JPH10120961A - 孔版印刷用エマルションインキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エマルション安定性に優れ、印刷濃度が高
く、にじみや裏抜けが少なく、かつ裏移りやブロッキン
グによる印刷物の汚れが少ない孔版印刷用油中水（Ｗ／
Ｏ）型エマルションインキを提供する。 【解決手段】 水相中に平均粒径１０μｍ以下の水不溶
性着色剤を含む油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキ
において、油相中に平均粒径２〜２０μｍの疎水性固体
粒子をインキ全量に対し0.1〜５重量％含有することを
特徴とする孔版印刷用エマルションインキ。油相中に樹
脂を含むことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は孔版印刷用エマルシ
ョンインキに関し、さらに詳しくは、エマルション安定
性に優れ、印刷濃度が高く、にじみや裏抜けが少なく、
かつ印刷後に被印刷体を積み重ねた場合でも裏移りやブ
ロッキングが少ない孔版印刷用エマルションインキに関
する。

【０００２】

【従来の技術】孔版印刷は、孔版印刷用原紙を用いて製
版を行い、製版により形成された原紙の穿孔部にインキ
を通過させて紙などの被印刷体に印刷を行うものであ
る。この孔版印刷は、版の作製が容易なために幅広い分
野で利用されている。従来、孔版印刷用インキとして
は、一般に油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキが使
用されており、その油相成分中に着色剤である顔料成分
が含まれている（特開昭６１−２５５９６７号公報、特
開昭６４−１４２８４号公報、特開平４−１３２７７７
号公報等参照）。

【０００３】油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキ
は、紙などの被印刷体に印刷されると、まずエマルショ
ンの外相である油相成分が被印刷体に浸透し、次いで内
相である水相成分が浸透および／または飛散する。従来
のように、着色剤が油相中に含まれている油中水（Ｗ／
Ｏ）型エマルションインキでは、着色剤の多くは印刷用
紙表面に残らずに紙層深部まで浸透してしまうため、印
刷濃度が低下し、また、裏抜けが発生し易いという問題
があった。さらに、紙繊維に沿っても浸透するために滲
みが発生し易い、という問題があった。

【０００４】これらの問題を解決するために、水不溶性
着色剤を水相中に含んだ油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルショ
ンインキが提案されている（特開平７−１８８５９８号
公報、特開平８―３４９４４号公報、特開平８―２１８
０２５号公報参照）。この形態のエマルションインキで
は、水不溶性着色剤は水相成分中に含まれているため、
印刷後、着色剤は油相成分とともに印刷用紙に浸透する
ことが殆どなく、拡散が抑制される。その結果、着色剤
は被印刷体の表面に留まり、印刷濃度が高く、裏抜けや
滲みの少ない印刷物を得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなイ
ンキを用いた場合、インキの乾燥後も着色剤が被印刷体
表面に留まっているため、印刷された用紙を積み重ねた
り紙揃えする際に印刷面が押し付けられたり擦られたり
した場合、被印刷体に汚れを生じさせたり、ブロッキン
グが発生するという問題があった。

【０００６】かかる汚れやブロッキングを防止する方法
として、W/O型エマルションインキに固体粒子を添加す
ることが提案されている（特開平６−１１６５２５号公
報）。しかし、このエマルションインキは油相中に着色
剤を含有するものであり、また、予め乳化されたインキ
に固体粒子を単に混合するだけであり、油相と水相の何
れに添加するかについては考慮していない。固体粒子を
単にインキに添加しただけでは、経時的に固体粒子が油
相から水相又はその逆に転相してエマルションやインキ
粘度の安定性を損なうことがある。また、感熱孔版原紙
の製版に最近一般的に使われるようになったサーマル・
プリンティング・ヘッドは穿孔面積（穿孔径）が小さ
く、固体粒子に大きな粒径の材料を選定すると、穿孔部
で目詰まりを発生する場合がある。

【０００７】本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
を解決し、エマルション安定性に優れ、印刷濃度が高
く、にじみや裏抜けが少なく、かつ裏移りやブロッキン
グによる印刷物の汚れが少ない孔版印刷用エマルション
インキを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、水相中に平均粒径１０μｍ以下の水不溶性着色剤
を含む油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキにおい
て、油相中に平均粒径２〜２０μｍの疎水性固体粒子を
インキ全量に対し0.1〜５重量％含有することを特徴と
する孔版印刷用エマルションインキによって達成され
る。前記油相中には、さらに樹脂が含まれていることが
好ましい。

