JP7122450B1 - Printed matter manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】水性インキを用いるシルクスクリーン印刷において塗膜が素早く乾燥することができる印刷物の製造方法を提供すること。【解決手段】印刷物の製造方法であって、印刷物は、基材と、光硬化性水性樹脂組成物の硬化物を含む印刷層とを備え、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜をシルクスクリーン印刷により基材上に形成する塗膜形成工程と、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜に活性エネルギー線を照射する露光工程とを含み、露光工程において、活性エネルギー線の光源を備えるチャンバ内の温度を１０℃以上７０℃以下とする印刷物の製造方法。【選択図】なしKind Code: A1 A method for producing a printed matter in which a coating film can be dried quickly in silk screen printing using water-based ink is provided. A method for producing a printed matter, wherein the printed matter comprises a base material and a printing layer containing a cured product of a photocurable aqueous resin composition, and a coating film of the photocurable aqueous resin composition is silk-screened. Including a coating film forming step of forming on a substrate by printing and an exposure step of irradiating the coating film of the photocurable aqueous resin composition with active energy rays, and in the exposure step, in a chamber equipped with a light source of active energy rays A method for producing a printed matter in which the temperature is 10° C. or higher and 70° C. or lower. [Selection figure] None
Description
本発明は、印刷物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing printed matter.
従来、印刷物を製造するためにシルクスクリーン印刷が用いられることが多い（特許文献１）。 Conventionally, silk screen printing is often used to produce printed matter (Patent Document 1).
近年、環境への配慮から、シルクスクリーン印刷用インキとして水性インキの使用が検討されている。シルクスクリーン印刷では比較的大きい厚みの塗膜が形成されることが多い。そのため、シルクスクリーン印刷に水性インキを用いた場合、塗膜中に含まれる水分量が多くなり、塗膜の乾燥に比較的長い時間を要することとなる。 In recent years, in consideration of the environment, the use of water-based inks as inks for silk screen printing has been studied. Silk screen printing often forms a relatively thick coating film. Therefore, when water-based ink is used for silk screen printing, the amount of water contained in the coating increases, and it takes a relatively long time to dry the coating.
本発明の目的は、水性インキを用いるシルクスクリーン印刷において塗膜を素早く乾燥することができる印刷物の製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a printed matter in which a coating film can be dried quickly in silk screen printing using water-based ink.
本発明は、以下の印刷物の製造方法を提供する。
［１］ 印刷物の製造方法であって、
前記印刷物は、基材と、光硬化性水性樹脂組成物の硬化物を含む印刷層とを備え、
前記製造方法は、
前記光硬化性水性樹脂組成物の塗膜をシルクスクリーン印刷により前記基材上に形成する塗膜形成工程と、
前記光硬化性水性樹脂組成物の塗膜に活性エネルギー線を照射する露光工程と
を含み、
前記露光工程において、前記活性エネルギー線の光源を備えるチャンバ内の温度を１０℃以上７０℃以下とする、印刷物の製造方法。
［２］ 前記チャンバ内において、前記光源から前記基材に向かって温度１０℃以上７０℃以下のダウンフローの気流が流れる、［１］に記載の印刷物の製造方法。
［３］ 前記露光工程において、前記光硬化性水性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射するときの前記光源と前記基材との最短距離は５ｃｍ以上８０ｃｍ以下である、［１］または［２］に記載の印刷物の製造方法。
［４］ 前記露光工程において、前記基材に張力をかけながら前記光硬化性水性樹脂組成物の塗膜に前記活性エネルギー線を照射する、［１］～［３］のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
［５］ 前記基材は、前記基材の搬送方向下流側が高くなるように傾斜させた搬送経路により前記チャンバ内に搬送され、前記基材の搬送方向下流側が低くなるように傾斜させた搬送経路により前記チャンバ内から搬出される、［１］～［４］のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
［６］ 前記基材は多孔質フィルムである、［１］～［５］のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
The present invention provides the following method for producing a printed matter.
[1] A method for producing a printed matter,
The printed matter comprises a substrate and a printed layer containing a cured product of a photocurable aqueous resin composition,
The manufacturing method is
A coating film forming step of forming a coating film of the photocurable aqueous resin composition on the substrate by silk screen printing;
and an exposure step of irradiating the coating film of the photocurable aqueous resin composition with an active energy ray,
A method for producing a printed matter, wherein in the exposure step, the temperature in the chamber provided with the light source of the active energy ray is 10° C. or higher and 70° C. or lower.
[2] The method for producing a printed matter according to [1], wherein a downflow air current having a temperature of 10° C. or more and 70° C. or less flows from the light source toward the substrate in the chamber.
[3] In the exposure step, the shortest distance between the light source and the substrate when irradiating the photocurable aqueous resin composition with an active energy ray is 5 cm or more and 80 cm or less, [1] or [2] The method for producing the printed matter according to .
[4] The printed matter according to any one of [1] to [3], wherein in the exposure step, the coating film of the photocurable aqueous resin composition is irradiated with the active energy ray while applying tension to the substrate. manufacturing method.
[5] The base material is conveyed into the chamber by a conveying path inclined so that the downstream side of the conveying direction of the base material is higher, and the conveying path is inclined so that the downstream side of the conveying direction of the base material is lower. The printed matter manufacturing method according to any one of [1] to [4], wherein the printed material is carried out from the chamber by
[6] The method for producing a printed matter according to any one of [1] to [5], wherein the substrate is a porous film.
本発明によれば、水性インキを用いるシルクスクリーン印刷において塗膜を素早く乾燥することができる印刷物の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of printed matter which can dry a coating film quickly can be provided in the silk screen printing which uses water-based ink.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の全ての図面においては、各構成要素を理解し易くするために縮尺を適宜調整して示しており、図面に示される各構成要素の縮尺と実際の構成要素の縮尺とは必ずしも一致しない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. In all the drawings below, the scale of each component is adjusted appropriately to facilitate understanding, and the scale of each component shown in the drawings does not necessarily match the scale of the actual component.
