(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料、水溶性樹脂、水性媒体を主要成分とする水性印刷インキ組成物において、さらにアミノプラスト樹脂をインキ組成物中に０．１〜１０重量％含有することを特徴とする水性印刷インキ組成物。
【請求項２】
請求項１記載の水性印刷インキ組成物を用いてプレプリント方式で印刷することを特徴とする印刷物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性印刷インキ組成物およびそれを用いる印刷物の製造方法に関する。さらに詳しくは、紙などの基材に印刷されたときの、重ね刷り適性およびインキの転移性など印刷適性に優れ、さらに高固形分インキにおいては酸化チタンなどの顔料の沈降を防止することができる水性印刷インキ組成物およびそれを用いる印刷物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、段ボールを中心とした包装容器の分野では、内容物に対して高級なイメージなどを持たせるために、高精細でかつ高品質な印刷物が求められるようになっている。そして、段ボール印刷の分野ではフレキソ印刷方式が主流であるが、高精細でかつ高品質な印刷物を得るためには、より鮮やかな発色や高い光沢を有するインキを忠実に印刷することが必要となり、最近では、グラビア印刷方式やオフセット印刷方式と競合できるように、特に細線再現性に優れ、印刷むらの少ないプレプリント印刷方式がより注目されるようになっている。
【０００３】
プレプリント印刷方式とは、ジュート紙、クラフト紙などの表ライナーへ印刷インキを印刷した後、高温の熱板の間を通して中芯および裏紙を貼り合わせるもので、一般的な段ボールの凹凸のある表面に印刷するよりも、高い印刷再現性を得ることができるものである。
【０００４】
しかしながら、プレプリント印刷方式でも印刷版としては柔軟なフレキソ凸版を利用することから、印刷中に圧力がかかると印刷版の表面がつぶれ、図柄が太るという問題が懸念される。この問題はインキを印刷版に多く転移させればさせるほど顕著となるため、印刷版への転移量を極力少なくして印刷することが必要となる。そして、この様な少ない印刷版へのインキ転移量で印刷すると、紙面に転移する量も少なくなるため、プレプリント印刷方式では、より薄膜の印刷皮膜で良好な印刷物が得られることが最近の要求になっている。
【０００５】
ところが、段ボール印刷では、下地となる紙の色が印刷品質の低下の原因となりやすく、特に淡色の印刷部分で下地の紙の色が出ると、くすんで見え、印刷物の見栄えを著しく損なう結果となる。そして、前記のプレプリント印刷方式における印刷皮膜の薄膜化は、この問題をますます助長させることになる。
【０００６】
以上のことから、プレプリント印刷方式で使用される水性印刷インキ組成物に要求される代表的な性能として、鮮明性はもとより重ね刷り適性、そしてインキの転移性がある。とりわけ、重ね刷り適性は多色を重ね合わせて精緻な印刷物を得るために不可欠な機能であり、その性能を向上させる方法としては、▲１▼下刷りインキと上刷りインキとの表面張力の差を利用する方法、▲２▼下刷りインキと上刷りインキとのｐＨの差を利用する方法、▲３▼下刷りインキのレベリング性を向上させる方法などが従来から知られている。
【０００７】
しかしながら、▲１▼の下刷りインキと上刷りインキとの表面張力の差を利用する方法では、重ね刷り適性の効果としてはまだ不充分であり、さらに上刷りインキの表面張力を下げることにより、上塗りニスへのブリードが懸念される。また、プロセス印刷など多色刷りを行う場合に各インキの表面張力のバランス取りが非常に難しいものであった。
【０００８】
次に、▲２▼の下刷りインキと上刷りインキとのｐＨの差を利用する方法では、具体的には下刷りインキのｐＨを有機アミン、例えばモルホリンやジメチルエタンールアミン（ＤＭＥＡ）などによって高くし、上刷りインキを再溶解させる方法などがあるが、この方法ではインキの塗膜の耐性を劣化させ、また高固形分のインキ、例えば白インキでは効果がまだ不充分であるという問題が生じる。
【０００９】
さらに、▲３▼の下刷りインキのレベリング性を向上させる方法でもまだ効果が不充分であり、印刷品質と重ね刷り適性両方の性能を満足する水性印刷インキを得ることは同様に難しいものであった。
【００１０】
