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JP7743780B2 - 活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキおよび印刷物 - Google Patents
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JP7743780B2 - 活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキおよび印刷物 - Google Patents

活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキおよび印刷物

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JP7743780B2 JP2021202990A JP2021202990A JP7743780B2 JP 7743780 B2 JP7743780 B2 JP 7743780B2 JP 2021202990 A JP2021202990 A JP 2021202990A JP 2021202990 A JP2021202990 A JP 2021202990A JP 7743780 B2 JP7743780 B2 JP 7743780B2
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Description

本発明は、活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ、および、これを用いた印刷物に関する。
近年、速乾性や、印刷後すぐに後加工へ移ることができるという作業性の適性などの観点から、油性インキに代わり活性エネルギー線硬化型インキの需要が拡大しており、油性インキと同等のインキ塗膜が要求されている。
さらに、活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用インキにおいては、高速印刷である為、印刷時の紙剥けやインキ着肉性の観点から比較的軟調なインキの仕上がりが求められる。また、基材が更紙の場合には、より顕著に前述の印刷適正に悪影響を及ぼす事となる。一方で、インキが軟調であると、網点再現性の低下にも繋がる事から、インキ粘度と流動性のバランスも重要となる。
このような、基材の紙剥けや着肉性を改善する方法として、例えば、特許文献1には、ロジン変性フェノール樹脂および植物油成分を含むオフセット印刷用インキにおいて、紙剥けを改善する方法が開示されている。また、特許文献2には、光重合開始剤、(メタ)アクリレートモノマー、バインダーおよび体質顔料を含む活性エネルギー線硬化型インキにおいて、紙剥けする事なく、優れた硬化性と流動性を保持する方法が開示されている。
また、例えば、特許文献3には、ロジン類、ノボラック・レゾール型フェノール樹脂および再生処理した植物油を反応させてなるロジン変性フェノール樹脂を含む平版印刷インキにおいて、紙剥けや着肉性を改善する方法が開示されている。
しかしながら、上記特許文献1および特許文献2のような方法では、紙剥けは改善するが、網点再現性の観点では不十分といった課題があった。また、上記特許文献3のような方法では、高速印刷時や更紙等の紙強度の弱い低級紙における着肉性の改善は不十分であった。
特開2010-241866号公報 特開2020-019915号公報 特開2013-023618号公報
本発明の課題は、紙基材、特に更紙における紙剥けの改善およびインキ着肉性を向上し、かつ、優れた網点再現性、油性インキに近似した色相を有する活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキであって、ならびに、これを用いた印刷物を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ、ならびにこれを用いた印刷物により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、顔料と、樹脂と、(メタ)アクリレート化合物を含む活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキであって、
前記顔料が、平均粒子径40~50nm、DBP吸収量65~75cm/100gであるカーボンブラック顔料を13~16%含み、
前記樹脂が、ジアリルフタレート樹脂を含み、
インキの粘度が8~22Pa・sである、活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキに関する。
また本発明は、前記樹脂が、さらにロジン変性樹脂を含む、上記活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキに関する。
また本発明は、前記ロジン変性樹脂が、ロジン酸類(A)およびα、β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)の付加反応物と、ポリオール(C)との反応物である、上記活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキに関する。
また本発明は、前記(メタ)アクリレート化合物が、分子中に(メタ)アクリロイル基を2つ以上有するアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物を含む、上記活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキに関する。
また本発明は、さらにシリカを含む、上記活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキに関する。
また本発明は、紙基材上に、上記活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキを印刷し、活性エネルギー線にて硬化してなる印刷物に関する。
また本発明は、前記紙基材が、更紙である、上記印刷物に関する。
本発明によって、紙基材、特に更紙における紙剥けの改善およびインキ着肉性を向上し、かつ、優れた網点再現性、油性インキに近似した色相を有する活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ、ならびに、これを用いた印刷物を提供することができた。
