JP2004352903A - 孔版印刷用エマルジョンインキおよびそのインキを用いた印刷物 - Google Patents
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Abstract
【課題】受容紙を選ばず、耐摩擦性に優れた印刷物が得られる孔版印刷用エマルジョンインキの提供。
【解決手段】油相及び水相からなる油中水型のエマルジョンインキであって、前記水相に針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスを含有させることを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインキ、ならびに当該孔版印刷用エマルジョンインキを上質紙に印刷してなる印刷物、および孔版印刷用エマルジョンインキを上質紙に印刷してなる印刷物。
【解決手段】油相及び水相からなる油中水型のエマルジョンインキであって、前記水相に針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスを含有させることを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインキ、ならびに当該孔版印刷用エマルジョンインキを上質紙に印刷してなる印刷物、および孔版印刷用エマルジョンインキを上質紙に印刷してなる印刷物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷用エマルジョンインキに関し、更に詳しくは、受容紙を選ばず、耐摩擦性に優れた印刷物が得られる孔版印刷用エマルジョンインキ、およびそのインキを用いた印刷物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷は、原紙を文字画像状に穿孔し、穿孔部からインキを通過させて印刷を行うものであり、容易に版の作成と多数枚の印刷物を得ることが出来るので、幅広い分野で利用されている。
【０００３】このような孔版印刷において使われるインキは、油中水型のエマルジョンインキであって、通常油相には、印刷方式の制約上樹脂成分が極めて少ない。そのため孔版印刷において使われるインキは、オフセット方式やグラビア方式のインキと異なり、インキ成分が紙の繊維の間に浸透することで、インキの定着が達成される。言い換えれば、浸透性の高い原紙、いわゆるザラ紙、しか使えないという制約がある。であるから現在のインキを上質紙などの、表面加工を施した紙に印刷すると、樹脂分が少ないため十分表面に固着せず、印刷部分がこすられると容易に剥がれおちる。これらの理由のため、孔版印刷が使える原紙は限られている、という問題がある。
【０００４】
【先行文献１】
特開平１０−１６３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、ザラ紙のみでなく上質紙にも適応した孔版印刷用エマルジョンインキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、油相及び水相からなる油中水型のエマルジョンインキであって、前記水相に針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスを含有させることを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインキに関する。
また本発明は、アルカリ可溶型結晶性高分子ワックスが無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン樹脂であることを特徴とする上記孔版印刷用エマルジョンインキに関する。
さらに本発明は、アルカリ可溶型結晶性高分子ワックスの分子量が３０００以下であり、かつ酸価が２以上であることを特徴とする上記孔版印刷用エマルジョンインキに関する。
さらに本発明は、上記孔版印刷用エマルジョンインキを上質紙に印刷してなる印刷物に関する。
【０００７】
アルカリ可溶型高分子化合物は、アルカリ性水相においては溶解しているが、蒸発等でアルカリ成分が離脱すると溶解性が失われ、再び水相に入れられても、溶解しないという特徴をもっている。
【０００８】
ところで、油中水型のエマルジョンインキは外側の油相成分中に内側の水相成分が分散された構造になっており、受容紙に転移されると、油相中の溶剤と水相中の水が紙繊維に拡散することで乾燥が始まり、最終的には拡散しない顔料、樹脂等の不揮発分が文字画像を形成する。
【０００９】
しかしながら、固着剤として働く樹脂成分が少ないことと、揮発速度が遅いため、グラビア印刷の場合のように使用している溶剤の全てが紙繊維中もしくは空気中に拡散せず一部が文字画像部に残存して、可塑剤的に働くことで、文字画像部の耐摩擦性を劣化させている。
【００１０】
