JP3895004B2 - 顔料分散物及びそれを用いたオフセット印刷用インキ組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキ、塗料或いは顔料分散レジスト等の技術分野において、非水系媒体中で顔料が高濃度に微分散され、且つ各色に使用でき、特に、オフセット印刷用インキの分野において、顔料分散に有用な顔料分散物及びそれを用いたオフセット印刷用インキ組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、顔料は、インキ、塗料或いは顔料分散レジスト等の被覆剤において、着色、遮光、防錆等を目的として幅広く使用されている。これら被覆剤には、鮮明な色調、高い光沢と着色力、高い透明性、取扱い時や塗布時、印刷時等に必要な高い流動性、また長期間保存しても顔料が再凝集を起こすことのない安定性が要求される。このためには、顔料濃度を高くしても微分散性を良好に維持する必要がある。
【0003】
しかし、顔料は練肉機で一旦は微分散化されても、微分散された顔料粒子同士が再凝集により高次構造を形成し易く、安定な微分散体を得ることは困難なことが多く、色の鮮明さの低下、着色力の低下、透明性の低下、粘度上昇や静置された分散物の降伏値の上昇、温度上昇に伴う流動性の低下等の現象が現れる。
【0004】
これらの現象は印刷物や塗布物の品質を低下させるだけでなく、印刷や塗布の工程、更にはインキ、塗料、顔料分散レジスト等の製造工程におけるトラブルを引き起こす原因にもなる。
【0005】
これらの問題を改良するために顔料分散剤を用いた種々の方法が行われてきた。
【0006】
例えば、アメリカ特許第3,996,059号明細書、特開昭61−163977号公報等には、ヒドロキシカルボン酸を脱水縮合したポリエステルと特定のアミン類との反応により合成される末端に遊離のアミノ基を持つ化合物が提案されている。
【0007】
また、アメリカ特許第4,224,212号明細書、アメリカ特許第4,415,705号明細書、アメリカ特許第3,882,088号明細書等には、分子量500〜数万のポリアルキレンイミンを上記のようなポリエステルと直接、あるいは間接的に反応させた生成物が記載されている。
【0008】
さらに、特開昭64−79279号公報、特開平2−99132号公報等にはポリアミンと脂肪酸や酸無水物との反応生成物が提案されている。
【0009】
しかしながら、これら顔料分散剤は、非水分散系における顔料の高濃度化、分散の安定化という点においてはある程度の効果は認められるものの、顔料の微分散安定化に関して依然として満足しうる効果が得られないという問題を有するものであった。
【0010】
また、米国特許第2,761,865号明細書、特公昭41−2466号公報に代表されるように、有機顔料を母体骨格とし側鎖にスルホン基、スルホンアミド基、アミノメチル基、フタルイミドメチル基等の置換基を導入して得られる化合物(顔料分散助剤)を使用する方法がある。
【0011】
この方法によれば、上記顔料分散剤の場合に比べて、顔料の微分散安定化に対する効果が大きく、かなり有効であることが知られている。しかしながら、このような化合物(顔料分散助剤)は、上述したように有機顔料を母体骨格として使用しているため、同系色にしか使用できず、各色毎に顔料分散助剤を変更しなければならないという問題、及び白インキ、淡色インキには使用できないという問題を有するものであった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、高い顔料濃度においても顔料が良好に微分散安定化され、且つ、白インキ、淡色インキにも使用することができる汎用性のある顔料分散助剤を含有する顔料分散物を提供すること、及びそれを用いたオフセット印刷用インキ組成物を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく研究を重ねた結果、以下に示す塩基性基又は酸基を有する顔料分散助剤と該顔料分散助剤の塩基性基又は酸基と塩形可能な酸基又は塩基性基を有する顔料分散用樹脂を併用することにより、これらの課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【0014】
すなわち、本発明は、(1)顔料、塩基性基又は酸基を有する顔料分散助剤、顔料分散助剤の該塩基性基又は酸基と塩形成可能な酸基又は塩基性基を有する顔料分散用樹脂、溶剤、必要に応じてバインダー樹脂を含む顔料分散物であって、前記顔料分散助剤が変性ノボラック樹脂からなり、且つ顔料100重量部に対し、顔料分散助剤を0.5重量部以上及び顔料分散用樹脂を0.5重量部以上で、顔料分散助剤と顔料分散用樹脂の合計量が1〜51重量部になる範囲で含有することを特徴とする顔料分散物に関する。
