JP6401572B2 - 印刷インキ組成物及び印刷物 - Google Patents

Description

本発明は、印刷インキ組成物及び当該印刷インキ組成物を用いて印刷された印刷物に関する。

枚葉、オフ輪、新聞印刷に代表される平板オフセット印刷では、コスト削減や生産性向上の観点から薄膜印刷を可能とするインキへの期待が高まっている。

薄膜印刷とは、紙等の基材に印刷されるインキの膜厚が通常よりも薄くして印刷することを言い、薄膜印刷により、ブロッキングや裏抜け、裏移りの低減による損紙削減、高精細印刷対応といった品質面での改善、ミスチング低減による作業環境の改善等が期待できる。さらにインキ使用量の削減といったメリットも享受できる。

このような薄膜印刷に用いるインキとして、特許文献１には顔料濃度を従来のインキよりも高くし、粘度を従来のインキと同じレベルに維持する配合処方としたプロセス印刷用印刷インキ組成物セットが開示されている。

特開２００７−１５４１８２号公報

ところで平版オフセット印刷の場合、印刷版の画線部のみにインキ組成物が付着するのが理想的であるが、実際には非画線部にもインキ組成物が付着する場合がある。こうして印刷版の非画線部に付着したインキは、印刷の進行とともに、例えば水着けローラーや水着けクロムローラー、ライダーローラーといった、水舟やスプレー等から印刷版へと湿し水を供給するために用いられる複数のローラー上に堆積する（以下、本明細書ではこれらの複数のローラーを総称して水着けローラーという）。水着けローラー上に堆積したインキ組成物は、湿し水と接した状態で長時間練られ続けることになり、やがて、粘度が上昇したインキ組成物は印刷版に固着したり、印刷版を介してブランケットに付着したりする。こうして付着したインキ組成物は、印刷紙面の汚れや、ヒッキー等を引き起こすことがある。このような不具合は、種々のオフセット印刷インキ組成物において起こりうるが、特に特許文献１に開示されているような顔料濃度が高いインキを用いて印刷した場合に観察されやすい。

本発明は平版オフセット印刷に好適に用いられるインキであって、水着けローラーへのインキの堆積が少ない印刷インキ組成物を提供することを目的とする。

本発明は、上述した目的の少なくとも一部を達成するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

（適用例１）
本適用例に係る印刷インキ組成物は、着色顔料と、体質顔料と、ワニスと、を含む印刷インキ組成物であって、印刷インキ組成物における着色顔料の含有量が１３質量％以上３０質量％以下であり、印刷インキ組成物における体質顔料の含有量が３質量％以上２０質量％以下であり、体質顔料はカオリンを含有することを特徴とする。

（適用例２）
上記適用例に係る印刷インキ組成物において、体質顔料は炭酸カルシウムをさらに含むことが好ましい。
（適用例３）
上記適用例に係る印刷インキ組成物において、体質顔料における前記カオリンの含有量は２５質量％以上９０質量％以下であることが好ましい。

（適用例４）
上記適用例に係る印刷インキ組成物において、インキ組成物におけるカオリンの含有量は２質量％以上１５質量％以下であることが好ましい。
（適用例５）
上記適用例に係る印刷インキ組成物において、カオリンの平均粒子径は３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であることが好ましい。
（適用例６）
上記適用例に係る印刷インキ組成物において、カオリンは湿式カオリンであることが好ましい。

（適用例７）
上記適用例に係る印刷インキ組成物において、着色顔料がカーミン６Ｂであることが好ましい。
（適用例８）
本適用例の印刷物は、上記適用例に記載の印刷インキ組成物を用いて印刷されたことを特徴とする。

本発明の印刷インキ組成物によれば、印刷インキ組成物が水着けローラー上に堆積することが抑制される。また、本発明の印刷インキ組成物を用いて印刷された印刷物は、水着けローラー上への印刷インキ組成物の堆積に起因する紙面の汚れの少ない印刷物とすることができる。

