接着剤分散液のフレキソ印刷適用
支持体上に接着剤組成物を含む接着剤領域を形成する方法であって、ａ）溶剤中の接着剤組成物の分散液を、フレキソ印刷機のアニロックスローラー上に施与する工程、ここで、接着剤組成物は接着剤ポリマーを含有し、ｂ）前記アニロックスローラーをフレキソ印刷板と接触させて前記分散液の一部を前記フレキソ印刷板へ移す工程、ここで、フレキソ印刷板は、前記支持体上の接着剤領域とほぼ一致する形状を有する接着剤適用領域を有しており、ｃ）前記フレキソ印刷板を支持体と接触させて前記分散液を前記支持体に移す工程、およびｄ）前記支持体上の前記分散液を乾燥させて接着剤領域を形成する工程を含む、支持体上に接着剤組成物を含む接着剤領域を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
厚紙はしばしば、厚紙を折りたたんで封止し、閉じて完成されるカートンに画像および／またはテキストを形成する画像および／またはテキストを準備するために、フレキソ印刷法によって印刷される。フレキソ印刷では、インクが容器から供給され、該インクをその後厚紙に転移するためのパターンロールへと移すアニロックスローラーからインクが転移される。カートンを封止するためには、厚紙の所定の箇所に接着剤を適用する必要もあり、厚紙を折って形にし、熱を適用した時に、該接着剤が軟化して、カートンが封止される。しかし接着剤は印刷インクよりもはるかに高い塗布量で厚紙上に被覆する必要があり、従って一般には、このような高い塗布量の適用が可能な被覆装置を使用して、別個の操作で厚紙に適用されている。グラビアロール、ドクターブレード、ノズルおよびホイールがこの目的のために通常使用される。このような装置を使用するためには、別個のプロセスが必要であるが、これはしばしば印刷された厚紙の回収と、該厚紙の被覆プロセスへの搬送を必要とし、ひいては操作を複雑にし、かつコストを追加するものである。これらの、およびその他の理由により、別個の装置を使用する必要なしに印刷された厚紙に接着剤を適用する方法があれば包装産業では歓迎すべきである。
【０００２】
発明の概要
本発明は、支持体上に接着剤組成物を含む接着領域を形成する方法を提供する。この方法は、
ａ）溶剤中の接着剤組成物の分散液を、フレキソ印刷機のアニロックスローラー上に施与する工程、ここで、接着剤組成物は接着剤ポリマーを含有し、
ｂ）前記アニロックスローラーをフレキソ印刷板と接触させて前記分散液の一部を前記フレキソ印刷板へ移す工程、ここで、フレキソ印刷板は、前記支持体上の接着剤領域とほぼ一致する形状を有する接着剤適用領域を有しており、
ｃ）前記フレキソ印刷板を支持体と接触させて前記分散液を前記支持体に移す工程、および
ｄ）前記支持体上の前記分散液を乾燥させて接着剤領域を形成する工程
を含む。
【０００３】
発明の詳細な説明
本発明は、支持体上に接着剤分散液を適用する方法を提供する。一般に、支持体は厚紙であるが、しかしその他の印刷可能なウェブ材料（たとえば紙、プラスチックフィルム等）も同様に処理することができる。簡潔性の理由で、「厚紙」という用語は、以下では関連する議論がその他の支持体にも該当するとの理解で使用される。この方法はフレキソ印刷法を使用し、かつたとえば標準的なマルチステーション式フレキソ印刷機の、支持体上にテキストまたは絵のような画像を印刷するステーションの一つで行うことができる。接着剤分散液はフレキソ印刷により適用する場合には、画像（インク）の印刷と同時に適用することができ、適用工程が１つ節約される。乾燥させて溶剤（通常は水）を除去した後は、最終的に印刷された厚紙上の予め適用された接着剤を引き続き熱により活性化して、該厚紙から作成されたカートンを封止することができる。本発明により、有効性のために必要とされる塗布量のレベル、つまりフレキソ印刷によりもたらされるインクの塗布量のレベルよりも顕著に高いレベルで接着剤を適用するためにフレキソ印刷法を使用することが可能になる。このようにして適用された接着剤は、たとえば板紙カートンを封止するためにホットメルト接着剤に代えて使用することができる。
【０００４】
発明者らは、十分な量の接着剤を均一に、かつ十分に制御された方法で適用することは、標準的な技術を用いたフレキソ印刷法では達成が困難であることを見いだした。アニロックスローラーと、フレキソ印刷板との組み合わせの大多数は、接着剤の塗布量が不十分であるか、または厚紙上に塗布されるために必要とされる体積が高いことによる接着剤のプーリング（ｐｏｏｌｉｎｇ）に基づいた配置の制御が不十分であるという結果を生じる。発明者らは、高体積のアニロックスローラーを、十分な塗布量で接着剤を塗布する努力において使用することは、それ自体が問題を生じることを見いだした。このようなローラーは一般に摩耗性が高く、かつ金属製のやすりのような働きをするドクターブレード上で急速に消耗する。
【０００５】
しかしながら、アニロックスのデザインとフレキソ印刷板の配置の特定の組み合わせによって、比較的中程度の体積のアニロックスローラーを使用しながらも、ユーザーが接着剤分散液を厚紙の所望の領域に、均一に、かつ高い塗布量のレベルで転移させることができることが判明した。発明者等は、適切なフレキソ印刷板は、適用領域において、接着剤のプーリングを回避しながら十分に高い塗布量の接着剤を提供するために、一定の範囲で平均的な被覆率を提供するものであることを見出した。
【０００６】
プーリングは、接着剤分散液がフレキソ印刷板の前方へ押しやられ、かつ接着剤が望まれていない支持体の領域に塗布される結果を生じるために回避すべきである。プーリングの問題は、少なくとも部分的に、フレキソ印刷板の凸部で必要とされる高い塗布量の接着剤分散液の存在の結果であると思われる。発明者らは、印刷板が支持体と接触する際に適用される圧力によって接着剤分散液の大部分が接触領域からスキージングされて隣接する領域に流れるということを見出した。これは本質的にフレキソ印刷の間にインクに起こる事象とは反対であり、この場合、インクの大部分は実際に接触した箇所にとどまる。しかし、発明者らは、接着剤分散液を必要とされる高い塗布量で適用する際には、ほぼ反対のアプローチをとる必要があることを見出した。従って本発明により使用するためのフレキソ印刷板は、厚紙に高い塗布量で塗布された分散液が意図していない領域にプールされ、かつあふれることを回避するために、スキージングされた大量のインクを収容するように設計されている。平均的な被覆率が一定レベル以下に維持されれば、スキージングは局所的に発生し、かつプーリングが回避される。
【０００７】
本発明の方法および装置を使用する場合には、少なくとも１００ｆｔ／分、または少なくとも２００ｆｔ／分の速度、あるいは少なくとも３００ｆｔ／分の速度であっても、接着剤を高い塗布量で被覆することが可能である。固有の上限は知られていないが、この速度は、一般に典型的なフレキソ印刷法の速度を超えるものではない。従ってこの速度は一般に最大で６００ｆｔ／分、または最大で５００ｆｔ／分である。このような速度は、フレキソ印刷機に比例し、いくつかの実施態様では、接着剤分散液は、印刷機のステーションの１つ、一般にはインクステーションの後方において支持体に適用することができる。適用される接着剤の質量は、乾燥質量を基準にして、少なくとも５ｌｂ／リーム（つまり５ｌｂ／３０００ｆｔ2）、一般に少なくとも６ｌｂ／リーム、および最も典型的であるのは、少なくとも７ｌｂ／リームである。これはフレキソ印刷インクよりもはるかに高い塗布量であり、一般に印刷された領域において乾燥質量を基準として約０．７〜１．５ｌｂ／リームである。
【０００８】
フレキソ印刷板
フレキソ印刷板は、接着剤分散液を十分な大きさの支持体上の１もしくは複数の領域に、該接着剤が良好な接着能を有するように、たとえば折られたカートンの封止が保証されるように塗布するよう設計されている。この領域は、接着剤を適用するために使用される正確なパターンとは無関係に、一般に少なくとも０．０６ｉｎ2、およびさらに一般には少なくとも０．１０ｉｎ2の領域を被覆する。より一般的であるのは、接着剤領域がそれぞれ少なくとも０．５ｉｎ2、または少なくとも１．０ｉｎ2、または少なくとも４．０ｉｎ2を被覆する。この領域は一般に円形であるか、長方形であるか、あるいは任意の形状であってもよい。
【０００９】
支持体上の接着性の領域は、フレキソ印刷板上で相応する接着剤の適用領域によって被覆される。これらは任意の形状であってよいが、しかし一般に円形もしくは矩形のパッチが使用される。発明者らは、接着剤適用領域における平均的な被覆率は一般に７５％を超えないことを見いだした。いくつかの場合には、この被覆はプーリングを回避するために、最大で６５％、または最大で６０％、５５％、または５０％である。十分な接着剤の被覆をもたらすために被覆は一般に少なくとも３０％、または少なくとも３５％もしくは４０％である。この文脈で使用しているように、被覆率とはフレキソ印刷板のパターン自体を意味しており、接着剤の被覆領域における、最終的にその上に接着剤を備えた支持体表面の実際の百分率を意味するものではない。上記のとおり、接着剤分散液の大部分は、実際の印刷板と支持体との接触領域に隣接する領域にスキージングされるので、実際に接着剤によって被覆される所定の領域内での領域の部分は一般に、フレキソ印刷板のハーフトーン領域におけるドットの接触領域により規定されるものよりも著しく大きい。
