JP4743462B2 - 印刷インキ組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた印刷適性及び塗膜物性を有する印刷インキ組成物及び印刷インキ用コンパウンドを用いての該印刷インキ組成物の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
印刷インキには、保存適性、印刷適性、印刷物の印字又は塗膜適性等が求められる。特に、温度の変化によっても流動性の大きな変動のないインキが求められていた。従来、インキのフロー(流動性)を調整する目的で、印刷インキには、微粉末シリカ、有機ベントナイト等を助剤としてインキに添加したり、及び/または、印刷インキ用ワニス成分として特定のソルビトール誘導体によるゲルワニス(特公昭52−4201号公報)、金属キレートによるゲルワニス等を用いることが提案されている。
【0003】
しかしながら、微粉末シリカを添加する方法は、その嵩高さ(見掛け比重が小さい)のため配合時や練肉・分散時の作業性を低下させるのみならず印刷時の機上安定性も十分ではなかった。有機ベントナイトを添加する方法は、流動性は改善されるものの、塗膜性能、特に金属用の分野に於いて、とりわけレトルト殺菌処理後の密着性を劣化させていた。特定のソルビトール誘導体によるゲルワニスを用いる方法はゲルワニスの調製に170℃又はそれ以上の高温を必要とし、金属キレートによるゲルワニスでは経時安定性が十分ではないという問題を有していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、印刷適性及び印刷物の印字及び塗膜適性を改善した印刷インキ組成物及び印刷インキ用コンパウンドを用いての該印刷インキ組成物の製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、特定のゲル化剤を必須成分とする印刷インキ組成物が所期の目的を有利に達成できることを見出し本発明を完成させるに至った。
【0006】
すなわち、本発明の第一の構成は、下記一般式(I)、(II)から選ばれる1種以上のゲル化剤を含有することを特徴とする印刷インキ組成物である。
【0007】
【化3】
(式中、R1、R2、R3は脂肪酸残基又は水素原子を示し、少なくとも1つは脂肪酸残基であり、且つ、1個以上の脂肪酸残基が1個以上の水酸基を有する。式中、R4 はH、CH3、CH2CH3の何れかを示す。)
【0008】
一般式(II) R5−X
(式中、R5は水酸基を1個以上有する有機基、Xはカルボキシル基又は水酸基を示す。)
【0009】
本発明の第二の構成は、前記したゲル化剤を含有することを特徴とする印刷インキ用コンパウンドである。
【0010】
本発明の第三の構成は、あらかじめゲル化剤を溶剤に溶解及び又は分散させた印刷インキ用コンパウンドを製造する工程と該コンパウンドをインキベースに混合する工程とを有することを特徴とする印刷インキ組成物の製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明は、特定のゲル化剤を含有する印刷インキ組成物及び印刷インキ用コンパウンドを用いての該印刷インキ組成物の製造方法を提供しようとするものである。
【0012】
本発明に係る印刷インキ組成物の必須成分であるゲル化剤成分の内、前記一般式(I)で表される化合物としては、硬化ヒマシ油が例示できる。
【0013】
一般式(II)で表される化合物としては、硬化ヒマシ脂肪酸、12−ヒドロキシステアリン酸、11−ヒドロキシパルミチン酸、ω−ヒドロキシラウリン酸、11−ヒドロキシウンデカン酸、2−ヒドロキシテトラデカン酸、15−ヒドロキシペンタデカン酸、2−ヒドロキシヘキサデカン酸、16−ヒドロキシヘキサデカン酸、2−ヒドロキシドデカン酸、9,10−ジヒドロキシウンデカン酸、3,11−ジヒドロキシテトラデカン酸、11−ヒドロキシテトラデカン酸、16−ヒドロキシパルミチン酸、14−ヒドロキシパルミチン酸、2−ヒドロキシパルミチン酸等の(ポリ)ヒドロキシカルボン酸、12−ヒドロキシステアリルアルコール、11−ヒドロキシパルミチルアルコール、ω−ヒドロキシラウリルアルコール、11−ヒドロキシウンデシルアルコール、2−ヒドロキシテトラデシルアルコール、15−ヒドロキシペンタデシルアルコール、2−ヒドロキシヘキサデシルアルコール、16−ヒドロキシヘキサデシルアルコール、2−ヒドロキシドデシルアルコール、9,10−ジヒドロキシウンデシルアルコール、3,11−ジヒドロキシテトラデシルアルコール、11−ヒドロキシテトラデシルアルコール、16−ヒドロキシパルミチルアルコール、14−ヒドロキシパルミチルアルコール、2−ヒドロキシパルミチルアルコール等のヒドロキシアルキルアルコールがあげられる。これらは単独、または、2種以上併用して使用される。
