JP2005154317A - 脂肪酸エステル系溶剤、印刷インキ組成物、及び印刷機用インキ洗浄剤 - Google Patents

脂肪酸エステル系溶剤、印刷インキ組成物、及び印刷機用インキ洗浄剤 Download PDF

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Abstract

【課題】 環境問題や安全性に対応した植物油由来の脂肪酸を原料とした脂肪酸エステル系溶剤、特に印刷インキ溶剤として大量に使用しても、NBR等で形成された印刷機のゴムロール等の膨潤、収縮を抑制でき、かつ低粘度で低温流動性が良好な脂肪酸エステル系溶剤、印刷インキ組成物、及び印刷機用インキ洗浄剤の提供。
【解決手段】 下記構造式(1)で表される少なくとも1種の脂肪酸エステル化合物を含むことを特徴とする脂肪酸エステル系溶剤である。
【化6】
Figure 2005154317

但し、前記構造式(1)中、Rは炭素数5〜14の分岐鎖の炭化水素基を表す。Rは炭素数5〜21の直鎖若しくは分岐鎖の飽和又は不飽和の炭化水素基を表す。Rは炭素数2〜4の炭化水素基を表す。RとRの合計の炭素数は13〜33である。nは0又は1〜20の整数を示す。前記脂肪酸エステル化合物を含む印刷インキ組成物及び印刷機用インキ洗浄剤。
【選択図】 なし

Description

本発明は、鉱油由来の溶剤、例えば、炭化水素系、フロン・ハロゲン系、フタル酸エステル系、及びグリコールエーテル系溶剤を代替し、環境問題や安全性に対応した脂肪酸エステル系溶剤、特に、低温流動性及びゴム膨潤、収縮抑制に優れた環境適応性の高い印刷インキ溶剤として用いられる脂肪酸エステル系溶剤、印刷インキ組成物、及び印刷機用インキ洗浄剤に関する。
鉱油由来の炭化水素系溶剤は、塗料溶剤、印刷インキ溶剤、農薬溶剤、及び、電子部品、精密機械、金属、ウレタン等の樹脂付着機器のために使用される洗浄剤など、幅広く利用される溶剤である。
しかし、近年、環境問題の対策の一環として、鉱油系溶剤は揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compound)として敬遠され、その使用は、引火性、安全性、資源・エネルギーの点から問題があると認識されている。
例えば、フロンについては、フロンガスが成層圏のオゾン層を破壊することにより環境問題が発生し、その取り扱いが地球規模で問題となっていることから、国際的レベルでフロンの使用は全廃の方向で進められている。また、塩化メチレン、塩化エチル、クロロホルムといったハロゲン系溶剤は、発ガン性が指摘されるなど、安全性、毒性、環境汚染等に大きな問題を有している。
また、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジブチルなどのフタル酸エステル系溶剤は、内分泌撹乱作用問題の疑いが指摘されている。
更に、例えば、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エチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテル系溶剤は、毒性が指摘され、作業環境での許容濃度が厳しく規制されている。
従って、今後、各工業分野における溶剤の選択は、極めて難しい問題となる。
具体的には、オフセット印刷のためのインキ組成物は、一般的には着色剤、バインダー樹脂、鉱油由来の炭化水素系溶剤などで構成されているが、ここにおいても、環境問題の対策の一環として、従来から原材料として使用されてきた揮発性の鉱油系溶剤の一部又は全部を、植物油あるいは植物油由来の脂肪酸モノエステル等の不揮発性の植物油成分で置き換え、いわゆるノンVOCあるいは低VOCとしたインキが注目を浴びており、この技術に関する出願もなされており、例えば特許文献1〜3などに記載されている。
しかしながら、鉱油系溶剤を一切使用しないノンVOCインキを目指し、従来のオフセット印刷用インキ組成物中に植物油や植物油由来の脂肪酸モノエステルを溶剤として多量に使用した場合には、NBR(アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム)などの素材で形成されている印刷機のゴムロール及びブランケットが膨潤してしまい、印刷連続操業ができなくなるという問題が生じる。
また、植物油そのものは粘度が高く、多量に使用すると、インキ組成物の粘度を上昇させ、流動性、使用性を悪化させる。
更に、植物油由来の脂肪酸モノエステルは融点が高いため、インキ組成物の低温安定性に欠け、寒冷地や冬場での流動性、使用性を悪化させるという問題がある。
特開平5−112745号公報 特開2000−265100号公報 特開2003−12987号公報
