JP2002069355A

JP2002069355A - 凹版印刷用インキ組成物およびそれを用いた印刷物

Info

Publication number: JP2002069355A
Application number: JP2000257133A
Authority: JP
Inventors: Teruo Matsuba; 輝夫松葉
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の光沢顔料を含有するインキ組成物を用
いた印刷面は、ある程度の光輝性を呈するものの、まだ
十分ではない。この発明は、奥行き感があり、強い光輝
性を呈する凹版印刷用インキ組成物およびその印刷物を
提供する。【解決手段】フレーク状ガラスを金属またはガラスよ
り屈折率の高い金属酸化物で被覆した平均厚さ０．３〜
１．５μｍ、平均粒径１０〜６０μｍの光沢顔料を含有
する凹版印刷用インキ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アート紙やコート紙
などの印刷用紙、ラミネート紙または樹脂フィルムなど
に印刷することにより、光輝性が高く、高級感があり、
かつ、美粧性に優れる印刷物が得られる凹版印刷用イン
キ組成物に関する。

【０００２】

【従来技術】凹版印刷用インキ組成物は、ビヒクル樹
脂、顔料、溶剤および添加剤などから構成される。たと
えば、ビヒクル樹脂中に顔料が１０〜３０重量％となる
ように加え混合し、さらに溶剤を添加して印刷に適した
粘度に希釈調整して製造される。この顔料としてフレー
ク状アルミニウム粉や二酸化チタン被覆マイカ粉などの
光沢性の材料を使用すると、そのインキ組成物を用いた
印刷面はキラキラと輝く外観を呈する。たとえば、特開
平６−２５５２３４号公報には、有色化した光彩色パー
ル顔料を含有する凹版印刷用インキ組成物が記載されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような光沢性材料
を用いて形成される印刷面の輝きは、ある程度の光輝性
は呈するものの、まだ十分であると言える状態ではな
い。この発明は、従来のものよりも奥行きのある強い光
輝性を呈する凹版印刷用インキ組成物およびそれを用い
た印刷物を提供することにある。

【０００４】

【問題を解決するための手段】この発明の凹版印刷用イ
ンキ組成物は、フレーク状ガラスの表面を金属またはガ
ラスより屈折率の高い金属酸化物層で被覆したフレーク
状光沢顔料を含有するものである。この光沢顔料は、表
面が極めて平滑なフレーク状ガラスを基材とするもので
あり、その一粒一粒が微細な鏡のように機能するため、
その光輝性は従来のものよりも著しく優れている。した
がって、この凹版印刷用インキ組成物は、従来にない鮮
明で光輝性豊かな印刷仕上がりを呈する。

【０００５】また、この印刷仕上がり面に透明な材質を
用いてコート層を設けてもよく、この場合は光沢顔料の
発する反射光がキラキラと強く輝き、美麗な印刷外観を
形成する。さらには、着色材として染料または他の顔料
を配合してもよく、カラー化された凹版印刷用インキ組
成物としてもよい。

【０００６】被覆に使用される金属としては、金、銀、
白金、パラジウム、チタン、コバルト、ニッケルまたは
それらの合金などが挙げられる。これらの中でも、コス
トと品質面で優れた銀、ニッケルまたはその合金が好ま
しい。フレーク状ガラスに金属を被覆する場合、その被
覆膜の厚さは０．０４〜０．２μｍが好ましい。この厚
さが０．０４μｍ未満の場合は、金属本来の光沢が著し
く減少し、光沢顔料としての機能が消失する。一方、
０．２μｍを越えると、金属の使用量の割りには、光輝
性が向上しなくなり、コスト的に問題となる。

【０００７】また、被覆に使用される金属酸化物として
は、屈折率の高いものが好ましく、たとえばアナターゼ
型二酸化チタン、ルチル型二酸化チタンまたは酸化鉄な
どが挙げられる。これらの中でも、とくに化学的耐久性
やコスト面からアナターゼ型二酸化チタンおよびルチル
型二酸化チタンが好ましい。とりわけ、ルチル型二酸化
チタンが好ましい。金属酸化物の被覆膜は、金属酸化物
の種類や要求される光輝性の程度、あるいは干渉色など
によって適宜調整されるが、その厚さは０．０１〜１μ
ｍ、とくに０．０３〜０．８μｍが好ましい。この被覆
膜が、過度に薄いと十分な光沢が得られず、一方過度に
厚いと経済性が損なわれる。

