| 【発明の名称】 |
印刷インキ組成物及びそれを用いた被覆方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】戸塚 昌利
【氏名】武衛 弘之
【氏名】大槻 澄雄
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| 【要約】 |
【課題】ミスティング等の印刷適性やレトルト性等の耐水性にも悪影響を与えない、炭化水素系溶剤に安定的に溶解可能で、水性オーバープリント用ワニスと組み合わせた場合でも、十分に硬度が得られ、缶内容物のフレーバーにも影響を与えることが少ない優れたインキ組成物を得る。
【解決手段】顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）からなる印刷インキ組成物に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）であることを特徴とした印刷インキ組成物。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）からなる印刷インキ組成物に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）であることを特徴とした印刷インキ組成物。
【請求項２】 前記したアルキッド樹脂が不乾性油及び又は不乾性油脂肪酸を含有する請求項１に記載の印刷インキ組成物。
【請求項３】 前記した不乾性油がヤシ油、不乾性油脂肪酸がヤシ油脂肪酸である請求項１又は２に記載の印刷インキ組成物。
【請求項４】 アルキッド樹脂の油長が２０〜５０の範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の印刷インキ組成物。
【請求項５】 炭化水素系溶剤が芳香族炭化水素を含む請求項１〜４のいずれかに記載の印刷インキ組成物。
【請求項６】 前記した請求項１〜５記載の印刷インキ組成物を用いて印刷した印刷面上に該インキの硬化前に熱硬化性を有するオーバープリント用ワニスを塗布し、加熱硬化させることを特徴とする被覆方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、印刷インキの分野、特に２ピース缶の印刷インキに於いて、印刷適性、物性に悪影響を与えない炭化水素系溶剤に希釈可能で、水性オーバープリント用ワニスを組み合わせた場合でも十分な硬化性が得られ、内容物のフレーバーに対し影響を与えない印刷インキ組成物及びそれを用いた被覆方法を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、世界の２ピース缶の印刷は、顔料、オイルフリーポリエステル樹脂、アルコール系溶剤から構成されるインキによる印刷が多くなってきている。しかし日本に於いては、コーヒー、紅茶等のレトルト性が要求される缶が多いため、オイルフリーポリエステル樹脂、アルコール系溶剤から構成されるインキでは、耐レトルト性等の物性に問題がある。また印刷適性上もミスティング性が不良で作業環境を汚す等の問題から使用が制限されている。
【０００３】従って日本に於いては、物性や印刷適性に悪影響を与えない炭化水素系の溶剤と同溶剤に溶解可能なアルキッド樹脂及び顔料から主として構成されるインキが使用されている。アルキッド樹脂としては、硬化性の観点から大豆油や脱水ヒマシ油、亜麻仁油等の乾性油を用い、油長が５０以上のものが用いられている。しかしながら、油の不飽和二重結合に起因すると考えられる缶内容物に対するフレーバー性がオイルフリーポリエステルと比較して劣るという問題があった。
【０００４】更に近年環境保護の観点から、水性オーバープリント用ワニスの使用が多くなっている。しかしながら、水性オーバープリント用ワニスは溶剤型オーバープリント用ワニスに比べガスバリアー性が劣るため、アルキッド樹脂の缶内容物に対するフレーバー性がオイルフリーポリエステルと比較して劣るということが大きな問題となってきた。一方、オイルフリーポリエステルは、物性や印刷適性に悪影響を与えない炭化水素系の溶剤には溶解しないため、ミスティングや耐水性が劣るアルコール系溶剤に溶解し使用せざるを得なかった。
【０００５】２ピース缶用のインキ組成物としては、特開平２−２４３１５号公報、特開平２−１２７４８５号公報に記載のインキ組成物があるが、これらは、基本的にオイルフリーポリエステルに関するものであり、物性や印刷適性に悪影響を与えない炭化水素系の溶剤には溶解させることが困難であり、印刷適性や物性の面で十分に満足できる物ではない。
【０００６】特開昭５０−７３７１０号公報には、不乾性油を用いたアルキッド樹脂を使用したインキ組成物が記載されているが、ガスバリアー性の良好な溶剤型のオーバープリント用ワニスを使用する系であり、缶内容物のフレーバーの制御については考慮されていない。