＜印刷物の製造方法＞
本発明の一態様に係る印刷物の製造方法は、基材と、光硬化性水性樹脂組成物の硬化物を含む印刷層とを備える印刷物の製造方法であり、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜（以下、簡略のため単に塗膜ともいう）をシルクスクリーン印刷により基材上に形成する塗膜形成工程と、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜に活性エネルギー線を照射する露光工程とを含み、露光工程において、活性エネルギー線の光源を備えるチャンバ内の温度を１０℃以上７０℃以下とする。
<Manufacturing method of printed matter>
A method for producing a printed matter according to one aspect of the present invention is a method for producing a printed matter comprising a base material and a printed layer containing a cured product of a photocurable aqueous resin composition, and a coating of the photocurable aqueous resin composition. A coating film forming step of forming a film (hereinafter also simply referred to as a coating film for simplicity) on a substrate by silk screen printing, and an exposure step of irradiating the coating film of the photocurable aqueous resin composition with an active energy ray. In the exposure step, the temperature in the chamber provided with the active energy ray light source is set to 10° C. or higher and 70° C. or lower.
［印刷物］
印刷物は、基材と、光硬化性水性樹脂組成物の硬化物を含む印刷層とを備える。図１を参照しながら印刷物について説明する。図１に示す印刷物１０は、印刷層１と基材２とを備える。図１に示すように基材２の片側にのみ印刷層１を備えていてもよいが、基材２の両側に印刷層を備えていてもよい。
[Print]
The printed matter includes a substrate and a printed layer containing a cured product of a photocurable aqueous resin composition. A printed matter will be described with reference to FIG. A printed
印刷物１０は、枚葉状であってよく、長尺状であってもよい。印刷物１０が枚葉状である場合、印刷物１０の形状は特に制限されないが、例えば方形状であってよく、好ましくは正方形および長方形である。
The printed
印刷物１０の用途は特に制限はなく、例えばラベル、パッケージ、包装フィルム、名刺、葉書、パンフレット、カタログ、チラシ、はがき、しおり、カレンダー、書籍、等であってよい。また、本発明により製造される印刷物１０は、後述する機能性シート、例えば防虫シート、芳香性シート、抗菌シート、装飾シート等に好適である。
Applications of the printed
［基材］
印刷物１０に含まれる基材２の層構成、材料および機能は、印刷物１０の用途に応じて適宜選択して用いることができる。基材２は、フィルム状基材であることができる。本明細書においてはフィルム状基材はシート状基材の概念をも包含する。また、基材２は、シルクスクリーン印刷により印刷層１を設けることができる場合には、立体的な形状を有していてもよい。基材２は、透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。また、基材２は着色されていてもよい。基材２は、印刷層１との密着性やデザイン性の観点から基材２の表面にエンボス加工等により凹凸を有していてもよい。基材２は、単層構造であってよく、多層構造であってもよい。
[Base material]
The layer configuration, materials and functions of the
基材２は、例えば熱可塑性樹脂、紙、木材、金属、ガラス、天然皮革、合成皮革、繊維製品等からできていてよい。基材２の厚みは例えば１０μｍ以上５０００μｍ以下であってよい。中でも柔軟性、耐久性に優れることから好ましくは熱可塑性樹脂からなる基材である。本発明の製造方法によれば、チャンバ内の温度を比較的低く設定することができるため、活性エネルギー線の照射による熱や塗膜の硬化により収縮し易い基材を用いた場合でも、基材の収縮を抑制し、印刷物を製造することができる。
The
熱可塑性樹脂としては、例えばポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂［ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン、ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン）やポリプロピレン（ＣＰＰ：無延伸ポリプロピレン、ＯＰＰ：二軸延伸ポリプロピレン）］、塩化ビニル系樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン－ビニルアルコール共重合体等が挙げられる。熱可塑性樹脂からなる基材の厚みは、印刷物の用途に応じて適宜選択し得るが、例えば５０μｍ以上１０００μｍ以下等であってよい。 Examples of thermoplastic resins include polyester resins (polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, etc.), cellulose resins, polycarbonate resins, acrylic resins, styrene resins, polyolefin resins [polyethylene ( LLDPE: low-density polyethylene, HDPE: high-density polyethylene) and polypropylene (CPP: non-stretched polypropylene, OPP: biaxially-stretched polypropylene)], vinyl chloride-based resins, amide-based resins, imide-based resins, urethane-based resins, polyvinyl alcohol, Examples include ethylene-vinyl alcohol copolymers. The thickness of the base material made of thermoplastic resin can be appropriately selected depending on the application of the printed matter, and may be, for example, 50 μm or more and 1000 μm or less.
