JP3719812B2 - 孔版印刷用ｗ／ｏ型エマルションインキ及びそれを用いた孔版印刷方法 - Google Patents
孔版印刷用ｗ／ｏ型エマルションインキ及びそれを用いた孔版印刷方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキ及び該インキを用いた孔版印刷方法に関し、詳しくは用紙巻き上がりを大幅に改善し、且つ安定性の高いＷ／Ｏ型エマルションインキ、及び印刷環境に左右されずに良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りのない印刷物）を提供することを可能にする孔版印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷方法は、周知のように孔版原紙を用い、この原紙の穿孔部を介して原紙の一方の側より他方の側ヘインキを移動させることにより、紙などの被印刷物面に印刷を行なうものである。
【０００３】
孔版印刷機においては、画像印刷中に用紙がドラムから分離せず、排紙されない現象、いわゆる用紙巻き上がり現象が発生する。これはインキのいわゆる“ひき”が強く、ドラムから印刷用紙を分離できないときに発生すると考えられる。この現象が発生するとドラムを本体より取り出し、ドラムに貼り付いた用紙を取り除き、ドラムを再セットした後にリセットボタンを押し、更にスタートボタンを押す必要がある。これは、孔版印刷機のもつ長所の１つである短時間での画像印刷を著しく阻害する。
【０００４】
また、インキは船舶でのコンテナ輸送や過酷な条件下で保存される場合がある。よって、高温下での保存や長期保存においても、より安定なＷ／Ｏ型エマルションインキが望まれている。
【０００５】
更に、孔版印刷機においては、その環境が画像品質に大きな影響を与えるという問題がある。例えば、孔版印刷の装置の概略は図１で示される。以下、この装置の全体構成についてその動作と共に説明する。図１において、１は本孔版印刷装置の本体カバーを示しており、本体カバー１内に設けられる円筒状版胴３は多孔の薄板をドラム状に形成したものであって、この外周面には図示しないスクリーンが巻き付けられる。更にこの上には、孔版原紙４が巻き付けられている。
【０００６】
円筒状版胴３は図示しない駆動手段によって矢印の向きに回転駆動され、この回転に同期して給紙ローラ６が回転して、印刷用紙７が１枚ずつ円筒状版胴３に向けて送られ、この動作と共に印圧ローラ８が上昇して、円筒状版胴３の外周面に当接する。
【０００７】
円筒状版胴３の内周面に接するようにしてインキ供給ローラ１２が設けられ、このインキローラ１２と微小間隔を置いてドクターローラ１４が配置され、インキ供給ローラ１２の略真上にインキ溜り５にインキを供給するためのインキ供給手段１３が設けられている。インキ供給ローラ１２上のインキ溜り５のインキは、インキ供給ローラ１２に転移され、この転移されたインキは円筒状版胴３、スクリーン、更に孔版原紙４のところを順次滲出し孔版原紙４の表面に出て、印圧ローラ８による押圧のもとに通紙される印刷用紙７に対して画像が印刷される。一方、印刷を終えた印刷用紙７は、排紙爪１０によって円筒状版胴３から剥がし取られ、排紙台９へと排紙される。
【０００８】
上記のような印刷機においては、紙へのインキ付着量は、印刷機使用温度によって変化し、画像上の品質（画像濃度等）が変化してしまう。また、印刷され排紙された印刷用紙上のインキが次に排紙された印刷用紙の裏面に付着し、汚してしまう、いわゆる裏移りがあり、印刷物としての品質の劣化につながっている。この裏移りは印刷直後に印刷オペレーターの手を汚してしまうこともあり、衛生上にも問題がある。
【０００９】
この裏移りの改善のためにインキにおいては、例えば融点５０〜１２０℃のワックスを添加する（特開平６−１７２６９１号公報）、溶剤としてパーム油やヤシ油を用いる（特開平６−２９３８７３号、特開平６−１０７９９８号公報）こと等により、インキの紙への浸透力を上げ、更には紙へのインキ付着量の低減、印圧を高くする努力がなされてきた。しかし、環境温度が低温になるに従い、インキ温度も低下し、その結果インキ粘度の温度依存性によりインキ粘度も高くなり、紙への浸透は遅くなり、裏移りは激しく、未だに満足のいくレベルには達していない。
【００１０】
また、インキのヒートセットの考えから、環境温度以上にインキを加熱し、液体状のインキで印刷をし、紙上で固化するシステム開発の努力もなされている（特開平５−２７８３１５号、特開平６−５５８２４号各公報等）が、孔版印刷機の特徴である低コスト印刷のメリットがなくなり、また、印刷中に低・中沸点溶剤の蒸発が増し臭気が増すおそれがある、あるいはインキがＷ／Ｏ型エマルションであるので印刷後の余熱による水相の蒸発によりインキ品質が劣化する等の難課題を抱え、実現は難しい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、用紙巻き上がりを大幅に改善し、且つ安定性の高いＷ／Ｏ型エマルションインキを提供すること、並びに印刷環境に左右されずに良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りの少ない印刷物）を得ることができる孔版印刷方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第一に、油相１０〜９０重量％と水相９０〜１０重量％によって構成されるＷ／Ｏ型エマルションインキであって、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中にインキ全重量に対して６〜１５重量％含有してなり、かつ、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものであることを特徴とする孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキが提供される。
第二に、前記油脂及びロウが脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であることを特徴とする上記第一に記載した孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキが提供される。
第三に、前記アルコールが動植物油系アルコール又はその誘導体であることを特徴とする上記第一に記載した孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキが提供される。
第四に、インキが、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されることを特徴とする上記第一、第二又は第三に記載のインキを使用した孔版印刷方法が提供される。
第五に、上記第四に記載した孔版印刷方法において、更に印刷用紙を温めておくことを特徴とする孔版印刷方法が提供される。
第六に、上記第四及び第五に記載の孔版印刷方法において、紙へのインキ付着量が３．５〜５．５ｇ／ｍ ２ であることを特徴とする孔版印刷方法が提供される。
【００１３】
本発明の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中に特定量含有してなるものとしたことから、印刷時における用紙の巻き上がりを大幅に改善できるものとなり、更に前記油脂及びロウが脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であるものとしたことから、高温保存時における安定性が向上したものとなり、更に前記アルコールが動植物油系アルコール又はその誘導体であるものとしたことから、高温保存時における安定性が向上したものとなる。また、本発明の孔版印刷方法は、本発明のインキを使用し、しかもこのインキが、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されることから、使用環境温度によらず紙へのインキ付着量は一定となって、良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りの少ない印刷物）を得ることができるものとなり、更に印刷用紙を温めておくことによって一層裏移りを減少させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、前述したように、油相１０〜９０重量％と水相９０〜１０重量％によって構成されるＷ／Ｏ型エマルションにおいて、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中にインキ全重量に対して６〜１５重量％含有してなり、かつ、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものであることを特徴とする。
