JP6226502B2 - オフセット印刷インキ用ゲルワニス、オフセット印刷インキおよび印刷物 - Google Patents
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Description
(1)ガムロジンと、前記ガムロジンに対して1〜10重量%のダイマー酸と、パラターシャリーブチルフェノールおよびパラオクチルフェノール、パラホルムアルデヒドおよびグリセリンを反応させてなるロジン変性フェノール樹脂と、ゲル化剤とを含有し、
前記ゲル化剤の含有量がオフセット印刷インキ用ゲルワニス中に0.5重量%未満であり、
25℃、1Hzにおける直径25mm、コーン角1°のコーンプレートを使用して測定した動的粘弾性tanδが3.0以下、ヘプタントレランスが50〜150%であることを特徴とするオフセット印刷インキ用ゲルワニス、
(2)(1)に記載のオフセット印刷インキ用ゲルワニスを含有し、
温度範囲25〜60℃、ひずみ40%および角周波数10sec−1の条件下、直径25mmのパラレルプレートを用いて測定した温度依存性動的粘弾性tanδの最大値と最小値の差が1.5以下で、
かつ、インキ量1.31cc、室温25℃、ローラー温度30℃、回転数400rpmの条件下で測定した1分後のタック値が6未満であることを特徴とするオフセット印刷インキ、
(3)ヘプタントレランスが30〜150%で、アルコールナンバーが25〜32mlであるオフセット印刷インキ用ワニスを含有することを特徴とする(2)に記載のオフセット印刷インキ、
(4)基材である紙に、(2)または(3)のいずれかに記載のオフセット印刷インキを付着させてなる印刷物、
である。
オフセット印刷インキ(以下、単に「インキ」ともいう)では、夏場など気温が上昇すると、用いているインキの粘度が下がるため、網点が太り易く、網点再現性が劣ったり、印刷機の湿し水を版胴に送り込むローラー(ダンプニングローラー)にインキが絡み出し、湿し水の供給が不安定となり、結果として印刷物の汚れを引き起こす。
印刷雰囲気温度の上昇によるインキの粘度低下は避けられないが、温度変化に対して動的粘弾性tanδを一定に保つか、または弾性を付与することによって網点太りや汚れを防ぐことができると考え、インキに弾性を付与することを目的としてゲルワニスを検討した結果、特定の物性を有するワニスにゲルワニスを併用することによりヒートセット印刷インキの動的粘弾性tanδを所望の範囲に調整でき、それにより、低温乾燥性に優れるばかりでなく高温雰囲気下でも印刷物の汚れを防ぐことができることを見出した。
ヘプタントレランス(%)=100×(n−ヘプタン滴下量g)/(ワニス量g)
また、このオフセット印刷インキは従来より乾燥機の設定温度を低くでき、低い紙面温度でも乾燥できるため、得られた印刷物は火皺、ブリスターおよびワレが殆ど見られないという優れた特徴を有する。
また、前記ロジン類に対して、前記炭素数が4〜9のアルキル基を有するアルキルフェノールは、60/40〜70/30の割合で使用することが好ましい。
また、前記ロジン類に対して、前記ポリオールは、90/10〜95/5の割合で使用することが好ましい。
ここで、重量平均分子量は、GPC法(ポリスチレン換算)による測定値である。
なお、水酸基価は、試料1g中に含まれるOH基をアセチル化するために要する水酸化カリウムのmg数である。無水酢酸を用いて試料中のOH基をアセチル化し、生成した酢酸を水酸化カリウム溶液で滴定することによって求められる。
すなわち、ゲルワニスの動的粘弾性tanδは、ゲルワニスの組成からゲル化剤を除いた配合の動的粘弾性tanδを通常(10〜20)より低めの4〜10未満になるようにロジン変性フェノール樹脂の動的粘弾性tanδを調整し、その配合にゲル化剤を適宜添加するかまたはゲル化剤の添加なしで、容易に3.0以下にコントロールできる。なお、ゲルワニスの組成からゲル化剤を除いた配合の動的粘弾性tanδが4〜10未満の範囲を外れると、ゲル化剤によって動的粘弾性tanδを3.0以下にすることができたとしても、得られたゲルワニスの安定性に問題があるなど、使用できるようなものとはならない。