基材２は、多孔質フィルムであってもよい。基材２が多孔質フィルムであることにより、後述する機能性粒子が取り込み易くなり、結果、機能性粒子が持つ機能を長期間にわたり発揮され易くすることができる。一方、多孔質フィルムは活性エネルギー線の照射による熱や塗膜の硬化により収縮し易い傾向にある。しかしながら、本発明の製造方法によれば、基材が多孔質フィルムである場合でも基材の収縮を抑制しながら塗膜を素早く乾燥して印刷物を製造することができる。基材２が多孔質フィルムである印刷物１０は後述の機能性粒子を包含し易いため、機能性シートとして好適である。多孔質フィルムが持つ孔は、例えば走査型電子顕微鏡で観察することができる。多孔質フィルムが有する平均孔径は、例えば１０ｎｍ以上１００μｍ以下であることができる。多孔質フィルムは市販品を用いることができる。市販品の例としては、プロポア（３Ｍ）、サンマップ（日東電工株式会社）等が挙げられる。
The
［印刷層］
印刷層１は、光硬化性水性樹脂組成物の硬化物を含む。印刷層１は、基材２上に形成された均一な厚みを有する硬化膜であることができる。印刷層１は、基材２の表面全体を覆うように形成された硬化膜であってもよいし、印刷物にデザイン性を持たすためや情報を表示するために絵柄や文字等を表すように形成された硬化膜であってもよい。印刷層１は、単層構造であってよく、多層構造であってもよい。印刷層１は、透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。また、印刷層１は着色されていてもよい。
[Print layer]
The
印刷層１はまた、印刷物１０の機能に応じて後述する機能性粒子を含有していてもよい。機能性粒子が発揮する機能としては、例えば芳香性機能、撥水性機能、抗菌性機能、抗酸化機能、防虫機能、耐熱性機能等が挙げられる。本発明の製造方法によれば、シルクスクリーン印刷により比較的大きい厚みの塗膜を形成することができる。したがって、本発明の製造方法において機能性粒子を含む光硬化性水性樹脂組成物を用いて印刷物を製造した場合、印刷物に機能性粒子を多く含ませることができる。機能性粒子を多く含む印刷物は、機能性粒子が持つ機能を長時間発揮することができるため、機能性シートとして好適である。
The printed
印刷層１の厚みは印刷物の用途に応じて適宜選択し得る。印刷層１が単層構造である場合、印刷層１の厚みの下限は例えば１μｍ以上であってよく、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上、特に好ましくは５０μｍ以上である。印刷層１が単層構造である場合、印刷層１の厚みの上限は例えば５００μｍ以下であってよく、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下、特に好ましくは１００μｍ以下である。
The thickness of the printed
印刷層１が多層構造である場合、印刷層１の厚みの下限は例えば２μｍ以上であってよく、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは４０μｍ以上、特に好ましくは１００μｍ以上である。印刷層１が多層構造である場合、印刷層１の厚みの上限は例えば１０００μｍ以下であってよく、好ましくは６００μｍ以下、より好ましくは４００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下、特に好ましくは２００μｍ以下である。
When the printed
［光硬化性水性樹脂組成物］
光硬化性水性樹脂組成物は、水と、バインダー樹脂と、光重合性化合物と、光重合開始剤とを含むことができる。光硬化性水性樹脂組成物は、機能性粒子、着色剤、レベリング剤等をさらに含むことができる。さらに、光硬化性水性樹脂組成物は、本発明の効果が損なわれない範囲でシルクスクリーン印刷に用いるインキに用いることができることが従来から知られている添加剤を含むことができる。光硬化性水性樹脂組成物を用いることにより、比較的固形分の低い場合でも、活性エネルギー線の照射により水を含む塗膜を素早く乾燥させることができる。
[Photocurable aqueous resin composition]
The photocurable aqueous resin composition can contain water, a binder resin, a photopolymerizable compound, and a photopolymerization initiator. The photocurable aqueous resin composition may further contain functional particles, colorants, leveling agents, and the like. Furthermore, the photocurable water-based resin composition can contain additives that are conventionally known to be usable in inks used for silk screen printing as long as the effects of the present invention are not impaired. By using a photocurable aqueous resin composition, even when the solid content is relatively low, a coating film containing water can be dried quickly by irradiation with active energy rays.
光硬化性水性樹脂組成物の固形分は、例えば１質量％以上４０質量％以下であってよく、好ましくは１０質量％以上３０質量％以下であってよい。固形分は、光硬化性水性樹脂組成物の質量に対する光硬化性水性樹脂組成物の質量から水の質量を除いた質量の割合である。 The solid content of the photocurable aqueous resin composition may be, for example, 1% by mass or more and 40% by mass or less, preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less. The solid content is the ratio of the mass of the photocurable aqueous resin composition to the mass of the photocurable aqueous resin composition minus the mass of water.
バインダー樹脂は、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等であることができる。中でも取り扱い性および入手容易性の観点からアクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は通常１万以上であり、例えば１万以上２００万以下であってよい。ポリスチレン換算の重量平均分子量はＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）法により測定される。 The binder resin can be, for example, an acrylic resin, a urethane resin, or the like. Among them, acrylic resins are preferable from the viewpoint of handleability and availability. The polystyrene equivalent weight average molecular weight of the acrylic resin is usually 10,000 or more, and may be, for example, 10,000 or more and 2,000,000 or less. The polystyrene equivalent weight average molecular weight is measured by GPC (gel permeation chromatography).
バインダー樹脂は、水溶性バインダーであってよく、水中に分散されたエマルションの形態であることが好ましい。エマルションは、例えば水中での乳化重合により作製されたアクリル系エマルション、ウレタン系エマルション等が挙げられる。 The binder resin may be a water-soluble binder, preferably in the form of an emulsion dispersed in water. Emulsions include, for example, acrylic emulsions and urethane emulsions prepared by emulsion polymerization in water.
光硬化性水性樹脂組成物中のバインダー樹脂の含有率は、光硬化性水性樹脂組成物の固形分の総量に対して、例えば５質量％以上９０質量％以下であってよく、好ましくは４０質量％以上６０質量％以下である。 The content of the binder resin in the photocurable aqueous resin composition may be, for example, 5% by mass or more and 90% by mass or less, preferably 40% by mass, relative to the total solid content of the photocurable aqueous resin composition. % or more and 60 mass % or less.
光重合性化合物は、後述する光重合開始剤から発生した活性ラジカル、酸等によって重合し得る化合物、例えば、エチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは（メタ）アクリル酸エステル化合物である。中でも、光重合性化合物は、エチレン性不飽和結合を３つ以上有する重合性化合物であることが好ましい。光重合性化合物の重量平均分子量は、例えば１５０以上３０００以下であることができる。 Photopolymerizable compounds include compounds that can be polymerized by active radicals generated from the photopolymerization initiator described later, acids, etc., for example, compounds having an ethylenically unsaturated bond, etc., preferably (meth)acrylic acid ester compounds. is. Among them, the photopolymerizable compound is preferably a polymerizable compound having three or more ethylenically unsaturated bonds. The weight average molecular weight of the photopolymerizable compound can be, for example, 150 or more and 3000 or less.
