JP2001262033A

JP2001262033A - 孔版印刷用紫外線硬化型インキ

Info

Publication number: JP2001262033A
Application number: JP2000076549A
Authority: JP
Inventors: Akiko Hayashi; 暁子林; Toshihiro Endo; 敏弘遠藤; Yasuo Yamamoto; 康夫山本
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2001-09-26
Also published as: EP1142965A1; US20010029867A1

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷画像の滲みやカスレが生じないだけでな
く、容器やドラムからのインキの垂れ落ちを生じないイ
ンキ、すなわち、印刷適性と操作適性を兼ね備えた紫外
線硬化型インキを提供する。【解決手段】ワニスとして紫外線硬化型樹脂モノマー
またはオリゴマーを使用した紫外線硬化型インキであっ
て、該インキの23℃で測定したシェアレート100（1/s）
のときの粘度が２．０〜１３．０Pa・sであって、且つ２
３℃における降伏値が２５Pa以上であることを特徴とす
る紫外線硬化型インキ。インキは粉体などの粘度調整剤
を含有してもよい。インキの粉体成分含有量は、インキ
全量に対して３０重量％以下が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線硬化型イン
キに関わり、特に、画像のカスレや滲みを生じることが
なく、しかも、インキ容器や印刷機から垂れたり漏れた
りすることがなく、したがって、印刷適性と操作適性の
両者に優れた紫外線硬化型インキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワニスとして紫外線硬化型樹脂を用いた
紫外線硬化型インキとしては、本出願人の特許第266000
0号、特許第2612318号などが挙げられる。紫外線硬化型
インキで孔版印刷を行う場合、印刷済みのシートに紫外
線を照射することによって即時にインキを硬化させるこ
とができるため、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、この紫外線硬
化型インキの主成分が紫外線硬化型樹脂であるため、使
用環境の影響により容易に粘度変化を起こすという問題
があった。すなわち、インキ粘度が低くなると、インキ
は版を通過しやすくなるため、必要以上の量のインキが
被印刷体に転移してしまい、印刷画像に滲みを生じさせ
る。逆に、インキ粘度が高くなると、インキが版を通過
しづらくなるため、十分な量のインキが転移せず、印刷
画像にカスレを生じさせる。

【０００４】それ以外にも、インキ粘度が低くなると、
インキ容器を傾けた時に容器からインキが垂れ落ちた
り、ドラム内に放置されたインキがドラムの下側に流動
して溜まり、その後の印刷画像に乱れを生じさせたり、
ドラムから漏れ出て印刷機内を汚すこともあった。逆
に、インキ粘度が高くなると、版に隣接するインキの流
動性が乏しくなり、版を所定期間放置した後に印刷を再
開する際の画像復帰が悪かったり、インキが十分に被印
刷体に転移しなくなる。

【０００５】本発明は、上記紫外線硬化型インキの問題
点に鑑み、印刷画像の滲みやカスレが生じないだけでな
く、容器やドラムからのインキの垂れ落ちを生じないイ
ンキ、すなわち、印刷適性と操作適性とを兼ね備えた紫
外線硬化型インキの提供を目的とする。

【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、ワニスとして紫外線硬化型樹脂
モノマーまたはオリゴマーを使用した紫外線硬化型イン
キであって、該インキの23℃で測定したシェアレート10
0（1/s）のときの粘度が２．０〜１３．０Pa・sであっ
て、且つ２３℃における降伏値が２５Pa以上であること
を特徴とする紫外線硬化型インキが、印刷適性と操作適
性の両者を充足することを見出し、本発明を完成した。

【０００７】インキの23℃で測定したシェアレート100
（1/s）のときの粘度が２．０Pa・sよりも低い場合、イ
ンキの粘度が低すぎて印刷物の濃度が高くなりすぎ、印
刷画像に滲みが生じ、鮮明な印刷物が得られない。一
方、インキの23℃で測定したシェアレート100（1/s）の
ときの粘度が13.0Pa・sを越える場合、インキの粘度が高
すぎて十分な印刷濃度が得られなくなり、印刷画像にカ
スレが生じ、鮮明な印刷物が得られない。さらに、この
23℃で測定したシェアレート100（1/s）のときの粘度は
２〜８Pa・sの範囲にあることが好ましい。この粘度範囲
では、インキの諸特性の温度変化に対する依存性が改善
されるため、広い温度範囲で使用可能な優れた紫外線硬
化型インキが得られる。