【００１５】
前述したように、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中に含有することにより、孔版印刷における用紙の巻き上がりが大幅に改善される。これは上記油脂、ロウ又はアルコールをＷ／Ｏ型エマルションインキ中の油相に加えると、印刷環境においては油相中の上記油脂、ロウ及びアルコールがゲル状となり、油相及びインキのいわゆる“ひき”が弱まり、その結果、印刷中に発生する巻き上がりが大幅に低減するものと考えられる。但し、融点若しくは凝固点が２０℃未満の油脂、ロウ又はアルコールを用いると、印刷環境においてゲル化が不十分で、巻き上がりが発生する。逆に、融点若しくは凝固点が５５℃より高い油脂、ロウ又はアルコールを用いると、製版後の印刷における画像立ち上がりが遅れてしまう。また、融点若しくは凝固点が比較的低い油脂、ロウ又はアルコールを使用することは、油相中にこの油脂、ロウ又はアルコールを溶解する際に低温で済み、コスト的に有利である。
【００１６】
なお、上記油脂、ロウ又はアルコールは、インキ全重量に対して５重量％以上、好ましくは６重量％以上添加される。添加量が５重量％未満であると、その効果が不十分であり、巻き上がりは発生する。更に、この添加量はインキ全重量に対し１５重量％以下であることが好ましい。というのは、添加量が５〜１５重量％の範囲であると、製版後の印刷における画像の立ち上がりも良好となるが、１５重量％を超えると、画像立ち上がりが遅れてしまうためである。
【００１７】
本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキに添加される融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールとしては、例えばパラフィンワックス、セタノール、ヤシ油脂肪酸トリグリセライド、パーム油脂肪酸トリグリセライド、牛脂脂肪酸トリグリセライド、ラノリン酸、還元ラノリン酸等が挙げられる。
【００１８】
上記の化合物の中でも、特に脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であると、孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキの高温保存における安定性が増す。これは動植物油系エステル又はその誘導体はある程度の抱水能があり、また油相でのゲル化がＷ／Ｏ型エマルションの安定に寄与しているものと考えられる。また、動植物油系エステル又はその誘導体を使用することにより、インキ製造者及びユーザーにとっての安全性にも好ましい。更に、動植物油系アルコール又はその誘導体である場合にも、上述したと同様に高温保存における安定性が増し、またインキ製造者及びユーザーにとっての安全性にも好ましい。
【００１９】
本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキは、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものである。したがって、本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキを、インキ温度が印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度範囲に保たれる孔版印刷機に用いると、使用環境温度によらず紙へのインキ付着量は一定となり、安定な画像濃度等の画像品質を提供できる。裏移りについては、画像での不具合がない程度に紙への付着量の低い方が裏移りに有利となり、望ましい。印刷機を使用した実験によると、望ましいインキ付着量は紙（王子上質５５Ｋ）へ３．５〜５．５ｇ／ｍ2であった。従って、本発明では、インキ温度が印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度範囲において、紙（王子上質５５Ｋ）へのインキ付着量は３．５〜５．５ｇ／ｍ2に調節するのが望ましい。
【００２０】
インキへの熱付与の手段としては、例えば図１で示される孔版印刷装置の円筒状版胴３の内周面に接するように設けられているインキ供給ローラ１２の内面に熱付与手段を設ける。熱付与手段としては、例えばハロゲンランプ２やプリントヒータ等が使用され、これに通電させることにより、ハロゲンランプ２を発熱させ、インキ供給ローラ１２の内面から外面に、そしてインキ供給ローラ１２の外面に付着しているインキを熱することになる。インキ供給ローラ１２と円筒状版胴３の内周面は接しているので、円筒状版胴３を回転させるとインキ供給ローラ１２上の熱は円筒状版胴３の内周面に存在しているインキへと順次伝わっていく。円筒状版胴３の内周面に存在しているインキ、スクリーン更に孔版原紙４に含まれるインキは、薄くのばされているために熱伝達が良く、短時間に温度上昇することになる。インキ供給ローラ１２の外周面のインキに接するように温度検知センサ１１が設けられ、これによりインキ温度が検知される。インキ温度が低いと検知された時には、前記の熱付与手段であるハロゲンランプ２の作動により、インキは事前に設定された印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度範囲に達することになる。なお、インキへの熱付与システムは上記システムに限定はされず、例えば低温におけるインキ供給に有利になるよう孔版印刷装置上のインキパックホルダー部にて保温されても良い。
【００２１】
印刷機使用環境が低温になっても、上記システムにより印刷時インキは印刷機使用環境最高温度に保たれており、低粘度を維持し、紙への浸透が良好で、裏移りは良好である。しかし、低温ではやはりより高い印刷環境温度での印刷画像と比較すると、裏移りは劣っている。これはインキは印刷機使用環境最高温度に維持され、低粘度の状態ではあるが、被印刷物である紙表面は印刷環境温度でならされ、より低温であり、これがインキ物性あるいは紙の表面状態に影響し、インキの紙への浸透が遅延しているためと考えられる。そこで、この点を解決するために、印刷用紙を予め温めておくことが好ましい。印刷用紙を予め温めておくことにより、更に裏移りが少なくなる。
【００２２】
しかも、本発明では使用されるＷ／Ｏ型エマルションインキが融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種をインキ油相中にインキ全量に対して５重量％、好ましくは５〜１５重量％含有するため、印刷機使用環境が低温になった場合にも裏移りを大幅に改善できる。これは上記油脂、ロウ及びアルコールの融点若しくは凝固点が常温範囲２０〜５５℃であるため、環境温度や被印刷物である紙表面により冷やされると、Ｗ／Ｏ型エマルションインキ中の油相がゲル化し、それに伴いインキの粘度が急激に上がり、セットが更に速まるものであると考えられる。
【００２３】
本発明のエマルションの油相は、前記した融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ又はアルコールの他に、着色剤（顔料）、油成分、樹脂、着色剤分散剤、乳化剤等から構成される。また、エマルションの水相は、水、電解質、防黴剤、水蒸発防止剤、水溶性高分子、水中油型樹脂エマルション（疎水性高分子）等から構成される。これらの構成成分は、エマルションの形成を阻害しない公知のものが使用される。
【００２４】
本発明で用いられる着色剤には、カーボンブラック、酸化チタン；アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ニトロソ系顔料、ニトロ系顔料、建染染料系顔料、媒染染料系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染料系顔料及び天然染料系顔料；ジアゾ染料、アントラキノン系染料等の油溶性染料；等が挙げられる。これらの染顔料類は、単独でも２種以上混合して添加してもよい。その使用量は通常インキ重量に対し３．０〜１２重量％である。通常油相に分散あるいは添加されるが、水相に分散あるいは添加して使用してもよい。
【００２５】
本発明では、油成分として、公知の植物油、鉱物油、炭化水素系合成油を単独あるいは複数で使用できる。植物油には、例えば、ひまし油、パーム油、ヤシ油、大豆油等の公知のものが挙げられる。鉱物油には、例えば、石油系溶剤、流動パラフイン、スピンドル油等の公知のものが挙げられる。