【0014】
これらの内、硬化ヒマシ脂肪酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシステアリルアルコールが特に好ましく用いられる。
【0015】
印刷インキ組成物中のゲル化剤の融点が50℃〜150℃であることが好ましく、より好ましくは60〜120℃である。この範囲より低いと所定の効果が得られにくい場合があり、高いと印刷インキ用コンパウンドを製造する場合に高温を要することになる。
【0016】
印刷インキ組成物中のゲル化剤の含有量は、0.1〜20重量%程度であることが好ましい。
【0017】
次に、本発明に係る印刷インキ組成物に於ける、ゲル化剤以外の成分であるインキベースについて詳細に説明する。本発明に用いられるベースインキは、平版用、オフ輪用、金属印刷用を始め、顔料、ビヒクル、溶剤等を含有する各種のインキベースが用いられる。
【0018】
顔料としては、なんら制限が無く通常の無機顔料、有機顔料、染料が使用できる。たとえば、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化鉄等の無機顔料、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機顔料、カーボンブラック等があげられる。
【0019】
本発明に用いられるインキベース用の樹脂としては、従来より用いられている樹脂が使用できる。すなわち、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ケトン樹脂、あるいはこれらの変性樹脂等が単独、または必要に応じて2種以上使用できる。
【0020】
さらに、必要に応じて硬化剤として、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、あるいはこれらの共縮合物、ブロックイソシアネート等が使用できる。
【0021】
本発明に用いられるインキベースの溶剤としては、従来のインキ溶剤が使用できる。たとえば、通常の印刷インキ用炭化水素系溶剤、すなわち芳香族系溶剤、n−パラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、α−オレフィン系溶剤、軽油、スピンドル油、マシン油、シリンダー油、テレピン油、ミネラルスピリット等が例示できる。更に、(ポリ)オキシアルキレングリコール、(ポリ)オキシアルキレングリコールのアルキルエーテル、(ポリ)オキシアルキレングリコールのアルキルエステル、高級アルコール等も例示できる。これらの使用量は、必要とされるインキ性状に調製できれば良く特に制限はないが、通常5〜50重量%の範囲である。
【0022】
本発明に係る印刷インキ組成物は、必須成分のゲル化剤を、顔料、樹脂、及び溶剤と同時に配合して製造しても良いし、ゲル化剤をあらかじめ溶剤に溶解及び又は分散したコンパウンドの形態にして、顔料、樹脂、及び溶剤と同時に配合して製造しても良い。又、顔料、樹脂、及び溶剤にて製造したインキベースに、印刷インキ用コンパウンドの形態で後添加して混合することも出来る。印刷インキ用コンパウンドとは、印刷インキの物性を調節するために必要に応じてインキに添加するものであり、本発明に於ける印刷インキ用コンパウンドとは、ゲル化剤を溶剤に溶解及び又は分散させた形態を指す。
【0023】
すなわち、本発明に必須の、ゲル化剤は、あらかじめ溶剤に溶解及び又は分散させた印刷インキ用コンパウンドとして用いることが好ましい。印刷インキ用コンパウンドを得るために使用される有機溶剤成分としては、通常の印刷インキ用炭化水素系溶剤、すなわち芳香族系溶剤、n−パラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、α−オレフィン系溶剤、軽油、スピンドル油、マシン油、シリンダー油、テレピン油、ミネラルスピリット等が例示できる。
【0024】