【０００８】また、本発明では、インキの降伏値に着目
し、２３℃における降伏値が２５Pa以上になるようにイ
ンキを調製することとしたので、上記粘度範囲において
インキの容器やドラムからの垂れを防止することが可能
となった。かくして、本発明によれば、印刷適性と操作
適性を兼ね備えた紫外線硬化型インキが提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の紫外線硬化型インキは、
主に、紫外線硬化型樹脂のオリゴマーまたはモノマー、
光開始剤、顔料等の着色剤、重合禁止剤などを添加して
構成される。

【００１０】本発明のインキ粘度及び降伏値は、上記イ
ンキ成分の配合を適宜選択することで達成できる。たと
えば、紫外線硬化型樹脂のオリゴマーとモノマーの配合
量を調整することにより、所定の粘度と降伏値をインキ
に付与することができる。また、上記成分以外に、粘度
調整剤を添加して所定のインキ粘度及び降伏値を付与す
ることもできる。

【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】着色剤としては、カーボンブラック、二酸
化チタン、紺青等の無機顔料、フタロシアニン顔料、不
溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、キナクリドン顔料等の有
機顔料の他、分散染料等の各種染料を使用することがで
きる。着色剤の含有量は、一般に、全インキ量に対して
1〜30重量%とすることができる。

【００１５】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。

【００１６】重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ニ
トロソ化合物等が挙げられ、貯蔵時のゲル化防止に有効
である。

【００１７】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
加してもよい。

【００１８】本発明の紫外線硬化型インキは、例えば、
紫外線硬化型樹脂のオリゴマーまたはモノマーとその他
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。

【００１９】本発明のインキの粘度及び降伏値は、イン
キ中に含有される粉体成分の量によって変化させること
ができる。本発明において、粉体成分としては、上記粉
体の粘度調整剤の他に、顔料も含まれる。インキ中に含
まれる粉体成分の量が多すぎるとインキの印刷後の耐擦
れ性が低下するので、粉体成分を必要以上にインキ中に
含有させることは避けるべきである。本発明所定の粘度
を備えたインキを調製するためには、粉体成分の含有量
は、インキ全量に対して３０重量％以下にすることが望
ましい。

【００２０】本発明の紫外線硬化型インキは、公知の孔
版印刷機で被印刷体に印刷した後、可視光ないし紫外光
を光源として用いて光照射することにより硬化させるこ
とができる。かかる光源としては、キセノンランプ、高
圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが挙げられ
る。

【００２１】

【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。

【００２２】実施例１〜６、比較例１〜６表１及び表２に示される組成に従い全成分を混合した
後、3本ロールにて顔料及び粘度調整剤等の粉体成分を
分散し、孔版印刷インキを得た。得られたインキの特性
を下記試験法によって評価した。評価結果は表３及び表
４に示した。

【００２３】試験法（１）粘度測定 HAAKE社製レオメーター（レオストレスRS75、φ＝２
０、コーン角１°）を用い、23℃でシェアレートを１分
間かけて０〜１０００/sに連続的に変化させ、粘度を測
定して粘度曲線を得、シェアレート100/sのときの粘度
を得た。

【００２４】（２）降伏値 HAAKE社製レオメーター（レオストレスRS75、φ＝２
０、コーン角１°）を用い、23℃でシェアレートを１分
間かけて０〜１００/sに連続的に変化させ、剪断応力を
測定し、剪断応力曲線を得、シェアレート0.1/sにおけ
る剪断応力の値を降伏値とした。

【００２５】（３）インキ容器からのたれ孔版印刷機リソグラフ（登録商標）SR7200（理想科学工
業株式会社製）用に市販されている孔版印刷用インキ
（理想科学工業株式会社製）のプラスチック製インキボ
トルにインキを充填した。インキ供給口の蓋を開け、供
給口を下に向けて１０秒後にインキが容器から外に流れ
出しているかどうかを観察した。流れ出さなかった場合
は○とし、流れ出した場合は×として表示した。

【００２６】（４）印字の滲み・カスレデジタル孔版印刷機リソグラフ（登録商標）SR7200（理
想科学工業（株）製）にて下記印刷条件で連続的に２０
０枚の印刷を行った後、数秒以内に下記硬化条件に従っ
てキセノンフラッシュ照射によりインキを硬化させた。

【００２７】・印刷条件：印刷温度…23℃ 印刷速度…120枚/min 印刷用紙…中性紙（商品名：理想用紙薄口）・インク硬化条件：キセノンフラッシュ…出力：0.85
J/cm² １回フラッシュウシオ電機製印刷物の印字を目視で観察し、滲み又はカスレの目立つ
ものを×、目立たないものを○とした。

【００２８】（５）放置後の画像復帰上記（４）項の印刷後、印刷機を24時間放置し、その
後、再度連続的に２０枚の印刷を行い、印刷画像を目視
で観察した。２０枚印刷中に画像復帰しているものを
○、画像復帰していないものを×とした。

