(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023108443
(43)【公開日】2023-08-04
(54)【発明の名称】易脱墨性積層体、及び、その製造方法
(51)【国際特許分類】
B32B 27/30 20060101AFI20230728BHJP
D21H 19/82 20060101ALI20230728BHJP
D21H 21/14 20060101ALI20230728BHJP
D21H 25/04 20060101ALI20230728BHJP
B32B 27/16 20060101ALI20230728BHJP
B05D 1/38 20060101ALI20230728BHJP
B05D 3/06 20060101ALI20230728BHJP
B05D 7/00 20060101ALI20230728BHJP
B05D 7/24 20060101ALI20230728BHJP
【FI】
B32B27/30 A
D21H19/82
D21H21/14 Z
D21H25/04
B32B27/16 101
B05D1/38
B05D3/06 Z
B05D7/00 F
B05D7/24 301T
B05D7/24 302P
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022009573
(22)【出願日】2022-01-25
(71)【出願人】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】東洋インキSCホールディングス株式会社
(72)【発明者】
【氏名】久下 裕之
(72)【発明者】
【氏名】花田 朋広
【テーマコード(参考)】
4D075
4F100
4L055
【Fターム(参考)】
4D075AE03
4D075AE17
4D075BB42Z
4D075BB46Z
4D075CA02
4D075CA50
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4D075EB23
4D075EB24
4F100AK25B
4F100AL06B
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4F100JB14C
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4F100JL16
4L055AE00
4L055AE02
4L055AG50
4L055AG71
4L055AJ01
4L055BE08
4L055CH30
4L055FA20
4L055FA30
4L055GA05
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、活性エネルギー線硬化型ニスの種類に関係なく、用紙のリサイクル処理における脱墨性に優れる易脱墨積層体及び該積層体の製造方法を提供することである。
【解決手段】紙基材上に、アンカー層と、ニス層とをこの順に有する、易脱墨性積層体であって、アンカー層がロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を、活性エネルギー線で硬化した層であり、ニス層が活性エネルギー線硬化型ニスを、活性エネルギー線で硬化した層である易脱墨性積層体。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙基材上に、アンカー層と、ニス層とをこの順に有する、易脱墨性積層体であって、
前記アンカー層が、ロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を、活性エネルギー線で硬化した層であり、
前記ニス層が、活性エネルギー線硬化型ニスを、活性エネルギー線で硬化した層である、易脱墨性積層体。
【請求項2】
前記ロジン変性樹脂が、 ロジン酸類(A)およびα、β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)の付加反応物と、ポリオール(C)との反応物である、請求項1記載の易脱墨性積層体。
【請求項3】
易脱墨性積層体の製造方法であって、
紙基材に、ロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を塗布し、活性エネルギー線にて硬化させ、紙基材上にアンカー層を有する積層体を得る工程1と、
前記紙基材上にアンカー層を有する積層体のアンカー層上に、活性エネルギー線硬化型ニスを塗布し、活性エネルギー線で硬化させ、アンカー層上にニス層を有する易脱墨性積層体を得る工程2と、
を含む、易脱墨性積層体の製造方法。
【請求項4】
紙基材上に、アンカー層と、ニス層とをこの順に有する、積層体の脱墨方法であって、
前記アンカー層が、ロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を、活性エネルギー線で硬化した層であり、
前記ニス層が、活性エネルギー線硬化型ニスを、活性エネルギー線で硬化した層であり、
積層体をアルカリ水溶液中で撹拌し、アンカー層をアルカリ水溶液で溶解させ、ニス層が紙基材から脱墨される、積層体の脱墨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、易脱墨性積層体、及び、該積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
活性エネルギー線硬化型インキ・ニスは、酸化重合型や浸透乾燥型、熱風乾燥型の油性インキ・ニスと比較して、瞬時に硬化するという利便性と、強い硬化皮膜を形成することが可能であるという特性、また石油系の揮発性化合物を含まないノンVOCという特性から、飲料や食品包装用途、医薬品包装用途、化粧品包装用途、また一般的な紙器に至るまで、パッケージ印刷産業の分野で広く使用されている。
【0003】
特に食品包装分野においては活性エネルギー線硬化型インキの理想形として、光重合開始剤を含まず、人体、環境への安全・安心を考慮した電子線(以下、「EB」ともいう)硬化型インキ・ニスが挙げられるが、その初期設備投資の大きさから一般的であるとは言い難く、紫外線(以下、「UV」ともいう)硬化型インキ・ニスが市場では一般的である。
【0004】
近年では、省電力でありオゾンと熱の発生を抑制するUV-LED光源を使用したLED硬化型システムや、熱の発生する赤外領域とオゾンの発生する紫外領域を排除したメタルハライドランプ1灯を使用した省エネUVシステム、また従来のUVランプの灯数を通常の3~4灯から1灯に削滅した省エネUVシステムなどへ徐々に移行しつつあることが知られている。
【0005】
これらの新しいシステムに対応するために設計された省エネUV硬化型インキ・ニスは、商業印刷において、一般の油性インキ・ニスからの切り替えが近年増加する傾向であり、印刷適性、印刷品質など、一般油性インキ・ニスと同等の性能が求められる。また、これらのうち省エネUV硬化型インキは「リサイクル対応型UV硬化型インキ」として、リサイクル適性Aランクの認証を受けているものが増えている。
しかし、市場において全てのUVシステムが省エネUVシステムに置き換わるわけではなく、依然として従来から実績のある通常のUVシステム(リサイクル適性Bランクであるものが多い)を使用する場合も多い。UV硬化型インキ・ニスは一般的に、リサイクル対応型の省エネUV硬化型インキや、一部のリサイクル対応型UV硬化型インキを除いては、一般油性インキ・ニスよりもリサイクルが難しいとされている。印刷物を回収する際にリサイクルを簡便化するために、リサイクル対応型でないUV硬化型等の活性エネルギー線硬化型インキ・ニスの印刷物を分別することは非常に困難で、かつ実現不可能に近いと考えられている。
【0006】
製紙会社では、使用済みの印刷用紙を脱墨工程でアルカリ水溶液下にて細かく粉砕した後、脱墨剤などを用いてフローテーションと呼ばれる泡に浮かせて除去する工程にて、インキ成分による汚れを取り除く作業を行っている。この際に、ダートと呼ばれる分解しきれなかった黒い成分が多く残っていると、再度紙を抄いた際に白紙化が困難になり、リサイクル適性が悪化してしまう傾向にある。
一方、透明なニスにおいては脱墨性が低くてもニスの性質上色は残らないが、硬化反応によって皮膜となったUVニス、もしくはUVニスと紙が強固に結びついてしまった夾雑物が再生紙中に残存することになり、再生紙の強度を弱めることが知られている。
