JP3923349B2 - 感圧複写紙用減感インキ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感圧複写紙用減感インキに関するものであり、さらに詳しくは、印刷作業性に優れ、ミスティングの発生を防止した感圧複写紙用減感インキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
感圧複写紙は、カーボンレスペーパーとも呼ばれ、既に実用となって久しい。これは、通常、電子供与性無色染料の溶液を内蔵するマイクロカプセルを塗工した上用紙と電子吸引性顕色剤を塗工した下用紙とからなり、圧力により上用紙のマイクロカプセル中の無色染料が放出され、下用紙上の顕色剤と反応して発色し可視複写像が形成される。さらに、上用紙と下用紙の役割を兼ねた形の中用紙を両者の間へ挿入することにより、より多くの複写画像を得ることができる。また、支持体の一方の面へ無色染料溶液内蔵マイクロカプセルの層と顕色剤からなる層を積層塗工すれば、一枚の紙でも感圧発色を得ることができる。このように、感圧複写紙において、電子供与性の無色染料と電子吸引性の顕色剤とを反応させるのは基本的な要素であって、従来多くの提案がなされてきた。
【０００３】
無色染料としては、クリスタルバイオレットラクトンで代表されるトリフェニルメタン型ラクトン染料やキサンテンフタリド型ラクトン染料などが有名であり、顕色剤としては、酸性白土などで代表される活性クレー類、パラオクチルフェノールあるいはパラフェニルフェノールなどで代表される置換フェノールとホルムアルデヒドなどのアルデヒドとのノボラック型重縮合樹脂類、もしくは３，５−ジ−α−メチルベンジルサリチル酸亜鉛塩で代表される芳香族カルボン酸金属塩類などが実用可能なレベルのものとして有名である。
【０００４】
感圧複写紙用減感インキは、上記のような顕色剤塗工層、すなわち顕色層の発色不要箇所へ使用して発色不能にする目的で使用されてきたものである。減感インキは、感圧複写紙を発色不能にするための減感剤、それを分散させるビヒクルを主成分として製造される。
【０００５】
減感インキを顕色面へ実際に適用するためには、繰り返し作業精度の向上(見当合わせの向上)、適用面の面質向上、付着量精度の向上、帳票デザインの多様化、作業効率の向上などの目的で、各種印刷方式（フレキソ、グラビア印刷、活版印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷など）に適するように種々の助剤が添加される。
【０００６】
数ある印刷方式の中で、印刷速度が速く生産性に優れるという点からオフセット印刷が広く用いられている。これは、一般にはＰＳ版というアルミ版を用いて行われる方法である。このＰＳ版にはアルミ板上に感光性樹脂が塗工されており、予め印刷原稿が記されたフィルムを通して露光、現像することによりＰＳ版上に原稿が再現される。
【０００７】
ＰＳ版の疎水部分には減感インキが付着、ブランケットを通して紙へ転写されることで印刷物が作成され、それとは逆にＰＳ版の親水性部分には水が付着し、印刷時の汚れなどを防ぐ働きがある。
【０００８】
このようなＰＳ版を用いたオフセット印刷では、高速印刷が可能であるが、高速化に伴って、ミスティングの発生が大きな問題となっている。
【０００９】
減感インキは、通常、減感剤、顔料、有機溶剤、樹脂などを主成分として構成される。このうち、顔料は、印刷に適した粘性を減感インキに付与するために添加される。
【００１０】
高速印刷時におけるミスティングが発生する原因は、減感インキ中の樹脂、溶剤が多すぎるためにインキの曳糸性が増し、高速で回転するローラー間で減感インキ膜が裂かれることによるもので、減感インキの飛散現象である。