(57)【要約】【課題】本発明は、書籍、チラシ、カタログ、フリーペーパー、コミック等を印刷するオフセット輪転印刷で使用されるオフセット輪転印刷用帯電防止剤阻止物に関するものであり、特に、印刷品質の向上と印刷作業性の向上に関するものであり、さらには、印刷物の静電気を除去し、ブロッキング性に優れ、印刷時や断裁時に発生しやすい擦れ汚れを防止する耐摩擦性に優れる帯電防止剤に関するものである。【解決手段】水性オレフィンワックス、界面活性剤、添加剤及び水を含有するオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物において、特定の粒子径範囲及び真球度の水性ワックスを一定量含有させることにより、静電気を除去し、ブロッキング性、耐摩擦性に優れる事を特徴とするオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性ポリオレフィンワックス、界面活性剤および水を含有するオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物であって、
水性ポリオレフィンワックスが、
粒子径１．０μｍ〜１０．０μｍ
および
真球度０．８〜１．０
であることを特徴とするオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物。
【請求項２】
水性ポリオレフィンワックスが、全オフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物中に０．５〜２５．０重量％含有されていることを特徴とする請求項１記載のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物。
【請求項３】
界面活性剤が、アニオン性活性剤であることを特徴とする請求項１または２記載のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物。
【請求項４】
界面活性剤が、全オフセット輪転用帯電防止剤組成物中２〜３０重量％含有されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物を基材に印刷してなることを特徴とする印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書籍、チラシ、カタログ、フリーペーパー、コミック等を印刷するオフセット輪転印刷で使用されるオフセット輪転印刷用帯電防止剤阻止物（以下、「帯電防止剤」）に関するものであり、特に、印刷品質の向上と印刷作業性の向上に関するものであり、さらには、印刷物の静電気を除去し、ブロッキング性に優れ、印刷時や断裁時に発生しやすい擦れ汚れを防止する耐摩擦性に優れる帯電防止剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オフセット輪転印刷は、巻き取り用紙を用いて黄・紅・藍・墨の４色の平版印刷インキを紙に印刷した後、ドライヤーを通過させ熱風乾燥させることでインキを紙に定着させる印刷方式である。ドライヤー通過後、シリコンアプリケーターで帯電防止剤を塗布し、ガイドローラー、折り機を通過して印刷物を得る。ガイドローラーを通過する際、印刷物が帯電しているとガイドローラーで印刷物がその静電気によりガイドローラーにくっつき易くなるため、折り機で印刷物が詰まり易い等のトラブルが発生しやすくなるため、帯電防止剤を塗布し、印刷物から静電気を除去することが好ましい。また、過度な滑剤の添加等により、印刷物が滑り易くなりすぎると、印刷物がガイドローラーを通過する際、蛇行しやすくなり折りズレが発生しやすくなる、断裁や製本作業時の作業適性が劣化する、印刷物の輸送時にスリップ事故が発生しやすくなるため、好ましくなく、適度な滑り性を付与することが望ましい。
【０００３】
また、一般的に、帯電防止剤は、ドライヤーを通過する際、平版印刷インキに含有される石油系溶剤が蒸発すると共に、印刷用紙中に含まれる水分が蒸発してしまい、インキが乗っている部分とインキが乗っていない部分の蒸発差異から、印刷物に火皺と呼ばれる皺や浪打ちが発生するため、帯電防止剤には水分を補填する効果も持たせることが重要であり、帯電防止剤は水系であることが好ましい。
【０００４】
一方、平版印刷で用いられる印刷用紙は、近年古紙の再利用や輸入紙の増加により紙面強度が低下すると共に、コート紙やアート紙に代表される塗工紙から、擦れ汚れが生じやすいマットコート紙や上級紙、中級紙、低級紙等に代表される非塗工紙や微塗工紙系へシフトしてきており、耐摩擦性向上の要求は増しつつある。
【０００５】
印刷物の擦れ汚れ対策として、耐摩擦性向上の検討が過去なされてきた。
【０００６】
特許文献１には、インキ中に特定の融点範囲及び粒子径範囲の分散型ポリエチレンワックスを含有させることによる耐摩擦性の向上について示されているが、これらの粒子径範囲のワックスは、粒子径が大きいため、光沢の劣化やパイリングを誘発させる懸念があるため好ましくない。
【０００７】
