JPS63130390A - 表面被覆剤 - 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、表面被覆剤、特に印刷イ７キ用コート剤に関
する。また本発明線単に印刷物表面のみならず木材、紙
、ガラス、セラミックス、金属などあらゆる物質に塗布
してその表面に被膜形成が可能なコート剤に関する。

（従来の技術） オフセット枚葉インキ、オフセット輪転インキ、活版イ
ンキ等の油性印刷インキは、一般にビヒ、クルとして乾
性油、樹脂、鉱油等を含み、該油性印刷インキの乾燥は
乾性油、鉱物油溶剤の一部が紙中に浸透するために、該
乾性油、鉱油、溶剤中に分散していた樹脂が紙上にゲル
化しくセット】、更に乾性油中の不飽和脂肪酸エステル
が空気中の酸素によって徐々に酸化され、酸化重合する
（乾燥）過程をとる。このため、該印刷インキは乾燥に
長時間を必要とし、特に印刷紙を積み重ね九４合、該印
刷インキの乾燥が不十分なため、印刷紙の自重によって
裏移りや印刷紙の接着（ブロッキング）等のトラブルを
引き起こす原因となシ、印刷の高速化における大きな障
害となっていた。

従来、この対策として、スノコ取り、デンプン等の粉末
のスプレー散布、印刷物の加熱乾燥、紫外線、赤外線等
の輻射線の照射及び水性ニス塗布などの方法が採られて
いたが、これらの方法には次のような問題がある。紙の
自重によシインクが下の紙に移るのを防止する几めに紙
と紙の間にスノコをはさむスノコ取９法は多大な労力を
必要とする他、印刷面の平滑性が失われる欠点がある。

−万、スプレー法は作業環境の汚染、印刷物の光沢低下
、耐摩耗性低下をもたらすという問題がある。オフセッ
ト輪転印刷においては印刷物を強制加熱乾燥しているが
、印刷物の加熱、冷却に膨大なエネルギーを必枳とり１
、省エネルギー上、問題があｚｂ　０紫外線照射法［％
開昭５５−１０８４７９号、特開昭５４−７２２３７号
、特開昭５２−１５２３０６号公報）は特殊な紫外線硬
化性インキを必要とする友め、通常のインキの２〜３倍
の価格を余儀なくされること及び高価な紫外線照射装置
を必要とするなど実用性に問題がある。赤外線照射法（
特開昭５３−５５２１７号公報）はノンパウダー全目標
としていたが、現状では灼時間のうちに印刷面を乾燥さ
せることができず、パウダー散布量が従来より減少する
程度の効果しか期待できない。又、マイクロ波照射法、
レーザー光照射法、電子線照射法等の方法もインキコス
ト、設備コスト、消費エネルギーの点で問題が多く、実
用性に乏しい。

このような欠点を解決するものとして裏移り防止用水性
ニスが提案されている。該裏移り防止用水性ニス（特公
昭５Ｑ−３４９７５、特公昭５５−４１９１６、特公昭
５５−４１９１７、特開昭５３−１８０５５号公報）は
印刷インキを用いて印刷した後、印刷面に該ニスを塗布
して印刷面を被覆することにより、裏移りを防止するこ
とを目的としたものであり、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステルの１種以上、スチレン、アクリロニト
リル、アクリルアミド等のビニル糸モノマー、不飽和カ
ルボン酸、アクリル酸、メタクリル酸等の有機カルボン
酸を、アルカリ、有機アミン、乳化剤の１種以上の存在
下で水、アルコール中に溶解又は分散させ友ものである
が、該水性ニスには次のような欠点がある。

（１）　　ニスが高価でスプレー法と同等の裏移り防止
性能を発揮するにはスプレーパウダーの５〜１０倍の価
格を余儀なくされる゛。

（２）　　乾燥性が十分で無く、わずかな裏移シ防止効
果しか得られない。

（３）　　印刷品質、コスト上から、できるだけ薄く塗
布する必要があるが、１μｍ以下に塗布した場合、皮膜
が切れ几り、粒状になつ几シして均一な皮膜全形成する
ことができない。

このような従来法では、印刷インキの裏移りを十分に防
止できなかった友め、高速印刷化という時代の要請に応
えることができなかった。

本発明者等は先に特願昭５８−２２９０８６号および特
願昭５９−２１８７６号において、カルボキシメチルセ
ルロースのナトリウム塩（以下、ＣＭＣと略す）、アル
コール類、エステル類、界面活性剤、防腐剤および残部
か水からなる印刷インキの裏移り防止用コート剤を提案
した。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の裏移り防止用コート剤は前述の水性ニスに比べて
秀れ九裏移り防止性能を示し念が、高速印刷時（１００
００枚／Ｈｒ以上）には若干裏移シが発生するという欠
点があつ友。

