JP3147184B2 - 平版又は凸版印刷用インキ - Google Patents

平版又は凸版印刷用インキ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロカプセルを含有
する新規な平版又は凸版印刷用インキ、さらに詳しく
は、香料を内包したマイクロカプセル又はサーモクロミ
ック化合物を内包したマイクロカプセルを含有し、機能
性印刷物を与える平版又は凸版印刷用インキに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】マイクロカプセルは、芯物質の周囲を壁
膜で被覆した構造をもつ微小体であって、感圧複写紙の
塗被剤、医薬品、農薬、香料、接着剤、酵素、顔料、染
料、溶剤などの封入材として広く応用されている。
【0003】印刷分野においても、このマイクロカプセ
ルを用いて、機能性印刷物を作成することが試みられて
いる。例えば香料を内包したマイクロカプセルを含有す
るインキを用いて印刷され、指でこすることにより香り
を発するグラビア印刷物がすでに実用化されている。
【0004】このようなマイクロカプセルは種々の機能
性印刷物を与えるのに適した材料であるが、一般に圧力
に対して弱く、したがって該マイクロカプセルをインキ
に含有させて紙などの基材へ印刷する場合には、印圧が
弱いか、又はマイクロカプセルに圧力のかからない印刷
方式、例えばスクリーン印刷、凸版印刷(グラビア)、
フレキソ印刷などが利用されているにすぎず、印刷の主
流となっている平版又は凸版印刷では高い印圧が直接マ
イクロカプセルにかかり、該マイクロカプセルを破壊す
るため、このような印刷方式には、マイクロカプセルを
含有するインキは用いられていないのが実情である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで印刷の主流である平版又は凸版印刷方式に
より機能性印刷物を与えるためのマイクロカプセル含有
印刷用インキを提供することを目的としてなされたもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、機能性印
刷物を与えるためのマイクロカプセル含有平版又は凸版
印刷用インキを開発すべく鋭意研究を重ねた結果、マイ
クロカプセルとして、特定の体積粒径分布を有し、かつ
香料又はサーモクロミック化合物を含有する芯物質とメ
ラミン樹脂から成る壁膜とから構成されたものを用いる
ことにより、印刷時にマイクロカプセルが破壊されるこ
とがなく、前記目的を達成しうることを見い出し、この
知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、芯物質とメラミン樹
脂から成る壁膜とから構成され、かつメディアン値が
1.0〜6.0μmで、8μm以上の粒子の割合が10
%以下の体積粒径分布をもつマイクロカプセルを含有す
ることを特徴とする平版又は凸版印刷用インキを提供す
るものである。
【0008】本発明インキに用いられるマイクロカプセ
ルは、香料又はサーモクロミック化合物のような有効物
質を含有する芯物質とメラミン樹脂から成る壁膜とから
構成されたものである。
【0009】前記芯物質に用いられる香料については、
マイクロカプセルの芯物質としてなりうるものであれば
よく、特に制限はされず、天然香料、合成香料及び調合
香料のいずれも用いることができるが、特に疎水性の植
物精油や精油成分が好ましく用いられる。
【0010】該植物精油としては、例えばシトロネラ
油、レモングラス油、針葉油、ローズ油、ジャスミン
油、ラベンダー油、白だん油、オレンジ油、レモン油、
ハッカ油、イランイラン油、クローブ油、ゼラニウム
油、パチュリ油、カシア葉油、サンザシ花油、チュベロ
ーズ油、ナッツメグ油、丁香油、ベイ油、スペアミント
油、クミンシード油、ケイ皮油、プチグレン油、ケイ葉
油、ユーカリ油、リナロエ油、ネロリ油などが挙げられ
る。
【0011】また、精油成分としては、例えばアネトー
ル、イソオイゲノール、オイゲノール、L‐カルボン、
クミンアルデヒド、ケイ皮アルコール、ケイ皮アルデヒ
ド、ゲラニオール、シトラール、シトロネラール、シト
ロネロール、バニリン、ボルネオール、L‐メントー
ル、ユーカリプトール、リナロール、D‐リモネン、3