また硬化性の面でも、溶剤型オーバープリント用ワニスよりも組み合わせるインキの油長や油の種類に影響を受けやすい水性オーバープリント用ワニスの使用を考慮していないため、水性オーバープリント用ワニスとの組み合わせでの使用は困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解決しようとするものであり、本発明の目的は、物性や印刷適性に悪影響を与えない炭化水素系溶剤で希釈可能で、水性オーバープリント用ワニスと組み合わせた場合でも十分な硬化が得られ、缶内容物に対するフレーバー性に影響を与えない印刷インキ組成物とそれを用いた被覆方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究した結果、顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）からなる印刷インキ組成物に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）にすることにより、内容物のフレーバーに対する影響が少なく、印刷適性の優れた印刷インキが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】すなわち本発明は、顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）からなる印刷インキ組成物に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）であることを特徴とした印刷インキ組成物とそれを用いた被覆方法に関するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に用いる、各成分について詳細に説明する。本発明に使用されるアルキッド樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとの縮合物を骨格とし、油、脂肪酸或いはそれらの水素添加物、１価の酸、１価のアルコール等で変性した樹脂であり、エポキシ樹脂変性、アクリル樹脂変性することも可能である。各成分は、インキ化した際に、顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）の組成に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）に調整可能であれば良く、通常アルキッド樹脂の合成に使用できる原料が使用でき特に制限はない。
【００１１】多塩基酸としては、アジピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラクロル無水フタル酸、無水ヘット酸、無水ハイミック酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸等が例示でき、単独又は複数を混合して使用できる。
【００１２】多価アルコールとしては、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等を例示でき、単独又は複数を混合して使用できる。
【００１３】油、脂肪酸としては、インキ化した際に、顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）の組成に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）に調整可能であれば良く特に制限はない。通常アルキッド樹脂合成に使用される油、脂肪酸が使用可能である。アマニ油、キリ油、脱水ヒマシ油、大豆油、サフララワー油、ヌカ油、トール油、アマニ油脂肪酸、キリ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、大豆油脂肪酸、サフララワー油脂肪酸、ヌカ油、トール油脂肪酸等が例示でき、単独又は複数を混合して使用できるが、Ｂ×Ｅ≦１０００に調整するためには不乾性油及び又は不乾性油脂肪酸を使用することが望ましい。
【００１４】不乾性油及び不乾性油脂肪酸としては、ヒマシ油、パーム油、ヤシ油、ヒマシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸等が例示でき、単独又は複数を混合して使用できるが、更に価格、入手の容易さ等を考慮すると、ヤシ油及び又はヤシ油脂肪酸を使用することが望ましい。
【００１５】その他の脂肪酸としては、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の併用も可能である。
【００１６】１価の酸としては、安息香酸、ｐ−ターシャリーブチル安息香酸、ロジン酸、水素添加ロジン酸等を例示でき、単独又は複数を混合して使用できる。１価のアルコールとしてはオクチルアルコール、デカノール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、グリコールエステル類、フェニルグリコール等のグリコールエーテル類、ロジンアルコール、水添ロジンアルコール等を例示でき、単独又は複数を混合して使用できる。
【００１７】エポキシ変性としては１価及び又は多価のエポキシ基を有する化合物でエポキシエステルを形成し変性することも可能である。アクリル変性としては、スチレンを用いてアクリル変性することも可能である。
【００１８】本発明のアルキッド樹脂の油長は、インキ化した際に、顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）の組成に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）に調整可能であれば良く特に制限はないが、Ｂ×Ｅ≦１０００に調整し、本発明の印刷インキ組成物上に水性型オーバープリント用ワニスを焼き付け塗装した後の複合皮膜の硬度を確保するためには、本発明のアルキッド樹脂の油長は５０以下であることが望ましい。また本発明のアルキッド樹脂を炭化水素系の溶剤に溶解するためには、油長は２０以上あることが望ましい。すなわち本発明のアルキッド樹脂の油長は２０〜５０の範囲にあることが望ましい。更に望ましくは３０〜４５である。
