JP2002265838A - 水性のオフセットリソグラフィー新聞印刷用インク - Google Patents

水性のオフセットリソグラフィー新聞印刷用インク

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JP2002265838A JP2001055083A JP2001055083A JP2002265838A JP 2002265838 A JP2002265838 A JP 2002265838A JP 2001055083 A JP2001055083 A JP 2001055083A JP 2001055083 A JP2001055083 A JP 2001055083A JP 2002265838 A JP2002265838 A JP 2002265838A
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ヤマット マリリン
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】油性インキおよび湿し水から発生する高レベル
の有機物質を減少させ、インキ/水バランス制御の難か
しさのないオフセットリングラフィー新聞印刷用インキ
を提供する。 【解決手段】水、水のpHに関係なく水中に可溶性である
樹脂と、約7.5〜約10のpH範囲で水中に可溶性のロ
ジン塩樹脂と、水性エマルジョンポリマーとからなる高
分子樹脂バインダー、顔料、水分散性の大豆ベースのポ
リマー、及び、ヒドロキシエチルエチレンウレア再湿潤
剤を含む、単一の流体の水性のオフセットリソグラフィ
ー新聞用インク。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、1998年10月26日に出願
され、現在は放棄されている出願番号第09/179,
164号の一部継続出願であり、この出願番号第09/
179,164号は1997年11月26日に出願さ
れ、現在は放棄されている出願番号第08/978,8
04号の一部継続出願であり、この出願番号第08/9
78,804号は1996年3月3日に出願され、現在
は米国特許第5,725,646号である出願番号第0
8/614,587号の一部継続出願である。
【0002】発明の分野 本発明は水性オフセットリソグラフィー新聞印刷用イン
クに関する。
【0003】関連技術の説明 揮発性有機化合物(VOC)を印刷室においてなくす試
みにおいて、水性の代替物がインク配合物として求めら
れている。フレキソ印刷法における使用のための水性印
刷用インクは従来技術において知られている。このタイ
プの印刷法は印刷画像がレリーフにおいて直立してお
り、すなわち、印刷しようとする領域が非印刷領域より
も高くなっている印刷版を使用する。フレキソ法による
印刷は画像キャリアの面から基材の表面にインクを転写
するために充分な圧力が加えられてはいるが、比較的に
は低い圧力を要求する。有用な水性のフレキソ印刷用イ
ンクの例は米国特許第4,173,554号明細書及び
The Printing Ink Manual, R.H. Leach及びR.J. Pierce
編、第571〜576頁、第5版(Blueprint, 1993)に
開示されている。
【0004】グラビア印刷用の水性インクもよく知られ
ている。グラビア法において、印刷画像はインクで満た
されるセルの形態のシリンダー中に彫刻される。圧力下
にあるグラビアシリンダーと圧ローラーとの間に基材を
通過させることにより印刷が行われる。有用な水性のグ
ラビア印刷用インクの例は米国特許第4,954,55
6号及び同第5,098,478号明細書に開示されて
いる。
【0005】オフセットリソグラフィー印刷法は、この
ような方法が平版の印刷版を用い、すなわち、画像領域
と非画像領域とは画像キャリア上において同一平面にあ
り、そして2種の流体が同時に使用されるので、インク
配合者に対して特有の取り組みをさせる。
【0006】フレキソ印刷版の場合のように画像領域を
背景よりも高くし、又は、グラビア印刷版の場合のよう
に画像領域を低くすることにより画像領域を画定するこ
とはかなり容易であり、非画像領域へインクが付着する
のを避けることはあまり難しくない。しかしながら、全
ての領域が同一の高さであるときには、インクが画像領
域のみに付着し、そして非画像領域には付着しないよう