本発明の印刷インキ組成物は、着色顔料と、体質顔料と、樹脂成分と、植物油と、石油系溶剤と、助剤とを含み、体質顔料としてカオリンを含むことを特徴とする。

本発明の印刷インキに用いる着色顔料としては特に限定されず、種々の有機顔料、無機顔料を用いることができる。例えば、イエロー顔料としては、ジスアゾイエロー（ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー１）、ハンザイエロー等が挙げられ、マゼンタ顔料としては、ブリリアントカーミン６B、レーキレッドC、ウォッチングレッド等が挙げられる。シアン顔料としては、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アルカリブルー等が挙げられ、ブラック顔料としてはファーネスカーボンブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラック、アニリンブラック等が挙げられる。

本発明の印刷インキ組成物において、着色顔料の含有量は１３質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、１６質量％以上２１質量％以下であることがより好ましい。着色顔料の含有量をかかる範囲とすることで、基材に印刷するインキの膜厚を通常よりも薄くしたとしても、印刷物の印刷濃度が従来と変わらない印刷物を得ることができ、上限を越えた場合の不具合を防止することができる。印刷インキ組成物中に含まれる着色顔料の割合が３０質量％を超える場合、水着けローラーへの固着や絡みを抑制するためにはカオリンを多量に添加する必要がある。そうすると、印刷インキ組成物中に着色顔料と体質顔料が多量に含まれることにより印刷インキ組成物の流動性が低下し、印刷時のドットゲインが小さくなったり、インキの着肉性が低下することでかえって画像の濃度が低下したりする恐れがある。

本発明は種々の顔料を用いた印刷インキ組成物に対して有用であるが、中でもブリリアントカーミン６Ｂを用いた印刷インキ組成物に対して特に効果を発揮する。また、本発明は着色顔料としてブリリアントカーミン６Ｂを用い、着色顔料の含有量が１６質量％以上２１質量％である印刷インキ組成物に対してさらに効果を発揮する。すなわち、基材に印刷するインキの膜厚を通常よりも薄くしてインキの使用量を減らしたとしても、印刷物の印刷濃度が従来と変わらない印刷物を得ることができるとともに、水着けローラーへの固着が抑制された印刷インキ組成物を得ることができる。

本発明の印刷インキ組成物は、体質顔料を含む。体質顔料の含有量は、印刷インキ組成物の全重量の３質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。また、着色顔料と体質顔料の含有量の合計が、印刷インキ組成物の全重量の１６質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、２１質量％以上３６質量％以下であることがより好ましい。

さらに本発明の印刷インキ組成物は、必須成分としてカオリンを含む。印刷インキ組成部中にカオリンを含むことにより、印刷インキ組成物が水着けローラー上に堆積することを抑制することができる。カオリンとしては、水を利用して精製、漂白することにより製造される湿式カオリン、湿式カオリンを焼成することにより製造される焼成カオリン、乾燥状態で精製、分級されることにより製造される乾式カオリンのいずれも用いることができるが、湿式カオリンを用いることが特に好ましい。

本発明に用いられるカオリンは何らかの表面処理剤により表面処理を施されたものであってもよいし、未処理のものであってもよい。表面処理が施されたものと未処理のものとを混合して用いてもよい。

カオリンの表面処理剤としては、炭素数４〜２２の脂肪酸やそのエステル化物、脂肪酸塩等が挙げられ、上記脂肪酸としてはカプロン酸、カプリル酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エルカ酸等が挙げられる。また、上記脂肪酸のエステル化物としてはステアリン酸ステアリル、ステアリン酸ラウリル、パルミチン酸ステアリル、パルミチン酸ラウリル等が挙げられ、脂肪酸塩としては上記に例示した脂肪酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。

表面処理されたカオリンを用いる場合は、上記の表面処理剤の中でもステアリン酸で処理されたものを用いることが好ましい。

本発明に用いられるカオリンの平均粒子径は３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であることが好ましく、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることがより好ましい。カオリンの平均粒子径をこのような範囲とすることにより、水着けローラー上への印刷インキ組成物の堆積を抑制することができる。

