JP2003049107A - 孔版印刷用エマルションインキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エマルションの保存安定性に優れ、しかも適
度のインキ膜強度を備えた孔版印刷用油中水滴（Ｗ／
Ｏ）型エマルションインキを提供する。 【解決手段】 エマルションインキの油相は、溶剤中に
おいて固体樹脂と液体樹脂とをアルミニウムキレート化
合物又はアルミニウムアルコラートの存在下に反応させ
て得られたワニスを含有する。液体樹脂はアルキド樹
脂、固体樹脂はフェノール樹脂が例示される。液体樹脂
と固体樹脂の混合比（液体樹脂：固体樹脂）は１：９９
〜８０：２０が好ましく、１：９９〜５５：４５が特に
好ましい。ワニスは、液体樹脂及び固体樹脂の酸価を低
下させるに十分な温度まで加熱して得られ、樹脂全体の
酸価が１０以下になるまで加熱するとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、孔版印刷用油中水
滴（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキ及び該インキに用い
られるワニスに関し、詳しくは、エマルションの保存安
定性に優れ、しかも適度のインキ膜強度を備えた孔版印
刷用油中水滴（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】孔版印刷用油中水滴（Ｗ／Ｏ）型エマル
ションインキの定着性は、（１）インキ転移直後の浸透
速度に依存する性能と、（２）浸透後一定時間経過後の
インキ膜自体の強度に依存する性能とに分けて考えられ
ている。（１）は通常印刷での裏移り、および印刷直後
の二度刷り、フィニッシャーによる後処理による印面の
汚れ等に関係し、（２）は乾燥後の紙同士の摩擦、およ
び指で触れることによるコスレ、消しゴム使用によるイ
ンキ膜のコスレや剥離に関係する。

【０００３】（２）の性能を向上させるために、従来、
フェノール樹脂、環化ゴム等の固体樹脂を用いることが
提案されており、さらに、アルキド樹脂等の液体樹脂を
混合して、顔料分散性を高め、インキ膜に柔軟性を持た
せる等して、固着性を更に向上させることが提案されて
いる（特開平９−１１８８５１号公報、特開平１０−８
１８４４号公報、特開平１０−１６８３７２号公報
等）。しかし、これらの提案は、固体樹脂とアルキド樹
脂の単なる混合であるため、それぞれの樹脂の極性基が
多く、これがエマルション界面に影響を与え、インキの
保存安定性を極端に悪化させることがあった。また、固
体樹脂とアルキド樹脂とを単に混合した系は不安定であ
り、インキが紙転移した場合に樹脂同士がセパレーショ
ンを起こし、本来目的とするインキ膜への柔軟性の付与
等が充分に行われない場合があった。インキ膜の柔軟性
が不十分な場合、平滑性の高い名刺用紙、コート紙等に
印刷した場合、用紙の屈曲等によりインキ膜が剥がれた
り、崩れたりしてしまう。

【０００４】また、特開２０００−７９７２号は、アル
ミニウムキレート化合物又はアルミニウムアルコラート
とアルキド樹脂又はロジン変性樹脂とを溶剤中で加熱し
て得られたワニスをエマルションインキの油相として用
いることにより、エマルションの安定性を図ることを提
案している。しかし、得られるインキ膜は、強度又は柔
軟性に不足することがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記（２）
のインキ膜自体の強度と柔軟性を改善し、かつエマルシ
ョンの保存安定性が良好な孔版印刷用エマルションイン
キ、および該インキ用ワニスを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、油相及び水相を有する孔版印刷用油中水滴（Ｗ／
Ｏ）型エマルションインキであって、前記油相は、溶剤
中において固体樹脂と液体樹脂とをアルミニウムキレー
ト化合物又はアルミニウムアルコラートの存在下に反応
させて得られたワニスを含有することを特徴とする孔版
印刷用油中水滴（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキによっ
て達成される。

【０００７】また、本発明によれば、溶剤中において固
体樹脂と液体樹脂とをアルミニウムキレート化合物又は
アルミニウムアルコラートの存在下に反応させて得られ
た孔版印刷インキ用のワニスが提供される。