すなわち、当該ゲルワニスに用いるロジン変性フェノール樹脂の5ソルトレランス(複数のロジン変性フェノール樹脂を混合して用いる場合はその加重平均値)を5〜15程度とすることにより、当該ゲルワニスのヘプタントレランスを50〜150%に調整できる。
また、水酸基価は、用いるロジン変性フェノール樹脂の水酸基価とほぼ同等の数値となる。
なお、5ソルトレランスはロジン変性フェノール樹脂とインキ溶剤との相溶性の目安であり、試料1gと混じり合うインキ溶剤5号ソルベントのg数で示される。ロジン変性フェノール樹脂の種類によっては5ソルトレランスが測定できないものもあるが、本明細書において、このような樹脂は、5ソルトレランスが2より小さいものとした。
なお、酸価はJIS K5601による測定値である。
なお、酸価はJIS K5601による測定値である。
製造例1
撹拌機、分水器付き還流冷却管および温度計を備えた反応容器中に、p−t−ブチルフェノール500部、オクチルフェノール500部、92%パラホルムアルデヒド434部、キシレン529部および水500部をしこみ、撹拌しながら50℃まで昇温した。次に、同反応容器中に45%水酸化ナトリウム水溶液89部をしこみ、90℃まで昇温後、2時間保温し、更に硫酸を滴下して中和させた。その後、ホルムアルデヒドなどを含んだ水層部を抽出し、レゾール樹脂A(キシレン70%溶液)を得た。
撹拌機、分水器付き還流冷却管および温度計を備えた反応容器中に、p−t−ブチルフェノール500部、オクチルフェノール500部、92%パラホルムアルデヒド434部、キシレン529部および水500部をしこみ、撹拌しながら50℃まで昇温した。次に、同反応容器中に45%水酸化ナトリウム水溶液89部をしこみ、90℃まで昇温後、2時間保温し、更に硫酸を滴下して中和させた。その後、ホルムアルデヒドなどを含んだ水層部を抽出し、レゾール樹脂B(キシレン70%溶液)を得た。
撹拌機、分水器付き還流冷却管および温度計を備えた反応容器中に、p−t−ブチルフェノール1000部、92%パラホルムアルデヒド543部、キシレン661部および水500部をしこみ、撹拌しながら50℃まで昇温した。次に、同反応容器中に45%水酸化ナトリウム水溶液89部をしこみ、90℃まで昇温後、2時間保温し、更に硫酸を滴下して中和させた。その後、ホルムアルデヒドなどを含んだ水層部を抽出し、レゾール樹脂C(キシレン70%溶液)を得た。
製造例4
撹拌機、分水器付き還流冷却管および温度計を備えた反応容器中に、ガムロジン1,000部をしこみ、窒素雰囲気下で撹拌しながら、200℃に昇温し、加熱溶融させ、ダイマー酸(ハリダイマー200、ハリマ化成(株)製)40部を添加し、製造例1で得たレゾール樹脂A942部(固形分660部)を5時間かけて滴下した。滴下後、グリセリン93部およびパラトルエンスルホン酸1部を添加し、230〜280℃で酸価が25mgKOH/g以下となるまで反応させ、ロジン変性フェノール樹脂Aを得た。物性は、表1に示した。
撹拌機、分水器付き還流冷却管および温度計を備えた反応容器中に、ガムロジン1,000部をしこみ、窒素雰囲気下で撹拌しながら、200℃に昇温し、加熱溶融させ、ダイマー酸(ハリダイマー200、ハリマ化成(株)製)100部を添加し、製造例2で得たレゾール樹脂B614部(固形分430部)を5時間かけて滴下した。滴下後、グリセリン93部およびパラトルエンスルホン酸1部を添加し、230〜280℃で酸価が25mgKOH/g以下となるまで反応させ、ロジン変性フェノール樹脂Bを得た。物性は、表1に示した。
撹拌機、分水器付き還流冷却管および温度計を備えた反応容器中に、ガムロジン1,000部をしこみ、窒素雰囲気下で撹拌しながら、200℃に昇温し、加熱溶融させ、無水マレイン酸40部を添加し、製造例3で得たレゾール樹脂C786部(固形分550部)を5時間かけて滴下した。滴下後、グリセリン74部およびパラトルエンスルホン酸1部を添加し、230〜280℃で酸価が30mgKOH/g以下となるまで反応させ、ロジン変性フェノール樹脂Cを得た。物性は、表1に示した。
製造例7
