JPH10219595A

JPH10219595A - 透明加工紙用紫外線重合、酸化重合併用型ワニス

Info

Publication number: JPH10219595A
Application number: JP9038459A
Authority: JP
Inventors: Shiyunya Sengan; 舜也千眼; Zenichi Komorida; 善一小森田; Takeshi Tamura; 健田村
Original assignee: Osaka Printing Ink Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Osaka Printing Ink Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-08-18
Anticipated expiration: 2017-02-05
Also published as: JP3282019B2

Abstract

(57)【要約】【課題】封筒素材紙、不透明原紙等を部分的又は全面
的に透明加工をするに当り、封筒等の一部を切断し透明
フィルムに貼り合わせるか、ワックス、熱可塑性樹脂等
を有機溶剤に溶融したものを塗布し、加熱処理し、或い
は紫外線硬化型塗布後、ヒーター等で加熱する必要があ
り、臭気、大気汚染、複雑工程、コスト高等の欠点があ
った。【解決手段】適当な配合による紫外線重合、酸化重合
併合型ワニスを部分的又は全面に塗布し、浸透させ、紫
外線を照射し、表面を紫外線により、内部を酸化重合に
より硬化、乾燥させた透明加工紙とすることにより事
前、事後の加熱を必要とせず、従来機械の利用による利
点、高速加工、高能力化、低コスト、無公害化等が達成
された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はグラビア印刷方式、
フレキソ印刷方式、ロールコーター方式で吸収性の紙を
透明性にする為の紫外線重合、酸化重合併用型ワニス
（以下、ＵＶ−ＯＸワニスと称す）に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の透明加工方法として、（１）封
筒その他の袋の一部を切断し、その部分に透明フィルム
を貼り合わせるか、（２）吸収性の紙に熱溶融性ワック
ス類と熱可塑性樹脂の混合物をパークロルエチレン（エ
タン）等の引火性の少ない有機溶剤に溶融したものを全
面及び部分的に塗布し、上記有機溶剤を蒸発後、加熱処
理して固化し、封筒その他の袋の内容物を局部的に見え
る製品とするかあるいは、

【０００３】（３）特開昭５２−５１２７９号公報及び
特開昭５６−１５４０９０号公報及び特公昭５０−２１
５６１号公報及び特公昭５０−３０１６３号公報及び特
開昭６１−４１３９７号公報に開示されたように、前記
ワックスと熱可塑性樹脂の代わりに紫外線硬化型組成物
を吸収性の紙に塗布し、浸透させた後、紫外線を照射し
て数秒で硬化乾燥させ、透明紙を得る方法である。

【０００４】或いは特開平６−１５８５９８に開示され
たように（３）と同じ方法であるが、その紫外線重合硬
化型組成物が溶剤を使用せずに低粘度化を計っている。
しかしながら、（１）においては貼り合わせなどに手数
を要するのみならず、自動封入機を用いてフィルムを貼
る際にフィルムと紙との段差のために、内容物が引っ掛
かる事故が発生する等の欠点があった。

【０００５】（２）においては塗工物が常温で固状であ
ることが多いので溶融させなければならず、塗布剤タン
ク及び塗布ロールを加熱する必要があり、温度の調節、
塗布条件に問題がある。又、溶剤が大気中に拡散するの
で、特別な回収設備も必要であり、しかも塗布した後、
溶剤の蒸発及びワックス類の溶融固化に高温（２００〜
２２０℃）の加熱炉を必要とし、その為に長い加熱炉と
大きな熱量を要するばかりか、臭気も甚だしい。又、加
熱時に機械の急停止の場合、紙質の低下と着火の危険が
大である。又、品質面で経日的な透明性の低下、黄変及
び弾性が少ない為に折れ易く、折れた場合透明性が低下
するなどの欠点がある。

【０００６】（３）においては使用の塗装原料が紫外線
硬化型であるために液状のものが多く、加熱の必要はな
いが、紙に浸透さす為に低沸点の有機溶剤（トルエン、
キシレン、メチルエチルケトン等）で希釈して低粘度化
しているのが一般的である。この溶剤を蒸発させるため
に紫外線照射の前に赤外線ヒーターなどで加熱の必要が
あり、（２）で述べたような長い加熱炉は要らないがま
たしても、溶剤の飛散による大気汚染及び臭気が問題と
なってきて、本来無溶剤である紫外線硬化型（樹脂）組
成物の良さが生かされない。