【０００９】本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキで
は、水相中に平均粒径１０μｍ以下の水不溶性着色剤を
含有することにより、被印刷体表面に留まる水不溶性着
色剤が多くなるため、光学濃度が高くなり、にじみや裏
抜けが少なくなる。さらに、油相成分中に平均粒径２〜
２０μｍの疎水性固体粒子を0.1〜５重量％含有させた
ことにより、エマルション安定性に優れ、印刷後のイン
キが紙揃え等の際に用紙間で擦られた場合や、用紙を積
み重ねたりして他の用紙等に押し付けられた場合でも、
汚れが生じにくい。更に、樹脂成分が酸化重合等によっ
て皮膜を形成する場合には、ブロッキングの発生しにく
い印刷物を得ることができる。すなわち、被印刷体が他
の物体に接触しても、被印刷体表面には疎水性固体粒子
が存在するため、着色剤と他の物体との接触が阻害され
る。

【００１０】本発明において、水相は、基本的に、水と
水不溶性着色剤とから構成される。水不溶性着色剤の平
均粒径は１０μｍ以下であり、３μｍ以下が好ましく、
最も好ましくは０．５μｍ以下である。平均粒径が１０
μｍを越えると油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションが崩壊
し易くなる。また水不溶性着色剤の添加量はエマルショ
ンインキ総量に対して１〜３０重量％が好ましく、２〜
１０重量％の範囲がより好ましい。

【００１１】水不溶性着色剤としては、各種色調の公知
の顔料や分散染料等が用いられるが、主溶媒である水と
の親和性が良好なものが好ましい。例えば、ファーネス
カーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラッ
ク、チャンネルブラック等のカーボンブラック類、コバ
ルト、鉄、クロム、銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウ
ム、マンガン、ニッケル等からなる金属類、金属酸化
物、及び、硫化物等の無機顔料、アゾ系、フタロシアニ
ン系、染料系、縮合多環系、ニトロ系、ニトロソ系、ア
ルカリブルー、アニリンブラック等の有機顔料、アゾ
系、アントラキノン系、アゾメチン系、ニトロ系等の分
散染料が用いられる。

【００１２】本発明における水相中には、必要に応じて
水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルションおよび／または水
溶性樹脂を含有させることができる。これらを水相に含
有させることにより、水不溶性着色剤の分散性と、用紙
等の被印刷体への水不溶性着色剤の固着性とを向上させ
ることができる。

【００１３】Ｏ／Ｗ型樹脂エマルションとしては、例え
ば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、ポリメタク
リル酸エステル、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸
エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩
化ビニリデン−アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化
ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタ
ン等の樹脂エマルションが用いられる。

【００１４】また、水溶性樹脂としては、例えば、ポリ
ビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニ
ルピロリドン、ポリエチレン−ポリビニルアルコール共
重合体、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルエーテ
ル、ポリアクリルアミド、アラビアゴム、澱粉、水溶性
ポリウレタン等が用いられる。

【００１５】これらの水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルシ
ョンおよび／または水溶性樹脂の添加量は、エマルショ
ンインキの総量に対して固形分換算で１〜２０重量％が
好ましく、２〜１０重量％の範囲がより好ましい。１重
量％未満では水相中の着色剤成分の分散性又は被印刷体
への固着性が十分得られず、また２０重量％を超えると
版作製後に長期放置した場合、版上の穿孔部分でインキ
が皮膜を作り、インキの通過を阻止することがあり、好
ましくない。

【００１６】さらに、水相成分には、水に対する水不溶
性着色剤の濡れ性や分散性等を改良するための分散剤と
して、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性
界面活性剤、非イオン界面活性剤、または高分子系、シ
リコーン系、フッ素系の界面活性剤、更には、特開平８
−３４９４４号公報に記載のような第３アミン化合物若
しくは特願平８−１７７５１８号に記載のような酸無水
物含有水溶性ポリマーを添加することが好ましい。

【００１７】これらの分散剤のうち、第３アミン化合物
又は酸無水物含有水溶性ポリマーが特に好ましく、分散
剤としてかかる化合物を使用することにより、水不溶性
着色剤を水相中に細かく、かつ安定に分散させることが
でき、水不溶性着色剤の細かな分散によって画像性（色
見）が向上し、かつエマルションの安定性に優れたＷ／
Ｏ型エマルションインキが得られる。分散剤として、分
子内にカルボキシル基、スルフォン酸基などの官能基を
有し、顔料表面に吸着する一般的な高分子化合物を用い
た場合にはエマルションの崩壊が生じ易いが、この理由
は、油相と水相の界面に上記高分子化合物が吸着し、エ
マルションの安定性を低下させるためと考えられる。

【００１８】上記第３アミン化合物としては、例えば、
ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、アルキロ
ールアミン塩、ポリＮ−アクロイルピロリジン等の高分
子化合物が挙げられる。