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、特にことわりのない限り、「部」とは「質量部」、「%」とは「質量%」を表す。
<活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ>
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、顔料、樹脂および(メタ)アクリル化合物を含む。
以下、本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ(以下、単に「インキ」とも称する)に含まれるか、または含まれ得る成分を説明する。
<顔料>
本発明における活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、平均粒子径40~50nm、DBP吸収量65~75cm/100gのカーボンブラック顔料をインキの全質量に対して13~16質量%用いる。この条件を満たすカーボンブラック顔料を用いることで、インキ着肉性と流動性が向上する。
なお、平均粒子径は、カーボンブラック凝集体を構成する小さな球状(微結晶による輪郭を有し、分離できない)成分を電子顕微鏡により測定、算出した平均直径である。
<樹脂>
本発明における活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、樹脂を含有する。樹脂を含むとインキは、粘度が向上し、耐乳化性が向上する。樹脂は、(メタ)アクリレート化合物との相溶性が良好で溶解可能な樹脂が好ましい。
<ジアリルフタレート樹脂>
本発明は、樹脂として、ジアリルフタレート樹脂を含む。ジアリルフタレート樹脂を含むことで、インキ流動性が著しく向上する。
ジアリルフタレート樹脂は、オルソジアリルフタレート樹脂、イソジアリルフタレート樹脂のいずれを使用することも可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよいが、イソジアリルフタレート樹脂を含むことが好ましい。
<ロジン変性樹脂>
本発明の樹脂は、さらにロジン変性樹脂を含むことが好ましい。本発明におけるロジン変性樹脂とは、樹脂骨格中に、ロジン由来の骨格を含有する樹脂のことである。ロジン変性樹脂を含むことで、流動性のバランスを保ち、インキ乳化率が向上する。
また、本発明におけるロジン変性樹脂は、ロジン酸類(A)に含まれる共役二重結合を有する有機酸とα,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)とのディールスアルダー反応によって得られる化合物、ロジン酸類(A)のうち共役二重結合を有さない有機酸、およびその他の有機酸、それぞれにおけるカルボン酸とポリオール(C)との反応によってエステル結合を形成した化合物が有する水酸基と反応しエステル結合を形成したロジン変性樹脂が好ましい。
<ロジン酸類(A)>
本発明におけるロジン変性樹脂を得るために用いるロジン酸類(A)とは、環式ジテルペン骨格を有する一塩基酸を指す。ロジン酸、不均化ロジン酸、水添ロジン酸、または前記化合物のアルカリ金属塩等を表し、具体的には、共役二重結合を有するアビエチン酸、およびその共役化合物である、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、レボピマル酸や、共役二重結合を有さないピマル酸、イソピマル酸、サンダラコピマル酸、およびデヒドロアビエチン酸等が挙げられる。またこれらのロジン酸類(A)を含有する天然樹脂として、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等が挙げられる。
本発明におけるロジン変性樹脂を得るために用いるロジン酸類(A)の配合量は、樹脂原料の全配合量を基準として20~70質量%であることが好ましく、30~60質量%であることがより好ましい。ロジン酸類(A)の配合量が20質量%以上であれば、その樹脂を含む活性エネルギー線硬化型コーティングニスの光沢性が良好になり、配合量が70質量%以下であると、活性エネルギー線硬化型コーティングニスの耐摩擦性が良好となる。
<α,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)>
本発明におけるロジン変性樹脂を得るために用いるα,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸等およびこれらの酸無水物が例示される。ロジン酸類(A)との反応性を鑑みると、好ましくはマレイン酸またはその酸無水物である。
本発明における、α,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)の配合量は、ロジン酸類(A)に対して、60~200の範囲であることが好ましく、70~180モル%の範囲であることがより好ましく、80~155モル%の範囲であることが特に好ましい。α,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)の配合量を上記範囲内に調整した場合、対摩擦性、および密着性に優れるロジン変性樹脂を得ることが容易である。
<(A)および(B)以外のカルボン酸(以下「その他の有機酸類」ともいう)>
本発明におけるロジン変性樹脂を得るために、ロジン酸類(A)、α,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)に加えて、その他の有機酸類を、単独または2種類以上用いることもできる。
その他の有機酸類の配合量は、樹脂原料の全配合量を基準として0~30質量%であることが好ましく、0~20質量%であることが更に好ましい。
その他の有機酸類の具体的な例としては以下が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
<有機一塩基酸>
安息香酸、メチル安息香酸、ターシャリーブチル安息香酸、ナフトエ酸、オルトベンゾイル安息香酸等の芳香族一塩基酸、
共役リノール酸、エレオステアリン酸、パリナリン酸、カレンジン酸等の共役二重結合を有するが環式ジテルペン骨格を有さない化合物
