(57)【要約】【課題】  有機溶剤による大気汚染という公害問題に対処することができるグラビア印刷方法及びグラビア印刷物を提供しようとするもの。【解決手段】  このグラビア印刷方法は、ポリ塩化ビニル系樹脂基材から紫外線硬化型インキの密着を阻害する不純物を除去する表面改質工程と、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜を形成する印刷工程と、前記被膜に紫外線を照射して硬化させる硬化工程とを有する。このグラビア印刷物は、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜が形成され、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材は前記インキの密着を阻害する不純物が除去されたものである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ塩化ビニル系樹脂基材から紫外線硬化型インキの密着を阻害する不純物を除去する表面改質工程と、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜を形成する印刷工程と、前記被膜に紫外線を照射して硬化させる硬化工程とを有することを特徴とするグラビア印刷方法。
【請求項２】
前記硬化工程を窒素ガス雰囲気下で行うようにした請求項１記載のグラビア印刷方法。
【請求項３】
前記表面改質工程ではコロナ放電処理を行うようにした請求項１又は２記載のグラビア印刷方法。
【請求項４】
前記印刷工程で紫外線硬化型インキの粘度は約５０〜３００ｃｐｓに調製された請求項１乃至３のいずれかに記載のグラビア印刷方法。
【請求項５】
ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜が形成され、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材は前記インキの密着を阻害する不純物が除去されたものであることを特徴とするグラビア印刷物。
【請求項６】
前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材はコロナ放電処理されたものである請求項５記載のグラビア印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、公害問題に対処することができるグラビア印刷方法及びグラビア印刷物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年クローズアップされている各種公害問題の中に、プラスチック基材印刷用のグラビアインキに含有される有機溶剤による大気汚染がある。
【０００３】
プラスチック基材の印刷として軟包装材等のグラビア印刷があるが、従来のグラビアインキはトルエンやケトンなどの有機溶剤を約７５％、プラスチック基材への接着剤的薬剤を約１０〜２０％、着色顔料を約１０〜１５％含有している。これらのうち約７５％をしめる有機溶剤は、インキの乾燥工程で大気中に放出される。ところでグラビア印刷を行う事業所は全国で約３５０もあり、そこで使用される有機溶剤含有インキは年間約１５万トン以上にものぼり、これが全部大気中に放出されるわけである。この現状を是正するため県条例が制定され、有機溶剤の大気中への放出についての取り組みや取締りが具体化してきており、グラビア印刷を行っている事業所にとって大きな課題となっている。
【０００４】
このため、乾燥工程で放出される有機溶剤を回収する溶剤回収装置を設置したプラントの建設を検討したが、プラント建設に要する費用に対して有機溶剤の回収率が低く性能的に満足のいくものではなく、また回収された有機溶剤は着色していて再利用の用途が制限されコストパフォーマンスが低い。
【０００５】
また、グラビアインキの溶媒の有機溶剤を水に置換した水系インキによる印刷技術を開発したがインキの乾燥に時間を要するため印刷速度に限界があり、またプラスチック基材に対するインキのレベリング性（濡れ性）が低いという問題があった。
【０００６】
さらに、先般提案した紫外線硬化型樹脂によりなる成形品及びその製造法（特許文献１参照）の紫外線硬化型樹脂を使用したモールド印刷技法の展開を検討したが、この技法では印刷適性に欠如するといった問題があった。