‐フェニルプロピオンアルデヒドなどが挙げられる。
【0012】また、芯物質に用いられるサーモクロミッ
ク化合物としては、温度の変化により可逆的に色調が変
化する可逆型サーモクロミック化合物が好ましく、この
ようなものとしては、例えば縮合芳香環置換エチレン誘
導体、液晶、メタモカラーなどがある。該縮合芳香環置
換エチレン誘導体としては、例えばジ‐α,β‐ナフト
イソスピロピラン、ベンゾ‐β‐ナフトイソスピロピラ
ン、3‐アルキル‐ジ‐β‐ナフトスピロピランなどの
スピロピラン類、ビアンスロン、ジキサンチレン、キサ
ンチリデンアンスロンなどのアンスロン類が挙げられる
が、これらの中でスピロピラン類が好ましい。このスピ
ロピラン類はある温度を界にして、それ以下では無色、
それ以上では有色となり、可逆的に変色する。この消発
色は、スピロピラン類の閉環型(無色)と開裂してでき
る平面的開環型(有色)との間の可逆的な構造変形によ
るものである。
【0013】一方、液晶はネマティック、スメクティッ
ク及びコレステリックの3種に大別されるが、サーモク
ロミック材料としては主にコレステリック型液晶が用い
られる。このコレステリック型液晶は、多くのものがコ
レステリンの誘導体で極めて薄い螺旋構造を形成してお
り、このような分子配列ではねじりの変形エネルギーが
極めて小さいので、その螺旋のピッチは温度、電場、磁
場、応力、化学的環境などの外力によって容易に変化す
る。このようなピッチの変化は、光学的な色彩変化とし
てとらえられる。変色の温度は液晶の種類や混合比によ
ってかなり自由に選ぶことができる。
【0014】さらに、メタモカラーは電子供与性呈色性
有機化合物、電子受容性化合物及び極性有機化合物の3
成分から構成されている。該電子供与性呈色性有機化合
物は色を決定する役割を有しており、このようなものと
しては例えば3,6‐ジメトキシフルオラン(黄)、3
‐シクロヘキシルアミノ‐6‐クロロフルオラン
(橙)、3‐ジエチルアミノ‐6‐メチル‐7‐クロロ
フルオラン(朱)、3‐ジエチルアミノベンズフルオラ
ン(桃)、ローダミンBラクタム(赤)、クリスタルバ
イオレットラクトン(青)、3‐ジエチルアミノ‐7‐
ジベンジルアミノフルオラン(緑)、3‐ジエチルアミ
ノ‐6‐メチル‐7‐アニリノフルオラン(黒)などが
挙げられる。また、電子受容性化合物は色の濃度を決定
する役割を有しており、このようなものとしては、通常
没食子酸プロピルエステルなどが用いられる。さらに、
極性有機化合物は変色温度を決定する役割を有してお
り、このようなものとしては、例えばn‐オクチルアル
コール、n‐デシルアルコ‐ラウリルアルコール、ミリ
スチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアル
コールなどの高級アルコールが挙げられる。変色温度は
これらのアルコールを適当に混合して用いることによ
り、約−40〜50℃の範囲で任意に選ぶことができ
る。
【0015】本発明インキに用いられるマイクロカプセ
ルは壁膜がメラミン樹脂から成り、かつメディアン値が
1.0〜6.0μmの範囲にあって、8μm以上の粒子
の割合が10%以下の体積粒径分布を有することが必要
である。これらの条件を満たさないマイクロカプセルで
は、平版又は凸版印刷用インキに用いた場合、印刷時に
該マイクロカプセルが破壊されやすく、本発明の目的が
十分に達せられない。
【0016】該マイクロカプセルの製造方法については
特に制限はなく、従来マイクロカプセルの製造において
慣用されている方法、例えば界面重合法、インサイチュ
法、コアセルベーション法、液中硬化被覆法(オリフィ
ス法)、液中乾燥法、噴霧・造粒法などを用いることが
できるが、これらの中で特にインサイチュ法が好適であ
る。
【0017】次に、該マイクロカプセルの好適な製造方
法の1例について説明すると、スチレン‐無水マレイン
酸共重合体の酸性水溶液中に、香料又はサーモクロミッ
ク化合物を含有する芯物質を加え、高速かきまぜ、超音
波印加などにより乳化又は分散させる。一方、ホルマリ
ン及びメラミンの混合液にアルカリを加えてpH8〜1
0に調整したのち、50〜100℃程度の温度に加熱し
てメチロール化メラミンから成るメラミン‐ホルムアル
デヒド初期縮合物の水溶液を調製する。
【0018】次いで、このメラミン‐ホルムアルデヒド