【0015】
また、本発明は、(2)前記(1)項記載の顔料分散物を含有することを特徴とするオフセット印刷用インキ組成物に関する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の顔料分散物においては、顔料に、塩基性基又は酸基を有する顔料分散助剤(変性ノボラック樹脂)が吸着あるいは相互作用し、且つ、該顔料分散助剤の塩基性基又は酸基と塩形成可能な酸基又は塩基性基を有する顔料分散用樹脂とが相互作用することにより、顔料の高濃度微分散体に特有の構造粘性が抑えられ、インキ、塗料、顔料分散レジスト等の取扱い時や塗布、印刷及び製造時に必要な高い流動性と、長期間に渡り顔料が再凝集を起こすことのない高い安定性が得られる。また、顔料分散助剤が、着色していないため、白インキ、淡色インキにも使用できる。
【0017】
以下、本発明の顔料、塩基性基又は酸基を有する顔料分散助剤(変性ノボラック樹脂)、該顔料分散助剤の塩基性基又は酸基と塩成形可能な酸基又は塩基性基を有する顔料分散用樹脂(顔料分散助剤が酸基を有する変性ノボラック樹脂の場合は、塩基性基を有する顔料分散用樹脂を併用し、顔料分散助剤が塩基性基を有する変性ノボラック樹脂の場合は、酸基を有する顔料分散用樹脂を併用する、以下同様)、溶剤、必要に応じてバインダー樹脂を含む顔料分散物であって、前記顔料分散助剤として、変性ノボラック樹脂を含有せしめた顔料分散物、及びそれを用いたオフセット印刷用インキ組成物について詳しく説明する。
【0018】
まず、本発明で使用する顔料分散助剤、即ち、塩基性基又は酸基を有する変性ノボラック樹脂について説明する。
【0019】
この変性ノボラック樹脂は、ノボラック樹脂の芳香族性水酸基に塩基性基又は酸基を有する置換基を導入した構造のものである。
【0020】
酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基などがあげられる。塩基性基としてはアミノ基などがあげられる。アミノ基としては1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基のいずれであってもよい。
【0021】
また、本発明の塩基性基又は酸基を有する変性ノボラック樹脂は、その塩基性基がアミノ基の場合はアミン価10〜50であり、その酸基がカルボキシル基の場合は酸価10〜50であることが好ましい。ただし、これらの適切な値は、顔料の種類、顔料の粒子の比表面積や粒子径、顔料表面の処理剤の性質、分散媒の極性などに応じて変化するものであり、用途に応じて最適値を選択する必要がある。
【0022】
本発明の塩基性基又は酸基を有する変性ノボラック樹脂は、例えば、以下の方法等により得ることが出来る。
【0023】
<1>エポキシ基を有するノボラック樹脂のエポキシ基とモノカルボン酸とを反応させて得られる水酸基に酸無水物を反応させ、カルボキシル基を有する変性ノボラック樹脂を得る。
【0024】
<2>エポキシ基を有するノボラック樹脂のエポキシ基の一部とモノカルボン酸とを反応させ、次いで、残存しているエポキシ基に多価カルボン酸を反応させて、カルボキシル基を有する変性ノボラック樹脂を得る。
【0025】
<3>エポキシ基を有するノボラック樹脂のエポキシ基の一部とモノカルボン酸とを反応させ、次いで、残存しているエポキシ基に1級アミノ基、2級アミノ基の少なくとも1つを有するアミン化合物を反応させてアミノ基を有する変性ノボラック樹脂を得る。
【0026】
なお、上述の<1>〜<3>の変性ノボラック樹脂を得る反応は、必要に応じて溶媒を用い、又、必要に応じて脂肪族アミン、芳香族アミン、或いはアンモニウム塩等の触媒を用い、60〜160℃に加熱して行うことができる。
【0027】
次に、本発明の顔料分散助剤<1>〜<3>を得るための材料について具体的に説明する。
【0028】
本発明の塩基性基又は酸基を有する変性ノボラック樹脂を得るために用いるエポキシ基を有するノボラック樹脂としては、核体数2〜20のエポキシ基を有するノボラック樹脂を使用することができる。尚、核体数が20を超えると、分子量制御が非常に難しくなるため、現実的には20が上限となる。
【0029】