【特許文献１】特公平２−２４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこでこの発明は、有機溶剤による大気汚染という公害問題に対処することができるグラビア印刷方法及びグラビア印刷物を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
(１)この発明のグラビア印刷方法は、ポリ塩化ビニル系樹脂基材から紫外線硬化型インキの密着を阻害する不純物を除去する表面改質工程と、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜を形成する印刷工程と、前記被膜に紫外線を照射して硬化させる硬化工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
このグラビア印刷方法は、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜を形成する印刷工程と、有機溶剤は（殆ど）使用されない紫外線硬化型インキの被膜に紫外線を照射して硬化させる硬化工程を有するものであるが、紫外線硬化型インキに紫外線を照射すると硬化して被膜が形成されるものであり、有機溶剤は使用されておらず大気中に放出しないものである。
【００１０】
また、通常の有機溶剤含有インキや水系インキを用いた印刷での風を用いた乾燥によるインキ被膜形成と比べて所要時間が短縮され、印刷ラインの速度全体が向上する。
【００１１】
さらに、ポリ塩化ビニル系樹脂基材から紫外線硬化型インキの密着を阻害する不純物を除去する表面改質工程を有するので、前記基材に対する紫外線硬化型インキの濡れ性（レベリング性）が向上し、印刷物の仕上がり状態や印刷インキ被膜としての耐性（堅牢度）が良好となる。前記インキの密着を阻害する不純物を除去する表面改質の手段として、高圧電気によるコロナ放電処理やプラズマ処理などの物理化学的処理、プライマ処理や溶剤処理などの化学的処理、サンドブラスト加工やエンボス加工などの機械的（粗面化）処理を例示することができるが、印刷適性を有する表面改質の方法であればよい。前記不純物として、基材中に含有する滑剤、可塑剤、分散剤、紫外線吸収剤などの基材分子量に比して低分子量であり、時間の経過と共に基材表面に漏出する物質を例示することができる。
(２) 前記硬化工程を窒素ガス雰囲気下で行うようにしたこととしてもよい。
【００１２】
このように構成すると、窒素ガスは冷温であるため紫外線照射により昇温した印刷物を冷却するのに好適である。また、印刷被膜形成の阻害要因となる酸素濃度が希薄化され、インキ硬化速度を減退が抑制されることによって被膜形成速度が向上し印刷速度が増大する。さらに、紫外線照射時のオゾンガスの発生が抑制され作業員の環境上安全性が向上したものとなる。
【００１３】
(３) 前記表面改質工程ではコロナ放電処理を行うようにしたこととしてもよい。
【００１４】
このように構成すると、コロナ放電処理により前記インキの密着を阻害する不純物が除去されると共に、ポリ塩化ビニル系樹脂基材の表面に紫外線硬化型インキとの密着性を向上させる官能基を生成させることができる。
【００１５】
また、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にコロナ放電処理を行うに伴って火花が飛んでも（溶剤型ではない）紫外線硬化型インキには引火しないので、表面改質（コロナ処理）工程と印刷工程と硬化工程とを同一空間内で連続的に処理していくことができ、グラビア印刷の一連のラインとして工程の停滞がなく効率的である。
【００１６】
(４) 前記印刷工程で紫外線硬化型インキの粘度は約５０〜３００ｃｐｓに調製されたこととしてもよい。
【００１７】
前記印刷工程では紫外線硬化型インキの粘度として約５０〜３００ｃｐｓという低粘度が好適であり、約１００ｃｐｓ付近が最適な印刷インキ条件であった。前記粘度が約３００ｃｐｓ以下とすると輪転式で処理することができ、印刷速度を増大させることができる。なお、前記粘度が約５０ｃｐｓ未満となるとインキがタンク外へと飛散して周囲が汚染され易い傾向が見られた。ここで、紫外線硬化型インキの粘度を約５０〜３００ｃｐｓに調製する手段として、前記インキの入ったタンクの外側をヒーター等で加熱し前記インキの液温を約６０℃〜８０℃に昇温・保温せしめることが例示できる。
