JP5028963B2 - 平版印刷用湿し水濃縮組成物 - Google Patents

Description

本発明は、平版印刷用湿し水濃縮組成物に関し、更に詳しくは平版オフセット印刷で用いられる湿し水に関するものである。

平版印刷版を用いたオフセット印刷法は、水と油が本質的に混じり合わない性質を利用した印刷方式であり、印刷版面は水を受容してインキを反発する部分と、水を反発しインキを受容する部分からなる。前者が非画線で、後者が画線部である。
印刷時には、版面にその非画線部を湿らせてインキが付着しないように、湿し水とよばれる水が供給される。湿し水はリン酸等を含有するが、一般に濃縮された形で提供され、印刷する際には水で濃度に希釈して使用される。希釈する前の液を本明細書では湿し水濃縮組成物と呼ぶ。
平版オフセット印刷方式では、版面に湿し水を与え過ぎるとインキも乳化され、それが過剰になると、インキを供給するローラー上にインキが堆積して転移不良になるいわゆる過乳化が発生する。一方、湿し水が少なすぎると非画線部にインキが付着し汚れの原因となる。

このインキと湿し水とのバランスを保つため、従来から湿し水にはイソプロピルアルコール（以下ＩＰＡと呼ぶ）が添加されることが一般的である。更に各種親水性物質として例えばアラビアゴム、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、版表面酸化物を除去する整面剤としてリン酸、重クロム酸アンモニウム、硝酸、及びクエン酸等が添加されている。その他に、各種添加物を溶解させるため有機溶剤などが添加されている。
ここでＩＰＡを添加する効果としては、印刷版面の親水性非画線部への濡れが良好になる事と、湿し水の粘度を上げて給水装置から版面への湿し水の供給を滑らかにする等が挙げられる。

しかし、ＩＰＡは危険物第４類アルコール類に該当し、使用に際しては火気に細心の注意を払う必要がある。又、有機溶剤予防規則第２種有機溶剤に該当し、水溶液中の濃度は５質量％以下で管理するように規制されている。湿し水中には通常５〜２０質量％程度の濃度で添加して使用することから、局所排気装置等を講ずる必要があるなどの問題があった。

このため、近年ＩＰＡを全く用いないか、用いても湿し水中濃度が５質量％以下であるような湿し水ないしは湿し水組成物が提案されてきた。例えばＩＰＡの代替化合物として他の有機溶剤等を添加したものとして、特許文献１〜１０を挙げることが出来る。

又、アルコール類のエチレンオキサイド乃至はプロピレンオキサイド付加体の界面活性剤を添加することも提案されている。例えば特許文献９及び１１〜２３においては、１価や２価のアルコールまたは３価以上の多価アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加した界面活性剤を添加した湿し水ないし湿し水組成物が提案されている。

しかし、これらの界面活性剤を使用する場合には、その浸透性が高いことにより平版印刷用版材の画線部を侵食し、印刷中に画線部が脱落して印刷物品質を低下させる問題（版トレと呼ばれる）が発生しやすい。
特に近年赤外線を放射する固体レーザーまたは半導体レーザーを用いてコンピュータ等のデジタルデータから版面に印刷すべき画像を直接記録して製版する、いわゆるＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｏ Ｐｌａｔｅ）用印刷版においてはその傾向が顕著である。

また、近年のオフセット印刷では印刷紙の低級化、再生紙の利用が急増している状況であり、ＩＰＡ等のアルコールを使用しない印刷条件下ではインキの着肉性（網点等の着き）が悪い、印刷紙面が汚れ易い等の問題がある。このような状況下では、湿し水はインキ中に湿し水量が少なくても印刷紙面が汚れにくく、且つ湿し水がインキ中に多く入っても過剰乳化しないことが求められている。

特開昭５２−４３０１号公報 特開昭５７−１７９２号公報 特開昭５７−１９９６９号公報 特開平３−９０３８９号公報 特開平４−１０９１号公報 特開平２−４８９９６号公報 特開平２−２６９０９４号公報 特開平５−９２６７７号公報 特開平５−２２１１７９号公報 特開２００６−５１６３１号公報 特開昭５１−７２５０７号公報 特開平２−２５５３８６号公報 特開平３−６３１８８号公報 特開平３−１５５９９１号公報 特開平５−２２１１８０号公報 特開平８−３３７０７３号公報 特開平１０−１８１２３４号公報 特開平１１−９９７６６号公報 特開１９９９−５３７６号公報 特開２０００−９４８５４号公報 特開２００１−１３８６５９号公報 特開２００１−１８０１４６号公報 特開平８−１３２７５３号公報