【００１０】
適切な平均被覆率を提供するために適切な１つの方法は、濃い（ｈｅａｖｙ）ストライプと薄い（ｌｉｇｈｔ）ストライプとが交互に配置されるフレキソ印刷板のパターンを使用することである。この場合、印刷板上の接着剤適用領域を横断する平均被覆率は、単に濃い領域と薄い領域との被覆率の質量平均である。たとえば濃いストライプが、９０％の被覆率を有しており（つまり９０％のグレースケールスクリーンで製造される）、かつ薄いストライプが同じ幅を有し、かつ０％の被覆率である場合、平均被覆率は４５％である。ストライプは、縦方向であっても、つまりウェブの移動方向であっても、横方向であっても、あるいは中間的な角度であってもよい。これらのストライプは、直線であっても曲線であってもよく、かつ狭いものであってもよいし、特定の限定はない。一般に、ストライプの幅は少なくとも１／６４″であるか、または少なくとも１／３２″、１／１６″、または１／８″である。一般に、ストライプの幅は、プーリングを回避するために、最大で１／２″、または最大で１／４″である。
【００１１】
濃いストライプと薄いストライプは、同じ幅であっても異なった幅であってもよい。一般に、個々の濃いストライプの幅対薄いストライプの幅との比率は、少なくとも１：２、または少なくとも３：４、または少なくとも９：１０である。一般にこの比率は最大で２：１、最大で４：３、または最大で１０：９である。これらの全ての比率は、接着剤適用領域にわたる薄いストライプの幅の全累積に対する濃いストライプの幅の全累積にも該当する。いくつかの場合には、濃いストライプは、すべて同じ幅であってもよいが、必ずしもそうでなくともよい。
【００１２】
濃いストライプは、ソリッド部が少なくとも５０％、または少なくとも６０、７０、８０または９０％、あるいはソリッド部１００％であってもよい。薄いストライプは、ソリッド部が最大で４０％、または最大で３０、２０、または１０％であるか、あるいはソリッド部が０％であってもよい。
【００１３】
ストライプは、任意の形状のドットを使用して、線のインチ長さあたり、任意の数の線で印刷することができる。一般に、約６５〜１５０ｌｐｉ（線／線のインチ長さ）が使用される。ドット形状の例は、楕円形、円形、および方形である。線は任意のセル角度であってよいが、しかし一般には約１７°〜９０°の範囲である。
【００１４】
チェッカー盤のパターンまたは他のパターンもまた、上記の範囲内での平均的な被覆率を提供するために使用することができる。チェッカー盤またはその他のパターンのための特徴の被覆率、およびこれらの幅は、ストライプに関して上記で記載されたものであってよい。または、ストライプまたはその他の特徴に分割しないで、単純に連続的なハーフトーン領域を適用してもよい。
【００１５】
アニロックスローラー
本発明による使用のために適切なアニロックスローラーは、比較的中程度の体積のものである。ローラーの体積は、１０億立方ミクロン／ｉｎ2（ＢＣＭ）で測定され、かつ適切な数値は一般に少なくとも２５ＢＣＭ、およびさらに一般的であるのは少なくとも３０ＢＣＭである。この体積は、一般に最大で５５ＢＣＭ、およびさらに一般的であるのは最大で４５または４０ＢＣＭである。しかしいくつかの状況では、６０または６５ＢＣＭのボリュームを使用することができる。従来技術から公知の任意のアニロックスパターンを本発明により使用することができる。１つの適切な例示的パターンは、斜線板（ｔｒｉｈｅｌｉｃａｌ）ローラーである。４５°の方形（ダイヤ形（ｑｕａｄ））または３０°もしくは６０°の六角形（ハニカム形）の配置も適切である。適切なＣＰＩ（ｃｅｌｌｓ ｐｅｒ ｌｉｎｅａｒ ｉｎｃｈ）値は一般に少なくとも３０ＣＰＩであるか、または少なくとも３５ＣＰＩである。一般的な上限値は、５５ＣＰＩであるか、または５０ＣＰＩである。一般に、この値は、３０〜４５ＣＰＩの範囲である。
【００１６】
接着剤分散液
接着剤は、接着剤組成物の分散液の形で提供される。「分散液」という用語は、溶液、エマルション、ラテックス、マイクロエマルション等を含むものと理解される。多くの実施態様では、接着剤分散液は、水性のエマルションであるか、分散液であるが、しかし他の溶剤も水に代えて、あるいは水に加えて使用することができる。ここで使用する「水性」という用語は、溶剤の少なくとも５０質量％が水であることを意味する。接着剤組成物とは、分散液の非溶剤部分全てを意味しており、これは１もしくは複数の接着剤樹脂を含有している。いくつかの実施態様では、その他の材料、たとえば粘着性付与剤、顔料、染料、ワックスおよびアルキドの存在は、接着剤を機能化するためには望ましくはなく、このような場合には、これらのいずれか、もしくは全てを接着剤分散液から排除することが望ましい。
【００１７】
接着剤樹脂分散液の１つの例は、Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ、ＰＡのＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名Ａｉｒｆｌｅｘ（登録商標）ＥＦ９９００で販売されているエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）分散液である。発明者らは、この接着剤が一般には表面粘着性をほとんど示さないか、または示さないために、取扱いを容易にするが、しかし使用において高い接着強度をもたらすことを見出した。他のＥＶＡポリマー、たとえば米国特許第７，２３８，１４９号に開示されているポリマーも使用することができ、その全ての内容を、ここに参照することによって取り入れる。一般に適切な接着剤分散液は、１５０〜１０００ｃｐｓ、より一般的には３００〜７００ｃｐｓの粘度と、一般に４５質量％〜５５質量％の固体含有率を有する。いくつかの実施態様では、分散液中で使用される接着剤ポリマーは、２０℃／分の加熱速度で示差走査熱分析（ＤＳＣ）により測定して、３５℃〜１１０℃、さらに一般的には５０℃〜９０℃の範囲の結晶融点Ｔmを有している。一般にポリマーは、米国特許第７，２３８，１４９号に記載されているように６．２８ｒａｄ／ｓｅｃで測定して、１１５℃で少なくとも１×１０4ダイン／ｃｍ2の引張貯蔵弾性率を有する。いくつかの実施態様ではポリマーは、２０℃／分の加熱速度でＤＳＣにより測定して、５〜１００ジュール／グラム、さらに一般的には１５〜７０ジュール／グラムの範囲の融解熱（ΔＨf）を有する。一般にポリマーは、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニルの重合された単位を１５〜９０質量％、エチレンの重合された単位を１０〜８５質量％を含有する。さらに一般的には、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニル単位２５〜８０質量％とエチレン単位２０〜７５質量％とが存在する。いくつかの実施態様では、ポリマーは、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニルの重合された単位を１５〜８０質量％とエチレンの重合された単位を２０〜８５質量％と他のモノマーの重合された単位を０〜１０質量％含有するエチレン・酢酸ビニル接着剤ポリマーである。いくつかの実施態様では、他のモノマーは不飽和カルボン酸である。限定的ではない例は、アルケノン酸、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、およびイソクロトン酸、およびα，β−不飽和アルケンジオン酸、たとえばマレイン酸、フマル酸、およびイタコン酸である。エチレン・酢酸ビニル接着剤ポリマー中にこれらの酸が存在する場合には、これらの酸は一般に０．２〜１０質量％、さらに一般的には０．５〜５質量％の量で含有されている。
【００１８】
他の適切な接着剤は、たとえば米国公開第２００５／０１００７５４Ａ１号および第２００７／０２９２７０５Ａ１号に記載されているような、水性分散液として提供されている熱可塑性樹脂を含む。たとえばこのような分散液は、約５ミクロン未満の体積平均粒径を有する分散したポリマー相を含んでいてよい。適切な熱可塑性樹脂は、エチレンベースのポリオレフィンおよびプロピレンベースのポリオレフィンおよびこれらのコポリマーを含む。
【００１９】
接着剤分散液の適用
