JP2014101472A - Ｕｖフレキソインキ及びこれを用いたフレキソ印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】版絡みによる印刷汚れのない、高精細な印刷が可能なＵＶフレキソインキ及びフレキソ印刷方法を提供する。
【解決手段】少なくともポリマーとオリゴマーとモノマーとを配合しており、ＵＶフレキソインキ全体におけるポリマーの配合比が４〜６質量％であり、オリゴマーの配合比が２５〜３０質量％であり、モノマーの配合比が３０〜５０質量％であり、２５℃における粘度が３０００〜３６００ｃｐｓであるＵＶフレキソインキを用い、線数が６００〜１０００線／インチのアニロックスロールを用いて、１０〜８０ｍ／ｍｉｎの印刷速度でフレキソ印刷を行う。
【選択図】なし

Description

本発明は、段ボールや紙やプラスチックフィルムなどの印刷に用いられるＵＶフレキソインキと該インキを用いたフレキソ印刷方法に関する。

凸版印刷の一種であるフレキソ印刷は、段ボールや紙やプラスチックフィルムなどの印刷に用いられる印刷方式であり、ゴムや樹脂などの柔軟な弾性物質からなるフレキソ版と、水性インキやＵＶインキといった液状インキを用い、溶剤系インキを用いないことから環境に優しい印刷方式として知られている。また、フレキソ印刷は精度が高く、高精細な印刷が可能であり、高い階調表現を再現性よく印刷することができることから、その需要が拡大している。

凸版印刷においては、版の凸部頂部だけでなく、凸部側部や凹部にまでインキが入り込み、凹部に溜まったインキによる、所謂版絡みによって、被印刷物の本来印刷がない部分にまでインキが転移されてしまう印刷汚れが生じる場合がある。

凸版印刷の一種であるフレキソ印刷においては、フレキソ版が柔軟で凸部が潰れやすいため、フレキソ版の凹部がアニロックスロールに接触しやすい上に、インキが低粘度（４００〜６００ｃｐｓ）であることからフレキソ版に転移されやすい。特に、フレキソ版の凸部の面積が小さくなる網点印刷では、版のハイライト凸部がアニロックスロールのセルに浸ってしまうドット・ディッピングという現象が起こり、ドット・ディッピングの影響により、フレキソ版の凸部頂部だけでなく、凸部側部や凹部にインキが入り込む版絡みが生じ、印刷汚れの発生の要因の一つとなっている。

印刷意匠は年々精細化しており、微細な網点印刷においても印刷汚れを生じないフレキソ印刷技術が求められていた。

このようなフレキソ印刷における版絡みを防止する技術として、例えば特許文献１には、版の作製時に表面にシリコーン系化合物やフッ素系化合物を接触させて凸部表面に疎水性を付与する方法が、また、特許文献２には、フレキソ版全体に撥インキ性材料を含む汚れ防止剤を塗布して乾燥させ、次いで凸部から汚れ防止剤を除去した後に印刷を開始する方法がそれぞれ開示されている。

特許第４５４８８６０号公報 特開２００２−２９２９８５号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載された方法では、高精細なフレキソ印刷において版絡みを防止するには未だ不十分であった。また、特許文献２に記載された方法では、印刷のたびに汚れ防止剤を塗布し、凸部から除去する作業を行わねばならず、作業が煩雑であるという問題もあった。

本発明の課題は、特別なフレキソ版を使用したり、新たな工程を付加することなく、高精細な印刷であっても印刷汚れのない印刷物を提供することができるＵＶフレキソインキ及びフレキソ印刷方法を提供することにある。

本発明の第１は、フレキソ印刷用のＵＶフレキソインキであって、
少なくともポリマーとオリゴマーとモノマーとを配合しており、前記ＵＶフレキソインキ全体におけるポリマーの配合比が４〜６質量％であり、オリゴマーの配合比が２５〜３０質量％であり、モノマーの配合比が３０〜５０質量％であり、
前記ＵＶフレキソインキの２５℃における粘度が３０００〜３６００ｃｐｓであることを特徴とする。

