JP2015140390A

JP2015140390A - 印刷物

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Publication number: JP2015140390A
Application number: JP2014013565A
Authority: JP
Inventors: 比呂木林; Hiro Kibayashi; 博塚脇; Hiroshi Tsukawaki; 前田　大輔; Daisuke Maeda; 大輔前田
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2015-08-03
Anticipated expiration: 2034-01-28
Also published as: JP6217411B2

Abstract

【課題】印刷基材中、印刷基材表面、印刷インキ中へ帯電防止剤を使用することなく、印刷物に帯電防止性を付与し、ページめくり性を向上させる印刷物の提供。【解決手段】印刷用紙に、印刷インキを印刷し、更に印刷面を表面処理した印刷物であって、下記（１）、（２）を特徴とする印刷物。（１）印刷インキがロジン樹脂を含有する。（２）表面処理がコロナ処理、フレーム処理又はプラズマ処理であり、処理後の印刷物の表面固有抵抗値が１．０?１０13（Ω／ｓｑ）以下である【選択図】なし

Description

本発明は、印刷用紙（プラスチックフィルム、プラスチックシートを含む）を基材とした印刷物の表面固有抵抗値を制御した、ページめくり性に優れる印刷物に関する。

出版用グラビア印刷では、静電印刷を行う為、冬場は印刷物に静電気が溜まりやすく、ページ同士がくっつき易くなる。この影響から、対面するページを読者がめくろうとすると、読者の目に留まらないページが生じ、通販カタログ等の該当ページ記載商品の売り上げにも影響がでる等の問題が発生する。

一般的に、静電気障害の対策技術としては、あらかじめ基材に帯電防止剤を練り込むか、或いは、表面に塗布する方法が実施されている。

しかし、従来技術による帯電防止剤の練り込み、塗布法では、表面の帯電抑制効果は出るものの、帯電防止剤により印刷インキの印刷用紙に対する密着性が劣るようになる。また、印刷インキ塗布量が多い場合は、帯電抑制効果が不充分であった。その他に、経済的には帯電防止剤の練り込み工程あるいは塗布工程など、印刷前の工程費用が帯電防止対策のコスト高の要因になっている。

このような欠点を補うものとして、印刷インキ自体に帯電防止剤を付与する方法が発明されたが、インキ中に添加した場合、インキの安定性が劣り、また塗膜内で帯電防止剤が不均一となるため、充分な帯電性能を得られなかった。出版グラビア印刷用途の印刷インキおいては、トルエン単体の溶剤系で構成されているため、親水性基を有する帯電防止剤では溶解性が不充分であった。さらに、経時で分離、沈殿がし易く、塗布後においても帯電防止剤が均一にならず、所望するページめくり性が得られないという問題が発生した。

特開２００５−３２０６３７号公報特開２０００−１６９８３４号公報

本発明は、印刷基材中、印刷基材表面、印刷インキ中へ帯電防止剤を使用することなく、印刷物に帯電防止性を付与し、ページめくり性を向上させることを目的とする。

従来、フィルムの表面処理方法としてコロナ処理、フレーム処理、またはプラズマ処理等が知られており、各種フィルム表面を酸化させ、ぬれ性を向上させ、印刷インキ、コーテイング剤皮膜の密着性を向上させることができる。特にポリプロピレンフィルムは、その優れた機械的強度、透明性、光沢性、保護的性質を有することから、包装材として多方面に使用されているが、印刷インキ、コーテイング剤との親和性に乏しいため、フィルム基材にコロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理等を施し、接着性の向上が図られている。本発明においてはこれらコロナ処理、フレーム処理またはプラズマ処理を印刷物の印刷面に直接施すことで、印刷物のページめくり性に極めて有効であることを見出したものである。
すなわち、本発明は、印刷用紙に、印刷インキを印刷し、更に印刷面を表面処理した印刷物であって、下記（１）、（２）を特徴とする印刷物に関する。
（１）印刷インキがロジン樹脂を含有する。
（２）表面処理がコロナ処理、フレーム処理またはプラズマ処理であり、処理後の印刷物の表面固有抵抗値が１．０×１０¹³（Ω／ｓｑ）以下である。
更に、本発明は表面処理がコロナ処理である印刷物に関する。
更に、本発明は印刷用紙に、印刷インキを印刷し、更に印刷面を表面処理することを特徴とする印刷物の製造方法に関する。

本発明により、印刷用紙にロジン含有の印刷インキを印刷した印刷物を、後工程でコロナ処理、フレーム処理またはプラズマ処理し表面固有抵抗値を制御すると、帯電性が低下し、ページめくり性に優れた印刷物を得られることが示された。

