JPH083501A - Ultraviolet-curing emulsion ink for screen printing - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain the ink improved in temperature dependency of viscosity, capable of forming a printing having a stable quality, reduced in the cost and suitable for a simplified printing machine, etc., by finely dispersing an aqueous phase in an oil phase composed of a specified ink and a surfactant. CONSTITUTION:This ink is composed of (A) an oil phase composed of UV-curing ink for off-set printing, silk screen printing, letterpress printing, etc., and a nonionic surfactant (e.g. a sorbitan higher fatty acid ester or a fatty acid glyceride) having <=10 HLB and (B) an aqueous phase finely dispersed therein. In addition, the content of the component (B) is preferably 20 to 80 wt.% based on this ink. The content of the nonionic surfactant in the component (A) is 0.5 to 25wt.% based on the component (A).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は紫外線硬化型孔版印刷用
エマルションインキに係わり、特に簡易印刷機に好適な
紫外線硬化型孔版印刷用エマルションインキに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet-curable stencil printing emulsion ink, and more particularly to an ultraviolet-curable stencil printing emulsion ink suitable for a simple printing machine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】簡易印刷機等に使用されている孔版印刷
用インキは、油中水型エマルションが多く用いられてい
る。これらのインキは紙に対して浸透することと自然蒸
発によって乾燥するために乾燥が遅く、印刷物を積み重
ねると裏付きし易い、印刷後しばらくはインキが手、或
いは衣服等に付着し易い、又インキが紙に浸透するに従
い紙の裏面にインキが裏抜けして汚れ、裏面に印刷する
等の利用が出来ない、更にインキの定着性が劣り、印刷
面を消しゴムなどで消すと、印刷された文字等が薄くな
り、かすれてしまう等の欠点があった。一方、上記欠点
を解消した紫外線硬化型インキは、オフセット印刷を始
め孔版印刷用としても、瞬時硬化とその硬化皮膜の強靱
性を認められ広く使用されている。しかしながら，紫外
線硬化型インキは温度に対する粘度変化、特にタック値
（粘着性）の変化が大きく、高温度ではインキの粘度が
低くなり、印刷物の濃度が高くなる、あるいは滲む、又
低温度ではインキのタックが高くなり印刷機の版胴に紙
が巻きつく、或いは排出された紙が舞い上がる、等の問
題を生じてしまう。更に、紫外線硬化型インキはその主
原材料の価格が極めて高価であることが一般的に使用す
る上での障害となっている．2. Description of the Related Art Water-in-oil emulsions are often used as stencil printing inks used in simple printing machines. These inks are slow to dry because they permeate the paper and dry by natural evaporation, and when printed materials are piled up, they are easy to back up, and for a while after printing, the ink easily sticks to hands or clothes. As the ink penetrates into the paper, the ink on the back surface of the paper is smeared out and cannot be used for printing on the back surface.Furthermore, the fixability of the ink is inferior, and the printed surface is erased with an eraser etc. However, there was a defect such as thinning and fading. On the other hand, the ultraviolet curable ink which has solved the above-mentioned drawbacks is widely used because of its instant curing and the toughness of its cured film, which is recognized for stencil printing as well as offset printing. However, UV curable ink has a large change in viscosity with respect to temperature, especially the change in tack value (adhesiveness), the viscosity of the ink becomes low at high temperature, the density of printed matter becomes high, or the ink bleeds, and at low temperature, There is a problem that the tack becomes high, the paper is wrapped around the plate cylinder of the printing machine, or the discharged paper is soared. Further, the price of the main raw material of the UV-curable ink is extremely expensive, which is an obstacle to its general use.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は油中水型エマ
ルションからなる紫外線硬化型孔版印刷用エマルション
インキの温度に対する粘度変化の改良、及び低価格化を
図ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the viscosity change of an ultraviolet-curable emulsion ink for stencil printing consisting of a water-in-oil emulsion with respect to temperature and to reduce the cost.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、紫外線硬化型
インキとＨＬＢ１０以下の非イオン系界面活性剤とから
なる油相中に水相が微分散されてなる紫外線硬化型孔版
印刷用エマルションインキに関する。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to an ultraviolet curable emulsion ink for stencil printing in which an aqueous phase is finely dispersed in an oil phase comprising an ultraviolet curable ink and a nonionic surfactant having an HLB of 10 or less. Regarding

