(57)【要約】  本発明は、従来のフレキソグラフィック印刷方法を使用して適用され得る、紙または板紙基板へ適用するための放射線硬化性バリアコーティング組成物を開示する。コーティング組成物は、１つ以上の疎水性脂環式放射線硬化性モノマー、１つ以上のアルコール官能性ワックスまたはステロール、及び１つ以上の他の疎水性ワックス材料を含む。これらの材料をともに組み込むことによって、他の放射線硬化性組成物と比較してコーティングのＭＶＴＲを低下させながら、向上した、より高い光沢をも生成する。本発明はまた、コーティング組成物を製造する方法、及びコーティング組成物を印刷する好ましい方法を開示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング組成物であって、
（ａ）４０％以上の１つ以上の疎水性脂環式モノマーと、
（ｂ）０．１〜１０％の１つ以上のアルコール官能性ワックスまたはステロールと、
（ｃ）０．１％〜１０％の１つ以上の疎水性ワックス材料と、を含み、
印刷可能な放射線硬化性バリアコーティング組成物である、コーティング組成物。
【請求項２】
前記疎水性脂環式モノマーが、式（Ｉ）：
【化１】
2016514175.tif 000012
の化学構造を有し、
式中、Ｒ１は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、及びシクロアルキル基からなる群から選択され、
Ｒ２は水素またはメチル基であり、
ｘは０または１であり、
ｙ≧１である、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項３】
前記疎水性脂環式モノマーが、以下の式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、及び式（Ｖ）：
【化２】
2016514175.tif 000013
（式中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、及びシクロアルキル基からなる群から選択される）、
【化３】
2016514175.tif 000014
（式中、Ｒ５は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、及びシクロアルキル基からなる群から選択される）、
【化４】
2016514175.tif 000015
（式中、Ｒ６及びＲ７は、それぞれ独立して、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、及びシクロアルキル基からなる群から選択され、
Ｒ８は水素原子またはアルキル基である）、
【化５】
2016514175.tif 000016
（式中、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、及びシクロアルキル基からなる群から選択され、
ｎは１または２であり、
ｍは０または１である）
からなる群から選択される化学構造を有する、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項４】
前記疎水性脂環式モノマーが、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートまたはジシクロペンテニルモノアクリレートである、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項５】
前記アルコール官能性ワックスまたはステロールが、１００〜３００ｍｇ  ＫＯＨ／ｇの範囲のヒドロキシル価を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項６】
前記アルコール官能性ワックスまたはステロールが、直鎖固体アルカノールまたはアルコール官能性分岐ポリオレフィンである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項７】
前記疎水性ワックス材料がパラフィンワックスである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項８】
２５℃で、１００ｓ−１で５０〜２０００ｃＰの粘度を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項９】
前記疎水性脂環式モノマーの量が、前記組成物の総量の６０重量％を超え、アルコール官能性ワックスまたはステロールの量が５重量％以下であり、他の疎水性ワックス材料の量が、５重量％以下である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項１０】
前記疎水性脂環式モノマー以外に、最大４０重量％の１つ以上の放射線硬化性モノマー、オリゴマー、または樹脂をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項１１】
紫外線の存在下で放射線硬化性モノマーの重合を開始する１つ以上の光開始剤をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のバリアコーティング組成物を、紙または板紙基板に印刷することを含む、印刷方法。
【請求項１３】
前記印刷方法がフレキソグラフィック印刷である、請求項１２に記載の印刷方法。
【請求項１４】
前記紙または板紙基板の坪量が、２００〜６００グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）の範囲であり、前記基板が滑らかな印刷受容表面を有する、請求項１２に記載の印刷方法。
【請求項１５】
前記印刷された前記コーティング組成物を化学線によって硬化させることをさらに含む、請求項１３または１４に記載の印刷方法。
【請求項１６】
前記プリント基板のコーティング重量が、約１〜４０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）の範囲である、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項１７】
前記プリント基板のコーティング重量が、約４〜１２ｇｓｍである、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項１８】
前記バリアコーティングが、印刷機を通過する１回のパスで、前記紙基板上に印刷され、化学線によって硬化する、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項１９】
印刷用インクを前記基板上に印刷して印刷画像を形成した後直ちに、前記バリアコーティングが、前記インク及び前記紙基板の前記印刷受容表面上に全て一度の印刷パスで重ね印刷される、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項２０】
前記インク及びバリアコーティングの適用が、複数回の印刷パスで実行される、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項２１】
前記印刷用インクが、平版オフセットインクまたはフレキソグラフィック印刷インクである、請求項１９または２０に記載の印刷方法。
【請求項２２】
前記バリアコーティングが、２つ以上の層として印刷され、各印刷パスの後、前記バリアコーティング層が化学線によって硬化される、請求項１２〜２１のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項２３】
一方が他方の前に来るように直列して印刷機上に設置された２つのフレキソグラフィック印刷ユニットを使用して、前記コーティング組成物を２つの層として適用することによって、前記バリアコーティングが、単回の印刷パスの間に２つ以上の層として印刷される、請求項１２〜２１のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項２４】
２つの層として直列に適用された前記バリアコーティングが、第２のフレキソグラフィック印刷ユニットを通過した後にのみ、化学線に露光される、請求項２３に記載の印刷方法。
【請求項２５】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のバリアコーティング組成物が、前記印刷機を通過する１回のパスの間に基板の印刷受容表面上に印刷され、前記バリアコーティングが、前記印刷機を通過する別のパスの間に前記基板の反対側に印刷される、フレキソグラフィック印刷の印刷方法。
【請求項２６】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のバリアコーティング組成物を含む、プリント基板。
【請求項２７】
紙または板紙基板上の被覆率が１００％レベルの印刷領域が、コーティングされていない基板のＭＶＴＲの２５％未満に低減されるＭＶＴＲを有する、請求項２６に記載のプリント基板。
【請求項２８】
紙または板紙基板上の被覆率が１００％レベルの印刷領域が、コーティングされていない基板のＭＶＴＲの１０％未満に低減されるＭＶＴＲを有する、請求項２７に記載のプリント基板。
【請求項２９】
前記疎水性脂環式モノマー、前記アルコール官能性ワックスまたはステロール、及び前記疎水性ワックス材料をともに最大８０℃の温度まで加熱して、ワックス組成物を前記コーティング組成物中に調合及び混合することを容易にすることを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のバリアコーティング組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年２月１９日出願の米国仮出願第６１／７６６，２４０に対する優先権を主張する。全ての出願は、その全体があらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、印刷可能な放射線硬化性高光沢バリアコーティング組成物に関し、詳細には、脂環式モノマーと組み合わせたアルコール官能性ワックスまたはステロール及び追加の疎水性ワックス材料を含む、バリアコーティング組成物に関する。
【０００３】
包装用途で使用される紙及び板紙材料は、外部環境の湿気からパッケージ内部の乾燥品を保護するためのバリア性を必要とする。先行技術に記載されている紙基板のバリアコーティングは、耐水性、耐グリース性、または耐薬品性を付与することができる。これらは、紙を通して水蒸気透過率を減少させることができる。また、バリアコーティングは、基板を介して他の好ましくない化学物質の移動を防止することができる。これらのバリアコーティングの機能は、食品及び非食品包装用途用の多くの紙包装の用途のために特に有用である。パッケージングは、高湿度条件において、衣類及び粉末材料を、湿気の侵入から保護するために必要とされる。反対に、使い捨ての紙コップは、その液体内容物を保持するために必要とされる。ある場合では、紙の製造工程中に適用されるバリアコーティングは、これらのパッケージングの要件を満たすのに十分であり得るが、そのようなコーティングされた材料はまた、広く理解されている限定を有する。例えば、ポリオレフィン系ワックス材料は、紙の上にコーティングまたはラミネートされた場合に、効果的なバリアを提供することができるが、そのようなワックスコーティングは、低光沢、高コーティング重量を有し、紙のリサイクル性を妨げる。また、紙製造中に適用されるバリア処理は、例えば、印刷、スタンピング、また紙パッケージの接着等のその後の工程に悪影響を与え得る。
