JP2024542813A - 耐熱性水性インク - Google Patents

Abstract

本発明は、包装食品を提供する方法であって、水性印刷インク組成物で基材に印刷することと、当該インク組成物を乾燥させて印刷された基材を提供することと、当該印刷された基材で食品を包装することとを含み、方法は、乾燥させたインク組成物上に如何なる層を印刷または塗布することも含まず、インク組成物は、水及びポリエステル樹脂を含む、方法に関する。本発明はまた、基材に印刷するための水性印刷インクの使用であって、印刷された基材は、１５０℃超の温度に加熱された時に、５０ｐｐｂ未満のマイグレーション種を有し、水性インク組成物は、水及びポリエステル樹脂を含む、使用に関する。

Description

本発明は、基材に水性印刷インクを塗布することを含む印刷物品を提供する方法であって、印刷物品が食品包装などの敏感な用途の使用に好適である方法、及び当該方法によって得られる印刷物品に関する。有利なことに、方法は、耐熱性印刷物品、例えば、オーブン対応の食品包装を提供するのに好適であり、また、拡張された色域で画像を印刷するのに好適である。

シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックインクの組合せ（つまり、４色ＣＭＹＫセット）が含まれる、４色プロセス印刷では、典型的には、パントンスポットカラー範囲の約５５％しかカバーされない。肌の色など、４色ＣＭＹＫセットの範囲外の色を必要とする印刷デザインが必要な場合は、目的の色に合わせて特別に配合されたスポットカラーを使用することによって、これを達成できる。ただし、この手法は、４色ＣＭＹＫセットで達成可能な色域外の色の数を必要とする印刷デザインには、制限となる可能性がある。プロセスセットの色域を拡張するには、プロセスセットに色を追加して、５、６、７、またはそれ以上の、色のプロセスセットを作成する。７色プロセスセットは、典型的には、パントンスポットカラー範囲の９０％以上をカバーできる。

米国特許第７，０３２，５１７号（Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ）は、レッド、ブルー、及びグリーン顔料から選択される、少なくとも１つの追加の着色剤によって拡張され得るＣＭＹＫインクセットを通じて、拡張された色域の印刷を達成し得る方法について言及している。

マルチカラープロセス印刷は、現在、専用のプリントヘッドアレイが必要となるため、特定の追加スポットカラーを使用することが不可能なインクジェット印刷で、広く採用されている。現在では、インクジェット印刷では、６色や７色のプロセスセットが使用されるのが一般的である。米国特許第５，７３４，８００号（Ｐａｎｔｏｎｅ）は、６色印刷プロセスシステムについて言及している。同様に、Ｅｓｋｏ（米国特許第７，１６４，４９８号）は、６色（ＣＭＹＫＯＧ）、及び７色（ＣＭＹＫＲＧＢ）カラープロセスセットを含む、デジタル印刷プロセスについて言及している。

本発明は、好ましくは、ＣＭＹＫに加えて、オレンジ、レッド、及びバイオレットインクを含む、７色プロセスセットに関する。本発明には、任意選択的に、ホワイトインクも含まれる。

米国特許９，６４９，８６８号（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）は、プロセスカラーを１色追加するだけで４色プロセスセットの色域を拡張する方法について言及している。特に、ピグメントブルー ７９、ピグメントレッド １２２、ピグメントイエロー ７４、ピグメントブラック ７、及びピグメントオレンジ ３４で調製された、原色インクからなるインクセットにより、拡張された色域が達成された、フレキソ印刷について言及している。低マイグレーション印刷に好適な耐熱性印刷を達成する方法、特に、オーブン対応の食品包装の方法については、開示されていない。

米国特許第４，５９５，６１１号（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏａｌ Ｐａｐｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）は、オーブン対応の食品容器の印刷に使用できるインクを含む、スルホポリエステル分散液に関する。しかしながら、印刷物には、オーバープリントワニスと、更にプラスチック層が塗布されている。更に、米国特許第４，５９５，６１１号によるインクには、メラミン／ホルムアルデヒド樹脂などの、架橋剤が必要である。更に、広色域プロセスインクセットについては、開示されていない。

米国特許第４，９１２，１５７号（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ Ｃｏｍｐａｎｙ）は、スルホポリエステル分散液を含む水性インクに関する。しかしながら、これらの分散液を、オーブン対応であり、低マイグレーション性であり、広い色域の印刷インクセットに使用することについては、議論されなかった。

米国特許第５，３６９，２１０号（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ Ｃｏｍｐａｎｙ）は、高温耐性特性が強化された、スルホポリエステル分散液に関する。これは、ガラス転移温度が８９℃超であり、溶融粘度の上昇に伴う耐熱性と、ブロッキング耐性などの印刷特性の向上を伴う、スルホポリエステルを通じて達成された。実際、これらのスルホポリエステル分散液を、広い色域の、オーブン対応のインクセットで使用することについては、何も言及されていない。更に、この発明で好ましく使用されるスルホポリエステル分散液は、米国特許第５，３６９，２１０号で要求されるガラス転移温度よりも、大幅に低いガラス転移温度を有する。例えば、Ｅａｓｔｅｋ １２００（６５℃）、Ｅａｓｔｅｋ １１００（５５℃）、Ｅａｓｔｅｋ １３００（３６℃）、Ｅａｓｔｅｋ １４００（２９℃）、（全てＥａｓｔｍａｎより）などである。従って、この発明の更なる態様は、８０℃未満のガラス転移温度を有する、スルホポリエステル分散液の使用である。

米国特許第６，０４６，２５３号（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ Ｃｏｍｐａｎｙ）は、スルホポリエステル分散液を含む、水性インクジェット組成物に関する。

米国特許第７，０３２，５１７号 米国特許９，６４９，８６８号 米国特許第４，５９５，６１１号 米国特許第４，９１２，１５７号 米国特許第５，３６９，２１０号 米国特許第６，０４６，２５３号

本発明の利点は、印刷物が１５０℃超の温度に暴露された後でも、低マイグレーション性である印刷物の印刷を可能にする、拡張された色域の水性印刷（好ましくは、フレキソ印刷）インクセットを提供することである。これは、印刷されたインク上に、耐熱性オーバープリントワニス、または追加のコーティング（例えば、ヒートシール層）を塗布することなく達成される。

前述の参考文献と比較して、本発明は、水性印刷（好ましくは、フレキソ印刷）インク、特に、拡張された色域の多色プロセスセットのインクに対する解決策を提供し、本発明のインクで印刷された任意の包装に含まれる、食品の望ましくない汚染を引き起こす可能性のある、高温、例えば、１５０℃以上での、印刷物からの低分子量化合物（例えば、分子量が１，０００ダルトン未満の化合物）の発生に関連する、リスクを低減する。本発明は、包装とその内容物が、１５０℃超の温度、及び２００℃超の温度で、５分以上再加熱または調理される可能性がある、紙ベースの食品包装を含む、食品包装の印刷に特に好適である。本発明に従って調製されたインク及び印刷物品は、ポリウレタン分散液またはスチレンアクリル分散液を使用したインクと比較して、高温での、印刷物から発生する低分子量物質が大幅に少なくなる。ポリウレタン分散液及びスチレンアクリル分散液は、最先端の水性フレキソ印刷インクで現在使用されている、主な樹脂結合剤化学物質であり、発明者の知見から、これらは食品包装用のオーブン対応インクでの使用には好適でないことが明らかであり、本発明は、その問題を解決する。

本発明におけるいずれの参考文献の引用または特定も、その参考文献が本出願の先行技術を提示することを承認するものとして解釈されるべきではない。
本発明は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックインクと、任意選択的に、例えば、グリーン、オレンジ、バイオレット、及びブルーから選択される、少なくとも１つの追加の更なるインクとを含む、水性印刷インクセットについて記載する。好ましくは、本発明は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックインクと、任意選択的に、例えば、グリーン、オレンジ、バイオレット、及びブルーから選択される、少なくとも１つの追加の更なるインクとを含む、水性フレキソ印刷インクセットについて記載する。好ましくは、インクセットは、ホワイトインクを更に含む。好ましくは、本発明は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、及びホワイトインクと、任意選択的に、例えば、グリーン、オレンジ、バイオレット、及びブルーから選択される、少なくとも１つの追加の更なるインクとを含む、水性フレキソ印刷インクセットについて記載する。