等が挙げられる。
<脂環式多塩基酸またはその酸無水物>
1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、3-メチル-1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、4-メチル-1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、およびこれらの酸無水物等が挙げられる。
(その他の有機多塩基酸またはその酸無水物)
シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸などのアルケニルコハク酸、o-フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、およびこれらの酸無水物等が挙げられる。
<ポリオール(C)>
ポリオール(C)は、ロジン酸類(A)に含まれる共役二重結合を有する有機酸とα,β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)とのディールスアルダー反応によって得られる化合物、ロジン酸類(A)のうち共役二重結合を有さない有機酸およびその他の有機酸、それぞれにおけるカルボン酸との反応によってエステル結合を形成する。本発明におけるロジン変性樹脂を得るために、以下に記載のポリオールを、単独または2種類以上用いることもできる。ポリオールの具体的な例としては以下が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(直鎖状アルキレン2価ポリオール)
1,2-エタンジオール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,2-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,2-デカンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,2-ドデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,2-テトラデカンジオール、1,16-ヘキサデカンジオール、1,2-ヘキサデカンジオール等。
<分岐状アルキレン2価ポリオール>
2-メチル-2,4-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジメチル-2,4-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオ-ル、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ジメチロールオクタン、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール等。
<環状2価ポリオール>
1,2-シクロヘプタンジオール、トリシクロデカンジメタノール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS、水添カテコール、水添レゾルシン、水添ハイドロキノン等の環状アルキレン2価ポリオール;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン等の芳香族2価ポリオール。
<その他の2価のポリオール>
ポリエチレングリコール(n=2~20)、ポリプロピレングリコール(n=2~20)、ポリテトラメチレングリコール(n=2~20)等の2価のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等。
<3価のポリオール>
グリセリン、トリメチロ-ルプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール、3-メチルペンタン-1,3,5-トリオール、ヒドロキシメチルヘキサンジオール、トリメチロールオクタン等。
<4価以上のポリオール>
ペンタエリスリトール、ジグリセリン、ジトリメチロ-ルプロパン、ジペンタエリスリト-ル、ソルビトール、イノシトール、トリペンタエリスリトール等の直鎖状、分岐状、および環状の4価以上のポリオール。
本発明におけるロジン変性樹脂は、重量平均分子量が3,000~30,000であることが好ましく、3,000~15、000であることがより好ましい。重量平均分子量が3,000~30,000であることで、耐摩擦性と密着性が良好となる。
本発明におけるロジン変性樹脂は、酸価が20~80mgKOH/gが好ましく、30~80mgKOH/gがより好ましく、40~80mgKOH/gがさらに好ましく、50~80mgKOH/gが特に好ましい。ロジン変性樹脂の酸価が上記範囲内である場合、当該樹脂を使用した活性エネルギー線硬化型コーティングニスは、優れた密着性を有する。
また、ロジン変性樹脂の融点は50℃以上であることが好ましく、60~100℃の範囲がより好ましい。なお融点は、BUCHI社製のMeltingPointM-565を用い、昇温速度0.5℃/分の条件下で測定できる。
<(メタ)アクリレート化合物>
本明細書において、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、および「(メタ)アクリロイルオキシ」といった記載は、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイルおよび/またはメタクリロイル」、「アクリル酸および/またはメタクリル酸」、「アクリレートおよび/またはメタクリレート」、および「アクリロイルオキシおよび/またはメタクリロイルオキシ」を意味する。また、「PO」は「プロピレンオキサイド」を、「EO」は「エチレンオキサイド」を表す。
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、(メタ)アクリレート化合物を含む。本発明に用いることができる(メタ)アクリレート化合物としては、(メタ)アクリロイル基を1つ以上有する化合物であれば、特に限定されず、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれの形態も包含する。