【0007】
一般的にこの夾雑物の量が一般油性インキ・ニスよりUV硬化型インキ・ニスの方が多いとされており、脱墨工程に時間、温度、多量の脱墨剤を用いるほど脱墨は可能ではあるが、紙の繊維が細かく分解してしまい強度が出にくくなること、時間、電力、薬品などの負担が増えることなどから、結果としてUVシステムが普及すると共に用紙のリサイクルが困難になっているという課題がある。
【0008】
一方で、インクジェットインキ分野において、脱墨パルプの製造方法(例えば、特許文献1)や、脱インキパルプの製造方法(例えば、特許文献2)が提案されている。しかしこれらは、脱墨し難いとされるUV硬化型インキ・ニスを対象としたものではない。
【0009】
また、インキの製造方法(例えば特許文献3)によっては省エネUVインキで脱墨が容易であるとする報告もなされているが、リサイクル対応型でないUV硬化型インキ・ニスの脱墨性向上に対する抜本的な解決には至っていない。
【0010】
また、インキの製造方法(例えば特許文献4)によっては従来のUVシステムを利用したUV硬化型インキで脱墨が容易であるとする報告もなされているが、一般的な配合ではなく、専用の樹脂などの特殊な原材料を使用する必要があることから、インキコストと、インキ物性と、脱墨性とを全て満たすものは存在していない。また、これらは一般的な活性エネルギー線硬化型ニスでも同様のことが言える。
【0011】
このため、更なる普及が見込まれる一般的な活性エネルギー線硬化型ニスを使用した脱墨適性に優れる印刷物、及び該印刷物の製造方法の確立が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開2013-221059
【特許文献2】特開2011-080187
【特許文献3】特開2019-098698
【特許文献4】特開2003-119681
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明の課題は、耐スクラッチ性などの積層体としての物性に優れ、かつ、活性エネルギー線硬化型ニスの種類に関係なく、用紙のリサイクル処理における脱墨性に優れる易脱墨積層体及び該積層体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す積層体及び該積層体の製造方法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。
【0015】
すなわち本発明は、紙基材上に、アンカー層と、ニス層とをこの順に有する、易脱墨性積層体であって、
前記アンカー層が、ロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を、活性エネルギー線で硬化した層であり、
前記ニス層が、活性エネルギー線硬化型ニスを、活性エネルギー線で硬化した層である、易脱墨性積層体に関する。
【0016】
また本発明は、前記ロジン変性樹脂が、ロジン酸類(A)およびα、β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)の付加反応物と、ポリオール(C)との反応物である、上記易脱墨性積層体に関する。
【0017】
また本発明は、易脱墨性積層体の製造方法であって、
紙基材に、ロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を塗布し、活性エネルギー線にて硬化させ、紙基材上にアンカー層を有する積層体を得る工程1と、
前記紙基材上にアンカー層を有する積層体のアンカー層上に、活性エネルギー線硬化型ニスで印刷し、活性エネルギー線で硬化させ、アンカー層上にニス層を有する易脱墨性積層体を得る工程2と、
を含む、易脱墨性積層体の製造方法に関する。
【0018】
また本発明は、紙基材上に、アンカー層と、ニス層とをこの順に有する、積層体の脱墨方法であって、
前記アンカー層が、ロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を、活性エネルギー線で硬化した層であり、
前記ニス層が、活性エネルギー線硬化型ニスを、活性エネルギー線で硬化した層であり、
積層体をアルカリ水溶液中で撹拌し、アンカー層をアルカリ水溶液で溶解させ、ニス層が紙基材から脱墨される、積層体の脱墨方法に関する。
【発明の効果】
【0019】
本発明によって、耐スクラッチ性などの積層体としての物性に優れ、かつ、活性エネルギー線硬化型ニスの種類に
関係なく、用紙のリサイクル処理における脱墨性に優れる易脱墨積層体及び該積層体の製造方法を提供することができた。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、特にことわりのない限り、「部」とは「質量部」、「%」とは「質量%」を表す。
【0021】
本発明は、紙基材上に、アンカー層と、ニス層とをこの順に有する、易脱墨性積層体であって、アンカー層が、ロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を、活性エネルギー線で硬化した層であり、ニス層が、活性エネルギー線硬化型ニスを、活性エネルギー線で硬化した層である、易脱墨性積層体である。
【0022】
<ニス層>
<活性エネルギー線硬化型ニス>
本発明の活性エネルギー線硬化型ニス(以下、「ニス」とも称する)は、(メタ)アクリレート化合物を含有することを特徴とする。
【0023】
[(メタ)アクリレート化合物]
本明細書において、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、及び「(メタ)アクリロイルオキシ」は、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、及び「アクリロイルオキシ及び/又はメタクリロイルオキシ」を意味する。また、「PO」は「プロピレンオキサイド」を、「EO」は「エチレンオキサイド」を表す。また、EO変性(X)、PO変性(X)のXはEO、POの変性モル数を表し、ポリエチレングリコール(Y)ジ(メタ)アクリレートのYはポリエチレングリコール部分のおおよその分子量を示している。
【0024】
本発明の活性エネルギー線硬化型ニスは、(メタ)アクリレート化合物を含む。
本発明に用いることができる(メタ)アクリレート化合物は、(メタ)アクリロイルを1つ以上有する化合物であれば、特に限定されず、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれの形態も包含する。
ここで、「モノマー」とは、オリゴマーやポリマーを構成するための最小構成単位の化合物を意味し、「オリゴマー」とは、2個~100個のモノマーに基づく構成単位を有する重合体を意味する。
【0025】
本発明において用いられる(メタ)アクリレート化合物として具体的には、下記に示す化合物を挙げることができる。
【0026】
[(メタ)アクリレート化合物]
(モノマー)
2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、β-カルボキシルエチル(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキノール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、アルコキシ化テトラヒドロフルフリルアクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(オキシエチル)(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノール(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、EO変性(2)ノニルフェノールアクリレート、2-メチル-2-エチル-1、3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を1つ有する単官能(メタ)アクリレートモノマー、
