JP3251644B2

JP3251644B2 - 減感インキ

Info

Publication number: JP3251644B2
Application number: JP18257292A
Authority: JP
Inventors: 活光須崎; 彰古川; 一敏染谷
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 2002-01-28
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JPH0625577A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種印刷適性に優れた減
感インキに関するものであり、特に感圧複写紙用に適し
た減感インキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】減感インキは一般に減感剤、白色顔料、
ワニス、インキ溶剤の構成成分からなっている。特に白
色顔料についてはその白色性、隠ぺい性等から酸化チタ
ンが主に用いられており、減感インキを製造するにあた
り酸化チタンを何等かの方法でワニス中、減感剤中、イ
ンキ溶剤中もしくはこれらの混合物中に分散しなければ
ならない。一般に酸化チタンはその製造の関係で表面が
水酸基等の親水性基で覆われているため、こうした有機
溶剤への親和性が乏しくこのままの状態では分散がきわ
めて困難である。こうした酸化チタンをインキ中に分散
させるために酸化チタン粒子表面を界面活性剤その他有
機物で表面処理を行うことが従来よりなされている。し
かしながら、上記の様な方法で表面処理した酸化チタン
を使用した場合、酸化チタン表面に存在する界面活性剤
等の表面処理剤が減感インキ自体の親水性−疎水性のバ
ランスを崩し、実際の印刷にを於て地汚れ、乳化、イン
キミストの発生その他種々のトラブルが発生することが
多々あり、こうした表面処理剤自体のインキ物性への影
響が問題となっている。

【０００３】さらに、酸化チタンに表面処理を行い粉体
の形で供給した場合、減感インキ製造工程での酸化チタ
ンの粉砕、分散に多大な熱及び機械エネルギーを要する
ものであった。したがって、実際の減感インキの製造及
び品質向上のために酸化チタンの有効かつ簡便なインキ
中への導入方法及び印刷適性を改善するような酸化チタ
ン表面処理剤の開発が切望されているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は実際の
印刷に於て地汚れ、乳化、インキミストが少なく、より
印刷適正に優れた減感インキを提供をすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下に述べる
本発明によって達成される。すなわち、化１で示される
モノマーから成る重合体、または化１で示されるモノマ
ー及び、化２、化３、化４から選ばれる少なくとも１種
のモノマーを共重合成分として含む共重合体を含有する
減感インキにより解決される。化１中、Ｒ₁は水素原子
またはメチル基、Ｒ₂は炭素数４〜３０のアルキル基を
表わす。化２中、Ｘは炭素原子、窒素原子、Ｙは炭素原
子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表わし、Ｒ₃は水
素原子、メチル基、エチル基、プロピル基を表わし、Ｒ
₄は水素原子、メチル基を表わす。また、ｎ＝０、１、
２、３である。化４中、Ｚは炭素原子、窒素原子、Ｒ₅
は水素原子、メチル基、エチル基を表わす。

【０００６】本発明の減感インキの構成物で特に重要と
なるのは化１で示されるモノマーから成る重合体、また
は化１で示されるモノマー及び、化２、化３、化４から
選ばれる少なくとも１種のモノマーを共重合成分として
含む共重合体であり、まずこれについて詳しく説明す
る。

【０００７】減感インキの主要成分である減感剤は親水
性が高いため減感インキ自体が親水性の高い物になって
おり、また白色顔料として主に用いられてる酸化チタン
もその表面が親水性基で覆われているためさらに親水性
の高いインキになっている。このため、実際の印刷に於
て地汚れ、乳化、インキミストなど種々のトラブルに見
舞われる。この親水性からくるトラブルを解決するのに
化１で示されるモノマーから成る重合体、または化１で
示されるモノマー及び、化２、化３、化４から選ばれる
少なくとも１種のモノマーを共重合成分として含む共重
合体を成分として加えるとこれに対して非常に有効であ
る。