初期縮合物の水溶液を、前記のスチレン‐無水マレイン
酸共重合体と芯物質とを含む乳化液又は分散液中に加
え、40〜90℃程度の温度で30分ないし4時間かき
まぜながら反応させて、芯物質の周囲にメラミン樹脂か
ら成る壁膜を形成させる。このようにして形成されたメ
ラミン樹脂から成る壁膜は、耐熱性、耐水性、耐溶剤性
に優れ、かつち密性も高く、印刷インキ用として好適で
ある。
【0019】次に、このようにして得られたマイクロカ
プセル分散液を公知の乾燥方法、例えば噴霧乾燥法など
により乾燥することにより、流動性を有するマイクロカ
プセル粉末が得られる。
【0020】本発明の印刷用インキは、前記の香料又は
サーモクロミック化合物を内包したマイクロカプセルを
含有するものであり、平版又は凸版印刷方式に用いて
も、印刷時に該マイクロカプセルが破壊されることがな
く、機能性印刷物を与えることができる。例えば香料を
内包したマイクロカプセルを含有するインキを用いて得
られた印刷物は、そのままでは匂わないが、指でこする
ことにより香りを発する。また、サーモクロミック化合
物を内包したマイクロカプセルを含有するインキを用い
て得られた印刷物は、温度の変化によって色調が変化す
る。
【0021】
【発明の効果】本発明の平版又は凸版印刷用インキは、
特定の体積粒径分布を有し、かつ香料又はサーモクロミ
ック化合物を含有する芯物質とそれを被覆するメラミン
樹脂から成る壁膜とから構成されたマイクロカプセルを
含有するものであって、平版印刷方式や凸版印刷方式に
用いても、印刷時に該マイクロカプセルが破壊されるこ
とがなく、機能性を有する印刷物を与えることができ
る。
【0022】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
【0023】実施例1 (1)レモン香料を内包したマイクロカプセル含有オフ
セット輪転用インキの調製 スチレン‐無水マレイン酸共重合体(モンサント社製、
商品名「スクリプセット‐520」)を少量の水酸化ナ
トリウムと共に溶解して調製したpH4.5の5重量%
水溶液300重量部中に、レモン香料(高砂香料工業社
製、商品名「PH‐6968」)200重量部を加え、
日本精機製ウルトラホモジナイザーを用いて乳化した。
【0024】一方、メラミン20重量部及び37重量%
ホルマリン45重量部を水35重量部に加え、さらに2
0重量%水酸化ナトリウム水溶液でpH9.5に調整
し、85℃で15分間加熱して、メラミン‐ホルムアル
デヒド初期縮合物の水溶液を調製した。
【0025】次に、このメラミン‐ホルムアルデヒド初
期縮合物の水溶液を、前記の乳化物に加え、75℃で2
時間かきまぜてレモン香料を内包したメラミン樹脂壁膜
を有するマイクロカプセル分散液を得た。このマイクロ
カプセルの粒径をエルゾーン・パーチクルカウンター
(米国パーチクルデータ社製)を用いて測定したとこ
ろ、体積粒径分布のメディアン値が4.5μmであり、
8μm以上の粒子の割合が4%であった。
【0026】このようにして得られたレモン香料を内包
したメラミン樹脂壁膜を有するマイクロカプセル分散液
をスプレードライヤー(ヤマト科学社製 DL41型)
にて、入口温度250℃、ノズル圧1.5kg/c
、サンプル送量15g/分の条件で噴霧乾燥を行
い、流動性を有するレモン香料内包のマイクロカプセル
粉末を得た。次いで、このマイクロカプセル粉末15重
量部をOPニス(東洋インキ製造社製)85重量部に加
え、三本ロールで混練してオフセット輪転用のインキと
した。
【0027】(2)香料印刷物の作成 ビジネスフォーム印刷機にて、前記の香料を内包したマ
イクロカプセルを含有するインキを連量55kgの上質
紙へ500FPMのスピードで、レモンの絵柄をオフセ
ット印刷した。得られた印刷物を電子顕微鏡にて観察し
たところ、香料マイクロカプセルは破壊されておらず、
レモンの絵柄のところを指でこするとレモンの香りがし
た。
【0028】比較例1 実施例1におけるレモン香料200重量部の代りにラベ
ンダー香料220重量部を用いた以外は、実施例1と同
様にして香料を内包したメラミン樹脂壁膜を有するマイ
クロカプセル分散液を得た。このマイクロカプセルの粒
径をエルゾーン・パーチクルカウンター(前出)を用い
て測定したところ、体積粒径分布でのメディアン値が
6.7μmであり、8μm以上の粒子の割合が35%で
