JP2020023670A - 活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物及び印刷物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
本発明の目的は、印刷適性が高く、また高い光沢度や鏡面性を有する印刷物が得られる、活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物を提供することにある。
【解決手段】
アルミニウム顔料と、バインダー樹脂と、(メタ)アクリレート化合物とを含む平版印刷用インキ組成物であって、前記バインダー樹脂が、アルキッド樹脂を含み、前記アルミニウム顔料が、平均厚さが15〜100nmである偏平状アルミニウム顔料を、インキ組成物全量に対し3〜20質量%含む、平版印刷用光輝性インキ組成物である。
【選択図】なし
本発明の目的は、印刷適性が高く、また高い光沢度や鏡面性を有する印刷物が得られる、活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物を提供することにある。
【解決手段】
アルミニウム顔料と、バインダー樹脂と、(メタ)アクリレート化合物とを含む平版印刷用インキ組成物であって、前記バインダー樹脂が、アルキッド樹脂を含み、前記アルミニウム顔料が、平均厚さが15〜100nmである偏平状アルミニウム顔料を、インキ組成物全量に対し3〜20質量%含む、平版印刷用光輝性インキ組成物である。
【選択図】なし
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物、及び前記活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物を用いた印刷物の製造方法に関する。
近年、印刷物の意匠性を向上させる目的で、ゴールド、シルバー、又はブロンズといった金属光沢(光輝性、光沢性)を付与した印刷物が、市場のニーズとして高まっている。
これらの印刷物は従来、グラビア、シルクスクリーン、フレキソ等の印刷方式により作成されている。しかしながら上記の印刷方式は、絵柄の変更に伴う版材の交換に手間がかかることから、少量多品種の印刷物には向いておらず、また印刷速度の点においても問題があった。
一方で、印刷の速い平版印刷を用いて金属光沢を付与した印刷物を作成する場合、これまでは、予め金属層を蒸着した用紙を使用したり、箔押しやインラインホイラー等による後加工を用いたりする必要があった。しかしながら、用紙や後加工による印刷物の製造方法は、特殊な装置を印刷機に設置する必要がある、専用糊を使用するため基材を選ぶ、繊細な絵柄や小さい文字の形成が困難である等、基材汎用性、生産面、コスト面での負荷が大きかった。特に上記の後加工方法は、必要とする絵柄以上の大きさに箔を当て、必要な絵柄分だけ型抜きするもので、小さな絵柄に使用する際には無駄が多くなってしまっていた。
上記問題の解決のため、金属光沢を付与するための平版印刷用光輝性インキも検討・開発されてきたが、従来品は、上記グラビア、シルクスクリーン、フレキソ等の印刷方式により作成された印刷物に比べ、光沢度が著しく劣っている現状であった。
その理由として、平版印刷用光輝性インキは、光沢性のみならず、平版印刷方式特有の、着肉性や乳化適性等にも留意して材料選定する必要があることが挙げられる。例えば任意のアルミニウム顔料を用いても、併用するバインダー樹脂が適切でなければ、印刷適性や光沢性が発現しない。
また、平版印刷では用紙基材が使用されることも、理由の一つである。一般に用紙基材は、グラビア、シルクスクリーン、フレキソ等の印刷方式で使用されるフィルム基材と異なり、表面が粗く、不透明である。基材表面の粗さの影響を受けて印刷物の光沢度が変化するうえ、フィルム基材の特性を利用する(例えば、基材側から印刷物を視認する)ことができないため、用紙基材に対しても鏡面性を有する印刷物を得るためには、フィルム基材への印刷物と同等以上に、印刷物の表面を平滑にすることが要求される。
そして上記の問題は、平版印刷用光輝性インキとして活性エネルギー線硬化型インキを使用した際に、より顕著となる。
活性エネルギー線硬化型インキは、(メタ)アクリレート化合物のような活性エネルギー線硬化性を有する不飽和化合物を含有しており、これら不飽和化合物が、活性エネルギー線の照射とともに速やかに架橋・硬化し、(印刷)層を形成する。この速やかに硬化するという特性を活かし、高い生産性や強靭な印刷層が要求される用途において、活性エネルギー線硬化型インキは特に好適に使用されている。
一方で、平版印刷用光輝性インキとして活性エネルギー線硬化型インキを使用した場合、印刷物の表面が十分に平滑化する前に架橋・硬化させることになるため、前記印刷物の鏡面性(表面平滑性)が悪化しやすいという問題がある。また一般に、活性エネルギー線硬化型平版印刷用インキは、上記不飽和化合物に加え、光重合開始剤、バインダー樹脂、添加剤等の様々な成分を含むため、印刷適性や光沢性を両立するための材料選定は、非常に難しいものとなる。
これまでに検討されている、活性エネルギー線硬化型光輝性インキの例として、特許文献1には、金属粉と低重合度のニトロセルロースとを含む活性エネルギー線硬化型インキが開示されている。特許文献1によれば、低重合度のニトロセルロースを添加することにより、活性エネルギー線硬化型光輝性インキの貯蔵(保存)安定性が向上できるとされているが、その平版印刷適性や印刷物の鏡面性に関しては考慮されていない。また詳細は後述するが、本発明における必須成分である特定の樹脂が、前記特許文献1では任意成分とされており、実施例においてもそれらの樹脂は使用されていない。
また特許文献2には、基材に対する密着性や光沢性に優れる、ノンリーフィング型金属光沢顔料を含む光硬化型塗料組成物が開示されている。しかしながら特許文献1と同様、その平版印刷適性に関しては考慮されておらず、前記光硬化型塗料組成物が平版印刷に利用できるとの記載も示唆もない。また対象基材もプラスチック、ガラスやセラミックスとされており、平版印刷で主に使用される用紙基材に関しては開示されていない。
その他、特許文献3のように、活性エネルギー線硬化型光輝性インキに関する開示は他にも存在するものの、平版印刷用途ではない。上記の通り、平版印刷方式には特有の課題が多く、特許文献3に係る技術を、そのまま平版印刷用途に転用することは困難である。
以上のように、印刷適性が高く、また高い光沢度や鏡面性を有する印刷物が得られる、活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキに関する検討は、これまでにほとんど行われていない状況である。
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、その目的は、印刷適性が高く、また高い光沢度や鏡面性を有する印刷物が得られる、活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物を提供することにある。
本発明者らが鋭意研究した結果、バインダー樹脂としてアルキッド樹脂と、平均厚さが15〜100nmの偏平状アルミニウム顔料とを併用することで、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、アルミニウム顔料と、バインダー樹脂と、(メタ)アクリレート化合物とを含む平版印刷用インキ組成物であって、
前記バインダー樹脂が、アルキッド樹脂を含み、
前記アルミニウム顔料が、平均厚さが15〜100nmである偏平状アルミニウム顔料を、インキ組成物全量に対し3〜20質量%含む、平版印刷用光輝性インキ組成物に関する。
前記バインダー樹脂が、アルキッド樹脂を含み、
前記アルミニウム顔料が、平均厚さが15〜100nmである偏平状アルミニウム顔料を、インキ組成物全量に対し3〜20質量%含む、平版印刷用光輝性インキ組成物に関する。
更に本発明は、前記偏平状アルミニウム顔料の平均粒子径が、2〜25μmである、上記平版印刷用光輝性インキ組成物に関する。
更に本発明は、前記アルキッド樹脂の重量平均分子量が1,000〜120,000である、上記平版印刷用光輝性インキ組成物に関する。
更に本発明は、前記(メタ)アクリレート化合物が、3官能以上の(メタ)アクリレート化合物を、インキ中に含まれる(メタ)アクリレート化合物全量中50質量%以上含む、上記平版印刷用光輝性インキ組成物に関する。
更に本発明は、上記平版印刷用光輝性インキ組成物を用いて印刷する工程を含む、印刷物の製造方法に関する。
更に本発明は、更に、印刷物を加熱加圧処理する工程を含む、上記印刷物の製造方法に関する。
更に本発明は、基材上に、上記平版印刷用光輝性インキ組成物を印刷してなる印刷物に関する。
本発明によって、印刷適性が高く、また高い光沢度や鏡面性を有する印刷物が得られる、活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物を提供することが可能となった。
以下、本発明の活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物について詳細に説明する。なお以下では、「活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物」を、単に「インキ組成物」又は「インキ」という場合がある。
