JP2006281681A - 活性エネルギー線硬化型インキ、印刷物の製造方法および印刷物 - Google Patents

Abstract

【課題】
凹凸部に意匠性に富んだ微細で且つ同一形状を有するマット部分と、光沢部を一工程で加工する為の活性エネルギー線硬化型インキ及び凸凹を有する印刷物の製造方法並びに印刷物を提供する。
【解決手段】
被印刷体の任意の部分にシリコーン系（またはフッ素系）撥液剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキを印刷し、更に、全面に活性エネルギー線硬化型コーティングニスを塗工し、凸凹部およびもしくは光沢部を発現させることを特徴とする印刷物の製造方法。

Description

本発明は、活性エネルギー線硬化性インキ及びコーティングニスに関する。更に詳細には複雑で微細な凸凹部の操作によるマット部と光沢部を同一紙面上に一工程で印刷することにより意匠性に富む印刷物の製造方法に関する。

従来より、印刷物にマット部と光沢部を同一紙面上に印刷して意匠性を高める技術としては、マット加工部分にシリカ等の粉体を添加して乱反射を発生させるマット加工用インキをシルクスクリーン、オフセット印刷にて印刷し、光沢部分にはコーティングニスをスポットコートすることにより作成されている。

また、凹凸感を有するマット加工を有する化粧板の凸凹模様の作成にはエンボスロールにより機械的に加圧したり、凹凸加工をしたフィルムを貼る事により作成されている。

また基材シートにグラビア用印刷インキ・オフセット印刷インキ組成物を部分的に印刷し、上記印刷面を有する模様表面に、フタル酸ジエステルを撥液剤としインキ上に不飽和ポリエステルを塗布しハジキ現象により凹部を形成する方法が知られている。
特開昭４８−５８０６８ ハジキ現象を利用する凹凸加工方法は他にも、撥液剤としてフッ素系樹脂を用い、紫外線アクリル系樹脂を均一に塗布した凹凸模様化粧シートの製造方法（特開昭５７−５３３５５）や撥液剤が電離放射線樹脂と反応性を有する事を特徴とする化粧シート及び化粧シートの製造方法（特開平６−８３９２）が知られている。 特開昭５７−５３３５５ 特開平６−８３９２ 更に、オフセット印刷により撥液性を有する電子線又は紫外線硬化型の下刷りインキを電子線又は紫外線照射により硬化させ、電子線又は紫外線硬化型コーティング剤を塗布する工程をオフセット印刷機による一工程で設けることを特徴とする凹凸感を有するマット加工印刷物の製造方法が知られている。 特開２００３−１８１３７０

しかしながら、マット加工用インキとスポットコーティング方法を用いて凹凸を形成する方法は十分な凹凸感を有するマット加工表面を形成することが困難である。更に、エンボスロールによる加圧法や凹凸加工を施したフォルムを貼る事により凹凸を形成する方法では微細な凹凸感を表現することと印刷絵柄と一致させる事が困難であり、工程が複雑化して生産性が低い。

一方、特許文献１〜４に開示されている技術は何れも凹凸感を発現させる方法であるが、マット加工部分の形状、大きさが最終工程で全面に塗工されるコーティングニスの膜厚により風合いが変わってしまい、一般的なロールコーター、カーテンコーター等では印刷物作成時の温度変化によりコーティングニス粘度が変化し塗工膜厚が安定化せず、時間を置いてから同様の印刷を行う場合に前回と同様な凹凸感を得ることが困難であった。

本発明は、上記従来技術の問題点を克服し、再現性が良好となり、凹凸部に意匠性に富んだマット部分と、光沢部を一工程で加工する為の活性エネルギー線硬化型インキ及び凸凹を有する印刷物の製造方法並びに印刷物を提供することを目的とするものである。

本発明は被印刷体の任意の部分に表面張力の低いシリコーン系（フッ素系）撥液剤を有する活性エネルギー線硬化型インキを印刷し、更に、全面に活性エネルギー線硬化型コーティングニスを塗工することで、同一紙面上に凸凹部と光沢部とを同時に単一印刷工程でも発現させる凹凸加工方法において、撥液剤を有する事を特徴とする活性エネルギー線硬化型インキ（下刷りインキ）を、選択した特定絵柄上に部分的に印刷し、さらに活性エネルギー線硬化型コーティングニス（上刷りニス）をアニロックスロールを有するコーターにて塗工し、硬化することで、インキ層とコーティング層が重なる部分がはじき現象により形状が均一で且つ微細な凸凹部が一工程で可能であり、再現性のある凹凸部、光沢部を得る。

