JP6241354B2 - 平版印刷インキ組成物 - Google Patents
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Landscapes
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Description
しかしながら、近年、上記の鉱物油などの油類や芳香族系溶剤を主体としたインキは、その製造や印刷時、および印刷物において残留溶剤などの揮発蒸気の臭気が強いという問題がある。従って、作業環境や大気汚染などの環境衛生面から、揮発蒸気の臭気が極めて低く、また、作業環境や大気汚染などの環境負荷が少ない植物油や非芳香族系溶剤を主体としたインキに置き換わっている(特許文献1、2)。
すなわち、特許文献3と特許文献4にロジン変性フェノール樹脂と植物油由来の脂肪酸エステルを溶剤主成分とし、従来のインキに比べて大幅にVOC成分を削減し、かつ高速セット性を備えた印刷インキ組成物が提案されているが、該インキを用いて得られた印刷物の光沢が下がってしまう。
とし、従来のインキに比べ大幅にVOC成分を削減し臭気が少なくゴム部材の変質又は劣
化が少なく、かつ良好な機上安定性を備えた印刷インキが提案されているが、セット性や乾燥性が悪い。
について提案されているが、乾燥性・機上安定性が不十分である。
さらに、近年、大豆油などの農作物がバイオエタノール原料に転用される様になり、大豆油の価格の高騰や、安定した供給量の確保が懸念されている。一方、世界規模でのCO2排出量削減の急激な動きで、脱石化素材・VOCのインキ成分からの排除を目的とした考え方が普及しつつあった。しかも、輸送燃料に対しても同様の考え方が適用される。
でCO2排出量を削減していくという観点では、インキ製造地から近いところでインキの
原料を調達することで、CO2排出量の削減に貢献できる。
有するオフセットインキ組成物において、特定の植物油由来の脂肪酸エステルを含有するオフセットインキ組成物が、経時安定性ならびに印刷時の乾燥性および印刷機上での安定性に優れ、さらに該インキを用いて得られた印刷物の光沢とセット性が損なわれない。さらに、この特定の植物油由来の脂肪酸エステルの合成に使用される植物油の代表的なものは、日本国内で多く調達できるものであり、輸送マイレージ低減によるCO2削減が達成できトータルでの環境負荷軽減に寄与できることを見出し、本発明を完成するに至った。
(1)脂肪酸エステル(A)が、一般式(1)で表される脂肪酸エステルの混合物である。
一般式(1)
R1−COO−R2
R1は、炭素数14〜18の飽和炭化水素基または三重結合を有さない炭素数14〜18の不飽和炭化水素基を表し、R2は、炭素数1〜8の直鎖型飽和炭化水素基または分岐型飽和炭化水素基を表す。
(2)脂肪酸エステル(A)全量中、
R1が炭素数16の飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a16_0)が15〜30重量%、
R1が二重結合を1つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a18_1)が35〜45重量%、
R1が二重結合を2つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a18_2)が25〜45重量%、
および、
R1が二重結合を3つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a18_3)が1.0%以下である。
(3)オフセットインキ組成物全量中、脂肪酸エステル(A)が2〜20重量%である。
(4)バインダー樹脂(B)が、重量平均分子量20000〜80000である。
(5)オフセットインキ組成物全量中、植物油類(D)が10〜30重量%である。
一般式(1)
R1−COO−R2
(R1は、炭素数14〜18の飽和炭化水素基または三重結合を有さない炭素数14〜18の不飽和炭化水素基を表し、R2は、炭素数1〜8の直鎖型飽和炭化水素基または分岐型飽和炭化水素基を表す。)
すなわち、脂肪酸エステル(A)全量中、
R1が炭素数16の飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a16_0)を15〜30重量%(好ましくは18〜24重量%)、
R1が二重結合を1つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a18_1)を35〜45重量%(好ましくは38〜43重量%)、
