JP2010221667A - 平版印刷用湿し水組成物及びヒートセットオフ輪印刷方法 - Google Patents
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Abstract
Description
平版印刷機は通常、オフセット印刷方式になっており、版上にインキと湿し水が供給され、画像部にインキが付着し、非画像部に湿し水が付着することによって画像が形成され、その版上の画像がブランケットに転移し、更にブランケットから紙に転移することによって印刷されている。このとき、長時間連続印刷を行うと、インキ成分と紙成分がブランケット上の非画像部分に次第に堆積するという所謂“ブランケットパイリング”の問題が発生する。特に、平版オフセット輪転(オフ輪)印刷は長時間連続運転が可能であり生産性が高いことが特徴であるが、このブランケットパイリングが発生し易く大きな問題であった。
ブランケットパイリングを改良する技術として例えば、酸価が1.0未満のラノリンを1〜5質量%含有する平版オフセット輪転印刷インキ組成物が提案されており(特許文献1参照)、また、特定の接着剤と顔料の比率を規定した塗工液組成物を塗工してなることを特徴とするオフセット印刷用顔料塗工紙が提案されている(特許文献2参照)。
しかしながら、多種多様なインキや用紙に印刷したいという要望に対して、特定のインキあるいは用紙を使用しないといけないという制約は満足いくものではなく、未だにブランケットパイリングの改良は大きな問題となっていた。
一方、水溶性有機ポリマーとして弱酸性水性媒質に可溶な天然コラーゲン/エラスチンを含む湿し水により、版胴に対するぬれ性を改善する技術が提案されている(特許文献6参照)。更にこの中で、長鎖(n≧6)状非ポリマーアルコール及び/又は(1,2)-もしくは(1,3)-位置にヒドロキシル基を含有するアルカンジオールを含むことでより一層ぬれ性が改善されることが開示されている。しかしながら、ブランケットパイリングに関する改良について注目されていない。
従って、本発明は、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、及び1,2−オクタンジオールから選ばれる少なくとも1種、並びに下記一般式(I)又は(II)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする平版印刷用湿し水組成物である。
本発明の平版印刷用湿し水組成物の実施態様として、さらに、下記一般式(III)で表される化合物の少なくとも1種を含有する、平版印刷用湿し水組成物がある。
R1−O−(CH2CH2O)m−H (III)
(式中、R1は炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、mは1〜3の整数を表す。)
本発明の平版印刷用湿し水組成物の別の実施態様として、さらに、下記一般式(VI)で示されるピロリドン誘導体を含有する湿し水組成物がある。
本発明の平版印刷用湿し水組成物の更なる実施態様として、アセチレングリコール類、アセチレンアルコール類、及びそれらの酸化エチレン及び/又は酸化プロピレン付加物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する、平版印刷用湿し水組成物がある。
本発明では2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、及び1,2−オクタンジオールから選ばれる少なくとも1種のジオール系化合物を用い、特に、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールで本発明の効果が顕著に見られる。
ジオール化合物の添加量が少なすぎると本発明のブランケットパイリング抑制効果が十分に得られない。一方添加量が多すぎると溶解不良が起こり易くなり、濃縮液を作成し、それを希釈して使用液を作成する際に難水溶性化合物の析出が発生し易くなり、均一で安定な使用液が得られ難くなる。
R3〜R5は好ましくは、水素原子、メチル基またはエチル基である。一般式(I)で示される化合物及び一般式(II)で示される化合物うち、一般式(I)で示される化合物がより好ましく使用される。
湿し水濃縮組成物を作成するときにおいても、一般式(I)又は(II)で示される化合物から選ばれる少なくとも1種の添加量は、上記ジオール系化合物の含有量に対して、0.01〜10質量倍が適当であり、好ましくは0.1〜5質量倍、より好ましくは0.3〜2質量倍である。湿し水濃縮組成物において、この比率にあることで、該湿し水濃縮組成物を希釈して使用液を作成する際に懸念される該ジオール化合物に由来する析出を抑制して、均一で組成が安定した希釈液、すなわち湿し水を得ることが容易となる。
湿し水濃縮組成物の具体例として、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンンジオール、及び1,2−オクタンジオールから選ばれる少なくとも1種のジオール系化合物を5〜25質量%含ませ、一般式(I)又は(II)で表される化合物の少なくとも1種を該ジオール系化合物に対し、0.01〜10質量倍、好ましくは0.1〜5質量倍、より好ましくは0.3〜2質量倍含ませた湿し水濃縮組成物が挙げられる。
