JP6331205B1 - ラミネート用グラビアインキ、印刷物、および積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
基材1、印刷層、接着剤層、および基材2をこの順に有する積層体の印刷層を形成するためのラミネート用グラビアインキであって、有機顔料(A)、バインダー樹脂(B)、シリカ粒子(C)、脂肪酸アミド(D)、および有機溶剤を含み、下記(1)(2)および(3)を満たすことを特徴とするラミネート用グラビアインキ。(1)バインダー樹脂(B)が、ポリウレタン樹脂(b1)と、塩化ビニル共重合樹脂(b2)および/またはセルロース系樹脂(b3)と、を含有する。(2)グラビアインキ100質量%中、シリカ粒子(C)を0.1〜2質量%含有する。(3)グラビアインキ100質量%中、脂肪酸アミド(D)を0.01〜0.8質量%含有する。
【選択図】なし
Description
(1)バインダー樹脂(B)が、ポリウレタン樹脂(b1)と、塩化ビニル共重合樹脂(b2)および/またはセルロース系樹脂(b3)と、を含有する。
(2)グラビアインキ100質量%中、シリカ粒子(C)を0.1〜2質量%含有する。
(3)グラビアインキ100質量%中、脂肪酸アミド(D)を0.01〜0.8質量%含有する。
(1)バインダー樹脂(B)が、ポリウレタン樹脂(b1)と、塩化ビニル共重合樹脂(b2)および/またはセルロース系樹脂(b3)と、を含有する。
(2)グラビアインキ100質量%中、シリカ粒子(C)を0.1〜2質量%含有する。
(3)グラビアインキ100質量%中、脂肪酸アミド(D)を0.01〜0.8質量%含有する。
本発明では有機顔料(A)を使用する。有機顔料から構成されるインキはグラビア印刷での重ね刷り(トラッピング性)が難しく、異なる色相を重ねあわせる場合が特に難しい。しかしながら、本発明のラミネート用グラビアインキにおけるシリカ粒子(C)によりトラッピング性は大幅に向上する。かかる有機顔料(A)は、以下の例には限定されないが、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、アゾ系、フタロシアニン系、ハロゲン化フタロシアニン系、アントラキノン系、アンサンスロン系、ジアンスラキノニル系、アンスラピリミジン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、フラバンスロン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリン系、インダンスロン系、カーボンブラック系などの顔料が挙げられる。また、例えば、カーミン6B、レーキレッドC、パーマネントレッド2B、ジスアゾイエロー、ピラゾロンオレンジ、カーミンFB、クロモフタルイエロー、クロモフタルレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジオキサジンバイオレット、キナクリドンマゼンタ、キナクリドンレッド、インダンスロンブルー、ピリミジンイエロー、チオインジゴボルドー、チオインジゴマゼンタ、ペリレンレッド、ペリノンオレンジ、イソインドリノンイエロー、アニリンブラック、ジケトピロロピロールレッド、昼光蛍光顔料等が挙げられる。
具体的にはC.I.ピグメントブラック1〜34の黒色顔料のうち、有機化合物または有機金属錯体である黒色顔料が好ましく、例えば
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック6、C.I.ピグメントブラック7、C.I.ピグメントブラック9、C.I.ピグメントブラック20などが挙げられる。
<藍色顔料>
具体的にはC.I.ピグメントブルー1〜80の藍色顔料のうち、有機化合物または有機金属錯体である藍色顔料が好ましく、例えば
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:5、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー17:1、C.I.ピグメントブルー22、C.I.ピグメントブルー24:1、C.I.ピグメントブルー25、C.I.ピグメントブルー26、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー61、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー63、C.I.ピグメントブルー64、C.I.ピグメントブルー75、C.I.ピグメントブルー79、C.I.ピグメントブルー80などが挙げられる。
<緑色顔料>
具体的にはC.I.ピグメントグリーン1〜50の緑色顔料のうち、有機化合物または有機金属錯体である緑色顔料が好ましく、例えば
C.I.ピグメントグリーン1、C.I.ピグメントグリーン4、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン8、C.I.ピグメントグリーン10、C.I.ピグメントグリーン36などが挙げられる。