光重合性化合物は、単官能性であってよく、多官能性であってよい。光重合性化合物が多官能性である場合、光重合性化合物は２官能性以上６官能性以下であることができる。 The photopolymerizable compound may be monofunctional or multifunctional. When the photopolymerizable compound is multifunctional, the photopolymerizable compound can be difunctional or more and hexafunctional or less.
光重合性化合物としては、市販品を用いることができる。市販品の例としては、新中村化学工業製ＮＫエステル等が挙げられる。 A commercial item can be used as a photopolymerizable compound. Examples of commercially available products include NK ester manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., and the like.
光硬化性水性樹脂組成物中の光重合性化合物の含有率は、光硬化性水性樹脂組成物の固形分の総量に対して、例えば５質量％以上９０質量％以下であってよく、好ましくは４０質量％以上６０質量％以下である。 The content of the photopolymerizable compound in the photocurable aqueous resin composition may be, for example, 5% by mass or more and 90% by mass or less with respect to the total solid content of the photocurable aqueous resin composition, preferably It is 40 mass % or more and 60 mass % or less.
光重合開始剤は、光や熱の作用により活性ラジカル、酸等を発生し、重合を開始しうる化合物であることができる。光重合開始剤としては、例えばオキシム化合物、ビイミダゾール化合物、トリアジン化合物およびホスフィン化合物等が挙げられる。具体的には、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオフェノン、２－ベンゾイル－２－プロパノール等を用いることができる。光重合性開始剤としては、市販品を用いることができる。市販品の例としては、Ｏｍｎｉｒａｄ８１９（ＩＧＭ）等が挙げられる。 The photopolymerization initiator can be a compound capable of initiating polymerization by generating active radicals, acids, etc. by the action of light or heat. Examples of photopolymerization initiators include oxime compounds, biimidazole compounds, triazine compounds and phosphine compounds. Specifically, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-benzoyl-2-propanol and the like can be used. A commercial item can be used as a photopolymerization initiator. Examples of commercially available products include Omnirad 819 (IGM).
光硬化性水性樹脂組成物中の光重合開始剤の含有率は、光硬化性水性樹脂組成物の固形分の総量に対して、例えば１質量％以上３０質量％以下であることができる。 The content of the photopolymerization initiator in the photocurable aqueous resin composition can be, for example, 1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total solid content of the photocurable aqueous resin composition.
光硬化性水性樹脂組成物は、印刷層の機能に応じて機能性粒子を含むことができる。機能性粒子としては、例えば炭（コウゾ炭、ミツマタ炭等）、茶葉、グリッター（ポリエステル等から成る光輝性フィルムやホイルを所望の粒子径にカットしたもの）、灰（香炉灰等）、乾燥した植物片（竹粉等）、金属（アルミ、亜鉛、銅、金、銀、黒鉛等）、合成香料、天然香料、抗菌剤、防虫剤、フッ素およびフッ素化合物等の粒子が挙げられる。機能性粒子の平均粒径は、例えば１０ｎｍ以上１００μｍ以下であってよい。 The photocurable aqueous resin composition can contain functional particles depending on the function of the print layer. Examples of functional particles include charcoal (Kozo charcoal, Mitsumata charcoal, etc.), tea leaves, glitter (a glitter film or foil made of polyester or the like cut to a desired particle size), ash (incense burner ash, etc.), dried Particles of plant pieces (bamboo powder, etc.), metals (aluminum, zinc, copper, gold, silver, graphite, etc.), synthetic fragrances, natural fragrances, antibacterial agents, insect repellents, fluorine and fluorine compounds. The average particle size of the functional particles may be, for example, 10 nm or more and 100 μm or less.
光硬化性水性樹脂組成物中の機能性粒子の含有率は、光硬化性水性樹脂組成物の固形分の総量に対して、例えば５０質量％までの量で用いることができ、好ましくは３５質量％以下である。 The content of the functional particles in the photocurable aqueous resin composition can be used, for example, in an amount up to 50% by mass, preferably 35% by mass, relative to the total solid content of the photocurable aqueous resin composition. % or less.
着色剤は染料であっても顔料であってもよい。着色剤としては、公知の染料および顔料を用いることができ、例えば、カラーインデックス（The Society of Dyers and Colourists 出版）および染色ノート（色染社）に記載されている染料および顔料が挙げられる。着色剤は単独で用いてもよく、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。 Colorants may be dyes or pigments. As the colorant, known dyes and pigments can be used, and examples thereof include dyes and pigments described in Color Index (published by The Society of Dyers and Colourists) and Stain Note (Shikisensha). Colorants may be used alone or in combination of two or more.
光硬化性水性樹脂組成物中の着色剤の含有率は、光硬化性水性樹脂組成物の固形分の総量に対して、例えば２０質量％までの量で用いることができる。 The content of the colorant in the photocurable aqueous resin composition can be used, for example, in an amount up to 20% by mass with respect to the total solid content of the photocurable aqueous resin composition.
［塗膜形成工程］
塗膜形成工程において、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜をシルクスクリーン印刷により基材上に形成する。シルクスクリーン印刷によれば、塗膜を比較的大きい厚みで形成することができる、得られる印刷層の厚みを比較的大きくし易くすることができる。光硬化性水性樹脂組成物の塗膜の厚み（塗布直後の厚み）は、例えば３μｍ以上５００μｍ以下であってよい。光硬化性水性樹脂組成物を塗膜の上に塗布することにより、多層の塗膜とすることもできる。
[Coating film forming process]
In the coating film forming step, a coating film of the photocurable aqueous resin composition is formed on the substrate by silk screen printing. According to silk screen printing, it is possible to form a coating film with a relatively large thickness, and it is possible to easily increase the thickness of the resulting printed layer. The thickness of the coating film of the photocurable aqueous resin composition (thickness immediately after coating) may be, for example, 3 μm or more and 500 μm or less. A multi-layer coating film can be formed by coating the photocurable aqueous resin composition on the coating film.
