JP2013213112A

JP2013213112A - 浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物

Info

Publication number: JP2013213112A
Application number: JP2012083106A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Miwa; 剛之三輪; Yuichiro Morio; 裕一郎森尾; Kazutaka Maeda; 和宇前田
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-17

Abstract

【課題】生産効率を落とすことなく、流動性コントロール、着肉性の向上、ミスト、ガイドロール残り、後胴残りを軽減する浸透乾燥型オフセット印刷用インキ及びそれを用いた印刷物の提供。
【解決手段】ゲル状脂肪酸グリセリド、顔料、バインダー樹脂、植物油及び溶剤を含有する浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物であって、
ゲル状脂肪酸グリセリドが、脂肪酸ジグリセリド、脂肪酸モノグリセリド及び２−エチルヘキサン酸アルミニウムにより合成されてなり、インキ全量に対して、３〜３０重量％
含有されていることを特徴とする浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、印刷インキに関し、更に詳しくは、新聞、チラシ等の印刷に使用される浸透乾燥型オフセット印刷用インキに関し、更に詳しくは、従来よりも着肉性、ミスト耐性、ガイドロール残り耐性に優れたオフセット印刷用インキに関する。

浸透乾燥型オフセット印刷用インキの乾燥メカニズムは、印刷インキを構成している溶剤や植物油などが、毛細管現象で紙の繊維部分に浸透し、顔料や樹脂の一部の固形物が紙の表面に固形皮膜の画像を形成させるという乾燥方式をとっている。
この浸透乾燥型オフセット印刷用インキは、ヒートセット印刷用インキの様な加熱オーブン（ドライヤー）を用いてインキ中の溶剤を乾燥させ、固体皮膜を形成させる方式と区別するため、コールド印刷用インキとも呼ばれている。

浸透乾燥型オフセット印刷、特に新聞印刷におけるインキ供給方式には壷方式、レール方式、キーレス方式が挙げられるが、近年の印刷機の高速化及び、紙面品質の向上に伴い、壷方式、インキ元ローラーとダイヤ目ローラー間がギャップ転移となるレール方式が増加傾向にある。

その中で、オフセット印刷用インキにおいて重要な物理的性状として流動性があり、流動性を付与しすぎると壷垂れ、レールスリットからの自然吐出、汚れ、濃度変動の原因となり、従来、流動性をコントロールする手段としては、炭酸カルシウム、カオリン、二酸化珪素、有機ベントナイト系体質顔料などの添加によって行なわれているが、これらは粉末、固形状でありインキで使用するには分散工程を要する。

更に、これら体質顔料の使用は、粉体分が増えることから分散工程の時間超過となり、分散工程後の添加には予め別工程で分散されたコンパウンドの状態にし、添加する必要がある。

又、体質顔料の使用は、インキの乾燥性を著しく早めるため、印刷上、後胴残り、ガイドロール残りを引き起こしやすくなる。後胴残りとは、多色印刷において先刷りしたインキが後の胴に取られ滞留することにより後刷りの胴の印刷に支障をきたす現象をいう。又、ガイドロール残りとは、オフセット輪転印刷において印刷後、折機までの間に紙の方向を変えるために設置されるガイドロールにインキ成分が付着する現象を指し、酷い時には印刷紙面に汚れをきたす。

後胴残り、ガイドロール残りに対しては、溶剤のインキ離れを遅らせ、浸透乾燥方式の印刷においては、インキの乾燥性（セット性）を遅らせることが有用である。

そのため、従来これらの対策として、植物油の使用、低分子量樹脂の使用、若しくは吸油量の低い顔料の使用などが施されてきたが、これらはタックの上昇、流動性の付与、色相の変化、ドライダウンの増加を引き起こす。又、流動性をコントロールする手段としては高粘度化が挙げられるが、この時ワニスの添加量を増やすことになりタックの上昇に繋がる。

タックの上昇は、特に近年、紙の減斤化が進む中、紙の表面強度についても劣化傾向にあるため、紙粉の呼び込みを助長し、着肉不良による紙面品質の劣化、更には紙剥けを生じ易くなる。又、印刷機上インキが転移する際の糸引きが起こりやすくなることから紙面に転写された際の平滑性が失われ、着肉の劣化を引き起こす。更には、印刷機上インキが転移する際に飛散するミスト量も増加する。