以下、本発明について、更に詳しく説明するが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。先ず、本発明をなす印刷インキについて説明する。
印刷インキにはロジン樹脂を使用し、ロジン樹脂としては特に出版グラビア印刷用インキに適した硬化ロジンが好ましい。硬化ロジンは、アビチエン酸と２種類以上の金属塩からなり、ロジン金属塩ともよばれる。硬化ロジンの合成に用いる金属の種類は、マグネシウム、亜鉛、カルシウムのいずれかからなる。硬化ロジンは、酸価が１００以下、インキ組成物中に１０〜３５重量％であることが好ましい。１５重量％未満であるとドットゲインを抑制するのに十分な粘度を得る事が出来ず、またインキ塗膜中に充分な帯電防止剤の量を確保できない。３５重量％を超えると、インキ粘度が過剰に高くなり流動性が損なわれ、インキ経時安定性および印刷効果に問題が生じる。さらに、粘度調整用の希釈量が大幅に増加するため、実質的な帯電防止剤量が減少し、ページめくり性は低下する傾向にある。

ロジン以外で併用可能な樹脂としてはマレイン化石油樹脂が挙げられる。市販品としては日石ネオポリマーＥ１００，Ｅ１３０，１３０Ｓ，１６０，Ｓ（JX日鉱日石エネルギー社製）等がある。

印刷用インキに使用する着色剤としては、顔料、染料がある。有機顔料の具体例としては、カーミン６Ｂ、レーキレッドＣ、パーマネントレッド２Ｂ、ジスアゾイエロー、ピラゾロンオレンジ、カーミンＦＢ、クロモフタルイエロー、クロモフタルレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジオキサジンバイオレット、キナクリドンマゼンダ、キナクリドンレッド、インダストロンブルー、ピリミジンイエロー、チオインジオボルドー、チオインジゴマゼンタ、ペリレンレッド、ペリノンオレンジ、イソインドリノンイエロー、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等が挙げられる。
無機顔料の具体例としては、カーボンブラック、アルミニウム粉、ブロンズ粉、クロムバーミリオン、黄鉛、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、群青、紺藍、ベンガラ、黄色酸化鉄、鉄黒、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。
また染料の具体例としては、タートラジンレーキ、ローダリン６Ｇレーキ、ビクトリアピュアブルーレーキ、アルカリブルーＧトーナー、ブリリアントグリーンレーキ等が挙げられ、この他コールタールも用いることができる。

印刷インキに使用する溶剤としては、通常、印刷インキ用の溶剤としてよく知られている、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ-ブタノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の炭化水素系溶剤等が挙げられ、これらを単独または２種以上の混合物で用いる。出版グラビア印刷用途のインキでは、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤が好ましく、特にトルエンが好ましい。重量部としては、４０〜７５重量％であることが好ましく、４５〜６０重量％であることがより好ましい。

また、印刷インキには、更に、レベリング剤、消泡剤、ワックス、可塑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、難燃剤及び体質顔料を併用する際の顔料分散剤等の添加剤類も必要に応じて使用することができる。
体質顔料としてシリカを用いると印刷物のブロッキング防止、耐摩耗性の他、ページめくり性にも効果がある。シリカは、親水性シリカと、疎水化処理をしたシリカがあるが、本用途のシリカとしては、インキ中での分散安定性を維持するために、疎水化シリカを使用するのが好ましい。特に、有機ケイ素化合物で処理されたものがより好ましい。このシリカの平均粒径は３〜５μｍであることが好ましく、平均粒径が３μｍ未満では、充分なページめくり性を得る為には多量に使用する必要があり、またインキの粘度上昇の原因となる。平均粒径が５μｍを超えると滑り性が向上しページめくり性は得られ易いが、インキ安定性と塗膜の耐摩擦性および光沢が低下する傾向である。重量部としては、１〜５重量％を使用するのが好ましい。１重量％未満であると、充分なページめくり性の改良効果が得られにくく、５重量％を超えると、インキの粘度上昇が顕著に起こり粘度調整用の希釈量が大幅に増加するため、実質的なシリカ量は減少し、ページめくり性は低下する傾向にある。市販品の疎水化シリカとしては、のサイロホービックシリーズ（富士シリシア化学株式会社）がある。

また、添加剤として４級アンモニウム塩型帯電防止剤も必要に応じて添加可能である。４級アンモニウム塩型帯電防止剤を印刷インキ中に添加すると印刷インキ中で経時で分離、沈殿したり、また印刷時において、当該帯電防止剤がインキ皮膜表面で不均一トなる場合もあるため、帯電防止剤の添加量、種類によっては、目的とするページめくり性を逆に低下させる場合もある。

