JP3798243B2 - Ink for stencil printing - Google Patents

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JP3798243B2
JP3798243B2 JP2000390515A JP2000390515A JP3798243B2 JP 3798243 B2 JP3798243 B2 JP 3798243B2 JP 2000390515 A JP2000390515 A JP 2000390515A JP 2000390515 A JP2000390515 A JP 2000390515A JP 3798243 B2 JP3798243 B2 JP 3798243B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷用インキに関し、詳しくはスメクタイトを含有する孔版印刷用インキに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
孔版印刷方法は、孔版印刷用原紙の穿孔部を介して原紙の一方の側より他方の側へインキを移動させることにより、紙などの被印刷物面に印刷を行うものである。
【0003】
孔版印刷用インキは、一般に孔版原紙に対する透過性がよく、適度な流動性を持ち、印刷後はレベリングがよく、乾燥性のよいことが望まれる。特に、ドラムが開放系である孔版印刷方法に用いられるインキは、インキの垂れを発生させないために適度な硬さが必要であり、一方でインキを被印刷物に早く浸透させるために適度な柔らかさも必要である。そのためインキの流動性を調整することはきわめて重要である。
【0004】
従来より、インキの流動性を調整する方法の一つとして、流動改質剤を添加することが一般に行われており、孔版印刷用インキには、モンモリロナイトを主成分とするベントナイト、ヘクトライト、ハイデライト、サポナイトなどのスメクタイト系の粘土鉱物がよく用いられている。たとえば特公昭54−23601号には、有機ベントナイト等の増粘剤を含有させ、孔版印刷用エマルションインキを実質的に硬くすることで印刷の仕上がりを改善したインキが記載されている。また、特開平6−33007号には、エマルションインキの安定性、流動性及び画像品質温度依存性に優れた界面活性剤包接有機変成モンモリロナイト含有エマルションインキが提案されている。
【0005】
スメクタイトが有する流動改質作用は、スメクタイトそのものの質の他に、スメクタイトがインキビヒクル中でどの程度の粒の大きさ(粒度)となるか、ひいてはその粒度に関連してインキビヒクル中のスメクタイトの分散度にも支配されると考えられる。そのため所望の流動特性を有するインキを得たい場合にはスメクタイトの質のみならず粒度の適正化、分散度の安定性を図ることが不可欠である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来より、スメクタイトの質については研究開発がなされているが、粒度についてはほとんど検討されておらず、また、スメクタイトは、一般に水中に投入すると自然に水を吸って崩壊、膨潤するためスメクタイトの分散性の制御手段自体も確立されていない。
【0007】
また、スメクタイトの流動改質作用は、スメクタイトの薄片の側面にあるヒドロキシ群の端と端の水素結合によってゲル化構造が形成され、さらにスメクタイトの薄片同士が水分子で架橋されることにより発揮されると考えられる。そのため、エマルション系の孔版印刷用インキを対象とした従来のスメクタイト添加技術を、そのまま水を含有しないUVインキなどに代表される孔版印刷用油性インキに適用しても安定した流動改質効果は得られないと考えられる。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、孔版印刷用エマルションインキはもちろんのこと、孔版印刷用油性インキにも適用することが可能な、スメクタイトを安定に分散させることができ、かつ分散性の向上も図ることが可能な分散剤を含有した孔版印刷インキを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の孔版印刷用インキは、スメクタイト及びポリアミノアマイド分散剤を含むことを特徴とするものである。
【0010】
スメクタイトとは、モンモリロナイトを主成分とするベントナイト、ヘクトライト、ハイデライト、サポナイト等の天然または合成された粘土鉱物を意味し、広く一般に孔版印刷用インキに含有される流動改質剤であり、特定のスメクタイトを意味するものではない。
【0011】
ポリアミノアマイド分散剤とはポリアミノアマイド系化合物を含む分散剤を意味し、例えばポリアミノアマイド系化合物そのものを使用してもよいし、ポリアミノアマイド系化合物を溶剤に溶かした溶液であってもよい。ここで、ポリアミノアマイド系化合物とは、ポリアミノアマイドそのものだけでなく、ポリアミノアマイドのカルボン酸塩やポリアミノアマイドとエステルの塩等の化合物を意味し、例えばポリアミノアマイドのポリカルボン酸塩や、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩が炭化水素溶剤に含有されているものが好ましい。
【0012】
孔版印刷インキとは、孔版印刷に用いるインキであって、孔版印刷用エマルションインキ、孔版印刷用油性インキいずれをも含むことを意味する。孔版印刷インキが、エマルションインキである場合には、上記ポリアミノアマイド分散剤は、ポリアミノアマイドのポリカルボン酸塩を含有する分散剤を用いることが好ましく、孔版印刷インキが、油性インキの場合には、上記ポリアミノアマイド分散剤は、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩を含有する分散剤を用いることが好ましい。
【0013】
ポリアミノアマイド分散剤は、インキのポリアミノアマイド系化合物の含有量が、インキ全量に対して0.05〜5重量%が好ましく、より好ましくは0.1〜3重量%、さらは0.5〜1.5重量%が好ましい。
【0014】
【発明の効果】
本発明の孔版印刷用インキは、スメクタイトとポリアミノアマイド分散剤を含むので、スメクタイトの粒子が完全に分散されて安定した流動改質効果を得ることができる。このように安定した流動改質効果が得られる理由は、ポリアミノアマイドのカルボキシル基とスメクタイトが、湿潤段階において選択的な静電的化学吸着を発生してゲル化構造を形成することにより、インキビヒクル中でのスメクタイトの粒度の適正化、分散性の向上、分散性の安定化が図られているためと考えられる。
【0015】
このように、スメクタイトの粒度の適正化、分散性の向上、分散性の安定化が図られることにより、スメクタイトによる流動改質作用が向上し、インキを調整する場合に、ロールミルに通す回数(ロールパス回数)が少なくても、当初から所望の降伏値(YieldValue:流動を引き起こすのに必要な最低の剪断力の量、すなわちインクが形を保つ度合い)を得ることが可能となる。すなわち、従来のポリアミノアマイド分散剤が含有されていないインキは、スメクタイトの流動改質効果が充分に得られなかったために、ロールパス回数が少ないと降伏値が低く、ロールパス回数が増えると降伏値が上昇するという、降伏値がロールパス回数に依存する傾向にあったが、本発明の孔版印刷インキは、スメクタイトの分散性が向上し、しかもその分散性が安定しているので、ロールパス回数によりインキの降伏値が殆ど変わらず、少ないロールパス回数で所望の降伏値の孔版印刷インキを得ることができる。