また、インキの転移性については、最近、低粘度インキの使用、インキ皮膜の薄膜化といった充分な発色が得にくい条件で印刷することが多くなったために重要な性能になりつつある。従来、ポリカルボン酸系化合物の転移性向上剤を添加する方法が知られているが、この方法では、インキの転移性は向上するものの、逆に耐水性などの性能の劣化が非常に大きく、両者の性能のバランス取りが非常に困難であった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は前記問題点を解決し、重ね刷り適性およびインキの転移性に優れ、さらに高固形分インキにおいては酸化チタンなどの顔料沈降を防止することができる水性印刷インキ組成物を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、顔料、水溶性樹脂、水性媒体を主要成分とする水性印刷インキ組成物において、さらにアミノプラスト樹脂をインキ組成物中に０．１〜１０重量％含有することを特徴とする水性印刷インキ組成物に関する。
【００１３】
さらに、本発明は、前記水性印刷インキ組成物を用いてプレプリント方式で印刷することを特徴とする印刷物の製造方法に関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
従来印刷インキ組成物に再湿潤化剤としてアミノプラスト樹脂などを配合する技術は知られていた。例えば、バインダー樹脂として水分散樹脂を含有する印刷インキ組成物は再溶解性が乏しいことから、印刷を行っている最中にインキ供給ロールや版面でインキ組成物が一旦乾燥してしまうと、目詰まりや版詰まりを起こす結果となる。そこで、アミノプラスト樹脂を含有させて、その再湿潤作用により目詰まりや版詰まりを防止する技術が特開平３−２６７７０号公報で開示されている。
【００１５】
ところが、プレプリント方式のように、極めて薄膜のインキ皮膜を転移させる印刷方式では、水分散性樹脂をインキ材料として用いると、インキ自体の転移性や重ね刷り適性が低下し、良好な印刷適性が得られない。しかもアミノプラスト樹脂を含有させても、このインキの転移性や重ね刷り適性を向上するといった効果は認められなかった。
【００１６】
一方、プレプリント方式などで利用する、バインダー樹脂として水溶性樹脂を含有する水性印刷インキ組成物において、再湿潤性の機能を有する各種材料を用いても、重ね刷り適正を向上させる効果は認められなかった。
【００１７】
このような技術的背景において、本発明者らは、プレプリント方式などで利用する、バインダー樹脂として水溶性樹脂を含有する水性印刷インキ組成物にアミノプラスト樹脂を併用することにより、意外にも下刷りインキ中への上刷インキの浸透を防止する効果が奏され、その効果がとくに重ね刷り適性の向上に極めて有用であるという新たな事実を見出し、本発明を完成させたものである。
【００１８】
以下、本発明の水性印刷インキ組成物について更に詳細に説明する。
【００１９】
本発明で使用する顔料としては、一般的に水性インキで使用できる無機や有機の着色顔料あるいは体質顔料が使用できる。前記無機顔料としては、酸化チタン、ベンガラ、アンチモンレッド、カドミウムレッド、カドミウムイエロー、コバルトブルー、紺青、群青、カーボンブラック、黒鉛など、有機顔料としては、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料、縮合多環顔料などを挙げることができる。前記体質顔料としては、例えば炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルクなどの体質顔料を挙げることができる。これら顔料の含有量は通常水性印刷インキ組成物中に３〜７０重量％である。
【００２０】
本発明で使用する水溶性樹脂としては、不飽和二重結合を有するモノマーを重合させて得られる樹脂であれば制限なく使用でき、水性印刷インキで使用できる公知のものが使用できる。具体的には、アクリル酸あるいはメタクリル酸とそのアルキルエステル、あるいはスチレンなどを主なモノマー成分として共重合された水溶性アクリル系樹脂、あるいはスチレン−アクリル樹脂、水溶性スチレン−マレイン酸樹脂、水溶性スチレン−アクリル−マレイン酸樹脂等の水溶性樹脂が例示できる。これらの樹脂は通常、塩基性化合物の存在下、水中に溶解させて水溶性樹脂ワニスとして使用する。また、その他の補助的な水性樹脂として、セルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ハードレジンなどの他の各種樹脂を水性化して得られる水性樹脂を添加してもよい。水溶性樹脂の含有量は通常水性印刷インキ組成物中に１〜２０重量％である。
【００２１】