【０００８】まず、化１で示されるモノマーから成る重
合体は適度な極性を持つエステル結合を持っており、こ
れが非常に有効に酸化チタンに働いていると考えられ
る。このエステル結合によりこの重合体は酸化チタン表
面に吸着して、結果的に酸化チタン表面が長鎖のアルキ
ル基で覆われていると考えられる。これにより親水性の
高い酸化チタンは有機媒体中への分散が容易になり、親
水性の高い減感剤との混合物に成ることにより減感イン
キ全体の親水性−疎水性の丁度良いバランスが得られる
と考えられる。

【０００９】次に、化１で示されるモノマー及び、化
２、化３、化４から選ばれる少なくとも１種のモノマー
を共重合成分として含む共重合体は、化２、化３、化４
の様に窒素原子を有する異節環状のモノマーを含んでい
るため、丁度良い極性を持ち、表面に水酸基をもった酸
化チタンや減感インキの主成分である減感剤と親和性が
あると考えられる。まず、酸化チタンへのこの共重合体
の作用であるが、上記した様に化１のエステル結合が酸
化チタン表面に吸着し、且つ共重合体成分である化２、
化３、化４のモノマーが適度に極性を持ちこれにより酸
化チタン表面に作用していとる考えられる。これにより
酸化チタン表面はすぐ近傍には化２、化３、化４の窒素
原子を有する異節環状モノマーがあり、その外側に長鎖
のアルキル基が存在するモデルが考えられる。極性の高
い減感剤への作用は化２、化３、化４の窒素原子を有す
る異節環状モノマーの親和と考えられ、窒素原子を含む
減感剤の場合、より親和性が高いと考えられる。そし
て、この共重合体は疎水性の高い成分として化１で示す
ようなモノマーも含んでいるので、これにより親水性の
高い減感インキ全体の親水性−疎水性のバランスをとっ
ていると考えられる。

【００１０】この様な働きをする共重合体は疎水性の高
いモノマー成分と少なくとも一つの窒素原子を有する異
節環状のモノマーとから構成されている。化１で示され
る疎水性成分のモノマーとしてはブチルメタクリレー
ト、ヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレー
ト、ステアリルメタクリレート、ブチルアクリレート、
ヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、ステア
リルアクリレートなが挙げられる。化２で示すモノマー
としてＮ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニル−２−メチ
ルイミダゾール、Ｎ−ビニル−２−エチルイミダゾー
ル、Ｎ−ビニル−２−プロピルイミダゾール、４−ビニ
ルイミダゾール、Ｎ−ビニル−２−ブチルイミダゾー
ル、１−ビニルピロール、３、５−ジメチルビニルピラ
ロゾール、３−メチル−５−イソプロペニルピラロゾー
ル、５−ビニル−４−メチルチアゾール、２−ビニル−
４−メチルチアゾール、Ｎ−α−アクリロキシエチルイ
ミダゾール、Ｎ−β−アクリロキシプロピルイミダゾー
ル、Ｎ−β−アクリロキシエチルピロール等が挙げら
れ、化３に示すモノマーはＮ−ビニル−２−ピロリドン
であり、化４に示すモノマーとしては２−ビニルピラジ
ン、４−ビニルピリジン、２−メチル−５−ビニルピリ
ジン等がある。

【００１１】先に挙げたような働きをさせるために化１
で示されるモノマー及び、化２、化３、化４から選ばれ
る少なくとも１種のモノマーを共重合成分として含む共
重合体は疎水性モノマーと少なくとも一つの窒素原子を
有する異節環状のモノマーとの適度なバランスが必要と
なり、以上に挙げたような化１で示されるモノマーの中
でも適当な長さの長鎖アルキル基を持つ疎水性モノマー
としてｎ−ドデシルメタクリレート、また化２〜４の中
で適当な極性を持つ少なくとも一つの窒素原子を有する
異節環状のモノマーとして化２ではＮ−ビニルイミダゾ
−ル、化３ではＮ−ビニル−２−ピロリドン、化４では
２−ビニルピリジンを用いた共重合体が好ましい。ま
た、その中でも化３で示すＮ−ビニル−２−ピロリドン
が特に好ましい。共重合比としては化１が８０〜９０重
量部、化２、化３、化４の少なくとも１種が２０〜１０
重量部の様に疎水性モノマーが大過剰の共重合比の方が
親水性の高い減感インキに対しより好ましい。化１で示
されるモノマーの重合体の場合もモノマーとしてｎ−ド
デシルメタクレレートが好ましい。本発明において、こ
の様な共重合体を用いて有機溶剤および／または減感剤
中に白色顔料を分散するのが好ましい。