あった。
【0029】このようにして得られたラベンダー香料を
内包したメラミン樹脂壁膜を有するマイクロカプセル分
散液をスプレードライヤー(前出)で、入口温度250
℃、ノズル圧1.0kg/cm、サンプル送量12g
/分の条件で噴霧乾燥を行い、流動性を有するラベンダ
ー香料内包のマイクロカプセル粉末を得た。
【0030】次いで、このマイクロカプセル粉末を、実
施例1と同様にしてオフセット輪転用のインキとし、花
の絵柄を印刷したところ、印刷時において強い香りが立
ちこめた。得られた印刷物を電子顕微鏡にて観察したと
ころ、マイクロカプセルの大半が破壊されていた。
【0031】実施例2 (1)サーモクロミック化合物を内包したマイクロカプ
セル含有凸版印刷用インキの調製 実施例1において、レモン香料200重量部の代りに、
赤色で30℃にて消発色するサーモクロミック化合物1
80重量部を用いた以外は、実施例1と同様にしてサー
モクロミック化合物を内包したメラミン樹脂壁膜を有す
るマイクロカプセル分散液を得た。このマイクロカプセ
ルの粒径をエルゾーン・パーチクルカウンター(前出)
を用いて測定したところ、体積粒径分布でのメディアン
値が4.0μmであり、8μm以上の粒子の割合が3%
であった。
【0032】このようにして得られたサーモクロミック
化合物を内包したメラミン樹脂壁膜を有するマイクロカ
プセル分散液をスプレードライヤー(前出)で、入口温
度220℃、ノズル圧2.0kg/cm、サンプル送
量12g/分の条件で噴霧乾燥を行い、流動性を有する
サーモクロミック化合物内包のマイクロカプセル粉末を
得た。次いで、このマイクロカプセル粉末20重量部を
TKマークVニューメジウムM(東洋インキ製造社製)
20重量部に加え、三本ロールで混練して凸版印刷用イ
ンキとした。
【0033】(2)サーモクロミック印刷物の作成 ビジネスフォーム印刷機にて、前記のサーモクロミック
化合物を内包したマイクロカプセルを含有するインキを
連量75kgの上質紙へ300FPMのスピードで樹脂
凸版による印刷をした。得られた印刷物を電子顕微鏡に
て観察したところ、マイクロカプセルは破壊されておら
ず、40℃の雰囲気中に曝したところ赤色から無色へ変
化した。
【0034】比較例2 実施例2における赤色で消発色するサーモクロミック化
合物180重量部の代りに青色で30℃にて消発色する
サーモクロミック化合物230重量部を用いた以外は、
実施例2と同様にしてサーモクロミック化合物を内包し
たメラミン樹脂壁膜を有するマイクロカプセル分散液を
得た。このマイクロカプセルの粒径をエルゾーン・パー
チクルカウンター(前出)を用いて測定したところ、体
積粒径分布でのメディアン値が5.5μmであり、8μ
m以上の粒子の割合が15%であった。
【0035】このようにして得られたサーモクロミック
化合物を内包したメラミン樹脂壁膜を有するマイクロカ
プセル分散液をスプレードライヤー(前出)で、入口温
度250℃、ノズル圧2.0kg/cm、サンプル送
量18g/分の条件で噴霧乾燥を行い、流動性を有する
サーモクロミック化合物内包のマイクロカプセル粉末を
得た。
【0036】次いで、このマイクロカプセル粉末を実施
例2と同様にして凸版印刷用インキとし、印刷した。得
られた印刷物を電子顕微鏡にて観察したところ、マイク
ロカプセルは破壊され、40℃の雰囲気中に曝しても完
全には消色せず、無数の青い斑点が残った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 11/00 - 11/20

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芯物質とメラミン樹脂から成る壁膜とか
    ら構成され、かつメディアン値が1.0〜6.0μm
    で、8μm以上の粒子の割合が10%以下の体積粒径分
    布をもつマイクロカプセルを含有することを特徴とする
    平版又は凸版印刷用インキ。
  2. 【請求項2】 芯物質が香料を含有する請求項1記載の
    平版又は凸版印刷用インキ。
  3. 【請求項3】 芯物質がサーモクロミック化合物を含有
    する請求項1記載の平版又は凸版印刷用インキ。
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