JPH03252472A - 紫外線または電子線硬化型水なし平版印刷用インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は紫外線または電子線の照射により反応硬化し、
水なし平版印刷において耐地汚れ性が良好で、かつ印刷
適性に優れた水なし平版印刷用インキに関するものであ
る。

（従来の技術） プラスチックシート、表面処理紙等の非吸収性素材を被
印刷体とする平版印刷では、インキの硬化が瞬間的に行
なわれる紫外線あるいは電子線硬化型インキを用いる場
合が多いが、これらの平版印刷では湿し水の調節が難し
く、湿し水を必要としない水なし平版印刷への展開が図
られつつある。

現在実用化されている水なし平版印刷法は版材の非画線
部にシリコーンゴムを設けた平版印刷用刷版を用いるも
のであるが、従来の紫外線あるいは電子線硬化型インキ
では非画線部のシリコーンゴム層への反発性が充分では
なく、汚れのない印刷物を安定して得ることが難しい。

この様な従来インキの欠点を補うため、従来の紫外線あ
るいは電子線硬化型インキにシリコーン、シリコーンア
クリレートまたはシリコーン変性樹脂を添加する方法（
特開昭５７−４９０７３．５７−６０３９４．６４−３
１８７９．６４−３８４８６）、高沸点溶剤あるいは石
油系溶剤を添加する方法（特開昭６３−２８０７８２、
特開平１−１１５９７４）、特定の架橋構造を有する樹
脂成分を用いる方法（特開昭６１−２３９９８２．６４
−４０５８１）等が提案されている。ところが、これら
のインキにおいては、紫外線または電子線硬化型インキ
に必須のラジカル重合性成分とは均一に相溶しにくい成
分や、ラジカル重合性を持たない成分を含むこととなり
、印刷インキに必要とされるレオロジー特性、紫外線ま
たは電子線硬化性、硬化皮膜に要求される接着、強度、
臭気等の諸物性のいずれかが阻害されるという問題があ
り、より品質の優れたインキの開発が要望されている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、かかる従来インキの問題点を解決するために
なされたものであり、その目的は通常の平版印刷に用い
られている紫外線あるいは電子線硬化型インキと同等以
上の印刷適性、硬化性及び硬化皮膜品質を維持しながら
、耐地汚れ性に優れ安定した水なし平版印刷を可能とす
る紫外線または電子線硬化型水なし平版用インキを提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、平均分子量３０００以上のウレタンアクリレ
ート樹脂と、酸価１００以上、軟化点６０〜１４０℃の
高酸価樹脂及び（メタ）アクリレートモノマーを含有す
ることを特徴とする紫外線または電子線硬化型水なし平
版印刷用インキに関するものである。

分子間相互作用力の大きなウレタン樹脂を用いてインキ
の凝集力を大きくすることにより、水なし平版の非画線
部に対するインキの反発性を高めることができる。充分
な凝集力を得るためにはある程度以上の分子鎖長が必要
であり、平均分子量で３０００以上、より好ましくは、
重量平均分子量で６０００以上で１００００以下のウレ
タンアクリレートが有効である。かかるウレタンアクリ
レートは、ポリエステルポリオールまたはポリエーテル
ポリオール、及び水酸基含有アクリル酸エステルをポリ
イソシアネート化合物と反応させて得られるが、大日本
インキ化学工業（株）製ユニデイック、日本合成化学工
業（株）製ゴーセラック、東亜合成化学工業（株）製ア
ロニックス、日本北東（株）製カヤランド、ダイセルＵ
ＣＢ　（株）製エベクリル、ロードファーイースト（株
）製フォトグレーズ等、及びその他市販の紫外線硬化型
プレポリマーの中から、適宜選択して使用することもで
きる。充分な凝集力を得るためインキ中に必要なウレタ
ンアクリレート含有量は、ウレタンアクリレートの種類
及び組み合わせて用いるその他のインキ構成成分の種類
にもよるが少なくとも３％以上、好ましくは８％以上が
適当である。ウレタンアクリレートを４０％を超えて使
用した場合は、インキの粘度が過度に大きくなり、印刷
適性上好ましいレオロジー特性を得ることが難しい。

