JP5759251B2 - オフセット印刷用インキ組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
顔料、樹脂成分および油成分の、それぞれ最終的に製造されるオフセット印刷用インキ組成物中に含まれる全量を、撹拌羽根と回転軸とが内部空間に設けられるタンクに投入し、撹拌羽根を回転軸の軸線まわりに回転駆動させて、80〜200℃の温度下で撹拌混合して顔料混合物を得るプレミキシング工程と、
80〜150℃の温度に保持された、前記プレミキシング工程で得られた前記顔料混合物を、前記タンクから分散装置に、分散装置の内圧によって規定される所定の流量で供給し、顔料を分散処理して顔料分散体を得る分散工程と、
前記分散工程で得られた前記顔料分散体を、分散装置から吐出して元の前記タンクに戻す戻し工程と、
前記タンク内に収容される収容物を、80〜150℃の温度に保持した状態で、前記タンクと前記分散装置との間で循環させて、前記分散装置における分散処理を顔料の粒子径が5μm以下となるまで繰り返し行い、オフセット印刷用インキ組成物を得る循環工程と、を含み、
前記プレミキシング工程において前記タンクに投入する樹脂成分として、塊状態の固形樹脂を含み、
前記撹拌羽根は、前記回転軸に垂直に固定される板状の基部と、基部から半径方向外方に連なるブレードとを有するカッター羽根であり、
前記プレミキシング工程では、前記カッター羽根を前記回転軸の軸線まわりに回転駆動させて、固形樹脂を粉砕しながら油成分中に溶解させ、
前記ブレードは、
基部から半径方向外方になるにつれて前記基部の回転面に対して一方側に離反するように傾斜した第1ブレードと、
基部から半径方向外方になるにつれて前記基部の回転面に対して、前記第1ブレードが前記基部の回転面に対して離反するように傾斜した方向と逆方向側に離反するように傾斜した第2ブレードと、
基部から半径方向外方に連なり、前記基部の回転面に平行な第3ブレードと、を含んで構成されることを特徴とするオフセット印刷用インキ組成物の製造方法である。
前記カッター羽根は、
前記第1、第2および第3ブレードが、基部から半径方向外方に連なり、最外周縁部の先端部における回転直径がタンクの内径に対して30〜80%であり、
プレミキシング工程において、前記第1、第2および第3ブレードの最外周縁部における先端部の周速度が、10m/s以上となる速度で回転駆動されることを特徴とする。
前記第1、第2および第3ブレードの回転方向下流側に臨む縁辺部は、回転方向下流側に臨んで先細状に形成されていることを特徴とする。
また、タンクの内部空間に設けられるカッター羽根は、基部と第1ブレードと第2ブレードと第3ブレードとを含んで構成されている。基部は、回転駆動される回転軸に垂直に固定される板状の部分である。第1ブレードは、基部から半径方向外方になるにつれて基部の回転面に対して一方側に離反するように傾斜したブレードである。第2ブレードは、基部から半径方向外方になるにつれて基部の回転面に対して、第1ブレードが基部の回転面に対して離反するように傾斜した方向と逆方向側に離反するように傾斜したブレードである。第3ブレードは、基部から半径方向外方に連なり、基部の回転面に平行なブレードである。
プレミキシング工程では、基部の回転面に対して一方側および他方側に離反するように傾斜した第1および第2ブレードと、基部の回転面に平行な第3ブレードとを有するカッター羽根を回転駆動させて撹拌混合するので、顔料混合物に大きなせん断力を付与することができ、油成分中における樹脂の粉砕効率を向上することができる。そのため、プレミキシング工程では、顔料混合物の撹拌混合時における加熱温度を低下させる、または、撹拌時間を短くしても、油成分中に樹脂を溶解させることができる。したがって、プレミキシング工程において、エステル交換反応による樹脂の低分子量化をさらに抑制することができるとともに、熱エネルギーロスを少なくすることができる。
プレミキシング工程は、撹拌装置100を用いて行われる工程であり、顔料、樹脂成分および油成分の、それぞれ最終的に製造されるオフセット印刷用インキ組成物中に含まれる全量を、撹拌羽根であるカッター羽根10が内部空間に設けられるタンク20に投入し、カッター羽根10を回転軸23の軸線まわりに回転駆動させて、80〜200℃の温度下で撹拌混合して顔料混合物を得る工程である。80〜200℃の温度下で撹拌混合することによって、樹脂と油成分との間でエステル交換反応が起こるのを防止して、樹脂の低分子量化を抑制することができるとともに、短時間で油成分中に樹脂が溶解された顔料混合物を得ることができる。
分散工程は、撹拌装置100と供給装置120を介して接続される分散装置110を用いて行われる工程である。