本発明は、上述の欠点を解消する表面被α剤を提案する
ものである。

（問題点を解決する手段） 本発明は、カルボキシメチルセルロースのナトリウム＠
３〜１０重量部、アルコール類３〜１０重量部、エステ
ル類３〜１０重量部、勿腐剤［１００１〜α１重量部、
フッ素系界面活性剤（１０１〜１．０重量部および残部
が水からなることを特徴とする表面被α剤（以下、被覆
剤あるいはコート剤と記す〕に関するものである。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明において、ＯＭＯの酢装置は５〜１０重量部であ
る。このゐ別置とすれば、本発明コート剤の粘度を１〜
１０ボイズ（２５℃、６ＯＲＰＭ）とすることができる
。１ボイズ禾澗ではコート剤の粘度が低いために、その
塗布時の皮膜厚さが極めて薄くなシ、又１０ポイズを超
えると塗布作業上希薄溶液とせざるを得す、共に十分な
裏移り防止効果を発揮できない。なお、本発明コート剤
において好ましい粘度は１〜５ボイズである。

アルコール類としてはイングロビルアルコール、メタノ
ール、エタノールのような１価アルコールやセロソルブ
、カルピトールのような多価アルコールあるいはその紡
導体が用いられる。

アルコール類は （１）　　コート剤の表面張力を下げ、インキとコート
剤との湿潤性を向上させる。

（２）　　ゴムローラー、クロムメッキローラー等の印
刷用ローラへのコート剤のなじみを良くする。

などの作用がある。

アルコール類の添加ｔμ５〜１０重量部である。

３重量部未満では上記の作用を十分に示さず、又１０重
量部を超えると安全・衛生上問題がある。

エステル類としては酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチ
ル等の酢酸エステルが用いられる。エステル類は １）インキとコート剤とのなじみを良クシ、インキの上
にコート剤の皮膜を形成しやすくする。

２）　　ＯＭＣを均一分散させることによ５、ＯＭＯ粒
子同志の集合粘着（いわゆるママコ）ｔ−防止し、ＯＭ
Ｃの水への溶解性全向上させる。

などの作用がある。

エステル類の添加量は３〜１０重量部である。

３重量部未満では上記作用を十分に示さず、１０重量部
金超えると安全、衛生上問題がある。

゛防腐剤としては、フェノール、ホルマリン、バラオキ
シ安息香酸のアルキルエステル（メチル−、エチル−、
フチルー、イングロピルー。

インブチルエステル）、安息香酸ナトリウム、ソルビン
酸カリウム、ソルビン酸ナトリウムなどが用いられる。

防腐剤の添加量はα００１〜α１重量部とする。

［１００１重量部禾満ではその効果が不十分であり、α
１１ｉ量部を超えると安全面、価格上問題がある。

フッ素系界面活性剤としてはパーフルオロアルキルカル
ボンｆｆ［、パーフルオロアルキルリン酸エステル等の
アニオン系、及びパーフルオロアルキルベタイア等の両
性界面活性剤が用いられる。添加量は後述する理由によ
りα０１〜１．０重量部とする。

（作用） 前述の従来技術の水性ニスや裏移シ防止用コート剤（以
下、水性コート剤と略す〕が裏移りを生ずる機構として
は下記の事項が挙げられる。

（１）　　第２図（ａＬ　（ｂ）は紙−インキー水性コ
ート剤−紙間における破壊位置と裏移シの関係を模式的
に示したものであり、イ或い社トで破壊した時は紙屑で
の凝集破壊を、口の時は紙（ＢＪと水性コート剤１の界
面破壊を、ハの時は水性コート剤１の凝集破壊を、二の
時は水性コート剤１とインキ２の界面破壊を、ホの時は
インキ２の凝集破壊ｔ−（第２図（可はこの状態を示し
ている〕、への時はインキ２と紙（〜の界面破壊を示す
。

この内、裏移ｐを生ずるのは、ホで示すイ／キ間の凝集
破壊が起こった場合であり、この場合にはインキの凝集
力は水性コート剤の凝集力を下回ることになる。この原
因としては水性コート剤の成分である水やアルコール等
の有機溶剤が裏面紙（均に吸収・浸透されて水性コート
剤の固型成分が析出したり、あるいは粘着力が強まる結
果、水性コート剤の凝集力が大きくなりインキの凝集力
を上する友めと考えられる。したがって、水性コート剤
に含まれる水や有機溶剤の裏面紙（Ｂ）への吸収を抑制
して水性コート剤の凝集力をインキの凝集力以下にすれ
ば、水性コート剤の凝集破壊が起きるため、裏移シは起
こらないことになる。。

（２）　　裏移りの原因として、別に水性コート剤とイ
ンキの混合が挙げられる。

第３図（ａＪに示すように、水性コ・−ト剤１をローラ
で塗布し几場合、第５図（ｂ）に示すように水性コート
剤１とインキ２が混合乳化して表面にインキが出てくる
ため、この混合コート剤３が第３図（０）に示すように
、裏面紙（Ｂ）に付着して製移！ｌｌ’を生ずることに
なる。

本発明被徨剤では、これらの襄移シ原因の防止対策とし
て、表面張力が低く且つ疎水・疎油性に富むフッ素系界
面活性剤を飽加するものである。該フッ素系界面活性剤
（表面張カニ１０−ト剤１の表面及び水性コート剤１と
インキ界面２へ配向する性質がある（なお、第１図中の
４は界面活性剤層を示す）。このため、次の利点がある
。