R1-O−(CH2CH2O)m−H (III)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1〜3の整数を表す。)
一般式(III)の化合物において具体的には、式中、R1は炭素原子数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を表し、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基などがある。ジオール系化合物の溶解性を高め、かつブランケットパイリングを抑制する観点から、R1はn−ブチル基、イソブチル基あるいはt−ブチル基が特に好ましく、イソブチル基が最も好ましい。また、mは1〜3の整数を表し、1、2がより好ましく、1が最も好ましい。
以下にこれらの化合物を説明する。
[エチレンジアミンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加した化合物]
本発明で使用される、エチレンジアミンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加した化合物は、重量平均分子量が500〜20000のものであり、好ましくは500〜5000、より好ましくは800〜1500であり、最適なのは重量平均分子量1000付近のものである。
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの結合構造としては、先にエチレンオキサイドを付加し、その後プロピレンオキサイドを付加したブロック構造、先にプロピレンオキサイドを付加し、その後エチレンオキサイドを付加したブロック構造、同時にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加したランダム構造があるが、いずれの構造のものもほぼ同様の効果が得られる。
本発明で使用される、エチレンジアミンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加した化合物は、常法に従って製造することができ、例えばエチレンジアミンに触媒の存在下でエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドを反応させる。
該化合物の分子量やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの比率は、例えば水酸基価及びアミン価の測定、NMR測定などにより決定することができる。
このような化合物は、印刷機停止時に版上に残った水滴が放置により水が蒸発し、濃縮されて残ったときでも、画像領域にダメージを与えることがない。上記化合物はまた、揮発性を有する有機溶剤と併用することなしに、イソプロピルアルコールを代替することが可能であるが、ブランケットパイリングや水棒汚れを悪化させる傾向にある。本発明で使用するジオール系化合物と併用することにより、ブランケットパイリング及び水棒汚れを悪化させること無くイソプロピルアルコールを代替することが可能となる。
該化合物においてエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの付加モル数比率は、充分な印刷性が得られる観点から5:95〜50:50の範囲が適当であり、より好ましくは20:80〜35:65の範囲である。
本発明で使用される、ジエチレントリアミンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加した化合物は、重量平均分子量が500〜3000の範囲が適当であり、好ましくは800〜2000であり、最適なのは重量平均分子量1000付近のものである。
このような分子量を有する上記化合物は、印刷機停止時に版上に残った水滴が放置により水が蒸発し、濃縮されて残ったときでも、画像領域にダメージを与えることがない。上記化合物はまた、揮発性を有する有機溶剤と併用することなしに、イソプロピルアルコールを代替することが可能である。
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの結合構造としては、先にエチレンオキサイドを付加し、その後プロピレンオキサイドを付加したブロック構造、先にプロピレンオキサイドを付加し、その後エチレンオキサイドを付加したブロック構造、同時にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加したランダム構造があるが、いずれの構造のものもほぼ同様の効果が得られる。
本発明で使用される、ジエチレントリアミンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加した化合物は、常法に従って製造することができる。例えばジエチレントリアミンに触媒の存在下でエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキシドを反応させて、製造することができる。また、具体的にジエチレントリアミンをアセトニトリルとともに、氷水浴で冷却しながら、プロピレンオキサイドをそこへ滴下し反応させ、その後、更にエチレンオキサイドを滴下し反応させ、この混合物からろ過して析出物を取り出し、そこからジエチレントリアミンのプロピレンオキサイド/エチレンオキサイド付加物を得ることができる。