また、特許文献２には、インキ中に特定の粒子径範囲及び融点範囲及び真球度を持ったポリテトラフルオロエチレンワックスを含有させることによる耐摩擦性の向上について示されているが、これらのワックスはパイリングを誘発する懸念があり、またポリテトラフルオロエチレンワックスの添加は紙面が滑り易くなることから輸送時にスリップ事故を誘発しやすくさせる懸念があるため好ましくなく、さらに、微塗紙及び非塗工紙は表面の凹凸が大きいため、ワックス粒子が紙内部に沈み込んでしまい耐摩擦性の向上への効果が乏しいため好ましくない。
【０００８】
また、４色印刷後、５胴で表面にニスをかけることで耐摩擦性を向上させる方法があるが、オフセット輪転印刷機は、一般的に４色印刷用、すなわち４胴で構成されているのが主であり汎用性に乏しく、また、ニスをかけることでグロス感或いはマット感が出てしまう等、印刷物の見た目が変わってしまうことから望ましくない。
【０００９】
帯電防止剤による、耐摩擦性付与の検討についても過去検討がなされてきた。
特許文献３には、特定のシリコーンポリマーエマルジョンを用いた帯電防止剤塗布による耐摩擦性向上について示されているが、印刷雰囲気下にシリコンが存在すると、ドライヤーで使用している白金の触媒毒となり、高額な触媒の寿命を縮めてしまうため好ましくない。
【００１０】
特許文献４には、特定の分子量範囲であるポリエチレンオキシドを用いた帯電防止剤塗布による耐摩擦性向上について示されているが、これらのポリエチレンオキシドは、耐摩擦性の向上の効果に乏しく、ブロッキング性が十分でないため好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許公開２００６−２４９２８０号公報
【特許文献２】特許公開２０１０−２４８２８６号公報
【特許文献３】特許公開平０５−２２１１７０号公報
【特許文献４】特許公開２００９−０７２９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような従来の技術における問題点を解決する為になされたものであり、その課題とするところは、特に、印刷品質の向上と印刷作業性の向上に関するものであり、さらには、印刷物の静電気を除去することでガイドローラーや折り機での紙のくっつきや詰まりを抑え、ブロッキング性に優れ、印刷時や断裁時に発生しやすい擦れ汚れを防止する耐摩擦性に優れる帯電防止剤に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
水性オレフィンワックス、界面活性剤、添加剤及び水を含有するオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物において、特定の粒子径範囲及び真球度の水性ワックスを一定量含有させることにより、静電気を除去し、ブロッキング性、耐摩擦性に優れる事を特徴とするオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物を開発するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、水性ポリオレフィンワックス、界面活性剤および水を含有するオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物であって、
水性ポリオレフィンワックスが、
粒子径１．０μｍ〜１０．０μｍ
および
真球度０．８〜１．０
であることを特徴とするオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物に関するものである。
【００１５】
さらに、本発明は、水性ポリオレフィンワックスが、全オフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物中に０．５〜２５．０重量％含有されていることを特徴とする上記のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物に関するものである。
【００１６】
また、本発明は、界面活性剤が、アニオン性活性剤であることを特徴とする上記のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物に関するものである。
【００１７】
さらに、本発明は、界面活性剤が、全オフセット輪転用帯電防止剤組成物中２〜３０重量％含有されていることを特徴とする上記のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物に関するものである。
【００１８】
また、本発明は、上記のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物を基材に印刷してなることを特徴とする印刷物に関するものである。
【発明の効果】
【００１９】
従来では、印刷物の耐摩擦性向上のために、オフセット輪転用印刷インキ中に分散型ポリエチレンワックスやポリテトラフルオロエチレンワックス等の耐摩擦性ワックスを添加することで耐摩擦性を向上させているが、光沢劣化やパイリングが生じ易く、特にポリテトラフルオロエチレンワックスではスリップ事故を生じさせる懸念があることが課題であり、また、５胴目でニスを掛けることは汎用性に乏しく、印刷物のグロス感等、見た目が変わってしまうことが課題である。また、従来の耐摩擦性を向上させる帯電防止剤組成物の使用は触媒毒のシリコンを含むことや耐摩擦性向上に効果が乏しく、ブロッキング性を誘発させる懸念があることが課題である。