および
R1が二重結合を2つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a18_2)を25〜45重量%(好ましくは35〜40重量%)含有する必要がある。
ただし、(R3+R4+R5)の全量に対して、炭素数16の飽和炭化水素基のモル比率が10〜30%であり、二重結合を1つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基のモル比率が35〜45%であり、二重結合を2つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基のモル比率が25〜45%であり、さらに、二重結合を3つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基のモル比率が1.0%以下である。)
(1)グリセリンと脂肪酸とのトリグリセリドと飽和または不飽和アルコールとをエステル反応させてなる脂肪酸モノエステル
(2)植物油の脂肪酸とモノアルコールを直接エステル反応させた脂肪酸モノエステル
特に、好適に本発明で用いられるバインダー樹脂としては、酸価が5〜30(mgKOH/g)であり、重量平均分子量10000〜100000、好ましくは20000〜80000、かつ環球法による軟化点が120〜300℃、好ましくは、120〜280℃であるロジン変性フェノール樹脂であることが望ましい。
重量平均分子量が10000〜100000の場合には、粘弾性、流動性、光沢が好適である。
顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミウムレッド、酸化チタン、亜鉛華、弁柄、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、群青、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム粉などがあげられ、有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系などオフセットインキに用いられる顔料が相当する。有機顔料に関しては、例えば、銅フタロシアニン系顔料(C.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、C.I.Pigment Green 7、36)、モノアゾ系顔料(C.I.Pigment Red 3、4、5、23、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、53:1、57:1)、ジスアゾ系顔料(C.I.Pigment Yellow12、13、14、17、83)、アントラキノン系顔料(C.I.Pigment Red 177)、キナクリドン系顔料(C.I.Pigment Red 122、C.I.PigmentViolet 19)、ジオキサジン系顔料(C.I.Pigment Violet 23)などがあげられるが、これらに限定されるものではない。
さらに、石油系溶剤は、アニリン点75℃〜95℃が、適当である。アニリン点が75℃未満の場合には、樹脂を溶解させる能力が高すぎる為インキ粘度が低くなりすぎ、地汚れ耐性が充分でなくなる。またアニリン点が95℃を超える場合には、樹脂を溶解させる能力が低すぎる為、インキ粘度が高くなりすぎ、インキ流動性も乏しくなり、ローラー、版、ブランケットへのインキの堆積が起こりやすくなる為、好ましく無い。
本発明において、金属ドライヤーとしては、酸化重合を促進する酸化重合触媒であり、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソペンタン酸、ヘキサン酸、2−エチル酪酸、ナフテン酸、オクチル酸、ノナン酸、デカン酸、2-エチルヘキサン酸、イソオクタン酸、イソノナン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、ネオデカン酸、バーサチック酸、セカノイック酸、トール油脂肪酸、亜麻仁油脂肪酸、大豆油脂肪酸、ジメチルヘキサノイック酸、3,5,5,−トリメチルヘキサノイック酸、ジメチルオクタノイック酸、などの有機カルボン酸の金属塩、例えばカルシウム、コバルト、鉛、鉄、マンガン、亜鉛、ジルコニウム、塩などの公知公用の化合物が使用可能であり、印刷インキ表面及び内部硬化を促進するために、これらの複数を適宜併用して使用することもできる。