な技術を用いなければならない。
【0007】従来のオフセットリソグラフィー印刷法で
は、印刷版が油性インクでインク付けされる前に印刷版
を湿らせる(ダンピングする)。通常、ダンピング法は
米国特許第3,877,372号、同第4,278,4
67号及び同第4,854,969号明細書に記載され
ているようなファウンテン溶液を用いる。水は印刷版の
親水性領域(すなわち、非画像領域)で膜を形成する
が、親油性領域(すなわち、画像領域)では小さいドロ
ップレットへと収縮するであろう。油性インクを含むイ
ンク付けされたローラーをダンピングされた印刷版上に
通過させると、水の膜によって覆われている領域(非画
像領域)をインク付けすることができないが、撥水性領
域(画像領域)上のドロップレットは乳化され、インク
アップされるであろう。このような方法はオフセットリ
ソグラフィーと呼ばれる。というのは、印刷版上でイン
ク付けされた画像は紙基材上に直接印刷されず、ゴムブ
ランケット上に最初に「オフセット」され、それから紙
基材上に転写されるからである。
【0008】上記のとおり、従来のオフセットリソグラ
フィー印刷は油性インクと水性のファウンテン溶液との
使用を必要とする。インク/水バランスが重要であり、
そして印刷者の熟練についての要求が非常に厳しい。こ
の問題は、フレキソ印刷法及びグラビア印刷法と比較し
たときの、このような印刷法にまつわる幾つかの問題の
1つである。さらに、従来のオフセットリソグラフィー
印刷法に通常に使用される油性インク及び水性ファウン
テン溶液は、かなり高い含有量の望ましくない揮発性有
機化合物(VOC)を含む。
【0009】米国特許第3,356,030号明細書
は、非画像領域が熱硬化性シリコーン樹脂の硬化された
コーティングによってコーティングされるリソグラフィ
ー印刷版を用いた平版印刷法に関して、水性の印刷イン
クの使用を開示している。しかしながら、この特許され
た方法は、また、非画像領域を被覆し、そして連続印刷
の間に再適用される揮発性炭化水素のファウンテン溶液
の使用を必要とする。もちろん、揮発性炭化水素のファ
ウンテン溶液の使用は、この発明の水性インク組成物の
主たる目的、すなわち、揮発性有機化合物(VOC)の
使用を回避するということを害する。実際、この発明の
水性インク組成物はファウンテン溶液を全く用いないオ
フセットリソグラフィー印刷法のために使用できるかも
しれない。
【0010】1980年代に、「水を用いない(ウォー
ターレス)」のリソグラフィー印刷法に対する興味が復
活した。ポジティブ及びネガティブの両方のウォーター
レス平版印刷版はToray Industries, Japanから市販さ
れている。ウォーターレス平版印刷版の画像領域は従来
の印刷版画像領域に用いるのと同様のフォトポリマーで
ある。しかしながら、非画像領域はインク忌避性のシリ
コーンのようなポリマーで被覆される。ウォーターレス
印刷版及び印刷法に関するさらなる情報は米国特許第
5,370,906号及び同第5,417,749号明
細書に見ることができる。
【0011】ウォーターレス印刷法は2つの問題を解決
した:ファウンテン溶液から発せられるVOC及び印刷
者によるインク/水バランスの制御。しかしながら、従
来のオフセットリソグラフィー印刷版の画像領域と非画
像領域との間の表面エネルギーの差異は通常、40ダイ
ン/cmであり、ウォーターレス印刷版の場合には20
ダイン/cmへと劇的に低下される。それ故、スカミン
グと低い印刷濃度との間の許容度(ラチチュード)はか
なり狭く、VOC(油性インクから発せられる)の問題
はウォーターレス印刷に関して依然として存在する。
【0012】DE 41 19 348A1は湿分を用
いない(モイスチャーレス)オフセット印刷法及び水性
印刷用インクに関する。この明細書中に記載されている
インクは親水性材料に付着するが、疎水性材料には付着
しないものであり、そして、色素、水、5〜50%の水
溶性高分子バインダー、及び、吸湿性液体、好ましくは
多価アルコールを含む。
【0013】本発明の1つの目的は、従来のオフセット
リソグラフィー印刷法の主な利点、すなわち、印刷版の
画像領域と非画像領域との間の高い表面エネルギー差を
維持しながら、従来のオフセットリソグラフィー印刷用
インクの主たる欠点、すなわち、油性インク及び水性フ
ァウンテン溶液から発せられる高レベルのVOC、イン