【０００４】
先行技術はまた、オフセット印刷、フレキソグラフィック印刷、インクジェット印刷、または他の手段により、基板上にインクを印刷する前または後に、パッケージの選択された領域に適用することができる紙に印刷可能な効果的なバリアコーティングの例を教示する。当技術分野で公知のそのようなバリアコーティングは、溶剤系塗料、水性塗料、または１００％固体コーティングとして構成され得る。疎水性脂環式骨格を有する材料をコーティングに組み込むことによって、特に、水蒸気の硬化性を低下させることで、それらの固有のバリア性を改善することが、当該技術分野で周知である（例えば、Ｊ．Ｍ．Ｏｌｉｖｅｒ、Ｄ．Ｓ．Ｂａｂｃｏｃｋ、「Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ  ｏｎ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ＵＶ／ＥＢ  Ｃｕｒｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、ＲａｄＴｅｃｈ  ２０１２  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ参照）。バリア材料で脂環式材料の性能に寄与すると考えられる要因は、（ａ）（水蒸気溶解度を低下させる）、脂環式炭化水素基を含む脂環式骨格の疎水性、（ｂ）（水蒸気拡散率を低下させる）硬化材料で実現される高架橋密度、及び（ｃ）（また、浸透拡散率を低下させる）低セグメント運動性を有する剛性の脂環式骨格構造である。
【０００５】
また、疎水性ワックス材料をバリアコーティング内に組み込んで、耐水性を増加させ、水蒸気の透過性を低下させることができることも周知である。しかし、疎水性ワックス材料のこの使用を教示している従来技術の方法は、コーティング組成物に組み込まれた際の、その使用に伴う光沢のない表面外観及び低光沢に対処するものではない。放射線硬化性コーティングの外観及び光沢は、疎水性ワックス材料の溶解性及び結晶性の乏しさに関連する。ワックス材料は、一般に、コーティングマトリックス中の溶液または均一分散体を形成することができない。相溶性が乏しいワックス材料は、それらが光沢に寄与する鏡面反射を減少させる結晶及び非晶質の凝集体を形成する、コーティング表面に蓄積する。疎水性ワックス材料の低屈折率はまた、コーティングの光沢を減少させる。
【０００６】
光沢は、包装用途のための放射線硬化性コーティングの、重要かつ非常に好ましい特性である。高レベルの光沢を有するクリアコーティングは、下地の印刷画像をより鮮明かつカラフルに見せる。高光沢は、放射線硬化性コーティングにおいて、不揮発性固体の１００重量％に近づき得る高い固体レベルよって、実現することができる。高い固体レベルは、放射線硬化性コーティングが紙表面上に滑らかな表面を有する連続的なコーティングを形成する能力に寄与する。紙包装に関連するいくつかの用途では、バリアコーティング及び光沢コーティングの両方としての、二重の役割で機能する放射線硬化性コーティングを設計することが非常に好ましくあり得る。疎水性ワックスをより低いＭＶＴＲのコーティングに組み込むことによって、バリア性能と光沢との間のトレードオフが強制的に行われる。
【０００７】
先行技術は、水または有機溶媒を含む他のバリアコーティングを開示する。これらの他のコーティングの種類は、印刷されたコーティングから水または溶媒を除去するために、印刷機上の乾燥能力を必要とする。印刷方法における溶媒の揮発性有機化合物の発生は、一部の地域では、環境基準によって調整及び制限される。本発明のコーティング中に水または揮発性固体が存在しないことは、技術的利点である。水または有機溶媒を含むいくつかのバリア材料はまた、フレキソグラフィック印刷方法と適合する適切なレオロジーまたは化学的性質を欠き得るため、従来のフレキソグラフィック印刷方法において、紙または板紙に適用することができない。本発明のコーティングは、それを必要とする基板の領域に選択的に適用することができ、一方、これらの他のバリア材料は、全ての紙または板紙の上に均一に適用されなければならない。本発明の印刷可能なバリアコーティングは、紙パッケージの構成中に基板表面上に生成することができる印刷インクまたは表面特徴上に、適用することができる。印刷適性は重要な技術的利点である。
【０００８】
また、先行技術は、ホットメルトバリア、及び任意の水または揮発性溶剤を含む必要がない溶融ワックスバリアを開示するが、これらの種類のコーティングは、室温では固体材料である。これらは溶融するために室温を超えて加熱する必要があり、したがって、これらの材料もまた、従来のフレキソグラフィック印刷方法と互換性がない。本発明のコーティングは、選択された領域で紙または板紙上に印刷されるまで、かつ化学線によって硬化するまでは、液体のままである。また、紙上のホットメルト及び溶融ワックスバリアは、低光沢、光沢のない曇った外観、接着不良、及び滑りやすさ等の他の欠陥を有し得る。
【０００９】
従来技術はまた、紙包装材料のバリア層として用いることができる積層ポリエチレンフィルムを開示するが、積層方法は、全ての紙または板紙の表面上に均一にバリア膜を適用する。積層バリアフィルムは、フレキソグラフィック印刷方法、または任意の他の想定される印刷方法によって、基板に選択的に適用することができない。
【００１０】
先行技術に開示されているいくつかのバリアコーティングは、ハロゲン化ポリマーまたはハロゲン化ワックスを含む。ハロゲン化コーティング材料は、環境に好ましくない影響を与え、特殊な材料の廃棄を必要とすることが多い。本発明のコーティング組成物は、任意のハロゲン化有機材料の使用に依存しない。
【００１１】
本発明は、印刷可能な放射線硬化性で高光沢のバリアコーティング組成物に関する。本発明の主な技術的利点は、コーティングが紙または板紙のインク受容面上に印刷され、化学線に露光された後に、認められる。この組成物を用いたプリント基板は、他の従来の放射線硬化性コーティングでは達成できない、低ＭＶＴＲ及び高光沢からなる特性の組合せを実現する。先行技術は、他の印刷可能な放射線硬化性バリアコーティング組成物を開示するが、これらの他の組成物のいずれにおいても、紙または板紙上に印刷する際の低ＭＶＴＲと高光沢の組合せは特許請求されていない。
【００１２】
本発明は、以下の組成物、すなわち、１つ以上の疎水性脂環式放射線硬化性モノマー、１つ以上のアルコール官能性ワックスまたはステロール、及び１つ以上の追加の疎水性ワックスを含む紙包装のための印刷可能なバリアコーティング組成物について説明する。紙または板紙のインク受容面上に印刷され、硬化された後、印刷物は、低ＭＶＴＲを有し、硬化された表面は、アルコール官能性物質によって向上した、より高い光沢を有する。従来技術は、放射線硬化性である他の印刷可能なバリアコーティング組成物を開示する（例えば、ＷＯ２０１２／０６１７０４は、放射線硬化性バリアコーティングを有する連包装材料を開示している）。また、先行技術は、バリア材料で使用される疎水性脂環式放射線硬化性モノマーを含む組成物を開示し（例えば、ＵＳ２００７／０１１７９１７及びＷＯ２００６／１０７８０２は電子材料用バリアシーラントについて説明する）、したがって、バリア材料での疎水性脂環式モノマーの使用は当業界で一般に知られている。バリアコーティングでの疎水性ワックス材料の使用もまた、一般に知られている（例えば、ＵＳ７９１５１８３は、紙上のパラフィンワックスコーティングについて説明する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】ＷＯ２０１２／０６１７０４
【特許文献２】ＵＳ２００７／０１１７９１７
【特許文献３】ＷＯ２００６／１０７８０２
【特許文献４】ＵＳ７９１５１８３
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｊ．Ｍ．Ｏｌｉｖｅｒ、Ｄ．Ｓ．Ｂａｂｃｏｃｋ、「Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ  ｏｎ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ＵＶ／ＥＢ  Ｃｕｒｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、ＲａｄＴｅｃｈ  ２０１２  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の予想外の発見は、脂環式モノマーと追加の疎水性ワックス材料とを組み合わせたアルコール官能性ワックスまたはステロールは、紙上で硬化した場合、改善されてより高い光沢を有する優れたバリアコーティングを生成することである。高い光沢は、紙包装用途のための付加的な利点を有する所望の性質であり、一般的に疎水性ワックス材料を組み込むことによって、光沢は低下する。本発明は、バリアコーティングの光沢を向上させるアルコール官能性ワックスまたはステロールの使用を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、コーティング組成物であって、
（ａ）４０％以上の１つ以上の疎水性脂環式モノマーと、
（ｂ）０．１〜１０％の１つ以上のアルコール官能性ワックスまたはステロールと、
（ｃ）０．１％〜１０％の１つ以上の疎水性ワックス材料と、を含み、
該コーティング組成物が印刷可能な放射線硬化性バリアコーティング組成物である、コーティング組成物。
【００１７】
また、本発明は、紙または板紙基板に、本発明のバリアコーティング組成物を印刷することを含む、印刷方法を提供する。
【００１８】
本発明はさらに、該バリアコーティング組成物を含むプリント基板を提供する。
【００１９】
本発明はさらに、該疎水性脂環式モノマー、該アルコール官能性ワックスまたはステロール、及び該疎水性ワックス材料をともに最大８０℃の温度まで加熱して、ワックス成分を該コーティング組成物中に調合及び混合することを容易にすることを含む、本発明のバリアコーティング組成物を製造する方法を提供する。
【００２０】
これら及び他の目的、利点、及び本発明の特徴は、以下でより詳細に説明される方法及び製剤の詳細を読めば、当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
定義
本発明の目的のために、用語「放射」または「化学線」は、紫外線ランプからの電子ビーム源または紫外（ＵＶ）光からの高エネルギー電子のような、放射エネルギー源からのエネルギーを示す。
【００２２】
用語「放射線硬化性」は、最低でも１つ以上の放射線硬化性モノマーを含む、それらのコーティングを示す。これらの放射線硬化性コーティング（または、このようなコーティングを提供するために使用される放射線硬化性コーティング組成物）は、例えば、溶媒、希釈剤、レオロジー調整剤、分散剤、界面活性剤、レベリング剤、光開始剤、ワックス、蛍光増白剤、抑制剤、安定剤、消泡剤、脱気剤、反応性オリゴマー、反応性樹脂、不活性樹脂、充填剤等の、他の任意の添加剤を含んでもよい。
