オフセット印刷用水性プレコート剤
【課題】オフセット印刷用水性プレコート剤の塗工後の乾燥性および得られる塗膜の光沢を向上させ、且つ優れたオフセットインキ受理性やオフセットインキ乾燥性を有するオフセット印刷用水性プレコート剤を提供することを目的とする。
【解決手段】アルミナまたはアルミナ・シリカで表面処理された二酸化チタンを主な成分とする白色顔料、平均粒子径が６０〜５００ｎｍであるポリスチレンエマルジョン、塩基性化合物の存在下で、水中に溶解または分散可能な酸基含有高分子樹脂、塩基性化合物および水性媒体を主たる成分とし、前記白色顔料とポリスチレンエマルジョンとを固形分として白色顔料／ポリスチレンエマルジョン＝９０／１０〜４０／６０の質量比率で含有させてなるオフセット印刷用水性プレコート剤であって、オフセット印刷用インキの印刷に先立って印刷用紙に塗工されるオフセット印刷用水性プレコート剤。
【解決手段】アルミナまたはアルミナ・シリカで表面処理された二酸化チタンを主な成分とする白色顔料、平均粒子径が６０〜５００ｎｍであるポリスチレンエマルジョン、塩基性化合物の存在下で、水中に溶解または分散可能な酸基含有高分子樹脂、塩基性化合物および水性媒体を主たる成分とし、前記白色顔料とポリスチレンエマルジョンとを固形分として白色顔料／ポリスチレンエマルジョン＝９０／１０〜４０／６０の質量比率で含有させてなるオフセット印刷用水性プレコート剤であって、オフセット印刷用インキの印刷に先立って印刷用紙に塗工されるオフセット印刷用水性プレコート剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオフセット印刷用水性プレコート剤に関し、より詳しくはオフセット印刷用水性プレコート剤自体の乾燥性や含有成分の系中での分散安定性が良好であり、得られる塗膜は高い光沢と、優れたオフセットインキ受理性、オフセットインキ乾燥性を有し、さらにオフセットインキ印刷物の光沢を向上させるオフセット印刷用水性プレコート剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフセット印刷において、省資源で高い作業性を有する点から、基材となる紙の軽量化が図られている。特に新聞印刷では、大量の印刷物を一度に印刷するため、印刷用紙の消費量も格段に多く、運搬や印刷機への装填といった作業を考慮すると、紙の軽量化は作業面の負担軽減の大きな役割を果たすことになる。また、印刷後、販売店までの配送や宅配が行われることを考慮してもさらに有利である。そして、パルプ材料からなる紙の軽量化は、資源の節約のみならず環境負荷の軽減につながり、社会的な意義という面からも非常に有用といえる。
【０００３】
このような紙の軽量化を図るために、従来、より薄く、繊維の密度を粗くして、無機材料などの填料を極力用いないという方法が利用されている。しかしながら、この方法による紙の軽量化は、印刷の面からは不利な条件であることが多く、上記の新聞印刷等においては、印刷作業性や配送・配達の容易性とは裏腹に、多くの問題を抱える要因となっている。
【０００４】
例えば、繊維の密度の粗い紙を用いた場合、インキの着色成分のより多くが紙中に浸透しやすい。そうすると、印刷物の表面に留まる着色成分が減少して、結果的に印刷物の濃度が低下することになるので、これまで高い色濃度に基づいて購読者に強い印象を与えていた印刷物が得られなくなるといった問題が発生する。さらに紙が薄くなると、浸透したインキが裏面にまで達して裏面を着色し、両面印刷ができなくなる。また、インキの着色成分が浸透する際に、紙の中だけでなく、紙表面の繊維に沿って広がりが大きくなるため、印刷画像を構成する各色のドットの輪郭がぼやけて、結果的に不鮮明な画像となりやすい。加えて、紙表面の填料が少ない場合は、透明度が高くなり、また、新聞紙本来の地の色がでて、コントラストが低下するといった問題も発生する。
【０００５】
これまで、新聞印刷においては、特に写真画像の迫力が購読者を惹きつけ、より鮮明な広告ページの出来栄えがスポンサーを満足させるなど、カラー化・高画質化は一つの大きなセールスポイントとなってきた。したがって、紙の軽量化がさらに進行して、印刷画像の鮮明性が損なわれるようになると、販売部数や広告収入に直結する重大な問題になりかねない。
【０００６】
このような問題を解決する最も基本的な考え方として、オフセット印刷インキに近い組成で、高いコントラストを有する油性白色インク組成物を、予めオフセット印刷装置を用いて印刷する方法が提案されている（例えば特許文献１）。しかし、オフセット印刷を行うには、インキの供給や印刷の機構が複雑で、印刷装置自体が大掛かりで高価なことから、上記の目的のためにオフセット印刷装置を余分に追加することは、経済的に大きな負担を強いられるという問題があった。
【０００７】
そこで、特許文献２などは、その問題を解決する手段として、軽量化された印刷用紙にオフセット印刷インキを印刷するのに先立って、簡単な手段でプレコート剤を塗工し、良好な印刷適性を付与するという発明のコンセプトに従って検討した結果、アルミナを特定量以上用いて表面処理した二酸化チタンを主成分とする白色顔料と、塩基性化合物の存在下で水中に溶解または分散可能な高分子材料を利用したオフセット印刷用水性プレコート剤を利用することを提案している。
【０００８】
これにより、軽量化された印刷用紙の印刷適性上の問題点を改善して、軽量紙のままで利用できることから、印刷用紙の運搬や印刷機への装填等の作業時、また配送・配達の際の負担を軽減し、省資源や環境負荷の低減を可能にしている。さらに、簡易な塗工装置で塗工できるため、設備の面でも経済的となる。その上、特許文献２に記載のオフセット印刷用水性プレコート剤は、優れたオフセット印刷インキの受理性を有し、塗工後はインキの着色成分の紙中への浸透や紙表面での広がりすぎを抑えることにより、容易に高い色濃度と鮮明な印刷画像を有するオフセット印刷物の製造が実現できるようにした。
【０００９】
しかし、新聞印刷では、印刷スピードのさらなる高速化が要求されており、オフセット印刷用水性プレコート剤についても、従来とは比較にならない乾燥性が求められる。このような面では、特許文献２に記載のオフセット水性プレコート剤についても改善の余地を有している。
【００１０】
【特許文献１】特公昭４５−２５６４９号公報
【特許文献２】特願２００７−１５３９４３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、オフセット印刷用水性プレコート剤の塗工後の乾燥性および得られる塗膜の光沢を向上させ、且つ優れたオフセットインキ受理性やオフセットインキ乾燥性を有するオフセット印刷用水性プレコート剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、着色成分としてアルミナまたはアルミナ・シリカ処理した二酸化チタンを主成分とする白色顔料と特定平均粒子径を有するポリスチレンエマルジョンを特定の質量比率の範囲で使用し、且つ塩基性化合物の存在下で水中に溶解または分散可能な酸基含有高分子樹脂を使用したオフセット印刷用水性プレコート剤を利用すると、上記の課題が全て解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１３】
すなわち、本発明は、
（１）アルミナまたはアルミナ・シリカで表面処理された二酸化チタンを主な成分とする白色顔料、平均粒子径が６０〜５００ｎｍであるポリスチレンエマルジョン、塩基性化合物の存在下で、水中に溶解または分散可能な酸基含有高分子樹脂、塩基性化合物および水性媒体を主たる成分とし、前記白色顔料とポリスチレンエマルジョンとを固形分として白色顔料／ポリスチレンエマルジョン＝９０／１０〜４０／６０の質量比率で含有させてなるオフセット印刷用水性プレコート剤であって、オフセット印刷用インキの印刷に先立って印刷用紙に塗工されるオフセット印刷用水性プレコート剤、および