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、鉱油由来の炭化水素系、フロン・ハロゲン系、フタル酸エステル系、及びグリコールエーテル系溶剤を代替する環境問題や安全性に対応した植物油由来の脂肪酸を原料とした脂肪酸エステル系溶剤、特に、印刷インキ組成物に大量に使用しても、NBRなどで形成された印刷機のゴムロール及びゴムブランケットの膨潤、収縮を抑制でき、かつ低粘度で、低温流動性が良好で、冬場及び極寒地でも作業性に優れる脂肪酸エステル系溶剤、印刷インキ組成物、及び印刷機用インキ洗浄剤を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 下記構造式(1)で表される少なくとも1種の脂肪酸エステル化合物を含むことを特徴とする脂肪酸エステル系溶剤である。
Figure 2005154317
但し、前記構造式(1)中、Rは炭素数5〜14の分岐鎖の炭化水素基を表す。Rは炭素数5〜21の直鎖若しくは分岐鎖の飽和又は不飽和の炭化水素基を表す。Rは炭素数2〜4の炭化水素基を表す。RとRの合計の炭素数は13〜33である。nは0又は1〜20の整数を示す。
<2> 印刷インキに用いられる前記<1>に記載の脂肪酸エステル系溶剤である。
<3> 前記<1>に記載の脂肪酸エステル化合物を含むことを特徴とする印刷インキ組成物である。
<4> 前記<1>に記載の脂肪酸エステル化合物を含むことを特徴とする印刷機用インキ洗浄剤である。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、鉱油由来の炭化水素系、フロン・ハロゲン系、フタル酸エステル系、及びグリコールエーテル系溶剤を代替し、環境問題や安全性に対応した植物油由来の脂肪酸を原料とした脂肪酸エステル系溶剤、特に、印刷インキ組成物に大量に使用しても、NBR等で形成された印刷機のゴムロール及びゴムブランケットの膨潤、収縮を抑制でき、かつ低粘度で、低温流動性が良好で、冬場及び極寒地でも作業性に優れる脂肪酸エステル系溶剤、印刷インキ組成物、及び印刷機用インキ洗浄剤を提供することができる。
(脂肪酸エステル系溶剤)
本発明の脂肪酸エステル系溶剤は、下記構造式(1)で表される少なくとも1種の脂肪酸エステル化合物を含み、更に必要に応じて、その他の成分を含む。
Figure 2005154317
但し、前記構造式(1)中、Rは炭素数5〜14の分岐鎖の炭化水素基を表す。Rは炭素数5〜21の直鎖若しくは分岐鎖の飽和又は不飽和の炭化水素基を表す。Rは炭素数2〜4の炭化水素基を表す。RとRの合計の炭素数は13〜33である。nは0又は1〜20の整数を示す。
前記Rは、炭素数5〜14の分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であることが好ましい。該Rが、炭素数15以上の分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、及び、ジ、トリ、ポリエステルを形成する2価以上の多価アルコール由来のアルキル基であると、脂肪酸エステル化合物の粘度を上昇させてしまうため好ましくない。また、ベンジル基、フェニル基などの芳香族基は人体の安全性確保の観点から好ましくない。更に、前記Rが炭素数5〜14の直鎖のアルキル基又はアルケニル基であると、脂肪酸エステル化合物の低温流動性に劣り、前記Rが炭素数5未満の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であると、脂肪酸エステル化合物のNBRゴム膨潤抑制効果に劣る。
前記Rとしては、低温流動性及びNBRゴム(アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム)の膨潤抑制効果に優れるという観点から、イソペンチル基、tert−ペンチル基、2−エチルプロピル基、2−エチルブチル基、2−エチルペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−エチルヘプチル基、2−エチルオクチル基、2−エチルノニル基、2−エチルデシル基、2−エチルウンデシル基、2−エチルラウリル基、2−ブチルブチル基、2−ブチルオクチル基、2−ヘキシルヘキシル基、2−ヘキシルオクチル基、3−エチルヘキシル基、3―エチルオクチル基、3−エチルラウリル基、イソデシル基、イソトリデシル基などが好適に挙げられる。これらの中でも、Rは、炭素数8〜14の分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であることが好ましく、熱や酸素に対する化学的安定性に優れるという観点からは、Rは、分岐鎖のアルキル基であることがより好ましい。具体的には、2−エチルヘキシル基、2−エチルヘプチル基、2−エチルオクチル基、2−エチルノニル基、2−エチルデシル基、2−エチルウンデシル基、2−エチルラウリル基、2−ブチルブチル基、2−ブチルオクチル基、2−ヘキシルヘキシル基、2−ヘキシルオクチル基、3−エチルヘキシル基、3―エチルオクチル基、3−エチルラウリル基、イソデシル基、イソトリデシル基などが挙げられる。