【００２６】
本発明で油相に添加される樹脂は、顔料の分散状態を保つ目的で添加してもよく、例えば、ロジン；重合ロジン、水素化ロジン、ロジンエステル、水素化ロジンエステル等のロジン系樹脂；ロジン変性フェノール樹脂等のロジン変性樹脂；フェノール樹脂；石油樹脂；環化ゴム；アルキド樹脂；重合ひまし油；等が挙げられる。これらの樹脂は単独でも又は２種以上を混合して添加してもよい。添加量はインキ重量の１０重量％以下、好ましくは１〜７重量％とすればよい。
【００２７】
Ｗ／Ｏ型エマルションを構成するための乳化剤には、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフィトステロール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンラノリン、ポリオキシエチレンラノリンアルコール、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルホルムアルデヒド縮合物等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。これらは、顔料分散剤としても使用出来、また単独、あるいは複数での使用も可能であり、添加量は、インキ重量の１〜８重量％、好ましくは、２．２〜５．５重量％である。
【００２８】
以上のほか、油相にはエマルションの形成を妨害しない範囲で樹脂、着色剤の分散剤、ゲル化剤及び酸化防止剤を添加することができる。なお、前記の着色剤や乳化剤も油相に含まれる。
【００２９】
着色剤分散剤としては、エマルションの形成を阻害しないものが使用でき、前記の乳化剤用非イオン性界面活性剤を使用することができる。このほか、アルキルアミン系高分子化合物、アルミニウムキレート系化合物、スチレンー無水マレイン酸系共重合高分子化合物、ポリカルボン酸エステル型高分子化合物、脂肪族系多価カルボン酸、高分子ポリエステルのアミン塩類、エステル型アニオン界面活性剤、高分子量ポリカルボン酸の長鎖アミン塩類、長鎖ポリアミノアミドと高分子酸ポリエステルの塩、ポリアミド系化合物、燐酸エステル系界面活性剤、アルキルスルホカルボン酸塩類、α−オレフインスルホン酸塩類、ジオクチルスルホコハク酸塩類、アルキド樹脂、及び重量平均分子量２．５万未満の樹脂などの顔料分散能を有する樹脂などが挙げられる。
これらの分散剤は単独又は２種類以上混合して添加すればよく、樹脂以外の着色剤分散剤の添加量は着色剤重量の４０重量％以下、好ましくは２〜３５重量％とすればよい。
【００３０】
ゲル化剤は、油相に含まれる樹脂をゲル化してインキの保存安定性、定着性、流動性を向上させる役割をもち、本発明のインキに添加されるゲル化剤としては、油相中の樹脂と配位結合する化合物が好ましい。このような化合物を例示すると、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ａｌ，Ｃａ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｚｒ等の金属を含む有機酸塩、有機キレート化合物、金属石鹸オリゴマー等であり、具体的にはオクチル酸アルミニウム等のオクチル酸金属塩、ナフテン酸マンガン等のナフテン酸金属塩、ステアリン酸亜鉛等のステアリン酸塩、アルミニウムジイソプロポキシドモノエチルアセトアセテート等の有機キレート化合物等が挙げられる。
これらのゲル化剤は、１種又は２種以上を油相に添加すればよく、その添加量は油相中の樹脂の１５％以下、好ましくは５〜１０重量％である。
【００３１】
油相に添加される酸化防止剤は、ジブチルヒドロキシトルエン、没食子酸プロピル、ブチルヒドロキシアニソール等であり、これらの添加によって油相中のバインダー樹脂等の酸化を防ぎ、これによってインキの粘度の上昇等が防止される。また、その添加量はインキ中の油の２重量％以下、好ましくは０．１〜１．０重量％である。なお、酸化防止剤は単独でも２種類以上を混合して使ってもよい。
【００３２】
水相に添加される電解質は、エマルションの安定性を高めるために添加されるものである。従って、該電解質にはエマルションの安定度向上に有効な離液順列が高いイオンで構成された電解質を添加するのがよい。離液順列の高い陰イオンは、クエン酸イオン、酒石酸イオン、硫酸イオン、酢酸イオン等であり、離液順列が高い陽イオンは、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金層イオンであることから、ここで添加される電解質としては、少なくとも陰イオンか陽イオンの一方が前記イオンよりなる塩が好ましい。従ってここで添加される電解質としては、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等が好ましく、その添加量は水相の０．１〜２．０重量％、好ましくは０．５〜１．５重量％である。電解質の添加量が水相の０．１重量％未満では安定性に効果が認められなく、逆に２重量％より多く添加してもそれ以上のインキ安定性の改善は認められない。
【００３３】
また、水相には電解質の他に、エマルションの形成を妨害しない範囲で水溶性高分子、防腐・防かび剤、水の蒸発抑制剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤等を添加することができる。
【００３４】
エマルションインキの水相に添加される水溶性高分子は、保湿や増粘のために添加されるものであり、具体的には下記の天然又は合成高分子が添加される。例えば、デンプン、マンナン、アルギン酸ソーダ、ガラクタン、トラガントガム、アラビアガム、ブルラン、デキストラン、キサンタンガム、ニカワ、ゼラチン、コラーゲン、カゼイン等の天然高分子；カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシメチルデンプン、カルボキシメチルデンプン、ジアルデヒドデンプン等の半合成高分子；アクリル酸樹脂及びポリアクリル酸ナトリウムなどの中和物、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリＮ−アルキル置換アクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルメチルエーテルなどの合成高分子等が用いられる。
また、アクリルアミド系ポリマー及びアクリル系のポリマーに関しては、置換基を部分的にアルキル基で疎水化した共重合タイプのポリマーでもよい。また、ポリエチレンとポリプロピレン又はポリブチレンのブロックコポリマーを用いることができる。
これらの水溶性高分子は単独でも２種類以上混合してもよく、インキに含まれる水の２５重量％以下、好ましくは０．５〜１５重量％が添加される。
【００３５】
水相に添加される水中油型樹脂エマルションは、合成高分子でも天然高分子でもよい。高分子としては、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニルーアクリル酸エステル共重合体、スチレンーアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニリデン−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ウレタン等が挙げられる。天然のものとしては、油相に添加できる高分子等が挙げられる。これらは油中水型エマルションインキの安定性を阻害しない範囲であれば２種類以上を併用してもよく、また分散方法も分散剤、保護コロイド、界面活性剤を添加していてもよく、またソープフリー乳化重合によって合成したものでもよい。
【００３６】
水相に添加される防腐・防かび剤は、エマルション内で細菌やかびが繁殖するのを防ぐために添加され、エマルションを長期保存する場合は防腐・防かび剤の添加が普通である。その添加量は、インキ中に含まれる水の３重量％以下、好ましくは０．１〜１．２重量％とするのがよい。また、防腐・防かび剤としては、サリチル酸、フェノール類、ｐ−オキシ安息香酸メチル、ｐ−オキシ安息香酸エチル等の芳香族ヒドロキシ化含物及びその塩素化合物のほか、ソルビン酸やデヒドロ酢酸等が使用され、これらは単独でも２種類以上混合して使ってもよい。
【００３７】
水の蒸発防止剤と凍結防止剤は兼用可能であり、これらの目的で添加される薬品は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等の低級飽和一価アルコール；グリセリンやソルビトール等の多価アルコール；等である。これらの薬品は１種又は２種以上を添加すればよく、その添加量はインキ中の水重量の１５％以下、好ましくは４〜１２重量％である。
