JP2005329584A

JP2005329584A - 印刷物の製造方法及び印刷物

Info

Publication number: JP2005329584A
Application number: JP2004148799A
Authority: JP
Inventors: Masaki Sugimoto; 正樹杉本; Kiyoshi Ishikawa; 清石川
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】ＵＶ硬化型ニスの塗工量が多くても確実に硬化できて耐摩擦性を確保できかつ高い生産性を確保できる印刷物の製造方法を提供する。
【解決手段】段ボール原紙１の表面に印刷を行う印刷工程と、印刷された段ボール原紙１の表面上に塗工装置２にてＵＶ硬化型ニスを塗工する塗工工程と、塗工直後に塗工装置２にＵＶの影響を与えない位置でＵＶ硬化型ニス塗工層に第１のＵＶ照射装置３にてＵＶ照射を行う１次照射工程と、その後時間間隔をあけて第２のＵＶ照射装置５にて１又は複数回のＵＶ照射を行う２次照射工程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は印刷物の製造方法及び印刷物に関し、特に印刷層の上にＵＶ（紫外線）硬化型ニス層を設けた印刷物の製造方法及び印刷物に関するものである。

従来、光沢のある印刷物を製造する方法として、高平滑と高光沢を有するキャスト塗被紙上に印刷を行った後、ＵＶ硬化型樹脂を含有する表面処理液を塗被し、その後ＵＶ照射を行って処理液を硬化させ、光沢仕上げする方法は知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、金属、木材、極性プラスチック等に対して優れた付着性を有しかつ耐溶剤性や耐衝撃性及び光沢性に優れた被膜を形成する、セルロース形ＵＶ硬化型コーティング組成物も提案され、この組成物を鋼板（Ｑパネル）に塗布し、水銀ランプを光源とするＵＶ照射装置（ＤＲＳ−１２０（フュージョンシステム）にて、所定時間（５０ｒｐｍで５回パス）ＵＶ照射を行った例が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

また、表面が滑らかで浸透性の少ない軽包装フィルムにおいて、少量のＵＶニスを塗工した後、ＵＶ照射までに多少時間が経過しても光沢感のある印刷物を作成できることは知られている。
特開平６−３３６０９１号公報特許第３４９７４３９号明細書

ところで、上記何れの従来例にも認められるように、従来はＵＶ硬化型ニスを塗工した後、１回のＵＶ照射にてＵＶ硬化型ニスを硬化させているが、段ボール原紙など、表面平滑度が悪く、浸透性のある紙や板紙などにおいては、ＵＶ硬化型ニスが紙面内に浸透するため塗工量を増やす必要があるが、オンラインでＵＶ硬化型ニスの塗工量を増やすと、光沢感を増すことはできてもＵＶ照射量が不足するために、耐摩擦性が低下するという問題があった。

その対策としては、ＵＶ照射量を増加することが考えられるが、多量のＵＶ硬化型ニスを１回の照射で硬化させることができるような高出力のＵＶ照射装置で、工業的に実用可能なものは存在せず、また別の対策としてはラインスピードを遅くすることが考えられるが、生産性を著しく低下させてしまうという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ＵＶ硬化型ニスの塗工量が多くても確実に硬化できて耐摩擦性を確保できかつ高い生産性を確保できる印刷物の製造方法及び印刷物を提供することを課題とする。

本発明の印刷物の製造方法は、紙又は板紙の表面に印刷を行う印刷工程と、印刷された段ボール原紙の表面上に塗工装置にてＵＶ硬化型ニスを塗工する塗工工程と、塗工直後に塗工装置にＵＶの影響を与えない位置でＵＶ硬化型ニス塗工層に１回目のＵＶ照射を行う１次照射工程と、その後時間間隔をあけて１又は複数回の２回目以降のＵＶ照射を行う２次照射工程とを有するものである。