1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(200)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(300)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(600)ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性(2)1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、PO変性(2)ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、(ネオペンチルグリコール変性)トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、EO変性(4)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性(4)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を2つ有する2官能(メタ)アクリレートモノマー、
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性(3)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性(6)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性(3)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を3つ有する3官能(メタ)アクリレートモノマー、
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、EO変性(4)ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートなどの分子内にアクリロイル基を4つ有する4官能(メタ)アクリレートモノマー、
ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を5つ有する5官能(メタ)アクリレートモノマー、
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を6つ有する6官能(メタ)アクリレートモノマー、などが挙げられる。
【0027】
(オリゴマー)
脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー、芳香族ウレタンアクリレートオリゴマーなどのウレタンアクリレートオリゴマー、アクリルエステルオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマーなどのうち(メタ)アクリロイル基を1~6個有するものが挙げられる。
[その他成分]
本発明において、ニスは、必要に応じて上記成分以外に、重合開始剤、アミン化合物、樹脂、重合禁止剤、表面張力調整剤、ワックス、体質顔料、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などを含有することができる。
【0028】
(重合開始剤)
本発明において、ニスは、重合開始剤を含んでもよい。上記重合開始剤としては、ラジカル重合の重合性開始剤を含有することが好ましく、光重合開始剤を含有することがより好ましい。本発明における重合開始剤は、光の作用、又は増感色素の電子励起状態との相互作用を経て、化学変化を生じ、ラジカルを生成する化合物であり、中でも、露光という手段で重合開始させることができるという観点から光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
【0029】
本発明において、上記光ラジカル重合開始剤は、特に制限はなく、公知のものを用いることができる。具体例としては、ベンゾフェノン系化合物、ジアルコキシアセトフェノン系化合物、α-ヒドロキシアルキルフェノン系化合物、α-アミノアルキルフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド化合物、オキシムエステル系化合物、チオキサントン化合物などが挙げられる。また、光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0030】
ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、2-メチルベンゾフェノン、3-メチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、[4-(メチルフェニルチオ)フェニル]-フェニルメタノン、2-クロロ-4フェニル-ベンゾフェノン、1-{4-[(4-ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル]-2-メチル-2-(4-メチルベンゼンスルフォニル)プロパン-1-オン、ポリブチレングリコールビス(4-ベンゾイルフェノキシ)アセテートなどが挙げられる。
【0031】
ジアルコキシアセトフェノン系化合物としては、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、ジメトキシアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノンなどが挙げられる。
【0032】
α-ヒドロキシアルキルフェノン系化合物としては、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-ヒドロキシメトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-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、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]、2,3-ジヒドロ-6-(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-オキソプロピル)-1,1,3-トリメチル-3-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-オキソプロピル)フェニル]-1H-インデンと2,3-ジヒドロ-5-(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-オキソプロピル)-1,1,3-トリメチル-3-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-オキソプロピル)フェニル]-1H-インデンの混合物、2-ヒドロキシ-1-[4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピニル)ベンジル]フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-[4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロパノイル)フェノキシ]フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン、1-[4-(1,1-ジメチルエチル)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オンなどが挙げられる。
【0033】
α-アミノアルキルフェノン系化合物としては、2-メチル-1-[4-(メトキシチオ)-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-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン、1-(9,9-ジブチル-9H-フルオレン-2-イル)-2-メチル-2-モルフォリン-4-イル-プロパン-1-オン、ポリエチレングリコールジ(β-4-[4-(2-ジメチルアミノ-2-ベンジル)ブタノニルフェニル]ピペラジン)プロピネイト、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-ピペリジニルフェニル)-1-ブタノン、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-(ビフェニル-4-イル)-2-メトキシ-2-モルフォリノプロパン-1-オンなどが挙げられる。
【0034】
