JP2002097411A - ワニス及び印刷インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の酸化重合乾燥型の平版印刷インキより
も、乾燥性が優れ、重金属の含有量が少なく、印刷時の
インキの汚れ発生の抑制（非画線部の汚れ）が優れ、か
つホルムアルデヒドの発生がないワニスおよび印刷イン
キの提供。 【解決手段】 乾性油５〜４０重量部とロジンエステル
樹脂（Ａ成分）３０〜５０重量部とからなる被膜形成材
料を、石油系溶剤２０〜５０重量部中に含有してなるこ
とを特徴とするワニスおよび該ワニスを用いた印刷イン
キ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷乾燥時間が短
く、重金属の含有量が低く、印刷時にインキ汚れ（非画
線部）の発生を抑え、しかもホルムアルデヒドを発生し
ないワニスおよび該ワニスからなる印刷インキに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、平版用印刷インキは、キリ油、
あまに油、大豆油などの植物乾性油による酸化重合によ
り乾燥塗膜を形成するが、四季を通じて印刷インキの乾
燥時間が異なり、特に冬場は乾燥が遅くなり、乾燥条件
によっては、乾燥に数十時間を必要とする場合がある。
また、印刷後、印刷インキの乾燥不良のために印刷物を
断裁したり、印刷物をカルトンに加工するような後加工
ができないという問題が発生する。このような問題の解
決手段として、印刷インキ中のコバルトまたはマンガン
ドライヤーなどの酸化重合触媒を増量して印刷被膜の酸
化重合を促進しているが、上記触媒の添加量が多くなれ
ば、それだけ印刷インキ中の重金属が増加する。また、
これらの酸化重合触媒を増量使用すると、印刷版の非画
線部が親油性となり、非画線部に印刷インキが付着しや
すくなり、印刷時に印刷紙に汚れ（非画線部の汚れ）の
発生を生じるなどの問題があり、その代替えの平版用印
刷インキの提供が望まれている。

【０００３】上記の問題に対して、ビヒクルに使用する
固形樹脂としてロジン変性フェノール樹脂を使用した酸
化重合型の印刷インキが提案されている。しかしなが
ら、これらのロジン変性フェノール樹脂を含む印刷イン
キは、印刷乾燥時の高温の乾燥熱によって、フェノール
樹脂の合成に使用した残留のホルムアルデヒドや、ロジ
ン変性フェノール樹脂から遊離したホルムアルデヒドが
発生する危険性があり、作業環境に悪影響を与える。ま
た、上記ロジン変性フェノール樹脂は、印刷インキの酸
化重合乾燥を速める効果もない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の酸化
重合乾燥型の平版印刷インキよりも、乾燥性が優れ、重
金属の含有量の削減が可能であり、印刷時のインキの汚
れ発生の抑制（非画線部の汚れ）が優れ、かつホルムア
ルデヒドの発生がないワニスおよび印刷インキの提供を
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の本
発明によって達成される。すなわち、本発明は、乾性油
５〜４０重量部とロジンエステル樹脂（Ａ成分）３０〜
５０重量部とからなる被膜形成材料を、石油系溶剤２０
〜５０重量部中に含有してなることを特徴とするワニス
および該ワニスを用いた印刷インキを提供する。

【０００６】本発明者は、前記の課題を解決すべく鋭意
検討した結果、上記のワニスを含有する印刷インキが、
従来の酸化重合乾燥型の平版印刷インキよりも、乾燥性
に優れ、酸化重合触媒として使用する重金属の使用量を
低減でき、且つ、これに伴い印刷インキの汚れに対する
抑制効果を生じ、また、ホルムアルデヒドの発生がない
印刷インキであることを見出した。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳しく説明する。本発明を主として特徴づ
けるロジンエステル樹脂は、ロジン、重合ロジンなどの
ロジン類あるいはロジン類と他のジエン化合物との混合
物に、不飽和の多塩基酸化合物を付加反応（ジエン合
成）させ、該付加反応生成物をポリオールでエステル化
した反応生成物である。これらのロジンエステル樹脂
は、公知の一般の合成方法によって製造されたものを使
用することができる。

【０００８】ロジン、重合ロジンなどのロジン類として
は、例えば、ウッドロジン、ガムロジン、トール油ロジ
ン、ロジンを触媒下で加熱して重合して得られる二量化
ロジンまたは重合ロジンなど、およびそれらの混合物が
挙げられる。該ロジン類と混合して使用してもよい他の
ジエン化合物としては、例えば、１，３−ペンタジエン
石油樹脂、１，４−ペンタジエン石油樹脂などのジオレ
フィン化合物、およびそれらの混合物が挙げられる。