本発明の第２は、ＵＶフレキソインキを用いたフレキソ印刷方法であって、
前記ＵＶフレキソインキをアニロックスロールに転移させる工程と、
前記ＵＶフレキソインキが転移したアニロックスロールから前記ＵＶフレキソインキを感光性樹脂版に転移させる工程と、
前記感光性樹脂版に転移したＵＶフレキソインキを被印刷体に印刷する工程を含む印刷方法であり、
前記アニロックスロールの線数が６００〜１０００線／インチであり、
前記印刷時の印刷速度が１０〜８０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする。

本発明によれば、フレキソインキの配合比及び粘度を調整することによって、版汚れの起こらないＵＶフレキソインキを提供でき、さらに、前記ＵＶフレキソインキを使用し、アニロックスロールの線数と、印刷速度とを適度な範囲に設定したことにより、印刷速度を大幅に落とすことなく版絡みを防止し、印刷汚れのないフレキソ印刷を行うことができる。よって、本発明のフレキソ印刷によって高精細な印刷を施した美麗な印刷物を提供することが可能となる。

フレキソ印刷における版絡みの主たる原因はフレキソインキの粘度が低いことである。しかしながら、フレキソインキを高粘度にするとインキの転移性が低下してしまうため、高速で印刷した場合に印刷にかすれが生じてしまう。そのため、従来は印刷速度を優先して低粘度（４００〜６００ｃｐｓ）のフレキソインキを用いていた。

本発明では、版汚れのないＵＶフレキソインキを提供するために、フレキソインキの配合比と粘度を調整することに特徴を有し、さらに、前記ＵＶフレキソインキを用いた印刷において、アニロックスロールの線数と印刷速度とをそれぞれ調整することで、大幅に印刷速度を落とすことなく、従来よりも高粘度のフレキソインキを用いて版絡みを防止したことに特徴を有する。

本発明のＵＶフレキソインキは、少なくとも、ポリマーとオリゴマーとモノマーとを配合してなり、ＵＶフレキソインキ全体におけるポリマーの配合量が４〜６質量％であり、オリゴマーの配合量が２５〜３０質量％であり、モノマーの配合量が３０〜５０質量％である。さらに、本発明のＵＶフレキソインキは２５℃における粘度が３０００〜３６００ｃｐｓ（３．０〜３．６Ｐａ・ｓ）である。

本発明において、ＵＶフレキソインキ中のポリマー、オリゴマー、モノマーの各配合量が上記の範囲から外れた場合、版絡みを生じる等、適正な印刷が困難になり、好ましくない。

本発明において、ＵＶフレキソインキの粘度が３０００ｃｐｓ未満であると版絡みによる印刷汚れを生じてしまい、３６００ｃｐｓを超えるとかすれなどの印刷不良が生じてしまい、いずれも好ましくない。尚、本発明において、インキの粘度はＥ型粘度計で２５℃、５０ｒｍｐ（ＪＩＳ Ｚ ８８０３）で測定したものとする。

本発明においてＵＶフレキソインキに配合されるモノマーは、オリゴマーと共に硬化物の用途に対する適合性（粘度調整、塗布性の向上）を上げると共に、その溶解性、架橋性を利用してインキ自体を無溶剤化することができる。

本発明で用いられるモノマーとしては、紫外線（ＵＶ）により重合しうる光重合性モノマーであり、公知の材料が用いられるが、具体的には、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、イソデシルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアクリレート、グリシジルアクリレート、アリルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレートなどのモノアクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレートなどのジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどの３官能以上のアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、２−ヒドロキシメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジルメタクリレートなどのメタクリレート、マレイン酸、イタコン酸、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ジアリルフタレート等が挙げられる。

本発明で用いられるオリゴマー、ポリマーは、ＵＶ硬化組成物中の主成分となるもので、硬化後の物性（硬さ、密着性、電気特性）などを左右する。本発明においては、分子量が１万以上をポリマー、１万未満をオリゴマーとする。

本発明で用いられるオリゴマー、ポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリエポキシアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、ポリシリコンアクリレート、ポリエンとポリチオールの組み合わせ、ポリメラミンアクリレート、ポリアルキドアクリレートが挙げられる。

