(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-26
(45)【発行日】2024-12-04
(54)【発明の名称】グラビア印刷方法
(51)【国際特許分類】
C09D 11/02 20140101AFI20241127BHJP
B41M 1/10 20060101ALI20241127BHJP
B41M 1/30 20060101ALI20241127BHJP
【FI】
C09D11/02
B41M1/10
B41M1/30 D
(21)【出願番号】P 2020161935
(22)【出願日】2020-09-28
【審査請求日】2023-06-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002620
【氏名又は名称】弁理士法人大谷特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】水島 龍馬
(72)【発明者】
【氏名】田中 聡
(72)【発明者】
【氏名】尾崎 佑樹
【審査官】川嶋 宏毅
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-116075(JP,A)
【文献】特開2019-111770(JP,A)
【文献】特開2020-117589(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09D 1/00-10/00,
11/00-13/00,
101/00-201/10
B41M 1/00-3/18,
7/00-9/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
顔料、定着樹脂、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含む水性白インキを用いるグラビア印刷方法であって、
顔料が二酸化チタンであり、
界面活性剤が、シリコーン系界面活性剤を含み、
シリコーン系界面活性剤が、下記一般式(1)で表されるシリコーン系界面活性剤を含み、
【化1】
〔式(1)中、R
1は水素原子又はアルキル基を示し、R
2は式(a)で表される基を示し、R
3は式(b)で表される基を示す。
kは1以上500以下の数であり、mは1以上500以下の数であり、nは0以上100以下の数である。〕
【化2】
〔式(a)中、R
4はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、R
5はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアシル基を示す。aは1以上20以下の数であり、bは0以上50以下の数であり、cは0以上50以下の数である。
式(b)中、R
6は水素原子又はアルキル基を示し、dは2以上20以下の数であり、eは1以上20以下の数である。〕
インキ中の界面活性剤の含有量が0.1質量%以上2.8質量%以下であり、
水溶性有機溶剤の沸点が100℃以上250℃以下であり、
水性インキ中の水溶性有機溶剤の含有量が1質量%以上12質量%以下であり、
水溶性有機溶剤が、アルキレングリコールエーテルであり、
下記式(1)で算出されるキャピラリー数(Ca)が0.7以上3.6以下となるように印刷速度を調整し、温度13℃以上33℃以下、湿度33%以上68%以下の環境下でグラビア印刷を行う、グラビア印刷方法。
キャピラリー数(Ca)=(μ×V)/σ (1)
(式中、μは25℃におけるインキの粘度(mPa・s)、Vは印刷速度(m/s)、σは25℃におけるインキの表面張力(mN/m)を示す。)
【請求項2】
顔料が、顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の形態である、請求項1に記載のグラビア印刷方法。
【請求項3】
定着樹脂がスチレン-アクリル系樹脂である、請求項1又は2に記載のグラビア印刷方法。
【請求項4】
水溶性有機溶剤が、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルから選ばれる1種以上である、請求項1~3のいずれかに記載のグラビア印刷方法。
【請求項5】
水溶性有機溶剤が、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテルである、請求項4に記載のグラビア印刷方法。
【請求項6】
界面活性剤が、更に、アセチレングリコール系界面活性剤を含む、請求項1~5のいずれかに記載のグラビア印刷方法。
【請求項7】
一般式(1)で表されるシリコーン系界面活性剤において、
式(1)中、R
1はメチル基を示し、kは1以上500以下の数であり、mは1以上500以下の数であり、nは0以上100以下の数であり、
式(a)中、R
4は水素原子を示し、R
5は水素原子を示し、aは1であり、bは1であり、cは0であり、
式(b)中、R
6は水素原子を示し、dは3以上10以下の数であり、eは1以上20以下の数である、請求項1~6のいずれかに記載のグラビア印刷方法。
【請求項8】
水性インキの25℃における表面張力が24mN/m以上33mN/m以下である、請求項1~7のいずれかに記載のグラビア印刷方法
【請求項9】
水性インキの25℃における粘度が12mPa・s以上60mPa・s以下である、請求項1~8のいずれかに記載のグラビア印刷方法。
【請求項10】
印刷速度が0.7m/s以上3.7m/s以下である、請求項1~9のいずれかに記載のグラビア印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、グラビア印刷方法に関する。
【背景技術】
【0002】
グラビア印刷は、インキを受容するセルを形成したグラビア版を用いて、インキを印刷基材に転写する印刷方法である。セルの深さやセルの間隔(線数)によって印刷の品質をコントロールすることができ、高精細な印刷が行えることから汎用されている。
従来、グラビア印刷においては油性インキが使用されているが、労働環境、地球環境、防災上の観点、更には食品関連に使用する場合の残留溶剤の問題等の懸念から、水性インキを用いるグラビア印刷方法が注目されている。
【0003】
一方、近年、従来の白地の紙に対する印刷から、白地ではない紙基材、ポリオレフィン樹脂やポリエステル樹脂等の樹脂フィルム基材に対する印刷への要望が増加している。
白地ではない基材に対する印刷の場合、白色を表現したり、視認性を高めるために白色インキが使用される。白色インキに用いる顔料としては、隠蔽性の高い酸化チタンが汎用されている。
しかしながら、グラビア印刷が抱える問題として、酸化チタン等を含有する水性インキでは、インキの印刷基材に対する定着性、濡れ広がり性が不十分なため、白インキの隠蔽性が不十分となる等の不具合もあった。
【0004】
そこで、所定の温度、湿度の下で樹脂フィルムに適用するインキ組成物として、種々の提案がなされている。