接着剤分散液は、標準的なフレキソ印刷機を使用して適用することができる。これは単独で、またはインク画像を印刷するために使用される印刷機と同じもので行うことができる。後者の場合には、接着剤分散液は一般に、インクが印刷された後に適用されるが、しかしこれは必ずしもそうである必要はない。分散液を適用した後に、厚紙は一般に乾燥炉中を通過して溶剤が気化され、かつ乾燥した接着剤組成物が、厚紙上の接着剤領域の形で提供される。接着剤領域の形状は実質的に、フレキソ印刷板上の接着剤適用領域のものとマッチする。
【００２０】
実施例
全ての適用速度は、ｌｂｓ／リームの乾燥ベースで示されており、この場合、１リームは、３０００ｆｔ2である。
【００２１】
比較例１
縦方向に配置された一連の１″×１０″のソリッドな矩形と、１″×１″および１／２″×１／２″のソリッドな方形を有するフレキソ印刷板（全て１００％のスクリーン値）を準備する。該印刷板を、Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ、ＮＣのＨａｒｐｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手した標準的な５６〜６５ＢＣＭの容量の５０線の斜線型アニロックスローラーを備えた、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＯＨのＣｏｍｃｏ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｉｎｃ．社から入手可能な、１６″のＣＯＭＭＡＮＤＥＲ（登録商標）フレキソ印刷機に取り付けた。アニロックス容量に基づいて、予測される被覆質量は、約９ｌｂ／リームであった。接着剤分散液は、Ａｉｒｆｌｅｘ（登録商標）ＥＦ９９００であり、これはソリッド部５３％に調整されており、線速度１２０ｆｔ／分でＳＢＳボードに適用され、次いで熱風乾燥機に通過させた。実際に測定された乾燥被覆質量は、印刷された矩形の内部で測定してわずか３．３ｌｂ／リームであった。矩形のエッジ部では、適用プロセスの間にフレキソ印刷板に対して適用された圧力により生じた、スキージングされた接着剤分散液のプーリングに基づいて、大量の接着剤が蓄積された。顕著なプーリングは、矩形および方形の先端エッジ部においても生じ、その結果、先端エッジ部を越えて接着剤が広がった、テーパ形のパターンが生じた。このパターンは、１″×１０″のソリッドな矩形の先端エッジ部を１インチ以上越えて、および１″×１″のソリッドな方形の先端エッジ部をほぼ１インチ越えて広がっていた。
【００２２】
１／２″×１／２″のソリッドな方形も、所望の方形の堆積領域を越えて接着剤がほぼ０．５インチ広がっていた。
【００２３】
例２
縦方向に１００％のスクリーンストライプと０％のスクリーンストライプ（つまりブランク領域）とが交互に現れる、複数の約１″×１０″の矩形を有するフレキソ印刷板を準備した。一番外側のストライプは１００％のスクリーンストライプであった。これらの矩形は縦方向に配置されており、ＳＢＳボードを比較例１においてと同様に処理した。測定された被覆質量は６ｌｂ／リームであったが、これはソリッドな１００％のスクリーン矩形を使用した比較例１において得られたものよりもはるかに高かった。生じるパターンはごく少量の接着剤が矩形パターンの先端部を越えて広がったのみであり、矩形の長辺に沿ったその蓄積は著しく少なかった。その代わり、著量の接着剤分散液が１００％のスクリーンストライプに隣接するブランク領域に流れたように思われ、１００％スクリーンストライプが実際に厚紙に接触した領域における接着剤分散液はほとんど維持されなかった。
【００２４】
比較例３
５つの１／８″の１００％のスクリーンストライプが、４つの１／８″の３０％のスクリーンストライプと交互に縦方向に配置されている、３つの約１″×１０″の矩形を備えたフレキソ印刷板を準備した。一番外側のストライプは、１００％のスクリーンストライプであった。矩形は、１００、１３３および１５０ｌｐｉの値で準備し、縦方向に配置した。ＳＢＳボードを比較例１においてと同様に処理したが、ただし、１４０ｆｔ／分の線速度で行った。矩形パターンの端部には大量の接着剤が蓄積された。矩形の先端部では顕著なプーリングが見られ、その結果、接着剤が先端部の約１インチ越えて広がっている、テーパ形のパターンが生じた。
【００２５】
比較例４
約１″×１０″の矩形を４つ備えたフレキソ印刷板を準備した。２つの矩形は、縦方向の１／８″の８０％のスクリーンストライプと、１／８″の２０％のスクリーンストライプとが交互に配置されていた。１つの矩形では、一番外側のストライプが８０％のスクリーンストライプであり、これはつまり８０％のストライプ５つと、２０％のストライプ４つとが交互に配置されており、かつもう一方の矩形では、このパターンが逆になっているということである。他の２つの矩形も同様であるが、しかし９０％と３０％の値を有していた。４つの矩形全てを１３３ｌｐｉの値で準備し、かつこれらは縦方向に配置されていた。ＳＢＳボードを、比較例１においてと同様に処理したが、しかし線速度は１４０ｆｔ／分であった。矩形の端部では大量の接着剤の蓄積が生じた。顕著なプーリングが、矩形の先端部で見られ、その結果、接着剤が先端部の約１インチ越えて広がっている、テーパ形のパターンが生じた。
【００２６】
比較例５
比較例４においてと同様に、１″×１０″の矩形を４つ備えたフレキソ印刷板を準備したが、ただしその値は１５０ｌｐｉであった。比較例１においてと同様に試験を実施したが、しかし線速度は１４０ｆｔ／分であった。矩形の端部では大量の接着剤の蓄積が生じた。矩形の先端部では、顕著なプーリングが見られ、その結果、接着剤が先端部の約１インチ越えて広がっている、テーパ形のパターンが生じた。
【００２７】
例６
約１″×１０″の矩形を４つ有するフレキソ印刷板を準備した。２つの矩形は、１／１６″の５０％のスクリーンストライプ１０個と、１／１６″の０％のスクリーンストライプ９つとが交互に配置されており、一番外側のストライプが濃いストライプである。１つは１００ｌｐｉで準備し、かつ他方は１５０ｌｐｉで準備した。他の２つの矩形は同様であったが、ただし７５％および０％の値を有していた。４つ全ての矩形は、縦方向に配置されていた。ＳＢＳボードを比較例１においてと同様に処理したが、しかし線速度は１４０ｆｔ／分であった。矩形の端部に接着剤の顕著な蓄積はなかった。実質的に矩形の先端部にはプーリングは見られず、かつ実質的に先端部を越えた接着剤の広がりはなかった。上記の順番での各パターンの被覆質量は、それぞれ５．３、７．４、６．２および５．７ｌｂ／リームであった。
【００２８】
例７
約１″×１０″の矩形を２つ備えたフレキソ印刷板を準備した。この矩形は、１／１６″の５０％のスクリーンストライプ１０個と、０％のスクリーンストライプ９つとが交互に配置されており、一番外側は濃いストライプであった。２つの矩形はそれぞれ、幅１／３２″および１／１６″の０％のストライプを有していた。濃いストライプは、１００ｌｐｉで準備され、かつ矩形は縦方向に配置されていた。ＳＢＳボードは、比較例１においてと同様に処理し、全ての矩形に関して＞５ｌｂｓ／リームの被覆質量が生じた。矩形は、矩形の端部において顕著な接着剤の蓄積を示さなかった。実質的に矩形の先端部には、プーリングは見られず、かつ実質的に先端部を越えた接着剤の広がりはなかった。
【００２９】
比較例８
２つの矩形を準備し、例７においてと同様に評価したが、これらはそれぞれ、幅１／６４″および３／１２８″のストライプを有していた。１／６４″のストライプを有する矩形によりもたらされる被覆質量は、７．７ｌｂｓ／リームであり、他方、３／１２８″のストライプを有するものは測定することができない堆積パターンを生じた。顕著な蓄積およびプーリングがこれらの矩形で見られ、かつ実質的に先端部を越えた接着剤の広がりが見られた。
【００３０】
例９
折りたたんで、ゴルフボールが２つ入るカートンが得られるように設計された厚紙カットアウトを、例１においてと同様にフレキソ印刷機で処理したが、ただし、以下の点が異なっていた。装置の幅方向に中波の赤外線ランプを９つ備えた、衝撃空気を用いる、１５″（長さ）×１２″（幅）のＸｅｒｉｃＷｅｂ乾燥機で付加的な乾燥を実施した。アニロックスローラーは、６４ＢＣＭの方形ローラーであり、印刷機速度は約３００ｆｔ／分であった。接着剤は、折り畳み可能な厚紙のカットアウト上に、１／１６″の、それぞれ１００％の濃いストライプと０％の薄いストライプが交互に配置されたフレキソ印刷板のパターンを使用して複数箇所に施与した。接着剤の堆積は極めて正確であることが判明し、その際、実質的にカットアウトの意図されていない箇所に接着剤が現れることはなかった。高速の印刷機速度は可能であるが、しかし装置の乾燥容量はこのような高速に対応することができなかったように思われる。
【００３１】