なお、本発明において、重量平均分子量は、東ソー(株)製ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(HLC−8020。以下GPCと称す。)で測定した。検量線は標準ポリスチレンサンプルにより作成した。溶離液はテトラヒドロフランを、カラムにはTSKgel SuperHM−M(東ソー(株)製)3本を用いた。測定は流速0.6ml/分、注入量10μl、カラム温度40℃で行った。
さらに、本発明において、特に断らない限り、「分子量」とは、重量平均分子量を示す。
撹拌機、冷却器、温度計をつけた4つ口フラスコにP−オクチルフェノール1000部、35%ホルマリン850部、93%水酸化ナトリウム60部、トルエン1000部を加えて、90℃で6時間反応させたる。その後6N塩酸125部、水道水1000部の塩酸溶液を添加し、撹拌、静置し、上層部を取り出し、不揮発分49%のレゾールタイプフェノール樹脂のトルエン溶液2000部を得て、これをレゾール液Yとした。
撹拌機、水分分離器付き冷却器、温度計をつけた4つ口フラスコに、ガムロジン1000部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら200℃で溶解し、レゾール液Y1360部を添加し、トルエンを除去しながら230℃で4時間反応させた後、グリセリン100部を仕込み、250〜260℃で酸価25以下になるまでエステル化して、重量平均分子量40000、酸価21.7、軟化点170℃のロジン変性フェノール樹脂A(以下、樹脂Aと称す)を得た。
撹拌機、水分分離器付き冷却器、温度計をつけた4つ口フラスコに、ガムロジン1000部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら200℃で溶解し、レゾール液Y1490部を添加し、トルエンを除去しながら230℃で4時間反応させた後、グリセリン115部を仕込み、250〜260℃で酸価25以下になるまでエステル化して、重量平均分子量70000、酸価19.5、軟化点180℃のロジン変性フェノール樹脂B(以下、樹脂Bと称す)を得た。
撹拌機、水分分離器付き冷却器、温度計をつけた4つ口フラスコに、ガムロジン1000部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら200℃で溶解し、レゾール液Y1370部を添加し、トルエンを除去しながら230℃で4時間反応させた後、グリセリン130部を仕込み、250〜260℃で酸価25以下になるまでエステル化して、重量平均分子量140000、酸価18.5、軟化点190℃のロジン変性フェノール樹脂C(以下、樹脂Cと称す)を得た。
撹拌機、リービッヒ冷却管、温度計付4つ口フラスコに米油14部、メタノール81部、水酸化ナトリウム5部を仕込み、60℃に昇温、同温で6時間撹拌した後放冷して脂肪酸エステルAを得た。
撹拌機、リービッヒ冷却管、温度計付4つ口フラスコに大豆油14部、メタノール81部、水酸化ナトリウム5部を仕込み、60℃に昇温、同温で6時間撹拌した後放冷して脂肪酸エステルBを得た。
撹拌機、リービッヒ冷却管、温度計付4つ口フラスコに樹脂A(重量平均分子量40000、酸価21.7、軟化点170℃)45部、脂肪酸エステルA10部、大豆油24部、AFソルベント5号(新日本石油(株))20部、ALCH(エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロポキシド、川研ファインケミカル(株)製ゲル化剤)1部を仕込み、190℃に昇温、同温で1時間攪拌した後放冷してワニス1を得た。
(ワニス2〜6製造例)
表1の組成に基づいて、ワニス製造例1と同等のワニス製造方法により、ワニス2〜6を得た。
ただし、表1中のC16:0は炭素数16の飽和炭化水素のモル比率を示し、C18:1は、二重結合を1つ有する炭素数18の不飽和炭化水素のモル比率を示し、C18:2は、二重結合を2つ有する炭素数18の不飽和炭化水素のモル比率を示す。
LIONOL BLUE FG7330(トーヨーカラー(株)製)を17部、ワニス1を60部、脂肪酸エステルAを5部、計82部を3本ロール上に仕込み、60℃の3本ロールで2回練肉したところ、顔料粒子は7.5μm以下に分散され、ベースインキ1を得た。
次いでベースインキ1に対して、大豆油を5部、AFソルベント5号を6.3部、ワックスコンパウンド(東洋インキ(株)製、ニュー耐摩擦コンパウンド)を5部、金属ドライヤー(東洋インキ(株)製、MKドライヤー)を1.5部、乾燥抑制剤(東洋インキ(株)製、乾燥抑制剤CP)を0.2部を添加し、実施例のインキ1を約100重量部得た。