例えば、特許文献1には、樹脂フィルム等の被印字物に対して優れた定着性を示す、インキジェットプリンタ用の水性蛍光インキ組成物として、蛍光色素、樹脂、及び水30~95重量%と水溶性溶剤70~5重量%とからなる溶媒を含有し、これに定着付与剤を含ませて、温度20~25℃、湿度40~60%の環境下、樹脂フィルム上に膜厚が1~5μmの範囲内で塗布したときの定着時間が1~15秒となるようにした水性蛍光インキ組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
水性インキは、樹脂フィルムのような親油性の高い印刷媒体に印刷する場合、インキと印刷媒体との親和性が低いため、印刷品質に悪影響を及ぼすことがある。
さらに、水性インキで印刷した印刷物を長時間積み重ねると、重なった印刷物同士が貼りつき易く、印刷物の巻き取り作業や重ね合わせ作業において、印刷面のインキの剥離が発生(ブロッキング)するという問題がある。
特許文献1に記載のインキ組成物は、グラビア印刷における隠蔽性や、耐ブロッキング性が不十分であった。
本発明は、グラビア印刷におけるインキの隠蔽性に優れ、耐ブロッキング性に優れる印刷物を得ることができるグラビア印刷方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、顔料、水溶性有機溶剤、定着樹脂、界面活性剤、及び水を含有する水性インキを用いて、印刷条件を特定のキャピラリー数(Ca)となるように調整し、特定の温度、湿度の環境下でグラビア印刷を行うことにより、上記課題を解決しうることを見出した。
すなわち、本発明は、顔料、定着樹脂、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含む水性インキを用いるグラビア印刷方法であって、
インキ中の界面活性剤の含有量が0.1質量%以上2.8質量%以下であり、
下記式(1)で算出されるキャピラリー数(Ca)が0.7以上3.6以下となるように印刷速度を調整し、温度13℃以上33℃以下、湿度33%以上68%以下の環境下でグラビア印刷を行う、グラビア印刷方法を提供する。
キャピラリー数(Ca)=(μ×V)/σ (1)
(式中、μは25℃におけるインキの粘度(mPa・s)、Vは印刷速度(m/s)、σは25℃におけるインキの表面張力(mN/m)を示す。)
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、グラビア印刷におけるインキの隠蔽性に優れ、耐ブロッキング性に優れる印刷物を得ることができるグラビア印刷方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[グラビア印刷方法]
本発明のグラビア印刷方法は、顔料、定着樹脂、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含む水性インキ(以下、単に「本発明インキ」ともいう)を用いるグラビア印刷方法であって、インキ中の界面活性剤の含有量が0.1質量%以上2.8質量%以下であり、
下記式(1)で算出されるキャピラリー数(Ca)が0.7以上3.6以下となるように印刷速度を調整し、温度13℃以上33℃以下、湿度33%以上68%以下の環境下でグラビア印刷を行うグラビア印刷方法である。
キャピラリー数(Ca)=(μ×V)/σ (1)
(式中、μは25℃におけるインキの粘度(mPa・s)、Vは印刷速度(m/s)、σは25℃におけるインキの表面張力(mN/m)を示す。)
【0010】
本発明によれば、白インキ印刷における隠蔽性に優れ、耐ブロッキング性に優れる印刷物を得ることができるグラビア印刷方法を提供することができる。その理由は定かではないが、以下のように考えられる。
本発明者らは、グラビア印刷におけるインキの隠蔽性、耐ブロッキング性は、環境温度、湿度、更にはキャピラリー数により影響を受けることを見出した。
本発明のグラビア印刷方法においては、環境温度を13℃以上33℃以下と比較的低く設定し、湿度を33%以上68%以下と比較的高く設定することにより、水性インキの乾燥を抑制し、転移したインキの網点間で十分にレベリングすることができるようにしたため、グラビア印刷における隠蔽性が高まり、同時に耐ブロッキング性も向上すると考えられる。
また、転移したインキの網点間が均一にレベリングできるかどうかは、インキの乾燥性に影響を与える印刷速度やインキの濡れ広がりに影響を与える表面張力、更にインキの濡れ広がりに抵抗する粘度も影響すると考えられる。
ここで、キャピラリー数(Ca)が0.7以上3.6以下となるように印刷速度を調整することにより、転移したインキの網点間が十分にレベリングできるため、グラビア印刷における隠蔽性、耐ブロッキング性が高まると考えられる。
【0011】
<顔料>
本発明で用いられる顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。
無機顔料としては、カーボンブラック、金属酸化物等が挙げられる。
黒色インキにおいては、カーボンブラックが好ましく、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
金属酸化物としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等が挙げられ、白色インキにおいては、二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ等が好ましく、二酸化チタンがより好ましい。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
色相は特に限定されず、有彩色インキにおいては、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、ブルー、オレンジ、グリーン等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
前記顔料は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0012】
顔料の形態としては、(i)分散剤なしで分散状態を保つことができる顔料、すなわち自己分散型顔料の形態、(ii)顔料を低分子又は高分子の界面活性剤で分散させた顔料粒子の形態、(iii)顔料を含有するポリマー粒子の形態が挙げられる。これらの中では、印刷における隠蔽性を向上し、得られる印刷物の耐ブロッキング性を向上させる観点から、「顔料を含有するポリマー粒子」の形態が好ましく、「顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子」の形態がより好ましい。
本明細書において、「顔料を含有するポリマー粒子」(以下、「顔料含有ポリマー粒子」ともいう)とは、ポリマーが顔料を包含した形態の粒子、ポリマーと顔料からなる粒子の表面に顔料の一部が露出している形態の粒子、ポリマーが顔料の一部に吸着している形態の粒子を意味し、これらの混合物であってもよい。これらの中では、ポリマーが顔料を包含した形態の粒子がより好ましい。
【0013】
(顔料を含有するポリマー粒子)
顔料を含有するポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマー(以下、「ポリマーa」ともいう)は、少なくとも顔料分散能を有するものであれば特に制限はない。
