JP4705344B2 - シルクスクリーン印刷用インキおよびそれを用いる印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、インキを用いることによって、適切な基材（好ましくはペーパータイプ）上の複製物に、特定の感触（好ましくは特定の荒さ/きめ粗さ）を与えるために設計された、シルクスクリーン印刷用インキ、そしてそれを用いる印刷方法に関する。

シルクスクリーン印刷は、非常に細かいメッシュを有するファブリックから構成される枠組（フレームまたはふるいと言われる。）を使用する印刷方法であり、複製する像の範囲においてインキを透過させ、そして他の範囲おいては不透性とする。

フレームは、様々な大きさの鉄またはアルミニウムのフレームに、４〜７バールの張力で引き伸ばされた、得ようとする着色効果に基づくある程度の細かなメッシュを有する、ポリエステル、ナイロンまたはスチールの糸の網織物によって形成され、そして複製されるパターンの枠組を支える。シルクスクリーン印刷において通常用いられるフレームは、インキまたは用いられる塗料製品のタイプおよび基材上に放たれる量によって、１０〜１５０糸／ｃｍ^２ の範囲の横糸を有する。

フレームの調製は、リソグラフィッククレヨンを用いて、複製しようとするパターンをそれらの上に手動でトレーシングすることによって行われる。そして、トレースによって、横糸および縦糸の間に内在する層が接触される。次に、特定の接着剤を用いて、パターンに含まれない空間全てが閉じられる。それから、溶媒（アルコールまたはベンゼン）を用いて、クレヨンの厚いトレース全てを取り除き、ふさがれていた穴を暴露させる。フレームの調製は、機械的に、特に写真製版法的に行うこともできる。

印刷は手動であってもよく、また特定の器械を用いて行ってもよい。前者の場合は、ドクターブレードまたはドクターナイフといわれるスパチュラを用いて、適切なフレームの上に引き伸ばされたふるいから、インキを分配する。

ドクターブレードは、フレームの一方から他方へすべらせるときに実際に圧力がかかり、そして、印刷される基材に対する、網織物を通してのインキの通過が生じる。各パスにおいて堆積された乾燥インキの平均厚さは、５０〜１００μｍの間である。

シルクスクリーン印刷に用いられる機械類は、実質的に、１〜８色を一列にまたは円形コンベヤー上で回転させる、吸引圧を適用する表面仕上げおよび/または特別の接着剤を用いる表面仕上げ、そしてＴＲまたはＵＶランプまたは熱風ランプを用いる中間乾燥フードから構成される。このような乾燥装置はさらに、用いられる塗料製品のインキの重合に必要とされる長さの可動バンドまたはベルトを備えてもよく、またフレーム上で手動により行ってもよく、重ね合わせて乗せてもよい。これらの機械類はさらに、シートイン/シートアウト装置を備えてもよい。

シルクスクリーン印刷システムは一般に、ファブリックへの印刷、紙、アルミニウムまたはプラスチック材料の包装への印刷、道路標識の印刷、そして家具、登記および玩具の装飾に用いられる。

印刷インキは一般に、染色部およびバインディング部によって形成される。染色部は顔料および可溶性染料から構成され、ここで「顔料」はインキのバインダーにおける不溶性着色成分を意味し、「可溶性染料」はバインダー中に溶解する着色成分を意味する。また、バインダーは、ビヒクル、ビヒクル変性剤および溶媒から構成される。

インキの代表的な組成を表１に示す。

染料部は、インキの彩色特性を決定する。有機顔料は良好な透明度を特徴とする（カーボンブラック、半隠蔽性および隠蔽性の蛍光性顔料を除く）。

無機顔料は、透明なもの(紺青)または半隠蔽性のもの(カオリン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム)などの幾つかの色を除いて、高い隠蔽力性を有する。一方、可溶性染料は非常に高い透明性を特徴とする。

