CN102939349B - 印刷油墨用催干剂及使用其的印刷油墨 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种印刷油墨用催干剂，其特征在于，其含有脂肪酸锰盐(A)及下述通式(1)所示的氨基醇(B)。该印刷油墨用催干剂在降低担忧对人体造成影响的钴金属皂的用量或不使用钴金属皂的情况下，发挥与钴金属皂所具有的优异的干燥性能同等以上的干燥性能。(式中，R1及R2分别独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，X1及X2分别独立地表示碳原子数2～6的亚烷基，Y表示-NR3-(其中，R3表示氢原子或碳原子数1～6的烷基。)或氧原子。)

Description

印刷油墨用催干剂及使用其的印刷油墨
技术领域
本发明涉及以平版印刷用油墨为代表的氧化聚合干燥型印刷油墨的干燥促进剂即催干剂及使用其的印刷油墨。
背景技术
以平版印刷用油墨为代表的氧化聚合干燥型印刷油墨中，添加催干剂作为用于使油墨干燥的干燥促进剂。作为该油墨中使用的催干剂，通常是钴、锰、铅、铁、锌等重金属与各种羧酸的金属盐(以下，有时简记为“金属皂”。)。这些金属皂中，钴金属皂由于具有优异的干燥性能，所以一直以来被用作主要的干燥促进剂。
钴金属皂虽然具有优异的干燥性能，但存在以下问题：若为了进一步缩短干燥时间而大量使用，则油墨的表面干燥非常迅速地进行，产生结皮而成为皱褶、收缩的原因，很难兼顾快的干燥时间和因结皮而产生的皱褶、收缩的防止。因此，作为防止该因结皮而产生的皱褶、收缩、并且进一步缩短干燥时间的方法，提出了组合使用钴金属皂和联吡啶的干燥促进剂(例如参照专利文献1。)。该干燥促进剂可防止因结皮而产生的皱褶、收缩，并且干燥时间短，具有高干燥性能。但是，作为使用钴金属皂的问题，存在以下两点：钴化合物在国际癌研究机关的致癌性风险一览中被列在“疑有对人类的致癌性”的组2B中，致癌性令人担忧；由于金属钴为稀少金属，所以供给不稳定，钴金属皂在成本方面昂贵等，要求进一步降低钴金属皂的用量、并且具有高干燥性能的干燥促进剂。
因此，作为以更少的钴金属皂的用量得到高干燥性能的例子，提出了含有钴金属皂、锰金属皂及选自二乙醇胺、二乙基乙醇胺、二丁基乙醇胺、正丁基二乙醇胺中的至少一种氨基醇的干燥促进剂(例如、参照专利文献2。)。然而，由于依然使用钴金属皂，所以未解决上述的致癌性的担忧、原料的供给不稳定及成本高的问题。
因此，要求能够进一步降低钴金属皂的用量、干燥时间短、并且能够防止因结皮而产生的皱褶、收缩的具有高干燥性能的催干剂(干燥促进剂)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-172689号公报
专利文献2：日本特开2001-49102号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明要解决的课题在于，提供一种印刷油墨用催干剂，其能够进一步降低担忧对人体造成影响的钴金属皂的用量，具有与钴金属皂所具有的优异的干燥性能同等以上的高干燥性能，即干燥时间短、并且能够防止因结皮而产生的皱褶、收缩。
用于解决问题的方案
本发明人等反复进行了深入研究，结果发现，作为脂肪酸金属盐，使用非钴的脂肪酸锰盐，并组合使用特定的氨基醇，由此能够解决上述课题，从而完成本发明。
即，本发明涉及一种印刷油墨用催干剂及使用其的印刷油墨，其特征在于，所述印刷油墨用催干剂含有脂肪酸锰盐(A)及下述通式(1)所示的氨基醇(B)。
[化学式1]
Figure BDA00002592063000031
(式中，R1及R2分别独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，X1及X2分别独立地表示碳原子数2～6的亚烷基，Y表示-NR3-(其中，R3表示氢原子或碳原子数1～6的烷基。)或氧原子。)
发明的效果
本发明的印刷油墨用催干剂由于能够解决致癌性的担忧、原料的供给不稳定及成本高的问题、且具有干燥时间短、并且能够防止因结皮而产生的皱褶、收缩这样优异的干燥性能，所以作为平版印刷用油墨的催干剂(干燥促进剂)是非常有用的。
具体实施方式
本发明的印刷油墨用催干剂含有脂肪酸锰盐(A)及下述通式(1)所示的氨基醇(B)。
[化学式2]
Figure BDA00002592063000032
