JP6368548B2 - オフセット印刷インキおよび印刷物 - Google Patents
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Description
(1)ロジン酸処理され、平均粒子径が0.02〜0.05μmで、かつBET法による比表面積が20〜35m2/gである炭酸カルシウムを、インキ組成物中に、0.1〜10重量%と、
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以下、ヘプタントレランスが50〜200%であるオフセット印刷インキ用ゲルワニスを含むことを特徴とするオフセット印刷インキ、
(ただし、
着色顔料と、バインダー樹脂と、油成分と、下記成分(A)及び成分(B)の両方と、を含んでなるオフセット印刷用インキ組成物
成分(A) 変性ノボラック樹脂
成分(B) 下記一般式(1)又は(2)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種
着色顔料と、バインダー樹脂と、油成分と、を含んでなるオフセット印刷用インキ組成物であって、
リソトリニック乳化試験機を用いた乳化試験において、前記オフセット印刷用インキ組成物の乳化率が20%となる質量の水を一度に添加した際の水の取り込み速度が4秒以下であり、滴下により水を添加した際の乳化限度率が40〜50%であるオフセット印刷用インキ組成物を含む場合を除く)
(2)ロジン酸処理され、平均粒子径が0.02〜0.05μmで、かつBET法による比表面積が20〜35m2/gである炭酸カルシウムを、インキ組成物中に、0.1〜10重量%と、
ロジン変性フェノール樹脂を含有し、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オフセット印刷インキ、
(ただし、
着色顔料と、バインダー樹脂と、油成分と、下記成分(A)及び成分(B)の両方と、を含んでなるオフセット印刷用インキ組成物
成分(A) 変性ノボラック樹脂
成分(B) 下記一般式(1)又は(2)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種
着色顔料と、バインダー樹脂と、油成分と、を含んでなるオフセット印刷用インキ組成物であって、
リソトリニック乳化試験機を用いた乳化試験において、前記オフセット印刷用インキ組成物の乳化率が20%となる質量の水を一度に添加した際の水の取り込み速度が4秒以下であり、滴下により水を添加した際の乳化限度率が40〜50%であるオフセット印刷用インキ組成物を含む場合を除く)
(3)前記オフセット印刷インキ用ワニスに含まれるロジン変性フェノール樹脂が、重量平均分子量80,000〜300,000であることを特徴とする(2)に記載のオフセット印刷インキ、に関するものである。
オフセット印刷インキでは、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印刷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、印刷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オフ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、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。
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50〜200%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。具体的には、樹脂を5号ソルベントで加熱溶解し、25℃で撹拌しながら5号ソルベントを滴下して加えていき、溶液が白濁した時を終点とする。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、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。
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。
さらに、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部を仕込み、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、前記レゾール樹脂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(重量平均分子量181,000、5ソルトレランス7.3、酸価15.8mgKOH/g、水酸基価84mgKOH/g)を得た。
前記ロジン変性フェノール樹脂A39部、AFソルベント7(JX日鉱日石エネルギー(株)製)40.3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)0.7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、ゲルワニスGV1を得た。このゲルワニスの物性は、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部を仕込み、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、前記レゾール樹脂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B(重量平均分子量100,000、5ソルトレランス7.3、酸価23.8mgKOH/g、水酸基価74mgKOH/g)を得た。
前記ロジン変性フェノール樹脂B41部、AFソルベント7(JX日鉱日石エネルギー(株)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GV2を得た。このゲルワニスの物性は、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A614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C(重量平均分子量80,000、5ソルトレランス7.3、酸価23.2mgKOH/g、水酸基価59mgKOH/g)を得た。
