JP2000290572A

JP2000290572A - 孔版印刷用紫外線硬化型インキ

Info

Publication number: JP2000290572A
Application number: JP9982499A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yamamoto; 康夫山本; Toshihiro Endo; 敏弘遠藤
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】着色剤としてカーボンブラックを含有する紫
外線硬化型インキにおいて、インキ皮膜の厚い孔版印刷
に用いた場合でも、紫外線硬化性に優れるだけでなく、
十分な印刷濃度が得られ、かつ、保存安定性にも優れた
インキを提供する。【解決手段】着色力が40〜110、好ましくは50〜110の
範囲にあるカーボンブラックを着色剤として含有するこ
とを特徴とする孔版印刷用紫外線硬化型インキ。カーボ
ンブラックの揮発分は1.4％以下であることが好まし
い。カーボンブラックの含有量はインキ全量に対して１
〜３０重量％、好ましくは１〜１０重量％、特に好まし
くは１〜７重量％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、孔版印刷用紫外線
硬化型インキに関し、詳しくは、濃度感と硬化性に優
れ、かつ、保存安定性にも優れた紫外線硬化型インキに
関する。

【０００２】

【従来の技術】紫外線硬化型インキは紫外線硬化型樹脂
のモノマーまたはオリゴマーをビヒクルの主成分とし、
これに顔料、光開始剤等を添加して構成され、印刷後、
紫外線を照射して硬化される。かかるインキは、例え
ば、本出願人の特許第2660000号、特許第2612318号など
に開示されている。紫外線硬化型インキは、孔版印刷に
用いた場合、紫外線照射によって即時に硬化させること
ができるため、一般に用いられているＷ／Ｏエマルショ
ンインキよりも乾燥性が良く、裏移りなどの問題がなく
なるといったメリットがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、孔版印刷の場
合、他の印刷方式に比してインキ転移量が多く、印刷に
おけるインキ皮膜が厚くなるため、紫外線がインキ層深
くまで届かず、表面は硬化しても内部では未硬化の状態
となり、印刷画像を指でこするとインキがこすり落とさ
れたり、印刷物を放置していると、インキが紙の裏側ま
で浸透してきたりすることがあった。この現象は、カー
ボンブラック含量の高い黒インキで特に著しい。カーボ
ンブラックの含量を低下させて紫外線の透過性を高める
ことによりインキの硬化性を向上させることは可能であ
るが、そうすると、印刷濃度が十分でなくなる。

【０００４】また、紫外線硬化型インキは、カーボンの
種類によっては、保存中にインキがゲル化し、安定性を
損なうことがある。ゲル化を防止するためには、重合禁
止剤を添加することが考えられるが、重合禁止剤を入れ
てもなお、インキのゲル化が起こる場合も観察されてい
る。

【０００５】本発明は、着色剤としてカーボンブラック
を含有する紫外線硬化型インキにおいて、インキ皮膜の
厚い孔版印刷に用いた場合でも、紫外線硬化性に優れる
だけでなく、十分な印刷濃度が得られ、かつ、保存安定
性にも優れたインキを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的の
下に鋭意研究した結果、着色力が40〜110、好ましくは5
0〜110の範囲にあるカーボンブラックを着色剤として含
有することを特徴とする孔版印刷用紫外線硬化型インキ
によって上記目的が達成されることを見出し、本発明を
完成するに至った。着色力が40よりも小さい場合、硬化
膜厚は大きくなるが印刷物の濃度感が十分に得られな
い。着色力が110よりも大きい場合、印刷物の濃度感は
高まるが、紫外線透過性が低下するため、十分な硬化膜
厚が得られない。

【０００７】本発明のインキにおいて、カーボンブラッ
クの含有量は、全インキ量に対して１乃至30重量％、好
ましくは１乃至10重量％、より好ましくは１乃至7重量
％とされる。カーボンブラックの量が多すぎると印刷物
の裏移りの原因となる。また、カーボンブラックの量が
少なすぎると十分な印刷濃度が得られない。

【０００８】カーボンブラックとしては、ファーネスカ
ーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック
等が挙げられ、平均粒径は30乃至100nｍのものから適宜
選択して使用することが望ましい。

