JP4684825B2 - 平版印刷用湿し水組成物 - Google Patents
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Description
平版印刷法では一般的に湿し水を用いて、非画像領域を湿潤させて画像領域と非画像領域との界面化学的な差を拡大して、非画像領域のインキ反撥性と画像領域のインキ受容性とを増大させることがなされる。
湿し水は通常、濃縮液の形態で先ず供給され、使用時に水道水や井戸水などで希釈して使用される。その水道水や井戸水に含まれているカルシウムイオンなどが湿し水中の成分と反応して析出物を生成し、この析出物が印刷機のロールに付着して印刷に悪影響を与える原因となることがある。
上述のような湿し水中のカルシウムイオンに起因する析出物、あるいは印刷で使用される周辺資材(インキ、用紙など)から脱落した炭酸カルシウムなどの粒子は、印刷機のインキロール上に付着し、堆積して、インキの正常な転移性を損なうことになり、いわゆるローラーストリップ現象が発生し、印刷性の著しい劣化、具体的にはインキ着肉性の劣化を引き起こすという問題がある。
上述のような湿し水中のカルシウムイオンに起因する析出物、あるいは印刷で使用される周辺資材(インキ、用紙など)から脱落した炭酸カルシウムなどの粒子は、印刷機のインキロール上に付着し、堆積して、インキの正常な転移性を損なうことになり、いわゆるローラーストリップ現象が発生し、印刷性の著しい劣化、具体的にはインキ着肉性の劣化を引き起こすという問題がある。
またこれらのキレート剤を併用した場合には、印刷版のアルミ支持体の砂目表面を溶解する傾向が強く、ロングランの刷り込み印刷を行うと地汚れが発生してしまう場合があった。
また特許文献3及び特許文献4には、キレート剤としてジエチレントリアミン五酢酸又はその塩が提案されている。この化合物を湿し水組成物に含有させた場合、インキロール上への有機酸や炭酸のカルシウム塩析出が起きにくくはなる傾向はあるものの、完全にローラーストリップを抑制するまでには到らなかった。
従って本発明は、下記一般式(I):
(式中、M1〜M5はそれぞれ独立して水素原子、Na、K、NH4又はN(R)4(Rは置換又は未置換のアルキル基を表す。)を表す。)
で示される化合物、
下記一般式(II):
M6NO3 (II)
(式中、M6は水素原子、Na、K、NH4又はN(R)4(Rは置換又は未置換のアルキル基を表す。)を表す。)
で示される化合物、及び
下記一般式(III):
(式中、A及びBはそれぞれ独立に−CH2CH2O−又は−CH2CH(CH3)O−を表し、A及びBは互いに異なる基であって、a〜hは各々0以上の整数を表し、a〜hは−CH2CH2O−の合計モル数が2〜10、及び−CH2CH(CH3)O−の合計モル数が4〜30となる値を表す。)で示される化合物
を含有することを特徴とする、平版印刷用湿し水組成物である。
本発明の実施態様として、さらに下記一般式(IV)で示される化合物及び/又は2−エチル−1,3−ヘキサンジオールを含有させることができる。
R1O−(−CH2CH(R2)−O−)m−H (IV)
(式中、R1は炭素原子数3〜8のアルキル基を表し、R2は水素原子又はメチル基を表し、mは1〜3の整数を表す。)
本発明の好ましい実施態様として、さらにpH緩衝性を有する成分として、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、グルコン酸、乳酸及びそれらの塩類から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する上記の平版印刷用湿し水組成物がある。
本発明の平版印刷用湿し水組成物は、印刷版面への濡れ性に優れ、またインキを過度に乳化させることがなく、長時間の連続印刷条件下においても、インキロール上のインキを印刷に好適な状態に安定に維持することができる。本発明の平版印刷用湿し水組成物によれば、印刷時に、印刷版の汚れ、ブラインディング、水負け、及びインキ着肉不良といった問題を発生させずに長期間安定に連続印刷をすることができ、印刷適性が良好である。
本発明の平版印刷用湿し水組成物はまた、印刷作業にあたって、専門的熟練を必要とすることなく、各種の連続給水式印刷機において湿し水組成物中のイソプロピルアルコールを代替することができる。