本発明の前記構造式(1)で表される脂肪酸エステル化合物において、下記に示す構造式(2)中、Rは炭素数5〜21の直鎖若しくは分岐鎖の飽和又は不飽和の炭化水素基を表す。
Figure 2005154317
前記Rは、炭素数5〜21の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であることが好ましい。該Rの炭素数が5未満の低級脂肪酸からなる脂肪酸エステル化合物は、NBRゴムの膨潤抑制効果に劣り、炭素数が21を超える高級脂肪酸からなる脂肪酸エステル化合物は粘度が高くなり溶剤として好ましくない。また、前記構造式(2)で表される脂肪酸残基は、飽和、不飽和を問わないが、化学的に安定であることから、飽和脂肪酸残基であることが好ましい。
前記構造式(2)で表される脂肪酸残基としては、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、アラキン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、エルカ酸の脂肪酸残基、並びに、パーム油、パーム核油、ヤシ油、菜種油、大豆油、とうもろこし油、及び紅花油等の植物油から誘導された脂肪酸残基、などが好適に挙げられる。これらの中でも、パーム油、パーム核油、ヤシ油、菜種油、大豆油、とうもろこし油、紅花油などの植物油から誘導された脂肪酸残基は、再生可能資源であると共に、環境への負荷が小さい点で好ましい。特に、パーム油及びパーム核油は、世界的な生産量及び生産地から判断し、再生可能資源としての原料植物油として優れている。
本発明の前記構造式(1)において、下記に示す構造式(3)中、Rは炭素数2〜4の炭化水素基を表す。nは0又は1〜20の整数を示す。
Figure 2005154317
前記Rは、炭素数2〜4のアルキレン基であることが好ましい。
また、前記構造式(3)を形成し得る低級アルキレンオキシドとしては、炭素数2〜4の低級アルキレンオキシドが好ましく、具体的には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが好適に挙げられる。ここで、nは、前記アルキレンオキシドの添加モル数を表し、0又は1〜20の整数を示す。該nは、印刷インキ組成中のロジン変性フェノール樹脂などの使用樹脂との相溶性の観点から、0又は1〜10であることが好ましい。
前記構造式(1)で表される脂肪酸エステル化合物において、前記Rと前記Rの合計炭素数は、13〜33であることが好ましく、20〜33であることがより好ましい。該合計炭素数がこの範囲を充たす場合には、溶剤として低粘度であり、かつ低温安定性に優れ、例えば印刷インキ溶剤として用いたときには、NBRゴムの膨潤性の抑制に優れる。
前記Rと前記Rの合計炭素数が13〜33である前記脂肪酸エステル化合物としては、前記nが0の場合には、カプロン酸2−エチルヘキシル、カプロン酸イソデシル、カプロン酸イソトリデシル、カプリル酸2−エチルヘキシル、カプリル酸イソデシル、カプリル酸イソトリデシル、カプリン酸2−エチルヘキシル、カプリン酸イソデシル、カプリン酸イソトリデシル、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ラウリン酸イソデシル、ラウリン酸イソトリデシル、ミリスチン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸イソデシル、ミリスチン酸イソトリデシル、パルミチン酸2−エチルヘキシル、パルミチン酸イソデシル、パルミチン酸イソトリデシル、ステアリン酸2−エチルヘキシル、ステアリン酸イソデシル、ステアリン酸イソトリデシル、オレイン酸2−エチルヘキシル、オレイン酸イソデシル、オレイン酸イソトリデシル、リノール酸2−エチルヘキシル、リノール酸イソデシル、リノール酸イソトリデシル、リノレン酸2−エチルヘキシル、リノレン酸イソデシル、リノレン酸イソトリデシル、エライジン酸2−エチルヘキシル、エライジン酸イソデシル、エライジン酸イソトリデシル、及びこれらの混合物が好ましく、これらの中でも、カプリル酸イソトリデシル、カプリン酸イソトリデシル、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ラウリン酸イソトリデシル、ミリスチン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸イソトリデシルは、二重結合を有しない飽和高級脂肪酸によるエステル化物であり、酸化や熱に対する化学的安定性に優れる点で、より好ましい。