色の強さは、隠蔽性のまたは透明な粘性の白インキを用いて調節される。

印刷インキのバインディング部は、通常はビヒクル、変性剤および溶媒によって構成される。

ビヒクルは基本的に、物理化学の観点によるインキの基本的特徴を与える、天然樹脂または合成樹脂から構成される。

天然樹脂は、印刷インキの配合において少なからず重要である。しかしながら一般に、樹脂を合成型に置き換える傾向がある。

合成樹脂は、それ単独で用いることができ、または併せて混合して用いることができ、そして幾つかの事例では天然樹脂と混合して用いることもできる。これらは良好な適合性を有していなければならず、ここで「適合性」とは、２またはそれ以上の樹脂による、経時によって分離、沈殿または変色が生じない、均質でありそして安定な溶液を形成する可能性を意味する。

用いられるメイン樹脂は、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、炭化水素樹脂、ニトロセルロース樹脂、マレイン樹脂、メラミン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリレート樹脂またはポリウレタン樹脂のものである。

変性剤を使用して、インキに特定の特徴（例えば可塑性、可撓性、機械的平面耐性など）が与えられる。フタル酸、セバシン酸およびグリコール酸のエステルが一般に可塑剤として用いられる；ワックスに関しては、天然のもの（例えばカルバナワックスなど）または合成のもの（例えばポリエチレンなど）が用いられる；オイルに関しては、アマニ油、大豆油および桐油などを用いることができる；そしてナフテン、オクタン酸およびリノレン酸(linoresinic acids)のマンガン、亜鉛、コバルト、およびジルコニウム塩などがデシケーター(dessicator)として用いられる。

溶媒は、極めて重要な二重の機能を有する。１つは、印刷枠組(ふるいまたはフレーム)から基材への移動を可能とするのに必要な流動性を、インキに与えなければならない。そして、さらにインキ乾燥工程の移動相を構成しなければならない、すなわち、基材上へインキを塗布した時点において、浸透、乾燥または選択的濾過作用によって取り除かれる成分でなければならない。

材料の上に残るインキのフィルムは一定の厚さを有し、これは全ての事例において活版印刷およびリソグラフィック工程のものよりもかなり厚い；結果として、より良好な隠蔽力効果を達成できる。これは光および化学薬品に対する耐性が高い印刷物を得ることを可能とする。さらに、このシステムは、他の工程において必要とされる高い印圧を必要としない。

本発明の目的は、基材（好ましくはペーパータイプであるが、しかし限定するものではない）へのシルクスクリーン印刷用のインキであって、きめ粗さ/荒さの特定の感触、および厚さを複製物に付与することができるもの、を開発することである。

本発明は、より好ましくは、装飾壁コーティング向けに設計された製品に対する、カタログまたは公告リーフレットの紙基材上への、シルクスクリーン印刷用のインキに関するものであり、そして、色および装飾効果を複製すること（典型的には一般に売り出されるカタログなど）に加えて、壁基材上に設けられる最終修飾の感触（きめ粗さ、荒さ、厚さ）を、革新的な方法で複製することができる。

本発明の明白な利点は、色および装飾効果に加えて、装飾される壁表面に設けられる装飾製品の強いインパクトおよび効果的な応答性を評価することを可能にするという事実に結びつき、従って、色および設計された効果の、消費者の一部の選択を促進することができる。

この目的は、シルクスクリーン印刷インキの異なる成分の注意深い選択および正確な割合、特に、シルクスクリーン印刷インキの主成分への、適した粒径の無機フィラー（好ましくはシリカ）の添加を経て達成され、一旦壁基材に設けられる基礎の塗料製品の、きめ粗さおよび荒さの感触を、基材（好ましくはペーパータイプのもの）上へ印刷する、シルクスクリーン印刷インキを与えることを目的とする。

本発明の対象を形成する、シルクスクリーン印刷用のインキは、ビニルベースの、光沢のあるいはマットの、透明なまたは被覆型の、液体顔料または金属光沢のある顔料を含む着色顔料であり得る。このインキはさらに、蛍光性、リン光性、金属光沢性であってもよく、またはエンボス効果または肥厚効果を有していてもよい。