（２）上記高分子樹脂が、アクリル酸系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であって、塩基性化合物の存在下、水性媒体中に溶解または分散する酸価３０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの共重合体樹脂である上記（１）項に記載のオフセット印刷用水性プレコート剤
に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のオフセット印刷用水性プレコート剤は、分散安定性が改良され、また、印刷用紙に塗工後の乾燥性および得られる塗膜の光沢が向上すると共に、優れたオフセットインキ受理性、オフセットインキ乾燥性およびオフセットインキ印刷後の印刷物光沢を有するオフセット印刷用水性プレコート剤である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のオフセット印刷用水性プレコート剤（以下、オフセット印刷用水性プレコート剤を単にプレコート剤と呼ぶこともある）は、白色顔料、ポリスチレンエマルジョン、水中に溶解または分散可能な酸基含有高分子樹脂、水性媒体および塩基性化合物を構成材料とするものである。
【００１６】
まず、本発明のプレコート剤を形成する構成材料について説明する。
【００１７】
本発明のプレコート剤で利用する白色顔料としては、白色度と遮蔽性の高い二酸化チタンを必須成分とし、従来から塗料やインキ組成物に使用されているルチル型、アナターゼ型等の各種の二酸化チタンであって、その表面をアルミナで被覆処理したもの、およびアルミナとシリカを併用して被覆処理したものを使用する。
【００１８】
表面処理の方法は、従来用いられている方法を用いることができる。例えば、二酸化チタンの水系スラリーに、アルミン酸ナトリウム等を加え、中和によりアルミナ水和物を二酸化チタン表面に析出させる方法、アルミナゾルを加えてアルミナで表面処理する方法、アルミン酸ナトリウム等とケイ酸塩を加え、中和によりアルミナ水和物とシリカ水和物を二酸化チタン表面に析出させる方法、アルミナゾルとシリカゾルを加えてアルミナとシリカで表面処理する方法等によって行ってもよい。
【００１９】
さらに必要に応じて、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等の他の白色を呈する顔料を性能が低下しない範囲で併用することもできる。
【００２０】
本発明においてプレコート剤中における上記白色顔料の含有量は、好ましくは１５〜７０質量％、より好ましくは３０〜６０質量％の範囲である。
【００２１】
また、本発明のプレコート剤に含まれるポリスチレンエマルジョンは、平均粒子径が６０〜５００ｎｍ、好ましくは、１５０〜４５０ｎｍであるポリスチレンエマルジョンである。平均粒子径が６０〜５００ｎｍであるポリスチレンエマルジョンとしては、公知のものが使用できる。
【００２２】
ポリスチレンエマルジョンの平均粒子径が、６０ｎｍより小さい場合は、白さが低下する傾向があるので好ましくなく、一方５００ｎｍより大きい場合は、製造するのが困難となる。
【００２３】
本発明のポリスチレンエマルジョンの使用量は、前記白色顔料／ポリスチレンエマルジョンの配合比が９０／１０〜４０／６０の質量比率（固形分）となる範囲で含有させなることが好ましい。言い換えると、白色顔料とポリスチレンエマルジョンの混合物が１００質量％として、白色顔料９０〜４０質量％であり、ポリスチレンエマルジョンが１０〜６０質量％となるように配合することが好ましい。
【００２４】
ポリスチレンエマルジョンの質量比率が１０質量％より小さくなると効果が少なく、一方、６０質量％より多くなるとプレコート剤の塗布膜の白さが低下する傾向となるので好ましくない。
【００２５】
また、本発明のプレコート剤で利用する酸基含有高分子樹脂は、塩基性化合物と塩を形成して、水中に溶解または分散可能な水性高分子樹脂である。この様な水性高分子樹脂としては、通常、水性印刷インキや塗工剤で利用されている、アクリル酸系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂等が好適に利用できる。
【００２６】
なお、アクリル酸系樹脂とはアクリル酸系単量体を、スチレン−アクリル酸系樹脂とはスチレン系単量体とアクリル酸系単量体を、スチレン−マレイン酸系樹脂とはスチレン系単量体とマレイン酸系単量体を、そしてスチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂とはスチレン系単量体、アクリル酸系単量体およびマレイン酸単量体を共重合成分とする共重合体樹脂である。
【００２７】
ここで、具体的にアクリル酸系単量体としては、（メタ）アクリル酸、および、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどのそのアルキル基の炭素数が１〜２３である（メタ）アクリル酸アルキルエステル化合物、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピルなどの、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル化合物、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ナフチルなどの芳香族環を含む（メタ）アクリル酸エステル化合物をあげることができる。ここで、「（メタ）アクリル酸」という記載は、「アクリル酸またはメタクリル酸」を表すものである。
【００２８】
また、スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンとそれらの誘導体をあげることができる。
【００２９】
また、マレイン酸系単量体としては、（無水）マレイン酸、さらに、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノヘキシル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノ２−エチルヘキシル、マレイン酸モノラウリル、マレイン酸モノステアリルなどの、そのアルキル基の炭素数が１〜２３であるマレイン酸モノアルキルエステル化合物、さらに、マレイン酸モノメトキシエチル、マレイン酸モノエトキシエチル、マレイン酸モノプロポキシエチル、マレイン酸モノブトキシエチル、マレイン酸モノメトキシプロピル、マレイン酸モノエトキシプロピル、マレイン酸モノメトキシエトキシエチル、マレイン酸モノエトキシエトキシエチル等のマレイン酸と多価アルコール誘導体とのモノエステル化合物、および、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルなどのマレイン酸ジアルキルエステル化合物をあげることができる。
【００３０】
さらに、必要に応じて、（メタ）アクリルアミド、クロトン酸とそのエステル化合物、イタコン酸とそのエステル化合物、アクリロニトリル、オレフィン化合物等の、他の共重合可能な単量体を共重合成分としてもよい。これらの共重合成分から、常法により共重合体樹脂を得ることができる。
【００３１】
なお、上記の単量体の中でも、カルボキシル基含有単量体は、塩基性化合物と塩を形成して樹脂を水性媒体中に溶解または分散させるために必要であり、得られる共重合体樹脂の酸価としては、３０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであればよく、好ましくは５０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。樹脂の酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇより低くなると、水性媒体中への樹脂の分散性が低下し、一方、酸価が３００ｍｇＫＯＨ／ｇより高くなるとプレコート剤の乾燥性が低下して好ましくない。