ク/水バランスの制御における難しさをなくすことであ
る。
【0014】このような目的は、本発明により解決で
き、本発明は、ファウンテン溶液を伴う必要がなく、再
湿潤剤を用いた、オフセットリソグラフィー新聞印刷法
において使用される水性の新聞印刷用インクを含む。
【0015】発明の要旨 本発明は、水性の単一の流体の、ファウンテン溶液を用
いないオフセットリソグラフィー新聞印刷用インクであ
って、(a)水、(b)(i)水のpHに関係なく水中に可溶性で
ある樹脂(ii)約7.5〜約10のpH範囲で水中に可溶性
であるロジン塩樹脂、及び(iii)水性エマルジョンポリ
マーからなる高分子樹脂バインダー、(c)水分散性の変
性された大豆油ベースのポリマー、(d)顔料、及び(e)ヒ
ドロキシエチルエチレンウレア再湿潤剤を含む。
【0016】発明の詳細な説明 非常に相溶性の大豆油ポリマー系を発見することによ
り、低くかつ安定したタックを有し、かつ、流れ性を保
持した、新聞印刷のための、水性のオフセットリソグラ
フィー印刷用インクを配合することが可能になった。一
度、新聞紙上に印刷されると、インクは良好な耐摩擦性
を有し、従来の油性の新聞用インクと同等のコストであ
る。
【0017】現在、全てのリソグラフィーオフセット新
聞印刷は鉱油又は大豆油を含むインクで行われている。
これらのインクは、また、デセンシタイザー、塩及びグ
リコールを通常に含むファウンテン溶液と組み合わせて
用いられる。印刷ローラーからの水の蒸発を抑制するた
めに、一定の湿度を有することが望ましかった(例え
ば、米国特許第5,725,646号明細書を参照され
たい)。これは、主としてゼロVOC、水による洗浄可
能性及び急速乾燥といった、既存の組成物を上回る利点
を提供した。今回は、特定の大豆油変性ポリマーの使用
により、湿度制御の要求をなくし、そして既存のマルチ
プルローラープレス装置を用いて印刷することができる
ことを発見した。
【0018】本発明の新聞印刷用インクに使用するため
の印刷版は、その画像領域が親水性であるが、その非画
像領域が疎水性であるようなものであるべきである。適
切な印刷版の例は上記のTorayタイプの「ウォーターレ
ス」のものである。しかしながら、印刷版の画像領域は
フォトポリマーを含まなくてもよい。印刷版の画像領域
は、例えば、コーティングを表面に有せず、親水性であ
る粒状のアルミニウムを含んでよい。印刷版の非画像領
域は、もちろん、疎水性でなければならない。印刷版の
非画像領域はいずれのタイプの疎水性材料によって被覆
されていてもよいが、但し、このような疎水性材料は印
刷プロセスの間に印刷版の非画像領域に付着しているも
のである。
【0019】水のpHに関係なく水中に可溶性である樹脂
の適切なものの例は、カルボキシメチルセルロース、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、ヒドロキシブチルメチルセルロース、ポリ(C1
−C4)アルキレンオキシド、ポリエチレンイミン、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニ
ルピロリドン、ポリビニルオキサゾリドン及びポリアク
リルアミドポリマーを含む。
【0020】本発明における使用に適切なロジン塩樹脂
の例は、約7.5〜約10のpH範囲で水中に可溶性であ
る樹脂ロジン塩のみである。このようなロジン塩樹脂バ
インダーの適切な例は、エチレングリコール、ペンタエ
リトリトール及びトリメチロールプロパン等のようなポ
リオールと反応した、マレエート化され又はフマレート
化されたロジン及びそれらの塩を含む。モノエタノール
アミン又はN,N−ジエタノールアミンのような有機ア
ミン又はアンモニアはpHを好ましい値に調節するために
水中に添加されてもよい。
【0021】本発明における使用に適切な水性エマルジ
ョンポリマーの適切な例は、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、多価アルコールのアクリル酸エステ
ル、メチルメタクリレート、スチレン、ビニルスチレン
及び酢酸ビニルからなる群より選ばれたモノマーから製
造されたアクリル系もしくはビニル系エマルジョンポリ
マーを含む。
【0022】本発明のオフセットリソグラフィー新聞印
刷用インク配合物は変性された大豆油を用いる。本発明