<赤色顔料>
具体的にはC.I.ピグメントレッド1〜279の赤色顔料のうち、有機化合物または有機金属錯体である赤色顔料が好ましく、例えばC.I.ピグメントレッド1〜C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド20、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド43、C.I.ピグメントレッド46、C.I.ピグメントレッド48、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド48:5、C.I.ピグメントレッド48:6、C.I.ピグメントレッド49、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド49:3、C.I.ピグメントレッド52、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド52:2、C.I.ピグメントレッド53、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド53:2、C.I.ピグメントレッド53:3、C.I.ピグメントレッド54、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド58、C.I.ピグメントレッド58:1、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:3、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド63:3、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド68、C.I.ピグメントレッド68、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド89、C.I.ピグメントレッド95、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド119、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド136、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド147、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド164、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド169、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド181、C.I.ピグメントレッド182、C.I.ピグメントレッド183、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド192、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド200、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド210、C.I.ピグメントレッド211、C.I.ピグメントレッド213、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド223、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド237、C.I.ピグメントレッド238、C.I.ピグメントレッド239、C.I.ピグメントレッド240、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド247、C.I.ピグメントレッド248、C.I.ピグメントレッド251、C.I.ピグメントレッド253、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド256、C.I.ピグメントレッド257、C.I.ピグメントレッド258、C.I.ピグメントレッド260、C.I.ピグメントレッド262、C.I.ピグメントレッド263、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド266、C.I.ピグメントレッド268、C.I.ピグメントレッド269、C.I.ピグメントレッド270、C.I.ピグメントレッド271、C.I.ピグメントレッド272、C.I.ピグメントレッド279、などが挙げられる。
<紫色顔料>
具体的にはC.I.ピグメントバイオレット1〜50の紫色顔料のうち、有機化合物または有機金属錯体である紫色顔料が好ましく、例えば