本発明によると、上記目的は、特に以下の請求項に定義される溶液によって達成される。

本発明は、純粋に非限定的な例として、好ましい実施態様例（装飾壁製品のカタログの調製）に関して詳細に記載される。

実施例１ カタログ「Antiche Terre Fiorentine 2」を複製するシルクスクリーン印刷用のインキ
必要とされる着色および装飾を活版印刷でプレ印刷されたカードから出発して、所望の効果（光沢またはマット）および荒さを与える目的で、とりわけ、異なる粒径の無機フィラー（好ましくは石英(シリカ)粉末）ベースを有するシルクスクリーン印刷インキを加えることによって、シルクスクリーン印刷工程を行った。こうしてインキの他の成分と混合して、壁表面の壁土に適した荒さの感触が得られる。

必要に応じて、インキの乾燥を遅延するように設計する、および/または塗布工程中の粘度を調節する、添加剤および/または溶媒を、用いることができる。

表２に、光沢効果が得られるシルクスクリーン印刷用のインキの配合を示す（全配合は、重量部で示されている）。

透明な光沢インキの成分として、例えばホルムアルデヒドが挙げられる。透明な光沢インキに含まれる溶媒は、イソブタン、メトキシプロパノール、メトキシプロピルアセテート、トルエン、エチルベンゼンおよびキシレンからなる群から選択することができる。バインダーは基本的にポリアクリレートからなる。

乾燥抑制剤の成分として、ジイソプロピルエーテル、メトキシプロパノール、炭素数１０以下の脂肪族炭化水素、ヒドロキシメチルペンタノン、ジイソヘプチルフタレートおよびジイソノニルフタレートなどが挙げられる。バインダーは基本的にポリアクリレートからなる。

本明細書中で用いられそして石英粉末として設計される無機フィラーは、実質的にシリカＳｉＯ_２で構成され、そして他の化合物（Ａｌ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３など）を少量（ほとんど不純物レベル）含んでいてもよい。

粘度を調節する溶媒の成分として、以下のものを挙げることができる：
− １-メチル-２-メトキシエチルアセテート：
− オイル１００由来のナフサ溶媒；
− １-メトキシ-２-プロパノール；および
− シクロヘキサノン。

マット効果が得られる配合を、表３に示す。

透明なマットインキの成分として、以下の溶媒が挙げられる：
− ジアセトンアルコール；
− １,２,４-トリメチルベンゼン；
− １-メチル-２-メトキシエチルアセテート；
− オイル１００由来の溶媒ナフサ；
− キシレン；
− メシチレン；および
− プロピルベンゼン。

バインダーは基本的にポリメチルメタクリレートからなる。

表２または表３の配合は、必要な色について活版で既に印刷された基材として機能するカードに塗布される。

上記目的において、ポリエステルファブリックまたはスチールから作成されたシルクスクリーン印刷フレームが用いられる。フレームのファブリックは、基材カード上に堆積させるインキのタイプに従って、細かなまたは濃密な(１０〜５０糸/ｃｍ^２)横糸を有しうる。特定の事例においては、好ましくは３２糸/ｃｍ^２〜１１０糸/ｃｍ^２の密度であることを特徴とする。

プレ印刷されたカードにインキ混合物を設けた後に、これを乾燥用のオーブン中に通過させる（光沢効果およびマット効果の両方とも）。オーブンの温度は、用いる乾燥抑制剤の量によって５０℃〜８０℃の範囲であってよく、そして乾燥時間は、１分〜２分３０秒の範囲であってよい。

所望の効果によって、上記手順を複数回繰り返してもよい。パス数を増やすことによって、異なる陰影の色、厚さおよび荒さを得ることができる。

実施例２ カタログ「Antiche Terre Fiorentine Iridescenti e Metallico Gold e Silver」を複製するシルクスクリーン印刷用のインキ
カタログを得る目的で、中性のカードを用いた。この目的で、既に記載したように、可能な限り実際のものに対応する、荒さおよびきめ粗さの触覚効果を達成する、着色および装飾(斑紋)を得ることができ、壁表面上に最終的に得られる装飾を複製することができる。