【００３２】
なお、当該酸価は、計算により求めた理論酸価である。
【００３３】
また、特に白色顔料の顔料分散性、オフセット印刷インキの受理性を向上させるためには、上記の単量体の中でも、スチレン系単量体を使用した共重合体であるスチレン−アクリル酸系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂を利用することが好適である。
【００３４】
また、得られるプレコート剤の皮膜強度の面から、酸基含有高分子樹脂のガラス転移温度としては、−５０℃〜１００℃、質量平均分子量としては５，０００〜１００，０００であることが好ましい。
【００３５】
なお、酸基含有高分子樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、下記Ｗｏｏｄの式により求めた理論ガラス転移温度である。
Ｗｏｏｄの式：１／Ｔｇ＝Ｗ１／Ｔｇ１＋Ｗ２／Ｔｇ２＋Ｗ３／Ｔｇ３＋・・・
・・・＋Ｗｘ／Ｔｇｘ
（式中、Ｔｇ１〜Ｔｇｘは単独重合体のガラス転移温度、Ｗ１〜Ｗｘは重合分率、Ｔｇは理論ガラス転移温度を表す。但し、ガラス転移温度は絶対温度で計算する。）
【００３６】
また、質量平均分子量は、カラムクロマトグラフィー法によって測定することができる。一例としては、Ａｌｌｉａｎｃｅ ２６９０（ウォーターズ社製高速液体クロマトグラフィー装置）で、カラムとしてＰＬｇｅｌ ５μ ＭＩＸＥＤ−Ｄ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製）を使用して行い、ポリスチレン換算の数平均分子量、重量平均分子量として求めることができる。
【００３７】
本発明の酸基含有樹脂の使用量は、前記白色顔料１００質量部に対して５〜３０質量部、好ましくは１０〜２５質量部である。高分子樹脂の使用量が５質量部未満の場合は、白色顔料の分散性およびプレコート剤の塗工適性が低下し、また皮膜が脆弱となるので好ましくない。一方３０質量部を越える場合は、プレコート剤の粘度が高くなる傾向があり、またプレコート剤自体の乾燥性やオフセット印刷インキの乾燥性も低下して好ましくない。
【００３８】
また、本発明のプレコート剤で利用する塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン等の有機塩基性化合物、アンモニアをあげることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記の塩基性化合物の中でも、揮発性の高いものはプレコート剤の乾燥性を向上させる効果がある反面、安定な塗工適性を維持するのが困難な傾向があり、揮発性の低いあるいは不揮発性のものは、その逆の傾向を示すことから、オフセット印刷の速度等、要求される性能に応じて使い分けることが好ましい。
【００３９】
また、本発明のプレコート剤で使用する水性媒体としては、水、または水と水混和性溶剤との混合物があげられる。水混和性溶剤としては、例えば、低級アルコール類、多価アルコール類、およびそれらのアルキルエーテルまたはアルキルエステル類等があげられ、具体的には、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール等の低級アルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、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アセテート、プロピ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、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等があげられる。なお、プレコート剤の乾燥性と塗工適性に対する水混和性溶剤の揮発性の影響については、上記の塩基性化合物と同様の傾向があり、やはりオフセット印刷の速度等、要求される性能に応じて使い分けることが好ましい。
【００４０】
さらに本発明のプレコート剤においては、必要に応じて、消泡剤、界面活性剤、レベリング剤、ワックスなどの他の材料を使用することもできる。
【００４１】
次に、以上のプレコート剤を構成する構成材料を用いて、本発明のプレコート剤を製造する方法について説明する。
【００４２】
本発明のプレコート剤を製造する方法としては、一般的な方法により行うことができ、例えば、まず塩基性化合物の存在下に酸基含有高分子樹脂を水性媒体中に溶解ないし分散させる。次いで、かくして得られる溶液ないし分散液に白色顔料、必要に応じて、水性媒体、界面活性剤、粘度調整剤、消泡剤などを混合して、各種分散・撹拌機、例えば、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、パールミル等を利用して分散し、さらにポリスチレンエマルジョンおよび残りの材料を添加混合してプレコート剤を得る方法等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
【００４３】
最後に、上記の構成材料と製造方法から得られたプレコート剤を、印刷用紙に塗工する方法を説明する。本発明のプレコート剤は、オフセット印刷に先立って印刷用紙に塗工されるが、オフセット印刷機等の複雑で高価な設備を必要とせず、簡易な塗工機で塗工可能であることを特徴とするものである。この様な簡易な塗工機としては、ロールコーター、フレキソコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター等をあげることができる。さらにプレコート剤を印刷用紙の全面に塗工しても良いが、例えば、オフセット印刷が新聞などで、文字と写真画像に分かれている場合、より高画質が求められる写真画像の印刷部分にだけ塗工してもよい。この場合、プレコート剤を部分的に塗工できる塗工機が必要となるが、フレキソコーターやグラビアコーターであれば部分的な塗工が可能である。
【００４４】
さらに、本発明のプレコート剤の塗工と、オフセット印刷インキの印刷とは一連の塗工
・印刷工程により行われることが好ましいから、塗工機はオフセット印刷機の上流に設けられ、印刷用紙にプレコート剤を塗工し、必要に応じて乾燥装置により塗工層を乾燥させた後、オフセット印刷用インキが印刷される。
【００４５】
この方法によって得られるオフセット印刷物は、例えば、印刷用紙の軽量化の図られた新聞印刷用に利用された場合、購読者やスポンサーに高い満足感を与えるものとなる。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味し、「部」は「質量部」を意味するものとする。
【００４７】
＜オフセット印刷用水性プレコート剤で使用する材料＞
（１）白色顔料
二酸化チタン：デュポン社製
タイピュア Ｒ−９００ アルミナ／シリカ＝１００／０
タイピュア Ｒ−９０２ アルミナ／シリカ＝７０／３０
タイピュア Ｒ−９６０ アルミナ／シリカ＝３４／６４
【００４８】
（２）ポリスチレンエマルジョン（以下、Ｐ−Ｓｔエマルジョンと呼ぶこともある）：ＢＡＳＦジャパン(株)社製
平均粒子径１６０ｎｍのポリスチレンエマルジョン（固形分５０％）
平均粒子径３００ｎｍのポリスチレンエマルジョン（固形分５０％）
平均粒子径４５０ｎｍのポリスチレンエマルジョン（固形分５０％）
【００４９】
（３）酸基含有高分子樹脂
酸基含有高分子樹脂の製造例