(５)この発明のグラビア印刷物は、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜が形成され、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材は前記インキの密着を阻害する不純物が除去されたものであることを特徴とする。
【００１８】
このグラビア印刷物によると、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜が形成されたので、紫外線を照射するとインキが硬化して被膜が形成され、有機溶剤は使用しておらず大気中に放出しないものである。
【００１９】
また、通常の有機溶剤含有インキや水系インキを用いた印刷での風を用いた乾燥によるインキ被膜形成に比して、所要時間が短縮され印刷ラインの速度全体がより向上する。
【００２０】
さらに、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材は前記インキの密着を阻害する不純物が除去されたものであるので、前記基材に対する紫外線硬化型インキの濡れ性（レベリング性）が向上し、印刷物の仕上がり状態や印刷インキ被膜としての耐性（堅牢度）が良好となる。前記インキの密着を阻害する不純物を除去（表面改質）する方法として、高圧電気によるコロナ放電処理やプラズマ処理などの物理化学的処理、プライマ処理や溶剤処理などの化学的処理、サンドブラスト加工やエンボス加工などの機械的（粗面化）処理を例示することができるが、印刷適性を有する表面改質の方法であればよい。前記不純物として、基材中に含有する滑剤、可塑剤、分散剤、紫外線吸収剤などの基材分子量に比して低分子量であり、時間の経過と共に基材表面に漏出する物質を例示することができる。
（６）前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材はコロナ放電処理されたものであることとしてもよい。
【００２１】
このように構成すると、コロナ放電処理により前記インキの密着を阻害する不純物が除去されると共に、ポリ塩化ビニル系樹脂基材の表面に紫外線硬化型インキとの密着性を向上させる官能基を生成させることができる。そして、ポリ塩化ビニル系樹脂基材に対して本来はグラビア印刷性があまりよくない紫外線硬化型インキの被膜を形成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
【００２３】
有機溶剤は使用しておらず大気中に放出しないものであるので、有機溶剤による大気汚染という公害問題に対処することができるグラビア印刷方法及びグラビア印刷物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
この実施形態のグラビア印刷方法は、ポリ塩化ビニル系樹脂基材から紫外線硬化型インキの密着を阻害する不純物を除去する表面改質工程と、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜を形成する印刷工程と、前記被膜に紫外線を照射して硬化させる硬化工程とを有する。
【００２６】
前記グラビア印刷とは写真製版による凹版印刷の一つであって、 原画の色の濃淡を凹版の窪みの深さや網点の大きさによって再現する印刷法であり、凹版全体にインキを付けた後、薄状の刃（ドクター）で余分なインキを掻き落として窪み内にインキを充填させ、充填されたインキを印刷基材へ転移させる方法である。この印刷法は調子表現に優れるため写真や美術画の複製、またフィルムやシートなどへの印刷に好適に用いられ、 輪転方式による大量印刷には特に適するものである。
【００２７】
前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材の形状として、フィルム状、板状、球状、曲面状などを例示することができるが、グラビア印刷適性を有する形状であればよい。
【００２８】
前記紫外線硬化型インキは紫外線を照射することにより硬化する樹脂により形成されるインキをいい、アクリル系、アクリル・ウレタン系などの合成樹脂、必要により用いられる有機顔料や無機顔料などにより形成される着色剤、分散剤や湿潤剤などの添加剤などの混合物により構成されたものであり、低粘度に調製されている。
【００２９】