戻し工程は、分散工程で連続的に得られる顔料分散体を、前記供給量と同じ流量(排出量)で分散装置110の分散排出口112から連続的に排出(吐出)し、タンク供給口22から流過させて、顔料分散体を元の前記タンク20内に戻す。なお、戻し工程では、タンク20内のカッター羽根10の回転駆動は継続されており、タンク20内に収容される収容物は継続的に撹拌混合されている。
循環工程は、分散工程および戻し工程に引き続いて連続的に行われる工程である。循環工程では、戻し工程において分散処理後に得られる顔料分散体がタンク20内に戻された状態のタンク20内に収容される収容物を、80〜150℃の温度に保持し収容物を低粘度化した状態で、タンク20と分散装置110との間で循環させて、分散装置110における分散処理を、顔料の粒子径が5μm以下となるまで繰り返し行い、オフセット印刷用インキ組成物を得る。なお、循環工程では、タンク20内のカッター羽根10の回転駆動は継続されており、タンク20内に収容される収容物は継続的に撹拌混合されている。
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、評価項目については以下のとおりである。
ラレー粘度(Pa・s/25℃)は、株式会社ケンウッド ティー・エム・アイ製のTE851を使用して測定した。
タック値は、東洋精機株式会社製のインコメーターにて、30℃の条件で400rpmの回転速度にて1分値を測定した。
白色のオフセット印刷用インキ組成物を、実施例1,2および比較例1のオフセット印刷用インキ組成物で着色し、比較例2の着色力を「100」として、相対評価した。相対評価値が高いほど着色力に優れるインキ組成物である。
オフセット印刷用インキ組成物の印刷適性(濃度変化)は、三菱重工業株式会社製、DAIYA 1E型印刷機で実際に印刷して調べた。印刷評価は、湿し水供給ダイヤルを35%、60%にした状態で印刷し、比較例2を基準(良好)として、印刷濃度の変化で評価した。なお、印刷条件は以下のとおりである。
印刷機:三菱DAIYA 1E型印刷機(湿し水機構:連続給水方式、三菱重工業株式会社製)
湿し水:サイファ TP−3(湿し水濃度:1%、サカタインクス株式会社製)
印刷速度:4500枚/時
温度/湿度:25℃/60%
印刷用紙:オーロラコート紙(日本製紙株式会社製)
[プレミキシング工程]
高さ250mm、内径210mmのタンク内に、軟化点165℃のロジン変性フェノール樹脂の28質量部(固形樹脂)、大豆油変性アルキッド樹脂の3質量部、ピグメントレッド57:1の13.5質量部、大豆油の7質量部及びAF−7石油溶剤(日本石油株式会社製)の48.5質量部を仕込んだ。なお、タンク内には、回転直径110mm(タンク内径に対して52%)の図3に示した6枚ブレードのカッター羽根を設置した。そして、到達温度が130℃となるように昇温速度8℃/minでタンクの加熱を開始し、加熱開始と同時に、カッター羽根のブレードの最外周縁部における先端部の周速度が13m/sとなるようにカッター羽根の回転駆動を開始させ、130℃に到達後1時間、タンク内の収容されたピグメントレッド57:1、ロジン変性フェノール樹脂、大豆油変性アルキッド樹脂、大豆油、AF−7石油溶剤の混合物を撹拌混合し、ロジン変性フェノール樹脂を粉砕しながら溶解させると同時に、この混合物のプレミキシングを同時に行った。プレミキシング後に得られた顔料混合物は、ロジン変性フェノール樹脂が完全に溶解されたものであった。
次いで、プレミキシング後の顔料混合物を130℃に保持した状態で、供給装置である輸送ポンプにより、分散装置であるダイノミル(シンマルエンタイプライゼス製、DYNO-
MILL type KDL-PILOT 1.4L、スチールビーズ:Φ1.5mm)に供給し、表1の条件と
なるように分散処理を行い、分散処理した混合物を輸送ポンプにより元のタンクに戻すことを、顔料の粒子径が5μm以下となるまで(グラインドメータにより粒子径を確認)繰り返して行い、実施例1のオフセット印刷用インキ組成物を得た。
プレミキシング温度、および、プレミキシング後の顔料混合物をダイノミルに供給するときの保持温度を、130℃から90℃に変更すること以外は、実施例1と同様にして、実施例2のオフセット印刷用インキ組成物を得た。得られたオフセット印刷用インキ組成物中の顔料は、粒子径が5μm以下に分散されていた。
[ワニス化工程]
タンク内に、軟化点165℃のロジン変性フェノール樹脂の45質量部(固形樹脂)、大豆油の10質量部及びAF−7石油溶剤(日本石油株式会社製)の40質量部を仕込んだ。なお、タンク内には、従来型カッター羽根(ディスクタービン羽根)を設置した。そして、到達温度が200℃となるように昇温速度8℃/minでタンクの加熱を開始し、加熱開始と同時に、ディスクタービン羽根のブレードの最外周縁部における先端部の周速度が13m/sとなるようにディスタービン羽根の回転駆動を開始させ、200℃に到達後40分間撹拌混合し、ロジン変性フェノール樹脂を溶解してワニスを得た。