撹拌機、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、酢酸エチル６００部を仕込んで７７℃に加熱し、窒素ガスを導入しながら、表２に記載した単量体成分と、開始剤としてジターシャリーブチルパーオキサイド１２部との混合物を１．５時間かけて滴下し、さらに同温度に保ちながら２時間共重合させた後、溶剤を減圧下で留去して、酸基含有高分子樹脂Ａ〜Ｃを得た。
【００５０】
酸基含有高分子樹脂Ａ：
単量体組成：ＭＡＡ１２３部、ＭＭＡ９７部、２ＥＨＡ８０部、Ｓｔ１００部
理論酸価：２００ｍｇＫＯＨ／ｇ
酸基含有高分子樹脂Ｂ：
単量体組成：Ｓｔ２００部、ｉｓｏＢＭｎ２００部
理論酸価：１４８ｍｇＫＯＨ／ｇ
【００５１】
酸基含有高分子樹脂Ｃ：
単量体組成：ＭＡＡ１５３部、ＭＭＡ６７部、２ＥＨＡ８０部、Ｓｔ１００部
理論酸価：２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
【００５２】
なお、上記の単量体組成として、ＭＡＡはメタクリル酸、ＭＭＡはメタクリル酸メチル、２ＥＨＡはアクリル酸２−エチルヘキシル、ｉｓｏＢＭｎはマレイン酸モノイソブチル、Ｓｔはスチレンである。
【００５３】
＜酸基含有高分子樹脂ワニスの調製＞
酸基含有高分子樹脂の中和量に相当するアンモニアを含む水：イソプロピルアルコール＝９：１の水性媒体７０部に、酸基含有高分子樹脂Ａ３０部を加熱溶解させて、固形分３０％の酸基含有高分子樹脂ワニスＡを得た。
【００５４】
上記酸基含有高分子樹脂ワニスＡを得る方法と同様に酸基含有高分子樹脂ワニスＢ、酸基含有高分子樹脂ワニスＣを得た。
【００５５】
＜実施例１〜１０、比較例１〜４の調製＞
表１の配合に従って、高分子樹脂ワニス、白色顔料および水性媒体を、ペイントコンディショナーを用いて練肉・分散し、さらにポリスチレンエマルジョンを加え撹拌を行い実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤を得た。
【００５６】
＜実施例１〜１０、比較例１〜４の評価方法および評価基準＞
（白色度）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を、１６５ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのハンドプルファーを用いて展色し、乾燥後の白色度を、ハンター白色計（(株)村上色彩技術研究所）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００５７】
（オフセット印刷用プレコート剤の表面乾燥性）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、ＲＤＳ−１２メアバーにて、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を展色直後、ハンドプルーファーゴムロール部にて、塗布した各オフセット印刷用水性プレコート剤の塗膜上を走行させ、ゴムロールに対する各オフセット印刷用水性プレコート剤の「塗膜の取られ方」により評価した。その結果を表１に示す。
９：１秒で「塗膜の取られ」が無いもの
８：２秒で「塗膜の取られ」が無いもの
７：３秒で「塗膜の取られ」が無いもの
６：４秒で「塗膜の取られ」が無いもの
５：５秒で「塗膜の取られ」が無いもの
すなわち、数字が大きいほど表面乾燥性が良いことを示している。
【００５８】
（オフセット印刷用プレコート剤の塗膜光沢性）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、１６５ ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのハンドプルファーにて、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を展色し、乾燥後の塗膜光沢を、光沢計（堀場製作所(株)）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００５９】
（新聞インキのインキ乾燥性）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、１６５ ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのハンドプルファーにて、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を展色して、乾燥させた。次ぎに、各展色面に、ＲＩ展色装置（（株）明製作所製）を用いてインキ盛量０．１ｃｃで新聞印刷用オフセットインキ（ニューウエブマスター・プロセス墨、サカタインクス（株）製）のベタ印刷後、セット性試験機を用いて新聞印刷用オフセットインキのセット時間を測定し乾燥性を評価した。その結果を表１に示す。
【００６０】
（新聞インキの印刷光沢）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、１６５ ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのハンドプルファーにて、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を展色して、乾燥させた。次に、各展色面に、ＲＩ展色装置（（株）明製作所製）を用いてインキ盛量０．１ｃｃで新聞印刷用オフセットインキ（ニューウエブマスター・プロセス墨、サカタインクス（株）製）のベタ印刷を行った。ベタ印刷から２４時間経過後のインキの光沢を、光沢計（堀場製作所(株)）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００６１】
（分散安定性）
実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤をそれぞれガラス瓶に採り、密栓し４０℃において７日保存した後の分散安定性について評価した。ここで、分散安定性は、オフセット印刷用水性プレコート剤中で白色顔料等が沈降する程度を目視観察して評価しており、沈降が少ないほど分散安定性が高いことを示す。測定結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１に示すように、ポリスチレンエマルジョンを含まない比較例１、３、４のオフセット印刷用水性プレコート剤は、いずれも分散安定性に劣り、表面乾燥しにくく、かつ新聞インキの印刷光沢が低かった。一方、ポリスチレンエマルジョンを過剰に含む比較例２のオフセット印刷用水性プレコート剤は、白色度が低かった。
【００６４】
これに対し、表１に示すように、本実施例１〜１０のオフセット印刷用水性プレコート剤は、いずれも分散安定性が高く、高い白色度を有し、表面乾燥性に優れ、塗膜光沢性が高く、新聞インキ乾燥性が良く、かつ新聞インキの印刷光沢も高かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明はオフセット印刷用水性プレコート剤に関し、より詳しくはオフセット印刷用水性プレコート剤自体の乾燥性や含有成分の系中での分散安定性が良好であり、得られる塗膜は高い光沢と、優れたオフセットインキ受理性、オフセットインキ乾燥性を有し、さらにオフセットインキ印刷物の光沢を向上させるオフセット印刷用水性プレコート剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフセット印刷において、省資源で高い作業性を有する点から、基材となる紙の軽量化が図られている。特に新聞印刷では、大量の印刷物を一度に印刷するため、印刷用紙の消費量も格段に多く、運搬や印刷機への装填といった作業を考慮すると、紙の軽量化は作業面の負担軽減の大きな役割を果たすことになる。また、印刷後、販売店までの配送や宅配が行われることを考慮してもさらに有利である。そして、パルプ材料からなる紙の軽量化は、資源の節約のみならず環境負荷の軽減につながり、社会的な意義という面からも非常に有用といえる。