そこで、水相にアルカリ可溶型の高分子化合物を含有させることにより、インキが受容紙に転移されると、当該高分子化合物は溶剤及び水が紙繊維に拡散されるに伴い、油相に存在していた顔料及び樹脂成分と混ざり合い、最終的には顔料の保護膜として働く。
これにより、耐摩擦性が向上する。あわせて、その混ざり合いの過程において、原紙の表面成分との絡みが増え、原紙にたいする接着性が大幅に向上する。
【００１１】
この混ざり合いの過程において油相の不揮発分と十分混じりあうためには水相に存在するアルカリ可溶型の高分子化合物は粒子系が小さいことが望ましい。一方混じりあったあとは揮発分を出来るだけ早く外部に追い出し、かつ耐摩擦性のある皮膜を作る性質をもつ化合物が望ましい。その意味から、当該高分子化合物は、溶剤を抱き込みやすいアモルファスな性質の強い樹脂よりも、溶剤を外部に押し出し易い結晶性の強いワックス状の性質をもつ高分子化合物であることが必要である。
【００１２】
そこで、本発明においては、針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスが用いられる。
針入度の測定法としては、通常ワックス業界で用いられているＪＩＳ Ｋ−２２０７の５．４に準拠した方法が簡便であり、再現性も高い。データは０．１ミリメータ単位で現されるが数字が小さいほど、結晶性が高いことを意味する。
【００１３】
そのような働きをするアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスとしては、たとえば無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン、無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレン、等の合成ワックスは勿論、自然界から採取できかつ工業的に広く使われている天然ワックスでもこの機能を果たすことができる。具体的にはセラックワックス、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、雪ロウが挙げられるが、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンワックス、無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレンワックスが特に好ましい。
【００１４】
本発明の孔版印刷用エマルジョンインキは油中水型のエマルジョンインキであり、たとえば溶剤、樹脂、着色剤、乳化剤等を含む油相成分１０〜７０重量部に９０〜３０重量部の水相成分を添加して乳化させることにより製造される。水相中の針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性ワックス状高分子の含有量は０．０１〜５０重量％であり、好ましくは０．１〜２０重量％である。含有量０．０１％未満では保護膜として働かず、５０重量％を超えるとインキの初期粘度が高くなりすぎ、原紙の目詰まりが生じやすくなる。０．１から２０重量％であれば、インキの初期粘度が高くなることなく、耐摩擦性を向上させ、原紙に対する接着性を改良する。
【００１５】
本発明において、エマルジョンインキの水相成分としては、水及び上記アルカリ可溶型高分子化合物以外に、必要に応じて着色剤、樹脂、湿潤剤、電解質、防かび剤、酸化防止剤等が添加される。着色剤としては染料、顔料を使用することができる。本発明において、エマルジョンインキの油相成分としては、溶剤、樹脂、着色剤、乳化剤が使用される。溶剤としては、例えば石油系溶剤、不揮発鉱物油等が用いられる。
【００１６】
樹脂としては、フェノール樹脂、石油樹脂、アルキッド樹脂、ロジンエステル、テルペン樹脂等があげられる。
着色剤としては、例えばファアネスブラック、ランプブラック、シアニンブルー、レイキレッド、シアニングリーン、酸化チタン、炭酸カルシウム等の顔料があげられる。
乳化剤としては非イオン性界面活性剤が好ましく、例えばソルビタン高級脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、高級アルコール、アルキルフェノール、脂肪酸の酸化エチレン付加物等が用いられる。
【００１７】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１８】
実施例 １
ファーネスカーボンブラック：４重量部、ロジンエステル：５重量部、インクソルベント２４０：１８重量部、ソルビタンモノオレエート：３重量部を混合し、３本ローラーで十分混練して油相成分を調整した。ついで以下のように水相部を作成した。水：３９．０部にアンモニア：３．５部、エチレングリコール：３．５部、針入度３、酸価４８、分子量６５５の無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンワックス：１４部をいれ、８０℃にて約１時間混合攪拌して、半透明な液を得た。この水相成分を前記油相成分に攪拌しながら徐々に添加し、乳化させ、油中水型のエマルジョンインキとした。