C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット2、C.I.ピグメントバイオレット3、C.I.ピグメントバイオレット3:1、C.I.ピグメントバイオレット3:3、C.I.ピグメントバイオレット5:1、C.I.ピグメントバイオレット13、C.I.ピグメントバイオレット19(γ型、β型)、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット25、C.I.ピグメントバイオレット27、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット31、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット37、C.I.ピグメントバイオレット38、C.I.ピグメントバイオレット42、C.I.ピグメントバイオレット50、などが挙げられる。
<黄色顔料>
具体的にはC.I.ピグメントイエロー1〜219の黄色顔料のうち、有機化合物または有機金属錯体である黄色顔料が好ましく、例えば
C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー42、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー62、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー86、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー120、ピグメントイエロー125、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー137、C.I.ピグメント、イエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー147、C.I.ピグメントイエロー148、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185およびC.I.ピグメントイエロー213等が挙げられる。
<橙色顔料>
具体的にはC.I.ピグメントオレンジ1〜81の橙色顔料のうち、有機化合物または有機金属錯体である橙色顔料が好ましく、例えば
C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ37、C.I.ピグメントオオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントレンジ55、C.I.ピグメントオレンジ59、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、又はC.I.ピグメントオレンジ74などが挙げられる。
<茶色顔料>
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、又はC.I.ピグメントブラウン26などが挙げられる。
レット23、C.I.ピグメントバイオレット37、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントブラック7等が挙げられ、これらの群から選ばれる少なくとも一種または二種以上を使用することが好ましい。
本発明において使用するバインダー樹脂(B)は、ポリウレタン樹脂(b1)と、塩化ビニル共重合樹脂(b2)および/またはセルロース系樹脂(b3)と、を含有する。その他樹脂を併用しても良く、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、スチレン‐マレイン酸樹脂、ロジン系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、等が挙げられる。バインダー樹脂(B)は、バインダー樹脂100質量%中、前記(b1)〜(b3)を合計で70〜100質量%含むことが好ましい。更に好ましくは85〜100質量%である。
また、バインダー樹脂(B)は、インキ中の合計質量%が、3〜20%で含有することが好ましく、5〜15%で含有することがより好ましい。
ポリウレタン樹脂(b1)は、重量平均分子量として10,000〜100,000のものが好ましく、ガラス転移温度が−60℃〜0℃であることが好ましく、更には動的粘弾性測定において40℃における貯蔵弾性率が1〜100MPaであるものが好ましい。なお、本発明においてガラス転移温度は示差走査熱量計(DSC)により測定し、ガラス転移が起こる温度範囲の中点を表す。
(式1)ポリオールの数平均分子量=1000×56.1× 水酸基の価数/水酸基価