(アルミニウム顔料)
本発明のインキ組成物では、アルミニウム顔料として、平均厚さが15〜100nmである偏平状アルミニウム顔料を含む。なお、前記平均厚さは、好ましくは15〜80nmであり、特に好ましくは15〜50nmである。平均厚さが15nm以上であると、用紙基材への密着性が向上し、ブロッキング、後胴残り等が防止され、印刷適性に優れたインキ組成物となる。また、下地の影響、例えば紙繊維による凹凸の影響を受けにくくなり、白味を帯びることなく、光沢度が向上し、鏡面のような輝きを有する印刷物が得られる。一方、平均厚さが100nm以下であると、アルミニウム顔料が基材上で配向した際、重なり部分の段差が十分に小さくなることで、前記アルミニウム顔料が均一的に配向し、光沢度の著しい向上効果が得られ、また、鏡面のような輝きを有する印刷物を得ることができる。更に、上記厚さを有する偏平状アルミニウム顔料であれば、(メタ)アクリレート化合物や光重合開始剤等の他の成分に阻害されることなく紙面上で均一に配向できるため、印刷物表面の平滑性悪化を防止し、活性エネルギー線硬化型インキであっても印刷物の鏡面性の著しい向上が可能となる。
本発明のインキ組成物では、アルミニウム顔料として、平均厚さが15〜100nmである偏平状アルミニウム顔料を含む。なお、前記平均厚さは、好ましくは15〜80nmであり、特に好ましくは15〜50nmである。平均厚さが15nm以上であると、用紙基材への密着性が向上し、ブロッキング、後胴残り等が防止され、印刷適性に優れたインキ組成物となる。また、下地の影響、例えば紙繊維による凹凸の影響を受けにくくなり、白味を帯びることなく、光沢度が向上し、鏡面のような輝きを有する印刷物が得られる。一方、平均厚さが100nm以下であると、アルミニウム顔料が基材上で配向した際、重なり部分の段差が十分に小さくなることで、前記アルミニウム顔料が均一的に配向し、光沢度の著しい向上効果が得られ、また、鏡面のような輝きを有する印刷物を得ることができる。更に、上記厚さを有する偏平状アルミニウム顔料であれば、(メタ)アクリレート化合物や光重合開始剤等の他の成分に阻害されることなく紙面上で均一に配向できるため、印刷物表面の平滑性悪化を防止し、活性エネルギー線硬化型インキであっても印刷物の鏡面性の著しい向上が可能となる。
また偏平状アルミニウム顔料は、平均粒子径が2〜25μmであることが好ましく、より好ましくは3〜20μmであり、更に好ましくは4〜15μmである。平均粒子径が2μm以上であると、基材上で配向した際に粒子感が出ることがないため、光の乱反射を防ぎ光沢度が向上できる。一方、25μm以下であると、アルミニウム顔料の重なりが好適なものとなり、光の乱反射を防ぐことで、やはり光沢度が向上する。また、画像部の基材を均一に隠すことができるようになり、着肉不良を防ぐことができる。更に、上記平均粒子径を有する偏平状アルミニウム顔料であれば、印刷層への入射光の乱反射による影響を受けにくくなるため、印刷物の鏡面性の更なる向上が実現できる。
なお、偏平状アルミニウム顔料の平均厚さ及び平均粒子径は、走査型電子顕微鏡によって測定することができる。具体的には、平均厚さは顔料粒子の厚みが確認できる走査型電子顕微鏡写真(例えば倍率30,000倍にて撮影されたものが使用できる。写真は必要に応じて複数枚用いてよい。また、倍率、加速電圧、測定距離等は画像により厚みを測定できる範囲で変更してもよい。)から、顔料の厚みが確認できる部分を100個抽出し、顔料の厚さを測定し、その値を平均することで求めることができる。顔料の厚みは、顔料の平面方向に対し平行方向(顔料の厚み方向に対し垂直方向)から測定可能な顔料を選択して測定する。
また、平均粒子径は顔料粒子全体が確認できる走査型電子顕微鏡写真(例えば倍率5,000倍にて撮影されたものが使用できる。写真は必要に応じて複数枚用いてよい。また、倍率、加速電圧、測定距離等は画像により粒子径を測定できる範囲で変更してもよい。)から、粒子径が確認できる粒子を100個抽出し、顔料の粒子径(計測した粒子の面積に相当する円の直径)を測定し、その値を平均することで求めることができる。
アルミニウム顔料には複数の製造方法があり、本発明ではそのどちらで製造されたものであっても利用できる。例えば粉砕法は、アルミニウム塊(インゴット)を溶融した後、フレーク又は固形状で取り出し、必要に応じて表面処理を加えた後、溶剤中でミル粉砕して、粒子径、厚さ及び表面状態を整形する手法である。本発明では、偏平状アルミニウム顔料として、ミルから取り出したままの(溶剤中に分散された)形態のもの(アルミニウムペースト)を利用してもよい。
また蒸着法は、フィルム上に剥離層を均一に塗り、更にその上にアルミニウム層を薄く展開したのち、剥離層を溶かすことで、偏平状となったアルミニウム顔料を採取する。そして得られたアルミニウム顔料に対し、撹拌処理、超音波処理、噴霧処理等によって、形状を整える手法である。
本発明では、平均厚さが15〜100nmであれば、更に好ましくは平均粒子径が2〜25μmの範囲内であれば、上記どちらの製法で製造された偏平状アルミニウム顔料を用いてもよいが、蒸着法で製造された偏平状アルミニウム顔料の方が、顔料の厚さが均一なために、印刷した際の印刷物の表面においても均一の薄膜を形成しやすく、印刷物の光沢度や印刷適性に優れるため、好ましく選択される。
またアルミニウム顔料には、印刷層内での分散状態による分類があり、リーフィングタイプやノンリーフィングタイプが知られている。これらは例えば、アルミニウム顔料の表面処理によって制御でき、具体的にはアルミニウム顔料に対し、特開2003−12964号公報記載の処理や、ステアリン酸等の高級脂肪酸による表面処理を施すことで、リーフィングタイプとなる。リーフィングタイプのアルミニウム顔料は、印刷層表面に浮き出て平行配列するものであり、光沢性を発現しやすい。一方、ノンリーフィングタイプのアルミニウム顔料は、印刷層内に均一に分散されて存在しやすい。
本発明では、偏平状アルミニウム顔料としてどちらのタイプも使用可能であるが、リーフィングタイプの方が、光沢性の発現が早く、また光沢度も高くなるため好ましい。
なお市販されているアルミニウム顔料として、ECKERT社製「METALURE(R)シリーズ」、ECKERT社製「PLATINVARIOシリーズ」、BASF社製「Metasheen(R)シリーズ」等が挙げられ、本発明では、上記の条件を満たすものであればいずれも好適に使用できる。
偏平状アルミニウム顔料の含有量は、インキ組成物全量中に3〜20質量%であり、好ましくは3〜15質量%、より好ましくは4〜10質量%である。偏平状アルミニウム顔料の含有量が3質量%以上であると、画像部の基材を均一に覆うために十分な量となり、色の抜け等の画像欠陥がなくなる。また、下地の影響を受けなくなるため、白味を帯びることなく、光沢性に優れる画像が得られる。一方、20質量%以下であると、印刷後の基材上で偏平状アルミニウム顔料同士が過度に重なることがなく、均一で乱反射を起こしにくい印刷表面が得られ、結果として光沢度が向上し、鏡面のような輝きを有する印刷物が得られる。
(有色の着色剤)
本発明のインキ組成物は、偏平状アルミニウム顔料以外に有色の着色剤を含んでもよい。前記有色の化合物として、公知の染料や顔料が任意に使用できる。なお本発明において「有色」とは、無色及び白色以外の色を表す。
本発明のインキ組成物は、偏平状アルミニウム顔料以外に有色の着色剤を含んでもよい。前記有色の化合物として、公知の染料や顔料が任意に使用できる。なお本発明において「有色」とは、無色及び白色以外の色を表す。
本発明のインキ組成物で使用できる染料として、アゾ染料、金属錯塩アゾ染料、ピラゾロンアゾ染料、アントラキノン染料、フタロシアニン染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、シアニン染料等が挙げられる。
一方、印刷物の耐光性や他の材料とのマッチング等の点から、本発明では、有色の着色剤として顔料を使用することが好適である。インキの顔料として、一般的な無機顔料や有機顔料を使用できる。具体的には、無機顔料として、黄鉛、亜鉛黄、紺青、カドミウムレッド、弁柄、群青、カーボンブラック、グラファイト等を挙げることができる。また有機顔料として、C系(βナフトール系)、2B系及び6B系(βオキシナフトエ系)等の溶性アゾ顔料;βナフトール系、βオキシナフトエ酸アニリド系、モノアゾイエロー系、ジスアゾイエロー系、ピラゾロン系等の不溶性アゾ顔料;アセト酢酸アニリド系等の縮合アゾ顔料;銅フタロシアニン顔料(αブルー、βブルー、γブルー)、ハロゲン化銅フタロシアニン顔料、金属フリーフタロシアニン顔料;ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、チオインジゴ系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料を挙げることができる。後述するように、本発明で好適に使用される、構造中に芳香環を含むアルキッド樹脂は、有色の着色剤に吸着することで、光沢性、鏡面性、発色性の実現に寄与していると考えられる。そのため上記顔料として、構造中に芳香環を有しているものを使用することが、前記吸着が強まる観点から好適である。
