JP2005060627A - 建材用化粧板に用いるグラビアオフセット印刷インキ組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷条件が変化しても、刷りあがり特性がよく、しかも耐候性が優れたグラビアオフセット印刷インキ組成物を提供する。
【解決手段】繊維素誘導体およびアクリル樹脂を含有する建材用化粧板に用いるグラビアオフセット印刷インキ組成物。アクリル樹脂と繊維素誘導体の重量比がアクリル樹脂：繊維素誘導体の比率で５：９５〜９５：５である上記印刷インキ組成物。アクリル樹脂が平均分子量５，０００〜５００，０００を有する上記印刷インキ組成物。繊維素誘導体がカルボン酸誘導体である上記印刷インキ組成物。繊維素誘導体がセルロースアセテートブチレートである上記印刷インキ組成物。上記インキで印刷層を形成する方法、印刷層を形成した建材用化粧版。
【選択図】図１

Description

本発明は、建材用化粧板に用いるグラビアオフセット印刷インキ組成物およびそれを用いて印刷を施した建材用化粧板の製造方法に関する。

一般の家の外壁として、レンガや大理石等の模様を有する建材用の化粧板が用いられている。この建材用化粧板は解像度の高いグラビアオフセット印刷で印刷されている。印刷物は基本的に全て同じであるが、どのような条件下で印刷しても印刷により得られた画像がすべて同じであることが望ましい。実際には印刷条件、即ち印刷速度や印刷温度などによって印刷画像に微妙な変化が生じる。特に、凹凸のある建材用の化粧板などの基材の場合には、変化がおきやすい。

したがって、どのような条件の変化によっても刷り上がりが同じ画像を得るために、種々のインキ組成物の検討がなされている。

特許文献１（特開平９−２９６１４４号）には、ポリアミド樹脂とニトロセルロース樹脂をバインダーとし、溶剤がアルコール系溶剤からなるインキ組成物が開示されている。このインキ組成物はグラビア印刷やフレキソ印刷などの印刷を行う際に、好適な速乾性、印刷適性を有する。

特許文献２（特開２００２−２９４１２８号）には、セルロース誘導体とポリウレタン樹脂とをバインダーとして含有するグラビア印刷インキ組成物を開示する。このインキも印刷特性が良好であり、接着性にも優れている。

これら２件の特許文献に記載の印刷インキは、グラビア印刷に使用することが目的とされているが、基本的にはこれらのインキは有機溶剤規制に基づいて、溶媒を有機溶剤からアルコール系溶剤への変換を目的としており、建材などの化粧板に用いるグラビア印刷オフセット印刷インキ組成物を開示するものではない。

すなわち、上記特許文献１および２に記載するインキ組成物は、紙やフィルムなどに印刷を施すインキ組成物であって、建材用の基板に印刷を施すようなものではない。また、建材用化粧板に要求される性能としては、苛酷な気象条件に耐えることができる耐候性が要求される。なぜならば建材用の化粧板は屋外で長期間、どのような気象にも耐えるものでなければならない。それと同時に、建材用の化粧版では、夏場と冬場によって印刷温度が異なったりすることがあり、それらにも適した印刷インキでなければならない。

特開平９−２９６１４４号 特開２００２−２９４１２８号

本発明は、印刷条件が変化しても、刷りあがり特性がよく、しかも耐候性が優れたグラビアオフセット印刷インキ組成物を提供することにある。

すなわち、本発明は繊維素誘導体およびアクリル樹脂を含有する建材用化粧板に用いるグラビアオフセット印刷インキ組成物を提供する。

本発明のインキ組成物に用いる繊維素誘導体は、通常インキ組成物、特にグラビアインキ組成物に用いられるものであれば特に限定的ではない。繊維素誘導体の例としては、カルボン酸誘導体、例えば、セルロースアセテートプロピオネートおよびセルロースアセテートブチレートなどが挙げられる。

本発明のインキ組成物は、更にアクリル樹脂を含む。アクリル樹脂は好ましくはガラス転移温度（Ｔｇ）−９０〜＋１６０℃、好ましくは−５０〜＋１３０℃を有する。Ｔｇが−９０℃を下回ると、粘着性が高くなり、複層印刷をした場合、下層の印刷層が剥がれたり、又、印刷層の上にクリヤー塗装をした場合、インキ層が再溶解してにじむ欠点を有する。１６０℃を超えると乾燥が速く、所望の印刷柄が転写されない欠点を有する。アクリル樹脂はまた数平均分子量５，０００〜５００，０００、好ましくは８，０００〜４０，０００を有してもよい。数平均分子量が５，０００以下であると、耐水性不良の欠点を有し、５００，０００を超えると固形分濃度が低下する欠点を有する。

アクリル樹脂の製造方法は、従来公知の方法であってよく、一般にアクリルモノマーと言われるモノマー類を重合することにより得られる。アクリルモノマーの例としては、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２ヒドロキシエチルのεカプロラクトン付加物、メタクリル酸２エチルヒキシル、グリシジルメタクリレート、スチレン等が挙げられる。重合の方法も特に限定的ではなく、溶液重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。

