JP3462472B2 - 孔版印刷用エマルションインキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、植物油を用いた孔
版印刷用エマルションインキに関する。 【０００２】 【従来の技術】孔版印刷方式は、孔版印刷用原紙を用い
て製版を行い、製版により形成された原紙の穿孔部にイ
ンキを通過させて紙などの被印刷体に印刷を行うもので
あり、その操作性の良さ・簡便性によって、幅広い分野
で利用されている。孔版印刷用インキとしては、油中水
型（Ｗ／Ｏ型）のエマルションインキが用いられてい
る。このエマルションインキでは、印刷機を長期間未使
用状態にしたときに印刷機の版胴上および原紙の穿孔部
でインキが乾燥・固化してインキが通過しない現象、い
わゆる目詰まりを起こさないように、その油相成分とし
て、不乾性油や不揮発性鉱油等の高沸点溶剤が用いられ
ている。しかし一方で、インキが印刷機の印刷ドラム内
で長期間放置されると、そのエマルションの内相となる
水相の比率が比較的高いためにインキ中の水分が蒸発
し、油相と水相の比率が崩れてインキの粘度が低下し、
印刷を再開したときにインキが印刷用紙に過剰転移する
ようになり、その結果、印刷濃度が高くなり、また、印
刷用紙の裏側への裏移りが発生することが問題となって
いる。 【０００３】これを解決すべく、特許第２０９６３３８
号公報において、沸点１８０〜２７０℃の溶剤を含有さ
せるという提案がなされている。また、特開平５−１２
５３２０号公報においては、蒸留初留点温度１５０〜２
１０℃の揮発性溶剤１０〜３０重量％、不揮発性溶剤９
０〜７０重量％からなる溶剤を用いる提案がなされてい
る。これらの提案は、各規定沸点範囲または蒸留初留点
温度の溶剤を各規定量添加することで、エマルション中
の水分の蒸発とともに油分の溶剤も若干量蒸発させるよ
うにして水相と油相の比率変化を抑え、インキの粘度低
下を防止しようとするものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの場合
も、常温（２３℃）で１週間または１か月間程度の放置
では問題がなくても、環境温度が高くなった場合は、溶
剤の蒸発により目詰まりが生じる恐れがあり、また、溶
剤の蒸発によって印刷作業オペレーターやインキ製造者
の健康を害する恐れもある。一方、近年では、自然環境
を配慮した印刷インキとして、植物油を用いたインキが
注目されている。たとえば、特開平１０−２４５５１６
号公報では、ヨウ素価１００以下で且つ凝固点が０℃以
下の植物油を用いた孔版印刷用油中水型エマルションイ
ンキが提案されている。この先行技術では、インキの固
化を回避するためにヨウ素価１００以下の不乾性油を用
いるようにしているが、一方で、長期放置後、インキ中
の水分が蒸発してインキの粘度低下を引き起こし、イン
キが過剰転移して裏移りが発生することが懸念される。 【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、長期放置後の目詰まりや印刷用紙の裏移りがなく、
保存安定性の良い、かつ、自然環境やインキ取扱者の安
全性を配慮した孔版印刷用インキを提供することを目的
とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、植物油の
不飽和度の高さの指標であるヨウ素価と植物油の酸化に
着目し、ヨウ素価１１０〜１５０の植物油をインキ中の
水分に対して特定量以上配合し、さらに、この植物油配
合量に対して特定範囲の酸化防止剤を配合することによ
り、長期放置後の目詰まりや印刷用紙の裏移りのない、
保存安定性の良好な孔版印刷用エマルションインキを提
供できることを見出した。 【０００７】すなわち、本発明に係る油中水型の孔版印
刷用エマルションインキは、油相２０〜５０重量％、水
相８０〜５０重量％からなり、前記油相中にヨウ素価１
１０〜１５０の植物油の少なくとも１種を下記式（１）
で示される量（重量％）以上含有し、かつ、酸化防止剤
を前記植物油の含有量に対して１〜１０重量％含有する
