JP2010215848A - オフセット印刷インキ組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】書籍、チラシ、カタログ、ポスター等を印刷するオフセット印刷に使用される印刷インキ組成物（以下、「インキ」と略す。）に関するものであり、特に、添加剤によって乳化適性を向上されたインキに関するものであり、更に詳しくは水有り印刷において発生する湿し水に係る印刷トラブルを低減して印刷紙面の品質を改善し、印刷の作業効率を向上させ、印刷作業環境を向上させる為のインキを提供する。
【解決手段】ロジン・エチレンオキサイド付加物、バインダー樹脂、植物油類、石油系溶剤および顔料を含有してなるオフセット印刷インキ組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、書籍、チラシ、カタログ、ポスター等を印刷するオフセット印刷に使用される印刷インキ組成物（以下、「インキ」と略す。）に関するものであり、特に、添加剤によって乳化適性を向上されたインキに関するものであり、更に詳しくは水有り印刷において発生する湿し水に係る印刷トラブルを低減して印刷紙面の品質を改善し、印刷の作業効率を向上させ、印刷作業環境を向上させる為のインキに関するものである。

オフセット水有り印刷では、インキがインキ壷から複数のローラーを経由して版面に供給され、湿し水が水舟から複数のローラーを経由して版面に供給される。版面の画線部は親油性であるのでインキが受理され、版面の非画線部は親水性であるので湿し水で被覆される事により、紙面に画像が再現される。供給されるインキ量と供給される湿し水量が不均衡な場合、印刷トラブルが発生する事がある。例を挙げると、版面の非画線部において湿し水が不足すると非画線残りと一般的に称するパイリング現象が発生する。また、湿し水が過剰に供給されると、印刷物の網点の素抜け、水棒絡み、水目、濃度変動、インキ余り、フライング等の印刷トラブルが誘発される。これらの印刷トラブルを防止し、優れた印刷紙面を再現する為には、印刷機上でのインキと湿し水の乳化状態を制御し、水幅（印刷機あるいは紙面に対して湿し水に起因するトラブルが発生しない水上がり量の幅）を拡大する印刷インキの処方設計が必要である。近年、オフセット印刷機の性能向上に伴う高速印刷化が益々進行すると共に、印刷用紙の古紙利用比率が上昇しているので、インキと湿し水の需給バランスが変化し、最適かつ安定した乳化状態を保持する事が困難になっている。

特に、絵柄が少ない印刷では、インキ供給量に対して湿し水供給量が過剰になり易く、インキが内部に湿し水を多量に受容しないと、内部に受容できなかった湿し水が表面水としてインキの表面に表出し、インキの円滑なローラー間の転移を阻害する。このような場合、湿し水を多く受容できるインキの設計が必要であり、目標とするインキの乳化率を達成する手段の一つに界面活性剤を使用する事が挙げられるが、一般的な界面活性剤を使用したインキをインキ壷上に長時間静置すると流動性が失われ易く、一定の外力を付与しないと流動性が回復されず、壷逃げと一般的に称されるトラブルが誘発される。

特開平１０−２８７８３８号公報

本発明は、このような従来の技術における問題点を解決する為になされたものであり、その課題とするところは、湿し水が過剰に供給される印刷条件でも安定した印刷作業性、並びに網点の素抜けや濃度変動を伴わない、優れた印刷物を提供するものである。

本発明者等は、現状の課題を解決する事を目指し検討を進めた結果、オフセットインキに一般的に使用されているロジン変性フェノール樹脂の構成要素であるロジンに、エチレンオキサイドを付加したものを添加したインキが、湿し水が過剰に供給される印刷条件においても、網点の素抜けや濃度変動等の印刷トラブルを大幅に低減させる事を見出し、更に、インキ壷上における流動性も確保できる事を見出した。

すなわち、本発明は、ロジン・エチレンオキサイド付加物、バインダー樹脂、植物油類、石油系溶剤および顔料を含有してなることを特徴とするオフセット印刷インキ組成物に関するものである。
さらに、本発明は、ロジン・エチレンオキサイド付加物が、エチレンオキサイド付加モル数５〜３５モルを有するものであることを特徴とする上記のオフセット印刷インキ組成物に関するものである。
また、本発明は、石油系溶剤が、アニリン点７０〜１１０℃および沸点２３０〜３５０℃であることを特徴とする上記のオフセット印刷インキ組成物に関するものである。