従来、これらの対策として、炭酸カルシウム、カオリン、二酸化珪素、有機ベントナイト系体質顔料などが用いられるが、上記の様に分散、ガイド残り耐性を劣化する。

特許文献１、特許文献３には着肉性向上に対し、非イオン性界面活性剤の使用による手法が記載されているが流動性コントロール、ガイドロール残り、ミスト耐性に対する記載はされていない。

特許文献２には着肉性向上に対し、ロジン金属塩を用いた着肉性向上を目的とした記載がされているが流動性コントロール、ガイドロール残り、ミスト耐性に対する記載はされていない。

なお、これまで、ガイドロール残りに関する特許はない。

特開２００７-１６９４６５号公報特開２０１０-１６８４１６号公報特開２０１１-１９０３００号公報

本発明は、印刷インキに関し、更に詳しくは、新聞、チラシ等の印刷に使用される浸透乾燥型オフセット印刷用インキに関し、更に詳しくは、従来よりも着肉性、ミスト耐性、ガイドロール残り耐性に優れた浸透乾燥型オフセット印刷用インキに関する。

上記課題を解決するために誠意研究した結果、顔料、バインダー樹脂、植物油、石油系溶剤、及び脂肪酸モノグリセリド、ジグリセリドおよび２−エチルヘキシル酸アルミニウムにより合成されるゲル状脂肪酸グリセリドを含有する浸透型オフセット印刷用インキ組成物が、優れた上記の物性を有していることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、ゲル状脂肪酸グリセリド、顔料、バインダー樹脂、植物油及び溶剤を含有する浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物であって、
ゲル状脂肪酸グリセリドが、
一般式（１）に示される脂肪酸ジグリセリド、
一般式（２）に示される脂肪酸モノグリセリド
及び
２−エチルヘキサン酸アルミニウム
により合成されてなり、
インキ全量に対して、３〜３０重量％
含有されていることを特徴とする浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物に関するものである。
一般式（１）

更に、本発明は、バインダー樹脂が、
重量平均分子量１００００〜２０００００、
及び
トレランス２０〜４９重量％
であるロジン変性フェノール樹脂であることを特徴とする上記の浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物に関するものである。

又、本発明は、溶剤が、
アニリン点６０〜１３０℃
及び
沸点２４０〜４００℃
であり、
インキ全量の０〜３０重量％
含有されていることを特徴とする上記の浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物に関するものである。

更に、本発明は、上記浸透乾燥型オフセット印刷用インキを基材上に印刷してなる印刷物に関するものである。

新聞、書籍、チラシ等の印刷において、本発明が提供する浸透乾燥型オフセット印刷用インキは、生産効率を落とすことなく、印刷適性、特に、着肉性、ミスト耐性、ガイドロール残り耐性を向上させることができる。

次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
尚、以下の一般式（１）、一般式（２）で示す脂肪酸のジグリセリド、モノグリセリドを２−エチルヘキサン酸アルミニウムと１５０〜２００℃で攪拌することで、これらグリセリドが架橋され、生成されるゲル状脂肪酸グリセリド化合物を総称して本発明においては、化合物Ｚとする。

一般式（１）

一般式（２）

本発明で用いられる化合物ＺにおけるＲ及びＲ’は、二重結合を１つ有する炭素数１７の不飽和炭化水素基若しくは、二重結合を２つ有する炭素数１７の不飽和炭化水素基が好ましい。それ以外の脂肪酸由来の置換基Ｒ、Ｒ’の炭素数が１７以外であると化合物Ｚのゲル弾性が低下し、本発明の効果が薄くなる。

又、化合物Ｚの含有量は、浸透乾燥型オフセット印刷用インキ全量に対して、３〜３０重量％、より好ましくは５〜２０重量％含有されていることが望ましい。化合物Ｚの含有率が浸透乾燥型オフセット印刷用インキ全量に対して３重量％よりも少ないと、本発明の効果が得られない。化合物Ｚの含有量が浸透乾燥型オフセット印刷用インキ全量に対して３０重量％よりも多いと、インキ中の樹脂分の比率が少なくなり過ぎ、印刷機上での転移不良を引き起こし好ましくない。

本発明において、化合物Ｚを生成するにあたり、好適な脂肪酸を挙げるとすれば、そのヨウ素価が１００〜１５０である脂肪酸が好ましく、更に酸価が１５０〜２００の脂肪酸が好ましい。

