(57)【要約】【課題】  製品のインキ塗膜中における残留溶剤の量を迅速かつ簡易に確認することが可能な残留溶剤確認方法を提供する。【解決手段】  導電性インキの完全乾燥時の抵抗値を測定するステップ（Ｓ１）と、製品に用いられている基材と同一素材の基材に、製品と同一の塗膜厚さで導電性インキにより導電性パターンを形成して測定サンプルを作製するステップ（Ｓ２）と、作製された測定サンプルを、製品と同一の乾燥工程を経ることにより、測定サンプルにおける導電性パターンを乾燥させるステップ（Ｓ３）と、乾燥させた後の測定サンプルにおける導電性パターンの塗膜の抵抗値を測定するステップ（Ｓ４）と、測定サンプルにおける導電性パターンの塗膜の抵抗値と完全乾燥時の抵抗値を比較するステップ（Ｓ５）と、を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品に用いられている基材と同一素材の基材に、前記製品と同等の塗膜厚さで導電性インキにより導電性パターンを形成して測定サンプルを作製するステップと、
前記作製された測定サンプルを、前記製品と同一の乾燥工程を経ることにより、前記測定サンプルにおける導電性パターンを乾燥させるステップと、
前記乾燥させた後の測定サンプルにおける導電性パターンの塗膜の抵抗値を測定するステップと、
を有することを特徴とする残留溶剤確認方法。
【請求項２】
前記導電性インキの完全乾燥時の抵抗値を測定するステップと、
前記測定サンプルにおける導電性パターンの塗膜の抵抗値と前記完全乾燥時の抵抗値を比較するステップと、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の残留溶剤確認方法。
【請求項３】
前記導電性パターンを乾燥させるステップにおける前記製品と同一の乾燥工程は、前記製品に用いられている色数と同回数乾燥炉を通過させるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の残留溶剤確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷工程において、製品の紙面上に形成されたインキ塗膜中の残留溶剤の量を調べる技術に関し、特に、時間と労力を掛けずに、製品における残留溶剤の量を調べるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷方式には様々なものがあり、工業製品、生活用品、商業印刷物等で広く利用されている。中でも、スクリーン印刷方式は、活版、凹版、オフセット等の他の印刷方式と比較して、大きな利点を持っている。１つ目の利点は、インキ塗膜を厚くすることができる点である。そのため、発色が鮮明であり、隠蔽力に優れており、耐候性も良くなる。２つ目の利点は、印刷版が軟らかい点である。そのため、紙や布のような軟らかいものばかりでなく、ガラス、金属など硬いものにも印刷が可能である。
【０００３】
一方で、スクリーン印刷に用いる有機溶剤は、インキのポットライフ（可使時間）を確保するために、遅乾性のものが多い。そのため、インキ塗膜中に残留溶剤として残り易い。インキ塗膜中の残留溶剤は、製品同士のブロッキングの原因になるだけでなく、製品を用いるエンドユーザへの健康被害を与える原因となり得る。近年、社会の環境問題への意識の高まりから、残留溶剤の品質管理が重要となっている。
【０００４】
インキ塗膜中の残留溶剤の測定法としては、従来からガスクロマトグラフ（ＧＣ）法や干渉増幅反射（ＩＥＲ）法がある。また、乾燥容器内における複数成分の溶剤ガスの濃度をオンラインでそれぞれ高精度に測定する溶剤ガス濃度測定装置も開発されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ガスクロマトグラフ法や干渉増幅反射法を行う場合には、高価な測定機器を用意した上で、かつ機器操作の専門知識、時間、労力が必要となる。また、特許文献１に開示された技術を実現するためにも専用の装置が必要となる。さらに、製造された製品自体の残留溶剤が高かった場合は、その製品を出荷することができず、再度製造しなければならなくなるという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、製品のインキ塗膜中における残留溶剤の量を迅速かつ簡易に確認することが可能な残留溶剤確認方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明では、
製品に用いられている基材と同一素材の基材に、前記製品と同等の塗膜厚さで導電性インキにより導電性パターンを形成して測定サンプルを作製するステップ（Ｓ２）と、
前記作製された測定サンプルを、前記製品と同一の乾燥工程を経ることにより、前記測定サンプルにおける導電性パターンを乾燥させるステップ（Ｓ３）と、