本明細書においてポリマーの「水不溶性」とは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g未満であることを意味する。ポリマーがアニオン性ポリマーの場合、その溶解量は、ポリマーのアニオン性基を水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
【0014】
(ポリマーa)
ポリマーaは、水を主成分とする水系媒体に顔料を分散させる顔料分散能を有するポリマーである。ポリマーaは任意の構造をとることができるが、本発明インキの保存安定性を向上させる観点から、ビニル化合物、ビニリデン化合物、ビニレン化合物等のビニル単量体の付加重合により得られるビニル系ポリマーが好ましい。
ビニル系ポリマーとしては、(a-1)イオン性モノマー(以下「(a-1)成分」ともいう)に由来する構成単位を含有することが好ましく、(a-1)成分と、(a-2)疎水性モノマー(以下「(a-2)成分」ともいう)とを含むモノマー混合物A(以下、「モノマー混合物A」ともいう)を共重合させてなるビニル系ポリマーがより好ましい。該ビニル系ポリマーは、(a-1)成分由来の構成単位と(a-2)成分由来の構成単位を有する。
【0015】
〔(a-1)イオン性モノマー〕
(a-1)イオン性モノマーは、本発明インキ中の顔料の分散安定性を向上させる観点から、ポリマーaのモノマー成分として用いることが好ましい。(a-1)イオン性モノマーとしては、アニオン性モノマー及びカチオン性モノマーが挙げられ、アニオン性モノマーが好ましい。
アニオン性モノマーとしては、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、リン酸モノマー等が挙げられる。カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等が挙げられる。
これらの中でも、上記と同様の観点から、カルボン酸モノマーがより好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる1種以上が更に好ましい。
【0016】
〔(a-2)疎水性モノマー〕
(a-2)疎水性モノマーは、本発明インキ中の顔料の分散安定性を向上させる観点から、(a-1)成分に加えて、さらにモノマー成分として用いることが好ましい。
(a-2)成分の具体例としては、特開2018-83938号公報の段落〔0020〕~〔0022〕に記載のものが挙げられる。これらの中では、炭素数1以上22以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上が好ましい。
【0017】
〔(a-3)ノニオン性モノマー〕
(a-3)ノニオン性モノマー(以下「(a-3)成分」ともいう)は、本発明インキ中の顔料の分散安定性をより向上させる観点から用いることができる。
(a-3)成分は、水や水溶性有機溶剤との親和性が高いモノマーであり、例えば水酸基やポリアルキレングリコール鎖を含むモノマーである。
(a-3)成分の具体例としては、特開2018-83938号公報の段落〔0018〕に記載のものが挙げられる。これらの中では、メトキシポリエチレングリコール(n=1~30)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2~30)(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上が好ましい。
上記(a-1)~(a-3)成分は、それぞれ、各成分に含まれるモノマー成分を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0018】
(モノマー混合物A中の各成分又はポリマーa中の各構成単位の含有量)
ポリマーa製造時における、(a-1)~(a-3)成分のモノマー混合物A中の含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)又はポリマーa中における(a-1)~(a-3)成分由来の構成単位の含有量は、顔料の分散安定性を向上させる観点から、次のとおりである。
(a-1)成分の含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
(a-2)成分の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは75質量%以下である。
(a-3)成分を含有する場合、その含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
(a-2)成分に対する(a-1)成分の質量比[(a-1)/(a-2)]は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.25以上であり、そして、好ましくは1.2以下、より好ましくは1.0以下、更に好ましくは0.8以下である。
本発明においてポリマーa中における(a-1)~(a-3)成分由来の構成単位の含有量は、測定により求めることができるし、ポリマーaの製造時における(a-1)~(a-3)成分を含む原料モノマーの仕込み比率で代用することもできる。
【0019】
(ポリマーaの製造)
ポリマーaは、モノマー混合物Aを公知の重合法により共重合させることによって製造することができる。重合法としては溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒に制限はないが、水、脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等の極性溶媒が好ましく、水、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン等がより好ましい。
重合の際には、重合開始剤や重合連鎖移動剤を用いることができる。重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩や水溶性アゾ重合開始剤等が挙げられ、重合連鎖移動剤としてはメルカプタン類等が挙げられる。
重合温度は、使用する重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるが、好ましくは30℃以上、より好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは95℃以下、より好ましくは80℃以下である。
重合雰囲気は、好ましくは窒素ガスや不活性ガス雰囲気である。
ポリマーaは、後述するように中和剤で中和することが好ましい。
【0020】
ポリマーaの重量平均分子量は、ポリマーで分散させた顔料のインキ中の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは1万以上、より好ましくは1.5万以上であり、そして、好ましくは20万以下、より好ましくは10万以下、更に好ましくは5万以下である。
ポリマーaの酸価は、上記と同様の観点から、好ましくは50mgKOH/g以上、より好ましくは70mgKOH/g以上、更に好ましくは80mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは300mgKOH/g以下、より好ましくは280mgKOH/g以下、更に好ましくは260mgKOH/g以下である。
