JP2005120297A

JP2005120297A - 保護インク及び該インクを用いた印刷物の表面処理方法、該処理方法を施してなる表面処理印刷物

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Publication number: JP2005120297A
Application number: JP2003358889A
Authority: JP
Inventors: Akira Kaai; 彰河相; Kosuke Iwagami; 光佑岩上
Original assignee: Kyodo Printing Co Ltd
Current assignee: Kyodo Printing Co Ltd
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2023-10-20
Also published as: JP4447883B2

Abstract

【課題】和紙などの繊維製支持体の風合いや柔軟性を損ねたり、濡れ色や照りといった外観上の問題を生じることなく、耐水性を付与して水性染料インクによる印刷を施した印刷物の該印刷の滲みを防止する表面処理方法を提供する。
【解決手段】紫外線硬化型のウレタン系樹脂組成物９２〜９４重量％と、平均粒径が７〜１２ｎｍのシリカ微粒子とを含む保護インクを、水性染料インクによる印刷を施した印刷物表面に付与し、直ちに紫外線を照射して上記保護インクを硬化させ、保護層を形成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、紙や布帛等の繊維製支持体に水性染料インクにより絵柄や文字を印刷した印刷物の表面に耐水性を付与するための保護層を設ける印刷物の表面処理方法、該処理方法に用いる保護インク、及び、該表面処理を施してなる表面処理印刷物に関する。

インクジェット方式による印刷は、絵柄や文字といった印刷パターンを容易に変更しうることから、様々な用途に適用されている。

しかしながら、インクジェット方式に適した水性染料インクは耐水性に乏しく、印刷後に水に濡れたり、或いは空気中の水分を吸収することによって、一旦乾燥したインクが支持体中に広がり、滲みを生じやすいという問題がある。このような耐水性の問題は、インクジェット方式による印刷に限らず、水性染料インクを用いた印刷物には共通の問題である。

従来、水性染料インクによる印刷を施した印刷物に耐水性を付与する方法としては、例えば特許文献１には、ウレタン樹脂とワックス、撥水剤を含む保護剤を印刷物表面に付与する方法が開示され、また、特許文献２には、水溶性染料を用いてインクジェット方式により和紙に印刷する際に、予め着色液との反応性を有する反応剤を和紙に付与し、印刷後に該着色液との反応性を有する発色安定剤を付与する方法が開示されている。

特開平９−４８１８０号公報特開平１０−４４３８８号公報

しかしながら、従来の保護剤を用いた表面処理方法では、印刷を施した支持体が繊維製の場合、特に和紙などの目の粗い素材の場合には、保護剤が支持体内部に容易に浸透し、処理後の印刷物が半透明に見える、いわゆる「濡れ色」を呈する場合があった。

これに対して、保護剤として高粘度の樹脂組成物を用いた場合、支持体内部への保護剤の浸透は防止できるものの、保護剤が厚く印刷物表面を覆い、硬化した樹脂組成物表面の光沢による「照り」が生じたり、和紙などでは表面の風合いを損ねるといった問題も生じていた。また、厚い保護剤によって印刷物の柔軟性が損なわれて巻き癖が付き易くなり、掛け軸などのように巻いて保存する物品には適用できないという問題もあった。

本発明の課題は、上記問題を解決し、支持体の風合いや柔軟性を損ねたり、濡れ色や照りなどの外観上の問題を生じることなく、耐水性を付与する表面処理方法、該方法に用いる保護インク、さらには該表面処理を施した印刷物を提供することにある。

本発明の第一は、繊維製支持体上に水性染料インクによる印刷を施した印刷物の表面に塗布して保護層を形成するための保護インクであって、
少なくとも紫外線硬化型樹脂組成物を９２〜９４重量％と平均粒径が７〜１２ｎｍのシリカ微粒子を６〜８重量％含有することを特徴とする。

本発明の第二は、繊維製支持体上に水性染料インクによる印刷を施した印刷物の表面に、少なくとも紫外線硬化型樹脂組成物を９２〜９４重量％と平均粒径が７〜１２ｎｍのシリカ微粒子を６〜８重量％含有する保護インクを塗布し、塗布直後に紫外線を照射して該インクを硬化させて保護層を形成することを特徴とする。

本発明の第三は、繊維製支持体上に水性染料インクによる印刷を施した印刷物の表面に、紫外線硬化型樹脂組成物を９２〜９４重量％と平均粒径が７〜１２ｎｍのシリカ微粒子を６〜８重量％含有する保護インクを硬化してなる保護層を有することを特徴とする。