本発明におけるトレランスとは、試験管中に樹脂２．５０ｇとＡＦソルベント５号（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製）を５ｇ入れ、適時攪拌しながら５分間で１８０℃に昇温し、溶解したものを２５．０℃まで冷却し、攪拌しつつ０号ソルベントＭ（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製）で少量ずつ希釈していき、微濁状態を終点とした時の０号ソルベントＭの量から以下の式によりトレランスの値を求める。

本発明で用いられるバインダー樹脂としては、重量平均分子量１００００〜２０００００、好ましくは２００００〜２０００００、且つトレランスが２０〜４９重量％好ましくは２２〜３０重量％であるロジン変性フェノール樹脂であることが望ましい。

重量平均分子量が１００００以下ではインキの粘弾性が低下し、２０００００以上ではインキの流動性、光沢が劣る。又、トレランスが２０重量％以下ではインキのセット性が低下し、更にセットオフ汚れ、ミスチング性能の劣化を招く。トレランスが４９重量％以上では、印刷機上での溶剤離脱の促進によるインキの増粘、流動性の低下、タック上昇による印刷適性の劣化を招き、更に光沢が低下するため好ましくない。

重量平均分子量測定には、東ソー株式会社製ゲルパーメーションクロマトグラフィー（商品名ＨＬＣ−８０２０）及び東ソー株式会社製カラム（商品名ＴＳＫ−ＧＥＬ）を用いた（以下、重量平均分子量は同様の方法で測定した値である）。

本発明では、芳香族炭化水素の含有率が１％以下で、アニリン点が６０〜１３０℃、好ましくは８０〜１００℃及び沸点が２４０〜４００℃好ましくは２８０〜３１０℃である石油系溶剤を０〜３０％、好ましくは５〜１５％含有するのが望ましい。石油系溶剤のアニリン点が６０℃未満の場合には、樹脂を溶解させる能力が高すぎる為、インキのセット性が遅くなり好ましくなく、又１１３℃を越える場合には樹脂の溶解性が乏しい為、光沢、着肉等が悪くなり好ましくない。
このような非芳香族系石油溶剤としては、ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製ＡＦソルベント５号、ＡＦソルベント６号等がある。

又、本発明に用いられる顔料としては、任意の無機及び有機顔料が使用できる。無機顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミウムレッド、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があげられ、有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系などオフセットインキに用いられる顔料が相当する。有機顔料に関しては、例えば、銅フタロシアニン系顔料（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ７、３６）、モノアゾ系顔料（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ３、４、５、２３、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、４９：１、４９：２、５３：１、５７：１）、ジスアゾ系顔料（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２、１３、１４、１７、８３）、アントラキノン系顔料（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７）、キナクリドン系顔料（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１９）、ジオキサジン系顔料（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２３）などがあげられるが、これらに限定されるものではない。

更に、本発明の浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物には、必要に応じてゲル化剤、顔料分散剤、金属ドライヤー、乾燥抑制剤、酸化防止剤、耐摩擦向上剤、裏移り防止剤、非イオン系界面活性剤、多価アルコール等の添加剤を便宜使用することができる。

次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。尚、本発明において、特に断らない限り、「％」および「部」は、各々、「重量％」および「重量部」を表す。

（フェノール樹脂製造例）
撹拌機、冷却器、温度計をつけた４つ口フラスコにＰ−オクチルフェノール１０００部、３５％ホルマリン８５０部、９３％水酸化ナトリウム６０部、トルエン１０００部を加えて、９０℃で６時間反応させたる。その後６N塩酸１２５部、水道水１０００部の塩酸溶液を添加し、撹拌、静置し、上層部を取り出し、不揮発分４９％のレゾールタイプフェノール樹脂のトルエン溶液２０００部を得て、これをレゾール液Ｘとした。

（ロジン変性フェノール樹脂Ａの製造例）
撹拌機、水分分離器付き冷却器、温度計をつけた４つ口フラスコに、ガムロジン１０００部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら２００℃で溶解し、レゾール液Ｘ１４００部を添加し、トルエンを除去しながら２３０℃で４時間反応させた後、グリセリン１００部を仕込み、２５０〜２６０℃で酸化２０以下になるまでエステル化して、重量平均分子量２０００００、トレランス２６重量％のロジン変性フェノール樹脂Ａ（以下、樹脂Ａと称す）を得た。