【0016】
また、スメクタイトの分散性が向上されれば、インキ中に含まれる着色剤、特に一般には分散しにくいといわれているフタロシアニン系顔料や、その他インキに含まれる成分の分散性も向上させることが可能となり、インキの質の向上を図ることが可能となる。
【0017】
さらに、本発明の孔版印刷インキは、ロールパス回数が1回であっても充分な分散性を得ることができるので分散時間の短縮を図ることが可能となり、孔版印刷インキの生産性の向上を図ることができる。
【0018】
なお、インキのポリアミノアマイド系化合物含有量を、インキ全量に対して0.05〜5重量%に調整することにより、また、ポリアミノアマイド分散剤にポリアミノアマイドのカルボン酸塩または長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩を含むものを用いることにより、さらに粒度の適正化、分散性の向上、分散性の安定化を図ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、孔版印刷用エマルションインキと孔版印刷用油性インキそれぞれについて説明する。
【0020】
孔版印刷用エマルションインキの油相成分には分散剤、流動改質剤以外に、樹脂、溶媒、乳化剤、着色剤等を適宜含有させることが好ましい。
【0021】
分散剤は、ポリアミノアマイド分散剤、例えばポリアミノアマイドのポリカルボン酸塩や、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩が炭化水素溶剤に含有されているものが好ましく、市販品としては、Anti−Terra−204(ポリアミノアマイドのポリカルボン酸塩を52%含有)、Disperbyk−101(長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩を51%含有、いずれもビックケミー・ジャパン(株)製)を好ましく用いることができる。
【0022】
流動改質剤であるスメクタイトは、一般式、
(X,Y)2〜310(OH)・mHO・(Wω)
(ここで、XはAl,FeIII,MnIII,CrIII、Yは Mg,FeII,MnII,Ni,Zn,Li、ZはSi,Al、Wは K,Na,Ca、HOは層間水である。Wで表されるアルカリ金属は塩基置換され、その量の平均はω=1/3で与えられる。)で表される。本発明に用いることができるスメクタイトは、特別なものである必要はなく、天然のものでも、合成されたものでも、また化学的に変性されたものであってもよい。例えば、モンモリロナイトを主成分とするベントナイト、一部Mgと置換したものであるマグネシウムベントナイト、Caと置換したカルシウムベントナイト、ヘクトライト、ハイデライト、サポナイト、これらの粘土鉱物と第4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤により変性させた有機変性粘土鉱物、たとえばジメチルアルキルアンモニウムヘクトライト、ベンジルジメチルステアリルアンモニウムヘクトライト、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム処理ケイ酸アルミニウムマグネシウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム処理モンモリロナイトなどを使用することができる。
【0023】
樹脂としては、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、アルキド変性フェノール樹脂、ロジンエステル樹脂、ロジン変性アルキド樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、アルキド樹脂、石油樹脂、油脂化合物、変性油脂化合物、ギルソナイト、ポリブタジエン、水添ポリブタジエン、アクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等を用いることが好ましい。油相成分中の樹脂は、着色剤の分散性をより向上させ、印刷用紙にこれらを固着する作用を有する。これらの樹脂のヨウ素価は、特に制限されるものではないが、ヨウ素価が100よりも大きくなると、孔版印刷インキが速く乾燥固化して目詰まりの原因となり、またインキの安定性という観点からみても100以下であることが好ましい。
【0024】
溶媒としては、孔版印刷インキ用途に用いることが知られている溶媒であれば不揮発性溶剤、揮発性溶剤いずれも使用することができ、不揮発性溶剤としてはたとえばモーターオイル、スピンドル油、マシン油、流動パラフィン、アロマフリーソルベント等の鉱物油系の溶剤、オリーブ油、大豆油、ココナツ油、トール油、ひまし油、脱水ひまし油、サフラワー油等の植物油を用いることができる。また揮発性溶剤としては、芳香属系炭化水素溶剤、脂肪族系炭化水素溶剤、芳香属系炭化水素及び脂肪族系炭化水素の混合溶剤、パラフィン系炭化水素溶剤、イソパラフィン系炭化水素溶剤、ナフテン系炭化水素溶剤等があげられる。孔版印刷は、その汎用性から学校、公官庁等の一般消費者向けが多いため、安全性や衛生面からは、これらの溶媒中の中でも脂肪族系炭化水素がより好ましい。
【0025】
上記の溶媒は、単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよい。混合して用いる場合としては、例えば、スピンドル油と脂肪族系炭化水素溶剤との混合用媒、スピンドル油と脂肪族系炭化水素溶剤とひまし油等があげられる。不揮発性溶剤と揮発性溶剤を適宜混合して用いる場合には、不揮発性溶剤/揮発性溶剤の混合割合は、エマルションインキの油相と水相の配合比率により異なるが、重量比で50〜95/50〜5重量%の範囲とすることが好ましい。
【0026】
乳化剤としては、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート等のソルビタン高級脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸ジグリセリド、及び高級アルコール、アルキルフェノール、脂肪酸等の酸化エチレン付加物といった非イオン性界面活性剤が好ましい。
【0027】
着色剤としては、各種色調の公知の顔料、染料を用いることができ、顔料としては、例えばアゾ系、フタロシアニン系、染料系、縮合多環系、ニトロ系、ニトロソ系等の有機顔料(ブリリアントカーミン6B、レーキレッドC、ウォッチングレッド、ジアゾイエロー、ハンザイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アルカリブルー、アニリンブラックなど)の他、コバルト、鉄、クロム、銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウム、マンガン、ニッケルなどの金属類、金属酸化物、および硫化物、並びに、ファーネスカーボンブラック、ランプブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラック類、黄土、群青、紺青などの無機顔料が用いられる。