【０００７】又、品質面では経日的な透明性の低下はな
く、組成物の選択により、折れ、黄変、臭気が（２）の
方法で製造された透明加工紙よりはるかに少ない。同様
に重合開始剤の選択によって硬化時の臭気も少なく出来
る。又（４）においては実用的な透明度が得られない欠
点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
透明加工紙を製造する際に使用する、紫外線硬化型組成
物の諸欠点を鑑み考案されたもので、その目的は透明性
が良好で、臭気が少なく、製造時に加熱処理の必要もな
く、塗布方式がグラビア印刷方式、フレキソ印刷方式、
ロールコーター方式に対応できる低粘度のＵＶ−ＯＸワ
ニスを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
酸化重合硬化型組成物が１〜６０重量％の範囲にあり、
ＵＶ−ＯＸワニスの粘度が１００ｃｐｓ（２５℃）以下
の範囲にあることを特徴とするＵＶ−ＯＸワニスのより
達成される。すなわち本発明のＵＶ−ＯＸワニスとは周
知の紫外線硬化型ワニス（以下ＵＶワニスと称する）に
使用されているようなＵＶワニス成分と従来のＵＶワニ
ス成分としては用いられていない酸化重合硬化型ワニス
（以下ＯＸワニスと称する）成分から成るものである。

【００１０】ゆえに、ＵＶワニス単独では紙中への浸透
が充分でないままに、硬化乾燥するため実用的な透明度
が得られなかったのをＵＶ−ＯＸワニス全体の１〜６０
重量％の範囲でＯＸワニスを使用することにより、経時
的に硬化乾燥が進むため十分に浸透が行き届き透明度が
上昇する。

【００１１】本発明で使用される１）ＵＶワニス組成物
とは（１）紫外線を照射することにより硬化する光重合
性ビニールオリゴマー。（２）同じく光重合性ビニール
モノマー、（３）光重合開始剤、（４）浸透剤、（５）
重合禁止剤の混合物よりなる。又、上記以外に必要とあ
らば、光鋭感剤、ゲル化剤等を助剤として混入してもよ
い。

【００１２】（１）の光重合性ビニールオリゴマーと
は、エポキシアクリレート、エポキシ化油アクリレー
ト、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレー
ト、ポリエーテルアクリレート、ジアリルフタレート樹
脂など周知のオリゴアクリレートが挙げられ、特に限定
はしないが、粘度が１５００ｃｐｓ（２５℃）以下のも
のが好ましく、１０００ｃｐｓ（２５℃）以下のものが
より好ましい。

【００１３】（２）の光重合性ビニールモノマーとは例
えば２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロ
キシプロピルアクリレート、ポリエチレングリコール＃
３００ジアクリレート、ブタンジオールモノアクリレー
ト、モルホリンアクリレート、Ｎ−ビニールホルムアミ
ド、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレ
ート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ラウリ
ルアクリレート、ステアリルアクリレート、１，６−ヘ
キサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパント
リアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレ
ート、などが挙げられ、特に限定はしないが、粘度が１
５０ｃｐｓ（２５℃）以下のものが好ましく、１００ｃ
ｐｓ（２５℃）以下のものがより好ましい。

【００１４】（３）の光重合開始剤は、ジエトキシアセ
トフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、α−アミノア
セトフェノンなどアセトフェノン系、ベンゾイソエチル
エーテル、ベンジルジメチルケタールなどベンゾイソ
系、ベンゾフェノンなど、ベンゾフェノン系、２，４−
ジエチルチオキサンソンなどのチオキサンソン系、メチ
ルフェニルグリオキシレート、アシルホスフィンオキサ
イドなどの単独使用、又は、併用使用を行い、特に限定
使用するわけではないが、（１）の光重合性ビニールオ
リゴマー、（２）の光重合性ビニールモノマーと相溶性
の良いものが好ましい。臭気、黄変性からは常温で液状
のヒドロキシアセトフェノンにアシルホスフィンオキサ
イドを５０〜６０℃で溶融させたものが好ましい。