【０００９】また、本発明によれば、カーボンブラック
の揮発分は1.4％以下であることが必要である。揮発分
が1.4％よりも高いと、保存安定性が著しく低下する。
揮発分はカーボン表面にある揮発しやすい官能基の量の
めやすになると考えられ、カーボンの表面官能基との紫
外線硬化型樹脂との間に何らかの反応が起きるため、イ
ンキの保存安定性が低下するものと推測される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の紫外線硬化型インクは、
主に、紫外線硬化型樹脂からなるワニスに、上記カーボ
ンブラックの他、光開始剤、粘度調整剤などを添加して
構成される。

【００１１】紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ウレ
タン系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリオール系の
（メタ）アクリル酸変性された樹脂の各種オリゴマー、
モノマーなどが用いられる。

【００１２】オリゴマーとしては、例えば、エポキシア
クリレート、エポキシ油化アクリレート、ウレタンアク
リレート、不飽和ポリエステル、ポリエステルアクリレ
ート、ポリエーテルアクリレート、ビニルアクリレート
などが用いられ、モノマーとしては、例えば、単官能ア
クリレートとしてジシクロペンテニルエチルアクリレー
ト、イソボルニルアクリレート、フェノールエチレンオ
キサイド変性アクリレート、多官能アクリレートとして
トリプロピレングリコールジアクリレート、1,6-ヘキサ
ンジオールジアクリレート、ビスフェノールＡジグリシ
ジルエーテルジアクリレート、テトラエチレングリコー
ルジアクリレート、トリメチールプロパントリアクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレートなどが挙げられる。

【００１３】光開始剤としては、一般に市販されている
ものを使用でき、例えば、イルガキュアー651、イルガ
キュアー184、ダロキュアー1173、イルガキュアー907、
イルガキュアー369（以上チバガイギー社製）、或いは
カヤキュアーDETX、カヤキュアーITX（以上日本化薬社
製）、ソルバスロンBIPE、ソルバスロンBIBE（以上黒金
化成製）、ルシリンTPO（BASF製）、ベンゾフェノン、
アセトフェノン、4-4´ビスジエチルアミノベンゾフェ
ノン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテ
ル等から1種または2種以上を混合して用いられる。さら
に増感剤としてn-ブチルアミン、トリエチルアミン、p-
ジメチルアミノ安息香酸エチル等の脂肪族アミン、芳香
族アミンを併用しても良い。光開始剤は一般に紫外線硬
化型インキ全量に対して1〜20重量%添加される。

【００１４】粘度調整剤としては、有機ベントナイト、
有機ヘクトライト、各種ワックス、炭酸カルシウム、シ
リカ、スターチ類、金属石けん、石英、ガラス、ポリテ
トラフルオロエチレン（テフロン（商品名））等の粉体
が用いられ、必要に応じて、市販のゲル化剤等を併用し
てもよい。

【００１５】また、本発明の紫外線硬化型インキには、
必要に応じて、公知の光開始助剤、顔料分散剤、酸化防
止剤、防腐剤、防黴剤、シリコーンオイル、界面活性
剤、表面潤滑剤、消泡剤、光安定剤等の各種添加剤を添
加してもよく、さらに、貯蔵時のゲル化防止の目的でハ
イドロキノン、ニトロソ化合物等の重合禁止剤を添加し
てもよい。

【００１６】本発明の紫外線硬化型インキは、例えば、
ワニスとその他の所定の成分を攪拌して混合し、その
後、３本ロールなどの混練機で混練して調製することが
できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。なお、以下の例中、部とあるのは重量部を意味す
る。

【００１８】実施例１〜４、比較例１〜７下記の処方に従い、全成分を混合した後、3本ロールに
てカーボンブラックを分散させて孔版印刷用インキを調
製した。

【００１９】処方エポキシアクリレート（ハリマ化成（株）製）４０部ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（DPHA）（東亞合成（株）製）２４部フェニール・エチレンオキサイド変性アクリレート（東亞合成（株）製）２４部イルガキュアー369（チバガイギー社製）３部ベントン38（RHEOX社製）（粘度調整剤）３部ソルスパース24000GR（ゼネカ社製）(顔料分散剤) １部カーボンブラック（表1参照）４部ハイドロキノン（和光純薬（株）製）（重合禁止剤） 0.05部重合禁止剤Q1301（和光純薬（株）製） 0.01部