【００２３】
用語「放射線硬化性モノマー」は一般に、エネルギー硬化性である（例えば、重合可能な、架橋性の、等）、放射線硬化ポリマーを提供するためのモノマー、オリゴマー等を示す。本発明のコーティングに使用される放射線硬化性モノマーは、好ましくは、疎水性脂環式モノマーである。
【００２４】
用語「脂環式」は、１つ以上の脂肪族環を形成するために結合する炭素及び水素原子を含む、脂環式有機化合物のクラスを示す。炭素及び水素原子を含む炭素環式環構造は、飽和または不飽和であり得るが、環状構造は、ベンゼノイドまたは他の芳香族環系ではないことが好ましい。（ＮｉＣ，Ｍ．、Ｊｉｒａｔ，Ｊ．、Ｋｏｓａｔａ，Ｂ．、ｅｄｓ（２００６−）「Ａｌｉｃｙｃｌｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」ＩＵＰＡＣ  Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ参照）。
【００２５】
用語「アルコール官能性ワックス」とは、水に不溶性の低い軟化温度を有する粘性の非揮発性液体、または固体の脂肪族アルコールを示す。アルコール官能性ワックスの非限定的な実施例には、直鎖固体アルカノール（例えば、Ｂａｋｅｒ  Ｈｕｇｈｅｓの１−ヘキサデカノール、１−オクタデカノール、またはユニリンアルコール等）及び、アルコール官能性の分枝ポリオレフィン（例えば、Ｖｙｂａｒ−Ｈ−６１７５等）が含まれる。本発明に最も有用なアルコール官能性ワックスは、好ましくは、約１００〜３００ｍｇ  ＫＯＨ／ｇの範囲のヒドロキシル価を有する。
【００２６】
用語「ステロール」は、多環式炭化水素のステロイドファミリーに属する天然起源のアルコール誘導体のいずれかを示す。ステロールは、互いに結合する４つのシクロアルカン環の特徴構成を含む。ステロールの非限定的な実施例には、コレステロール、エルゴステロール、ラノステロール、エストラジオール、テストステロン、及びシクロアルテノールが含まれる。
【００２７】
用語「バリアコーティング」とは、環境湿度に対して保護的なコーティングを示し、すなわち、特に、比較的高い相対湿度（ＲＨ）を有する環境（例えば、約６５％以上、より一般的には約８０％以上）において、比較的低い水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）を有するものを示す。本発明の範囲内のバリアコーティングは、主に、オーバープリントするのに好適な、透明な非着色コーティングであることが想定されるが、顔料は、バリアコーティング組成物に任意に組み込むことができる。
【００２８】
用語「疎水性」は、低い水溶性を有する、または、溶解度パラメータに基づいて低い水溶解度を有することが期待される有機化合物を示す。溶解度パラメータを、実験で直接測定する、または、官能基寄与法を用いて計算することができる。
【００２９】
用語「疎水性ワックス」とは、水に不溶性の低い軟化温度を有する粘性の非揮発性液体、または固体材料を示す。
【００３０】
用語「印刷可能」は、印刷受容表面を有する紙または板紙基板上に画像を形成するために選択的に適用することができる材料を示す。
【００３１】
用語「印刷受容表面」は、吸収可能な、吸引可能な、吸い上げ可能な、及び受容可能な表面、例えば、１つ以上印刷画像を形成するための印刷インク、またはコーティング材料を示す。印刷受容層は、例えば、１つ以上の基板の顔料（例えば、粘土、二酸化チタン、炭酸カルシウム、焼成クレー等）、デンプン結合剤、ラテックス結合剤、潤滑剤（例えば、ステアリン酸カルシウム）、蛍光増白剤等を含み得る。
【００３２】
用語「フレキソグラフィック印刷」（また、「フレキソグラフィック」とも称される）は、柔軟な凸版を使用する印刷の形態、技法、方法等を形成することを示す。フレキソグラフィック印刷方法ではまた、印刷可能な材料を受容する、及びプリント基板へ移動させるための、複数の凹状のディンプルまたはセルを含む表面を有する、特別に設計または刻印されたローラ（アニロックスローラ）を使用する。フレキソグラフィック印刷方法では、流動性の高い印刷可能な材料（例えば、水ベースのインク）、特別に設計されたポリマーレリーフ印刷版、及び印刷ニップ領域での光の圧力を使用することができる。
【００３３】
用語「光沢」は、ミラー角度で入射した光の一部を反射する紙の能力を示す。光沢は、紙試料の表面から設定された角度、例えば６０度で、鏡面反射した光の量の測定に基づいてもよく、６０度の場合等では、光沢は、ＢＹＫ  Ｇａｒｄｎｅｒ  ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ  ｕｎｉｔを用いて、６０度の入射角で測定される。
【００３４】
用語「水蒸気透過率」（ＭＶＴＲ）は、湿気（水蒸気）が、ｇ／ｍ２／日で、材料、層、基板等を通過する、またはそれらを介して送給される比率を示す。ＭＶＴＲを決定するために本明細書中で使用する方法は、Ｇａｒｄｎｅｒ  Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｕｐｓ（ＰＯ−２３０１）を使用する、ＩＳＯ法２５２８（しかし、２３℃及び８５％ＲＨで測定）に記載されている。温度と湿度は、Ｎｏｒ−ｌａｋｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ｔｅｓｔ  ｃｈａｍｂｅｒ、Ｍｏｄｅｌ  ＮＳＲＩ２４１ＷＳＷで維持された。
【００３５】
用語「相対湿度」（ＲＨ）は、一定温度での空気の所定の体積内の水蒸気の実際の量と、空気環境がその温度で水で飽和した場合に存在するであろう水蒸気の最大量との間の比率（％）の関係を示す。ＲＨは、一般に２３℃で、本明細書中で測定される。
【００３６】
用語「紙基板」は、紙繊維等、さらに、例えば、内部及び／または外部の紙サイズ剤、充填剤、湿潤紙力増強剤、蛍光増白剤等の、他の任意の製紙用添加剤を含む、混合物、生成物等から形成、作製、製造等が可能な繊維ウェブを示す。紙基板は、連続ロールの形態、個別のシートの形態等であってもよい。
【００３７】
用語「パッケージング」は、保護、搬送、配布等を行うためのパッケージを形成するための材料、例えば、紙、ロール紙、食品、飲料等の一連の製品を示す。包装材料は、例えば、一連のラップ、ロール包装、封筒、コンテナ（例えば、食品または飲料用の）、ボックス等を含み得る。
【００３８】
用語「コーティング重量」とは、紙基板またはコーティングされている層の所定の側面または表面上に存在する、コーティングの量、またはこのようなコーティングを提供するために使用される組成物を示す。表面被覆率は、紙基板または層の平方メートルあたりの組成物の（固体の）グラム（以下、「ｇｓｍ」と称される）の単位で定義され得る。
【００３９】
用語「インク」は、インクジェットプリンタ、フレキソグラフィック印刷プリンタ等で使用されるプリンタの着色剤を示す。用語インクは、染料系インク及び／または顔料系インクを含み得る。染料系インクは、インク媒体中に可溶性である有機分子であり得る染料を含んでもよい。染料系インクは、例えば、酸性染料、塩基性染料、または直接染料等の、それらの使用によって、または、例えば、−Ｎ＝Ｎ−アゾ構造に基づくアゾ染料、ジアゾニウム塩に基づくジアゾニウム染料、キニーネの誘導体であるキノンイミン染料等のそれらの化学構造によって、分類され得る。顔料系染料は、インク媒体中に懸濁した固体の着色粒子である顔料を含み得る。粒子は、着色された鉱物、沈殿した染料、担体粒子に結合している沈殿した染料等を含み得る。インクは、印刷可能な材料上で乾燥して印刷画像（複数可）を形成する液滴の形態で、印刷可能な材料（例えば、インク受容層）で、分配、堆積、噴霧等がなされることが多い。
【００４０】
用語「室温」は、室温の一般に認められている意味、すなわち、２０℃〜２５℃の周囲温度を示す。
【００４１】
用語「坪量」は、層またはコーティングを有する、または有さない紙基板を含む材料のシート、ロール等の坪量を示す。
【００４２】
本発明は、従来のフレキソグラフィック印刷方法を使用して適用することができる紙または板紙用の放射線硬化性水蒸気バリアコーティング用組成物に関する。コーティング組成物は、（ａ）１つ以上の疎水性脂環式放射線硬化性モノマー、（ｂ）１つ以上のアルコール官能性ワックスまたはステロール、及び、（ｃ）１つ以上の疎水性ワックス材料を含む。アルコール官能性材料及び疎水性ワックス材料は、好ましくは、いずれもが、低ＭＶＴＲ及び高光沢コーティングを含む、特性の組合せを実現するために使用される。本出願ではまた、バリアコーティング組成物を形成するための製造方法について記載されている。また、本発明では、フレキソグラフィック印刷方法を使用してバリアコーティングを適用する方法が記載されている。これらの材料をともに組み込むことによって、他の放射線硬化性組成物と比較して、コーティングのＭＶＴＲを低下させながら、高い光沢が維持される。
【００４３】
好ましくは、本発明のコーティング組成物において、疎水性脂環式モノマーの量は６０重量％を超え、アルコール官能性ワックスまたはステロールの量は５重量％以下で、他の疎水性ワックス材料の量は、組成物の総量の５重量％以下である。
【００４４】
一般に、バリア材料を通る透過物（例えば、水蒸気）の固有の浸透率は、拡散項（Ｄ）及び溶解度項（Ｓ）：Ｐ＝ＤＳの積である、材料の透過性（Ｐ）によって記述することができる。バリア層内の水蒸気のための溶解度項（Ｓ）は、バリアコーティング組成物中に疎水性材料を組み込むことによって、減少し得る。拡散項（Ｄ）は、バリアマトリックス内の浸透物の移動性に関連する。この浸透移動度は高密度の架橋性ポリマーネットワークを形成することにより、放射線硬化性コーティング内で低減される。さらに、バリアコーティングにより基板上に形成された全体的な透過バリアは、常に、直接的に、架橋性ポリマーネットワークのこれらの固有の材料の特性に関連しているというわけでない。また、バリアの効果は、コーティング材料と下地基板との間の相互作用に依存する。
【００４５】
本発明は、少なくとも１つの露出した印刷受容表面を有する紙または板紙からなる基板上のバリアコーティング組成物に関する。印刷受容表面は、一般的に、多少の多孔性を有する滑らかで白色の表面を形成するための粘土または他の板状鉱物を含み、紙の製造業者によって、いくつかのバインダー樹脂を用いてコーティングされた表面である。バリアコーティング組成物は、印刷受容表面に適用される場合、コーティング材料の一部が紙表面の細孔内に吸収されるので、この表面と相互作用する。バリアコーティングの残りの部分は、表面上に連続層を形成する。紙または板紙のバリアコーティングの有効性は、このように、表面上への連続層の形成、及び印刷受容表面材料への浸透ならびに緊密な結合のいずれにも依存する。
【００４６】
放射線硬化性バリアコーティングにアルコール官能性ワックス材料またはステロールを導入する予想外の効果についての発見は、この発明の範囲内でなされた。アルコール官能性材料は、脂環式モノマーを有する放射線硬化性コーティング組成物で、溶液または均一分散体を形成した。紙または板紙上に印刷され、化学線に露光された際、アルコール官能ワックスまたはステロールワックスを有するコーティングは、高レベルの光沢を実現した。さらに、他の疎水性ワックスと組み合わせた際、露出したプリントは、低ＭＶＴＲも実現しながら、光沢を保持した。アルコール官能性材料と疎水性ワックス材料との組合せによって、放射線硬化性コーティングにおいて、ＭＶＴＲと光沢との間の好ましくないトレードオフが軽減される。