即ち、本発明は、被印刷体の任意の部分にシリコーン系（またはフッ素系）撥液剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキを印刷し、更に、全面に活性エネルギー線硬化型コーティングニスを塗工し、凸凹部およびもしくは光沢部を発現させることを特徴とする印刷物の製造方法に関する。
また、本発明は、被印刷体への絵柄の印刷を行い、インライン工程（一工程）で行うことを特徴とする凸凹部およびもしくは光沢部を発現させる上記印刷物の製造方法に関する。
また、本発明は、上記製造方法において、アニロックスロールを有するコーターを用いる事により全面に活性エネルギー線硬化型コーティングワニスを一工程で塗工する事を特徴とする凸凹部およびもしくは光沢部を発現させる印刷物の製造方法に関する。
さらに、本発明は、被印刷体の任意の部分にシリコーン系（またはフッ素系）撥液剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキを印刷し、更に、全面にインライン工程（一工程）でアニロックスロールを有するコーターを用いて活性エネルギー線硬化型コーティングニスを塗工し、凸凹部およびもしくは光沢部を発現させてなることを特徴とする印刷方法に関する。

上記の通り、本発明により凹凸感のあるマット加工印刷物の加工方法においてシリコーン系（またはフッ素系）撥液剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキを用いることにより、光沢部とマット部の光沢値に差を付けてメリハリに富む印刷物が得られ、更にオンライン工程で行うことにより、生産性の向上、また、オンライン工程でアニロックスロールを使用することにより、再現性があり、温度の依存性が低い、マット部分ハジキ具合が均一で尚かつ微細な形状を有する意匠性に富んだ印刷物を得ることができる。

以下に本発明に関わる形状が均一で且つ微細な凹凸部を有するマット加工印刷物並びにその加工方法について更に詳しく説明する。

本発明で使用する活性エネルギー線としては、紫外線、電子線が挙げられる。しかし、これに限定される必要はない。

光沢部と凸凹部の光沢値のめりはり、手で触った時の感触、見た目のデザイン性があり、新規な表面加工を形成することが可能である。

表面表力の低いぬれ調整剤及びシリコーンオイルなどのシリコーン系（フッ素系）添加剤を有する活性エネルギー線硬化型インキにおいては、インキ組成内のシリコーン添加剤が表面に局在化し、上刷りニスと比べて表面張力の低いインキ皮膜層を形成することで、上部の相対的に表面張力の高いコーティングニス層をはじき凸凹部の形成し、マット感を得る。

上刷りニスと下刷りメジウムのぬれ指数の差は０．１〜５０ｄｙｎ／ｃｍ（２５℃）であり、常に上刷りニスのぬれ指数が高いことが必須である。

更に上記活性エネルギー線硬化型コーティングニス（上刷りニス）の塗工をアニロックス使用による印刷方式を用いることにより、一定量のコーティングニスの塗工が可能であり、再現性が良好な、ハジキ具合が均一で尚かつ微細な形状を有する意匠性に富んだ印刷物を得ることができる。

本発明で使用する活性エネルギー線としては、紫外線、電子線が上げられる。しかし、これに限定される必要はない。

本発明に使用される活性エネルギー線硬化型インキ（下刷りメジウム）の組成としては
エチレン性不飽和二重結合を有するオリゴマー若しくは未反応性樹脂
５〜２５重量％
エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー
１５〜６５重量％
体質顔料 １〜１０重量％
ラジカル重合性開始剤 ５〜１５重量％
シリコーンオイルなどのシリコーン系（フッ素系）添加剤
１〜１０重量％
含有する活性エネルギー線硬化型オフセットインキが挙げられる。

本発明に使用される活性エネルギー線硬化型コーティングニスは
エチレン性不飽和ニ重結合を有するモノマーまたはオリゴマー
６０〜９０重量％
ラジカル重合性開始剤 ５〜１５重量％
その他添加剤 １〜１０重量％
を含有する活性エネルギー線硬化型コーティングニスが挙げられる。

熱硬化性または熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース誘導体（例えば、エチルセルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース）、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、ポリアマイド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ブタジエンーアクリルニトリル共重合体のような合成ゴム等が挙げられる。これらの樹脂は、その中の１種または２種以上を用いることができる。何れもエチレン性不飽和二重結合を有するモノマー可溶である樹脂が用いられる。