式中、a〜jは化合物全体の分子量が500〜3000となるような値であることが適当であり、1〜6が好ましく、2〜3が特に好ましい。
なお、該化合物の分子量やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの比率は、例えば水酸基価及びアミン価の測定、NMR測定などにより決定することができる。
(a)濡れ性向上の助剤
(b)水溶性高分子化合物
(c)pH調整剤
(d)キレート化剤
(e)臭気マスキング剤
(f)その他((i)防腐剤、(ii)着色剤、(iii)防錆剤、(iv)消泡剤など)
上記ピロリドン誘導体の具体例として、エチルピロリドン、ブチルピロリドン、ペンタピロリドン、ヘキサピロリドン、オクチルピロリドン、ラウリルピロリドンなどが挙げられる。これらの化合物は1種又は2種以上を用いることができる。これらの化合物の中で、式中R4が炭素原子数6以上のアルキル基であるものが好ましく、オクチルピロリドンが特に好ましい。上記一般式(VI)で示される化合物は、使用時の湿し水組成物の全質量に基づいて0.0001〜1.0質量%で用いられるのが適当であり、より好ましくは0.001〜0.1質量%である。
これらの中で、動的表面張力補助剤として好ましいのが2−エチル−1,3−ヘキサンジオールであり、また可溶化剤としてテトラヒドロフルフリルアルコールが好ましい。インキ乳化制御剤としては2−エチル−1,3−ヘキサンジオールの酸化エチレン付加物、トリメチロールプロパンの酸化プロピレン付加物などを好適に使用することができる。これらの化合物は1種又は2種以上を用いることができる。これらの化合物は、使用時の湿し水組成物の全質量に基づいて0.01〜7質量%で用いられるのが適当であり、より好ましくは0.05〜5質量%である。
これらポリビニルピロリドンは1種単独でも、又は分子量の異なるものを2種以上組み合わせて使用することもできる。また、低分子量のポリビニルピロリドン、例えば重合度3〜5のビニルピロリドンオリゴマーと組み合わせることができる。
このようなポリビニルピロリドンとしては、市販品を使用することができる。例えば、ISP社製のK−15、K−30、K−60、K−90、K−120などの各種グレートのものを使用することができる。
使用時の湿し水組成物におけるポリビニルピロリドンの含有量は、0.001〜0.3質量%が適当であり、好ましくは0.005〜0.2質量%である。
使用時の湿し水組成物において、糖類から選ばれる少なくとも1種の含有量は0.01〜1質量%が適当であり、好ましくは0.1〜0.8質量%である。
R2−COOR3 (VII)
一般式(VII)の化合物において、式中R2は炭素原子数1〜15のアルキル基、アルケニル基又はアラルキル基、あるいはフェニル基である。アルキル基又はアルケニル基の場合、その炭素原子数は好ましくは4〜8である。R2がアルキル基、アルケニル基又はアラルキル基を表す場合、それらは直鎖でも分岐鎖でもよい。アルケニル基は特に二重結合を1個有するものが適当である。アラルキル基としては、ベンジル基やフェニルエチル基が挙げられる。なお、R2で示されるアルキル基、アルケニル基又はアラルキル基、あるいはフェニル基の1以上の水素原子が、水酸基又はアセチル基で置換されていてもよい。R3は炭素原子数3〜10のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であって、それらは直鎖でも分岐鎖でもよい。アルキル基の場合、その炭素原子数は好ましくは3個から9個である。アラルキル基としては、ベンジル基やフェニルエチル基が挙げられる。
さらに、可視や赤外線のレーザーで直接露光するCTPプレートにも好適に使用することができる。具体例としてはフォトポリマータイプデジタルプレート(例えば富士写真フイルム(株)製LP−NX)や、サーマルポジタイプデジタルプレート(例えば富士写真フイルム(株)製LH−PI)、湿し水及びインキにより現像する印刷機上現像型プレート(例えば富士写真フイルム(株)製 ET−S)並びにサーマルネガタイプデジタルプレート(例えば富士写真フイルム(株)製LH−NI)などが挙げられる。
以下湿し水組成物の処方において、ジオール系化合物、及び一般式(I)又は(II)で表される化合物を下記表1のように等質量変更した以外は、全く同様にして、実施例1〜10及び比較例1〜9の各種湿し水濃縮液を作成した。
成分 添加量
エチレングリコールモノイソブチルエーテル 200g
エチレングリコールモノターシャリブチルエーテル 200g
表1のジオール系化合物 120g
一般式(I)又は(II)で表される化合物 100g
硝酸アンモニウム 30g
クエン酸 8g
ヒロドキシプロピルセルロース 5g
N−オクチルピロリドン 10g
水を加えて 1000gとする
印刷機は(株)小森コーポレーション製のLithron26を用いて、東洋インキ(株)のインキ:レオエックス 墨L、王子製紙(株)の微塗工紙:OKトップコート+、富士フイルム(株)の版:PN-Vにて、各20000枚印刷を行った後、以下の評価を行った。
印刷終了後、ブランケットを取り外し、非画像部上の堆積物の高さを触針式表面粗さ計測器(サーフコーダー)にて測定し、ジオール系化合物無添加の湿し水での実験(表1の比較例1)を100としたときの相対値で評価した。値が小さいほどパイリングの高さが低く好ましいことを示す。
