JPH111649A - 孔版印刷用エマルションインキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水相中に水不溶性着色剤を含む油中水（Ｗ／
Ｏ）型エマルションインキにおいて、印刷物の印刷濃度
の高く、滲みや裏抜けが少なく、かつ耐擦れ性に優れ、
裏移りが少なく、保存安定性の高い孔版印刷用エマルシ
ョンインキを提供する。 【解決手段】 前記油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションイ
ンキにおいて、水相中に分子量１万〜１００万のセルロ
ースエーテル系水溶性高分子をインキ総量の０．５〜２
０重量％含有することを特徴とする孔版印刷用エマルシ
ョンインキ。油相中及び／又は水相中に体質顔料を含有
してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は孔版印刷用エマルシ
ョンインキに関し、さらに詳しくは、印刷物の印刷濃度
が高く、インキの滲み、裏抜けが少なく、耐擦れ性と保
存安定性に優れた孔版印刷用エマルションインキに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】孔版印刷は、孔版印刷用原紙を用いて製
版を行い、製版により形成された原紙の穿孔部にインキ
を通過させて紙などの被印刷体に印刷を行うものであ
る。この孔版印刷は版の作製が容易なため、幅広い分野
で利用されている。従来、孔版印刷用インキとしては、
一般に油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキが使用さ
れており、その油相成分中に着色剤である顔料成分の
他、樹脂成分が含まれる（特開昭６１−２５５９６７号
公報、特開昭６４−１４２８４号公報、特開平４−１３
２７７７号公報、特開平５−１１７５６５号公報等参
照）。

【０００３】油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキ
は、紙などの被印刷体に印刷されると、まずエマルショ
ンの外相である油相成分が被印刷体に浸透し、次いで内
相である水相成分が浸透および／または飛散する。従来
のように、着色剤が油相中に含まれている油中水（Ｗ／
Ｏ）型エマルションインキでは、インキの浸透・乾燥ま
でに時間がかかり、インキの滲みが発生し易く、またイ
ンキ成分が紙層深部まで浸透してしまうため、印刷濃度
が低下し、裏抜けが発生し易いという問題があった。さ
らに油相中には、顔料の安定した分散と被印刷体への定
着を良好にするために樹脂成分が含まれるが、この樹脂
成分は温度に対する粘度変化が大きいため、インキの温
度に対する粘度安定性が確保されにくく、さらにインキ
の被印刷体への浸透速度が遅くなるという欠点があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの問題を解決す
るために、水不溶性着色剤を水相中に含んだ油中水（Ｗ
／Ｏ）型エマルションインキが提案されている（特開平
７−１８８５９８号公報参照）。この形態のエマルショ
ンインキでは、水不溶性着色剤は水相中に含まれている
ため、印刷後、着色剤は油相成分が浸透した被印刷体の
深層部に浸透することが制限され、拡散が抑制される。
その結果、着色剤は被印刷体の表面上に留まりそこで乾
燥されるので、印刷濃度が高く、裏抜けや滲みの少ない
印刷物を得ることができる。

【０００５】しかし、このインキの場合、保存安定性が
十分でなく、また耐擦れ性も充分でないため裏移りが発
生する等の問題があった。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、印刷物の印刷濃度の高く、滲みや裏抜けが少な
く、かつ耐擦れ性に優れ、裏移りが少なく、保存安定性
の高い孔版印刷用エマルションインキを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、水相中に水不溶性着色剤を含む油中水（Ｗ／Ｏ）
型エマルションインキにおいて、前記水相中に分子量１
万〜１００万のセルロースエーテル系水溶性高分子をイ
ンキ総量の０．５〜２０重量％含有することを特徴とす
る孔版印刷用エマルションインキによって達成される。
本発明は、上記油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキ
の油相中及び／又は水相中に体質顔料を含有させて高い
印刷濃度を達成しようとする場合において特に有効であ
る。

【０００８】Ｗ／Ｏ型エマルションインキの外相である
油相成分は、水相成分に比べて表面張力が低く、浸透性
が高いため、油相成分が水相成分よりも先に被印刷体に
浸透し、その後に水相成分が浸透および／または飛散す
る。本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキでは、水相中
に水不溶性着色剤を含有し、この水相成分は、油相成分
が浸透している被印刷体の内部に浸透することが出来ず
被印刷体表面に留まり、被印刷体表面上で乾燥するた
め、印刷物の濃度が向上し、印刷物の裏抜けや滲みが防
止される。

【０００９】従来のように水不溶性着色剤が油相中に存
在する場合には、油相成分の浸透速度が低下し、インキ
の浸透から乾燥までの時間が長くなるが、本発明のエマ
ルションインキでは油相成分の浸透が速やかに行なわれ
るため、インキの乾燥性が向上する。さらに、油相中に
樹脂を含有させる必要がないため、インキの温度依存性
を小さくすることができ、温度変化に対して粘度が安定
したインキの供給が可能となる。