【００２０】
本発明によって、ブロッキング性を損なうことなく、印刷物の耐摩擦性を向上させることで印刷品質を向上させ、静電気を除去し印刷作業性を向上させることのできるオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物を提供することが可能となった。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明において使用される水性ポリオレフィンワックスとしては、水溶液中で分散可能な公知の各種ポリオレフィンを用いることができる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又は/及びプロピレンとその他コモノマーとの共重合体が好ましく挙げられる。また、αオレフィンコモノマー同士２種類以上の共重合体も用いることができ、例えばαオレフィンモノマーと酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどのコモノマーとの共重合体なども挙げられる。また、本発明の効果が得られる場合は、必要に応じて上記ポリオレフィンワックスに親水性高分子や極性モノマー及び一般的な反応性基を共重合もしくはグラフト反応させて用いても良い。なお単に共重合体という場合はランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。また、水性ポリオレフィンワックスを分散させた水溶液はｐＨが７〜１０であることが望ましい。
【００２２】
本発明において使用される水性ポリオレフィンワックスは水溶液中で粒子径１．０〜１０．０μｍであることが好ましく、より好ましくは１．５〜８．０μｍ、さらに好ましくは２．０〜６．０μｍであることが望ましい。粒子径が１．０μｍ以下であると必要な耐摩擦性を得られず、１０．０μｍより大きいと水分散体中に均一に分散させることが難しくなり、印刷物に塗布した際にむらができる懸念があるため好ましくない。
【００２３】
本発明において使用される水性ポリオレフィンワックスは、真球度が０．８−１．０であることが望ましく、より好ましくは０．８５−１．０、さらに好ましくは０．９−１．０であることが望ましい。真球度が０．８より小さいと、耐摩擦性を向上させる効果が十分に得られないため望ましくない。
【００２４】
本発明においての真球度を一般式（１）にて定義する。なお、ワックスの粒子径は走査型電子顕微鏡を用いて各色ワックスにつき１００個ずつ評価し、その平均値を求めた。
一般式（１）
【００２５】
【数１】
2013216734.tif 000002
【００２６】
本発明において使用される、水性ポリオレフィンワックスは全オフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物中０．５〜２５．０重量％であることが望ましく、より好ましくは１．０〜１５．０重量％、さらに好ましくは２．０〜１０．０重量％であることが望ましい。水性ポリエチレンワックスが０．５重量％以下であると、必要な耐摩擦性を得られず、２５．０重量％より大きいと水分散体の分散安定性が劣化するため好ましくない。
【００２７】
本発明において使用される水性ポリオレフィンワックスはオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物の製造過程において水溶液中に添加した水性分散可能なポリオレフィンワックスを乳化機を用いて微分散させて調整しても良く、例えば三井化学工業（株）製のケミパール等の市販のアニオン性の水性分散体を使用して調整しても良い。
【００２８】
本発明において使用される界面活性剤は、アニオン性活性剤であることが望ましく、公知の各種アニオン性活性剤を用いることができる。例えば、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルホスフェート、ポリスチレンスルホン酸型のアニオン系活性剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらのアニオン性活性剤は単独でも２種類以上併用することもできる。
【００２９】
本発明において使用される界面活性剤は、全オフセット輪転用帯電防止剤組成物中２〜３０重量％であることが望ましく、より好ましくは３〜２０重量％、さらに好ましくは５〜１５重量％であることが望ましい。２重量％未満であると、塗布時に印刷物への濡れ性が不足するため均一に塗布することができないため好ましくなく、３０重量％より大きいと帯電防止剤使用時に発泡や起泡してしまう懸念があるため好ましくない。また、本発明において使用される界面活性剤は、本発明において使用される水生ポリオレフィンワックスの添加量に合わせて、上記範囲内において適量で調整されることが望ましい。
【００３０】