カオリンの含有量は、印刷インキ組成物の全重量の２質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、４質量％以上１０質量％以下であることがより好ましく、８質量％以上１０質量％以下であることがさらに好ましい。これにより、水着けローラー上への印刷インキ組成物の堆積を抑制しつつ、印刷品位に優れた印刷インキ組成物とすることができる。

また、印刷インキ組成物に含まれる体質顔料の全重量に対するカオリンの含有量は２５質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、２５質量％以上９０質量％以下であることがより好ましい。カオリンの含有量が体質顔料全体の２５質量％以上であれば、水着けローラー上への印刷インキ組成物の堆積を抑制できる。

一方で印刷インキ組成物に含まれるカオリンの含有量が多すぎると、余剰のカオリンが印刷プロセス中で用いられる水に流出し、印刷プロセスで用いられる水が懸濁することがある。このような場合でも印刷物の印刷品位はほとんど影響を受けないが、廃液処理の工程が増加する場合がある。このため、カオリンと他の体質顔料とを併用し、体質顔料におけるカオリンの含有量を９０質量％以下とすることがより好ましい。

カオリンと併用される体質顔料としては、ろう石クレー等のクレー、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、酸化ケイ素、ベントナイト、酸化チタン等、公知のものを１種類または２種類以上用いることができ、これらの中でも炭酸カルシウムを用いることが特に好ましい。また、体質顔料はロジン酸などにより表面処理されていてもよいし、未処理であってもよい。カオリンと併用される体質顔料として炭酸カルシウムを用いる場合、その平均粒子径は２５ｎｍ以上１４０ｎｍ以下であることが好ましい。

本発明の印刷インキ組成物に用いられる樹脂成分としては、フェノール樹脂、石油樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、石油樹脂変性フェノール樹脂、ロジンエステル、アルキッド樹脂、変性アルキッド樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ギルソナイト樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。これらの樹脂の中でも、ロジン変性フェノール樹脂、石油樹脂及びギルソナイト樹脂が好ましく用いられ、いずれの樹脂を用いるかについては着色顔料との組み合わせにより適宜選択される。一般的に、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料等のカラー顔料を用いたインキ組成物にはロジン変性フェノール樹脂が用いられ、ブラック顔料を用いたインキ組成物にはロジン変性フェノール樹脂、石油樹脂、ギルソナイト樹脂のいずれも用いられるが、カーボンブラックを顔料として用いたインキ組成物の場合には石油樹脂やギルソナイト樹脂が用いられることが多い。

ロジン変性フェノール樹脂は、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、天然ロジン等のロジン類と、アルキルフェノールと、ホルムアルデヒドと、グリセリン、ペンタエリスリトールなどのポリオールとを反応させて得る。重量平均分子量は１０，０００〜３００，０００のものが好ましい。

石油系樹脂は、石油化学の製造工程から得られる不飽和炭化水素を原料とし、これらを精製、重合して得られる芳香族及び脂肪族の炭化水素樹脂である。ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製の「ネオポリマー１２０」、「ネオポリマー１４０」、「ネオポリマー１７０Ｓ」、東ソー株式会社製の「ペトコール１２０」、「ペトコール１４０」などが挙げられる。

ギルソナイト樹脂は、天然鉱脈より採掘された天然アスファルタイトから抽出された軟化点１１０〜１８０℃の脂肪族炭化水素系樹脂である。主成分としてはアスファルテン、樹脂、油分からなり、アメリカンギルソナイト社製のもの等が挙げられる。

植物油としては、ヒマシ油、落花生油、オリーブオイルなどの不乾性油、大豆油、綿実油、菜種油、ゴマ油、コーン油などの半乾性油、アマニ油、エノ油、桐油などの乾性油、再生植物油、植物エステル等の植物由来成分などを用いることができる。

