JP5598648B2 - オフセット印刷インキ用樹脂およびオフセット印刷インキ - Google Patents
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Description
なかでもオフセット印刷に適したものとして、特許文献1には、スチレン等を共重合成分として含む特定の反応性樹脂、反応性希釈剤および光開始剤を含有するインキ組成物を紫外線で反応硬化させることにより、基材との密着性、高硬度および耐摩耗性などに優れた印刷インキの発明が記載されている。
しかしながら、印刷機の高速化に伴い、印刷インキの諸性能を有しつつ、ミスチング(多量のインキミストが飛散し、印刷時の作業環境が悪化し、生産効率の低下をさせる)やブロッキングが生じない印刷インキは得られていない。
すなわち、本発明は、
(a)スチレン類、(b)(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(c)親水性基含有ビニルモノマーおよび(d)(メタ)アクリロニトリルを含有するモノマー成分を重合して得られる共重合体であって、共重合体に使用する全モノマー成分に対する各モノマー成分の使用割合が、(a)成分60〜90重量%、(b)成分5〜39重量%、(c)成分1〜25重量%、(d)成分3〜15重量%であり、重量平均分子量(Mw)が4,500〜15,000であり、かつガラス転移温度(Tg)が70〜100℃であるオフセット印刷インキ用樹脂(A)、
に関する。
本発明に用いる(a)成分としては、特に限定されないが、具体的には、スチレン、α−メチルスチレン等の他、芳香環に少なくとも1つの炭素数1〜4のアルキル基を有するスチレン系化合物などが挙げられる。また、これらの1種のみを単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また本発明において、オフセット適性が保てる範囲で、硬化後の密着性や硬度の向上の為にその他のビニル系化合物が使用できる。具体的には、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルアクリレート、p-クミルフェノールEO変性(メタ)アクリレート、フタル酸ジアリルなどの芳香族単量体。シクロヘキサン(メタ)アクリレート、イソホロン(メタ)アクリレート、トリシクロデシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの脂環系単量体、グリシジル(メタ)アクリレート、オキセタン(メタ)アクリレート、テトラフルリル(メタ)アクリレート、テトラフルリルEO変性(メタ)アクリレート、テトラフルリルカプロラクトン変性(メタ)アクリレートなどの環状エーテル系単量体、N−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドなどのイミド系単量体などが挙げられる。その他のビニル化合物は、得られる樹脂のオフセット適性を確保する観点から全モノマー成分に対して30%を超えない範囲で使用するのが好ましい。
なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーメーションクロマトグラフィー法によるポリスチレン換算値である。
なお、樹脂の特性値としてガラス転移点および重量平均分子量は以下の方法により求めた。
Tg(℃)は下記の式により算出した。
(FOXの式)
1/Tg(K)=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・+Wn/Tgn
W1+W2+W3+・・・+Wn=1
[式中、Wnは各モノマーの重量分率、Tgnは各ホモポリマーのガラス転移点(絶対温度K)を表わす。ただし、nは整数である。]
セルシウス温度(℃)への変換
Tg(℃)=Tg(K)―273
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりTHF溶媒下で測定したポリスチレン換算値として求めた。GPC装置としてはHLC−8020(東ソー(株)製)を、カラムとしてはTSKgel superHZM(東ソー(株)製)を用いた。
攪拌機、分水器付き還流冷却管および温度計を備えた反応容器にキシレン100部を加え、滴下漏斗にスチレン75部、ブチルアクリレート7部、ステアリルメタクリレート10部、98%アクリル酸溶液3部、アクリロニトリル5部を仕込み、2,2´−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(ABN−E)6部を重合開始剤として添加し、140℃、1.5時間還流・攪拌下滴下重合反応を行い、1時間保温した。その後、温度を160℃に上げ常圧で攪拌を続けながら溶媒を留去し、更に同温度で6.67KPa。以下に減圧し、完全に溶媒を留去して、オフセット印刷インキ用樹脂(A)100gを得た。得られたオフセット印刷インキ用樹脂(A)のガラス転移点は75.9℃、重量平均分子量は7,450であった。結果を表1に示す。
樹脂の構成モノマーの種類と使用量をそれぞれ表1〜2記載のものに変更したこと以外は、実施例1と同様にして製造した。その結果を表1〜2に示す。
BMA;ブチルメタアクリレート
BA;ブチルアクリレート
SMA;ステアリルメタアクリレート
ACMO;アクリロイルモルホリン
HEMA;2−ヒドロキシエチルメタアクリレート
98%AA;アクリル酸溶液
ABN−E;2,2´−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)