【００１９】上記酸無水物含有水溶性ポリマーは、例え
ば、酸無水物含有オレフィン系共重合体及び酸無水物含
有ビニル系共重合体並びにこれらの塩及びエステルから
選択することができる。酸無水物含有オレフィン系共重
合体としては、無水マレイン酸のような酸無水物基を含
有するエチレン系不飽和単量体と、エチレンやイソブチ
レン等のオレフィンとの共重合体が挙げられる。酸無水
物含有ビニル系共重合体としては、無水マレイン酸のよ
うな酸無水物基を含有するエチレン系不飽和単量体と、
芳香族ビニル系単量体、ビニルエステル単量体又はビニ
ルエーテル単量体との共重合体が挙げらる。芳香族ビニ
ル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−ブチルスチ
レン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、ｐ−ア
リールスルホキシアミノスチレン及びｐ−スチレンスル
ホン酸等が挙げられる。ビニルエステル単量体として
は、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル及び
メタクリル酸エステル等が挙げられる。ビニルエーテル
単量体としてはメチルビニルエーテル等が挙げられる。
このうち、好ましい酸無水物含有水溶性ポリマーとして
は、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体及びスチレ
ン−無水マレイン酸共重合体が挙げられる。

【００２０】第３アミン化合物及び酸無水物含有水溶性
ポリマーの使用量には特に制限はないが、一般にこれら
の化合物は、高分子化合物であるため、使用量が増える
と、増粘効果が顕著となる。このような場合は、水不溶
性着色剤を水相中に細かく分散し、且つ安定に分散させ
ることができる必要最低量で充分であるため、分散剤に
よって適宜、その使用量を決定することが好ましい。

【００２１】なお、水相には、さらに、必要に応じて、
電解質、ｐＨ調整剤、湿潤剤、水蒸発抑制剤、凍結防止
剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤等の水溶性添加物を含
有させることができる。

【００２２】本発明における油相は、上記固体粒子のほ
か、不揮発性溶剤、揮発性溶剤、乳化剤などからなる。

【００２３】本発明において使用する固体粒子は、エマ
ルションインキの油相中に均一に分散されるものが好ま
しく、例えば、疎水化処理をしたシリカ、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、タルク、クレー、雲母、シリコーン等
の無機材料が挙げられる。疎水化処理の方法としては、
脂肪酸による表面処理等が挙げられる。さらに、固体粒
子として、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エポキシ、テフロン、ナイロン、グアナミン、ポリ
アクリル酸メチル、ポリウレタン、ポリエステル等の有
機材料を用いることができる。一般に有機材料は疎水性
が強いため、そのまま用いることができるが、疎水化処
理を行なう場合は、無機材料と同様の処理を施すことが
できる。固体粒子の形状は、真球状が好ましく、表面の
凹凸が少ない方が好ましい。また、疎水性でない固体粒
子を用いると、インキ作製当初にエマルションインキの
水相に存在した固体粒子が経時的に油相に転相してエマ
ルションの粘度を著しく低下させることがある。

【００２４】これらの固体粒子の平均粒径は、２〜２０
μｍが望ましく、２μｍ未満では被印刷体に汚れが生じ
たり、ブロッキングが発生することがあり、２０μｍを
こえると版上の穿孔部位およびドラムメッシュに目詰ま
りを起こすことがある。更に、同様の理由により、固体
粒子は上記平均粒径を満たした上で、さらに最大粒径が
３０μｍ以下となるようにすることが好ましい。

【００２５】これらの固体粒子の添加量は、エマルショ
ンインキ総量に対し、0.1〜５重量％であることが望ま
しい。0.1重量％未満では被印刷体に汚れが生じたり、
ブロッキングが発生することがあり、５重量％をこえる
と版上の穿孔部位およびドラムメッシュに目詰まりを起
こすことがある。不透明又は有色の固体粒子を使用する
こともできるが、被印刷体の色味が変わってしまうこと
もあり、無色透明のものが好ましい。

【００２６】不揮発性溶剤としては、モーターオイル、
スピンドル油、マシン油、流動パラフィン等の鉱物油
系、オリーブ油、ヒマシ油、サラダ油等の植物油が用い
られ、また揮発性溶剤としては、公知の鉱物油系溶剤、
植物油系溶剤が用いられる。これらの使用割合（不揮発
性溶剤／揮発性溶剤）は、油相と水相の配合比率によっ
て異なるが、重量比で５０〜９５／５〜５０重量％の範
囲が好ましい。