石油系溶剤としては、炭素数６〜２０の炭化水素が好ましく用いられる。具体的には、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、２−メチルペンタン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、トリメチルペンタンなどのパラフィン系溶剤、シクロヘキサン、シクロヘキシルメタン、オクタデシルシクロヘキサン、メチルイソプロピルシクロヘキサンなどのナフテン系溶剤、ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製の「ＡＦソルベント４号」、「ＡＦソルベント５号」、「ＡＦソルベント６号」、「ＡＦソルベント７号」等が挙げられる。

本発明の印刷インキ組成物は、必要に応じて皮張り防止剤、粘度調整剤、ポリエチレン系やフッ素系の皮膜強化剤、分散剤、汚れ防止剤、乳化調整剤、酸化防止剤等の助剤を含んでいてもよい。これらの助剤としては、従来公知のものを好適に用いることができる。

本発明の印刷インキ組成物は、上記の原料を用い、公知の方法で製造することができる。例えば、必要量の樹脂、植物油、石油系溶剤等を用いて調整したワニスに、着色顔料、体質顔料を添加し、攪拌機で充分に混合し、プレミキシングを行う。その後、必要量のワニス、溶剤、及び他の添加剤を添加し、ショットミル、ロールミル等で練肉を行う。練肉後、ワニス、石油系溶剤、植物油、その他ワックス、酸化防止剤、乳化調整剤等の助剤を添加し、充分に攪拌混合する。

これらの原料はインキに必要とされる粘度や流動性に合わせて使用量を調整する。また、これらの原料の添加時期は固定したものではなく、原料の混合状態等に基づいて適切に調整する。

以下の実施例によって本発明を具体的に説明する。なお、以下の実施例、比較例において部及び％は特に断りのない限り質量基準である。

１．ロジン変性フェノール樹脂ワニスの調整
コンデンサー、温度計、攪拌機を装着した四つ口フラスコにロジン変性フェノール樹脂（重量平均分子量 １０．０万、軟化点 １６１℃、酸価 １８．０）４５部、大豆油（日新オイリオ株式会社製）２５部、ＡＦソルベント６号（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製） １４．５部を仕込み、１８０℃で１時間加熱攪拌する。その後ＡＦソルベント６号１５部、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート（ＡＬＣＨ−５０Ｆ 川研ファインケミカル株式会社製） ０．５部を加え、ロジン変性フェノール樹脂ワニスを得た。このロジン変性フェノール樹脂ワニスを実施例及び比較例で使用した。

２．印刷インキ組成物の調整
（実施例１）
ブリリアントカーミン６Ｂ：２０部、ステアリン酸で表面処理した平均粒子径４００ｎｍのカオリン：８部、ロジン変性フェノール樹脂ワニス：５０部を、３本ロールミルにてインキ中の粗大粒子が５μｍ以下になるまで練肉分散し、次いで石油系溶剤としてＡＦソルベント６号：５．７部、植物油として大豆油１６部、乾燥防止剤として２，６-ジ-ターシャリーブチル-４-クレゾール（Ｈ−ＢＨＴ 本州化学工業株式会社製）：０．３部を混合し、実施例１の印刷インキ組成物を得た。なお、インキ中の粗大粒子の粒子径とは、ＪＩＳ Ｋ５７０１−１に記載の練和度試験における練和度を指す。