より具体的には、上記ポリエステルアクリレートとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレートや２−ヒドロキシプロピルアクリレートのような水酸基を持ったアクリレートとフタル酸、アジピン酸、マレイン酸、トリメリット酸、イタコン酸、コハク酸、アルケニル酸などの多塩基酸のエステル化合物、または、アクリル酸、メタクリル酸とエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの多価アルコールや前記した多塩基酸によるエステル化合物の重合体が挙げられる。

また、上記ポリエポキシアクリレートとしては、ビスフェノールＡとエピクロールヒドリンの重合物やフェノールノボラックとエピクロールヒドリンの重合物とアクリル酸やメタクリル酸との反応生成物が挙げられる。

上記ポリウレタンアクリレートとしては、トリレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネートなどのイソシアネート基を含有する化合物と２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、グリシドールメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのヒドロキシアクリレートとのウレタン化合物の重合体が挙げられる。

上記ポリエーテルアクリレートとしては、エチレンオキサイドの開環重合物とアクリル酸やメタクリル酸との反応生成物が挙げられる。

上記ポリブタジエンアクリレートとしては、液状ポリブタジエンと水酸基を有するアクリレートとイソシアネート化合物のウレタン化合物、マレイン化ポリブタジエンと水酸基を有するアクリレートのエステル化合物、カルボキシル基を有する液状ポリブタジエンとアクリル酸グリシジルとのエポキシエステル化合物、エポキシ化ポリブタジエンとアクリル酸のエステル化合物などの重合体が挙げられる。

上記ポリシリコンアクリレートとしては、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランやアクリロキシプロピルメチルジメトキシシランなどのアクリルシランやメタクリルシラン、アクリロキシプロピルジメチルポリシロキサンやメタクリロキシプロピルフェニルメチルポリシロキサンなどの重合体が挙げられる。

上記ポリエンとポリチオールの組み合わせとしては、ジアリリデンペンタエリスリット、アリルアルコールとエチレングリコールやトリメチロールプロパンなどの多価アルコールと２，６−トリレンジイソシアネートのような多価イソシアネートの反応生成物などのポリエンとポリエチレンジサルファイドやポリエチルエーテルジサルファイドのようなチオールとの組み合わせが挙げられる。

本発明に用いられるＵＶフレキソインキには、上記したモノマー、オリゴマー、ポリマー以外に、顔料、必要に応じて適宜添加剤が配合される。

ＵＶフレキソインキに用いられる添加剤として光開始剤が挙げられるが、光開始剤は、波長が２００〜４５０ｎｍの紫外線を吸収する作用を有し、増感剤とも呼ばれる。ＵＶ照射装置の発する紫外線を効率良く吸収して活性化すること、かかる光開始剤が配合されたインキの硬化速度が速いことが求められる。本発明では、公知の材料が用いられ、例えば、アセトフェノンやｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、２，２−ジエト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などのアセトフェノン類、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテルやベンゾインエチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインアルキルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、テトラメチルチウラムモノサルファイドやチオ安息香酸Ｓ−フェニル、チオキサン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントンなどのイオウ化合物、９，１０−アントラキノンやカンファキノンのようなキノン誘導体、３−ケトクマリン、アリールジアゾニウム塩、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩、スルホニルアセトフェノン、ビスイミダゾールなどが挙げられる。

その他の添加剤としては、分散剤や消泡剤、潤滑剤などが必要に応じて用いられる。

顔料としては、従来のＵＶフレキソインキに配合されていた顔料、例えば黒色のカーボンブラック、白色の酸化チタンやチタンホワイト、赤色のブリリアントカーミン６ＣやレーキッドＣ、黄色のジアゾイエロー、緑色のフタロシアニングリーン、青色のフタロシアニンブルー、紫色のメチルバイオレットレーキやジオキサジンバイオレットなどが用いられる。

本発明のフレキソ印刷方法は、上記した特定のＵＶフレキソインキを用いたフレキソ印刷方法であり、上記ＵＶフレキソインキをアニロックスロールに転移させる工程、ＵＶフレキソインキが転移したアニロックスロールからＵＶフレキソインキを感光性樹脂板に転移させる工程、感光性樹脂板に転移したＵＶフレキソインキを被印刷体に印刷する工程を含む。