従来は、減感インキ中に添加する樹脂の種類、量について検討が行われていたが未だ不十分であった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、印刷作業性に優れ、ミスティングの発生を防止した感圧複写紙用減感インキを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記に鑑み鋭意検討した結果、本発明の感圧複写紙用減感インキを発明するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の感圧複写紙用減感インキは、顔料、減感剤、有機溶剤、樹脂を必須成分とする感圧複写紙用減感インキにおいて、該減感インキが、該顔料として、二酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムから選ばれる１種以上の、１４０〜３００ｍｌ／１００ｇの吸油量を有する白色顔料と、二酸化チタンとを該減感インキに対して３〜１０質量％含有してなり、かつタック値３〜７、粘度１００〜１４０ｄＰａｓ（２０℃）であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明において、白色顔料は、平均粒子径４．０μｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の感圧複写紙用減感剤インキについて、詳細に説明する。
本発明は、感圧複写紙の発色を防ぐために用いられる印刷作業性に優れ、ミスティングの発生を防止した感圧複写紙用減感インキに係わるものである。
【００１７】
本発明の感圧複写紙用減感インキを用いた高速印刷において、ミスティングの発生する原因として、該減感インキのタック値と粘度が大きな影響を及ぼすことを本発明者は見いだした。
【００１８】
本発明における感圧複写紙用減感インキのタック値が３〜７の範囲にあれば、高速印刷におけるミスティングの発生を防止でき、該タック値に対応して、該減感インキの粘度が１００〜１４０ｄＰａｓの範囲内に入るものである。
【００１９】
ここで、感圧複写紙用減感インキのタック値が３未満であれば、該減感インキの粘度も１００ｄＰａｓ未満となり、高速印刷時に該減感インキの付着量が足りず、印刷不良を起こすとともにミスティングの発生を引き起こすことになる。
【００２０】
一方、感圧複写紙用減感インキのタック値が７を超えて大きいと、該減感インキの高いタック性のために高速印刷における印刷不良を起こすことになる。このため、ミスティングの発生をみるべくもない状態になる。
【００２１】
本発明における感圧複写紙用減感インキのタック値および粘度について、所定の範囲内にするには、該減感インキに配合される顔料のうち、１４０〜３００ｍｌ／１００ｇの吸油量を有する白色顔料を該減感インキに対して３〜１０質量％含有させることによって調整でき、該白色顔料の含有量を１０質量％に近づけるほど該タック値および粘度も本発明における範囲内の上限に近づく。
【００２２】
ここで、白色顔料の含有量が３質量％未満であれば、減感インキのタック値および粘度も低い値を示し、この減感インキを用いて高速印刷した場合には、ミスティングの発生を防止することができない。
【００２３】
一方、白色顔料の含有量が１０質量％を超えて多い場合、減感インキのタック値および粘度が本発明の範囲外となり、減感インキの粘度が高くなり過ぎ、減感インキ化が不可能になる。あるいは減感インキ化ができたとしても印刷を行ってみるとインキが練りローラー上で良好に分散されない、あるいはインキ壺から練りローラーまで移動していかないという現象が起こり、インキ付着量が低下し良好な印刷物を得ることができなくなってしまう。
【００２４】
また、本発明に用いられる白色顔料の吸油量については、吸油量が１４０〜３００ｍｌ／１００ｇと規定するものであるが、吸油量が１４０ｍｌ／１００ｇを下回ると、白色顔料中に取り込まれる溶剤の量が少ないために、良好な耐刷性を得ることができない。また、減感インキに自由に存在している溶剤の量が多いために、練りローラー上で減感インキが練られるときにローラー間で減感インキが裂け、その時に霧状に減感インキが飛散するミスティングと呼ばれる現象が発生し、これは、印刷作業者の健康に悪影響を及ぼし、好ましくない。
【００２５】
また、吸油量が３００ｍｌ／１００ｇを上回ると、白色顔料中に取り込まれる溶剤の量が多くなり過ぎ、減感インキの流動性が大幅に低下してしまう。減感インキの流動性が低下すると、インキ壺からローラー上まで減感インキが移動しにくくなるインキの壺枯れという問題を引き起こし、インキ付着量が低下していってしまい、良好な印刷物を得ることができなくなってしまう。
【００２６】
本発明において、感圧複写紙用減感インキのタック値は、印刷機、例えばフォーム印刷機を用いた高速印刷において、一定量の該減感インキを印刷ロールから被印刷面に転移させる際に、回転する印刷ロールと被印刷面との間の粘着バランスである。