【００３８】
水相に添加されるｐＨ調整剤は、トリエタノールアミン、酢酸ナトリウム、トリアミルアミン等であり、必要時にはこれらのｐＨ調整剤を添加して水相のｐＨを６〜８に保つことができる。水相のｐＨが前記範囲からはずれると、増粘剤用水溶性高分子が添加されている場合には、その効果が損なわれる等の問題がある。
【００３９】
上記のほか、本発明の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキには、水相にトリエタノールアミンや水酸化ナトリウム等を添加して、水溶性高分子添加による高粘度化を更に増進させることができる。更に、水相に防錆剤や消泡剤を添加して、印刷の際に印刷機がインキによって錆びたり、インキが泡立つことを防止することができる。これらの添加剤は、孔版印刷用インキに添加されている公知品を必要に応じて添加すればよく、その添加量は従来品の場合と同程度でよい。
【００４０】
本発明のエマルションインキは、従来のエマルションインキ製造時と同様にして油相及び水相液を調整し、この両方を公知の乳化機内で乳化させてインキとすればよい。即ち、着色剤、乳化剤、樹脂及び必要に応じて添加される添加物をよく分散させた油を常温で調整し、これに防腐・防かび剤や水溶性高分子等が必要に応じて添加されている水溶液を徐々に添加して乳化すればよい。
【００４１】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって限定されるものではない。なお、以下に記す部は重量部である。
【００４２】
【００４３】
【００４４】
顔料分散体の調製は、ファーネスカーボン、フタロシアニンブルーの顔料、アルミニウムキレート化合物等の分散剤と流動パラフィン等の油を三本ロールで練肉することで行い、この顔料分散体にオイルを加え混合し、油相とする。次に、これに水相を徐々に加え、乳化を行うことによって、孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００４５】
実施例２
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００４６】
【００４７】
【００４８】
参考例１
下記組成の油相及び水相を調整し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
実施例３
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
比較例１
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００５５】
【００５６】
【００５７】
比較例２
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００５８】
【００５９】
【００６０】
比較例３
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００６１】
【００６２】
【００６３】
比較例４
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００６４】
【００６５】
【００６６】
＜評価＞
実施例１〜３、参考例１及び比較例１〜４の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキについて、下記評価を行った。それらの結果を表２に示す。
【００６７】
（イ）巻き上がり
室温３０℃、湿度６５％ＲＨにおいて孔版印刷機プリポートＶＴ３８２０（リコー社製）を使用し、印刷速度１速にてベタ部の多い画像２０００枚を印刷し、巻き上がった回数をカウントした。
【００６８】
（ロ）高温保存
インキを６０℃の環境下に保存し、２ヶ月経過後に取り出し、インキの外観を目視し、下記評価基準によって評価した。
【表１】
【００６９】
（ハ）画像立ち上がり
室温５℃、湿度２０％ＲＨにおいて孔版印刷機プリポートＶＴ３８２０（リコー社製）を使用し、ある原紙で製版後に連続して印刷を行った。完全に立ち上がるまでの枚数をカウントした。
【００７０】
【表２】
【００７１】
実施例４、５及び比較例５、６
実施例４及び５は実施例１と同一処方のインキを用い、また比較例５及び６は比較例４と同一処方のインキを用いて、下記のような方法にて孔版印刷を行い、画像の印刷濃度と裏移りを評価した。それらの結果を表４に示す。室温１０℃、湿度６５％ＲＨ、及び室温３０℃、湿度６５％ＲＨにおいて、孔版印刷機プリポートＶＴ３８２０（リコー社製）を使用し、印刷速度３速にてベタ部のある画像３０枚を印刷し、その印刷濃度（ＩＤ）と印刷時に発生する裏移りを評価した。但し、実施例４及び比較例５における室温１０℃、湿度６５％ＲＨの印刷では、その使用インキは温度が３０℃に保たれており、その他のインキ温度は環境温度に同じになるようにならされている。
【００７２】
（ニ）ＩＤ
ベタ部を反射式光学濃度計（マクベス社製ＲＤ９１４）で測定し、印刷画像３０枚の平均濃度を算出した。
【００７３】
（ホ）裏移り
下記表３に示す評価基準にて、目視で紙１枚ごとに点数を付け、３０枚の平均点数を算出した。
【表３】
【００７４】
【表４】
【００７５】
【発明の効果】
請求項１の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中にインキ全重量に対して６〜１５重量％含有してなり、かつ、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものとしたことから、用紙巻き上がりが大幅に改善され且つ画像立ち上がりが良好であり、また高温安定性に優れ、更に、使用環境温度によらず紙へのインキ付着量は一定となって、良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りの少ない印刷物）を提供できるものである。
【００７７】
請求項２の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、前記油脂及びロウが脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であるものとしたことから、高温保存時における安定性が更に向上するという効果が加わる。
【００７８】
請求項３の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、前記アルコールが動植物油系アルコール又はその誘導体であるものとしたことから、高温保存時における安定性が更に向上するという効果が加わる。
【００７９】
請求項４の孔版印刷方法は、請求項１〜３のインキを使用し、しかもこのインキが、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されることから、使用環境温度によらず紙へのインキ付着量は一定となって、良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りの少ない印刷物）を得ることができるものとなる。
【００８０】
請求項５の孔版印刷方法は、更に印刷用紙を温めておくことから、更に裏移りを減少させることができるという効果が加わる。
請求項６の孔版印刷方法は、インキ付着量を３．５〜５．５ｇ／ｍ 2 としたことから、一層裏移りを減少させることができるという効果が加わる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の孔版印刷方法に使用される孔版印刷装置の一例の概略図である。
【符号の説明】
１ 印刷装置の本体カバー
２ ハロゲンランプ
３ 版胴
４ 孔版原紙
５ インキ溜り
６ 給紙ローラ
７ 印刷用紙
８ 印圧ローラ
９ 排紙台
１０ 排紙爪
１１ 温度検知センサ
１２ インキ供給ローラ
１３ インキ供給手段
１４ ドクターローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキ及び該インキを用いた孔版印刷方法に関し、詳しくは用紙巻き上がりを大幅に改善し、且つ安定性の高いＷ／Ｏ型エマルションインキ、及び印刷環境に左右されずに良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りのない印刷物）を提供することを可能にする孔版印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷方法は、周知のように孔版原紙を用い、この原紙の穿孔部を介して原紙の一方の側より他方の側ヘインキを移動させることにより、紙などの被印刷物面に印刷を行なうものである。