【０００８】本発明によれば、ワニス中に、フェノール
樹脂等の固体樹脂とアルキド樹脂等の液体樹脂とを含有
させたので、固体樹脂によってインキ膜の硬さが保持さ
れるとともに、液体樹脂によって顔料分散性が高まり、
また、その粘性の効果でインキ膜に柔軟性が付与され
る。更に、固体樹脂と液体樹脂は、アルミニウムキレー
ト化合物又はアルミニウムアルコラートを介した反応に
より、樹脂の極性基が減少されているため、エマルショ
ンの保存安定性が向上し、更に、インキが紙に転移した
後のアルキド樹脂と固体樹脂のセパレーションが起こり
にくくなり、安定した強固なインキ膜を形成することが
可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のワニスは、固体樹脂と液
体樹脂とアルミニウムキレート化合物又はアルミニウム
アルコラートとを溶剤に混合し、該混合物を加熱するな
どの方法で上記３成分を反応させることで調製できる。
加熱温度は、液体樹脂及び固体樹脂の酸価が低下するに
十分な温度であればよく、樹脂の種類や添加量によって
異なるが、エマルションの安定化の目的を達成するため
には、通常、酸価が１０以下になるまで反応させればよ
い。具体的な加熱温度は、通常、１００℃以上であれば
よく、好ましくは、１７０℃〜１８０℃であり、反応時
間は、通常、１５〜２００分である。

【００１０】溶剤としては、例えば、オレフィン系炭化
水素、流動パラフィン、芳香族炭化水素等の石油系溶
剤、ヤシ油、パーム油等の植物脂、オリーブ油、ヒマシ
油、アマニ油等の植物油、合成油等が使用される。これ
らの油は単独でも二種類以上混合して使用してもよい。
溶剤の添加量は、油相の粘度を所望の値に調整するよう
に適宜選択することができる。かかる溶剤は、昨今で
は、安全性確保の観点から、芳香族成分の含有量や揮発
性成分の含有量を考慮して選択することが好ましい。さ
らには、使用する樹脂との溶解性を十分考慮して使用す
ることで、粘度の温度依存性を小さくでき、また、印刷
機中に放置した際に溶剤の離脱が起きにくく、系として
安定化させることができる。また、溶解性を向上させる
ために溶解助剤を添加してもよい。

【００１１】固体樹脂としては、常温（３０℃）で固体
のものであれば良く、具体的には、フェノール樹脂の
他、マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、石油
樹脂、キシレン樹脂、重合ロジンエステル、ケトンレジ
ン、ロジンエステル、水素化ロジンエステル、硬化レジ
ン、アクリル樹脂、ゴム誘導体、テルペン樹脂等が挙げ
られる。

【００１２】液体樹脂としては、常温（３０℃）で液体
のものであれば良く、具体的には、トール油変性アルキ
ド樹脂、やし油変性アルキド樹脂、ひまし油変性アルキ
ド樹脂、亜麻仁油変性アルキド樹脂、桐油変性アルキド
樹脂、大豆油変性アルキド樹脂等のアルキド樹脂が挙げ
られる。

【００１３】本発明のワニスは、溶剤中に液体樹脂と固
体樹脂の両者を含有する。両者の混合比率は、好ましく
は１：９９〜８０：２０（液体樹脂：固体樹脂）であ
り、さらに好ましくは１：９９〜７０：３０（液体樹
脂：固体樹脂）、特に好ましくは１：９９〜５５：４５
（液体樹脂：固体樹脂）である。液体樹脂が少なすぎる
とインキ膜が脆くなりやすく、固体樹脂が少なすぎると
インキ膜の硬さが不足しやすい。

