JP2005330317A - 印刷インキ用ワニスおよびそれを含有する印刷インキ - Google Patents

Abstract

【課題】 ヒートセット型オフセット輪転印刷インキ用のワニスおよびそれを用いて作られる印刷インキであって、石油系溶剤を実質的に含有せず、自動酸化の際の臭気やアルデヒドの発生が少なく、さらに印刷機のゴム部材を変質又は劣化させることの少ない印刷インキを提供することを課題とする。
【解決手段】 ロジン変性フェノール樹脂、米ぬか油および下記の一般式（１）で示される脂肪酸モノエステルを主原料とするワニスを用いて作られるヒートセット型オフセット輪転印刷インキ。
【化１】

一般式（１）において、Ｒ_１は炭素数５〜１５の脂肪酸のアルキル残基、Ｒ_２は炭素数１〜８のアルコールのアルキル残基を表す。一般式（１）の脂肪酸モノエステルを構成する脂肪酸としては、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸等があげられる。
【選択図】 なし

Description

本発明は植物油原料を主として含有するヒートセット型オフセット輪転印刷インキ用ワニスおよびそれを含有する印刷インキに関する。

健康への影響、環境への負荷を考慮して、印刷インキ中のＶＯＣ（揮発性有機化合物）成分を減らすために印刷インキの原料として植物油由来のものが多用されている。例えば石油系溶剤に換えて大豆油や大豆油脂肪酸エステル等がインキ溶剤として用いられている。

しかしながら、大豆油等を溶剤成分として含む印刷インキは印刷機のブランケットやゴムローラー等のゴム部材をやせ細らせたり、弾力性を失わせたりする傾向が大きいことが知られている。これは印刷機の保全費用を増加させ、また交換・廃棄された古ゴム部材等の産業廃棄物を発生させる。

また大豆油は一般に半乾性油に分類されるが、非特許文献１には大豆油の自動酸化によりアルデヒドが発生することが記載されている。該文献によれば、食用油脂は不飽和度が高いものほど自動酸化されやすく、酸化の過程で臭気やアルデヒドが発生しやすい傾向があるとされる。

特許文献１には、ワニス樹脂の主成分として乾性油又は半乾性油の低分子量アルコリシス化物またはカルボキシリス化物を用いており、揮散溶剤の問題が無く、合成樹脂製被印刷材にも印刷可能な酸化重合型印刷インキが記載されている。それらの化合物は低粘度であるので、粘度調節のためのインキ溶剤を低減あるいは不要とできるとされている。しかしながらインキの粘度調節には軽油等の石油系溶剤が使われても良いとされており、ＶＯＣ発生の抑制は十分ではない。また前記の乾性油又は半乾性油を変性した化合物は沸点が高いと推測されることから、オーブンでの乾燥性が要求されるヒートセット型オフセット輪転インキには適していない。

尚、ヒートセット型オフセット輪転インキとは、連続紙に平版オフセット印刷方式で印刷され、オーブンにおいて熱風及び又は直火により紙面を加熱してインキ中の溶剤を蒸発させてインキを乾燥する印刷方式に用いられるインキをいう。

特許文献２には、インキ中に溶剤として米ぬか油を含有するオフセットインキが記載されている。使用される米ぬか油のヨウ素価を１００以上、好ましくは１１０以上、さらに好ましくは１２０以上としている。前記したようにヨウ素価が高い、すなわち脂肪酸の不飽和度が高いと自動酸化されやすくなり、臭気あるいはアルデヒド発生も多くなる。

特開平５−１２５３号公報 特開２００３−９６３７５号公報 「化学大辞典９」、共立出版株式会社、昭和３７年７月３１日、ｐ．３７８

ヒートセット型オフセット輪転印刷インキ用のワニスおよびそれを用いて作られる印刷インキであって、石油系溶剤を実質的に含有せず、自動酸化の際の臭気やアルデヒドの発生が少なく、さらに印刷機のゴム部材を変質又は劣化させることの少ない印刷インキを提供することを課題とする。

発明者らは鋭意検討の結果、ロジン変性フェノール樹脂、米ぬか油および下記の一般式（１）で示される脂肪酸モノエステルを主原料とするワニスを用いて作られるヒートセット型オフセット輪転印刷インキは、従来の大豆油等を原料に含むワニスを用いたインキに比べて自動酸化による臭気が少なく、また印刷機のゴム部材を変質又は劣化させる傾向が小さいことを見出して本発明を完成した。