前記構造式(1)で表される脂肪酸エステル化合物において、アルキレンオキシドが付加される場合の付加モル数nは、1〜10であることが好ましい。該脂肪酸エステル化合物としては、具体的には、2−エチルヘキサノールのエチレンオキシド1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、2−エチルヘキサノールのプロピレンオキシド1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、イソデシルアルコールのエチレンオキシド1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、2−エチルヘキサノールのエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの混合物1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、イソデシルアルコールのプロピレンオキシド1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、イソデシルアルコールのエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの混合物1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、イソトリデシルアルコールのエチレンオキシド1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、イソトリデシルアルコールのプロピレンオキシド1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、イソトリデシルアルコールのエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの混合物1〜10モル付加体と前記脂肪酸とのエステル化物、及びこれらの混合物が挙げられる。
なお、前記アルキレンオキシドが付加されていない脂肪酸エステル化合物(n=0)、及び、前記アルキレンオキシドが付加された脂肪酸エステル化合物(例えばn=1〜10)は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記構造式(1)で表される脂肪酸エステル化合物は、nが0の場合には、Rの炭素数が5〜21の直鎖又は分岐鎖の脂肪酸と、Rの炭素数が5〜14の分岐鎖の脂肪族1価アルコールとを、酸又はアルカリの存在下で反応させ、エステル化させることにより得ることができる。
また、Rの炭素数が5〜21の直鎖又は分岐鎖の脂肪酸エステル化合物と、Rの炭素数5〜14の分岐鎖の脂肪族1価アルコールとを、酸又はアルカリの存在下で反応させ、エステル交換させることによっても得ることができる。
更に、先ず、パーム油、パーム核油、ヤシ油、菜種油、大豆油、とうもろこし油、紅花油などの植物油と、Rの炭素数が5〜14の分岐鎖の脂肪族1価アルコールとを、酸又はアルカリの存在下で反応させ、エステル交換させた後、蒸留などにより分別することにより得ることもできる。
また、食用で用いられた植物油の廃油、廃酸、廃脂肪酸エステルを再利用し、これらとRの炭素数が5〜14の分岐鎖の脂肪族1価アルコールとを、酸又はアルカリの存在下で反応させ、エステル化又はエステル交換させることによっても得ることができる。
前記構造式(1)で表される脂肪族エステル化合物は、アルキレンオキシドが付加されるときには、前記n=0の場合において得られた脂肪酸エステル化合物に、例えば、アルミニウム、マグネシウムなどの金属酸化物を触媒として用いることにより、アルキレンオキシドを反応させるか、あるいは、脂肪酸又は脂肪酸エステル化合物にアルコールのアルキレンオキシド付加体をエステル化又はエステル交換反応させることによって得ることができる。
−その他の成分−
本発明の脂肪酸エステル化合物はこれ自体単品で溶剤として使用可能であるが、酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤などの添加剤を併用することも可能である。特に、前記流動点降下剤は、脂肪酸エステル化合物の流動点を更に低下させ、低温流動性を改善させることができる点で好ましい。