本発明において、(メタ)アクリレート化合物は、1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。
本発明において、(メタ)アクリレート化合物の含有量は、インキの全質量に対して、40~80質量%であることが好ましく、45~70質量%であることがより好ましい。
<モノマー>
本発明は、(メタ)アクリレート化合物として、モノマーを含むことが好ましい。本発明において、「モノマー」とは、オリゴマーやポリマーを構成するための最小構成単位の化合物を意味する。具体的には、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、β-カルボキシルエチル(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキノール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、アルコキシ化テトラヒドロフルフリルアクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(オキシエチル)(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノール(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、EO変性(2)ノニルフェノールアクリレート、2-メチル-2-エチル-1、3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート、アクリロイルモルフォリンなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を1つ有する単官能(メタ)アクリレートモノマーや、
N-ビニルカルバゾール、1-ビニルイミダゾール、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルホルムアミドなどの分子内にビニル基を1つ有する単官能ビニルモノマー、
1,3-ブチレングリコールジ(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、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(200)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(300)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(600)ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性(2)1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、PO変性(2)ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、(ネオペンチルグリコール変性)トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、EO変性(4)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性(4)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を2つ有する2官能(メタ)アクリレートモノマー、
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性(3)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性(6)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性(3)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を3つ有する3官能(メタ)アクリレートモノマー、
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、EO変性(4)ペンタエリスリトールテトラ(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)アクリレートなどの分子内にアクリロイル基を4つ有する4官能(メタ)アクリレートモノマー、
ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を5つ有する5官能(メタ)アクリレートモノマー、
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの分子内に(メタ)アクリロイル基を6つ有する6官能(メタ)アクリレートモノマー、などが挙げられる。
中でも、(メタ)アクリレート化合物として、流動性の観点から、2官能~6官能の(メタ)アクリレートモノマーを含むことが好ましい。
2~6官能の(メタ)アクリレートモノマーの含有量の合計は、(メタ)アクリレート化合物の全質量に対して、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。
単官能(メタ)アクリレートモノマーを含む場合は、硬化性の観点から、活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキの全質量に対して、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
<オリゴマー>
本発明は、(メタ)アクリレート化合物として、オリゴマーを含んでもよい。本発明において、「オリゴマー」とは、2個~100個のモノマーに基づく構成単位を有する重合体である。
オリゴマーは、分子内に重合性基として(メタ)アクリロイル基を有する化合物であることが好ましく、その場合の(メタ)アクリロイル基の数は、柔軟性の観点から、1分子あたり1~6であることが好ましく、2~4であることがより好ましい。
オリゴマーの重量平均分子量は、400~10,000が好ましく、500~5,000がより好ましい。ここで、「重量平均分子量」は、一般的なゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPC)によりスチレン換算分子量として求めることができる。
