(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本願では、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。
【0020】
本発明の活性エネルギー線硬化型平版印刷インキの各構成要素について説明する。本発明で使用される活性エネルギー線硬化型平版印刷インキは樹脂(A)、および活性エネルギー線硬化性化合物(B)を含み、必要に応じて顔料(C)、光重合開始剤(D)をさらに含有する。
本発明の活性エネルギー線硬化型平版印刷インキとは、黄、紅、藍、墨等のカラー印刷用インキや、単色または多色印刷後さらに印刷機で印刷される透明なオーバープリントニス(通称OPニス)などのインキを含む。
活性エネルギー線硬化型平版印刷インキの組成の一例としては、
樹脂(A) 10〜40重量%
活性エネルギー線硬化性化合物(B) 30〜75重量%
顔料(C) 0〜40重量%
光重合開始剤(D) 0〜15重量%
その他成分 1〜15重量%
などが好ましい組成として挙げられる。
<樹脂(A)>
本発明の樹脂(A)は、不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)と、その他のエチレン性不飽和単量体を共重合させて得られる。好ましくは、(メタ)アクリロイル基を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体と、その他のエチレン性不飽和単量体を共重合させて得られるアクリル樹脂である。不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)の配合量は、エチレン性不飽和単量体の合計100重量%中0.5〜25重量%であり、好ましくは0.5〜15重量%であり、より好ましくは1〜10重量%である。配合量が0.5重量%より少ないと、インキの乳化適性等の物性が悪化してしまい好ましくない。また、25重量%より多いと、活性エネルギー線硬化性化合物(B)への溶解性が劣りやすくなり好ましくない。
【0021】
不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)は、分子内に分岐構造(架橋構造)を導入できるものであれば特に限定されない。
【0022】
2官能エチレン性不飽和単量体としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(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、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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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ジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、およびアルキレングリコールのアルキレンオキサイド付加体ジ(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、1,2−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7−ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−オクタンジオールジ(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、1,2−デカンジオールジ(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−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(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、1,14−テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,16−ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−2,4−ペンタンジオールジ(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、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオ−ルジ(メタ)アクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールオクタンジ(メタ)アクリレート、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート等のアルカンジオール(メタ)アクリレート、アルカンジオールのアルキレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、
また、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジ(メタ)アクリレート(通称マンダ)、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジカプロラクトネートジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジカプロラクトネートジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノールAテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノールFテトラエチレンオキサイド付加体ジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、水添加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラエチレンオキサイド付加体ジカプロラクトネートジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFテトラエチレンオキサイド付加体ジカプロラクトネートジ(メタ)アクリレート等が例示される。
【0023】