本発明によるインクは、主な樹脂結合剤として、ポリエステル樹脂（例えば、ポリエステル分散液または溶液）を含み、インクは、好ましくは、印刷物を高温（例えば、１５０℃以上）で熱処理する場合に、低マイグレーションを必要とする包装材及び他の物品の印刷に好適である。本発明の多色プロセスインクセットは、好ましくは、パントンマッチングシステムでカバーされる色の、８０％以上、より好ましくは、９０％以上で印刷することを可能とする。

一態様では、本発明は、包装食品を提供する方法を提供し、方法は、水性印刷インク組成物で基材に印刷することと、当該インク組成物を乾燥させて印刷された基材を提供することと、当該印刷された基材で食品を包装することとを含み、方法は、乾燥させたインク組成物上に任意の層を印刷または塗布することを含まず、インク組成物は、水及びポリエステル樹脂を含む。好ましくは、基材は、紙または段ボール紙である。

本発明はまた、包装食品、好ましくは、オーブン対応の包装食品を提供し、この包装食品は、印刷されたインク上に、任意の追加のインク層、ワニス層、またはプラスチック層を含まない。

別の態様では、本発明は、基材に印刷するための水性印刷インクの使用を提供し、印刷された基材は、１５０℃超の温度に加熱された時に、５０ｐｐｂ未満のマイグレーション種を有し、水性インク組成物は、水及びポリエステル樹脂を含む。

本発明者らは、水性ポリエステル分散液、または水性ポリエステル溶液が、水性フレキソ（すなわち、フレキソ印刷）印刷インクの調製に通常使用される、スチレン－アクリル、アクリル、及びポリウレタン分散液または溶液と比較して、優れた耐熱性を有するインクを生成することを見出した。従って、本発明の水性印刷インクは、オーブン対応の食品包装、すなわち、包装内の食品を、オーブンで、２５０℃、更には３００℃までの温度で、再加熱または調理できる食品包装の印刷に好適である。本発明者らは、ポリエステル樹脂の使用とともに顔料の好適な選択により、インクから食品への低分子量化合物のマイグレーションの結果として、包装食品の、望ましくない、潜在的に危険な汚染を引き起こし得る温度まで、インクを有する印刷物を加熱した時に、高レベル（例えば、１００ｐｐｂ以上）の低分子量化合物（例えば、分子量が１，０００ダルトン未満の化合物）を発生しない、インクが生成されることを見出した。有利なことに、これは、耐熱性オーバープリントワニスを塗布したり、インク上にプラスチック層を封止したりすることなく達成される。

本発明で使用されるインクは、ポリエステル樹脂として、水性スルホポリエステル分散液を含んでもよい。本発明者らは、スルホポリエステル分散液を含むインクは、ポリウレタン分散液またはスチレン－アクリル分散液のいずれかを含むインクと比較して、優れた耐熱性を有することを見出した。従って、本発明で使用される印刷インクは、印刷物からマイグレーションして包装内の食品を汚染する可能性のある、望ましくない低分子量成分（例えば、分子量が１，０００ダルトン未満の化合物）を、高レベル（例えば、１００ｐｐｂ以上）で発生させることなく、１５０℃超の温度に加熱される、食品包装の印刷に好適である。有利なことに、これは、耐熱性オーバープリントワニスを塗布したり、インク上にプラスチック層を封止したりすることなく達成される。従って、耐熱性オーバープリントワニスや、印刷物を囲むプラスチック層の封止を特に必要とせずに、印刷物からマイグレーションする可能性のある、望ましくない低分子量化合物で食品を汚染するリスクを低減しながら、食品の再加熱または調理中に経験する温度に耐えられる、印刷された食品包装を調製することが可能となる。

本発明の更なる利点は、５、６、７色のプロセス印刷インクセットを選択することを通じて、拡張された色域が達成され、パントンスポットカラー範囲の７０％以上をカバーするデザインを、印刷できる可能性があることである。

本発明はまた、印刷物品を提供する方法を提供し、方法は、本明細書に開示されるインク組成物の１つ以上を基材上に塗布することと、基材を乾燥させることとを含み、インクは、オーバープリントワニスでオーバープリントされない。更に、本発明の方法では、印刷されたインク上に更にプラスチック層を塗布する必要がない。本発明はまた、本発明の方法から得られる印刷物品も提供する。好ましくは、印刷物品は、食品包装物である。インク上にオーバープリントワニスや更なるプラスチック層がないため、食品包装に必要な層の数が減少し、食品包装の持続可能性とリサイクル性が向上する。

本発明により、食品包装の望ましくない汚染を引き起こすリスクを低減しながら、水性印刷インク（好ましくは、水性フレキソ印刷インク）で、オーブン対応の食品包装を印刷することが可能となる。これは、特に、印刷物と包装食品の間に十分なプラスチックバリア層がない可能性がある、段ボール紙の食品包装の印刷にインクが使用される場合に、特に重要である。これにより、再生可能な資源（例えば、紙など）由来の食品包装の印刷が可能となる。従って、本発明の印刷インクは、紙ベースの食品包装の印刷に好適である。その他の潜在的な最終用途の例としては、一般に高温が発生する、包装、電子機器、及び自動車部品などが挙げられる。

本発明は、食品包装または他の敏感な物品に、拡張された色域を有する画像を印刷することができ、耐熱性に優れた、水性フレキソインクセットを開示する。インクの良好な耐熱性は、１５０℃超の温度で、低分子量化合物を多量に発生しない、水性ポリエステル樹脂溶液または分散液の使用と、５、６、７、またはそれ以上のプロセスカラー印刷セット用の顔料の選択との、組合わせによって達成される。このように、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラック顔料に加えて、オレンジ、グリーン、バイオレット、ブルー、及びレッド顔料のいずれかを含む、水性フレキソインクセットが開示され、これは、印刷物が１５０℃超の温度に暴露された後に、１，０００未満の分子量を有する潜在的に有害な化合物のマイグレーションに関連するリスクを低減する、包装（好ましくは、食品包装）の印刷に好適である。これは、食品包装、印刷、及びコンバーティング業界ではよく認識されているリスクであり、ＥＵ規制（ＥＣ）Ｎｏ １９３５／２００４などのいくつかの国レベルの規制によって拘束されている。欧州印刷用インク協会（「ＥＵＰＩＡ」）は、印刷インクに対するガイダンスを設定し、食品包装の印刷に使用される印刷インクに対する制限を定めている。特に、ＥＵＰＩＡ食品包装ガイドラインでは、食品包装用の印刷物品を製造する時に、ＥＵ規則（ＥＣ）Ｎｏ １９３５／２００４の第３条に従うことを推奨している。ＥＵ規則（ＥＣ）Ｎｏ １９３５／２００４の第３条では、食品接触材料は、適正製造規範（ＧＭＰ）に従って製造しなければならないと規定されている。本発明のインクは、これらの要件を満たす。

本発明による印刷インク組成物は、食品接触用途、例えば、食品包装または食品と接触することを意図した他の物品に好適である。本発明による印刷インク組成物は、食品包装の外側（すなわち、食品と接触しない表面）、または食品包装の内側（すなわち、食品と接触する表面）に使用するのに好適である。

食品との接触に対して安全であるだけでなく、本発明のインクは、拡張された色域で画像を印刷する能力を備えたインクセットを形成することができる。従って、本発明により、拡張された色域で食品包装に画像を印刷することが可能となる。

本発明の一態様は、インクの製造における、スルホポリエステル分散液の使用である。本発明者らは、スルホポリエステル分散液を含むインクは、インクの印刷物を１５０℃超の温度に加熱した場合、ポリウレタンまたはスチレン－アクリル分散液のいずれかを含む従来のインクと比較して、低分子量成分（例えば、１０００ダルトン未満の分子量を有する化合物）の生成が著しく少ないことを見出した。実際、本発明に従って調製されたインクの印刷物を、２２０℃で２時間処理した場合、汚染を引き起こす可能性のある、低分子量マイグレーション種のレベルを、模擬食品で５０ｐｐｂ未満相当にすることを可能とした。比較すると、スチレン－アクリル分散液を含む水性フレキソ印刷インクでは、低分子量マイグレーション種のレベルが、模擬食品で１００ｐｐｂ汚染に相当するレベルをはるかに超えて生成した。

スルホポリエステル分散液を使用する場合、これらは、好ましくは、約１０％～約４０％、より好ましくは、約１５％～３５％の、固形分含有量を有する、水性スルホポリエステル分散液である。