シルクスクリーン印刷は、メッシュを有するスクリーンマスクを用いて行う。シルクスクリーン印刷は、例えば平面な状態に保持した基材上にスクリーンマスクをセットし、スクリーンマスク上に滴下した光硬化性水性樹脂組成物をスキージの摺動によってスクリーンマスクのメッシュから押し出し、メッシュを通過した光硬化性水性樹脂組成物を基材上に転写し、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜を基材上に形成することができる。メッシュのない部分は光硬化性水性樹脂組成物が通過することができないため、基材上に塗膜は形成されない。 Silk screen printing is performed using a screen mask with a mesh. In silk screen printing, for example, a screen mask is set on a substrate held in a flat state, and the photocurable aqueous resin composition dropped onto the screen mask is extruded from the mesh of the screen mask by sliding a squeegee, thereby removing the mesh. The passed photocurable aqueous resin composition can be transferred onto a substrate to form a coating film of the photocurable aqueous resin composition on the substrate. Since the photocurable water-based resin composition cannot pass through the non-mesh portion, no coating film is formed on the substrate.
スクリーンマスクは、例えばポリエステル製やステンレス製であることができる。塗膜の厚みは、スクリーンマスクの厚み、メッシュ径、メッシュ密度、光硬化性水性樹脂組成物の固形分により調節することができる。スクリーンマスクの厚み（紗厚）は、例えば１μｍ以上１ｍｍ以下であってよい。スクリーンマスクのメッシュ径（線径）は例えば５～２００μｍ、オーブニングは例えば１０～３００μｍ、エリアは例えば２５～７５％、インク容量は例えば５～１５０μｍであってよい。メッシュ部の形状は、印刷する印刷層の形状に応じて設けることができる。 The screen mask can be made of polyester or stainless steel, for example. The thickness of the coating film can be adjusted by the thickness of the screen mask, the mesh diameter, the mesh density, and the solid content of the photocurable aqueous resin composition. The thickness (thickness of the screen mask) may be, for example, 1 μm or more and 1 mm or less. The mesh diameter (line diameter) of the screen mask may be, for example, 5 to 200 μm, the opening may be, for example, 10 to 300 μm, the area may be, for example, 25 to 75%, and the ink capacity may be, for example, 5 to 150 μm. The shape of the mesh part can be provided according to the shape of the printing layer to be printed.
光硬化性水性樹脂組成物の塗膜を基材上に形成する前に密着性を高める観点から基材表面にプラズマ処理、コロナ処理、または紫外線処理等の親水化処理を施すことができる。また、基材上に、プライマー層等を設けることもできる。 Before forming a coating film of a photocurable aqueous resin composition on a substrate, the surface of the substrate may be subjected to hydrophilic treatment such as plasma treatment, corona treatment, or ultraviolet treatment from the viewpoint of enhancing adhesion. A primer layer or the like can also be provided on the substrate.
基材の両側に印刷層を形成する場合、一方側に塗膜を形成し、硬化させた後、他方側に塗膜を形成し、硬化させることができるし、または両面に同時または逐次塗膜を形成した後、同時または逐次硬化させることもできる。 When the printed layer is formed on both sides of the substrate, one side can be coated and cured, and then the other side can be coated and cured, or both sides can be coated simultaneously or sequentially. can be cured simultaneously or sequentially after forming the .
基材が長尺状である場合、ロール状に巻かれた長尺状基材を巻出しながら長尺状基材を搬送させ、スクリーン印刷を行った後、露光工程により硬化させて、ロール状に巻き取るロールツーロール方式で行うことができる。 When the base material is long, the long base material is conveyed while being unwound from a roll, screen-printed, and then cured by an exposure process to form a roll. It can be carried out by a roll-to-roll method.
塗膜工程は、異物の付着予防、塗膜の均一性の確保等の観点からクリーンルーム内で行うことが好ましい。クリーンルーム内は例えば温度２０℃以上３０℃以下、相対湿度５０％以上７０％以下にコンディショニングされていてよい。 The coating process is preferably carried out in a clean room from the viewpoints of preventing adhesion of foreign matter and ensuring uniformity of the coating film. The inside of the clean room may be conditioned, for example, at a temperature of 20° C. to 30° C. and a relative humidity of 50% to 70%.
本発明の製造方法によれば、塗膜形成工程後すぐに、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜が形成された基材を露光工程に処することができるため、印刷物の生産性を高め易くすることができる。 According to the production method of the present invention, the substrate on which the coating film of the photocurable aqueous resin composition is formed can be subjected to the exposure step immediately after the coating film forming step, so that the productivity of printed matter can be easily increased. can do.
塗膜形成工程後、露光工程前に、塗膜の乾燥を早めることを目的として、塗膜を予備乾燥させる予備乾燥工程を設けてもよい。予備乾燥工程は、例えば塗膜への温風吹付けまたは赤外線照射等により行うことができる。 After the coating film forming step and before the exposure step, a preliminary drying step for pre-drying the coating film may be provided for the purpose of accelerating the drying of the coating film. The preliminary drying step can be carried out, for example, by blowing hot air onto the coating film or irradiating it with infrared rays.