最初に、着色されていない中性のカードを、ベースを得るためにシルクスクリーン印刷した。

上記目的において、表４に示される配合を用いた（色は、使用する顔料によって異なるであろう)。

表４の配合を、真珠光沢ベースを広げそして印刷するのに用いた。この組成物を、第１印刷パスにおける第１フレームに広げた。第２パスにおいて、着色の影響を弱める第１の白い斑紋を印刷する組成物を使用することができる（表５）。次のパスでは（表６において複製される適切な配合）、着色において、より強力なそしてはっきりとした白い斑紋を、印刷することができる。第４のおよび最後の印刷パスは、金属光沢または真珠光沢効果、そして荒さの感触を、カード基材上に与えるであろう（表７に示すインキ）。

第４の印刷パスは、ＩＲランプを用いて素早く乾燥させる処理をしたカードを曝すことによって他から際立たせてもよく、そして５０℃〜８５℃の温度範囲においてオーブン中で最終乾燥させてもよい。

着色の影響を弱める、最も白い斑紋を印刷するように設計されたインキの配合を、以下に示す（表５）。

薄い色合いの色調において最も強い白い斑紋を印刷するように設計されたインキの配合を、以下の表６に示す。

真珠光沢効果（使用した特定の顔料による、薄い色合いの、６つの異なる色調）または金属光沢効果（金、銀など）を得ること、そして同時に装飾される壁の荒さおよび厚さの一般的な効果をカタログに与えることは、表７に示される配合により実現することができる。

シルクスクリーン印刷のこれらの４つのパスの終了時に、カードを最終乾燥用のオーブン中に通してもよい。オーブンの温度は、１分〜２分３０秒の時間において５０℃〜８３℃でありうる。

実施例３ カタログ「Antiche Terre Fiorentine Perlescenti」を複製するシルクスクリーン印刷用のインキ
この特定のカタログを得るために、プレ印刷していない中性のカードを用いた。

ベースを得るために、着色されていない中性のカードをシルクスクリーン印刷で印刷した。

この目的に対して、表８の一般的な配合を使用する（色は、６つのカタログ着色によって異なり、そしてこれらは配合において顔料を変えることによって得られる）。

設計された着色のベースを有するカードが得られるように、この配合物を、シルクスクリーン印刷の第１パス用の第１フレームの上に広げた。シルクスクリーン印刷の第２パスにおいて、着色における影響を弱める斑紋タイプの印刷のインキを設けて（表９）、次いで第３パスにおいて、真珠光沢/パール効果が与えられて、そして必要とされる荒さが供される（表１０）。最終パスで、設計された配合を用いて、着色において決められるより強い斑紋を印刷することができる（表１１）。

第４印刷パスはＩＲランプを用いて素早く乾燥させる処理をしたカードを曝すことによって、互いに分離してもよく、そして５０℃〜８５℃の範囲の温度のオーブン中で、最終乾燥させてもよい。

着色の影響を弱める斑紋を調製する、印刷インキの配合を、表９に示す。

使用した特定の顔料による、薄い色合いの６つの異なる色調における真珠光沢/パール効果は、表１０に示される配合のインキを用いて得ることができる。

この印刷工程において、異なる粒径の石英粉末を用いて、壁土を塗られた壁表面のように、一般的な荒さおよび厚さ効果を与えることができる。

強い斑紋および明確な着色を印刷するためのインキの配合を、表１１に示す。

中性のペースト中に含まれる溶媒として、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、炭素数８までの脂肪族炭化水素、およびアルキルベンゼンなどが挙げられる。中性のペースト中に含まれるバインダーとしては、基本的にはポリアクリレートで構成される。

色合いおよび設計される複製物の着色に従って顔料は変更される。

これらの４パスにおいて、シルクスクリーン印刷されたカードを、１分〜２分３０秒の最終乾燥におけるさらなる工程に供してもよい。

実施例４ カタログ「Ori e Argenti」を複製するシルクスクリーン印刷のインキ
必要とされる着色および装飾を活版印刷でプレ印刷したカードを出発物として、所望の着色および所望の荒さの両方の効果を複製する目的で設計されたインキを用いて、２つの明確な工程によりシルクスクリーン印刷を行った。