3官能のエチレン性不飽和単量体としては、グリセリントリ(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、トリメチロールプロパントリカプロラクトネートトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールヘキサントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタントリ(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、およびこれらのアルキレンオキサイド付加体等が例示される。
【0024】
4官能以上のエチレン性不飽和単量体としては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラカプロラクトネートテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(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、ジトリメチロールプロパンテトラカプロラクトネートテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールエタンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールブタンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールヘキサンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールオクタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールポリアルキレンオキサイドヘプタ(メタ)アクリレート、およびこれらのアルキレンオキサイド付加体等が例示される。
アルキレンオキサイド付加体として例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、ペンチレンオキサイド、ヘキシレンオキサイド等1〜10モル付加体が挙げられる。
【0025】
これらの単量体は、単独で、もしくは2種類以上組み合わせて用いることができる。不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)は、疎水性であることが好まく、例えば、1,9−ノナンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。疎水性であると、タック低減効果に優れる。
【0026】
不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)の不飽和二重結合数は、好ましくは2〜8であり、より好ましくは4〜7である上記範囲内であると、インキのタック低減に有効である。
【0027】
その他のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ベヘニルアクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、及びフェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート類;
テトラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、及びオキセタン(メタ)アクリレート等の複素環式(メタ)アクリレート類;
メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、及びエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類;
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、及びアクリロイルモルホリン等のN置換型(メタ)アクリルアミド類;
N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、及びN,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート類;並びに、
(メタ)アクリロニトリル等のニトリル類等があげられる。
【0028】
又、上記アクリル系単量体と併用できる単量体として、
スチレン、及びα−メチルスチレン等のスチレン類;
エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、及びイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;並びに、
酢酸ビニル、及びプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類等があげられる。
【0029】
又、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体を併用することもできる。カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、及びクロトン酸等から1種又は2種以上を選択することができる。
これらの単量体は、単独で、もしくは2種類以上組み合わせて用いることができる。
【0030】
その他のエチレン性不飽和単量体としては、芳香環を有するエチレン性不飽和単量体(a2)を用いることが好ましく、例えば、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、及びフェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート類、スチレン、及びα−メチルスチレン等のスチレン類が挙げられる。好ましくは芳香族(メタ)アクリレートであり、より好ましくはベンジル(メタ)アクリレートである。芳香環を有するエチレン性不飽和単量体(a2)の配合量は、エチレン性不飽和単量体の合計100重量%中75〜99.5重量%であり、好ましくは85〜99.5重量%であり、より好ましくは90〜99.5重量%である。上記範囲内であると、インキの分散・流動性が向上し、さらには光沢感のある印刷塗膜が得られる。
【0031】
樹脂(A)は、上記したような不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)とその他のエチレン性不飽和単量体の合計100重量部に対して、0.001〜20重量部の重合開始剤を用い、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合などの方法により合成することができ、好ましくは溶液重合による方法である。