（ロジン変性フェノール樹脂Ｂの製造例）
撹拌機、水分分離器付き冷却器、温度計をつけた４つ口フラスコに、ガムロジン１０００部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら２００℃で溶解し、レゾール液Ｘ１４００部を添加し、トルエンを除去しながら２３０℃で４時間反応させた後、グリセリン１００部を仕込み、２５０〜２６０℃で酸化２０以下になるまでエステル化して、重量平均分子量２００００、トレランス１８重量％のロジン変性フェノール樹脂Ｂ（以下、樹脂Ｂと称す）を得た。

（浸透乾燥型オフセット印刷インキ用ゲルワニスの製造１）
撹拌機、リービッヒ冷却管、温度計付４つ口フラスコに樹脂Ａ（重量平均分子量２０００００）４０重量部、大豆油３３重量部、ＡＦソルベント５号（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、アニリン点８８℃、沸点範囲２７９〜３０７℃）２６重量部を仕込み、１９０℃に昇温、同温で３０分間攪拌した後、放冷し、ゲル化剤としてエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロポキシド１重量部（川研ファインケミカル株式会社製ＡＬＣＨ、以下ＡＬＣＨと称す）を仕込み、１９０℃で３０分間攪拌して浸透乾燥型オフセット印刷インキ用ゲルワニス１（以下ワニス１と称す）を得た。

（浸透乾燥型オフセット印刷インキ用ゲルワニスの製造２）
撹拌機、リービッヒ冷却管、温度計付４つ口フラスコに樹脂Ｂ（重量平均分子量２００００）４０重量部、大豆油３３重量部、ＡＦソルベント５号（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、アニリン点８８℃、沸点範囲２７９〜３０７℃）２６重量部を仕込み、１９０℃に昇温、同温で３０分間攪拌した後、放冷し、ゲル化剤としてエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロポキシド１重量部（川研ファインケミカル株式会社製ＡＬＣＨ、以下ＡＬＣＨと称す）を仕込み、１９０℃で３０分間攪拌して浸透乾燥型オフセット印刷インキ用ゲルワニス１（以下ワニス２と称す）を得た。

（ギルソナイト樹脂ワニスの製造)
コンデンサー、温度計、及び攪拌機を装着した四つ口フラスコにＥＲ−１２５（アリゾナケミカル社製）を４０.０部、大豆油６０．０部を仕込み、１４０℃に昇温させ、同温度で６０分間攪拌し、ギルソナイト樹脂を得た。

得られたワニスを以下の表１、表２の配合で三本ロール及びハイスピードミキサーを用いて分散し、インキ粘度を７．０Ｐａ・ｓに調整。実施例１〜６、比較例１〜１０を得た。

（評価結果）
上記実施例１〜６及び比較例１〜１０の浸透乾燥型オフセット印刷用インキにおける、流動性、練和性、インキ転移性、着肉性、紙剥け性、ガイド残り耐性、ミスチング性について下記の通り評価を実施し、結果を表３に示した。

＜流動性の測定方法＞
インキピペットに一定量の試験インキを測り盛り、水平に置いたガラス板上に滴下し、直ちに垂直に立てる。その後、１０分間でインキが流れた長さを測定する。値が小さいほど流動性抑制効果があり、壷垂れ、濃度変動、レールからの自然吐出抑制効果が高いことを示す。
（評価基準）
○：５０ｍｍ以下
△：５０ｍｍ以上、１００ｍｍ未満
×：１００ｍｍ以上
実用レベルは「○」である。

＜練和度の測定方法＞
上記実施例、比較例の配合にてハイスピードミキサーで１０分攪拌後、ＢＵＨＬＥＲ製ＣＨ−９２４０Ｕｚｗｉｌｌ油圧式３本ロールミルを用い、６０℃、１０ｂａｒの条件下で分散を行ない、その際の粒子径をグラインドメーターにて測定し、その際に発生した線の本数が３本となる粒子径を比較した。粒子径が小さいほど分散しやすいことを示す。
（評価基準）
○：粒子経７．５μ以下
△：粒子経１０．０μ以下
×：粒子経１０.０μ以上
実用レベルは「○」である。