【００１０】さらに、本発明では、水相中にセルロース
エーテル系水溶性高分子を含むので、顔料の分散性が向
上するとともに、水相の粘度を油相の粘度に近似させる
ことができ、エマルションの保存安定性を向上させるこ
とができる。さらには、水不溶性着色剤の被印刷体表面
への固着性を高めることができ、インキの耐擦れ性を向
上させ、印刷物の裏移りを防止することができる。

【００１１】かかるセルロースエーテル系水溶性高分子
としては、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロ
ース誘導体が挙げられる。これらの水溶性高分子の分子
量は、１万〜１００万であることが望ましく、分子量が
１万未満であると水不溶性着色剤の固着性が悪くなり耐
擦れ性が低下し、１００万を越えると水相と油相の粘度
を互いに近似させることが困難となる。また、セルロー
スエーテル系水溶性高分子の添加量は、エマルションイ
ンキ総量に対して０．５〜２０重量％であることが望ま
しく、２〜１０重量％であることが更に望ましい。含有
量が０．５重量％未満では耐擦れ性に対する効果が低
い。また、２０重量％を超過すると、耐擦れ性に対する
効果は高いが、インキの乾燥性が悪くなり、また経済的
でない。

【００１２】本発明において、水相は、上記セルロース
エーテル系水溶性高分子の他、基本的に、水と水不溶性
着色剤とから構成される。水不溶性着色剤の平均粒径は
１０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下が更に
好ましい。平均粒径が１０μｍを越えると油中水（Ｗ／
Ｏ）型エマルションが崩壊し易くなる。また水不溶性着
色剤の添加量はエマルションインキ総量に対して１〜３
０重量％が好ましく、３〜１０重量％の範囲がより好ま
しい。

【００１３】水不溶性着色剤としては、各種色調の公知
の顔料や分散染料等が用いられるが、主溶媒である水と
の親和性が良好なものが好ましい。例えば、アセチレン
ブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック等
のカーボンブラック類、アルミニウム粉やブロンズ粉な
どの金属粉、並びに弁柄、黄鉛、群青、酸化クロム等の
無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、縮合多環系、各
種染料のレーキ等の有機顔料（例えばアニリンブラッ
ク、ハンザイエロー、ジスアゾカーミン６Ｂ、フタロシ
アニンブルー、アルカリブルー）、その他アゾ系、アン
トラキノン系等の分散染料等が用いられる。

【００１４】本発明における水相中には、必要に応じて
水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルションおよび／または水
溶性樹脂を含有させることができる。これらを水相に含
有させることにより、水不溶性着色剤の分散性と、用紙
等の被印刷体への水不溶性着色剤の固着性とを向上させ
ることができる。

【００１５】Ｏ／Ｗ型樹脂エマルションとしては、例え
ば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、ポリメタク
リル酸エステル、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸
エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩
化ビニリデン−アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化
ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタ
ン等の樹脂エマルションが用いられる。

【００１６】また、水溶性樹脂としては、例えば、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレ
ン−ポリビニルアルコール共重合体、ポリエチレンオキ
サイド、ポリビニルエーテル、ポリアクリルアミド、ア
ラビアゴム、澱粉、水溶性ポリウレタン等が用いられ
る。

【００１７】これらの水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルシ
ョンおよび／または水溶性樹脂の添加量は、エマルショ
ンインキの総量に対して固形分換算で１〜２０重量％が
好ましく、２〜１０重量％の範囲がより好ましい。１重
量％未満では水相中の着色剤成分の分散性又は被印刷体
への固着性が十分得られず、また２０重量％を超えると
版作製後に長期放置した場合、版上の穿孔部分でインキ
が皮膜を作り、インキの通過を阻止することがあり、好
ましくない。

【００１８】さらに、水相中には、水に対する水不溶性
着色剤の濡れ性や分散性等を改良するための分散剤とし
て、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界
面活性剤、非イオン界面活性剤、または高分子系、シリ
コーン系、フッ素系の界面活性剤、更には、特開平８−
３４９４４号公報に記載のような第３アミン化合物若し
くは特願平８−１７７５１８号に記載のような酸無水物
含有水溶性ポリマーを添加することが好ましい。

【００１９】なお、水相中には、さらに、必要に応じ
て、電解質、ｐＨ調整剤、湿潤剤、水蒸発抑制剤、凍結
防止剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤等の水溶性添加物
を含有させることができる。