【０００８】この金属酸化物の屈折率は、基材であるガ
ラスの屈折率よりも高い必要がある。金属酸化物の屈折
率が高いことによって、光沢顔料の粒子面からの全反射
が生じ易くなり、より高い光輝性が得られる。ガラスの
屈折率は通常１．５〜１．６程度であるから、屈折率が
約２．５のアナターゼ型二酸化チタンや約２．７のルチ
ル型二酸化チタンなどが好ましく、これらであれば前記
の全反射による強い光輝性が得られる。また、二酸化チ
タンの被覆膜は、干渉フィルターとして機能するので、
その厚さが変わることによって、様々な色の光輝性が得
られる。すなわち、金属酸化物の被覆膜の厚さを調整す
ることにより、印刷外観に微妙な有彩色の光輝性を付与
し、その高級感をさらに高めることができる。二酸化チ
タンの被覆膜が０．０５μｍ付近ではシルバー色、約
０．１４μｍでは赤紫色、０．２μｍ程度では黄緑色の
反射色を呈す。この有彩色の光輝性は、従来の色材たと
えばパールマイカなどを使用した印刷面に比べ著しく優
れており、奥行き感のある豊かな外観が形成される。

【０００９】この光沢顔料の形状は、より高い光輝性を
得るため、比表面積が大きいフレーク状である必要があ
る。凹版印刷における印刷版への塗布性や流動性あるい
はインキ組成物中での光沢顔料の均一分散性などを勘案
すると、光沢顔料の平均厚さは０．３〜１．５μｍ、平
均粒径は１０〜６０μｍである必要がある。平均粒径が
６０μｍを超える場合は、印刷の仕上がりが悪くなり、
一方１０μｍ未満になると、光輝性の低下が著しくな
る。また、平均厚さが０．３μｍ未満のものは破砕され
易く、一方１．５μｍを超えると印刷の仕上がりにムラ
が生じ外観不良を起こし易くなる。

【００１０】上述の被覆膜の干渉フィルター機能は、被
覆膜における表面および基材との接触面の平滑性が大き
く影響する。すなわち、これらの面がより平滑であるほ
ど、反射光の散乱が抑えられ、干渉フィルターが有効に
機能し、一方向に極めて強い反射光が生じる。したがっ
て、その基材には表面平滑性に優れたフレーク状ガラス
が最適である。

【００１１】この光沢顔料は、フレーク状ガラスの表面
に通常の無電解めっき法または粉末スパッター法などに
より金属を被覆することで製造される。たとえば、特開
平２−５８５８２号公報には、無電解めっき法により平
均粒径４０μｍ、厚さ３μｍのフレーク状ガラスの表面
に金属被覆を施す方法が記載されている。また、特開昭
６０−８６１７７号公報には、スパッター法により厚さ
約３μｍ、粒度約３００〜７００μｍのフレーク状ガラ
スに金属被覆を施す方法が記載されている。

