JP2000034435A - 放射線硬化型受理性インキ及びこれを用いた印刷物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基材の全面あるいは必要部分のみを印刷する
ことにも適し、しかも水を蒸発する工程を必要とせず速
やかにコートまたは印刷を完了することのできる受理層
形成用インキ等を提供する。 【解決手段】 本発明の放射線硬化型受理性インキは、
液状の水溶性モノマーと該モノマー可溶性の疎水性ポリ
マーと無機フィラーとをを含んでなる。液状の水溶性モ
ノマーとは、常温において水と任意の比率で溶解し合う
ことのできる放射線重合性のモノマーである。疎水性ポ
リマーの選択に際しての第一基準は、疎水性ポリマーが
前述の水溶性モノマーや水溶性モノマー１００重量部と
８０重量部以下の非水溶性モノマーとの混合物に溶解す
ること、第二基準は疎水性ポリマーをフィルム状に製膜
して、これを２５℃の水に２時間浸漬した場合に、疎水
性ポリマー１００ｇ当たり１０ｇ以上の水を吸収膨潤し
たり、ポリマー自体が水に実質的に溶解しないことであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線硬化型受理
性インキ及びこれを用いた印刷物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙やフィルム、板などの基材にイ
ンクジェット印刷などを施す場合、インキの吸収を速
め、滲みを少なくするために、基材に受理層をコートす
ることが行われている。受理層形成用コート剤としては
水性媒体に水溶性ポリマーを溶解し、さらに、シリカ、
アルミナ、水酸化アルミニウムなどを充填剤として加え
たものが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のコート剤は一般に基材の全面にコートされ、また比較
的厚くコートされるのでコート剤中の水を蒸発させるた
めに長時間の工程を経てコートが行われる。したがっ
て、基材の全面をコートするだけではなく、基材の必要
部分のみを印刷することにも適し、しかも水を蒸発する
工程を必要とせず速やかにコートまたは印刷を完了する
ことのできる受理層形成用インキが要望されてきた。よ
って、本発明の目的はこのような要望を満たすインキ及
び該インキによって印刷された印刷物を提供することで
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、液状の水溶性
モノマーと該モノマー可溶性の疎水性ポリマーと無機フ
ィラーとをを含んでなる放射線硬化型受理性インキを提
供する。

【０００５】本発明において液状の水溶性モノマーと
は、常温において水と任意の比率で溶解し合うことので
きる放射線重合性のモノマーである。その例としては多
価アルコールの（メタ）アクリル酸エステル、Ｎ-アル
キルアミノアルコールの（メタ）アクリル酸エステル、
ポリエチレングリコール（メタ）アクリル酸エステル、
Ｎ-アルキル（メタ）アクリル酸アミド、多価アルコー
ルのビニルエーテルなどを挙げることができる。

【０００６】さらに具体的な例としてはブタンジオール
モノアクリレート、２-ヒドロキシエチルアクリレー
ト、Ｎ,Ｎ-ジエチルアミノエチルメタアクリレート、
Ｎ,Ｎ-ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ,Ｎ-ジメ
チルアミノエチルメタアクリレート、Ｎ,Ｎ-ジメチルア
クリルアミド、アクリロイルモルフォリン、２-ヒドロ
キシエチルビニルエーテルなどを挙げることができる。
また、これらのモノマーの混合物を使用することもでき
る。

【０００７】さらに、これらの水溶性モノマー１００重
量部に対して８０重量部以下の非水溶性モノマーを混合
して使用することもできる。またさらに重合性のオリゴ
マーを併用することもできる。

【０００８】非水溶性モノマーの例としては、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、ヘ
キサンジオールジアクリレートなどを挙げることができ
る。

【０００９】次に、本発明のインキの必須成分である疎
水性ポリマーについて説明する。この疎水性ポリマーの
選択に際しては二つの基準が適用される。その第一基準
は、疎水性ポリマーが前述の水溶性モノマーや水溶性モ
ノマー１００重量部と８０重量部以下の非水溶性モノマ
ーとの混合物に溶解することである。第二基準は疎水性
ポリマーをフィルム状に製膜して、これを２５℃の水に
２時間浸漬した場合に、疎水性ポリマー１００ｇ当たり
１０ｇ以上の水を吸収膨潤したり、ポリマー自体が水に
実質的に溶解しないことである。

【００１０】前述の二つの基準を満たす疎水性ポリマー
の例としては、アルキル（メタ）アクリレート（共）重
合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリエステ
ル、セルローズアセテート、セルローズプロピオネー
ト、セルローズアセテートブチレート、ニトロセルロー
ズ、ブチラール樹脂などを挙げることができる。特に好
ましい例としては、セルローズアセテート、セルローズ
プロピオネート、セルローズアセテートブチレートなど
のセルローズ誘導体を挙げることができる。