本発明に係る印刷インキ組成物の製造方法に用いられる、印刷インキ用コンパウンドにおいて、構成するゲル化剤成分(aとする)と有機溶剤成分(bとする)の重量比は、3:97〜50:50が好ましく、より好ましくは、10:90〜40:60である。ゲル化剤成分(a)がこの範囲より少ないと所定の効果が得られにくく、また、この範囲を越えると流動性が低下しやすい。
【0025】
前記した印刷インキ用コンパウンドを得るには、たとえばゲル化剤成分(a)と有機溶剤成分(b)を60〜160℃で5分〜1時間程度加熱溶解後、室温付近まで放冷して固化させることで得られる。
【0026】
本発明に係る印刷インキ組成物中における本発明の製造方法で用いる印刷インキ用コンパウンドの含有量は必要とされるインキ性状に調製できれば良く特に制限はないが、通常1〜30重量%である。
【0027】
本発明のその他の成分としては、必要に応じて公知の顔料分散剤、ワックス、ドライヤー、安定剤、酸触媒等を添加することが可能である。
【0028】
また、本発明の目的を損なわない範囲で、微粉末シリカ、有機ベントナイト等を助剤としてインキに添加したり、及び/または、印刷インキ用ワニス成分として特定のソルビトール誘導体によるゲルワニス、金属キレートによるゲルワニスの使用も可能である。
【0029】
本発明に係る印刷インキ組成物は、オフセット方式、ドライオフセット方式など通常の印刷方式によって容易に印刷する事が出来る。インキ膜厚は任意であるが、例えば0.1〜6ミクロンの範囲で行えばよい。
【0030】
本発明に係る印刷インキ組成物を金属板用に調製する場合、印刷後、オーバープリント用ワニス層を設けることが出来る。組み合わせるオーバープリント用ワニスは、加熱によって硬化する通常の金属印刷塗装に使われる任意の水性型又は溶剤型のオーバープリント用ワニスが使用でき、特に制限はない。
【0031】
その場合、組み合わされるオーバープリント用ワニスは、基本的に金属板上に印刷された未乾燥及び/または乾燥後のインキ上にロールコーター塗装された後、150〜250℃で5秒〜15分間加熱乾燥されることにより、外観、硬度、加工性、耐レトルト性に優れる塗膜を形成することができる。
【0032】
本発明の印刷インキ組成物と組み合わせるオーバープリント用ワニスの塗装方法は、通常のコーター方式で行うことができる。オーバープリント用ワニスの膜厚は任意であるが、例えば 3〜10ミクロンの範囲で行えばよい。
【0033】
【実施例】
以下本発明の理解を容易にするため、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。なお、各例中の部及び%は重量基準によるものである。
【0034】
(印刷インキ用コンパウンドの製造)
攪拌機、コンデンサー、窒素導入管、温度計を具備した反応装置にて、表1に示す組成で各々100℃30分間溶解させて、印刷インキ用コンパウンド(A−1)〜(A−7)を得た。
【0035】
【表1】
【0036】
表1に於ける、「(a)−1」は、硬化ひまし油(融点85℃)、「(a)−2」は、ヒドロキシステアリン酸(融点75℃)、「(a)−3」は、ヒドロキシステアリルアルコール(融点63℃)、「(b)」は、溶剤アルケン56Nを表す。
【0037】
(インキベースの製造)
チタン白50部、大豆油変性アルキッド樹脂ワニス(油長40%、平均分子量 約9000)29部、アルケン56N(日本石油化学(株)製、アルキルベンゼン)10部、ドライヤー0.5部、安定剤0.5部を3本ロールミルにて練肉・混合した。
【0038】
(実施例1〜3、比較例1、参考例1〜4)表2に示した組成にて、インキベースに混合してインキ組成物を調整した。
尚、表2の実施例4〜7の表示は、参考例1〜4と読み替えるものとする。
【0039】
【表2】
【0040】
(実施例8)
チタン白50部、大豆油変性アルキッド樹脂ワニス(油長40%、平均分子量 約9000)29部、印刷インキ用コンパウンド(A−1)5部、アルケン56N(日本石油化学(株)製、アルキルベンゼン)5部、ドライヤー0.5部、安定剤0.5部を3本ロールミルにて練肉・混合した後、アルケン56N10部を加えて混合した。
【0041】
(実施例9〜11)
実施例8と同様に、表3に各々示した組成にて3本ロールミルにて練肉・混合し、インキ組成物を調製した。
【0042】
【表3】
【0043】
(ゲルワニスの作成)