一般式（１）において、Ｒ_１は炭素数５〜１５の脂肪酸のアルキル残基、Ｒ_２は炭素数１〜８のアルコールのアルキル残基を表す。一般式（１）の脂肪酸モノエステルを構成する脂肪酸としては、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸等があげられる。

一般式（１）の脂肪酸を構成するアルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、２エチルヘキシルアルコール等があげられる。

本発明のワニスを用いるヒートセット型オフセット輪転印刷インキは、溶剤としてカプリル酸２エチルヘキシル、ラウリン酸イソプロピル及びラウリン酸イソブチルから成る群から選ばれる一種以上を含有することが好ましい。これらの中でもカプリル酸２エチルヘキシルがより好ましい。また石油系溶剤は原料として配合しないようにして、実質的に含まないようにすることが好ましい。

本発明のヒートセット型オフセット輪転印刷インキは、印刷機上でブランケットやゴムローラー等のゴム部材を劣化させる傾向が小さいので印刷機の保全費用を少なくでき、また古ゴム等の産業廃棄物の発生を減らすことができる。さらに大豆油を用いた印刷インキに比べて、印刷物からの臭気の発生が少ない。

本発明のワニスは、ロジン変性フェノール樹脂、米ぬか油および前記の一般式（１）で示される脂肪酸モノエステルを主原料とする。これらの原料を常法により加熱溶解し、ゲル化工程を経て本発明のワニスが得られる。ロジン変性フェノール樹脂としては、ヒートセット型オフセット輪転印刷インキ用ワニスに通常用いられるものでよいが、分子量が１０万以上で、軟化点が１６０〜１９０℃の範囲が好ましい。

前記の方法で得られたワニスに顔料、溶剤および若干量の助剤等を配合し、良く撹拌混合した後、ロールミルやビーズミル等の練肉機を用いて顔料を微細に分散しつつ全体を均一に練肉混合する。その後粘度等の調製のために必要に応じて溶剤を添加し、均一に混合してインキが完成する。

インキ溶剤には石油系溶剤は用いず、植物油等の天然油脂類由来の脂肪酸エステルを主成分として用いる。溶剤はカプリル酸２エチルヘキシル、ラウリン酸イソプロピル及びラウリン酸イソブチルから成る群から選ばれる一種以上を含有することが好ましい。中でもカプリル酸２エチルヘキシルはヒートセットオフセット輪転インキ用として流動性、印刷適性の面で優れており好ましい。ここで印刷適性とは実施例に記載した機上安定性、流動性、乳化率によって主として評価される。

次に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。文中、部又は％とあるのは特に断りの無い限り質量基準である。
［１．本発明のワニスの調製］
撹拌機、冷却管及び温度計付きフラスコに、ロジン変性フェノール樹脂（軟化点１８０℃、日立化成ポリマー製）４５部、米ぬか油（商品名こめサラダ油、築野食品工業株式会社製）１６部を仕込み、窒素気流下で２００℃に昇温して１時間加熱溶解後、カプリル酸２エチルヘキシル（商品名パステル２Ｈ−０８、ライオン株式会社製）３９部を加えて、３０分撹拌した後、１４０℃まで冷却し、アルミニウムキレート剤（商品名ケロープＥＢ−２、ホープ製薬株式会社製）を０．５部仕込み、再度１６０℃に昇温し、１時間加熱反応させてロジン変性フェノール樹脂ゲルワニスを得た。

［２．本発明の印刷インキの調製］
前記で得られたゲルワニス７５部とファストゲンブルー５３９６ＳＤ（大日本インキ化学工業株式会社製藍顔料）１６部とを三本ロールミルで混合練肉し、さらにカプリル酸２エチルヘキシル９部を加えて混合練肉し、ロータリータックメータのタック値（４００ｒｐｍ、１分値）７．８、粘度が１９Ｐａ・ｓの本発明のヒートセット型オフセット輪転印刷インキを得た。尚タック値の計測はＪＩＳ Ｋ ５７０１−１の４．２粘着性の項に記載の試験方法による。インキ試料の容量は１．３１ミリリットルである。

［３．比較例のワニスの調製］
撹拌機、冷却管、温度計付きフラスコに、ロジン変性フェノール樹脂（軟化点１８０℃）４６部、大豆油１６部を仕込み、窒素気流下で２４０℃に昇温して１時間加熱溶解後、ＡＦ−７ソルベント（新日本石油株式会社製の石油系溶剤）３８部を加えて、３０分撹拌した後、１４０℃まで冷却し、アルミニウムキレート剤（ケロープＥＢ−２）を０．５部仕込み、再度１６０℃に昇温し、１時間加熱反応させてロジン変性フェノール樹脂ゲルワニスを得た。