【００１４】アルミニウムキレート化合物は、例えば、
下記構造式：

【００１５】

【化１】

【００１６】

【化２】

【００１７】

【化３】 （式（III）中、Ｒはアルキル基を示す。）

【００１８】に示されたものから選択することができ、
該化合物は、アルミニウムに結合したアルコキシ基又は
キレート基が、アルコールと交換反応し又は種々の脂肪
酸と反応してアルミニウム塩を形成し、最大で３モルの
−ＯＨ基や−ＣＯＯＨ基と反応することが可能である。
上記化合物中、上記構造式（Ｉ）で示されるエチルアセ
トアセテート・アルミニウム・ジイソプロピレートは反
応性が適度であるため好都合である。

【００１９】本発明で用いるアルミニウムアルコラート
は、式Ａｌ（ＯＲ）_３（式中、Ｒはアルキル基で、各Ｒ
は同一でも異なってもよい）で表され、アルミニウムキ
レート化合物と同様に、（ＯＲ）の部分がアルコールと
交換反応し又は種々の脂肪酸と反応してアルミニウム塩
を形成し、最大で３モルの−ＯＨ基や−ＣＯＯＨ基と反
応することが可能である。アルミニウムアルコラートと
しては、具体的には、アルミニウムイソプロピレート、
モノｓｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロピレー
ト、アルミニウムｓｅｃ−ブチレート、アルミニウムエ
チレート等が挙げられる。但し、アルミニウムアルコラ
ートはアルミニウムキレート化合物よりも反応性が高い
ので、その使用には注意を要する。

【００２０】本発明のエマルションインキは、通常、油
相約１０〜５０重量％と水相約９０〜５０重量％から構
成することができ、油相を攪拌しながらこれに水相を滴
下することによって乳化して製造することができる。

【００２１】油相は、上記ワニスに乳化剤の他、適宜、
着色剤等を分散及び混合して調製できる。

【００２２】乳化剤としては、金属石鹸、高級アルコー
ル硫酸エステル化塩、ポリオキシエチレン付加物の硫酸
エステル化塩等の陰イオン界面活性剤や、１〜３級アミ
ン塩、４級アンモニウム塩等の陽イオン界面活性剤もし
くは、多価アルコールと脂肪酸のエステル系の非イオン
性界面活性剤、脂肪酸のポリオキシエチレン・エーテ
ル、高級アルコールのポリオキシエチレン・エーテル、
アルキル・フェノール・ポリオキシエチレン・エーテ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸
エステルのポリオキシエチレン・エーテル、ひまし油の
ポリオキシエチレン・エーテル、ポリオキシ・プロピレ
ンのポリオキシエチレン・エーテル、脂肪酸のアルキロ
ールアマイド等の非イオン性界面活性剤等が挙げられ、
これらを単独で又は２種類以上組み合わせて用いること
ができる。添加量は、各々の乳化剤のモル濃度、水相と
油相の界面の面積、及び、一部は油相と顔料等の固体と
の界面の面積を考慮して決める。

【００２３】着色剤としては、不溶性アゾ顔料、溶性ア
ゾ顔料、フタロシアニンブルー、染色レーキ、イソイン
ドリノン、キナクリドン、ジオキサジンバイオレット、
ぺリノン・ぺリレンのような有機顔料、カーボンブラッ
ク、二酸化チタン等の無機顔料、および、分散染料、酸
性染料、反応染料、直接染料、建染染料等の合成染料が
用いられる。これらの着色剤は、単独で又は二種類以上
混合して用いてもよい。

【００２４】以上の他、該油相には、エマルションの形
成および安定性を阻害しない範囲で、必要に応じて、追
加の溶剤や樹脂、顔料分散剤、酸化防止剤の他、流動性
を調整する補助剤としてワックス等を主成分としたコン
パウンド等を添加することができる。

【００２５】水相は、水、電解質、水蒸発防止剤、水溶
性高分子、防黴剤、防腐剤、ｐＨ調整剤、凍結防止剤、
顔料・染料等の着色剤等を常法に従って適宜分散及び混
合することにより調製することができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明するが、本発明はこの実施例によって限定される
ものではない。なお、以下に記す部は重量部を示す。