【０００５】本発明の孔版印刷用インキは、油相中に水
相が微分散した油中水型エマルションインキである。油
相は、紫外線硬化型インキに非イオン系界面活性剤を添
加したものである。本発明に使用される非イオン系界面
活性剤は、ＨＬＢ１０以下、好ましくは１〜７のもので
ある。このような非イオン研界面活性剤としては、ソル
ビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、
ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエー
ト、等のソルビタン高級脂肪酸エステル、オレイン酸モ
ノグリセライド、オレイン酸ジグリセライド等の脂肪酸
グリセライド、更に高級アルコール、アルキルフェノー
ル、脂肪酸の酸化エチレン付加物等があげられる。非イ
オン系界面活性剤は、油相を基準にして、０．５〜２５
重量％、好ましくは５〜２０重量％を使用する。上記数
値の上限を越えた場合は、添加しただけの効果がみとめ
られず、上記数値の下限より小さい場合は、エマルショ
ンの安定性が低下するので好ましくない。The stencil printing ink of the present invention is a water-in-oil emulsion ink in which an aqueous phase is finely dispersed in the oil phase. The oil phase is a UV-curable ink to which a nonionic surfactant is added. The nonionic surfactant used in the present invention has an HLB of 10 or less, preferably 1 to 7. Examples of such a nonionic surfactant include sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate,
Examples include higher fatty acid esters of sorbitan such as sorbitan monostearate and sorbitan monooleate, fatty acid glycerides such as oleic acid monoglyceride and oleic acid diglyceride, higher alcohols, alkylphenols, and ethylene oxide adducts of fatty acids. The nonionic surfactant is 0.5 to 25 based on the oil phase.
%, Preferably 5 to 20% by weight are used. If it exceeds the upper limit of the above numerical value, the effect of addition is not observed, and if it is less than the lower limit of the above numerical value, the stability of the emulsion decreases, which is not preferable.

【０００６】本発明に使用される紫外線硬化型インキ
は、通常使用されているオフセット印刷用、シルクスク
リーン印刷用、凸版印刷用等の紫外線硬化型インキが使
用できる。すなわち樹脂、光硬化開始剤、光反応性希釈
剤、顔料等の着色材、インキ用添加剤等を含む。樹脂
は、顔料分散性、インキの紙への固着性向上等の目的で
非光反応性樹脂または必要に応じこれに光反応性樹脂を
併用したもので、非光反応性樹脂としては、アルキッド
樹脂、ポリエステル樹脂、石油樹脂等があり、光反応性
樹脂としては、ウレタン系（メタ）アクリレート、エポ
キシ系（メタ）アクリレート、ポリエステル系（メタ）
アクリレート等の（メタ）アクリル酸変成された樹脂を
用いることもできる。The UV-curable ink used in the present invention may be a UV-curable ink which is usually used for offset printing, silk screen printing, letterpress printing and the like. That is, it includes a resin, a photocuring initiator, a photoreactive diluent, a coloring material such as a pigment, an additive for ink, and the like. The resin is a non-photoreactive resin or a combination of a photoreactive resin as necessary for the purpose of improving the pigment dispersibility, the adhesion of the ink to the paper, etc., and the non-photoreactive resin is an alkyd resin. , Polyester resin, petroleum resin, etc., and as the photoreactive resin, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth)
It is also possible to use a resin modified with (meth) acrylic acid such as acrylate.