本明細書において使用される場合、「スルホポリエステル」という用語は、スルホモノマーの残基を含むポリエステルを指す。スルホポリエステルは、典型的には、ポリエステル内のモノマーの少なくとも１つとして、スルホン化ジカルボン酸（複数可）を使用して調製される。例えば、スルホポリエステル分散液は、ソジオスルホイソフタル酸と、ジオールの任意のブレンドとの反応によって調製できる。得られたポリマーは、ポリマー鎖に沿って付加された親水性のソジオスルホ基により、水中に分散することができる。好ましくは、スルホポリエステルは、界面活性剤またはアミンを使用せずに、水中に分散することができる。従って、本発明で使用される水性スルホポリエステル分散液は、好ましくは、界面活性剤及びアミン非含有である。

本発明で使用するのに好適なスルホポリエステル分散液は、任意選択的に、１つ以上の水溶性有機溶媒を含んでもよい。好適な水溶性有機溶媒としては、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ポリオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、及びＰＥＧなど）、ケトン及びケトンアルコール（例えば、アセトン、及びジアセトンアルコールなど）、エーテル（例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アルキルエーテルなど）、多価アルコールのエーテル（例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ（エチレングリコール）モノメチルエーテルなど）などが挙げられるが、これらに限定されない。使用される場合、任意選択的な水溶性有機溶媒は、好ましくは、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノールから選択されるアルコールであり、より好ましくは、ｎ－プロパノールである。使用される場合、任意選択的な水溶性有機溶媒は、好ましくは、水性分散液の１０％以下、好ましくは、水性分散液の５％以下で存在する。

あるいは、本発明で使用するのに好適なスルホポリエステル分散液は、共溶媒非含有であり、すなわち、スルホポリエステル分散液は、水溶性有機共溶媒などの共溶媒を１％以下しか含まない。

好ましくは、本発明で使用されるポリエステル樹脂は、８０℃以下、より好ましくは、６０℃以下のガラス転移温度を有する。好ましくは、本発明で使用されるポリエステル樹脂は、８０℃以下、より好ましくは、６０℃以下のガラス転移温度を有する、スルホポリエステルである。

様々なタイプの水性ポリエステル溶液及び分散樹脂が、本発明の水性インクを調製するために好適であり、例えば、Ｅａｓｔｍａｎの、Ｅａｓｔｅｋ １１００（Ｔｇ ５５℃）、Ｅａｓｔｅｋ １２００（Ｔｇ ６５℃）、Ｅａｓｔｅｋ １３００（Ｔｇ ３６℃）、Ｅａｓｔｅｋ １４００（Ｔｇ ２９℃）などの、スルホポリエステル分散液を使用することができる。

好ましくは、ポリエステル樹脂は、ロジン由来のポリエステルであってもよい。例えば、ＬａｗｔｅｒのＨｙｄｒｏｒｅｚシリーズや、Ｒｏｂｅｒｔ ＫｒａｅｍｅｒのＥｒｋａｍｅｒシリーズなどの、ロジンエステルも、本発明による水性インクの調製に好適である。ロジン由来のポリエステルを使用して調製されたインクの場合、ロジン（コロホニーとしても知られる）は天然資源（主に、松の木）由来の原料であり、例えば、無水マレイン酸との反応と、後続する、ポリオール（それ自体が天然由来である場合がある）との反応などの後続反応とによって、ポリエステルに変換されるため、インクの持続可能性プロファイルが向上する。従って、本発明は、１５０℃以上の高温への暴露中に低分子量化合物を大量に発生させない、耐性熱印刷を必要とする物品の印刷用の、水性印刷インクの持続可能性を高める能力を更に有する。

好ましくは、ポリエステル樹脂は、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、好ましくは、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の酸価を有する。好ましくは、ポリエステル樹脂は、２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは、２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の酸価を有する。好ましくは、ポリエステル樹脂は、約５０～約２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは、約１００～約２００ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有する。

好ましくは、ポリエステル樹脂は、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、好ましくは、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水酸基価を有する。好ましくは、ポリエステル樹脂は、２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは、２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の水酸基価を有する。好ましくは、ポリエステル樹脂は、約５０～約２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは、約１００～約２００ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有する。

好ましくは、ポリエステル樹脂は、約８０～約１８０℃、より好ましくは、約１１０～約１５０℃の、軟化点を有する。

好ましくは、ポリエステル樹脂は、エタノール中の５０重量％溶液として測定した時に、２２℃でフォードカップ４で、２０～３０秒の粘度を有する。

当該技術分野で理解されるように、ポリエステル樹脂は、カルボン酸またはカルボン酸誘導体と、ジオールとから調製される。好ましくは、本発明で使用するのに好適なポリエステル樹脂は、スルホモノマーから調製されない（すなわち、ポリエステルは、スルホモノマーの残基を全く含まない）。本発明の最も好ましい態様では、ポリエステル樹脂は、イソフタル酸またはスルホコハク酸エステルから調製されず、従って、イソフタル酸エステル及びスルホコハク酸エステル非含有である。

好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、少なくとも１２重量％のポリエステル樹脂、より好ましくは、少なくとも２０重量％のポリエステル樹脂、更に好ましくは、少なくとも３０重量％のポリエステル樹脂を含む。好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、５０重量％以下のポリエステル樹脂を含む。好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、約１２～約５０重量％のポリエステル樹脂、好ましくは、約２０～約５０重量％のポリエステル樹脂、より好ましくは、約３０～約５０重量％のポリエステル樹脂を含む。

好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、１つ以上の中和剤を含む。好適な中和剤としては、アンモニア、及びトリエチルアミンやジメチルアミンなど１００℃未満の沸点を有するアミンが挙げられる。本発明の最も好ましい態様では、インク組成物は、アンモニアを含む。好ましくは、アンモニアは、水溶液の形態である。

使用される場合、中和剤は、インク組成物の、約０．１重量％～約５重量％、好ましくは、インク組成物の、約０．５重量％～３重量％の量で存在する。使用される場合、中和剤は、好ましくは、アンモニアであり、アンモニアは、好ましくは、インク組成物の、約０．１重量％～約５重量％、好ましくは、インク組成物の、約０．５重量％～３重量％の量で存在する。

前述のポリエステル樹脂に加えて、本発明のインク組成物は、インク組成物を含む印刷及び乾燥物品が、特に、高温（例えば、１５０℃以上）においてＥＵＰＩＡ食品接触ガイドラインに準拠している限り、任意選択的に、１つ以上の追加の樹脂タイプを含んでもよい。このような樹脂の例としては、ポリアミド、ケトン、アルデヒド、アルキド、フェノール－ホルムアルデヒド、ロジン樹脂、炭化水素、フェノール、ニトロセルロース、ビニル、ロジンエステル、エポキシなどが挙げられるが、これらに限定されない。

本発明は、フレキソ印刷インク及びインクジェット印刷インクに対して最も有利であり、フレキソ印刷が、最も好ましい。本発明は、好ましくは、水性フレキソ印刷インクに対するものであるが、インクジェット印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、及びスクリーン印刷などを含む、任意の他の方法によって塗布できるインク（好ましくは、顔料インク）も包含する。

好ましくは、本発明のインクは、２３℃の脱イオン水を使用して測定した時に、１８～３５秒（Ｚａｈｎ２カップ）の粘度を有する。

本発明の印刷インクは、任意選択的に、任意の水溶性有機共溶媒を含んでもよい。エタノール、プロパノール、及びイソプロパノールなどの揮発性溶媒も使用できるが、インクがインクジェット印刷を意図する場合、高度に可燃性または揮発性でないものを使用するのが好ましく、典型的には、ポリオール、アルキレングリコール、アルキレングリコールエーテル、またはエーテルアセテートタイプであり、以下の非限定的な例が挙げられる：４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノン、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールプロピルエーテル、グリセリンカーボネート、Ｎ－メチル２－ピロリドン、グリセロール、プロピレングリコール、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、Ｎ－メチルピロリドン、尿素など。このような共溶媒が使用される場合、好ましくは、それらは、インク組成物の、３５％（ｗ／ｗ）未満、より好ましくは、３０．０％（ｗ／ｗ）未満、更に好ましくは、２５％（ｗ／ｗ）以下を形成するべきである。更に、２５０℃超の沸点を有する溶媒の濃度は、インク組成物の、１０．０％（ｗ／ｗ）未満、より好ましくは、５．０％（ｗ／ｗ）未満であることがより好ましい。

好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、架橋剤を含まない。好ましくは、インク組成物は、メラミンホルムアルデヒド樹脂、酸化亜鉛、カルボジイミド、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、グルタルアルデヒド、グリオキサール、ホウ酸塩、過硫酸カリウム、塩化アルミニウム、四塩酸チタン、塩化亜鉛、またはそれらの任意の組合わせを含まない。最も好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、メラミン－ホルムアルデヒド樹脂、酸化亜鉛、またはそれらの組合わせを含まない。