【０００９】不飽和の多塩基酸化合物としては、例え
ば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水フマ
ル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、３，６−エンドメ
チレン−Δ⁴−テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサクロ
ル−３，６−エンドメチレン−Δ⁴−テトラヒドロ無水
フタル酸、アクリル酸、メタアクリル酸など、およびそ
れらの混合物が挙げられる。

【００１０】ポリオール化合物としては、例えば、エチ
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、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ール、ノニルアルコールなどの低分子ポリオール；ポリ
エチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコールなどのポリエーテル
ポリオール；ジオールと二塩基酸との反応生成物である
ポリエステルポリオール、例えば、１，４−ブタンジオ
ール、１，５−ペンタンジオールなどのジオール類と、
アジピン酸、コハク酸、ピメリン酸などの二塩基酸との
反応生成物など、およびそれらの混合物が挙げられる。

【００１１】上記各化合物から得られる反応生成物であ
るロジンエステル樹脂は、酸価が２〜２０であり、好ま
しくは酸価が５〜１５である。酸価が上記上限を越える
と水に対する親和性が増大し、耐水性が低下するという
問題があり、一方、上記下限未満であるとゲル化剤に対
する反応性が低下し、ワニスの粘度調整が難しいという
問題があり、いずれも得られるワニスからなる印刷イン
キの印刷適性が低下すという問題がある。ロジンエステ
ル樹脂の分子量としては、重量平均分子量３０，０００
〜２００，０００で、好ましくは５０，０００〜１５
０，０００である。ロジンエステル樹脂の重量平均分子
量が上記上限を越えると、得られるワニスからなる印刷
インキの粘度が高粘度となり印刷適性が低下するという
問題があり、一方、上記下限未満であると印刷インキ粘
度が低粘度化して、印刷品質の低下やミスチングが増加
するという問題がある。好ましいロジンエステル樹脂と
しては、ウッドロジンと１，３−ペンタジエン樹脂との
混合物とアクリル酸および無水マレイン酸との反応生成
物を、ペンタエリスリトールにてエステル化した反応生
成物である。

【００１２】上記のロジンエステル樹脂と混合して使用
する乾性油としては、例えば、あまに油、あまに油スタ
ンド油、きり油、サフラワー油、シナキリ油、ゴマ油ま
たは大豆油などの植物油乾性油；脱水ヒマシ油、マレイ
ン化油、共重合油、石油系合成乾性油などの合成乾性
油、およびこれらの混合物が挙げられる。

【００１３】本発明のワニスは、上記の乾性油５〜４０
重量部と前記のロジンエステル樹脂３０〜５０重量部、
好ましくは上記乾性油１０〜３０重量部と前記のロジン
エステル樹脂３５〜４５重量部とからなる被膜形成材料
を石油系溶剤２０〜５０重量部、好ましくは３０〜４０
重量部中に溶解して得られる。ロジンエステル樹脂の配
合量が上記の上限を越える場合は、ワニスの溶解性が著
しく低下し、得られる印刷インキは高粘度で、かつ物性
が不安定となり、印刷時にガサツキや着肉不良などが発
現するという問題があり、一方、上記下限未満である
と、得られる印刷インキの粘度が低くなり、網点再現性
不良や耐水性不良などが発現し、印刷インキの印刷適性
が低下するという問題がある。

【００１４】前記本発明のワニスは、顔料及び酸化重合
触媒を添加することによって印刷インキとして使用でき
る。使用する顔料としては、例えば、酸化チタン、硫酸
バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、弁柄、群青、紺
青、カーボンブラック、アルミニゥム粉などの無機顔
料、およびアリリド系、アセト酢酸アリリドモノアゾ
系、アセト酢酸アリリドジスアゾ系、ピラゾロン系など
の不溶性アゾ顔料、銅フタロシアニンブルー、スルホン
化銅フタロシアニンブルー、金属フリーフタロシアニン
系、キナクリドン系、ジオサジン系、ピラントロン系、
アントアントロン系、インダストロン系、アントラピリ
ミジン系、フラバントロン系、チオインジゴ系、アント
ラキノン系、ぺリノン系、ペリレン系などのスレン系、
イソインドリノン系、金属錯塩系、キノフタロン系など
の多環式および複素環式顔料などの有機顔料が挙げられ
る。なお、本発明のワニスは、顔料を添加しないで、Ｏ
Ｐニスなどのように上塗り剤としても使用することがで
きる。