オリゴマーとしては、例えば、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー、芳香族ウレタンアクリレートオリゴマーなどのウレタンアクリレートオリゴマー、アクリルエステルオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマーなどが挙げられる。オリゴマーは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。
本発明の(メタ)アクリレート化合物は、分子中に(メタ)アクリロイル基を2つ以上有するアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。(メタ)アクリロイル基を2つ以上有するアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物を含むことで、インキを低粘度にすることができ、紙剥けの改善や着肉性の向上に期待できる。
<光重合開始剤>
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、光重合開始剤を含んでもよい。本発明に用いることができる光重合開始剤としては、特に制限はなく、公知の光重合開始剤を用いることができる。具体例としては、ベンゾフェノン系化合物、ジアルコキシアセトフェノン系化合物、α-ヒドロキシアルキルフェノン系化合物、α-アミノアルキルフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チオキサントン系化合物などが挙げられる。
また、光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、[4-(メチルフェニルチオ)フェニル]-フェニルメタノンなどが挙げられる。
上記ジアルコキシアセトフェノン系化合物としては、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、ジメトキシアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノンなどが挙げられる。
上記α-ヒドロキシアルキルフェノン系化合物としては、1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシメトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オンなどが挙げられる。
上記α-アミノアルキルフェノン系化合物としては、2-メチル-1-[4-(メトキシチオ)-フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノンなどが挙げられる。
上記のアシルフォスフィンオキサイド系化合物としては、ジフェニルアシルフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
上記チオキサントン系化合物としては、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントンなどが挙げられる。
前記光重合開始剤の含有量は、インキの全質量に対して、1~20質量%であることが好ましく、5~15質量%であることがより好ましい。
<シリカ>
本発明における活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、シリカを含むことが好ましい。シリカを含むことで、網点再現性の向上が期待できる。前記シリカの含有量は、インキの全質量に対して、0.4~2質量%であることが好ましく、0.5~1.5質量%がより好ましい。
前記シリカは、日本アエロジル株式会社社製のAEROSIL90、AEROSIL130 、AEROSIL150、AEROSIL200、AEROSIL255、AEROSIL300、AEROSIL380、AEROSIL OX50、AEROSIL TT6 00、AEROSIL200Pharma、AEROSIL300Pharma、AEROSIL R972、AEROSILR974、AEROSIL R104、AEROSIL R106、AEROSILR202、AEROSIL R805、AEROSI L R812、AEROSIL R812S、AEROSIL R816、AEROS I L R7200、AEROSIL R8200、AEROSILR9200、AER OSIL R711、AEROSIL RY50、AEROSIL NY50、AERO SIL RY200、AEROSILRY200S、AEROSIL RX50、AEROSIL NAX50、AEROSILRX200、AEROSIL RX300、AEROSIL R504、AEROSIL R972Pharma、東ソー・シリカ株式会社製のニップシールLPなどが挙げられる。
<その他成分>
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、必要に応じて上記成分以外に、増感剤、重合禁止剤、体質顔料などを含有することができる。
<増感剤>
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、増感剤を含んでもよい。増感剤を含むことで、硬化性を一層向上することができる。増感剤としては、具体的に、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、脂肪族アミン、2-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジブチルエタノールアミンなどが挙げられる。
<重合禁止剤>
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、重合禁止剤を含んでもよい。重合禁止剤としては、具体的には、4-メトキシフェノール、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、t-ブチルハイドロキノン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、フェノチアジン、N-ニトロソフェニルヒドロキシルアミンのアルミニウム塩などが挙げられる。
重合禁止剤の含有量は、硬化性を維持しつつ、インキの安定性を高める観点から、インキの全質量に対して、0.01~2質量%であることが好ましい。