上記実施例1、2及び比較例1〜5の枚葉インキにおける、セット性、光沢、流動性、乾燥性、機上安定性、経時安定性について評価を実施し、結果を表2に示した。
インキをRIテスター(株式会社明製作所製)にてコート紙に展色し、展色面に上質紙を重ね、自動セット試験機にてセット性を評価した。セット完了時間は上質紙にインキが付着しなくなった時間とし、以下の評価基準に基づいて評価を行った。
(評価基準)
◎:8分以内
○:8分以上、14分未満
△:14分以上、20分未満
×:20分以上
インキをRIテスター(株式会社明製作所製)にてコート紙に展色し、光沢計の値により評価を行った。
(評価基準)
◎:50以上
○:45以上、50未満
△:40以上、45分未満
×:40以下
インキ2.1mlを半球状の容器にセットし、40℃で1時間間静置させた後、60°に傾けた傾斜板の上にインキを垂らし、10分間で流れた長さを測定し、以下の評価基準に基づいて評価を行った。
(評価基準)
◎:80mm以上
○:70mm以上、80mm未満
△:50mm以上、70mm未満
×:50mm未満
インキをRIテスター(株式会社明製作所製)にてコート紙に展色し、展色面に硫酸紙を重ね、朝陽乾燥試験機にて乾燥時間を測定した。乾燥時間は硫酸紙にインキが付着しなくなった時間とし、以下の評価基準に基づいて評価を行った。
(評価基準)
◎:6時間未満
○:6時間以上、8時間未満
△:8時間以上、10時間未満
×:10時間以上
インキを75μmのアプリケーターでガラス板上に展色したのち、40℃湿度52%の条件下で30分ごとに指触で乾燥時間を調査した。乾燥時間は指にインキが付着しなくなった時間とし、以下の評価基準に基づいて評価を行った。
(評価基準)
◎:12時間以上
○:10時間以上、12時間未満
△:6時間以上、10時間未満
×:6時間未満
HAAKE Rheostress600(Thermo ELECTRON CORPORATION社製)により、25℃、シェアレート117/sでのインキ粘度(Pa・s)を測定した。その後、密閉容器に入れて窒素パージし蓋を閉め、90℃のオーブンで1週間保管した。1週間後にオーブンから取り出し、再度インキ粘度を測定した。オーブン保管前後のインキ粘度差を求め、以下の評価基準に基づいて評価を行った。粘度変化量が少ない程、経時安定性に優れていることを示す。
(評価基準)
◎:10Pa・s未満
○:10Pa・s以上、15Pa・s未満
△:15Pa・s以上、20Pa・s未満
×:20Pa・s以上
Claims (3)
- 脂肪酸エステル(A)と、バインダー樹脂(B)と、顔料(C)と、植物油類(D)とを含有するオフセットインキ組成物であって、下記(1)、(2)、(3)、(4)、(5)を特徴とするオフセットインキ組成物。
(1)脂肪酸エステル(A)が、一般式(1)で表される脂肪酸エステルの混合物である。
一般式(1)
R1−COO−R2
R1は、炭素数14〜18の飽和炭化水素基または三重結合を有さない炭素数14〜18の不飽和炭化水素基を表し、R2は、炭素数1〜8の直鎖型飽和炭化水素基または分岐型飽和炭化水素基を表す。
(2)脂肪酸エステル(A)全量中、
R1が炭素数16の飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a16_0)が15〜30重量%、
R1が二重結合を1つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a18_1)が35〜45重量%、
R1が二重結合を2つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a18_2)が25〜45重量%、
および、
R1が二重結合を3つ有する炭素数18の不飽和炭化水素基である脂肪酸エステル(a18_3)が1.0%以下である。
(3)オフセットインキ組成物全量中、脂肪酸エステル(A)が2〜20重量%である。
(4)バインダー樹脂(B)が、重量平均分子量20000〜80000である。
(5)オフセットインキ組成物全量中、植物油類(D)が10〜30重量%である。 - バインダー樹脂(B)の含有量が、オフセットインキ組成物全量中、20〜50重量%であることを特徴とする請求項1に記載の酸化重合型オフセットインキ組成物。
- 請求項1または2記載の酸化重合型オフセットインキ組成物を、基材上に印刷してなる印刷物。
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