本発明において用いるアミノプラスト樹脂は、任意のアミノ成分と任意のアルデヒド成分とを塩基性触媒の存在下で縮合反応させて得られるものである。ここで、アミノ成分としては、尿素や、メラミン、グアニン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、スピログアナミン、フタログアナミンのような環内に複数の窒素原子を含む環構造を有する化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。さらに、これらのアミノ成分は単独あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。また、アルデヒド成分としてはホルムアルデヒドが一般的に使用することができるが、他のアルデヒド(例えば、アセトアルデヒド、クロトンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フリフラールなど)を使用してもよい。
【００２２】
また、アミノプラスト樹脂は、メチロールもしくは類似のアルキロール基（１−ヒドロキシアルキル基）を含んでいてもよく、さらにこれらのアルキロール基のうちの一部はモノアルコールや多価アルコールなどのアルコール類でアルキルエーテル化されたものでもよい。上記アルコール類としては、メタノール、エタノール、イソブタノール、ｎ−ブタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられ、これらは単独あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２３】
さらに、本発明で使用するアミノプラスト樹脂は、水性媒体へ分散または溶解させて用いるものであり、▲１▼分散剤または乳化剤を用いて分散または乳化させて添加して、あるいは▲２▼自己乳化型もしくは自己溶解型の場合はそのまま添加して用いることができる。なお、本発明で使用できるアミノプラスト樹脂の市販されている具体例としてはズードケミー社製のオプチフローなどが挙げられる。これらアミノプラスト樹脂の含有量は水性印刷インキ組成物中に０．１〜１０重量％、特に０．２〜５重量％であることが好ましい。アミノプラスト樹脂の含有量が前記範囲未満では、インキの転移性や重ね刷り適性が充分でない傾向がある。一方、アミノプラスト樹脂の含有量が前記範囲を超えると、流動性が低下する傾向がある。
【００２４】
本発明で使用できる水性媒体は水、または水と水混和性溶剤との混合物である。水混和性溶剤としては、例えば、低級アルコール類、多価アルコール類およびそれらのアルキルエーテル類またはアルキルエステル類などが挙げられ、具体的には、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノールなどの低級アルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。
【００２５】
本発明の水性印刷インキ組成物には、前記記に示した成分以外に、必要に応じて顔料分散剤または顔料分散樹脂、ブロッキング防止剤、湿潤剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、一般の界面活性剤などの種々の添加剤を適宜選択して使用することができる。
【００２６】
これら各種材料を使用して、水性印刷インキ組成物を製造する方法としては、顔料、水溶性樹脂ワニス、水、必要に応じて水混和性溶剤、および必要に応じて顔料分散剤または顔料分散樹脂を混合して混練し、さらに、アミノプラスト樹脂、水、必要に応じて水混和性溶剤、および所定の材料の残りを添加、混合する方法が一般的である。
【００２７】
なお、本発明の水性印刷インキ組成物は、前記の各成分を必要量混合し、ホモミキサー、ラボミキサーなどの高速攪拌機や、３本ロールミルやビーズミルなどの分散機にて混合、分散することにより容易に得ることできる。
【００２８】
本発明の水性印刷インキ組成物は、プレプリント印刷方式などの薄膜の印刷インキ皮膜を形成する印刷分野において好適に使用され、良好な重ね刷り適性を奏するものである。前述のごとく、プレプリント印刷方式とは、ジュート紙、クラフト紙などの表ライナーへ印刷インキを印刷した後、高温の熱板の間を通して中芯および裏紙を貼り合わせるものであり、印刷は好ましくはフレキソ印刷で行われる。プレプリント印刷方式で、多色印刷を行う場合、少なくとも下刷り印刷（１色または２色以上の複数色の印刷を含む）には、本発明の水性印刷インキ組成物を使用する。上刷り印刷には、本発明の水性印刷インキ組成物を使用しても、使用しなくてもよい。上刷り印刷は、下刷り印刷が乾燥した状態で行ってもよく、ウエットな状態で行ってもよいが、印刷効率の点から後者が好ましい。下刷り印刷が複数色からなる場合、上層の印刷は下層の印刷が乾燥した状態で行ってもよく、ウエットな状態で行ってもよいが、印刷効率の点から後者が好ましい。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例によって、本発明の水性印刷インキ組成物およびそれを用いる印刷物の製造方法をさらに詳細に説明するが、本発明はその趣旨と適用範囲に逸脱しない限りこれらに限定されるものではない。なお、以下の記述において「部」は重量部を、「％」は重量％を示す。