【０００３】
孔版印刷機においては、画像印刷中に用紙がドラムから分離せず、排紙されない現象、いわゆる用紙巻き上がり現象が発生する。これはインキのいわゆる“ひき”が強く、ドラムから印刷用紙を分離できないときに発生すると考えられる。この現象が発生するとドラムを本体より取り出し、ドラムに貼り付いた用紙を取り除き、ドラムを再セットした後にリセットボタンを押し、更にスタートボタンを押す必要がある。これは、孔版印刷機のもつ長所の１つである短時間での画像印刷を著しく阻害する。
【０００４】
また、インキは船舶でのコンテナ輸送や過酷な条件下で保存される場合がある。よって、高温下での保存や長期保存においても、より安定なＷ／Ｏ型エマルションインキが望まれている。
【０００５】
更に、孔版印刷機においては、その環境が画像品質に大きな影響を与えるという問題がある。例えば、孔版印刷の装置の概略は図１で示される。以下、この装置の全体構成についてその動作と共に説明する。図１において、１は本孔版印刷装置の本体カバーを示しており、本体カバー１内に設けられる円筒状版胴３は多孔の薄板をドラム状に形成したものであって、この外周面には図示しないスクリーンが巻き付けられる。更にこの上には、孔版原紙４が巻き付けられている。
【０００６】
円筒状版胴３は図示しない駆動手段によって矢印の向きに回転駆動され、この回転に同期して給紙ローラ６が回転して、印刷用紙７が１枚ずつ円筒状版胴３に向けて送られ、この動作と共に印圧ローラ８が上昇して、円筒状版胴３の外周面に当接する。
【０００７】
円筒状版胴３の内周面に接するようにしてインキ供給ローラ１２が設けられ、このインキローラ１２と微小間隔を置いてドクターローラ１４が配置され、インキ供給ローラ１２の略真上にインキ溜り５にインキを供給するためのインキ供給手段１３が設けられている。インキ供給ローラ１２上のインキ溜り５のインキは、インキ供給ローラ１２に転移され、この転移されたインキは円筒状版胴３、スクリーン、更に孔版原紙４のところを順次滲出し孔版原紙４の表面に出て、印圧ローラ８による押圧のもとに通紙される印刷用紙７に対して画像が印刷される。一方、印刷を終えた印刷用紙７は、排紙爪１０によって円筒状版胴３から剥がし取られ、排紙台９へと排紙される。
【０００８】
上記のような印刷機においては、紙へのインキ付着量は、印刷機使用温度によって変化し、画像上の品質（画像濃度等）が変化してしまう。また、印刷され排紙された印刷用紙上のインキが次に排紙された印刷用紙の裏面に付着し、汚してしまう、いわゆる裏移りがあり、印刷物としての品質の劣化につながっている。この裏移りは印刷直後に印刷オペレーターの手を汚してしまうこともあり、衛生上にも問題がある。
【０００９】
この裏移りの改善のためにインキにおいては、例えば融点５０〜１２０℃のワックスを添加する（特開平６−１７２６９１号公報）、溶剤としてパーム油やヤシ油を用いる（特開平６−２９３８７３号、特開平６−１０７９９８号公報）こと等により、インキの紙への浸透力を上げ、更には紙へのインキ付着量の低減、印圧を高くする努力がなされてきた。しかし、環境温度が低温になるに従い、インキ温度も低下し、その結果インキ粘度の温度依存性によりインキ粘度も高くなり、紙への浸透は遅くなり、裏移りは激しく、未だに満足のいくレベルには達していない。
【００１０】
また、インキのヒートセットの考えから、環境温度以上にインキを加熱し、液体状のインキで印刷をし、紙上で固化するシステム開発の努力もなされている（特開平５−２７８３１５号、特開平６−５５８２４号各公報等）が、孔版印刷機の特徴である低コスト印刷のメリットがなくなり、また、印刷中に低・中沸点溶剤の蒸発が増し臭気が増すおそれがある、あるいはインキがＷ／Ｏ型エマルションであるので印刷後の余熱による水相の蒸発によりインキ品質が劣化する等の難課題を抱え、実現は難しい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、用紙巻き上がりを大幅に改善し、且つ安定性の高いＷ／Ｏ型エマルションインキを提供すること、並びに印刷環境に左右されずに良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りの少ない印刷物）を得ることができる孔版印刷方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第一に、油相１０〜９０重量％と水相９０〜１０重量％によって構成されるＷ／Ｏ型エマルションインキであって、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中にインキ全重量に対して６〜１５重量％含有してなり、かつ、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものであることを特徴とする孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキが提供される。
第二に、前記油脂及びロウが脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であることを特徴とする上記第一に記載した孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキが提供される。
第三に、前記アルコールが動植物油系アルコール又はその誘導体であることを特徴とする上記第一に記載した孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキが提供される。
第四に、インキが、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されることを特徴とする上記第一、第二又は第三に記載のインキを使用した孔版印刷方法が提供される。
第五に、上記第四に記載した孔版印刷方法において、更に印刷用紙を温めておくことを特徴とする孔版印刷方法が提供される。
第六に、上記第四及び第五に記載の孔版印刷方法において、紙へのインキ付着量が３．５〜５．５ｇ／ｍ ２ であることを特徴とする孔版印刷方法が提供される。
【００１３】
本発明の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中に特定量含有してなるものとしたことから、印刷時における用紙の巻き上がりを大幅に改善できるものとなり、更に前記油脂及びロウが脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であるものとしたことから、高温保存時における安定性が向上したものとなり、更に前記アルコールが動植物油系アルコール又はその誘導体であるものとしたことから、高温保存時における安定性が向上したものとなる。また、本発明の孔版印刷方法は、本発明のインキを使用し、しかもこのインキが、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されることから、使用環境温度によらず紙へのインキ付着量は一定となって、良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りの少ない印刷物）を得ることができるものとなり、更に印刷用紙を温めておくことによって一層裏移りを減少させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、前述したように、油相１０〜９０重量％と水相９０〜１０重量％によって構成されるＷ／Ｏ型エマルションにおいて、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中にインキ全重量に対して６〜１５重量％含有してなり、かつ、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものであることを特徴とする。
【００１５】
前述したように、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中に含有することにより、孔版印刷における用紙の巻き上がりが大幅に改善される。これは上記油脂、ロウ又はアルコールをＷ／Ｏ型エマルションインキ中の油相に加えると、印刷環境においては油相中の上記油脂、ロウ及びアルコールがゲル状となり、油相及びインキのいわゆる“ひき”が弱まり、その結果、印刷中に発生する巻き上がりが大幅に低減するものと考えられる。但し、融点若しくは凝固点が２０℃未満の油脂、ロウ又はアルコールを用いると、印刷環境においてゲル化が不十分で、巻き上がりが発生する。逆に、融点若しくは凝固点が５５℃より高い油脂、ロウ又はアルコールを用いると、製版後の印刷における画像立ち上がりが遅れてしまう。また、融点若しくは凝固点が比較的低い油脂、ロウ又はアルコールを使用することは、油相中にこの油脂、ロウ又はアルコールを溶解する際に低温で済み、コスト的に有利である。