【0028】
また、油相中および/または水相中に、体質顔料を含有させてもよい。体質顔料としては、従来公知のものを採用することができ、水に不溶な微粒子であれば特に限定されるものではない。例えば、白土、タルク、クレー、ケイソウ土、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナホワイト、シリカ、カオリン、マイカ、水酸化アルミニウムなどの無機微粒子、ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリシロキサン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などの有機微粒子またはこれらの共重合体からなる微粒子を利用することができる。
【0029】
孔版印刷用エマルションインキの水相成分には、水、電解質、水蒸発抑制剤、水溶性高分子、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、pH調整剤等を適宜溶解または混合して用いることができる。また、油相成分に着色剤を含有させない場合には、水相成分に含有させることができ、用いる着色剤としては、上記油相成分で用いたものと同様の着色剤を用いることができる。
【0030】
孔版印刷用油性インキには樹脂、溶媒、着色剤、酸化防止剤等を含有させるが、これらは上記孔版印刷用エマルションインキの油相成分に用いたものと同様のものを用いることができる。また、上記インキにUV硬化型樹脂(モノマー、オリゴマー等)の他、重合開始剤等を含有させて、UV硬化型インキとすることもできる。この場合、UV硬化型樹脂としてはポリオールアクリレート(例えばポリプロピレングリコールジアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレート)、ポリエステルアクリレート(例えば(無水)テトラヒドロフタル酸とジエチレングリコールとのポリエステルジオールのジアクリレート、エポキシアクリレート(例えばビスフェノールA型エポキシアクリレート)、フェノールEO変性アクリレートを用いることが好ましい。以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
【0031】
【実施例】
(実施例1)
ベントナイト鉱物粘土(SBen;豊順洋行(株)製 EDX分析による化学組成は、SiO:64.1、Fe:15.6、Al:14.9、SO:3.4、CaO:1.2、TiO:0.7、ZrO:0.04、SrO:0.039(重量%))1重量部、アルキド樹脂(ハリマ化成(株)製)15重量部、着色剤としてカーボンブラックMA−100(三菱化学(株)製)6重量部、溶媒として5号ソルベント(AF−5;日石三菱(株)製)10.5重量部、乳化剤としてヘキサグリセリン5オレート(HG−5O;日光ケミカルズ(株)製)2重量部、ポリアミノアマイドのカルボン酸塩としてAnti−Terra−204(ビックケミー・ジャパン(株)製)0.5重量部を充分混合し、三本ロールミルにて分散し、これを油相とした。次いで、この油相にイオン交換水65重量部からなる水相を混合しながら添加して乳化を行い、W/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0032】
(実施例2)
乳化剤としてデカグリセリン6オレート(DG−6O;日光ケミカルズ(株)製)を用い、表1に記載した配合により油相を形成した以外は、実施例1と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0033】
(実施例3)
乳化剤としてヘキサグリセリンPR15(HG−PR−15;日光ケミカルズ(株)製)を用い、表1に記載した配合により油相を形成した以外は、実施例1と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0034】
(実施例4)
表1に記載した配合により油相を形成した以外は、実施例1と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0035】
(実施例5)
着色剤として銅フタロシアニン(大日本インキ化学(株)製)を用い、表1に記載した配合により油相を形成した以外は、実施例1と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0036】
(実施例6)
乳化剤としてデカグリセリン6オレート(DG−6O;日光ケミカルズ(株)製)を用い、表1に記載した配合により油相を形成した以外は、実施例5と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0037】
(実施例7)
ヘクトライト鉱物粘土(Bentone#38;RHEOX社製、EDX分析による化学組成は、SiO:65.4、Fe:15.3、Al:14.2、SO:3.8、CaO:0.5、TiO:0.6、ZrO:0.05(重量%))8重量部、着色剤としてカーボンブラックMA−100(三菱化学(株)製)5重量部、樹脂としてアロニックスM102(東亜合成(株)製)32.4重量部、アロニックスM400(東亜合成(株)製)30重量部、バンビームUV−103(ハリマ化成(株)製)20重量部、重合開始剤としてIrg−369(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)3重量部、カヤキュアDETX(日本化薬(株)製)0.5重量部、重合禁止剤としてQ−1301(和光純薬(株)製)0.1重量部、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩としてDisperbyk−101(ビックケミー・ジャパン(株)製)1重量部を充分混合し、三本ロールミルにて分散し孔版印刷用油性インキを得た。
【0038】
(実施例8)
着色剤として、銅フタロシアニン(大日本インキ化学(株)製)を用い、表1に記載した配合により油性インキを形成した以外は、実施例7と同様にして孔版印刷用油性インキを得た。
【0039】
【表1】

Figure 0003798243
(比較例1)
ポリアミノアマイドのカルボン酸塩、Anti−Terra−204を添加せず、配合を表2に記載されている配合とした以外は、実施例1と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0040】
(比較例2)
ポリアミノアマイドのカルボン酸塩、Anti−Terra−204を添加せず、配合を表2に記載されている配合とした以外は、実施例2と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0041】
(比較例3)
ポリアミノアマイドのカルボン酸塩、Anti−Terra−204を添加せず、配合を表2に記載されている配合とした以外は、実施例3と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0042】