本発明において、モノマーとは単官能または多官能の（メタ）アクリレート類をいい、これらを適宜用いることでインキ組成物の粘度を調節することが出来る。
モノマーは、全インキ組成物を基準として、１５〜６５重量％の範囲で用いられ、またコーティングニス組成物としては、６０〜９０重量％の範囲で用いられる。

単官能モノマーとしてアルキル（カーボン数が２〜１８）（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレートがあり、さらにベンジル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、トリシクロデカンモノメチロール（メタ）アクリレート等が例示される。

多官能（メタ）アクリレート類としてはエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジ（メタ）アクリレート（通称マンダ）、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジカプロラクトネートジ（メタ）アクリレート、１，６ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレ、１，８−オクタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，２−ヘキサデカンジオールジ（メタ）アクリレート、２−メチル−２，４−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡテトラエチレンオキサイド付加体ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦテトラエチレンオキサイド付加体ジ（メタ）アクリレート、水添加ビスフェノールＡテトラエチレンオキサイド付加体ジ（メタ）アクリレート、水添加ビスフェノールＦテトラエチレンオキサイド付加体ジ（メタ）アクリレート、水添加ビスフェノーＡジ（メタ）アクリレート、水添加ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリカプロラクトネートトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールヘキサントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールオクタントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラカプロラクトネート、テトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールエタンテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールブタンテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールヘキサンテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールオクタンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート等を用いることができる。

本発明において使用されている反応性オリゴマーとしてはアルキッドアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタン変性アクリレート等が使用されている

本発明で使用されているラジカル重合開始剤としては、ベンゾフェノン、４，４−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジエチルチオキサントン、２−メチル−１−（４−メチルチオ）フェニル−２−モルフォリノプロパン−１−オン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、ビス−２，６−ジメトキシベンゾイル−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル〕−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２，２−ジメチル−２−ヒドロキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，４，６−トリメチルベンジル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等が挙げられる。光重合開始剤と併用して、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、ペンチル４−ジメチルアミノベンゾエート等の光促進剤が使用してもよい。

本発明で使用されているシリコーンオイルなどのシリコーン系添加剤としては、例えばエポキシ変性、カルボキシル変性、アミノ変性、カルビノール変性、アルコール変性、フェノール変性、メタクリル変性、メルカプト変性、異種官能基変性の如き反応性シリコーン；ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、アルキルアラルキル変性、脂肪酸変性、アルコキシ変性、フッ素変性の如き非反応性シリコーン；ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、ジフェニルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーンの如きストレートシリコーンが挙げられる。

これらのシリコーンオイルの中でも非反応性シリコーン、直鎖状シリコーンが好ましく用いられる。具体例としては、ジメチルシリコーン−ポリオキシアルキレン共重合体である。

添加剤としては、例えば、耐摩擦剤、ブロッキング防止剤、スベリ剤、スリキズ防止剤としては、カルナバワックス、木ろう、ラノリン、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの天然ワックス、フィッシャートロプスワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリアミドワックスなどの合成ワックスを使用することができる。

本発明で用いる撥液剤を有する活性エネルギー線硬化型下刷りインキの印刷方法はオフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、ロータリーシルクスクリーン印刷、凸版印刷等の印刷方式より任意に選ぶことができ、何れも多色印刷機等の印刷手段で絵柄印刷と撥液剤を有する活性エネルギー線硬化型下刷りインキを一工程で印刷して絵柄を作成することができる。

一般に、活性エネルギー線硬化型インキは、常温から１００℃の間で、顔料、樹脂ワニスおよび／またはそのゲルワニス、アクリル系モノマーもしくはオリゴマー、ラジカル重合禁止剤、ラジカル重合性開始剤およびまたは増感剤、その他添加剤などの印刷インキ組成物成分を、ニーダー、三本ロール、アトライター、サンドミル、ゲートミキサーなどの練肉、混合、調整機を用いて製造される。

活性エネルギー線硬化型コーティングニスは、６０℃で加熱溶解、攪拌を行い製造される。

本発明で用いる絵柄部分の印刷方法は、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、ロータリーシルクスクリーン印刷、凸版印刷等の印刷方式より任意若しくは組み合わせて選ぶことができ、インキの硬化形態については酸化重合、熱風乾燥、熱硬化、活性エネルギー線硬化等の硬化手段を任意若しくは組み合わせて用いることができる。