さらに、本発明は、上記のオフセット印刷インキ組成物を基材に印刷してなることを特徴とする印刷物に関するものである。

従来では、界面活性剤の使用によってインキの乳化率を制御する事が常法であるが、外力が無い状態で静置するとインキ成分の極性基と界面活性剤の極性基が相互作用する事によって構造を形成し流動性が失われる。具体的にはオフセット印刷機のインキ壷上にあるインキが作業の休憩時間等の比較的長い時間、静置された場合に、インキ壷上のインキをヘラにて練り戻さないまま印刷を開始すると、一般的に壷逃げと称する印刷トラブルが発生する事がある。本発明によって、インキ壷上での流動性を確保したまま、インキの乳化率を制御する事が可能となる。

本発明において使用されるロジン・エチレンオキサイド付加物とは、ロジンにエチレンオキサイド鎖を導入した非イオン性界面活性剤であり、１％水溶液の曇点が５０〜９０℃である等の特徴を有する。一般的には、アルカリ触媒存在下でアニオン重合によって合成される。

本発明に関するロジン・エチレンオキサイド付加物は、インキ全体の０．０５〜２重量％含有されていることが望ましく、更に好ましくは０．１〜１％である。０．０５％未満では、インキの表面水の抑制効果が少なく、２％を超える添加量ではインキの最大乳化率が過剰に高くなり、その結果、版面の非画線部の水分量が低下し印刷物に汚れが生じる虞が高まる。

本発明に関するロジン・エチレンオキサイド付加物の付加モル数は、５〜３５モルが望ましく、好ましくは１０〜３０モルである。５モル未満ではインキの表面水の抑制効果が十分に得られず、３５モルを超えるモル数ではロジン・エチレンオキサイドそのものの弾性が高くなりインキへの混合が困難になる。このようなエチレンオキサイド付加物としては、例えばＲＥＯ−１５、ＲＥＯ−３０（ハリマ化成株式会社製）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。又、これらのエチレンオキサイド付加物を単独で又は２種以上混合して使用することもできる。

本発明の印刷インキ組成物を製造するには、従来公知の方法で実施する事が出来る。一例としてバインダー樹脂、植物油成分、必要に応じてゲル化剤を加えて、１９０℃１時間のクッキング条件でワニスを製造する。次いで、例えば、前記のワニスに顔料、石油系溶剤、植物油類、顔料分散剤または顔料分散樹脂を加え、ビーズミルや３本ロール等で分散する事により印刷インキ用ベースを得る事が出来る。次いで、植物油類、石油系溶剤、その他の添加剤を加え、所定粘度に調整し印刷インキ組成物を得る事が出来る。インキの種類としては、オフセット輪転印刷機用インキ、枚葉印刷機用インキが主なものであるが、これに限定されるものではない。

本発明において使用される顔料としては、一般的な無機顔料及び有機顔料を示すことができる。無機顔料としては黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミムレッド、酸化チタン、亜鉛華、弁柄、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、群青、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム粉、などを示すことができる。有機顔料としては、アゾ系として、Ｃ系（βナフトール系）、２Ｂ系および６Ｂ系（βオキシナフトエ系）などの溶性アゾ顔料、βナフトール系、βオキシナフトエ酸アニリド系、モノアゾイエロー系、ジスアゾイエロー系、ピラゾロン系などの不溶性アゾ顔料、アセト酢酸アリリド系などの縮合アゾ顔料、フタロシアニン系として、銅フタロシアニン（αブルー、βブルー、εブルー）、塩素、臭素などのハロゲン化銅フタロシアン、金属フリーのフタロシアニン顔料、多環顔料としてペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系顔料を挙げることができる。顔料の添加量は、印刷インキ組成物の全量に対して５〜３０重量％である。

本発明で使用されるバインダー樹脂とはロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂及び石油樹脂等を示し、それらは任意に単独または２種類以上を組み合わせて使用できる。またバインダー樹脂は新日本石油（株）製ＡＦソルベント６の１０％希釈状態において白濁温度が４０〜１４０℃が好ましい。（白濁温度はＮＯＶＯＣＯＮＴＲＯＬ社製、ＣＨＥＭＯＴＲＯＮＩＣにて測定した。）４０℃未満だとワニスにした状態で充分なゲル弾性が得られず、１４０℃を超えると溶剤との親和性が悪くなる。

本発明で使用されるバインダー樹脂は、植物油類及び／または溶剤とアルミニウムキレート化合物のようなゲル化剤を添加して、１９０℃以上で溶解してワニス化したものを使用することができる。バインダー樹脂の添加量は印刷インキ組成物の全量に対して２０〜４０重量％である。