湿し水は通常商業ベースとするときは濃縮化し商品化するのが一般的であり、使用するときに、そのような濃縮液を適宜希釈して湿し水として使用することになる。本明細書中では濃縮化されたものを湿し水組成物と称する。
本明細書中で以下に言及する各種成分の含有量や添加量は、特に記載しない限り、使用時の湿し水の全質量に基づいたものである。
本発明の平版印刷用湿し水組成物は、下記一般式(I)で示される化合物を含む。
(式中、M1〜M5はそれぞれ独立して水素原子、Na、K、NH4又はN(R)4(Rは置換又は未置換のアルキル基を表す。)を表す。)
式中、M1、M2、M3、M4又はM5がN(R)4(Rは置換又は未置換のアルキル基を表す。)を表すとき、該アルキル基は一般に炭素原子数1〜8のアルキル基であり、置換基としては水酸基、炭素原子数6以下のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基などが挙げられる。
上記一般式(I)で示される化合物は市場で一般に入手することができ、本発明において市販品を使用することができる。一般式(I)の化合物の市販品の例として、キレスト社製の商品名キレストPA、及びキレストPなどがある。
一般式(I)で示される化合物の湿し水における含有量は、一般に0.0005〜0.2質量%の範囲である。この化合物の含有量がこの範囲にあると、インキロール上へのカルシウム塩などの析出や炭酸カルシウムなどの無機顔料粒子の付着、堆積を防止でき、インキロール上のインキ剥げに関して充分な抑制効果が得られる点で好ましい。
一般式(I)で示される化合物の量は、より好ましくは0.001〜0.1質量%であり、特に好ましくは0.002〜0.05質量%である。
本発明の平版印刷用湿し水組成物は、下記一般式(II)で示される化合物を含む。
M6NO3 (II)
(式中、M6は水素原子、Na、K、NH4又はN(R)4(Rは置換又は未置換のアルキル基を表す。)を表す。)
式中、M6がN(R)4(Rは置換又は未置換のアルキル基を表す。)であるとき、該アルキル基は一般に炭素原子数1〜8のアルキル基であり、置換基としては水酸基、炭素原子数6以下のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基などが挙げられる。
一般式(II)の化合物も市販品を使用することができる。
一般式(II)で示される化合物の湿し水における含有量は、一般に0.001〜0.5質量%の範囲である。この化合物の含有量がこの範囲にあると、インキロール上へのカルシウム塩などの析出や炭酸カルシウムなどの無機顔料粒子の付着、堆積を防止でき、インキロール上のインキ剥げに関して充分な抑制効果が得られる点で好ましい。
一般式(II)で示される化合物の含有量は、より好ましくは0.005〜0.3質量%であり、特に好ましくは0.01〜0.2質量%である。
本発明の平版印刷用湿し水組成物にはさらに、以下の一般式(III)で示される化合物を含ませる。
(式中、A及びBはそれぞれ独立に−CH2CH2O−又は−CH2CH(CH3)O−を表し、A及びBは互いに異なる基であって、a〜hは各々0以上の整数を表し、a〜hは−CH2CH2O−の合計モル数が2〜10、及び−CH2CH(CH3)O−の合計モル数が4〜30となる値を表す。)
上記一般式(III)で示される化合物において、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの結合構造の例として、先にエチレンオキサイドを付加し、その後プロピレンオキサイドを付加したブロック構造、先にプロピレンオキサイドを付加し、その後エチレンオキサイドを付加したブロック構造、同時にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加したランダム構造があるが、いずれの構造のものもほぼ同様の効果が得られる。
本発明で使用される一般式(III)で示される化合物は、重量平均分子量が300〜2500の範囲が適当であり、好ましくは500〜2400であり、より好ましくは1000〜2300である。