本発明における着色剤の配合量は、印刷物の発色性を確保する点から、インキ組成物全量中0.3〜15質量%であることが好ましく、0.4〜12質量%であることがより好ましく、0.5〜10質量%であることが特に好ましい。
また、光沢性と発色性とが両立した印刷物が得られる観点から、偏平状アルミニウム顔料の配合量100質量部に対する、有色の着色剤の配合量は、2〜150質量部であることが好ましく、4〜120質量部であることがより好ましく、5〜70質量部であることが特に好ましい。
(その他の着色剤)
なお本発明では、上記に示した着色剤以外にも、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、亜鉛華、アルミナホワイト、ベントナイト、クレー、タルク、カオリナイト(カオリン)等の無色顔料や白色顔料を併用してもよい。
なお本発明では、上記に示した着色剤以外にも、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、亜鉛華、アルミナホワイト、ベントナイト、クレー、タルク、カオリナイト(カオリン)等の無色顔料や白色顔料を併用してもよい。
(バインダー樹脂)
本発明のインキ組成物は、バインダー樹脂として、アルキッド樹脂を含む。バインダー樹脂としてアルキッド樹脂を用い、かつ、上記で述べた偏平状アルミニウム顔料と併用することで、平版印刷適性を保持しながら従来よりも光沢度や発色性が高く、鏡面性を有する印刷物が得られる。理由は定かではないが、例えば以下の理由が考えられる。すなわち、アルキッド樹脂は、好ましくは構造中に芳香環を含み、この芳香環が偏平状アルミニウム顔料の表面に吸着することで、互いの凝集を防ぎ、インキ組成物中でも前記偏平状アルミニウム顔料が均一に分散されると考えられる。それによって、印刷後の印刷層内では偏平状アルミニウム顔料が偏ることなく存在し、均一に配向することで優れた光沢性や鏡面性が発現すると考えられる。また均一に分散されることで、インキ組成物の粘弾性が平版印刷に好適なものとなり、印刷時のトラブルも抑制できると考えられる。更には、アルキッド樹脂は、分子構造上、好ましくは立体障害が少なく、偏平状アルミニウム顔料の配向を阻害しないことが考えられる。加えて、アルキッド樹脂は、平版印刷に適した乳化適性、ローラー転移性、及び粘弾性をインキ組成物に付与できる。
本発明のインキ組成物は、バインダー樹脂として、アルキッド樹脂を含む。バインダー樹脂としてアルキッド樹脂を用い、かつ、上記で述べた偏平状アルミニウム顔料と併用することで、平版印刷適性を保持しながら従来よりも光沢度や発色性が高く、鏡面性を有する印刷物が得られる。理由は定かではないが、例えば以下の理由が考えられる。すなわち、アルキッド樹脂は、好ましくは構造中に芳香環を含み、この芳香環が偏平状アルミニウム顔料の表面に吸着することで、互いの凝集を防ぎ、インキ組成物中でも前記偏平状アルミニウム顔料が均一に分散されると考えられる。それによって、印刷後の印刷層内では偏平状アルミニウム顔料が偏ることなく存在し、均一に配向することで優れた光沢性や鏡面性が発現すると考えられる。また均一に分散されることで、インキ組成物の粘弾性が平版印刷に好適なものとなり、印刷時のトラブルも抑制できると考えられる。更には、アルキッド樹脂は、分子構造上、好ましくは立体障害が少なく、偏平状アルミニウム顔料の配向を阻害しないことが考えられる。加えて、アルキッド樹脂は、平版印刷に適した乳化適性、ローラー転移性、及び粘弾性をインキ組成物に付与できる。
本発明のインキ組成物に好適に利用できるアルキッド樹脂として、例えば、無水フタル酸等の二塩基酸と多価アルコールとを用いて得られる芳香環を含む重合体が挙げられる。なお前記アルキッド樹脂として、ロジン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビニルモノマー等で変性されたものを使用してもよい。
アルキッド樹脂の酸価は、30mgKOH/g以下であることが好ましく、26mgKOH/g以下であることがより好ましい。酸価が30mgKOH/g以下であると、乳化による印刷時の汚れを防止しやすくなる傾向がある。下限は特に限定されないが、例えば5mgKOH/g以上であり、好ましくは8mgKOH/g以上である。
本発明のインキ組成物にアルキッド樹脂を用いる場合、その重量平均分子量は1,000〜120,000であることが好ましく、より好ましくは1,000〜30,000であり、更に好ましくは1,000〜10,000である。重量平均分子量が1,000以上であれば、インキ組成物に適度な粘度を付与することができる。インキ組成物が適度な粘度を有すると、印刷時に汚れが生じにくくなることから、粘度を付与するための増粘剤の添加を抑制できる。一般に、増粘剤を過剰添加すると、印刷紙面上の入射光と反射光の間で屈折を起こしやすくなり、光沢が低下する原因となる。本発明では、重量平均分子量が1,000以上である場合、光沢の低下を効果的に抑制できる。また、重量平均分子量が120,000以下である場合、偏平状アルミニウム顔料の配向阻害を防止でき、鏡面的な輝きが発現するとともに、インキ組成物の硬化性も良好なものとなる。
なお、重量平均分子量は、公知の方法、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定できる。
本発明における、アルキッド樹脂の添加量は、インキ組成物全量中15〜65質量%であることが好ましく、より好ましくは20〜60質量%であり、特に好ましくは30〜55質量%である。添加量が15質量%以上であれば、偏平状アルミニウム顔料の配向を阻害する材料の添加量が抑えられ、光沢度の低下を防止できるため好ましい。また65質量%以下であれば、インキ組成物の軟調化及び過乳化を引き起こすことがなくなり、光沢度の向上に加え、硬化性や印刷適性も保持したインキ組成物を得ることができるため好ましい。
本発明のインキ組成物は、必要に応じて、アルキッド樹脂以外の樹脂を含んでもよい。具体的には、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸エステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース誘導体(例えば、エチルセルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース)、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、ポリアマイド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアマイド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブタジエン−アクリルニトリル共重合樹脂等から選択される1種以上が挙げられる。
本発明のインキ組成物がアルキッド樹脂以外の樹脂を含む場合、インキ組成物中の全樹脂量に対する、前記アルキッド樹脂含有量の比率は、50〜100質量%であることが好ましい。50質量%以上であると、偏平状アルミニウム顔料の配向をより好適なものとすることができ、結果として光沢性や鏡面性の向上が可能となる。
なお、本発明において使用される樹脂は、後述する(メタ)アクリレート化合物、特に分子量が100〜6,000である(メタ)アクリレート化合物に対する溶解性があるものであることが好ましい。ここで「溶解性がある」とは、対象となる樹脂とジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとを各々50gずつ混合し、100℃で熱溶解させた後に25℃下で一日静置した際、樹脂の析出や濁りの悪化が見られないことを言う。
((メタ)アクリレート化合物)
本発明のインキ組成物に用いられる「(メタ)アクリレート化合物」とは、(メタ)アクリロイル基を1つ以上有する化合物である。本発明では、前記(メタ)アクリレート化合物として、通常、活性エネルギー線硬化型インキに用いられる化合物を任意に使用できる。
具体的には、以下に示す単官能(メタ)アクリレート化合物、2官能(メタ)アクリレート化合物、3官能(メタ)アクリレート化合物、4官能以上の(メタ)アクリレート化合物を、1種、あるいは2種以上組み合わせて使用できる。その中でも本発明では、3官能(メタ)アクリレート化合物及び/又は4官能以上の(メタ)アクリレート化合物を、インキ中に含まれる(メタ)アクリレート化合物全量中50質量%以上含むことが好ましい。これらの(メタ)アクリレート化合物を主として使用することで、硬化性(以下「乾燥性」「重合性」ともいう)が十分なものになるとともに、偏平状アルミニウム顔料の基材上での配向の阻害を抑制し、鏡面性にも優れた印刷物を得ることが可能となる。また印刷物のブロッキングやスリキズも好適に防止できる。
本発明のインキ組成物に用いられる「(メタ)アクリレート化合物」とは、(メタ)アクリロイル基を1つ以上有する化合物である。本発明では、前記(メタ)アクリレート化合物として、通常、活性エネルギー線硬化型インキに用いられる化合物を任意に使用できる。