(式中，R1及R2分别独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，X1及X2分别独立地表示碳原子数2～6的亚烷基，Y表示-NR3-(其中，R3表示氢原子或碳原子数1～6的烷基。)或氧原子。)
所述脂肪酸锰盐(A)是脂肪酸的锰盐，作为所述脂肪酸，可列举出辛酸、环烷酸、新癸酸、桐油酸、亚麻仁油酸、大豆油酸、树脂酸、妥尔油脂肪酸等。这些脂肪酸锰盐(A)可以单独使用，也可以组合使用两种以上。
所述脂肪酸锰盐(A)可以通过将脂肪酸制成可溶于水的盐通常为钠盐并溶解于水中，向其中添加可溶于水的锰盐，进行所谓的复分解的离子交换反应，并进行水洗、脱水、过滤而得到。
所述氨基醇(B)是下述通式(1)所示的化合物。本发明中，通过使用该具有下述通式(1)的结构的氨基醇，从而能够发挥干燥时间短、并且能够防止因结皮而产生的皱褶、收缩这样优异的干燥性能。
[化学式3]
Figure BDA00002592063000041
(式中，R1及R2分别独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，X1及X2分别独立地表示碳原子数2～6的亚烷基，Y表示-NR3-(其中，R3表示氢原子或碳原子数1～6的烷基。)或氧原子。)
所述通式(1)所示的氨基醇(B)中，从能够进一步防止皱褶、收缩、并且进一步缩短干燥时间的方面出发，优选X1及X2分别为碳原子数2～3的亚烷基的氨基醇。
作为所述氨基醇(B)的具体例子，可列举出2-[(2-二甲氨基乙基)甲氨基]乙醇、2-(2-氨基乙基)氨基乙醇、1-(2-氨基乙基)氨基-2-丙醇、2-(3-氨基丙氨基)乙醇(2-(3-aminopropylamino)ethanol)、2-(2-二甲氨基乙氧基)乙醇等。需要说明的是，这些氨基醇(B)可以单独使用，也可以组合使用两种以上。
为了进一步提高干燥性能，所述脂肪酸锰盐(A)中的锰金属与所述氨基醇(B)的以质量基准计的配混比(A)/(B)优选为1/0.1～1/30的范围，更优选为1/0.3～1/20的范围，进一步优选为1/0.5～1/10的范围。
本发明的印刷用催干剂优选通过将所述脂肪酸锰盐(A)及所述氨基醇(B)用稀释剂稀释，从而作为处理性良好的溶液使用。作为所述稀释剂，例如可列举出甲苯、二甲苯、庚烷、己烷、矿物油精(mineral spirit)等烃系溶剂；甲醇、乙醇、丙醇、环己醇等醇系溶剂；甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮系溶剂；丙醚、甲基溶纤剂、溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基卡必醇等醚系溶剂；己酸甲酯、癸酸甲酯、月桂酸甲酯等脂肪酸酯；大豆油、亚麻仁油、菜籽油、红花油等植物油脂等。这些当中，从金属皂等催干剂的溶解性高、在印刷油墨中的溶解性也变得良好的方面出发，优选后述的脂肪酸酯(C)或植物油脂，在植物油脂中，优选的是也用作印刷油墨的稀释剂的大豆油。此外，这些稀释剂可以仅使用一种，也可以组合使用两种以上。
需要说明的是，本发明中，根据平版油墨制造的习惯用法，“催干剂”这个用语有时是指金属皂等干燥促进剂其本身，有时是指用稀释剂将印刷油墨的制造中使用的金属皂等稀释而成的形态。
本发明的印刷油墨用催干剂中，作为优选用作稀释剂的所述脂肪酸酯(C)，可列举出下述通式(2)所示的脂肪酸酯。
[化学式4]
Figure BDA00002592063000051
(式中，R4为碳原子数5～11的烷基，R5为碳原子数1～3的烷基。)
所述脂肪酸酯(C)是通过碳原子数6～12的羧酸与碳原子数1～3的醇进行酯化反应而得到的，所述羧酸及醇的碳链可以是直链状，也可以是支链状。
作为所述脂肪酸酯(C)，例如可列举出己酸甲酯、庚酸甲酯、辛酸甲酯、壬酸甲酯、癸酸甲酯、月桂酸甲酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、己酸丙酯、庚酸丙酯、辛酸丙酯、壬酸丙酯、癸酸丙酯、月桂酸丙酯等。这些脂肪酸酯可以单独使用，也可以组合使用两种以上。此外，这些脂肪酸酯中，己酸甲酯、癸酸甲酯、月桂酸甲酯由于臭气少而优选。特别是月桂酸甲酯由于能够实现印刷油墨用催干剂的粘度降低和臭气的降低的兼顾，因而优选。