前記流動点降下剤としては、アルキルメタクリレート系ポリマー又はアルキルアクリレート系ポリマーが好ましく、具体的には、平均分子量が5千〜50万程度で、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基のポリアルキルメタクリレート又はアルキルアクリレート系ポリマーであることが好ましい。更に具体的には、例えば、ポリヘプチルアクリレート、ポリヘプチルメタクリレート、ポリノニルアクリレート、ポリノニルメタクリレート、ポリウンデシルアクリレート、ポリウンデシルメタクリレート、ポリトリデシルアクリレート、ポリトリデシルメタクリレート、ポリペンタデシルアクリレート、ポリペンタデシルメタクリレート、ポリヘプタデシルアクリレート、ポリヘプタデシルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピルアクリレート、ポリプロピルメタクリレートなどが好適に挙げられ、脂肪酸エステル化合物の流動点低下作用及びハンドリング性に優れる点で、三洋化成工業(株)製、アクルーブ100シリーズ(132、133、136、137、138、146、160)がより好適に挙げられる。
前記流動点降下剤は、脂肪酸エステル化合物100質量部に対して0.01〜2質量部含有させるのが好ましい。0.01質量部未満の場合、低温流動性を十分に発揮できないことがあり、2質量部を超えると、粘度上昇を生じることがある。
本発明の脂肪酸エステル化合物を含む脂肪酸エステル系溶剤は、例えば枚葉インキ、ヒートセット輪転インキ、新聞インキ等のオフセット印刷などのノンVOCインキ組成物又は低VOCインキ組成物を製造するための印刷インキ溶剤として好適に用いることができる。
また、従来用いられていた鉱油系溶剤の削減や植物油の代替により、印刷機のゴムロールやブランケットを膨潤させない、低粘度で、低温安定性に優れた印刷インキ組成物の提供を可能にする。
本発明の脂肪酸エステル系溶剤は、印刷インキ溶剤として好適に使用可能である。
該印刷インキ溶剤に含まれる前記脂肪酸エステル化合物は、従来の印刷インキ組成物に使用されていた鉱油系溶剤を代替するものであって、印刷機のゴムロールやブランケットを膨潤させない、環境問題や安全性に配慮したノンVOCインキ組成物又は低VOCインキ組成物を提供するものである。
また、前記脂肪酸エステル化合物は、印刷インキ組成物中の樹脂との相溶性に優れ、かつ溶剤として多量に使用しても印刷機のゴムロールやブランケットの膨潤を抑制し、印刷の連続操業を可能にする。
(印刷インキ組成物)
本発明の印刷インキ組成物は、前記構造式(1)で表される脂肪酸エステル化合物を含み、更に必要に応じて、例えば、顔料、樹脂、植物油、鉱油系溶剤、乾燥促進剤等の補助剤などを含んでなる。
前記印刷インキ組成物は、前記脂肪酸エステル化合物25〜75質量%、前記顔料10〜25質量%、前記樹脂15〜50質量%、前記植物油0〜35質量%、前記鉱油系溶剤0〜15質量%、その他乾燥促進剤などの前記補助剤0〜8質量%からなる組成にて製造されることが好ましく、環境対応、安全性の点で、前記鉱油系溶剤の組成を5質量%以下に抑えることがより好ましく、前記鉱油系溶剤を0質量%にすることが更に好ましい。該鉱油系溶剤を使用すると、該鉱油系溶剤により、前記脂肪酸エステル化合物の有する膨潤抑制効果が阻害され、例えば印刷機のゴムロールやブランケットが収縮し、印刷操業に支障をきたす。
前記顔料としては、従来の印刷インキ組成物に使用されている公知の顔料を使用することができる。該顔料の使用量も従来公知の印刷インキ組成物と同様でよく、通常、印刷インキ組成物100質量部中、10〜25質量部程度である。
前記樹脂としては、ワニス用樹脂が好適に挙げられ、該ワニス用樹脂として、従来の印刷インキ組成物に使用されている公知の印刷インキワニス用樹脂を使用することができる。具体的には、ロジン変性フェノール樹脂が好ましく、環境対応、安全性の点で、フェノール類やホルムアルデヒド類を含有しないロジン変性樹脂がより好ましい。
前記ロジン変性フェノール樹脂の重量平均分子量は、1万〜40万であることが好ましい。1万より小さいとインキの粘弾性が不足し、40万を超えるとインキとしての流動性が不十分となる。
前記ロジン変性樹脂の使用量は、従来公知の印刷インキ組成物と同様でよく、通常、印刷インキ組成物100質量部中、15〜50質量部程度である。
前記植物油としては、亜麻仁油、桐油、エノ油等の乾性油、大豆油、菜種油、米糠油、ゴマ油、とうもろこし油、紅花油等の半乾性油などが好適に挙げられ、必要に応じて、これらと、ヤシ油、パーム油、パーム核油、オリーブ油等の不乾性油などとを併用することもできる。これらの中でも、大豆油、菜種油、パーム油等の植物油由来の二重結合を有する高級脂肪酸のエステル化合物、及びこれらの混合物が、ワニスの調製や印刷インキ組成物の品質向上の点で好適に使用可能である。具体的には、オレイン酸2−エチルヘキシル、オレイン酸イソトリデシル、リノール酸2−エチルヘキシル、リノール酸イソトリデシル、リノレン酸2−エチルヘキシル、リノレン酸イソトリデシル、等の二重結合を有する高級脂肪酸のエステル化合物、及びこれらの混合物が好ましい。