【００１６】
なお、上記油脂、ロウ又はアルコールは、インキ全重量に対して５重量％以上、好ましくは６重量％以上添加される。添加量が５重量％未満であると、その効果が不十分であり、巻き上がりは発生する。更に、この添加量はインキ全重量に対し１５重量％以下であることが好ましい。というのは、添加量が５〜１５重量％の範囲であると、製版後の印刷における画像の立ち上がりも良好となるが、１５重量％を超えると、画像立ち上がりが遅れてしまうためである。
【００１７】
本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキに添加される融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールとしては、例えばパラフィンワックス、セタノール、ヤシ油脂肪酸トリグリセライド、パーム油脂肪酸トリグリセライド、牛脂脂肪酸トリグリセライド、ラノリン酸、還元ラノリン酸等が挙げられる。
【００１８】
上記の化合物の中でも、特に脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であると、孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキの高温保存における安定性が増す。これは動植物油系エステル又はその誘導体はある程度の抱水能があり、また油相でのゲル化がＷ／Ｏ型エマルションの安定に寄与しているものと考えられる。また、動植物油系エステル又はその誘導体を使用することにより、インキ製造者及びユーザーにとっての安全性にも好ましい。更に、動植物油系アルコール又はその誘導体である場合にも、上述したと同様に高温保存における安定性が増し、またインキ製造者及びユーザーにとっての安全性にも好ましい。
【００１９】
本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキは、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものである。したがって、本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキを、インキ温度が印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度範囲に保たれる孔版印刷機に用いると、使用環境温度によらず紙へのインキ付着量は一定となり、安定な画像濃度等の画像品質を提供できる。裏移りについては、画像での不具合がない程度に紙への付着量の低い方が裏移りに有利となり、望ましい。印刷機を使用した実験によると、望ましいインキ付着量は紙（王子上質５５Ｋ）へ３．５〜５．５ｇ／ｍ2であった。従って、本発明では、インキ温度が印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度範囲において、紙（王子上質５５Ｋ）へのインキ付着量は３．５〜５．５ｇ／ｍ2に調節するのが望ましい。
【００２０】
インキへの熱付与の手段としては、例えば図１で示される孔版印刷装置の円筒状版胴３の内周面に接するように設けられているインキ供給ローラ１２の内面に熱付与手段を設ける。熱付与手段としては、例えばハロゲンランプ２やプリントヒータ等が使用され、これに通電させることにより、ハロゲンランプ２を発熱させ、インキ供給ローラ１２の内面から外面に、そしてインキ供給ローラ１２の外面に付着しているインキを熱することになる。インキ供給ローラ１２と円筒状版胴３の内周面は接しているので、円筒状版胴３を回転させるとインキ供給ローラ１２上の熱は円筒状版胴３の内周面に存在しているインキへと順次伝わっていく。円筒状版胴３の内周面に存在しているインキ、スクリーン更に孔版原紙４に含まれるインキは、薄くのばされているために熱伝達が良く、短時間に温度上昇することになる。インキ供給ローラ１２の外周面のインキに接するように温度検知センサ１１が設けられ、これによりインキ温度が検知される。インキ温度が低いと検知された時には、前記の熱付与手段であるハロゲンランプ２の作動により、インキは事前に設定された印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度範囲に達することになる。なお、インキへの熱付与システムは上記システムに限定はされず、例えば低温におけるインキ供給に有利になるよう孔版印刷装置上のインキパックホルダー部にて保温されても良い。
【００２１】
印刷機使用環境が低温になっても、上記システムにより印刷時インキは印刷機使用環境最高温度に保たれており、低粘度を維持し、紙への浸透が良好で、裏移りは良好である。しかし、低温ではやはりより高い印刷環境温度での印刷画像と比較すると、裏移りは劣っている。これはインキは印刷機使用環境最高温度に維持され、低粘度の状態ではあるが、被印刷物である紙表面は印刷環境温度でならされ、より低温であり、これがインキ物性あるいは紙の表面状態に影響し、インキの紙への浸透が遅延しているためと考えられる。そこで、この点を解決するために、印刷用紙を予め温めておくことが好ましい。印刷用紙を予め温めておくことにより、更に裏移りが少なくなる。
【００２２】
しかも、本発明では使用されるＷ／Ｏ型エマルションインキが融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種をインキ油相中にインキ全量に対して５重量％、好ましくは５〜１５重量％含有するため、印刷機使用環境が低温になった場合にも裏移りを大幅に改善できる。これは上記油脂、ロウ及びアルコールの融点若しくは凝固点が常温範囲２０〜５５℃であるため、環境温度や被印刷物である紙表面により冷やされると、Ｗ／Ｏ型エマルションインキ中の油相がゲル化し、それに伴いインキの粘度が急激に上がり、セットが更に速まるものであると考えられる。
【００２３】
本発明のエマルションの油相は、前記した融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ又はアルコールの他に、着色剤（顔料）、油成分、樹脂、着色剤分散剤、乳化剤等から構成される。また、エマルションの水相は、水、電解質、防黴剤、水蒸発防止剤、水溶性高分子、水中油型樹脂エマルション（疎水性高分子）等から構成される。これらの構成成分は、エマルションの形成を阻害しない公知のものが使用される。
【００２４】
本発明で用いられる着色剤には、カーボンブラック、酸化チタン；アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ニトロソ系顔料、ニトロ系顔料、建染染料系顔料、媒染染料系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染料系顔料及び天然染料系顔料；ジアゾ染料、アントラキノン系染料等の油溶性染料；等が挙げられる。これらの染顔料類は、単独でも２種以上混合して添加してもよい。その使用量は通常インキ重量に対し３．０〜１２重量％である。通常油相に分散あるいは添加されるが、水相に分散あるいは添加して使用してもよい。
【００２５】
本発明では、油成分として、公知の植物油、鉱物油、炭化水素系合成油を単独あるいは複数で使用できる。植物油には、例えば、ひまし油、パーム油、ヤシ油、大豆油等の公知のものが挙げられる。鉱物油には、例えば、石油系溶剤、流動パラフイン、スピンドル油等の公知のものが挙げられる。
【００２６】
本発明で油相に添加される樹脂は、顔料の分散状態を保つ目的で添加してもよく、例えば、ロジン；重合ロジン、水素化ロジン、ロジンエステル、水素化ロジンエステル等のロジン系樹脂；ロジン変性フェノール樹脂等のロジン変性樹脂；フェノール樹脂；石油樹脂；環化ゴム；アルキド樹脂；重合ひまし油；等が挙げられる。これらの樹脂は単独でも又は２種以上を混合して添加してもよい。添加量はインキ重量の１０重量％以下、好ましくは１〜７重量％とすればよい。
【００２７】