装飾「Ori e Argenti」は２つの変化形、ゴールド変化形およびシルバー変化形、がある。

ゴールド効果およびシルバー効果の両方のシルクスクリーン印刷の第１パスに用いられる配合を、表１２に示す。

インキ混合物中に含まれる、異なる粒径の石英粉末は、壁土および壁表面に特有の荒さの感触を提供する。インキの乾燥を遅らせるように設計でき、そして特に塗布時の粘度を設計できる、添加剤および溶媒を用いることもできる。

シルクスクリーン印刷の次の工程において、ゴールド変化形は、シルバー変化型と比べて違いがでてくる。ゴールド変化形の印刷用に設計された配合を表１３に示す。

シルバーの変化形は、金属光沢効果を有する顔料の選択のみを変えた（この場合は銀の金属効果を有する）、同じ配合を有する

このような事例においてもまた、２つの印刷パスの最後の時点で、５０℃〜８５℃の温度範囲で、１分〜２分３０秒の間、オーブン中でカードを最終乾燥させてもよい。

当然のことであるが、本発明の保護の範囲から離れることなく、本明細書中において実施例に例示説明されるような点において、用具および実施態様の詳細を、本発明の原理に対して何の限定なく、広範に変更することができる。

Claims (37)

1. ５０μｍ〜２００μｍの粒径の無機フィラーを含むシルクスクリーン印刷用インキであって、該インキを使用したシルクスクリーン印刷による複製物に凹凸を与えることを特徴とする、インキ。
2. 前記無機フィラーがシリカを含むことを特徴とする、請求項１記載のインキ。
3. 前記粒径が、７０μｍ〜１００μｍである、請求項１または２記載のインキ。
4. 前記無機フィラーが２５０μｍ未満の粒径を有することを特徴とする、請求項１または２記載のインキ。
5. 前記無機フィラーが１５０μｍ未満の粒径を有することを特徴とする、請求項１または２記載のインキ。
6. 前記無機フィラーが、インキ１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部の範囲の含有量で存在することを特徴とする、請求項１〜５いずれかに記載のインキ。
7. 前記無機フィラーが、インキ１００重量部に対して、０．０９〜１０重量部の範囲の含有量で存在することを特徴とする、請求項１〜５いずれかに記載のインキ。
8. 前記無機フィラーが、
   少なくとも１種のビヒクル、
   フタル酸、セバシン酸およびグリコール酸ならびにそれらの誘導体、アマニ油、大豆油、桐油、カルナウバワックス、ポリエチレンワックス、ならびに、ナフテン酸、オクタン酸およびリノレン酸のマンガン、亜鉛、コバルトおよびジルコニウム塩、ならびに、融合助剤からなる群から選択される、少なくとも１種の変性剤、および
   少なくとも１種の溶媒
   から構成されるバインディング部と接触することを特徴とする、請求項１〜５いずれかに記載のインキ。
9. 前記ビヒクルが、ビニル樹脂、アクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ニトロセルロース樹脂、マレイン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂およびアルキッド樹脂からなる群から選択されることを特徴とする、請求項８記載のインキ。
10. 前記ビヒクルがビニル樹脂によって構成されることを特徴とする、請求項９記載のインキ。
11. 前記ビヒクルがアクリレート樹脂によって構成されることを特徴とする、請求項９記載のインキ。
12. 前記変性剤がフタル酸のエステルから構成されることを特徴とする、請求項８記載のインキ。
13. 前記変性剤が融合助剤から構成されることを特徴とする、請求項８記載のインキ。
14. 前記溶媒が、水、炭素数１０までの脂肪族炭化水素、イソブタン、アルキルベンゼン、メトキシプロパノール、ヒドロキシメチルペンタノン、メトキシプロピルアセテート、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンおよびジイソプロピルエーテルからなる群から選択されることを特徴とする、請求項８記載のインキ。