【００４７】
疎水性脂環式モノマーは、例えば、以下の一般構造式（Ｉ）を有する疎水性脂環式アルコールの１つ以上のアクリル酸またはメタクリル酸エステルを含み得る。
【００４８】
【化１】
2016514175.tif 000002
【００４９】
式中、Ｒ１は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、またはシクロアルキル基であり、Ｒ２は、水素またはメチル基であり、ｘは０または１であり、ｙ≧１である。
【００５０】
本発明の範囲内で使用される疎水性脂環式モノマーは、以下で説明するように、例えば、脂環式ジオールの１つ以上のアクリル酸またはメタクリル酸エステルを含み得る。
【００５１】
以下の式（ＩＩ）に示される２つのヒドロキシアルキル基によって置換された、Ａ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタンで、式中Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、または、シクロアルキル基である。
【００５２】
【化２】
2016514175.tif 000003
【００５３】
式（ＩＩ）の例は、ヒドロキシメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イルメタノール異性体（ＣＡＳ３２９３−９０−１）、及びビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，６−ジメタノール（ＣＡＳ１４１８０−１５−５）を含む。
【００５４】
Ｂ）以下の式（ＩＩＩ）に示す、２つのヒドロキシメチル基によって置換された、他のビシクロ［２．２．１］ヘプタンで、式中Ｒ５は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、または、シクロアルキル基である。
【００５５】
【化３】
2016514175.tif 000004
【００５６】
式（ＩＩＩ）の例は、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジメタノール（ＣＡＳ４５８４９−０５−６）、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，２−ジメタノール（ＣＡＳ１５４４９−６６−８）、及びビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，２−ジメタノール、３−メチル−（ＣＡＳ９１１４０−０１−１）を含む。
【００５７】
Ｃ）以下の式（ＩＶ）に示す、２つのヒドロキシアルキル基によって置換されたシクロヘキサンで、式中Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立して、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、またはシクロアルキル基であり、Ｒ８は水素原子またはアルキル基である。
【００５８】
【化４】
2016514175.tif 000005
【００５９】
式（ＩＸ）の例は、１，１−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサンジメタノール（ＣＡＳ３９７１−２９−７）、１，３−シクロヘキサンジメタノール（ＣＡＳ３９７１−２８−６）、１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＣＡＳ１０５−０１８−８）、１，１−シクロヘキサンジメタノール、４−メチル−（ＣＡＳ６５１７２−４９−８）、１，１−シクロヘキサンジメタノール、２−メチル−（ＣＡＳ６６８１０−０７−９）、及び、例えば、Ｄｏｗ  ＣｈｅｍｉｃａｌのＵＮＯＸＯＬ  ｄｉｏｌ（ＣＡＳ２７１９３−２５−５）等の、特に混合された１，３−及び１，４−シクロヘキサンジメタノール異性体を含む。また、例えば、ＣＡＳ１０９９４２−２３−６、ＣＡＳ１０９９４２−２２−５、ＣＡＳ４４２５３９−６６−４、及びＣＡＳ８７５２５０−１４−９等のヒドロキシメチルシクロヘキシルプロパン−１−オールの既知の異性体のいずれかを含む。
【００６０】
Ｄ）以下の式（Ｘ）に示すように、２つのヒドロキシアルキル基によって置換された、トリシクロデカン、ペンタシクロペンタデカン、またはヘプタシクロエイコサンで、Ｒ９及びＲ１０が、それぞれ独立して、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、またはシクロアルキル基であり、ｎが１または２であり、ｍが０または１である。例は、ビス（ヒドロキシメチル）トリシクロ［５．２．１．０２，６］、デカン（ＣＡＳ２６１６０−８３−８）、３，８−トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカンジメタノール（ＣＡＳ８６２８２−８９−５）、４，８−ビス（ヒドロキシメチル）トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン（ＣＡＳ２８１３２−０１−６）、４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−１，６−ジメタノール、オクタヒドロ（ＣＡＳ２３８０８−０６−２）、及び、ビス（ヒドロキシメチル）、ペンタシクロ［６．５．１．１３，６．０２，７．０９］ペンタデカンを含む。
【００６１】
【化５】
2016514175.tif 000006
【００６２】
Ｅ）例えば、１，４−シクロヘキサンジオール（ＣＡＳ５５６−４８−９）、１，３−シクロヘキサンジオール（ＣＡＳ５０４−０１−８）、１，２−シクロヘキサンジオール（ＣＡＳ９３１−１７−９）、３−メチル−１，２−シクロヘキサンジオール（ＣＡＳ２３４７７−９１−０）、３−シクロヘキセン−１，１−ジメタノール（ＣＡＳ２１６０−９４−３）、２−（３−ヒドロキシプロポキシ）−シクロヘキサノール、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，６−ジオール（ＣＡＳ１４３３９−８２−３）、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジオール（ＣＡＳ１４４４０−７８−９）、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，５−ジオール（ＣＡＳ５８８８−３６−８）、シクロドデカンジオール（ＣＡＳ２９９９６−４５−０）、及び１，２−シクロペンタンジオール、トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−１，３−ジオール（ＣＡＳ５００１−１８−３）等の、他の飽和または不飽和の脂環ジオール。
【００６３】
Ｆ）例えば、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール（ＣＡＳ３０１０−９６−６）、及び１，２−シクロブタンシクロブタンジエタノール（ＣＡＳ９８５６０−４３−１）等の、シクロブタンのアルコール誘導体。
【００６４】
Ｇ）例えば、水素化ビスフェノールＡ（ＣＡＳ８０−０４−６）、４，４−オキシビスシクロヘキサノール（ＣＡＳ５８７３８−６９−５）、４，４’−メチレンビスシクロヘキサノール（ＣＡＳ２０１７８−３３−０）、及び４，４’−スルホニルビスシクロヘキサノールＣＡＳ５８６９９−８７−９）等の、ビス（シクロヘキサノール）化合物。
【００６５】
疎水性脂環式モノマーは、例えば、テトラヒドロフルフリルアルコールのメタクリレートエステル、イソボルニルアルコール、ジシクロペンタジエニルアルコール、シクロヘキサノール、シクロペンタノール、３−メチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−メタノール（ＣＡＳ６９６８−７５−８）、トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−１−オール（ＣＡＳ７６８−９５−６）、及びトリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−１−オール、３，５−ジメチル−（ＣＡＳ７０７−３７−９）等の、脂環式単官能性アルコールの、１つ以上のアクリル酸またはメタクリル酸エステルを含み得る。
【００６６】
また、疎水性脂環式モノマーは、商業的に利用可能なこれらの既知の単官能性モノマー、例えば、Ｈｉｔａｃｈｉ  ＣｈｅｍｉｃａｌのＦＡ５１１−ＡＳ（ジシクロペンテニルアクリレート）、ＦＡ５１２−ＡＳ（ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート）、ＦＡ５１２−ＡＳ（ジシクロペンタニルアクリレート）、ＦＡ−５１２Ｍ及びＦＡ−５１２ＭＴ（ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート）、及びＦＡ−５１３Ｍ（ジシクロペンタニルメタクリレート）のいずれかを含み得る。
【００６７】
疎水性脂環式モノマーはまた、例えば、商業的に利用可能な既知の化合物、例えば、ＳＲ８３３Ｓ（トリシクロデカンジメタノールジアクリレート）、ＣＤ４０６（１，４−シクロヘキサンジメタノールジアクリレート）、ＣＤ４０１（１，４−シクロヘキサンジメタノールジメタクリレート）、ＣＤ４２１Ａ（３，３，５−トリメチルシクロヘキシルメタクリレート）、ＳＲ２１７、ＳＲ６１１（アルコキシル化テトラヒドロフルフリルアクリレート）、ＣＤ５３５（ジシクロペンタジエニルメタクリレート）、ＳＲ５０６Ａ（イソボルニルアクリレート）、ＳＲ４２３Ａ（イソボルニルメタクリレート）、ＳＲ２８５（テトラヒドロフルフリルアクリレート）、ＳＲ２０３（テトラヒドロフルフリメタクリレート）、ＳＲ５３１（環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート）、及び、Ｓａｒｔｍｅｒの全材料を含み得る。
【００６８】