印刷インキは、着色剤、ロジン樹脂、溶剤、必要に応じて各種添加剤を分散機により分散させて製造したり、一度着色剤を含む分散体を製造し、その後に樹脂、溶剤等を混合することでも得られる。

印刷インキの印刷は公知のグラビア印刷方式、フレキソ印刷方式、スクリーン印刷方式等が可能であるが、特に本発明ではグラビア印刷方式が好ましい。

表面固有抵抗値の測定は、コロナ処理、フレーム処理、またはプラズマ処理後の印刷物を２５℃、５０％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置後、その雰囲気下で表面抵抗値測定装置で測定する。表面固有抵抗値は、帯電防止性と関わるページめくり性の指標となり、表面固有抵抗値が小さな値であるほど帯電防止性が高い、すなわちページめくり性が良好であることを意味する。表面固有抵抗値が１．０×１０¹³（Ω／ｓｑ）より低いとページめくり性が良好であり、また静電気による異物の印刷物への付着が少ない。好ましくは１．０×１０¹²（Ω／ｓｑ）以下である。更に好ましくは１．０×１０¹¹（Ω／ｓｑ）以下である。装置としては、HIGH RESISTANCE METER４３２９A（ヒューレトパッカード社製）、ハイレスタ−ＩＰ（三菱油化株式会社製）メガレスタＨ０７０９（シシド静電気株式会社製）、固有抵抗測定器（タケダ理研社製）等がある。

本発明におけるコロナ処理、フレーム処理またはプラズマ処理は、印刷用紙の種類、印刷物によって適宜選択できる。何れの処理方法においても出力、処理スピード等の処理条件を調整し、処理後の表面固有抵抗値が処理後１．０×１０¹³（Ω／ｓｑ）以下であることが必要である。処理度が強すぎると印刷物表面の荒れや凹凸等が生じ、印刷物外観に影響を与え易い。処理度が低いと目的とするページめくり性が得られない。

コロナ処理とは、高周波、高電圧のコロナ放電照射によって、表面を処理することをいう。本発明においてコロナ処理装置は一般に用いられるものが使用可能で、例えば春日電機株式会社、巴工業株式会社、株式会社マツボーなどの装置がある。また、印刷機メーカーによっては印刷機に付設されたものもある。

フレーム処理は、公知の方法を適用でき、天然ガスやプロパンガス等の可燃性ガスに酸素を吹き込みながら燃焼させたときに生じる火炎で表面を処理することで行われる。フレーム処理装置としては、米国のフリンバーナー社製のフレーム（火炎）処理装置、イタリアのｅｓｓｅＣＩ社製のフレーム（火炎）処理装置、アルコテック社製Ｂ１-１００等が挙げられる。

プラズマ処理は、公知の方法を適用でき、アルゴン、ヘリウム、ネオン、水素、酸素、空気等の単体又は混合気体の分子を、高周波を用いて電界を加えることで電離せしめ、これを表面に吹き付けることにより行われる。処理量は気体の流量、印加電圧、周波数、サンプルの移動速度等を調整して行うことができる。プラズマ処理装置としては、例えばAGRODYN社製のＰｌａｓａ−Ｔｒｅａｔｓｙｓｔｅｍがある。

本発明で用いるコロナ処理、フレーム処理またはプラズマ処理の内、フレーム処理とプラズマ処理は、コロナ処理と比較して処理エネルギーが強いためより、処理エネルギーによっては印刷物表面に対するダメージが多い。コロナ処理装置は、その手軽さからも本発明において好ましい。

本発明に用いる印刷用紙としては、ノンコート紙、コート紙、ポリエチレンラミネート紙等の他、耐酸紙など疎水性の強い紙基材を用いることができる。これらの印刷用紙上に、必要に応じて印刷に適した粘度および濃度にまで希釈溶剤で希釈された印刷インキが印刷される。

以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。以下において、「部」とあるものは特に断りのない限り、すべて「重量部」を意味するものとする。

＜製造例１＞
トルエン：１０部
硬化ロジン樹脂（ライムロジン（固形分５０％、溶剤トルエン）、荒川化学工業社製）：１５部
C.I. ピグメントイエロー１２：６部
上記配合物を顔料分散機（ペイントシェーカー）で２時間分散した。この分散体に
トルエン：５３部
硬化ロジン樹脂：６部
炭酸カルシウム（タンカルPC（白石工業社製））：１０部
を添加し黄色の出版用グラビアインキ１を得た。
次いで、この出版用グラビアインキを、粘度調整溶剤としてトルエンを用い、離合社製のザーンカップNo.３で１２秒になるように粘度を調整して希釈し、希釈インキ１を得た。