好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、自己架橋アクリル樹脂を含まない。当該技術分野で理解されるように、自己架橋アクリル樹脂は、自己反応性の官能基を含み、従って、それ自体は別個の共反応物を必要としない。自己架橋ポリマーは、通常、水性分散液またはエマルジョンの形態であり、典型的には、互いに反応する少なくとも２つのモノマーの生成物である。例えば、このようなポリマーには、カルボニル官能基とアミン官能基の両方が含まれる場合がある。ポリマーが自己架橋できる機構には、いくつかある。１つの機構は、コアシェルポリマーなどの、相分離ポリマーの使用による。シェルポリマーは親水性であるが、コアポリマーは疎水性である。親水性シェルは分散を維持し、疎水性コアは架橋のための反応部位を提供する。代替的にまたは追加的に、自己架橋ポリマーエマルジョンは、架橋剤（すなわち、当該架橋性官能基と反応する多官能性種）に加えて、ポリマー骨格に結合した架橋性官能基を含んでもよい。典型的には、自己架橋アクリルポリマー化学では、ケトン基を含むポリマーは、カルボニルに対して反応性である二官能性または多官能性化合物と組合わせると、室温で架橋する。

好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、アクリル酸メチル（ＭＡＡ）、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、スチレン、及びメチルスチレンから形成される、自己架橋アクリルポリマーを含まない。最も好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、スチレン／アクリルエステルコポリマーである、自己架橋ポリマーを含まない。

本発明で使用されるインクは、水性である。別途記載のない限り、水性インクは、重量で、２０％以上、２５％以上、または３０％以上を占める。好ましくは、水の量は、重量で、９５％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、７０％以下、６５％以下、または６０％以下である。従って、組成物中の水の量は、２０～９５重量％、例えば、２０～８０重量％、２０～７０重量％である。好ましくは、組成物中の水の範囲は、典型的には、３０～７５重量％であり、より好ましくは、３０～６０重量％である。

本発明の製品は、本質的に主に水性であるため、任意選択的に、殺生物剤または防カビ剤を含めることも好ましい。好適な例としては、ベンズイソチアゾリノン、ブロモニトロプロパンジオール、イソチアゾリノン、エチレンジオキシジメタノール、またはヨードプロピニルブチルカルバメートなどの、殺生物剤構造タイプに基づく製品が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの市販されているグレードとしては、Ｉｎｔｅｒｃｉｄｅ（Ａｋｃｒｏｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、またはＮｉｐａｃｉｄｅ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）という商標名の元で販売されているものが挙げられる。検討対象となるその他のタイプの殺生物剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム（ＬｏｎｚａのＧｅｏｇａｒｄ １１１Ｓ）、安息香酸ナトリウム（Ｒ．Ｔ．ＶＡＮＤＥＲＢＩＬＴのＶａｎｃｉｄｅ ５１）、ピリジンチオール－１－オキシドナトリウム（Ａｒｃｈ ＣｈｅｍｉｃａｌｓのＳｏｄｉｕｍ Ｏｍａｄｉｎｅ）、Ｏ－フェニルフェノールのナトリウム塩（ＤＯＷ ＣｈｅｍｉｃａｌのＤｏｗｉｃｉｄｅ Ａ）、及びエチルｐ－ヒドロキシ安息香酸（ＡａｋｏのＮｉｐａｓｔａｔ Ｓｏｄｉｕｍ）が挙げられる。これらは、好ましくは、インク組成物中に、０．０１～１．００質量％の量で使用される。

任意選択的に、消泡剤を配合物に含めることもでき、消泡剤は、インクの製造中及び噴射中にも、泡が形成されるのを防止する。消泡剤は、循環プリントヘッドでは、特に重要である。好適な消泡剤の例としては、Ｅｖｏｎｉｋの、ＴＥＧＯ ＦＯＡＭＥＸ Ｎ、ＦＯＡＭＥＸ １４８８、１４９５、３０６２、７４４７、８００、８０３０、８０５、８０５０、８１０、８１５Ｎ、８２２、８２５、８３０、８３１、８３５、８４０、８４２、８４３、８４５、８５５、８６０、及び８８３、ＴＥＧＯ ＦＯＡＭＥＸ Ｋ３、ＴＥＧＯ ＦＯＡＭＥＸ Ｋ７／Ｋ８、及びＴＥＧＯ ＴＷＩＮ ４０００が挙げられるが、これらに限定されない。ＢＹＫから入手可能なのは、ＢＹＫ－０６６Ｎ、０８８、０５５、０５７、１７９０、０２０、ＢＹＫ－Ａ ５３０、０６７Ａ、及びＢＹＫ ３５４である。添加剤、ＤＣ６２、ＤＣ６５、ＤＣ６８、ＤＣ７１、及びＤＣ７４は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能である。Ａｇｉｔａｎ １２０、１５０、１６０、２７１、２９０、２９８、２９９、３５０、３５１、７３１、７６０、７６１、及び７７７は、Ｍｕｎｚｉｎｇから入手可能である。Ｓｕｒｆｙｎｏｌ １０４ＰＡ、ＡＤ０１、ＤＦ－１１０、ＤＦ－５８、ＤＦ－６２、ＤＦ－６６、ＤＦ－６９５、ＤＦ－７０、及びＭＤ－２０は、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能である。

表面制御添加剤は、多くの場合、インクの表面張力を制御するために任意選択的に使用され、これは、プリントヘッドのフェースプレート上の濡れを調整するために必要であり、また、基材上での所望の液滴の広がり、またはマルチパスインクジェット印刷の場合は、ウェットオンドライの液滴の広がりを実現するためにも必要である。表面制御添加剤はまた、コーティングの滑りや傷に対する耐性のレベルを制御するためにも使用できる。好適な表面制御添加剤の例としては、ＴＥＧＯ ＦＬＯＷ ３００、３７０、及び４２５、ＴＥＧＯ ＧＬＩＤＥ １００、１１０、１３０、４０６、４１０、４１１、４１５、４２０、４３２、４３５、４４０、４８２、Ａ１１５、及びＢ１４８４、ＴＥＧＯ ＧＬＩＤＥ ＺＧ ４００、ＴＥＧＯ ＲＡＤ ２０１０、２０１１、２１００、２２００Ｎ、２２５０、２３００、２５００、２６００、２６５０、及び２７００、ＴＥＧＯ ＴＷＩＮ ４０００、及び４１００、ＴＥＧＯ ＷＥＴ ２４０、２５０、２６０、２６５、２７０、２８０、５００、５０５、及び５１０、ＴＥＧＯ ＷＥＴ ＫＬ２４５が挙げられるが、これらに限定されず、全てＥｖｏｎｉｋから入手可能である。ＢＹＫから入手可能なのは、ＢＹＫ ３３３、及び３３７、ＢＹＫ ＵＶ ３５００、ＢＹＫ ３７８、３４７、及び３６１、ＢＹＫ ＵＶ ３５３０、及び３５７０、ＣＥＲＡＦＬＯＵＲ ９９８、及び９９６、ＮＡＮＯＢＹＫ ３６０１、３６１０、及び３６５０、ならびにＣＥＲＭＡＴ ２５８である。Ｃｙｔｅｃから入手可能なのは、ＥＢＥＣＲＹＬ ３５０、及び１３６０、ＭＯＤＡＦＬＯＷ ９２００、ならびにＥＢＥＣＲＹＬ ３４１である。Ｓａｒｔｏｍｅｒの脂肪族シリコーンアクリレートＣＮ９８００を、使用することができる。Ｓｕｒｆｙｎｏｌ １０４、４２０、４４０、４６５、４８５、６１、８２、及び２５０２は、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能である。Ｍｕｌｔｉｗｅｔ ＢＤ、ＥＦ、ＳＵ、ＳО、及びＶＥは、Ｃｒｏｄａから入手可能である。Ｃａｐｓｔｏｎｅ ＦＳ－３０、３１、３４、３５、５０、５１、６０、６１、６３、６４、６５、及び３１００は、Ｄｕ Ｐｏｎｔから入手可能である。

インク配合物には、任意選択的に、好適な脱気剤を含めることができる。これにより、硬化したコーティング内に、空気の混入やピンホールが形成されるのを防止する。これらは、プリントヘッドの信頼性の問題を引き起こす可能性がある整流拡散も減少させる。非限定な例としては、Ｅｖｏｎｉｋから入手できる以下の製品が挙げられる：ＴＥＧＯ ＡＩＲＥＸ ９００、９１０、９１６、９２０、９３１、９３６、９４０、９４４、９４５、９５０、９６２、９８０、及び９８６。