(比較例4)
ポリアミノアマイドのカルボン酸塩、Anti−Terra−204を添加せず、配合を表2に記載されている配合とした以外は、実施例5と同様にしてW/O型の孔版印刷用エマルションインキを得た。
【0043】
(比較例5)
長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、Disperbyk−101を添加せず、配合を表2に記載されている配合とした以外は、実施例7と同様にして孔版印刷用油性インキを得た。
【0044】
(比較例6)
長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、Disperbyk−101を添加せず、配合を表2に記載されている配合とした以外は、実施例8と同様にして孔版印刷用油性インキを得た。
【0045】
【表2】
Figure 0003798243
(孔版印刷インキの油相成分の評価方法)
実施例1〜6及び比較例1〜4の孔版印刷用エマルションインキの油相成分と、実施例7、8及び比較例5、6の孔版印刷用油性インキを三本ロールミル(井上製作所製、小型タイプ)に3回通して(ロールパス)分散し、各分散毎の粘度をコーンプレート型粘度計(HAAKE社製、ストレス制御式)により23℃におけるフロウカーブを測定して降伏値を求めた。また、グラインドゲージ(安田精機社製、最大25μm)により、各分散毎の粒度を測定した。さらに、三本ロールミルに1回通した時点におけるロール焼き付き現象(スメクタイトや着色剤がロール表面に焼付く現象)についても評価し、目視により、焼付きが全くない場合を○、少しでもある場合を×とした。結果を表3、及び図1、図2、図3に示す。
【0046】
【表3】
Figure 0003798243
図1は孔版印刷用エマルションインキの油相成分の平均降伏値とロールパス回数との関係をプロットしたグラフ(実線は実施例1〜6の平均降伏値、破線は比較例1〜4の平均降伏値)、図2は孔版印刷用油性インキの平均降伏値とロールパス回数との関係をプロットしたグラフ(実線は実施例7、8の平均降伏値、破線は比較例5、6の平均降伏値)である。図3は顔料に銅フタロシアニンを用いた場合の粒度とロールパス回数との関係をプロットしたグラフ(実線は実施例5、6の平均粒度、破線は実施例8の平均粒度、一点鎖線は比較例4、6の平均粒度)である。
【0047】
表3及び図1、図2から明らかなように、本発明の孔版印刷用エマルションインキの油相成分及び孔版印刷用油性インキは、ロールパス回数に対する降伏値の依存性が低いため、ロールパス回数が1回でも降伏値が高く、極めて分散性が良く、またその分散性が安定していることがわかる。また、表3及び図3から明らかなように、分散性が悪いと言われている銅フタロシアニンを着色剤として用いたインキであっても、1回のロールパスで粒度をかなり低くすることができ、分散性が向上していることがわかる。
【0048】
(孔版印刷インキの評価方法)
実施例1〜8及び比較例1〜6で得られた孔版印刷用エマルションインキ及び孔版印刷用油性インキ(三本ロールミル分散の回数は全て1回とした)を用いて孔版印刷機リソグラフFR395(理想科学工業(株)製)により孔版印刷を行った。なお、実施例7、8及び比較例5、6は、UV硬化インキのため、孔版印刷機の排紙台にUV照射器をセットし、UVを照射しながら孔版印刷を行った。印刷用紙は、理想用紙薄口(理想科学工業(株)指定商品)とした。
【0049】
この孔版印刷インキにより孔版印刷を10000枚行い、印刷した印刷物を観察し、版の目詰まりがなく、画像の欠損がない場合を○、版の目詰まりを起こし、画像の欠損がある場合を×として評価した。また、印刷後、印刷物のベタ部分の印刷濃度をOD計(マクベス(株)製RD920)により測定した。さらに、孔版印刷機により孔版印刷を行った後、室温にて1日放置した。その後、クロックメーターにて擦り、目視により観察して擦れが殆ど無い場合を○、擦れが目立つ場合を×とした。結果を表4に示す。
【0050】
【表4】
Figure 0003798243
表4から明らかなように、本発明の孔版印刷用インキは分散性が良好なため、版の目詰まりを起こすことがなく、また印刷濃度も最適で、擦れにも強かった。
【0051】
以上のように、本発明の孔版印刷インキは、従来のポリアミノアマイド分散剤を含まない孔版印刷インキに比べて、スメクタイトの分散性が格段に向上している上に、その分散性が極めて安定しているので、インキを所望の降伏値に設定することが容易であり、またインキ中に含有される着色剤をはじめとする各種成分の分散性もよいため、この孔版印刷インキにより印刷された画質も従来に比べて優れたものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】孔版印刷用エマルションインキの油相成分の平均降伏値とロールパス回数との関係をプロットしたグラフ
【図2】孔版印刷用油性インキの平均降伏値とロールパス回数との関係をプロットしたグラフ
【図3】顔料に銅フタロシアニンを用いた場合の粒度とロールパス回数との関係をプロットしたグラフ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stencil printing ink, and more particularly to a stencil printing ink containing smectite.
[0002]
[Prior art]
In the stencil printing method, printing is performed on the surface of a printed material such as paper by moving ink from one side of the base paper to the other side through a perforation portion of the base paper for stencil printing.
[0003]
Stencil printing inks are generally desired to have good permeability to stencil paper, moderate fluidity, good leveling after printing, and good drying properties. In particular, the ink used in the stencil printing method in which the drum is an open system requires an appropriate hardness so as not to cause dripping of the ink, while also having an appropriate softness so that the ink can permeate the printing material quickly. is necessary. Therefore, it is very important to adjust the fluidity of the ink.
