカリ溶液の着色を防止するとともに、基材への密着性にも優れ、耐摩擦性にも優れた、良好な強靭性を有する皮膜を形成することができる。
以下に、本発明の内容および効果を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるわけではない。なお下記に示す「部」及び「%」は、いずれも質量基準によるものとする。
<水酸基価測定方法>
水酸基価はJIS K 0070-1992に準拠して測定した。
<酸価測定方法>
酸価はJIS K 0070-1992に準拠して測定した。
下記実施例及び比較例で使用した、バインダー樹脂(アクリル樹脂、及びアクリル樹脂以外のその他のバインダー樹脂)、着色剤(顔料)、有機溶剤、及び助剤(ワックス)の各成分は、以下のとおりである。
<バインダー樹脂>
樹脂1:アクリル樹脂(固形分中酸価:15mgKOH/g、水酸基価200mgKOH/g、ガラス転移温度30℃、固形分50質量部)
樹脂2:アクリル樹脂(固形分中酸価:30mgKOH/g、水酸基価150mgKOH/g、ガラス転移温度50℃、固形分50質量部)
樹脂3:アクリル樹脂(固形分中酸価:45mgKOH/g、水酸基価100mgKOH/g、ガラス転移温度70℃、固形分50質量部)
樹脂4:アクリル樹脂(固形分中酸価:60mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/g、ガラス転移温度90℃、固形分50質量部)
樹脂5:アクリル樹脂(固形分中酸価:90mgKOH/g、水酸基価10mgKOH/g、ガラス転移温度110℃、固形分50質量部)
樹脂6:アクリル樹脂(固形分中酸価:5mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/g、ガラス転移温度70℃、固形分50質量部)
樹脂7:アクリル樹脂(固形分中酸価:110mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/g、ガラス転移温度20℃、固形分50質量部)
樹脂8:アクリル樹脂(固形分中酸価:50mgKOH/g、水酸基価150mgKOH/g、ガラス転移温度135℃、固形分50質量部)
樹脂9:工業用硝化綿H1/2溶液(ニトロセルロース、固形分70%、JIS K-6703により溶液濃度25.0%における粘度9.0~14.9%品 太平化学製品社製をIPAで固形分50%に調整したもの)
樹脂10:塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(樹脂モノマー組成が質量%で塩化ビニル/酢酸ビニル/ビニルアルコール=92/3/5、水酸基価(mgKOH/g)=70))
<顔料>
白:酸化チタン系顔料(JR600A(テイカ社製))
藍:フタロシアニン系藍色顔料(FASTOGEN BLUE LA5380藍顔料(DIC社製))
<有機溶剤>
イソプロピルアルコール(IPA)
酢酸ノルマルプロピル
γ―ブチルラクトン
<ワックス>
ポリエチレンワックス:三井化学社製 エクセレックス20700
(実施例1)
イソプロピルアルコールを30部、N-プロピルアセテート(酢酸ノルマルプロピル)を15部、ポリエチレンワックスを1部、γ-ブチルラクトンを1部、及びアクリル樹脂1を50部を混合し、混合物を得た。
得られた混合物100部に対して、ザーンカップ#3(離合社製)で15秒程度(25℃)となるように、35%のIPA/EtAc混合溶剤(イソプロピルアルコール/酢酸エチル=50/50(部/部))を加え、皮膜形成用組成物を調製した。
実施例1の皮膜形成用組成物の各成分配合を下記表1に示す。また、実施例1の皮膜形成用組成物におけるアクリル樹脂の物性についても表1に記載する。
調製した皮膜形成用組成物を以下の評価に供した。評価結果を下記表2に示す。
<評価項目1:基材密着性>
調製した皮膜形成用組成物を、バーコーター#4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。
<<印刷物の構成>>
・構成1:基材A-印刷層1
基材A:コロナ処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績社製 エステルE5100 厚さ12μm)(PET)
基材B:二軸性ポリプロピレンフィルム(東洋紡績社製 パイレンP2161 厚さ20μm)(OPP)
基材C:ポリスチレン系フィルム(三菱ケミカル社製 DXL-270-41S 厚さ40μm)(OPS)
得られた印刷物を、直ぐに又は24時間放置後、印刷面にセロハンテープ(ニチバン製12mm幅)5cmを貼り付け、セロハンテープの一端を印刷面に対して直角方向に素早く引き剥がした時の印刷皮膜の残存率を、面積比率を基準に外観を目視判定した。
[評価基準]
5:印刷皮膜が全く剥がれない。
4:印刷皮膜の80%以上がフィルムに残った。
3:印刷皮膜の50%以上80%未満がフィルムに残った。
2:印刷皮膜の50%未満がフィルムに残った。
1:セロハンテープを貼り付ける際に、フィルムからセロハンテープに印刷皮膜が剥離してしまう。
<評価項目2:耐摩擦性>
調製した皮膜形成用組成物を、バーコーター#4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。
<<印刷物の構成>>
・構成1:基材A-印刷層1
基材A:コロナ処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績社製 エステルE5100 厚さ12μm)(PET)
基材B:二軸性ポリプロピレンフィルム(東洋紡績社製 パイレンP2161 厚さ20μm)(OPP)
基材C:ポリスチレン系フィルム(三菱ケミカル社製 DXL-270-41S 厚さ40μm)(OPS)
得られた印刷物について、印刷面に、摩擦紙に上質紙を用い、市販の学振型摩擦堅牢度試験機を用い、荷重500gで100往復の条件で評価した。評価4以上が実用範囲である。
[評価基準]
5:印刷面、あて布ともに変化なし。
4:印刷面に変化はないが、あて布が着色する。
3:印刷面に筋状の傷が認められる。
2:印刷面に太く筋状の傷が認められる。