重量平均分子量及び酸価の測定は、実施例に記載の方法により行うことができる。
【0021】
ポリマーaは、(a-1)成分由来の構成単位と(a-2)成分由来の構成単位を有するものであれば、市販品を使用することもできる。ビニル系ポリマーの市販品例としては、BASF社製のジョンクリル67、同611、同678、同680、同690、同819等のスチレン-アクリル系樹脂等が挙げられる。
【0022】
〔顔料含有ポリマー粒子の製造〕
顔料含有ポリマー粒子は、効率的に製造する観点から、下記の工程I、更に必要に応じて工程IIを有する方法により、顔料含有ポリマー粒子を水系媒体に分散させた顔料分散体として、製造することが好ましい。
工程I:ポリマーaを溶媒に溶解してポリマーaの溶液を得た後、顔料、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を加えて混合し、顔料混合物からなる顔料分散体を得る工程
顔料を効率的にポリマー粒子に含有させるために、工程Iにおいては溶媒が有機溶剤を含むことが好ましい。溶媒が有機溶剤を含む場合は、工程Iに加えて、更に下記工程IIを有してもよい。
工程II:工程Iで得られた顔料混合物から有機溶剤を除去して、顔料分散体を得る工程
【0023】
(工程I)
工程Iにおいて、ポリマーaを溶解させる溶媒に制限はないが、顔料への濡れ性、ポリマーaの溶解性、及び顔料への吸着性の観点から、水、炭素数1以上3以下の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等から選ばれる1種以上が好ましい。ポリマーaを溶液重合法で合成した場合には、重合で用いた溶媒をそのまま用いてもよい。
ポリマーaがアニオン性ポリマーの場合、中和剤を用いて、pHが7以上11以下になるようにアニオン性基を中和することが好ましい。中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、各種アミン等の塩基が挙げられる。またポリマーaを予め中和しておいてもよい。
ポリマーaのアニオン性基の中和度は、本発明インキの保存安定性を向上させる観点から、ポリマーaのアニオン性基のモル当量数に対する中和剤のモル当量の比で、好ましくは30モル%以上、より好ましくは40モル%以上、更に好ましくは50モル%以上であり、そして、好ましくは300モル%以下、より好ましくは200モル%以下、更に好ましくは150モル%以下である。
【0024】
工程Iにおいて、得られた顔料混合物に機械力を付与して分散処理することが好ましい。機械力を付与する方法に特に制限はないが、例えば、特開2018-83938号公報の段落〔0032〕に記載の方法が挙げられる。機械力を付与する装置としては、顔料を効率よく小粒子径化する観点から、メディア式分散機が好ましい。
分散処理を行う場合、分散圧力等を制御することにより、顔料を所望の粒径になるように調整することができる。
【0025】
(工程II)
工程IIは、任意の工程である。得られた顔料分散体中の有機溶剤は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよい。
顔料分散体中の顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、保存安定性を向上させる観点、高精細な印刷を行う観点から、好ましくは100nm以上、より好ましくは150nm以上、更に好ましくは200nm以上であり、そして、好ましくは600nm以下、より好ましくは500nm以下、更に好ましくは450nm以下である。
なお、前記平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
【0026】
得られる顔料分散体の固形分濃度は、顔料分散体の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは23質量%以上であり、そして、好ましくは65質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは55質量%以下である。
固形分濃度は、実施例に記載の方法により測定される。
【0027】
<定着樹脂>
本発明インキは、グラビア印刷におけるインキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、定着樹脂を含有する。
定着樹脂は、樹脂のみで構成されていることがより好ましい。すなわち、定着樹脂は、顔料を含有しない樹脂粒子(以下、「樹脂粒子B」ともいう)であることが好ましい。
樹脂粒子Bを構成するポリマー(以下、「ポリマーb」ともいう)としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン-アクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。これらの中では、インキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、アクリル系樹脂、スチレン-アクリル系樹脂が好ましく、スチレン-アクリル系樹脂がより好ましい。
樹脂粒子Bは、それが水中に分散した水分散体として用いることが好ましい。定着樹脂は、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
【0028】
(ポリマーb)
前記アクリル系樹脂としては、(b-1)イオン性モノマーと(b-2)疎水性モノマーとを含むモノマー混合物Bを共重合させてなる水不溶性ビニル系ポリマーが好ましい。
ここで、「水不溶性」とは、前記ポリマーaにおける前記定義と同じである。
該水不溶性ビニルポリマーは、(b-1)成分由来の構成単位と(b-2)成分由来の構成単位を有する。
【0029】
(b-1)成分は、前記(a-1)成分と同様のものが挙げられる。それらの中でも、定着性を向上させる観点から、アニオン性モノマーが好ましく、カルボン酸モノマーがより好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる1種以上が更に好ましい。
(b-2)成分は、前記(a-2)成分と同様のものが挙げられる。それらの中でも、炭素数1以上22以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上が好ましい。
上記(b-1)及び(b-2)成分は、それぞれ、各成分に含まれるモノマー成分を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0030】
(ポリマーb中における各構成単位の含有量)
ポリマーb中における(b-1)及び(b-2)成分に由来する構成単位の含有量は、印刷基材への定着性を向上させる観点から、次のとおりである。
(b-1)成分の含有量は、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上であり、そして、好ましくは40質量%未満、より好ましくは30質量%未満、更に好ましくは20質量%未満である。