本発明のフレキソ印刷方法においては、アニロックスロールとして線数が６００〜１０００線／インチのものを用いる。アニロックスロールの線数が６００線／インチ未満ではセルの形状が大きく、版絡みを生じやすい。また、線数が１０００線／インチを超えると、アニロックスロールからフレキソ版へのインキの転移量が少なく、印刷濃度が薄くなってしまうため、好ましくない。尚、アニロックスロールのセルの形状としては、ハニカム形状、ダイヤ形状、ヘリカル形状があるが、本発明ではいずれも用いることができる。

本発明のフレキソ版は、一般的なＵＶフレキソ印刷に用いられる版を用いることができ、例えば、汎用の感光性樹脂版を用いることができる。

また、本発明のフレキソ印刷方法では、印刷速度を１０〜８０ｍ／ｍｉｎとする。印刷速度が１０ｍ／ｍｉｎ未満では印刷速度が遅く、印刷効率が悪い。また、印刷速度が８０ｍ／ｍｉｎを超えると、フレキソ版から被印刷物へのインキの転移性が低下し、印刷にかすれを生じてしまう。

本発明においては、上記した、ＵＶフレキソインキの粘度とオリゴマーの配合量、アニロックスロールの線数、印刷速度の各要件を満たしていれば、印刷装置や被印刷物、印刷条件については特に限定されない。従って、本発明のフレキソ印刷方法は、従来の印刷装置と被印刷物をそのまま用いて実施することができる。

表１に示す配合量の各種ＵＶフレキソインキを用意し、センターインプレッションドラム方式のＵＶフレキソ印刷機（ＫＰＧ社製：ＫＰＧ２５０）を使用して、幅が１３３ｍｍ、厚み３９０μｍと４００μｍの２種類で長さが５００ｍのラミネート原反（層構成：ＬＤＰＥフィルム／乳白色ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ／蒸着ＰＥＴフィルム／ＬＬＤＰＥフィルム／ＰＥ系フィルム）を２種類の厚みにつき５本ずつ、合計１０本（合計５０００ｍ）にフレキソ印刷を行った。アニロックスロールはプラスクエア社製のセルがハニカム形状で、線数が６００線／インチ、８００線／インチ、１０００線／インチのものを使用した。また、フレキソ版としてはデュポン社製の感光性樹脂板を用い、印刷速度は１０ｍ／ｍｉｎ、８０ｍ／ｍｉｎ、１５０ｍ／ｍｉｎで行った。

得られた印刷物とフレキソ版について、目視で検査を行い、印刷不良と見られる箇所は特にルーペや拡大鏡を用いて観察した。結果を表２に示す。また、評価基準は以下の通りである。
版絡み：フレキソ版の凹部にインキが溜まっていた場合には×、フレキソ版にインキの溜まった凹部がなければ○とした。
印刷汚れ：印刷物の本来ならばインキが乗らない箇所が印刷されていた場合には×、印刷物全体でこれらの現象がなければ○とした。

実施例１，２，比較例４〜７については、印刷速度１５０ｍ／ｍｉｎではインキがかすれてしまい、適正な印刷ができなかった。また、比較例８については、いずれの印刷速度でもインキがかすれてしまい、適正な印刷ができなかった。尚、ラミネート原反の厚さの違いによる印刷の違いは見られなかった。

Claims (2)

1. フレキソ印刷用のＵＶフレキソインキであって、
   少なくともポリマーとオリゴマーとモノマーとを配合しており、前記ＵＶフレキソインキ全体におけるポリマーの配合比が４〜６質量％であり、オリゴマーの配合比が２５〜３０質量％であり、モノマーの配合比が３０〜５０質量％であり、
   前記ＵＶフレキソインキの２５℃における粘度が３０００〜３６００ｃｐｓであることを特徴とするＵＶフレキソインキ。
2. 請求項１に記載のＵＶフレキソインキを用いたフレキソ印刷方法であって、
   前記ＵＶフレキソインキをアニロックスロールに転移させる工程と、
   前記ＵＶフレキソインキが転移したアニロックスロールから前記ＵＶフレキソインキを感光性樹脂版に転移させる工程と、
   前記感光性樹脂版に転移したＵＶフレキソインキを被印刷体に印刷する工程を含む印刷方法であり、
   前記アニロックスロールの線数が６００〜１０００線／インチであり、
   前記印刷時の印刷速度が１０〜８０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とするフレキソ印刷方法。