【００２７】
本発明における感圧複写紙用減感インキのタック値の測定に当たっては、例えば、東洋精機社製の「インコメーター」を用い、金属ロールとゴムロール間に減感インキを適量のせて一定回転させた際に、ロールにかかる力を測定することによって得られる値であり、単位はない。
【００２８】
本発明に用いられる白色顔料の吸油量については、ＪＩＳ Ｋ５１０１に定められた方法により測定したときの吸油量である。
【００２９】
本発明において、所定の吸油量を有する白色顔料としては、二酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムから選ばれる１種以上であることが好ましく、中でも二酸化ケイ素であることがより好ましい。
【００３０】
さらに、本発明に用いられる白色顔料の平均粒子径については、小さいほど本発明の感圧複写紙用減感インキの均一化を図ることができるとともに、印刷版の耐刷性に寄与することができ、より好ましくは平均粒子径４μｍ以下である。
【００３１】
本発明において、感圧複写紙に減感印刷を行う場合、インキ付着量を増加させるに従って発色は阻害される方向である。しかし、インキ付着量が増加しすぎると、印刷工程において乾燥不良が発生し、そのためにガイドロール汚れという汚れが発生し、良好な印刷物を得ることができなくなってしまう。
【００３２】
また、感圧複写紙は、連続帳票用紙として使用されるために、ファンホールド加工と呼ばれる加工がなされる。これは、印刷、スリッター加工を終えた後に印刷物を連続的に折っていく加工のことであるが、乾燥不良が起きるとインキが逆側に転写してしまうセットオフ不良という問題が発生する。そのため、減感インキ付着量の範囲というのは発色をきちんと阻害でき、かつ乾燥不良が起きない程度の量でなくてはならない。一般に、この時の減感インキ付着量は、約１．０〜３．０ｇ/ｍ²の範囲であり、この時の減感インキ膜厚は約５μｍ程度であると推測される。そのため、インキ中に含まれる白色顔料の平均粒子径を４μｍ以下に収めることにより、印刷面の面質向上に繋がることから好ましい態様といえる。
【００３３】
本発明において、感圧複写紙用減感インキを構成する減感剤は、電子供与性のプロトン受容性の無色の有機化合物、いわゆる発色剤と電子受容性またはプロトン放出性の固体酸いわゆる顕色剤と接触させることによる発色させる反応を減少させるかまたは消滅させる機能を有するものである。減感剤については、米国特許２７７７７８０号明細書、特公昭４４−２７２５５号、同４５−２１４４８号、同４６−２２６５１号、同４６−２９５４６号、特開昭７−３２９１５号、特公昭４７−３８２０１号、同４８−４０５０号などの各公報に詳述されているが、例えば、次のごとき具体例を挙げることができる。ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタドデシルアンモニウムクロライドなどの４級アンモニウム塩、ドデシルアミンなどの分子量の大きいアミン：２，４，４−トリメチル−２−オキサゾリンなどの置換オキサゾリン：キシレンジアミン、Ｎ−アミノプロピルピペレジンなどの分子中に環状構造を有するジアミンもしくはポリアミン誘導体とアルキレンオキサイドとの反応物：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エチレングリコールポリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、グルタミン酸−ｒ−アルキルエステル残基を有する重合体、スピロアセタール系ジアミン、Ｎ−（アミノアルキル）−ラクタム類、アミン類のグリシジルエーテル付加物などがある。
【００３４】