前記植物油と前記脂肪酸エステル化合物は併用してもよいが、この場合、前記植物油の使用量は、印刷インキ組成物の流動性、印刷セット性の点で、前記印刷インキ組成物100質量部中、0〜35質量部が好ましく、5質量部以下がより好ましく、0質量部が更に好ましい。即ち、前記脂肪酸エステル化合物を単独で使用することが特に好ましい。前記植物油の代わりに前記脂肪酸エステル化合物を用いると、前記印刷インキ組成物の低粘度化、低温流動性の向上を図ることができる。
前記印刷インキ組成物は、例えば、以下に示す方法により製造されるが、これに限定されるものではない。
前記印刷インキ組成物の製造方法としては、例えば、ロジン変性フェノール樹脂等を、前記植物油又は前記脂肪酸エステル化合物に溶解する、あるいは、ロジン変性フェノール樹脂等を、前記植物油又は前記脂肪酸エステル化合物と反応させ、ワニスとして調製した後、調製した該ワニス、前記顔料、前記脂肪酸エステル化合物、その他前記補助剤などの前記印刷インキ組成物の成分を、常温〜150℃において、ニーダー、三本ロール、アトライター、サンドミル、ゲートミキサーなどにより、練肉、混合、調整し、前記印刷インキ組成物を製造する方法などが挙げられる。
(印刷機用インキ洗浄剤)
本発明の印刷機用インキ洗浄剤は、前記構造式(1)で表される脂肪酸エステル化合物を含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
前記印刷機用インキ洗浄剤は、印刷機のゴムロールやブランケットなどの上に堆積した油、インキ、その他油性の汚染物質の洗浄に好適に使用することができる。
前記印刷機用インキ洗浄剤としては、前記構造式(1)で表される脂肪酸エステル化合物の中でも、NBRゴムの膨潤抑制効果及びインキ洗浄力の向上の観点から、例えば、カプリル酸イソトリデシル、カプリン酸イソトリデシル、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ラウリン酸イソトリデシル、ミリスチン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸−イソトリデシル、及びこれらのアルキレンオキシド付加体、並びにこれらの混合物が好適に挙げられる。
本発明の脂肪酸エステル化合物を含む脂肪酸エステル系溶剤は、オフセット印刷を目的として、印刷インキ溶剤、印刷インキ組成物及び印刷機用インキ洗浄剤に好適に使用可能であるが、これに限らず、あらゆる分野で利用可能である。特に、化学工業分野の溶剤効果及び低温安定性、かつゴム膨潤抑制効果が要求される用途に好適に使用され、例えば、プラスチック添加剤、可塑剤、帯電防止剤、潤滑油又はその添加剤、バイオディーゼル、燃料又はその添加剤、電気絶縁油、流出油回収剤、工業用洗浄剤、塗料用溶剤、ウレタン減粘剤、接着剤用溶剤、反応、分離精製及び抽出用溶剤、繊維工業用溶剤、などに利用することができる。
また、前記脂肪酸エステル系溶剤は、植物油由来の脂肪酸を原料として使用した溶剤であるため、環境問題、安全性の観点からも極めて優れている。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
−脂肪酸エステル化合物の調製−
カプリル酸メチルエステル(ライオン(株)製、パステルM8)と、イソトリデシルアルコール(エクソン化学製、Exxa113)とを炭酸水素ナトリウムを触媒としてエステル交換した。次に、未反応のイソトリデシルアルコールの回収、中和、湯洗、脱水処理を施し、脂肪酸エステル化合物Aを得た。該脂肪酸エステル化合物Aは、カプリル酸イソトリデシルエステルである。また、該カプリル酸イソトリデシルエステルは、酸価0.03mgKOH/g、水分100ppm、動粘度(40℃)5.9mm/sであった。
前記脂肪酸エステル化合物Aの低温安定性、及び印刷機のゴムロールやブランケットへの影響を確認するため、以下のようにして流動点及びNBRゴム膨潤性を測定した。その結果を表1に示す。
<流動点の測定>
前記流動点は、JIS K 2269に基づいて測定した。
<ゴム膨潤性の測定>
前記NBRゴム膨潤性は、JIS K 6258に基づいて測定した。即ち、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(素材:NBR 2×25×65mm 約4.5g)を、脂肪酸エステル化合物A 100mLに、70℃、1週間浸漬し、下記に示す式により質量変化率及び体積変化率を測定した。
質量変化率:Δm100=(m3−m1)/m1×100
体積変化率:ΔV100=
{(m3−m4)−(m1−m2)/(m1−m2)}×100
ここで、m1は、浸漬前の空気中の質量、m2は、浸漬前の水中の質量、m3は浸漬後の空気中の質量、m4は浸漬後の水中の質量である。