疎水性脂環式モノマーは、２−プロペン酸、（３，４−ジヒドロキシシクロヘキシル）メチルエステル（ＣＡＳ１４７３２１−０５−９）、２−プロペン酸（５，６−ジヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル）メチルエステル（ＣＡＳ２６５６６０−２２−８）、トリシクロ［５．３．１．１３，９］ドデカン−２，８−ジオール、２，５，８−トリメチル−（ＣＡＳ２１１１０１−９４−９）、［１，１’−ビシクロヘキシル］−４，４’−ジオール（ＣＡＳ２０６０１−３８−１）、トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−１，３−ジオール（ＣＡＳ５００１−１８−３）、１，４−ナフタレンジメタノール、デカヒドロ−（ＣＡＳ１０３７４−７５−１）、１，４：５，８−ジメタノナフタレン−２−メタノール、デカヒドロ−６（または７）−ヒドロキシ−（９ＣＩ）（ＣＡＳ３００５６１−００−６）、１，４：５，８−ジメタノナフタレン−２−メタノール、デカヒドロ−６（または７）−（２−ヒドロキシエトキシ）−（９ＣＩ）（ＣＡＳ３００５６０−９９−０）、２−プロペン酸、オクタヒドロ−２，３−ジヒドロキシ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−５−イルエステル（ＣＡＳ２４７２６２−０８−４）、２−プロペン酸、オクタヒドロヒドロキシ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−１（または２）−イルエステル（９ＣＩ）（ＣＡＳ２１７６５４−９０−５）、２−プロペン酸、２−メチル−、オクタヒドロ−２，３ジヒドロキシ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−５−イルエステル（ＣＡＳ２４７２６２−１６−４）、２−プロペン酸、２−メチル−、２−［（オクタヒドロ−１，２−ジヒドロキシ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−５（または６）−イル）オキシ］エチルエステル（９ＣＩ）（ＣＡＳ１４０９１９−１７−１）、２−プロペン酸、２−［［オクタヒドロ−１，２（または２，３）−ジヒドロキシ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−５−イル］オキシ］エチルエステル（９ＣＩ）（ＣＡＳ１４０９１９−１８−２）、１，１−シクロヘキサンジメタノール、２，４−ジメチル−（ＣＡＳ２０１９４０−２２−９）、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３−ジオール、５−（ヒドロキシメチル）（ＣＡＳ２１１３７７−７５−２）、４，９：５，８−ジメタノ−１Ｈベンズ［ｆ］インデン−１，３−ジメタノール、ドデカヒドロ−（９ＣＩ）（ＣＡＳ１７７９１５−１４−９）、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−１，２−ジオール（ＣＡＳ１９４６０８−６８−９）、トリシクロ［５．３．１．１３，９］ドデカン−２，８−ジオール、２，５，８−トリメチル−（ＣＡＳ２１１１０１−９４−９）、４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−５，６−ジメタノール、３ａ，４，５，６，７，７ａ−ヘキサヒドロ−（ＣＡＳ１７１３５３−６９−８）、４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−５，６−ジメタノール、オクタヒドロ−（ＣＡＳ１７１３５３−６８−７）エタノール、２，２’−［［１，１’−ビシクロヘキシル］−４，４’−ジイルビス（オキシ）］ビス−（９ＣＩ）（ＣＡＳ１５８７２８−９０−６）、エタノール、２，２’−［メチレンビス（４，１−シクロヘキサンジイルオキシ）］ビス（９ＣＩ）（ＣＡＳ１５８７２８−８９−３）、トリシクロ［４．３．１．１３，８］ウンデカン−２，７−ジオール、２，７−ジメチル−、ビシクロ［３．３．１］ノナン−２，６−ジオール、２，６−ジメチル−、トリシクロ［５．３．１．１３，９］ドデカン−２，８−ジオール、２，８−ジメチル−、ビシクロ［３．３．１］ノナ−３，７−ジエン−２，６−ジオール、２，６−ジメチル−、１，４：５，８−ジメタノナフタレン−２，３ジメタノール、デカヒドロ−（ＣＡＳ３７５０１−７８−３）、トリシクロ［４．３．１．１３，８］ウンデカン−２，７−ジオール、２，７−ジエチル−、トリシクロ［５．３．１．１３，９］ドデカン−２−オール、２−メチル−８−メチレン−、ビシクロ［３．３．１］ノナン−２−オール、２−メチル−６−メチレン−、トリシクロ［４．３．１．１３，８］ウンデカン−２，７−ジオール、２，７−ジエチル−、４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−１，３−ジメタノール、オクタヒドロ−（ＣＡＳ１０１６７７−８４−３）、トリシクロ［５．３．１．１３，９］ドデカン−２，８−ジオール、２，８−ジメチル−（ＣＡＳ１０５５８９−９７−７）、ビシクロ［３．３．１］ノナン−２，６−ジオール、２，６−ジメチル−（ＣＡＳ９５３０２−５７−１）、トリシクロ［４．３．１．１３，８］ウンデカン−２，７−ジオール、２，７−ジメチル−、コラン−３，７，２４−トリオール、２４−アセテート、（３α，５β，７α）−（ＣＡＳ８１４１８−１５−７）、アンドロスタン−１７−メタノール、３−ヒドロキシ−、α−アセテート、（３α，５β，１７β）−（ＣＡＳ８１４１８−１４−６）、トリシクロ［４．３．１．１３，８］ウンデカン−２，７−ジオール、１，４：５，８：９，１０−トリメタノアントラセン−２，３−ジメタノール、テトラデカヒドロ−（ＣＡＳ３７５０１−７９−４）、コラン−３，７，２４−トリオール、（３α，５β，７α）−（ＣＡＳ２３８４８−４６−６）、トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−２，６−ジオール（ＣＡＳ２５１０６−９７−２）、トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−２，６−ジオール、２，６−ジエチル−（ＣＡＳ２５１０６−９４−９）、トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−２，６−ジオール、２，６−ジメチル−（ＣＡＳ２５１０６−９１−６）、トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−１，３−ジオール、５，７−ジメチル−（ＣＡＳ１０３４７−０１−０）、１，４：５，８−ジメタノナフタレン−２−メタノール、１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ−オクタヒドロ−（ＣＡＳ７３２９−０４−６）、及び、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エネ−２，２−ジメタノール（ＣＡＳ６７０７−１２−６）等の、例えば他の既知の化合物を含み得る。
【００６９】
好ましい実施形態では、疎水性脂環式モノマーは、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、またはジシクロペンテニルモノアクリレートである。
【００７０】
アルコール官能性ワックスの非限定的な実施例には、直鎖固体アルカノール（例えば、Ｂａｋｅｒ  Ｈｕｇｈｅｓの１−ヘキサデカノール、１−オクタデカノール、またはユニリンアルコール等）及び、アルコール官能性の分枝ポリオレフィン（例えば、Ｖｙｂａｒ−Ｈ−６１７５等）が含まれる。アルコール官能性のワックス材料の他の例としては、カプリルアルコール（１−オクタノール）、２−エチルヘキサノール、ペラルゴン酸アルコール（１−ノナノール）、カプリン酸アルコール（デシルアルコール）、ウンデシルアルコール（ウンデカノール）、ラウリルアルコール（ドデカノール）、トリデシルアルコール（トリデカノール）、ミリスチルアルコール（１−テトラデカノール）、ペンタデシルアルコール、パルミトレイルアルコール（シス−９−ヘキサデセン−１−オール）、ヘプタデシルアルコール、イソステアリルアルコール、エライジルアルコール、オレイルアルコール（シス−９−オクタデセン−１−オール）、リノレイルアルコール（９Ｚ、１２Ｚ−オクタデカジエン−１−オール）、エライドリノレイルアルコール（９Ｅ、１２Ｅ−オクタデカジエン−１−）、リノレイルアルコール（９Ｚ、１２Ｚ、１５Ｚ−オクタデカトリエン−１−オール）、エライドリノレニルアルコール（９Ｅ、１２Ｅ、１５−Ｅ−オクタデカトリエン−１−オール）、リシノレイルアルコール（１２−ヒドロキシ−９−オクタデセン−１−オール）、ノナデシルアルコール、アラキジルアルコール（１−エイコサノール）、ヘンイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、エルシルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール（１−ヘキサコサノール）、１−ヘプタコサノール、モンタニルアルコール、クルイチルアルコール（１−オクタコサノール）、１−ノナコサノール、ミリシルアルコール、メリシルアルコール（１−トリアコンタノール）、１−ドトリアコンタノール、ゲジルアルコール、及びセテアリルアルコールを含む。
【００７１】
本発明のアルコール官能ワックスの最も好ましい例としては、Ｖｙｂａｒ  Ｈ−６１７５、または１−トリデカノール、１−ヘキサデカノール、または１−オクタデカノール等の特定の直鎖アルコールである。本発明に最も有用なアルコール官能性ワックスは、約１００〜３００ｍｇ  ＫＯＨ／ｇの範囲のヒドロキシル価を有する。
【００７２】
好ましい実施形態では、アルコール官能性ワックスまたはステロールは、直鎖状固体アルカノール、またはアルコール官能性分枝ポリオレフィンである。
【００７３】
ステロールの非限定的な実施例には、コレステロール、エルゴステロール、ラノステロール、エストラジオール、テストステロン、及びシクロアルテノールが含まれる。
【００７４】
コーティング組成物の疎水性ワックスは、微結晶ワックス、パラフィンワックス、合成ワックス、半結晶性ワックス、石油ワックス、化学変性ワックス、動物性ワックス、植物性ワックス、鉱物系ワックス、直鎖系ｎ−アルカン炭化水素、イソパラフィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素、ｎ−アルカンの飽和炭化水素、パラフィン及び微結晶ワックスの混合物、フィッシャー−トロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリメチレンワックス、化学的に変更されたワックス、重合したアルファ−オレフィン、ワックス、ポリエチレン−ブロック−ポリエチレングリコールワックス、ポリエチレン−ブロック−ポリエチレングリコール、及びポリエチレンモノアルコールワックス混合物、アミドワックス（例えば、ステアリン酸、オレイン酸アミド、またはエルカ酸アミド等）、付加物の形成、クラッキング反応、及びフリーラジカル反応によって化学的に変更されたパラフィンワックス、及びそれらの混合からなる群から選択され得る。
【００７５】
本発明の組成物用の疎水性ワックスの最も好ましい例は、約４０℃〜５０℃の範囲の融点を有するパラフィンワックスである。
【００７６】