例１０
３つのアニロックス設定のそれぞれに関して、５つの異なったハーフトーンドットのパターンを示す、５×３の矩形ブロックの配列を有するフレキソ印刷板を準備した。濃いストライプと薄いストライプは使用しなかったが、ドット間のスペースが、薄いストライプと同じ機能を果たした。つまり、これらは、ドットが厚紙に対してプレスされる接触領域からスキージングされる接着剤分散液を収容した。これらのパターンは以下のとおりである。
【００３２】
＃１：６５ｌｐｉ、４５％のスクリーン、方形「ドット」、７５°。
【００３３】
＃２：上半分は＃１と同じであるが、下半分は、ウェブの方向に配置された３ミリの線を有する。これらはブランクの領域によって分離されていた。
【００３４】
＃３：６５ｌｐｉ、４０％のスクリーン、方形「ドット」、９０°。
【００３５】
＃４：４５ｌｐｉ、１０％のスクリーン、方形「ドット」、９０°。
【００３６】
＃５：上半分、６５ｌｉｐ、１０％のスクリーン、方形「ドット」、９０°、下半分、ウェブの方向に配置された等間隔の３ミリの線。
【００３７】
＃６：ウェブの方向に対して垂直な、中央を横断する幅１／１６″のブランクのバンドを有するダイアモンドパターンの５ミリの線（つまり該ダイアモンドの反対側の角と接続する）。
【００３８】
該印刷板を、Ｈａｒｐｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られるバンドタイプのアニロックスローラーを備えた、５ステーション式のフレキソ印刷機Ｍａｒｋ Ａｎｄｙ ４１５０に取り付けた。該ローラーは、以下の３つのバンドを有しており、これらはすべて４５°の方形のデザインであった：
バンド１−４０ＣＰＩ、４５ＢＣＭ、
バンド２−４５ＣＰＩ、４０ＢＣＭ、
バンド３−４５ＣＰＩ、３５ＢＣＭ。
【００３９】
接着剤分散液（比較例１において使用したものと同じ）を、印刷機の、１００ｆｔ／分で運転される３つ目のステーションで適用した。被覆質量は、被覆厚さから推定したが、これはマイクロメートルで測定したものであった。マイクロメートルの読み取り値および推定された質量は以下のとおりであった。
【００４０】
【表１】
【００４１】
全てのパターンは、矩形の先端を越えた接着剤の広がりはごく少量であり、矩形の長辺に沿った堆積はごくわずかであった。パターン＃１および関連するパターン＃２は、高い接着剤供給量に基づいて全体的に最も良い結果をもたらした。これらのパターンに関して、著量の接着剤分散液が、矩形を作っているドットに隣接するブランク領域に流れたように思われる。しかし、実質的に接着剤分散液はパターン＃２または＃５の線を有する領域に流れず、従って、実質的にプーリングはなく、かつ接着剤分散液の、ハーフトーンの矩形の先端の前方領域への流れはなかった。アニロックス配置の変更は、これらの運転において大きな影響は与えなかった。従って、適切な百分率のスクリーン範囲内での分割されていないハーフトーン領域の接着剤適用領域を使用するフレキソ印刷板は、本発明による良好な接着剤供給をもたらすことができる。
【００４２】
本発明を特別な実施態様を参照しながらここで説明し、かつ記載したが、本発明は、記載された具体例に限定されることを意図するものではない。むしろ種々の変更は、本発明から逸れることなく、クレームの範囲および均等の範囲内で具体的に行うことができる。
【技術分野】
【０００１】
厚紙はしばしば、厚紙を折りたたんで封止し、閉じて完成されるカートンに画像および／またはテキストを形成する画像および／またはテキストを準備するために、フレキソ印刷法によって印刷される。フレキソ印刷では、インクが容器から供給され、該インクをその後厚紙に転移するためのパターンロールへと移すアニロックスローラーからインクが転移される。カートンを封止するためには、厚紙の所定の箇所に接着剤を適用する必要もあり、厚紙を折って形にし、熱を適用した時に、該接着剤が軟化して、カートンが封止される。しかし接着剤は印刷インクよりもはるかに高い塗布量で厚紙上に被覆する必要があり、従って一般には、このような高い塗布量の適用が可能な被覆装置を使用して、別個の操作で厚紙に適用されている。グラビアロール、ドクターブレード、ノズルおよびホイールがこの目的のために通常使用される。このような装置を使用するためには、別個のプロセスが必要であるが、これはしばしば印刷された厚紙の回収と、該厚紙の被覆プロセスへの搬送を必要とし、ひいては操作を複雑にし、かつコストを追加するものである。これらの、およびその他の理由により、別個の装置を使用する必要なしに印刷された厚紙に接着剤を適用する方法があれば包装産業では歓迎すべきである。
【０００２】
発明の概要
本発明は、支持体上に接着剤組成物を含む接着領域を形成する方法を提供する。この方法は、
ａ）溶剤中の接着剤組成物の分散液を、フレキソ印刷機のアニロックスローラー上に施与する工程、ここで、接着剤組成物は接着剤ポリマーを含有し、
ｂ）前記アニロックスローラーをフレキソ印刷板と接触させて前記分散液の一部を前記フレキソ印刷板へ移す工程、ここで、フレキソ印刷板は、前記支持体上の接着剤領域とほぼ一致する形状を有する接着剤適用領域を有しており、
ｃ）前記フレキソ印刷板を支持体と接触させて前記分散液を前記支持体に移す工程、および
ｄ）前記支持体上の前記分散液を乾燥させて接着剤領域を形成する工程
を含む。
【０００３】
発明の詳細な説明
本発明は、支持体上に接着剤分散液を適用する方法を提供する。一般に、支持体は厚紙であるが、しかしその他の印刷可能なウェブ材料（たとえば紙、プラスチックフィルム等）も同様に処理することができる。簡潔性の理由で、「厚紙」という用語は、以下では関連する議論がその他の支持体にも該当するとの理解で使用される。この方法はフレキソ印刷法を使用し、かつたとえば標準的なマルチステーション式フレキソ印刷機の、支持体上にテキストまたは絵のような画像を印刷するステーションの一つで行うことができる。接着剤分散液はフレキソ印刷により適用する場合には、画像（インク）の印刷と同時に適用することができ、適用工程が１つ節約される。乾燥させて溶剤（通常は水）を除去した後は、最終的に印刷された厚紙上の予め適用された接着剤を引き続き熱により活性化して、該厚紙から作成されたカートンを封止することができる。本発明により、有効性のために必要とされる塗布量のレベル、つまりフレキソ印刷によりもたらされるインクの塗布量のレベルよりも顕著に高いレベルで接着剤を適用するためにフレキソ印刷法を使用することが可能になる。このようにして適用された接着剤は、たとえば板紙カートンを封止するためにホットメルト接着剤に代えて使用することができる。
【０００４】
発明者らは、十分な量の接着剤を均一に、かつ十分に制御された方法で適用することは、標準的な技術を用いたフレキソ印刷法では達成が困難であることを見いだした。アニロックスローラーと、フレキソ印刷板との組み合わせの大多数は、接着剤の塗布量が不十分であるか、または厚紙上に塗布されるために必要とされる体積が高いことによる接着剤のプーリング（ｐｏｏｌｉｎｇ）に基づいた配置の制御が不十分であるという結果を生じる。発明者らは、高体積のアニロックスローラーを、十分な塗布量で接着剤を塗布する努力において使用することは、それ自体が問題を生じることを見いだした。このようなローラーは一般に摩耗性が高く、かつ金属製のやすりのような働きをするドクターブレード上で急速に消耗する。
【０００５】
しかしながら、アニロックスのデザインとフレキソ印刷板の配置の特定の組み合わせによって、比較的中程度の体積のアニロックスローラーを使用しながらも、ユーザーが接着剤分散液を厚紙の所望の領域に、均一に、かつ高い塗布量のレベルで転移させることができることが判明した。発明者等は、適切なフレキソ印刷板は、適用領域において、接着剤のプーリングを回避しながら十分に高い塗布量の接着剤を提供するために、一定の範囲で平均的な被覆率を提供するものであることを見出した。
【０００６】
プーリングは、接着剤分散液がフレキソ印刷板の前方へ押しやられ、かつ接着剤が望まれていない支持体の領域に塗布される結果を生じるために回避すべきである。プーリングの問題は、少なくとも部分的に、フレキソ印刷板の凸部で必要とされる高い塗布量の接着剤分散液の存在の結果であると思われる。発明者らは、印刷板が支持体と接触する際に適用される圧力によって接着剤分散液の大部分が接触領域からスキージングされて隣接する領域に流れるということを見出した。これは本質的にフレキソ印刷の間にインクに起こる事象とは反対であり、この場合、インクの大部分は実際に接触した箇所にとどまる。しかし、発明者らは、接着剤分散液を必要とされる高い塗布量で適用する際には、ほぼ反対のアプローチをとる必要があることを見出した。従って本発明により使用するためのフレキソ印刷板は、厚紙に高い塗布量で塗布された分散液が意図していない領域にプールされ、かつあふれることを回避するために、スキージングされた大量のインクを収容するように設計されている。平均的な被覆率が一定レベル以下に維持されれば、スキージングは局所的に発生し、かつプーリングが回避される。