［露光工程］
露光工程において、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜に活性エネルギー線を照射する。活性エネルギー線は、例えば紫外線、電子線であることができる。光源としては、２５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源を用いることができる。また、３５０ｎｍ未満の波長域の光をカットするフィルタを用いたり、４３６ｎｍ付近、４０８ｎｍ付近、３６５ｎｍ付近の光を取り出すバンドパスフィルタを用いて選択的に取り出したりしてもよい。具体的には、水銀灯、発光ダイオード、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等が挙げられる。
[Exposure process]
In the exposure step, the coating film of the photocurable aqueous resin composition is irradiated with an active energy ray. Active energy rays can be, for example, ultraviolet rays and electron beams. As the light source, a light source that generates light with a wavelength of 250 nm or more and 450 nm or less can be used. Alternatively, a filter that cuts light in a wavelength range of less than 350 nm may be used, or a bandpass filter that extracts light in the vicinity of 436 nm, 408 nm, and 365 nm may be used to selectively extract light. Specifically, mercury lamps, light-emitting diodes, metal halide lamps, halogen lamps, and the like can be used.
活性エネルギー線の照射は、光源を備えるチャンバ（以下、簡略のため単にチャンバともいう）内において行われる。チャンバ内の温度は通常、１０℃以上７０℃以下に設定される。本発明者によれば、チャンバ内の温度を上記範囲内とすることにより、基材の収縮を抑制しながら、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜を素早く乾燥することができることが見出された。光硬化性水性樹脂組成物の塗膜が上記範囲のような比較的低いチャンバ内温度により乾燥できることは意外なことであった。これは、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜において、光硬化反応が進むことにより生じる反応熱により塗膜内の水分の蒸発が促進され、水分が蒸発し易くなるためであると考えられる。チャンバ内の温度は好ましくは１０℃以上５０℃以下、より好ましくは１５℃以上３５℃以下である。 Irradiation of active energy rays is carried out in a chamber (hereinafter simply referred to as chamber for the sake of simplification) provided with a light source. The temperature in the chamber is usually set at 10° C. or higher and 70° C. or lower. According to the present inventors, it was found that by keeping the temperature in the chamber within the above range, the coating film of the photocurable water-based resin composition can be dried quickly while suppressing the shrinkage of the substrate. rice field. It was surprising that a coating film of a photocurable aqueous resin composition could be dried at a relatively low temperature in the chamber such as the above range. This is presumably because in the coating film of the photocurable water-based resin composition, reaction heat generated by the progress of the photocuring reaction promotes the evaporation of water in the coating film, making it easier to evaporate the water. The temperature in the chamber is preferably 10° C. or higher and 50° C. or lower, more preferably 15° C. or higher and 35° C. or lower.
チャンバ内の温度を上記範囲内にする観点および基材の温度上昇を抑制する観点から、チャンバ内において、光源から基材に向かって温度１０℃以上７０℃以下のダウンフローの気流を発生させることができる。気流の温度は、好ましくは１０℃以上５０℃以下、より好ましくは１５℃以上３５℃以下である。気流が基材の表面全体を覆うようにするために好ましくは光源上部に空気吹出口を設け、基材下に吸気口を設けることができる。 From the viewpoint of keeping the temperature in the chamber within the above range and from the viewpoint of suppressing the temperature rise of the substrate, a downflow airflow at a temperature of 10° C. or more and 70° C. or less is generated in the chamber from the light source toward the substrate. can be done. The temperature of the airflow is preferably 10°C or higher and 50°C or lower, more preferably 15°C or higher and 35°C or lower. An air outlet is preferably provided above the light source and an air inlet can be provided below the substrate so that the airflow covers the entire surface of the substrate.
塗膜に活性エネルギー線を照射するときの光源と基材との最短距離は、例えば５ｃｍ以上８０ｃｍ以下であってよく、基材の収縮、塗膜の乾燥の観点から好ましくは１０ｃｍ以上５０ｃｍ以下である。 The shortest distance between the light source and the substrate when irradiating the coating film with an active energy ray may be, for example, 5 cm or more and 80 cm or less, and from the viewpoint of shrinkage of the substrate and drying of the coating film, it is preferably 10 cm or more and 50 cm or less. be.
塗膜への活性エネルギー線の照射は、基材に張力を掛けながら露光工程を行うことができる。これにより、光硬化性水性樹脂組成物の塗膜が硬化により収縮した場合でも、基材の収縮が抑制され易くすることができる。張力は、基材の搬送方向に平行な方向に掛けてよく、基材の幅方向（基材の搬送方向に対し垂直な方向）に掛けてよく、これらの方向の両方に掛けてもよい。照射する活性エネルギー線の照度は、例えば１００ｍＷ／ｃｍ２以上４００ｍＷ／ｃｍ２以下であってよい。活性エネルギー線の照射量（積算光量）は、例えば１００ｍＪ／ｃｍ ２ 以上９００ｍＪ／ｃｍ ２ 以下であってよい。出力は例えば１００Ｗ以上２００Ｗ以下であってよい。 Irradiation of the active energy ray to the coating film can be performed while applying tension to the base material. Thereby, even when the coating film of the photocurable aqueous resin composition shrinks due to curing, the shrinkage of the substrate can be easily suppressed. The tension may be applied in a direction parallel to the conveying direction of the substrate, may be applied in the width direction of the substrate (perpendicular to the conveying direction of the substrate), or may be applied in both of these directions. The illuminance of the irradiated active energy rays may be, for example, 100 mW/cm 2 or more and 400 mW/cm 2 or less. The irradiation amount (integrated light amount) of the active energy ray may be, for example, 100 mJ /cm 2 or more and 900 mJ/ cm 2 or less. The power may be, for example, between 100W and 200W.
基材が長尺状である場合、基材の搬送方向に平行な方向に張力を掛ける方法としては、例えばチャンバ前後にダンサーロールまたはニップロールを設置する方法等が挙げられる。上記ダンサーロールおよびニップロールは塗膜が損傷しないように基材端部とのみ接触するものであることが好ましい。基材の幅方向に張力を掛ける方法としては、例えば基材の端をクリップで掴んで引っ張りながら塗膜に活性エネルギー線を照射する方法等が挙げられる。 When the base material is elongated, examples of the method of applying tension in the direction parallel to the direction of conveyance of the base material include a method of installing dancer rolls or nip rolls before and after the chamber. It is preferable that the dancer roll and the nip roll contact only the edges of the substrate so as not to damage the coating film. As a method of applying tension in the width direction of the base material, for example, a method of irradiating the coating film with an active energy ray while gripping the edge of the base material with a clip and pulling it, or the like can be mentioned.