前記ノボラック樹脂としては、一価フェノール類やジ或いはトリヒドロキシベンゼン等の多価フェノール類とアルデヒド類とから誘導されるノボラック樹脂を使用することができる。このうち一価フェノールとしては、フェノール、クレゾール、キシレノール、トリメチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、アミルフェノール、ヘキシルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール等の無置換フェノール類もしくはアルキル置換フェノール類、モノヒドロキシジフェニルメタン類、或いはフェニルフェノール等の芳香族置換基を有するフェノール類が使用できる。多価フェノール類としては、カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノンもしくはトリヒドロキシベンゼン等のジ或いはトリヒドロキシベンゼン類、もしくはこれらのアルキル置換体或いは芳香族置換体が使用できる。また、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のジヒドロキシジフェニルメタン類、ジヒドロキシビフェニル類等も使用することができる。また、前記フェノール類のハロゲン置換体も使用でき、例えば塩素化或いは臭素化フェノール類等を挙げることができる。これらフェノール類は単独で、又は2種類以上を混合して使用することができる。
【0030】
フェノール類としては、反応性の点から、一価フェノール類ではフェノール、メタ位がアルキル基1個で置換されたフェノール類等が好ましく、多価フェノール類ではレゾシノール等が好ましい。
【0031】
アルデヒド類としてはノボラック樹脂の製造に一般に使用されているものがとくに制限なく使用することができる。具体的にはホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサンや環状ホルマール類、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、グリオキサール等の低級脂肪族アルデヒド類、フルフラール、フェニルアルデヒド等の芳香族アルデヒド類等が挙げられる。これらアルデヒド類は単独で、又は2種類以上を混合して使用できる。
【0032】
ノボラック樹脂を合成するには、常法によりパラトルエンスルホン酸、過塩素酸、塩酸、硝酸、硫酸、クロロ酢酸、シュウ酸、リン酸等の酸触媒の存在下に、これらフェノール類とアルデヒド類とを80〜130℃で反応させればよい。反応はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で分子量を測定するなどして追跡することができる。
【0033】
この他、サリゲニンのようにヒドロキシメチル基を持つフェノール誘導体や、o−クロロメチルフェノールのようにハロゲン化メチル基を持つフェノール誘導体を用いる方法でノボラック樹脂を合成しても良い。
【0034】
次に、ノボラック樹脂を、常法によりエピクロルヒドリン或いはβ−メチルエピクロルヒドリンと反応させ、エポキシ基を有するノボラック樹脂を得る。勿論、市販のエポキシ基を有するノボラック樹脂も使用できる。
【0035】
また、エポキシ基を有するノボラック樹脂のエポキシ基と反応させるモノカルボン酸としてはとくに制限されず、たとえば酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の炭素数2〜20のモノカルボン酸等が例示でき、これらは単独でまたは2種以上組合わせて使用できる。また、グリコ−ル酸、乳酸、オキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシカプリル酸、ヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシパルミチン酸、リシノール酸やひまし油脂肪酸、及びそれらの水添物、12−ヒドロキシステアリン酸等の炭素数2〜20のヒドロキシモノカルボン酸等が例示でき、これは単独でまたは2種以上組合せて使用できる。さらにこれらヒドロキシモノカルボン酸の重縮合物も使用することができる。この重縮合物の重合度としては2〜6程度が好ましい。
【0036】
また、エポキシ基を有するノボラック樹脂のエポキシ基とモノカルボン酸と反応させて得られる水酸基と反応させる酸無水物としては、とくに制限されず、たとえば無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水グルタル酸等の脂肪族多価カルボン酸の無水物、無水テトラヒドロフタル酸等の脂環族多価カルボン酸の無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸等の芳香族多価カルボン酸の無水物等が例示できる。
【0037】
