JPH0699654B2 - インキ定着層用塗料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、印刷用のオイルインキを定着させるための層
を形成するのに適した塗料組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

例えばプラスチック、金属、ガラス、セラミックス等の
非浸透性材料に対する印刷や柄付けは、印刷媒体に印刷
インキが浸透しないため、多くの場合、ソルベントイン
キや水性インキが使用される。稀には紫外線硬化型イン
キや電子線硬化型インキが使用されることもある。オフ
セット印刷や凸版印刷では、一般的にはオイルインキを
使用するが、その場合には材料の非浸透性を改質するた
め、材料表面にインキが浸透し定着しやすい層、インキ
定着層を設けている。なおオイルインキとはインキのビ
ヒクル成分中にオイルを含むものである。オイル分とし
て乾性油を含むものは、空気中の酸素により酸化重合し
て固化する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ソルベントインキや水性インキを使用した場合は、蒸発
する溶媒により印刷作業場内の環境が悪くなったり、イ
ンキの乾燥に時間がかゝったりという問題が生ずる。紫
外線硬化型インキや電子線硬化型インキを用いる場合
は、インキの乾燥時間は短くて済むものゝ、紫外線発生
装置や電子線発生装置といった高価な装置を必要とす
る。特に紫外線硬化型インキは、反応開始剤や残留モノ
マの影響で、インキ乾燥後も独特の不快臭を有し、安全
性、健康面において問題のあるものが多い。

これに対し、オイルインキを使用すると上記のような問
題点は非常に少なくなるが、材料の表面をインキ定着層
で覆う必要があり、それがために材料の持ち味が消され
てしまうという欠点がある。すなわち従来のインキ定着
層では透明性が悪いため、例えば金属の表面にインキ定
着層を形成しその上に印刷したものと、プラスチックの
表面にインキ定着層を形成して印刷したものとを比べる
と、外観的にさほど差がなくなってしまう。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもの
で、塗布すべき材料の外観特徴を生かしながら、印刷用
オイルインキに対する定着性を改善する層を形成するの
に適した塗料組成物を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決する本発明は、主成分としてゴム系樹
脂または（および）スチレン系樹脂と平均粒径３〜100
ミリμｍの水性シリカゾルとを重量比で100:15〜100:15
0含み、オイルインキを定着させるインキ定着層用塗料
組成物である。

主成分の一であるゴム系樹脂の組成物は、例えばスチレ
ン−ブタジエン共重合体、変性スチレン−ブタジエン共
重合体、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、メタ
クリル酸エステル−ブタジエン共重合体、アクリルニト
リル−スチレン−ブタジエン共重合体、メタクリル酸エ
ステル−スチレン−ブタジエン共重合体、およびこれら
の置換誘導体である。置換誘導体としては、例えばカル
ボキシル化したもの、またはそれをアルカリ反応性にし
たものなどがある。これらの組成物は１種類でも複数種
混合したものでもよい。最も好ましい例は、カルボキシ
ル化スチレン−ブタジエン共重合体である。

同じく主成分の一であるスチレン系樹脂の組成物は、例
えばスチレン化アルキッド樹脂、スチレン−アクリル酸
エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共
重合体またはこれらの置換誘導体である。置換誘導体と
しては、例えばカルボキシル化したもの、またはそれを
アルカル反応性にしたものなどがある。これらの組成物
は１種類でも複数種混合したものでもよい。

また水性シリカゾルは、コロイダルシリカとも呼ばれ、
シリカの粒子径が３〜100ミリμｍである。シリカ粒子
同志は、塗料が塗布されて乾燥しインキ定着層が形成さ
れるとき、脱水縮合してシロキサン結合を形成し、ミク
ロポーラスな構造を造りながらも塗膜を形成して硬度が
上り、インキ定着層表面の耐傷性が向上する。水性シリ
カゾルを混合することによって、インキ定着層の耐熱ブ
ロッキング性、耐湿熱ブロッキング性も改良される。さ
らには表面の電気抵抗値を下げることにより摩擦帯電防
止にも効果がある。シリカゾルには、水に分散した形で
ナトリウムイオン等の陽イオンによって安定化されてい
る水性シリカゾルと、シリカ表面を疎水化処理すること
によって有機溶剤に分散可能な形にしたオルガノゾルが
存在するが、水性シリカゾルが好ましい。