【００１５】本発明で使用する酸化重合触媒としては、
例えば、酢酸、プロピオン酸、イソペンタン酸、ヘキサ
ン酸、２−エチル酪酸、ナフテン酸、オクチル酸、デカ
ン酸、２−エチルヘキサン酸、ラウリル酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、ネオデカ
ン酸、バーサチック酸、イソオクタン酸などの有機カル
ボン酸のコバルト、マンガン、鉛、亜鉛、カルシゥム、
ジルコニゥム塩またはそれらの混合物が挙げられる。上
記触媒は印刷インキ中において０．０１〜０．３重量
％、好ましくは０．０３〜０．１５重量％の割合で使用
する。上記の酸化重合触媒の使用量が上記上限を越える
場合は、印刷時に印刷版の非画線部が親油性になりやす
く、非画線部に印刷インキが付着して印刷時に印刷物に
汚れが発現するという問題があり、一方、上記下限未満
であると、印刷インキの乾燥性が低下するという問題が
ある。本発明の印刷インキにおける触媒の使用量は、従
来の印刷インキにおける触媒の添加量の５０〜８０重量
％の添加量で済み、印刷インキ中の重金属の低減化がで
きる。

【００１６】本発明のワニスおよび印刷インキに使用す
る溶剤としては、アニリン点が６０〜１１０℃の石油系
溶剤が好ましく使用される。これらの石油系溶剤として
は、日本石油（株）から「ＡＦソルベント４号」、「Ａ
Ｆソルベント５号」、「ＡＦソルベント６号」、「ＡＦ
ソルベント７号」、「インキソルベント４号」、「イン
キソルベント５号」、「インキソルベント６号」、「イ
ンキソルベント７号」などの商品名で入手して本発明で
使用できる。

【００１７】本発明のワニスおよび印刷インキには、他
にゲル弾性を付与するゲル化剤、耐摩擦剤、皮張り防止
剤などの添加剤を本発明の目的を妨げない範囲で添加し
てもよく、例えば、ゲル化剤として川研ファインケミカ
ル（株）製のＡＬＣＨ−５０などのキレート剤、耐摩擦
剤としてパラフィンワックス、カルナバルワックス、ポ
リエチレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワッ
クスなどワックス類、皮張り防止剤としてメチルエチル
ケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキ
シム類などが挙げられる。本発明のワニスおよび印刷イ
ンキは、常法に従って上記成分を混練して均質化するこ
とによって得られる。

【００１８】

【実施例】次にＡ成分の製造例１および製造例２と、比
較例の製造例３を挙げて、これらを使用した本発明のワ
ニスおよび印刷インキの実施例および比較例を挙げて本
発明をさらに具体的に説明する。これらの成分Ａの製造
は、本製造例に限定されるものではない。なお、文中
「部」および「％」とあるのは重量基準である。

【００１９】製造例１ 本発明で使用するＡ成分は下記の方法により合成した。
攪拌機および温度計を備えた装置に、ロジン８００ｇと
１，３−ペンタジエン石油樹脂２００ｇとを添加し、２
００℃まで加熱して、アクリル酸８０ｇと無水マレイン
酸２０ｇを添加してジエン合成した。その後、ペンタエ
リスリトール１３０ｇと、触媒として酸化マグネシウム
０．５ｇを添加して２７０〜２８０℃で酸価が１５にな
るまで８〜１０時間反応させエステル化し、固形１００
％のロジンエステル樹脂を得た。

【００２０】製造例２ 本発明で使用する別のＡ成分は下記の方法により合成し
た。攪拌機および温度計を備えた装置に、ロジン８００
ｇと１，３−ペンタジエン石油樹脂２００ｇを添加し、
２００℃まで加熱して、アクリル酸８０ｇと無水マレイ
ン酸２０ｇを添加してジエン合成した。その後、ペンタ
エリスリトール１３０ｇとノニルアルコール２０ｇと触
媒として酸化マグネシウム０．５ｇを添加して２７０〜
２８０℃で酸価が１５になるまで８〜１０時間反応させ
てエステル化し、固形１００％のロジンエステル樹脂を
得た。

【００２１】製造例３ 比較例で使用する合成樹脂（ロジン変性フェノール樹
脂）は下記の方法により合成した。攪拌機および温度計
を備えた装置に、キシレン５００ｇとｐ−オクチルフェ
ノール４１０ｇ、ホルマリン４１０ｇおよび１５％の水
酸化カルシウム水溶液２０ｇを添加し、９０℃で４時間
反応させた。その後、室温まで冷却し、０．５Ｎ硫酸に
てｐＨ７に調製後、分液ロートにて水洗し、キシレンを
分離後、無水硫酸ナトリウムにて脱水し、レゾールキシ
レン溶液（固形分５６％）を得た。次に、攪拌機および
分離装置付き冷却器を取り付けた装置に、ロジン９６０
ｇを入れ２００℃に加熱しながら上記のレゾールキシレ
ン溶液５６０ｇ（固形分５６％）を徐々に滴下し、キシ
レンと水を捕集しながら反応させた。その後、グリセリ
ン９６ｇとｐ−トルエンスルホン酸０．５ｇを添加し、
２５０〜２６０℃にて酸価２５以下になるまで８〜１２
時間反応させてエステル化したロジン変性フェノール樹
脂を得た。