における使用に適切であるように変性できる大豆油の例
は、米国特許第5,167,704号及び同第4,41
9,132号明細書に記載されており、これらは、とり
わけ、新聞用インクを製造するために使用される非石油
系の大豆をベースとする油を記載している。本発明の大
豆油ベースのポリマーはマレエート化され又はフマレー
ト化された大豆油を、エチレングリコール、ペンタエリ
トリトール及びトリメチルプロパン等のようなポリオー
ル及びそれらの塩と反応させることにより水分散性へと
変性されうる。
【0023】顔料は、CIピグメントイエロー1、3、
4、5、12、13、14、17、55、65、73、
83、97及び98、CIピグメントオレンジ13、16
及び46、CIピグメントレッド2、3、4、10、1
2、48、48:1、48:2、53、57:2、8
1、104、146、170及び176、CIピグメント
グリーン2、7及び36、CIピグメントブルー1、1
5:1、15:2、15:3、15:6、16、29、
56及び61、CIピグメントバイオレット3、23及び
37、CIピグメントブラック6及び7、並びに、CIピグ
メントホワイト6、7、18及び26のようなオフセッ
トリソグラフィー印刷用インクを配合するために適切な
どの顔料であってもよい。
【0024】再湿潤剤は、好ましくはヒドロキシエチル
エチレンウレアである。
【0025】本発明の水性のオフセットリソグラフィー
の新聞用インクにおいて、水は5〜60質量%、そして
より好ましくは10〜20質量%の量で存在する。高分
子樹脂バインダーが10〜70質量%の量で存在するこ
とも望ましく、より好ましくは30〜60質量%の量で
存在し、そして最も好ましくは、高分子樹脂は、水のpH
に関係なく水中に可溶性である樹脂バインダーを約5質
量%以下、7.5〜10のpH範囲で水中に可溶性である
ロジン塩樹脂を10〜70質量%及び水性エマルジョン
樹脂ポリマーを20質量%以下で有する複合材である。
顔料は、好ましくは、2〜30質量%の量で存在し、大
豆油ベースの変性されたポリマーは、15〜35質量%
の量で存在する。最後に、ヒドロキシエチルエチレンウ
レア再湿潤剤は好ましくは0.5〜10質量%の量で存
在する。
【0026】所望ならば、通常の補助剤、例えば、ワッ
クス、消泡剤、殺生物剤、界面活性剤、腐食防止剤等は
本発明のインク中に含まれてよい。
【0027】本発明の水性のオフセットリソグラフィー
印刷用インクの好ましい態様において、ノニオン性界面
活性剤は5質量%以下の量で使用される。界面活性剤の
適切な例は、アセチレン系グリコール、エトキシル化グ
リコール及びソルビタンエステルを含む。
【0028】本発明の水性新聞用インクを以下の制限し
ない実施例によりさらに例示し、実施例中において、特
に指示がない限り、全ての部及び百分率は質量基準であ
る。
【0029】例1 水性の新聞用インクを以下の成分から製造した。インク
の水成分はアクリル樹脂ラテックス、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、ヒドロキシエチルエチレンウレア及びマ
レート化/フマレート化ロジンエステル中に既に存在す
る水により供給された。
【0030】成分 量(wt%) エチレングリコールで変性された、マレエート化ロジン樹脂 3〜10 ピグメントレッド57:2 12〜20 水 25〜35 変性された大豆油ポリマー 20〜28 ラノリンベースの界面活性剤(b) .5〜2 ヒドロキシエチルエチレンウレア 10〜25 ミネラルクレー(a) .6〜1 合計 100.00 (a)Laponite(商標)RD、Southern Clay Products Co.の商標 (b)Fancol(商標)VB、Fanning Corp.の商標
【0031】例2 水性の新聞印刷用インクを以下の配合により製造した。成分 量(wt%) エチレングリコールで変性された、マレエート化ロジン樹脂 3〜10 ヒドロキシエチルエチレンウレア(a) 10〜25 ミネラルクレー(b) 0.6〜1.0 変性された大豆油ポリマー 20〜28 ラノリンベースの界面活性剤(c) 0.5〜2 水 25〜35 ピグメントレッド57:2 12〜10 合計 100.00 (a)SR-511 RD、Sartomer Corp.の商標 (b)Laponite(商標)RD、Southern Clay Products の商標 (c)Fancol(商標)VB、Fanning Corp.の商標