[0004]
Conventionally, a flow modifier is generally added as one of the methods for adjusting the fluidity of the ink, and stencil printing inks include bentonite, hectorite, and hyde, which are mainly composed of montmorillonite. Smectite clay minerals such as light and saponite are often used. For example, Japanese Examined Patent Publication No. Sho 54-23601 describes an ink that has a thickening agent such as organic bentonite and has improved the finishing of printing by substantially hardening the emulsion ink for stencil printing. JP-A-6-33007 proposes a surfactant-containing organically modified montmorillonite-containing emulsion ink excellent in emulsion ink stability, fluidity and image quality temperature dependency.
[0005]
In addition to the quality of smectite itself, smectite's fluidity-modifying action is related to the size of the smectite in the ink vehicle (particle size), and the smectite in the ink vehicle in relation to the particle size. It is thought that it is governed by the degree of dispersion. Therefore, when it is desired to obtain an ink having desired flow characteristics, it is indispensable to optimize not only the quality of smectite but also the particle size and stability of dispersion.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, research and development has been conducted on the quality of smectite, but the particle size has hardly been studied.Smectite generally absorbs water and disintegrates and swells when injected into water. The dispersibility control means itself has not been established.
[0007]
The smectite's flow-modifying action is exhibited by the formation of a gelled structure by the hydrogen bonds between the ends of the hydroxy group on the side of the smectite flakes, and the smectite flakes are cross-linked with water molecules. It is thought. Therefore, even if the conventional smectite addition technology for emulsion-based stencil printing inks is applied to stencil oil-based inks typified by UV inks that do not contain water as it is, stable flow-modifying effects can be obtained. It is considered impossible.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be applied to not only emulsion inks for stencil printing but also oil-based inks for stencil printing, which can stably disperse smectite and is dispersible. An object of the present invention is to provide a stencil printing ink containing a dispersant capable of improving the quality of the ink.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The stencil printing ink of the present invention is characterized by containing smectite and a polyaminoamide dispersant.
[0010]
Smectite means natural or synthesized clay minerals such as bentonite, hectorite, hydelite, saponite, etc. mainly composed of montmorillonite, and is a fluid modifier generally contained in stencil printing ink. Does not mean smectite.
[0011]
The polyaminoamide dispersant means a dispersant containing a polyaminoamide compound. For example, the polyaminoamide compound itself may be used, or a solution in which the polyaminoamide compound is dissolved in a solvent may be used. Here, the polyaminoamide-based compound means not only polyaminoamide itself but also a compound such as a polyaminoamide carboxylate or a salt of polyaminoamide and ester, such as a polyaminoamide polycarboxylate or a long-chain polyaminoamide. What contains the salt of an amide and polar acid ester in the hydrocarbon solvent is preferable.
[0012]
The stencil printing ink is an ink used for stencil printing, and means that it includes both emulsion ink for stencil printing and oil-based ink for stencil printing. When the stencil printing ink is an emulsion ink, the polyaminoamide dispersant is preferably a dispersant containing a polycarboxylate of polyaminoamide. When the stencil printing ink is an oil-based ink, The polyaminoamide dispersant is preferably a dispersant containing a long chain polyaminoamide and a salt of a polar acid ester.
[0013]
In the polyaminoamide dispersant, the content of the polyaminoamide compound in the ink is preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 3% by weight, and further 0.5 to 1% with respect to the total amount of the ink. .5% by weight is preferred.
[0014]
【The invention's effect】
Since the stencil printing ink of the present invention contains smectite and a polyaminoamide dispersant, the smectite particles are completely dispersed, and a stable fluid reforming effect can be obtained. The reason why such a stable fluid reforming effect can be obtained is that the carboxyl group and smectite of polyaminoamide generate a selective electrostatic chemisorption in the wet stage to form a gel structure, thereby forming an ink vehicle. This is probably because the smectite particle size is optimized, the dispersibility is improved, and the dispersibility is stabilized.
[0015]
In this way, by optimizing the particle size of smectite, improving dispersibility, and stabilizing dispersibility, the flow reforming effect of smectite is improved, and when adjusting ink, the number of passes through a roll mill (roll pass) Even if the number of times is small, it is possible to obtain a desired yield value (YieldValue: the minimum amount of shearing force necessary to cause the flow, that is, the degree that the ink keeps its shape). In other words, inks that do not contain conventional polyaminoamide dispersants did not provide a sufficient smectite flow-modifying effect, so the yield value was low when the number of roll passes was small, and the yield value increased when the number of roll passes was increased. Although the yield value tended to depend on the number of roll passes, the stencil printing ink of the present invention has improved smectite dispersibility and stable dispersibility. The stencil printing ink having a desired yield value can be obtained with a small number of roll passes and the value hardly changes.
[0016]
In addition, if the dispersibility of smectite is improved, it is possible to improve the dispersibility of the colorants contained in the ink, particularly phthalocyanine pigments that are generally considered difficult to disperse, and other components contained in the ink. Thus, it is possible to improve the quality of the ink.
[0017]
Furthermore, since the stencil printing ink of the present invention can obtain sufficient dispersibility even when the number of roll passes is one, it is possible to shorten the dispersion time, and to improve the productivity of the stencil printing ink. be able to.
[0018]
By adjusting the polyaminoamide compound content of the ink to 0.05 to 5% by weight with respect to the total amount of the ink, the polyaminoamide dispersant is added to the polyaminoamide carboxylate or long-chain polyaminoamide and polar. By using a substance containing a salt of an acid ester, it is possible to further optimize the particle size, improve the dispersibility, and stabilize the dispersibility.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described for emulsion inks for stencil printing and oil-based inks for stencil printing.