また、エポキシ基を有するノボラック樹脂のエポキシ基の一部とモノカルボン酸とを反応させ、次いで、残存しているエポキシ基と反応させる多価カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸、2−ブロモグルタル酸、アゼライン酸等の脂肪族多価カルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族多価カルボン酸等が例示できる。
【0038】
また、エポキシ基を有するノボラック樹脂のエポキシ基の一部とモノカルボン酸とを反応させ、次いで、残存しているエポキシ基と反応させる1級アミノ化合物、2級アミノ化合物としては、とくに制限されず、たとえばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン等の1級モノアミン類、ベンジルアミン等の芳香脂肪族1級モノアミン類、アニリン、ナフチルアミン等の芳香族1級モノアミン類、及びこれらのN−モノアルキル置換による2級モノアミン類、エタノールアミン、N−モノアルキルエタノールアミン、ジエタノールアミン等の1級或いは2級アミノ基を持つアルカノールモノアミン類が使用できる。
【0039】
尚、多価カルボン酸、1級アミンをエポキシ基を有するノボラック樹脂のエポキシ基と反応させる場合はゲル化が起こる可能性があるので注意を要する。
【0040】
前述のごとくノボラック樹脂を合成してから変性を行う他に、先ず上述した一価フェノール類や多価フェノール類の芳香族性水酸基をエピクロルヒドリン或いはβ−メチルエピクロルヒドリンと反応させ、グリシジルオキシ基或いは2,3−エポキシ−2−メチルプロピルオキシ基を形成し、これを前記モノカルボン酸、酸無水物等、アミン類等と反応させて、カルボキシル基やアミノ基を有するフェノール類を得た後、必要に応じて新たなフェノール類を加え、アルデヒド類を用いてノボラック形成の反応を行うことによっても本発明の変性ノボラック樹脂を得ることができる。
【0041】
つぎに本発明で使用する顔料分散用樹脂について説明する。
【0042】
本発明で使用する顔料分散用樹脂は、顔料分散助剤の塩基性基又は酸基と塩形成可能な酸基又は塩基性を有する顔料分散樹脂である。
【0043】
塩基性基又は酸基を有する顔料分散用樹脂としては、好ましくは、塩基性基がアミノ基の場合はアミン価が10〜50、酸基がカルボキシル基の場合は酸価が10〜50の顔料分散用樹脂が使用でき、具体的には、アミノ基を有するものとして、特開平5−271593号公報に記載されている長鎖ヒドロキシカルボン酸から誘導されるポリエステルと窒素原子を3〜6個含有するポリアルキレンイミンとを反応させた化合物、特開昭61−234919号公報に記載されている長鎖ヒドロキシカルボン酸から誘導されるポリエステルとポリエチレングリコールジアミンとを反応させた化合物等が、カルボキシル基を有するものとして、特開平9−25443号公報、特開平9−25444号公報に記載されている長鎖ヒドロキシカルボン酸から誘導されるポリエステル化合物等が挙げられる。
【0044】
またこれ以外にも、各種アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ロジンエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂等、あるいはそれらの変性物で、且つ塩基性基又は酸基を有している樹脂を顔料分散用樹脂として使用することができる。
【0045】
本発明の対象となる顔料としては、一般的な無彩色又は有彩色の、無機又は有機顔料が使用でき、具体的には、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、磁性酸化鉄等の無機顔料や、アゾ顔料、レーキ顔料、フタロシアニン顔料、イソインドリン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料等の有色顔料、及びカーボンブラック等が挙げられる。
【0046】
また、必要に応じて用いることができる本発明のバインダー樹脂としては、塗料、顔料分散レジスト、インキ組成物の分野に使用されている公知の各種バインダーが使用できる。
【0047】
本発明の顔料、顔料分散助剤、顔料分散用樹脂、溶剤、必要に応じてバインダー樹脂を含む顔料分散物を得るには、顔料100重量部に対して、顔料分散助剤を0.5重量部以上、好ましくは1重量部以上、及び顔料分散用樹脂を0.5重量部以上、好ましくは1重量部以上で、かつ顔料分散助剤と顔料分散用樹脂の合計量が1〜51重量部、好ましくは、2〜35重量部となる範囲で含有させることが好ましい。顔料分散助剤、又は、顔料分散用樹脂が、0.5重量部より少ないと十分な顔料分散効果が得られない。また、顔料分散助剤と顔料分散用樹脂の合計量を51重量部より多くしても顔料分散効果はそれ以上向上しない。