具体的には、以下に示す単官能(メタ)アクリレート化合物、2官能(メタ)アクリレート化合物、3官能(メタ)アクリレート化合物、4官能以上の(メタ)アクリレート化合物を、1種、あるいは2種以上組み合わせて使用できる。その中でも本発明では、3官能(メタ)アクリレート化合物及び/又は4官能以上の(メタ)アクリレート化合物を、インキ中に含まれる(メタ)アクリレート化合物全量中50質量%以上含むことが好ましい。これらの(メタ)アクリレート化合物を主として使用することで、硬化性(以下「乾燥性」「重合性」ともいう)が十分なものになるとともに、偏平状アルミニウム顔料の基材上での配向の阻害を抑制し、鏡面性にも優れた印刷物を得ることが可能となる。また印刷物のブロッキングやスリキズも好適に防止できる。
なお本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート」又は「メタクリレート」を、「(メタ)アクリロイル」とは「アクリロイル」又は「メタクリロイル」を意味するものである。また本発明において「(メタ)アクリレート化合物」とは、分子量や分子構造によっては「オリゴマー」や「プレポリマー」とも言われる化合物も含むものとする。
以下に、本発明のインキ組成物に利用できる(メタ)アクリレート化合物としての単官能(メタ)アクリレート化合物を例示すると、アルキル(炭素数4〜18)(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。
また2官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(n=2〜20)、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(n=2〜20)、アルキレン(炭素数4〜12)グリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また3官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、グリセリントリ(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、トリメチロールプロパントリカプロラクトネートトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールヘキサントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また4官能以上の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラカプロラクトネートテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラカプロラクトネートテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールエタンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールブタンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールヘキサンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールオクタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールポリアルキレンオキサイドヘプタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお上記に例示した(メタ)アクリレート化合物は、アルキレンオキサイド付加体であってもよい。前記アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、ペンチレンオキサイド、ヘキシレンオキサイド等が挙げられる。またアルキレンオキサイドの付加数は、1分子あたり2〜20モルであることが好ましい。
アルキレンオキサイド付加体である(メタ)アクリレート化合物を例示すると、2官能(メタ)アクリレート化合物として、例えば、アルキレン(炭素数4〜12)グリコールアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)ジアクリレート、ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)ジアクリレート、水添ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)ジアクリレート等が挙げられる。
また3官能(メタ)アクリレート化合物として、例えば、グリセリンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールヘキサンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また4官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、例えば、ペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールエタンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールブタンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールヘキサンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールオクタンアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)ヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサカプロラクトネートアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)ヘキサ(メタ)アクリレートトリペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)ヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)オクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加体(2〜20モル)ヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリレート化合物として用いることのできるオリゴマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等が挙げられる。中でも、ウレタンアクリレートが好適である。
ウレタンアクリレートとしては、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との付加反応により得られるウレタン結合を複数有する主骨格を有し、さらに、末端及び/又は側鎖に(メタ)アクリロイル基が6〜12個導入された化合物が好適である。
これら、6〜12官能のウレタンアクリレートの重量平均分子量は、800〜4,000であることが好ましく、より好ましくは、1,000〜2,000である。
これら、6〜12官能のウレタンアクリレートの重量平均分子量は、800〜4,000であることが好ましく、より好ましくは、1,000〜2,000である。
さらに、上記6〜12官能のウレタンアクリレートは、ポリイソシアネート化合物が脂肪族及び/又は脂環式化合物である脂肪族ウレタンアクリレートが好ましい。
上記脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環式ポリイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、シクロヘキサン−1,3−ジメチレンジイソシアネートなどの脂環式が挙げられる。また、ジイソシアネートに多価アルコールを付加したアダクト体や、イソシアヌレート体、ビュレット体などが挙げられる。
上記6〜12官能のウレタンアクリレートの具体例としては、ダイセル・オルネクス株式会社製のEBECRYL1290(6官能、Mw1,000)、EBECRYL5129(6官能、Mw800)、EBECRYL8254(6官能、1,200)、KRM8200(6官能、Mw1,000)、KRM8904(9官能、Mw1,800)、EBECRYL8602(9官能、2,000)、KRM8452(10官能、Mw1,200)、EBECRYL225(10官能、Mw1,200)、EBECRYL8415(10官能、Mw1,200)、Miwon Speacialty Chemical Co.,Ltd.製のMiramerPU5000(6官能、Mw1,800)、MiramerPU610(6官能、Mw1,800)、MiramerPU6140(6官能、Mw1,500)、MiramerMU9800(9官能、3,500)、MiramerMU9500(10官能、Mw3,200)などが挙げられる。
上記の通り、(メタ)アクリレート化合物は、単独、又は2種以上を併用して使用できる。