本発明の保護インクは和紙などの目の粗い支持体であってもしみ込みにくく、且つ、薄く付与することができる。また、該保護インクに含まれるシリカは保護層にマット効果を付与することができる。よって、かかる保護インクを用いた本発明の表面処理方法によれば、支持体表面の風合いを損ねたり、濡れ色や照りを発生したり、巻き癖が付き易くなるなどの問題を生じることなく、印刷物本来の外観を維持したまま、良好な耐水性を備えた表面処理印刷物が得られる。

本発明の印刷物の表面処理方法の特徴は、シリカ微粒子を含む紫外線硬化型の保護インクを用いて印刷物の表面に保護層を形成することにある。

本発明の保護インクは、平均粒径の小さいシリカ微粒子を所定量含んでいることから、繊維製支持体中に浸透しにくく、印刷物表面に該保護インクを付与した後速やかに紫外線を照射して該インクを硬化させることにより、保護インクが支持体中に浸透する前に保護層を形成することができる。そのため、保護層は支持体の表面にのみ存在し、保護インクが支持体中にしみ込んだ際に生じる濡れ色の発生が防止される。

本発明においては、シリカ微粒子によって保護インクの繊維製支持体中への浸透を防止するため、保護インクの粘度を低く抑えることができ、形成される保護層の厚さを薄くすることができる。

また、保護インクに含まれるシリカ微粒子は、保護層表面を適度に粗面化するため、保護層表面に照射した光が乱反射する、いわゆる「マット効果」が得られ、従来の樹脂材からなる厚い保護層を形成した際の照りの発生が防止される。

以下に本発明の保護インク、表面処理方法、表面処理印刷物について具体的に説明する。

本発明の保護インクは、少なくとも紫外線硬化型樹脂組成物とシリカ微粒子とを含んでいる。

本発明に用いられる紫外線硬化型樹脂組成物は、通常、感光性オリゴマー等感光性樹脂成分と感光性モノマー成分に、必要に応じて光重合開始剤等の添加剤を加えて構成される液状体であり、紫外線照射によって上記樹脂成分とモノマー成分の重合反応により硬化する。この様な紫外線硬化型樹脂組成物としては、例えばウレタン系の樹脂組成物や、アクリル系の樹脂組成物などが挙げられる。本発明においては、柔軟な保護層を形成しうることと適度な粘度の保護インクを調整しうることからウレタン系樹脂組成物が好ましく用いられる。具体的には、例えば感光性オリゴマー成分を５０重量％、感光性モノマー成分を４０重量％、光重合開始剤３〜５重量％を含む添加剤１０重量％からなる組成物が市販されている。

また、本発明に用いられるシリカ微粒子は平均粒径が７〜１２ｎｍである。シリカ微粒子の平均粒径が１２ｎｍを超えると、インクが支持体中に浸透し易くなり、また、マット効果も低下するため、表面処理後の印刷物において、濡れ色や照りが発生し易く、好ましくない。尚、本発明にかかるシリカ微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡観察によって測定される個数平均粒径を意味する。本発明においては球形、或いは球形に近い形状のシリカ微粒子を用いることが望ましい。

本発明の保護インクは、上記紫外線硬化型樹脂組成物９２〜９４重量％と上記シリカ微粒子６〜８重量％とを混合してなり、本発明の効果を損ねない範囲で他の添加剤を添加してもかまわない。シリカ微粒子の含有量が６重量％未満の場合には、本発明に係る平均粒径のものであっても、支持体中に該インクが浸透し易くなり、また、マット効果も低下するため好ましくない。また、シリカ微粒子の添加量が多いほど、マット効果が高くなるため好ましいが、８重量％を超える場合には、保護インクの粘度が高くなるため、印刷物表面の面積当たりの付与量が増加して保護層が厚くなり、支持体表面の風合いを損ねたり、巻き癖がつき易くなるため、好ましくない。

本発明の保護インクはシリカ微粒子を添加したことにより、紫外線硬化型樹脂組成物単独の場合に比べて粘度が高くなるが、本発明にかかる保護層は、支持体表面の風合いを維持し、巻き癖を防止する上で薄い方が好ましく、そのためには、保護インクの粘度は低い方が好ましい。保護インクの粘度は用いる硬化型樹脂組成物の種類にもよるが、１００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、より好ましくは８０Ｐａ・ｓ以下であり、当該条件内で保護インクを調整することが好ましい。尚、本発明において、保護インクの粘度は、ＪＩＳ５７０１−１「４．１．３Ｌ型粘度計による方法」により、温度２５℃、相対湿度６０％の環境下で３点以上測定した平均値とする。

本発明の表面処理方法を適用する印刷物は、繊維製の支持体に水性染料インクによる印刷を施したものであり、該支持体として具体的には、紙、布帛、不織布などが挙げられる。特に和紙などの目の粗い素材において、従来にない風合いを生かした表面処理印刷物を提供することができる。