なお、本発明において、活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、水を実質的に含有しないことが好ましい。実質的に含有しないとは、インキの全質量に対して、3質量%以下である。
<体質顔料>
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキは、体質顔料を含んでもよい(シリカを除く)。体質顔料としては、クレー、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、ベントナイト等が挙げられる。
<インキの粘度>
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキの粘度は、8~22Pa・sである。粘度がこの範囲であることで、更紙のような低級紙においても、紙剥けやインキ着肉性の低下を抑制することが出来る。
<印刷物>
本発明の印刷物は、基材に活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキを印刷し、活性エネルギー線で硬化させることによって得られる。
本発明の基材は、紙基材であれば特に制限がなく、公知のものを用いることができる。具体的には、アート紙、コート紙、キャスト紙などの塗工紙、上質紙、中質紙、新聞用紙などの更紙、ユポ紙などの合成紙が挙げられる。
本発明においては、インキ着肉性、網点再現性の観点で大きな効果が得られることから、特に更紙を用いることが好ましい。
本発明において、活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキを硬化する方法は、特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。例えば、α線、γ線、電子線、X線、紫外線、可視光または赤外光などを照射することで硬化することができる。中でも、紫外線、電子線が好ましく、より好ましくは紫外線である。紫外線のピーク波長は、200~600nmであることが好ましく、より好ましくは350~420nmである。
活性エネルギー線源としては、特に制限はなく、公知のものを用いることができる。具体的には、水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハイドライドランプ、紫外線発光ダイオード(UV-LED)、紫外線レーザーダイオード(UV-LD)等のLED(発光ダイオード)やガス・固体レーザーなどが挙げられる。この中でも、紫外線発光ダイオード(UV-LED)が好ましい。
以下に実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」および「%」は、それぞれ「質量部」および「質量%」を表す。
<樹脂ワニスの作製>
重量平均分子量50,000のジアリルフタレート樹脂(ダイソー株式会社製 ダイソーダップA)30部を、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート70部に溶解させて昇温加熱混合(80℃)し、樹脂ワニスを作成した。
<活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキの作成>
実施例1
カーボンブラックとして#25を15部、(メタ)アクリレート化合物として、EO(3)変性トリメトロールプロパントリアクリレートを15部、EO変性(4)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートを15部、光重合開始剤として、Omnirad379を3部、OmiradOMBBを2部、OmniradDETXを2部、OmniradEMKを3部、シリカとして、ニップシールLPを1.5部、体質顔料として、タルクを2部、炭酸マグネシウムを1.2部、重合禁止剤として、Q-1301を0.3部、および、樹脂ワニスを40部混合し、バタフライミキサーを用いて攪拌混合した後、3本ロールにて最大粒径が7.5μm以下になるように分散して墨インキを作製した。
実施例2~13、比較例1~8
表1に記載した原料と量を変更した以外は、実施例1と同様の方法で実施例2~17の墨インキを得た。なお、空欄は配合していないことを表す。
表1中、表記の説明は以下の通りである。
[樹脂]
iso-DAP:東新油脂株式会社製、TFH-2833
o-DAP:東洋ケム株式会社製、KFH-2858
ロジン変性樹脂1:国際公開第2017/164246号の段落番号0076に記載の樹脂4を使用した。
ロジン変性樹脂2:国際公開第2017/164246号の段落番号0076に記載の樹脂5を使用した。
アクリル樹脂:荒川化学工業株式会社製、ビームセット271
[カーボンブラック顔料]
・#25:三菱化学株式会社製カーボンブラック顔料、#25
・MA-14:三菱化学株式会社製カーボンブラック顔料、MA-14
・MA-11:三菱化学株式会社製カーボンブラック顔料、MA-11
・ラーベン1080:ビルラカーボン社製カーボンブラック顔料、ラーベン1080ウルトラパウダー
・ネロックス555:オリオン・エンジニアド・カーボン社製カーボンブラック顔料、ネロックス555
[(メタ)アクリレート化合物]
・TMP(EO)TA:EO(3)変性トリメトロールプロパントリアクリレート:BASF社製、LAROMER LR8863
・BisA:EO変性(4)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート:IGM社製、フォトマー4028
・TMP(PO)TA:PO(3)変性トリメトロールプロパントリアクリレート:長興材料株式会社製、エタマー2381
・DiTMPTA:ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート:ダイセル・オルネクス株式会社製、EBECRYL 1142
[光重合開始剤]
・Omnirad379:iGM RESINS社製、Omnirad379(2―ジメチルアミノ―2―(4メチルベンジル)―1―(4モルホリノフェニル)―ブタン―1―オン)
・OmniradOMBB:iGM RESINS社製、OmniradOMBB(メチル―O―ベンゾイルベンゾエート)