本発明のインキ組成物は、アクリル樹脂と繊維素誘導体の混合物をバインダーとするが、その混合比率はアクリル樹脂／繊維素誘導体の重量比で５／９５〜９５／５、好ましくは１０／９０〜９０／１０である。アクリル樹脂の比率が５／９５より少ないと、高解像度が得られない。アクリル樹脂の比率が９５／５より多いと、解像の再現性が悪くなる。

本発明のインキ組成物はさらに、顔料を含むことができる。本発明で利用可能な顔料は、一般に印刷インキや塗料で使用できる各種の無機顔料や有機顔料であり、具体的に無機顔料としては、酸化チタン、ベンガラ、アンチモンレッド、カドミウムイエロー、コバルトブルー、紺青、群青、カーボンブラック、黒鉛などの有色顔料、および、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、タルク等の体質顔料を挙げることができる。さらに有機顔料としては、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料、縮合多環顔料などを挙げることができる。顔料の配合量はインキ組成物の樹脂固形分１００重量部に対し、０．１〜２，０００重量部、好ましくは１〜１５００重量部である。顔料が０．１重量部より少ないと、着色性が得られない。２，０００重量部を超えても、インキの特性が悪化するのみである。

次に、本発明のインキ組成物で利用する溶剤としては、主に、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、ブタノールなどのアルコール系有機溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系有機溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル系有機溶剤；ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタンなどの脂肪族炭化水素系有機溶剤；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどの脂環族炭化水素系有機溶剤；および、トルエンやキシレン等の芳香族炭化水素系有機溶剤を挙げることができ、バインダー樹脂の溶解性や乾燥性などを考慮して、混合して利用することが好ましい。これら有機溶剤の使用量としては、通常のインキは２０重量％以上含有されている。

さらに、本発明では、接着性耐熱性および耐摩擦性の向上を目的として、各種ハードレジン、架橋剤、ワックスを添加する事ができる。

ここで、ハードレジンとしては、ダイマー酸系樹脂、マレイン酸系樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、ダンマー樹脂、コーパル樹脂、塩素化ポリプロピレン、酸化ポリプロピレン等が挙げられる。

主に利用される架橋剤は、イソシアネート系等であり、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物、および、各種ビュレット化合物やイソシアヌレート化合物などが挙げられる。

ワックスとしては、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックスなどの既知の各種ワックスが利用できる。

さらに、顔料分散剤、レベリング剤、界面活性剤、可塑剤等の各種インキ用添加剤の添加は任意である。

これらの材料を利用して印刷インキを製造する方法としては、まず、顔料、バインダー樹脂、有機溶剤、および必要に応じて顔料分散剤、界面活性剤などを撹拌混合した後、各種混練機、例えば、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、パールミル等を利用して混練し、さらに、残りの材料を添加混合する方法が利用される。

以上の材料と製造方法から得られた本発明のグラビア印刷インキ組成物は、グラビア印刷方式で、建材用化粧板基材上に印刷することができる。上記基材としては特に限定されず、例えば、住宅やビルディングなどの建築物における内装材や外壁材などに用いられる基材が挙げられ、具体的には石膏ボードなどの石膏系基材類、パルプセメント板や木片セメント板などの繊維セメント板類、コンクリート類、鉄やアルミニウムなどの金属板類、板紙や石膏ボード紙などの紙類、ポリエチレンやポリプロピレン、ＰＥＴ、ＡＢＳ、ＦＲＰ等の各種樹脂類、木や合板などの木質基材類等が挙げられる。これらの基材は板状であってもよいし、任意の形状に成形されたものであってもよい。また、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板、スレート板などの基材などの場合、一般に施されるシーラー材の塗布やサンディングシーラー材の塗布および表面平滑化などの下地処理が行われたものであってもよい。建材用化粧板の基材はその上に下塗り塗料を塗布し、次いで着色剤の混入された上塗り塗料を塗布した後、本発明のグラビアオフセットインキで画像形成し、更にその上にクリヤー塗料が塗布される。

本発明の建材用化粧板の断面図を図１に示す。基材１上に下塗塗膜２および上塗塗膜３が形成された後に、本発明の印刷インキでグラビアオフセット印刷して印刷画像４を形成する。クリヤー塗膜５をその上に形成して、建材用化粧板が形成される。

グラビアオフセット印刷については、改めて説明するまでもないが、図２に概略を示す。印刷される基材１１が矢印の方向に動いている間に印刷が施される。グラビアロール１３にインキ供給部１２からインキが画像形状に塗布される。余分なインキはブレード１４で取り除かれ、インキはオフセットロール１５に転写された後、建材基材１１にさらに転写される。この時点で、基材１１上に印刷画像が形成される。未転写インキはブレード１６により除去される。

以下、実施例でもって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、本実施例において「部」および「％」は「重量部」および「重量％」を表す。

インキの調製
下記表１に記載する配合および配合量のインキを調製した。インキの調製方法は基本的に次の通りである：
酢酸ブチルとシクロヘキサノンを容器に仕込み、ミキサーで撹拌しながらセルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）樹脂（イーストマンケミカル社から市販のＣＡＢ−５５１−０．２（固形分１００％）；数平均分子量３００００およびＴｇ１０１℃）を仕込んで溶解した後、アクリル樹脂および顔料を仕込んで１０分間撹拌した。得られた顔料ペーストをサンドグラインドミルで１０μｍ以下に分散した。