(メタ)アクリレート化合物は、例えば、インキ組成物全量に対して25〜70質量%の範囲で使用することが好ましく、30〜50質量の範囲であることが特に好ましい。上記配合量とすることで、印刷物の鏡面性に悪影響を及ぼすことなく、十分な硬化性を有するインキ組成物を得ることができる。
(光重合開始剤)
本発明のインキ組成物が光硬化型インキの場合、光重合開始剤を使用することが好ましい。本発明では、光重合開始剤として、一般的な光開裂型開始剤、水素引き抜き型開始剤を任意に使用できる。具体的には、光開裂型開始剤として、アシルフォスフィンオキサイド化合物、アセトフェノン化合物等が挙げられ、水素引き抜き型開始剤として、ベンゾフェノン化合物、チオキサントン化合物等が挙げられる。なお、本発明のインキが電子線(EB)硬化型インキの場合は、光重合開始剤を使用しなくてもよい。
本発明のインキ組成物が光硬化型インキの場合、光重合開始剤を使用することが好ましい。本発明では、光重合開始剤として、一般的な光開裂型開始剤、水素引き抜き型開始剤を任意に使用できる。具体的には、光開裂型開始剤として、アシルフォスフィンオキサイド化合物、アセトフェノン化合物等が挙げられ、水素引き抜き型開始剤として、ベンゾフェノン化合物、チオキサントン化合物等が挙げられる。なお、本発明のインキが電子線(EB)硬化型インキの場合は、光重合開始剤を使用しなくてもよい。
本発明のインキ組成物に利用できるアシルフォスフィンオキサイド化合物を例示すると、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−エトキシフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。
また、アセトフェノン化合物を例示すると、例えば、2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルホリノフェニル)−2−ベンジル−1−ブタノン、2−(ジメチルアミノ)−2−(4メチルベンジル)−1−(4モルホリノフェニル)ブタン−1オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−[4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]−フェニル]−2−メチル−プロパン−1−オン、又は、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン]等が挙げられる。
またベンゾフェノン化合物として、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等の4,4’−ジアルキルアミノベンゾフェノン類や、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド等が挙げられる。
またベンゾフェノン化合物として、ベンゾフェノン構造を2つ以上有する化合物も使用できる。ベンゾフェノン構造を2つ以上有する化合物の具体例としては、例えば、Lambson社製のSpeedcure(登録商標)7005、及びSpeedcure 7006、IGM Resins社製のOmnipol(登録商標)BP、RAHN AG社製のGenopol BP−1、及びBP−2などが挙げられる。
またチオキサントン化合物として、例えば、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−ジイソプロピルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−ヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イロキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミン塩酸塩等が挙げられる。
その他にも本発明では、例えば2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等の公知の光重合開始剤が使用できる。
上記に例示した光重合開始剤は、単独、又は2種以上を併用して使用できる。
光重合開始剤を使用する場合の含有量は、インキ組成物全量に対して3〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜15質量%である。含有量が上記範囲内であると、優れた硬化性を得ることができる。
(増感剤)
本発明のインキ組成物が、光重合開始剤を使用する場合は、さらに増感剤を添加しても良い。増感剤を含有することで、硬化性を一層向上することができる。
増感剤としては、第三級アミン化合物が好ましく使用でき、具体的には、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、脂肪族アミン、2−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジブチルエタノールアミン、アミノベンゾエート構造を2つ有する化合物などが挙げられる。中でも、硬化性の観点から、アミノベンゾエート構造を2つ有する化合物を用いることが好ましい。
なお前記「第三級アミン化合物」には、α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物、α−モルフォリノアルキルフェノン化合物及びジアルキルアミノベンゾフェノン化合物は含まれないものとする。
本発明のインキ組成物が、光重合開始剤を使用する場合は、さらに増感剤を添加しても良い。増感剤を含有することで、硬化性を一層向上することができる。
増感剤としては、第三級アミン化合物が好ましく使用でき、具体的には、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、脂肪族アミン、2−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジブチルエタノールアミン、アミノベンゾエート構造を2つ有する化合物などが挙げられる。中でも、硬化性の観点から、アミノベンゾエート構造を2つ有する化合物を用いることが好ましい。
なお前記「第三級アミン化合物」には、α−(ジメチル)アミノアルキルフェノン化合物、α−モルフォリノアルキルフェノン化合物及びジアルキルアミノベンゾフェノン化合物は含まれないものとする。
本発明において、上記アミノベンゾエート構造を2つ有する化合物の重量平均分子量は、安全性の観点から、500〜1,500であることが好ましく、より好ましくは600〜1,200である。
上記アミノベンゾエート構造を2つ有する化合物の具体例としては、Lambson社製のEASACURE(登録商標)A198、IGM Resins社製のOmnipol(登録商標)AP、RAHN AG社製のGenopol AP−1、及びAP−2などが挙げられる。
増感剤は、目的の増感効果が得られる範囲で、任意の含有量でインキ組成物中に添加することが可能である。例えば、インキ組成物全量に対して0.2〜5質量%の範囲で使用できる。
(重合禁止剤)
本発明のインキ組成物は、保存安定性の向上のため、更に重合禁止剤を添加してもよい。重合禁止剤を具体的に例示すると、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p−メトキシフェノール、t−ブチルカテコール、t−ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p−ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−tert−ブチル−p−ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p−ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等が挙げられる。
重合禁止剤を使用する場合、例えば、インキ組成物全量に対して0.01〜1質量%の範囲で使用できる。
本発明のインキ組成物は、保存安定性の向上のため、更に重合禁止剤を添加してもよい。重合禁止剤を具体的に例示すると、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p−メトキシフェノール、t−ブチルカテコール、t−ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p−ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−tert−ブチル−p−ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p−ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等が挙げられる。
重合禁止剤を使用する場合、例えば、インキ組成物全量に対して0.01〜1質量%の範囲で使用できる。
(溶剤)
また、本発明のインキ組成物には、必要に応じて、公知の溶剤を任意に添加してもよく、例えば以下に示す非芳香族系石油溶剤が利用できる。非芳香族系石油溶剤としては、パラフィン系、ナフテン系、及びこれらの混合溶剤が例示でき、市販品の例として、JXTGエネルギー(株)製「AFソルベント5号」、「AFソルベント6号」、「AFソルベント7号」等がある。なお、混入している芳香族炭化水素の含有量が、前記非芳香族系石油溶剤全量中1質量%以下であることが好ましい。溶剤を使用する場合、例えば、インキ組成物全量に対して0.1〜10質量%の範囲で使用する。