(実施例2〜10)
−脂肪酸エステル化合物の調製−
実施例1と同様な方法により、脂肪酸エステル化合物B〜Jを調製した。得られた脂肪酸エステル化合物B〜Jについて、流動点及びNBRゴム膨潤性を測定した。結果を表1に示す。
(比較例1〜5)
本発明の脂肪酸エステル化合物に該当しない脂肪酸エステル化合物K〜N、及び鉱油系炭化水素Oについて、実施例1と同様な方法により、流動点及びNBRゴム潤滑性を測定した。結果を表1に示す。
Figure 2005154317
*1:ライオン(株)製、パーム油由来混合脂肪酸メチルエステル(パルミチン酸メチル0.2質量%、ステアリン酸メチル9質量%、オレイン酸メチル72質量%、リノール酸メチル18質量%)
*2:三洋化成工業(株)製、流動点降下剤
*3:製品名;D−sol240、販売元;三菱商事ケミカル(株)、沸点;239.0〜266.0℃)
表1の結果より、実施例1〜10の脂肪酸エステル化合物A〜Jは、低温安定性がよく、かつNBRゴムの膨潤、収縮を抑制するのに大変優れていることが認められた。従って、実施例1〜10の脂肪酸エステル化合物A〜Jを含む本発明の脂肪酸エステル系溶剤は、脂肪酸エステル化合物A〜Jを多量に含む場合であっても、NBRゴムへの影響が少ないことが認められる。また、流動点降下剤を配合することにより、更に低温安定性を改善することができる。
(比較例6〜10)
脂肪酸エステル化合物として、ミリスチン酸メチルエステル(ライオン(株)製、パステルM14、凝固点18.5℃)を比較例6、パルミチン酸メチルエステル(ライオン(株)製、パステルM16、凝固点31℃)を比較例7、パルミチン酸ブチルエステル(ライオン(株)製、パステルB−16、凝固点20℃)を比較例8、ステアリン酸メチルエステル(ライオン(株)製、パステルM180、凝固点40℃)を比較例9、ステアリン酸ブチルエステル(ライオン(株)製、パステルB−18、凝固点23℃)を比較例10とし、それぞれについて、本発明の脂肪酸エステル系溶剤に含まれる脂肪酸エステル化合物と比較すると、これらの脂肪酸エステル化合物は融点が高く、常温では固体であるため、溶剤としては好ましくないことが認められる。
(実施例11)
−印刷インキ組成物の製造−
ロジン性フェノール樹脂(荒川化学(株)製、タマノル135)20質量部と、実施例3の脂肪酸エステル化合物C 20質量部とを、150℃にて攪拌混合し、ロジン変性フェノール樹脂ワニスを製造した。カーボンブラック(三菱化学(株)製、#30)20質量部を、製造した前記ロジン変性フェノール樹脂ワニス 40質量部、及び実施例1の脂肪酸エステル化合物A 40質量部と共に、150℃にて攪拌混合し、均一な黒色インキを製造した。得られた黒色インキを以下に示す3種の評価を行った。結果を表2に示す。
<印刷インキ組成物の評価>
−放置後の流動性−
製造直後の前記黒色インキを、10℃で24時間放置した後、該黒色インキの流動性を以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:流動性あり
×:流動性なし
−乾燥後の状態−
製造直後の前記黒色インキを、10℃で24時間放置した後、10℃にてハンドプルーファで更紙上に塗りつけ、乾燥後の前記黒色インキ塗布面の様子を目視で観察し、以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:均一な黒色である
×:黒色インキ塗布面にひび割れが存在する
−NBRゴム膨潤性−
製造直後の前記黒色インキに、印刷機に用いられるNBRゴムを70℃で1週間浸漬し、該NBRゴムの変化を目視で観察し、以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:NBRゴムの膨潤、収縮がほとんどない
×:NBRゴムの膨潤、収縮が顕著である
(実施例12)
−印刷インキ組成物の製造−
ロジン性フェノール樹脂(荒川化学(株)製、タマノル135)20質量部と、実施例5の脂肪酸エステル化合物E 20質量部とを、150℃にて攪拌混合し、ロジン変性フェノール樹脂ワニスを製造した。カーボンブラック(三菱化学(株)製、#30)20質量部を、製造した前記ロジン変性フェノール樹脂ワニス 40質量部、及び実施例2の脂肪酸エステル化合物B 40質量部と共に、150℃にて攪拌混合し、均一な黒色インキを製造した。得られた黒色インキを実施例11と同様な方法により評価した。結果を表2に示す。
(実施例13)
−印刷インキ組成物の製造−