アシルフォスフィンオキサイド系化合物としては、ジフェニルアシルフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、トリス(フェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフィン酸)ポリエチレングリコールエステル、エチル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィネイト、ビス(2,4,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
【0035】
オキシムエステル系化合物としては、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]オクタン-1,2-ジオン,2-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)、3-シクロペンチル-1-(4-(フェニルチオ)フェニル)プロパン-1,2-ジオン-2-(o-ベンゾイルオキシム)、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]-3-シクロペンチルプロパン-1-(o-アセチルオキシム)、メタノン,[8-[[(アセチルオキシ)イミノ][2-(2,2,3,3-テトラフルオロプロポキシ)フェニル]メチル]-11-(2-エチルヘキシル)-11H-ベンゾ[a]カルバゾール-5-イル]-,(2,4,6-トリメチルフェニル)、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシムなどが挙げられる。
【0036】
チオキサントン系化合物としては、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエ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-プロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、ポリ(オキシ-1,4-ブタンジイル),α-[2-[(9-オキソ-9H-チオキサンテニル)オキシ]アセチル]-ω-[[2-[(9-オキソ-9H-チオキサンテニル)オキシ]アセチル]オキシ]-、1,3-ジ({α-[1-クロロ-9-オキソ-9H-チオキサンテン-4-イル]オキシ}アセチルポリ[オキシ(1-メチルエチレン)])オキシ]-2,2-ビス({α-[1-クロロ-9-オキソ-9H-チオキサントテン-4-イル]オキシ}アセチルポリ[オキシ(1-メチルエチレン)])オキシメチル)プロパンなどが挙げられる。
【0037】
光重合開始剤の含有量は、ニス全量に対して、1~20質量%であることが好ましく、5~15質量%であることがより好ましい。
【0038】
(アミン化合物)
本発明において、ニスは、アミン化合物を含んでもよい。アミン化合物としては、特に制限はなく、公知のアミン化合物を用いることができる。アミン化合物を活性エネルギー線硬化型ニスの成分として用いることにより、水素引き抜型光重合開始剤の効果を高める働きが期待される。
具体例としては、例えば、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジエチルアニリン、N,N-ジメチル-p-トルイジン、4-(ジメチルアミノ)安息香酸エチル、N,N-ジヒドロキシエチルアニリン、 トリエチルアミン及びN,N-ジメチルヘキシルアミン、ポリ(オキシ-1,2-エタンジイル,α-[4-(ジメチルアミノ)ベンゾイル]-ω-[[4-(ジメチルアミノ)ベンゾイル]オキシ]-、ビスN,N-[2-(4-ジメチルアミノベンゾイル)オキシエチレン-1-イル]メチルアミン、ポリ(オキシ-1,2-エタンジイル),α-[4-(ジメチルアミノ)ベンゾイル]-ω-[[4-(ジメチルアミノ)ベンゾイル]オキシ]-、ポリ[オキシ(メチル-1,2-エタンジイル)、α-[4-(ジメチルアミノ)ベンゾイル-ω-ブトキシ-、2-ブトキシエチル-4-(ジメチルアミノ)ベンゾエート、2-(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、などが挙げられる。アミン化合物としては、単独で使用しても良いし、2種類以上を併用してもよい。
【0039】
(樹脂)
本発明において、ニスは樹脂を含んでもよい。樹脂を含むことで、硬化時に生じる塗膜の硬化収縮を緩和し、基材のカールを抑制し、さらに、アンカー剤への密着性が向上する。
【0040】
樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、樹脂の含有量は、ニスの全質量に対して、1~20質量%であることが好ましい。
【0041】
樹脂として、具体的に、ポリ塩化ビニル、(メタ)アクリル樹脂、スチレン(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース誘導体(例えば、エチルセルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース)、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アルキッド樹脂、ロジン変性アルキッド樹脂、石油樹脂、尿素樹脂、ブタジエン-アクリルニトリル共重合体のような合成ゴムなどが挙げられる。中でも、分散性の観点から、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂がより好ましい。
【0042】
(重合禁止剤)
本発明において、ニスは重合禁止剤を含んでもよい。重合禁止剤としては、具体的には、4-メトキシフェノール、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、t-ブチルハイドロキノン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、フェノチアジン、N-ニトロソフェニルヒドロキシルアミンのアルミニウム塩などが挙げられる。
【0043】
重合禁止剤の含有量は、硬化性を維持しつつ、ニスの安定性を高める観点から、ニスの全質量に対して、0.01~2質量%であることが好ましい。
【0044】
(ワックス)
本発明において、ニスは、ワックスを含んでもよい。ワックスを含むことで、耐摩擦性、耐スクラッチ性、ブロッキング防止性、スベリ性、スリキズ防止性をより良好なものにすることができる。ワックスとしては、特に制限はなく、公知のものを用いることができる。例えば、天然ワックス及び合成ワックスがある。
天然ワックスは、例えば、カルナバワックス、木ろう、ラノリン、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどが挙げられる。
合成ワックスは、例えば、フィッシャートロプスワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、などが挙げられる。
【0045】
前記ワックスの含有量は、ニスの全質量に対して、0.1~5質量%であることが好ましい。
【0046】
(体質顔料)
本発明において、ニスは、体質顔料を含んでもよい。体質顔料としては、クレー、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、シリカ、ベントナイト等が挙げられる。
【0047】
<アンカー層>
本発明の積層体のアンカー層は、ロジン変性樹脂を含んでいる。このようなアンカー層は、ロジン変性樹脂と(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を塗布し、活性エネルギー線で硬化させることで得ることができる。
【0048】
<活性エネルギー線硬化型アンカー剤>
本発明における活性エネルギー線硬化型アンカー剤(以下、「アンカー剤」とも称する)は、ロジン変性樹脂と、(メタ)アクリレート化合物とを含む。
【0049】
[ロジン変性樹脂]
本発明におけるロジン変性樹脂とは、樹脂骨格中に、ロジン由来の骨格を含有する樹脂のことである。ロジン由来の骨格を含有することで、高速印刷時でのUV照射による硬化収縮を抑えることができ、乾燥被膜の平滑性を維持することができるため、光沢性と、基材に対する密着性が向上する。また、ロジン変性樹脂は、脱墨に用いるアルカリに対する溶解性が高く、アンカー層のアルカリ溶解性も高くなることから、脱墨しにくい活性エネルギー線硬化型ニスを用いた場合でも、脱墨が容易な積層体を得ることができる。