ことを特徴とするものである。 【数２】 植物油量下限値（重量％）＝インキに含まれる水分量（重量％） ×（１００／ヨウ素価）×０．０９ （１） 【０００８】このように、本発明のエマルションインキ
は、ヨウ素価１１０〜１５０の植物油の少なくとも１種
をインキに含まれる水分に対して上記式で示される下限
値以上含んでいるので、長期間の放置により、この半乾
性ないし乾性の植物油が酸化されて粘度上昇をもたら
す。その結果、インキ中の水分蒸発によるインキの粘度
低下を抑制することができ、長期放置後のインキの過剰
転移と印刷用紙の裏移り（ならびに裏移りの悪化）が防
止できる。さらに、植物油量に対し特定量の酸化防止剤
を含んでいるので、植物油の過剰酸化による乾燥固化を
抑えることができ、長期放置後の目詰まりが防止される
とともに、エマルションインキの保存安定性が損われる
こともない。そして、本発明のエマルションインキは、
揮発性溶剤を含まず、環境やオペレーター、インキ製造
者の安全性を配慮した組成となっている。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明に係る油中水型の孔版印刷
用エマルションインキ（以下、「インキ」と記す）は、
油相２０〜５０重量％、水相８０〜５０重量％からな
り、ヨウ素価１１０〜１５０の植物油の少なくとも１種
と、酸化防止剤とを含んでいる。ここで、植物油は油相
中に含まれているが、酸化防止剤は、油相中、水相中、
油相中と水相中、のいずれに含まれていてもよく、酸化
防止剤の種類と水相または油相へのその溶解性に応じ、
適宜選択すればよい。 【００１０】ヨウ素価１１０〜１５０の植物油とは、半
乾性油または乾性油であり、たとえば、大豆油、コーン
油、ヒマワリ油、なたね油、サフラワー油、ぶどう種子
油、ゴマ油等の植物油が例示できる。これらの植物油
は、単独で、または２種以上を混合して用いることがで
きる。植物油のヨウ素価が１１０以上であれば、長期放
置時の水分蒸発に起因するインキの粘度低下の抑制に必
要な程度の、植物油の酸化による粘度上昇が得られ、放
置後の印刷開始時（立ち上がり時）においても、インキ
の過剰転移を抑制することができる。一方、ヨウ素価が
１５０以下であれば、長期放置後も植物油の急激な粘度
上昇や乾燥固化により目詰まりを起こすことがない、ま
た、ヨウ素価が１５０を超える植物油は、極性が高いた
め、油相の溶解性バランスが崩れやすく、エマルション
インキの保存安定性が悪くなる恐れがある。 【００１１】上記植物油は、インキに含まれる水分量に
対し、下記式（１）にて示される量（重量％）以上含ま
れている。 【数３】 植物油量下限値（重量％）＝インキに含まれる水分量（重量％） ×（１００／ヨウ素価）×０．０９ （１） ヨウ素価は、脂肪酸１００ｇ中の不飽和度（二重結合
量）を示すものであることから、本発明者らは、植物油
量×（ヨウ素価／１００）を植物油の粘度上昇の指標と
し、この指標が水分量に対しある割合以上であれば水分
蒸発に伴うインキの粘度低下を有効に抑制しうるという
観点から、実験的に０．０９という係数を求めて上記式
（１）を導き出した。この係数が０．０９未満では、本
発明における効果が得られない。そして、植物油の添加
量が上記式（１）で規定される量以上であれば、長期放
置時のインキの粘度低下を有効に抑制して、インキの過
剰転移や裏移りを防止できる。また、植物油の含有量
は、インキ中の油相比率が２０〜５０重量％となるよう
に、その上限が制限されるが、本発明のインキにおいて
は、上記式（１）以上の量で配合される植物油量に対し
１〜１０重量％の酸化防止剤が配合されるため、植物油
の配合量とそのヨウ素価に応じて酸化防止剤の配合量を
調整することにより、植物油の粘度上昇を必要に応じて
抑制することができる。エマルションの安定性を確保す
る観点からは、植物油の含有量は、インキ全量に対し２
０重量％以下であることが好ましく、１５重量％以下で
あることが一層好ましい。 【００１２】酸化防止剤としては、ジブチルヒドロキシ
トルエン、没食子酸プロピル、没食子酸オクチル、トコ
フェロール、ブチルヒドロキシアニソール等の公知のも
のが使用でき、単独で用いてもよいし、２種以上を混合
して用いてもよい。また、エリソルビン酸ナトリウム、
アスコルビン酸ナトリウム等の水に可溶な酸化防止剤を