【００１５】（４）の浸透剤はポリエチレングリコール
ラウリルエーテルなどポリエチレングリコールアルキル
エーテル類、ポリエチレングリコールオクチルフェニル
エーテル、ポリエチレングリコールアルキルアリルエー
テル類、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなど、ア
ルキルスルホコハク酸ナトリウム類、パーフロロアルキ
ルＥＯ付加物などが挙げられ、特に限定するものではな
いが、表面張力の低下能が優れたものより、泡立ちの少
ないものがより好ましい。（５）の重合禁止剤はハイド
ロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、モノ−
ｔ−ブチルハイドロキノン及びフェノチアジン、カテコ
ール等周知のものが挙げられる。

【００１６】本発明のＵＶワニス中の上記物質の配合量
は特に限定されないが、紙への浸透性、硬化性１００ｃ
ｐｓ（２５℃）以下の粘度の必要性から（２）の光重合
性ビニールモノマーのワニス中に占める割合が５０〜９
０重量％の範囲、より好ましくは６０〜９０重量％の範
囲が好ましい。光重合性ビニールモノマーが５０重量％
以下の場合は、紙への浸透性が劣り、ＵＶ−ＯＸワニス
全体の系の粘度を１００ｃｐｓ（２５℃）以下にするの
が困難で、当発明目的であるグラビア印刷方式、フレキ
ソ印刷方式に対応できない。又（１）の光重合性オリゴ
マーがＵＶワニス中に占める割合は１０〜４０重量％の
範囲が好ましい。１０重量％以下の場合は硬化性が劣
り、４０重量％を超える範囲の場合は粘度を１００ｃｐ
ｓ（２５℃）以下にするのが困難である。

【００１７】（４）の浸透剤のＵＶワニス中に占める割
合は０．１〜５重量％が好ましく、グラビア印刷方式、
フレキソ印刷方式のワニスタンクより版に至るロール間
の巻き上げ効果を得るためには、１〜３重量％がより好
ましい。（３）の光重合開始剤のワニス中に占める割合
は１０重量％以下の範囲で、使用する光重合性オリゴマ
ー、光重合性モノマーを硬化させるに足る割合で使用す
れば良い。（５）の重合禁止剤はワニスの貯蔵安定性を
考慮して、使用する光重合性オリゴマー、光重合性モノ
マーに対して、０．０１〜０．２重量％の範囲で使用す
れば良い。光鋭感剤には、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノール
アミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン等を、ゲル化剤は金属キレート、金属石けん、有機
ベントナイト等、周知のものを必要に応じて使用すれば
良い。

【００１８】次に、２）ＯＸワニス組成物とは、（１）空気中の酸素により硬化乾燥する動植物油（２）同じく空気中の酸素により硬化乾燥する脂肪族脂
肪酸（３）同じく空気中の酸素により硬化乾燥する油（脂肪
族）変性アルキッド樹脂（４）同じく空気中の酸素により硬化乾燥するフェニー
ル誘導体（５）酸化重合乾燥用触媒又、上記以外に必要とあらば、ステッキング防止剤、ブ
ロッキング防止剤などを助剤として混入してもよい。

【００１９】（１）の動植物油とは亜麻仁油、支那桐
油、大豆油、綿実油、米糠油、落花生油、トウモロコシ
油、胡麻油、菜種油、ヒマシ油、イカ油、魚油等が挙げ
られ、特に限定はしないがヨウ素価が１００以上の乾性
油、半乾性油であって、１）のＵＶワニスと相溶性が良
く、粘度が１５０ｃｐｓ（２５℃）以下のものが好まし
く、１００ｃｐｓ（２５℃）以下のものがより好まし
い。（２）の脂肪族脂肪酸とはオレイン酸、リノール
酸、リノレイン酸、リシノール酸、エレオステアリン酸
等不飽和脂肪酸、及び亜麻仁油脂肪酸、大豆油脂肪酸、
脱水ヒマシ油脂肪酸等動植物油脂肪酸が挙げられる。
（３）の油（脂肪族）変性アルキッド樹脂とは（１）の
動植物油及び（２）の脂肪族脂肪酸で変性した油含有分
が６５重量％以上の常温で液体のポリエステル樹脂が挙
げられる。