【０００７】光硬化開始剤としては、一般的に市販され
る物を使用できる。例えば、イルガキュアー６５１、イ
ルガキュアー１８４、ダロキュアー１１７３イルガキュ
アー９０７、イルガキュアー３６９（以上チバガイギー
社製）、或いはカヤキュアーＤＥＴＸ，カヤキュアーＩ
ＴＸ（以上日本化薬社製）、ベンゾフェノン、アセトフ
ェノン、４−４’ビスジエチルアミノベンゾフェノン、
ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、等
から１種もしくは２種以上を混合して用いられる。更に
増感剤としてｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、ｐ
−ジメチルアミノ安息香酸エチル等の脂肪族アミン、芳
香族アミンを併用しても良い。光硬化開始剤は油相であ
る紫外線硬化インキ中に１〜２０重量％使用される。As the photo-curing initiator, commercially available products can be used. For example, Irgacure 651, Irgacure 184, Darocure 1173 Irgacure 907, Irgacure 369 (all manufactured by Ciba Geigy), or Kayacure DETX, Kayacure I.
TX (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), benzophenone, acetophenone, 4-4'bisdiethylaminobenzophenone,
One kind or a mixture of two or more kinds selected from benzyl, benzoin, benzoin ethyl ether and the like is used. Further, as a sensitizer, n-butylamine, triethylamine, p
An aliphatic amine such as ethyl dimethylaminobenzoate or an aromatic amine may be used in combination. The photo-curing initiator is used in the oil-phase ultraviolet curable ink in an amount of 1 to 20% by weight.

【０００８】反応性希釈剤としてはエチレン性不飽和二
重結合を有するモノマー又はオリゴマーの少なくとも一
種が用いられる。具体的には，（メタ）アクリル酸エス
テル、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、
１、４ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロ
ールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリ
スリトールトリ（テトラ）（メタ）アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールペンタ（ヘキサ）（メタ）アクリレ
ート、等の多価アルコールの（メタ）アクリレート等が
ある。As the reactive diluent, at least one monomer or oligomer having an ethylenically unsaturated double bond is used. Specifically, (meth) acrylic acid ester such as ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate,
1,4 butanediol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (tetra) (meth) acrylate, dipenta There are (meth) acrylates of polyhydric alcohols such as erythritol penta (hexa) (meth) acrylate.

【０００９】着色材としては、カーボンブラック、二酸
化チタン、紺青、等の無機顔料、フタロシアニン顔料、
不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、キナクリドン顔料、等
の有機顔料を使用することができる。着色材の含有量は
全インキを基準として、１〜３０重量％である。また、
必要に応じ、顔料分散剤、耐摩擦性向上剤、酸化防止
剤、裏移り防止剤、防腐剤、更に製造時、或いは貯蔵時
のゲル化防止の目的でハイドロキノン等の熱重合禁止剤
等の各種添加剤を使用することができる。As the colorant, inorganic pigments such as carbon black, titanium dioxide, navy blue, phthalocyanine pigments,
Organic pigments such as insoluble azo pigments, soluble azo pigments and quinacridone pigments can be used. The content of the colorant is 1 to 30% by weight based on the total ink. Also,
If necessary, various pigment dispersants, friction resistance improvers, antioxidants, anti-set off agents, preservatives, and various thermal polymerization inhibitors such as hydroquinone for the purpose of preventing gelation during production or storage. Additives can be used.