【0032】
重合開始剤としては、アゾ系化合物及び有機過酸化物を用いることができる。アゾ系化合物の例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、及び2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等が挙げられる。有機過酸化物の例としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチル(2−エチルヘキサノイル)ペルオキシド、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、及びジアセチルパーオキシド等があげられる。これらの重合開始剤は、単独で、もしくは2種類以上組み合わせて用いることができる。
【0033】
また、連鎖移動剤を併用して用いることもできる。連鎖移動剤としては、1−メルカプト−1,1−メタンジオール、1−メルカプト−1,1−エタンジオール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール(チオグリセロール)、2−メルカプト−1,2−プロパンジオール、ラウリルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、α−メチルスチレンダイマー、リモネン等が挙げられる。連鎖移動剤を併用することで、残存開始剤量を低減することができ、樹脂(A)作成時にゲル化するリスクを低減することができる。
【0034】
連鎖移動剤の使用量は、不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)とその他のエチレン性不飽和単量体の合計100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、より好ましくは0.3〜10重量部、更に好ましくは3〜6重量部である。上記範囲内であると、分散性やタック等の物性のバランスが取れたインキが得られる。反応温度は、40〜150℃、好ましくは50〜110℃である。
【0035】
溶液重合の場合には、不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)と、その他のエチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を、有機溶剤(F)中で共重合して樹脂(A)の溶液を製造する。有機溶剤(F)としては、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、トルエン、キシレン、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール及びジエチレングリコールジエチルエーテル等が用いられるが特にこれらに限定されるものではない。これらの重合溶媒は、2種類以上混合して用いても良いが、ワニス(G)作製時に活性エネルギー線硬化性化合物(b1)と置換して除去するため、沸点の低い溶剤であることが好ましい。
【0036】
<活性エネルギー線硬化型平版印刷インキ用ワニス(G)>
インキを作製する際には、樹脂(A)及び活性エネルギー線硬化性化合物(b1)を含むワニスの形態で用いられることが好ましい。活性エネルギー線硬化性化合物(b1)としては、後述の活性エネルギー線硬化性化合物(B)で記載されるものと同じものを挙げることができる。活性エネルギー線硬化性化合物(b1)は、活性エネルギー線硬化性化合物(B)と同じものを用いても良いし、異なっていても良い。
【0037】
活性エネルギー線硬化型平版印刷インキ用ワニス(G)の製造方法は特に限定されないが、好ましい製造方法としては、不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)を0.5〜25重量%、その他のエチレン性不飽和単量体を75〜99.5重量%含むエチレン性不飽和単量体を有機溶剤(F)中で共重合して樹脂(A)を製造する工程Xと、前記樹脂(A)の溶液中に活性エネルギー線硬化性化合物(b1)を添加した後、有機溶剤(F)を除去する工程Yとを有する方法が挙げられる。
より詳細には、樹脂(A)の溶液中に活性エネルギー線硬化性化合物(B)と禁止剤を添加、混合した後、加温して有機溶剤(F)を除去する方法であり、溶剤を除去する際の温度は、好ましくは50〜130℃、より好ましくは70〜110℃である。必要に応じて系内を減圧してもよい。
【0038】
<樹脂(A)の分子量>
不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体(a1)を共重合することにより、分子内に分岐構造(架橋構造)を有するアクリル樹脂が得られ、この構造がインキの乳化適性に寄与しているものと考えられる。
【0039】
樹脂が分岐構造を有していることは重量平均相対分子量に対する重量平均絶対分子量(LS_Mw)の比によっても表すことができ、重量平均絶対分子量(LS_Mw)/重量平均相対分子量が2〜20であることが好ましく、より好ましくは2.5〜16である。樹脂(A)の、重量平均絶対分子量(LS_Mw)としては、10,000〜5,000,000であることが好ましく、30,000〜4,000,000であることがより好ましく、200,000〜4,000,000であることが特に好ましい。
上記範囲内であると、印刷インキにした際の乳化適性、転移性、硬化性等に優れるため好ましい。
【0040】
重量平均絶対分子量(LS_Mw)とは多角度光散乱検出器を用いて測定するものであり、示差屈折率検出器を用いて測定する一般的な重量平均分子量(重量平均相対分子量(RI_Mw))とは異なる。分岐構造を有さない樹脂に比較して、分岐構造を有する樹脂は重量平均相対分子量が重量平均絶対分子量よりも小さく検出されることになるため、重量平均絶対分子量/重量平均相対分子量の値は分子の分岐構造を示す指標となる。
【0041】
<活性エネルギー線硬化性化合物(B)>
本発明における活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、特に限定されるものではなく、紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射により硬化する化合物であればよく、分子内に不飽和二重結合を有する化合物が挙げられる。活性エネルギー線硬化性化合物として具体的には、下記のようなエチレン性不飽和単量体が例示できる。
【0042】