【０００７】
本発明の方法および装置を使用する場合には、少なくとも１００ｆｔ／分、または少なくとも２００ｆｔ／分の速度、あるいは少なくとも３００ｆｔ／分の速度であっても、接着剤を高い塗布量で被覆することが可能である。固有の上限は知られていないが、この速度は、一般に典型的なフレキソ印刷法の速度を超えるものではない。従ってこの速度は一般に最大で６００ｆｔ／分、または最大で５００ｆｔ／分である。このような速度は、フレキソ印刷機に比例し、いくつかの実施態様では、接着剤分散液は、印刷機のステーションの１つ、一般にはインクステーションの後方において支持体に適用することができる。適用される接着剤の質量は、乾燥質量を基準にして、少なくとも５ｌｂ／リーム（つまり５ｌｂ／３０００ｆｔ2）、一般に少なくとも６ｌｂ／リーム、および最も典型的であるのは、少なくとも７ｌｂ／リームである。これはフレキソ印刷インクよりもはるかに高い塗布量であり、一般に印刷された領域において乾燥質量を基準として約０．７〜１．５ｌｂ／リームである。
【０００８】
フレキソ印刷板
フレキソ印刷板は、接着剤分散液を十分な大きさの支持体上の１もしくは複数の領域に、該接着剤が良好な接着能を有するように、たとえば折られたカートンの封止が保証されるように塗布するよう設計されている。この領域は、接着剤を適用するために使用される正確なパターンとは無関係に、一般に少なくとも０．０６ｉｎ2、およびさらに一般には少なくとも０．１０ｉｎ2の領域を被覆する。より一般的であるのは、接着剤領域がそれぞれ少なくとも０．５ｉｎ2、または少なくとも１．０ｉｎ2、または少なくとも４．０ｉｎ2を被覆する。この領域は一般に円形であるか、長方形であるか、あるいは任意の形状であってもよい。
【０００９】
支持体上の接着性の領域は、フレキソ印刷板上で相応する接着剤の適用領域によって被覆される。これらは任意の形状であってよいが、しかし一般に円形もしくは矩形のパッチが使用される。発明者らは、接着剤適用領域における平均的な被覆率は一般に７５％を超えないことを見いだした。いくつかの場合には、この被覆はプーリングを回避するために、最大で６５％、または最大で６０％、５５％、または５０％である。十分な接着剤の被覆をもたらすために被覆は一般に少なくとも３０％、または少なくとも３５％もしくは４０％である。この文脈で使用しているように、被覆率とはフレキソ印刷板のパターン自体を意味しており、接着剤の被覆領域における、最終的にその上に接着剤を備えた支持体表面の実際の百分率を意味するものではない。上記のとおり、接着剤分散液の大部分は、実際の印刷板と支持体との接触領域に隣接する領域にスキージングされるので、実際に接着剤によって被覆される所定の領域内での領域の部分は一般に、フレキソ印刷板のハーフトーン領域におけるドットの接触領域により規定されるものよりも著しく大きい。
【００１０】
適切な平均被覆率を提供するために適切な１つの方法は、濃い（ｈｅａｖｙ）ストライプと薄い（ｌｉｇｈｔ）ストライプとが交互に配置されるフレキソ印刷板のパターンを使用することである。この場合、印刷板上の接着剤適用領域を横断する平均被覆率は、単に濃い領域と薄い領域との被覆率の質量平均である。たとえば濃いストライプが、９０％の被覆率を有しており（つまり９０％のグレースケールスクリーンで製造される）、かつ薄いストライプが同じ幅を有し、かつ０％の被覆率である場合、平均被覆率は４５％である。ストライプは、縦方向であっても、つまりウェブの移動方向であっても、横方向であっても、あるいは中間的な角度であってもよい。これらのストライプは、直線であっても曲線であってもよく、かつ狭いものであってもよいし、特定の限定はない。一般に、ストライプの幅は少なくとも１／６４″であるか、または少なくとも１／３２″、１／１６″、または１／８″である。一般に、ストライプの幅は、プーリングを回避するために、最大で１／２″、または最大で１／４″である。
【００１１】
濃いストライプと薄いストライプは、同じ幅であっても異なった幅であってもよい。一般に、個々の濃いストライプの幅対薄いストライプの幅との比率は、少なくとも１：２、または少なくとも３：４、または少なくとも９：１０である。一般にこの比率は最大で２：１、最大で４：３、または最大で１０：９である。これらの全ての比率は、接着剤適用領域にわたる薄いストライプの幅の全累積に対する濃いストライプの幅の全累積にも該当する。いくつかの場合には、濃いストライプは、すべて同じ幅であってもよいが、必ずしもそうでなくともよい。
【００１２】
濃いストライプは、ソリッド部が少なくとも５０％、または少なくとも６０、７０、８０または９０％、あるいはソリッド部１００％であってもよい。薄いストライプは、ソリッド部が最大で４０％、または最大で３０、２０、または１０％であるか、あるいはソリッド部が０％であってもよい。
【００１３】
ストライプは、任意の形状のドットを使用して、線のインチ長さあたり、任意の数の線で印刷することができる。一般に、約６５〜１５０ｌｐｉ（線／線のインチ長さ）が使用される。ドット形状の例は、楕円形、円形、および方形である。線は任意のセル角度であってよいが、しかし一般には約１７°〜９０°の範囲である。
【００１４】
チェッカー盤のパターンまたは他のパターンもまた、上記の範囲内での平均的な被覆率を提供するために使用することができる。チェッカー盤またはその他のパターンのための特徴の被覆率、およびこれらの幅は、ストライプに関して上記で記載されたものであってよい。または、ストライプまたはその他の特徴に分割しないで、単純に連続的なハーフトーン領域を適用してもよい。
【００１５】
アニロックスローラー
本発明による使用のために適切なアニロックスローラーは、比較的中程度の体積のものである。ローラーの体積は、１０億立方ミクロン／ｉｎ2（ＢＣＭ）で測定され、かつ適切な数値は一般に少なくとも２５ＢＣＭ、およびさらに一般的であるのは少なくとも３０ＢＣＭである。この体積は、一般に最大で５５ＢＣＭ、およびさらに一般的であるのは最大で４５または４０ＢＣＭである。しかしいくつかの状況では、６０または６５ＢＣＭのボリュームを使用することができる。従来技術から公知の任意のアニロックスパターンを本発明により使用することができる。１つの適切な例示的パターンは、斜線板（ｔｒｉｈｅｌｉｃａｌ）ローラーである。４５°の方形（ダイヤ形（ｑｕａｄ））または３０°もしくは６０°の六角形（ハニカム形）の配置も適切である。適切なＣＰＩ（ｃｅｌｌｓ ｐｅｒ ｌｉｎｅａｒ ｉｎｃｈ）値は一般に少なくとも３０ＣＰＩであるか、または少なくとも３５ＣＰＩである。一般的な上限値は、５５ＣＰＩであるか、または５０ＣＰＩである。一般に、この値は、３０〜４５ＣＰＩの範囲である。
【００１６】
接着剤分散液
接着剤は、接着剤組成物の分散液の形で提供される。「分散液」という用語は、溶液、エマルション、ラテックス、マイクロエマルション等を含むものと理解される。多くの実施態様では、接着剤分散液は、水性のエマルションであるか、分散液であるが、しかし他の溶剤も水に代えて、あるいは水に加えて使用することができる。ここで使用する「水性」という用語は、溶剤の少なくとも５０質量％が水であることを意味する。接着剤組成物とは、分散液の非溶剤部分全てを意味しており、これは１もしくは複数の接着剤樹脂を含有している。いくつかの実施態様では、その他の材料、たとえば粘着性付与剤、顔料、染料、ワックスおよびアルキドの存在は、接着剤を機能化するためには望ましくはなく、このような場合には、これらのいずれか、もしくは全てを接着剤分散液から排除することが望ましい。
【００１７】