【0048】
また、本発明の顔料分散物を、オフセット印刷インキ組成物に使用する場合は、顔料100重量部に対して、顔料分散助剤を0.5重量部以上、好ましくは1重量部以上及び顔料分散用樹脂を0.5重量部以上、好ましくは1重量部以上で、かつ顔料分散助剤と顔料分散用樹脂の合計量が1〜51重量部、好ましくは2〜35重量部となる範囲で含有させることが望ましい。顔料分散助剤、又は、顔料分散用樹脂が、0.5重量部より少ないと十分な顔料分散効果が得られない。また、顔料分散助剤と顔料分散用樹脂の合計量を51重量部より多くしても顔料分散効果はそれ以上向上しない。
【0049】
但し、顔料分散効果は、顔料の種類、顔料粒子の比表面積や粒子径、顔料表面処理剤の性質、分散媒の極性等に応じて変化するものであり、それぞれの場合で最適使用量を定める必要がある。
【0050】
本発明の顔料分散物を用いたオフセット印刷インキ組成物の製造に際しては、公知のバインダー樹脂、具体的には、各種アルキッド樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ロジンエステル樹脂、ポリエステル樹脂等、或いはそれらの変性物が使用でき、溶剤としては、アマニ油、桐油、大豆油等の植物油、n−パラフィン、イソパラフィン、芳香族系溶剤、ナフテン系溶剤等の鉱物油等が使用でき、さらにドライヤー、ゲル化剤、乾燥遅延剤、酸化防止剤等の添加剤を適宜用いることができる。
【0051】
本発明のオフセット印刷インキ組成物における各成分の好ましい範囲を示す。
【0052】
成 分 重量%
バインダー樹脂 20〜50
植物油 0〜60
鉱物油 0〜60
顔料 2〜60
顔料分散助剤 0.02〜30
顔料分散用樹脂 0.02〜30
【0053】
前記組成においては、植物油と鉱物油を合計したものの割合が20〜60重量%であるものが好ましい。
【0054】
また、前記組成においては、顔料分散助剤と顔料分散用樹脂の合計量が、顔料100重量部に対して、1〜51重量部の範囲、より好ましくは、2〜35重量部の範囲にあるのが好ましい。
【0055】
本発明のオフセット印刷用インキベース(顔料分散物)の製造は、顔料、顔料分散助剤、顔料分散用樹脂、バインダー樹脂、溶剤を充分に攪拌した後、ビーズミル、3本ロールミル等にて練肉することにより調製することができる。
【0056】
本発明のオフセット印刷用インキ組成物の製造は、上記オフセット印刷用インキベースに、さらに、バインダー樹脂、溶剤、ワックス等の助剤を加えて、3本ロールミル等で混合することにより調製することができる。
【0057】
また、塗料や顔料分散レジスト等、本発明のオフセット印刷用インキ組成物以外の用途に本発明の顔料組成物を使用する場合は、従来よりそれらの分野で使用されている各種のバインダー樹脂、溶剤及び添加剤を用いて調製することができる。
【0058】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。本発明は、その主旨と適用範囲を逸脱しない限り、これら実施例に限定されるものではない。なお以下の記述中において、「部」は重量部を示す。
【0059】
顔料分散助剤1
反応容器に、エポキシ基を有するノボラック樹脂(東都化成(株)製、YDPN−638)50部、ステアリン酸75部、及びN,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFという)50部の混合溶液を入れ、窒素気流下に130〜150℃で2時間加熱攪拌した。無水コハク酸7部を加えて、さらに2時間加熱攪拌した。その後DMFを減圧留去し、重量平均分子量3,000、酸価32のカルボキシル基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤1)を得た。
【0060】
顔料分散助剤2
実施例1におけるステアリン酸の代わりに12−ヒドロキシステアリン酸80部を用い、重量平均分子量3,500、酸価30のカルボキシル基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤2)を得た。
【0061】
顔料分散助剤3
冷却管、水分分離管、温度計、窒素導入管を備えたセパラブルフラスコに12−ヒドロキシステアリン酸300部、キシレン30部、テトラ−n−ブチルチタネート0.3部の混合物を入れ、窒素気流下に生成する水を水分分離管に分離しながら180〜200℃で3時間加熱撹拌した。次いでキシレンを減圧留去して重量平均分子量800、酸価80の淡褐色重合物であるポリエステルAを得た。