基材が枚葉状フィルムである場合、基材に張力を掛ける方法としては、例えば基材の搬送方向および幅方向のいずれかまたは両方に張力が掛かるように基材の端を治具に固定して治具に固定した状態で塗膜に活性エネルギー線を照射する方法が挙げられる。 When the base material is a sheet-shaped film, as a method of applying tension to the base material, for example, the edge of the base material is fixed to a jig so that the tension is applied in either or both of the conveying direction and the width direction of the base material. A method of irradiating the coating film with an active energy ray in a state where it is fixed to a jig by holding the substrate is exemplified.
基材に掛ける張力はいずれの方向においても例えば３Ｎ以上１０Ｎ以下であってよい。基材が長尺状である場合、チャンバ後において基材に掛ける張力が、チャンバ前において基材に掛ける張力より高くなるように設定することができる。搬送速度は例えば０．１ｍ／分以上５ｍ／分以下であってよい。 The tension applied to the substrate may be, for example, 3 N or more and 10 N or less in any direction. If the substrate is elongated, the tension applied to the substrate after the chamber can be set to be higher than the tension applied to the substrate before the chamber. The conveying speed may be, for example, 0.1 m/min or more and 5 m/min or less.
基材の収縮を抑制する観点から、例えば吸引装置を基材下に設け、基材を搬送するメッシュ状搬送コンベアベルトを介して上記吸引装置により基材を吸引してメッシュ状搬送コンベアベルトに固定しながら塗膜に活性エネルギー線を照射することもできる。 From the viewpoint of suppressing the shrinkage of the base material, for example, a suction device is provided under the base material, and the base material is sucked by the suction device through the mesh conveyor belt for conveying the base material and fixed to the mesh conveyor belt. It is also possible to irradiate the coating film with an active energy ray.
基材は、基材の搬送方向下流側が高くなるように傾斜させた搬送経路によりチャンバ内に搬送することができる。また、基材は、基材の搬送方向下流側が低くなるように傾斜させた搬送経路によりチャンバ内から搬出することができる。これにより、チャンバ内に外気が流れ込むことによりチャンバ内の温度の変化を抑制することができる。搬送経路の傾斜角は例えば１°以上９０°以下であってよい。 The substrate can be conveyed into the chamber by a conveying path that is inclined such that the downstream side in the conveying direction of the substrate is higher. Further, the substrate can be carried out from the chamber through a transport path that is inclined such that the downstream side of the substrate in the transport direction is lower. Thereby, it is possible to suppress the temperature change in the chamber due to the outside air flowing into the chamber. The inclination angle of the transport path may be, for example, 1° or more and 90° or less.
本発明の製造方法は水溶性バインダーにモノマーや開始剤を加えて作製する工程をさらに含むことができる。 The production method of the present invention can further include a step of adding a monomer and an initiator to the water-soluble binder.
本発明の製造方法に用いる製造装置について図２を参照しながら説明する。図２は、長尺状基材を用いて長尺状印刷物を製造する製造装置の一例を示す。ロール状に巻かれた長尺状基材２は、巻き出された後、搬送経路上の設置されたガイドロール５１に沿って搬送される。次いでシルクスクリーン印刷装置３１により基材２上に塗膜３が形成され、光源４２を備えるチャンバ４１内に搬送され、光源４２より塗膜３に向けて活性エネルギー線を照射し、塗膜３を硬化して印刷層１を形成し、得られた印刷物１０はロール状に巻き取られる。チャンバ４１は、空気吹出口４３および吸気口４４が配置される。基材２に張力を掛けるためチャンバ４１前後にニップロール５２が配置される。図２に示すようにチャンバ内への搬入経路および搬出経路は傾斜させることができる。
A manufacturing apparatus used in the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an example of a manufacturing apparatus for manufacturing a long printed material using a long base material. After being unwound, the
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。例中の「％」および「部」は、特記のない限り、質量％および質量部である。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Unless otherwise specified, "%" and "parts" in the examples are mass % and mass parts.
［光硬化性水性樹脂組成物１の調製例］
水溶性バインダー（新中村化学工業株式会社、アクリル系樹脂、固形分２５質量％）１００質量部に対し、光重合性化合物（新中村化学工業株式会社、ＮＫエステル ＡＴ－ＴＭＰ－Ｌ、４官能性）１５質量部、光重合開始剤（ＩＧＭ、Ｏｍｎｉｒａｄ８１９）１．５質量部を混合し、水性樹脂分散体を得た。
[Preparation example of photocurable aqueous resin composition 1]
Water-soluble binder (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., acrylic resin, solid content 25% by mass) 100 parts by mass, a photopolymerizable compound (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., NK Ester AT-TMP-L, tetrafunctional ) and 1.5 parts by mass of a photopolymerization initiator (IGM, Omnirad 819) were mixed to obtain an aqueous resin dispersion.