なかでも、分岐構造を有するジオールが好ましい。分岐構造とは、ジオールに含まれるアルキレン基の水素原子の少なくとも1つがアルキル基によって置換された、アルキル側鎖を有するジオールを意味し、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2−メチル−1,4−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、および2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。これらは、印刷適性、印刷効果、ラミネート強度を向上させるため特に好ましい。
これらのポリエステルポリオールは単独で、または2種以上を混合して用いることができる。なお、前記二塩基酸としてはセバシン酸、アジピン酸が特に好ましい。また、ヒドロキシル基を3個以上有するポリオール、カルボキシル基を3個以上有する多価カルボン酸を併用することもできる。
塩化ビニル共重合樹脂としては、塩化ビニル由来の構造単位とその他モノマー由来の構造単位を含有するものであれば特に限定されない。中でも塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂および塩化ビニル‐アクリル共重合樹脂が好ましい。
塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂としては、塩化ビニルと酢酸ビニルが共重合したものであり、分子量としては重量平均分子量で5,000〜100,000のものが好ましく、20,000〜70,000が更に好ましい。塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂の固形分100質量%中の酢酸ビニルモノマー由来の構造は、1〜30質量%が好ましく、塩化ビニルモノマー由来の構造は、70〜95質量%であることが好ましい。この場合有機溶剤への溶解性が向上、更に基材への密着性、皮膜物性、ラミネート強度等が良好となる。
また、有機溶剤への溶解性が向上するため、ケン化反応あるいは共重合でビニルアルコール由来の水酸基を含むものが更に好ましく、水酸基価として20〜200mgKOH/gであることが好ましい。また、ガラス転移温度は50℃〜90℃であることが好ましい。
塩化ビニル−アクリル共重合樹脂は塩化ビニルモノマーとアクリルモノマーの共重合樹脂を主成分とするものであり、アクリルモノマーとしては、基材に対する接着性と有機溶剤に対する溶解性が向上するため(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルを含むことが好ましい。アクリルモノマーはポリ塩化ビニルの主鎖にブロックないしランダムに組み込まれていても良いし、ポリ塩化ビニルの側鎖にグラフトされていても良い。塩化ビニル−アクリル共重合樹脂は、重量平均分子量が10,000から100,000であることが好ましく、30,000から70,000であることが更に好ましい。
セルロース系樹脂(b3)としては、例えばニトロセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース等が挙げられ、前記アルキル基は例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、更にアルキル基が置換基を有していても良い。中でも、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ニトロセルロースが好ましい。分子量としては重量平均分子量で5,000〜1,000,000のものが好ましく、10,000〜200,000が更に好ましい。また、ガラス転移温度が120℃〜180℃であるものが好ましい。
シリカ(C)は天然産、合成品、あるいは結晶性、非結晶性、あるいは疎水性、親水性のものなどが挙げられる。シリカの合成法では、乾式、湿式法があり、乾式法では燃焼法、アーク法、湿式法では沈降法、ゲル法が知られており、いずれの方法で合成されたものでも良い。また、シリカ(C)は、表面に親水性官能基を有する親水性シリカでも良いし、親水性官能基をアルキルシラン等で変性して疎水化した疎水性シリカでも良いが、親水性のものが好ましく、親水性シリカ粒子を含むインキは重ね印刷時のインキの濡れ・広がりを促し、重ね印刷効果(以下「トラッピング性」と記載する場合がある)を向上させる効果および印刷面の凹凸により耐ブロッキング性を向上させる効果をもつ。シリカ粒子(C)の添加量としては、本発明のラミネート用グラビアインキ100質量%中、0.1〜2.0質量%含有する。含有量として好ましくは0.1〜1.0質量%である。
またシリカ粒子(C)は、比表面積がBET法で50〜600m2/gであることが好ましい。より好ましくは100m〜450m2/gである。本発明のラミネート用グラビアインキで使用するシリカ粒子(C)は平均粒子径あるいはBET法比表面積の異なるものを組み合わせて使用出来る。
本発明のラミネート用グラビアインキに使用する脂肪酸アミド(D)は、脂肪酸残基とアミド基を有するものであれば特に限定されない。脂肪酸アミド(D)はラミネート用グラビアインキ中では溶解、あるいは分散されているが、印刷後には印刷被膜の表面に配向し、滑り性を発現させて印刷ロールで重なる基材に対する耐ブロッキング性を向上させると考えられる。なお本説明は技術的考察に基づくものであり、発明を何ら限定するものではない。
