JP3382158B2 - 放射線硬化型受理性インキ及びこれを用いた印刷物 - Google Patents

放射線硬化型受理性インキ及びこれを用いた印刷物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線硬化型受理
性インキ及びこれを用いた印刷物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、紙やフィルム、板などの基材にイ
ンクジェット印刷などを施す場合、インキの吸収を速
め、滲みを少なくするために、基材に受理層をコートす
ることが行われている。受理層形成用コート剤としては
水性媒体に水溶性ポリマーを溶解し、さらに、シリカ、
アルミナ、水酸化アルミニウムなどを充填剤として加え
たものが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のコート剤は一般に基材の全面にコートされ、また比較
的厚くコートされるのでコート剤中の水を蒸発させるた
めに長時間の工程を経てコートが行われる。したがっ
て、基材の全面をコートするだけではなく、基材の必要
部分のみを印刷することにも適し、しかも水を蒸発する
工程を必要とせず速やかにコートまたは印刷を完了する
ことのできる受理層形成用インキが要望されてきた。よ
って、本発明の目的はこのような要望を満たすインキ及
び該インキによって印刷された印刷物を提供することで
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、液状の水溶性
モノマーと該モノマー可溶性の疎水性セルローズ誘導体
ポリマーと無機フィラーとを含んでなる放射線硬化型受
理性インキを提供する。
【0005】本発明において液状の水溶性モノマーと
は、常温において水と任意の比率で溶解し合うことので
きる放射線重合性のモノマーである。その例としては多
価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル、N-アル
キルアミノアルコールの(メタ)アクリル酸エステル、
ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、
N-アルキル(メタ)アクリル酸アミド、多価アルコー
ルのビニルエーテルなどを挙げることができる。
【0006】さらに具体的な例としてはブタンジオール
モノアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレー
ト、N,N-ジエチルアミノエチルメタアクリレート、
N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジメ
チルアミノエチルメタアクリレート、N,N-ジメチルア
クリルアミド、アクリロイルモルフォリン、2-ヒドロ
キシエチルビニルエーテルなどを挙げることができる。
また、これらのモノマーの混合物を使用することもでき
る。
【0007】さらに、これらの水溶性モノマー100重
量部に対して80重量部以下の非水溶性モノマーを混合
して使用することもできる。またさらに重合性のオリゴ
マーを併用することもできる。
【0008】非水溶性モノマーの例としては、フェノキ
シエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ヘ
キサンジオールジアクリレートなどを挙げることができ
る。
【0009】次に、本発明のインキの必須成分である疎
水性セルローズ誘導体ポリマーについて説明する。この
疎水性セルローズ誘導体ポリマーの選択に際しては二つ
の基準が適用される。その第一基準は、疎水性セルロー
ズ誘導体ポリマーが前述の水溶性モノマーや水溶性モノ
マー100重量部と80重量部以下の非水溶性モノマー
との混合物に溶解することである。第二基準は疎水性
ルローズ誘導体ポリマーをフィルム状に製膜して、これ
を25℃の水に2時間浸漬した場合に、疎水性セルロー
ズ誘導体ポリマー100g当たり10g以上の水を吸収
膨潤したり、ポリマー自体が水に実質的に溶解しないこ
とである。
【0010】前述の二つの基準を満たす疎水性セルロー
ズ誘導体ポリマーの例としては、セルローズアセテー
ト、セルローズプロピオネート、セルローズアセテート
ブチレート、ニトロセルローズなどを挙げることができ
る。
【0011】本発明のインキにおいて疎水性セルローズ
誘導体ポリマーの添加量は、液状の水溶性モノマー10
0重量部当たり、5〜80重量部であることが好まし
い。添加量がこの範囲以下であれば、得られた印刷物の
受理層にインクジェット印刷したときのインクジェット
インキの乾燥性が劣り、耐水性にも劣る恐れがある。ま