この構成によれば、紙又は板紙の平滑度が低くかつ浸透性が高いためＵＶ硬化型ニスを塗工量を多くした場合でも、１回目のＵＶ照射によってＵＶ硬化型ニス層の表面が速やかに硬化されて所望の光沢感を確保することができ、かつその後の時間間隔の間に、未硬化のＵＶ硬化型ニスが紙又は板紙の表面近傍部に浸透し、その後２回目以後のＵＶ照射によってこの浸透した未硬化のＵＶ硬化型ニスが完全に硬化されることで耐摩擦性が向上する。また、複数回に分けてＵＶ照射を行うことで、各回のＵＶ照射には各々汎用されている出力の紫外線照射装置を用いることができ、かつラインスピードを低下しなくても上記作用を得ることができる。かくして、紙又は板紙の表面に水性インクで印刷がなされていてもＵＶ硬化型ニス塗工層にて保護され、かつその表面は高い光沢感を有するので高級感を持たせることができ、さらに高い耐摩擦性を確保できるとともに高い生産性を確保することができる。

また、ＵＶ硬化型ニスの塗工量は、紙又は板紙の平滑度や浸透性によって適正な量が異なるが、ウェット重量で２〜８ｇ／ｍ²、好適には３〜７ｇ／ｍ²、より好適には５〜６ｇ／ｍ²程度とすると、表面に所定の光沢層を確実に形成するとともに一部が紙又は板紙に浸透した状態で硬化して高い耐摩擦性を得ることができて好適である。

また、ＵＶ照射に、無電極タイプの紫外線照射装置を用いると、安定したＵＶ照射が確保されるまでの立ち上がり時間が短いため、高い生産性を確保することができる。

また、段ボール原紙は表面平滑度が悪く、浸透性があるため、従来は水性インクで印刷しニス層で保護した段ボール原紙を製造することが出来なかったが、本発明を適用するとそれが可能となり、印刷されかつ光沢感のある段ボール原紙を用いて段ボール紙を製造することにより、段ボール紙を製造した後に印刷する場合に比して、印刷のある段ボール紙の製造における生産性を格段に向上できるという効果を発揮する。

また、本発明の印刷物は、段ボール原紙の表面に水性インキによる印刷層を設け、その表面上にウェット重量で２〜８ｇ／ｍ²の塗工量で塗工されかつ時間間隔をあけた２回のＵＶ照射によって硬化されたＵＶ硬化型ニス層を設けたものであり、上記のように段ボール紙やそれを用いた包装容器の製造に多大な効果を発揮する。

本発明によれば、１回目のＵＶ照射によってＵＶ硬化型ニス層の表面が速やかに硬化されて所望の光沢感が得られ、かつその後の時間間隔の間に、未硬化のＵＶ硬化型ニスが紙又は板紙の表面近傍部に浸透し、その後の２回目以後のＵＶ照射によってこの浸透した未硬化のＵＶ硬化型ニスが完全に硬化されることで高い耐摩擦性が得られ、光沢感と耐摩擦性の高い印刷物を得ることができ、更に各回のＵＶ照射には各々汎用されている出力の紫外線照射装置を用いることができ、かつラインスピードを低下しなくても上記作用を得ることができるので、低コストの構成にて高い生産性を確保することができる。

以下、本発明の印刷物の製造方法及び印刷物の一実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。

本実施形態は、段ボール原紙の表面に水性インキによる印刷を行い、その後印刷された段ボール原紙の表面上にＵＶ硬化型ニスを塗工した後ＵＶ照射を行って硬化させ、光沢感のあるニスの保護層で印刷を保護するとともに耐摩擦性を向上した段ボール原紙を製造するものである。

ロール状態の段ボール原紙が用いられ、そのロールから引き出された段ボール原紙に対してフレキソ印刷機等にて水性インキなどで所望の印刷が行われる印刷工程及び乾燥工程を経た後、図１に示すように印刷済みの段ボール原紙１が、ＵＶ硬化型ニスを塗工する塗工装置２に供給される。ＵＶ硬化型ニスは、ラジカル重合性不飽和二重結合性を有するモノマーやプレポリマーを主成分とし、適当な増感剤、その他の薬剤が添加されているもので、セルロース系やアクリル系など任意のものを適用することができる。ＵＶ硬化型ニスの塗工量は、段ボール原紙１はフィルムや塗被紙に比して表面平滑度が低く、浸透性が高いので、ウェット重量で２〜８ｇ／ｍ²、好適には３〜７ｇ／ｍ²、より好適には５〜６ｇ／ｍ²程度とするのが好適である。また、塗工速度、即ち段ボール原紙１のラインスピードは、塗工性及び後続工程での硬化特性と生産性の兼ね合いから、１．５〜２．５ｍ／ｓｅｃ程度が好適である。