単官能のエチレン性不飽和単量体としては、先に例示したもののほか、例えば、アルキルフェノール(ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノールまたはドデシルフェノール等)、エチレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンモノメチロール(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、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、アクリオロキシエチルフタレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタレート、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルフタレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ダイマー、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-ビニルピロリドン、N-ビニルホルムアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン等が例示される。
【0043】
2官能以上のエチレン性不飽和単量体としては、特に限定されないが、単量体(a1)で例示したものと同じものを挙げることができる。
【0044】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、要求される硬化被膜物性に応じて適宜選択することが可能であり、必要に応じて、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の活性エネルギー線硬化性オリゴマーを併用することも可能である。
【0045】
<顔料(C)>
次に、顔料(C)としては、無機顔料および有機顔料を示すことができる。無機顔料としては黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミムレッド、酸化チタン、亜鉛華、弁柄、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、群青、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム粉等が、有機顔料としては、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系、β−オキシナフトエ酸系アリリド系、アセト酢酸アリリド系、ピラゾロン系等の溶性アゾ顔料、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系アリリド系、アセト酢酸アリリド系モノアゾ、アセト酢酸アリリド系ジスアゾ、ピラゾロン系等の不溶性アゾ顔料、銅フタロシアニンブルー、ハロゲン化(塩素または臭素化)銅フタロシアニンブルー、スルホン化銅フタロシアニンブルー、金属フリーフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、キナクリドン系、ジオキサジン系、スレン系(ピラントロン、アントアントロン、インダントロン、アントラピリミジン、フラバントロン、チオインジゴ系、アントラキノン系、ペリノン系、ペリレン系等)、イソインドリノン系、金属錯体系、キノフタロン系等の多環式顔料および複素環式顔料等の公知公用の各種顔料が使用可能である。
【0046】
<光重合開始剤(D)、増感剤>
本発明の活性エネルギー線硬化型平版オフセット印刷インキは、紫外線を使用する場合には光重合開始剤、増感剤を添加することが必要である。光重合開始剤としては、光により分子内で結合が開裂して活性種を生成するものと、分子間で水素引き抜き反応を起こして活性種を生成するものの2種類に大別できる。
【0047】
前者の例として、例えば、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、ジエトキシアセトフェノン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、オリゴ{2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパン}、4−(2−アクリロイル−オキシエトキシ)フェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン等のアセトフェノン系、ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトンとベンゾフェノンとの混合物、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等のアシルフォスフィンオキサイド系、ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等がある。
【0048】
後者の例としては、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、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、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系、ミヒラーケトン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等がある。これらの光重合開始剤を一種、または必要に応じて二種以上を併用して良い。
【0049】
本発明の活性エネルギー線硬化型平版オフセット印刷インキに紫外線を照射して硬化させる場合、光重合開始剤の添加だけでも硬化するが、硬化性をより向上させるために、光増感剤を併用することもできる。かかる光増感剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、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、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル等のアミン類がある。
【0050】
光重合開始剤の配合量は、該印刷インキ中、0.01〜20重量%、好ましくは0.05〜10重量%である。0.01重量%未満では硬化反応が十分に行なわれ難く、20重量部を越えると熱重合反応が起こり易くインキとしての安定性が損なわれ易くなり好ましくない。
【0051】
<その他の添加剤成分>