【0062】
このポリエステルA110部とエポキシ変性ノボラック樹脂(東都化成(株)製、YDPN−638)30部、及びDMF80部の混合溶液を入れ、窒素気流下に130〜150℃で2時間加熱攪拌した。次いで無水コハク酸7部を加えてさらに2時間加熱攪拌した。この後DMFを減圧留去し、重量平均分子量4,500、酸価30のカルボキシル基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤3)を得た。
【0063】
顔料分散助剤4
反応容器に、エポキシ基を有するノボラック樹脂(東都化成(株)製、YDPN−638)30部、ポリエステルA80部、及びDMF50部の混合溶液を入れ、窒素気流下に130〜150℃で2時間加熱攪拌した。ついでコハク酸8部を加えて、さらに2時間加熱攪拌した。その後DMFを減圧留去し、重量平均分子量3,800、酸価33のカルボキシル基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤4)を得た。
【0064】
顔料分散助剤5
実施例4におけるコハク酸の代わりにステアリルアミン14部を用い、重量平均分子量4,000、アミン価27のアミノ基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤5)を得た。
【0065】
顔料分散助剤6
反応容器に、エポキシ基を有するノボラック樹脂(東都化成(株)製、YDPN−638)30部、ポリエステルA64部、及びDMF50部の混合溶液を入れ、窒素気流下に130〜150℃で2時間加熱攪拌した。ついでテレフタル酸6部を加えて2時間反応させた後、無水コハク酸6部を加えてさらに3時間加熱攪拌した。その後DMFを減圧留去し、重量平均分子量9,000、酸価32のカルボキシル基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤6)を得た。
【0066】
[比較顔料分散助剤]
顔料分散助剤7
顔料分散助剤1の合成で使用したエポキシ基を有するノボラック樹脂(YDPN−638)を顔料分散助剤7とした。
【0067】
顔料分散助剤8
顔料分散助剤3の合成で使用したポリエステルAを顔料分散助剤8とした。
【0068】
顔料分散助剤9
市販顔料分散助剤(酸性官能基を有するフタロシアニン誘導体)を顔料分散助剤9とした。
【0069】
[顔料分散助剤と併用する塩基性基又は酸基を有する顔料分散用樹脂]
顔料分散用樹脂1(カルボキシル基を有する顔料分散用樹脂)
冷却管、水分分離管、温度計、窒素導入管を備えたセパラブルフラスコに12−ヒドロキシステアリン酸100部、キシレン10部、テトラ−n−ブチルチタネート0.1部の混合物を入れ、窒素気流下に生成する水を水分分離管に分離しながら180〜200℃で7時間加熱撹拌した。次いでキシレンを減圧留去して重量平均分子量4,000、酸価30の淡褐色重合物であるカルボキシル基を有するポリエステル樹脂(顔料分散用樹脂1)を得た。
【0070】
顔料分散用樹脂2(アミノ基を有する顔料分散用樹脂)
アミノ基を有する樹脂(ポリ−12−ヒドロキシステアリン酸の末端にアミノ基を導入したもの、重量平均分子量4,500、アミン価25)を顔料分散用樹脂2とした。
【0071】
[オフセット印刷用インキ組成物]
実施例1〜18、及び比較例1〜13
顔料分散助剤1〜6、比較顔料分散助剤(顔料分散助剤7〜9)、及び顔料分散用樹脂1〜2を用い、表1、2に示した顔料に対する顔料分散助剤および顔料分散用樹脂の使用量で、以下に示す処方のオフセット印刷用インキベ−ス(藍、墨、紅:ベース1、黄:ベース2)を調製した。ここで顔料としては、藍は銅フタロシアニン(大日精化工業(株)製)を、墨はカーボンブラック(三菱化学(株)製)を、黄はジスアゾイエロー(大日本インキ化学工業(株)製)を、紅はカーミン6B(大日本インキ化学工業(株)製)を使用した。溶剤としては、日本石油(株)製の5号ソルベントを用いた。また、樹脂ワニスAとしては、ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1355)をアマニ油と5号ソルベントの混合溶剤中に加熱溶解したもの(樹脂濃度55重量%)を用いた。なお、インキベース1においては顔料分散助剤および顔料分散用樹脂の使用量に対応させて、樹脂ワニスAの使用量を変え、インキベースの総量が100部となるようにした。
【0072】
【0073】