【００１２】また、この共重合体の使用量としては白色
顔料に対して３〜７％重量部使用するのが好ましい。そ
の理由として、上記したように顔料表面への吸着、減感
剤中への分散だけではなく、減感インキの界面での親水
性−疎水性のコントロールするためにこの位の使用量が
好ましい。もし、この使用量より少なすぎたり多すぎた
りすると減感インキの親水性−疎水性等のバランスを崩
す恐れがある。

【００１３】つぎに減感インキの構成要素としての有機
溶剤であるが、インキの一成分というだけではなく白色
顔料を分散するための分散媒体としても見ることもでき
る。よって、先の共重合体により顔料を容易に分散でき
る有機溶媒として以下のものが挙げられる。ヘキサン、
ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチ
ル、メチルエチルケトン、エタノール、メタノール、プ
ロパノール、ブタノール、パラフィン系高沸点溶剤、パ
ラフィン系低沸点溶剤、イソパラフィン系高沸点溶剤、
イソパラフィン系低沸点溶剤、亜麻仁油、桐油、大豆
油、綿実等が使用できる。上記に挙げた中でも、減感イ
ンキが親水性が高いため、例えばアルコール系溶媒等の
極性溶媒よりヘキサン、パラフィン系低沸点溶剤等の非
極性溶媒の方が好ましい。

【００１４】減感インキの主な役割をする減感剤として
はドデシルメチルアンモニウムクロライド，オクタドデ
シルアンモニウムクロライドの第四級アンモニウム塩，
ポリアミン誘導体とアルキレンオキサイドとの付加反応
物，ポリオキシエチレンアルキルアミン，ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル，ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル，ポリエチレングリコール，ポリプロ
ピレングリコール，ポリオキシプロピレンアルキルアミ
ン，グルタミン酸−γ−アルキル残基を有する重合体，
スピロアセタール系ジアミン，Ｎ−（アミノアルキル）
−ラクタム類，アミン類のグリシジエーテル付加体等が
挙げられる。以上の様な有機溶剤および／または減感剤
に白色顔料を分散することにより好ましく減感インキが
製造されるが、減感インキの主役（減感インキの約５０
％を占める）である減感剤に分散した方がより好まし
い。その理由として、インキ溶剤は樹脂との混合物であ
るワニスのかたちで用いられるのが一般的であり、減感
剤での分散に比べ困難な面があるからである。

【００１５】通常、溶剤及び／または樹脂より成るビヒ
クルは顔料を分散させインキに流動性を与え印刷面に顔
料を固着させる役目をする液成分で、その中の樹脂とし
てはロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール
樹脂、ケトン樹脂、ポリアミド樹脂、マレイン酸樹脂、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、メラ
ミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。

【００１６】次に減感インキの粘度を調節したり、減感
印刷部分に不透明性、不光沢性、加筆性等を与える為に
加えられる白色顔料としては酸化チタン、硫酸バリウ
ム、炭酸バリウム、タルク、カオリン等が挙げられるが
白色性、隠ぺい性等から酸化チタンを使用する方が好ま
しい。また、この酸化チタンはルチル形、アナタース形
どちらでも使用出来る。さらに、上記の共重合体を酸化
チタン表面に吸着させるため酸化チタンを有機化合物等
で処理したものも使用可能であり、或はアルミやシリカ
で処理した親水性表面を持つ酸化チタンも好ましく使用
することが出来る。

【００１７】添加剤としては必要に応じて乾燥剤、沈降
防止剤、酸化防止剤等やパラフィンワックス、カルパナ
ワックス等のワックス類を添加してもよい。

【００１８】以上に挙げたような重合体あるいは共重合
体、減感剤、白色顔料、有機溶剤、樹脂を使用した減感
インキにより上記の問題を解決できる。また、この減感
インキの製造上の特徴として酸化チタンを減感剤および
／または有機溶剤中にホモミキサーにて高速剪断分散し
て得られたペーストを用いて減感インキを作成すること
にある。また、高速剪断分散する時に加温すると分散媒
体の粘度が下がり分散効率が高まりより好ましい。この
様にして得た酸化チタンと減感剤及び／または有機溶剤
との分散物に所定量の樹脂、必要に応じてその他添加物
を加えよく混合した後、三本ロール等にてよく混練し減
感インキを得る。