モノアミド(D1)は下記一般式(1)で表される。
一般式(1)
R1−CONH2
(式中、R1は脂肪酸からCOOHを除いた残基を表す。)
モノアミド(D1)としては例えば、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等が挙げられる。
置換アミド(D2)は下記一般式(2)で表される。
一般式(2)
R2−CONH−R3
(式中、R2およびR3は脂肪酸からCOOHを除いた残基を表し、同一でも異なっていても良い。)
置換アミド(D2)としては例えば、N−オレイルパルミチン酸アミド、N−ステアリルステアリン酸アミド、N−ステアリルオレイン酸アミド、N−オレイルステアリン酸アミド、N−ステアリルエルカ酸アミド等が挙げられる。
ビスアミド(D3)は下記一般式(3)あるいは一般式(4)で表される。
一般式(3)
R4−CONH−R5−HNCO−R6
一般式(4)
R7−NHCO−R8−CONH−R9
(式中、R4、R6、R7、およびR9は脂肪酸からCOOHを除いた残基を表し、同一でも異なっていても良く、R5およびR8は炭素数1〜10のアルキレン基またはアリーレン基を表す。)
ビスアミド(D3)としては例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジステアリルアジピン酸アミド、N,N’−ジステアリルセバシン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミド等が挙げられる。
パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の脂肪酸からなる脂肪酸アミドが最も好ましい。
本発明のラミネート用グラビアインキは、液状媒体として有機溶剤を含んで良い。使用される有機溶剤としては、混合溶剤としての使用が好ましく、トルエン、キシレンといった芳香族系有機溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンといったケトン系有機溶剤、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、エステル系有機溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、などのアルコール系有機溶剤など公知の有機溶剤を使用できる。中でも、トルエン、キシレンといった芳香族系有機溶剤を含まない有機溶剤(ノントルエン系有機溶剤)がより好ましい。更に好ましくは芳香族系有機溶剤および/またはメチルエチルケトン(以下「MEK」と表記する)などのケトン系有機溶剤を含まない有機溶剤が更に好ましい。特にエステル系有機溶剤とアルコール系有機溶剤を主媒体として含むものが好ましい。
本発明のラミネート用グラビアインキは、液状媒体として水を含んでいても良いが、その含有量は液状媒体100質量%中0.1〜10質量%である。
本発明におけるラミネート用グラビアインキは他の高分子材料を含有しても良く、例えば塩素化ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂、ケトン樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ブチラール、石油樹脂、およびこれらの変性樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は、単独で、または2種以上を混合して用いることができ、その含有量は、バインダー樹脂(B)の固形分100質量%中、0〜30質量%が好ましい。
本発明のグラビアインキ組成物は、添加剤として公知のものを適宜含むことができ、インキ組成物の製造においては必要に応じて公知の添加剤、例えば顔料誘導体、分散剤、湿潤剤、接着補助剤、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、トラッピング剤、ブロッキング防止剤、ワックス成分、イソシアネート系硬化剤、シランカップリング剤などを使用することができる。
本発明のラミネート用グラビアインキは、有機顔料(A)、バインダー樹脂(B)、シリカ粒子(C)、脂肪酸アミド(D)を有機溶剤中に溶解および/または分散することにより製造することができる。具体的には、例えば有機顔料(A)、シリカ粒子(C)をポリウレタン樹脂(b1)、塩化ビニル共重合樹脂(b2)、および必要に応じて前記分散剤を混合し、有機溶剤に分散させた顔料分散体を製造し、得られた顔料分散体に、更にポリウレタン樹脂(b1)、脂肪酸アミド(D)、あるいは必要に応じて他の樹脂や添加剤などを配合することによりラミネート用グラビアインキを製造することができる。また、顔料分散体の粒度分布は、分散機の粉砕メディアのサイズ、粉砕メディアの充填率、分散処理時間、顔料分散体の吐出速度、顔料分散体の粘度などを適宜調節することにより、調整することができる。分散機としては一般に使用される、例えばローラーミル、ボールミル、ペブルミル、アトライター、サンドミルなどを用いることができる。