[0020]
The oil phase component of the emulsion ink for stencil printing preferably contains a resin, a solvent, an emulsifier, a colorant and the like as appropriate in addition to the dispersant and the flow modifier.
[0021]
The dispersant is preferably a polyaminoamide dispersant, for example, a polycarboxylate of polyaminoamide, or a salt containing a long-chain polyaminoamide and a polar acid ester contained in a hydrocarbon solvent, and a commercially available product is Anti-Terra. -204 (containing 52% polyaminoamide polycarboxylate) and Disperbyk-101 (containing 51% long-chain polyaminoamide and polar acid ester salt, both manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) are preferably used. it can.
[0022]
Smectite, a flow modifier, has a general formula:
(X, Y) 2-3 Z 4 O 10 (OH) 2 · mH 2 O · (Wω)
(Where X is Al, Fe III , Mn III , Cr III , Y is Mg, Fe II , Mn II , Ni, Zn, Li, Z is Si, Al, W is K, Na, Ca, H 2 O Is the interlayer water.The alkali metal represented by W is base-substituted, and the average amount is given by ω = 1/3. The smectite that can be used in the present invention does not need to be special, and may be natural, synthesized, or chemically modified. For example, bentonite mainly composed of montmorillonite, magnesium bentonite partially substituted with Mg, calcium bentonite substituted with Ca, hectorite, hydelite, saponite, these clay minerals and quaternary ammonium salt type cation interface Organic modified clay minerals modified with an activator such as dimethylalkylammonium hectorite, benzyldimethylstearylammonium hectorite, distearyldimethylammonium chloride-treated aluminum magnesium silicate, distearyldimethylammonium chloride-treated montmorillonite can be used. .
[0023]
As the resin, polyamide resin, urethane resin, alkyd modified phenol resin, rosin ester resin, rosin modified alkyd resin, rosin modified phenol resin, alkyd resin, petroleum resin, oil compound, oil compound, gilsonite, polybutadiene, hydrogenated polybutadiene, It is preferable to use acrylic resin, melamine resin, urea resin, phenol resin, polyester resin, silicone resin, epoxy resin, cellulose resin and the like. The resin in the oil phase component has the effect of further improving the dispersibility of the colorant and fixing them to the printing paper. The iodine value of these resins is not particularly limited. However, when the iodine value is larger than 100, the stencil printing ink is quickly dried and solidified to cause clogging, and from the viewpoint of ink stability. Is preferably 100 or less.
[0024]
As the solvent, any non-volatile solvent or volatile solvent can be used as long as it is known to be used for stencil printing ink. Examples of the non-volatile solvent include motor oil, spindle oil, machine oil, fluid Mineral oil-based solvents such as paraffin and aroma-free solvent, vegetable oils such as olive oil, soybean oil, coconut oil, tall oil, castor oil, dehydrated castor oil, safflower oil and the like can be used. The volatile solvents include aromatic hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbon solvents, mixed solvents of aromatic hydrocarbons and aliphatic hydrocarbons, paraffin hydrocarbon solvents, isoparaffin hydrocarbon solvents, naphthene solvents. And hydrocarbon solvents. Since stencil printing is widely used for general consumers such as schools and public offices because of its versatility, aliphatic hydrocarbons are more preferable among these solvents from the viewpoint of safety and hygiene.
[0025]
The above solvents may be used singly or as a mixture. Examples of the mixed use include a medium for mixing spindle oil and an aliphatic hydrocarbon solvent, spindle oil, aliphatic hydrocarbon solvent and castor oil. When a non-volatile solvent and a volatile solvent are appropriately mixed and used, the mixing ratio of the non-volatile solvent / volatile solvent varies depending on the blending ratio of the oil phase and the aqueous phase of the emulsion ink, but is 50 to 95 by weight. / 50 to 5% by weight is preferable.
[0026]
Examples of emulsifiers include sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, sorbitan monooleate, sorbitan higher fatty acid esters such as sorbitan sesquioleate, fatty acid monoglycerides, fatty acid diglycerides, and higher alcohols, Nonionic surfactants such as ethylene oxide adducts such as alkylphenols and fatty acids are preferred.
[0027]
As the colorant, known pigments and dyes of various colors can be used. Examples of the pigment include organic pigments such as azo, phthalocyanine, dye, condensed polycyclic, nitro, and nitroso (brilliant carmine). 6B, lake red C, watching red, diazo yellow, hansa yellow, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, alkali blue, aniline black, etc.), cobalt, iron, chromium, copper, zinc, lead, titanium, vanadium, manganese, nickel And other metals, metal oxides, and sulfides, carbon blacks such as furnace carbon black, lamp black, and channel black, and inorganic pigments such as ocher, ultramarine, and bitumen.
[0028]
Further, an extender pigment may be contained in the oil phase and / or the aqueous phase. As the extender pigment, conventionally known pigments can be used and are not particularly limited as long as they are fine particles insoluble in water. For example, inorganic fine particles such as white clay, talc, clay, diatomaceous earth, calcium carbonate, barium sulfate, titanium oxide, alumina white, silica, kaolin, mica, aluminum hydroxide, polyacrylate, polyurethane, polyester, polyethylene, polypropylene, Organic fine particles such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polysiloxane, phenol resin, epoxy resin, benzoguanamine resin, or fine particles made of a copolymer thereof can be used.
[0029]
For the water phase component of emulsion ink for stencil printing, water, electrolyte, water evaporation inhibitor, water-soluble polymer, preservative, antifungal agent, antioxidant, pH adjuster, etc. should be dissolved or mixed as appropriate. Can do. Moreover, when not containing a colorant in an oil phase component, it can be made to contain in a water phase component, and the same colorant as what was used with the said oil phase component can be used as a colorant to be used.