インキの水相中に添加しても良い。酸化防止剤は、植物
油の含有量に対して１〜１０重量％の範囲で添加され
る。その添加量が１重量％以上であれば、長期放置後も
植物油の乾燥固化を抑えることができ、目詰まりを防止
できる。一方、１０重量％を超えると、長期放置後の植
物油の酸化が必要以上に抑制される恐れがあり、インキ
の粘度低下を抑えるために必要な粘度上昇効果が得られ
ず、また、エマルションの安定性を損なう場合がある。 【００１３】油相成分には、上記の植物油、酸化防止剤
（油相に配合する場合）以外に、上記植物油以外の油成
分、界面活性剤成分、着色剤成分、体質顔料などを配合
することができる。さらに、樹脂成分が含まれているこ
とが好ましい。なお、着色剤成分は、水相に含まれてい
ても、水相と油相の双方に含まれていてもよい。 【００１４】上記ヨウ素価１１０〜１５０の植物油以外
の油成分としては、ひまし油、つばき油、オリーブ油、
やし油、パーム油等の不乾性油や、流動パラフィン、ス
ピンドル油、軽油、灯油、マシン油、潤滑油、合成油等
の鉱物油、オレフィン系炭化水素、芳香族炭化水素等の
石油系溶剤を用いることができる。これらの油は、単独
で、または２種以上を混合して使用できる。これらの油
成分は、ヨウ素価１１０〜１５０の植物油を含み且つ必
要に応じてその他の添加剤も含んだ油相全体が２０〜５
０重量％となる量で、適宜配合される。 【００１５】界面活性剤としては、金属石鹸、高級アル
コール硫酸エステル化塩、ポリオキシエチレン付加物の
硫酸エステル化塩等の陰イオン界面活性剤；１〜３級ア
ミン塩、４級アンモニウム塩等の陽イオン界面活性剤；
高級アルコールのポリオキシエチレンエーテル、アルキ
ルフェノールポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシ
プロピレンのポリオキシエチレンエーテル等のエーテル
型非イオン界面活性剤；ソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リグリセリン脂肪酸エステル等の多価アルコールと脂肪
酸からなるエステル型非イオン性界面活性剤；脂肪酸の
ポリオキシエチレンエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エ
ステルのポリオキシエチレンエーテル、ひまし油のポリ
オキシエチレンエーテル等のエーテルエステル型非イオ
ン界面活性剤；脂肪酸のアルキロールアミド等の含窒素
型非イオン界面活性剤；等が挙げられ、これらを単独
で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
それらの添加量は、各々の界面活性剤のモル濃度、水相
と油相の界面の面積、および、一部は油相と顔料等の固
体との界面の面積を考慮して、適宜定めることができ、
一般的には、インキの総重量に対して、０．１〜１０重
量％程度であることが好ましく、１〜５重量％程度であ
ることが一層好ましい。 【００１６】着色剤としては、不溶性アゾ顔料、溶性ア
ゾ顔料、フタロシアニンブルー、染色レーキ、イソイン
ドリノン、キナクリドン、ジオキサジンバイオレット、
ペリノン・ペリレンのような有機顔料；カーボンブラッ
ク、二酸化チタン等の無機顔料；アゾ系、アントラキノ
ン系、アジン系等の油溶性染料；各種水溶性染料、分散
染料等が挙げられる。これらの着色剤は、目的とする色
相を実現するため、単独で、または２種以上を混合して
用いることができ、顔料と染料とを組み合わせてもよ
い。その配合量も、適宜設定すればよいが、一般に、イ
ンキの総重量に対して２０重量％以下であることが好ま
しく、さらに好ましくは３〜１０重量％の範囲で用いら
れる。 【００１７】樹脂成分としては、たとえば、フェノール
樹脂、マレイン樹脂、石油樹脂、ゴム樹脂、アルキド樹
脂、ロジン変性樹脂などが挙げられ、これらは単独で、
または２種以上を混合して用いることができる。これら
の樹脂成分は、インキに粘度を付与してエマルションの
安定性を向上させることができ、また、油相中に顔料や
体質顔料が含まれている場合は、それらの分散性や印刷
用紙への定着性を上げることができる。 【００１８】以上の他に、インキの油相成分には、エマ