実施例１〜８および比較例１〜１０
上記インキを用いて下記表２および表３に記載する条件で建築用の化粧板を製造した。製造方法は以下の通りであった：
スレート板に下塗り塗装をする。下塗り塗装は日本ペイント社製ルリール下塗り白にルリール下塗り硬化剤を８／１で混合し、キシレンと酢酸ブチルを１対１で混合したシンナーで塗装粘度１１秒／ＮＫ−２に希釈した。５０℃により加熱した基材に、ロールコートで２０ｇ／ｍ^２で塗装した後、スプレーコートで１００ｇ／ｍ^２で塗装し、１００℃で２分間乾燥した。

得られた下塗り塗装をしたスレート板に、日本ペイント社製ルリール上塗りダークグレーとルリール上塗り硬化剤を２２／１の混合品をキシレンと酢酸ブチルの１対１混合物であるシンナーで２５秒／ザーンカップ４に希釈したものを、６０℃にあらためて予備加熱した下塗り塗装板に同じくロールコート（６０ｇ／ｍ^２）で塗装した。

得られた塗装スレート板に、グラビア印刷を行った。インキは上記表１に記載したインキを酢酸ブチルで３０秒／ザーンカップ−４に希釈して行った。グラビア版は線数１３５、深度３０μｍで開口度が１０％刻みで、１０〜９０％の範囲のグレースケール彫刻版を用い、オフセットロールが硬度３０度シリコンゴム製のものを用いた。印刷時に板の温度を１０℃と５０℃のものを用いると同時に、ロール速度を２０ｍ／分と４０ｍ／分の両方を行えるようにした。

得られた印刷したスレート板に、日本ペイント社製ルリール上塗りクリヤーとルリール上塗り硬化剤を９／１で混合したものにキシレンと酢酸ブチル１対１のシンナーで１３秒／ＮＫ−２に希釈したものを用いて、９０ｇ／ｍ^２でスプレー塗装した。得られた塗装基板を１００℃の熱風炉に投入し、５分間強制乾燥させた。

得られた塗装板について解像度の範囲を以下のように評価した。また白色度（開口度５０％部の白色度評価（Ｙ値））を測定し、表２および３に記載した。白色度はミノルタ社製ＣＲ−３００を用いて開口度５０％部のＹ値を測定しこれを白色度とした。
解像度の範囲（解像範囲）の評価方法
１インチあたりの線数が１３５本で開口度が１０％刻みで１０−９０％の範囲のグレースケール彫刻版を用いて対象とするスレート板に印刷し、インキがスレート板に転写されており、且つ、転写により得られたものにドットつぶれがあるかどうかを開口度ごとに観察する。そして、ドットつぶれが生じていない最大の開口度および最小の開口度を求め、その範囲を解像範囲とする。

上記結果から明らかなように実施例１〜８は、印刷条件差による解像範囲変動が比較例１〜１０に比べて非常に小さい。解像範囲そのものは比較例に比べて広いことも解る。また白色度変化も比較例７および８に比べて小さいことがわかる。白色度の値自体は比較例１〜８に比較して高い。

本発明の建材用化粧板の模式断面図。 本発明で用いるグラビアオフセット印刷の工程を示す模式図。

符号の説明

1…基材、２…下塗塗膜、３…上塗塗膜、４…印刷画像、５…クリアー塗膜、１１…基材、１２…インキ供給部、１３…グラビアロール、１４…ブレード、１５…オフセットロール、１６…ブレード。

Claims (11)

1. 繊維素誘導体およびアクリル樹脂を含有する建材用化粧板に用いるグラビアオフセット印刷インキ組成物。
2. アクリル樹脂と繊維素誘導体の重量比がアクリル樹脂：繊維素誘導体の比率で５：９５〜９５：５である請求項１記載のインキ組成物。
3. アクリル樹脂がガラス転移温度（Ｔｇ）−９０〜＋１６０℃を有する請求項１記載のインキ組成物。
4. アクリル樹脂が数平均分子量５，０００〜５００，０００を有する請求項１記載のインキ組成物。
5. 繊維素誘導体がカルボン酸誘導体であることを特徴とする請求項１記載のインキ組成物。
6. 繊維素誘導体がセルロースアセテートブチレートである請求項１記載のインキ組成物。
7. さらに顔料を含む請求項１記載のインキ組成物。
8. 顔料が着色顔料または体質顔料である請求項７記載のインキ組成物。
9. 顔料の配合量がインキ組成物の樹脂固形分１００重量部に対し０．１〜２０００重量部である請求項７記載のインキ組成物。
10. 基材上に少なくとも一層以上の塗膜層が形成され、さらにその上に請求項１記載のインキ組成物を用いてグラビアオフセット印刷を行い、少なくとも１以上の印刷層を形成した建材用化粧板の製造方法。
11. 請求項１０記載の方法により得られた建材用化粧板。
    

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