塗工装置２でＵＶ硬化型ニスを塗工された段ボール原紙１は、その直後に無電極型ＵＶランプを用いた第１のＵＶ照射装置３を通過し、ＵＶ照射が行われることでＵＶ硬化型ニスの塗工層の表面が硬化される。このＵＶ照射装置３としては、出力密度が１５０〜３００Ｗ／ｍｍ程度のものが、汎用性があって安価であるため好適に用いられる。また、第１のＵＶ照射装置３は、塗工直後にＵＶ照射するためには塗工装置２の近傍に配置するのが好ましいが、このＵＶ照射装置３のＵＶが塗工装置２内のＵＶ硬化型ニスに影響を与えることは完全に防止する必要があるため、最小限の隔離距離は必要であり、図示例では１ｍ程度の間隔を設け、塗工後約０．５秒程度の後にＵＶ照射が行われるように構成されている。

また、本実施形態では、第１のＵＶ照射装置３の直後に、ＵＶ硬化型ニス以外に、熱硬化性樹脂などの保護塗工層を形成する場合に熱風を吹き付けて塗工層を乾燥・熱硬化させるためのドライヤー４が配設されている。４ａはドライヤー４の各熱風吹き付け位置に対応して段ボール原紙１を背面から支持するように配設されたローラ列である。

第１のＵＶ照射装置３からドライヤー４を間に配置して適当な距離をあけて、第１のＵＶ照射装置３と同様の第２のＵＶ照射装置５が配設されている。第１と第２のＵＶ照射装置３、５間には、４ｍ程度の距離が設けられ、第１のＵＶ照射装置３にてＵＶ照射を行った後、２秒程度の時間間隔をあけて第２のＵＶ照射装置５からＵＶ照射が行われるように構成されている。

以上の構成によれば、平滑度が低くかつ浸透性が高い段ボール原紙１に対して２〜８ｇ／ｍ²程度のＵＶ硬化型ニスを塗工しても、第１のＵＶ照射装置３からの１回目のＵＶ照射によってＵＶ硬化型ニス層の表面が速やかに硬化され、所望の光沢感を確保することができる。その後、第２のＵＶ照射装置５に到達する時間間隔の間に、未硬化のＵＶ硬化型ニスが段ボール原紙１の表面近傍部に浸透し、その後第２のＵＶ照射装置５からのＵＶ照射によってこの浸透した未硬化のＵＶ硬化型ニスも完全に硬化され、その結果段ボール原紙１の表面の耐摩擦性が向上する。

また、このように第１と第２のＵＶ照射装置３、５にてＵＶ照射を複数回に分けることで、各ＵＶ照射装置３、５には出力密度が１５０〜３００Ｗ／ｍｍ程度の汎用されているものを用いることができ、かつ段ボール原紙１を塗工装置２における塗工速度に合わせて高速で走行させても十分に硬化させることができるので、高い生産性を確保することができる。また、ＵＶ照射に、無電極タイプのＵＶ照射装置３、５を用いているので、安定したＵＶ照射が確保されるまでの立ち上がり時間が短いため、高い生産性を確保することができる。

かくして、表面に水性インクによる印刷がされ、その表面がＵＶ硬化型ニス塗工層にて保護され、かつその表面が高い光沢感を有して高級感があるとともに高い耐摩擦性を有する段ボール原紙１を生産性良く製造することができる。さらに、この段ボール原紙１を用いて段ボール紙を製造することにより、段ボール紙を製造した後に印刷する場合に比して、印刷のある段ボール紙の製造における生産性を格段に向上できる。

次に、本発明のいくつかの実施例と比較例を説明する。

段ボール原紙として、下層部に赤色水性インキによる印刷がなされた白ライナー（大成製紙製品名ＪＷＣＫ）を用い、その表面上に塗工装置２にてアクリル系ＵＶ硬化型ニス（東洋インキ製品名ＹＵ５１７）を、実施例１〜４として、塗工量を２ｇ／ｍ²、４ｇ／ｍ²、６ｇ／ｍ²、８ｇ／ｍ²とし、塗工スピード２ｍ／ｓｅｃで塗工し、出力密度が２４０Ｗ／ｍｍの第１と第２のＵＶ照射装置３、５にてＵＶ照射を行ってＵＶ硬化型ニスを硬化させた。また、比較例１、２として、塗工量を１ｇ／ｍ²、１０ｇ／ｍ²として同様の処理を行った。また、比較例３、４、５として、塗工量を塗工量を２ｇ／ｍ²、４ｇ／ｍ²、８ｇ／ｍ²とし、第１のＵＶ照射装置３のみでＵＶ照射を行ってＵＶ硬化型ニスを硬化させた。