此外，为了制成更低粘度且处理性优异的印刷油墨用催干剂，所述脂肪酸锰盐(A)及氨基醇(B)的总量与所述脂肪酸酯(C)的以质量基准计的配混比[(A)+(B)]/(C)优选为10/90～70/30的范围，更优选为20/80～60/40的范围，进一步优选为30/70～50/50的范围。
本发明的印刷油墨配混有上述印刷油墨用催干剂。通常，印刷油墨由作为粘合剂树脂的清漆、作为颜料或染料的着色剂、调节印刷油墨粘度及干燥性的稀释剂组成。所述清漆为具有不饱和脂肪酸基的树脂，例如，可列举出松香改性酚醛树脂、马来酸改性酚醛树脂、不饱和聚酯、石油树脂、醇酸树脂等。此外，作为所述着色剂，可列举出炭黑、酞菁颜料、氧化铁红(Bengala)、偶氮颜料、喹吖啶酮颜料等。进而，作为稀释剂，例如可列举出甲苯、二甲苯、庚烷、己烷、矿物油精等烃系溶剂；甲醇、乙醇、丙醇、环己醇等醇系溶剂；甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮系溶剂；丙醚、甲基溶纤剂、溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基卡必醇等醚系溶剂；己酸甲酯、癸酸甲酯、月桂酸甲酯等脂肪酸酯；大豆油、亚麻仁油、菜籽油、红花油等植物油脂等。
作为本发明的印刷油墨的制造方法，可列举出将所述清漆、着色剂、稀释溶剂、本发明的印刷油墨用催干剂、以及根据需要而使用的蜡等其它添加剂用三辊式研墨辊等研墨机进行研墨的方法。此时，本发明的印刷油墨用催干剂优选使用以所述脂肪酸酯(C)或植物油脂稀释而得到的物质。
关于本发明的印刷油墨用催干剂在印刷油墨中的配混量，从能够兼顾短干燥时间和防止结皮的方面出发，相对于印刷油墨中的清漆100质量份，换算成锰原子，优选为0.001～1质量份的范围，更优选为0.01～0.5质量份的范围。需要说明的是，本发明的印刷油墨中也可以根据需要配混铁、镍、铜、锌、锆、铋、铈、钙等锰以外的成为催干剂的金属皂。
实施例
以下列举出具体的例子，对本发明进一步详细说明。
(实施例1)
将辛酸锰31质量份及2-[(2-二甲氨基乙基)甲氨基]乙醇13质量份溶解到月桂酸甲酯56质量份中，得到印刷油墨用催干剂(1)。
[清漆的调制]
将松香改性酚醛树脂(DIC株式会社制“B eckaciteF8301”)40质量份、大豆油(日清奥利友集团株式会社制“大豆色拉油(S)”)50质量份、大豆油脂肪酸甲酯(TOEI CHEMICAL CO.,LTD.制“TOEOL3120”)10质量份及铝螯合剂(Hope Chemical co.,Ltd制“Alumichelate”)0.3质量份在210℃下加热1小时，调制了清漆(V)。
[评价用油墨的调制]
使用上述得到的印刷油墨用催干剂(1)及清漆，以下述的配混量配混后，用三辊磨进行研墨而调制了评价用油墨。需要说明的是，酞菁蓝颜料使用DIC株式会社制“Fastogen blueTGR-L”，大豆油使用日清奥利友集团株式会社制“大豆色拉油(S)”。
Figure BDA00002592063000081
[干燥时间的测定]
使用1.5密耳的涂敷器(applicator)将上述调制的油墨涂敷到玻璃板上后，使用干燥时间记录器(太佑机材株式会社制“型号No.404”)进行试验。测定在恒温恒湿室(25℃、50%RH)内进行。需要说明的是，油墨的干燥时间设定为：在玻璃板上涂布油墨后，利用干燥时间记录器的针刮出的、油墨开始干燥时可见的刮痕因油墨完全干燥而变得不可见为止的时间。
[结皮时间的测定]
将上述调制的油墨20g放入直径45mm的容器中在45℃的气氛下保存，每1小时指触油墨的表面，以油墨不附着在手指上的时间作为结皮时间。
关于下述的实施例2～6及比较例1～9中调制的印刷油墨用催干剂(2)～(15)，与上述的实施例1同样地调制评价用油墨后，测定干燥时间及结皮时间而进行评价。
(实施例2)
将辛酸锰31质量份及2-(2-氨基乙基)氨基乙醇10质量份溶解到月桂酸甲酯59质量份中，得到印刷油墨用催干剂(2)。
(实施例3)
将辛酸锰31质量份及1-(2-氨基乙基)氨基-2-丙醇11质量份溶解到月桂酸甲酯58质量份中，得到印刷油墨用催干剂(3)。
(实施例4)
将辛酸锰31质量份及2-(3-氨基丙氨基)乙醇3质量份溶解到月桂酸甲酯66质量份中，得到印刷油墨用催干剂(4)。
(实施例5)
将辛酸锰31质量份及2-(2-二甲氨基乙氧基)乙醇12质量份溶解到月桂酸甲酯57质量份中，得到印刷油墨用催干剂(5)。