ロジン変性フェノール樹脂R1(重量平均分子量174,000、5ソルトレランス10.7、酸価13mgKOH/g、水酸基価63mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)12部、ロジン変性フェノール樹脂R2(重量平均分子量114,000、5ソルトレランス5.5、酸価16.7mgKOH/g、水酸基価47mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)14部、ロジン変性フェノール樹脂R3(重量平均分子量88,000、33%0ソルトレランス1.3>、酸価26.7mgKOH/g、水酸基価120mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)16部、大豆油23部、AFソルベント7(新日本石油社製)22部、エクソールD110(エクソンモービルケミカル社製)12.4部、およびアルミキレート剤(ALCH、川研ファインケミカル社製)0.6部を反応容器中に仕込み、窒素ガスを吹き込みながら185℃に昇温し、60分撹拌混合して、ワニスV1を得た。このワニスのヘプタントレランスは148%、アルコールナンバーは25.9mlであった。
ロジン変性フェノール樹脂R4(重量平均分子量213,000、33%0ソルトレランス1.3、酸価14.6mgKOH/g、水酸基価63mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)26部、ロジン変性フェノール樹脂R5(重量平均分子量115,000、0ソルトレランス2.4、酸価19.4mgKOH/g、水酸基価78mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)18部、大豆油11部、AFソルベント7(新日本石油社製)44.3部、およびアルミキレート剤(ALCH、川研ファインケミカル社製)0.7部を反応容器中に仕込み、窒素ガスを吹き込みながら185℃に昇温し、60分撹拌混合して、ワニスV2を得た。このワニスのヘプタントレランスは400%、アルコールナンバーは24.5mlであった。
実施例1
ロジン変性フェノール樹脂A41部、AFソルベント7(新日本石油社製)38.7部、大豆白絞油20部およびアルミキレート剤(ALCH、川研ファインケミカル社製)0.3部を反応容器中に仕込み、窒素ガスを吹き込みながら185℃に昇温し、60分撹拌混合して、ゲルワニスGV1を得た。このゲルワニスの物性は、表2に示した。
ロジン変性フェノール樹脂B46.5部、AFソルベント7(新日本石油社製)37.5部および大豆白絞油16部を反応容器中に仕込み、窒素ガスを吹き込みながら185℃に昇温し、60分撹拌混合して、ゲルワニスGV2を得た。このゲルワニスの物性は、表2に示した。
ロジン変性フェノール樹脂C36部、AFソルベント7(新日本石油社製)33.5部、大豆白絞油30部およびアルミキレート剤(ALCH、川研ファインケミカル社製)0.5部を反応容器中に仕込み、窒素ガスを吹き込みながら185℃に昇温し、60分撹拌混合して、ゲルワニスGV3を得た。このゲルワニスの物性は、表2に示した。
ロジン変性フェノール樹脂R1(重量平均分子量174,000、5ソルトレランス10.7、酸価13mgKOH/g、水酸基価63mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)10部、ロジン変性フェノール樹脂R3(重量平均分子量88,000、33%0ソルトレランス1.3>、酸価26.7mgKOH/g、水酸基価120mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)30部、大豆油15部、エクソールD110(エクソンモービルケミカル社製)44.4部、およびアルミキレート剤(ALCH、川研ファインケミカル社製)0.6部を反応容器中に仕込み、窒素ガスを吹き込みながら185℃に昇温し、60分撹拌混合して、ゲルワニスGV4を得た。このゲルワニスの物性は、表2に示した。
実施例3〜7および比較例3〜5
表3の配合でワニス、ゲルワニス、紅顔料(Brilliant Carmine6B、大同化成工業(株)製)、炭酸カルシウム(白艶華O、白石カルシウム(株)製)およびAFソルベント7(JX日鉱日石エネルギー(株)製)を配合し、3本ロールミルで練肉して、インキベースを得、ワックス(S−395、シャムロック社製)およびAFソルベント7(JX日鉱日石エネルギー(株)製)を添加、混合し粘度20〜25Pa・sの実施例3〜7および比較例3〜5のオフセット印刷インキを得た。なお、比較例5は従来型のオフセット印刷インキである。