【００２７】乳化剤は、Ｗ／Ｏ型エマルションを構成す
るために用いられ、非イオン界面活性剤が好ましく用い
られる。例えば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノオレエート、ソル
ビタンセスキオレエート、ソルビタンモノイソステアレ
ート等のソルビタン脂肪酸エステル、グリセリルモノス
テアレート、デカグリセリルデカオレエート、ヘキサグ
リセリルペンタオレエート等の（ポリ）グリセリン脂肪
酸エステル、およびこれらの酸化エチレン付加物、プロ
ピレングリコール脂肪酸エステル、（ポリ）エチレング
リコール脂肪酸エステル、脂肪酸・アルキルエーテル・
アルキルフェノール・（硬化）ヒマシ油の酸化エチレン
付加物等が用いられる。本発明の水相成分中には、水不
溶性着色剤を分散させるための界面活性剤やＯ／Ｗ型樹
脂エマルションを構成するための界面活性剤が含まれて
いる場合があり、これらの界面活性剤等との相互作用に
よってＷ／Ｏ型エマルションが崩壊されないよう、乳化
剤を適宜選択することが好ましい。

【００２８】さらに油相成分として、インキの耐ブロッ
キング性を高めるために樹脂を用いることが好ましい。
樹脂としては、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、マレ
イン樹脂、石油樹脂等が用いられる。

【００２９】本発明の油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルション
インキは、通常、１０〜７０重量％の油相に、９０〜３
０重量％の水相を徐々に添加して乳化させることにより
製造することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を、実施例により詳しく説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、例中の部は重量部を意味する。

【００３１】実施例１ 表１に示す配合により下記の方法でW/O型エマルション
インキを調製した。まず、イオン交換水、ファーネスカ
ーボンブラックおよびポリビニルピロリドンを十分撹拌
し、ボールミルで分散を行って水相を調製した。次に疎
水性炭酸カルシウム、＃４０モーターオイル、日石５号
ソルベント、アルキッド樹脂、ソルビタンモノオレエー
トを十分撹拌した後、三本ロールで分散して油相を調製
した。この油相中に前記の水相を徐々に添加しながら撹
拌機で乳化をおこない、油中水(W/O)型孔版印刷用エマ
ルションインキを得た。尚、三本ロールで分散した後の
固体粒子の粒径（遠心式粒度分布計で測定）も表１に示
した。

【００３２】実施例２及び３ 表１に示す配合により実施例１と同様にして、油中水(W
/O)型孔版印刷用エマルションインキを得た。

【００３３】実施例４ 油相に乾式分散ポリエチレン、＃４０モーターオイル、
日石５号ソルベント、アルキッド樹脂、ソルビタンモノ
オレエートを三本ロールを用いないで分散した以外は、
実施例１と同様にして、油中水(W/O)型孔版印刷用エマ
ルションインキを得た。

【００３４】

【表１】

【００３５】比較例１〜３ 表２に示す配合により実施例１と同様にして、油中水(W
/O)型孔版印刷用エマルションインキを得た。

【００３６】

【表２】

【００３７】試験例 実施例１〜４および比較例１〜３で得られた油中水(W/
O)型孔版印刷用エマルションインキを用いて孔版印刷機
（リソグラフＳＲ７２００（登録商標）理想科学工業株
式会社製）により孔版印刷を行った。得られた印刷物を
１００枚重ね合わせて紙揃えを行い、用紙間に摩擦を加
えたところ、実施例１〜４においては、被印刷物に汚れ
は発生せず、また、３カ月間インキを放置してもエマル
ションは安定であった。比較例１においては、被印刷物
に汚れは発生しなかったが、３カ月間インキを放置した
後、エマルションが崩壊した。比較例２においては、裏
移り性が実施例１〜４より劣っていた。比較例３におい
ては、被印刷物の汚れの発生は見られなかったが、版上
の穿孔部位およびドラムメッシュの目詰まりによりイン
キの通過が阻害されて、画像品質が劣化した。

【００３８】

【発明の効果】本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキ
は、水相中に水不溶性着色剤を含み、油相中に平均粒径
２〜２０μｍの疎水性固体粒子をインキ全量に対し0.1
〜５重量％含有することから、エマルションの安定性に
優れ、印刷濃度が高く、にじみや裏抜けが少なく、かつ
印刷された印刷用紙を紙揃えしたり積み重ねた時に印刷
面が擦られたり押し付けられた場合でも、被印刷物に汚
れやブロッキングを発生させることを防止できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水相中に平均粒径１０μｍ以下の水不溶
   性着色剤を含む油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキ
   において、油相中に平均粒径２〜２０μｍの疎水性固体
   粒子をインキ全量に対し0.1〜５重量％含有することを
   特徴とする孔版印刷用エマルションインキ。
2. 【請求項２】 前記油相中に樹脂を含むことを特徴とす
   る請求項１に記載の孔版印刷用エマルションインキ。