一般式(III)で示される化合物は、エチレンジアミンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加した化合物は、常法に従って製造することができ、例えばエチレンジアミンに触媒の存在下でエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドを反応させる。
該化合物の分子量やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの比率は、例えば水酸基価及びアミン価の測定、NMR測定などにより決定することができる。
一般式(III)で示される化合物の湿し水における添加量は、湿し水の濡れ性を向上させる観点及びインキの乳化安定性を向上させる観点から0.001〜1質量%が適当であり、好ましくは0.005〜0.5質量%であり、より好ましくは0.02〜0.3質量%である。
本発明の湿し水組成物にはさらに、湿し水の濡れ性を向上させる溶剤や界面活性剤などを含ませることができる。
それらの中で、下記一般式(IV)で示される化合物及び2−エチル−1,3−ヘキサンジオールが特に挙げられる。
一般式(IV)で示される化合物:
R1O−(−CH2CH(R2)−O−)m−H (IV)
(式中、R1は炭素原子数3〜8のアルキル基を表し、R2は水素原子又はメチル基を表し、mは1〜3の整数を表す。)
一般式(IV)の化合物において、R1は炭素原子数3〜8の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を表し、R1としては具体的にn−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、2-エチルヘキシル基などがある。mは1〜3の整数を表す。
中でも、プロピレングリコールのn−ブチルエーテル、イソブチルエーテル又はt−ブチルエーテル、及びエチレングリコールのt−ブチルエーテルが好ましく使用できる。
湿し水における一般式(IV)で示される化合物及び2−エチル−1,3−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも1種の含有量は、0.05〜5質量%が適当であり、好ましくは0.2〜3質量%であり、特に好ましくは0.4〜2質量%である。
本発明の平版印刷用湿し水組成物には、pH緩衝性を有する有機酸及びその塩類から選ばれる少なくとも1種を含ませることができる。
一般式(I)で示される化合物がカルシウムを有効に捕捉し、ローラーストリップの発生を抑制するには、湿し水のpHを所定の範囲に維持することが望ましい。具体的には、一般式(I)の化合物のカルシウム捕捉機能を有効に発揮させるために湿し水のpHを酸性領域から中性領域に保持し、一般式(I)の化合物のカルボン酸基の一部を解離させた状態にしておくことが好ましい。この目的に適当なpH値は3〜8の範囲であり、pH4〜7がより好ましく、pH4.5〜6.5の範囲が特に好ましい。
pH緩衝性を有する有機酸の具体例としては、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、グルコン酸、乳酸、酢酸、グリコール酸、蓚酸、アスコルビン酸、レブリン酸などが挙げられる。また、それらの塩類としてアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩が挙げられる。これらの中でもクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、グルコン酸、乳酸及びその塩類が、多部数の印刷を行っても地汚れや網点ハイライト部分の飛びなどの印刷トラブルを発生させることがなく好ましい。さらにリンゴ酸、コハク酸、グルタル酸及びその塩類が特に好ましい。これらの有機酸及びその塩類は、2種以上の混合物として使用してもよい。
上述の有機酸は、NaOHやKOH、アンモニア、有機アミン類などのアルカリ剤を添加するか、有機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩あるいはアンモニウム塩、有機アミン塩などと併用することによりpH値を所望の範囲に調整して使用される。
これらの有機酸及び/又はその塩類の湿し水における添加量は、ローラーストリップを抑制する点から、一般に0.002〜0.2質量%が適当であり、好ましくは0.005〜0.1質量%であり、特に好ましくは0.01〜0.06質量%である。