【００２２】実施例１〜３、比較例１〜２（ワニス調製
方法） 本発明および比較例のワニスは、上記の製造例のＡ成分
またはロジン変性フェノール樹脂に前記の植物乾性油と
石油系溶剤を添加し、窒素気流雰囲気下で１８０〜２２
０℃にて１時間加熱撹拌して調製した。

【００２３】実施例１（ワニスａ） ・ロジンエステル樹脂（製造例１）４５部 ・アマニ油 ２０部 ・ＡＦソルベント５号 ３５部

【００２４】実施例２（ワニスｂ） ・ロジンエステル樹脂（製造例１）４５部 ・大豆油 ２０部 ・ＡＦソルベント５号 ３５部

【００２５】実施例３（ワニスｃ） ・ロジンエステル樹脂（製造例２）４５部 ・アマニ油 ２０部 ・ＡＦソルベント５号 ３５部

【００２６】比較例１（ワニスｄ） ・ロジン変性フェノール樹脂（製造例３）４５部 ・アマニ油 ２０部 ・ＡＦソルベント５号 ３５部

【００２７】比較例２（ワニスｅ） ・ロジン変性フェノール樹脂（製造例３）４５部 ・大豆油 ２０部 ・ＡＦソルベント５号 ３５部

【００２８】実施例４〜６、比較例３〜４（印刷インキ
の調製方法）上記で得られた各ワニスに顔料および酸化
重合触媒などを均一に混練して本発明の印刷インキ（Ａ
〜Ｃ）および比較例の印刷インキ（Ｄ〜Ｅ）を調製し
た。 ・ワニス（ワニスａ〜ｅ） ８２部 ・フタロシアニンブルー １８部 ・オクチル酸マンガン ０．０７部

【００２９】これらの各々の印刷インキの乾燥性を朝陽
会式乾燥試験方法により、その乾燥時間を測定した。評
価結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】実施例７〜９、比較例５〜６（印刷インキ
の調製方法） 上記各印刷インキの乾燥時間を酸化重合触媒の添加量を
変えて同一時間に調整した。これらの印刷インキ（印刷
インキＡ’〜Ｃ’＝本発明、印刷インキＤ’〜Ｅ’＝比
較例）をリスロン２６型印刷機（小森コーポレーション
製）にてコート紙に印刷速度８０００枚／時でオフセッ
ト印刷した。各々の印刷インキの乾燥性（時間）、酸化
重合触媒（オクチル酸マンガン）の添加量および耐イン
キ汚れ性（非画線部）についての評価結果を下記表２に
示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】耐インキ汚れ性評価尺度 ◎：非画線部にインキ汚れが全く認められない。 ×：非画線部にインキ汚れが認められる。

【００３４】

【発明の効果】本発明のワニスおよび印刷インキは、被
膜形成材料中にＡ成分を含有することにより、乾燥性、
耐インキ汚れ性（非画線部）が優れ、重金属を低減した
ワニスおよび印刷インキである。また、本発明のワニス
および印刷インキは、ホルムアルデヒドの発生のない印
刷作業環境などの環境に対する負荷の少ないものであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J038 BA202 BA231 DD231 GA06 JA01 KA06 NA05 NA23 4J039 AB04 AB08 AD10 BC01 BC75 BE01 BE12 BE14 EA02 EA48

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾性油５〜４０重量部とロジンエステル
   樹脂（Ａ成分）３０〜５０重量部とからなる被膜形成材
   料を、石油系溶剤２０〜５０重量部中に含有してなるこ
   とを特徴とするワニス。
2. 【請求項２】 Ａ成分が、ロジン類またはロジン類とジ
   エン化合物との混合物と、不飽和の多塩基酸化合物との
   反応生成物と、ポリオール化合物との反応生成物である
   請求項１に記載のワニス。
3. 【請求項３】 Ａ成分が、酸価が２〜２０である請求項
   １に記載のワニス。
4. 【請求項４】 アニリン点が６０〜１１０℃の石油系溶
   剤を含有している請求項１に記載のワニス。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のワ
   ニスに顔料および酸化重合触媒を混練してなることを特
   徴とする印刷インキ。
6. 【請求項６】 酸化重合触媒の含有量が、０．０１〜
   ０．３重量％である請求項５に記載の印刷インキ。