【０００３】
このような紙の軽量化を図るために、従来、より薄く、繊維の密度を粗くして、無機材料などの填料を極力用いないという方法が利用されている。しかしながら、この方法による紙の軽量化は、印刷の面からは不利な条件であることが多く、上記の新聞印刷等においては、印刷作業性や配送・配達の容易性とは裏腹に、多くの問題を抱える要因となっている。
【０００４】
例えば、繊維の密度の粗い紙を用いた場合、インキの着色成分のより多くが紙中に浸透しやすい。そうすると、印刷物の表面に留まる着色成分が減少して、結果的に印刷物の濃度が低下することになるので、これまで高い色濃度に基づいて購読者に強い印象を与えていた印刷物が得られなくなるといった問題が発生する。さらに紙が薄くなると、浸透したインキが裏面にまで達して裏面を着色し、両面印刷ができなくなる。また、インキの着色成分が浸透する際に、紙の中だけでなく、紙表面の繊維に沿って広がりが大きくなるため、印刷画像を構成する各色のドットの輪郭がぼやけて、結果的に不鮮明な画像となりやすい。加えて、紙表面の填料が少ない場合は、透明度が高くなり、また、新聞紙本来の地の色がでて、コントラストが低下するといった問題も発生する。
【０００５】
これまで、新聞印刷においては、特に写真画像の迫力が購読者を惹きつけ、より鮮明な広告ページの出来栄えがスポンサーを満足させるなど、カラー化・高画質化は一つの大きなセールスポイントとなってきた。したがって、紙の軽量化がさらに進行して、印刷画像の鮮明性が損なわれるようになると、販売部数や広告収入に直結する重大な問題になりかねない。
【０００６】
このような問題を解決する最も基本的な考え方として、オフセット印刷インキに近い組成で、高いコントラストを有する油性白色インク組成物を、予めオフセット印刷装置を用いて印刷する方法が提案されている（例えば特許文献１）。しかし、オフセット印刷を行うには、インキの供給や印刷の機構が複雑で、印刷装置自体が大掛かりで高価なことから、上記の目的のためにオフセット印刷装置を余分に追加することは、経済的に大きな負担を強いられるという問題があった。
【０００７】
そこで、特許文献２などは、その問題を解決する手段として、軽量化された印刷用紙にオフセット印刷インキを印刷するのに先立って、簡単な手段でプレコート剤を塗工し、良好な印刷適性を付与するという発明のコンセプトに従って検討した結果、アルミナを特定量以上用いて表面処理した二酸化チタンを主成分とする白色顔料と、塩基性化合物の存在下で水中に溶解または分散可能な高分子材料を利用したオフセット印刷用水性プレコート剤を利用することを提案している。
【０００８】
これにより、軽量化された印刷用紙の印刷適性上の問題点を改善して、軽量紙のままで利用できることから、印刷用紙の運搬や印刷機への装填等の作業時、また配送・配達の際の負担を軽減し、省資源や環境負荷の低減を可能にしている。さらに、簡易な塗工装置で塗工できるため、設備の面でも経済的となる。その上、特許文献２に記載のオフセット印刷用水性プレコート剤は、優れたオフセット印刷インキの受理性を有し、塗工後はインキの着色成分の紙中への浸透や紙表面での広がりすぎを抑えることにより、容易に高い色濃度と鮮明な印刷画像を有するオフセット印刷物の製造が実現できるようにした。
【０００９】
しかし、新聞印刷では、印刷スピードのさらなる高速化が要求されており、オフセット印刷用水性プレコート剤についても、従来とは比較にならない乾燥性が求められる。このような面では、特許文献２に記載のオフセット水性プレコート剤についても改善の余地を有している。
【００１０】
【特許文献１】特公昭４５−２５６４９号公報
【特許文献２】特願２００７−１５３９４３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、オフセット印刷用水性プレコート剤の塗工後の乾燥性および得られる塗膜の光沢を向上させ、且つ優れたオフセットインキ受理性やオフセットインキ乾燥性を有するオフセット印刷用水性プレコート剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、着色成分としてアルミナまたはアルミナ・シリカ処理した二酸化チタンを主成分とする白色顔料と特定平均粒子径を有するポリスチレンエマルジョンを特定の質量比率の範囲で使用し、且つ塩基性化合物の存在下で水中に溶解または分散可能な酸基含有高分子樹脂を使用したオフセット印刷用水性プレコート剤を利用すると、上記の課題が全て解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１３】
すなわち、本発明は、
（１）アルミナまたはアルミナ・シリカで表面処理された二酸化チタンを主な成分とする白色顔料、平均粒子径が６０〜５００ｎｍであるポリスチレンエマルジョン、塩基性化合物の存在下で、水中に溶解または分散可能な酸基含有高分子樹脂、塩基性化合物および水性媒体を主たる成分とし、前記白色顔料とポリスチレンエマルジョンとを固形分として白色顔料／ポリスチレンエマルジョン＝９０／１０〜４０／６０の質量比率で含有させてなるオフセット印刷用水性プレコート剤であって、オフセット印刷用インキの印刷に先立って印刷用紙に塗工されるオフセット印刷用水性プレコート剤、および
（２）上記高分子樹脂が、アクリル酸系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であって、塩基性化合物の存在下、水性媒体中に溶解または分散する酸価３０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの共重合体樹脂である上記（１）項に記載のオフセット印刷用水性プレコート剤
に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のオフセット印刷用水性プレコート剤は、分散安定性が改良され、また、印刷用紙に塗工後の乾燥性および得られる塗膜の光沢が向上すると共に、優れたオフセットインキ受理性、オフセットインキ乾燥性およびオフセットインキ印刷後の印刷物光沢を有するオフセット印刷用水性プレコート剤である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のオフセット印刷用水性プレコート剤（以下、オフセット印刷用水性プレコート剤を単にプレコート剤と呼ぶこともある）は、白色顔料、ポリスチレンエマルジョン、水中に溶解または分散可能な酸基含有高分子樹脂、水性媒体および塩基性化合物を構成材料とするものである。
【００１６】
まず、本発明のプレコート剤を形成する構成材料について説明する。
【００１７】
本発明のプレコート剤で利用する白色顔料としては、白色度と遮蔽性の高い二酸化チタンを必須成分とし、従来から塗料やインキ組成物に使用されているルチル型、アナターゼ型等の各種の二酸化チタンであって、その表面をアルミナで被覆処理したもの、およびアルミナとシリカを併用して被覆処理したものを使用する。
【００１８】
表面処理の方法は、従来用いられている方法を用いることができる。例えば、二酸化チタンの水系スラリーに、アルミン酸ナトリウム等を加え、中和によりアルミナ水和物を二酸化チタン表面に析出させる方法、アルミナゾルを加えてアルミナで表面処理する方法、アルミン酸ナトリウム等とケイ酸塩を加え、中和によりアルミナ水和物とシリカ水和物を二酸化チタン表面に析出させる方法、アルミナゾルとシリカゾルを加えてアルミナとシリカで表面処理する方法等によって行ってもよい。