【００２９】（６）印刷機汚れ上記（４）項の印刷過程で印刷機にインキの汚れが付着
した場合は×とし、付着しない場合は○とした。

【００３０】（７）耐擦れ性上記（４）項に従って印刷した硬化後の印刷物の印面に
クロックメーターを５往復させた。擦れて画像が汚れた
場合を×、汚れなかった場合を○とした。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】なお、表１及び表２中、以下の用語は以下
の化合物に対応する：オリゴマー：エポキシアクリレートオリゴマーモノマー１：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト（DPHA）モノマー２：フェノール・エチレンオキサイド変性アク
リレート光開始剤：イルガキュアー369（チバガイギー社製）顔料：ファネスカーボン分散剤：ソルスパースS24000GR（ゼネカ社製）重合禁止剤：ハイドロキノン粘度調整剤：BENTON38（RHEOX社製）

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】実施例と比較例５との対比から、インキ粘
度を1.4Pa・s以下にするとインキ粘度が低すぎるため、
必要以上にインキが紙に転移してしまい、印字の滲みを
発生させることがわかった。したがって、印字の滲みを
防ぐためにはインキ粘度は2.0Pa・s以上することが必要
であることが分かった。

【００３７】実施例と比較例４との対比から、インキ粘
度を13.5Pa・s以上にするとインキ粘度が高すぎるた
め、インキが版を通過しにくくなってしまい画像形成に
充分な量のインクが紙に転移せず、したがって、印字の
カスレを発生させることが分かった。したがって、印字
のカスレを防ぐためにはインキ粘度は13.0Pa・s以下に
する必要があることが分かった。

【００３８】実施例と比較例１及び２との対比から、降
伏値が25Paよりも低い場合、インクが容器から垂れ出し
たり、ドラムから垂れ出して印刷機の汚れを発生させる
ことが分かった。

【００３９】実施例と比較例１及び２との対比から、イ
ンキ粘度が2.0〜13.0Pa・sの範囲にあっても、降伏値が
25Paよりも低い場合があり、印刷適性は良好でも、イン
クが容器から垂れ出したり、ドラムから垂れ出して印刷
機の汚れを発生させ、操作適性が劣ることが示された。

【００４０】実施例と比較例３との対比から、粉体成分
の含有量が３０重量％を超えると、インキの粘性が乏し
くなり、放置後の画像復帰が遅く、耐擦れ性も劣ること
が示された。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述のとおり、本発明によれば、23
℃で測定したシェアレート100（1/s）のときのインキ粘
度を２．０〜１３．０Pa・sとしたため、滲みやカスレの
ない印刷物が得られるだけでなく、２３℃におけるイン
キの降伏値を２５Pa以上としたため、インキは静止時に
もある程度の硬さを保ち、インキ容器やドラムから垂れ
出すことがなく、しかも、放置後の画像復帰も良好にな
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本康夫東京都港区新橋２丁目20番15号理想科学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4J039 AB01 AB12 AD04 AD21 AE04 AE05 AE06 AE07 AF03 BA04 BA13 BA16 BA21 BA23 BA25 BA30 BA35 BC19 BC39 BC60 BE01 BE23 EA06 EA42 EA47 EA48 GA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワニスとして紫外線硬化型樹脂モノマー
またはオリゴマーを使用した紫外線硬化型インキであっ
て、該インキの23℃で測定したシェアレート100（1/s）
のときの粘度が２．０〜１３．０Pa・sであって、且つ２
３℃における降伏値が２５Pa以上であることを特徴とす
る紫外線硬化型インキ。
【請求項２】前記インキの23℃で測定したシェアレー
ト100（1/s）のときの粘度が２〜８Pa・sである請求項１
に記載の紫外線硬化型インキ。
【請求項３】前記インキは、粘度調整剤を含有してい
る請求項１に記載の紫外線硬化型インキ。
【請求項４】前記粘度調整剤が粉体である請求項３に
記載の紫外線硬化型インキ。
【請求項５】前記インキは、インキ全量に対して３０
重量％以下の粉体成分を含有する請求項１に記載の紫外
線硬化型インキ。
【請求項６】前記粉体成分は、顔料と粘度調整剤とか
らなる請求項５に記載の紫外線硬化型インキ。
【請求項７】前記粘度調整剤は、有機ベントナイト、
有機ヘクトライト、ワックス類、炭酸カルシウム、シリ
カ、スターチ類、金属石けん、石英、ガラス及びポリテ
トラフルオロエチレンからなる群から選ばれた粉体であ
る請求項４に記載の紫外線硬化型インキ。