(b-2)成分の含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上であり、そして、好ましくは99.5質量%未満、より好ましくは99質量%未満、更に好ましくは98.5質量%未満である。
【0031】
ポリマーbは、(b-1)イオン性モノマー、(b-2)疎水性モノマー等を含むモノマー混合物を公知の溶液重合法等により共重合させることにより製造できる。
ポリマーbの重量平均分子量は、定着性を向上させる観点から、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、更に好ましくは15万以上であり、そして、好ましくは80万以下、より好ましくは60万以下、更に好ましくは40万以下である。
ポリマーbの酸価は、定着性を向上させる観点から、好ましくは10mgKOH/g以上、より好ましくは20mgKOH/g以上、更に好ましくは30mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは80mgKOH/g以下、より好ましくは70mgKOH/g以下、更に好ましくは60mgKOH/g以下である。
ポリマーbの重量平均分子量と酸価は、実施例に記載の方法により測定される。
【0032】
樹脂粒子Bの水分散中又はインキ中における平均粒径は、インキの保存安定性を向上させる観点から、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、更に好ましくは30nm以上であり、そして、好ましくは300nm以下、より好ましくは200nm以下、更に好ましくは150nm以下である。
なお、樹脂粒子Bの平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
【0033】
また、ポリマーaとポリマーbは、同一でも異なっていてもよい。すなわち、ポリマーa及びbは、異なる組成であってもよく、また、組成も含めて同一のポリマーであって、顔料の有無だけが異なるものであってもよい。
【0034】
商業的に入手しうる定着樹脂の分散体の市販品例としては、DSM Neo Resins社製のNeocryl A1127(アニオン性自己架橋水系アクリル系樹脂)、BASF社製のジョンクリル390等(アクリル系樹脂)、ジョンクリル7100、7600、734、780、537J、538J、PDX-7164、PDX-7775等(スチレン-アクリル系樹脂)、日本エイアンドエル株式会社製のSR-100、SR-102等(スチレン-ブタジエン樹脂)、日信化学工業株式会社製のビニブラン700、701等(塩化ビニル-アクリル系樹脂)等が挙げられる。
【0035】
<水溶性有機溶剤>
本発明インキで用いられる水溶性有機溶剤は、25℃で液体であっても固体であってもよいが、該有機溶剤を25℃の水100mlに溶解させたときに、その溶解量は10ml以上である。
水溶性有機溶剤は、インキの濡れ拡がり性を向上させ、インキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、その沸点は、好ましくは100℃以上であり、より好ましくは130℃以上、更に好ましくは150℃以上、より更に好ましくは170℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下であり、より好ましくは245℃以下、更に好ましく240℃以下、より更に好ましく235℃以下である。
水溶性有機溶剤を2種以上併用する場合は、その沸点は、各水溶性有機溶剤の含有量(質量%)で重み付けした加重平均値で100℃以上250℃以下である。
水溶性有機溶剤としては、アルキレングリコールエーテル等のグリコールエーテル、プロピレングリコール等の多価アルコール、アミド化合物等が挙げられる。これらの中では、アルキレングリコールエーテルが好ましい。
【0036】
アルキレングリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等から選ばれる1種以上が挙げられる。
これらの中では、インキの濡れ拡がり性を向上し、得られる印刷物の耐擦過性を向上させる観点から、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルから選ばれる1種以上が好ましく、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテルがより好ましい。
なお、水溶性有機溶剤は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、沸点が100℃未満又は260℃を超える水溶性有機溶剤を含有してもよい。
【0037】
<界面活性剤>
本発明インキは、印刷基材上でのインキの濡れ拡がり性を向上させ、インキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、界面活性剤を含有するが、シリコーン系界面活性剤及びアセチレングリコール系界面活性剤から選ばれる1種以上を含有することが好ましい。
【0038】
(シリコーン系界面活性剤)
シリコーン系界面活性剤は、ポリシロキサン構造を有する界面活性剤を意味し、側鎖、末端等に、親水性基等の官能基、親水性ポリマー鎖等を有していてもよい。
シリコーン系界面活性剤は、下記一般式(1)で表されるシリコーン系界面活性剤を含むことが好ましい。
【0039】
【0040】
式(1)中、R1は水素原子又はアルキル基を示し、好ましくはメチル基又はエチル基であり、更に好ましくはメチル基である。
R2は式(a)で表される基を示し、R3は式(b)で表される基を示す。
kは1以上500以下の数であり、好ましくは5以上200以下の数であり、更に好ましくは10以上100以下の数である。mは1以上500以下の数であり、好ましくは5以上200以下の数であり、更に好ましくは10以上100以下の数である。nは0以上100以下の数であり、好ましくは5以上200以下の数であり、更に好ましくは10以上100以下の数である。
【0041】
【0042】
式(a)中、R4はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、好ましくは水素原子である。R5はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアシル基を示し、好ましくは水素原子である。
平均付加モル数aは1以上20以下の数であり、好ましくは1以上3以下、より好ましくは1である。平均付加モル数bは0以上50以下の数であり、好ましくは1以上3以下、より好ましくは1である。平均付加モル数cは0以上50以下の数であり、好ましくは0以上3以下、より好ましくは0である。
【0043】
式(b)中、R6は水素原子又はアルキル基を示し、好ましくは水素原子である。
平均付加モル数dは2以上20以下の数であり、好ましくは2以上16以下の数であり、より好ましくは3以上10以下の数である。平均付加モル数eは1以上20以下の数であり、好ましくは2以上16以下の数であり、より好ましくは3以上10以下の数である。