【００１９】
さらに必要に応じて、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等の他の白色を呈する顔料を性能が低下しない範囲で併用することもできる。
【００２０】
本発明においてプレコート剤中における上記白色顔料の含有量は、好ましくは１５〜７０質量％、より好ましくは３０〜６０質量％の範囲である。
【００２１】
また、本発明のプレコート剤に含まれるポリスチレンエマルジョンは、平均粒子径が６０〜５００ｎｍ、好ましくは、１５０〜４５０ｎｍであるポリスチレンエマルジョンである。平均粒子径が６０〜５００ｎｍであるポリスチレンエマルジョンとしては、公知のものが使用できる。
【００２２】
ポリスチレンエマルジョンの平均粒子径が、６０ｎｍより小さい場合は、白さが低下する傾向があるので好ましくなく、一方５００ｎｍより大きい場合は、製造するのが困難となる。
【００２３】
本発明のポリスチレンエマルジョンの使用量は、前記白色顔料／ポリスチレンエマルジョンの配合比が９０／１０〜４０／６０の質量比率（固形分）となる範囲で含有させなることが好ましい。言い換えると、白色顔料とポリスチレンエマルジョンの混合物が１００質量％として、白色顔料９０〜４０質量％であり、ポリスチレンエマルジョンが１０〜６０質量％となるように配合することが好ましい。
【００２４】
ポリスチレンエマルジョンの質量比率が１０質量％より小さくなると効果が少なく、一方、６０質量％より多くなるとプレコート剤の塗布膜の白さが低下する傾向となるので好ましくない。
【００２５】
また、本発明のプレコート剤で利用する酸基含有高分子樹脂は、塩基性化合物と塩を形成して、水中に溶解または分散可能な水性高分子樹脂である。この様な水性高分子樹脂としては、通常、水性印刷インキや塗工剤で利用されている、アクリル酸系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂等が好適に利用できる。
【００２６】
なお、アクリル酸系樹脂とはアクリル酸系単量体を、スチレン−アクリル酸系樹脂とはスチレン系単量体とアクリル酸系単量体を、スチレン−マレイン酸系樹脂とはスチレン系単量体とマレイン酸系単量体を、そしてスチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂とはスチレン系単量体、アクリル酸系単量体およびマレイン酸単量体を共重合成分とする共重合体樹脂である。
【００２７】
ここで、具体的にアクリル酸系単量体としては、（メタ）アクリル酸、および、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどのそのアルキル基の炭素数が１〜２３である（メタ）アクリル酸アルキルエステル化合物、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピルなどの、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル化合物、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ナフチルなどの芳香族環を含む（メタ）アクリル酸エステル化合物をあげることができる。ここで、「（メタ）アクリル酸」という記載は、「アクリル酸またはメタクリル酸」を表すものである。
【００２８】
また、スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンとそれらの誘導体をあげることができる。
【００２９】
また、マレイン酸系単量体としては、（無水）マレイン酸、さらに、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノヘキシル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノ２−エチルヘキシル、マレイン酸モノラウリル、マレイン酸モノステアリルなどの、そのアルキル基の炭素数が１〜２３であるマレイン酸モノアルキルエステル化合物、さらに、マレイン酸モノメトキシエチル、マレイン酸モノエトキシエチル、マレイン酸モノプロポキシエチル、マレイン酸モノブトキシエチル、マレイン酸モノメトキシプロピル、マレイン酸モノエトキシプロピル、マレイン酸モノメトキシエトキシエチル、マレイン酸モノエトキシエトキシエチル等のマレイン酸と多価アルコール誘導体とのモノエステル化合物、および、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルなどのマレイン酸ジアルキルエステル化合物をあげることができる。
【００３０】
さらに、必要に応じて、（メタ）アクリルアミド、クロトン酸とそのエステル化合物、イタコン酸とそのエステル化合物、アクリロニトリル、オレフィン化合物等の、他の共重合可能な単量体を共重合成分としてもよい。これらの共重合成分から、常法により共重合体樹脂を得ることができる。
【００３１】
なお、上記の単量体の中でも、カルボキシル基含有単量体は、塩基性化合物と塩を形成して樹脂を水性媒体中に溶解または分散させるために必要であり、得られる共重合体樹脂の酸価としては、３０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであればよく、好ましくは５０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。樹脂の酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇより低くなると、水性媒体中への樹脂の分散性が低下し、一方、酸価が３００ｍｇＫＯＨ／ｇより高くなるとプレコート剤の乾燥性が低下して好ましくない。
【００３２】
なお、当該酸価は、計算により求めた理論酸価である。
【００３３】
また、特に白色顔料の顔料分散性、オフセット印刷インキの受理性を向上させるためには、上記の単量体の中でも、スチレン系単量体を使用した共重合体であるスチレン−アクリル酸系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂を利用することが好適である。
【００３４】
また、得られるプレコート剤の皮膜強度の面から、酸基含有高分子樹脂のガラス転移温度としては、−５０℃〜１００℃、質量平均分子量としては５，０００〜１００，０００であることが好ましい。
【００３５】
なお、酸基含有高分子樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、下記Ｗｏｏｄの式により求めた理論ガラス転移温度である。
Ｗｏｏｄの式：１／Ｔｇ＝Ｗ１／Ｔｇ１＋Ｗ２／Ｔｇ２＋Ｗ３／Ｔｇ３＋・・・
・・・＋Ｗｘ／Ｔｇｘ
（式中、Ｔｇ１〜Ｔｇｘは単独重合体のガラス転移温度、Ｗ１〜Ｗｘは重合分率、Ｔｇは理論ガラス転移温度を表す。但し、ガラス転移温度は絶対温度で計算する。）
【００３６】
また、質量平均分子量は、カラムクロマトグラフィー法によって測定することができる。一例としては、Ａｌｌｉａｎｃｅ ２６９０（ウォーターズ社製高速液体クロマトグラフィー装置）で、カラムとしてＰＬｇｅｌ ５μ ＭＩＸＥＤ−Ｄ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製）を使用して行い、ポリスチレン換算の数平均分子量、重量平均分子量として求めることができる。
【００３７】
本発明の酸基含有樹脂の使用量は、前記白色顔料１００質量部に対して５〜３０質量部、好ましくは１０〜２５質量部である。高分子樹脂の使用量が５質量部未満の場合は、白色顔料の分散性およびプレコート剤の塗工適性が低下し、また皮膜が脆弱となるので好ましくない。一方３０質量部を越える場合は、プレコート剤の粘度が高くなる傾向があり、またプレコート剤自体の乾燥性やオフセット印刷インキの乾燥性も低下して好ましくない。