Ｗ／Ｏ型エマルションを構成するための乳化剤には、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフィトステロール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンラノリン、ポリオキシエチレンラノリンアルコール、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルホルムアルデヒド縮合物等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。これらは、顔料分散剤としても使用出来、また単独、あるいは複数での使用も可能であり、添加量は、インキ重量の１〜８重量％、好ましくは、２．２〜５．５重量％である。
【００２８】
以上のほか、油相にはエマルションの形成を妨害しない範囲で樹脂、着色剤の分散剤、ゲル化剤及び酸化防止剤を添加することができる。なお、前記の着色剤や乳化剤も油相に含まれる。
【００２９】
着色剤分散剤としては、エマルションの形成を阻害しないものが使用でき、前記の乳化剤用非イオン性界面活性剤を使用することができる。このほか、アルキルアミン系高分子化合物、アルミニウムキレート系化合物、スチレンー無水マレイン酸系共重合高分子化合物、ポリカルボン酸エステル型高分子化合物、脂肪族系多価カルボン酸、高分子ポリエステルのアミン塩類、エステル型アニオン界面活性剤、高分子量ポリカルボン酸の長鎖アミン塩類、長鎖ポリアミノアミドと高分子酸ポリエステルの塩、ポリアミド系化合物、燐酸エステル系界面活性剤、アルキルスルホカルボン酸塩類、α−オレフインスルホン酸塩類、ジオクチルスルホコハク酸塩類、アルキド樹脂、及び重量平均分子量２．５万未満の樹脂などの顔料分散能を有する樹脂などが挙げられる。
これらの分散剤は単独又は２種類以上混合して添加すればよく、樹脂以外の着色剤分散剤の添加量は着色剤重量の４０重量％以下、好ましくは２〜３５重量％とすればよい。
【００３０】
ゲル化剤は、油相に含まれる樹脂をゲル化してインキの保存安定性、定着性、流動性を向上させる役割をもち、本発明のインキに添加されるゲル化剤としては、油相中の樹脂と配位結合する化合物が好ましい。このような化合物を例示すると、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ａｌ，Ｃａ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｚｒ等の金属を含む有機酸塩、有機キレート化合物、金属石鹸オリゴマー等であり、具体的にはオクチル酸アルミニウム等のオクチル酸金属塩、ナフテン酸マンガン等のナフテン酸金属塩、ステアリン酸亜鉛等のステアリン酸塩、アルミニウムジイソプロポキシドモノエチルアセトアセテート等の有機キレート化合物等が挙げられる。
これらのゲル化剤は、１種又は２種以上を油相に添加すればよく、その添加量は油相中の樹脂の１５％以下、好ましくは５〜１０重量％である。
【００３１】
油相に添加される酸化防止剤は、ジブチルヒドロキシトルエン、没食子酸プロピル、ブチルヒドロキシアニソール等であり、これらの添加によって油相中のバインダー樹脂等の酸化を防ぎ、これによってインキの粘度の上昇等が防止される。また、その添加量はインキ中の油の２重量％以下、好ましくは０．１〜１．０重量％である。なお、酸化防止剤は単独でも２種類以上を混合して使ってもよい。
【００３２】
水相に添加される電解質は、エマルションの安定性を高めるために添加されるものである。従って、該電解質にはエマルションの安定度向上に有効な離液順列が高いイオンで構成された電解質を添加するのがよい。離液順列の高い陰イオンは、クエン酸イオン、酒石酸イオン、硫酸イオン、酢酸イオン等であり、離液順列が高い陽イオンは、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金層イオンであることから、ここで添加される電解質としては、少なくとも陰イオンか陽イオンの一方が前記イオンよりなる塩が好ましい。従ってここで添加される電解質としては、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等が好ましく、その添加量は水相の０．１〜２．０重量％、好ましくは０．５〜１．５重量％である。電解質の添加量が水相の０．１重量％未満では安定性に効果が認められなく、逆に２重量％より多く添加してもそれ以上のインキ安定性の改善は認められない。
【００３３】
また、水相には電解質の他に、エマルションの形成を妨害しない範囲で水溶性高分子、防腐・防かび剤、水の蒸発抑制剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤等を添加することができる。
【００３４】
エマルションインキの水相に添加される水溶性高分子は、保湿や増粘のために添加されるものであり、具体的には下記の天然又は合成高分子が添加される。例えば、デンプン、マンナン、アルギン酸ソーダ、ガラクタン、トラガントガム、アラビアガム、ブルラン、デキストラン、キサンタンガム、ニカワ、ゼラチン、コラーゲン、カゼイン等の天然高分子；カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシメチルデンプン、カルボキシメチルデンプン、ジアルデヒドデンプン等の半合成高分子；アクリル酸樹脂及びポリアクリル酸ナトリウムなどの中和物、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリＮ−アルキル置換アクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルメチルエーテルなどの合成高分子等が用いられる。
また、アクリルアミド系ポリマー及びアクリル系のポリマーに関しては、置換基を部分的にアルキル基で疎水化した共重合タイプのポリマーでもよい。また、ポリエチレンとポリプロピレン又はポリブチレンのブロックコポリマーを用いることができる。
これらの水溶性高分子は単独でも２種類以上混合してもよく、インキに含まれる水の２５重量％以下、好ましくは０．５〜１５重量％が添加される。
【００３５】
水相に添加される水中油型樹脂エマルションは、合成高分子でも天然高分子でもよい。高分子としては、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニルーアクリル酸エステル共重合体、スチレンーアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニリデン−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ウレタン等が挙げられる。天然のものとしては、油相に添加できる高分子等が挙げられる。これらは油中水型エマルションインキの安定性を阻害しない範囲であれば２種類以上を併用してもよく、また分散方法も分散剤、保護コロイド、界面活性剤を添加していてもよく、またソープフリー乳化重合によって合成したものでもよい。
【００３６】
水相に添加される防腐・防かび剤は、エマルション内で細菌やかびが繁殖するのを防ぐために添加され、エマルションを長期保存する場合は防腐・防かび剤の添加が普通である。その添加量は、インキ中に含まれる水の３重量％以下、好ましくは０．１〜１．２重量％とするのがよい。また、防腐・防かび剤としては、サリチル酸、フェノール類、ｐ−オキシ安息香酸メチル、ｐ−オキシ安息香酸エチル等の芳香族ヒドロキシ化含物及びその塩素化合物のほか、ソルビン酸やデヒドロ酢酸等が使用され、これらは単独でも２種類以上混合して使ってもよい。
【００３７】
水の蒸発防止剤と凍結防止剤は兼用可能であり、これらの目的で添加される薬品は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等の低級飽和一価アルコール；グリセリンやソルビトール等の多価アルコール；等である。これらの薬品は１種又は２種以上を添加すればよく、その添加量はインキ中の水重量の１５％以下、好ましくは４〜１２重量％である。
【００３８】
水相に添加されるｐＨ調整剤は、トリエタノールアミン、酢酸ナトリウム、トリアミルアミン等であり、必要時にはこれらのｐＨ調整剤を添加して水相のｐＨを６〜８に保つことができる。水相のｐＨが前記範囲からはずれると、増粘剤用水溶性高分子が添加されている場合には、その効果が損なわれる等の問題がある。
【００３９】
上記のほか、本発明の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキには、水相にトリエタノールアミンや水酸化ナトリウム等を添加して、水溶性高分子添加による高粘度化を更に増進させることができる。更に、水相に防錆剤や消泡剤を添加して、印刷の際に印刷機がインキによって錆びたり、インキが泡立つことを防止することができる。これらの添加剤は、孔版印刷用インキに添加されている公知品を必要に応じて添加すればよく、その添加量は従来品の場合と同程度でよい。