【0050】
また、本発明におけるロジン変性樹脂は、ロジン酸類(A)に含まれる共役二重結合を有する有機酸とα,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)とのディールスアルダー反応によって得られる化合物、ロジン酸類(A)のうち共役二重結合を有さない有機酸、およびその他の有機酸、それぞれにおけるカルボン酸とポリオール(C)との反応によってエステル結合を形成した化合物が有する水酸基と反応しエステル結合を形成したロジン変性樹脂が好ましい。
【0051】
[ロジン酸類(A)]
本発明におけるロジン変性樹脂を得るために用いるロジン酸類(A)とは、環式ジテルペン骨格を有する一塩基酸を指す。ロジン酸、不均化ロジン酸、水添ロジン酸、または前記化合物のアルカリ金属塩等を表し、具体的には、共役二重結合を有するアビエチン酸、およびその共役化合物である、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、レボピマル酸や、共役二重結合を有さないピマル酸、イソピマル酸、サンダラコピマル酸、およびデヒドロアビエチン酸等が挙げられる。またこれらのロジン酸類(A)を含有する天然樹脂として、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等が挙げられる。
【0052】
本発明におけるロジン変性樹脂を得るために用いるロジン酸類(A)の配合量は、樹脂原料の全配合量を基準として20~70質量%であることが好ましく、30~60質量%であることがより好ましい。ロジン酸類(A)の配合量を20質量%以上とすることで、アルカリ溶解性が良好になる。ロジン酸類(A)の配合量を70質量%以下とすることで、(メタ)アクリレート化合物への溶解性が良好となる。
【0053】
[α,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)]
本発明におけるロジン変性樹脂を得るために用いるα,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸等およびこれらの酸無水物が例示される。ロジン酸類(A)との反応性を鑑みると、好ましくはマレイン酸またはその酸無水物である。
【0054】
本発明における、α,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)の配合量は、ロジン酸類(A)に対して、60~200の範囲であることが好ましく、70~180モル%の範囲であることがより好ましく、80~155モル%の範囲であることが特に好ましい。α,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)の配合量を上記範囲内に調整した場合、対摩擦性、および密着性に優れるロジン変性樹脂を得ることが容易である。
【0055】
[(A)および(B)以外のカルボン酸(以下「その他の有機酸類」ともいう)]
本発明におけるロジン変性樹脂を得るために、ロジン酸類(A)、α,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)に加えて、その他の有機酸類を、単独または2種類以上用いることもできる。
その他の有機酸類の配合量は、樹脂原料の全配合量を基準として0~30質量%であることが好ましく、0~20質量%であることが更に好ましい。
【0056】
その他の有機酸類の具体的な例としては以下が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0057】
(有機一塩基酸)
安息香酸、メチル安息香酸、ターシャリーブチル安息香酸、ナフトエ酸、オルトベンゾイル安息香酸等の芳香族一塩基酸、
共役リノール酸、エレオステアリン酸、パリナリン酸、カレンジン酸等の共役二重結合を有するが環式ジテルペン骨格を有さない化合物
等が挙げられる。
【0058】
(脂環式多塩基酸またはその酸無水物)
1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、3-メチル-1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、4-メチル-1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、およびこれらの酸無水物等が挙げられる。
【0059】
(その他の有機多塩基酸またはその酸無水物)
シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸などのアルケニルコハク酸、o-フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、およびこれらの酸無水物等が挙げられる。
【0060】
[ポリオール(C)]
ポリオール(C)は、ロジン酸類(A)に含まれる共役二重結合を有する有機酸とα,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)とのディールスアルダー反応によって得られる化合物、ロジン酸類(A)のうち共役二重結合を有さない有機酸およびその他の有機酸、それぞれにおけるカルボン酸との反応によってエステル結合を形成する。本発明におけるロジン変性樹脂を得るために、以下に記載のポリオールを、単独または2種類以上用いることもできる。ポリオールの具体的な例としては以下が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0061】
(直鎖状アルキレン2価ポリオール)
1,2-エタンジオール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,2-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,2-デカンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,2-ドデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,2-テトラデカンジオール、1,16-ヘキサデカンジオール、1,2-ヘキサデカンジオール等。
【0062】
(分岐状アルキレン2価ポリオール)
2-メチル-2,4-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジメチル-2,4-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオ-ル、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ジメチロールオクタン、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール等。
【0063】
(環状2価ポリオール)
1,2-シクロヘプタンジオール、トリシクロデカンジメタノール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS、水添カテコール、水添レゾルシン、水添ハイドロキノン等の環状アルキレン2価ポリオール;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン等の芳香族2価ポリオール。
【0064】
(その他の2価のポリオール)
ポリエチレングリコール(n=2~20)、ポリプロピレングリコール(n=2~20)、ポリテトラメチレングリコール(n=2~20)等の2価のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等。
【0065】
(3価のポリオール)
グリセリン、トリメチロ-ルプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール、3-メチルペンタン-1,3,5-トリオール、ヒドロキシメチルヘキサンジオール、トリメチロールオクタン等。
【0066】
(4価以上のポリオール)
ペンタエリスリトール、ジグリセリン、ジトリメチロ-ルプロパン、ジペンタエリスリト-ル、ソルビトール、イノシトール、トリペンタエリスリトール等の直鎖状、分岐状、および環状の4価以上のポリオール。