［４．比較例の印刷インキの調製］
前記の比較例のゲルワニス７１部とファストゲンブルー５３９６ＳＤ（大日本インキ化学工業株式会社製藍顔料）１６部とを三本ロールミルで混合練肉し、さらにＡＦ−７ソルベント１３部を混合し、ロータリータックメータのタック値（４００ｒｐｍ、１分値）６．７、粘度が１９Ｐａ・ｓの比較例のオフセット印刷インキ組成物を得た。

表１に実施例及び比較例の印刷インキの評価結果を示す。
［機上安定性について］
株式会社東洋精機製作所製デジタルインコメーターにインキ１．３１ｃｃをセットし、４２℃、１２００ｒｐｍの条件において１０分間タック値の変動を測定し、最大値と初期値の差（以下ΔＴＶと称す）により評価を行った。ΔＴＶが小さいほどインキのタック値の変動が少なく、すなわち印刷機上でのインキの粘着性や流動性の変化が小さいことを示しており、インキの性能として優れている。

［ゴムの伸縮変化率について］
印刷機のゴムロール及びブランケットがインキと接触して膨らんだり縮んだりする程度を評価する。大豆油を含有する印刷インキと接触するとゴムは縮むことが多い。

（イ）浸漬法による評価
ゴム片Ａ（明和ゴム工業株式会社製、硬度３０）を２５ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍにカットし、質量及び体積を測定する。定量容器にインキを１００ｇ入れ、ゴム片を浸漬させる。３日間浸漬後に取り出し、ゴム片に付着したインキを布等でよく拭き取り、質量及び体積を測定する。測定後、ゴム片を再度インキ中に浸漬させる。さらに４日間浸漬後（合計７日間浸漬する）、同様にインキをよく拭き取り、質量及び体積を測定する。浸漬前に測定した質量及び体積に対して、浸漬後の変化の割合を質量変化率及び体積変化率として百分率で表す。ゴム中の可塑剤等が抽出されると質量及び体積は減少し、質量変化率及び体積変化率はマイナスとなる。

（ロ）塗布法による評価
ゴム片Ｂ（株式会社金陽社製、硬度６０）を４０ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍにカットし２個１組とする。これらのゴム片の厚み及び硬度を測定する。ゴム片上にインキを直径２０ｍｍの円形状に塗布する。３日後及び７日後、ゴム片上のインキを布等でよく拭き取り、厚み及び硬度を測定する。塗布前に測定した厚み及び硬度に対して、塗布後の変化の割合を厚み変化率、硬度変化率として百分率で表す。ゴム中の可塑剤等が抽出されると、厚みは減少し、厚み変化率はマイナスとなる。また、硬度は硬くなり、硬度変化率はプラスになる。

［臭気の評価］
株式会社明製作所製ＲＩテスターにて、インキ０．１５ｃｃをコート紙に展色し、直ちにオーブンに入れてヒートセットさせる。そしてヒートセット直後の臭気を比較する。さらに、展色物を１００ｍｍ×５０ｍｍにカットし、密閉できるビンに入れ、８０℃で２時間加熱し、冷却後の臭気を比較することにより評価を行う。評価は刺激や異臭を感じないものを○、少しでも刺激や異臭を感じるものを△とする。

表１に示されるように、実施例のインキは、従来の石油系溶剤を使用したインキと比較して、印刷物の臭気は低減されている。また、ゴムのやせ細りや硬くなってしまう程度が小さく、ゴムの変質や劣化が少ない。さらに機上安定性が大幅に向上していることがわかる。

本発明のワニスはヒートセット型オフセット輪転印刷インキ用のワニスとして好適に用いることができる。本ワニスを用いた印刷インキは、石油系溶剤を実質的に含有せず、自動酸化の際の臭気やアルデヒドの発生が少なく、さらに印刷機のゴム部材を変質又は劣化させることが少ない。

Claims (2)

1. ロジン変性フェノール樹脂、米ぬか油および一般式（１）で示される脂肪酸モノエステルを主成分とするヒートセット型オフセット輪転印刷インキ用ワニス。
   

   

   （一般式（１）において、Ｒ_１は炭素数５〜１５の脂肪酸のアルキル残基、Ｒ_２は炭素数１〜８のアルコールのアルキル残基を表す。）
2. 請求項１に記載のワニスを含有し、インキ中に溶剤としてカプリル酸２エチルヘキシル、ラウリン酸イソプロピル及びラウリン酸イソブチルから成る群から選ばれる一種以上を含有するヒートセット型オフセット輪転印刷インキ組成物。