【００１０】水相は主として、水からなり、全インキ中
の８５〜２０重量％を構成する。水相中にはエマルショ
ンとしての安定性を付与する目的で、必要に応じて金属
塩等の電解質、水の蒸発防止剤、水の凍結防止剤を用い
る事ができる。又、エマルションの安定性を付与する目
的で加える電解質としては、たとえば塩化ナトリウム、
硫酸ナトリウム、リンサン水素ナトリウム、ホウ酸ナト
リウム、等のナトリウム塩や、硫酸マグネシウム、塩化
マグネシウム、硝酸マグネシウム、およびそれらの水和
物等がある。増粘剤として例えば、カルボキシメチルセ
ルロース、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ等の水溶性
の樹脂を使用出来る。水の凍結防止剤、或いは蒸発防止
剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、ソルビトール、グリセリン等の多価アルコ
ールを用いる事が出来る。さらに水相中には、防腐剤、
防黴剤等を添加することができる。The aqueous phase consists mainly of water and constitutes 85 to 20% by weight of the total ink. For the purpose of imparting stability as an emulsion to the aqueous phase, an electrolyte such as a metal salt, a water evaporation inhibitor, or a water antifreezing agent can be used, if necessary. Further, as the electrolyte added for the purpose of imparting the stability of the emulsion, for example, sodium chloride,
There are sodium salts such as sodium sulfate, sodium phosphohydrogen, and sodium borate, magnesium sulfate, magnesium chloride, magnesium nitrate, and hydrates thereof. As the thickener, for example, a water-soluble resin such as carboxymethyl cellulose, gum arabic or sodium alginate can be used. As a water antifreezing agent or an evaporation preventing agent, for example, a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol, sorbitol or glycerin can be used. Furthermore, in the aqueous phase, preservatives,
A fungicide or the like can be added.

【００１１】本発明の孔版印刷用インキは、着色材を油
層成分の全部あるいは一部に添加し、三本ロールミル、
サンドミル、等の分散機で練肉、分散し、残りの油相成
分を添加後、水相を除々に添加しながら、ホモミキサ
ー、サンドミル、ディスパー、等の分散機で油中水型エ
マルションとする。水滴径は安定性の点から、１０μ以
下が望ましい。以下、実施例をもって説明する。例中部
とは重量部を示す。In the stencil printing ink of the present invention, a colorant is added to all or a part of the oil layer components to form a triple roll mill,
After kneading and dispersing with a dispersing machine such as a sand mill, adding the remaining oil phase components, while gradually adding the aqueous phase, make a water-in-oil emulsion with a dispersing machine such as a homomixer, sand mill, disper, etc. . From the viewpoint of stability, the water droplet size is preferably 10 μm or less. Hereinafter, description will be made with reference to examples. In the examples, "parts by weight" means parts by weight.

【００１２】[0012]

【実施例】【Example】

実施例１ 油相 Ａ デカグリセリルペンタオレエート（ＨＬＢ ３．５） １６．０部 ＳＰ−１５１９Ｘ２（昭和高分子社製エポキシアクリレート） ８．０部 ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ６０４（日本化薬社製（アクリル酸エステル） １５．５部 ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ（日本化薬社製（アクリル酸エステル） ６３．０部 ファーネスカーボンブラック ４．０部 イルガキュアー９０７（チバガイギー社製光硬化開始剤） ４．０部 カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬社製光硬化開始剤） １．０部 ハイドロキノン ０．５部 以上を混合後、サンドミルで練肉し、油相Ａとする。こ
の油相Ａ３１．０部に対しあらかじめ硫酸マグネシウム
７水和物１．０部、グリセリン１０．０部、ｐ−オキシ
安息香酸ブチル（防腐、防黴剤）０．２部、水５７．８
部を混合した水相を除々に加えながら、ディスパーで攪
拌し、孔版印刷用インキＡを得た。Example 1 Oil phase A Decaglyceryl pentaoleate (HLB 3.5) 16.0 parts SP-1519X2 (Epoxy acrylate manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) 8.0 parts KAYARAD R604 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (acrylic acid ester) 15.5 parts KAYARAD DPHA (Nippon Kayaku Co., Ltd. (acrylic acid ester) 63.0 parts Furnace carbon black 4.0 parts Irgacure 907 (Ciba Geigy photo-curing initiator) 4.0 parts Kayacure DETX (Nippon Kayaku) 1.0 part hydroquinone 0.5 parts or more after mixing, and kneaded with a sand mill to obtain an oil phase A. 31.0 parts of this oil phase A is previously mixed with magnesium sulfate heptahydrate 1 0.0 parts, glycerin 10.0 parts, butyl p-oxybenzoate (preservative, antifungal agent) 0.2 parts, water 57.8
While gradually adding the aqueous phase in which the parts were mixed, the mixture was stirred with a disper to obtain an ink A for stencil printing.