本発明の印刷インクは、典型的には、１つ以上の着色剤を含有する。着色剤は、印刷構造物の全体的なマイグレーションに寄与する可能性がある。従って、過度のマイグレーションを示さない着色剤を選択し、特に高温での、直接食品内容物に関するＥＵＰＩＡ規制を満たす、印刷構造物を提供するのに好適なものにすることが重要である。食品接触用途に好適な低マイグレーション性着色剤を選択する方法は、ＷО２０２１００７４２２に詳細に記載されており、その全文は参照のため本明細書に組み込まれる。

このような低マイグレーション性着色剤の例としては、Ｐａｌｉｏｔｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ Ｄ１８１８、Ｐａｌｉｏｔｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ Ｄ０９６０、Ｉｒｇａｚｉｎ Ｏｒａｎｇｅ Ｄ２９０５、Ｉｒｇａｚｉｎ Ｒｕｂｉｎｅ Ｌ４０２５、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ Ｂｌｕｅ Ｄ６８４０、Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ Ｖｉｏｌｅｔ Ｄ５７００、Ｆａｓｔｏｇｅｎ Ｓｕｐｅｒ Ｍａｇｅｎｔａ ＲＹ、ＸＰＢ－５０９、Ｓｕｎｃｒｏｍａ Ｃ４７－２２２２、Ｉｓｏｉｎｄｏｌｉｎｅ ｙｅｌｌｏｗ、ジケトピロロ－ピロールオレンジ、ジケトピロロ－ピロールレッド、キナクリドンレッド、フタロシアニンブルー、ジオキサジンバイオレット、カーボンブラック、二酸化チタン、及びそれらの混合物が挙げられる。

本発明のインク組成物には、任意選択的に、前段落で列挙したものよりも高いマイグレーション性を示す可能性のある、１つ以上の他の着色剤が追加的に含まれていてもよい。好ましくは、これらのマイグレーション性の高い着色剤は、最終的な印刷構造がなおＥＵＰＩＡ食品マイグレーション規制の範囲内に収まるように、十分に少量で使用することが望ましいだろう。理解されるように、ＥＵＰＩＡ規制に合格する必要があるのは、個々の材料そのものではなく、最終的な印刷構造である。このような追加の着色剤のリストには、顔料及び／または染料が含まれる。好適な有機または無機顔料の例としては、カーボンブラック、酸化亜鉛、二酸化チタン、フタロシアニン、アントラキノン、ペリレン、カルバゾール、モノアゾ及びジスアゾベンズイミダゾール、ローダミン、インジゴイド、キナクリドン、ジアゾピラントロン、ジニトロアニリン、ピラゾール、ジアゾピラントロン、ピラゾール、ジアニシジン、ピラントロン、テトラクロロイソインドリン、ジオキサジン、モノアゾアクリリド、及びアントラピリミジンが挙げられる。染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、キサンテン染料、アジン染料、それらの組合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない。

カラーインデックスインターナショナルに従って分類された、市販の有機顔料を使用でき、これには、以下の商標指定によるものが含まれまるが、これに限定されない：青色顔料 ＰＢ１、ＰＢ１５、ＰＢ１５：１、ＰＢ１５：２、ＰＢ１５：３、ＰＢ１５：４、ＰＢ１５：６、ＰＢ１６、ＰＢ６０；茶色顔料 ＰＢ５、ＰＢ２３、及びＰＢ２６５；緑色顔料 ＰＧ１、ＰＧ７、ＰＧ１０、及びＰＧ３６；黄色顔料 ＰＹ３、ＰＹ１４、ＰＹ１６、ＰＹ１７、ＰＹ２４、ＰＹ６５、ＰＹ７３、ＰＹ７４、ＰＹ８３、ＰＹ９５、ＰＹ９７、ＰＹ１０８、ＰＹ１０９、ＰＹ１１０、ＰＹ１１３、ＰＹ１２８、ＰＹ１２９、ＰＹ１３８、ＰＹ１３９、ＰＹ１５０、ＰＹ１５１、ＰＹ１５４、ＰＹ１５６、ＰＹ１７５、ＰＹ１８０，及びＰＹ２１３；橙色顔料 ＰＯ５、ＰＯ１５、ＰＯ１６、ＰＯ３１、ＰＯ３４、ＰＯ３６、ＰＯ４３、ＰＯ４８、ＰＯ５１、ＰＯ６０、ＰＯ６１、及びＰＯ７１；赤色顔料 ＰＲ４、ＰＲ５、ＰＲ７、ＰＲ９、ＰＲ２２、ＰＲ２３、ＰＲ４８、ＰＲ４８：２、ＰＲ４９、ＲＰ１１２、ＰＲ１２２、ＰＲ１２３、ＰＲ１４９、ＰＲ１６６、ＰＲ１６８、ＰＲ１７０、ＰＲ１７７、ＰＲ１７９、ＰＲ１９０、ＰＲ２０２、ＰＲ２０６、ＰＲ２０７、ＰＲ２２４、ＰＲ２５４、及びＰＲ２６４：紫色顔料 ＰＶ１９、ＰＶ２３、ＰＶ３２、ＰＶ３７、及びＰＶ４２；黒色顔料 ＰＢｋ１、ＰＢｋ６、ＰＢｋ７、ＰＢｋ８、ＰＢｋ９、ＰＢｋ１０、ＰＢｋ１１、ＰＢｋ１２、ＰＢｋ１３、ＰＢｋ１４、ＰＢｋ１７、ＰＢｋ１８、ＰＢｋ１９、ＰＢｋ２２、ＰＢｋ２３、ＰＢｋ２４、ＰＢｋ２５、ＰＢｋ２６、ＰＢｋ２７、ＰＢｋ２８、ＰＢｋ２９、ＰＢｋ３０、ＰＢｋ３１、ＰＢｋ３２、ＰＢｋ３３、ＰＢｋ３４、ＰＢｋ３５、ＮＢｋ１、ＮＢｋ２、ＮＢｋ３、ＮＢｋ４、ＮＢｋ６；それらの組合わせなど。本発明は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックインクを含むことができる４色プロセスセットに、オレンジインク、バイオレットインク、またはレッドインクのいずれかを含む更なるプロセスカラーが追加された、多色プロセス印刷インクセットに関する。本発明の更なる態様は、任意選択的に、二酸化チタンを含むホワイトインクを含むことである。

顔料は、典型的には、１マイクロメートル未満に粉砕され、粉砕後に、好ましい粒子径分布は、１０～５００ｎｍ、より好ましくは、１０～３５０ｎｍであり、より良好な透明性と広い色域が得られる。好ましくは、顔料は０．７～０．９μｍのセラミックビーズを充填したビーズミルで粉砕される。好適なビーズ粉砕機を使用して、粉砕することができる。

顔料は、水中の顔料濃縮物として製造され、安定的に保存される。これは、典型的には、顔料粒子の表面に親水性官能基を導入する水溶性及び／または水分散性界面活性剤を使用して、顔料を水溶性または水分散性樹脂に分散させることによって達成される。これらの分散樹脂の例は多数あり、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、アクリル酸－アクリロニトリルコポリマー、酢酸ビニル－アクリレートコポリマー、アクリル酸－アクリレートコポリマー、スチレン－アクリル酸コポリマー、スチレン－メタクリル酸コポリマー、スチレン－メタクリル酸－アクリレートコポリマー、スチレン－α－メチルスチレン－アクリル酸コポリマー、スチレン－α－メチルスチレン－アクリル酸－アクリレートコポリマー、スチレン－マレイン酸コポリマー、スチレン－無水マレイン酸コポリマー、ビニルナフタレン－アクリル酸コポリマー、ビニルナフタレン－マレイン酸コポリマー、酢酸ビニル－マレイン酸コポリマー、酢酸ビニル－クロトン酸コポリマー、及び酢酸ビニル－アクリル酸コポリマー、ならびにそれらの塩が挙げられる。コポリマーは、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、交互コポリマー、及びグラフトコポリマーのいずれの形態でも使用可能である。このような樹脂の例としては、ＢＡＳＦから入手可能な、Ｊｏｎｃｒｙｌ ６７、６７８、８５００、５８６、６１１、６８０、６８２、６８３、及び６９が挙げられる。これらの樹脂は、通常、ポリマー溶液を調製できるようにアンモニアで中和される。このような樹脂を、いずれの他の有機アミンで中和することも、または当然無機塩基で中和することも可能である。