本発明のグラビアインキ組成物は、グラビア印刷方式で印刷が可能である。例えば、グラビア印刷に適した粘度及び濃度にまで希釈溶剤で希釈され、単独でまたは混合されて各印刷ユニットに供給される。基材上に、本発明のグラビアインキ組成物を用いて印刷した後、揮発成分を除去することによって印刷層を形成し、印刷物を得ることができる。
本発明の印刷物に使用できる基材1は例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ乳酸などのポリエステル、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂などのポリスチレン系樹脂、ナイロン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セロハン、紙、アルミなど、もしくはこれらの複合材料からなるフィルム状の基材が挙げられ、またシリカ、アルミナ、アルミニウムなどの無機化合物をポリエチレンテレフタレート、ナイロンフィルムに蒸着した蒸着基材も用いることができ、更に無機化合物などの蒸着処理面にポリビニルアルコールなどがコート処理を施されていても良い。
基材1は、片面または両面にコロナ放電処理などの表面処理が施されていても良い。コロナ放電処理により基材上には水酸基、カルボキシル基、カルボニル基などの官能基が生成するため該基材面と印刷(インキ)層の接着性が向上する。片面コロナ処理基材のコロナ処理面にインキを印刷した場合では、印刷層は巻き取り時に非コロナ処理面と接する。しかし両面コロナ放電処理が施された基材に印刷した場合、印刷層は巻き取り時にコロナ放電処理面と接する。そのため両面コロナ処理基材では印刷層の耐ブロッキング性が非常に悪化する傾向にある。しかしながら、本発明のインキはこのような基材に対してもラミネート適性と耐ブロッキング性を両立させることが可能である。
基材2としては基材1と同様のものが挙げられ、同一でも異なっていても良い。中でも未延伸ポリエチレン、未延伸ポリプロピレン、ナイロン基材、アルミニウム箔基材、アルミニウム蒸着基材などが好ましい。
本発明の積層体は、前記印刷物の印刷層に、接着剤層、フィルム層が順に貼り合わされたものである。例えば、印刷層上に、イミン系、イソシアネート系、ポリブタジエン系、チタン系等の各種アンカーコート剤を介して、溶融ポリエチレン樹脂を積層する通常のエクストルジョンラミネート(押し出しラミネート)法、印刷面にウレタン系等の接着剤を塗工し、その上にプラスチックフィルムを積層するドライラミネート法やノンソルベントラミネート法、また印刷面に直接溶融ポリプロピレンを圧着して積層するダイレクトラミネート法等、公知のラミネート工程により得られる。
JIS K0070に従って求めた。
(酸価)
JIS K0070に従って求めた。
(アミン価)
アミン価は、樹脂1g中に含有するアミノ基を中和するのに必要とする塩酸の当量と同量の水酸化カリウムのmg数でJISK0070に準じて以下の方法に従って求めた。
試料を0.5〜2g精秤した(試料固形分:Sg)。精秤した試料にメタノール/メチルエチルケトン=60/40(質量比)の混合溶液50mLを加え溶解させた。得られた溶液に指示薬としてブロモフェノールブルーを加え、得られた溶液を0.2mol/Lエタノール性塩酸溶液(力価:f)で滴定を行なった。溶液の色が緑から黄に変化した点を終点とし、この時の滴定量(AmL)を用い、下記(式2)によりアミン価を求めた。
(式2)アミン価=(A×f×0.2×56.108)/S [mgKOH/g]
重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)装置(東ソー株式会社製HLC−8220)を用いて分子量分布を測定し、ポリスチレンを標準物質に用いた換算分子量として求めた。下記に測定条件を示す。
カラム:下記カラムを直列に連結して使用した。
東ソー株式会社製 TSKgel SuperAW2500
東ソー株式会社製 TSKgel SuperAW3000
東ソー株式会社製 TSKgel SuperAW4000
東ソー株式会社製 TSKgel guardcolumn SuperAWH
検出器:RI(示差屈折計)
測定条件:カラム温度40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