[0030]
The oil-based ink for stencil printing contains a resin, a solvent, a colorant, an antioxidant and the like, and these can be the same as those used for the oil phase component of the emulsion ink for stencil printing. In addition to the UV curable resin (monomer, oligomer, etc.), the ink may contain a polymerization initiator or the like to obtain a UV curable ink. In this case, examples of the UV curable resin include polyol acrylate (for example, polypropylene glycol diacrylate, dipentaerythritol penta and hexaacrylate), polyester acrylate (for example, (anhydrous) polyester diol diacrylate of tetrahydrophthalic acid and diethylene glycol, epoxy acrylate ( For example, it is preferable to use bisphenol A type epoxy acrylate) or phenol EO-modified acrylate.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0031]
【Example】
Example 1
Bentonite mineral clay (SBen; manufactured by Toyoshun Yoko Co., Ltd.) The chemical composition by EDX analysis is SiO 2 : 64.1, Fe 2 O 3 : 15.6, Al 2 O 3 : 14.9, SO 3 : 3. 4, CaO: 1.2, TiO 2 : 0.7, ZrO 2 : 0.04, SrO: 0.039 (wt%)) 1 part by weight, alkyd resin (manufactured by Harima Chemicals Co., Ltd.) 15 parts by weight, 6 parts by weight of carbon black MA-100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a colorant, 10.5 parts by weight of No. 5 solvent (AF-5; manufactured by Mitsubishi Oil Corporation) as a solvent, and hexaglycerin 5 oleate as an emulsifier 2 parts by weight (HG-5O; manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) and 0.5 part by weight of Anti-Terra-204 (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) as a carboxylate of polyaminoamide were mixed well. And dispersed by a ball mill, which was used as the oil phase. Next, an aqueous phase composed of 65 parts by weight of ion-exchanged water was added to the oil phase while emulsifying, and a W / O type emulsion ink for stencil printing was obtained.
[0032]
(Example 2)
W / O type stencil printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that decaglycerin 6 oleate (DG-6O; manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) was used as an emulsifier and an oil phase was formed according to the formulation described in Table 1. An emulsion ink was obtained.
[0033]
Example 3
A W / O type stencil was used in the same manner as in Example 1 except that hexaglycerin PR15 (HG-PR-15; manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) was used as an emulsifier and an oil phase was formed by the formulation described in Table 1. An emulsion ink for printing was obtained.
[0034]
(Example 4)
A W / O type stencil printing emulsion ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that the oil phase was formed according to the formulation shown in Table 1.
[0035]
(Example 5)
W / O type emulsion ink for stencil printing in the same manner as in Example 1 except that copper phthalocyanine (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) was used as a colorant and an oil phase was formed according to the formulation shown in Table 1. Got.
[0036]
(Example 6)
W / O type stencil printing was carried out in the same manner as in Example 5 except that decaglycerin 6 oleate (DG-6O; manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) was used as an emulsifier and an oil phase was formed by the formulation described in Table 1. An emulsion ink was obtained.
[0037]
(Example 7)
Hectorite mineral clay (Bentone # 38; manufactured by RHEOX, chemical composition by EDX analysis is SiO 2 : 65.4, Fe 2 O 3 : 15.3, Al 2 O 3 : 14.2, SO 3 : 3. 8, CaO: 0.5, TiO 2 : 0.6, ZrO 2: 0.05 ( wt%)) 8 parts by weight, made of carbon black MA-100 as a colorant (Mitsubishi Chemical Corporation) 5 parts by weight, As a resin, 32.4 parts by weight of Aronix M102 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), 30 parts by weight of Aronix M400 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), 20 parts by weight of Van Beam UV-103 (manufactured by Harima Chemical Co., Ltd.), polymerization started 3 parts by weight of Irg-369 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as an agent, 0.5 part by weight of Kayacure DETX (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and Q-1301 (Wako Pure Chemical (as a polymerization inhibitor)) Co., Ltd.) 0.1 parts by weight, 1 part by weight of Disperbyk-101 (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) as a salt of a long-chain polyaminoamide and a polar acid ester is sufficiently mixed, dispersed in a three-roll mill, and stencil printing An oil-based ink was obtained.
[0038]
(Example 8)
An oil-based ink for stencil printing was obtained in the same manner as in Example 7 except that copper phthalocyanine (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was used as a colorant and an oil-based ink was formed according to the formulation shown in Table 1.
[0039]
[Table 1]
Figure 0003798243
(Comparative Example 1)
A W / O type stencil printing emulsion ink was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyaminoamide carboxylate, Anti-Terra-204 was not added, and the formulation was as shown in Table 2. Obtained.
[0040]
(Comparative Example 2)
A W / O type stencil printing emulsion ink was prepared in the same manner as in Example 2 except that the carboxylate of polyaminoamide and Anti-Terra-204 were not added, and the formulation was as shown in Table 2. Obtained.
[0041]
(Comparative Example 3)
A W / O type stencil printing emulsion ink was prepared in the same manner as in Example 3 except that the carboxylate of polyaminoamide, Anti-Terra-204 was not added, and the formulation was as shown in Table 2. Obtained.
[0042]
(Comparative Example 4)
A W / O type stencil printing emulsion ink was prepared in the same manner as in Example 5 except that the carboxylate of polyaminoamide, Anti-Terra-204 was not added, and the formulation was as shown in Table 2. Obtained.
[0043]
(Comparative Example 5)
An oil-based ink for stencil printing was obtained in the same manner as in Example 7, except that the salt of long-chain polyaminoamide and polar acid ester, Disperbyk-101 was not added, and the formulation was changed to the formulation shown in Table 2.