前記乾燥させた後の測定サンプルにおける導電性パターンの塗膜の抵抗値を測定するステップ（Ｓ４）と、
を有することを特徴とする残留溶剤確認方法を提供する。
【０００９】
本発明に係る残留溶剤確認方法によれば、製品に用いられている基材と同一素材の基材に、製品と同等の塗膜厚さで導電性インキにより導電性パターンを形成して測定サンプルを作製するステップ（Ｓ２）と、作製された測定サンプルを、製品と同一の乾燥工程を経ることにより、測定サンプルにおける導電性パターンを乾燥させるステップ（Ｓ３）と、乾燥させた後の測定サンプルにおける導電性パターンの塗膜の抵抗値を測定するステップ（Ｓ４）と、を有するようにしたので、測定サンプルの残留溶剤が、製品の残留溶剤と同等の量であると推定できる。また、抵抗値と残留溶剤の量の関係から、残留溶剤の量を推定することができる。そのため、製品自体の残留溶剤を測定しなくても、製品のインキ塗膜中における残留溶剤の量を調べることが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る残留溶剤確認方法は、
前記導電性インキの完全乾燥時の抵抗値を測定するステップ（Ｓ１）と、
前記測定サンプルにおける導電性パターンの塗膜の抵抗値と前記完全乾燥時の抵抗値を比較するステップ（Ｓ５）と、
を更に有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る残留溶剤確認方法によれば、導電性インキの完全乾燥時の抵抗値を測定するステップ（Ｓ１）と、測定サンプルにおける導電性パターンの塗膜の抵抗値と完全乾燥時の抵抗値を比較するステップ（Ｓ５）と、を更に有するようにしたので、測定サンプルを利用して、製品の残留溶剤が全て揮発したか否かを判断することが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る残留溶剤確認方法は、前記導電性パターンを乾燥させるステップ（Ｓ３）における前記製品と同一の乾燥工程は、前記製品に用いられている色数と同回数乾燥炉を通過させるものであることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る残留溶剤確認方法によれば、導電性パターンを乾燥させるステップ（Ｓ３）における製品と同一の乾燥工程は、製品に用いられている色数と同回数乾燥炉を通過させるようにしたので、多色刷りの製品について、製品と同等の残留状態となる測定サンプルの残留溶剤の量を調べることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、製品のインキ塗膜中における残留溶剤の量を迅速かつ簡易に確認することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る残留溶剤確認方法の概要を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態に係る残留溶剤確認方法で用いる製品と測定サンプルを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る残留溶剤確認方法で用いる乾燥炉を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る残留溶剤確認方法の概要を示すフローチャートである。まず、作業者は、測定サンプルに導電性パターンを形成するための導電性インキを用意する。導電性インキとしては、溶剤を含み、導電性を有するものであれば、公知の様々なものを用いることができる。例えば、十条ケミカル製カーボンインキ「ＣＨ−８」を用いることができる。
【００１７】
導電性インキを用意したら、用意した導電性インキを完全乾燥させ、完全乾燥時の導電性インキの抵抗値を測定する（ステップＳ１）。具体的には、導電性インキを所定のパターンで、所定の基材に塗布し、完全乾燥させた後、抵抗値測定器により電気抵抗値である抵抗値の測定を行う。ここで、「完全乾燥」とは、インキ全体に対する有機溶剤の残留数値が質量基準で５％以下、より厳密には３％以下を意味する。所定のパターン、所定の基材としては、後述の測定サンプル作製の際と同様にして行うことができる。ただし、所定のパターン、所定の基材いずれも測定サンプルと同一であることが好ましいが、同一でないものを用いてもよい。抵抗値の測定に用いる抵抗値測定器（「抵抗率計」とも呼ばれる）としては、公知の種々のものを用いることができる。測定サンプル上の導電性パターンの抵抗値を測定する際と同一の機種を用いることが好ましい。測定により得られた抵抗値は、完全乾燥時の抵抗値として記録しておく。
【００１８】