前記一般式(1)で表されるシリコーン系界面活性剤は、インキの濡れ拡がり性を向上させ、インキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、一般式(1)におけるnが0以上であること、すなわち式(b)で表される基を有することが好ましい。
【0044】
前記一般式(1)で表されるシリコーン系界面活性剤は、市販品を使用することができる。前記市販品例としては、エボニック社製のTEGO twin 4000、TEGO twin 4100(ジェミニ型界面活性剤)等が挙げられる。
【0045】
本発明インキは、印刷基材上でのインキの濡れ拡がり性を向上させ、インキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、上記一般式(1)で表される以外のシリコーン系界面活性剤を含むことも好ましい。
商業的に入手しうる他のシリコーン系界面活性剤の具体例としては、信越化学工業株式会社のシリコーン KF-6011、KF-6012、KF-6013、KF-6015、KF-6016、KF-6017、KF-6028、KF-6038、KF-6043、エボニック社製のTEGO WET 240、TEGO WET 270等が挙げられる。
【0046】
(アセチレングリコール系界面活性剤)
アセチレングリコール系界面活性剤としては、炭素数8以上22以下のアセチレングリコール及び該アセチレングリコールのエチレン付加物が好ましく、炭素数8以上22以下のアセチレングリコールがより好ましい。前記アセチレングリコールの炭素数は、好ましくは10以上、より好ましく12以上であり、そして、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下である。より具体的には、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、及び2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオールから選ばれる1種以上のアセチレングリコール、及び該アセチレングリコールのエチレンオキシド付加物が挙げられる。これらの中でも、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオールが好ましい。
【0047】
アセチレングリコール系界面活性剤のHLBは、好ましくは0以上、より好ましくは1以上、更に好ましくは2以上であり、そして、好ましくは5以下、より好ましくは4.5以下、更に好ましくは4以下である。
ここで、HLB(親水性親油性バランス)値は、界面活性剤の水及び油への親和性を示す値であり、グリフィン法により求めることができる。
アセチレングリコール系界面活性剤の市販品例としては、Air Products & Chemicals社のサーフィノール104(2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール)、同104E(サーフィノール104のエチレングリコール50%希釈品)、同104PG-50(サーフィノール104のプロピレングリコール50%希釈品)、サーフィノール420(サーフィノール104のEO平均付加モル数:1.3)、川研ファインケミカル株式会社製のアセチレノールE13T(EO平均付加モル数:1.3)等が挙げられる。
上記の界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明インキは、上記以外の他の界面活性剤、例えばアルコール系界面活性剤等のノニオン性界面活性剤を含んでもよい。
【0048】
(本発明インキ中の各成分の含有量)
本発明インキ中の顔料、定着樹脂、水溶性有機溶剤、界面活性剤、シリカ粒子、及び水の含有量は、グラビア印刷におけるインキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、以下のとおりである。
なお、以下の各成分の含有量は、印刷時におけるインキ中の各成分の含有量をいう。本発明インキは、各成分を印刷時の含有量に調整してそのまま用いてもよく、予め調製したベースインキを水等で希釈し、印刷時の含有量に調整して用いてもよい。
【0049】
本発明インキ中の顔料の含有量は、好ましくは2質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは18質量%以下である。
本発明インキ中の顔料含有ポリマー粒子の含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは6質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
【0050】
本発明インキ中の定着樹脂の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは12質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
本発明インキ中の顔料に対するポリマー(ポリマーaとポリマーbの総量)の質量比〔ポリマー/顔料〕は、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.4以上であり、そして、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1.5以下である。
【0051】
本発明インキ中の水溶性有機溶剤の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、そして、好ましくは12質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下である。
【0052】
本発明インキ中の界面活性剤の含有量は、0.1質量%以上であり、好ましくは0.2質量%以上、より好ましくは0.4質量%以上、更に好ましくは0.6質量%以上であり、そして、2.8質量%以下であり、好ましくは2.6質量%以下、より好ましくは2.5質量%以下、更に好ましくは2.4質量%以下である。
本発明インキ中のシリコーン系界面活性剤の含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.15質量%以上であり、そして、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。
本発明インキ中のアセチレングリコール系界面活性剤の含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.2質量%以上であり、そして、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下である。
【0053】
本発明インキ中の水の含有量は、好ましくは55質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは65質量%以上であり、そして、好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは75質量%以下である。
本発明インキは、その用途に応じて、任意成分として、防腐剤、pH調整剤、粘度調整剤、消泡剤、防錆剤等の各種添加剤を含有することができる。その場合、水の含有量の一部を各種添加剤等の成分に置き換えて含有することができる。