＜製造例２＞
トルエン：１０部
硬化ロジン樹脂（ライムロジン（固形分５０％、溶剤トルエン）、荒川化学工業社製）：１５部
C.I. ピグメントイエロー１２：６部
上記配合物を顔料分散機（ペイントシェーカー）で２時間分散した。この分散体に
トルエン：５３部
マレイン化石油樹脂（日石ネオポリマーＥ１３０、JX日鉱日石エネルギー社製：６部（固形分）
炭酸カルシウム（タンカルPC（白石工業社製））：１０部
を添加し黄色の出版用グラビアインキ２を得た。
次いで、この出版用グラビアインキを、粘度調整溶剤としてトルエンを用い、離合社製のザーンカップNo.３で１２秒になるように粘度を調整して希釈し、希釈インキ２を得た。

（実施例１）
製造例１で得た希釈インキ１を、富士機械工業社製の紙用グラビア印刷校正機を用い、コンベンショナル２０μベタ版（７０線／ｃｍ）にて出版グラビア用印刷用紙（サイマーコート紙（斤量：５７ｇ／ｍ²））に印刷し、２５℃、５０％RHの環境下で２４時間保管し、印刷物１を得た。
次に印刷物１の印刷面に、コロナ処理装置（AGF-030（春日電機社製））にて出力１．５ｋW、ラインスピード３０ｍ／分の条件でコロナ処理を施した印刷物１を得た。

（実施例２）
製造例２で得た希釈インキを用い、実施例１と同じ条件で印刷物２、コロナ処理を施した印刷物２を得た。

（実施例３）
製造例１で得た希釈インキを用い、実施例１と同じ条件で印刷物３、フレーム処理を施した印刷物３を得た。フレーム処理はアルコテック社製Ｂ１-１００を使用し、ライン速度４０ｍ／分で行なった。

（実施例４）
製造例１で得た希釈インキを用い、実施例１と同じ条件で印刷物４、プラズマ処理を施した印刷物４を得た。プラズマ処理はパール工業社製高周波電源（８０ｋHz、印加出力２．０W／ｃｍ²）を用い、ライン速度４０ｍ／分で行なった。

（比較例１）
実施例１において、印刷物１に表面処理を施さない印刷紙１をそのまま用いた。

（比較例２）
実施例２において、印刷物２に表面処理を施さない印刷紙２をそのまま用いた。

得られた印刷物、印刷紙について、ページめくり性、表面固有抵抗値、帯電時減衰率、印刷外観の評価を行った。その結果を表１に示す。なお、評価方法と評価基準は下記の通りである。
＜ページめくり性＞
印刷面と印刷面とを接触させて重ね合わせた後、１Nの加重をかけ、２５℃、２４時間放置し、手でめくる際のバリバリ音の大きさを評価した。
◎ ・・・「バリバリ音なし」
○ ・・・「バリバリ音ほとんどなし」
○△・・・「バリバリ音僅かにあり」
△ ・・・「バリバリ音あり」
× ・・・「バリバリ音顕著にあり」
実用レベルは○△以上である。

＜表面固有抵抗値＞
２５℃、５０％RHの環境下で、ヒューレトパッカード社製HIGH RESISTANCE METER４３２９Aにて印刷面の表面固有抵抗値を測定した。単位は（Ω／ｓｑ）である。
表面固有抵抗値の実用上レベルは１．０×１０^1３（Ω／ｓｑ）以下である。

＜帯電時減衰率＞
２５℃、５０％RHの環境下で、シシド静電気社製STASTIC ONESTMETER TYPE S５１０９にて印刷面に＋１０ｋVの電圧を３０秒間印加後に遮断し、１０分後の帯電電荷減衰率（１−（電圧遮断後１０分後の帯電電位／３０秒間電圧印加後の帯電電位））を測定した。帯電電荷減衰率が１に近いほど帯電防止性は高い。
以上をまとめると印刷物１〜４の何れにおいても表面処理を施すことで、ページめくり性、表面固有抵抗値、帯電時減衰率の何れも良好な結果となった。

＜印刷外観＞
○：印刷物の印刷表面の光沢が低下しない。
△：印刷物の印刷表面の光沢が極僅かに低下するが、凹凸は見られない。
×：印刷物の印刷表面の光沢が低下し、更に凹凸が見られる。

Claims

印刷用紙に、印刷インキを印刷し、更に印刷面を表面処理した印刷物であって、下記（１）、（２）を特徴とする印刷物。
（１）印刷インキがロジン樹脂を含有する。
（２）表面処理がコロナ処理、フレーム処理またはプラズマ処理であり、処理後の印刷物の表面固有抵抗値が１．０×１０¹³（Ω／ｓｑ）以下である。
表面処理がコロナ処理である請求項１記載の印刷物。
印刷用紙に、印刷インキを印刷し、更に印刷面を表面処理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。