また、印刷方法としては特に限定されるものではなく、水性染料インクによる印刷を施したものであれば、いずれでも本発明が適用されるが、現在印刷技術として広く用いられているインクジェット方式は前記したように、水性染料インクを用いる場合が多く、このような方式で印刷した印刷物において本発明は好ましく適用されるものである。

本発明の表面処理方法においては、上記繊維製支持体上に上記水性染料インクによる印刷を施した印刷物上に、前記本発明の保護インクを付与する。付与手段としては、特に限定されるものではなく、従来の印刷方法が用いられるが、繊維製支持体の表面の風合い及び柔軟性を損なわずに付与するためには、保護インクの付与量が少ない方が好ましく、シリカ微粒子を含有することから高粘度な保護インクを短時間に薄く且つ均一な厚さで付与するには、スクリーン印刷が好ましく適用される。また、保護インクの付与量としては、乾燥重量で２〜４ｍｇ／ｃｍ²程度が好ましい。本発明において、前記した市販のウレタン系樹脂組成物を用いた保護インクをスクリーン印刷により、当該付与量の範囲内で付与した場合、厚さが１０μｍ程度の薄い保護層を形成することができる。

本発明の保護インクは繊維製支持体中に浸透しにくいものであるが、該浸透をより良好に防止するため、保護インクを付与した印刷物には、直ちに紫外線を照射して硬化させる。保護インク付与から紫外線照射までの時間は、用いた紫外線硬化型樹脂組成物の種類にもよるが、前記した市販のウレタン系樹脂組成物を用いた場合で１０分以内が好ましい。

本発明の表面処理方法は、印刷物の印刷が施された表面のみならず、裏面にも施すことにより、裏面からの水分の吸収による印刷の滲みを防止することができる。

紫外線硬化型樹脂組成物として、十条ケミカル社製「ＶＸ４７００」〔感光性オリゴマー：５０重量％、感光性モノマー：４０重量％、添加剤：１０重量％（光重合開始剤：３〜５重量％）〕を用い、該紫外線硬化型樹脂組成物に対して表１に示す日本アエロジル社製「ＡＥＲＯＳＩＬ２００、３００、３８０、Ｒ９７２、ＴＴ６００」及び日本シリカ工業社製「ＮｉｐｓｉｌＥ−２００」の各シリカ微粒子を添加して保護インクを調整した。保護インクの粘度及び塗布量は３点測定した平均値である。

繊維製支持体として剥離鳥の子２号紙を用い、インクジェットプリンターにて水性染料インクによりフルカラー印刷を施して得られた印刷物に、上記保護インクを用いた表面処理を施した。具体的には、メッシュ数３５５（Ｔ３５５Ｂ）で標準膜厚のシルク版を用いてスクリーン印刷により付与し、付与後１０分以内に高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ×２灯）を用い、波長３６０ｎｍの紫外線を出力１１．２ｋｗで照射量が約１１０ｍＪ／ｃｍ²となるように照射し、インクを硬化させた。

得られた各例の表面処理印刷物について、濡れ色、照りを３段階（○、△、×）で評価し、該評価を基準に３段階（○、△、×）で総合評価を行った。結果を表１に示す。評価基準は、以下の通りである。
○：濡れ色、或いは、照りが認められない。
△：濡れ色、或いは、照りが若干認められるが、実用上問題はない。
×：濡れ色、或いは、照りが明確に認められる。

尚、いずれの表面処理印刷物も耐水性及び表面の風合いについては良好な結果が得られた。

Claims

繊維製支持体上に水性染料インクによる印刷を施した印刷物の表面に塗布して保護層を形成するための保護インクであって、
少なくとも紫外線硬化型樹脂組成物を９２〜９４重量％と平均粒径が７〜１２ｎｍのシリカ微粒子を６〜８重量％含有することを特徴とする保護インク。
紫外線硬化型樹脂組成物が、紫外線硬化型ウレタン系樹脂組成物である請求項１に記載の保護インク。
粘度が８０Ｐａ・ｓ以下である請求項２に記載の保護インク。
繊維製支持体上に水性染料インクによる印刷を施した印刷物の表面に、少なくとも紫外線硬化型樹脂組成物を９２〜９４重量％と平均粒径が７〜１２ｎｍのシリカ微粒子を６〜８重量％含有する保護インクを塗布し、塗布直後に紫外線を照射して該インクを硬化させて保護層を形成することを特徴とする印刷物の表面処理方法。
繊維製支持体上に水性染料インクによる印刷を施した印刷物の表面に、紫外線硬化型樹脂組成物を９２〜９４重量％と平均粒径が７〜１２ｎｍのシリカ微粒子を６〜８重量％含有する保護インクを硬化してなる保護層を有することを特徴とする表面処理印刷物。
上記繊維製支持体が紙である請求項５に記載の表面処理印刷物。