【００１２】一方、金属酸化物でフレーク状ガラスを被
覆する方法としては、その表面にゾルゲル法または液相
法で金属水酸化物を被覆して、その後加熱脱水する方法
が知られている。たとえば、ゾルゲル法の例として特開
平９−１７６５１５号公報には、平均形状比（平均厚さ
／平均粒度）１／９〜１、平均粒度２５〜５００μｍの
金属酸化物で被覆されたフレーク状ガラスが記載されて
いる。また液相法の例として米国特許５７５３３７１号
公報には、Ｃガラス製フレーク状ガラスを酸性水溶液中
に分散した後、ｐＨを調整しながらTiCL₄水溶液を注加
し、所定の干渉色に達したら反応を終了し、濾過水洗し
てから所定の温度で加熱焼成する方法が記載されてい
る。この液相法をさらに発展させ、金属水酸化物をムラ
なく均一に、かつ、安定して被覆する方法（以下、「ｐ
液相法」という）を本発明者らは開発した。すなわち、
前処理操作としてフレーク状ガラスを塩酸酸性水溶液中
で塩化スズにより表面処理した後、ヘキサクロロ白金酸
で処理する。前処理されたフレーク状ガラスをｐＨ約
１．０に調整した塩酸酸性水溶液に加え、そのスラリー
液の温度を７５℃に昇温し、ｐＨをｐＨ１に調整しなが
らTiCL₄水溶液を注加して、所定の干渉色に達したら反
応を終了する。この反応生成物を濾過水洗して所定の温
度たとえば６００℃で加熱焼成する。このｐ液相法によ
れば、米国特許５７５３３７１号公報の方法よりも、ム
ラ付きがなく均一に、かつ、安定して金属酸化物被覆品
を得ることができる。

【００１３】フレーク状ガラスの化学組成は、とくに限
定されるものではなく、二酸化ケイ素を主成分とし、酸
化アルミニウム、酸化カルシウムおよび酸化ナトリウム
などを相当量含む。ガラスの種類もとくに限定されるも
のではなく、たとえば現在多用されているＥガラスやＣ
ガラス、その他耐アルカリガラス、高強度ガラス、シリ
カガラス、ボロンフリーＥガラス、ボロンフリーアルカ
リガラスまたはソーダ石灰ガラス（Ａガラス）などが挙
げられる。これらの代表的な組成成分含有率を下記「表
１」に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】この凹版印刷用インキ組成物における光沢
顔料の含有率は、３〜４０重量％であることが好まし
い。この含有率が３重量％未満であると、光沢顔料が少
な過ぎて印刷面の光輝性が不足し易い。一方、４０重量
％を越えると、インキ組成物の流動性が低下し、またイ
ンキ組成物中での光沢顔料の分散性が低下して凝集が発
生し易くなる。

【００１６】この光沢顔料は、インキ組成物中での均一
分散性および／または耐久性の向上を目的として、その
最表面に保護膜をコーティングされてもよい。この保護
膜には、たとえばアクリル樹脂やポリエステル樹脂など
のような有機材料、あるいは二酸化ケイ素や酸化アルミ
ニウムなどの無機系材料を使用することができる。さら
に、必要に応じて保護膜の表面をカップリング剤などの
表面処理剤で処理してもよい。このように耐久性などを
向上させる具体的な手段としては、たとえば特開昭６２
−９１５６７号公報、特開平７−２６８２４１号公報ま
たは米国特許５４３６０７７号公報に記載されている。

【００１７】この凹版印刷用インキ組成物中のビヒクル
樹脂は、とくに限定されるものではなく、光沢顔料の光
沢性を低下させない範囲において補助剤や体質顔料を含
有してもよい。このようなビヒクル樹脂としては、ガム
ロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、ライムロジ
ン、ロジンエステル、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹
脂、ビニル樹脂、ニトロセルロース、酢酸セルロース、
エチルセルロース、塩化ゴム、環化ゴム、エチレン−酢
酸ビニル共重合樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂
もしくはアルキド樹脂などの樹脂またはそれらの混合
物、あるいは前記樹脂の水溶化した水溶性樹脂もしくは
水性エマルジョン樹脂からなる樹脂群、炭化水素類、ア
ルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類もしく
は水などの溶剤群が例示される。そして、体質顔料とし
ては、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、
石膏、アルミナ白、タルク、珪酸カルシウムまたは沈降
性炭酸マグネシウムなどからなるものが例示される。さ
らに、補助剤としては、可塑剤、酸化防止剤、紫外線防
止剤または帯電防止剤などが例示される。