【００１３】実施例２ 油相 Ａ ヘキサグリセリルポリリシノレート（ＨＬＢ ２．５） １６．０部 ＳＰ−１５１９Ｘ２ ８．０部 ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ６０４ １５．５部 ＳＡ−２００６（三菱油化社製アクリル酸エステル） ６３．０部 ファーネスカーボンブラック ４．０部 イルガキュアー９０７ ４．０部 カヤキュアーＤＥＴＸ １．０部 ハイドロキノン ０．５部 以上を混合後、サンドミルで練肉し、油相Ｂとする。こ
の油相Ｂ５０．０部に対しあらかじめ硫酸ナトリウム
１．０部、グリセリン１０．０部、ｐ−オキシ安息香酸
ブチル（防腐、防黴剤）０．２部、水３８．８部を混合
した水相を除々に加えながら、ディスパーで攪拌し、孔
版印刷用インキＢを得た。Example 2 Oil phase A Hexaglyceryl polyricinolate (HLB 2.5) 16.0 parts SP-1519X2 8.0 parts KAYARAD R604 15.5 parts SA-2006 (acrylic acid ester manufactured by Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.) 63.0 parts Furnace carbon black 4.0 parts Irgacure 907 4.0 parts Kayacure DETX 1.0 parts Hydroquinone 0.5 parts After mixing the above, the mixture is kneaded with a sand mill to obtain an oil phase B. Water in which 1.0 part of sodium sulfate, 10.0 parts of glycerin, 0.2 part of butyl p-oxybenzoate (preservative, fungicide), and 38.8 parts of water were mixed with 50.0 parts of this oil phase B in advance. Stirring with a disper while gradually adding the phases, an ink B for stencil printing was obtained.

【００１４】実施例３ 実施例１にて、着色材を東洋インキ製造製ブライトレッ
ドＧトーナー（Ｂａレーキ化顔料）に、可溶性マグネシ
ウム塩を、塩化バリウム６水和物に変え、同様にインキ
化した。 油相 Ｃ ヘキサグリセリルトリイソテアレート（ＨＬＢ ２．５） １６．０部 ＳＰ−１５１９Ｘ２ ７．０部 ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ６０４ １５．５部 ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ ６３．０部 ブライトレッドＧトーナー ５．０部 イルガキュアー９０７ ４．０部 カヤキュアーＤＥＴＸ １．０部 ハイドロキノン ０．５部 以上を混合後、サンドミルで練肉し、油相Ｃとする。こ
の油相Ｃ３５．０部に対しあらかじめ塩化バリウム６水
和物１．０部、グリセリン１０．０部、ｐ−オキシ安息
香酸ブチル（防腐、防黴剤）０．２部、水５３．８部を
混合した水相を除々に加えながら、ディスパーで攪拌
し、孔版印刷用インキＣを得た。以上の孔版印刷用イン
キＡ、Ｂ，Ｃを，輪転孔版印刷機にて印刷を行った結果
を以下の表にて示す。Example 3 In Example 1, the colorant was changed to Bright Red G toner (Ba laked pigment) manufactured by Toyo Ink Co., Ltd., and the soluble magnesium salt was changed to barium chloride hexahydrate to form an ink. . Oil phase C Hexaglyceryl triisotearate (HLB 2.5) 16.0 parts SP-1519X2 7.0 parts KAYARAD R604 15.5 parts KAYARAD DPHA 63.0 parts Bright red G toner 5.0 parts Irgacure 907 4. 0 part Kayacure DETX 1.0 part Hydroquinone 0.5 part After mixing the above, knead with a sand mill to obtain an oil phase C. 1.0 part of barium chloride hexahydrate, 10.0 parts of glycerin, 0.2 part of butyl p-oxybenzoate (antiseptic and fungicide), 53.8 parts of water based on 35.0 parts of this oil phase C While gradually adding the mixed aqueous phase, the mixture was stirred with a disper to obtain a stencil printing ink C. The following table shows the results of printing the above stencil printing inks A, B and C on a rotary stencil printer.

