(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニロックスロールと、絞りロールもしくはドクターブレードとの間にインキを貯留し、次いで版にインキを供給するインキ供給装置を備えた印刷機で用いられる顔料、塩基性化合物の存在下、溶媒に溶解させてバインダー樹脂ワニスとして使用することができるロジン変性マレイン酸樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル−マレイン酸系樹脂の群から選択される少なくとも１種のバインダー樹脂、溶媒を主たる成分とするフレキソ凸版用印刷用インキ組成物において、インキ組成物中の溶媒総量に対して、グリセリンを１５〜６０重量％、水を１０〜４０重量％、グリコールおよびグリコール誘導体の群から選択される１種以上の溶媒を１５〜４５重量％含有する事を特徴とするフレキソ凸版印刷用インキ組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アニロックスロールと絞りロールなどの間で少量のインキを貯留して、版にインキを供給するインキ供給装置を備えた印刷機で利用され、より鮮明な発色性と、良好な機上粘度安定性および紙上乾燥性を有するフレキソ凸版用印刷インキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、段ボールを中心としたフレキソ印刷の分野では、水性インキ組成物とグリコール型インキ組成物が、それぞれの特長を生かして使い分けがされている。水性インキ組成物は、グリコール型インキ組成物と比較して、速く乾燥するために高速印刷が可能であるが、洗浄性が劣り、一旦、版上などで乾燥してしまうと洗浄が困難となる。そこで、水性インキ組成物は、高速で長時間、印刷機の連続運転が可能な、大ロットで多量の印刷物を印刷する場合に利用され、一方、グリコール型インキ組成物は、印刷機を止めてインキ替えや色替えを頻繁に行う、小ロットで多品種の印刷物を製造する時に利用されてきた。
【０００３】
しかし、最近のフレキソ印刷業界では、少ロット・多品種化の傾向が一段と強くなり、最も短い場合は１ロットの印刷が数分で終了する場合も増えている。そうすると、印刷機の洗浄やインキ替えの方が、印刷時間の数倍もかかるようになり、印刷効率が非常に低くなるという問題が発生する。
【０００４】
そこで、まず、印刷機構の面から上記の問題を解決するために、アニロックスロールと絞りロールの間にインキを少量貯留させ、インキの流失防止のためにせき板を有し、さらに洗浄の困難なインキの循環装置を具備しない印刷機が考案され、例えば、実開昭６２−７８４３５号公報にその詳細が記載されている。この様な機構からなる印刷機では、次の印刷に移る際に洗浄する部分がアニロックスロールと絞りロールだけであり、また、インキ替えも現在ではインキの入ったボトルを交換するだけでよく、極めて効率よく多種の印刷物を印刷する事ができるようになっている。
【０００５】
その反面、インキの循環装置が具備されていないため、一旦、供給されたインキは常に雰囲気と接する状態におかれ、間断なく溶媒成分が蒸発する事になる。特に、このタイプの印刷機では、インキ供給量が極力押さえられて印刷されるために、溶媒成分が蒸発するとすぐに増粘して印刷が不可能となる。
【０００６】
そこで、印刷機上でのインキの粘度安定性が比較的良好であり、紙上での乾燥性を速くするために、例えば、インキの溶媒総量に対して、グリコールを５０〜９５重量％、水を５〜５０重量％使用してなるインキ組成物が特開平１−６２３７３号公報で開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様なインキ組成物では鮮明な発色性が得られず、また、水の使用量が増加するにつれて、特に水の使用量が５０重量％近傍では印刷機上での粘度安定性が低下するという問題がある。そこで、本発明の目的は、前記のような厳しい印刷条件で印刷されるに際して、より鮮明な発色性と、良好な印刷機上での粘度安定性および紙上乾燥性を有するフレキソ凸版用印刷インキ組成物を提供する事である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、アニロックスロールと、絞りロールもしくはドクターブレードとの間にインキを貯留し、次いで版にインキを供給するインキ供給装置を備えた印刷機で用いられるフレキソ凸版用印刷インキ組成物において、インキ組成物中の溶媒総量に対して、グリセリンを３〜８０重量％、水を０〜５０重量％、グリコールおよびグリコール誘導体の群から選択される１種以上の溶媒を０〜５０重量％含有する事を特徴とするフレキソ凸版用印刷インキ組成物に関するものである。