【0067】
本発明におけるロジン変性樹脂は、重量平均分子量が3,000~30,000であることが好ましく、3,000~15、000であることがより好ましい。重量平均分子量が3,000~30,000であることで、耐摩擦性と密着性が良好となる。
【0068】
本発明におけるロジン変性樹脂は、酸価が20~100mgKOH/gが好ましく、30~100mgKOH/gがより好ましく、40~90mgKOH/gがさらに好ましく、50~80mgKOH/gが特に好ましい。ロジン変性樹脂の酸価が20mgKOH/g以上であるとアルカリ可溶性が良好となり、100mgKOH/g以下であると印刷適性が良好となる。
【0069】
また、ロジン変性樹脂の融点は50℃以上であることが好ましく、60~100℃の範囲がより好ましい。なお融点は、BUCHI社製のMeltingPointM-565を用い、昇温速度0.5℃/分の条件下で測定できる。
【0070】
[(メタ)アクリレート化合物]
本発明におけるアンカー剤が有する(メタ)アクリレート化合物は、上述した活性エネルギー線硬化型ニスで説明した(メタ)アクリレート化合物を用いることができる。
【0071】
[その他成分]
本発明において、アンカー剤は、必要に応じて上記成分以外に、シリカ、アルミナ、ポリエチレンワックス、消泡剤、レベリング剤、粘着性付与剤、防腐剤、抗菌剤、防錆剤等などを含有することができる。
【0072】
<易脱墨性積層体>
本発明の易脱墨性積層体は、活性エネルギー線硬化型ニスを、紙基材に塗工したアンカー剤を活性エネルギー線で硬化したアンカー層の上に印刷し、活性エネルギー線で硬化することによって得られる。
【0073】
本発明の易脱墨性積層体の製造方法としては、
紙基材に、ロジン変性樹脂を含む活性エネルギー線硬化型アンカー剤を塗布し、活性エネルギー線で硬化させ、紙基材上にアンカー層を有する積層体を得る工程1と、
前記紙基材上にアンカー層を有する積層体のアンカー層上に、活性エネルギー線硬化型ニスで印刷し、活性エネルギー線で硬化させ、アンカー層上にニス層を有する易脱墨性積層体を得る工程2と、
を含む。
【0074】
前記紙基材としては、特に制限はなく、公知のものを用いることができる。具体的には、アート紙、コート紙、キャスト紙などの塗工紙や上質紙、中質紙、新聞用紙などの非塗工紙、ユポ紙などの合成紙などが挙げられる。
【0075】
活性エネルギー線源としては、特に制限はなく、公知のものを用いることができる。具体的には、水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハイドライドランプ、エキシマーランプ、紫外線発光ダイオード(UV-LED)、紫外線レーザーダイオード(UV-LD)等のLED(発光ダイオード)、EB(電子線)照射装置、ガス・固体レーザーなどが挙げられる。
【0076】
本発明において、活性エネルギー線硬化型ニスを塗布する方法、および、活性エネルギー線硬化型アンカー剤を塗布する方法は、それぞれ特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。具体的には、ロールコーター、グラビアコーター、フレキソコーター、エアドクターコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、トランスファーロールコーター、キスコーター、カーテンコーター、キャストコーター、スプレーコーター、ダイコーター、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、など挙げられる。
【0077】
<脱墨>
本発明において、脱墨とは印刷物済みのいわゆる古紙からニス成分を除去するための工程である。具体的にはアルカリ水溶液中で用紙を細かく粉砕した後に、脱墨剤を用いて繊維と分離したニスを、細かい気泡を発生させることにより、浮上、除去するフローテーション法が用いられる。脱墨剤としては、脂肪酸(石鹸)、脂肪酸誘導体、油脂誘導体、高級アルコール誘導体などが主に使用される。この際に分解しきれなかったニス成分が多く残っていると、再度紙を抄いた際の強度に影響が出るため、リサイクル適性確認の目安としてアルカリ水溶液に浸漬した後の硬化皮膜の残存度合いが重要となってくる。
【0078】
脱墨剤としては、花王株式会社製脱墨剤DI-7020、DI-7027、DI-7250、DI-767、日新化学株式会社製DIA-Zシリーズ、DIA-Yシリーズ、ライオンスペシャリティケミカルズ社製リプトールシリーズなどが入手できる。
【実施例0079】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中、「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を表す。
【0080】
<ロジン変性樹脂1の合成>
攪拌機、水分離器付き還流冷却器、及び温度計を備えた4つ口フラスコに、ガムロジン25部と無水マレイン酸14部とを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、180℃で1時間にわたって加熱することにより、反応混合物を得た。次いで、反応混合物のガスクロマトグラフ質量分析によって、ディールスアルダー付加反応が完了したことを確認した。
次に、上記反応混合物に、安息香酸32部と、ペンタエリスリトール15部と、グリセリン14部と、触媒として、p-トルエンスルホン酸一水和物0.1部とを添加し、240℃で8時間にわたって脱水縮合反応を行い、ロジン変性樹脂1を得た。ロジン変性樹脂1の酸価は30であり、GPC測定ポリスチレン換算での重量平均分子量(Mw)は25800であった。
<ロジン変性樹脂ワニス1の作成>
DPHA65.0部、TMPTA(EO)6.5部、DiTMPTA3.5部を混合し、100℃まで攪拌しながら昇温した。次いでロジン変性樹脂1を25.0部混合し、100℃に保温しながら溶解させ、ロジン変性樹脂ワニス1を作製した。
【0081】
(アンカー剤1)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、ロジン変性樹脂ワニス1を57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC1)を作製した。
【0082】
(アンカー剤3)
TMPTA(EO)を62.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、ロジン変性樹脂ワニス1を30.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC3)を作製した。
【0083】
<ロジン変性樹脂2の合成>
攪拌機、水分離器付き還流冷却器、及び温度計を備えた4つ口フラスコに、ガムロジン45部と無水マレイン酸16部とを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、180℃で1時間にわたって加熱することにより、反応混合物を得た。次に、上記反応混合物に、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール39部と、触媒として、p-トルエンスルホン酸一水和物0.1部とを添加し、240℃で8時間にわたって脱水縮合反応を行い、ロジン変性樹脂2を得た。ロジン変性樹脂2の酸価は68であり、重量平均分子量(Mw)は5,600であった。
<ロジン変性樹脂ワニス2の作成>
DPHA45.0部、TMPTA(EO)16.5部、DiTMPTA13.5部を混合し、100℃まで攪拌しながら昇温した。次いでロジン変性樹脂2を25.0部混合し、100℃に保温しながら溶解させ、ロジン変性樹脂ワニス2を作製した。
【0084】
(アンカー剤2)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、ロジン変性樹脂ワニス2を57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC2)を作製した。
【0085】
(アンカー剤4)
TMPTA(EO)を62.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、ロジン変性樹脂ワニス2を30.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC4)を作製した。