これらの界面活性剤の含有量は発泡の点を考慮すると、湿し水中10質量%以下、好ましくは0.01〜3.0質量%が適当である。
水溶性高分子化合物の具体的な例としてはアラビアゴム、澱粉誘導体(例えばデキストリン、酵素分解デキストリン、ヒドロキシプロピル化酵素分解デキストリン、カルボキシメチル化澱粉、燐酸澱粉、オクテニルコハク化澱粉など)、アルギン酸塩、セルロース誘導体(例えばカルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、メチルセルロース、それらのグリオキサール変性体など)などの天然物とその変性体及びポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド及びその共重合体、ポリアクリル酸及びその共重合体、ビニルメチルエーテル/無水マレイン酸共重合体、酢酸ビニル/無水マレイン酸共重合体などの合成物が挙げられる。これらの高分子化合物は単独でまたは混合して使用でき、その添加量は湿し水中、0.0001〜5質量%の範囲が適当であり、好ましくは0.003〜1質量%の範囲である。
これらポリビニルピロリドンは1種単独でも、又は分子量の異なるものを2種以上組み合わせて使用することもできる。また、低分子量のポリビニルピロリドン、例えば重合度3〜5のビニルピロリドンオリゴマーと組み合わせることができる。
このようなポリビニルピロリドンとしては、市販品を使用することができる。例えば、ISP社製のK−15、K−30、K−60、K−90、K−120などの各種グレードのものを使用することができる。
湿し水におけるポリビニルピロリドンの含有量は、0.001〜0.3質量%が適当であり、好ましくは0.005〜0.2質量%である。
またグリセリンを単独で使用してもよく、又は糖類と併用してもよい。
湿し水において、糖類及びグリセリンからなる群から選ばれる少なくとも1種の含有量は0.01〜1質量%が適当であり、好ましくは0.05〜0.5質量%である。
上記のキレート剤のナトリウム塩あるいはカリウム塩の代わりに有機アミンの塩も有効である。
これらのキレート剤は湿し水中に安定に存在し、印刷性を阻害しないものが選ばれる。添加する量としては湿し水中0.001〜3質量%、好ましくは0.01〜1質量%が適当である。
防錆剤としては、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、チオサリチル酸、ベンゾイミダゾール及びその誘導体などが挙げられる。中でもベンゾトリアゾール及びその誘導体が好ましく使用できる。本発明で使用するベンゾトリアゾール及びその誘導体の具体例には、ベンゾトリアゾール(1,2,3-ベンゾトリアゾール)、メチルベンゾトリアゾール(4-メチルベンゾトリアゾール、5-メチルベンゾトリアゾールなど)、ジメチルベンゾトリアゾール(4,6-ジメチルベンゾトリアゾール、5,7-ジメチルベンゾトリアゾールなど)、カルボキシベンゾトリアゾール、及び1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾールなどがある。
中でも、ベンゾトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール及びジメチルベンゾトリアゾールが好ましく使用される。
本発明の湿し水組成物には更に、クロム化合物、アルミニウム化合物のような硬膜剤、環状エーテル:例えば4−ブチロラクトンなどの有機溶剤、特開昭61−193893号公報記載の水溶性界面活性有機金属化合物などを湿し水中0.0001〜1質量%の範囲で添加することもできる。
ASTM D 2369-95の測定法は、試料3mlを熱風オーブン110℃で1時間の条件で、次式により揮発性有機溶剤量を求めるものである。
式:{(試料の質量−加熱残分の質量−試料中の水分質量)/(試料の質量)}×100=揮発性有機溶剤量(質量%)
また、使用時の湿し水中に15質量%程度までのイソプロピルアルコールを併用しても印刷品質上問題はない。
さらに、可視や赤外線のレーザーで直接露光するCTPプレートにも好適に使用することができる。具体例としてはフォトポリマータイプデジタルプレート(例えば富士写真フイルム(株)製LP−NX)や、サーマルポジタイプデジタルプレート(例えば富士写真フイルム(株)製HP−S)、及びサーマルネガタイプデジタルプレート(例えば富士写真フイルム(株)製LH−NI)などが挙げられる。