塗料主成分のゴム系樹脂または（および）スチレン系樹
脂にヒドロキシル基を導入し、シリカゾルとSi−Ｏ−Ｒ
（Ｒは有機樹脂）の形で、例え脱水縮合させる方法によ
り、有機樹脂と化学的に結合した複合体の形でシリカゾ
ルを混入しても良い。またシリカゾル複合体にシリカゾ
ルをさらに混入した形でも良い。

ゴム系樹脂または（および）スチレン系樹脂成分と水性
シリカゾルのシリカ成分との重量比は100:15〜150であ
ることが好ましい。樹脂成分100に対し、シリカ成分が1
5以下であると水性シリカゾルを混合した効果が殆んど
表われない。150以上であるとインキ定着層が白化した
り、クラックを生じてうまく成膜されず、脆い塗膜とな
る。

塗料組成物の主成分は、上記の如くゴム系樹脂、スチレ
ン系樹脂および水性シリカゾルであるが、形成されるイ
ンキ定着層の耐熱性、耐傷性などの必要に応じ他の樹脂
成分（例えばポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、繊維素誘
導体）を混合することは任意である。

本発明の塗料組成物で形成されるインキ定着層に適した
インキは、ビヒクル組成がいわゆるオイルインキであ
る。なかでもビヒクルに乾性油を含み、空気中の酸素に
より酸化重合して固化するオイルインキが最適である。

〔作用〕

上記本発明のインキ定着層用塗料組成物は、有機性成分
のゴム系樹脂または（および）スチレン系樹脂と、無機
性成分の水性シリカゾルとを適切な重量比で含むため、
塗布対象である非浸透性材料が有機性の材料、例えばプ
ラスチックの場合でも、無機性の材料、例えばガラスや
セラミックスの場合でもなじみが良く、レベリング性に
優れているため、均一に塗布することができる。

このインキ定着層用塗料組成物を非浸透性材料に塗布す
ると、インキ定着層が均一な厚さに形成され、オイルイ
ンキが定着しやすくなる。

オイルインキ、例えばオフセット印刷のインキは、ビヒ
クル中の溶剤成分が吸収乃至は蒸発されつゝ乾性油が酸
化重合してゆくものと考えられ、酸化重合が完了して乾
燥硬化するには時間がかゝる。インキ定着層にインキが
強く保持され、溶剤成分がインキ定着層のゴム等を膨潤
して吸収され、インキの粘度が充分に上がるため、イン
キのセットが速く乾性油の酸化重合による乾燥硬化が進
行する。

塗膜成分に水性シリカゾルが混入されているので、その
塗膜成分が乾燥成膜するときに、シリカゾルのヒドロキ
シル基同志が脱水縮合して、シロキサン結合Si−Ｏ−Si
をつくり強固な三次元網目構造を形成する。そのためイ
ンキ定着層表面の塗膜硬度が上がり、耐傷性が向上す
る。しかも水性シリカゾルは、粒径が３〜100ミリμｍ
と小さく、ミクロボイド構造をつくるため、可視光部の
波長400〜700ミリμｍに比べて、充分に小さい。その結
果、光散乱による塗膜の透明性の低下がないという利点
があり、インキ定着層で覆われている材料そのものゝ外
観的持味が隠れてしまうことがない。またシリカ成分が
前述のごとくミクロボイド構造をつくるためインキの吸
収性が良くなる。

〔実施例〕

以下、本発明の代表的な実施例を説明する。

実施例1. 坪量40g/m²の裏打ち紙と厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合
わせたアルミフォイル紙のアルミ面にポリエステル系ア
ルミフォイル用プライマーを塗布、乾燥して厚さ２μｍ
のアンカコート層を設ける。そこに、下記塗料組成1.に
よる本発明の塗料組成物をリバースロールコーターを用
いて塗布する。130℃の乾燥炉で２分間乾燥して、厚さ
７μｍのインク定着層を形成した。

塗料組成1. メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合ラテックス（固
形分40％） 35重量部 水性シリカゾル（固形分40％、平均粒径15ミリμｍ）35
重量部 水 30重量部 本実施例中のインク定着層中には、メタクリル酸メチル
−ブタジエン共重合体100重量部に対して100重量部のシ
リカ成分が含まれている。