数平均分子量2000のネオペンチルグリコールとアジピン酸から得られるポリエステルポリオール(以下「NPG/AA」)140部、数平均分子量1000のポリプロピレングリコール(以下「PPG」)60部、イソホロンジイソシアネート(以下「IPDI」)60.7部、および酢酸エチル65.2部を窒素気流下に80℃で4時間反応させ、末端イソシアネートプレポリマーの溶剤溶液を得た。次いでイソホロンジアミン(以下「IPDA」)25.2部、イミノビスプロピルアミン(以下「IBPA」)2.0部、2−エタノールアミン(以下「2EtAm」)1.0部、酢酸エチル/イソプロパノール(以下「IPA」)=50/50の混合溶剤608.9部を混合したものに、得られた末端イソシアネートプレポリマー溶液を40℃で徐々に添加し、次に80℃で1時間反応させ、固形分30%、アミン価11.1mgKOH/g、水酸基価3.2mgKOH/g、重量平均分子量45000のポリウレタン樹脂溶液PU1を得た。
表1に示す原料を用い、合成例1と同様の方法により、ポリウレタン樹脂溶液PU2を得た。なお、表1中の略称は下記の通りである。
・MPO/AA:3‐メチル−1,3−プロパンジオールとアジピン酸の縮合物であるポリエステルポリオール
・PEG:ポリエチレングリコール
・TDI:トリレンジイソシアネート(メチル−1,3−フェニレンジイソシアネート)
1.0Lオートクレーブにて、ペルオキソ二硫酸カリウム(K2S2O8)1.0gをイオン交換水500gに溶解させ、脱気した。60℃に昇温後、塩化ビニルが357g、アクリル酸2−ヒドロキシプロピルが63g、ジ−2−エチルヘキシルスルホこはく酸ナトリウム(製品名:エーロゾルOT)が5.0gからなる混合物425gをオートクレーブに内に60℃、6.5気圧で添加、反応させた。重合反応はオートクレーブが2.5気圧になるまで行った。できたエマルジョンを塩化ナトリウムで析出させ、ろ過後、洗浄、乾燥を行い、塩化ビニル−アクリル共重合樹脂を得た。更に塩化ビニル−アクリル共重合樹脂を酢酸エチルに溶解させ、固形分30%のワニス(PVAc1)を得た。なお、得られた樹脂中のアクリル酸2−ヒドロキシプロピルの含有率は14.0%、重量平均分子量50000、ガラス転移温度70℃であった。
ポリウレタン樹脂溶液PU1(固形分30%)を40部、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂(ソルバインTAO:日信化学工業社製 塩化ビニル:酢酸ビニル:ビニルアルコール=91:2:7(固形分30%酢酸エチル溶液))5.0部、表2に記載のシリカ粒子1を0.5部、パルミチン酸アミドを0.2部、藍顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3を10部、Nプロピルアセテート/IPA=70/30の溶液44.3部を混合し、アイガーミルで20分間分散し、ラミネート用グラビアインキS1を得た。
表2に示すシリカ粒子、表3に示す脂肪酸アミドおよび表4に示す原料を用いた以外は実施例1と同様の方法により、ラミネート用グラビアインキS2〜S21を得た。
なお、表4中の略称は以下を表す。
・DLX5−8:ICI Novel enterprises社製 ニトロセルロース 窒素分12.0% (固形分30%イソプロパノール溶液)
表3の脂肪酸アミドの融点は、DSC(示差走査熱量測定測定)により融点を求めた。なお、測定機は株式会社リガク製 DSC8231を使用し、測定温度範囲25〜180℃、昇温速度10℃/分、吸熱ピーク温度を融点とした。また、飽和/不飽和とは、脂肪酸由来構造に炭素‐炭素二重結合を有さないものを「飽和」、脂肪酸由来構造に炭素‐炭素二重結合を有するものを「不飽和」とした。
表5に示す原料を使用する以外は、上記実施例1〜21と同様の方法にてグラビアインキT1〜T7を得た。
<ラミネート用グラビアインキの印刷>
上記で得られた、ラミネート用グラビアインキS1(藍インキ)およびS21(紅インキ)を、混合溶剤(メチルエチルケトン「MEK」:Nプロピルアセテート「NPAC」:イソプロパノール「IPA」=40:40:20)により、粘度が16秒(25℃、ザーンカップNo.3)となるように希釈し、S1はヘリオ175線ベタ版(版式エロンゲート、90%ベタ柄)により、S21はヘリオ175線ベタ版(版式コンプレスト、90%ベタ柄)により、プラスチック基材である、FOR−BT#20およびE5100#15のコロナ放電処理面に、印刷速度100m/分で藍、紅の順で重ね印刷し、印刷物G1およびGG1をそれぞれ得た。なお印刷条件は、温度25℃、湿度60%にて印刷距離400m印刷した。
なお、上記基材FOR−BT#20およびE5100#15は以下を表す。
・FOR−BT#20:フタムラ化学社製 両面コロナ放電処理ポリプロピレン(OPP)フィルム 膜厚20μm
・E−5100#15:東洋紡社製 片面コロナ放電処理ポリエステル(PET)フィルム 膜厚15μm
表4に記載のインキを表6−1記載の組み合わせで用いる以外、実施例22と同様の方法にて印刷物G2〜G21(OPP)および印刷物GG2〜GG21(PET)をそれぞれ得た。更に印刷物GG2〜GG21の印刷物の印刷面へ、上記と同様の方法でドライラミネート加工を行った。なお評価はラミネート物を40℃、48時間保持後に行った。