【００４０】
本発明のエマルションインキは、従来のエマルションインキ製造時と同様にして油相及び水相液を調整し、この両方を公知の乳化機内で乳化させてインキとすればよい。即ち、着色剤、乳化剤、樹脂及び必要に応じて添加される添加物をよく分散させた油を常温で調整し、これに防腐・防かび剤や水溶性高分子等が必要に応じて添加されている水溶液を徐々に添加して乳化すればよい。
【００４１】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって限定されるものではない。なお、以下に記す部は重量部である。
【００４２】
顔料分散体の調製は、ファーネスカーボン、フタロシアニンブルーの顔料、アルミニウムキレート化合物等の分散剤と流動パラフィン等の油を三本ロールで練肉することで行い、この顔料分散体にオイルを加え混合し、油相とする。次に、これに水相を徐々に加え、乳化を行うことによって、孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００４５】
実施例２
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００４６】
参考例１
下記組成の油相及び水相を調整し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００４９】
実施例３
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００５２】
比較例１
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００５５】
比較例２
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００５８】
比較例３
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００６１】
比較例４
下記組成の油相及び水相を調製し、実施例１と同様にして孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキを得た。
【００６４】
＜評価＞
実施例１〜３、参考例１及び比較例１〜４の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキについて、下記評価を行った。それらの結果を表２に示す。
【００６７】
（イ）巻き上がり
室温３０℃、湿度６５％ＲＨにおいて孔版印刷機プリポートＶＴ３８２０（リコー社製）を使用し、印刷速度１速にてベタ部の多い画像２０００枚を印刷し、巻き上がった回数をカウントした。
【００６８】
（ロ）高温保存
インキを６０℃の環境下に保存し、２ヶ月経過後に取り出し、インキの外観を目視し、下記評価基準によって評価した。
【表１】
（ハ）画像立ち上がり
室温５℃、湿度２０％ＲＨにおいて孔版印刷機プリポートＶＴ３８２０（リコー社製）を使用し、ある原紙で製版後に連続して印刷を行った。完全に立ち上がるまでの枚数をカウントした。
【００７０】
【表２】
実施例４、５及び比較例５、６
実施例４及び５は実施例１と同一処方のインキを用い、また比較例５及び６は比較例４と同一処方のインキを用いて、下記のような方法にて孔版印刷を行い、画像の印刷濃度と裏移りを評価した。それらの結果を表４に示す。室温１０℃、湿度６５％ＲＨ、及び室温３０℃、湿度６５％ＲＨにおいて、孔版印刷機プリポートＶＴ３８２０（リコー社製）を使用し、印刷速度３速にてベタ部のある画像３０枚を印刷し、その印刷濃度（ＩＤ）と印刷時に発生する裏移りを評価した。但し、実施例４及び比較例５における室温１０℃、湿度６５％ＲＨの印刷では、その使用インキは温度が３０℃に保たれており、その他のインキ温度は環境温度に同じになるようにならされている。
【００７２】
（ニ）ＩＤ
ベタ部を反射式光学濃度計（マクベス社製ＲＤ９１４）で測定し、印刷画像３０枚の平均濃度を算出した。
【００７３】
（ホ）裏移り
下記表３に示す評価基準にて、目視で紙１枚ごとに点数を付け、３０枚の平均点数を算出した。
【表３】
【表４】
【発明の効果】
請求項１の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中にインキ全重量に対して６〜１５重量％含有してなり、かつ、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものとしたことから、用紙巻き上がりが大幅に改善され且つ画像立ち上がりが良好であり、また高温安定性に優れ、更に、使用環境温度によらず紙へのインキ付着量は一定となって、良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りの少ない印刷物）を提供できるものである。
【００７７】
請求項２の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、前記油脂及びロウが脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であるものとしたことから、高温保存時における安定性が更に向上するという効果が加わる。
【００７８】
請求項３の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、前記アルコールが動植物油系アルコール又はその誘導体であるものとしたことから、高温保存時における安定性が更に向上するという効果が加わる。
【００７９】
請求項４の孔版印刷方法は、請求項１〜３のインキを使用し、しかもこのインキが、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されることから、使用環境温度によらず紙へのインキ付着量は一定となって、良好な印刷物（高い画像濃度を有し、裏移りの少ない印刷物）を得ることができるものとなる。
【００８０】
請求項５の孔版印刷方法は、更に印刷用紙を温めておくことから、更に裏移りを減少させることができるという効果が加わる。
請求項６の孔版印刷方法は、インキ付着量を３．５〜５．５ｇ／ｍ 2 としたことから、一層裏移りを減少させることができるという効果が加わる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の孔版印刷方法に使用される孔版印刷装置の一例の概略図である。
【符号の説明】
１ 印刷装置の本体カバー
２ ハロゲンランプ
３ 版胴
４ 孔版原紙
５ インキ溜り
６ 給紙ローラ
７ 印刷用紙
８ 印圧ローラ
９ 排紙台
１０ 排紙爪
１１ 温度検知センサ
１２ インキ供給ローラ
１３ インキ供給手段
１４ ドクターローラ
Claims (6)
- 油相１０〜９０重量％と水相９０〜１０重量％によって構成されるＷ／Ｏ型エマルションインキであって、融点若しくは凝固点が２０〜５５℃である油脂、ロウ及びアルコールの少なくとも１種を選択的にインキ油相中にインキ全重量に対して６〜１５重量％含有してなり、かつ、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されるものであることを特徴とする孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキ。
- 前記油脂及びロウが脂肪酸とグリセリン又はアルコールからなる動植物油系エステル又はその誘導体であることを特徴とする請求項１記載の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキ。
- 前記アルコールが動植物油系アルコール又はその誘導体であることを特徴とする請求項１記載の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルションインキ。
- インキが、印刷時に印刷機が使用される環境温度範囲の最高温度付近に維持されることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインキを使用した孔版印刷方法。
- 請求項４記載の孔版印刷方法において、更に印刷用紙を温めておくことを特徴とする孔版印刷方法。
- 請求項４又は５記載の孔版印刷方法において、紙へのインキ付着量が３．５〜５．５ｇ／ｍ ２ であることを特徴とする孔版印刷方法。
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