本発明における植物油類とは植物油および植物油由来の化合物であり、グリセリンと脂肪酸とのトリグリセリドにおいて、少なくとも１つの脂肪酸が炭素−炭素不飽和結合を少なくとも１つ有する脂肪酸であるトリグリセリドと、それらのトリグリセリドから飽和または不飽和アルコールとをエステル反応させてなる脂肪酸モノエステル、あるいは植物油の脂肪酸とモノアルコールを直接エステル反応させた脂肪酸モノエステル、エーテル類が挙げられる。

植物油として代表的ものは、アサ実油、アマニ油、エノ油、オイチシカ油、オリーブ油、カカオ油、カポック油、カヤ油、カラシ油、キョウニン油、キリ油、ククイ油、クルミ油、ケシ油、ゴマ油、サフラワー油、ダイコン種油、大豆油、大風子油、ツバキ油、トウモロコシ油、ナタネ油、ニガー油、ヌカ油、パーム油、ヒマシ油、ヒマワリ油、ブドウ種子油、ヘントウ油、松種子油、綿実油、ヤシ油、落花生油、脱水ヒマシ油などが挙げられる。

脂肪酸モノエステルは上記植物油とモノアルコールとをエステル交換したものや植物油の脂肪酸とモノアルコールを直接エステル反応させた脂肪酸モノエステルである。モノアルコールの代表的なものは、メタノール、エタノール、ｎ−又はｉｓｏ−プロパノール、ｎ，ｓｅｃ又はｔｅ ｔ−ブタノール、ヘプチノール、２−エチルヘキサノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール等の飽和アルコール、オレイルアルコール、ドデセノール、フイセテリアルコール、ゾンマリルアルコール、ガドレイルアルコール、１１−イコセノール、１１−ドコセノール、１５−テトラコセノール等の不飽和脂肪族系アルコールが挙げられる。

エーテル類として代表的なものは、ジ−ｎ−オクチルエーテル、ジノニルエーテル、ジへプチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジデシルエーテル、ノニルへキシルエーテル、ノニルヘプチルエーテル、ノニルオクチルエーテル等が挙げられる。

本発明で使用される石油系溶剤は、芳香族炭化水素の含有量が１重量％以下の原油由来の溶剤（石油系溶剤）である。この石油系溶剤はアニリン点が７０〜１１０℃、沸点が２３０〜３５０℃の石油溶剤が適当である。アニリン点が７０℃未満の場合には樹脂を溶解させる能力が高すぎる為インキの粘度が低くなりすぎ地汚れ耐性が充分でなくなる。
またアニリン点が１１０℃を超える場合には樹脂の溶解性が乏しい為、インキの流動性が劣り、その結果光沢、着肉性が悪い印刷物しか得ることができず好ましくない。沸点が２３０℃未満の場合には印刷機上でのインキ中溶剤の放出量が多くなり、インキの流動性の劣化により、ローラー、版、ブランケットへのインキの堆積が起こり易くなる為、好ましくない。さらに、沸点が３５０℃以上の場合には乾燥性が悪くなり、ブロッキング等の不都合が生じる。

また、平版印刷インキ組成物中への、その他添加剤として、耐摩擦、ブロッキング防止、スベリ、スリキズ防止を目的とする各種添加剤を使用することができ、必要に応じて、レベリング剤、帯電防止剤、界面活性剤、消泡剤、等を添加してもよい。

本発明のオフセット印刷インキ組成物の組成の一例としては、
・ロジン・エチレンオキサイド付加物 ０．０５〜２重量％
・バインダー樹脂 ２０〜４０重量％
・植物油類 １〜４０重量％
・石油系溶剤 １〜４５重量％
・顔料 ５〜３０重量％ ・その他添加剤 １〜 ５重量％
などが好ましい組成として挙げられる。

本発明に使用される基材としては、コート紙、非塗工紙等のような一般的な印刷用紙が使用可能である。

以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、なお、本発明において、「部」は、「重量部」を表し、「％」は「重量％」を表す。

（ロジン変性フェノール樹脂製造例）
反応容器中でガムロジン１５００部に、予めキシレン溶媒中でノニルフェノール８５０部と９２重量％のパラホルムアルデヒド２６０部を水酸化ナトリウム触媒下で１００℃で４時間反応させ、水分除去したフェノール樹脂を１５０℃で滴下し２時間反応させた。更にグリセリン１５０部を添加し、触媒として酸化カルシウム１．５部を使用して２５０℃で１０時間反応させて、重量平均分子量１０５０００のロジン変性フェノール樹脂を得た（ロジン／レゾール比＝５８／４２）。