上刷りニス塗工方法としては、アニロックスロールとドクターを有するコーターを用い、一般的にはフレキソコーター、チャンバーコーター方式等が挙げられる。

本発明で使用するアニロックスロールとは金属シリンダーに凹部（セル）をエンドレスに作り、その凹部のセル容積でインキ転移量をコントロールすることが可能であり、バラツキが少なく精度も高く、低圧でインキ転移が可能である。

本発明で使用するアニロックスロールの線数としては、５０〜１０００ｌ／ｉｎｃｈであり、好ましくは、８０〜２００ｌ／ｉｎｃｈの使用が可能である。

また、ゴースト、ギヤ目を少なくすることが可能であり、高速運転時にニスの飛びを少なくすることも可能である。

本発明で用いるアニロックスロールの材質はセラミックス製、クロムまたはスチール製等が挙げられる。

本発明で用いるアニロックスロールのセル形状は、ピラミッド型セル、格子型セル、斜線型セル、ロトフロー・ピラミッド型セル、ロトフロー・格子型セル、亀甲型セルなどが挙げられる。

本発明で用いるドクター刀は、ポリエステルやナイロンのようなプラスチックブレードとスチールやステンレスのようなメタルブレード等が挙げられ０．７〜１．４ｍｍ幅の刃先がつけられている。

［実施例］
実施例として本発明を具体的に説明する。以下の実施例により何等限定されるものではない。

以下に示す処方により活性エネルギー線硬化型下刷りメジウムを作成した。

インキ組成（下刷りメジウム）

ここで、樹脂はダイソー製ダップトートＤＴ１７０、モノマーは東亜合成製Ｍ−４０８、開始剤は Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ製イルガキュア６５１を使用する。シリコーン添加剤は東芝シリコーン製ＴＳＦ４５１−１００、フッ素系揮発剤として、ダイキン工業株式会社製 ＴＧ−５７１を使用する。

上刷りニス組成

ここで、オリゴマーは荒川化学製ビームセット５５０、モノマーは東亜合成製Ｍ−３５０、開始剤は Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ製イルガキュア１８４を使用する。

以下に示す条件にて印刷物の作成を行った。

印刷機として、インラインコーター（チャンバーコーター）付き枚葉印刷機、またインラインコーター（ロールコーター）付き枚葉印刷機を用いて、ＯＫトップコート紙に１胴から４胴を用いて東洋インキ製造（株）製紫外線硬化型インキＦＤカルトンＡＣＥ墨、藍、紅、黄にて絵柄を印刷し、５胴にて上記処方表―１からなる下刷りメジウムを任意の部分にオフセット印刷を施し、更にインラインコーターにて上記の処方表−２からなるインラインコーター用上刷りニスを全面に塗布して一工程にて凹凸感を有するマット加工印刷物を得た。その際、実施例１〜１０において印刷物を抜き取り、それぞれ得られた印刷物のグロス部分とマット部分の光沢値と、マット部分の凸部分の大きさ（粒径）を顕微鏡にて測定し、マット部分の均一性について評価した結果を表４に示す。

実施例１〜１０より、下刷りメジウム１、下刷りメジウム２を使用することで、凹凸部及び光沢部の発現が可能でありマット部粒系がほぼ一定である。
チャンバーコーターでは印刷機稼働時間にかかわらず光沢部、マット部、の光沢値、または粒系の大きさに再現性があり、温度依存性が低い。

Claims (4)

1. 被印刷体の任意の部分にシリコーン系（またはフッ素系）撥液剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキを印刷し、更に、全面に活性エネルギー線硬化型コーティングニスを塗工し、凸凹部およびもしくは光沢部を発現させることを特徴とする印刷物の製造方法。
2. 被印刷体への絵柄の印刷を行い、インライン工程（一工程）で行うことを特徴とする凸凹部およびもしくは光沢部を発現させる請求項１記載の印刷物の製造方法。
3. 請求項１に示す印刷物の製造方法で、アニロックスロールを有するコーターを用いる事により全面に活性エネルギー線硬化型コーティングワニスを一工程で塗工する事を特徴とする凸凹部およびもしくは光沢部を発現させる印刷物の製造方法。
4. 被印刷体の任意の部分にシリコーン系（またはフッ素系）撥液剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキを印刷し、更に、全面にインライン工程（一工程）でアニロックスロールを有するコーターを用いて活性エネルギー線硬化型コーティングニスを塗工し、凸凹部およびもしくは光沢部を発現させてなることを特徴とする印刷方法。