【００２７】実施例１ フェノール樹脂１０．８９部とアルキド樹脂０．１１部
をＡＦ−５ソルベント（日本石油製）１０部に入れ、１
５０℃迄昇温して溶解させた。さらに、アルミニウムキ
レート化合物（ＡＬＣＨ）（物質名：エチルアセトアセ
テートアルミニウムジイソプロピレート、川研ファイン
ケミカル製）を０．３部添加した後、１７０℃迄昇温し
て３０分間反応させて、ワニスを得た。このワニスに、
顔料（ファーネスカーボンブラック）７．００部を加
え、３本ロールにて練肉した。練肉の際の顔料とワニス
の比率は３：７とした。この顔料分散体（２３．３３
部）に、ワニス（４．９７部）および粘度調整用の溶剤
としてＡＦ−５ソルベント（０．７部）を加えた。さら
に、界面活性剤としてソルビタンモノオレエート（２．
００部）を加えて油相を得た。

【００２８】さらに、この油相に、予めイオン交換水６
１．５０部とエチレングリコール７．５０部を混合して
得た水相を添加して乳化することにより、孔版印刷用油
中水滴型エマルションインキとした。得られたインキに
ついて下記（１）〜（４）の評価を行ない、結果を表１
に示した。

【００２９】（１）樹脂の酸価の評価 酸価は、対象物質１グラムに含まれている遊離脂肪酸を
中和するのに必要な水酸化カリウムのミリグラムのこと
であるが、本発明においては、樹脂を含有する溶剤、又
はアルミニウムキレート化合物もしくはアルミニウムア
ルコラートと樹脂との反応生成物を含有する溶剤からな
るワニスの酸価の測定値より、溶剤の酸価を０として、
次式より算出した値をもって、樹脂の酸価又は反応樹脂
の酸価とした： 樹脂の酸価＝ワニスの酸価／ワニス中に占める樹脂比率 反応樹脂の酸価＝ワニスの酸価／ワニス中に占める反応
樹脂比率 なお、反応樹脂比率は、 （樹脂量＋ＡＬＣＨ量）／ワニス量 である。

【００３０】（２）インキ膜の脆さ評価 孔版印刷機ＲＩＳＯＧＲＡＰＨ（登録商標）ＧＲ３７７
（理想科学工業株式会社製）を用い、プラスチックシー
トに全ベタ印刷を行なった。得られた印刷物を２４時間
室温にて放置した後に、全ベタ印刷部の一部を折り曲
げ、元に戻したときに、折り曲げた部分のインキ膜が欠
けていたもの（インキが粉状に落ち、地のシートが見え
たもの）を×、欠けなかったものを○とした。

【００３１】（３）インキ膜の硬さ評価 孔版印刷機ＲＩＳＯＧＲＡＰＨ（登録商標）ＧＲ３７７
（理想科学工業株式会社製）を用い、文字率５０％の格
子模様（市松模様）で葉書サイズの製版を行ない、官製
葉書と同様の紙質の用紙に印刷した。印刷終了後、３０
分後にクロックメーターを印刷面に５往復させて、コス
レの程度を目視で観察し、下記の３段階基準で評価を行
なった： ○：摩擦により非画像部分がまったく汚れない △：摩擦により擦りとられたインキが、僅かに非画像部
分を汚すが、画像部の濃度低下は見られない ×：摩擦により擦りとられたインキが、著しく画像部分
を汚し、また、画像部分の濃度低下が見られる

【００３２】（４）保存安定性評価 インキをプログラム式恒温槽に静置し、５０℃で２４時
間経過後、２４時間かけて−２０℃まで冷却し、その温
度で２４時間経過した後、再度２４時間かけて５０℃に
昇温する条件を１サイクルとして、１０サイクル経過後
のエマルションインキの分離の状態を目視にて観察し、
分離が起きたものを○、起きなかったものを×とした。

【００３３】実施例２〜４、比較例１及び２ 表１に示す配合を用いた以外、実施例１と同様にしてエ
マルションインキを調製し、同様の評価に供した。その
結果を表１に示す。