表4の配合でワニス、ゲルワニス、藍顔料(Fastgen Blue GBK−19SD、DIC(株)製)、炭酸カルシウム(白艶華O、白石カルシウム(株)製)およびAFソルベント7(JX日鉱日石エネルギー(株)製)を配合し、3本ロールミルで練肉して、インキベースを得、ワックス(S−395、シャムロック社製)およびAFソルベント7(JX日鉱日石エネルギー(株)製)を添加、混合し粘度20〜25Pa・sの実施例8〜10および比較例6〜8のオフセット印刷インキを得た。なお、比較例8は従来型のオフセット印刷インキである。
表5の配合でワニス、ゲルワニス、黄顔料(Lionol Yellow 1245P、東洋インキ製造(株)製)、炭酸カルシウム(白艶華O、白石カルシウム(株)製)およびエクソールD110(エクソンモービルケミカル社製)を配合し、3本ロールミルで練肉して、インキベースを得、ワックス(S−395、シャムロック社製)およびエクソールD110(エクソンモービルケミカル社製)を添加、混合し粘度20〜25Pa・sの実施例11〜13および比較例9〜11のオフセット印刷インキを得た。なお、比較例11は従来型のオフセット印刷インキである。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキをRIテスター((株)明製作所製)でコート紙に展色し、すぐに温度調整可能なオーブンを用いて、120℃、10秒間、試料片を加熱し、乾燥させた。加熱後、試料片を1分間放冷し、放冷した試料片のインキ面を学振型耐摩擦性試験機にて白紙で擦り、色落ちの程度を目視にて評価した。色落ちが少ないものほど、耐摩擦性が優れる。色落ちの程度について、◎:非常に少ないもの、○:少ないもの、△:やや多いもの(実用上問題ない程度)、×:多いもの(実用できない)、の4段階で評価した。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキをRIテスター((株)明製作所製)でコート紙に展色し、光沢度計PG−1(日本電色工業(株)社製、60°)による測定値を評価した。光沢値が高いほど優れる。また、色ごとに数値範囲が異なる。
紅の光沢値について、◎:75.0以上、○:70.0以上、75.0未満、△:65.0以上、70.0未満(実用上問題ない)、×:65.0未満(光沢が低く、実用できない)、の4段階で評価した。
藍の光沢値について、◎:55.0以上、○:50.0以上、55.0未満、△:45.0以上、50.0未満(実用上問題ない)、×:45.0未満(光沢が低く、実用できない)、の4段階で評価した。
黄の光沢値について、◎:55.0以上、○:50.0以上、55.0未満、△:45.0以上、50.0未満(実用上問題ない)、×:45.0未満(光沢が低く、実用できない)、の4段階で評価した。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキをインコメーター((株)東洋精機製作所製)を使用し、インキ量1.31cc、室温25℃、ローラー温度30℃、回転数400rpmの条件下で1分後の数値(タック値)を測定した。タック値が低いほど、紙剥けしにくくなる。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキをインコメーター((株)東洋精機製作所製)を使用し、インキ量1.31cc、室温25℃、ローラー温度30℃、回転数1200rpmの条件下で0分のタック値と10分後のタック値の差(タック変化)を測定し、評価した。タック変化がより少ないものほど、機上安定性が優れる。
タック変化について、○:4.0未満(機上安定性最良)、△:4.0以上7.0未満(機上安定性良好、実用上問題ない)、×:7.0以上(機上安定性が劣り、実用できない)、の3段階で評価した。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキについてリソトロニック乳化試験機(NOVOCONTROL社製)を使用し、インキ25gを40℃において回転数1200rpmで、インキ25gに対して、2ml/分の速度で水を添加していき、インキが飽和した時点の水分量を測定し、インキ25gに対する重量%とし、評価した。