【０００９】
本発明は、顔料、バインダー樹脂および溶媒を主たる成分とするフレキソ印刷インキ組成物である。
【００１０】
本発明で用いる顔料としては、通常、水性及びグリコール型のフレキソ凸版用印刷インキで使用されるものがそのまま利用可能であり、具体的には、無機顔料として、酸化チタン、カドミウムイエロー、ベンガラ、アンチモンレッド、コバルトブルー、紺青、群青、カーボンブラック、黒鉛などの有色顔料、および、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、タルク等の体質顔料を挙げる事ができる。また、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事ができる。
【００１１】
これらの顔料は、通常、インキ組成物中に１〜５０重量％程度の範囲で利用される。
【００１２】
次に、本発明で用いるバインダー樹脂としては、通常、水性及びグリコール型のフレキソ凸版用印刷インキで使用されるものがそのまま利用可能であり、ロジン変性マレイン酸樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル−マレイン酸系樹脂の群から選択される少なくとも１種の共重合体樹脂が好適に使用できる。
【００１３】
なお、アクリル系樹脂とはアクリル系単量体を、スチレン−アクリル系樹脂とはスチレン系単量体とアクリル系単量体を、スチレン−マレイン酸系樹脂とはスチレン系単量体とマレイン酸系単量体を、そしてスチレン−アクリル−マレイン酸系樹脂とはスチレン系単量体、マレイン酸系単量体およびアクリル系単量体を共重合成分とする共重合体樹脂である。
【００１４】
さらに、アクリル系単量体としては、溶媒中に樹脂を溶解させるために必要なカルボキシル基を樹脂の分子内に導入する成分として、アクリル酸、メタクリル酸が利用でき、また、他の共重合可能なアクリル系単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル化合物、ベンジル（メタ）アクリレート、ナフチル（メタ）アクリレートなどの芳香族環を含む（メタ）アクリル酸エステル化合物、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル化合物が利用できる。
【００１５】
スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンとそれらの誘導体を挙げる事ができる。
【００１６】
マレイン酸系単量体としては、溶媒中に樹脂を溶解させるために必要なカルボキシル基を樹脂の分子内に導入する成分として、（無水）マレイン酸、および、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノヘキシル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノ２−エチルヘキシル、マレイン酸モノラウリル、マレイン酸モノステアリルなどのマレイン酸モノアルキルエステルを挙げる事ができ、さらに、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルなどのマレイン酸ジアルキルエステル化合物が利用できる。
【００１７】
なお、これらの共重合体樹脂は、必要に応じて、（メタ）アクリルアミド、クロトン酸とそのエステル化合物、イタコン酸とそのエステル化合物、シトラコン酸とそのエステル化合物、アクリロニトリル、オレフィン化合物等の他の共重合可能な単量体を共重合成分としてもよい。
【００１８】
以上のバインダー樹脂の酸価としては、好ましくは１００〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは１５０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。樹脂の酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇより低くなると、溶媒中での樹脂の溶解性が低下し、一方、酸価が３００ｍｇＫＯＨ／ｇより高くなるとインキの耐水性が低下して好ましくない。
【００１９】
本発明において、バインダー樹脂は塩基性化合物の存在下、グリセリン、水、グリコール、グリコール誘導体などの単独もしくは混合溶媒に溶解させてバインダー樹脂ワニスとして使用する。本発明で利用可能な塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム等の無機塩基性化合物、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの有機アミン化合物を挙げる事ができる。特に印刷機上でのインキの増粘を押さえるという点から、本発明では高沸点の有機アミン化合物が好ましい。