【0032】例3 水性の新聞印刷用インクを例2により製造した。インク
をDidde印刷プレス上で操作した。Toray Industriesか
ら得られた印刷版は、表面が親水性であるフォトポリマ
ーにより被覆されているが、但し、非画像領域がシリコ
ーンポリマーにより被覆された酸化アルミニウム基材を
有した。プレス速度1000フィート/分(fpm)、15
〜20℃の範囲の温度でプレス操作を行った。プレス操
作から得られた印刷サンプルは明瞭でかつシャープであ
り、安定したタックを有し、そして急速乾燥性であっ
た。非画像領域に識別できるトーニングがなく、また、
ローラー、印刷版又はブランケット上にインクの蓄積も
観測されなかった。結果は優れた印刷の品質であった。
【0033】例4 黒色の水性の新聞印刷用インクを以下の配合で製造し
た。成分 量(wt%) エチレングリコールで変性された、マレエート化ロジン樹脂 8.00 モノエタノールアミン 2.96 エトキシル化されたノニオン性界面活性剤(a) 0.96 カーボンブラック顔料(b) 19.16 水 22.54 ヒドロキシエチルエチレンウレア(c) 11.17 CaCO3 4.99 変性された大豆油ポリマー 26.82 合成ヘクトライトミネラル様クレー(d) 1.40 ノニオン性一次水/油乳化剤 2.00 合計 100.00 (a)Surfonyl (商標)420、S.C. Johnson Corp.の商標 (b)Regal (商標)400R、Cabot Corp.の商標 (c)SR-511、Sartomer Corp.の商標 (d)Laponite(商標)RD、Southern Clay Products の商標
【0034】インクを、Goss Graphicsにより製造され
たT70リソグラフィープレス上で50k iphの速度で操作
した。インクの印刷性及び延展性は非常に良好であっ
た。
【0035】例5 例4により製造したインクの低タックの変種を以下の配
合を用いて製造した。
【0036】成分 量(wt%) カーボンブラック顔料(a) 15.0 ノニオン性一次水/油乳化剤 8.5 変性された大豆油樹脂ポリマー 39.0 モノエタノールアミン 2.0 ヒドロキシエチルエチレンウレア(b) 12.6 水 21.7 合成ヘクトライトミネラル様クレー(c) 1.2 合計 100.00 (a)Regal (商標)400R、Cabot Corp.の商標 (b)SR-511、Sartomer Corp.の商標 (c)Laponite(商標)RD、Southern Clay Products の商標
【0037】インクをKoening & Bauer, Germanyにより
製造されたオフセット印刷用プレスで操作し、問題がな
かった。印刷サンプルは高い印刷品質を有した。
【0038】本発明をその好ましい態様を含めて詳細に
説明してきた。しかしながら、当業者は、この開示を考
察したときに、特許請求の範囲に示したとおりの本発明
の範囲及び/又は精神の範囲に入る本発明の変更及び/
又は改良を行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ネイル ヤング アメリカ合衆国,ニュージャージー 07436,オークランド,スカイライン ド ライブ 140 (72)発明者 ケキ ギャン アメリカ合衆国,ニュージャージー 07109,ベルビル,ワシントン アベニュ 350 (72)発明者 マリリン ヤマット アメリカ合衆国,ニュージャージー 07621,バーゲンフィールド,ルーゼベル ト アベニュ 18 (72)発明者 ヒューゴ バビジ アメリカ合衆国,ニュージャージー 07643,ワールドウィック,グローブ ス トリート 134 (72)発明者 マーティン トーマス クゼボター アメリカ合衆国,ニュージャージー 08873,サマーセット,ニュー ブランス ウィック ロード 728 Fターム(参考) 4J039 AB02 AB04 AB08 AD03 AD06 AD08 AD10 AD12 AD23 AE06 AE07 AE09 AF07 BC07 BC09 BC20 BC37 BE01 BE22 CA06 EA15 EA16 EA17 EA18 EA19 EA21 EA45 GA02

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)水、(b)(i)水のpHに関係なく水中に