このインク定着層を設けたアルミフォイル紙を枚葉オフ
セット印刷機で酸化重合型のオフセット印刷用プロセス
インクを用いて、1000枚連続で４色オフセット印刷を行
ったところ、インクセットは２時間で完了し、積み重ね
られたアルミフォイル紙にインクの裏移り現象は認めら
れなかった。更に酸化重合した印刷インクは、インク定
着層との密着性にも優れ、セロテープ剥離試験を行って
も、インクのはがれは全く認められず、鮮明な印刷画像
が得られた。又、インク定着層の塗膜表面の鉛筆硬度は
Ｆと硬く、透明性にもすぐれ、アルミ箔本来の光沢を保
持していた。

比較のため、未処理のアルミフォイル紙に、同条件でオ
フセット印刷を行ったところ、印刷後10時間でもインク
セットせず、インクの裏移りも認められた。

実施例2. 厚さ3mmの透明なガラス板に、ワイヤーバーを用いて、
下記の塗料組成2.による塗料組成物を塗布、140℃の乾
燥炉で２分間乾燥して、ガラス板表面に厚さ９μｍのイ
ンク定着層を形成した。

塗料組成2. スチレン−アクリル酸エステル−シリカゾル複合体エマ
ルジョン （固型分45％、固型分中50％重量部シリカゾル）50重量
部 水性シリカゾル溶液（固型分40％、平均粒径12ミリμ
ｍ） 20重量部 水 30重量部 インク定着層中には、スチレン−アクリル共重合樹脂10
0重量部に対して126重量部のシリカ成分が含まれてい
る。

得られた印刷用ガラス板は、ガラスの透明性を損ねるこ
となく、表面の鉛筆硬度も3Hと硬く、耐傷性にもすぐれ
ていた。

本発明実施例のガラス板に、酸化重合乾燥型の枚葉凸版
インクを用いて凸版印刷を行ったところ、印刷後３時間
でインクセットが完了し、インク密着性に優れた鮮明な
印刷画像が得られた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に適用したインキ定着層用
塗料組成物は、非浸透性材料に塗布した場合、均一なイ
ンキ定着層が形成される。そのインキ定着層は、水性シ
リカゾルのシリカ成分による塗膜が混在しているので、
耐傷性が向上し、しかも塗膜の透明性の低下がない。そ
のため、本発明のインキ定着層用塗料組成物を塗布して
インキ定着層を形成すれば、例えばプラスチック、金
属、ガラス、セラミックス等の非浸透性材料であっても
オイルインキによる印刷が可能になり、しかもその材料
特有の外観的持味を損なうことがないという優れた塗料
組成物である。

フロントページの続き (72)発明者 三代川 裕吉 埼玉県狭山市上奥富1140番地 ダイニック 株式会社東京工場内 (72)発明者 有川 純 東京都豊島区東池袋３−１−１ ダイニッ ク株式会社東京本社内 (56)参考文献 特開 昭59−75954（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−293270（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−19885（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気中の酸素により酸化重合して固化する
   オイルインキを定着させる層を、非浸透性材料の表面に
   形成する塗料組成物において、主成分としてゴム系樹脂
   または／およびスチレン系樹脂と平均粒径３〜100ミリ
   μｍの水性シリカゾルとを重量比で100:15〜100:150含
   むことを特徴とするインキ定着層用塗料組成物。
2. 【請求項２】前記水性シリカゾルの少なくとも一部が前
   記ゴム系樹脂または／およびスチレン系樹脂成分とSi−
   Ｏ−Ｒ結合によって複合体を形成することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のインキ定着層用塗料組成
   物。
3. 【請求項３】前記ゴム系樹脂がスチレン−ブタジエン共
   重合体、変性スチレン−ブタジエン共重合体、アクリル
   ニトリル−ブタジエン共重合体、メタクリル酸エステル
   −ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−スチレン−
   ブタジエン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン
   −ブタジエン共重合体およびこれらの置換誘導体から選
   択される１または２種以上の組成物を含む樹脂であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載のインキ定着層用塗料組成物。
4. 【請求項４】前記スチレン系樹脂がスチレン化アルキッ
   ド樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチ
   レン−メタクリル酸エステル供重合体およびこれらの置
   換誘導体から選択される１または２種以上の組成物を含
   む樹脂であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のインキ定着層用塗料組成物。