そして、実施例１〜４、比較例１〜５について光沢度の測定と耐摩擦性についての評価を行った。光沢度は、ＪＩＳＰ８１４２に従い、７５度で測定した。また、耐摩擦性は、酢酸エチルをしみ込ませた綿棒にて印刷面を５０往復擦り、綿棒への赤色の転移の有無を目視することで行い、綿棒への転移があったものを×、転移のないものを○とした。その結果を表１に示す。

表１において、実施例１〜４においては、７５度光沢度５０％以上の十分な光沢度が得られるとともに、耐摩擦性に優れた段ボール原紙が得られた。一方、塗工量の少ない比較例１では、十分な厚さの保護層が形成されず、光沢度に劣り、保護層の厚さが厚過ぎる比較例２では十分に硬化されないために耐摩擦性が悪化した。また、比較例３では１回のＵＶ照射しか行っていないので、塗工量の少ない比較例３では光沢度はある程度得られるがニスの段ボール原紙１への浸透が殆どないため耐摩擦性に劣り、比較例４、５では塗工量が増加するため光沢度は十分に得られ、かつニスが段ボール原紙１へ浸透するが、浸透した部分が十分に硬化しないため、耐摩擦性が著しく悪化した。

以上の実施形態の説明では、段ボール原紙１に印刷を行い、その表面にＵＶ硬化型ニスを塗工し、ＵＶ照射して硬化させることで保護層を形成した例を示したが、本発明は段ボール原紙１に限らず、その他の紙や板紙を用いた各種印刷物にも適用することができ、同様の効果を奏することができる。

本発明の塗工紙は、１回目のＵＶ照射によってＵＶ硬化型ニス層の表面が速やかに硬化されて所望の光沢感が得られ、かつその後の時間間隔の間に、未硬化のＵＶ硬化型ニスが表面近傍部に浸透し、その後の２回目以後のＵＶ照射によってこの浸透した未硬化のＵＶ硬化型ニスが完全に硬化されることで高い耐摩擦性が得られ、光沢感と耐摩擦性の高い印刷物を得ることができるので、段ボール原紙、その他表面平滑度が悪く、浸透性のある各種紙や板紙を用いた印刷物の製造に有用である。

本発明の印刷物の製造方法の一実施形態におけるＵＶ硬化型ニスの塗工工程と硬化工程の概略構成図である。

符号の説明

１段ボール原紙
２塗工装置
３第１のＵＶ照射装置
５第２のＵＶ照射装置

Claims

紙又は板紙の表面に印刷を行う印刷工程と、印刷された段ボール原紙の表面上に塗工装置にてＵＶ硬化型ニスを塗工する塗工工程と、塗工直後に塗工装置にＵＶの影響を与えない位置でＵＶ硬化型ニス塗工層に１回目のＵＶ照射を行う１次照射工程と、その後時間間隔をあけて１又は複数回の２回目以降のＵＶ照射を行う２次照射工程とを有することを特徴とする印刷物の製造方法。
ＵＶ硬化型ニスの塗工量を、ウェット重量で２〜８ｇ／ｍ²、好適には３〜７ｇ／ｍ²、より好適には５〜６ｇ／ｍ²とすることを特徴とする請求項１記載の印刷物の製造方法。
ＵＶ照射には、無電極タイプの紫外線照射装置を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の印刷物の製造方法。
紙又は板紙が段ボール原紙であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の印刷物の製造方法。
段ボール原紙の表面に水性インキによる印刷層を設け、その表面上にウェット重量で２〜８ｇ／ｍ²の塗工量で塗工されかつ時間間隔をあけた２回のＵＶ照射によって硬化されたＵＶ硬化型ニス層を設けたことを特徴とする印刷物。