任意選択的に、顔料分散液に使用できる界面活性剤の例としては、アルカンスルホン酸塩、α－オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アシルメチルタウリン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキル硫酸塩、硫化オレフィン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリカルボン酸、及びモノグリセロールリン酸などの陰イオン性界面活性剤、アルキルピリジニウム塩などの両性界面活性剤、ならびに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アルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミド、グリセロールアルキルエステル、ソルビタンアルキルエステルなどの非イオン性界面活性剤が含まれるが、これらに限定されない。例としては、ＢＡＳＦからの、ＥＦＫＡ １０００、４０００、５０００、及び６０００シリーズ製品、Ｄｏｗからの、Ｔａｍｏｌシリーズ製品、ならびにＬｕｂｒｉｚｏｌからの、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２７，０００、４０，０００、４４，０００、４６，０００、及び４７，０００が挙げられる。

本発明の印刷インクは、更に、任意選択的に、ワックス、エマルジョン、またはワックス分散液を含んでもよい。入手可能なそのような製品は数多くあり、カルナウバワックス、パラフィンワックス、低密度ポリエチレンワックス、高密度ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリアミドワックス、エルカ酸アミドワックス、ＰＴＦＥワックスなどが挙げられるが、これらに限定されない。ワックスが含まれる好ましい実施形態では、ワックスは、微粉化されたバイオポリマーベースのワックスを含む、バイオポリマーベースのワックスであるべきである。存在する場合、ワックスは、インク組成物の、最大約４重量％の量である。ワックスは、インク組成物の、約０．１重量％～約２重量％の量で存在することが好ましい。

本発明の耐熱性インクは、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、アルミホイル、紙、及び段ボール紙などを含むが、これらに限定されない、任意の基材上に印刷することができる。印刷される基材がオーブン対応の包装に使用される場合、基材は、著しい歪みやその他の機械的完全性の低下を生じることなく、１５０℃以上の温度に耐えることができなければならない。本発明は、有利には、紙及び段ボール紙包装、例えば、折りたたみ段ボール紙包装の印刷を対象とする。包装業界がより持続可能な技術への方策を模索するにつれて、この分野で主流となっているプラスチック包装の使用、特にポリエステル包装の代替として、コーティングされた派生品を含む、紙や段ボール紙の包装の使用が間違いなくより重要になるだろう。当該技術分野で理解されるように、コーティングされた派生物は、予めプライマーでコーティングされた基板である。

本明細書において、オーブン対応の食品は、オーブン内で、約１５０℃～約３００℃、好ましくは、約１５０℃～約２５０℃の温度で、再加熱または調理される。典型的には、オーブン対応の食品は、オーブン内で、少なくとも５分間再加熱または調理される。

食品包装の印刷だけでなく、本発明は、印刷物が１５０℃以上の温度に暴露され、典型的には、１０００ダルトン未満、特に、５００ダルトン未満の低分子量物質が、大量に発生すると問題となる可能性がある、他の用途にも好適である。従って、本発明の印刷インクは、電子デバイス用の誘電体インク及びコーティング、自動車部品の印刷用インクなどの、様々な用途にも使用できる。

前述の水性印刷インクに加えて、本発明は、プライマーの任意選択的な施用も含む。本発明の水性インクで印刷する前に、基材にプライマーコーティングを塗布してもよい。プライマーコーティングは、本発明のインクの接着性及び印刷品質を向上させるために、使用することができる。

本発明のインクで印刷された後、基材は、最終包装の形成を可能にするために接着剤を塗布したり、他のプラスチック、アルミホイル、及び紙ベースの基材にラミネートしたり、折り曲げたり、折り目を付けたりすることなどを含むプロセスによって、更に加工される可能性がある。このようなプロセスは、本発明の本質的な特徴ではなく、本発明の水性インクを使用した印刷物品を更に操作して、最終製品を製造できることが、当業者に認識されているだけであることは、理解されるべきである。

ガラス転移温度（Ｔｇ）：特に記載のない限り、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される。好ましくは、測定は、以下の標準試験方法に従って、ＡＳＴＭ Ｅ１３５６－９８に記載の方法に基づいて行われた。試料を、乾燥窒素雰囲気下で、スキャンの持続時間の間維持した。流速２０ｍｌ／分、及びＡｌパンを使用した。試料（５ｍｇ）を、２０℃／分で、２０℃から３５０℃まで加熱した。ＡＳＴＭ Ｅ１３５６－９８に記載されているように、Ｔｇの値を、ＤＳＣスキャンで観察されたガラス転移の外挿開始温度（温度（℃）に対する熱流量（Ｗ／ｇ））として決定した。

軟化点：特に記載のない限り、軟化点は、ＡＳＴＭ Ｅ２８－１８に従って、リングアンドボール装置を使用して測定される。

粘度：特に記載のない限り、インクの粘度は、Ｚａｈｎ ２カップ（すなわち、Ｚａｈｎカップ＃２）を使用して、２３℃の脱イオン水中で測定された。

粒子径／平均粒子径：本発明の文脈では、「粒子径」、または「平均粒子径」という用語は、体積分布中央粒子径（体積％と粒子の直径を関連付ける累積分布曲線上で読み取られる、全ての粒子の体積の５０％に対応する等価球径。多くの場合、「Ｄ（ｖ，０．５）」値と呼ばれる）を指す。粒子径は、電子顕微鏡、コールターカウンター、沈降分析、静的または動的光散乱によって測定できる。レーザー光の回折に基づく技術が、好ましい。

酸価（ＡＶ）：酸価（ａｃｉｄ ｖａｌｕｅ）（または酸価（ａｃｉｄ ｎｕｍｂｅｒ））は、１グラムの化学物質を中和するために必要な、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の質量（ミリグラム単位）として定義される。酸価は、ＩＳＯ ２１１４：２０００（Ｅ）（方法Ｂ）規格に従って、好適に測定される。

水酸基価（ＯＨＶ）：水酸基価（またはヒドロキシル価）は、遊離ヒドロキシル基を含む化学物質１グラムのアセチル化時に吸収された酢酸を中和するために必要な、水酸化カリウムのミリグラム数として定義される。ヒドロキシル価は、ＩＳＯ ４６２９－１：２０１６（Ｅ）規格に従って、好適に測定される。

本発明を、その好ましい実施形態を含めて詳細に記載した。しかしながら、当業者であれば、本開示を考慮すれば、本発明の範囲及び趣旨の範囲内で、本発明に修正及び／または改良を加えることができることが理解されよう。

本発明は、以下の番号付き段落によって、更に記載される。

１．水、ポリエステル樹脂、及び任意選択的に１つ以上の着色剤を含む水性印刷インク組成物であって、印刷された組成物が、１００℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品接触ガイドラインを満たす、組成物。

２．前記印刷された組成物が、１５０℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品接触ガイドラインを満たす、第１段落に記載の組成物。

３．前記印刷された組成物が、２００℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品接触ガイドラインを満たす。第１段落に記載の組成物。

４．前記印刷された組成物が、２２０℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品接触ガイドラインを満たす。第１段落に記載の組成物。

５．１つ以上のワックスを更に含む、先行段落のいずれかに記載の組成物。

６．前記ワックスが、バイオベースワックス由来である、第５段落に記載の組成物。

７．前記組成物が、インクジェット印刷、グラビア印刷、オフセット印刷及びスクリーン印刷、フレキソ印刷、ならびにインクジェット印刷に好適である、先行段落のいずれかに記載の組成物。

８．前記組成物が、フレキソ印刷、またはインクジェット印刷に好適である、先行段落のいずれかに記載の組成物。

９．前記ポリエステル樹脂が、水性ポリエステル分散液、スルホポリエステルの溶液、ロジン由来のポリエステル、またはそれらの混合物からなる群から選択される、先行段落のいずれかに記載の組成物。

１０．前記ポリエステルが、再生可能ポリエステルである、先行段落のいずれかに記載の組成物。

１１．前記ポリエステル樹脂が、８０℃以下のガラス転移温度を有する、先行段落のいずれかに記載の組成物。

１２．前記着色剤が、Ｐａｌｉｏｔｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ Ｄ１８１８、Ｉｒｇａｚｉｎ Ｏｒａｎｇｅ Ｄ２９０５、Ｉｒｇａｚｉｎ Ｒｕｂｉｎｅ Ｌ４０２５、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ Ｂｌｕｅ Ｄ６８４０、Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ Ｖｉｏｌｅｔ Ｄ５７００、Ｓｕｎｃｒｏｍａ Ｃ４７－２２２２、Ｉｓｏｉｎｄｏｌｉｎｅ ｙｅｌｌｏｗ、ジケトピロロ－ピロールオレンジ、ジケトピロロ－ピロールレッド、キナクリドンレッド、フタロシアニンブルー、ジオキサジンバイオレット、カーボンブラック、二酸化チタン、及びそれらの混合物からなる群から選択される、先行段落のいずれかに記載の組成物。