ロジン変性フェノール樹脂C46.5部、AFソルベント7(JX日鉱日石エネルギー(株)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GV3を得た。このゲルワニスの物性は、表1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R2(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)0.5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GV4を得た。このゲルワニスの物性は、表1に示した。
製造例5
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R3(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R2(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(JX日鉱日石エネルギー(株)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)0.5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、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167,000、5ソルトレランス2>、酸価14.1mgKOH/g、水酸基価92mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)16部、ロジン変性フェノール樹脂R5(重量平均分子量94,000、5ソルトレランス4.9、酸価16.6mgKOH/g、水酸基価47mgKOH/g、荒川化学工業(株)製)26部、大豆油20部、AFソルベント7(JX日鉱日石エネルギー(株)製)37.6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)0.4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75.0%、アルコールナンバーは29.0mlであった。
ロジン変性フェノール樹脂R6(重量平均分子量213,000、33%0ソルトレランス3.2、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R7(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(JX日鉱日石エネルギー(株)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V3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1〜8および比較例1〜5
表2の配合でワニス、炭酸カルシウム、ゲルワニス、黄顔料(Lionol Yellow 1245P、東洋インキ製造(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)などを添加、混合し、L型粘度計(25℃)による粘度値が20〜25Pa・sの実施例1〜7および比較例1〜4のオフセット印刷インキを得た。
また、炭酸カルシウムを含まないインキベースと、炭酸カルシウム分散物を別々に得た後、それらと、ワックス、AFソルベント7を添加、混合し、L型粘度計(25℃)による粘度値が20〜25Pa・sの実施例8および比較例5のオフセット印刷インキを得た。
表3の配合でワニス、ゲルワニス、墨顔料(エルフテックス415、Cabot社製)、ギルソナイトワニス(ER−125、アメリカンギルソナイト社製)、炭酸カルシウム、アルキッド樹脂(EXM−716、東新油脂(株)製)およびAFソルベント7を添加して混合し、さらに、3本ロールミルで練肉して、インキベースを得、さらに、ワックス(S−395、シャムロック社製)、AFソルベント7などを添加、混合し、L型粘度計(25℃)による粘度値が20〜25Pa・sの実施例9〜12および比較例6〜7のオフセット印刷インキを得た。
表4の配合でワニス、ゲルワニス、紅顔料(ブリリアントカーミン6B、大同化成工業(株)製)、炭酸カルシウムおよびAFソルベント7を添加して混合し、さらに、3本ロールミルで練肉して、インキベースを得、さらに、ワックス(S−395、シャムロック社製)、AFソルベント7などを添加、混合し、L型粘度計(25℃)による粘度値が20〜25Pa・sの実施例13〜17および比較例8〜9のオフセット印刷インキを得た。
表5の配合でワニス、ゲルワニス、藍顔料(Fastgen Blue GBK−19SD、DIC(株)製)、炭酸カルシウムおよびAFソルベント7を添加して混合し、さらに、3本ロールミルで練肉して、インキベースを得、さらに、ワックス(S−395、シャムロック社製)、AFソルベント7などを添加、混合し、L型粘度計(25℃)による粘度値が20〜25Pa・sの実施例18〜21および比較例10〜11のオフセット印刷インキを得た。
実施例1〜21および比較例1〜11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、すぐに自動インキセット試験機((株)東洋精機製作所製)を用いて、展色面に重ねた上質紙へのオフセット印刷インキの付着度を目視により確認し、付着が認められなくなるまでに要した時間を測定した。この時間が短いほど、セット性が優れる。
実施例1〜21および比較例1〜11の各オフセット印刷インキをプリューフバウ印刷適性試験機(MZ−II、プリューフバウ(株)社製)を用い、印圧400N、印刷速度10m/秒の条件で、オフセット印刷インキ0.2ccをコート紙に展色し、紙面乾燥温度を75℃になるように調節して、試料片を乾燥させた。乾燥させた試料片をすぐに取り出し、指触にて試料片のべた付き具合を評価した。べた付きがないほど、乾燥性が優れる。
べた付きの程度について、○:べた付きがないもの、△:ややべた付きがあるもの(実用上問題ない程度)、×:べた付きがあり、実用できない、の3段階で評価した。