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が本発明はこれらに限定されるものではない。なお以下
に示す部及び％はいずれも重量基準である。尚、実施例
としては化２、化３、化４いずれも良いのだが、特に良
かった化３、化４について実施例に示す。

【００１９】重合体の合成例１ドデシルメタクリレート１００部、ヘプタン２００部を
５００ｍｌの四つ口フラスコに仕込み、Ｎ₂ 置換しなが
ら７０℃まで加熱してから重合開始剤ＡＩＢＮ１部を加
えて重合を開始する。約３時間反応させた後ドデシルメ
タクリレートの重合体を得た。

【００２０】重合体の合成例２ドデシルメタクリレート９０部、Ｎ−ビニル−２−ピロ
リドン１０部、キシレン２１０部を５００ｍｌの四つ口
フラスコに仕込み、Ｎ₂ 置換しながら７０℃まで加熱し
てから重合開始剤ＡＩＢＮ１部を加えて重合を開始す
る。約３時間反応させた後ドデシルメタクリレートとＮ
−ビニル−２−ピロリドンの共重合体を得た。

【００２１】重合体の合成例３ステアリルメタクリレート８０部、２−ビニルピリジン
２０部、キシレン２００部を５００ｍｌの四つ口フラス
コに仕込み、Ｎ₂ 置換しながら７０℃まで加熱してから
重合開始剤ＡＩＢＮ１部を加えて重合を開始する。約３
時間反応させた後ステアリルメタクリレートと２−ビニ
ルピリジンの共重合体を得た。

【００２２】実施例１、２、３酸化チタンペーストの製造例：重合体の合成例１、２、
３で合成した重合体をそれぞれアルミで表面処理された
市販の酸化チタン５００部に対して５％重量部（２５
部）と減感剤としてＮ、Ｎ−ジ−ポリオキシプロピレン
−３−デシルオキシプロピルアミン５００部を１０００
ｍｌのステンレス製ビーカーに仕込み、ヒーターにてこ
の混合物を約１００℃まで加熱する。つぎにこのままヒ
ーターで加熱しながら高速剪断分散機（ホモミキサー）
で５０００〜６０００r.p.mにて攪拌しながら上記酸化
チタン５００部を徐々に加えて、約３０分間混合分散し
て３種類の酸化チタンのぺーストを得た。

【００２３】減感インキの製造例：酸化チタンペースト
の製造例で得られた２種類の酸化チタンのペースト５０
０部にロジン変性フェノール樹脂（荒川化学工業製商品
名；タマノル３５０）と亜麻仁油を主成分とするワニス
２５０部、減感剤としてＮ、Ｎ−ジ−ポリオキシプロピ
レン−３−デシルオキシプロピルアミン２５０部を約１
３０℃で均一に混合する。そしてこれを三本ロールに通
してよく混練し３種類の減感インキを得た。合成例１、
２、３に対応した減感インキをそれぞれ実施例１、２、
３とする。

【００２４】比較例１重合体の合成例１、２、３で得られた重合体を使用しな
い以外実施例１と同様の手順で減感インキを製造しよう
と試みたが、酸化チタンのペーストを製造する際、酸化
チタンの粗大粒子があるため、同様の方法で製造するこ
とはできなかった。そこで、ロジン変性フェノール樹脂
（荒川化学工業製商品名；タマノル３５０）と亜麻仁油
を主成分とするワニス２５０部、減感剤（Ｎ、Ｎ−ジ−
ポリオキシプロピレン−３−デシルオキシプロピルアミ
ン）５００部を加え、約１５０℃で２時間加熱溶解し、
これにアルミで表面処理された市販の酸化チタン２５０
部を加え、均一に混合してこれを三本ロールに通してよ
く混練し減感インキを得た。