【００２０】（４）のフェニール樹脂とは、側鎖（置換
基）に不飽和アルキル基を含むリグニン、ウルシオー
ル、カシュー核油、アナカルド酸、カルダノール、カル
ドールなどフェニール誘導体及び、その誘導体の不飽和
基以外の置換基を変性したフェニール誘導体が挙げられ
る。（５）の酸化重合用触媒とはコバルト、マンガン、
亜鉛、カルシウム、銅、鉄、セリウム、ジルコニウム、
バリウム等のナフテン酸及び、オクチル酸金属塩が挙げ
られ、特に限定はされないがワニスの着色の少ないもの
の単独及び併用使用が好ましい。又、本発明のＯＸワニ
ス中の上記物質の配合量は特に限定されないが、２）の
（１）〜（４）の単独使用及び併用使用でＵＶワニスと
ＯＸワニスの混合ワニス全体の系を１００ｃｐｓ（２５
℃）以下にならしめる範囲で使用するのが好ましい。本
発明のＵＶ−ＯＸワニス中の、ＯＸワニスが占める割合
は１〜６０重量％の範囲が好ましく、より好ましくは１
０〜５０重量％の範囲である。１重量％以下では透明性
がＵＶワニス単独のものと変わらず、６０重量％以上で
はワニスの紫外線硬化性の低下が著しく、印刷中に印刷
物が汚れたり、印刷後積載された印刷物同志が経時的に
ブロッキングを起こす危険性が生じる。又、ＵＶ−ＯＸ
ワニス中のＯＸワニスの占める割合に応じて紫外線ラン
プの出力や照射部分の温度など印刷条件や（１）の光重
合開始剤、（５）の酸化重合触媒の量を適切に選択する
ことが好ましい。以上の物質を常温〜６０℃の範囲で混
合して製造されたＵＶ−ＯＸワニスは吸収性の紙に塗布
前、塗布後の加熱処理をせずに粘度が１００ｃｐｓ（２
５℃）以下と低粘度の為、グラビア印刷方式、フレキソ
印刷方式、ロールコーター方式で印刷して良好な、透明
紙を得ることが出来る。

【００２１】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。〔実施例１〕ポリエステルアクリレート（荒川化学製ビームセット７５０ハイドロキノンモノメチルエーテル２００ＰＰＭ含有）３６部モルホリンアクリレート（興人製アクモハイドロキノンモノメチルエーテル１０００ＰＰＭ含有）５３部ダロキュア４２６５（チバガイギー製光重合開始剤、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン５０重量部と２，４，６−トリメチル−ベンゾイルジフェニールとホスフィンオキサイド５０重量部との混合物）５部イルガキュア９０７（チバガイギー製光重合開始剤、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モノホリノプロパン−１− オン）３部ポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテル（第一工業製薬製ノイゲンＥＡ１１２）３部合計１００部上記のような配合物を、セパラブルフラスコ中で６０℃
で２０分間攪拌して、粘度６０ｃｐｓ（２５℃）のＵＶ
ワニスを得た。

【００２２】又、エポキシ化カシュー油（東北化工製ＦＥ５１３０）９９．７部８％オクチル酸コバルト０．２部６％オクチル酸マンガン０．１部合計１００部上記のような配合物をセパラブルフラスコ中で常温で攪
拌して粘土５８ｃｐｓ（２５℃）のＯＸワニスを得
た。次に表１に示すような割合で上記ＵＶワニスとＯ
Ｘワニスをセパラブルフラスコ中で常温で混合して、
ＵＶ−ＯＸワニスＡ〜Ｄを得た。又、ＯＸワニスを混合
せずにＵＶワニスだけからなるワニスを比較ワニスＥと
した。

【００２３】〔実施例２〕脂肪族エポキシアクリレート（ＢＡＳＦ製ＬａｒｏｍｅｒＬＲ８７６５）２５部ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート（新中村化学製ＮＫエステルＡ−４００Ｎｅｗハイドロキノンモノメチルエーテル１００ＰＰＭ含有）６４部ダロキュア４２６５５部イルガキュア９０７３部スルホコハク酸ナトリウム（三洋化成製サンモリンＯＴ−７０）３部合計１００部上記のような配合物をセパラブルフラスコ中で６０℃で
２０分間攪拌して、粘度９６ｃｐｓ（２５℃）のＵＶワ
ニスを得た。