【００３８】
また、本発明のプレコート剤で利用する塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン等の有機塩基性化合物、アンモニアをあげることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記の塩基性化合物の中でも、揮発性の高いものはプレコート剤の乾燥性を向上させる効果がある反面、安定な塗工適性を維持するのが困難な傾向があり、揮発性の低いあるいは不揮発性のものは、その逆の傾向を示すことから、オフセット印刷の速度等、要求される性能に応じて使い分けることが好ましい。
【００３９】
また、本発明のプレコート剤で使用する水性媒体としては、水、または水と水混和性溶剤との混合物があげられる。水混和性溶剤としては、例えば、低級アルコール類、多価アルコール類、およびそれらのアルキルエーテルまたはアルキルエステル類等があげられ、具体的には、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール等の低級アルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、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アセテート、プロピ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、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等があげられる。なお、プレコート剤の乾燥性と塗工適性に対する水混和性溶剤の揮発性の影響については、上記の塩基性化合物と同様の傾向があり、やはりオフセット印刷の速度等、要求される性能に応じて使い分けることが好ましい。
【００４０】
さらに本発明のプレコート剤においては、必要に応じて、消泡剤、界面活性剤、レベリング剤、ワックスなどの他の材料を使用することもできる。
【００４１】
次に、以上のプレコート剤を構成する構成材料を用いて、本発明のプレコート剤を製造する方法について説明する。
【００４２】
本発明のプレコート剤を製造する方法としては、一般的な方法により行うことができ、例えば、まず塩基性化合物の存在下に酸基含有高分子樹脂を水性媒体中に溶解ないし分散させる。次いで、かくして得られる溶液ないし分散液に白色顔料、必要に応じて、水性媒体、界面活性剤、粘度調整剤、消泡剤などを混合して、各種分散・撹拌機、例えば、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、パールミル等を利用して分散し、さらにポリスチレンエマルジョンおよび残りの材料を添加混合してプレコート剤を得る方法等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
【００４３】
最後に、上記の構成材料と製造方法から得られたプレコート剤を、印刷用紙に塗工する方法を説明する。本発明のプレコート剤は、オフセット印刷に先立って印刷用紙に塗工されるが、オフセット印刷機等の複雑で高価な設備を必要とせず、簡易な塗工機で塗工可能であることを特徴とするものである。この様な簡易な塗工機としては、ロールコーター、フレキソコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター等をあげることができる。さらにプレコート剤を印刷用紙の全面に塗工しても良いが、例えば、オフセット印刷が新聞などで、文字と写真画像に分かれている場合、より高画質が求められる写真画像の印刷部分にだけ塗工してもよい。この場合、プレコート剤を部分的に塗工できる塗工機が必要となるが、フレキソコーターやグラビアコーターであれば部分的な塗工が可能である。
【００４４】
さらに、本発明のプレコート剤の塗工と、オフセット印刷インキの印刷とは一連の塗工
・印刷工程により行われることが好ましいから、塗工機はオフセット印刷機の上流に設けられ、印刷用紙にプレコート剤を塗工し、必要に応じて乾燥装置により塗工層を乾燥させた後、オフセット印刷用インキが印刷される。
【００４５】
この方法によって得られるオフセット印刷物は、例えば、印刷用紙の軽量化の図られた新聞印刷用に利用された場合、購読者やスポンサーに高い満足感を与えるものとなる。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味し、「部」は「質量部」を意味するものとする。
【００４７】
＜オフセット印刷用水性プレコート剤で使用する材料＞
（１）白色顔料
二酸化チタン：デュポン社製
タイピュア Ｒ−９００ アルミナ／シリカ＝１００／０
タイピュア Ｒ−９０２ アルミナ／シリカ＝７０／３０
タイピュア Ｒ−９６０ アルミナ／シリカ＝３４／６４
【００４８】
（２）ポリスチレンエマルジョン（以下、Ｐ−Ｓｔエマルジョンと呼ぶこともある）：ＢＡＳＦジャパン(株)社製
平均粒子径１６０ｎｍのポリスチレンエマルジョン（固形分５０％）
平均粒子径３００ｎｍのポリスチレンエマルジョン（固形分５０％）
平均粒子径４５０ｎｍのポリスチレンエマルジョン（固形分５０％）
【００４９】
（３）酸基含有高分子樹脂
酸基含有高分子樹脂の製造例
撹拌機、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、酢酸エチル６００部を仕込んで７７℃に加熱し、窒素ガスを導入しながら、表２に記載した単量体成分と、開始剤としてジターシャリーブチルパーオキサイド１２部との混合物を１．５時間かけて滴下し、さらに同温度に保ちながら２時間共重合させた後、溶剤を減圧下で留去して、酸基含有高分子樹脂Ａ〜Ｃを得た。
【００５０】
酸基含有高分子樹脂Ａ：
単量体組成：ＭＡＡ１２３部、ＭＭＡ９７部、２ＥＨＡ８０部、Ｓｔ１００部
理論酸価：２００ｍｇＫＯＨ／ｇ
酸基含有高分子樹脂Ｂ：
単量体組成：Ｓｔ２００部、ｉｓｏＢＭｎ２００部
理論酸価：１４８ｍｇＫＯＨ／ｇ
【００５１】
酸基含有高分子樹脂Ｃ：
単量体組成：ＭＡＡ１５３部、ＭＭＡ６７部、２ＥＨＡ８０部、Ｓｔ１００部
理論酸価：２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
【００５２】
なお、上記の単量体組成として、ＭＡＡはメタクリル酸、ＭＭＡはメタクリル酸メチル、２ＥＨＡはアクリル酸２−エチルヘキシル、ｉｓｏＢＭｎはマレイン酸モノイソブチル、Ｓｔはスチレンである。
【００５３】
＜酸基含有高分子樹脂ワニスの調製＞
酸基含有高分子樹脂の中和量に相当するアンモニアを含む水：イソプロピルアルコール＝９：１の水性媒体７０部に、酸基含有高分子樹脂Ａ３０部を加熱溶解させて、固形分３０％の酸基含有高分子樹脂ワニスＡを得た。
【００５４】
上記酸基含有高分子樹脂ワニスＡを得る方法と同様に酸基含有高分子樹脂ワニスＢ、酸基含有高分子樹脂ワニスＣを得た。
【００５５】
＜実施例１〜１０、比較例１〜４の調製＞
表１の配合に従って、高分子樹脂ワニス、白色顔料および水性媒体を、ペイントコンディショナーを用いて練肉・分散し、さらにポリスチレンエマルジョンを加え撹拌を行い実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤を得た。
【００５６】
＜実施例１〜１０、比較例１〜４の評価方法および評価基準＞
（白色度）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を、１６５ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのハンドプルファーを用いて展色し、乾燥後の白色度を、ハンター白色計（(株)村上色彩技術研究所）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００５７】