得られた実施例1〜8および比較例1〜8のオフセット印刷インキ用樹脂50部に対して、反応性希釈剤(B)としてトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート50部、エアーバブリング下、130℃、1時間攪拌溶解しクリアワニスを得た。
上記実施例及び比較例で得られたクリアワニスに対し、以下の方法を用いて性能の評価を行った。それらの結果を表3〜4に示す。
クリアワニスの25℃におけるワニスの粘度をE型粘度計で測定した。
ガラス試験管(内径18mm×高さ180mm×厚さ1.2mm、商品名PYREX(登録商標) TEST18、岩城硝子(株)製)にクリアワニスとキシレンを重量比1:2の割合で混合した混合物を7.5gと蒸留水7.5gを採取し試験管の開口部にゴム栓をして、30回上下に振盪させて乳化し、静置した後ワニス層と水層とが完全に分離するまでの時間を測定した。なお、オフセット印刷に適した分離時間は1分30秒から6分である。
クリアワニス100部に光重合開始剤としてイルガキュア184(チバ・ジャパン社製)5部溶解させ、これをアート紙にバーコーター#3を用いて膜厚約5μmで塗工し、次いで高圧水銀空冷ランプ(120W/cm)を用いて、照射距離10cm、ベルト速度10m/分、照射線量約140mJ/cm2の条件で紫外線照射し、硬化膜を形成させた。次いで、得られた硬化膜を5cm角に切った試験片を2枚用意し、その塗膜面同士を重ね合わせ、1375gの重しを載せて恒温室(23℃、湿度50%)で20時間静置した。その後、塗工面同士を剥離する際、以下の評価基準に基づき耐ブロッキング性を評価した。
○:膜の剥がれが0%
△:膜の剥れが1%〜20%
×:膜の剥れが21%以上
耐ブロッキング性試験と同様にして得られた硬化膜をJIS K 5400に従いポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンフィルムに碁盤目を作り、ついでセロファンテープの剥離試験を行い以下の評価基準に基づき評価した。
○:硬化膜の90%以上が剥離しない。
△:硬化膜の90%未満〜50%程度が剥離する。
×:硬化膜が完全に剥離する。
前記実施例および比較例のクリアワニスを用いて印刷インキを調製し、耐ミスチング性および印刷インキの流動性について以下の方法を用いて性能の評価を行った。結果を表3および表4に示す。
各実施例および比較例のクリアワニス100部に対し、光重合開始剤としてイルガキュアー907(チバ・ジャパン社製)10部、顔料としてジスアゾイエロー(大日精化工業(株)製 セイカファストイエロー2300:C.I−Pigment Yellow12)12部、を混合し、3本ロールミルにより練肉して、38℃、1200rpmにおけるタック値が25±5となるよう適宜調整して、印刷インキを調製した。
得られた各インキ1.30gをインコメーター(東洋精機(株)製)上に展開し、ロール温度38℃、1200rpmで1分間回転させ、ロール直下に置いた白色紙上へのインキの飛散度をグレタグ色差計(Gretag Macbeth社製)を用いて、任意に5箇所測定した平均値を求め、ブランク値(予め、同様の方法で測定した白色紙の測定値)を差し引いた値(ΔY)を求めることにより評価をした。なお、表4中の「測定不能」はインキが塊状で飛散しているミスチング性の極めて悪い状態を示している。
◎:ΔYが0.10以下
○:ΔYが0.11〜0.30
△:ΔYが0.31〜0.50
×:ΔYが0.51以上
各実施例および比較例のクリアワニス100部に対し、光重合開始剤としてイルガキュアー907(チバ・ジャパン社製)10部、顔料としてカーボンブラック(コロンビヤンカーボン社製ラーベン1035)10部を混合し、3本ロールミルにより練肉して、38℃、1200rpmにおけるタック値が25±5となるよう適宜調整して、印刷インキを調製した。
得られた各インキ1.30gを採取し、傾斜角60°のガラス板に落とし、15分経過後、流れた距離を測定した。なお、印刷インキ流動性の合格基準としては、流れた距離が50mm以上のものである。
その結果を、表3および表4に示す。
TMPTA;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート
PET;ポリエチレンテレフタレート
PP;ポリプロピレン
Claims (3)
- (a)スチレン類、(b)(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(c)親水性基含有ビニルモノマーおよび(d)(メタ)アクリロニトリルを含有するモノマー成分を重合して得られる共重合体であって、共重合体に使用する全モノマー成分に対する各モノマー成分の使用割合が、(a)成分60〜90重量%、(b)成分5〜39重量%、(c)成分1〜25重量%、(d)成分3〜15重量%であり、重量平均分子量(Mw)が4,500〜15,000であり、かつガラス転移温度(Tg)が70〜100℃であるオフセット印刷インキ用樹脂(A)。
- (c)成分の親水性基が、カルボキシル基、ヒドロキシル基およびアミド基からなる群より選ばれるいずれか一種である請求項1記載のオフセット印刷インキ用樹脂(A)。
- 請求項1または2記載のオフセット印刷インキ用樹脂(A)および反応性希釈剤(B)を含有するオフセット印刷インキ。
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