(实施例6)
将辛酸锰31质量份及2-(2-二甲氨基乙氧基)乙醇3质量份溶解到大豆油(日清奥利友集团株式会社制“大豆色拉油(S)”)66质量份中，得到印刷油墨用催干剂(6)。
(比较例1)
将辛酸锰41质量份及新癸酸硼酸钴9质量份溶解到油酸甲酯50质量份中，得到印刷油墨用催干剂(7)。
(比较例2)
将辛酸锰31质量份溶解到油酸甲酯69质量份中，得到印刷油墨用催干剂(8)。
(比较例3)
将辛酸锰31质量份及2,2’-联吡啶14质量份溶解到油酸甲酯55质量份中，得到印刷油墨用催干剂(9)。
(比较例4)
将辛酸锰31质量份及3-氨基丙醇7质量份溶解到月桂酸甲酯62质量份中，得到印刷油墨用催干剂(10)。该印刷油墨用催干剂(10)由于发生凝胶化，所以未测定后述的干燥时间及结皮时间。
(比较例5)
将辛酸锰31质量份及2-甲氨基乙醇7质量份溶解到月桂酸甲酯62质量份中，得到印刷油墨用催干剂(11)。
(比较例6)
将辛酸锰31质量份及2-二甲氨基乙醇8质量份溶解到月桂酸甲酯61质量份中，得到印刷油墨用催干剂(12)。
(比较例7)
将辛酸锰31质量份及2-二乙氨基乙醇11质量份溶解到月桂酸甲酯58质量份中，得到印刷油墨用催干剂(13)。
(比较例8)
将辛酸锰31质量份及2-正丁氨基乙醇3质量份溶解到月桂酸甲酯66质量份中，得到印刷油墨用催干剂(14)。
(比较例9)
将辛酸锰31质量份及2,2’-正丁氨基二乙醇(2,2'-(butylimino)diethanol)15质量份溶解到月桂酸甲酯54质量份中，得到印刷油墨用催干剂(15)。
将实施例1～5及比较例4～9中得到的印刷油墨用催干剂中使用的氨基醇的结构式示于表1中。
[表1]
Figure BDA00002592063000111
将实施例1～6及比较例1～9中得到的印刷油墨用催干剂(1)～(15)的组成及评价结果示于表2及3中。
[表2]
Figure BDA00002592063000121
[表3]
Figure BDA00002592063000122
由表2所示的评价结果获知，实施例1～6中得到的本发明的印刷油墨用催干剂与使用了钴金属皂的比较例1相比，由于干燥时间短，并且结皮时间长，所以能够抑制皱褶、收缩的发生。由该结果获知，本发明的印刷油墨用催干剂即使不使用钴金属皂，也具有非常优异的干燥性能。
另一方面获知，比较例1～3是未使用氨基醇的例子，关于比较例1及3的印刷油墨用催干剂，结皮时间短，无法抑制皱褶、收缩的发生。此外获知，关于比较例2，结皮时间也长，能够抑制皱褶、收缩的发生，但干燥时间长，干燥性能存在问题。
比较例4～9是使用了除所述通式(1)所示的氨基醇以外的氨基醇的例子。关于比较例4获知，存在在调制催干剂时产生凝胶化的问题，无法作为催干剂使用。此外，关于比较例5～9获知，干燥时间长，干燥性能存在问题，进而结皮时间短，无法抑制皱褶、收缩的发生。

Claims (3)

1.一种印刷油墨用催干剂，其特征在于，其含有脂肪酸锰盐(A)及下述通式(1)所示的氨基醇(B)，
[化学式1]
Figure FDA0000484661770000011
式(1)中，R1及R2分别独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，X1及X2分别独立地表示碳原子数2～6的亚烷基，Y表示-NR3-或氧原子，其中，R3表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，
其中，所述氨基醇(B)为选自由2-[(2-二甲氨基乙基)甲氨基]乙醇、2-(2-氨基乙基)氨基乙醇、1-(2-氨基乙基)氨基-2-丙醇、2-(3-氨基丙氨基)乙醇及2-(2-二甲氨基乙氧基)乙醇组成的组中的至少一种，所述脂肪酸锰盐(A)的脂肪酸为选自由辛酸、新癸酸及环烷酸组成的组中的至少一种脂肪酸。
2.一种印刷油墨用催干剂，其特征在于，其是将权利要求1所述的印刷油墨用催干剂用下述通式(2)所示的脂肪酸酯或植物油脂稀释而得到的，
[化学式2]
Figure FDA0000484661770000012
式(2)中，R4表示碳原子数5～11的烷基，R5表示碳原子数1～3的烷基。
3.一种印刷油墨，其特征在于，其含有权利要求1或2所述的印刷油墨用催干剂。
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