接着剤樹脂分散液の１つの例は、Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ、ＰＡのＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名Ａｉｒｆｌｅｘ（登録商標）ＥＦ９９００で販売されているエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）分散液である。発明者らは、この接着剤が一般には表面粘着性をほとんど示さないか、または示さないために、取扱いを容易にするが、しかし使用において高い接着強度をもたらすことを見出した。他のＥＶＡポリマー、たとえば米国特許第７，２３８，１４９号に開示されているポリマーも使用することができ、その全ての内容を、ここに参照することによって取り入れる。一般に適切な接着剤分散液は、１５０〜１０００ｃｐｓ、より一般的には３００〜７００ｃｐｓの粘度と、一般に４５質量％〜５５質量％の固体含有率を有する。いくつかの実施態様では、分散液中で使用される接着剤ポリマーは、２０℃／分の加熱速度で示差走査熱分析（ＤＳＣ）により測定して、３５℃〜１１０℃、さらに一般的には５０℃〜９０℃の範囲の結晶融点Ｔmを有している。一般にポリマーは、米国特許第７，２３８，１４９号に記載されているように６．２８ｒａｄ／ｓｅｃで測定して、１１５℃で少なくとも１×１０4ダイン／ｃｍ2の引張貯蔵弾性率を有する。いくつかの実施態様ではポリマーは、２０℃／分の加熱速度でＤＳＣにより測定して、５〜１００ジュール／グラム、さらに一般的には１５〜７０ジュール／グラムの範囲の融解熱（ΔＨf）を有する。一般にポリマーは、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニルの重合された単位を１５〜９０質量％、エチレンの重合された単位を１０〜８５質量％を含有する。さらに一般的には、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニル単位２５〜８０質量％とエチレン単位２０〜７５質量％とが存在する。いくつかの実施態様では、ポリマーは、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニルの重合された単位を１５〜８０質量％とエチレンの重合された単位を２０〜８５質量％と他のモノマーの重合された単位を０〜１０質量％含有するエチレン・酢酸ビニル接着剤ポリマーである。いくつかの実施態様では、他のモノマーは不飽和カルボン酸である。限定的ではない例は、アルケノン酸、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、およびイソクロトン酸、およびα，β−不飽和アルケンジオン酸、たとえばマレイン酸、フマル酸、およびイタコン酸である。エチレン・酢酸ビニル接着剤ポリマー中にこれらの酸が存在する場合には、これらの酸は一般に０．２〜１０質量％、さらに一般的には０．５〜５質量％の量で含有されている。
【００１８】
他の適切な接着剤は、たとえば米国公開第２００５／０１００７５４Ａ１号および第２００７／０２９２７０５Ａ１号に記載されているような、水性分散液として提供されている熱可塑性樹脂を含む。たとえばこのような分散液は、約５ミクロン未満の体積平均粒径を有する分散したポリマー相を含んでいてよい。適切な熱可塑性樹脂は、エチレンベースのポリオレフィンおよびプロピレンベースのポリオレフィンおよびこれらのコポリマーを含む。
【００１９】
接着剤分散液の適用
接着剤分散液は、標準的なフレキソ印刷機を使用して適用することができる。これは単独で、またはインク画像を印刷するために使用される印刷機と同じもので行うことができる。後者の場合には、接着剤分散液は一般に、インクが印刷された後に適用されるが、しかしこれは必ずしもそうである必要はない。分散液を適用した後に、厚紙は一般に乾燥炉中を通過して溶剤が気化され、かつ乾燥した接着剤組成物が、厚紙上の接着剤領域の形で提供される。接着剤領域の形状は実質的に、フレキソ印刷板上の接着剤適用領域のものとマッチする。
【００２０】
実施例
全ての適用速度は、ｌｂｓ／リームの乾燥ベースで示されており、この場合、１リームは、３０００ｆｔ2である。
【００２１】
比較例１
縦方向に配置された一連の１″×１０″のソリッドな矩形と、１″×１″および１／２″×１／２″のソリッドな方形を有するフレキソ印刷板（全て１００％のスクリーン値）を準備する。該印刷板を、Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ、ＮＣのＨａｒｐｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手した標準的な５６〜６５ＢＣＭの容量の５０線の斜線型アニロックスローラーを備えた、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＯＨのＣｏｍｃｏ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｉｎｃ．社から入手可能な、１６″のＣＯＭＭＡＮＤＥＲ（登録商標）フレキソ印刷機に取り付けた。アニロックス容量に基づいて、予測される被覆質量は、約９ｌｂ／リームであった。接着剤分散液は、Ａｉｒｆｌｅｘ（登録商標）ＥＦ９９００であり、これはソリッド部５３％に調整されており、線速度１２０ｆｔ／分でＳＢＳボードに適用され、次いで熱風乾燥機に通過させた。実際に測定された乾燥被覆質量は、印刷された矩形の内部で測定してわずか３．３ｌｂ／リームであった。矩形のエッジ部では、適用プロセスの間にフレキソ印刷板に対して適用された圧力により生じた、スキージングされた接着剤分散液のプーリングに基づいて、大量の接着剤が蓄積された。顕著なプーリングは、矩形および方形の先端エッジ部においても生じ、その結果、先端エッジ部を越えて接着剤が広がった、テーパ形のパターンが生じた。このパターンは、１″×１０″のソリッドな矩形の先端エッジ部を１インチ以上越えて、および１″×１″のソリッドな方形の先端エッジ部をほぼ１インチ越えて広がっていた。
【００２２】
１／２″×１／２″のソリッドな方形も、所望の方形の堆積領域を越えて接着剤がほぼ０．５インチ広がっていた。
【００２３】
例２
縦方向に１００％のスクリーンストライプと０％のスクリーンストライプ（つまりブランク領域）とが交互に現れる、複数の約１″×１０″の矩形を有するフレキソ印刷板を準備した。一番外側のストライプは１００％のスクリーンストライプであった。これらの矩形は縦方向に配置されており、ＳＢＳボードを比較例１においてと同様に処理した。測定された被覆質量は６ｌｂ／リームであったが、これはソリッドな１００％のスクリーン矩形を使用した比較例１において得られたものよりもはるかに高かった。生じるパターンはごく少量の接着剤が矩形パターンの先端部を越えて広がったのみであり、矩形の長辺に沿ったその蓄積は著しく少なかった。その代わり、著量の接着剤分散液が１００％のスクリーンストライプに隣接するブランク領域に流れたように思われ、１００％スクリーンストライプが実際に厚紙に接触した領域における接着剤分散液はほとんど維持されなかった。
【００２４】
比較例３
５つの１／８″の１００％のスクリーンストライプが、４つの１／８″の３０％のスクリーンストライプと交互に縦方向に配置されている、３つの約１″×１０″の矩形を備えたフレキソ印刷板を準備した。一番外側のストライプは、１００％のスクリーンストライプであった。矩形は、１００、１３３および１５０ｌｐｉの値で準備し、縦方向に配置した。ＳＢＳボードを比較例１においてと同様に処理したが、ただし、１４０ｆｔ／分の線速度で行った。矩形パターンの端部には大量の接着剤が蓄積された。矩形の先端部では顕著なプーリングが見られ、その結果、接着剤が先端部の約１インチ越えて広がっている、テーパ形のパターンが生じた。
【００２５】
比較例４
約１″×１０″の矩形を４つ備えたフレキソ印刷板を準備した。２つの矩形は、縦方向の１／８″の８０％のスクリーンストライプと、１／８″の２０％のスクリーンストライプとが交互に配置されていた。１つの矩形では、一番外側のストライプが８０％のスクリーンストライプであり、これはつまり８０％のストライプ５つと、２０％のストライプ４つとが交互に配置されており、かつもう一方の矩形では、このパターンが逆になっているということである。他の２つの矩形も同様であるが、しかし９０％と３０％の値を有していた。４つの矩形全てを１３３ｌｐｉの値で準備し、かつこれらは縦方向に配置されていた。ＳＢＳボードを、比較例１においてと同様に処理したが、しかし線速度は１４０ｆｔ／分であった。矩形の端部では大量の接着剤の蓄積が生じた。顕著なプーリングが、矩形の先端部で見られ、その結果、接着剤が先端部の約１インチ越えて広がっている、テーパ形のパターンが生じた。
【００２６】
比較例５
比較例４においてと同様に、１″×１０″の矩形を４つ備えたフレキソ印刷板を準備したが、ただしその値は１５０ｌｐｉであった。比較例１においてと同様に試験を実施したが、しかし線速度は１４０ｆｔ／分であった。矩形の端部では大量の接着剤の蓄積が生じた。矩形の先端部では、顕著なプーリングが見られ、その結果、接着剤が先端部の約１インチ越えて広がっている、テーパ形のパターンが生じた。
【００２７】
例６
約１″×１０″の矩形を４つ有するフレキソ印刷板を準備した。２つの矩形は、１／１６″の５０％のスクリーンストライプ１０個と、１／１６″の０％のスクリーンストライプ９つとが交互に配置されており、一番外側のストライプが濃いストライプである。１つは１００ｌｐｉで準備し、かつ他方は１５０ｌｐｉで準備した。他の２つの矩形は同様であったが、ただし７５％および０％の値を有していた。４つ全ての矩形は、縦方向に配置されていた。ＳＢＳボードを比較例１においてと同様に処理したが、しかし線速度は１４０ｆｔ／分であった。矩形の端部に接着剤の顕著な蓄積はなかった。実質的に矩形の先端部にはプーリングは見られず、かつ実質的に先端部を越えた接着剤の広がりはなかった。上記の順番での各パターンの被覆質量は、それぞれ５．３、７．４、６．２および５．７ｌｂ／リームであった。