前記印刷物として、テーブルクロス、カーテン、シャワーカーテン、ランチョンマット、壁紙、窓貼り、包装材、袋物用などの素材、ネームプレート、会社のマークのボード、案内板（「使用中」「清掃中」「会議中」等）、その他各種ボード、スーパーや小売店等の商品展示用の表示体、商品案内板、値札、手帳の表紙、ボトル等の飲料用ビン、看板、食器類などを例示することができる。
【００３０】
このグラビア印刷方法は、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜を形成する印刷工程と、有機溶剤は（殆ど）使用されない紫外線硬化型インキの被膜に紫外線を照射して硬化させる硬化工程を有するものであるが、紫外線硬化型インキに紫外線を照射すると瞬時に硬化して被膜が形成されるものであり、有機溶剤は使用されておらず大気中に放出しないものであり、有機溶剤による大気汚染という公害問題に対処することができるという利点がある。
【００３１】
また、通常の有機溶剤含有インキや水系インキを用いた印刷での風を用いた乾燥によるインキ被膜形成と比べて所要時間が短縮され、印刷ラインの速度全体が向上するという利点がある。
【００３２】
さらに、ポリ塩化ビニル系樹脂基材から紫外線硬化型インキの密着を阻害する不純物を除去する表面改質工程を有するので、前記基材に対する紫外線硬化型インキの濡れ性（レベリング性）が向上し、印刷物の仕上がり状態や印刷インキ被膜としての耐性（堅牢度）が良好となるという利点がある。
【００３３】
前記インキの密着を阻害する不純物を除去する表面改質の手段として、高圧電気によるコロナ放電処理やプラズマ処理などの物理化学的処理、プライマ処理や溶剤処理などの化学的処理、サンドブラスト加工やエンボス加工などの機械的（粗面化）処理を例示することができるが、印刷適性を有する表面改質の方法であればよい。前記不純物として、基材中に含有する滑剤、可塑剤、分散剤、紫外線吸収剤などの基材分子量に比して低分子量であり、時間の経過と共に基材表面に漏出する物質を例示することができる。
【００３４】
ここで、前記表面改質工程でコロナ放電処理により前記インキの密着を阻害する不純物を除去するようにすると、前記コロナ放電処理によって同時にポリ塩化ビニル系樹脂基材の表面に紫外線硬化型インキとの密着性を向上させる官能基を生成させることができる。また、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にコロナ放電処理を行うに伴って火花が飛んでも（溶剤型ではない）紫外線硬化型インキには引火しないので、表面改質（コロナ処理）工程と印刷工程と硬化工程とを同一空間内で連続的に処理していくことができ、グラビア印刷の一連のラインとして工程の停滞がなく効率的であるという利点がある。
【００３５】
前記硬化工程は窒素ガス雰囲気下で行うようにしており、窒素ガスは冷温であるため紫外線照射により昇温した印刷物を冷却するのに好適であるという利点がある。また、印刷被膜形成の阻害要因となる酸素濃度が希薄化され、インキ硬化速度を減退が抑制されることによって被膜形成速度が向上し印刷速度が増大するという利点がある。さらに、紫外線照射時のオゾンガスの発生が抑制され作業員の環境上安全性が向上したものとなるという利点がある。
【００３６】
前記印刷工程で紫外線硬化型インキの粘度は約５０〜３００ｃｐｓに調製しているがこのような低粘度が好適であり、約１００ｃｐｓ付近が最適な印刷インキ条件であった。前記粘度が約３００ｃｐｓ以下とすると輪転式で処理することができ、印刷速度を増大させることができるという利点がある。なお、前記粘度が約５０ｃｐｓ未満となるとインキがタンク外へと飛散して周囲が汚染され易い傾向が見られた。ここで、紫外線硬化型インキの粘度を約５０〜３００ｃｐｓに調製する手段として、前記インキの入ったタンクの外側をヒーター等で加熱し前記インキの液温を約６０℃〜８０℃に昇温・保温せしめることが例示できる。
【００３７】
この実施形態のグラビア印刷物は、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜が形成され、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材は前記インキの密着を阻害する不純物が除去されたものである。
【００３８】
このグラビア印刷物によると、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜が形成されたので、紫外線を照射すると瞬時にインキが硬化して被膜が形成され、有機溶剤は使用しておらず大気中に放出しないものであり、有機溶剤による大気汚染という公害問題に対処することができるという利点がある。