１３．インクを調製するために使用される前記着色剤が、ピグメントイエロー １３８、ピグメントオレンジ ７１、ピグメントレッド ２６４、ピグメントブルー １５：０、ピグメントバイオレット ３７、ピグメントレッド １２２、またはそれらの混合物からなる群から選択される、先行段落のいずれかに記載の組成物。

１４．架橋剤を更に含む、先行段落のいずれかに記載の組成物。

１５．前記架橋剤が、カルボジイミドである、第１４段落に記載の組成物。

１６．シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックインクに加えて、オレンジ、グリーン、またはバイオレットから選択される、少なくとも１つの更なるインクを含み、更に、任意選択的に、ホワイトインクを含むことができ、前記インクが、第１段落～第１５段落のいずれか１段落以上の組成物に基づく、印刷インクセット。

１７．印刷物品を提供する方法であって、第１段落～第１６段落のいずれか１段落以上のインクを基材上に塗布し、前記インクを乾燥させることを含む、前記方法。

１８．前記インクが、オーバープリントワニスでオーバープリントされない。第１７段落に記載の方法。

１９．前記印刷物品が、食品包装物品である、第１７段落または第１８段落に記載の方法。

２０．前記印刷物品が、紙ベースである。第１７段落～第１９段落のいずれか１段落以上に記載の方法。

２１．前記印刷物品が、１００℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品包装規制に準拠する、第１７～第１９段落のいずれか１段落以上に記載の方法。

２２．前記印刷物品が、１５０℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品包装規制に準拠する、第１７～第１９段落のいずれか１段落以上に記載の方法。

２３．前記印刷物品が、２００℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品包装規制に準拠する、第１７～第１９段落のいずれか１段落以上に記載の方法。

２４．前記印刷物品が、２２０℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品包装規制に準拠する、第１７～第１９段落のいずれか１段落以上に記載の方法。

２５．第１７段落～第２３段落のいずれか１段落以上に記載の方法から得られる、印刷物品。

２６．紙ベースの食品包装物品である、第２５段落に記載の物品。

本発明を、その好ましい実施形態を含めて詳細に記載した。しかしながら、当業者であれば、本開示を考慮すれば、本発明の範囲及び趣旨の範囲内で、本発明に修正及び／または改良を加えることができることが理解されよう。

本発明を更に例示する以下の非限定的な実施例によって、本発明を更に記載するが、これらの実施例は、本発明の範囲を限定することを意図するものでもなく、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきものでもない。

本発明による水性フレキソインク実施例の調製のために、顔料分散液とインク実施例の両方を調製できるように、以下のワニスを調製した。

顔料濃縮物の配合を、表４に示し、最終的なインク組成を、表５に示す。

顔料濃縮物は、まず、Ｄｉｓｐｅｒｍａｔ高剪断撹拌機を使用して、顔料を、オーブン対応ワニスに予備混合することによって調製した。次に、予備混合物を、０．７～０．９μｍのセラミックビーズを充填したビーズミルに通して、完全に分散させた。

本発明のインクの実施例は、Ｄｉｓｐｅｒｍａｔ高剪断撹拌機を使用して、顔料濃縮物を、より多くのオーブン対応ワニス及びバイオベースのワックスと混合することによって調製した。

更なる例として、オーブン対応オーバーラッカー（実施例８）は、オーブン対応のテクニカルワニス９８％と、バイオベースワックス２％とを混合して調製した。

全てのインクは、脱イオン水を使用して粘度を25秒まで下げた。Ｚｈａｎ ２カップ。

比較のために、アクリルエマルジョンのブレンドを含み、ＰＹ１３、ＰＯ３４、ＰＲ２６６、ＰＶ３７、ＰＢ１５：０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７をベースにしたインクセットを含む、市販の水性フレキソインクも試験した。

インクは、９．５ｃｃ／ｍ^２ ａｎｉｌｏｘを使用して、ＭＧＢＫ紙（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｇｌａｚｅｄ Ｂｌｅａｃｈｅｄ Ｋｒａｆｔ ｐａｐｅｒ）、またはポリエステルフィルム上に印刷した。ＭＧＢＫは、様々な食品包装用途に使用される、典型的な板紙である。

得られた印刷物は、明度、浸漬特性、滲み、及び耐摩擦性について試験した。結果を、以下の表に示す。本発明のインクを、Ａｑｕａｐｒｏｐインク（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能な、市販のアクリル食品包装インク）と比較した。本発明のインクは、典型的にはオーバープリントワニスを必要とする比較例インクと比較して、同様またはより優れた特性を付与することに留意すべきである。

使用適合性を示すために、本発明のインクを、浸漬、滲み、及び摩擦試験に供し、比較例のＡｑｕａｐｒｏｐインクと比較した。

印刷物は液体試薬に浸漬され、１時間後に取り出され、軽くたたいて乾燥させることで印刷物が除去されているかを評価した。結果を、表６に示す。

表６は、本発明のインクの耐浸漬特性が、Ａｑｕａｐｒｏｐの市販インクと同等に優れていることを示す。

表７－滲み試験
印刷物を、ガラスの四角い板の上に置かれた濾紙片上に置き、様々な液体試薬に浸漬した。その上に別の濾紙を置き、サンドイッチを固定する四角いガラスと、圧力を印加するために１ｋｇの重りを置いた。１８時間後、構造物は解体され、印刷物を軽くたたいて乾燥させた。インクの除去については、上記と同じ評価尺度を使用して記録された。

表７は、本発明のインクが比較例インクと同様の耐滲み性を示したことを示す。

表８－摩擦試験
印刷物の耐摩擦性は、布地パッドを備えたＳＡＴＲＡ円形摩擦試験機を使用して評価した。乾燥摩擦耐性は、２ｐｓｉの負荷で１００回転した後に測定された。布地パッドを水に浸漬し、圧力を印加せずに１０回転させた後、ＰＩＲＡ試験機を使用して湿潤摩擦耐性を評価した。更なる試験として、印刷物を１時間水に浸漬し、指で１０回擦って、印刷物が除去されているかを評価した。評価尺度は上記と同じである。

表８では、本発明のインクは、Ａｑｕａｐｒｏｐインクと同様の性能を示した。

マイグレーション試験
印刷物（ＰＥＴフィルム上）をマイグレーションセルに配置し、Ｔｅｎａｘシミュレーション物質と接触させて、２２０℃で２時間処理した。Ｔｅｎａｘは、マイグレーション試験において乾燥食品シミュレーション物質として使用されるポリマー（ポリ（２，６－ジフェニルフェニレンオキシド））であり、その使用は当業者に周知である。これらの試験でＴｅｎａｘを使用することで、高温での、印刷物からの成分のマイグレーションを評価できた。セルの構築中または試料の検査中に汚染物質が導入されないようにするために、未使用のアルミホイルと接触する、Ｔｅｎａｘをベースにしたセル「ブランク」を使用した。２時間後、セルを空にし、Ｔｅｎａｘを４０ｍｌのアセトニトリルに抽出した。次に、自動蒸発器を使用して、アセトニトリルを１ｍｌまで蒸発させ、得られた濃縮物を、ＧＣ－ＭＳで分析した。マイグレーション試験は２２０℃で実施されたが、２２０℃で良好な性能を示すインクは、より低い温度、例えば、２２０℃以下、２１０℃以下、２００℃以下、１９０℃以下、１８０℃以下、１７０℃以下、１６０℃以下、１５０℃以下、１４０℃以下、１３０℃以下、１２０℃以下、１１０℃以下、１００℃以下、または室温を含む２２０℃以下のその他の温度でも良好な性能を示すことは、周知である。

以下の表は、本発明のインクが市販のインク（Ａｑｕａｐｒｏｐ）と比較して、マイグレーション性種のレベルが著しく低いことを示す。これは、市販のインクとしてのインクの耐熱性が向上したためであり、通常の包装用途で熱処理を行わない場合、周囲条件下でマイグレーション性物質を低レベルで生成する。

この結果は、１ｋｇの食品が６ｄｍ^２の包装内に含有されるという標準的なＥＵモデル包装に従って、食品を汚染するマイグレーション性種の量として報告される。包装全体が、本発明のインク、及び比較インクで印刷されていると想定する。