【００１９】本発明のアルキッド樹脂の添加量は、インキ化した際に、顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）の組成に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）に調整可能であれば良く特に制限はないが、炭化水素系溶剤に対する溶解性の制限から５重量％以上であることが望ましい。
【００２０】本発明に用いられる炭化水素系溶剤は、沸点範囲が２００〜４００℃の通常インキ用として用いられる炭化水素系溶剤が使用でき特に制限はない。沸点が２００℃未満では印刷機上での機上安定性に問題が発生し、４００℃を越えると焼き付け乾燥時に被膜中に残存し、物性に問題が生じる。
【００２１】本発明のアルキッド樹脂を溶解し、水性オーバープリント用ワニスの塗装性を向上するためには、本発明の炭化水素溶剤中に、比較的表面張力が高く、溶解性良好な芳香族炭化水素を含んでいることが望ましい。芳香族炭化水素としては、芳香環を１個含有し、直鎖又は枝分かれしたアルキル基を有するアルキルベンゼン、フェニルキシリルエタン、水素化トリフェニル等を例示でき、単独又は複数を混合して使用できる。
【００２２】本発明に用いられる炭化水素系溶剤の添加量は、通常印刷が行われるインキのＴ．Ｖ（タックバリュウ）が２〜２０の範囲に調整できれば良く特に制限はないが、通常５〜６０重量％の範囲である。
【００２３】本発明に使用される顔料としては、任意の無機及び有機顔料が単独又は複数を混合して使用できる。
【００２４】本発明のその他の成分としては、必要に応じて顔料分散剤、ドライヤー、酸触媒、補助樹脂、補助溶剤等を添加することが可能である。
【００２５】補助樹脂としては、印刷適性、物性等に応じて任意の樹脂が単独又は複数を混合して使用できる。ロジン変性フェノール樹脂、オイルフリーポリエステル樹脂、石油樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アミノ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等を例示できる。
【００２６】補助溶剤としては、印刷適性、オーバープリント用ワニスの塗装性に応じて、単独又は複数を混合して使用できる。グリコール系、グリコールエーテル系、グリコールエステル系、高級アルコール系溶剤等が例示できる。
【００２７】本発明の印刷インキ組成物は、ドライオフセット方式など通常の２ピース缶の印刷方式によって容易に印刷することが出来る。インキ膜厚は任意であるが、例えば０．３〜６ミクロンの範囲で行えばよい。
【００２８】本発明の印刷インキ組成物と組み合わせるオーバープリント用ワニスは、加熱によって硬化する通常２ピース缶の印刷塗装に使われる任意の水性型又は溶剤型のオーバープリント用ワニスが使用でき特に制限はない。
【００２９】本発明の印刷インキ組成物と組み合わされるオーバープリント用ワニスの硬化方法は、基本的にウエットオンウェット方式で印刷塗装された後、通常の２ピース缶と同様、１８０〜２１０℃で５〜１８０秒焼き付け乾燥すればよい。
【００３０】本発明の印刷インキ組成物と組み合わせるオーバープリント用ワニスの塗装方法は、通常のコーター方式で行うことができる。オーバープリント用ワニスの膜厚は任意であるが、例えば ５〜１０ミクロンの範囲で行えばよい。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の理解を容易にするため、実施例によって本発明を具体的に説明する。尚、例中の部及び％は重量基準によるものである。
【００３２】（アルキッド樹脂１の合成）ヤシ油脂肪酸 ３５部、無水フタル酸 ２９部、トリメチロールプロパン ２０部、ペンタエリスリトール １６部を常法にてエステル化し、油長３５の液状アルキッド樹脂を得た。本樹脂のヨウ素価は４であった。（ヨウ素価の測定はＪＩＳ Ｋ ５４０７に準拠して行った。以下同じ）
【００３３】（アルキッド樹脂２の合成）ヤシ油脂肪酸 ６０部、無水フタル酸 １９部、ペンタエリスリトール ２１部を常法にてエステル化し、油長６０液状アルキッド樹脂を得た。本樹脂のヨウ素価は６であった。
【００３４】（アルキッド樹脂３の合成）ヤシ油脂肪酸 １５部、無水フタル酸 ３９部、トリメチロールプロパン ２５部、ペンタエリスリトール ２１部を常法にてエステル化し、油長１５の液状アルキッド樹脂を得た。本樹脂のヨウ素価は２であった。
【００３５】（アルキッド樹脂４の合成）大豆油脂肪酸 ３５部、無水フタル酸 ２９部、トリメチロールプロパン ２０部、ペンタエリスリトール １６部を常法にてエステル化し、油長３５の液状アルキッド樹脂を得た。本樹脂のヨウ素価は４２であった。
【００３６】（アルキッド樹脂５の合成）大豆油脂肪酸 ６０部、無水フタル酸 １９部、ペンタエリスリトール ２１部を常法にてエステル化し、油長６０液状アルキッド樹脂を得た。本樹脂のヨウ素価は７２であった。
【００３７】（アルキッド樹脂６の合成）大豆油脂肪酸 １５部、無水フタル酸 ３９部、トリメチロールプロパン ２５部、ペンタエリスリトール ２１部を常法にてエステル化し、油長１５の液状アルキッド樹脂を得た。本樹脂のヨウ素価は１８であった。
【００３８】（アルキッド樹脂７の合成）樹脂１ ５０部と樹脂４ ５０部の混合品、本樹脂のヨウ素価は２０であった。
【００３９】（実施例インキ１の調製）ファストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ（大日本インキ化学製 顔料）２０部、アルキッド樹脂１ ４０部、アルケン６０ＮＨ（日本石油製 アルキルベンゼン） ４０部を通常の３本ロールミルで練肉撹拌し、藍色インキを得た。 Ｂ×Ｅ＝１６０である。