本発明におけるオフセット輪転印刷用帯電防止剤に、必要に応じてノニオン性の界面活性剤を併用して用いることができ、公知の各種ノニオン性活性剤を用いることができる。例えば、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアルイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、Ｎ，Ｎビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミン[アルキルジスタールアミン]、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ヒドロキシアルキルアミン[ヒドロキシアルキルモノエスタノールアミン]、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリエーテルエステルアミド型、エチレンオキシド−エピクロルヒドリン型、ポリエーテルエステル型の高分子型のノニオン性活性剤が挙げられるが、本発明の全オフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物中の５重量％未満であることが好ましく、より好ましくは３重量％未満であることが望ましい。
【００３１】
本発明における添加剤として、防腐剤及び防黴剤を必要に応じて添加することができる。帯電防止剤を投入するタンク中にカビや細菌等が繁殖・増殖すると、印刷物の臭気を発生させる懸念や、印刷物が汚れてしまう懸念があるため好ましくない。本発明で使用できる防腐剤としては、公知の防腐剤を使用することができ、例えば、イミダゾール誘導体、デヒドロ酢酸ナトリウム、４−イソチアゾリンー３−オン誘導体、四級アンモニウム塩、トリアゾール誘導体、オキサゾール又はオキサジンの誘導体、ブロモニトロプロパノール、１，１−ジブロモ−１−ニトロエテノール、３−ブロモ−３−ニトロペンタン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの防腐剤は必要に応じて単独または２種類以上併用して用いることができるが、本発明の全オフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物中の０．００１〜５．０重量％の範囲で添加して使用することが望ましい。
【００３２】
本発明における添加剤として、着色剤を必要に応じて添加することができる。本発明で使用できる着色剤としては、食用色素や化粧品色素として使用されているものが好ましく、例えば黄色色素としては、Ｃ．Ｉ．４５３５０、Ｃ．Ｉ．４７００５、Ｃ．Ｉ．１９１４０、Ｃ．Ｉ．１８９５０、Ｃ．Ｉ．１０３１６、Ｃ．Ｉ．１５９８５、青色色素としては、Ｃ．Ｉ．４２０９０、Ｃ．Ｉ．７３０１５、Ｃ．Ｉ．４２０５２、Ｃ．Ｉ．４２０９０、緑色色素としては、Ｃ．Ｉ．６１５７０、Ｃ．Ｉ．４２０９５、Ｃ．Ｉ．４２０５３、Ｃ．Ｉ．４２０８５、赤色色素としては、Ｃ．Ｉ．１６１８５、Ｃ．Ｉ．１６２５５、Ｃ．Ｉ．４５４１０、Ｃ．Ｉ．４５４４０、Ｃ．Ｉ．４５１００、Ｃ．Ｉ．４５３８０、Ｃ．Ｉ．４５４３０、Ｃ．Ｉ．１６１５５、Ｃ．Ｉ．１６１５０、Ｃ．Ｉ．１４７００、Ｃ．Ｉ．１５６２０、橙色色素としては、Ｃ．Ｉ．１５５１０、Ｃ．Ｉ．４５４２５、紫色色素としては、Ｃ．Ｉ．４２６４０、Ｃ．Ｉ．６０７３０等が挙げられる。また、これらの着色剤は単独で用いることが望ましく、また、好ましくは本発明の全オフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物中の０．０３重量％以下、より好ましくは含有しないことが望ましい。着色剤が０．０３重量％より大きいと、印刷物自体を着色させてしまう懸念があるため好ましくない。
【００３３】
本発明における添加剤として、ｐＨ安定剤、防錆剤、消泡剤、湿潤剤、溶剤を本発明の効果が得られる範囲内で、必要に応じて添加することができる。
【００３４】
本発明において使用されるオフセット輪転印刷用帯電防止剤は、水で希釈して用いることができ、好ましくは水性ポリオレフィンワックス成分が希釈時に０．５重量％以上、より好ましくは１．０重量％以上、さらに好ましくは２．０重量％以上になるように調整して使用することが望ましい。本発明希釈時に水性ポリオレフィンワックス成分が０．５重量％より小さいと、必要な耐摩擦性を得られないため好ましくない。
【００３５】
本発明のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物の組成の一例としては、
・水性ポリオレフィンワックス                            ０．５〜２５重量％
・界面活性剤                                            ２．０〜３０重量％
・添加剤                                                ０．５〜１０重量％
・水                                                  ３５〜９７．０重量％
などが好ましい組成として挙げられる。
【００３６】
本発明に使用される基材としてはコート紙やアート紙に代表される塗工紙や、上質紙及び低級紙に代表される非塗工紙等のような一般的な印刷用紙が挙げられる。
【００３７】
以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、本発明において、特に断らない限り、「部」は、「重量部」を表し、「％」は「重量％」を表す。
【００３８】
（オフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物の製造例）