なお、プリューフバウ印刷適性試験機はドイツのFOGRA印刷製版研究所で開発された試験機でオフセット印刷インキの評価に広く用いられている。
実施例1〜21および比較例1〜11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1〜21および比較例1〜11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。
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。
墨の光沢値について、◎: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。
紅の光沢値について、◎:80.0以上、○:75.0以上、80.0未満、△:70.0以上、75.0未満(実用上問題ない)、×:70.0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、◎:60.0以上、○:55.0以上、60.0未満、△:50.0以上、55.0未満(実用上問題ない)、×:50.0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1〜21および比較例1〜11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1〜21および比較例1〜11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1〜21および比較例1〜11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1〜21および比較例1〜11の各オフセット印刷インキをスプレッドメーター((株)東洋精機製作所製)によってインキの広がり(直径;mm)1分値を測定、評価した。また、色ごとに数値範囲が異なる。
黄インキの広がり直径について、○:38.5mm以上39.5mm未満(実用上最適)、△:37.5mm以上38.5mm未満又は39.5mm以上40.5mm未満(実用上問題ない)、×:37.5mm未満または40.5mm以上(流動性不足または流動性過多により、実用できない)、の3段階で評価した。
墨インキの広がり直径について、○:38.0mm以上38.5mm未満(実用上最適)、△:37.0mm以上38.0mm未満又は38.5mm以上39.5mm未満(実用上問題ない)、×:37.mm未満または39.5mm以上(流動性不足または流動性過多により、実用できない)、の3段階で評価した。
紅インキの広がり直径について、○:38.5mm以上39.5mm未満(実用上最適)、△:37.5mm以上38.5mm未満又は39.5mm以上40.5mm未満(実用上問題ない)、×:37.5mm未満または40.5mm以上(流動性不足または流動性過多により、実用できない)、の3段階で評価した。
藍インキの広がり直径について、○:38.5mm以上39.5mm未満(実用上最適)、△:37.5mm以上38.5mm未満又は39.5mm以上40.5mm未満(実用上問題ない)、×:37.5mm未満または40.5mm以上(流動性不足または流動性過多により、実用できない)、の3段階で評価した。
製造例1〜4の各ゲルワニスについて、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1〜21および比較例1〜11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。
Claims (3)
- ロジン酸処理され、平均粒子径が0.02〜0.05μmで、かつBET法による比表面積が20〜35m2/gである炭酸カルシウムを、インキ組成物中に、0.1〜10重量%と、
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以下、ヘプタントレランスが50〜200%であるオフセット印刷インキ用ゲルワニスを含むことを特徴とするオフセット印刷インキ。
(ただし、
着色顔料と、バインダー樹脂と、油成分と、下記成分(A)及び成分(B)の両方と、を含んでなるオフセット印刷用インキ組成物
成分(A) 変性ノボラック樹脂
成分(B) 下記一般式(1)又は(2)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種
着色顔料と、バインダー樹脂と、油成分と、を含んでなるオフセット印刷用インキ組成物であって、
リソトリニック乳化試験機を用いた乳化試験において、前記オフセット印刷用インキ組成物の乳化率が20%となる質量の水を一度に添加した際の水の取り込み速度が4秒以下であり、滴下により水を添加した際の乳化限度率が40〜50%であるオフセット印刷用インキ組成物を含む場合を除く) - ロジン酸処理され、平均粒子径が0.02〜0.05μmで、かつBET法による比表面積が20〜35m2/gである炭酸カルシウムを、インキ組成物中に、0.1〜10重量%と、
ロジン変性フェノール樹脂を含有し、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オフセット印刷インキ。
(ただし、
着色顔料と、バインダー樹脂と、油成分と、下記成分(A)及び成分(B)の両方と、を含んでなるオフセット印刷用インキ組成物
成分(A) 変性ノボラック樹脂
成分(B) 下記一般式(1)又は(2)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種
着色顔料と、バインダー樹脂と、油成分と、を含んでなるオフセット印刷用インキ組成物であって、
リソトリニック乳化試験機を用いた乳化試験において、前記オフセット印刷用インキ組成物の乳化率が20%となる質量の水を一度に添加した際の水の取り込み速度が4秒以下であり、滴下により水を添加した際の乳化限度率が40〜50%であるオフセット印刷用インキ組成物を含む場合を除く) - 前記オフセット印刷インキ用ワニスに含まれるロジン変性フェノール樹脂が、重量平均分子量80,000〜300,000であ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。
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