得られたエマルジョンインキを孔版印刷機に供給し、ザラ紙と上質紙で印刷したところ、両原紙とも画像濃度、画像均一性及び耐摩擦性が良好で、裏移り、裏抜けが少ない印刷物が得られた。
実施例 ２
針入度５、酸価３０、分子量 １７００の無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレンワックス：１５重量部、エチレングリコール：３重量部、ジメチルプロパノール：３．５重量部、水：４８．５重量部を加熱混合したものを水相成分として用いた以外は上記実施例１と同様にして油中水型のエマルジョンインキを調整し、得られたエマルジョンインキを用いて上記実施例と同様にザラ紙及び上質紙を用いて孔版印刷をおこなったところ両原紙とも画像濃度、画像均一性及び耐摩擦性が良好で、裏移り、裏抜けが少ない印刷物が得られた。
【００１９】
比較例 １
針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスを用いず、エチレングリコール：５部、水：６５部を混合し、十分に攪拌したものを水相成分とした以外は、上記実施例１と同様にして油中水型エマルジョンインキを調整し、得られたインキを用いて上記実施例１と同様に、ザラ紙及び上質紙に対して孔版印刷をおこなったところ、画像濃度、画像均一性についてはは紙質の差は出なかったが、耐摩擦性に関しては、上質紙の場合は不良であり、実用に耐えるものではなかった。
比較例 ２
実施例２で用いた針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスに替わり、スチレン無水マレイン酸：１５部、エチレングリコール：３．５重量部、ディメチルプロパノール３．５重量部、水：４８重量部を加熱混合したものを水相成分として用いた以外は上記実施例１と同様にして油中水型のエマルジョンインキを調整し、得られたエマルジョンインキを用いて上記実施例と同様にザラ紙及び上質紙を用いて孔版印刷をおこなったところ、両原紙とも画像濃度、画像均一性はほぼ同等であったが、実施例 ２に比べ耐摩擦性に劣り、改良は見られなかった。
【００２０】
【発明の効果】
以上、本発明が提供する孔版印刷用エマルジョンインキは、ザラ紙のみでなく従来使用することができなかった上質紙にも適応し、さらに当該エマルジョンインキを用いた印刷物は、画像濃度、耐摩擦性等において良好な印刷適性を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷用エマルジョンインキに関し、更に詳しくは、受容紙を選ばず、耐摩擦性に優れた印刷物が得られる孔版印刷用エマルジョンインキ、およびそのインキを用いた印刷物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷は、原紙を文字画像状に穿孔し、穿孔部からインキを通過させて印刷を行うものであり、容易に版の作成と多数枚の印刷物を得ることが出来るので、幅広い分野で利用されている。
【０００３】このような孔版印刷において使われるインキは、油中水型のエマルジョンインキであって、通常油相には、印刷方式の制約上樹脂成分が極めて少ない。そのため孔版印刷において使われるインキは、オフセット方式やグラビア方式のインキと異なり、インキ成分が紙の繊維の間に浸透することで、インキの定着が達成される。言い換えれば、浸透性の高い原紙、いわゆるザラ紙、しか使えないという制約がある。であるから現在のインキを上質紙などの、表面加工を施した紙に印刷すると、樹脂分が少ないため十分表面に固着せず、印刷部分がこすられると容易に剥がれおちる。これらの理由のため、孔版印刷が使える原紙は限られている、という問題がある。
【０００４】
【先行文献１】
特開平１０−１６３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、ザラ紙のみでなく上質紙にも適応した孔版印刷用エマルジョンインキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、油相及び水相からなる油中水型のエマルジョンインキであって、前記水相に針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスを含有させることを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインキに関する。
また本発明は、アルカリ可溶型結晶性高分子ワックスが無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン樹脂であることを特徴とする上記孔版印刷用エマルジョンインキに関する。