15. 前記溶媒が水によって構成されることを特徴とする、請求項１４記載のインキ。
16. 前記溶媒がメトキシプロパノールによって構成されることを特徴とする、請求項１４記載のインキ。
17. 前記バインディング部が、ビニル樹脂、フタル酸および水によって構成されることを特徴とする、請求項８に記載のインキ。
18. 前記バインディング部が、アクリレート樹脂、融合助剤およびメトキシプロパノールによって構成されることを特徴とする、請求項８に記載のインキ。
19. 前記バインディング部が、インキ１００重量部に対して、９９．９〜５重量部の範囲の含有量で存在することを特徴とする、請求項８〜１８いずれかに記載のインキ。
20. 前記インキの使用によって得られる複製物が、５０μｍ〜２５０μｍの凹凸を有することを特徴とする、請求項１〜１９いずれかに記載のインキ。
21. 前記凹凸が２５０μｍ未満であることを特徴とする、請求項２０に記載のインキ。
22. 請求項１〜２１いずれかに記載のインキの使用を包含する、シルクスクリーン印刷方法。
23. 各印刷パスにおいて、平均の厚さを５０μｍ〜１００μｍとして、インキを印刷基材上に堆積させることを特徴とする、請求項２２記載のシルクスクリーン印刷方法。
24. 前記方法が、少なくとも２回の印刷パスを包含することを特徴とする、請求項２２または２３記載のシルクスクリーン印刷方法。
25. 前記方法が、２またはそれ以上および１０未満の回数の印刷パスを包含することを特徴とする、請求項２２〜２４いずれかに記載のシルクスクリーン印刷方法。
26. 前記方法が、５０μｍ〜２５０μｍの凹凸を、複製物に与えることを特徴とする、請求項２２〜２５いずれかに記載のシルクスクリーン印刷方法。
27. 前記方法が、２５０μｍ未満の凹凸を、複製物に与えることを特徴とする、請求項２２〜２６いずれかに記載のシルクスクリーン印刷方法。
28. 前記方法が、１５０μｍ未満の凹凸を、複製物に与えることを特徴とする、請求項２２〜２７いずれかに記載のシルクスクリーン印刷方法。
29. ２００μｍ〜９００μｍの厚みを、複製物に与えることを特徴とする、請求項２２〜２８いずれかに記載のシルクスクリーン印刷方法。
30. 前記方法が、８００μｍ未満の厚みを、複製物に与えることを特徴とする、請求項２２〜２９いずれかに記載のシルクスクリーン印刷方法。
31. 請求項１〜２１いずれかに記載のインキを使用して印刷されることを特徴とするリーフレット。
32. カード基材と、装飾用壁製品の印刷複製物とを含むリーフレットであって、該印刷複製物が、請求項１〜２１いずれかに記載のインキを使用して印刷されることを特徴とする、リーフレット。
33. カード基材と、装飾用壁製品の印刷複製物とを含むリーフレットであって、該印刷複製物が、請求項２３〜３０いずれかに記載の方法によって印刷されることを特徴とする、リーフレット。
34. カード基材と、装飾用壁製品の印刷複製物とを含むリーフレットであって、該印刷複製物が、顔料と無機フィラーとを含むシルクスクリーン印刷用インキによって印刷されたものであり、該無機フィラーが、インキ１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部の範囲の含有量で存在し、壁面に適用する装飾用壁製品の凹凸を該印刷複製物に与えることを特徴とする、リーフレット。
35. 前記印刷複製物の凹凸が５０〜２５０μｍであることを特徴とする、請求項３４記載のリーフレット。
36. 前記無機フィラーがシリカを含むことを特徴とする、請求項３４または３５記載のリーフレット。
37. カード基材と、装飾用壁製品の印刷複製物とを含むリーフレットの製造における、請求項１〜２１いずれかに記載のインキの使用であって、該印刷複製物が、壁面に適用する装飾用壁製品の凹凸を有することを特徴とする、使用。