【0086】
<ジアリルフタレート樹脂ワニスの作製>
DPHA65.0部、TMPTA(EO)6.5部、DiTMPTA3.5部を混合し、100℃まで攪拌しながら昇温した。次いでジアリルフタレート樹脂 ダイソーダップA 25.0部を混合し、100℃に保温しながら溶解させ、ジアリルフタレート樹脂ワニスを作製した。
【0087】
(アンカー剤5)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、樹脂ワニスを57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC5)を作製した。
【0088】
<石油樹脂ワニスの作製>
DPHA65.0部、TMPTA(EO)6.5部、DiTMPTA3.5部を混合し、100℃まで攪拌しながら昇温した。次いで石油樹脂 ペトロタック90 25.0部を混合し、100℃に保温しながら溶解させ、石油樹脂ワニスを作製した。
【0089】
(アンカー剤6)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、樹脂ワニスを57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC6)を作製した。
【0090】
<アクリル樹脂ワニスの作製>
DPHA65.0部、TMPTA(EO)6.5部、DiTMPTA3.5部を混合し、100℃まで攪拌しながら昇温した。次いでアクリル樹脂 S-6100 25.0部を混合し、100℃に保温しながら溶解させ、アクリル樹脂ワニスを作製した。
【0091】
(アンカー剤7)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、アクリル樹脂ワニスを57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC7)を作製した。
【0092】
(アンカー剤8)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、ポリエステルアクリレートオリゴマー PS-4500を57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC8)を作製した。
【0093】
(アンカー剤9)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、エポキシアクリレートオリゴマー EBECRYL 3700を57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC9)を作製した。
【0094】
(アンカー剤10)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、ウレタンアクリレートオリゴマー EBECRYL 2221を57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC10)を作製した。
【0095】
(アンカー剤11)
TMPTA(EO)を10.0部、DiTMPTAを18.0部、DPHAを7.0部、4MBPを5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、及び、塩素化ポリエステルアクリレートオリゴマー(PHOTOMER 5028:IGM RESINS社製)を57.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合することにより活性エネルギー線硬化型アンカー剤(AC11)を作製した。
【0096】
<ニス製造例>
<油性樹脂ワニスの作製>
(ロジン変性フェノール樹脂製造例)
反応容器中でガムロジン54.3部に、予めキシレン溶媒中でターシャリーブチルフェノール30.8部と92重量%のパラホルムアルデヒド9.4部を水酸化ナトリウム触媒下で100℃にて4時間反応させ、水分除去したフェノール樹脂を150℃で滴下し2時間反応させた。更にグリセリン5.4部を添加し、触媒として酸化カルシウム0.1部を使用して250℃で15時間反応させた。その間、順次取り出す事により、ロジンフェノール樹脂を得る事が出来た。
【0097】
(ロジン変性フェノール樹脂ワニス製造例)
次に、撹拌機、水分離器付還流冷却器、温度計付き4つ口フラスコに、バインダー樹脂として前記ロジン変性フェノール樹脂45.0部、大豆油44.0部、大豆油脂肪酸ノルマルブチルエステル10.0部、ALCH1.0部を190℃で1時間加熱撹拌してロジン変性フェノール樹脂ワニスを得た。
【0098】
(ニス製造例1(油性ニス)(活性エネルギー線硬化型ニス以外のニス))
ロジン変性フェノール樹脂ワニス69.0部、大豆油30.0部、MKドライヤー0.5部、乾燥抑制剤CP0.5部を混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、3本ロールにて最大粒径が7.5μm以下になるように分散してニスを作製した。
(ニス製造例2(UVニス1)(活性エネルギー線硬化型ニス))
TMPTA(EO)を6.0部、DiTMPTAを13.0部、DPHAを7.0部、184を6.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、フィラー3.0部、及び、ジアリルフタレート樹脂ワニスを62.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、3本ロールにて最大粒径が7.5μm以下になるように分散してニスを作製した。
【0099】
(ニス製造例3(UVニス2)(活性エネルギー線硬化型ニス))
TMPTA(EO)を6.0部、DiTMPTAを13.0部、DPHAを7.0部、TPOを2.0部、184を6.0部、EDBを1.0部、フィラー3.0部、及び、MIRAMER PS-4500を62.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、3本ロールにて最大粒径が7.5μm以下になるように分散してニスを作製した。
【0100】
(ニス製造例4(LEDニス)(活性エネルギー線硬化型ニス))
TMPTA(EO)を6.0部、DiTMPTAを13.0部、DPHAを7.0部、TPOを7.0部、DETXを1.0部、EDBを1.0部、フィラー3.0部、及び、ジアリルフタレート樹脂ワニスを62.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、3本ロールにて最大粒径が7.5μm以下になるように分散してニスを作製した。
【0101】
(ニス製造例5(UVフレキソニス)(活性エネルギー線硬化型ニス))
TMPTA(EO)を36.0部、DiTMPTAを10.0部、DPHAを7.0部、184を5.0部、TPOを2.0部、EDBを1.0部、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、ディスパーで分散してニスを作製した。その後、TMPTA(EO)を39.0部加えてバタフライミキサーを用いて攪拌混合してニスを作製した。
【0102】
(ニス製造例6(EBニス)(活性エネルギー線硬化型ニス))
TMPTA(EO)を9.0部、DiTMPTAを13.0部、DPHAを7.0部、フィラー3.0部、及び、ジアリルフタレート樹脂ワニスを68.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、3本ロールにて最大粒径が7.5μm以下になるように分散してニスを作製した。
【0103】
<ニス着色用インキ製造例>
(ニス着色用油性インキの製造)
RAVEN 1080 Ultraを17.0部、BA-2550を3.0部、ロジン変性フェノール樹脂ワニス59.0部、大豆油20.0部、MKドライヤー0.5部、乾燥抑制剤CP0.5部を混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、3本ロールにて最大粒径が7.5μm以下になるように分散してニス着色用油性インキを作製した。
【0104】
(ニス着色用活性エネルギー線硬化型インキの製造)