本発明の課題は、印刷作業を行うにあたり、印刷版面の親水性非画線部への濡れ性が良好となる等、ＩＰＡを添加した際と同様な効果が得られ、インキの過剰乳化や給水ローラー汚れを防止することができ、画線部が湿し水により侵食されやすいＣＴＰ用印刷版においても印刷中に画線部が脱落する等の印刷物品質上の問題が起こらない平版印刷用湿し水濃縮組成物を提供することである。

発明者らは上記課題を達成するため、従来の湿し水濃縮組成物の成分が持つ欠点がなく、環境上安全でかつ湿し水濃縮組成物の成分として適した化合物について研究を重ねた結果、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールを含有する湿し水濃縮組成物を用いることにより、前記の課題が解決されることを見出した。
また下記一般式（１）で表される化合物をさらに添加することにより、前記課題が良好に解決されることがわかった。

一般式（１）において、Ｒ^１は水素原子、又は炭素原子１〜４のアルキル基を表し、ｍは１〜３の整数を表す。

また下記一般式（２）で表される化合物をさらに添加することにより、湿し水としてより優れた性能を得ることができる。

式（２）において、Ｒ^２は互いに独立して、水素原子、−ＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、又は−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３を表す。

本発明の平版印刷用湿し水濃縮組成物は、ＩＰＡを含有する湿し水濃縮組成物のような労働安全衛生上の問題を生じさせる事なく、液安定性に優れた湿し水組成物であり、印刷適性に優れ、ＣＴＰ版の画線部に対する侵食性のない湿し水濃縮組成物である。

本発明の湿し水濃縮組成物は２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールを含有し、その含有量は湿し水濃縮組成物全質量に対して、合計で１〜１５質量％が適当であり、好ましくは１〜１０質量％である。
１質量％より少ないと動的表面張力が高くなり湿し水の印刷適性の範囲が狭くなる。
一方、その含有量が１５質量％を超えると湿し水濃縮組成物の液が均一に混合せず、液保存安定性が悪くなる。また、インキ中に湿し水が入りやすくなり、過剰乳化等を起こす原因となりやすい。

また、本発明の平版印刷用湿し水濃縮組成物は、下記一般式（１）で示される少なくとも１種類の化合物を含有することが好ましい。

一般式（１）において、Ｒ１は水素原子、又は炭素原子１〜４のアルキル基を表し、ｍは１〜３の整数を表す。

上記一般式（１）で示される化合物の具体例として、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノt-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノt-ブチルエーテル等の有機溶剤が挙げられる。 これらの化合物の中でより好ましくはプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノt-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノt-ブチルエーテル等が挙げられる。
これらの化合物は単独でも２種類以上を併用してもよい。濃度は湿し水濃縮組成物全質量に対して、合計で１０〜７０質量％が好ましく、より好ましくは２０〜６０質量％である。

本発明の平版印刷用湿し水濃縮組成物は、更に下記一般式（２）で示される化合物を少なくとも１種類、０．１％〜５質量％含有することがより好ましい。

一般式（２）において、Ｒ^２は互いに独立して、水素原子、−ＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、又は−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３を表す。
一般式（２）で示される化合物の具体例としてはヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）、メチルセルロース（ＳＭ）等のセルロース誘導体が挙げられる。

上記一般式（２）で示されるセルロース誘導体で好ましく使用されるものとして、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）が挙げられる。
これらの化合物の含有率は、湿し水濃縮組成物全質量に対して０．１〜５質量％が適当であり、好ましくは０．３〜２質量％である。
０．１質量％より少ないと湿し水の粘度が低くなり、インキローラー上での水上がりが悪くなる。一方、その含有量が５質量％を超えると湿し水の粘度が高くなり、インキローラー上での湿し水が供給過多になりインキが過剰に乳化して堆積することにより転移不良となりやすい。

更に、本発明の平版印刷用湿し水濃縮組成物には、印刷版面の非画線部であるアルミ基板表面に対するちり状の過剰乳化インキの付着防止や、紙からの溶出物などによる異物の付着を防止することを目的に水溶性の有機酸や無機酸を添加してもよい。
前記の有機酸として、例えばコハク酸、クエン酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸、グリコール酸、グルコン酸、シュウ酸、マロン酸、レブリン酸、フイチン酸、有機ホスホン酸等が挙げられる。
また前記の無機酸として、例えばリン酸、ピロリン酸及びポリリン酸に代表される縮合リン酸の他、硝酸、硫酸などが挙げられる。
これら化合物の平版印刷用湿し水濃縮組成物中での含有量は０．１〜５質量％が好ましく、より好ましくは０．１〜２質量％の範囲で用いることができる。