た、疎水性セルローズ誘導体ポリマーを含まないインキ
の貯蔵安定性、印刷適性も極めて不良である。また、疎
水性セルローズ誘導体ポリマーの量が前記範囲以上であ
れば、インクジェットインキの滲みが大きくなり鮮明な
画像が得られにくい。
【0012】また疎水性セルローズ誘導体ポリマーに替
えて親水性ポリマー(水可溶性ポリマー)を使用すると
印刷物の受理層の耐水性が劣り、またプラスチックへの
密着性も劣る結果となる。さらには、受理層にインクジ
ェット印刷を施した場合のインクジェットインキの乾き
は著しく遅くなる。但し、疎水性セルローズ誘導体ポリ
マー100重量部当り60重量部以下の水溶性ポリマー
を併用することは一般に支障がなく、好ましい場合があ
る。
【0013】本発明の放射線硬化型受理性インキは、無
機フィラーを含むものであるが、無機フィラーとして
は、シリカ、タルク、クレー、ゼオライト、炭酸カルシ
ウム、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウ
ム、雲母、合成雲母、珪藻土、水酸化アルミニウム、ア
ルミナ、酸化チタンなど一般に知られたフィラー類を例
示することができる。これらのうちで、受理性の向上、
耐水性、白色度などの観点から特に好ましい例として
は、シリカ、合成雲母、水酸化アルミニウム、アルミナ
を挙げることができる。
【0014】本発明で用いられる無機フィラーの平均粒
径は好ましくは0.1〜30μmであり、さらに好まし
くは0.2〜15μmである。
【0015】本発明の放射線硬化型受理性インキは、疎
水性セルローズ誘導体ポリマーの他に液状の水溶性モノ
マーと無機フィラーとを含んでなるものであるが、好ま
しくは無機フィラーの量は液状の水溶性モノマー100
重量部当り、15〜300重量部使用される。さらに好
ましくは、無機フィラーの量は液状の水溶性モノマー1
00重量部当り、30〜150重量部使用され、一層好
ましくは60〜120重量部使用される。無機フィラー
の量が300重量部を超えるとインキの印刷特性が低下
することがあり、また15重量部未満では受理性能が低
下することがある。
【0016】また本発明において、無機フィラー以外の
フィラーとして、天然繊維粉末、架橋された、モノマー
不溶性の吸水性樹脂粉末などの粉末を必要に応じて併用
することもできる。
【0017】その他併用できる添加物の例としては、オ
リゴエステルアクリレート、重合性二重結合を有するア
クリル酸エステルのオリゴマー、オリゴウレタンアクリ
レートなどのオリゴマーを挙げることができる。
【0018】さらに詳細なオリゴマー、モノマーの例は
加藤清視著「紫外線硬化システム」株式会社総合技術セ
ンター発行(平成元年2月28日発行)の第149〜3
33頁に示されている。
【0019】本発明においてモノマーの重合を進行させ
るための放射線としては電子線、γ線、紫外線、可視光
線などを使用することができる。
【0020】放射線として紫外線、可視光線などを使用
する場合は、一般に重合を開始するための光重合開始剤
が併用される。
【0021】したがって本発明の他の構成にかかる放射
線硬化型受理性インキは、モノマー類の重合を開始する
ための光重合開始剤を含有するものである。
【0022】光重合開始剤の例としては、光により発生
したラジカルや他の活性種が上記モノマー、オリゴマー
中の重合性二重結合と反応して重合反応を誘起するもの
であれば特に制限はない。例としては、ベンゾインエチ
ルエーテル、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、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ノン-1、ビスアシルフォ
スフィンオキサイド等を挙げることができる。これらの
光重合開始剤は1種或は2種以上を組み合わせて用いる
ことができる。
【0023】さらに光重合開始剤の例としては、加藤清
視著「紫外線硬化システム」株式会社総合技術センター
発行(平成元年2月28日発行)の第65〜148頁に
記載されている光重合開始剤などを挙げることができ
る。これらの光重合開始剤の使用量は特に制限されてい
ないが、一般に1〜10重量%程度、好ましくは2〜5
重量%程度使用される。
【0024】さらに本発明のインキは必要に応じてレベ
リング剤、消泡剤、染料、顔料などを含有してもよい。
【0025】本発明のインキはグラビア印刷、フレキソ
印刷、スクリーン印刷など一般にいずれの印刷法によっ
ても印刷できるが、印刷層に充分な受理性能を与えるた
めには、印刷層の厚みを好ましくは5〜100μmさら
に好ましくは10〜40μm程度にすることが望まし
い。