ロジン性フェノール樹脂(荒川化学(株)製、タマノル135)20質量部と、実施例6の脂肪酸エステル化合物F 20質量部とを、150℃にて攪拌混合し、ロジン変性フェノール樹脂ワニスを製造した。カーボンブラック(三菱化学(株)製、#30)20質量部を、製造した前記ロジン変性フェノール樹脂ワニス 40質量部、及び実施例10の脂肪酸エステル化合物J 40質量部と共に、150℃にて攪拌混合し、均一な黒色インキを製造した。得られた黒色インキを実施例11と同様な方法による評価を行った。結果を表2に示す。
(比較例11〜12)
−印刷インキ組成物の製造−
実施例11において、実施例11で用いた脂肪酸エステル化合物を、比較例1〜2及び4の脂肪酸エステル化合物に代えた以外は、実施例11と同様にして比較例11〜12の黒色インキを製造した。得られた黒色インキについて、実施例11と同様な方法により評価を行った。結果を表2に示す。
Figure 2005154317
表2の結果より、実施例11〜13の印刷インキ組成物は、NBRゴムの膨潤、収縮抑制効果に優れ、低温安定性が良好であることが確認された。また、前記印刷インキ組成物は、植物油由来の脂肪酸を原料とした脂肪酸エステル化合物を含んでいるため、環境性、安全性に優れる。
(実施例14〜16)
<印刷機用インキ洗浄剤の評価>
気温10℃の下、UVインキをオフセット印刷機用NBRゴム製ブランケット上に塗布した後、印刷機用インキ洗浄剤として、脂肪酸エステル化合物A、D、及びIを、それぞれ滴下し、該洗浄剤をティッシュペーパーでふき取り、以下に示す3種の評価を行った。結果を表3に示す。
−UVインキ洗浄性−
以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:ふき取りが容易で、かつ略完全にUVインキが除去できた
△:UVインキを除去できたが、ふき取りが容易でない、又は一部UVインキの除去ができなかった
×:UVインキをほとんど除去できなかった
−紙粉除去性−
気温10℃の下、前記UVインキをオフセット印刷機用NBR製ブランケット上に塗布した後、紙粉をふりかけ、上から紙面で押さえて紙粉を接着させ、更に、前記印刷機用インキ洗浄剤を滴下し、該洗浄剤をティシュペーパーでふき取り、以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:ふき取りが容易で、かつ略完全に紙粉が除去できた
△:紙粉を除去できたが、ふき取りが容易でない、又は一部紙粉の除去ができなかった
×:紙粉をほとんど除去できなかった
−NBRゴム膨潤性−
前記NBRゴム製ブランケットを目視で観察し、以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:NBRゴムの膨潤、収縮がほとんどない
×:NBRゴムの膨潤、収縮が顕著である
(比較例13〜14)
実施例14において、印刷機用インキ洗浄剤として、脂肪酸エステル化合物K及びLを含む印刷機用インキ洗浄剤を用いた以外は、実施例14と同様な方法により、比較例13〜14について、印刷機用インキ洗浄剤の評価を行った。結果を表3に示す。
Figure 2005154317
表3の結果より、実施例14〜16の印刷機用インキ洗浄剤は、低温下でもインキ洗浄性、紙粉洗浄性が良好であり、NBRゴム膨潤、収縮抑制効果に優れることが確認された。また、該印刷機用インキ洗浄剤は、植物油由来の脂肪酸を原料とした脂肪酸エステル化合物を含んでいるため、環境性、安全性に優れる。
本発明の脂肪酸エステル化合物を含む脂肪酸エステル系溶剤は、オフセット印刷を目的とした印刷インキ溶剤、印刷インキ組成物及び印刷機用インキ洗浄剤に好適に使用可能であるが、これに限らず、あらゆる分野で利用可能である。特に、化学工業分野の溶剤効果及び低温安定性、かつゴム膨潤抑制効果が要求される用途に好適に使用され、例えば、プラスチック添加剤、可塑剤、帯電防止剤、潤滑油又はその添加剤、バイオディーゼル、燃料又はその添加剤、電気絶縁油、流出油回収剤、工業用洗浄剤、塗料用溶剤、ウレタン減粘剤、接着剤用溶剤、反応、分離精製及び抽出用溶剤、繊維工業用溶剤、などに利用することができる。

Claims (4)

  1. 下記構造式(1)で表される少なくとも1種の脂肪酸エステル化合物を含むことを特徴とする脂肪酸エステル系溶剤。
    Figure 2005154317
    但し、前記構造式(1)中、Rは炭素数5〜14の分岐鎖の炭化水素基を表す。Rは炭素数5〜21の直鎖若しくは分岐鎖の飽和又は不飽和の炭化水素基を表す。Rは炭素数2〜4の炭化水素基を表す。RとRの合計の炭素数は13〜33である。nは0又は1〜20の整数を示す。
  2. 印刷インキに用いられる請求項1に記載の脂肪酸エステル系溶剤。
  3. 請求項1に記載の脂肪酸エステル化合物を含むことを特徴とする印刷インキ組成物。
  4. 請求項1に記載の脂肪酸エステル化合物を含むことを特徴とする印刷機用インキ洗浄剤。
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