【００１１】本発明のインキにおいて疎水性ポリマーの
添加量は、液状の水溶性モノマー１００重量部当たり、
５〜８０重量部であることが好ましい。添加量がこの範
囲以下であれば、得られた印刷物の受理層にインクジェ
ット印刷したときのインクジェットインキの乾燥性が劣
り、耐水性にも劣る恐れがある。また、疎水性ポリマー
を含まないインキの貯蔵安定性、印刷適性も極めて不良
である。また、疎水性ポリマーの量が前記範囲以上であ
れば、インクジェットインキの滲みが大きくなり鮮明な
画像が得られにくい。

【００１２】また疎水性ポリマーに替えて親水性ポリマ
ー（水可溶性ポリマー）を使用すると印刷物の受理層の
耐水性が劣り、またプラスチックへの密着性も劣る結果
となる。さらには、受理層にインクジェット印刷を施し
た場合のインクジェットインキの乾きは著しく遅くな
る。但し、疎水性ポリマー１００重量部当り６０重量部
以下の水溶性ポリマーを併用することは一般に支障がな
く、好ましい場合がある。

【００１３】本発明の放射線硬化型受理性インキは、無
機フィラーを含むものであるが、無機フィラーとして
は、シリカ、タルク、クレー、ゼオライト、炭酸カルシ
ウム、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウ
ム、雲母、合成雲母、珪藻土、水酸化アルミニウム、ア
ルミナ、酸化チタンなど一般に知られたフィラー類を例
示することができる。これらのうちで、受理性の向上、
耐水性、白色度などの観点から特に好ましい例として
は、シリカ、合成雲母、水酸化アルミニウム、アルミナ
を挙げることができる。

【００１４】本発明で用いられる無機フィラーの平均粒
径は好ましくは０．１〜３０μｍであり、さらに好まし
くは０．２〜１５μｍである。

【００１５】本発明の放射線硬化型受理性インキは、疎
水性ポリマーの他に液状の水溶性モノマーと無機フィラ
ーとを含んでなるものであるが、好ましくは無機フィラ
ーの量は液状の水溶性モノマー１００重量部当り、１５
〜３００重量部使用される。さらに好ましくは、無機フ
ィラーの量は液状の水溶性モノマー１００重量部当り、
３０〜１５０重量部使用され、一層好ましくは６０〜１
２０重量部使用される。無機フィラーの量が３００重量
部を超えるとインキの印刷特性が低下することがあり、
また１５重量部未満では受理性能が低下することがあ
る。

【００１６】また本発明において、無機フィラー以外の
フィラーとして、天然繊維粉末、架橋された、モノマー
不溶性の吸水性樹脂粉末などの粉末を必要に応じて併用
することもできる。

【００１７】その他併用できる添加物の例としては、オ
リゴエステルアクリレート、重合性二重結合を有するア
クリル酸エステルのオリゴマー、オリゴウレタンアクリ
レートなどのオリゴマーを挙げることができる。

【００１８】さらに詳細なオリゴマー、モノマーの例は
加藤清視著「紫外線硬化システム」株式会社総合技術セ
ンター発行（平成元年２月２８日発行）の第１４９〜３
３３頁に示されている。

【００１９】本発明においてモノマーの重合を進行させ
るための放射線としては電子線、γ線、紫外線、可視光
線などを使用することができる。

【００２０】放射線として紫外線、可視光線などを使用
する場合は、一般に重合を開始するための光重合開始剤
が併用される。

【００２１】したがって本発明の他の構成にかかる放射
線硬化型受理性インキは、モノマー類の重合を開始する
ための光重合開始剤を含有するものである。

【００２２】光重合開始剤の例としては、光により発生
したラジカルや他の活性種が上記モノマー、オリゴマー
中の重合性二重結合と反応して重合反応を誘起するもの
であれば特に制限はない。例としては、ベンゾインエチ
ルエーテル、２-ヒドロキシ-２-メチル-１-フェニルプ
ロパン-１-オン、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニ
ルケトン、２-メチル-１-（４-（メチルチオ）フェニ
ル）-２-モルフォリノプロパノン-１、ビスアシルフォ
スフィンオキサイド等を挙げることができる。これらの
光重合開始剤は１種或は２種以上を組み合わせて用いる
ことができる。

【００２３】さらに光重合開始剤の例としては、加藤清
視著「紫外線硬化システム」株式会社総合技術センター
発行（平成元年２月２８日発行）の第６５〜１４８頁に
記載されている光重合開始剤などを挙げることができ
る。これらの光重合開始剤の使用量は特に制限されてい
ないが、一般に１〜１０重量％程度、好ましくは２〜５
重量％程度使用される。

【００２４】さらに本発明のインキは必要に応じてレベ
リング剤、消泡剤、染料、顔料などを含有してもよい。

【００２５】本発明のインキはグラビア印刷、フレキソ
印刷、スクリーン印刷など一般にいずれの印刷法によっ
ても印刷できるが、印刷層に充分な受理性能を与えるた
めには、印刷層の厚みを好ましくは５〜１００μｍさら
に好ましくは１０〜４０μｍ程度にすることが望まし
い。