次に、測定サンプルの作製を行う（ステップＳ２）。具体的には、作製予定の製品と同一素材の基材（原反）に、製品に用いられるインキと同じ塗膜厚さで、所定のパターン状に導電性インキを印刷することにより、導電性パターンが形成された測定サンプルを作製する。測定サンプルは、乾燥炉により乾燥させた際の、残留溶剤の量を測定することを目的として作製されるサンプルであるため、その目的を達成することができれば、導電性パターンがどのような形状であってもよい。したがって、測定サンプルは、製品と同じ図案、図柄である必要はない。すなわち、製品と同じ印刷版を用いて導電性パターンを形成する必要はない。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る残留溶剤確認方法で用いる製品と測定サンプルを示す図である。図２（ａ）は、製品の平面図であり、図２（ｂ）は、測定サンプルの平面図である。図２（ａ）に示すように、製品として、矩形状の基材に所定のキャラクターを印刷したものを用いる。図２（ａ）に示した製品に対応した測定サンプルとして、例えば、図２（ｂ）に示すような測定サンプルを作製する。図２（ｂ）に示すように、測定サンプルは、幅ｄ、長さＬの矩形状の導電性パターンＰを、導電性インキで印刷することにより形成したものであり、図２（ａ）に示した製品とは全く異なったパターンとなる。測定サンプルに形成される導電性パターンはどのような形状であってもよいが、本残留溶剤確認方法の全体を簡略化するため、できるだけ簡単な形状が好ましい。
【００２０】
形成された導電性パターンのインキ塗膜の厚さは、図２（ａ）に示した製品と図２（ｂ）に示した測定サンプルで同等になるように形成されている。ここで、インキ塗膜の厚さが「同等」とは、両者の厚さの差が一方の厚さの５％以内に収まることを意味する。測定サンプルに形成されるパターンの幅ｄ、長さＬは任意に設定することが可能である。図２（ｂ）に示した導電性パターンは、２端子法に適した形状となっている。２端子法に適した抵抗値測定器で測定し易いように、幅ｄは、１ｍｍ〜５ｍｍとすることが好ましく、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍとすることがより好ましい。また、長さＬは、１ｃｍ〜５ｃｍとすることが好ましく、１．５ｃｍ〜２．５ｃｍとすることがより好ましい。
【００２１】
残留溶剤の量は、塗膜厚さに比例して変化すると考えられるため、測定サンプルに形成される導電性パターンの塗膜厚さは、製品に形成されたインキ塗膜と同じ塗膜厚さになるように印刷することが好ましい。製品と同じ塗膜厚さであれば、製品に用いる印刷版よりも小型の版を用いて手刷りにより測定サンプルを作製してもよい。
【００２２】
測定サンプルの作製の際、導電性インキの溶剤成分は、製品に用いられるインキの溶剤成分と同じか、あるいは乾燥速度が若干遅くなるように調整しておく。例えば、製品に東洋インキ製ＳＳ８シリーズの色インキを用いる場合、測定サンプルに用いる導電性インキを希釈溶剤で希釈する。希釈溶剤としては、様々なものを用いることができるが、シクロヘキサノンやイソホロンを用いることが好ましい。導電性インキを希釈溶剤で希釈することにより、導電性インキの乾燥速度を東洋インキ製ＳＳ８シリーズの色インキに合わせておく。
【００２３】
測定サンプルの基材としては、製品と同一のものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、上質紙、クラフト紙、複写用紙、グラシン紙、パーチメント紙、レーヨン紙、コート紙、合成紙、樹脂フィルムによりラミネートされた紙等の紙が好適に用いられるが、セロファン、延伸ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、延伸ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂フィルムであっても良い。基材の厚さは２０μｍ〜２００μｍ程度が好ましい。製品と同じ乾燥環境を作るためにも、測定サンプルの基材は、製品に用いられる基材と同一である必要がある。
【００２４】
次に、作製された測定サンプルを乾燥炉に投入し、乾燥を行う（ステップＳ３）。乾燥炉としては、製品を乾燥させる際に用いる乾燥炉と全く同一のものを用いる。製品が多色刷りであって乾燥炉を複数回通す場合は、測定サンプルも製品と同一回数乾燥炉を通すことにより乾燥させる。すなわち、製品に用いられている色数と同回数乾燥炉を通過させることになる。
【００２５】
図３は、本実施形態に係る残留溶剤確認方法で用いる乾燥炉の一例を示す図である。図３において、１は乾燥炉、２は搬送ベルト、３はガイドロール、４は赤外線パネルヒータ、５は給気口、６は排気口、Ｓは測定サンプルである。搬送ベルト２は、測定サンプルを、乾燥炉１内において通過させるためのものである。ガイドロール３は、測定サンプルが載置された搬送ベルト２を移動させるためのものである。赤外線パネルヒータ４は、測定サンプルに塗布された導電性インキを乾燥させるためのものである。赤外線パネルヒータ４の加熱方式としては、例えば、水系インキの場合は電気、有機溶剤系インキの場合はオイルスチームを加熱媒体とする方式が用いられる。給気口５、排気口６は、それぞれ乾燥炉１内の給気、排気を行うためのものである。