（ロジン変性フェノール樹脂ワニス製造例）
撹拌機、水分離器付還流冷却器、温度計付き４つ口フラスコに、バインダー樹脂として前記ロジン変性フェノール樹脂４６部、大豆油３２部、ゲル化剤（川研ファインケミカル（株）製ＡＬＣＨ）１部、石油系溶剤（新日本石油（株）製ＡＦソルベント６）２１部を１９０℃で１時間加熱撹拌してロジン変性フェノール樹脂ワニスを得た。

（オフセット印刷インキ組成物実施例１）
ロジン変性フェノール樹脂ワニス６０部に、カーボンブラック（三菱化学（株）製 ＭＡ７７）２０部、石油系溶剤（新日本石油（株）製ＡＦソルベント６）２０部を加え、常法に従い三本ロールを用いてオフセット印刷インキ組成物を得た（表１）。
以下、表１のように、実施例２〜６、比較例１〜３とした。

すなわち、前記オフセット印刷インキ組成物を、そのまま比較例１とした。

前記オフセット印刷インキ組成物に、ペポールＢ１８２（東邦化学工業株式会社製）を０．５％混合し、比較例２を得た。

前記オフセット印刷インキ組成物に、サーフィノール４２０（日信化学工業株式会社製）を０．５％混合し、比較例３を得た。

前記オフセット印刷インキ組成物に、ＲＥＯ−１５（１％水溶液のｐＨ ６．３、１％水溶液の曇点５２℃）を０．１％混合し実施例１を得た。

前記オフセット印刷インキ組成物に、ＲＥＯ−１５を０．５％混合し実施例２を得た。

前記オフセット印刷インキ組成物に、ＲＥＯ−１５を１．０％混合し実施例３を得た。

前記オフセット印刷インキ組成物に、ＲＥＯ−３０（１％水溶液のｐＨ ６．３、１％水溶液の曇点８４℃）を０．１％混合し実施例４を得た。

前記オフセット印刷インキ組成物に、ＲＥＯ−３０を０．５％混合し実施例５を得た。

前記オフセット印刷インキ組成物に、ＲＥＯ−３０を１．０％混合し実施例６を得た。

（性能評価試験１ 網点の素抜け）
網点の素抜けの比較試験は、小森コーポレーション株式会社製枚葉印刷機リスロン２６にて、１００００枚／時の印刷速度で、一般的な印刷濃度に合わせて王子製紙株式会社製ＯＫコートを用いて印刷した。その際、水送り量を基準となる数値（１０％）から徐々に上昇させる事により湿し水供給量を上げて、印刷物の網点に顕著に素抜けが生じる水送り量を以って評価を行った。
（性能評価試験２ インキ余り）

インキ余りの比較試験は、前記印刷時において、水送り量を基準となる数値（１０％）から３０％分上昇させた時に印刷機を停止させ、インキローラー上のインキ余りを目視にて観察し、表２の通り５段階にて相対評価を実施した。

（性能評価試験３ インキ壷上での流動性）
インキ壷上での流動性の比較試験は、小森コーポレーション株式会社製枚葉印刷機リスロン２６にて、１００００枚／時の印刷速度で、王子製紙株式会社製ＯＫコートを用いて印刷し、一般的な濃度に合わせた時点で停止した。その後、インキ壷に外力を加えずに２時間静置した後、印刷機を再稼動し、インキ壷上の流動性を目視にて観察し、表３の通り５段階にて相対評価を実施した。

性能評価試験結果を表４に示す。網点の素抜けに関しては、比較例１に比較して活性剤を添加した比較例２〜３、実施例１〜６が良好である。インキ余りについては、比較例１に比較して、比較例２、実施例１〜６が良好である。インキ壷上での流動性は、比較例２〜３では低下しているが、実施例１〜６では損なわれていない。以上のように本発明に関する実施例により、網点の素抜けの少ない印刷物を提供でき、インキ余りが少なく印刷作業性が良好であり、更に壷逃げが発生し難いインキを提供する事を見出した。

Claims (4)

1. ロジン・エチレンオキサイド付加物、バインダー樹脂、植物油類、石油系溶剤および顔料を含有してなることを特徴とするオフセット印刷インキ組成物。
2. ロジン・エチレンオキサイド付加物が、エチレンオキサイド付加モル数５〜３５モルを有するものであることを特徴とするオフセット印刷インキ組成物。
3. 石油系溶剤が、アニリン点７０〜１１０℃および沸点２３０〜３５０℃であることを特徴とする請求項１または２記載のオフセット印刷インキ組成物。
4. 請求項１〜３いずれか記載のオフセット印刷インキ組成物を基材に印刷してなることを特徴とする印刷物。