（オフセット印刷用プレコート剤の表面乾燥性）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、ＲＤＳ−１２メアバーにて、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を展色直後、ハンドプルーファーゴムロール部にて、塗布した各オフセット印刷用水性プレコート剤の塗膜上を走行させ、ゴムロールに対する各オフセット印刷用水性プレコート剤の「塗膜の取られ方」により評価した。その結果を表１に示す。
９：１秒で「塗膜の取られ」が無いもの
８：２秒で「塗膜の取られ」が無いもの
７：３秒で「塗膜の取られ」が無いもの
６：４秒で「塗膜の取られ」が無いもの
５：５秒で「塗膜の取られ」が無いもの
すなわち、数字が大きいほど表面乾燥性が良いことを示している。
【００５８】
（オフセット印刷用プレコート剤の塗膜光沢性）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、１６５ ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのハンドプルファーにて、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を展色し、乾燥後の塗膜光沢を、光沢計（堀場製作所(株)）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００５９】
（新聞インキのインキ乾燥性）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、１６５ ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのハンドプルファーにて、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を展色して、乾燥させた。次ぎに、各展色面に、ＲＩ展色装置（（株）明製作所製）を用いてインキ盛量０．１ｃｃで新聞印刷用オフセットインキ（ニューウエブマスター・プロセス墨、サカタインクス（株）製）のベタ印刷後、セット性試験機を用いて新聞印刷用オフセットインキのセット時間を測定し乾燥性を評価した。その結果を表１に示す。
【００６０】
（新聞インキの印刷光沢）
印刷用紙（王子製紙（株）製、新聞印刷原紙）に、１６５ ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのハンドプルファーにて、実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤１００質量部に対して、水：イソプロパノール＝１：１の水性希釈剤４０質量部で希釈した、各オフセット印刷用水性プレコート剤を展色して、乾燥させた。次に、各展色面に、ＲＩ展色装置（（株）明製作所製）を用いてインキ盛量０．１ｃｃで新聞印刷用オフセットインキ（ニューウエブマスター・プロセス墨、サカタインクス（株）製）のベタ印刷を行った。ベタ印刷から２４時間経過後のインキの光沢を、光沢計（堀場製作所(株)）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００６１】
（分散安定性）
実施例１〜１０、比較例１〜４のオフセット印刷用水性プレコート剤をそれぞれガラス瓶に採り、密栓し４０℃において７日保存した後の分散安定性について評価した。ここで、分散安定性は、オフセット印刷用水性プレコート剤中で白色顔料等が沈降する程度を目視観察して評価しており、沈降が少ないほど分散安定性が高いことを示す。測定結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１に示すように、ポリスチレンエマルジョンを含まない比較例１、３、４のオフセット印刷用水性プレコート剤は、いずれも分散安定性に劣り、表面乾燥しにくく、かつ新聞インキの印刷光沢が低かった。一方、ポリスチレンエマルジョンを過剰に含む比較例２のオフセット印刷用水性プレコート剤は、白色度が低かった。
【００６４】
これに対し、表１に示すように、本実施例１〜１０のオフセット印刷用水性プレコート剤は、いずれも分散安定性が高く、高い白色度を有し、表面乾燥性に優れ、塗膜光沢性が高く、新聞インキ乾燥性が良く、かつ新聞インキの印刷光沢も高かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフセット印刷用インキの印刷に先立って印刷用紙に塗工されるオフセット印刷用水性プレコート剤であって、
アルミナまたはアルミナ・シリカで表面処理された二酸化チタンを含む白色顔料、平均粒子径が６０〜５００ｎｍであるポリスチレンエマルジョン、
塩基性化合物、
塩基性化合物の存在下で、水中に溶解または分散せしめることが可能な酸基含有高分子樹脂、および、水性媒体を主たる成分として有し、
前記白色顔料とポリスチレンエマルジョンとを、固形分として白色顔料／ポリスチレンエマルジョン＝９０／１０〜４０／６０の質量比率で含有することを特徴とするオフセット印刷用水性プレコート剤。
【請求項２】
前記酸基含有高分子樹脂が、アクリル酸系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であって、塩基性化合物の存在下、水性媒体中に溶解または分散する酸価３０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１記載のオフセット印刷用水性プレコート剤。
【請求項１】
オフセット印刷用インキの印刷に先立って印刷用紙に塗工されるオフセット印刷用水性プレコート剤であって、
アルミナまたはアルミナ・シリカで表面処理された二酸化チタンを含む白色顔料、平均粒子径が６０〜５００ｎｍであるポリスチレンエマルジョン、
塩基性化合物、
塩基性化合物の存在下で、水中に溶解または分散せしめることが可能な酸基含有高分子樹脂、および、水性媒体を主たる成分として有し、
前記白色顔料とポリスチレンエマルジョンとを、固形分として白色顔料／ポリスチレンエマルジョン＝９０／１０〜４０／６０の質量比率で含有することを特徴とするオフセット印刷用水性プレコート剤。
【請求項２】
前記酸基含有高分子樹脂が、アクリル酸系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル酸−マレイン酸系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であって、塩基性化合物の存在下、水性媒体中に溶解または分散する酸価３０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１記載のオフセット印刷用水性プレコート剤。
【公開番号】特開２００９−１１４５６２（Ｐ２００９−１１４５６２Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８６４４６（Ｐ２００７−２８６４４６）
【出願日】平成１９年１１月２日（２００７．１１．２）
【出願人】（０００１０５９４７）サカタインクス株式会社 (123)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２日（２００７．１１．２）
【出願人】（０００１０５９４７）サカタインクス株式会社 (123)
【Ｆターム（参考）】
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