本発明に有効に使用し得るウレタンアクリレートは、紫
外線硬化型プレポリマーとしては比較的分子量の大きな
線状ポリマーであるため、これを低粘度の紫外線硬化型
モノマーと組み合わせて単独に用いて配合したインキは
、顔料への濡れ性の不足、過度の曳糸性等により、光沢
が不足したり、印刷時のミスチングが多いという問題が
ある。酸価１００以上の高酸価樹脂、特に好ましくは天
然樹脂変性マレイン酸樹脂を上述のウレタンアクリレー
ト樹脂と併用して用いた場合は、水なし平版非画線部に
対するインキの反発性を損なうことなく顔料濡れ性や、
インキのレオロジーを改善し、上記の問題を解決するこ
とができる。かかる高酸価樹脂としては、特開昭５９−
１１７５６８、６２−５３３１２または平１−９６２７
３に記載されるシクロペンタジェンまたはその重合体を
不飽和カルボン酸またはその酸無水物と反応させて得ら
れる酸変性炭化水素樹脂、特開昭６１−２６４０１４に
記載のフェノール樹脂と多価カルボン酸ないしその酸無
水物を反応させて得られる酸変性フェノール樹脂、お、
よび多価カルボン酸ないしその酸無水物を各種アルコー
ルと反応させて得られるエステル樹脂、その他の天然樹
脂および合成樹脂等のなかで酸価が１００以上、軟化点
が６０〜１４０℃の範囲のものであればよく、特に好ま
しくは酸価が１５０以上で３００以下の天然樹脂変性マ
レイン酸樹脂が好適に用いられる。

本発明に於いて使用し得るアクリレート及びメタクリレ
ート（以下、（メタ）アクリレートと言う）としては、
例えばラウリル（メタ）アクリレート、ステアリン（メ
タ）アクリレート、メトキシジプロピレン（メタ）アク
リレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）
アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリ
レート、トリプロピレングリコール（メタ）アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、
プロポキシレーテソドネオベンチルグリコールジ（メタ
）アクリレート、エトキシレーテッドビスフェノールＡ
ジ（メタ）アクリレート、プロポキシレーテッドビスフ
ェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプ
ロパントリ　（メタ）アクリレート、エトキシレーテッ
ドトリメチロ−Ｊレプロパントリ　（メタ）アクリレー
ト、プロポキシレーテッドトリメチロールプロパントリ
　（メタ）アクリレート、プロボキシレーテ・ノドグリ
セリントリ　（メタ）アクリレート、ペンタエリスリト
ールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラア
クリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールへキサアクリレート等を挙
げることができる。

本発明に於いては、印刷インキとしての適性を付与する
ために、適宜にプレポリマーを使用してもよく、プレポ
リマーの代表例としてはビスフェノール骨格を存するエ
ポキシ樹脂をアクリル酸でエステル化した構造のエポキ
シアクリレート、同上のエポキシ樹脂を高級脂肪酸また
はロジンでエステル化しさらにアクリル酸を反応して得
られる変性エポキシアクリレート、アジピン酸、フタル
酸、テトラヒドロフタル酸あるいはそれらの酸無水物で
代表されるような多塩基酸とエチレングリコール、トリ
メチロールプロパン等で代表される多価アルコールとを
反応させて得られるオリゴまたはポリエステルの末端に
アクリル基を導入してなるオリゴエステルアクリレート
またはポリエステルアクリレート、ケトン樹脂、ポリエ
ステル、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、アルキッド、ジア
リルフタレート樹脂、石油樹脂等を挙げることができる
。