    可溶性である樹脂、((ii)約7.5〜約10のpH範囲で
    水中に可溶性のロジン塩樹脂及び(iii)水性エマルジョ
    ンポリマーからなる高分子樹脂バインダー、(c) 変性さ
    れた、水分散性の大豆油ベースのポリマー、(d)顔料、
    及び、(e)ヒドロキシエチルエチレンウレア再湿潤剤、
    を含む、単一の流体の水性の、ファウテン溶液を用いな
    いオフセットリソグラフィー新聞印刷用インク。
  2. 【請求項2】 存在する水の量は5〜60質量%であ
    る、請求項1記載のインク。
  3. 【請求項3】 存在する高分子樹脂バインダーの量は1
    0〜70質量%である、請求項1記載のインク。
  4. 【請求項4】 水のpHに関係なく水中に可溶性である樹
    脂は、カルボキシメチルセルロース、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
    シブチルメチルセルロース、ポリ(C1−C4)アルキレ
    ンオキシド、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコー
    ル、ポリビニルアセテート、ポリビニル-ピロリドン、
    ポリビニルオキサゾリドン及びポリアクリルアミドから
    なる群より選ばれたものである、請求項1記載のイン
    ク。
  5. 【請求項5】 約7.5〜約10のpH範囲で水中に可溶
    性のロジン塩樹脂は、エチレングリコール、ペンタエリ
    トリトール及びトリメチロールプロパン等のポリオール
    と反応した、マレエート化された又はフマレート化され
    たロジン及びそれらの塩からなる群より選ばれたもので
    ある、請求項1記載のインク。
  6. 【請求項6】 水性エマルジョンポリマーは、アクリル
    酸エステル、メタクリル酸エステル、多価アルコールの
    アクリル酸エステル、メチルメタクリレート、スチレ
    ン、ビニルスチレン及び酢酸ビニルからなる群より選ば
    れるモノマーから製造されたアクリルもしくはビニル系
    エマルジョンポリマーからなる群より選ばれたものであ
    る、請求項1記載のインク。
  7. 【請求項7】 変性された大豆油ベースのポリマーは、
    エチレングリコール、ペンタエリトリトール及びトリメ
    チルプロパン等のポリオール及びそれらの塩と、マレエ
    ート化され又はフマレート化された大豆油とを反応させ
    ることにより製造されたものである、請求項1記載のイ
    ンク。
  8. 【請求項8】 変性された大豆油ベースの変性されたポ
    リマーの存在量は15〜35質量%である、請求項1記
    載のインク。
  9. 【請求項9】 存在する顔料の量は5〜20質量%であ
    る、請求項1記載のインク。
  10. 【請求項10】 顔料は、CIピグメントイエロー1、
    3、4、5、12、13、14、17、55、65、7
    3、83、97及び98、CIピグメントオレンジ13、
    16及び46、CIピグメントレッド2、3、4、10、
    12、48、48:1、48:2、53、57:2、8
    1、104、146、170及び176、CIピグメント
    グリーン2、7及び36、CIピグメントブルー1、1
    5:1、15:2、15:3、15:6、16、29、
    56及び61、CIピグメントバイオレット3、23及び
    37、CIピグメントブラック6及び7、並びに、CIピグ
    メントホワイト6、7、18及び26からなる群より選
    ばれたものである、請求項1記載のインク。
  11. 【請求項11】 ノニオン性界面活性剤をさらに含む、
    請求項1記載のインク。
  12. 【請求項12】 ノニオン性界面活性剤は5質量%以下
    の量で存在する、請求項11記載のインク。
  13. 【請求項13】 ノニオン性界面活性剤はアセチレン系
    グリコール、エトキシル化グリコール及びソルビタンエ
    ステルからなる群より選ばれたものである、請求項11
    記載のインク。
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