【００３９】
また、通常の有機溶剤含有インキや水系インキを用いた印刷での風を用いた乾燥によるインキ被膜形成に比して、所要時間が短縮され印刷ラインの速度全体がより向上するという利点がある。
【００４０】
さらに、前記ポリ塩化ビニル系樹脂基材は前記インキの密着を阻害する不純物が除去されたものであるので、前記基材に対する紫外線硬化型インキの濡れ性（レベリング性）が向上し、印刷物の仕上がり状態や印刷インキ被膜としての耐性（堅牢度）が良好となるという利点がある。
【００４１】
ここで、前記インキの密着を阻害する不純物がコロナ放電処理により除去されたものとすると、同時にポリ塩化ビニル系樹脂基材の表面に紫外線硬化型インキとの密着性を向上させる官能基が生成したものとすることができる。そして、ポリ塩化ビニル系樹脂基材に対して本来はグラビア印刷性があまりよくない紫外線硬化型インキの被膜を形成することができる。
【実施例１】
【００４２】
この実施例では、ポリ塩化ビニル系樹脂基材の一方の面に輪転式グラビア印刷機にて低粘度の紫外線硬化型インキを用いて柄や模様などを印刷し次いで前記基材の印刷インキ面へ紫外線を照射することにより印刷被膜を形成する工程を、連続的に数回にわたって行うことにより多色表現のグラビア印刷物を得た。
【００４３】
前記基材の表面は、高圧電気のコロナ放電処理による表面改質を行っている。このコロナ放電処理により、前記インキの密着性を阻害する滑剤、可塑剤、分散剤、紫外線吸収剤などのような基材分子量に比して低分子量であり時間の経過と共に基材中から基材表面に漏出する物質を除去乃至排除することができた。また、前記コロナ放電処理によって、同時にポリ塩化ビニル系樹脂基材の表面に紫外線硬化型インキとの密着性を向上させる官能基を生成させることができた。
【００４４】
前記紫外線硬化型インキの粘度は、約５０〜３００ｃｐｓという低粘度に調製した。前記印刷インキの入ったタンクの外側をヒーターにより加熱し、前記印刷インキの液温を約６０〜８０℃に昇温・保温せしめることにより前記粘度に調製することができる。
【００４５】
このグラビア印刷物は紫外線硬化型インキを用いており、有機溶剤を使用することなくグラビア印刷物を製造することができるので、有機溶剤による大気汚染の低減を通じて環境保護問題に大きく寄与することができる。
【００４６】
また、紫外線を照射すると瞬時に印刷インキが硬化し被膜が形成されるので、通常の有機溶剤含有インキや水系インキを用いた印刷での風を用いた乾燥による被膜形成と比べて所要時間が短縮され印刷ラインの速度全体が向上した。
【００４７】
さらに、紫外線を照射する工程を窒素ガスが充填された雰囲気下で行っており、印刷被膜形成の阻害要因となる酸素が作業雰囲気から追い出され酸素濃度が希薄化することによりインキ硬化速度の減退が抑制されるので、被膜形成速度が向上し印刷速度が増大する。また、紫外線照射による酸素への化学反応により生じるオゾンの発生が抑制され、作業環境の向上にも寄与することができる。
【実施例２】
【００４８】
この実施例では実施例１のように数回に亘り柄や模様などを連続的に印刷した後に、更に紫外線硬化型樹脂により形成された透明性を有するトップコート剤を塗布し紫外線の照射により硬化させて透明層を形成した。
【００４９】
このグラビア印刷物は表面がトップコート剤の透明層で被覆されているので、柄や模様などを保護することができ、印刷インキ被膜の堅牢度が向上するという利点がある。
【００５０】
前記実施例１や２の印刷物は、テーブルクロス、カーテン、シャワーカーテン、ランチョンマット、壁紙、窓貼り、包装材、袋物用などの素材、ネームプレート、会社のマークのボード、案内板（「使用中」「清掃中」「会議中」等）、その他各種ボード、スーパーや小売店等の商品展示用の表示体、商品案内板、値札、手帳の表紙、ボトル等の飲料用ビン、看板、食器類などに好適に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
有機溶剤は使用しておらず大気中に放出しないものであるので有機溶剤による大気汚染という公害問題に対処することができ、ポリ塩化ビニル系樹脂基材にグラビア印刷により紫外線硬化型インキの被膜が形成する用途に好適に適用することができる。