【００１８】この凹版印刷用インキ組成物を作製するた
めに、光沢顔料をビヒクル樹脂に混合または分散する場
合、混合・分散機としてペイントコンディショナー、デ
ィゾルバー、ハイスピードミキサー、ホモミキサー、ニ
ーダー、ロールミルまたはサンドミルなどを使用するこ
とが好ましい。この凹版印刷用インキ組成物は、既知の
グラビア印刷機などを使用してアート紙やコート紙など
の印刷用紙、ラミネート紙、樹脂フィルムまたは金属な
どの基材表面に印刷される。また、必要に応じて、印刷
面を透明なビヒクル樹脂で保護してもよい。この凹版印
刷用インキ組成物は、包装用紙、包装用樹脂製袋、各種
缶、ビンやペットボトルなどのラベルまたはポスターな
どの印刷面に、公知の手段により高い光輝性を呈する豊
かな外観を与えることができる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に
説明する。なお、以下に記載する「部」は重量部を表
す。

【００２０】（製造例１および２）上記「表１」のソー
ダ石灰ガラス(I)（Ａガラス）またはＣガラス(II)を、
実開昭５９−６９９３０号公報記載のフレーク状ガラス
の試作設備を用いて、厚さ１μｍのガラスフィルムに成
形した。このガラスフィルムを粉砕・分級して所定のフ
レーク状ガラスを得た。このフレーク状ガラスの形状を
測定し、その結果を下記「表２」に示す。

【００２１】（製造例３）特開平６−１９１８６８号公
報に記載のフレーク状ガラスの製造方法を用いて、非結
晶性フレーク状シリカ粗粉体を製造した。その材料に
は、市販のシリコンテトラメトキシド、エタノールおよ
び０．１規定硝酸を体積比１：２：１の割合で混合して
室温で３時間反応させたものを使用した。このシリカ粗
粉体を粉砕・分級して所定のフレーク状シリカに成形
し、その形状を測定した。測定の結果を、下記「表２」
に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】［実施例１］精製水５００mlに塩化第一ス
ズ・二水和物１ｇおよび塩酸１mlを撹拌しながら加え
た。この溶液に上記製造例１のフレーク状ガラス５０ｇ
を撹拌しながら加え、室温にて２分間処理した。その
後、よく水洗・濾過を行い、ウエットケーキを得た。つ
ぎに、硝酸銀５０ｇを精製水１Ｌに溶解させ、これに水
酸化ナトリウム２５ｇを加えて含有成分を沈殿させ、こ
の沈殿物が消失するまでアンモニア水を加えた。この溶
液をＡ液とする。また、蔗糖９０ｇを水１Ｌに溶解さ
せ、硝酸１mlを添加して約５分間煮沸し、その後直ちに
冷却してエタノール１７０mlを加えた。この溶液をＢ液
とする。Ａ液５００mlに上記ウエットケーキを撹拌しな
がら加え、均一に分散した後、Ｂ液１４０mlを加え引き
続き１５分間撹拌した。その後反応液を濾過、水洗し、
この濾過物を１０５℃で乾燥させ、やや黄味を呈した銀
白色のフレーク状光沢顔料を得た。光学顕微鏡−画像解
析法により、この光沢顔料の平均厚さを測定したとこ
ろ、１．４μｍであった。また、レーザー散乱法により
平均粒径を測定した結果、２４．１μｍであった。この
光沢顔料について、下記の印刷面外観試験法にしたがい
評価した。その結果、この光沢顔料の分散性は良好で、
奥行き感のある強い光輝性を示す優美な外観の印刷物を
得た。この結果を、下記「表３」に示す。

【００２４】《印刷面外観試験法》光沢顔料１５部を下
記組成成分含有率のビヒクル樹脂８０部に加え、ペイン
トコンディショナーで３０分間かけて分散させ、凹版印
刷用インキ組成物を製造する。このインキ組成物を用い
て黒地の展色紙に印刷し、得られた印刷面の外観（分散
性、奥行き感および光輝感）を自然光のもとで目視観察
する。

【００２５】〈凹版印刷用インキのビヒクル樹脂の配合〉 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ニトロセルロース５．５部酢酸エチル４．０部イソプロピルアルコール２．０部エタノール２０．０部可塑剤１．０部 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００２６】［実施例２および３］上記製造例２または
３のフレーク状ガラスを用いること以外は、実施例１と
同様にして光沢顔料を製造し、印刷物を得た。その結果
を、下記「表３」に示す。