高酸価樹脂を併用したインキにおいては、高酸価樹脂の
カルボキシル基と反応し得る金属化合物を添加すること
により、インキのミスチングをさらに低減することが可
能である。かかる金属化合物としては、水酸化カルシウ
ム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸
化物、炭酸カルシウム、酢酸カルシウム等の金属塩、ア
ルミニウムキレート、トリブトキシアルミニウム等の金
属アルコレート、またはジエチル亜鉛、トリエチルアル
ミニウム等の有機金属化合物のなかで高酸価樹脂中のカ
ルボキシル基と反応して樹脂中に架橋構造を形成し得る
ものが好適に用いられる。これら化合物は、最適なイン
キのレオロジーを得るためにインキ中に０．１〜１０％
、好ましくは２〜８％混合することが必要である。

このように、ウレタンアクリレート樹脂と高酸価樹脂の
併用、さらに必要に応じ金属化合物を加えることにより
、水なし平版非画線部へのインキ反発性と印刷上必要な
印刷適性を両立し得るインキレオロジーを備えたインキ
を得ることができるが、さらに、シリコーン系化合物を
添加することにより水なし平版に対する耐地汚れ性をさ
らに向上することが可能である。これは従来のヒートセ
ットまたは酸化重合型油性水なしインキにおけるＷＦＢ
Ｌ理論と同種の効果と考えられるが、本発明のインキに
対しては単純なシリコーンオイルではなく、末端あるい
は側鎖にポリエーテル系親水基を有し、ＨＬＢが８〜１
２のシリコーン系界面活性剤が好ましい。

本発明におけるその他のインキ構成成分としては、従来
の紫外線または電子線硬化型インキに用いられる材料を
適宜用いることが可能である。その−例を以下に示す。

・有ｌ！顔料、無ｌ！顔料、無機体質顔料等の着色材、
粘度調整剤あるいは増量剤。

・ハイドロキノン等、インキの経時安定性を付与するた
めの重合禁止剤。

・インキ皮膜の物性を向上させるための各種ワックス類
、シリコーンオイル類。

・紫外線硬化性を付与するための光重合開始剤、増感剤
。

・インキの基材に対する接着性を調整するため、あるい
はラジカル重合の酸素阻害を抑制するために用いられる
リン酸基、アミノ基等を有する重合性モノマー ただし、これらの成分を用いる際、本発明におけるイン
キのレオロジー特性が損なわれぬよう、かつ必要とされ
る硬化特性が満たされるよう充分に配慮することは当然
である。

本発明のインキは東しく株）製氷なし平版を用いた平版
印刷により、板紙、コート紙、アルミフォイル紙、塩ビ
フィルム、処理ＰＥＴフィルム等の印刷素材上に良好な
画像を形成することができる。この時、地汚れのない画
像を得、るためには、その印刷速度に応じて版温度を一
定値以下にコントロールする事が重要である。形成され
た画像を、インキが紫外線硬化型であれば紫外線を、ま
たインキが電子線硬化型であれば電子線を、照射するこ
とにより瞬間的に硬化乾燥して、耐傷つき性、耐溶剤性
に優れた印刷物を得ることができる。標準的な紫外線硬
化条件は、出力８０〜１６０Ｗ／ｃ−の高圧水銀灯また
はメタルハライドランプを用いた紫外線照射装置により
、１灯あたり５〜４０ｍ／分のライン速度である。電子
線硬化の場合は、例えば岩崎電気（株）製エレクトロカ
ーテン電子線照射装置であれば５００ｐｐｍ以下の酸素
濃度雰囲気で１〜６メガランドの照射が好ましい。

（実施例） さらに本発明の内容を実施例に従い具体的に説明する。

実施例１〜４及び比較例１〜４ 表１に示した組成（重量部）の混合物を三本ロールミル
にて練肉し、所定の紫外線硬化型水なし平版印刷用イン
キを得た。ただし、表１のインキ原料中室部で固体の樹
脂はあらかじめ千ツマー成分に加熱溶解した後に練肉し
た。