RAVEN 1080 Ultraを17.0部、BA-2550を3.0部、TMPTA(EO)を6.0部、DiTMPTAを13.0部、DPHAを7.0部、379を3.0部、DEABPを1.5部、DETXを1.5部、EDBを1.0部、及び、ジアリルフタレート樹脂ワニスを47.0部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、3本ロールにて最大粒径が7.5μm以下になるように分散してニス着色用活性エネルギー線硬化型インキを作製した。
【0105】
実施例で用いた材料の表記の説明は以下の通りである。
[着色剤]
・Raven 1080 Ultra:Bilra Carbon社製、Raven 1080 Ultra Powder(C.I.Pigment Black 7)
・BA-2550:森村商事社製、アルカリブルートーナーBA-2550(C.I.Pigmen
t Blue 61)
[体質顔料]
・フィラー:松村産業社製、ハイフィラー#5000PJ、タルク
[(メタ)アクリレート化合物]
・TMPTA(EO):BASF社製、LAROMER LR8863、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート
・DiTMPTA:ダイセル・オルネクス社製、EBECRYL1142、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート
・DPHA:MIWON社製、MIRAMER M600、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・PS-4500:MIWON社製、MIRAMER PS-4500、ポリエステルアクリレートオリゴマー
・EBECRYL 3700:オルネクス・ベルギー社製、EBECRYL 3700、エポキシアクリレートオリゴマー
・EBECRYL 2221:オルネクス・ベルギー社製、EBECRYL 2221、ウレタンアクリレートオリゴマー
・PHOTOMER 5028:IGM RESINS社製、PHOTOMER 5028、塩素化ポリエステルアクリレートオリゴマー
[樹脂]
・ダイソーダップA:株式会社大阪ソーダ製 、ダイソーダップA、ジアリルフタレート樹脂
・ペトロタック90:東ソー株式会社製、ペトロタック90、石油樹脂
・S-6100:大同化成工業株式会社製、ダイカラック S-6100、アクリル樹脂
[光重合開始剤]
・379:IGM RESINS社製、Omnirad379、1,2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン
・TPO:Chemark Chemical社製、CHEMARK TPO、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド
・DEABP:Chemark Chemical社製、CHEMARK DEABP、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン
・4MBP:双邦実業社製、SB-PI 712
・DETX:Chemark Chemical社製、CHEMARK DETX、2,4-ジエチルチオキサントン
・184:IGM RESINS社製、Omnirad184、1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルケトン
[アミン化合物]
・EDB:Chemark Chemical社製、CHEMARK EDB、エチル-4-(ジメチルアミノ)ベンゾエート
[金属ドライヤー]
・MKドライヤー:東洋インキ(株)製、MKドライヤー
[乾燥抑制剤]
・乾燥抑制剤CP:東洋インキ(株)製、乾燥抑制剤CP
[アルミニウムゲル化剤]
・ALCH:川研ファインケミカル株式会社製、ALCH、アルミニウムエチルアセテートジイソプロピレート
[その他]
・大豆油脂肪酸ノルマルブチルエステル:東新油脂(株)製、SFB2
【0106】
実施例1~10、比較例1~9
<基材へのアンカー剤の印刷>
実施例1~4、7~10、比較例1~8は、RIテスター(明製作所(株)製簡易印刷機)を用い、基材の片面にインキゲージ0.25mLで表1に示すアンカー剤を印刷にて塗布した。その後、アイグラフィックス社製紫外線硬化装置(160W/cm メタハライドランプ)で、コンベヤ速度30m/分の条件にて塗膜を硬化させ、基材上にアンカー層を有する積層体を作製した。
また実施例5、6は、バーコーター(No.4、安田精機社製)を用い、基材の上に表1に示すアンカー剤をコーターにて塗布した。その後、アイグラフィックス社製紫外線硬化装置(160W/cm メタハライドランプ)で、コンベヤ速度30m/分の条件にて塗膜を硬化させ、基材上にアンカー層を有する積層体を作製した。
【0107】
<ニスの印刷>
ニスの評価は、着色剤を含まないニスでは評価が難しいため、ニス着色用インキを混合したものを用いて行った。
実施例1~7、9、比較例2~8は、作製した基材上にアンカー層を有する積層体に、RIテスターを用い、インキゲージ0.25mLで表1に示す各ニスに、それぞれニス着色用活性エネルギー線硬化型インキを2%混合したものを塗布した後、アイグラフィックス社製紫外線硬化装置(160W/cm メタハライドランプ)で、コンベヤ速度30m/分の条件にて塗膜を硬化させ、基材上にアンカー層とニス層をこの順で有する積層体を得た。
また実施例8は、作製した基材上にアンカー層を有する積層体に、RIテスターを用い、インキゲージ0.25mLでLEDニスに、ニス着色用活性エネルギー線硬化型インキを2%混合したものを塗布した後、アイグラフィックス社製紫外線硬化装置(160W/cm メタハライドランプ)で、コンベヤ速度100m/分の条件にてニスを硬化させ、基材上にアンカー層とニス層をこの順で有する積層体を得た。
また実施例10は、作製した基材上にアンカー層を有する積層体に、RIテスターを用い、インキゲージ0.25mLでEBニスに、ニス着色用活性エネルギー線硬化型インキを2%混合したものを塗布した後、ESI(株)製低エネルギー電子線照射装置(加圧電圧175KV、酸素濃度50ppmの窒素置換した雰囲気)を用い30KGy の電子線を照射してニスを硬化させ、基材上にアンカー層とニス層をこの順で有する積層体を得た。
また比較例1は、作製した基材上にアンカー層を有する積層体に、RIテスターを用い、インキゲージ0.25mLで油性ニス(活性エネルギー線硬化型ニス以外のニス)に、ニス着色用油性インキを2%混合したものを塗布した後、24時間室温で放置しニスを硬化させ、基材上にアンカー層とニス層をこの順で有する積層体を得た。
比較例9は、RIテスターを用い、基材に直接インキゲージ0.25mLでUVニス1にニス着色用活性エネルギー線硬化型インキを2%混合したものを塗布した後、アイグラフィックス社製紫外線硬化装置(160W/cm メタハライドランプ)で、コンベヤ速度30m/分の条件にてニスを硬化させ、基材上にニス層を有する積層体を得た。
【0108】
得られた積層体を、以下の方法により性能評価を行った。結果を表1に示す。
【0109】
<積層体の評価>
(耐スクラッチ性の評価)
作製した積層体を用いて綿布を用いニス層を擦り評価した。擦れが少ない程、耐スクラッチ性が良好であると判断ができる。評価基準は下記に示した通りであり、〇、〇△、△が実用上好ましい。
〇 :ニス層のへの擦れがない
〇△ :ニス層の表層まで擦れる
△ :ニス層の中間部まで擦れる
△× :ニス層の底部まで擦れる
× :ニス層の塗膜が無くなる
【0110】
<脱墨性の評価>
作製した実施例1~10、比較例1~9の積層体を60℃にて1週間エージングさせた後、室温23±1℃、湿度50±2%の環境下で更に10日間保管した。その後、10cm×10cmに断裁して、水酸化ナトリウム水溶液1.0±0.1%に浸し、10時間後に引き上げた。
引き上げた後に、目視で色のついている部分の面積率を測定した。色のついた面積率が小さい程、脱墨性が良好であると判断ができる。評価基準は下記に示した通りであり、〇、〇△、△が実用上好ましい。
色のついた面積率の評価
〇 :脱墨性が非常に良い(0%以上~10%未満)
〇△ :脱墨性が良い(10%以上~25%未満)
△ :脱墨性は普通(25%以上~40%未満)
△× :脱墨性が悪い(40%以上~60%未満)
× :脱墨性が非常に悪い(60%以上)
【0111】
【0112】
【0113】
以上より、本願発明の易脱墨性積層体が市場において要求されるスクラッチなどの印刷品質を具備しながら脱墨性を有することがわかった。