【００２４】又、リノレイン酸８８．５部亜麻仁油変性アルキッド樹脂（荒川化学製アラキード５００１）１０部１８％オクチル酸亜鉛１部８％オクチル酸マンガン０．５部合計１００部上記のような配合物をセパラブルフラスコ中で常温で攪
拌して粘度２７ｃｐｓ（２５℃）のＯＸワニスを得
た。次に表１に示すような割合で上記ＵＶワニスとＯ
Ｘワニスをセパラブルフラスコ中で常温で混合して、
ＵＶ−ＯＸワニスＦ〜Ｉを得た。又、ＯＸワニスを混合
せずにＵＶワニスだけからなるワニスを比較ワニスＪと
した。

【００２５】以上のようにして製造された１０種のＵＶ
−ＯＸワニスＡ〜Ｊを、以下の方法で印刷及び評価テス
トを行い、表１に示すような結果を得た。印刷機は枚葉
フレキソ印刷機を用い４０線／インチのアニロックスロ
ールとスポンジゴムの版材を装着し、印刷スピード９０
枚／分で米坪６０ｇ／ｍ²の純白ロール紙を使い印刷を
行った。

【００２６】又、印刷機の後に紫外線照準装置（アイグ
ラフフィック株製）両面２灯、上１２０ｗ／ｃｍ、下８
０ｗ／ｃｍを取り付け印刷物を硬化させた。又、硬化性
の判定は印刷物を温度２５℃、湿度６０％の恒温室で、
朝陽会式回転乾燥機に取り付け乾燥時間を測定した。
又、透明性の評価は黒ベタ標準紙（光学的ベタ濃度２．
０）の上に透明印刷物を置き、コーサー４１Ｊ濃度計
（ＣＯＳＡＲ社製）で光学濃度を測定した。透明性は２
になるほど高い。ブロッキングの有無の評価は２５℃、
湿度６０％の恒温室に印刷物を１３００枚積み重ね、そ
の上に０．１ｋｇ／ｃｍ³の荷重をかけ、７２時間後目
視で判定した。又、印刷中の汚れも目視で判定した。
又、現在、従来技術（２）の方法で製造され実用化され
ている透明窓付封筒用紙の製造３日後の透明性は０．８
０〜０．９０であった。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る、紫外線重合、酸化重合併
用型ワニスは上述のごとく構成されているため、吸収性
の紙に塗布前、塗布後の加熱処理をせずに、粘度が１０
０ｃｐｓ（２５℃）以下と低粘度の為、グラビア印刷方
式、フレキソ印刷方式、ロールコーター方式で印刷して
良好な透明紙を得ることができる。更に、印刷機、加工
機の連動を可能とし、高速加工が可能となり、生産性の
大幅な向上及び装置スペースが著しく減少する等の利点
がある。又、紙のリサイクルに際してフィルムの混入に
よる障害を生じることが無い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸収性の紙（封筒素材紙、不透明原紙）
に紫外線重合、酸化重合併用型ワニスを、全面又は部分
的に塗布し、浸透させた後、紫外線を照射し、表面を紫
外線重合により硬化させ、内部を酸化重合により硬化乾
燥させて製造する透明加工紙に用いる紫外線重合、酸化
重合併用型ワニス。
【請求項２】塗布に際し、加熱処理しない請求項１記
載の紫外線重合、酸化重合併用型ワニス。
【請求項３】紫外線の照射前に加熱などの予備乾燥を
必要としない請求項１記載の紫外線重合、酸化重合併用
型ワニス。
【請求項４】酸化重合硬化型組成物の成分が１〜６０
％の範囲にある請求項１記載の紫外線重合、酸化重合併
用型ワニス。
【請求項５】紫外線重合、酸化重合組成物が１００ｃ
ｐｓ（２５℃）以下の範囲にある請求項１記載の紫外線
重合、酸化重合併用型ワニス。