乳化率(%)=100×(飽和時点の水分量g)/(インキ量g)
乳化率は、印刷機による印刷試験において、概ね30〜50%の範囲であることが好ましい効果が得られることが確認されている。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキについて、Physica MCR301粘弾性測定装置(Anton Paar社製)にて、直径25mm、コーン角1°のコーンプレートを使用して、25℃、1Hzの時の動的粘弾性tanδ値を測定した。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキについて、Physica MCR301粘弾性測定装置にて、直径25mmのパラレルプレートを用いて、ひずみ40%、角周波数10sec−1の条件下にて、測定温度25、40および60℃の動的粘弾性tanδ値を測定した。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキを、4色オフセット輪転機を使用して印刷試験を行ない、擦れ汚れが発生しない紙面温度を調べた。なお、擦れ汚れが発生しない紙面温度とは、ある紙面温度において、印刷機折機から排出された印刷直後の印刷物を適当部数抜き取り、すぐにベタ画像部を指で擦り、その擦れ具合を目視にて判定し、擦れ汚れが発生しなかった場合、乾燥機の設定温度を下げ、同様の作業を擦れ汚れが発生するまで繰り返し行い、擦れ汚れが発生しなかったときの最低の紙面温度とした。
印刷機:(株)小森コーポレーション製 4色オフセット輪転機
印刷回転数:600rpm
印刷版:CTP版
用紙:上質紙
紙面温度は、放射温度計IT−540(堀場製作所(株)製)を使用し、乾燥機出口を通過直後の紙面上の温度を測定した。また、同時にその時の乾燥機の設定温度も記録した。
実施例3〜13および比較例3〜11の各オフセット印刷インキについて、標準的な濃度の印刷物を与えることのできるインキの送り量を測定した。実施例3〜7および比較例3〜4の場合は比較例5を基準として、実施例8〜10および比較例6〜7の場合は比較例8を基準として、実施例11〜13および比較例9〜10の場合は比較例11を基準として、その増減を%で表示した。この数値が小さいほど、少量のインキ量で基準と同等の濃度となり、着肉性が優れる。
上記着肉性試験で得られた印刷物を倍率100倍顕微鏡で網点の再現性を観察し、実施例3〜7および比較例3〜4の場合は比較例5を基準として、実施例8〜10および比較例6〜7の場合は比較例8を基準として、実施例11〜13および比較例9〜10の場合は比較例11を基準として、基準より細いものを○、基準と同等のものを△、基準より太っているものを×、として評価した。
Claims (4)
- ガムロジンと、前記ガムロジンに対して1〜10重量%のダイマー酸と、パラターシャリーブチルフェノールおよびパラオクチルフェノール、パラホルムアルデヒドおよびグリセリンを反応させてなるロジン変性フェノール樹脂と、ゲル化剤とを含有し、
前記ゲル化剤の含有量がオフセット印刷インキ用ゲルワニス中に0.5重量%未満であり、
25℃、1Hzにおける直径25mm、コーン角1°のコーンプレートを使用して測定した動的粘弾性tanδが3.0以下、ヘプタントレランスが50〜150%であることを特徴とするオフセット印刷インキ用ゲルワニス。 - 請求項1に記載のオフセット印刷インキ用ゲルワニスを含有し、
温度範囲25〜60℃、ひずみ40%および角周波数10sec−1の条件下、直径25mmのパラレルプレートを用いて測定した温度依存性動的粘弾性tanδの最大値と最小値の差が1.5以下で、
かつ、インキ量1.31cc、室温25℃、ローラー温度30℃、回転数400rpmの条件下で測定した1分後のタック値が6未満であることを特徴とするオフセット印刷インキ。 - ヘプタントレランスが30〜150%で、アルコールナンバーが25〜32mlであるオフセット印刷インキ用ワニスを含有することを特徴とする請求項2に記載のオフセット印刷インキ。
- 基材である紙に、請求項2または3のいずれかに記載のオフセット印刷インキを付着させてなる印刷物。
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