【００２８】
例７
約１″×１０″の矩形を２つ備えたフレキソ印刷板を準備した。この矩形は、１／１６″の５０％のスクリーンストライプ１０個と、０％のスクリーンストライプ９つとが交互に配置されており、一番外側は濃いストライプであった。２つの矩形はそれぞれ、幅１／３２″および１／１６″の０％のストライプを有していた。濃いストライプは、１００ｌｐｉで準備され、かつ矩形は縦方向に配置されていた。ＳＢＳボードは、比較例１においてと同様に処理し、全ての矩形に関して＞５ｌｂｓ／リームの被覆質量が生じた。矩形は、矩形の端部において顕著な接着剤の蓄積を示さなかった。実質的に矩形の先端部には、プーリングは見られず、かつ実質的に先端部を越えた接着剤の広がりはなかった。
【００２９】
比較例８
２つの矩形を準備し、例７においてと同様に評価したが、これらはそれぞれ、幅１／６４″および３／１２８″のストライプを有していた。１／６４″のストライプを有する矩形によりもたらされる被覆質量は、７．７ｌｂｓ／リームであり、他方、３／１２８″のストライプを有するものは測定することができない堆積パターンを生じた。顕著な蓄積およびプーリングがこれらの矩形で見られ、かつ実質的に先端部を越えた接着剤の広がりが見られた。
【００３０】
例９
折りたたんで、ゴルフボールが２つ入るカートンが得られるように設計された厚紙カットアウトを、例１においてと同様にフレキソ印刷機で処理したが、ただし、以下の点が異なっていた。装置の幅方向に中波の赤外線ランプを９つ備えた、衝撃空気を用いる、１５″（長さ）×１２″（幅）のＸｅｒｉｃＷｅｂ乾燥機で付加的な乾燥を実施した。アニロックスローラーは、６４ＢＣＭの方形ローラーであり、印刷機速度は約３００ｆｔ／分であった。接着剤は、折り畳み可能な厚紙のカットアウト上に、１／１６″の、それぞれ１００％の濃いストライプと０％の薄いストライプが交互に配置されたフレキソ印刷板のパターンを使用して複数箇所に施与した。接着剤の堆積は極めて正確であることが判明し、その際、実質的にカットアウトの意図されていない箇所に接着剤が現れることはなかった。高速の印刷機速度は可能であるが、しかし装置の乾燥容量はこのような高速に対応することができなかったように思われる。
【００３１】
例１０
３つのアニロックス設定のそれぞれに関して、５つの異なったハーフトーンドットのパターンを示す、５×３の矩形ブロックの配列を有するフレキソ印刷板を準備した。濃いストライプと薄いストライプは使用しなかったが、ドット間のスペースが、薄いストライプと同じ機能を果たした。つまり、これらは、ドットが厚紙に対してプレスされる接触領域からスキージングされる接着剤分散液を収容した。これらのパターンは以下のとおりである。
【００３２】
＃１：６５ｌｐｉ、４５％のスクリーン、方形「ドット」、７５°。
【００３３】
＃２：上半分は＃１と同じであるが、下半分は、ウェブの方向に配置された３ミリの線を有する。これらはブランクの領域によって分離されていた。
【００３４】
＃３：６５ｌｐｉ、４０％のスクリーン、方形「ドット」、９０°。
【００３５】
＃４：４５ｌｐｉ、１０％のスクリーン、方形「ドット」、９０°。
【００３６】
＃５：上半分、６５ｌｉｐ、１０％のスクリーン、方形「ドット」、９０°、下半分、ウェブの方向に配置された等間隔の３ミリの線。
【００３７】
＃６：ウェブの方向に対して垂直な、中央を横断する幅１／１６″のブランクのバンドを有するダイアモンドパターンの５ミリの線（つまり該ダイアモンドの反対側の角と接続する）。
【００３８】
該印刷板を、Ｈａｒｐｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られるバンドタイプのアニロックスローラーを備えた、５ステーション式のフレキソ印刷機Ｍａｒｋ Ａｎｄｙ ４１５０に取り付けた。該ローラーは、以下の３つのバンドを有しており、これらはすべて４５°の方形のデザインであった：
バンド１−４０ＣＰＩ、４５ＢＣＭ、
バンド２−４５ＣＰＩ、４０ＢＣＭ、
バンド３−４５ＣＰＩ、３５ＢＣＭ。
【００３９】
接着剤分散液（比較例１において使用したものと同じ）を、印刷機の、１００ｆｔ／分で運転される３つ目のステーションで適用した。被覆質量は、被覆厚さから推定したが、これはマイクロメートルで測定したものであった。マイクロメートルの読み取り値および推定された質量は以下のとおりであった。
【００４０】
【表１】
【００４１】
全てのパターンは、矩形の先端を越えた接着剤の広がりはごく少量であり、矩形の長辺に沿った堆積はごくわずかであった。パターン＃１および関連するパターン＃２は、高い接着剤供給量に基づいて全体的に最も良い結果をもたらした。これらのパターンに関して、著量の接着剤分散液が、矩形を作っているドットに隣接するブランク領域に流れたように思われる。しかし、実質的に接着剤分散液はパターン＃２または＃５の線を有する領域に流れず、従って、実質的にプーリングはなく、かつ接着剤分散液の、ハーフトーンの矩形の先端の前方領域への流れはなかった。アニロックス配置の変更は、これらの運転において大きな影響は与えなかった。従って、適切な百分率のスクリーン範囲内での分割されていないハーフトーン領域の接着剤適用領域を使用するフレキソ印刷板は、本発明による良好な接着剤供給をもたらすことができる。
【００４２】
本発明を特別な実施態様を参照しながらここで説明し、かつ記載したが、本発明は、記載された具体例に限定されることを意図するものではない。むしろ種々の変更は、本発明から逸れることなく、クレームの範囲および均等の範囲内で具体的に行うことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に接着剤組成物を含む接着剤領域を形成する方法であって、
ａ）溶剤中の接着剤組成物の分散液を、フレキソ印刷機のアニロックスローラー上に施与する工程、ここで、接着剤組成物は接着剤ポリマーを含有し、
ｂ）前記アニロックスローラーをフレキソ印刷板と接触させて前記分散液の一部を前記フレキソ印刷板へ移す工程、ここで、フレキソ印刷板は、前記支持体上の接着剤領域とほぼ一致する形状を有する接着剤適用領域を有しており、
ｃ）前記フレキソ印刷板を支持体と接触させて前記分散液を前記支持体に移す工程、および
ｄ）前記支持体上の前記分散液を乾燥させて接着剤領域を形成する工程
を含む、支持体上に接着剤組成物を含む接着剤領域を形成する方法。
【請求項２】
前記接着剤適用領域が、３５％〜６５％の範囲の平均的な被覆率を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記接着剤適用領域が、連続したハーフトーン領域からなる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ハーフトーンのスクリーン値が、３５％〜６５％の範囲である、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記接着剤適用領域が、交互に現れる濃いストライプと薄いストライプを含み、前記濃いストライプは、５０％〜１００％の範囲のスクリーン値を有しており、かつ前記薄いストライプは、０％〜４０％のスクリーン値を有している、請求項１または２記載の方法。
【請求項６】
前記濃いストライプ対前記薄いストライプの幅の比率が、１：２〜２：１の範囲である、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記濃いストライプと前記薄いストライプとが、それぞれ１／３２″〜１／８″の範囲の幅を有する、請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記濃いストライプと前記薄いストライプとが、前記印刷機上でのウェブの移動方向に対して平行に配置されている、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記アニロックスローラーが、２５ＢＣＭ〜６５ＢＣＭの範囲の体積を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記アニロックスローラーが、３０ＢＣＭ〜４０ＢＣＭの範囲の体積を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記接着剤領域中の前記接着剤組成物が、少なくとも５ｌｂ／３０００ｆｔ2の塗布量で存在する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