・OmniradDETX:iGM RESINS社製、OmniradDETX(2,4-ジメチルチオキサントン)
・OmniradEMK:iGM RESINS社製、OmniradEMK(4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン)
[シリカ]
・ニップシールLP:東ソー・シリカ株式会社製、ニップシールLP:親水性湿式シリカ
[その他]
(体質顔料)
・ハイフィラー5000PJ:松村産業株式会社製、ハイフィラー5000PJ:タルク
・炭酸マグネシウム:ナイカイ塩業株式会社製、炭酸マグネシウム
(重合禁止剤)
・Q-1301:N-ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム
得られた活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキを、以下の方法により性能評価を行った。結果を表2に示す。
[流動性]
得られた活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキを、25℃雰囲気下で60℃に傾けた真鍮製の傾斜板の上に3g垂らし、インキの着地点から10分間に流動した距離を測定し静置流動性として評価した。なお、評価基準は、インキの流れた長さが長いほど良好であるとした。
5:静置流動が120mm以上である
4:静置流動が90mm以上、120mm未満である
3:静置流動が60mm以上、90mm未満である
2:静置流動が30mm以上、60mm未満である
1:静置流動が30mm未満である
[試験サンプルの作成方法]
得られた活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキを、RIテスター(テスター産業株式会社製)を用いて、表2に記載の基材に0.30mlの盛り量でベタ画像を印刷した。その後、コンベア速度60m/分、LEDランプ(エアーモーションシステム株式会社製「XP-9」、照射距離10mm、出力70%の条件)でインキを硬化させ、試験サンプルを作成した。なお、RIテスターとは、紙やフィルムにインキを印刷する試験機であり、インキの転移量や印圧を調整することができる。また基材は下記のものを使用した。
SSコミック: 丸住製紙株式会社製、SSコミック
OKトップコート:王子製紙社製、OKトップコート
マリコート:北越コーポレーション株式会社製、マリコート
[インキ着肉性]
上記方法で作成した試験片を用いて、目視にて紙面への着肉性を評価する。4以上で実用上問題ないレベルであると評価する。
4:ベタ画像部の1割未満で白抜け部分が確認出来る
3:ベタ画像部の1割以上3割未満で白抜け部分が確認出来る
2:ベタ画像部の3割以上7割未満で白抜け部分が確認出来る
1:ベタ画像部の7割以上で白抜け部分が確認出来る
[網点再現性・ドットゲイン]
試験は、三菱BT2―800NEOオフ輪印刷機にて、一般的な絵柄、濃度にて以下の印刷条件にて実施し、濃度安定後の印刷物をサンプリングし、ドットゲインを評価。3以上で実用上問題ないレベルであると評価する。
5:80%網点のドットゲインが10%未満である
4:80%網点のドットゲインが10%以上、15%未満である
3:80%網点のドットゲインが15%以上、20%未満である
2:80%網点のドットゲインが20%以上、25%未満である
1:80%網点のドットゲインが25%以上である
[紙剥け]
試験は、三菱BT2―800NEOオフ輪印刷機にて、一般的な絵柄、濃度にて以下の印刷条件にて実施し、濃度安定後の印刷物をサンプリングし、紙剥け発生の有無を確認。紙剥けが発生していなければ〇、発生していれば×とした。
〇.紙剥けが発生していない
×.紙剥けが発生している
(印刷条件)
印刷機 :三菱BT2―800NEOオフ輪印刷機(三菱重工社製)
用紙 :SSコミック用紙(127.9g/m) (丸住製紙社製)
湿し水 :水道水/アストロマークUV44+(FFGS社製)を、98/2の質量比率で混合したもの
ランプ :LEDランプ(アイグラフィックス社製、出力100%、2灯使用)
印刷温度:25±1℃
印刷速度:13000枚/時
版 :XP-F(FFGS社製)
以上より、本願発明の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキが、優れた流動性、インキ着肉性を有し、優れた印刷適性を有していることがわかった。

Claims (7)

  1. 顔料と、樹脂と、(メタ)アクリレート化合物とを含む活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキであって、
    前記顔料が、平均粒子径40~50nm、DBP吸収量65~75cm/100gであるカーボンブラック顔料を13~16質量%含み、
    前記樹脂が、ジアリルフタレート樹脂を含み、
    インキの粘度が8~22Pa・sである、活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ。
  2. 前記樹脂が、さらにロジン変性樹脂を含む、請求項1記載の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ。
  3. 前記ロジン変性樹脂が、ロジン酸類(A)およびα、β-不飽和カルボン酸またはその酸無水物(B)の付加反応物と、ポリオール(C)との反応物である、請求項2記載の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ。
  4. 前記(メタ)アクリレート化合物が、分子中に(メタ)アクリロイル基を2つ以上有するアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物を含む、請求項1~3いずれか記載の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ。
  5. さらにシリカを含む、請求項1~4いずれか記載の活性エネルギー線硬化型オフセット輪転印刷用墨インキ。
  6. 紙基材上に、請求項1~5いずれか記載のオフセット輪転印刷用墨インキを印刷し、活性エネルギー線にて硬化してなる印刷物。
  7. 前記紙基材が、更紙である、請求項6記載の印刷物。

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