表5に記載のインキを表6−2記載の組み合わせで用いる以外、実施例22と同様の方法にて印刷物H1〜H8(OPP)および印刷物HH1〜HH8(PET)をそれぞれ得た。更に印刷物HH1〜HH8の印刷物の印刷面へ、上記実施例22〜42と同様の方法でドライラミネート加工を行い積層体を得た。なお評価は積層体を40℃、48時間保持後に行った。
グラビアインキS1〜S21(実施例)、T1〜T8(比較例)および、印刷物G1〜G21(OPP)、GG1〜GG21(PET)、印刷物H1〜H8(OPP)、HH1〜HH8(PET)、およびGG1〜GG21とHH1〜HH8を用いた積層体にて、以下の評価を行った。表6−1および表6−2に結果を示した。
印刷物G1〜G21(OPP)、GG1〜GG21(PET)、印刷物H1〜H8(OPP)、HH1〜HH8(PET)について、以下の条件にて耐ブロッキング性の評価を行った。
(試料および圧力)
OPP印刷物の印刷面/OPP基材コロナ処理面 10kg/cm2
PET印刷物の印刷面/PET基材の非コロナ処理面 10kg/cm2
(静置条件)40℃−80%RH 12時間 24時間 72時間
(評価方法)印刷面と各種基材とを引き剥がし、印刷面からのインキ被膜の取られ(剥がれ)具合を目視で判定。
判定基準
5・・・・・印刷面のインキ被膜が全く剥離せず、剥離抵抗の小さいもの(良好)
4・・・・・インキ被膜の剥離面積が1%以上5%未満であり、剥離抵抗の小さいもの(実用可)
3・・・・・インキ被膜の剥離面積が5%以上20%未満のもの(やや不良)
2・・・・・インキ被膜の剥離面積が20%以上50%未満のもの(不良)
1・・・・・インキ被膜が50%以上剥離するもの(極めて不良)
なお、5、4は実用上問題がない範囲である。
得られた印刷物GG1〜GG21とHH1〜HH8を用いたドライラミネート物である積層体について、ラミネート直後、および100℃‐30分の熱水ボイル処理後に、印刷基材の非印刷面側より観察し、外観を確認評価した。
5・・・・ラミネート物の印刷部にデラミネーションおよびムラが無い
4・・・・ラミネート物の印刷部に1%以上〜3%未満の面積でデラミネーションおよびムラが僅かにある
3・・・・ラミネート物の印刷部に3%以上〜20%未満の面積でデラミネーションおよびムラがある
2・・・・ラミネート物の印刷部に20%以上〜50%未満の面積でデラミネーションおよびムラがある
1・・・・ラミネート物の印刷部に50%以上の面積で全体的にデラミネーションおよびムラがある
なお、5、4は実用上問題がない範囲である。
得られた印刷物G1〜G21(実施例)および印刷物H1〜H8(比較例)について、キーエンス社製マイクロスコープ(VHX−5000)を用いて目視で重ね印刷ムラ(トラッピング性)の評価を行った。
5・・・・印刷部にムラがほとんど無い。
4・・・・印刷部でムラのある面積が10%未満である
3・・・・印刷部でムラのある面積が10%以上20%未満である
2・・・・印刷部でムラのある面積が20%以上40%未満である
1・・・・印刷部の全体で面積40%以上大きなムラがある
なお、5、4は実用上問題がない範囲である。
Claims (7)
- 基材1、印刷層、接着剤層、および基材2をこの順に有する積層体の印刷層を形成するためのラミネート用グラビアインキであって、有機顔料(A)、バインダー樹脂(B)、シリカ粒子(C)、脂肪酸アミド(D)、および有機溶剤を含み、下記(1)(2)および(3)を満たすことを特徴とするラミネート用グラビアインキ。
(1)バインダー樹脂(B)が、ポリウレタン樹脂(b1)と、塩化ビニル共重合樹脂(b2)および/またはセルロース系樹脂(b3)と、を含有する。
(2)グラビアインキ100質量%中、シリカ粒子(C)を0.1〜2質量%含有する。
(3)グラビアインキ100質量%中、脂肪酸アミド(D)を0.01〜0.8質量%含有する。 - 前記バインダー樹脂(B)100質量%中、前記ポリウレタン樹脂(b1)および塩化ビニル共重合樹脂(b2)を合計で80〜100質量%含み、その固形分質量比率(b1)/(b2)が、95/5〜40/60であることを特徴とする請求項1に記載のラミネート用グラビアインキ。
- 前記シリカ粒子(C)の平均粒子径が、1〜5μmであることを特徴とする、請求項1または2に記載のラミネート用グラビアインキ。
- 脂肪酸アミド(D)が、炭素数10〜20の飽和脂肪酸および/または炭素数16〜25の不飽和脂肪酸から構成されていることを特徴とする、請求項1〜3いずれかに記載のラミネート用グラビアインキ。
- 基材1が、両面コロナ放電処理基材であることを特徴とする、請求項1〜4いずれかに記載のラミネート用グラビアインキ。
- 基材1上に、請求項1〜5いずれかに記載のラミネート用グラビアインキから形成される印刷層を有する印刷物。
- 請求項6に記載の印刷物の印刷層上に、接着剤層と、基材2とを順に有することを特徴とする積層体。
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