【００２６】したがって印刷層の厚みを上記範囲に調整
し易いスクリーン印刷が最も好ましい例である。また本
発明のインキはコート法によってコートして使用するこ
ともできる。

【００２７】いずれにしても本発明のインキは印刷やコ
ートの後に、電子線やγ線のような放射線や光重合開始
剤に作用する光を照射することによって硬化され受理性
印刷層を与える。

【００２８】このようにして得られた印刷層は受理性に
富み、好ましい受理層を提供するものである。しかもこ
の受理層は紙のみならず、プラスチックフィルム、プラ
スチック板、金属板などの基材の上にも容易に形成でき
る。

【００２９】またこの受理層上にインクジェット印刷な
どを施すと、印刷されたインクは速やかに受理層に受理
吸収されるので、ほとんど滲みなしにインクジェット印
刷を行うことができる。

【００３０】特に本発明のインキを使用して、光情報媒
体であるコンパクトディスクなどの裏面に受理層を設け
れば、その上に水性インクジェット印刷などで、そのコ
ンパクトディスクの用途、特性などを容易に記録するこ
とができるので極めて利用価値が高い。

【００３１】

【実施例】以下、実施例を挙げて説明するが、基材上に
印刷された受理層の性能は、受理層上にインクジェット
印刷を施したときの、インクジェット印刷物の乾燥性
と、画像の鮮明度で判定した。

【００３２】実施例１〜４および比較例１〜３ 下記表１に示す重量割合で各種原料を配合し、これらを
攪拌機を用いて分散させ、各種の光硬化型受理性インキ
を調整した。

【００３３】

【表１】 このようにして用意された光硬化型受理性インキをポリ
カーボネイト製コンパクトディスクの裏面に３００メッ
シュのスクリーンを用いてスクリーン印刷し、紫外線を
照射し、硬化させて厚さ２５μｍの受理層を形成した。

【００３４】次に、インクジェットプリンタを用い、水
性カラーインクを用いて受理層上に印刷を施し、インク
ジェット印刷性能を調べた。画像の鮮明度と、印刷後の
インクの乾燥のし易さについて調べた結果は表２の通り
であった。なお、表２における評価は、◎は非常に良好
を表し、○は良好を表し、△はやや不良を表し、そして
×は不良を示す。

【００３５】

【表２】 表２に示す結果から明らかなように、実施例１〜４の光
硬化型受理性インキを使用した場合は、比較例１〜３の
光硬化型受理性インキを使用した場合に比べて、乾燥
性、画像の鮮明度に優れていることが分かる。またイン
キ（受理層）の耐水性、密着性も優れている。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の放射線硬化
型受理性インキにより、基材全面だけでなく、必要部分
のみを印刷することもでき、しかも水を蒸発する工程を
必要とせずに速やかに印刷を完了することができる。そ
して得られた印刷層は、受理性に富んだものとなり、よ
って、好ましい受理層を有する印刷物を提供することが
できる。また、被印刷物がコンパクトディスクなどの情
報記録媒体であれば、その上に水性インクジェット印刷
などで、当該情報記録媒体の用途、特性、記録情報内容
などを容易に記録することが可能となる。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H086 BA51 BA59 BA60 BA62 4J038 BA042 BA052 BA062 BA082 CD062 CE062 CE072 CG142 CH032 CH042 DD002 FA011 FA091 FA151 FA161 HA216 HA286 HA376 HA446 HA456 HA466 HA526 HA536 HA546 JA33 JC26 KA03 KA08 KA20 NA23 PA17 PB14 PC08 4J039 AB02 AD04 AD07 AD08 AD09 AE06 BA16 BA18 BA20 BA21 BA23 BC20 BE27 CA06 EA04 EA47 FA02 GA03 GA09 GA10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状の水溶性モノマーと該モノマー可溶
   性の疎水性ポリマーと無機フィラーとを含んでなる放射
   線硬化型受理性インキ。
2. 【請求項２】 光重合開始剤をさらに含んでなる請求項
   １記載の放射線硬化型受理性インキ。
3. 【請求項３】 前記液状の水溶性モノマー１００重量部
   当たり、前記疎水性ポリマー５〜８０重量部と、無機フ
   ィラー１５〜３００重量部とを含んでなる請求項１又は
   ２記載の放射線硬化型受理性インキ。
4. 【請求項４】 前記無機フィラーの平均粒径が０．１〜
   ３０μｍである請求項１から３のいずれかに記載の放射
   線硬化型受理性インキ。
5. 【請求項５】 前記疎水性ポリマーがセルローズ誘導体
   であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
   載の放射線硬化型受理性インキ。
6. 【請求項６】 合成樹脂基材上に、請求項１から５のい
   ずれかに記載されたインキによって印刷を施して得られ
   た印刷物。
7. 【請求項７】 前記合成樹脂基材がコンパクトディスク
   などの情報記録媒体であることを特徴とする請求項６記
   載の印刷物。