＜実施例１＞
基材フィルム（低密度ポリエチレン多孔質フィルム）上にスクリーンマスク（中沼アートスクリーン株式会社、メッシュ数８０、線径７１μｍ、オープニング２４７μｍ、エリア６０％、紗厚１１５μｍ、インク容量７５μｍ）のメッシュが密着するように設置した。設置したスクリーンマスク上に光硬化性水性樹脂組成物１を滴下し、スキージを用いて基材フィルム上に光硬化性水性樹脂組成物をメッシュより押し出し、塗膜を形成した。
<Example 1>
A mesh of a screen mask (Nakanuma Art Screen Co., Ltd., number of meshes: 80, line diameter: 71 μm, opening: 247 μm, area: 60%, gauze thickness: 115 μm, ink capacity: 75 μm) is in close contact with the base film (low-density polyethylene porous film). It was set up as The photocurable
スクリーンマスクを基材フィルムから取り外した後、光硬化性水性樹脂組成物が塗布された基材フィルムの長辺側をカプトンテープを用いて３～１０Ｎの張力をかけながら治具（厚み５ｍｍのアクリル板）に固定した。基材フィルムを治具に固定したままコンベアベルトに載せ、基材フィルムの搬送方向下流側が高くなるように傾斜させながらチャンバ内に搬送した。チャンバは、光源と、光源上部に設置された空気吹出口と、光源下に設置されたコンベアベルトと、コンベアベルト下に吸気口とを備えていた。基材フィルムをコンベアベルトにより搬送させながら光源下を通過させて光硬化性水性樹脂組成物に紫外線を照射した。チャンバ内でのコンベアベルト上の基材フィルムの搬送速度は３ｍ／分であり、光源と基材フィルムとの距離は２７０ｍｍであり、出力１４０Ｗで光源直下での基材フィルム上での紫外線照度は２４２ｍＷ／ｃｍ２であり、チャンバ内で光硬化性水性樹脂組成物に照射される紫外線の積算光量は７２０ｍＪ／ｃｍ ２ であり、空気吹出口からのエアは、光源から基材フィルムに向かうダウンフローの気流であった。チャンバ内温度６２℃で紫外線を照射した。その後、基材フィルムの搬送方向下流側が低くなるように９０°の角度でチャンバ内から搬出し、治具を取り外し、印刷物を得た。得られた印刷物について、以下の評価基準にて評価を行った。塗膜の乾燥状態は触診により確認し、基材の収縮（シワ）の発生の有無は目視により確認した。結果を表１に示す。 After removing the screen mask from the base film, the long side of the base film to which the photocurable aqueous resin composition was applied was applied with a tension of 3 to 10 N using a Kapton tape while applying a jig (acrylic with a thickness of 5 mm). plate). The base film was placed on the conveyor belt while being fixed to the jig, and conveyed into the chamber while being inclined so that the downstream side of the base film in the conveying direction became higher. The chamber had a light source, an air outlet located above the light source, a conveyor belt located below the light source, and an air intake below the conveyor belt. The base film was conveyed by a conveyor belt and passed under a light source to irradiate the photocurable aqueous resin composition with ultraviolet rays. The conveying speed of the base film on the conveyor belt in the chamber is 3 m/min, the distance between the light source and the base film is 270 mm, the output is 140 W, and the ultraviolet illuminance on the base film directly under the light source is 242 mW/cm 2 , and the cumulative amount of UV light irradiated to the photocurable water-based resin composition in the chamber was 720 mJ /cm 2 . was the air current. The ultraviolet rays were irradiated at the temperature in the chamber of 62°C. After that, the base film was carried out from the chamber at an angle of 90° so that the downstream side in the conveying direction was lowered, the jig was removed, and a printed matter was obtained. The obtained prints were evaluated according to the following evaluation criteria. The dry state of the coating film was confirmed by palpation, and the presence or absence of shrinkage (wrinkles) of the substrate was visually confirmed. Table 1 shows the results.
〇：塗膜が乾燥し、基材の収縮（シワ）が抑制されている。 ◯: The coating film is dried and shrinkage (wrinkles) of the substrate is suppressed.
×：塗膜が乾燥していないか、又は基材に収縮（シワ）が発生している。 x: The coating film was not dried, or shrinkage (wrinkles) occurred in the base material.
＜実施例２、比較例１～３＞
表１に示す露光条件により硬化させて印刷物を作製したこと以外は実施例１と同様にして印刷物を作製した。結果を表１に示す。
<Example 2, Comparative Examples 1 to 3>
A print was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition was cured under the exposure conditions shown in Table 1 to produce a print. Table 1 shows the results.
１ 印刷層、２ 基材、３ 塗膜、１０ 印刷物、３１ シルクスクリーン印刷装置、４１ チャンバ、４２ 光源、４３ 空気吹出口、４４ 吸気口、５１ ガイドロール、５２ ニップロール 1 printed layer, 2 base material, 3 coating film, 10 printed material, 31 silk screen printer, 41 chamber, 42 light source, 43 air outlet, 44 air inlet, 51 guide roll, 52 nip roll
Claims (3)
前記印刷物は、基材と、光硬化性水性樹脂組成物の硬化物を含む印刷層とを備え、
前記光硬化性水性樹脂組成物の塗膜をシルクスクリーン印刷により前記基材上に形成する塗膜形成工程と、
前記光硬化性水性樹脂組成物の塗膜に活性エネルギー線を照射する露光工程と
を含み、
前記露光工程において、前記活性エネルギー線の光源を備えるチャンバ内の温度を１０℃以上３５℃以下とし、および照射する前記活性エネルギー線の積算光量は１００ｍＪ／ｃｍ ２ 以上９００ｍＪ／ｃｍ ２ 以下であり、
前記基材は、熱可塑性樹脂フィルムからなる多孔質フィルムである、印刷物の製造方法。 A method for producing a printed matter,
The printed matter comprises a substrate and a printed layer containing a cured product of a photocurable aqueous resin composition,
A coating film forming step of forming a coating film of the photocurable aqueous resin composition on the substrate by silk screen printing;
and an exposure step of irradiating the coating film of the photocurable aqueous resin composition with an active energy ray,
In the exposure step, the temperature in the chamber provided with the light source of the active energy ray is 10° C. or higher and 35° C. or lower, and the integrated light quantity of the active energy ray to be irradiated is 100 mJ/cm 2 or higher and 900 mJ/cm 2 or lower ,
A method for producing a printed matter, wherein the substrate is a porous film made of a thermoplastic resin film.
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