【００４０】（実施例インキ２の調製）ファストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ（大日本インキ化学製 顔料）２０部、アルキッド樹脂７ ４０部 アルケン６０ＮＨ（日本石油製 アルキルベンゼン） ４０部を通常の３本ロールミルで練肉撹拌し、藍色インキを得た。 Ｂ×Ｅ＝８００である。
【００４１】（比較例インキ１の調製）ファストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ（大日本インキ化学製 顔料）２０部、アルキッド樹脂２ ４０部、アルケン６０ＮＨ（日本石油製 アルキルベンゼン） ４０部を通常の３本ロールミルで練肉撹拌し、藍色インキを得た。 Ｂ×Ｅ＝２４０である。
【００４２】（比較例インキ２の調製）ファストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ（大日本インキ化学製 顔料）２０部、アルキッド樹脂３ ４０部、アルケン６０ＮＨ（日本石油製 アルキルベンゼン） ４０部を通常の３本ロールミルで練肉撹拌し、藍色インキを得た。 Ｂ×Ｅ＝８０である。
【００４３】（比較例インキ３の調製）ファストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ（大日本インキ化学製 顔料）２０部、アルキッド樹脂４ ４０部、アルケン６０ＮＨ（日本石油製 アルキルベンゼン） ４０部を通常の３本ロールミルで練肉撹拌し、藍色インキを得た。 Ｂ×Ｅ＝１６８０である。
【００４４】（比較例インキ４の調製）ファストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ（大日本インキ化学製 顔料）２０部、アルキッド樹脂５ ４０部、アルケン６０ＮＨ（日本石油製 アルキルベンゼン） ４０部を通常の３本ロールミルで練肉撹拌し、藍色インキを得た。 Ｂ×Ｅ＝２８８０である。
【００４５】（比較例インキ５の調製）ファストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ（大日本インキ化学製 顔料）２０部、アルキッド樹脂６ ４０部、アルケン６０ＮＨ（日本石油製 アルキルベンゼン） ４０部を通常の３本ロールミルで練肉撹拌し、藍色インキを得た。 Ｂ×Ｅ＝７２０である。
【００４６】（溶解性試験）実施例インキ１〜２、比較例インキ１〜５を適量プレパラート上に取り、１０℃で２４時間放置後、外観を目視で観察する。プレパラート上のインキが、溶剤が分離傾向で均質でない物を×、均質な物を○と評価した。
【００４７】（硬化性試験）実施例インキ１〜２、比較例インキ１〜５をインキ皮膜厚が１．５μｍとなるようにアルミ板（肉厚５０〜１００μｍ）にＲＩテスターで印刷した。印刷に引き続きインキをウェット状態のままで、水性オーバープリント用ワニス、２Ｗ−１３１（大日本インキ化学工業製）を焼き付け後の塗膜量が４５ｍｇ／１００ｃｍ２となるように塗装した。上記の条件で印刷塗装した印刷塗装板を２００℃ ４５秒＋２００℃ ９０秒（ピーク温度）の条件で焼き付け乾燥した。得られた印刷塗装板の硬度をＪＩＳ Ｋ ５４００鉛筆引っ掻き試験で評価した。印刷塗装板の塗膜面に、Ｈの鉛筆で傷が入る物を×、傷の入らない物を○と評価した。
【００４８】（フレーバー試験）実施例インキ１〜２、比較例インキ１〜５をインキ皮膜厚が１．５μｍとなるようにアルミ板（肉厚５０〜１００μｍ）にＲＩテスターで印刷した。この印刷板を２５０ｃｍ２の大きさに切り、２００℃のホットプレート上に置き、発生する揮発物を２５０ｃｍ２のアルミ箔に吸着させ捕集した。このアルミ箔を活性炭処理した水道水５００ｃｃの入ったガラス瓶に入れ密詮後、１２５℃で３０分レトルト処理を行った。処理後の水道水のフレーバーを活性炭処理した水道水と比較した。処理後の水道水のフレーバーが活性炭処理した水道水と比較して、フレーバーの変化が顕著な物を×、少ない物を○と評価した。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【発明の効果】本発明の顔料、Ａ重量％、アルキッド樹脂、Ｂ重量％、炭化水素系溶剤、Ｃ重量％、その他、Ｄ重量％（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００）からなる印刷インキ組成物に於いて、Ｂ×Ｅ≦１０００（Ｅはアルキッド樹脂のヨウ素価）であることを特徴とした印刷インキ組成物は、ミスティング等の印刷適性やレトルト性等の耐水性にも悪影響を与えない、炭化水素系溶剤に安定的に溶解可能で、水性オーバープリント用ワニスと組み合わせた場合でも、十分に硬度が得られ、缶内容物のフレーバーにも影響を与えることが少ない優れたインキ組成物である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８８６
【氏名又は名称】大日本インキ化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月１４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 勝利
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３２３２１７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月２６日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１３１８３１ |
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