(2)成分析出評価
湿し水タンクに水道水を30L溜め、10℃に冷却した後、各濃縮液600mLを添加し、液循環のみを行い、液面に浮遊する湿し水成分の析出量を目視評価した。成分の析出が少ない方が好ましい。
◎・・・析出物が全く発生しない
○・・・添加直後に析出物が発生し、1分以内に溶解する。
△・・・添加直後に析出物が発生し、5分以内に溶解する。
×・・・添加直後に析出物が発生し、15分経過しても少量の溶け残りが有る。
××・・・添加直後に析出物が発生し、15分以上経過しても多量の溶け残りが有る。
なお、表1中、記載される符号は以下の化合物を表す。
ジオール系化合物
(1)2,4−ジエチル−1、5−ペンタンジオール
(2)2−ブチル−2−エチル−1、3−プロパンジオール
(3)1、2−オクタンジオール
比較化合物(1)2−エチル−1、3−ヘキサンジオール
(2)1、5−ペンタンジオール
(3)1,8−オクタンジオール
(4)1、9−ノナンジオール
一般式(I)又は(II)で表される化合物
(A)m−キシレンスルホン酸
(B)m−キシレンスルホン酸ナトリウム
(C)p−トルエンスルホン酸ナトリウム
(D)p−キシレンスルホン酸ナトリウム
(E)クメンスルホン酸ナトリウム
(F)p−トルエンカルボン酸
(G)サリチル酸
(H)5−スルホサリチル酸
比較化合物(A)4−オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム
前記表1の実施例3において、エチレングリコールモノイソブチルエーテルを、以下の表2の有機溶剤に置き換えた以外は全く同様にして実験を行い、以下の評価を行った。
(1)ブランケットパイリング評価
実施例1〜10と同様に行った。
(2)成分析出評価
実施例1〜10と同様に行った。
(3)下限水目盛評価
印刷機の水目盛(目盛1〜99、値が大きいほど給水ローラーの回転数が大きくなり、版面へ供給する水量が多くなる)を小さい値から大きくしていき、40%の網点において絡みが解消する値を下限水目盛とした。実施例3の下限水目盛に対して、各実験での下限水目盛の差を求め、下限水目盛差として評価した。この値が小さいほど少ない水で印刷できることを示し好ましい。
なお、表2中、有機溶剤の欄の符号は次の化合物を表す。
有機溶剤
S−(1)エチレングリコールモノイソブチルエーテル
S−(2)ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル
S−(3)ジエチレングリコールモノ―n―ブチルエーテル
S−(4)エチレングリコールモノt−ブチルエーテル
S−(5)ジエチレングリコールモノn−プロピルエーテル
S−(6)プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル
S−(7)ジプロピレングリコールモノt−ブチルエーテル
S−(8)プロピレングリコール
前記表1の実施例3において、N−オクチルピロリドンを下記表3に示すピロリドン誘導体、又はアセチレン誘導体に等質量で置き換えた以外は全く同様にして実験を行い、以下の評価を行った。
(1)ブランケットパイリング評価
実施例1〜10と同様に行った。
(2)成分析出評価
実施例1〜10と同様に行った。
(3)給水ローラー汚れ評価
印刷終了後、給水ローラーの汚れを目視にて観察し、以下のようにランク付けした。
○・・・ほとんど汚れ無し
△・・・やや汚れが見られる
×・・・明らかに汚れが見られる
結果を表3に示す。
P−(1)N−メチルピロリドン
P−(2)N−ブチルピロリドン
A−(3)3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール
A−(4)3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール
A−(5)2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール
A−(6)2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオールの酸化エチレンが4個付加した化合物
Claims (7)
- 一般式(I)で表される化合物が、m−キシレンスルホン酸、m−キシレンスルホン酸ナトリウム、又はm−キシレンスルホン酸カリウムである、請求項1記載の平版印刷用湿し水組成物。
- さらに、下記一般式(III)で表される化合物の少なくとも1種を含有する、請求項1又は2記載の平版印刷用湿し水組成物。
R1−O−(CH2CH2O)m−H (III)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1〜3の整数を表す。) - さらにアセチレングリコール類、アセチレンアルコール類、及びそれらの酸化エチレン及び/又は酸化プロピレン付加物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の平版印刷用湿し水組成物。
- 請求項6に記載の平版印刷用湿し水濃縮組成物を水で30〜100倍に希釈した湿し水組成物を使用して印刷することを特徴とするヒートセットオフ輪印刷方法。
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