更に、本発明の平版印刷用湿し水濃縮組成物には、湿し水として使用する水道水等の水や、インキや紙からの溶出物によるＰＨの変動を防止することを目的として水溶性の有機酸や無機酸の塩類を添加しても良い。
前記の有機酸として、例えばコハク酸、クエン酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸、グルコン酸、ヒドロキシ酢酸、シュウ酸、マロン酸、レブリン酸、フイチン酸、有機ホスホン酸等が挙げられる。
また前記の無機酸として、例えばリン酸、硝酸、硫酸などが挙げられる。
前記の有機酸及び無機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、あるいはアンモニウム塩、有機アミン酸なども用いることができる。
これら化合物の平版印刷用湿し水濃縮組成物全量中での含有量は０．１〜５質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜３質量％の範囲で用いられる。

本発明の平版印刷用湿し水濃縮組成物には、キレート化合物を添加しても良い。キレート化合物は水道水や井戸水に含まれる炭酸カルシウムが印刷機上のローラーに堆積することを防止し、印刷適性や印刷物品質を安定させる効果がある。
キレート化合物は濃縮湿し水中に安定に存在し、印刷適性を阻害しないものが選ばれる。平版印刷用湿し水濃縮組成物中での含有量は５質量％以下が適当である。
好ましく用いられるキレート化合物としては、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ニトリロトリ酢酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）などやこれらのナトリウム塩類、カリウム塩類、および有機アミン塩類などを挙げることが出来る。

この他、本発明では印刷機の湿し水循環装置において湿し水が泡立つことを防止するため、シリコン系消泡剤及びまたはフッ素系消泡剤が好ましく使用される。これら消泡剤としては乳化分散型及び可溶化型などいずれも使用できる。これら化合物の平版印刷用湿し水濃縮組成物中での含有量は０．１〜０．５質量％程度である。

又、本発明では印刷機の湿し水循環装置において長期間使用する際の水の腐敗を防止するための防腐剤として、イミダゾール誘導体、４−イソチアゾリン−３−オン誘導体、ベンズトリアゾール誘導体、アミジンまたはグアジニンの誘導体、４級アンモニウム塩類、ピリジンまたはキノリンの誘導体、ダイアジンまたはトリアゾールの誘導体、オキサゾールまたはオキサジンの誘導体、ブロモニトロアルコール類などを使用してもよい。
防腐剤の好ましい添加量は、細菌、カビ、酵母などに対して安定に効力を発揮する量であって、細菌、カビ、酵母の種類によっても異なるが、これら化合物の平版印刷用湿し水濃縮組成物中での含有量は４質量％以下の範囲が好ましく、また種々の細菌、カビ、酵母に対して効力のあるような２種以上の防腐剤を併用することが好ましい。

本発明の平版印刷版用湿し水濃縮組成物は水道水や井戸水などの水で１０〜１００倍に希釈して平版印刷機に供給され、使用される。

本発明を実施例にて更に詳細に説明するが、これら実施例に限定されるものではない。尚％は特に指定のない限り質量％を示す。

実施例（４種類）及び比較例（３種類）の湿し水濃縮組成物の配合を表１に示す。
表１において、メトローズ６０ＳＨ−５０は信越化学株式会社製のヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）であり、これは一般式（２）において、Ｒ^２＝水素原子、又は−ＣＨ３、又は−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３である化合物である。
ＨＰＣ−Ｌは日本曹達株式会社製のヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）であり、一般式（２）において、Ｒ^２＝水素原子、又は−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３である化合物である。
表１において、成分名の後に（１）と記載されたものは前記の一般式（１）の化合物であり、（２）と記載されたものは前記の一般式（２）の化合物である。
表１において、数値の単位はグラムであり、表１の組成以外の残部として水を加えてそれぞれの全量を１０００ｍｌとした。

表１に示す実施例及び比較例の湿し水濃縮組成物のそれぞれを水で５０倍に希釈（濃度２.０％）し、以下に示す（ａ）、及び（ｂ）のテストを実施した。それらの結果を表２に示す。

（ａ）湿し水濃縮液の保存安定性テスト
湿し水濃縮液を１０ｍｌのガラスサンプル瓶に入れ、４０℃の恒温装置に約１ヶ月放置し、液の保存安定性を確認する。
○・・・変化なし。
△・・・白濁し、層分離する。
×・・・成分が分離し、沈殿物が発生する。