また、本発明のインキ組成物には、必要に応じて、公知の溶剤を任意に添加してもよく、例えば以下に示す非芳香族系石油溶剤が利用できる。非芳香族系石油溶剤としては、パラフィン系、ナフテン系、及びこれらの混合溶剤が例示でき、市販品の例として、JXTGエネルギー(株)製「AFソルベント5号」、「AFソルベント6号」、「AFソルベント7号」等がある。なお、混入している芳香族炭化水素の含有量が、前記非芳香族系石油溶剤全量中1質量%以下であることが好ましい。溶剤を使用する場合、例えば、インキ組成物全量に対して0.1〜10質量%の範囲で使用する。
(添加剤)
更に本発明のインキ組成物には、添加剤を添加できる。添加剤の具体例として、ワックス、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗菌剤等が挙げられ、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
更に本発明のインキ組成物には、添加剤を添加できる。添加剤の具体例として、ワックス、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗菌剤等が挙げられ、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ワックスは、印刷物に耐摩擦性、ブロッキング防止、スベリ性、スリキズ防止性を付与する材料であり、天然ワックスや合成ワックスが使用できる。前記天然ワックスを例示すると、例えば、カルナバワックス、木ろう、ラノリン、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。また合成ワックスとしては、例えば、フィッシャートロプスワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリアミド、ワックスシリコーン化合物等が挙げられる。
(インキ組成物の製造方法)
本発明のインキ組成物は、アルミニウム顔料、バインダー樹脂、(メタ)アクリレート化合物を共に混練機に投入して混合し、得られた組成物を分散機で分散することで製造することができる。なお光重合開始剤、触媒、重合禁止剤、添加剤等を使用する場合は、アルミニウム顔料等とともに混練機に投入して製造してもよい。その際、成分の一部をあらかじめ(メタ)アクリレート化合物に溶解させ、ワニス状にして添加することも可能である。また上記の通り、アルミニウム顔料としてアルミニウムペーストを使用してもよい。
本発明のインキ組成物は、アルミニウム顔料、バインダー樹脂、(メタ)アクリレート化合物を共に混練機に投入して混合し、得られた組成物を分散機で分散することで製造することができる。なお光重合開始剤、触媒、重合禁止剤、添加剤等を使用する場合は、アルミニウム顔料等とともに混練機に投入して製造してもよい。その際、成分の一部をあらかじめ(メタ)アクリレート化合物に溶解させ、ワニス状にして添加することも可能である。また上記の通り、アルミニウム顔料としてアルミニウムペーストを使用してもよい。
(印刷物の製造方法)
本発明のインキ組成物を用いた印刷物は、水と油の反発を利用した印刷メカニズムで印刷される、公知の平版印刷方式を用いて後述する基材上に印刷される工程と、後述する活性エネルギー線を照射する工程とを経て製造される。なお、前記平版印刷で使用される印刷機として、オフセット輪転印刷機とオフセット枚葉印刷機のどちらを使用してもよい。
本発明のインキ組成物を用いた印刷物は、水と油の反発を利用した印刷メカニズムで印刷される、公知の平版印刷方式を用いて後述する基材上に印刷される工程と、後述する活性エネルギー線を照射する工程とを経て製造される。なお、前記平版印刷で使用される印刷機として、オフセット輪転印刷機とオフセット枚葉印刷機のどちらを使用してもよい。
(活性エネルギー線照射工程)
上記活性エネルギー線を照射する工程で使用される活性エネルギー線は、ラジカル性活性種を発生できるエネルギー線であれば公知のものが任意に選択でき、例えば、紫外線、電子線、X線、α線、β線、γ線のような電離放射線、可視光線、赤外線、マイクロ波、高周波、レーザー光線等が利用できる。また活性エネルギー線として紫外線を使用する場合、その光源として、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプ、ヘリウム・カドミニウムレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、アルゴンレーザー、LEDランプ等が任意に利用できる。なお、印刷速度、基材とランプとの距離、印刷層の硬化状態に応じて、ランプ本数や照度等を任意に調整してもよい。また上記エネルギー線を2種以上組み合わせて使用してもよい。
上記活性エネルギー線を照射する工程で使用される活性エネルギー線は、ラジカル性活性種を発生できるエネルギー線であれば公知のものが任意に選択でき、例えば、紫外線、電子線、X線、α線、β線、γ線のような電離放射線、可視光線、赤外線、マイクロ波、高周波、レーザー光線等が利用できる。また活性エネルギー線として紫外線を使用する場合、その光源として、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプ、ヘリウム・カドミニウムレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、アルゴンレーザー、LEDランプ等が任意に利用できる。なお、印刷速度、基材とランプとの距離、印刷層の硬化状態に応じて、ランプ本数や照度等を任意に調整してもよい。また上記エネルギー線を2種以上組み合わせて使用してもよい。
(加熱加圧工程)
更に、上記方法により得られた印刷物に対し、更に、エンドレスプレス機や平プレス機等で加熱加圧処理する工程を行うことで、紙面上に無秩序に配向した偏平状アルミニウム顔料を均一化することが可能となり、光沢度の著しい向上が実現できる。加熱加圧処理条件としては、40〜130℃かつ10〜500kgf/cm2の条件とすることが、上記効果をより好適に発現させることができるため好ましい。また、加熱加圧処理を施す際の駆動速度や時間に関しては特に制限はないが、例えばエンドレスプレス機の場合は1〜40m/minの範囲、平プレス機の場合は1〜30秒の範囲で処理を行うことが好ましい。
更に、上記方法により得られた印刷物に対し、更に、エンドレスプレス機や平プレス機等で加熱加圧処理する工程を行うことで、紙面上に無秩序に配向した偏平状アルミニウム顔料を均一化することが可能となり、光沢度の著しい向上が実現できる。加熱加圧処理条件としては、40〜130℃かつ10〜500kgf/cm2の条件とすることが、上記効果をより好適に発現させることができるため好ましい。また、加熱加圧処理を施す際の駆動速度や時間に関しては特に制限はないが、例えばエンドレスプレス機の場合は1〜40m/minの範囲、平プレス機の場合は1〜30秒の範囲で処理を行うことが好ましい。
(基材)
本発明のインキ組成物を印刷する基材は、平版印刷方式にて印刷される用紙等の基材であれば、塗工紙、微塗工紙、非塗工紙等何でもよい。用紙の表面が平滑な塗工紙のほうが、光沢性が発現しやすく好ましい。
本発明のインキ組成物を印刷する基材は、平版印刷方式にて印刷される用紙等の基材であれば、塗工紙、微塗工紙、非塗工紙等何でもよい。用紙の表面が平滑な塗工紙のほうが、光沢性が発現しやすく好ましい。
(印刷物の用途)
本発明のインキ組成物を用いて製造された印刷物は、雑誌、書籍、ポスター、パンフレット等の印刷物、包装用印刷物、シール/ラベル用印刷物、美術印刷物等に好ましく使用することができる。
本発明のインキ組成物を用いて製造された印刷物は、雑誌、書籍、ポスター、パンフレット等の印刷物、包装用印刷物、シール/ラベル用印刷物、美術印刷物等に好ましく使用することができる。
次に、実施例に基づいて本発明を説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例において「部」及び「%」は、特に断りのない限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。
(アルミニウム顔料の粒子径及び厚さの測定条件)
アルミニウム顔料の粒子径及び厚さは、日本電子社製走査型電子顕微鏡「JSM−6390LA」を用い、前述した方法にて計測した。
測定条件等は以下のとおりである。
加速電圧:10kV
測定距離:10mm
撮影倍率:粒子径は、5,000倍で、厚みは、30,000倍で撮影した。
測定角度:粒子径は、面方向に対し垂直方向から撮影したアルミニウム顔 料について測定し、厚みは、面方向に対し平行方向から撮影した アルミニウム顔料について測定した。
測定個数:粒子径及び厚みについて、それぞれ100個のアルミニウム顔 料を測定した。
アルミニウム顔料の粒子径及び厚さは、日本電子社製走査型電子顕微鏡「JSM−6390LA」を用い、前述した方法にて計測した。
測定条件等は以下のとおりである。