本発明の組成物に任意に組み込むことができる他の放射線硬化性モノマーは、例えば、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ブタンジオールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ジ（トリメチロールプロパントリアクリレート）、グリセロールプロポキシトリアクリレート、ペンタエリスリトルトリアクリレート、アルコキシル化ペンタエリスリトルトリアクリレート、ジ（ペンタエリスリトルトリアクリレート）、ネオペンタグリコールジアクリレート、アルコキシル化ネオペンタグリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アルコキシル化トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジ（トリメチロールプロパンメトリアクリレート）、グリセロールプロポキシトリアクリレート、ペンタエリスリトルトリメタクリレート、アルコキシル化ペンタエリスリトルトリメタクリレート、ジ（ペンタエリスリトルトリメタクリレート）、ネオペンタグリコールジメタクリレート、アルコキシル化ネオペンタグリコールジメタクリレート、アクリル化エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのビスアクリル酸エステル（例えば、ビスフェノールＡのジ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルエーテル、ジビスフェノール−Ａのジ−（２−メタクリルオキシエチルエーテル、ビスフェノール−Ａのジ−（３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルエーテル、ビスフェノールＡのジ（２−アクリロキシエチルエーテル等）、アクリル化ポリウレタン、アクリル化ポリエステル、及びアクリル化ポリエーテル等のうちの１つ以上含んでもよく、これらは、例えば、２００９年１月２０日に発行されたＵ．Ｓ．  Ｐａｔ．  Ｎｏ．７，４７９，５１１（Ｌａｋｓｉｎ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許２００９年１１月３日発行のＵ．Ｓ．  Ｐａｔ．  Ｎｏ．７，６１２，１２２号Ｈｅｒｌｉｈｙ）に開示されており、これらの全内容及びその開示は参照により本明細書に組み込まれている。
【００７７】
本発明の組成物に任意に組み込むことができる他の放射線硬化性モノマーは、ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタントリアクリレート／モノマー混合物、１，６−ヘキサンジオールと配合された脂肪族ウレタントリアクリレート、六官能性ウレタンアクリレート、シリコーンウレタンアクリレート、脂肪族シリコーンウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート、アクリル酸エステル誘導体、メタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸エステル誘導体及びトリプロピレングリコールジアクリレート等のうちの１つ以上を含んでもよい。
【００７８】
好ましくは、本発明のコーティング組成物は、前記疎水性脂環式モノマー以外に、１つ以上の４０重量％までの放射線硬化性モノマー、オリゴマー、または樹脂をさらに含む。
【００７９】
本発明のコーティング組成物には、１つ以上の他の反応性または非反応性の樹脂成分を任意に配合してもよい。これらの任意の樹脂は、特定の基板への強靭性、柔軟性、密着性の組成物等の特定の特性を変更するために、または、硬化中あるいは硬化後の重量損失を最小限にするために使用することができる。これらの他の樹脂成分の量は、用途、加工条件、及びバリアの要件に応じて変化するが、一般にバリアコーティング組成物の全樹脂部分の１〜４０％の範囲内に含まれる。
【００８０】
本発明の範囲内の放射線硬化性バリアコーティングは、紫外線により硬化する場合、１つ以上の光開始剤を含むことができる。本発明の放射線硬化性バリアコーティングのための光開始剤の選択は、放射線硬化の当業者に周知である。一般的には、ラジカル機構で硬化するシステムでは、タイプＩ（開裂）またはタイプＩＩ（Ｈ引き抜き）のいずれかのラジカル光開始剤を使用することができる。小分子ポリマー、または重合の光開始剤を使用することができる。多くの用途では、一般的な開裂の光開始剤、例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓに提供されるもの等は有用である。あるいは、光開始剤の好ましいクラスは、ポリマー結合芳香族ケトン類、またはポリマーＩＩ型光開始剤である。このようなシステムは、小分子フォトの副生成物を生成しないため、ＵＶ硬化の際、より少ない臭気、ガス放出、及び抽出可能な成分を生成する傾向がある。このようなシステムでは、特定の用途及び使用される樹脂系に応じて、光増感剤が必要、または不要である。
【００８１】
本発明のコーティングには、複合材料の分野の当業者に知られている他の有機または無機充填剤を任意に配合してもよい。一般的な充填剤は、粉砕石英、溶融シリカ、アモルファスシリカ、タルク、ガラスビーズ、グラファイト、カーボンブラック、アルミナ、クレー、マイカ、バーミキュライト、窒化アルミニウム、及び窒化ホウ素を含み得るが、これらに限定されない。金属粉末と、銀、銅、金、スズ、スズ／鉛合金、及び他の合金からなるフレークが企図される。また、ポリ（テトラクロロエチレン）、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、及びポリ（塩化ビニリデン）などの有機充填剤粉末が使用され得る。は、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｎａ２ＳＯ４、ＣａＳ0４、ＭｇＳ0４、ゼオライト、シリカゲル、ＣａＣｌ２、及びＡｌ２Ｏ３を含むがこれらに限定されない、乾燥剤や脱酸素剤として作用する充填剤を利用することができる。
【００８２】
本発明のコーティング組成物は、滑り助剤、流動助剤、レベリング剤、阻害剤、シリカ、任意の蛍光増白剤、硬化促進剤、消泡剤、脱気器、ＵＶ光安定剤、ＵＶ吸収剤、顔料、染料、接着促進剤、または樹脂をさらに任意に含むことができる。
【００８３】
本発明のコーティング組成物は、機器フレキソグラフィック印刷インク及びコーティングの調製に好適である、当業者に知られた従来のミキサーを用いて、アルコール官能性ワックスまたはステロール、及び疎水性ワックスを含むコーティング成分をともに調合することによって、製造され得る。まず、コーティング成分をともに調合した後、組成物を、好ましくは８０℃以下の温度まで加熱し、継続して混合して、ワックス成分をコーティング処方に完全に調合及び混合すること容易にし、均質な液体を形成することができる。疎水性ワックス材料及びアルコール官能性材料は、好ましくは、それぞれが８０℃未満の融点を有する。最も好ましくは、疎水性ワックス材料は、５０℃未満の融点を有するパラフィンワックスであろう。
【００８４】
本発明のコーティング組成物は、フレキソグラフィック印刷方法を用いて紙または板紙上に印刷することができる。組成物は、フレキソグラフィック印刷に必要なパラメータの範囲内であるレオロジー特性及び化学的特性を有していなければならないため、この印刷方法は、バリアコーティング組成物の物性に制約を課す。これらの要件は、一般に当業者に知られている。２５℃のバリアコーティング組成物の粘度は、好ましくは、１００ｓ−１で５０〜２０００ｃＰの範囲内となる必用がある。組成物は、アニロックスローラの表面に付着し、印刷された画像を基板に転送するフレキソグラフィック印刷版の表面に付着する必要がある。板材の膨潤、歪み、または劣化が発生しないように、組成物の成分は、好ましくは、プレート材料と適合性である。
【００８５】
フレキソグラフィック印刷方法の既知のパラメータの中で、いくつかの異なる印刷方法が、用紙パッケージ基板上にバリアコーティングを印刷するために、想定され得る。紙包装基板材料は、個別のシートまたはボードの形態で、または連続ロールの形で導入することができる。本発明の一実施形態では、バリアコーティングは、印刷機を通る紙基板の印刷受容表面上に１回のパスで印刷され、印字直後、化学線によって硬化され得る。本方法で実現したＭＶＴＲ及びバリアコーティングの光沢は、フレキソグラフィック印刷ユニットの機械的特性に依存する。特に、高光沢及び低ＭＶＴＲを実現するためには、使用するフレキソグラフィック印刷システムが、基板に約７ｇｓｍのコーティング重量を送達するのに十分なセル容積を有するアニロックスローラを有することが前提となる。フレキソグラフィック印刷システムで、より低いコーティングコーティング重量を送達することが可能であるが、紙包装上に、滑らかで連続するコーティング表面を形成できない可能性がある。
【００８６】
他の基板への印刷もまた、本発明の範囲内で想定され得る。他の考えられる基板には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ポリ乳酸、及びポリヒドロキシアルカノエート（ポリ−３−ヒドロキシ酪酸塩等）等の、一般的に包装材料として使用されるプラスチックフィルムが含まれる。
【００８７】
好ましくは、紙または板紙基板の坪量が、２００〜６００グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）の範囲であり、該基板が滑らかな印刷受容表面を有する。
【００８８】
また、好ましくは、プリント基板のコーティング重量は、約１〜４０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）の範囲内であり、より好ましくは約４〜１２ｇｓｍの範囲である。
【００８９】
さらに好ましくは、本発明の印刷された紙または板紙基板が、コーティングされていない基板のＭＶＴＲより２５％未満、より好ましくは、１０％未満に低減されるＭＶＴＲを有する、コーティング率が１００％レベルである、印刷領域を有する。
【００９０】
本発明の別の実施形態において、印刷インクは、最初に印刷画像を形成するために基板上に印刷され得る。使用するインクは、フレキソグラフィック印刷インク、石版オフセットインク、インクジェットインク、または当該技術分野で知られている他の任意の種類のインクであってよい。バリアコーティングは次いで、印刷インクの上にフレキソグラフィック印刷によって印刷され、印刷直後、化学線によって硬化し得る。インク及びバリアコーティングの適用は、全て印刷機を通って１回のパスで、または複数の段階で、起こり得る。
【００９１】
本発明の別の実施形態では、バリアコーティング組成物は、紙基板の印刷受容表面上に複数回印刷され、印刷機を通る複数回のパスで発生することができ、バリア被覆層は、各パス中に、印刷直後、化学線によって硬化し得る。コーティング組成物は、本実施形態では、基板上に多層のバリアを形成するために使用される。フレキソグラフィック印刷装置が、１回のパスで基板に十分なコーティング重量を送達することができない場合、または、複数の層に関連するより強固なバリア性が所望される場合、複数の層で基板にバリアコーティングを適用する方法が必要とされ得る。
【００９２】
本発明の好ましい実施形態では、バリアコーティングは、２つ以上のフレキソグラフィック印刷ユニットを有する印刷機を通る１回のパス中、紙基板の印刷受容表面上に複数回印刷される。バリアコーティングは、基板表面を濡らすプライマーコーティングとして、第１フレキソグラフィック印刷ユニット内の基板上に印刷される。第２または次の印刷ユニット内の基板上に印刷されたバリアコーティングは、トップコート層を提供する。第１のダウンプライマーコーティングは、第２のトップコート層を適用する前に、化学線局間に露光してもしなくてもよい。最も好ましくは、第１のダウンプライマーコーティングは、化学線局間に露出されず、２層プリントバリアコーティングは、第２フレキソグラフィック印刷ユニットを通過した後にのみ、化学線に露光される。