防腐剤としては、例えば、1,2-ベンゾイソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン等のイソチアゾリン系防腐剤の他、トリアジン系防腐剤、ピリジン・キノリン系防腐剤、ジチオカルバメート系防腐剤等が挙げられる。
【0054】
<グラビア印刷条件>
グラビア印刷は、表面に凹状のセルが形成されたグラビアシリンダ(グラビア版)を回転させながらグラビアシリンダ表面にインキを供給し、所定の位置に固定されたドクターでインキをかき落としセル内のみにインキを残し、連続的に供給される印刷基材を表面がゴムで形成された圧胴にてグラビアシリンダに圧着させ、グラビアシリンダのセル内のインキのみを印刷基材に転写させることにより、文字や画像を印刷する方法である。
本発明のグラビア印刷方法は、前記の本発明インキを用いて、下記式(1)で算出されるキャピラリー数(Ca)が0.7以上3.6以下となるように印刷速度を調整し、温度13℃以上33℃以下、湿度33%以上68%以下の環境下でグラビア印刷を行う。
キャピラリー数(Ca)=(μ×V)/σ (1)
(式中、μは25℃におけるインキの粘度(mPa・s)、Vは印刷速度(m/s)、σは25℃におけるインキの表面張力(mN/m)を示す。)
【0055】
キャピラリー数(Ca)は、流体力学における無次元数であり、粘性力と異なる流体間の境界に作用する表面張力の比を示し、上記式(1)により算出される。
前記キャピラリー数(Ca)を0.7以上3.6以下に制御することにより、インキの膜厚ムラを抑制することができ、グラビア印刷におけるインキの隠蔽性に優れ、耐ブロッキング性に優れる印刷物を得ることが可能となる。
本発明においては、キャピラリー数(Ca)は、インキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、好ましくは0.8以上、より好ましくは0.9以上であり、そして、好ましくは3.5以下、より好ましくは3.4以下、更に好ましくは3.3以下、より更に好ましくは3.2以下である。
本発明インキの25℃における粘度μは、上記と同様の観点から、好ましくは12mPa・s以上、より好ましくは13mPa・s以上、更に好ましくは14mPa・s以上、より更に好ましくは15mPa・s以上であり、そして、好ましくは60mPa・s以下、より好ましくは50mPa・s以下、更に好ましくは40mPa・s以下、より更に好ましくは30mPa・s以下である。
本発明インキの25℃における表面張力σは、上記と同様の観点から、好ましくは24mN/m以上、より好ましくは25mN/m以上であり、そして、好ましくは33mN/m以下、より好ましくは31mN/m以下、更に好ましくは29mN/m以下である。
【0056】
印刷速度Vは、上記と同様の観点から、好ましくは0.7m/s以上、より好ましくは0.8m/s以上、更に好ましくは0.9m/s以上であり、そして、好ましくは3.7m/s以下、より好ましくは3.4m/s以下、更に好ましくは3m/s以下、より更に好ましくは2.5m/s以下である。
式(1)で算出されるキャピラリー数(Ca)は、印刷速度Vが一定の場合には、本発明インキの粘度と表面張力で制御することができる。
インキの粘度と表面張力を制御する方法として、水溶性有機溶剤の添加量、重合体粒子(B)のカルボキシ基などの導入による制御が可能である。
【0057】
印刷環境の温度は、インキの隠蔽性、耐ブロッキング性を向上させる観点から、13℃以上であり、好ましくは14℃以上、より好ましくは16℃以上、更に好ましくは18℃以上であり、そして、33℃以下であり、好ましくは31℃以下、より好ましくは29℃以下、更に好ましくは27℃以下である。
印刷環境の湿度は、上記と同様の観点から、33%以上であり、好ましくは35%以上、より好ましくは38%以上、更に好ましくは40%以上であり、そして、68%以下であり、好ましくは66%以下、より好ましくは62%以下、更に好ましくは58%以下である。
【0058】
グラビア印刷で用いる印刷基材としては、コート紙、アート紙、合成紙、加工紙等の紙;ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム等の樹脂フィルム等が挙げられる。
印刷基材としては、非吸水性の基材に対するインキの濡れ拡がり性の観点から、樹脂フィルムが好ましく、印刷物を製造した後の打ち抜き加工等の後加工適性の観点から、ポリエステルフィルム及びポリプロピレンフィルムが好ましい。これらの樹脂フィルムは、二軸延伸フィルム、一軸延伸フィルム、無延伸フィルムであってもよい。
また、グラビア印刷適性を向上させる観点から、コロナ処理、プラズマ処理等の放電加工による表面処理を行った樹脂フィルムを用いることが好ましい。
【実施例】
【0059】
以下の製造例、調製例、実施例、比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り、「質量部」及び「質量%」である。各物性の測定は、以下の方法により行った。
【0060】
(1)ポリマーの重量平均分子量の測定
N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8320GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSKgel SuperAWM-H、TSKgel SuperAW3000、TSKgel guardcolum Super AW-H)、流速:0.5mL/min〕により、標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンキット〔PStQuick B(F-550、F-80、F-10、F-1、A-1000)、PStQuick C(F-288、F-40、F-4、A-5000、A-500)、東ソー株式会社製〕を用いて測定した。
測定サンプルは、ガラスバイアル中に樹脂0.1gを前記溶離液10mLと混合し、25℃で10時間、マグネチックスターラーで撹拌し、シリンジフィルター(DISMIC-13HP PTFE 0.2μm、アドバンテック株式会社製)で濾過したものを用いた。
【0061】
(2)ポリマーの酸価の測定
電位差自動滴定装置(京都電子工業株式会社製、電動ビューレット、型番:APB-610)にポリマーをトルエンとアセトン(2:1)を混合した滴定溶剤に溶かし、電位差滴定法により0.1N水酸化カリウム/エタノール溶液で滴定し、滴定曲線上の変曲点を終点とした。 水酸化カリウム溶液の終点までの滴定量から酸価を算出した。
【0062】
(3)ポリマー粒子の平均粒径の測定
株式会社堀場製作所製、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置「LA-950V2」を用いて、測定用セルに蒸留水を加え、吸光度が適正範囲になる濃度で体積中位粒径(D50)を測定した。
【0063】
(4)顔料分散体の固形分濃度の測定