ルションの形成および安定性を阻害しない範囲で、公知
の顔料分散剤を加えることができ、また、流動性を調整
する補助剤として、ワックス等を主成分としたコンパウ
ンド等を添加してもよい。 【００１９】次に、インキの水相成分には、水中油型
（Ｏ／Ｗ型）樹脂エマルジョン、水溶性樹脂、湿潤剤、
電解質、酸化防止剤、ｐＨ調整剤、凍結防止剤などの公
知成分を含有させることができる。 【００２０】水中油型樹脂エマルジョンとしては、たと
えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、ポリメ
タクリル酸エステル、ポリスチレン、スチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、塩化ビニリデン−アクリル酸エステル共重合体、塩
化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ウレタン
等の樹脂エマルジョンが用いられ、これらは単独で、ま
たは２種以上を混合して用いることができる。 【００２１】水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコー
ル、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、
ポリエチレン−ポリビニルアルコール共重合体、ポリエ
チレンオキサイド、ポリビニルエーテル、ポリアクリル
アミド、アラビアゴム、澱粉、水溶性ウレタン等を、単
独で、または２種以上を混合して用いることができる。 【００２２】上記水中油型樹脂エマルジョンおよび／ま
たは水溶性樹脂の合計配合量は、インキの通過性を確保
する観点から、インキの総重量に対して固形分換算で２
０重量％以下であることが好ましく、１０重量％以下で
あることがさらに好ましい。これらの樹脂成分は、顔料
や体質顔料の濡れ性と分散性、印刷用紙への定着性を向
上させることができる。 【００２３】湿潤剤としては、エチレングリコール、ソ
ルビトール、グリセリンなどの多価アルコールや、ポリ
エチレングリコール等が用いられる。また、電解質とし
ては、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、リン酸水素
カリウム、クエン酸ナトリウム、酒石酸カリウム、ホウ
酸ナトリウム等が挙げられる。 【００２４】凍結防止剤（蒸発抑制成分）としては、エ
チレングリコール、プロピレングリコール等の多価アル
コール類、エチレングリコールモノエチルエーテル等の
多価アルコールとアルキルエーテル類などが挙げられ
る。 【００２５】以上のような各成分から構成される油相と
水相は、両者の比率が油相２０〜５０重量％、水相８０
〜５０重量％となるように配合され、両相を混合、乳化
させることによりインキが製造される。水相と油相は、
予め別々に調製したのち、油相液中に水相液を添加して
乳化させることが好ましい。製造には、ディスパーミキ
サー、ホモミキサー、高圧ホモジナイザー等の公知の乳
化機を用いることができる。 【００２６】 【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の
記載において、「部」は「重量部」を意味する。 【００２７】（１）インキの調製 ［実施例１〜７、比較例１〜６］表１および表２に示す
配合により、以下の手順に従い、各実施例、比較例のイ
ンキを調製した。まず、カーボンブラック（ＭＡ１０
０：三菱化学（株）製）とアルキド樹脂（アラキード
Ｎｏ．４：荒川化学工業（株）製）を三本ロールミルで
分散させ、顔料分散体を調製した。次いで、この分散体
に残りの油相成分である植物油、スピンドル油（白スピ
ンドル油：日石三菱（株）製）、溶剤（ＡＦ６：日石三
菱（株）製、沸点３０１〜３２１℃）、ジブチルヒドロ
キシトルエンおよびソルビタンセスキオレートを添加、
撹拌し、油相を得た。一方、イオン交換水にエチレング
リコールおよび硫酸マグネシウムを添加、撹拌して水相
を得た。前記油相に水相を徐々に添加して乳化させ、孔
版印刷用油中水型エマルションインキを得た。 【００２８】（２）インキの性能評価 得られた各エマルションインキと孔版印刷機（リソグラ