【００２５】比較例２重合体の合成例１、２、３で得られた重合体の代わりに
ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテルを用い
て実施例の酸化チタンペースト及び減感インキの製造例
と同様の手順で減感インキを製造した。

【００２６】比較方法実施例及び比較例で得られた５種の減感インキをオフセ
ット印刷機で市販の感圧複写紙下用紙（三菱製紙製ＮＣ
Ｒ紙）に印刷してその印刷適性を比較した。その印刷適
性の判断基準としてインキの水幅を用いた。オフセット
印刷に於てオフセット印刷機の湿し水の供給量が過剰な
場合は減感インキが乳化し転写不良を起こし、反対に湿
し水が少なすぎるときは減感インキが転写過多のため非
画像部までインキが転写され、地汚れと言う現象を引き
起こす。この乳化、地汚れの現象の起こらない様な適切
な水の供給量の幅を水幅と言い、個々の減感インキによ
り異なり、この水幅が広いと言うことは乳化、地汚れが
起こり難く、印刷適性に優れた扱い易い減感インキと言
える。

【００２７】比較方法としてはオフセット印刷機の湿し
水（連続給水方式イソプロピルアルコール１０％重量
部含有）の供給量を変化させて乳化、地汚れの現象が起
き始めた湿し水の相対的な供給量を求めその幅を水幅と
してこれを比較し、結果を表１に示した。尚、乳化、地
汚れの判断方法として減感インキ印刷物に減感チェッカ
ー（三菱製紙製）を噴霧して判断した。この減感チェッ
カーは感圧複写紙下用紙に塗られている顕色剤と反応し
て発色する。すなわち、減感インキが画像部へ適切に印
刷されておれば画像部は発色せずに白色、非画像部が発
色する。しかし、乳化の場合は転写不良のため画像部が
発色し、反対に地汚れの場合は転写過多のため非画像部
に減感インキが写り発色しない所がでてくる。これによ
り乳化、地汚れの始まりが判断できる。また、減感イン
キの盛り量が３ｇ／m²となるようにオフセット印刷し
た。

【００２８】

【表１】＊数字が大きい程湿し水の供給量が多いことを示す。

【００２９】

【発明の効果】本発明の減感インキは、従来の減感イン
キと比較し水幅が大幅に広がり非常に刷り易く、扱い易
いインキである。従来、減感インキ自体非常に水幅が狭
く、刷りにくいインキであり、実際の印刷に於いては熟
練したオペレーターが必要であった。しかし、減感イン
キの水幅が広がることにより熟練したオペレーターは必
要なくなり、誰でも容易に減感インキが刷れるようにな
る。また、減感インキの製造工程上、酸化チタンが分散
が容易になる等コストダウンにもつながる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０９Ｄ 139/04 Ｂ４１Ｍ 5/12 １０９ (56)参考文献特開平１−138274（ＪＰ，Ａ) 特開平４−1279（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−44677（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記化１で示されるモノマ−を重合成分
として含む重合体を含有する減感インキ。【化１】（化１中、Ｒ₁は水素原子またはメチル基、Ｒ₂は炭素数
４〜３０のアルキル基を表わす。）
【請求項２】請求項１記載の化１で示されるモノマー
及び、化２、化３、化４から選ばれる少なくとも１種の
モノマーを共重合成分として含む共重合体を含有する減
感インキ。【化２】（化２中、Ｘは炭素原子、窒素原子、Ｙは炭素原子、窒
素原子、酸素原子、硫黄原子を表わし、Ｒ₃は水素原
子、メチル基、エチル基、プロピル基を表わし、Ｒ₄は
水素原子、メチル基を表わす。また、ｎ＝０、１、２、
３である。）【化３】【化４】（化４中、Ｚは炭素原子、窒素原子、Ｒ₅は水素原子、
メチル基、エチル基を表わす。）
【請求項３】請求項１で示す上記共重合体を使用し、
白色顔料を有機溶剤および／または減感剤中に混合分散
することで得られる白色顔料分散液を含有することを特
徴とする減感インキ。
【請求項４】請求項１で示す上記共重合体を使用し、
白色顔料を有機溶剤および／または減感剤中に高速剪断
混合分散することで得られる白色顔料分散液を含有する
ことを特徴とする減感インキ。