【0026】したがって印刷層の厚みを上記範囲に調整
し易いスクリーン印刷が最も好ましい例である。また本
発明のインキはコート法によってコートして使用するこ
ともできる。
【0027】いずれにしても本発明のインキは印刷やコ
ートの後に、電子線やγ線のような放射線や光重合開始
剤に作用する光を照射することによって硬化され受理性
印刷層を与える。
【0028】このようにして得られた印刷層は受理性に
富み、好ましい受理層を提供するものである。しかもこ
の受理層は紙のみならず、プラスチックフィルム、プラ
スチック板、金属板などの基材の上にも容易に形成でき
る。
【0029】またこの受理層上にインクジェット印刷な
どを施すと、印刷されたインクは速やかに受理層に受理
吸収されるので、ほとんど滲みなしにインクジェット印
刷を行うことができる。
【0030】特に本発明のインキを使用して、情報記録
媒体であるコンパクトディスクの裏面に受理層を設けれ
ば、その上に水性インクジェット印刷などで、そのコン
パクトディスクの用途、特性などを容易に記録すること
ができるので極めて利用価値が高い。
【0031】
【実施例】以下、実施例を挙げて説明するが、基材上に
印刷された受理層の性能は、受理層上にインクジェット
印刷を施したときの、インクジェット印刷物の乾燥性
と、画像の鮮明度で判定した。
【0032】実施例1〜4および比較例1〜3 下記表1に示す重量割合で各種原料を配合し、これらを
攪拌機を用いて分散させ、各種の光硬化型受理性インキ
を調整した。
【0033】
【表1】 このようにして用意された光硬化型受理性インキをポリ
カーボネイト製コンパクトディスクの裏面に300メッ
シュのスクリーンを用いてスクリーン印刷し、紫外線を
照射し、硬化させて厚さ25μmの受理層を形成した。
【0034】次に、インクジェットプリンタを用い、水
性カラーインクを用いて受理層上に印刷を施し、インク
ジェット印刷性能を調べた。画像の鮮明度と、印刷後の
インクの乾燥のし易さについて調べた結果は表2の通り
であった。なお、表2における評価は、◎は非常に良好
を表し、○は良好を表し、△はやや不良を表し、そして
×は不良を示す。
【0035】
【表2】 表2に示す結果から明らかなように、実施例1〜4の光
硬化型受理性インキを使用した場合は、比較例1〜3の
光硬化型受理性インキを使用した場合に比べて、乾燥
性、画像の鮮明度に優れていることが分かる。またイン
キ(受理層)の耐水性、密着性も優れている。
【0036】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の放射線硬化
型受理性インキにより、基材全面だけでなく、必要部分
のみを印刷することもでき、しかも水を蒸発する工程を
必要とせずに速やかに印刷を完了することができる。そ
して得られた印刷層は、受理性に富んだものとなり、よ
って、好ましい受理層を有する印刷物を提供することが
できる。また、被印刷物が情報記録媒体、特にコンパク
トディスクであれば、その上に水性インクジェット印刷
などで、当該情報記録媒体の用途、特性、記録情報内容
などを容易に記録することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 B41M 5/00 G11B 7/24

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液状の水溶性モノマーと該モノマー可溶
    性の疎水性セルローズ誘導体ポリマーと無機フィラーと
    を含んでなる放射線硬化型受理性インキ。
  2. 【請求項2】 光重合開始剤をさらに含んでなる請求項
    1記載の放射線硬化型受理性インキ。
  3. 【請求項3】 前記液状の水溶性モノマー100重量部
    当たり、前記疎水性セルローズ誘導体ポリマー5〜80
    重量部と、無機フィラー15〜300重量部とを含んで
    なる請求項1又は2記載の放射線硬化型受理性インキ。
  4. 【請求項4】 前記無機フィラーの平均粒径が0.1〜
    30μmである請求項1から3のいずれかに記載の放射
    線硬化型受理性インキ。
  5. 【請求項5】 合成樹脂基材上に、請求項1から4のい
    ずれかに記載されたインキによって印刷を施して得られ
    た印刷物。
  6. 【請求項6】 前記合成樹脂基材が情報記録媒体である
    ことを特徴とする請求項5記載の印刷物。
  7. 【請求項7】 前記情報記録媒体がコンパクトディスク
    であることを特徴とする請求項6記載の印刷物。
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