／ ″つ ／ ／ ／ ／ 実施例５〜８ 実施例３の配合にさらに表２に示した材料を加え三本ロ
ールミルにて練肉し所定のインキを得た。

表２　添加金属化合物 表３　添加シリコーン系化合物 実施例９〜１２ 実施例５の配合にさらに表３に示すシリコーン系化合物
を加え所定のインキを得た。

ｌ）信越化学工業製シリコーンオイル ２）日本ユニカー製シリコーン系界面活性荊得られたイ
ンキの各種特性をまとめて表４に示した。表中のインコ
メ−ター値、スプレッドメーター値、光沢度はＪＩＳ−
に−５７０１平版インキ及び凸版インキの試験方法に準
じて測定した。

Ｃ，Ｔ、１．　とは水なし平版刷版の開発者である東し
く株）の提唱する水なし平版印刷用インキの汚れ難さの
指標で、一定条件下での印刷で水なし平版非画線部に汚
れが発生する最低温度で表わされる。この値が大きいほ
ど、水なし平版印刷用インキとしての耐地汚れ性が大き
い、ミスチングはインコメ−ター８００ｒｐｍにおいて
、インキが周辺に霧状に飛散する程度を目視判定して表
わした。

表４から明かなように、実施例のインキは比較例２．３
及び４に比べ耐地汚れ性がすぐれていた。

比較例１は高分子量のウレタンアクリレートを用いるこ
とにより耐地汚れ性は改善されているものの、インキの
流動性が劣り、光沢、ミスチングが不良であった。高酸
価樹脂を併用した実施例においては耐地汚れ性を低下す
ることなく、流動性、光沢、ミスチングが改善された。

また、金属化合物を添加した実施例５〜８では耐地汚れ
性の向上とミスチングの低減が確認された。さらに実施
例９〜１２において、シリコーン系化合物、特にシリコ
ーン系界面活性剤の添加により、耐地汚れ性が向上する
ことが確認された。

実施例１３ 実施例３のインキと東し水なし平版を用い、紅羊社製エ
クター校正刷印刷機によりコンパクトディスク上に平版
印刷を行なった。版温度２２℃、印刷速度３０枚／分に
て６０００枚連続印刷し、良好な印刷物を得た。８０Ｗ
／ｃ−高圧水銀灯を用い５ｍ／分のライン速度にて紫外
線照射した印刷物は十分な実用強度を有していた。

実施例１４ 実施例３のインキと東し水なし平版を用い、マン・ロー
ランド社製レコード印刷機によりコートボール紙上に平
版印刷を行なった０版温度２６℃、印刷速度６０００枚
／時、１２０　Ｗ／ｃｍ水冷型高圧水銀灯３灯照りにて
良好な印刷物を得た。

（発明の効果） 本発明に係わる平版印刷用インキを使用すれば通常の平
版印刷に用いられている紫外線あるいは電子線硬化型イ
ンキと同等以上の印刷適性、硬化性及び硬化皮膜品質を
維持しながら、耐地汚れ性に優れ安定した水なし平版印
刷が可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平均分子量３０００以上のウレタンアクリレート樹
   脂と、酸価１００以上、軟化点６０〜１４０℃の高酸価
   樹脂及び（メタ）アクリレートモノマーを含有すること
   を特徴とする紫外線または電子線硬化型水なし平版印刷
   用インキ。 ２、ウレタンアクリレート樹脂の含有量が３〜４０％、
   高酸価樹脂の含有量が２〜１０％であることを特徴とす
   る請求項１記載の紫外線または電子線硬化型水なし平版
   印刷用インキ。 ３、高酸価樹脂が天然樹脂変性マレイン酸樹脂である請
   求項１または請求項２記載の紫外線または電子線硬化型
   水なし平版印刷用インキ。 ４、高酸価樹脂のカルボキシル基と反応し得る金属水酸
   化物、金属塩、金属アルコレートまたは有機金属化合物
   を０．１〜１０％含有する請求項１、請求項２または請
   求項３記載の紫外線または電子線硬化型水なし平版印刷
   用インキ。 ５、ポリエーテル系親水基を側鎖または末端に有するノ
   ニオン型シリコーン系界面活性剤を０．１〜３％含有す
   る請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の
   紫外線及び電子線硬化型水なし平版印刷用インキ。