＜紙剥け性の測定方法＞
インキ２．５ｃｃをＲＩテスター（株式会社明製作所製）にて新聞用更紙（２０×２５ｃｍ）に５０ｒｐｍで展色したときの、インキの着肉及び紙向け状態を目視評価する。着肉性が良く、紙剥けがないものが優れている。
（評価基準）
○：着肉良好、紙剥けなし。
△：一部着肉不良があり、紙剥けも僅かに確認される。
×：着肉悪く、紙剥けが目立つ。
実用レベルは「○」である。

着肉性、インキ転移性、ガイドロール残り、ミスチング性については、下記印刷条件の下、単色ベタと網点（１〜１００％の１０％きざみ）印刷及び通常の文字印刷にて行なった。

［印刷条件］
印刷機：ＬＩＴＨＯＰＩＡＢＴ２−８００ＮＥＯ（三菱重工株式会社）
用紙：新聞用紙更紙：超軽量紙（４３ｇ／ｍ^２）（日本製紙株式会社）
（測色値：Ｌ^＊：８３、ａ^＊：−０．２５、ｂ^＊：５．５）
湿し水：ＮＥＷＳＫＩＮＧＡＬＫＹ（東洋インキ株式会社）
０．５％水道水溶液
印刷速度：１０万部／時
版：ＣＴＰ版（富士フィルム株式会社）
印刷部数：５万部

［着肉性]
５万部印刷時の紙面のベタ部、及び網点部の着肉性を目視評価する。
（評価基準）
○：着肉良好
△：一部着肉不良あり
×：着肉悪い
実用レベルは「○」である。

［インキ転移性］
同一コラム、同一水量における５万部印刷時での紙面のベタ部の印刷濃度を測定する。印刷濃度の測定は、グレタグマクベス社製スペクトロアイ（45/0、D50、2°視野：Status T）を用いて測定した。
（評価基準）
○：印刷濃度１．２０以上
△：印刷濃度１．１０以上、１．２０未満
×：印刷濃度１．１０未満
実用レベルは「○」である。

［ガイドロール残り]
印刷濃度を１．２０に合わせた後、５万部印刷後のガイドロールへの汚れ具合、及びガイドロ
ールの汚れによる紙面汚れの有無を目視にて評価した。
（評価基準）
○：ガイドロールの汚れが少なく、紙面への汚れもない。
△：ガイドロールの汚れが多いが、紙面への汚れはない。
×：ガイドロールの汚れが多く、紙面も汚れる。
実用レベルは「○」である。

［ミスチング性］
印刷機周辺に白紙を印刷前にセッティングし、５万部印刷後のインキミスト度合いを
目視評価する。
（評価基準）
○：ミスト飛散が殆どない。
△：若干のミスト飛散。
×：殆どミスト飛散がない。
実用レベルは「○」である。

表３の結果より、流動性、練和性、紙剥け性、インキ転移性、ガイドロール残り耐性、ミスチング耐性について全てでバランス良く、優れているのは実施例であることが分かった。

本発明による浸透乾燥型オフセット印刷用インキは、特に新聞印刷におけるインキ供給方式の中で、流動性の抑制が必要とされる壷方式、ギャップ型レール方式において、従来よりも生産効率良く、且つ印刷適性（着肉性、ガイドロール残り耐性、ミスチング耐性）を良化させることができ、新聞、雑誌、チラシ等の印刷分野において有益な活用が図られる。

Claims

ゲル状脂肪酸グリセリド、顔料、バインダー樹脂、植物油及び溶剤を含有する浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物であって、
ゲル状脂肪酸グリセリドが、
一般式（１）に示される脂肪酸ジグリセリド、
一般式（２）に示される脂肪酸モノグリセリド
及び
２−エチルヘキサン酸アルミニウム
により合成されてなり、
インキ全量に対して、３〜３０重量％
含有されていることを特徴とする浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物。
一般式（１）

一般式（２）
バインダー樹脂が、
重量平均分子量１００００〜２０００００、
及び
トレランス２０〜４９重量％
であるロジン変性フェノール樹脂
であることを特徴とする請求項１記載の浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物。
溶剤が、
アニリン点６０〜１３０℃
及び
沸点２４０〜４００℃
であり、
インキ全量の０〜３０重量％
含有されていることを特徴とする請求項１又は２記載の浸透乾燥型オフセット印刷用インキ組成物。
請求項１〜３いずれか記載の浸透乾燥型オフセット印刷用インキを紙上に印刷してなる印刷物。