次に、高さ250mm、内径210mmのタンク内に、上記ロジン変性フェノール樹脂を溶解させたワニスの65質量部、大豆油変性アルキッド樹脂の5質量部、ピグメントレッド57:1の25質量部、およびAF−7石油溶剤(日本石油株式会社)の5質量部を仕込んだ。なお、タンク内には、従来型カッター羽根(ディスクタービン羽根)を設置した。そして、到達温度が70℃となるように昇温速度8℃/minでタンクの加熱を開始し、加熱開始と同時に、ディスクタービン羽根のブレードの最外周縁部における先端部の周速度が13m/sとなるようにディスクタービン羽根の回転駆動を開始させ、70℃に到達後30分間、タンク内に収容されたピグメントレッド57:1、ロジン変性フェノール樹脂を溶解したワニス、大豆油変性アルキッド樹脂、大豆油、AF−7石油溶剤の混合物を撹拌混合し、この混合物のプレミキシングを行った。
次に、プレミキシングした混合物を、タンクからダイノミル(シンマルエンタイプライゼス製、DYNO-MILL type KDL-PILOT 1.4L、スチールビーズ:Φ1.5mm)に供給し、表1の条件となるように分散処理を2パス行い、ベース混合物を得た。ベース混合物中の顔料は、粒子径が5μm以下に分散されていた。
次に、ベース混合物の53質量部、AF−7石油溶剤の5質量部、上記ロジン変性フェノール樹脂を溶解したワニスの42質量部の割合となるように、AF−7石油溶剤、ロジン変性フェノール樹脂を溶解したワニスを加え、従来型カッター羽根(ディスクタービン羽根)により撹拌混合し、比較例1のオフセット印刷用インキ組成物を得た。
10 カッター羽根
11 基部
12 第1ブレード
13 第2ブレード
14 第3ブレード
12a 第1上流側基端部
12b 第1下流側基端部
12c 第1縁辺部
13a 第2上流側基端部
13b 第2下流側基端部
13c 第2縁辺部
14a 第3縁辺部
100 撹拌装置
110 分散装置
120 供給装置
Claims (3)
- 顔料、樹脂成分、および油成分を主たる成分とするオフセット印刷用インキ組成物の製造方法であって、
顔料、樹脂成分および油成分の、それぞれ最終的に製造されるオフセット印刷用インキ組成物中に含まれる全量を、撹拌羽根と回転軸とが内部空間に設けられるタンクに投入し、撹拌羽根を回転軸の軸線まわりに回転駆動させて、80〜200℃の温度下で撹拌混合して顔料混合物を得るプレミキシング工程と、
80〜150℃の温度に保持された、前記プレミキシング工程で得られた前記顔料混合物を、前記タンクから分散装置に、分散装置の内圧によって規定される所定の流量で供給し、顔料を分散処理して顔料分散体を得る分散工程と、
前記分散工程で得られた前記顔料分散体を、分散装置から吐出して元の前記タンクに戻す戻し工程と、
前記タンク内に収容される収容物を、80〜150℃の温度に保持した状態で、前記タンクと前記分散装置との間で循環させて、前記分散装置における分散処理を顔料の粒子径が5μm以下となるまで繰り返し行い、オフセット印刷用インキ組成物を得る循環工程と、を含み、
前記プレミキシング工程において前記タンクに投入する樹脂成分として、塊状態の固形樹脂を含み、
前記撹拌羽根は、前記回転軸に垂直に固定される板状の基部と、基部から半径方向外方に連なるブレードとを有するカッター羽根であり、
前記プレミキシング工程では、前記カッター羽根を前記回転軸の軸線まわりに回転駆動させて、固形樹脂を粉砕しながら油成分中に溶解させ、
前記ブレードは、
基部から半径方向外方になるにつれて前記基部の回転面に対して一方側に離反するように傾斜した第1ブレードと、
基部から半径方向外方になるにつれて前記基部の回転面に対して、前記第1ブレードが前記基部の回転面に対して離反するように傾斜した方向と逆方向側に離反するように傾斜した第2ブレードと、
基部から半径方向外方に連なり、前記基部の回転面に平行な第3ブレードと、を含んで構成されることを特徴とするオフセット印刷用インキ組成物の製造方法。 - 前記回転軸は、前記タンクの中心軸線と同一直線上となる軸線まわりに回転駆動され、
前記カッター羽根は、
前記第1、第2および第3ブレードが、基部から半径方向外方に連なり、最外周縁部の先端部における回転直径がタンクの内径に対して30〜80%であり、
プレミキシング工程において、前記第1、第2および第3ブレードの最外周縁部における先端部の周速度が、10m/s以上となる速度で回転駆動されることを特徴とする請求項1記載のオフセット印刷用インキ組成物の製造方法。 - 前記第1および第2ブレードは、回転方向上流側の基端部が回転方向下流側の基端部よりも半径方向外側に離反した位置で屈曲して基部に連なっており、
前記第1、第2および第3ブレードの回転方向下流側に臨む縁辺部は、回転方向下流側に臨んで先細状に形成されていることを特徴とする請求項1または2記載のオフセット印刷用インキ組成物の製造方法。
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