【００２０】試験例下記の各試験を行い、結果を表１に示した。

【００２１】（１）カーボンブラックの揮発分測定あらかじめ950±10℃に保持した揮発分測定用電気炉（J
IS-M-8812の4に準ずる）で3〜5分間空焼きした内容積10
mlの落とし蓋付白金ルツボに105±1℃で1時間乾燥した
試料を層の高さが蓋の線から約2mmの高さになる位置ま
で入れ正確に秤量する。前記電気炉で7分間加熱し、デ
シケーター内で室温まで冷却したのち秤量し、減量を試
料に対する百分率で表示した。

【００２２】（２）カーボンブラックの粒径測定電子顕微鏡観察により測定した。

【００２３】（３）カーボンブラックの着色力測定 105±1℃で1時間乾燥した試料0.0200ｇ、亜鉛華2.000ｇ
をフーバーマーラーのガラス板上にとり、2.7mlの鉱油
を加え、22.680kg（50ポンド）の荷重をかけて50回転ず
つ３回あて練和した。できたペーストを光学顕微鏡用ガ
ラス板上に標準ペーストとならべて塗布し、写真ランプ
下で肉眼により標準試料（Columbian Carbon CoのState
x-B(ASTM N-440)）と比較測定した。なお、標準試料の
着色力を１００とした。

【００２４】（４）印刷試験実施例及び比較例で調製したインキのそれぞれを用いて
孔版印刷機リソグラフ（登録商標）SR7400（理想科学工
業（株）製）にて印刷し、印刷物をUVランプにて硬化さ
せ、その時の濃度感・硬化性を下記評価基準に従って評
価した。

【００２５】

【００２６】・硬化性評価基準： ○…印刷物を布でこすったときに、こすった部分が汚れ
ない △…印刷物を布でこすったときに、こすった部分に汚れ
が若干でる ×…印刷物を布でこすったときに、こすった部分が黒く
汚れる

【００２７】（５）インキの保存性の測定作製したインキをガラス瓶に密閉し、50℃で10週間放置
し、ゲル化の有無を下記評価基準に従って評価した。

【００２８】・保存性評価基準： ○…全く変化がない △…ビンの上方で若干粘度が上昇している（ゲル化が起
こりつつある） ×…ビンの底でゲル化が起こっている

【００２９】（６）総合評価上記（４）及び（５）の結果に基づき、下記評価基準に
従って評価した。

【００３０】・総合評価基準： ○…すべての評価項目が“○”のもの △…一部の評価項目に“△”があるもの ×…評価項目に“×”があるもの

【００３１】

【表１】

【００３２】表２から明らかなとおり、着色力が40より
も低い場合、硬化性は良好であるが、濃度感に劣ること
が示された。また、着色力が110よりも高い場合、濃度
感は良好であるが、硬化性に劣ることが示された。ま
た、揮発分が1.4％を超えると、インキの安定性が悪く
なることが示された。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述のとおり、本発明によれば、紫
外線硬化型インキに含まれるカーボンブラックの着色力
に着目し、孔版印刷に要求される濃度感と硬化性の両者
を満たす着色力の範囲が見出された。さらに、インキの
保存安定性に影響を与える因子として、カーボンブラッ
クの揮発分が関係することが見出されたので、濃度感及
び硬化性のみならず、保存安定性に優れたインキが提供
される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色力が40〜110の範囲にあるカーボン
ブラックを着色剤として含有することを特徴とする孔版
印刷用紫外線硬化型インキ。
【請求項２】前記カーボンブラックの揮発分は1.4％
以下である請求項１に記載の紫外線硬化型インキ。
【請求項３】着色力が50〜110の範囲にあるカーボン
ブラックを着色剤として含有する請求項１に記載の紫外
線硬化型インキ。
【請求項４】カーボンブラックの含有量がインキ全量
に対して１〜３０重量％である請求項１に記載の紫外線
硬化型インキ。
【請求項５】カーボンブラックの含有量がインキ全量
に対して１〜１０重量％である請求項４に記載の紫外線
硬化型インキ。
【請求項６】カーボンブラックの含有量がインキ全量
に対して１〜７重量％である請求項５に記載の紫外線硬
化型インキ。