[0044]
(Comparative Example 6)
An oil-based ink for stencil printing was obtained in the same manner as in Example 8, except that the long-chain polyaminoamide and the salt of polar acid ester, Disperbyk-101 were not added, and the formulation was changed to the formulation shown in Table 2.
[0045]
[Table 2]
Figure 0003798243
(Evaluation method of oil phase component of stencil printing ink)
The oil phase components of the emulsion inks for stencil printing of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 and the oil-based inks for stencil printing of Examples 7 and 8 and Comparative Examples 5 and 6 were manufactured by a three roll mill (manufactured by Inoue Seisakusho, small 3) (type roll) and dispersed (roll pass), and the viscosity of each dispersion was measured by a flow curve at 23 ° C. with a cone plate viscometer (manufactured by HAAKE, Inc., stress control formula) to determine the yield value. Moreover, the particle size for each dispersion was measured with a grind gauge (manufactured by Yasuda Seiki Co., Ltd., maximum 25 μm). In addition, the roll seizure phenomenon (smectite and colorant seizure on the roll surface) at the time of passing once through a three-roll mill was also evaluated. X. The results are shown in Table 3 and FIGS.
[0046]
[Table 3]
Figure 0003798243
FIG. 1 is a graph plotting the relationship between the average yield value of the oil phase component of the emulsion ink for stencil printing and the number of roll passes (the solid line is the average yield value of Examples 1 to 6, and the broken line is the average yield value of Comparative Examples 1 to 4). ), FIG. 2 is a graph plotting the relationship between the average yield value of stencil printing oil ink and the number of roll passes (the solid line is the average yield value of Examples 7 and 8, the broken line is the average yield value of Comparative Examples 5 and 6). is there. FIG. 3 is a graph plotting the relationship between the particle size and the number of roll passes when copper phthalocyanine is used as the pigment (the solid line is the average particle size of Examples 5 and 6, the broken line is the average particle size of Example 8, and the one-dot chain line is Comparative Example 4). , Average particle size of 6).
[0047]
As is apparent from Table 3 and FIGS. 1 and 2, the oil phase component of the emulsion ink for stencil printing of the present invention and the oil-based ink for stencil printing have a low dependency of the yield value on the number of roll passes, so the number of roll passes is 1. It can be seen that the yield value is high even in the first time, the dispersibility is extremely good, and the dispersibility is stable. In addition, as is apparent from Table 3 and FIG. 3, even in the case of ink using copper phthalocyanine, which is said to have poor dispersibility, as a colorant, the particle size can be considerably reduced by a single roll pass, It can be seen that the dispersibility is improved.
[0048]
(Evaluation method of stencil printing ink)
Stencil printing machine lithograph FR395 (ideal) using emulsion ink for stencil printing and oil-based ink for stencil printing obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 6 (all three roll mills were dispersed once) Stencil printing was performed by Kagaku Kogyo Co., Ltd. In Examples 7 and 8 and Comparative Examples 5 and 6, since UV curable ink was used, a UV irradiator was set on a paper discharge tray of the stencil printing machine, and stencil printing was performed while irradiating UV. The printing paper was an ideal paper thin mouth (a product designated by Riso Kagaku Co., Ltd.).
[0049]
Perform 10000 stencil printing with this stencil printing ink, observe the printed matter, ○ if the plate is not clogged and there is no image defect, ○ if the plate is clogged and there is an image defect × As evaluated. In addition, after printing, the printing density of the solid portion of the printed material was measured with an OD meter (RD920 manufactured by Macbeth Co., Ltd.). Further, stencil printing was performed by a stencil printing machine, and then left at room temperature for 1 day. Then, it rubbed with the clock meter, and when observing visually, there was almost no rubbing, and the case where rubbing was conspicuous was made x. The results are shown in Table 4.
[0050]
[Table 4]
Figure 0003798243
As is apparent from Table 4, the stencil printing ink of the present invention has good dispersibility, so it does not cause clogging of the plate, has an optimum printing density, and is resistant to rubbing.
[0051]
As described above, the stencil printing ink of the present invention has a significantly improved dispersibility of smectite and a very stable dispersibility compared to a stencil printing ink that does not contain a conventional polyaminoamide dispersant. Therefore, it is easy to set the ink to the desired yield value, and the dispersibility of various components including the colorant contained in the ink is good, so the image quality printed with this stencil printing ink Was also better than before.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph plotting the relationship between the average yield value of the oil phase component of the emulsion ink for stencil printing and the number of roll passes. FIG. 3 is a graph plotting the relationship between the particle size and the number of roll passes when copper phthalocyanine is used as the pigment.

Claims (4)

スメクタイト及びポリアミノアマイド分散剤を含むことを特徴とする孔版印刷用インキ。A stencil printing ink comprising smectite and a polyaminoamide dispersant. 前記ポリアミノアマイド分散剤のポリアミノアマイド系化合物が、前記インキ全量に対して0.05〜5重量%であることを特徴とする請求項1記載の孔版印刷用インキ。2. The stencil printing ink according to claim 1, wherein the polyaminoamide compound of the polyaminoamide dispersant is 0.05 to 5% by weight based on the total amount of the ink. 前記ポリアミノアマイド分散剤がポリアミノアマイドのカルボン酸塩を含むものであることを特徴とする請求項1または2記載の孔版印刷用インキ。The stencil printing ink according to claim 1 or 2, wherein the polyaminoamide dispersant contains a carboxylate of polyaminoamide. 前記ポリアミノアマイド分散剤が長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩を含むものであることを特徴とする請求項1または2記載の孔版印刷用インキ。The stencil printing ink according to claim 1 or 2, wherein the polyaminoamide dispersant contains a long-chain polyaminoamide and a salt of a polar acid ester.
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