（ｂ）プレート侵食性テスト
５０％網点とベタの画線のあるＣＴＰ版（ＴＰ−Ｗ；コダックポリクロームグラフィックス（株）製）を作成し、各湿し水に５時間浸漬させ、画線部に侵食がみられるか確認を行った。
○・・・画線部侵食性なし。
△・・・液界面に侵食性が見られる。
×・・・５０％網点が侵食され、画線部が取れる。

更に実施例１〜４および比較例１〜３の湿し水濃縮組成物を用いて、以下に示す印刷テスト（ｃ）〜（ｆ）を実施した。印刷条件は以下の通りである。結果を表２に示す。
印刷機：ローランド−７０４（ディック・マンローランド社製）。
印刷速度：１０，０００枚／１時間。
印刷用紙：十条ダイヤコート５７．５ｋｇ／Ａ全。
湿し水機構：ローランドマチック。
温湿度：２３〜２４℃，５０〜６０％ＲＨ。
インキ：フュージョンＧ紅−Ｎ（大日本インキ化学工業（株）製）。
印刷版：ＴＰ−Ｗ（ＣＴＰ版、コダックポリクロームグラフィックス（株）製）。

（ｃ）水幅適性
印刷機の給水量を水目盛りの数値（目盛り１〜９９、給水ローラーの回転数の目盛りでもある。湿し水が印刷版面に供給される目安であり、数値が大きいほど給水量が多くなる。）を参照して変化させる。
網点の絡みが発生する水目盛りを下限値、紙面のベタ部分の濃度が０．１落ちた水目盛りを上限値とする下限値と上限値の幅を調べた。給水量が変動しても安定して印刷できることが好ましい。
◎・・・３０目盛り以上の水幅。
○・・・２５〜３０目盛り以内の水幅。
△・・・２０〜２５目盛り以内の水幅。
×・・・２０目盛り以下の水幅。

（ｄ）給水ローラー安定性
印刷１０，０００枚終了後の給水ローラーの汚れ具合を観察した。
○・・・汚れなし。
△・・・若干汚れがある。
×・・・汚れる。

（ｅ）不感脂化適性
印刷を一旦停止してから約１時間放置後に再印刷したとき、印刷物の非画線部の汚れ解消具合を調べた。非画線部（インキが付いてはいけない部分）は放置中に乾燥して水分が無くなり、インキ反発性が低下してインキが付着しやすくなる。印刷開始後の最初のうちのインキの付着による汚れがすぐになくなることが好ましい。
◎・・・刷り出しから１５枚目以内でインキの汚れが非画線部から消える。
○・・・刷り出しから１５〜２０枚目以内でインキの汚れが非画線部から消える。
△・・・刷り出しから２０〜２５枚目以内でインキの汚れが非画線部から消える。
×・・・刷り出しから２５枚目以上消えない。

（ｆ）乳化適性
印刷テストにおいて、インキ練ローラー及び紙面上のインキの乳化状態を調べた。
○・・・適正な乳化状態。
△・・・やや過乳化状態。
×・・・過剰乳化状態。

表２に示すように、比較例１では水幅適性において、水幅が狭くなり、給水ローラーが若干汚れ、インキローラー上の乳化状態がやや過乳化傾向が見られた。
比較例２では湿し水濃縮液の成分が分離し、液安定性が悪く、且つ、水幅が狭くなり、給水ローラーが若干汚れ、インキローラー上の乳化状態がやや過乳化傾向が見られた。
比較例３ではプレート侵食性テストにおいて、画線部が溶解してしまい、不感脂化テストにおいても印刷物汚れが消えるのがやや遅かった。更に水幅が狭く、給水ローラーが若干汚れ、インキローラー上の乳化状態がやや過乳化傾向であった。

Claims (3)

1. ２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールを含有する平版印刷用湿し水濃縮組成物。
2. 下記一般式（１）で示される化合物を少なくとも１種類含有する請求項１に記載の平版印刷用湿し水濃縮組成物。
   

   

   （式（１）において、Ｒ^１は水素原子、又は炭素原子１〜４のアルキル基を表し、ｍは１〜３の整数を表す。）
3. 下記一般式（２）で示される化合物を少なくとも１種類、その合計で０．１〜５質量％含有する請求項２に記載の平版印刷用湿し水濃縮組成物。
   

   

   （式（２）において、Ｒ^２は互いに独立して、水素原子、−ＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、又は−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３を表す。）