マルチステーション式フレキソ印刷機のステーションにおいて、付加的に画像を支持体上に作成する印刷機の運転の間に実施される、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記支持体が、厚紙を含む、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記分散液が、水性分散液である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記分散液が、１５０〜１０００ｃｐｓの範囲の粘度を有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記接着剤組成物が、エチレンベースのポリオレフィンまたはプロピレンベースのポリオレフィンを含む、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記接着剤ポリマーが、エチレン−酢酸ビニルポリマーを含む、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記エチレン−酢酸ビニルポリマーが、３５℃〜１１０℃の範囲の結晶融点と、１１５℃で少なくとも１×１０4ダイン／ｃｍ2の引張弾性率とを有する、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記エチレン−酢酸ビニルポリマーが、５〜１００ジュール／グラムの範囲の融解熱を有する、請求項１７または１８記載の方法。
【請求項２０】
前記エチレン−酢酸ビニルポリマーが、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニルの重合単位１５〜９０質量％およびエチレンの重合単位１０〜８５質量％を含む、請求項１７から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
前記エチレン−酢酸ビニルポリマーが、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニルの重合単位１５〜８０質量％、エチレンの重合単位２０〜８５質量％、および不飽和カルボン酸の重合単位０．２〜１０質量％を含む、請求項１７から２０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１】
支持体上に接着剤組成物を含む接着剤領域を形成する方法であって、
ａ）溶剤中の接着剤組成物の分散液を、フレキソ印刷機のアニロックスローラー上に施与する工程、ここで、接着剤組成物は接着剤ポリマーを含有し、
ｂ）前記アニロックスローラーをフレキソ印刷板と接触させて前記分散液の一部を前記フレキソ印刷板へ移す工程、ここで、フレキソ印刷板は、前記支持体上の接着剤領域とほぼ一致する形状を有する接着剤適用領域を有しており、
ｃ）前記フレキソ印刷板を支持体と接触させて前記分散液を前記支持体に移す工程、および
ｄ）前記支持体上の前記分散液を乾燥させて接着剤領域を形成する工程
を含む、支持体上に接着剤組成物を含む接着剤領域を形成する方法。
【請求項２】
前記接着剤適用領域が、３５％〜６５％の範囲の平均的な被覆率を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記接着剤適用領域が、連続したハーフトーン領域からなる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ハーフトーンのスクリーン値が、３５％〜６５％の範囲である、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記接着剤適用領域が、交互に現れる濃いストライプと薄いストライプを含み、前記濃いストライプは、５０％〜１００％の範囲のスクリーン値を有しており、かつ前記薄いストライプは、０％〜４０％のスクリーン値を有している、請求項１または２記載の方法。
【請求項６】
前記濃いストライプ対前記薄いストライプの幅の比率が、１：２〜２：１の範囲である、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記濃いストライプと前記薄いストライプとが、それぞれ１／３２″〜１／８″の範囲の幅を有する、請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記濃いストライプと前記薄いストライプとが、前記印刷機上でのウェブの移動方向に対して平行に配置されている、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記アニロックスローラーが、２５ＢＣＭ〜６５ＢＣＭの範囲の体積を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記アニロックスローラーが、３０ＢＣＭ〜４０ＢＣＭの範囲の体積を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記接着剤領域中の前記接着剤組成物が、少なくとも５ｌｂ／３０００ｆｔ2の塗布量で存在する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
マルチステーション式フレキソ印刷機のステーションにおいて、付加的に画像を支持体上に作成する印刷機の運転の間に実施される、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記支持体が、厚紙を含む、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記分散液が、水性分散液である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記分散液が、１５０〜１０００ｃｐｓの範囲の粘度を有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記接着剤組成物が、エチレンベースのポリオレフィンまたはプロピレンベースのポリオレフィンを含む、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記接着剤ポリマーが、エチレン−酢酸ビニルポリマーを含む、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記エチレン−酢酸ビニルポリマーが、３５℃〜１１０℃の範囲の結晶融点と、１１５℃で少なくとも１×１０4ダイン／ｃｍ2の引張弾性率とを有する、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記エチレン−酢酸ビニルポリマーが、５〜１００ジュール／グラムの範囲の融解熱を有する、請求項１７または１８記載の方法。
【請求項２０】
前記エチレン−酢酸ビニルポリマーが、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニルの重合単位１５〜９０質量％およびエチレンの重合単位１０〜８５質量％を含む、請求項１７から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
前記エチレン−酢酸ビニルポリマーが、ポリマーの全質量に対して、酢酸ビニルの重合単位１５〜８０質量％、エチレンの重合単位２０〜８５質量％、および不飽和カルボン酸の重合単位０．２〜１０質量％を含む、請求項１７から２０までのいずれか１項記載の方法。
【公表番号】特表２０１２−５０９１７２（Ｐ２０１２−５０９１７２Ａ）
【公表日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３７５０１（Ｐ２０１１−５３７５０１）
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６３９８０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５９４７２
【国際公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（５０８２８６８４３）ワッカー ケミカル コーポレイション (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６３９８０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５９４７２
【国際公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（５０８２８６８４３）ワッカー ケミカル コーポレイション (2)
【Ｆターム（参考）】
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