加速電圧:10kV
測定距離:10mm
撮影倍率:粒子径は、5,000倍で、厚みは、30,000倍で撮影した。
測定角度:粒子径は、面方向に対し垂直方向から撮影したアルミニウム顔 料について測定し、厚みは、面方向に対し平行方向から撮影した アルミニウム顔料について測定した。
測定個数:粒子径及び厚みについて、それぞれ100個のアルミニウム顔 料を測定した。
(重量平均分子量の測定条件)
重量平均分子量は、東ソー(株)製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー「HLC−8020」で測定した。検量線は標準ポリスチレンサンプルにより作成した。溶離液はテトラヒドロフランを、カラムにはTSKgel SuperHM−M(東ソー社製)3本を用いた。測定は流速0.6ml/分、注入量10μl、カラム温度40℃で行った。
重量平均分子量は、東ソー(株)製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー「HLC−8020」で測定した。検量線は標準ポリスチレンサンプルにより作成した。溶離液はテトラヒドロフランを、カラムにはTSKgel SuperHM−M(東ソー社製)3本を用いた。測定は流速0.6ml/分、注入量10μl、カラム温度40℃で行った。
(酸価の測定条件)
酸価はJIS K 0070に従い測定した。具体的には、樹脂1gをキシレン:エタノール=2:1の質量比で混合した溶媒20mlに溶解させた。その後、指示薬として3質量%のフェノールフタレイン溶液を3ml加え、0.1mol/lの水酸化カリウム水溶液で中和滴定した。
酸価はJIS K 0070に従い測定した。具体的には、樹脂1gをキシレン:エタノール=2:1の質量比で混合した溶媒20mlに溶解させた。その後、指示薬として3質量%のフェノールフタレイン溶液を3ml加え、0.1mol/lの水酸化カリウム水溶液で中和滴定した。
(光沢度の測定条件)
(株)村上色彩技術研究所製デジタル光沢計「GM−26D」を用い、下記の条件にて、20°光沢度を測定した。
測定面積:約3×3mm
測定窓面積:直径10mm
光源ランプ:ハロゲンランプ(12V、50W)
なお、測定値が測定許容範囲外となった場合等、必要に応じて、前記デジタル光度計付属の説明書記載の方法に従い、測定値の補正を行い光沢度とした。
(株)村上色彩技術研究所製デジタル光沢計「GM−26D」を用い、下記の条件にて、20°光沢度を測定した。
測定面積:約3×3mm
測定窓面積:直径10mm
光源ランプ:ハロゲンランプ(12V、50W)
なお、測定値が測定許容範囲外となった場合等、必要に応じて、前記デジタル光度計付属の説明書記載の方法に従い、測定値の補正を行い光沢度とした。
(アルキッド樹脂1製造例)
大豆白絞油300部及び無水フタル酸50部を容器に加え、280℃で2時間撹拌後、ペンタエリスリトール30部及びキシレン100部を添加し、200℃で3時間撹拌した。その後250℃に昇温し、更に3時間撹拌することで、重量平均分子量5,000、酸価14.0mgKOH/gのアルキッド樹脂1を得た。
大豆白絞油300部及び無水フタル酸50部を容器に加え、280℃で2時間撹拌後、ペンタエリスリトール30部及びキシレン100部を添加し、200℃で3時間撹拌した。その後250℃に昇温し、更に3時間撹拌することで、重量平均分子量5,000、酸価14.0mgKOH/gのアルキッド樹脂1を得た。
(アルキッド樹脂2製造例)
大豆白絞油220部及び無水フタル酸80部を容器に加え、280℃で2時間撹拌後、ペンタエリスリトール30部、パラトルエンスルホン酸0.02部、及びキシレン100部を添加し、200℃で3時間撹拌した。その後250℃に昇温し、更に7時間撹拌することで、重量平均分子量100,000、酸価19.4mgKOH/gのアルキッド樹脂2を得た。
大豆白絞油220部及び無水フタル酸80部を容器に加え、280℃で2時間撹拌後、ペンタエリスリトール30部、パラトルエンスルホン酸0.02部、及びキシレン100部を添加し、200℃で3時間撹拌した。その後250℃に昇温し、更に7時間撹拌することで、重量平均分子量100,000、酸価19.4mgKOH/gのアルキッド樹脂2を得た。
(アルキッド樹脂3製造例)
大豆白絞油200部及び無水フタル酸100部を容器に加え、280℃で2時間撹拌後、ペンタエリスリトール30部、パラトルエンスルホン酸0.02部、及びキシレン100部を添加し、200℃で3時間撹拌した。その後250℃に昇温し、更に10時間撹拌することで、重量平均分子量150,000、酸価9.6mgKOH/gのアルキッド樹脂3を得た。
大豆白絞油200部及び無水フタル酸100部を容器に加え、280℃で2時間撹拌後、ペンタエリスリトール30部、パラトルエンスルホン酸0.02部、及びキシレン100部を添加し、200℃で3時間撹拌した。その後250℃に昇温し、更に10時間撹拌することで、重量平均分子量150,000、酸価9.6mgKOH/gのアルキッド樹脂3を得た。
(アルキッド樹脂4製造例)
大豆白絞油400部及び無水フタル酸20部を容器に加え、280℃で2時間撹拌後、ペンタエリスリトール30部及びキシレン100部を添加し、200℃で3時間撹拌した。その後250℃に昇温し、更に30分間撹拌することで、重量平均分子量700、酸価8.8mgKOH/gのアルキッド樹脂4を得た。
大豆白絞油400部及び無水フタル酸20部を容器に加え、280℃で2時間撹拌後、ペンタエリスリトール30部及びキシレン100部を添加し、200℃で3時間撹拌した。その後250℃に昇温し、更に30分間撹拌することで、重量平均分子量700、酸価8.8mgKOH/gのアルキッド樹脂4を得た。
(ロジン変性アルキッド樹脂製造例)
撹拌機、還流冷却器、温度計を備えた4つ口フラスコに、ガムロジン300部を加え、窒素ガスを吹き込みながら150℃まで昇温し、前記温度でガムロジンを溶融させた。その後、アクリル酸45部及びトリメチロールプロパン69部を添加し、170℃で1時間、続けて200℃で1時間反応させた後、更に酸化亜鉛4部を添加し、230℃で12時間反応させることで、重量平均分子量8,000、酸価25.2mgKOH/gのロジン変性アルキッド樹脂を得た。
撹拌機、還流冷却器、温度計を備えた4つ口フラスコに、ガムロジン300部を加え、窒素ガスを吹き込みながら150℃まで昇温し、前記温度でガムロジンを溶融させた。その後、アクリル酸45部及びトリメチロールプロパン69部を添加し、170℃で1時間、続けて200℃で1時間反応させた後、更に酸化亜鉛4部を添加し、230℃で12時間反応させることで、重量平均分子量8,000、酸価25.2mgKOH/gのロジン変性アルキッド樹脂を得た。
(ジアリルフタレート樹脂ワニス製造例)
ジアリルフタレート樹脂(ダイソーダップA(ダイソー社製))/ペンタエリスリトールトリアクリレート/ハイドロキノンを30/69.9/0.1の質量比率で容器に加えたのち、100℃に昇温し熱溶解させることで、ジアリルフタレート樹脂ワニスを製造した。
ジアリルフタレート樹脂(ダイソーダップA(ダイソー社製))/ペンタエリスリトールトリアクリレート/ハイドロキノンを30/69.9/0.1の質量比率で容器に加えたのち、100℃に昇温し熱溶解させることで、ジアリルフタレート樹脂ワニスを製造した。
(ロジン変性ポリエステル樹脂ワニス製造例)
国際公開第2017/164246号の段落番号0076(実施例1)に記載のロジン変性ポリエステル樹脂を用い、ロジン変性ポリエステル樹脂/ペンタエリスリトールトリアクリレート/ハイドロキノンを50/49.9/0.1の質量比率で容器に加えたのち、100℃に昇温し熱溶解させることで、ロジン変性ポリエステル樹脂ワニスを製造した。
国際公開第2017/164246号の段落番号0076(実施例1)に記載のロジン変性ポリエステル樹脂を用い、ロジン変性ポリエステル樹脂/ペンタエリスリトールトリアクリレート/ハイドロキノンを50/49.9/0.1の質量比率で容器に加えたのち、100℃に昇温し熱溶解させることで、ロジン変性ポリエステル樹脂ワニスを製造した。
(インキ製造例)
表1に記載のアルミニウム顔料、バインダー樹脂またはバインダー樹脂ワニス、(メタ)アクリレート化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、及び溶剤を、表2及び表3に記載の配合比で、容器に投入した。内容物をミキサーで混合・撹拌したのち、3本ロールにて練肉することで、実施例1〜40及び比較例1〜6のインキを得た。なお、ウレタンアクリレートとしては、ダイセル・オルネクス株式会社製のEBECRYL1290(6官能、Mw1,000)を使用した。
表1に記載のアルミニウム顔料、バインダー樹脂またはバインダー樹脂ワニス、(メタ)アクリレート化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、及び溶剤を、表2及び表3に記載の配合比で、容器に投入した。内容物をミキサーで混合・撹拌したのち、3本ロールにて練肉することで、実施例1〜40及び比較例1〜6のインキを得た。なお、ウレタンアクリレートとしては、ダイセル・オルネクス株式会社製のEBECRYL1290(6官能、Mw1,000)を使用した。