ビヒクルは、顔料を分散させインキに流動性を与え印刷時に顔料などを固着させる役目をするものであり、通常、溶剤および／または樹脂よりなり、植物油、鉱油、クッキングした亜麻仁油やアルキッド樹脂、マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ビニル樹脂、ケトン樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などが用いられる。また、一般の紫外線硬化型ビヒクルから選んで用いると紫外線硬化型減感インキが作られる。紫外線硬化型ビヒクルとしては、不飽和結合を持った化合物、すなわち通常はエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリセリンやトリメチロールプロパンなどの多価アルコールとアクリル酸やメタクリル酸とのエステル類、各種グリシジルエーテルの末端エポキシアクリレート、メタクリレート、これらのモノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー（プレポリマー）、が主に用いられ、フィルム形成能力を与えるために不飽和アルキッド樹脂、不乾性油、油変性アルキッド樹脂、アリールスルホンアミド・ホルマリン樹脂、エポキシ樹脂、尿素・ホルマリン樹脂、ジアリールフタレート樹脂などを加えることもある。添加剤としては光開始剤、連鎖移動剤、安定剤、流動性改良剤、ワックス剤、などを加えることができる。
【００３５】
有機溶剤としては、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、ベンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、エタノール、メタノール、プロパノール、パラフィン系高沸点溶剤、パラフィン系低低沸点溶剤、亜麻仁油、桐油、大豆油、綿実油などが使用できる。
【００３６】
減感インキ中に紫外線硬化型インキビヒクルを応用すれば、紫外線硬化型減感インキとなすことができ、特に活版やオフセット印刷においてインキ乾燥の促進、印刷のスピードアップ、インキ未乾燥の防止などの効果を達成することができる。
【００３７】
顔料は主に減感インキ粘度を調整したり、印刷部分に不透明性、隠蔽性を与えるために添加され、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、タルク、カオリン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、ベントナイトなどの無機顔料、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリスチレンなどの有機顔料が挙げられるが、白色性、隠蔽性から酸化チタンを用いることが好ましい。また、この酸化チタンは、ルチル型、アナタース型のどちらでも使用できる。
【００３８】
添加剤としては、必要に応じて乾燥剤、沈降防止剤、酸化防止剤やパラフィンワックス、カルバナワックス類を使用しても良い。
【００３９】
【実施例】
次に、本発明の感圧複写紙用減感インキを使用し、印刷した場合のミスティング、印刷作業性について、以下の参考例および比較例に示す。また、実施例において示す「部」および「％」は、特に明示しない限り、質量部および質量％を示す。なお、本発明は、参考例に限定されるものではない。
【００４０】
参考例および比較例に先立って、作製した感圧複写紙用減感インキの各特性を下記の方法により測定した。
＜タック値＞
タック値は、東洋精機社製の「インコメーター」を用い、金属ロールとゴムロール間に減感インキを適量のせて一定回転させた際に、ロールにかかる力を測定することによって得られる値であり、この値が大きくなると粘着性が高くなるということを示す。
【００４１】
＜吸油量＞
白色顔料の吸油量については、ＪＩＳ Ｋ５１０１に定められた方法により測定したときの吸油量であるが、参考例ではメーカーの表示する値を用いた。単位はｍｌ／１００ｇである。
【００４２】
＜粘度＞
東洋精機社製、Ｌ型粘度計を使用して測定した。単位はｄＰａｓである。
【００４３】
また、参考例および比較例による感圧複写紙用減感インキを使用して印刷を行ったときの種々条件について、以下に示す。
＜印刷速度＞
１５０ｍ／ｍｉｎ
＜印刷に使用した用紙＞
三菱ＮＣＲ紙スーパーＮ４０下用紙 三菱製紙株式会社製
＜給湿液＞
５％ＩＰＡ−０．２％ＳＥＶＥＮＳＴＡＲ（大日精化社製）の混合液
＜使用刷版＞
ＦＮＳ−Ａ ０．２４ｍｍ（富士写真フィルム社製）
＜印刷機＞
フォーム印刷機；ＭＶＦ−１８Ｄ（株式会社ミヤコシ製）
【００４４】
また、感圧複写紙用減感インキを印刷したとき、ミスティングおよび印刷作業性の評価方法について、以下に示す。
【００４５】
＜ミスティング＞