さらに本発明は、アルカリ可溶型結晶性高分子ワックスの分子量が３０００以下であり、かつ酸価が２以上であることを特徴とする上記孔版印刷用エマルジョンインキに関する。
さらに本発明は、上記孔版印刷用エマルジョンインキを上質紙に印刷してなる印刷物に関する。
【０００７】
アルカリ可溶型高分子化合物は、アルカリ性水相においては溶解しているが、蒸発等でアルカリ成分が離脱すると溶解性が失われ、再び水相に入れられても、溶解しないという特徴をもっている。
【０００８】
ところで、油中水型のエマルジョンインキは外側の油相成分中に内側の水相成分が分散された構造になっており、受容紙に転移されると、油相中の溶剤と水相中の水が紙繊維に拡散することで乾燥が始まり、最終的には拡散しない顔料、樹脂等の不揮発分が文字画像を形成する。
【０００９】
しかしながら、固着剤として働く樹脂成分が少ないことと、揮発速度が遅いため、グラビア印刷の場合のように使用している溶剤の全てが紙繊維中もしくは空気中に拡散せず一部が文字画像部に残存して、可塑剤的に働くことで、文字画像部の耐摩擦性を劣化させている。
【００１０】
そこで、水相にアルカリ可溶型の高分子化合物を含有させることにより、インキが受容紙に転移されると、当該高分子化合物は溶剤及び水が紙繊維に拡散されるに伴い、油相に存在していた顔料及び樹脂成分と混ざり合い、最終的には顔料の保護膜として働く。
これにより、耐摩擦性が向上する。あわせて、その混ざり合いの過程において、原紙の表面成分との絡みが増え、原紙にたいする接着性が大幅に向上する。
【００１１】
この混ざり合いの過程において油相の不揮発分と十分混じりあうためには水相に存在するアルカリ可溶型の高分子化合物は粒子系が小さいことが望ましい。一方混じりあったあとは揮発分を出来るだけ早く外部に追い出し、かつ耐摩擦性のある皮膜を作る性質をもつ化合物が望ましい。その意味から、当該高分子化合物は、溶剤を抱き込みやすいアモルファスな性質の強い樹脂よりも、溶剤を外部に押し出し易い結晶性の強いワックス状の性質をもつ高分子化合物であることが必要である。
【００１２】
そこで、本発明においては、針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスが用いられる。
針入度の測定法としては、通常ワックス業界で用いられているＪＩＳ Ｋ−２２０７の５．４に準拠した方法が簡便であり、再現性も高い。データは０．１ミリメータ単位で現されるが数字が小さいほど、結晶性が高いことを意味する。
【００１３】
そのような働きをするアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスとしては、たとえば無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン、無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレン、等の合成ワックスは勿論、自然界から採取できかつ工業的に広く使われている天然ワックスでもこの機能を果たすことができる。具体的にはセラックワックス、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、雪ロウが挙げられるが、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンワックス、無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレンワックスが特に好ましい。
【００１４】
本発明の孔版印刷用エマルジョンインキは油中水型のエマルジョンインキであり、たとえば溶剤、樹脂、着色剤、乳化剤等を含む油相成分１０〜７０重量部に９０〜３０重量部の水相成分を添加して乳化させることにより製造される。水相中の針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性ワックス状高分子の含有量は０．０１〜５０重量％であり、好ましくは０．１〜２０重量％である。含有量０．０１％未満では保護膜として働かず、５０重量％を超えるとインキの初期粘度が高くなりすぎ、原紙の目詰まりが生じやすくなる。０．１から２０重量％であれば、インキの初期粘度が高くなることなく、耐摩擦性を向上させ、原紙に対する接着性を改良する。
【００１５】
本発明において、エマルジョンインキの水相成分としては、水及び上記アルカリ可溶型高分子化合物以外に、必要に応じて着色剤、樹脂、湿潤剤、電解質、防かび剤、酸化防止剤等が添加される。着色剤としては染料、顔料を使用することができる。本発明において、エマルジョンインキの油相成分としては、溶剤、樹脂、着色剤、乳化剤が使用される。溶剤としては、例えば石油系溶剤、不揮発鉱物油等が用いられる。
【００１６】
樹脂としては、フェノール樹脂、石油樹脂、アルキッド樹脂、ロジンエステル、テルペン樹脂等があげられる。