下記表1の組成に従って、実施例1〜5及び比較例1〜8の各種湿し水組成物を調製した。表中、単位はグラムであり、水を加えて最終的に1000mlとした。これらはいずれも濃縮タイプで、使用時に希釈する。
なお、実施例及び比較例で使用した化合物(I)、比較化合物(I)-1、(I)-2及び(I)-3、化合物(II)、化合物(III)、比較化合物(III)-1及び(III)-2の構造は次のとおりである。
比較化合物(I)-1〜(I)-3:
化合物(II):一般式(II)においてM6がアンモニウムイオンである。
化合物(III):一般式(III)において−CH2CH2O−の合計付加モル数が8であり、及び−CH2CH(CH3)O−の合計付加モル数が28である。
比較化合物(III)-1:一般式(III)において−CH2CH2O−の合計付加モル数が1であり、及び−CH2CH(CH3)O−の合計付加モル数が4である。
比較化合物(III)-2:一般式(III)において−CH2CH2O−の合計付加モル数が14であり、及び−CH2CH(CH3)O−の合計付加モル数が32である。
印刷機はハイデルMOV(アルカラー給水装置)を使用して、東洋インキ製造(株)の名称ハイユニティSOYの紅インキと、使用プレートとして富士写真フイルム(株)製のポジ型PS版VSを富士写真フイルム製FQIチャートのフィルムを用い、ウシオ製PSライトで露光後、富士写真フイルム製現像液DP−4で現像処理を行い、富士写真フイルム製ガム液FP−2でガム引き処理を行って製版したものを用い、中越パルプ(株)の軽量コート紙、名称エミネを用いて、下記の印刷テストを実施した。それらの結果を下記表2に示す。
汚れを生じず、水負けを起こさない湿し水の量(最小水上げ量)を求め、その水目盛りで連続印刷を実施した。印刷物に汚れ又は水負けが発生し良好な印刷物が得られなくなるまでの印刷枚数により判定する。
20000枚以上 A
20000〜5000枚 B
5000枚未満 C
(b)乳化性:
10000枚印刷したときの、インキ練りロール上のインキの乳化状態を調べた。
良い A
やや悪い B
悪い C
(c)耐ローラーストリップ性:
50,000枚印刷したところで印刷機の運転を休止し、インキロール上のカルシウム塩の堆積、インキハゲの有無を調べた。
A インキロールへのカルシウム塩の堆積、インキハゲの発生が全くない
B インキロールへのカルシウム塩の堆積は少ないが、インキハゲの発生がある
C インキロールへのカルシウム塩の堆積が多く、インキハゲの発生がある
Claims (4)
- 下記一般式(I)で示される化合物、下記一般式(II)で示される化合物、下記一般式(III)で示される化合物、並びにpH緩衝性を有する成分としてリンゴ酸、コハク酸、グルタル酸及びそれらの塩類から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有することを特徴とする、平版印刷用湿し水組成物。
(式中、M1〜M5はそれぞれ独立して水素原子を表す。)
M6NO3 (II)
(式中、M6は水素原子、Na、K、NH4又はN(R)4(Rは置換又は未置換のアルキル基を表す。)を表す。)
(式中、A及びBはそれぞれ独立に−CH2CH2O−又は−CH2CH(CH3)O−を表し、A及びBは互いに異なる基であって、a〜hは各々0以上の整数を表し、a〜hは−CH2CH2O−の合計モル数が2〜10、及び−CH2CH(CH3)O−の合計モル数が4〜30となる値を表す。) - pH緩衝性を有する成分がリンゴ酸及び/又はその塩である、請求項1記載の平版印刷用湿し水組成物。
- さらに下記一般式(IV)で示される化合物及び/又は2−エチル−1,3−ヘキサンジオールを含有する、請求項1又は2記載の平版印刷用湿し水組成物。
R1O−(−CH2CH(R2)−O−)m−H (IV)
(式中、R1は炭素原子数3〜8のアルキル基を表し、R2は水素原子又はメチル基を表し、mは1〜3の整数を表す。) - 2−エチル−1,3−ヘキサンジオールを含有する、請求項3記載の平版印刷用湿し水組成物。
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