【００２０】本発明における油相は、基本的に、不揮発
性溶剤、揮発性溶剤、乳化剤などから構成される。

【００２１】不揮発性溶剤としては、モーターオイル、
軽油、灯油、スピンドル油、マシン油、流動パラフィン
等の鉱物油系、オリーブ油、ナタネ油、ヒマシ油、サラ
ダ油、大豆油等の植物油が用いられ、また揮発性溶剤と
しては、公知の鉱物油系溶剤、植物油系溶剤が用いられ
る。これらの使用割合（不揮発性溶剤／揮発性溶剤）
は、油相と水相の配合比率によって異なるが、重量比で
５０〜９５／５〜５０重量％の範囲が望ましい。

【００２２】乳化剤は、油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルショ
ンを構成するために用いられ、アニオン界面活性剤、カ
チオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性
剤のいずれでも良い。このうち、非イオン性界面活性剤
が好ましく用いられ、例えば、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、ソルビタンモノオレ
エート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンモノ
イソステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル、グリ
セリルモノステアレート、ヘキサグリセリルテトラオレ
エート、デカグリセリルデカオレエート、ヘキサグリセ
リルペンタオレエート等の（ポリ）グリセリン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、プロピレ
ングリコール脂肪酸エステル、（ポリ）エチレングリコ
ール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレン（硬化）ヒマシ油、等が用い
られる。乳化剤は単一の種類のみでなく、二種類以上を
組み合わせて使用することもできる。本発明の水相成分
中には、水不溶性粉粒体を分散させるための界面活性剤
や水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルションを構成するため
の界面活性剤が含まれている場合があり、これらの界面
活性剤等との相互作用によって油中水（Ｗ／Ｏ）型エマ
ルションが崩壊されないよう、乳化剤を適宜選択するこ
とが好ましい。

【００２３】本発明のエマルションインキには、さら
に、油相中及び／又は水相中に、体質顔料を含有させて
もよい。体質顔料は、印刷用紙等のポーラスな構造の被
印刷体の内部には浸透できず、その表面に残留する。そ
の結果、被印刷体表面に体質顔料が残ることになり、着
色剤成分の多くを被印刷体表面に留めることができ、イ
ンキ乾燥後に印刷濃度が低下せず、またインキの裏抜け
も少なくなる。また、この体質顔料が水相中に含まれる
場合、被印刷体表面に凹凸が存在しても、インキ成分中
の体質顔料により、かかる表面の凹凸を埋めることがで
きるため、グロス調の印刷も可能となり、フルカラーで
印刷を行った場合でも、安定した品質の印刷画像を得る
ことができる。

【００２４】体質顔料の添加量は、エマルションインキ
の総量に対して１〜５０重量％とするのが好ましく、５
〜２０重量％とするのがより好ましい。該添加量が１重
量％未満では印刷濃度の向上、裏抜けおよび滲みに対す
る効果が小さいことが多い。逆に、該配合量が５０重量
％超過では、印刷濃度の向上、裏抜けおよび滲みに対す
る効果はあるが、孔版印刷に不適な、すなわち、版の穿
孔部を通過しにくいインキとなる。また、体質顔料の平
均粒径は、インキのエマルションを崩壊しない限り、特
に限定されない。

【００２５】体質顔料としては、従来公知のものが採用
でき、水に不溶な微粒子であれば特に限定はない。例え
ば、白土、タルク、クレー、ケイソウ土、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナホワイト、シ
リカ、カオリン、マイカ、水酸化アルミニウム等の無機
微粒子、ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリ
エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリシロキ
サン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミ
ン樹脂等の有機微粒子またはこれらの共重合体からなる
微粒子を利用できる。

【００２６】本発明の油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルション
インキは、例えば、１０〜７０重量％の油相に、９０〜
３０重量％の水相を徐々に添加して乳化させることによ
り製造することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を、実施例により詳しく説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、例中の部は重量部を意味する。

【００２８】実施例１ 表１に示す配合により下記の方法でW/O型エマルション
インキを調製した。まず、イオン交換水にメチルセルロ
ースを加熱溶解した後、エチレングリコール、ファーネ
スカーボンブラックおよびスルフォン酸型界面活性剤を
添加したのち充分撹拌し、ボールミルで分散を行い、水
相を調製した。次に＃４０モーターオイル、日石５号ソ
ルベント（日本石油（株）製）およびソルビタンモノオ
レエートを充分撹拌混合して油相を調製した。この油相
中に前記の水相を徐々に添加しながら撹拌機で乳化を行
い、孔版印刷用エマルションインキを得た。