さらに、本発明の活性エネルギー線硬化型平版オフセット印刷インキは、必要に応じてその他の添加剤を使用することが可能である。例えば、耐摩擦性、ブロッキング防止性、スベリ性、スリキズ防止性を付与する添加剤としては、カルナバワックス、木ろう、ラノリン、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの天然ワックス、フィッシャートロプスワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリアミドワックス、およびシリコーン化合物などの合成ワックス等を例示することができる。
【0052】
例えば、インキの保存安定性を付与する添加剤としては、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p −メトキシフェノール、t −ブチルカテコール、t −ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p −ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−tert−ブチル−p −ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p −ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等の重合禁止剤が例示される。
【0053】
その他、要求性能に応じて、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗菌剤等の添加剤を添加することができる。
【0054】
<インキの製造方法>
本発明の活性エネルギー線硬化型平版オフセット印刷インキは、常温から100℃の間で、印刷インキ成分を、ニーダー、三本ロール、アトライター、サンドミル、ゲートミキサー等の練肉、混合、調整機を用いて製造される。
【0055】
<印刷物>
上記活性エネルギー線硬化型平版印刷インキを基材に印刷し、活性エネルギー線により硬化させて印刷物を得ることができる。
本発明の活性エネルギー線硬化型平版印刷インキは、通常湿し水を使用する平版印刷に適用されるが、湿し水を使用しない水無し印刷にも好適に用いられる。本発明の活性エネルギー線硬化型平版印刷インキは、フォーム用印刷物、各種書籍用印刷物、カルトン紙等の各種包装用印刷物、各種プラスチック印刷物、シール/ラベル用印刷物、美術印刷物、金属印刷物(美術印刷物、飲料缶印刷物、缶詰等の食品印刷物)などの印刷物に適用される。さらにオーバーコートワニスとして使用されることもある。
【0056】
基材としては、上質紙等の非塗工紙、微塗工紙、アート紙、コート紙、軽量コート紙、キャストコート紙等の塗工紙、白板紙、ボールコート等の板紙、合成紙、アルミ蒸着紙、およびポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等のプラスチックシートが挙げられる。
【0057】
活性エネルギー線を照射する雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガス置換雰囲気が好ましいが、大気中で照射しても硬化性に問題がなければ差し支えない。活性エネルギー線を照射する前に赤外線ヒーター等により活性エネルギー線硬化型組成物層を加温したり、活性エネルギー線を照射後赤外線ヒーター等により活性エネルギー線硬化性平版印刷インキ硬化層を加温することは硬化を速く終了させるために有効である。
【0058】
本発明の活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、X線、α線、β線、γ線のような電離放射線、マイクロ波、高周波等をいうが、ラジカル性活性種を発生させ得るならばいかなるエネルギー種でも良く、可視光線、赤外線、レーザー光線でもよい。紫外線を発生するものとしては例えば、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプ、ヘリウム・カドミニウムレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、アルゴンレーザーなどがある。
【実施例】
【0059】
次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。尚、本発明中の「部」は重量部を表し、「%」は、重量%を示す。
【0060】
(樹脂(A)の平均分子量)
本発明において、重量平均相対分子量(RI_Mw)は、装置としてRI検出器を装備したHLC−8220GPC(東ソー社製)を用い、カラムとしてTSKgel SUPER HZM−N(東ソー社製)を使用し、溶離液としてテトラヒドロフランを用いて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(RI_Mw)である。重量平均絶対分子量(LS_Mw)は、装置としてAlliance GPC(Waters社製)を用い、カラムとしてTSKgel GMH HR−H(東ソー社製)を使用し、検出器としてmini DAWN TREOS、ViscoSterII、Optilab T−rEX(全てWyatt Technology社製)、溶離液としてTHFを用いて測定した。
【0061】
〔実施例1〕
ガス導入管、温度計、コンデンサー、撹拌機を備えた反応容器に、ベンジルメタクリレート97部、トリプロピレングリコールジアクリレート3部、メチルエチルケトン25部、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール1部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を90℃に加熱して、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1部をメチルエチルケトン58部に溶解したものを13回に分けて30分ごとに加え、90℃のまま7時間反応し、重量平均相対分子量(RI_Mw)25万、重量平均絶対分子量(LS_Mw)183万の樹脂(R1)を得た。樹脂(A)溶液は、固形分が55重量%になるように調整した。
次いで、同様のフラスコに、樹脂(R1)溶液を45部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート75部、ハイドロキノン0.1部を混合し、反応容器内を100℃に加熱してメチルエチルケトンを留去し、ワニスの粘度が270〜330Pa・sになるようにジペンタエリスリトールヘキサアクリレートで調整し、無溶剤のワニス(V1)を得た。