フ（登録商標）ＦＲ２７５、理想科学工業（株）製）を
用い、以下のようにしてインキ放置後の目詰まり、裏移
り、インキの高温保存安定性について評価した。 【００２９】Ａ．放置後の目詰まり 印刷機の印刷ドラム内で、常温環境下（２３℃、５０％
ＲＨ）１か月間、および、高温環境下（４０℃）１か月
間インキを放置した後、印刷を行った。その際、５０枚
印刷する前に所望の印刷画像が得られた場合を○、目詰
まりを起こして１００枚以上印刷しても所望の画像が得
られない場合を×、５０〜１００枚印刷する間に所望の
画像が得られたものを△とした。 【００３０】Ｂ．放置後の裏移り 印刷機の印刷ドラム内で、常温環境下（２３℃、５０％
ＲＨ）１か月間インキを放置した後、印刷を行った。印
刷開始後１〜２０枚目の印刷物裏面を目視し、裏移りが
全く発生しなかった場合を○、裏移りが僅かに発生した
場合を△、裏移りが顕著に発生した場合を×とした。 【００３１】Ｃ．高温保存安定性 ７０℃で１週間および７０℃で１か月間、密閉系にてイ
ンキを放置して、インキの崩壊状態を目視観察した。エ
マルションの崩壊が発生しなかったものを○、油浮き
（油吐き）が若干みられたものを△、エマルションが崩
壊したものを×とした。 【００３２】以上、得られた結果を表１および表２に示
す。 【００３３】 【表１】 【表２】 【００３４】実施例のインキは、いずれも、保存安定性
が高く、所定条件下で放置後も良好な印刷画像を提供で
きることが判明した。これに対し、植物油の配合量が上
記式（１）で示される量より少ない比較例１（式（１）
の係数が０．０７に相当）および比較例２（式（１）の
係数が０．０８に相当）のインキでは、水分蒸発に伴う
インキの粘度低下を充分に抑制できず、印刷物の裏移り
が観察された。また、酸化防止剤の配合量が植物油量に
対して少なすぎる比較例３のインキでは、４０℃での１
か月間の放置により、植物油の酸化が進み過ぎて目詰ま
りが発生し、反対に、酸化防止剤の配合量が植物油量に
対して多すぎる比較例４のインキでは、水分蒸発との関
係において植物油の酸化度合いが少ないため、保存安定
性に劣っていた。さらに、ヨウ素価が高すぎる植物油を
用いた比較例５のインキ、ヨウ素価が低すぎる植物油を
用いた比較例６のインキでは、各々の配合量は式（１）
を満たし、植物油量との関係で必要とされる量の酸化防
止剤が含まれてはいるが、それぞれ、水分蒸発との関係
において植物油の酸化を適切に制御することができず、
良好な結果は得られなかった。 【００３５】 【発明の効果】本発明によれば、インキ中の植物油の酸
化に伴う粘度上昇を制御することで水分蒸発に起因する
インキの粘度変化を抑えることができ、長期放置後の目
詰まりや裏移りがなく、保存安定性の良い孔版印刷用エ
マルションインキを提供できる。さらに、植物油を利用
することにより、印刷作業オペレーターやインキ製造者
にとって安全であり、環境を配慮したインキを提供でき
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−245516（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−168372（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−31384（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−107998（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 油相２０〜５０重量％、水相８０〜５０
   重量％からなる油中水型の孔版印刷用エマルションイン
   キであって、前記油相中にヨウ素価１１０〜１５０の植
   物油の少なくとも１種を下記式（１）で示される量（重
   量％）以上含有し、かつ、酸化防止剤を前記植物油の含
   有量に対して１〜１０重量％含有することを特徴とする
   孔版印刷用エマルションインキ。 【数１】 植物油量下限値（重量％）＝インキに含まれる水分量（重量％） ×（１００／ヨウ素価）×０．０９ （１）