【００３０】
［水性印刷インキの製造］
顔料およびバインダー樹脂を撹拌混合し、常法に従い混練後、表１〜３に示されるインキ組成（表１〜３における各インキ材料の量は％である）に従って各種インキ材料を添加し、Ｎｏ．１〜６の下刷り用の着色水性印刷インキ組成物（表１）、Ｎｏ．７〜１２の下刷り用の白色水性印刷インキ組成物（表２）、Ｎｏ．１３〜１５の上刷り用の着色水性印刷インキ組成物（表３）を得た。Ｎｏ．２、８、１４の印刷インキが本発明の水性印刷インキ組成物である。表１〜３に示される各種インキ材料の詳細は次のとおりである。なお、Ｎｖは不揮発分量（％）を意味する。
ＰＹ−１４：ジスアゾ系黄色顔料
ＰＲ−１４６：ナフトールカーミン系赤色顔料
水溶性樹脂：ジョンクリル６７１（ジョンソンポリマー社製）
樹脂エマルジョン：ジョンクリル７４Ｊ（ジョンソンポリマー社製）
オプチフローＭ−２１０：ズードケミー社製アミノプラスト樹脂
ワックス：ケミパールＷ４００（三井化学（株）製）
消泡剤：アクアレン１４４８（サンノプコ社製）
造膜剤：ジョンクリル６１１（ジョンソンポリマー社製）
アデカノールＵＨ−４２０：旭電化（株）製ウレタン系シックナー
シックナー６１５：サンノプコ社製ポリカルボン酸系シックナー
サーフィノール４４０：エアプロダクト（株）製ポリエーテル変性アセチレンジオール
溶剤：グリコール系溶剤／イソプロピルアルコール混合溶剤
【００３１】
［印刷物の製造］
上記で調製した水性印刷インキを、表４、表５に示すインキの組み合わせでフレキソ印刷機（東谷製作所（株）製東谷フレキソ印刷機、印刷速度：８０ｍ／ｍｉｎ）を用いて段ボールの表ライナー（東海パルプ（株）製東海ＴＫライナー）に印刷を行い、実施例１〜２および比較例１〜６の印刷物（表４、色インキ系）および実施例３〜４および比較例７〜１２の印刷物（表５、白インキ系）を得た。上刷り印刷は下刷り印刷の皮膜がウエットな状態で行った。
【００３２】
［印刷物の性能評価］
実施例１〜４および比較例１〜１２で得られた印刷物について、以下に示す評価方法で評価した。その評価結果を表４（色インキ系）および表５（白インキ系）に示す。
【００３３】
・上刷りインキ浸透性
各印刷物の上刷りインキの下刷りインキへの浸透性を目視評価した。なお、上刷りインキの下刷りインキへの浸透がみられないものを５、上刷りインキの下刷りインキへの浸透がひどいものを１として５段階評価した。
【００３４】
・重ね刷り適性
重ね刷りした時のトラッピング性を目視評価した。なお、トラッピング性がいいものを５、トラッピング性が劣っているものを１として５段階評価した。
【００３５】
・耐水耐摩性
各印刷物を水で湿らせた布により擦って耐水耐摩性を目視評価した。なお、インキ落ちがないものを５、インキ落ちがひどいものを１として５段階評価した。
【００３６】
・白さ
各印刷物の白インキの白さを目視評価した。なお、白さが高いものを５、白さが低いものを１として５段階評価した。
【００３７】
・隠蔽性
各印刷物の白インキの隠蔽性を目視評価した。隠蔽性の高いものを５、隠蔽性が低いものを１として５段階評価した。
【００３８】
［印刷インキの性能評価］
・沈降性
表２に示されるＮｏ．７〜１２の白インキについて、４０℃で７日間保存後の状態変化から沈降性を目視評価した。なお、沈降がないものを５、沈降がひどいものを１として５段階評価した。結果を表２に示す。
【００３９】
【表１】
0003895184.tif 000002
【００４０】
【表２】
0003895184.tif 000003
【００４１】
【表３】
0003895184.tif 000004
【００４２】
【表４】
0003895184.tif 000005
【００４３】
【表５】
0003895184.tif 000006
【００４４】
【発明の効果】
本発明の水性印刷インキ組成物は、紙などの基材に印刷されたときの、重ね刷り適性およびインキの転移性などの印刷適性に優れ、さらに高固形分インキにおいては酸化チタンなどの顔料沈降を防止することができる。とくにインキ皮膜の薄膜化が要求されるプレプリント印刷における重ね刷り適性およびインキの転移性が良好である。