■　水性コート剤の表面張力がインキの表面張力（２０
〜４０　ｄｙｎ／ｃｔＦり以下になり、第１図（１）Ｊ
に示すようにインキ表面上へ水性コート剤が均一被覆を
形成する。

■　水性コート剤表面に疎水・疎油性のフルオロ基が配
向するので裏面紙（Ｂ）と水性コート剤の付着力が低下
するとともに、裏面紙（匂への水や有機溶剤の浸透が妨
げられるので、水性コート剤と裏面紙（ＢＪの間の界面
破壊かあるいは水性コート剤の凝集破壊が優先して起こ
り、裏移シが起こらない。

■　水性コート剤とインキ界面へフルオロ基カ配向する
ので、水性コート剤とインキの混合を妨げる。

以上説明し友ようＶて、本発明におけるフッ素系界面活
性剤は裏移りを防止する作用がある。該フッ素系界面活
性剤の添加量はαｏ１重凌部未満では上記の裏移り防止
性能が十分で無（，１，０重量部を超え九高濃度にして
も裏移り防止効果は殆んど向上しない。

（実施例） 実施例１〜実施例８ Ｃ！ＭＯｔ−、コート剤中の最終濃度が、コート剤全体
１００重量部当り３，５．　１０Ｍ量部になるようにイ
ンプロピルアルコール３重量部、フェノールα０１ｊｌ
Ｉｔ量部、酢酸エチル３重上１部の中に加え、攪、拌機
によってＣＭＯを均一分散させる。矢にこれらの液を攪
拌水中に加え、更に激しく攪拌しながらＯＭＧ’ｉ水Ｋ
Ｗ解させる。これらの液にフッ素系界面活性剤としてパ
ーフルオロアルキルカルボン酸ナトリウム、パーフルオ
ロアルキルリン酸ナトリウム又はバーフルオロアルキル
ベタイノ全表１に示す量で加え、更に残部の水を加えて
全′！１ｔ１００重量部として水性コート剤を調製した
。

次に、坪は８０１７ｍ”のコート紙に、オフセットイン
キＡ　（＆）　％オフセットインキＢ（アイ）、オフセ
ットインキＣ（紅）およびオフセットインキＤ（黄）の
順序で各２０１７ｍ”の塗布量で、印刷適性試験機全便
って重ね刷りで印刷した。この上に、前述のコート剤’
ｉ　１０　ｆ／ｒｐ”の塗布量で塗布し、直ちにブロッ
キングテスターにより裏移り防止性金テストし友。

その結果を表１に示す。表１から明らかなようにフッ素
系界面活性剤は秀れた裏移υ防止性能を示した。

（＊１）界面活性剤Ａ　：パーフルオロアルキルカルボ
＃　トＩＪウムＩｖＩ］Ｂ：　パーフルオロアルキルリ
ン酸ナトリウム同　　　０：　バ−フルオロアルキルペ
タイノ実施例９ 実施例１及び実施例５に示した組成の水性コート剤を表
２に示す印刷条件で印刷し、棒積み高さ１ｍに相当する
印刷物の裏移シを目視評価したところ、インキの裏移り
は認められなかった。

表　　２ 水　口は、イ１ロ、ハの口で、インキの堅さを示す。

＊木　工ＰＡ（イノプロピルアルコール）は、湿し水の
動的表面張力の低下、水の蒸発促進のために添加される
。

（発明の効果〕 以上詳述し次ように本発明のコート剤を塗布した場合、
従来技術に比べ、次のような利点があり、工業上有益で
ある。

■　コート剤の品質が長期間安定であり、粘度低下を防
とできる。

■　速乾性で薄く均一な皮膜を形成し、！＆移り防止効
果が大きい。

■　従来の水性ニスに比べて安価でアリ、約１／１０の
価格になる。

■　高速印刷の際の障害となってい友裏移りやブロッキ
ングを抑制できるので、高速印刷が可能で印刷効率なら
びに印刷品質を向上できる。

■　ノンパウダ一方式であるため、従来のパウダー飛散
による環境汚染、人体への悪影響等の問題金解消できる
。

■　乾燥手段として加熱、輻射線の照射などのように大
量のエネルギーを必璧としないのでコストダウンが可能
である。

■　機上安定性が良く印刷機の上で固着しにくいので、
操作性、保守性に秀れ作業者が使い易い。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明被覆剤の作用効果を説明する図で、
第１図（ａ）〜（Ｃ）が本発明に係る場合、第２図（ａ
）、（ｔ））及び第３図（ａ）　〜（Ｃ）が従来技術に
係る場合の図である。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 復代理人　　安　西　篤　夫 （Ｃ） 裏【江

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩３〜１０重
   量部、アルコール類３〜１０重量部、エステル類３〜１
   ０重量部、防腐剤０．００１〜０．１重量部、フッ素系
   界面活性剤０．０１〜１．０重量部および残部が水から
   なることを特徴とする表面被覆剤。