着色剤としては、例えばファアネスブラック、ランプブラック、シアニンブルー、レイキレッド、シアニングリーン、酸化チタン、炭酸カルシウム等の顔料があげられる。
乳化剤としては非イオン性界面活性剤が好ましく、例えばソルビタン高級脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、高級アルコール、アルキルフェノール、脂肪酸の酸化エチレン付加物等が用いられる。
【００１７】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１８】
実施例 １
ファーネスカーボンブラック：４重量部、ロジンエステル：５重量部、インクソルベント２４０：１８重量部、ソルビタンモノオレエート：３重量部を混合し、３本ローラーで十分混練して油相成分を調整した。ついで以下のように水相部を作成した。水：３９．０部にアンモニア：３．５部、エチレングリコール：３．５部、針入度３、酸価４８、分子量６５５の無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンワックス：１４部をいれ、８０℃にて約１時間混合攪拌して、半透明な液を得た。この水相成分を前記油相成分に攪拌しながら徐々に添加し、乳化させ、油中水型のエマルジョンインキとした。
得られたエマルジョンインキを孔版印刷機に供給し、ザラ紙と上質紙で印刷したところ、両原紙とも画像濃度、画像均一性及び耐摩擦性が良好で、裏移り、裏抜けが少ない印刷物が得られた。
実施例 ２
針入度５、酸価３０、分子量 １７００の無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレンワックス：１５重量部、エチレングリコール：３重量部、ジメチルプロパノール：３．５重量部、水：４８．５重量部を加熱混合したものを水相成分として用いた以外は上記実施例１と同様にして油中水型のエマルジョンインキを調整し、得られたエマルジョンインキを用いて上記実施例と同様にザラ紙及び上質紙を用いて孔版印刷をおこなったところ両原紙とも画像濃度、画像均一性及び耐摩擦性が良好で、裏移り、裏抜けが少ない印刷物が得られた。
【００１９】
比較例 １
針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスを用いず、エチレングリコール：５部、水：６５部を混合し、十分に攪拌したものを水相成分とした以外は、上記実施例１と同様にして油中水型エマルジョンインキを調整し、得られたインキを用いて上記実施例１と同様に、ザラ紙及び上質紙に対して孔版印刷をおこなったところ、画像濃度、画像均一性についてはは紙質の差は出なかったが、耐摩擦性に関しては、上質紙の場合は不良であり、実用に耐えるものではなかった。
比較例 ２
実施例２で用いた針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスに替わり、スチレン無水マレイン酸：１５部、エチレングリコール：３．５重量部、ディメチルプロパノール３．５重量部、水：４８重量部を加熱混合したものを水相成分として用いた以外は上記実施例１と同様にして油中水型のエマルジョンインキを調整し、得られたエマルジョンインキを用いて上記実施例と同様にザラ紙及び上質紙を用いて孔版印刷をおこなったところ、両原紙とも画像濃度、画像均一性はほぼ同等であったが、実施例 ２に比べ耐摩擦性に劣り、改良は見られなかった。
【００２０】
【発明の効果】
以上、本発明が提供する孔版印刷用エマルジョンインキは、ザラ紙のみでなく従来使用することができなかった上質紙にも適応し、さらに当該エマルジョンインキを用いた印刷物は、画像濃度、耐摩擦性等において良好な印刷適性を示す。
Claims (4)
- 油相及び水相からなる油中水型のエマルジョンインキであって、前記水相に針入度１０未満（２５℃）であるアルカリ可溶型結晶性高分子ワックスを含有させることを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインキ。
- アルカリ可溶型結晶性高分子ワックスが無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の孔版印刷用エマルジョンインキ。
- アルカリ可溶型結晶性高分子ワックスの分子量が３０００以下であり、かつ酸価が２以上であることを特徴とする請求項１または２記載の孔版印刷用エマルジョンインキ。
- 請求項１〜３いずれか記載の孔版印刷用エマルジョンインキを上質紙に印刷してなる印刷物。
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- 2003-05-30 JP JP2003153749A patent/JP2004352903A/ja active Pending
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