ワニスの粘度は、HAAKE社製のRheo Stress 6000を用いて測定し、25℃でせん断速度を0〜120sec
-1まで変化させた時の100sec
-1のときの値を測定した。
さらに、リオノールブルーFG7330(トーヨーカラー社製藍顔料)20部、ワニス(V1)を60部、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート14.9部、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン2.5部、イルガキュア907(BASF社製)2.5部、ハイドロキノン0.1部を、40℃の三本ロールミルにて練肉し、インキのタックが9〜10になるようにジトリメチロールプロパンテトラアクリレートで調整し、平版印刷インキ(C1)を得た。
インキのタックは東洋精機社製デジタルインコメーターにてロール温度30℃、400rpm、1分後の値を測定した。
【0062】
〔実施例2〜36、比較例A〜C〕
実施例1と同様の操作にて、表1および表2に示す配合組成で、樹脂、ワニス、平版印刷インキを得た。
【0063】
実施例および比較例で得られた平版印刷インキについて、下記の方法で分散性、流動性、乳化適性(印刷適性)および、光沢値を評価した。評価結果を表1および表2に示す。
【0064】
<分散性評価>
グラインドメーター(日本シーダースサービス社製)を用いて、JIS K5701−1:2000練和度測定方法に準じて、スクレーパーを引き動かして発生した10mm以上連続した線が、1つの溝について3本以上現れた時の目盛り位置Aおよび10本以上現れた目盛り位置Bとして測定し、次の4段階で評価した。数値が低いほど良好であることを示す。
(評価基準)
◎:A値=5.0μm以下かつB値=5.0μm以下
○:A値=7.5μm以下かつB値=5.0μm以下
△:A値=7.5μm以下かつB値=7.5μm以下
×:A値=7.5μmより大かつB値=5.0μmより大
【0065】
<流動性評価>
スプレッドメーター法により、JIS K5701:2000流動性測定方法に準じて測定し、水平に置いた2枚の平行板の間に挟まれたインキが、荷重板の自重(115グラム)によって、同心円状に広がる特性を経時的に観察し、60秒後のインキの広がり直径[mm]を、次の3段階で評価した。数値が高いほど良好であることを示す。
(評価基準)
◎:34.0mm以上
○:32.0mm以上
△:30.0mm以上
×:30.0mm未満
【0066】
<乳化適性>
乳化適性については、以下のように行った。
粘弾性:インキに10%の水を強制的に乳化させた時の撹拌に要するトルクを測定し、乳化前後でのトルク減少率を、次の3段階で評価した。トルク減少率が大きいほど乳化時に粘弾性を維持できるため印刷適性が優れる。
(評価基準)
A:60%以上
B:50%以上〜60%未満
C:50%未満
流動性:インキに10%の水を強制的に乳化させた時の流動性をスプレッドメーター法により、JIS K5701:2000流動性測定方法に準じて測定し、乳化前後での流動性変化幅[mm]を次の3段階で評価した。流動性変化幅が小さいほど乳化時に流動性が維持できるため印刷適性が優れる。
(評価基準)
A:2.0mm未満
B:2.0mm以上〜4.0mm未満
C:4.0mm以上
印刷適性評価としては上記粘弾性および流動性評価を複合的に判断し、次の4段階で評価した。
(評価基準)
◎:粘弾性・流動性のいずれもA評価(極めて良好)
○:粘弾性・流動性のいずれか、若しくは、ともにB評価(良好)
△:粘弾性・流動性のいずれかがC評価(使用可)
×:粘弾性・流動性がともにC評価(不可)
【0067】
<光沢値>
プルーフバウ展色機にて、三菱製紙社製パールコートに同一濃度に展色し、光沢計グロスメーターモデルGM−26((株)村上色彩技術研究所製)にて60°光沢を測定した。数値が高い程、光沢が良いことを表す。
(評価基準)
◎:60以上
○:50以上〜60未満
△:40以上〜50未満
×:40未満
【0068】
<タック>
インコメーターにて、30℃、回転速度400rpm、測定時間1分の条件にてタック
値を測定した。数値が低い程、ミスチング性が優れる。
(評価基準)
◎:9.0未満
○:9.0以上〜10.0未満
△:10.0以上〜11.0未満
×:11.0以上
【0069】
【表1】
【0070】
【表2】
【0071】
表2中に記載の化合物の詳細を下記に示す。
・トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート;トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド(3モル)付加体のトリアクリレート
・ジグリセリンEO変性テトラアクリレート;ジグリセリンのエチレンオキサイド(4モル)付加体のテトラアクリレート
・ペンタエリスリトールEO変性テトラアクリレート;ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド(4モル)付加体のテトラアクリレート
【0072】
表1および表2の結果より、本発明の実施例によれば、不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体を0.5〜25重量%、および、エチレン性不飽和単量体を75〜99.5重量%を共重合して得られた樹脂を使用した活性エネルギー線硬化型平版印刷インキにおいて、比較的良好な分散性および流動性、乳化適性をもつことが分かった。さらに、実施例10〜13と実施例14〜19の比較より、その他のエチレン性不飽和単量体が、芳香環を有するエチレン性不飽和単量体を含む場合、良好な分散性および流動性、乳化適性、光沢値をもつことが分かった。
【0073】
また、実施例1〜8および20〜36の比較より、連鎖移動剤の量が多い場合、タック(ミスチング性)に優れることがわかる。実施例30〜36より、エチレン性不飽和単量体(a1)の不飽和二重結合数が多く、かつ疎水性(エチレンオキサイド構造を含まない)ほどタックや全ての性能のバランスに優れることがわかる。
【0074】
なお、比較例において下記のことわかる。
(I)表1(比較例A,B)
不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体を不使用な場合、乳化適性が劣ることが分かる。
(II)表1(比較例C)
不飽和二重結合を2つ以上有するエチレン性不飽和単量体、及び、芳香環を有するエチレン性不飽和単量体をそれぞれ不使用な場合、分散性、流動性、乳化適性、光沢値の何れも劣ることが分かった。