赤外線水分計「FD-230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、測定試料5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分/変動幅0.05%)の条件で固形分濃度を測定した。
【0064】
(5)環境温度及び湿度の測定
グラビア印刷機(株式会社オリエント総業製)の印刷ユニット部に設置(地面からの高さ1.6m)したデジタル温湿度計(株式会社タニタ製、型番:TT-547)にて、印刷時の環境温度及び環境湿度を測定した。
【0065】
(6)インキの粘度の測定
E型粘度計(東機産業株式会社製、型番:TVE-25L、標準コーンロータ1°34’×R24使用、回転数5rpm)を用いて25℃でインキの粘度μ(mPa・s)を測定した。
【0066】
(7)インキの表面張力の測定
インキ5gの入ったプラスチックシャーレ(CORNING社製、Cell Culture Dish、型番:430165、直径35mm×高さ10mm)に白金プレートを浸漬し、表面張力計(協和界面科学株式会社製、型番:CBVP-Z)を用いて、25℃でインキの表面張力σ(mN/m)を測定した。
【0067】
(8)キャピラリー数の算出
以下の式により、無次元数であるキャピラリー数Caを求めた。
Ca=(μ×V)/σ
なお、μは25℃におけるインキの粘度(mPa・s)、Vは印刷速度(m/s)、σは25℃におけるインキの表面張力(mN/m)を示す。
【0068】
製造例1(顔料分散体の製造)
5Lフラスコにイオン交換水1783部を計量し、スチレン-アクリル酸共重合ポリマー(BASF社製、商品名:ジョンクリル690、重量平均分子量:16500、酸価:240mgKOH/g)446部、5N水酸化ナトリウム溶液271部(ポリマー中和度:60モル%)を投入した。アンカー翼を用いて内温90℃、150rpmで2時間撹拌後、ステンレス金網(200メッシュ)で濾過し、ポリマー水溶液(固形分濃度20%)を得た。
20Lのステンレス容器に、上記で得られたポリマー水溶液1365部を計量し、アンカー翼で攪拌しながら二酸化チタン(石原産業株式会社製、商品名:CR-90、塩素法酸化チタン(ルチル型)、平均一次粒子径250nm、Al・Si処理)を2727部、イオン交換水を1908部加えた処理液を作製した。この処理液を、直径1.5mmのジルコニアビーズ(株式会社ニッカトー製、商品名:XTZボール)1700部(ビーズ充填率:80体積%)を充填した横型ビーズミル(株式会社シンマルエンターブライゼス製、卓上ダイノーミル、型番:KDL-PILOT型)に流量9L/時で供給し、1時間分散を行った。
得られた分散処理液から200メッシュ金網にてジルコニアビースを除去し、固形分濃度50%の顔料含有ポリマー粒子を含む顔料分散体(顔料含有量:45.5%、平均粒径:420nm)を得た。
【0069】
調製例1(水性インキ1の調製)
表1に記載のインキ組成となるように、20Lのステンレス容器に製造例1で得られた顔料含有ポリマー粒子を含む顔料分散体5500部(顔料含有量:25%、顔料含有ポリマー粒子の含有量:27.5%)及びポリマーエマルション1777.8部(BASF社製、商品名:ジョンクリルPDX7775、スチレン・アクリルポリマーエマルション、重量平均分子量:20万、酸価:55mgKOH/g、平均粒径80nm、固形分濃度:45%、インキ中のポリマー粒子:8.0%に相当)を加え、アンカー翼を用いて回転数150rpmで混合した。
更にジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、略号:iBDG、沸点220℃)500部、シリコーン系界面活性剤(エボニック社製、有機変性シロキサンコポリマー、商品名:TEGO Twin 4100、有効分100%)50部、アセチレングリコール系界面活性剤(2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、日信化学工業株式会社製、商品名:サーフィノール104PG50、HLB:3.0、有効分50%のプロピレングリコール溶液)200部、防腐剤(ロンザジャパン株式会社製、商品名:プロキセルLV(S)、1,2-ベンゾイソチアゾリン-3-オン、有効分20%)100部、増粘剤(株式会社ADEKA製、商品名:アデカノールUH-420、高分子型特殊ノニオン系界面活性剤、有効分30%)83.0部、及びイオン交換水1789.2部を加え(合計10000部)、室温下で30分撹拌した後、ステンレス金網(200メッシュ)で濾過し、水性インキ1(顔料含有量:13.75%)を得た。
結果を表1に示す。なお、表1中の数値は有効分量である。
【0070】
調製例2~7、比較調製例1~2(水性インキ2~7、11~12の調製)
調製例1において、表1に記載のインキ組成となるように、調製例1と同様にして水性インキ2~7、11~12を得た。
【0071】
【0072】
実施例1(グラビア印刷)
調製例1で得られた水性インキ1を用いて、温度25℃、湿度50%に調整した屋内において、グラビアロール(ナベプロセス株式会社製、レーザー製版、ハニカム形状、線数250線/インチ、セル深度13μm、セル容積6.5ml/m2、網点100%パターンの白ベタ)を設置したグラビア印刷機(印刷速度:1.67m/s、乾燥温度:80℃)で、OPPフィルム(フタムラ化学株式会社製、品番:FOR-AQ #25、ラミネート用途)のコロナ放電処理面にグラビア印刷を行い、印刷物を得た。
実施例2~11、比較例1~10
実施例1において、表2に記載の条件に変えた以外は、実施例1と同様にしてグラビア印刷を行い、印刷物を得た。
【0073】
上記で得られた印刷物の隠蔽性(白色度)及び耐ブロッキング性を、以下の方法で評価した。結果を表2に示す。
【0074】
<隠蔽性(白色度)の評価>
下地に隠蔽率測定紙(太佑機材株式会社製)の黒印刷部を置いた印刷物で網点100%の白ベタ部の白色度を、濃度測定モード(DIN、Abs)に設定した分光光度計(グレタグマクベス社製、商品名:Spectro Eye、黒濃度モード)を用いて測定した。
白色度が0.40以下であれば、隠蔽性は実用上問題ない。一方、白色度が0.40を超えると隠蔽性が低く実用にならない。
【0075】
<耐ブロッキング性の評価>
網点100%の印刷面とOPPフィルムを重ね合わせ、上から1.5kg/cm2の荷重をかけ、温度45℃、湿度50%に調整した高温恒湿器(エタックエンジニアリング株式会社、HIFLEX KEYLESS TH412E)で1時間、3時間、6時間放置した。その後、重ねあわせたOPPフィルムをはがし、インキが剥がれていないか確認し、下記の評価基準で耐ブロッキング性を評価した。
(評価基準)
A:6時間放置では剥がれがない。
B:6時間放置でインキの剥がれがあるが、3時間放置では剥がれがない。
C:3時間放置でインキの剥がれがあるが、1時間放置では剥がれがない。
D:1時間放置でインキの剥がれがある。
評価結果がB以上であれば、ブロッキング性は実用上問題ない。
【0076】
【0077】
表2から、実施例1~11で得られた印刷物は、比較例1~10で得られた印刷物と比べて、白インク印刷における隠蔽性(白色度)に優れると共に、耐ブロッキング性に優れるため、印刷物の巻き取り作業や重ね合わせ作業等の良好な加工適性を有することが分かる。