【００３４】比較例３ 表１に示す配合を用い、加熱せずに常温で各成分を混合
した以外、実施例１と同様にしてエマルションインキを
調製し、同様の評価に供した。その結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】実施例１〜４と比較例３との対比から、固
体樹脂と液体樹脂とアルミニウムキレート化合物とを単
に溶剤中に混合したワニスを用いた場合は、保存安定性
に劣ることが示された。また、実施例１〜４と比較例１
との対比から、固体樹脂のみをアルミニウムキレート化
合物と溶剤中で反応させて得たワニスを用いた場合は、
インキ膜が欠けやすいことが示された。また、また、実
施例１〜４と比較例２との対比から、液体樹脂のみをア
ルミニウムキレート化合物と溶剤中で反応させて得たワ
ニスを用いた場合は、インキ膜の硬さが不足することが
示された。また、実施例１〜３と実施例４との対比か
ら、液体樹脂と固体樹脂の混合比率は、１：９９〜５
５：４５（液体樹脂：固体樹脂）であると特に好ましい
ことが示された。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、固体樹脂と液体樹脂と
を含有する溶剤において、両樹脂とアルミニウムキレー
ト化合物又はアルミニウムアルコラートとを反応させて
ワニスを調製し、該ワニスを油相として用いることとし
た為、硬さと靱性とを併せ持つ強度の高いインキ膜が得
られるだけでなく、樹脂とアルミニウムキレート化合物
又はアルミニウムアルコラートとの反応によって樹脂の
極性基が低減され、また両樹脂の分離が防止されるよう
になるので、エマルションの保存安定性が向上するとと
もに、印刷後も両樹脂の分離が起きにくくなり、相乗的
にインキ膜の強度も改善される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H113 AA03 BA09 BC01 BC02 DA60 DA66 DA68 EA10 EA19 4J039 AB04 AB08 AD10 AD14 AD15 AD18 AD23 AE02 AE06 AE13 AF01 AF07 BC07 BC59 BE33 CA06 EA36 EA44 EA48 GA04

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油相及び水相を有する孔版印刷用油中水
   滴（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキであって、前記油相
   は、溶剤中において固体樹脂と液体樹脂とをアルミニウ
   ムキレート化合物又はアルミニウムアルコラートの存在
   下に反応させて得られたワニスを含有することを特徴と
   する孔版印刷用油中水滴（Ｗ／Ｏ）型エマルションイン
   キ。
2. 【請求項２】 前記液体樹脂は、アルキド樹脂である請
   求項１に記載のエマルションインキ。
3. 【請求項３】 前記固体樹脂は、フェノール樹脂である
   請求項１または２に記載のエマルションインキ。
4. 【請求項４】 前記液体樹脂と前記固体樹脂とが、１：
   ９９〜８０：２０（液体樹脂：固体樹脂）の比率で含有
   されている請求項１に記載のエマルションインキ。
5. 【請求項５】 前記ワニスは、前記液体樹脂及び前記固
   体樹脂の酸価を低下させるに十分な温度まで加熱して得
   られたものである請求項１に記載のエマルションイン
   キ。
6. 【請求項６】 前記ワニスに含有される樹脂の酸価が１
   ０以下である請求項５に記載のエマルションインキ。
7. 【請求項７】 溶剤中において固体樹脂と液体樹脂とを
   アルミニウムキレート化合物又はアルミニウムアルコラ
   ートの存在下に反応させて得られた孔版印刷インキ用の
   ワニス。
8. 【請求項８】 前記液体樹脂は、アルキド樹脂である請
   求項７に記載のワニス。
9. 【請求項９】 前記固体樹脂は、フェノール樹脂である
   請求項７または８に記載のワニス。
10. 【請求項１０】 前記液体樹脂と前記固体樹脂とが、
    １：９９〜８０：２０（液体樹脂：固体樹脂）の比率で
    含有されている請求項７に記載のワニス。
11. 【請求項１１】 前記液体樹脂及び前記固体樹脂の酸価
    を低下させるに十分な温度まで加熱して得られたもので
    ある請求項７に記載のワニス。
12. 【請求項１２】 ワニス中に含有される樹脂の酸価が１
    ０以下である請求項１１に記載のワニス。