【００２０】
これらバインダー樹脂は、通常、インキ組成物中に１〜３０重量％程度の範囲で利用される。
【００２１】
次に本発明のインキ組成物の溶媒としては、グリセリンを必須成分とし、水、グリコール、グリコール誘導体などを、印刷環境に応じて選択的に併用する。ここで、グリコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコールなどのジオール化合物が利用でき、その誘導体としては、前記グリコールのメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチルなどのアルキルエーテル化合物、酢酸エステル、酪酸エステルなどのエステル化合物、及びエステルエーテル化合物が利用できる。
【００２２】
以上のそれぞれの溶媒の含有比率としては、インキ組成物中の溶媒総量に対して、グリセリン３〜８０重量％、水０〜５０重量％、グリコールおよびグリコール誘導体の群から選択される１種以上の溶媒０〜５０重量％である。グリセリンの含有量が前記の範囲より少なくなると、良好な発色性を有するインキが得られず、一方、多くなると紙上での乾燥性が低くなり好ましくない。また、水の含有量が５０重量％を超えると印刷機上でのインキの粘度安定性が低下して好ましくない。さらに、鮮明な発色性、印刷機上での粘度安定性の面からは、系中にグリコール類よりもグリセリンを多く含有する方が有利であり、一方、乾燥性の面からはグリセリンよりもグリコール類を多く含有させる方が有利となる。そこで、これらの観点から、より好ましい溶媒組成は、グリセリン１５〜６０重量％、水１０〜４０重量％、グリコールおよびグリコール誘導体の群から選択される１種以上の溶媒１５〜４５重量％程度である。
【００２３】
なお、本発明のインキ組成物の乾燥形態としては、通常の水性印刷インキ組成物のように、中和量以上の塩基性化合物を含有させておき、印刷後、溶媒と塩基性化合物を揮散または紙中へ浸透させる形態であっても、また、グリコール型印刷インキ組成物のように、塩基性化合物の中和量未満を含有させておき、印刷後、インキの吸湿によってセット状態を起こさせる、いわゆるモイスチャーセットの形態であってもよい。そこで、インキの溶媒組成と前記塩基性化合物の含有量の関係については、水の含有量が多い場合は、バインダー樹脂に対する塩基性化合物の中和度を１００％以上とする事が好ましく、一方、グリセリンやグリコールなどの含有量が多く、水の含有量が少ない場合は、バインダー樹脂に対する塩基性化合物の中和度を１００％未満としてもよい。
【００２４】
さらに本発明のインキ組成物は、顔料分散剤、ワックス、消泡剤、転移性向上剤、レベリング剤などの各種添加剤を添加する事もできる。
【００２５】
以上の材料を用いてインキ組成物を製造する方法としては、まず、顔料、バインダー樹脂ワニス、溶媒および必要に応じて、顔料分散剤、界面活性剤などを攪拌混合した後、各種練肉機、例えば、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、パールミル等を利用して練肉し、さらに、残りの材料を添加混合する方法が利用される。
【００２６】
本発明のインキ組成物は、アニロックスロールと絞りロールもしくはドクターブレードとの間にインキを貯留し、次いで版にインキを供給するインキ供給装置を備えた印刷機で使用されるものである。このタイプの印刷機は、通常、インキの循環装置を具備せず、その代わりにアニロックスロールと絞りロールもしくはドクターブレードの間にできる谷間の部分に、インキの流失防止のために遮蔽板やエアーカーテン等を設け、その谷間の部分にインキを貯留する機構を有するものである。そして、ボトルタイプの容器に入ったインキが、チュービング装置と呼ばれるインキ供給装置で前記谷間の部分に少量注下され、非循環の状態で全印刷作業が行われる。
【００２７】
従って、インキ組成物は常に雰囲気と接する状態におかれ、間断なく溶媒成分が蒸発する事になるが、溶媒成分としてグリセリンを利用する事により、印刷機上でのインキの粘度安定性に優れ、さらに鮮明な発色性を有するものである。
【００２８】
以下、実施例でもって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、本実施例において「部」および「％」は「重量部」および「重量％」を表す。
【００２９】
【実施例】
１．インキの調製
＜バインダー樹脂の合成＞
バインダー樹脂製造例１