マイグレーションデータ

表９及び１０の結果は、水性ポリエステル樹脂を含む本発明のインクでは、印刷物を２２０℃で２時間加熱し、その後前述のマイグレーション試験に供した場合に、マイグレーション性種が大幅に減少することを示す。これは明らかに、本発明のインクの調製に使用される結合剤樹脂（及び顔料）の、慎重な選択によるものである。

Claims (44)

1. 包装食品を提供する方法であって、
   水性印刷インク組成物で基材に印刷することと、
   前記水性印刷インク組成物を乾燥させて印刷された基材を提供することと、
   前記印刷された基材で食品を包装することと
   を含み、
   前記方法が、前記乾燥させたインク組成物上に如何なる層を印刷または塗布することも含まず、
   前記水性印刷インク組成物が、水及びポリエステル樹脂を含む、方法。
2. 前記基材が、紙または段ボール紙である、請求項１に記載の方法。
3. 印刷物品を提供する方法であって、
   水性インク組成物を基材上に塗布することと、
   前記水性インクを乾燥させることと
   を含み、
   前記水性インク組成物が、水及びポリエステル樹脂を含み、
   前記水性インクが、オーバープリントワニスでオーバープリントされない、方法。
4. 前記水性印刷インクが、耐熱性オーバープリントワニスでオーバープリントされない、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記印刷物品が、食品包装物品である、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記印刷物品が、紙ベースまたは段ボール紙ベースの食品包装物品であり、好ましくは、前記印刷物品が、紙ベースの食品包装物品である、請求項３～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記水性印刷インクが、ポリエステル樹脂を含む耐熱性オーバープリントワニスでオーバープリントされない、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 追加のプラスチック層が、印刷されたインク上に塗布されない、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記水性印刷インク組成物が、インクジェット印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、またはフレキソ印刷によって、好ましくは、フレキソ印刷、またはインクジェット印刷によって、より好ましくは、フレキソ印刷によって塗布される、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
10. 基材に印刷するための水性印刷インクの使用であって、
    印刷された基材が、１５０℃超の温度に加熱された時に、５０ｐｐｂ未満のマイグレーション種を有し、
    水性インク組成物が、水及びポリエステル樹脂を含む、使用。
11. 印刷が、インクジェット印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、またはフレキソ印刷によるものであり、好ましくは、フレキソ印刷またはインクジェット印刷によるものであり、より好ましくは、フレキソ印刷によるものである、請求項１０に記載の使用。
12. 前記マイグレーション種が、１０００ダルトン未満、好ましくは、５００ダルトン未満の分子量を有する、請求項１０または１１のいずれか一項に記載の使用。
13. 前記水性印刷インクが、オーバープリントワニスまたはヒートシール層でオーバープリントされない、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の使用。
14. 追加のプラスチック層が、印刷されたインク上に塗布されない、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の使用。
15. 前記基材が、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、アルミホイル、紙または段ボール紙であり、好ましくは、前記基材が、紙または段ボール紙であり、より好ましくは、前記基材が、紙である、請求項１０～１４のいずれか一項に記載の使用。
16. 前記印刷された基材が、食品包装物品、好ましくは、紙、または段ボール紙ベースの食品包装物品である、請求項１０～１５のいずれか一項に記載の使用。
17. オーブン対応の食品包装の表面上に印刷するための、水性印刷インク組成物の使用であって、
    前記水性印刷インク組成物が、水及びポリエステル樹脂を含み、
    追加のインク層、ワニス層、またはプラスチック層が、印刷されたインク上に存在しない、使用。
18. 前記オーブン対応の食品包装が、紙、または段ボール紙の食品包装である、請求項１７に記載の使用。
19. 前記食品が、オーブン対応である、請求項１、２，４，及び７～９のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記ポリエステル樹脂が、約５０～約２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは、約１００～約２００ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有する、請求項１～１９いずれか一項に記載の方法または使用。
21. 前記水性印刷インク組成物が、約１２～約５０重量％のポリエステル樹脂、好ましくは、約２０～約５０重量％のポリエステル樹脂、より好ましくは、約３０～約５０重量％のポリエステル樹脂を含む、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法または使用。
22. 前記水性印刷インク組成物が、架橋剤を含まない、請求項１～２１のいずれか一項に記載の方法または使用。
23. 前記水性印刷インク組成物が、１つ以上の着色剤を含む、請求項１～２２のいずれか一項に記載の方法または使用。
24. 前記水性印刷インク組成物が、１つ以上のワックスを更に含み、好ましくは、前記水性印刷インク組成物が、４重量％以下のワックスを含む、請求項１～２３のいずれか一項に記載の方法または使用。
25. 前記ワックスが、バイオベースワックス由来である、請求項２４に記載の方法または使用。
26. 前記ポリエステル樹脂が、水性ポリエステル分散液、水性スルホポリエステル分散液、ポリエステルの溶液、スルホポリエステルの溶液、ロジン由来のポリエステル、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１～２５のいずれか一項に記載の方法または使用。
27. 前記ポリエステルが、ロジン由来のポリエステルである、請求項２６に記載の方法または使用。
28. 前記ポリエステルが、再生可能ポリエステルである、請求項１～２７のいずれかに記載の方法または使用。
29. 前記ポリエステル樹脂が、８０℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１～２８のいずれか一項に記載の方法または使用。
30. 前記ポリエステル樹脂が、スルホポリエステル樹脂であり、好ましくは、８０℃以下のガラス転移温度を有するスルホポリエステルである、請求項１～２９のいずれか一項に記載の方法または使用。
31. 前記着色剤が、Ｐａｌｉｏｔｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ Ｄ１８１８、Ｉｒｇａｚｉｎ Ｏｒａｎｇｅ Ｄ２９０５、Ｉｒｇａｚｉｎ Ｒｕｂｉｎｅ Ｌ４０２５、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ Ｂｌｕｅ Ｄ６８４０、Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ Ｖｉｏｌｅｔ Ｄ５７００、Ｓｕｎｃｒｏｍａ Ｃ４７－２２２２、Ｉｓｏｉｎｄｏｌｉｎｅ ｙｅｌｌｏｗ、ジケトピロロ－ピロールオレンジ、ジケトピロロ－ピロールレッド、キナクリドンレッド、フタロシアニンブルー、ジオキサジンバイオレット、カーボンブラック、二酸化チタン、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項２３～３０のいずれか一項に記載の方法または使用。
32. 前記着色剤が、ピグメントイエロー １３８、ピグメントオレンジ ７１、ピグメントレッド ２６４、ピグメントブルー １５：０、ピグメントバイオレット ３７、ピグメントレッド １２２、またはそれらの混合物からなる群から選択される、請求項２３～３０のいずれか一項に記載の方法または使用。
33. 印刷された物品または基材が、１００℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品包装ガイドラインに準拠する、請求項１～３２のいずれか一項に記載の方法または使用。
34. 印刷された物品または基材が、１５０℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品包装ガイドラインに準拠する、請求項１～３３のいずれか一項に記載の方法または使用。
35. 印刷された物品または基材が、２００℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品包装ガイドラインに準拠する、請求項１～３４のいずれか一項に記載の方法または使用。
36. 印刷された物品または基材が、２２０℃以上の高温に暴露された場合に、ＥＵＰＩＡ食品包装ガイドラインに準拠する、請求項１～３５のいずれか一項に記載の方法または使用。
37. 請求項３～９及び２０～３６のいずれか一項に記載の方法によって得られる、印刷物品。
38. 前記物品が、段ボールベースまたは紙ベースの食品包装物品である、請求項３７に記載の物品。
39. 請求項１、２、４、７～９及び２０～３６のいずれか一項に記載の方法によって得られる包装食品。
40. 前記包装食品または印刷物品が、印刷されたインク上に、追加のインク層、ワニス層、またはプラスチック層を含まない、請求項３９に記載の包装食品、または請求項３７もしくは３８のいずれか一項に記載の印刷物品。
41. 食品及び印刷された基材を含む包装食品であって、
    前記印刷された基材が、水及びポリエステル樹脂を含む水性印刷インク組成物に由来するインク層を含み、
    前記包装食品が、印刷されたインク上に、追加のインク層、ワニス層、またはプラスチック層を含まない、包装食品。
42. 前記食品が、オーブン対応である、請求項３９～４１のいずれか一項に記載の包装食品。
43. 前記印刷物品または包装食品が、オーブン対応である、請求項３７、３８、及び４０のいずれか一項に記載の印刷物品、または請求項３９～４２のいずれか一項に記載の包装食品。
44. 前記印刷された基材が、印刷された紙または段ボール紙である、請求項３９～４３のいずれか一項に記載の包装食品。