攪拌機、コンデンサー、窒素導入管、温度計を具備した反応装置に、上述の実施例で使用した大豆油変性アルキッド樹脂ワニス(油長40%、平均分子量 約9000)を100部、アルケン56Nを20部、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート(川研ファインケミカル(株)製、商品名ALCH)を2部を仕込み、160℃2時間反応させゲルワニスを得た。
【0044】
(比較例2〜4)
実施例8と同様に、表5に各々示した組成にて3本ロールミルにて練肉・混合し、インキ組成物を調製した。
【0045】
【表4】
【0046】
表4に於ける(*1)は、ベントン#34 (エレメンティス(株)製)、(*2)は、アエロジル200(日本アエロジル(株)製)を示す。
【0047】
(試験方法)
1.インキ特性値
(1)スプレッドメーター値
JIS K 5701−1に準じて、実施例1〜11、比較例1〜4で得られたインキ組成物のスプレッドメーター直径D(60秒後の広がり直径;単位mm)及びスプレッドメーター傾斜Sを測定した。
【0048】
(2)傾斜流度
実施例1〜11、比較例1〜4で得られたインキ組成物について、各々2mlを70度の傾斜をつけたガラス板上にて25℃にて30分間放置後、流動した長さ(mm)を測定した。
【0049】
(3)経時変化
実施例1〜11、比較例1〜4で得られたインキ組成物を各々40℃にて60日間放置後、上述の(1)スプレッドメーター値、(2)傾斜流度を測定して、直径Dの変化が1.5mm未満を○、1.5以上3.0未満を△、3.0以上を×、傾斜流度の変化が10mm未満を○、10mm以上30mm未満を△、30mm以上を×としてそれぞれ評価した。試験結果を表5にまとめた。
【0050】
【表5】
【0051】
2.印刷適性
(1)転移性
高速印刷適性試験機(エスエムテー(株)製)にて、9.9m/sの速度にてアルミ板上にインキを印刷し、インキ転移直後のつぶれの状態をルーペにて視覚判定し、良好なもの○、中程度のものを△、不良なものを×として評価した。
【0052】
(2)安定性
RIテスターを45℃に保ち、ロールを15分間回転させた後展色し常法による展色との差を比較した。差のないものを○、中程度のものを△、不良なものを×として評価した。
【0053】
(3)ミスチング試験
実施例1〜11、比較例1〜4で得られたインキ組成物を各々2.64CC採取し、予めローラー温度を40℃に設定したインコメーターのローラー上に均一に塗布した後、1600rpmで5分間回転させた。ローラー下部に置いた白紙上へのインキの飛散の程度を目視判定した。良好なものを○、不良なものを×として評価した。
【0054】
3.塗膜物性
テストパネルの作成;実施例1〜11、比較例1〜4で得られたインキ組成物を、各々インキ皮膜厚が1.5μmとなるようにアルミ板にRIテスターで印刷した。印刷に引き続きインキをウェット状態のままで、2ピース缶用仕上げニスを45mg/100cm2(焼き付け後固形分)の塗膜量となるように塗装した。上記の条件で印刷塗装した印刷塗装板を200℃ 45秒+200℃ 90秒(ピーク温度)の条件で焼き付け乾燥する。
【0055】
作成したテストパネルを加圧容器中で加湿下にて、125℃30分間処理した後、(1)塗膜密着性、および(2)塗膜硬度の試験を行った。
【0056】
(1)塗膜硬度
塗膜面の硬度を、鉛筆引っ掻き試験(JIS K 5400)を行って、鉛筆硬度が3H以上のものを○、2H以下のものを×で示した。
【0057】
(2)塗膜密着性
JIS K 5400に準じて、塗膜面にカッターナイフで1mm間隔で100個の碁盤目を作り、セロハンテープによる剥離状態を調べ、剥離していないマス目の個数で示した。
【0058】
【表6】
【0059】
【発明の効果】
以上、実施例等で示した通り、本発明に係る印刷インキ組成物は、経時変化がほとんどなく大幅なフローの改善すなわち流動特性の改善が可能であり、優れた印刷適性と良好な塗膜物性を有する。
Claims (3)
- ゲル化剤として硬化ひまし油を含有することを特徴とする印刷インキ組成物。
- ゲル化剤として硬化ひまし油を含有することを特徴とする印刷インキ用コンパウンド。
- あらかじめ請求項1及び2の何れかに記載の硬化ひまし油を溶剤に溶解及び又は分散させた印刷インキ用コンパウンドを製造する工程と該コンパウンドをインキベースに混合する工程とを有することを特徴とする印刷インキ組成物の製造方法。
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