【００９３】
本発明の別の実施形態では、バリアコーティング組成物は、該印刷機を通過する１回のパス中に基板の印刷受容表面上に印刷され、バリアコーティングは、該印刷機を通過する別のパス中に該基板の反対側に印刷される。本方法で使用される基板材料は、ロールの形態の場合、反対側を露出させるために圧延される必要がある。基板材料は、個別のシートの形態の場合、裏返す必要がある。本方法によって形成された印刷材料のＭＶＴＲは、基板の両側の２つのバリアコーティングの複合効果に依存する。
【００９４】
表１は、フレキソグラフィック印刷方法の差異の結果として発生する光沢及びＭＶＴＲの異なる性能値の範囲を示す。バリアコーティング組成物は、１％のＶｙｂａｒ  Ｈ−６１７５、１％の低融点パラフィンワックス、１％のＢＹＫ３６１Ｎレベリング剤、４．９％のＩｒｇａｃｕｒｅ７５４光開始剤、４．９％のＯｍｎｉｒａｄ  ＴＰＯ−Ｌ光開始剤、及び８７．２％のバランスのＳａｒｔｏｍｅｒ  ＳＲ８３３Ｓの脂環式モノマーからなる。１０．２ｂｃｍアニロックスローラを有するＦｌｅｘｉｐｒｏｏｆ  １００を用いてプリントがなされた。基板は、約４００ｇｓｍの坪量（下記の基板Ｂ）を有する裏白チップボードであった。
【００９５】
【表１】
2016514175.tif 000007
【００９６】
ＭＶＴＲは、Ｇａｒｄｎｅｒ  Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｕｐｓ（ＰＯ−２３０１）を用いて、２３℃の温度及び８５％の相対湿度で測定された。温度と湿度は、Ｎｏｒ−ｌａｋｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ｔｅｓｔ  ｃｈａｍｂｅｒ、Ｍｏｄｅｌ  ＮＳＲＩ２４１ＷＳＷで維持された。テストは、ＩＳＯ２５２８と一致して実施された。試験のために露出したサンプル領域は、２５ｃｍ２であった。全てのサンプルは、カップの外側に面するバリアコーティング面、及び内側に面するコーティングされていない面を用いて試験された。透明なポリマーガスケットは、サンプルとスクリュートップの蓋との間のカップの蓋に配置された。黒のゴムガスケットは、金属保持リングの下に設置された。各カップの内部には乾燥剤が含まれていた。ＭＶＴＲは５点を通じて、カップ重量対時間の直鎖プロットの傾きから算出された。各テストの継続時間は約７０時間だった。プロットは、全体を通して優れた直線性を示した。プルーフは、Ｆｌｅｘｉｐｒｏｏｆ  １００  ＵＶ実験校正ユニットを用いて作成された。校正ユニットの速度は１７メートル／分であった。プルーフは、校正ユニットに取り付けられたランプを用いて紫外光に露光した。ランプは、２００Ｗ／ｃｍのピークパワー及び３１０〜３７０ｎｍの波長範囲を有した。露光はプルーフあたり、２００〜４００ｍＪ／ｃｍ２の範囲であった。Ｆｌｅｘｉｐｒｏｏｆがもたらしたプルーフが記録した光沢は、圧胴上の板紙のシートの移動方向に平行な縦方向に測定した光沢である。
【００９７】
本発明の別の好ましい実施形態では、バリアコーティング組成物がフレキソグラフィック印刷ユニットのリザーバ内を循環し、この組成物が、印刷ユニット内で、室温より高い温度、好ましくは、バリアコーティングに含まれる疎水性ワックス材料の融点より高い温度で加熱される。使用する疎水性ワックスは、４０℃〜５０℃の範囲の融点を有する低融点パラフィンワックスであり、この適度に暖かい温度を、加熱ローラー、熱水ジャケット、または考案することが困難ではない他の加熱方法を使用して、ユニット内で維持することができる。
【００９８】
本発明の放射線硬化性コーティングは、好ましくは、フレキソグラフィック印刷方法を用いて印刷されるが、それらはまた、例えば、グラビア、リバースロール、カスケード、カーテン、スロット、巻線バー、スプレー等の他のコーティング方法において使用する粘度及びレオロジーのために修正することができる。
【００９９】
本発明は、その好ましい実施形態を含め、詳細に記載されている。しかしながら、本開示を考慮すれば、当業者は、本発明の範囲及び精神内に含まれる本発明に修正及び／または改良を行うことができることが理解されるであろう。
【０１００】
以下の実施例は、本発明の特定の態様を例示するものであり、いかなる点においてもその範囲を限定することを意図しておらず、またそのように解釈されるべきではない。
【実施例】
【０１０１】
以下の実施例は、本発明の特定の態様を例示するものであり、いかなる点においてもその範囲を限定することを意図しておらず、またそのように解釈されるべきではない。
【０１０２】
以下の表は、本発明を例示するバリアコーティングに組み込む全材料の重量パーセントを示す。コーティングは、紙または板紙のシート上に、実験プルーフを作製するために使用した。全ての成分は、５０〜１００ｇの実験規模のバッチで、ともに添加された。成分を撹拌によって調合した。アルコール官能性のワックス材料及び疎水性ワックス材料を含む組成物は、調合された成分を、従来のオーブンで約１時間、８０℃で加熱して、さらに処理された。次いで、組成物はオーブンから取り出され、溶融または部分的溶融固体材料を含む成分はさらに、透明で均一な液体を生成するために撹拌することによって、ともに調合された。
【０１０３】
表２〜５に要約した例は、ワイヤ結合ロッド（Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ，Ｉｎｃのａ＃１  Ｋ−ｂａｒ）を使用して、ボードのインク受容表面上に液体コーティング材料をドローダウンすることによって作成された。プルーフの紫外線露光は、Ｈバルブを用いて、ＲＰＣインダストリーズＵＶプロセッサーでなされた。ＵＶ露光はＰｏｗｅｒ  Ｐｕｃｋ線量測定器を用いて測定され、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃ、及び可視露光の合計を加算した。露光は、２００〜４００ｍＪ／ｃｍ２の範囲であった。ＵＶ露光は、窒素ブランケットなしで行われた。プルーフの電子ビーム露光は、ＡＥＢ電子線硬化ユニットで行われた。電子ビーム露光は、４００ｐｐｍ未満の酸素レベルを維持する窒素ブランケットを使用して行われた。付与された放射エネルギーは３０ｋＧｙであった。硬化ユニットでの基板の伝導率は毎分５０フィートであった。加速電圧は１００ｋＶであった。
【０１０４】
次の紙または板紙の基板は、表２〜５のプルーフを作成するために使用された、すなわち、基板Ａは、約４００ｇｓｍの坪量を有する裏白チップボードであり、基板Ｂは約４００ｇｓｍの坪量を有する裏白チップボードであり、コーティングされていない基板は、印刷可能な放射線硬化性バリアコーティングを適用する前に、下記のＭＶＴＲ値を有していた：基板Ａ：１日あたり約６００ｇ／ｍ２、及び基板Ｂ：１日あたり約８００ｇ／ｍ２。
【０１０５】
光沢及びＭＶＴＲ値は、紙または板紙のシートに各コーティング組成物を塗布することによって作成されたプルーフから得られた。コーティングは、紙または板紙のインク受容面に塗布された。板紙基板のインク受容側は、均一に白色で、クレーコーティングされた表面であった。光沢は、ＢＹＫ  Ｇａｒｄｎｅｒ  ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ  ｕｎｉｔを使用して、６０゜の入射角で測定された。報告された光沢値は、ドローダウンがＫ−ｂａｒを用いて行われた方向に対して、平行及び垂直に記録された測定値の平均である。ＭＶＴＲは、Ｇａｒｄｎｅｒ  Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｕｐｓ（ＰＯ−２３０１）を用いて、２３℃の温度及び８５％の相対湿度で測定された。温度と湿度は、Ｎｏｒ−ｌａｋｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ｔｅｓｔ  ｃｈａｍｂｅｒ、Ｍｏｄｅｌ  ＮＳＲＩ２４１ＷＳＷで維持された。テストは、ＩＳＯ２５２８と一致して実施された。試験のために露出したサンプル領域は、２５ｃｍ２であった。全てのサンプルは、カップの外側に面するバリアコーティング面、及び内側に面するコーティングされていない面を用いて試験された。透明なポリマーガスケットは、サンプルとスクリュートップの蓋との間のカップの蓋に配置された。黒のゴムガスケットは、金属保持リングの下に設置された。各カップの内部には乾燥剤が含まれていた。ＭＶＴＲは５点を通じて、カップ重量対時間の直鎖プロットの傾きから算出された。各テストの継続時間は約７０時間だった。プロットは、全体を通して優れた直線性を示した。
【０１０６】
実施例１（本発明による）：
透明なバリアコーティングは、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＳＲ８３３Ｓ）を用いて生成された。Ｖｙｂａｒ  Ｈ−６１７５（Ｂａｋｅｒ  Ｈｕｇｈｅｓ製）、及びパラフィンワックス（Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｃａｔ．製）＃３２７２０４）はいずれも、２．０重量％の組合せレベルでともに配合された。２つの光開始剤、Ｉｒｇａｃｕｒｅ７５４及びＯｍｎｉｒａｄ  ＴＰＯが添加された。レベリング剤ＢＹＫ−３６１Ｎ及び硬化抑制剤Ｇｅｎｏｒａｄ１６も添加された。この組成物は、約５５℃の温度で基板Ａ上にコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物になされた硬化プルーフでは、アルコール官能性材料を含まない比較例２に対して、高レベルの光沢を組み合わせた低ＭＶＴＲ値を例示する。本発明の範囲内の組成物の硬化プルーフはまた、脂環式モノマーを含むが、ワックスまたはアルコール官能性材料を含まない、比較例３のプルーフより低いＭＶＴＲを有する。このプルーフはまた、脂環式モノマー（表２参照）を含まない比較例４のプルーフよりもはるかに低いＭＶＴＲを有する。
【０１０７】
実施例２（比較例）：
上記実施例１と同じ方法で、透明なバリアコーティングが構成され、板紙での硬化プルーフが得られた。コーティング組成物は、２重量％のレベルで組み込まれたアルコール官能性ワックスを除外したパラフィンワックスのみを含む。この組成物は、約５５℃の温度で基板Ａ上にコーティングされ、直ちに硬化した。本例でもたらされたプルーフは、より低い光沢、及び本発明の範囲内でなされた実施例１のプルーフよりも大きいＭＶＴＲ値を有する（表２参照）。
【０１０８】
実施例３（比較例）：
上記実施例１と同じ方法で、透明なバリアコーティングは構成され、板紙でのプルーフが得られた。コーティング組成物は、脂環式モノマーを含むが、添加されたパラフィンワックスもアルコール官能性物質も含まない。この組成物は室温で基板Ａにコーティングされ、直ちに硬化した。プルーフのＭＶＴＲは、本発明の範囲内のコーティング組成物を用いてなされた実施例１のプルーフのＭＶＴＲよりも著しく高い（表２参照）。
【０１０９】
実施例４（比較例）：