1:印刷面に面状の傷が認められる。
<評価項目3:剥離性>
調製した皮膜形成用組成物を、バーコーター#4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。
<<印刷物の構成>>
・構成1:基材A-印刷層1
基材A:コロナ処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績(株)製 エステルE5100 厚さ12μm)(PET)
<<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。
条件1:水酸化ナトリウム1.5質量%水溶液、50℃
条件2:水酸化ナトリウム1.5質量%水溶液、85℃
<<剥離試験条件>>
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。
[評価基準]
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
<評価項目4:洗浄液汚染性>
上記<評価項目3:剥離性>試験の条件1及び2のそれぞれで行った剥離試験後の洗浄液と、水酸化ナトリウム1.5質量%水溶液との色差を分光色彩・ヘーズメーターCOH7700(日本電色社製)を用いて測定し、下記評価基準に従い評価した。
[評価基準]
5: ΔE0.0以上1.0未満
4: ΔE1.0以上2.0未満
3: ΔE2.0以上4.0未満
2: ΔE4.0以上7.0未満
1: ΔE7.0以上
(実施例2)
イソプロピルアルコールを40部、N-プロピルアセテート(酢酸ノルマルプロピル)を20部、藍顔料を10部、ポリエチレンワックスを1部、γ-ブチルラクトンを1部、及びアクリル樹脂1を40部を混合し、混合物を得た。
得られた混合物100部に対して、ザーンカップ#3(離合社製)で15秒程度(25℃)となるように、35%のIPA/EtAc混合溶剤(イソプロピルアルコール/酢酸エチル=50/50(部/部))を加え、皮膜形成用組成物を調製した。
調製した皮膜形成用組成物について、実施例1と同様に、評価を行った。
皮膜形成用組成物の配合、及び評価結果を、下記表1~表2に示す。
(実施例3)
実施例1において、皮膜形成用組成物の配合を、下記表1に記載の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、皮膜形成用組成物を調製した。
調製した皮膜形成用組成物について、実施例1と同様に、評価を行った。
皮膜形成用組成物の配合、及び評価結果を、下記表1~表2に示す。
(実施例4)
イソプロピルアルコールを40部、N-プロピルアセテート(酢酸ノルマルプロピル)を20部、藍顔料を10部、硝化綿ワニスを10部、ポリエチレンワックスを1部、γ-ブチルラクトンを1部、及びアクリル樹脂1を25部を混合し、混合物を得た。
得られた混合物100部に対して、ザーンカップ#3(離合社製)で15秒程度(25℃)となるように、35%のIPA/EtAc混合溶剤(イソプロピルアルコール/酢酸エチル=50/50(部/部))を加え、皮膜形成用組成物を調製した。
調製した皮膜形成用組成物について、実施例1と同様に、評価を行った。
皮膜形成用組成物の配合、及び評価結果を、下記表1~表2に示す。
(実施例5~7、参考例8、実施例9~11)
実施例1において、皮膜形成用組成物の配合を、下記表1に記載の配合に変更した以外は、実施例1や4と同様にして、皮膜形成用組成物を調製した。
調製した皮膜形成用組成物について、実施例1と同様に、評価を行った。
皮膜形成用組成物の配合、及び評価結果を、下記表1~表2に示す。
(比較例1~6)
実施例1において、皮膜形成用組成物の配合を、下記表1に記載の配合に変更した以外は、実施例1や4と同様にして、皮膜形成用組成物を調製した。
調製した皮膜形成用組成物について、実施例1と同様に、評価を行った。
皮膜形成用組成物の配合、及び評価結果を、下記表1~表2に示す。
Figure 0007601285000001
Figure 0007601285000002
以上より、本発明の皮膜形成用組成物を使用すれば、アルカリ溶液での処理によって容易に脱離でき、かつプラスチック基材から皮膜層を容易に取り除くことができる皮膜を形成することができるとともに、脱離後のアルカリ溶液の着色を防止するとともに、基材への密着性にも優れ、耐摩擦性にも優れた、良好な強靭性を有する皮膜を形成することができる。

Claims (9)

  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、アクリル樹脂、ワックス、及び有機溶剤を含有し、
    前記アクリル樹脂は、酸価10~100mgKOH/gであり、水酸基価が50mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であり、ガラス転移温度が30~90℃であり、
    前記ワックスを固形分換算で0.1~5質量%含有し、
    前記有機溶剤は、少なくとも炭素数4~10の環状エステル化合物を含有する、皮膜形成用組成物。
  2. 前記有機溶剤は、さらに、酢酸ノルマルプロピル、イソプロピルアルコールのうちの少なくともいずれかの有機溶剤を含有する、請求項1に記載の皮膜形成用組成物。
  3. 着色剤を含有する、請求項1に記載の皮膜形成用組成物。
  4. 印刷インキとして用いられる、請求項3に記載の皮膜形成用組成物。
  5. プライマー、又はニスとして用いられる、請求項1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、請求項1~5のいずれか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、請求項6に記載の印刷物。
  8. 前記皮膜に対して前記基材Aが配置されている面とは反対側の面に、基材は配置されていない、請求項6に記載の印刷物。
  9. 請求項6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。
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