【００１５】 ───────────────────────────── 油相Ａ インキＡ インキＢ インキＢ ───────────────────────────── 印刷温度 ５℃ 画像かすれ 良 良 良 ２５℃ 良 良 良 良 ３５℃ 画像滲み 良 良 良 濃度変化 大 小 小 小 紙巻き上げ 不良 良 良 良 ───────────────────────────────────────────────────────────── Oil phase A Ink A Ink B Ink B ───────── ──────────────────── Printing temperature 5 ℃ Image blur Good Good Good 25 ℃ Good Good Good 35 ℃ Image blur Good Good Good Concentration change Large Small Small Small Paper roll up Poor Good Good Good ────────────────────────────────

【００１６】印刷物に対して １２０Ｗ／ｃｍ，空冷メ
タルハライドランプ １灯 コンベアー速度３０ｍ／分
の条件にて紫外線を照射し、インキを硬化させたとこ
ろ、印刷面の定着性は極めて良好であり、さらにインキ
の裏抜けも全く無かった。以上の実施例の結果から判る
様に、エマルション化することにより、印刷物の品質、
温度変化に対する印刷適性の大幅な向上が認められる。The printed matter was irradiated with ultraviolet rays at 120 W / cm, one air-cooled metal halide lamp, and a conveyor speed of 30 m / min to cure the ink, and the fixability of the printed surface was extremely good. There was no show-through at all. As can be seen from the results of the above examples, by emulsification, the quality of printed matter,
A significant improvement in printability with respect to temperature changes is observed.

【００１７】[0017]

【発明の効果】本発明紫外線硬化型エマルションインキ
は、インキの温度に対する粘度変化の依存性を大幅に改
善する事が出来、印刷環境の変化に対する印刷品位の大
幅な安定かがなされ、更に使用される油相量の削減が可
能な事から、インキ価格の大幅な低下が可能となる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The ultraviolet curable emulsion ink of the present invention can greatly improve the dependency of the viscosity change on the temperature of the ink, and the printing quality is greatly stabilized against the change of the printing environment. Since the amount of oil phase can be reduced, the price of ink can be significantly reduced.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 紫外線硬化型インキとＨＬＢ１０以下の
非イオン系界面活性剤とからなる油相中に水相が微分散
されてなる紫外線硬化型孔版印刷用エマルションイン
キ。1. An emulsion ink for ultraviolet curable stencil printing, wherein an aqueous phase is finely dispersed in an oil phase comprising an ultraviolet curable ink and a nonionic surfactant having an HLB of 10 or less. 【請求項２】 水相が全エマルションインキの２０〜８
５重量％である請求項１記載の紫外線硬化型孔版印刷用
エマルションインキ。2. A water phase comprising 20 to 8 of a total emulsion ink.
The emulsion ink for ultraviolet curable stencil printing according to claim 1, which is 5% by weight. 【請求項３】 非イオン系界面活性剤が全油相を基準と
して０．５〜２５重量％含有されてなる請求項１又は２
記載の紫外線硬化型孔版印刷用エマルションインキ。3. The nonionic surfactant is contained in an amount of 0.5 to 25% by weight based on the total oil phase.
The ultraviolet-curable emulsion ink for stencil printing described above.