【００２９】実施例２ 表１に示す配合により下記の方法でW/O型エマルション
インキを調製した。まず、＃４０モーターオイル、日石
５号ソルベント（日本石油（株）製）、ソルビタンモノ
オレエートおよび炭酸カルシウムを充分撹拌混合し３本
ロールで充分混練して油相を調製した。次に、イオン交
換水にメチルセルロースを加熱溶解した後、エチレング
リコール、ファーネスカーボンブラックおよびスルフォ
ン酸型界面活性剤を添加したのち充分撹拌し、ボールミ
ルで分散を行い、水相を調製した。この水相を上記の油
相中に徐々に添加しながら撹拌機で乳化を行い、孔版印
刷用エマルションインキを得た。

【００３０】実施例３ 炭酸カルシウムを水相に加えた以外、実施例１と同様の
方法で孔版印刷用エマルションインキを得た。

【００３１】比較例１ 表１に示す配合により下記の方法でW/O型エマルション
インキを調製した。まず、アルキッド樹脂、ファーネス
カーボンブラック、＃４０モーターオイル、日石５号ソ
ルベント（日本石油（株）製）およびソルビタンモノオ
レエートを充分撹拌混合し、３本ロールで充分混練して
油相を調整した。次に、この油相にイオン交換水とエチ
レングリコールの混合溶液を徐々に添加しながら撹拌機
で乳化を行い、孔版印刷用エマルションインキを得た。

【００３２】比較例２ 表１に示す配合により下記の方法でW/O型エマルション
インキを調製した。まず、イオン交換水、エチレングリ
コール、ファーネスカーボンブラックおよびスルフォン
酸型界面活性剤を充分撹拌混合し、ボールミルで分散を
行い、水相を調製した。次に＃４０モーターオイル、日
石５号ソルベント（日本石油（株）製）およびソルビタ
ンモノオレエートを充分撹拌混合して油相を調製した。
この油相中に前記の水相を徐々に添加しながら撹拌機で
乳化を行い、孔版印刷用エマルションインキを得た。

【００３３】比較例３〜４ イオン交換水にメチルセルロースを予め添加して加熱溶
解させておいた以外比較例２と同様の方法で孔版印刷用
エマルションインキを得た。

【００３４】

【表１】

【００３５】試験例 実施例１〜３および比較例１〜４で得られた各孔版印刷
用エマルションインキを用いて孔版印刷機（リソグラフ
（登録商標）RC115D、理想科学工業株式会社製）により
孔版印刷を行った。得られた印刷物のインキの印刷濃
度、裏抜け性、滲み性、耐擦れ性、保存安定性を以下の
方法により調べ、その結果を表２に示した。

【００３６】（１）印刷濃度：印刷されたベタ部分の印
刷濃度をOD計（マクベス社製ＲＤ９２０）で測定した。 （２）裏抜け性：印刷されたベタ部分の裏面側の濃度を
OD計（同上）で測定した。 （３）滲み性：顕微鏡（８０倍）を用いてインキの付着
した部分の滲み状態を観察し、滲みがほとんどない場合
は○、滲みが目立つ場合は×で評価した。 （４）耐擦れ性：印刷直後の印刷部分を指で擦り、イン
キによる指の汚れが少ない場合を○、インキによる指の
汚れが多い場合を×で評価した。 （５）保存安定性：５０℃で５週間放置してインキの崩
壊状態を目視で観察し、インキのエマルションに崩壊が
発生しなかった場合を○、崩壊した場合を×で評価し
た。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２から、実施例１〜３では、比較例１に
比べ、印刷濃度が高く、裏抜け性および滲み性に優れる
ことがわかった。また比較例２は水相中に水溶性高分子
を含まず、比較例３〜４は水相中に含まれる水溶性高分
子の効果が充分でないため、実施例１〜３よりも耐擦れ
性又は保存安定性が劣ることがわかった。

【００３９】

【発明の効果】本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキ
は、水相中に水不溶性着色剤を含んでいるため、印刷濃
度が高く、かつ裏抜けや滲み等を伴わずにインキの乾燥
が行なわれ、インキの乾燥時間も短縮される。また、分
子量１万〜１００万のセルロースエーテル系水溶性高分
子を水相中に含むため、印刷時に水不溶性着色剤の被印
刷体への固着性が高く、擦れ難く、裏移りが少なく、し
かも保存安定性の高いインキを提供することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水相中に水不溶性着色剤を含む油中水
   （Ｗ／Ｏ）型エマルションインキにおいて、前記水相中
   に分子量１万〜１００万のセルロースエーテル系水溶性
   高分子をインキ総量の０．５〜２０重量％含有すること
   を特徴とする孔版印刷用エマルションインキ。
2. 【請求項２】 前記油相中及び／又は水相中に体質顔料
   を含有する請求項１に記載の孔版印刷用エマルションイ
   ンキ。