【００２６】
図３に示した乾燥炉は、製品を乾燥させるときに用いるものと同一である。この同一の乾燥炉に、製品を乾燥させるときと同様にして測定サンプルを通過させ、測定サンプルに形成された導電性パターンにおけるインキ塗膜を乾燥させる。
【００２７】
次に、乾燥炉により乾燥済みの測定サンプルに形成された導電性パターンの抵抗値を測定する（ステップＳ４）。具体的には、図２（ｂ）に示したような矩形状のパターンの長手方向における両端部分（図面左側の端と右側の端）に、２端子法に対応した抵抗値測定器の端子を接触させ、測定サンプルの導電性パターンの抵抗値を測定する。抵抗値としては、表面抵抗（シート抵抗）、体積抵抗、抵抗率等、抵抗に関するものであれば様々な指標を用いることができる。抵抗値測定器としては、公知の種々のものを用いることができる。２端子法の場合、例えば、ホーザン株式会社製「ＤＴ−１２４」を用いて測定することができる。
【００２８】
次に、乾燥炉により乾燥された測定サンプルにより得られた抵抗値と、ステップＳ１において得られた完全乾燥された導電性インキの抵抗値との比較を行う（ステップＳ５）。この場合、完全乾燥された導電性インキの抵抗値と測定サンプルを測定する際の抵抗値の指標を合わせておく必要がある。例えば、完全乾燥された導電性インキの抵抗値を表面抵抗で測定した場合は、導電性パターンの抵抗値も表面抵抗で測定しておく必要がある。測定サンプルより得られた抵抗値と、ステップＳ１において得られた完全乾燥された導電性インキの抵抗値との差が小さく、定められた所定の範囲内である場合は、同様の乾燥工程を経た製品の残留溶剤も全て揮発したと判断することができる。
【００２９】
上記実施形態では、２端子法に対応した抵抗値測定器で抵抗値の測定を行うようにしたが、４端子法に対応した４探針式の抵抗値測定器を用いて、抵抗値の測定を行うようにしてもよい。４端子法の場合、２端子法の場合に生じる端子の接触抵抗の影響を除外することができるため、より正確な導電性インキの抵抗値を測定することができる。４端子法で測定する場合、ＪＩＳ−Ｋ７１９４に準拠して行うことができ、抵抗率計として、三菱化学アナリック社製「ロレスターＧＸ ＭＣＰ−Ｔ７００」を用いることができる。４端子法の場合、端子間の間隔が５ｍｍ程度であるため、導電性カーボンインキのパターンの長さが２．０ｍｍ程度あれば、十分測定することができる。したがって、図２（ｂ）に示した測定サンプルを用いても良いし、図２（ｂ）に示した導電性パターンより小さい導電性パターンが形成された測定サンプルを用いるようにしてもよい。
【００３０】
また、上記実施形態では、ステップＳ１において、完全乾燥時の導電性インキの抵抗値を測定しておき、ステップＳ４において、測定サンプルに形成された導電性パターンの抵抗値を測定し、ステップＳ５において、両測定値の比較を行うようにしたが、ステップＳ１の完全乾燥時の導電性インキの抵抗値の測定と、ステップＳ５の両測定値の比較を省略することも可能である。この場合、ステップＳ４において得られた、測定サンプルに形成された導電性パターンの抵抗値から測定サンプルの残留溶剤を推定する。抵抗値と残留溶剤の量の関係は、乾燥の程度を変化させた事前の実験により得ることができる。そして、推定された残留溶剤の量が十分に少なければ、同一の乾燥環境である製品の残留溶剤も少なくなると想定されるため、製造管理者は、測定サンプルを用いた乾燥環境で、その製品の製造が可能であることを確認できる。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、製品がスクリーン印刷で作製される場合について説明したが、オフセット印刷、活版印刷、水無平版印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、凹版印刷等、公知の他の印刷方式で作製された製品についても適用することができる。その場合、製品に適用された印刷方式と同一の印刷方式により、測定サンプルを作製する。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・乾燥炉
２・・・搬送ベルト
３・・・ガイドロール
４・・・赤外線パネルヒータ
５・・・給気口
６・・・排気口
Ｐ・・・導電性パターン
Ｓ・・・測定サンプル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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