下記の条件にて、ロールより約５ｃｍ離したところに透明なフィルムを貼り、飛散するミスティングの量を目視で判断した。ここでミスティングが発生しないものを◎、ミスティングが発生したが極めてわずかであるものを○、発生したが許容範囲のものを△、多く発生したものを×とした。許容範囲は△である。
・インキ呼び出し時間：１５０秒間
・練りロール速度：３５０ｒｐｍ
・インキ壺の開度：５
・インキ壺のツメ開度：４５
・測定時間：５分間
【００４６】
＜印刷作業性＞
上記の条件で印刷中に減感インキの壺枯れなどが発生しないときには○、発生したときには×とした。許容範囲は○である。
【００４７】
参考例１
下記配合により、参考例１の感圧複写紙用減感インキを作製した。
減感剤：ポリオキシアルキレンプロピレンジアミン ５０部
樹脂：ロジン変性フェノール樹脂 ２０部
顔料：二酸化チタン ２４部
白色顔料：非晶質シリカ（水沢化学工業社製；ミズカシルＰ−７８Ａ） ６部
なお、使用した白色顔料は平均粒子径３．０μｍであり、吸油量２４６ｍｌ／１００ｇである。感圧複写紙用減感インキの作製に当たっては、まず、減感剤に樹脂を溶解した後、二酸化チタン、非晶質シリカを加えて３本練りロールにより練り混み、減感インキ化して、参考例１の感圧複写紙用減感インキを得た。
【００４８】
参考例２〜６および比較例１〜３
参考例１で用いた白色顔料を、表１に掲げる白色顔料に代えた以外は参考例１と同様にして参考例２〜６および比較例１〜３の感圧複写紙用減感インキを作製した。なお、使用した白色顔料の平均粒子径および吸油量についても、併せて表１に掲げた。
【００４９】
参考例７〜８および比較例４〜５
参考例１の二酸化チタン（顔料）および非晶質シリカ（白色顔料）の含有量を、表１に掲げる含有量に代えた以外は参考例１と同様にして参考例７〜８および比較例４〜５の感圧複写紙用減感インキを作製した。
【００５０】
上記参考例１〜８および比較例１〜５により作製した感圧複写紙用減感インキを用い、上述した測定方法により、タック値および粘度を測定し、さらに印刷機にて印刷し、上述した評価方法により評価を行い、その結果を表１に示した。
【００５１】
【表１】

【００５２】
評価：
上記参考例および比較例から明らかなように、本発明における白色顔料の吸油量が１４０〜３００ｍｌ／１００ｇの範囲内にあり、かつ感圧複写紙用減感インキ中に二酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムから選ばれる１種以上の、１４０〜３００ｍｌ／１００ｇの吸油量を有する白色顔料が３〜１０質量％にある時には、感圧複写紙用減感インキのタック値と粘度が規定する範囲内になるように調整でき、これを用いて印刷した場合には、ミスティングの発生を防止できるとともに、印刷作業性も良好な結果を示した。一方、白色顔料の吸油量の高い比較例３および白色顔料の含有量の多い比較例５の感圧複写紙用減感インキでは、該減感インキのタック値および粘度が高いために印刷不良を起こし、ミスティングの発生をみるまでもなかった。また、白色顔料の吸油量の少ない比較例１および比較例２、白色顔料の含有量の少ない比較例４の感圧複写紙用減感インキでは、タック値および粘度が規定範囲からはずれて低い値を示
し、その結果、ミスティングの発生が甚だしい状態を示した。
【００５３】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明の感圧複写紙用減感インキは、該減感インキのタック値と粘度を規定し、これを調整する顔料中の特定な白色顔料を用いることによって、高速印刷における印刷作業性に優れ、ミスティング現象の発生を防止することができる。

Claims (2)

1. 顔料、減感剤、有機溶剤、樹脂を必須成分とする感圧複写紙用減感インキにおいて、該減感インキが、該顔料として、二酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムから選ばれる１種以上の、１４０〜３００ｍｌ／１００ｇの吸油量を有する白色顔料を該減感インキに対して３〜１０質量％と、二酸化チタンとを含有してなり、かつタック値３〜７、粘度１００〜１４０ｄＰａｓ（２０℃）であることを特徴とする感圧複写紙用減感インキ。
2. 白色顔料が、平均粒子径４．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の感圧複写紙用減感インキ。