攪拌機、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、酢酸エチル６００部を仕込んで７５〜８５℃に加熱し、窒素ガスを導入しながら、メタクリル酸１２８部、メチルメタアクリレート９２部、ブチルアクリレート１００部、スチレン８０部、開始剤として、ジターシャリーブチルパーオキサイド４部の混合物を１．５時間かけて滴下し、更に同温度に保ちながら２時間共重合させた後、溶剤を減圧下で留去して、酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量４００００のスチレン−アクリル系共重合体樹脂（バインダー樹脂Ｎｏ．１）を得た。
【００３０】
バインダー樹脂製造例２
攪拌機、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、酢酸エチル６００部を仕込んで７５〜８５℃に加熱し、窒素ガスを導入しながら、モノブチルマレイン酸２２５部、無水マレイン酸２０部、スチレン１５５部、開始剤として、ジターシャリーブチルパーオキサイド４部の混合物を１．５時間かけて滴下し、更に同温度に保ちながら２時間共重合させた後、溶剤を減圧下で留去して、酸価２３４ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量２８０００のスチレン−マレイン酸系共重合体樹脂（バインダー樹脂Ｎｏ．２）を得た。
【００３１】
＜バインダー樹脂ワニスの製造＞
表１の配合処方に従い、塩基性化合物を溶解させた溶媒中にバインダー樹脂を攪拌添加し、８０℃に昇温してバインダー樹脂ワニスＡ〜Ｅを調製した。
【表１】
0004186087.tif 000002
【００３２】
＜ベースインキの調製＞
表２の配合処方に従い、顔料（リオノルブルーＦＧ−７３３０、東洋インキ製造株式会社製）２５部と、練肉時に粘度が適度となる量のバインダー樹脂ワニスおよび溶媒との混合物をボールミルで練肉した後、さらに残りの材料を添加混合してベースインキＡ〜Ｅを調製した。
【表２】
0004186087.tif 000003
【００３３】
＜インキ組成物の調製＞表３の配合に従い、ベースインキ、バインダー樹脂ワニス、溶媒、ワックス（ケミパールＷ２００、三井化学株式会社製）および消泡剤（ＫＭ−７０、信越化学工業社製）を攪拌混合して、実施例１〜６、比較例１〜４のインキ組成物を調製した。
0004186087.tif 000004
【００３４】
２．インキ組成物の性能評価
各試験インキの印刷機上での粘度安定性、紙上乾燥性及び発色性を以下の方法で評価し、その結果を表３に示した。
【００３５】
＜印刷機上での粘度安定性＞
各試験インキの粘度が０．１Ｐａ・ｓとなる様に、それぞれのインキと同じ溶媒組成からなる希釈液を用いて調整した後、アニロックスロールと絞りロールでインキを版に供給する機構を備えたフレキソ２色刷り印刷機（東谷製鉄所製）を用い、各試験インキをアニロックスロールと絞りロールの間にスポイドで注下して、２０分間空運転してから、Ｋライナー（王子製紙株式会社製）に印刷した。そしてインキの増粘により印刷用紙が版に粘着する状態から、インキの印刷機上での粘度安定性を評価した。なお、試験条件は、雰囲気温度２０℃、相対湿度６０％、印刷速度６０ｍ／ｍｉｎ、乾燥機の温度６０℃とした。
Ａ：紙が版面に全く粘着する事なく印刷が可能。
Ｂ：紙が版面に粘着するが、紙剥けを起こさずに印刷が可能。
Ｃ：紙剥けを起こして印刷が不可能。
【００３６】
＜紙上乾燥性＞
前記印刷機上での粘度安定性試験の際に、印刷可能であったインキについて、印刷面が接触するガイドロールの汚れの有無から紙上乾燥性を評価した。
Ａ：ガイドロールが汚れない。
Ｂ：ガイドロールが汚れる。
【００３７】
＜発色性＞
比較例１と同一組成のインキを標準インキとし、各試験インキを０．１５ｍｍのメーヤバーでＫライナーに展色し、発色性のレベルを目視にて観察した。
Ａ：標準インキより色が明らかに鮮明と認められるものの中で比較しても、さらに上位のレベルにあるもの。
Ｂ：標準インキより色が明らかに鮮明と認められるもの中で比較すると、平均レベル以下のもの。
Ｃ：標準インキに対して鮮明とは認められないもの。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
【発明の効果】
以上、実施例と比較例を用いて具体的に説明したように、本発明の印刷インキ組成物は、アニロックスロールと、絞りロールもしくはドクターブレードとの間にインキを貯留し、次いで版にインキを供給するインキ供給装置を備えた印刷機で用いられた時に、印刷機上でのインキの粘度安定性、紙上乾燥性に優れ、さらに発色性も鮮明であるという効果を有するものである。