(評価内容)
実施例1〜40及び比較例1〜6のインキをそれぞれ、下記印刷条件の下、単色ベタと網点(1〜100%における10%刻み)が入った絵柄にて印刷を行い、以下について確認し、評価した。
・光沢度(光沢度及び印刷面のザラツキ)
・汚れ耐性
・紙面の着肉性(パイリング及び白抜け)
実施例1〜40及び比較例1〜6のインキをそれぞれ、下記印刷条件の下、単色ベタと網点(1〜100%における10%刻み)が入った絵柄にて印刷を行い、以下について確認し、評価した。
・光沢度(光沢度及び印刷面のザラツキ)
・汚れ耐性
・紙面の着肉性(パイリング及び白抜け)
(印刷条件)
印刷機 :LITHRONE26 (小森コーポレーション社製)
用紙 :ミラーコート・プラチナ(127.9g/m2) (王子製紙社製)
湿し水 :水道水/アストロマーク3(日研化学研究所社製)/イソプロピル アルコールを、95/2/3の質量比率で混合したもの
ランプ :メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製、出力120W/ cm、3灯使用)
印刷温度:25±1℃
印刷速度:6000枚/時
版 :XP−F(FFGS社製)
印刷部数:3000枚
印刷機 :LITHRONE26 (小森コーポレーション社製)
用紙 :ミラーコート・プラチナ(127.9g/m2) (王子製紙社製)
湿し水 :水道水/アストロマーク3(日研化学研究所社製)/イソプロピル アルコールを、95/2/3の質量比率で混合したもの
ランプ :メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製、出力120W/ cm、3灯使用)
印刷温度:25±1℃
印刷速度:6000枚/時
版 :XP−F(FFGS社製)
印刷部数:3000枚
(光沢性の評価方法)
得られた印刷物のベタ部について、上記方法で光沢度を測定するとともに、目視で印刷表面のザラツキを目視で確認し、光沢性を評価した。評価基準は以下の通りとし、◎、○、△を実用可能範囲とした。
◎:光沢値が200以上、かつ、印刷物表面にザラツキがなかった
○:光沢値が200以上であったが、印刷物表面に若干のザラツキが見られた
△:光沢値が150以上200未満、かつ、印刷物表面に若干のザラツキが見られた
×:光沢値が150未満、かつ/又は、印刷物表面のザラツキが酷かった
得られた印刷物のベタ部について、上記方法で光沢度を測定するとともに、目視で印刷表面のザラツキを目視で確認し、光沢性を評価した。評価基準は以下の通りとし、◎、○、△を実用可能範囲とした。
◎:光沢値が200以上、かつ、印刷物表面にザラツキがなかった
○:光沢値が200以上であったが、印刷物表面に若干のザラツキが見られた
△:光沢値が150以上200未満、かつ、印刷物表面に若干のザラツキが見られた
×:光沢値が150未満、かつ/又は、印刷物表面のザラツキが酷かった
(汚れ耐性の評価方法)
上記印刷条件で、印刷部数200枚毎に湿し水の水量値を20から1ずつ下げていき、目視で印刷物上に汚れが見られたときの水量値を確認することで、汚れ耐性を評価した。評価基準は以下の通りとし、◎、○、△を実用可能範囲とした。
◎:水量値が10でも汚れが発生しなかった
○:水量値が10〜12において汚れが発生した
△:水量値が13〜15において汚れが発生した
×:水量値が16以上でも汚れが発生した
上記印刷条件で、印刷部数200枚毎に湿し水の水量値を20から1ずつ下げていき、目視で印刷物上に汚れが見られたときの水量値を確認することで、汚れ耐性を評価した。評価基準は以下の通りとし、◎、○、△を実用可能範囲とした。
◎:水量値が10でも汚れが発生しなかった
○:水量値が10〜12において汚れが発生した
△:水量値が13〜15において汚れが発生した
×:水量値が16以上でも汚れが発生した
(着肉性の評価方法)
上記印刷条件で印刷を行い、パイリング及び白抜けの有無を確認することで、着肉性の評価を行った。評価基準は以下の通りとし、◎、○、△を実用可能範囲とした。
◎:パイリング及び白抜け等はなく着肉性は良好であった
○:若干パイリングが見られたが、着肉性は許容範囲内であった
△:若干白抜けが見られたが、着肉性は許容範囲内であった
×:パイリング及び白抜けが目立ち、着肉性不良であった
上記印刷条件で印刷を行い、パイリング及び白抜けの有無を確認することで、着肉性の評価を行った。評価基準は以下の通りとし、◎、○、△を実用可能範囲とした。
◎:パイリング及び白抜け等はなく着肉性は良好であった
○:若干パイリングが見られたが、着肉性は許容範囲内であった
△:若干白抜けが見られたが、着肉性は許容範囲内であった
×:パイリング及び白抜けが目立ち、着肉性不良であった
また、インキの硬化性について、下記の評価を行った。
(硬化性の評価方法)
RIテスター(テスター産業株式会社製)を用いて、被記録媒体であるコート紙上に0.75cc/1000cm2の盛量でベタ画像を印刷した。その後、コンベア速度を30m/分から100m/分まで、10m/分ごとに変え、LEDランプ(エアーモーションシステム株式会社製「XP−9」、照射距離10mm、出力30%)でインキ組成物を硬化させた。硬化後、インキ塗膜表面を綿棒で擦り、綿棒にインキが擦れ落ちない速度を評価した。以下の基準により判定した。◎、○、△を実用上問題ないレベルであると評価する。
◎:コンベア速度100m/分以上
○:コンベア速度80m/分以上100m/分未満
△:コンベア速度50m/分以上80m/分未満
×:コンベア速度30m/分50m/分未満
(硬化性の評価方法)
RIテスター(テスター産業株式会社製)を用いて、被記録媒体であるコート紙上に0.75cc/1000cm2の盛量でベタ画像を印刷した。その後、コンベア速度を30m/分から100m/分まで、10m/分ごとに変え、LEDランプ(エアーモーションシステム株式会社製「XP−9」、照射距離10mm、出力30%)でインキ組成物を硬化させた。硬化後、インキ塗膜表面を綿棒で擦り、綿棒にインキが擦れ落ちない速度を評価した。以下の基準により判定した。◎、○、△を実用上問題ないレベルであると評価する。
◎:コンベア速度100m/分以上
○:コンベア速度80m/分以上100m/分未満
△:コンベア速度50m/分以上80m/分未満
×:コンベア速度30m/分50m/分未満
表2及び表3に記載の結果より、アルミニウム顔料と、バインダー樹脂と、(メタ)アクリレート化合物とを含む平版印刷用インキ組成物であって、前記バインダー樹脂が、アルキッド樹脂を含み、前記アルミニウム顔料が、平均厚さが15〜100nmである偏平状アルミニウム顔料を、インキ組成物全量に対し3〜20質量%含む、平版印刷用光輝性有色インキ組成物は、光沢性、硬化性及び平版印刷適性のいずれにおいても良好な結果であった。
Claims (7)
- アルミニウム顔料と、バインダー樹脂と、(メタ)アクリレート化合物とを含む平版印刷用インキ組成物であって、
前記バインダー樹脂が、アルキッド樹脂を含み、
前記アルミニウム顔料が、平均厚さが15〜100nmである偏平状アルミニウム顔料を、インキ組成物全量に対し3〜20質量%含む、平版印刷用光輝性インキ組成物。 - 前記偏平状アルミニウム顔料の平均粒子径が、2〜25μmである、請求項1記載の平版印刷用光輝性インキ組成物。
- 前記アルキッド樹脂の重量平均分子量が1,000〜120,000である、請求項1又は2記載の平版印刷用光輝性インキ組成物。
- 前記(メタ)アクリレート化合物が、3官能以上の(メタ)アクリレート化合物を、インキ中に含まれる(メタ)アクリレート化合物全量中50質量%以上含む、請求項1〜3いずれか記載の平版印刷用光輝性インキ組成物。
- 請求項1〜4いずれか記載の平版印刷用光輝性インキ組成物を用いて印刷する工程を含む、印刷物の製造方法。
- 更に、印刷物を加熱加圧処理する工程を含む、請求項5記載の印刷物の製造方法。
- 基材上に、請求項1〜4いずれか記載の平版印刷用光輝性インキ組成物を印刷してなる印刷物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018144145 | 2018-07-31 | ||
JP2018144145 | 2018-07-31 |
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---|---|
JP2020023670A true JP2020023670A (ja) | 2020-02-13 |
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ID=69619400
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2019128987A Pending JP2020023670A (ja) | 2018-07-31 | 2019-07-11 | 活性エネルギー線硬化型平版印刷用光輝性インキ組成物及び印刷物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2020023670A (ja) |
-
2019
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