【００２７】［比較例１］実施例１において、光沢顔料
の代わりに市販品のフレーク状アルミニウムを用いる以
外は同様にして、印刷物を得た。その結果を下記「表
３」に示す。

【００２８】

【表３】

【００２９】［実施例４］精製水１Ｌに塩化第一スズ・
二水和物０．２ｇを溶解させ希塩酸を加えてｐＨ２．５
に調整した溶液に、上記製造例１のフレーク状ガラス１
００ｇを撹拌しながら加えて１０分間掻き混ぜ濾過し
た。つぎに、精製水１Ｌにヘキサクロロ白金酸・六水和
物０．０２ｇを溶かし、この溶液に前記濾過したフレー
ク状ガラスを撹拌しながら投入し、１０分間撹拌した後
に濾過した。精製水１Ｌに塩酸を加えｐＨ０．７とし、
この塩酸酸性溶液に上記前処理したフレーク状ガラスを
撹拌しながら投入し、この溶液を７５℃まで昇温した。
この溶液に四塩化チタン（TiCL ₄）溶液をTi換算０．０
２g/minの割合で添加し、そのｐＨが変わらないように
水酸化ナトリウムを同時に加え、中和反応により二酸化
チタン（TiO₂）またはその水和物をフレーク状ガラス上
に析出させた。このフレーク状ガラス上の二酸化チタン
層の厚さが所定の干渉色を示すところで四塩化チタン溶
液と水酸化ナトリウムの添加を止めた。その後、濾過、
水洗し、濾過物を自然乾燥させてから６００℃で焼成し
て、光沢顔料を得た。この光沢顔料（二酸化チタン被覆
フレーク状ガラス）をＸ線回折装置（ＸＤ−Ｄ１型島
津制作所社製）で測定した結果、その表面に存在する二
酸化チタンは、ルチル型であることが確認された。ま
た、電子顕微鏡（Ｓ−４５００型日立製作所社製）に
より二酸化チタンの成膜状態を調べたところ、均一で緻
密な膜が形成されていることが確認された。また、光学
顕微鏡−画像解析法により、この光沢顔料の平均厚さを
測定したところ、１．４μｍであった。また、レーザー
散乱法により平均粒径を測定した結果、２４．３μｍで
あった。この光沢顔料について、上記の印刷面外観試験
法にしたがい評価した。その結果、光沢顔料の分散性は
良好で、奥行き感のある強い光輝性を示す透明感に優れ
た印刷物を得た。

【００３０】［実施例５および６］製造例１のガラスフ
レークの代わりに製造例２および３のものを使用する以
外は実施例４と同様にして、光沢顔料を製造し印刷物を
得た。この印刷物について、上記印刷面外観試験法にし
たがい評価した。その結果を下記「表４」に示す。

【００３１】［比較例２］実施例４において、光沢顔料
の代わりに市販品のパールマイカを使用し、それ以外は
同様にして、印刷物を得た。この印刷物について、上記
印刷面外観試験法にしたがい評価した。その結果を下記
「表４」に示す。

【００３２】

【表４】

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したとおり、この凹版印刷用イ
ンキ組成物によれば、奥行き感と高級感があり、強い光
輝性を呈す極めて美粧性に優れた印刷物を得ることがで
きる。すなわち、アート紙やコート紙などの印刷用紙、
ラミネート紙、樹脂フィルムまたは金属などの表面に凹
版画線を成形することによって、包装用紙、包装用樹脂
製袋、各種缶、ビンやペットボトルなどのラベルまたは
ポスターなどに高い光輝性を付与し、その商品価値を高
めることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレーク状ガラスを金属またはガラスよ
り屈折率の高い金属酸化物で被覆した平均厚さ０．３〜
１．５μｍ、平均粒径１０〜６０μｍの光沢顔料を含有
する凹版印刷用インキ組成物。
【請求項２】上記光沢顔料を３〜４０重量％含有する
凹版印刷用インキ組成物。
【請求項３】請求項１または２に記載の凹版印刷用イ
ンキ組成物を用いた印刷物。