表１記載の組成に従って、定法に基づいて実施例１〜４、比較例６〜９のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物を１ｋｇ調製した。また、実施例１のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物を２００ｇ量り取り、８００ｇの純水で希釈・撹拌し、表１記載の実施例５を１ｋｇ得た。
【００３９】
【表１】
2013216734.tif 000003
【００４０】
実施例１のオフセット輪転印刷用帯電防止剤組成物について、基盤上に塗布・乾燥させ、購入した水性ポリオレフィンワックスＡの粒子径及び真球度について操作型顕微鏡を用いて１００個測定し、その平均値を求めたところ、粒子径３．２μｍ、真球度０．８５であった。同様の方法で、購入したポリオレフィンワックスＢ〜Ｅについても測定を行い、表２に測定結果を示す。また、表１記載のシリコンエマルジョンワックスはエマルジョン型シリコーン系離型剤（信越化学工業（株）製）を使用し、ポリエチレンオキシドワックスは、ポリエチレングリコール系離型剤（ライオン（株）製）を使用した。また、アニオン性活性剤はアルキルベンゼンスルホン酸塩型のものを使用し、ノニオン性活性剤はポリエーテルエステルアミド型のものを使用した。また、表１記載の水は純水を示す。また、表１記載の添加剤は、一般的な防腐剤、消泡剤、ｐＨ調製剤、着色剤にて構成した。
【００４１】
【表２】
2013216734.tif 000004
【００４２】
（性能評価試験１  分散安定性の評価試験）
表１記載の実施例及び比較例の帯電防止剤について、帯電防止剤を２０ｍｌバイアル瓶に量り取り、常温放置して液の分散安定性を評価した。分散安定性の程度は表３の通り５段階の相対評価を実施した。
【００４３】
【表３】
2013216734.tif 000005
【００４４】
（性能評価試験２  静電気低減効果の評価試験）
静電気低減効果の評価試験は、オフ輪印刷機として三菱重工業（株）製ＮＥＯ８００にて、一般的な絵柄、濃度にて、以下の印刷条件にて１０万部の印刷を行い、印刷中に静電気の発生によりガイドローラーや折り機での紙の詰まり・くっつきが生じた頻度で静電気低減の効果を評価した。静電気低減効果の程度は表４の通り５段階の相対評価を実施した。
【００４５】
（印刷条件）
ＣＴＰ版：東レ株式会社製ＴＡＣ−ＶＧ５
用紙：三菱製紙株式会社製パールコートＮ
印刷速度：４００ｒｐｍ
第１ドライヤー温度：２１０℃
第２ドライヤー温度：１８０℃
紙面温度          ：１１０℃
クーリングローラー通過後、シリコンアプリケーターにて表１記載の実施例及び比較例の帯電防止剤組成物を塗布する。
【００４６】
【表４】
2013216734.tif 000006
【００４７】
（性能評価試験３  耐摩擦性の評価試験）
上記印刷試験で得られた印刷物について、白紙（三菱製紙株式会社製パールコートＮ）を印刷面上に当て、学振型耐摩擦試験機（重り１ｋｇ）にて２０往復摩擦をかけ、目視により印刷面上に当てた白紙へのインキの取られ度合いを観察し、表５の通り５段階の相対評価を実施した。
【００４８】
【表５】
2013216734.tif 000007
【００４９】
（性能評価試験４  耐ブロッキング性の評価試験）
上記印刷試験で得られた印刷物について、白紙（非塗工紙（４６．５ｇ／ｍ２）（日本製紙（株）））を印刷面上に当て、温度４０℃、湿度８０％の条件で１２時間、２ｋｇ／ｃｍ２の圧力をかけた時の白紙へのインキの取られ度合いを観測し、目視により表６の評価基準に基いて５段階の相対評価を実施した。
【００５０】
【表６】
2013216734.tif 000008
【００５１】
性能評価試験結果を表７に示す。
【００５２】
【表７】
2013216734.tif 000009
【００５３】
評価結果から、実施例１〜５は、分散安定性、耐摩擦性、耐ブロッキング性の評価結果が良好であり、静電気の発生による印刷時に紙のくっつきや詰まりによる印刷機停止が生じず、印刷品質及び印刷作業性の観点から望ましい。水性ポリオレフィンワックスの添加量が少ない比較例１は、耐摩擦性及び耐ブロッキング性の改善が見られない。水性ポリオレフィンワックスの粒子径が小さく、アニオン性活性剤の添加量が少ない比較例２は、耐摩擦性及び耐ブロッキング性の改善が見られず、また、分散安定性や静電気低減効果が乏しいため、特に印刷作業性の観点から望ましくない。シリコンエマルジョンワックスを添加した比較例３は、分散安定性が不十分であり、印刷物への塗布状態が不均一であるため、耐摩擦性の改善が十分でないため望ましくなく、また、オフセット輪転機のドライヤーで使用される触媒の触媒毒であるため、作業環境的に好ましくない。ポリエチレンオキシドを添加した比較例４は、分散安定性が乏しく、耐ブロッキング性に劣るため望ましくない。水性ポリオレフィンワックスを含有せず、活性剤のみ適量添加した比較例５は、分散安定性及び静電気低減効果には一定の効果が見られるものの、耐摩擦性及び耐ブロッキング性が良化せず好ましくない。活性剤を含有せず水性ポリオレフィンワックスを過剰に添加した比較例６は、分散安定性が著しく乏しく、結果として印刷物へ均一に塗布することが困難なため、耐摩擦性及びブロッキング性に改善が見られず印刷品質の観点からも望ましくない。