前記混合物を充分に攪拌した後、3本ロ−ルにて練肉を行ってオフセット印刷用インキベ−スを調製した。これを用いて以下の配合によりオフセット印刷用インキを調製した。ここでワックスとしては、シャムロック社製のポリエチレンワックスコンパウンドを、溶剤としては日本石油(株)製の5号ソルベントを用いた。また、樹脂ワニスBとしては、ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1304)をアマニ油と5号ソルベントの混合溶剤中に加熱溶解したもの(樹脂濃度55重量%)を用いた。
【0074】
【0075】
[評価試験]
得られたオフセット印刷用インキベ−スおよびオフセット印刷用インキの性状と性能の評価結果を藍インキについては表1に、墨インキ、黄インキ、紅インキについては表2に示した。なお、比較例5、6では、顔料分散助剤を使用せずに顔料分散助剤相当量を顔料分散用樹脂で置き換えたものについて、比較例7、9、11、13では、顔料分散助剤及び顔料分散用樹脂を使用せずにそれぞれの相当量を樹脂ワニスAで置き換えたものについて評価した。
【0076】
(1)粘度
コーン・プレート型回転粘度計(レオメトリックス社製)を使用し、オフセット印刷用インキベ−スの25℃における降伏値(Pa)と、ずり速度10.0(1/s)での粘度(Pa・s)を測定した。低粘度であるほど優れている。
【0077】
(2)着色力
各オフセット印刷用インキベースに白インキベースを加えて希釈し、顔料分散助剤及び顔料分散用樹脂を使用しないインキベース(比較例7、9、11、13)の着色力を100%として、同等の着色が得られる白インキベ−スの相対量から求めた。値が高いほど優れている。
【0078】
(3)貯蔵安定性
オフセット印刷用インキベース及びオフセット印刷用インキを25℃の恒温槽に1カ月間保存し、調製時の粘度に対する粘度変化から判定した。粘度上昇のほとんどないものを3、粘度上昇が比較的少ないものを2、著しく増粘するものを1として評価した。
【0079】
【表1】
【0080】
【表2】
【0081】
本発明の、塩基性基又は酸基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤)と、顔料分散助剤の塩基性基又は酸基と塩形成可能な酸基又は塩基性基を有する顔料分散用樹脂をオフセット印刷インキに用いることにより、藍、墨、黄、紅の各色において、オフセット印刷用インキベース(顔料分散物)の粘度と降伏値が下がり、着色力が向上した。また、貯蔵安定性についても優れており、顔料分散性の向上が示された。これに比べて比較例では顔料分散性が不十分であるか、十分な顔料分散性が得られても顔料分散助剤自体が着色しているため、同系色にしか使用できず、各色顔料への汎用性を全く持たないことがわかる。実施例と比べてわかるように、エポキシ基を有するノボラック樹脂、或いはポリエステル単独では、本発明の顔料分散物で得られる顔料分散効果を得ることはできなかった。また、本発明の顔料分散物を用いた場合においても、インキの貯蔵安定性は優れており、顔料分散性の向上が示された。
【0082】
【発明の効果】
本発明の顔料分散物は、塩基性基または酸基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤)を用いることにより、白インキ、淡色インキにも使用できる。
【0083】
また、本発明の塩基性基又は酸基を有する変性ノボラック樹脂(顔料分散助剤)と、顔料分散助剤の塩基性基又は酸基と塩形成可能な酸基又は塩基性基を有する顔料分散用樹脂を含む顔料分散物は、特にこれをオフセット印刷用インキに使用することにより、顔料を高濃度に分散したオフセット印刷用インキベースの高い流動性、高い着色力及び良好な貯蔵安定性が得られる。また、オフセット印刷用インキについても、良好な貯蔵安定性が得られる。これにより、従来のものに比べて、作業効率を大幅に向上できる。
Claims (2)
- 顔料、塩基性基又は酸基を有する顔料分散助剤、顔料分散助剤の該塩基性基又は酸基と塩形成可能な酸基又は塩基性基を有する顔料分散用樹脂、溶剤、必要に応じてバインダー樹脂を含む顔料分散物であって、前記顔料分散助剤が変性ノボラック樹脂からなり、かつ顔料100重量部に対し、少なくとも顔料分散助剤を0.5重量部以上及び顔料分散用樹脂を0.5重量部以上で、顔料分散助剤と顔料分散用樹脂の合計量が1〜51重量部になる範囲で含有することを特徴とする顔料分散物。
- 請求項1記載の顔料分散物を含有することを特徴とするオフセット印刷インキ用組成物。
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