一般的な放射線硬化クリアオーバープリントワニスを例示する組成物は、上記実施例１と同じ方法で試験された。このコーティングは、紙包装に適用するためのクリアＵＶ硬化性オーバープリントワニスで使用するのに好適な従来の反応性アクリレートモノマー、及び従来の反応性オリゴマーを含んだ。この組成物は、脂環式アクリレートモノマー、疎水性ワックス、アルコール官能性ワックス、及びステロールを含まなかった。この組成物は、光開始剤、抑制剤、及びレベリング剤を含んだ。この組成物は室温で基板Ａにコーティングされ、直ちに硬化した。この従来のオーバープリントワニスから得たプルーフのＭＶＴＲは、本発明の範囲内のコーティング組成物を用いて得たプルーフのＭＶＴＲよりもはるかに高い（表２参照）。
【０１１０】
【表２】
2016514175.tif 000008
【０１１１】
表３は、本発明の範囲内の電子線硬化型コーティングの一例を示す。
【０１１２】
実施例５（本発明による）：
透明なバリアコーティングは、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＳＲ８３３Ｓ）を用いて生成された。１−ヘキサデカノール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ製）、及びパラフィンワックス（Ｒｏｓｓ１１８／１２５）はいずれも、２．０重量％の組合せレベルでともに配合された。レベリング剤ＢＹＫ−３６１Ｎも添加された。この組成物は室温で基板Ａにコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物でなされた硬化プルーフでは、アルコール官能性材料を含まない比較例６に対して、高レベルの光沢を組み合わせた低ＭＶＴＲ値を例示する。このコーティング組成物からなされた硬化プルーフはまた、脂環式モノマー及びアルコール官能性材料のみを含む比較例７より低いＭＶＴＲを有する。このコーティング組成物からなされた硬化プルーフはまた、脂環式モノマーを含まない比較例８よりもはるかに低いＭＶＴＲを有する（表３参照）。
【０１１３】
実施例６（比較例）：
上記実施例５と同じ方法で、透明なバリアコーティングが構成され、板紙での硬化プルーフが得られた。コーティング組成物は、２．０重量％のレベルで組み込まれたアルコール官能性材料を除外したパラフィンワックスのみを含む。この組成物は室温で基板Ａにコーティングされ、直ちに硬化した。本実施例でもたらされたプルーフは、本発明の範囲内のコーティング組成物を使用してなされた実施例５のプルーフよりも、低い光沢を有する。（表３参照）。
【０１１４】
実施例７（比較例）：
上記実施例５と同じ方法で、透明なバリアコーティングは構成され、板紙でのプルーフが得られた。コーティング組成物は、２．０重量％のレベルでは、疎水性パラフィンワックスを除外した脂環式モノマー及びアルコール官能性材料のみを含む。この組成物は、室温で基板Ａ上にコーティングされ、直ちに硬化した。プルーフのＭＶＴＲ値は、本発明の範囲内のコーティング組成物を用いてなされた実施例５のプルーフのＭＶＴＲよりも高い（表３参照）。
【０１１５】
実施例８（比較例）：
一般的な放射線硬化クリアオーバープリントワニスを例示する組成物は、上記実施例５と同じ方法で試験された。このコーティングは、紙に適用するためのクリア電子線硬化性オーバープリントワニスで使用するのに好適な、従来の反応性アクリレートモノマー及び従来の反応性オリゴマーを含んだ。この組成物は、脂環式アクリレートモノマー、疎水性ワックス、アルコール官能性ワックス、及び任意のステロールを含まなかった。この従来のオーバープリントワニスから得たプルーフのＭＶＴＲ値は、本発明の範囲内のコーティング組成物を用いてなされた実施例５のプルーフのＭＶＴＲ値よりも著しく高い（表３参照）。
【０１１６】
【表３】
2016514175.tif 000009
【０１１７】
以下の表４は、アルコール官能性ワックスまたはステロールを含む、本発明の範囲内のコーティングの他の例を示す。
【０１１８】
実施例９（本発明による）：
透明なバリアコーティングは、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＳＲ８３３Ｓ）を用いて生成された。１−トリデシルアルコール及びパラフィンワックス（Ｒｏｓｓ１１８／１２５）のいずれも、４．０重量％の組合せレベルで、ともに配合された。２つの光開始剤、Ｉｒｇａｃｕｒｅ７５４及びＯｍｎｉｒａｄ  ＴＰＯが添加された。レベリング剤ＢＹＫ−３６１Ｎ及び硬化抑制剤Ｇｅｎｏｒａｄ１６も添加された。この組成物は、室温で基板Ａ及びＢにコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、比較例１３に対する高光沢及び低ＭＶＴＲを例示する（表４参照）。
【０１１９】
実施例１０（本発明による）：
上記実施例９と同じ方法で、透明なバリアコーティングは構成され、板紙でのプルーフが得られた。１−ヘキサデシルアルコール及びパラフィンワックス（Ｒｏｓｓ１１８／１２５）はいずれも、４．０重量％の組合せレベルで、ともに配合された。この組成物は、室温で基板Ａ及びＢ上にコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、比較例１３に対する高光沢及び低ＭＶＴＲを例示する（表４参照）。
【０１２０】
実施例１１（本発明による）：
上記実施例９と同じ方法で、透明なバリアコーティングは構成され、板紙でのプルーフが得られた。１−オクタデシルアルコール及びパラフィンワックス（Ｒｏｓｓ１１８／１２５）はいずれも、４．０重量％の組合せレベルで、ともに配合された。この組成物は、室温で基板Ａ及びＢ上にコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、比較例１３に対する高光沢及び低ＭＶＴＲを例示する（表４参照）。
【０１２１】
実施例１２（本発明による）：
上記実施例９と同じ方法で、透明なバリアコーティングは構成され、板紙でのプルーフが得られた。コレステロール及びパラフィンワックス（Ｒｏｓｓ１１８／１２５）はいずれも、４．０重量％の組合せレベルで、ともに配合された。この組成物は、室温で基板Ａ及びＢ上にコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、比較例１３に対する高光沢及び低ＭＶＴＲを例示する（表４参照）。
【０１２２】
実施例１３（比較例）：
上記実施例９と同じ方法で、透明なバリアコーティングは構成され、板紙でのプルーフが得られた。バリアコーティングは、４．０重量％のレベルで、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（ＳＲ８３３Ｓ）及びパラフィンワックス（Ｒｏｓｓ１１８／１２５）を使用して生成され、任意のアルコール官能性材料を除外した。この組成物は、約５５℃の温度で基板Ａ及びＢ上にコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、実施例９〜１２のプルーフより高いＭＶＴＲ及び低い光沢を有している（表４参照）。
【０１２３】
【表４】
2016514175.tif 000010
【０１２４】
表５は、他の脂環式モノマーを含む本発明の範囲内のコーティングの例を示す。
【０１２５】
実施例１４（本発明による）：
透明なバリアコーティングは、２つの脂環式モノマー、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（ＳＲ８３３Ｓ）、及びシクロヘキサンジメタノールジアクリレート（ＣＨＤＭＤＡ）を用いて構成された。使用したＣＨＤＭＤＡモノマーは、固体材料を、それから液体部分を分離させるために、フィルターを通して押圧することによって、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＣＤ４０６から調製したシクロヘキサンジアクリレート異性体の均質で透明な溶液であった。Ｖｙｂａｒ  Ｈ−６１７５（Ｂａｋｅｒ  Ｈｕｇｈｅｓ製）及びパラフィンワックス（Ｒｏｓｓ１１８／１２５製）はいずれも、４．０重量％の組合せレベルで、ともに配合された。２つの光開始剤、Ｉｒｇａｃｕｒｅ７５４及びＯｍｎｉｒａｄ  ＴＰＯが添加された。レベリング剤ＢＹＫ−３６１Ｎ及び硬化抑制剤Ｇｅｎｏｒａｄ１６も添加された。この組成物は、室温で基板Ａ及びＢにコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、比較例１５に対する高光沢及び低ＭＶＴＲを例示する（表５参照）。
【０１２６】
実施例１５（比較例）：
上記実施例１４と同じ方法で、透明なバリアコーティングは構成され、板紙でのプルーフが得られた。コーティング組成物は、アルコール官能性ワックスを除外した４．０重量％のレベルの疎水性パラフィンワックスのみを含む。この組成物は、室温で基板Ａ及びＢにコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、実施例１４のプルーフよりも高いＭＶＴＲ値及び低い光沢を有する（表５参照）。
【０１２７】
実施例１６（本発明による）：
透明なバリアコーティングは、２つの脂環式モノマー、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（ＳＲ８３３Ｓ）、及びジシクロペンテニルモノアクリレート（Ｈｉｔａｃｈｉ  ＣｈｅｍｉｃａｌのＦＡ５１１−ＡＳ）を用いて構成された。Ｖｙｂａｒ  Ｈ−６１７５（Ｂａｋｅｒ  Ｈｕｇｈｅｓ製）及びパラフィンワックス（Ｒｏｓｓ１１８／１２５製）はいずれも、２．０重量％の組合せレベルで、ともに配合された。２つの光開始剤、Ｉｒｇａｃｕｒｅ７５４及びＯｍｎｉｒａｄ  ＴＰＯが添加された。レベリング剤ＢＹＫ−３６１Ｎ及び硬化抑制剤Ｇｅｎｏｒａｄ１６も添加された。この組成物は室温で基板Ａにコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、比較例１７に対する高光沢及び低ＭＶＴＲを例示する（表５参照）。
【０１２８】
実施例１７（比較例）：
上記実施例１６と同じ方法で、透明なバリアコーティングは構成され、板紙でのプルーフが得られた。コーティング組成物は、アルコール官能性材料を除外した２．０重量％のレベルの疎水性パラフィンワックスのみを含む。この組成物は室温で基板Ａにコーティングされ、直ちに硬化した。このコーティング組成物から得たプルーフは、実施例１６のプルーフよりも高いＭＶＴＲ値及び低い光沢を有する（表５参照）。
【０１２９】
【表５】
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【０１３０】
本明細書で引用される全ての参照文献は、あらゆる目的のために、その全体を本明細書中に参照として組み込まれる。
【０１３１】
本発明を、その特定の実施形態を参照して説明してきたが、当業者は、本発明の真の主旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更が行われてもよく、均等物が置き換えられてもよいことを理解されたい。さらに、特定の状態、材料、物質の組成物、方法、または方法ステップに、本発明の目的、精神、及び範囲に適応させるために、様々な修正を行うことができる。全てのこのような修正は、本発明の範囲内であることを意図している。
【国際調査報告】
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