（実施例２）
用いるカオリンの量を１０部とし、大豆油の量を１４部とした以外は実施例１と同様にして、実施例２の印刷インキ組成物を得た。
（実施例３）
用いるカオリンの量を１２部とし、大豆油の量を１０部、石油系溶剤の量を７．７部とした以外は実施例１と同様にして、実施例３の印刷インキ組成物を得た。
（実施例４）
用いるカオリンの量を１５部とし、ロジン変性フェノール樹脂ワニスの量を４８部、大豆油の量を８部、石油系溶剤の量を８．７部とした以外は実施例１と同様にして、実施例４の印刷インキ組成物を得た。
（実施例５）
体質顔料として、ステアリン酸で処理した平均粒子径４００ｎｍのカオリン：４部と炭酸カルシウム（白艶華Ｔ−ＤＤ 白石工業株式会社製）：４部を併用した以外は実施例１と同様にして、実施例５の印刷インキ組成物を得た。
（実施例６）
体質顔料として、ステアリン酸で処理した平均粒子径４００ｎｍのカオリン：２部と炭酸カルシウム：６部を併用した以外は実施例１と同様にして、実施例６の印刷インキ組成物を得た。
（実施例７）
体質顔料として、ステアリン酸で処理した平均粒子径４００ｎｍのカオリン：０．２部と炭酸カルシウム：７．２部を併用した以外は実施例１と同様にして、実施例７の印刷インキ組成物を得た。

（実施例８）
実施例１で用いたカオリンに換えて、表面処理していない平均粒子径３００ｎｍのカオリンを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例８の印刷インキ組成物を得た。
（実施例９）
実施例１で用いたカオリンに換えて、表面処理していない平均粒子径４００ｎｍのカオリンを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例９の印刷インキ組成物を得た。
（実施例１０）
実施例１で用いたカオリンに換えて、表面処理していない平均粒子径６００ｎｍのカオリンを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１０の印刷インキ組成物を得た。

（実施例１１）
ブリリアントカーミン６Ｂに換えて、フタロシアニンブルー：２０部を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１１の印刷インキ組成物を得た。

（比較例１）
実施例１で用いたカオリンの全量を、炭酸カルシウムで代用した以外は実施例１と同様にして、比較例１の印刷インキ組成物を得た。
（比較例２）
用いるブリリアントカーミン６Ｂの量を１２部とし、炭酸カルシウムの量を１６部とした以外は比較例１と同様にして、比較例２の印刷インキ組成物を得た。
（比較例３）
ブリリアントカーミン６Ｂに換えて、フタロシアニンブルーを用いた以外は比較例１と同様にして、比較例３の印刷インキ組成物を得た。

３．評価
調整した実施例１−１１、比較例１−３のインキを用いてＮ−６００型印刷機（東浜精機株式会社製）にて印刷速度１２万部／時、新聞用更紙を使用してベタ部の紙面濃度が０．９５±０．０３の条件で印刷を行った。水着けローラー上への印刷インキ組成物の堆積の度合いを調べるため、印刷物の汚れ性、水着けローラーへの印刷インキ組成物の絡み性、固着性の３項目について評価した。結果を表１、表２にまとめた。

３．１汚れ性
水着けローラー上への印刷インキ組成物の堆積の度合いと、印刷物の紙面の汚れには相関が見られる。例えば水着けローラー上に印刷インキ組成物が堆積すると、やがて印刷インキ組成物が印刷版上に移り、印刷物の紙面に汚れを引き起こす。よって、印刷物紙面の汚れの状態から水着けローラーの状態を評価することができる。得られた印刷物の紙面の汚れを観察し、比較例２のインキを用いて印刷した印刷物の汚れを３とし、最も汚れが少ない印刷物の汚れが５となるように印刷物の汚れの程度を区分し、５段階で評価した。

３．２絡み性
水着けローラー上に印刷インキ組成物が絡むと、印刷版上への湿し水の供給が不安定となり、印刷物の紙面に汚れを引き起こす。印刷機の水着けローラーの状態を観察し、水着けローラーへの印刷インキ組成物の絡み性を５段階で評価した。このとき、比較例２のインキの絡みを３とし、最も絡みが良好なインキの絡みが５となるよう区分した。

３．３固着性
水着けローラー上に印刷インキ組成物が固着すると、印刷版上への湿し水の供給が不安定となり、印刷物の紙面にヒッキーを引き起こす。印刷機の水着けローラーの状態を観察し、水着けローラーへの印刷インキ組成物の固着性を５段階で評価した。このとき、比較例２のインキの固着の度合いを３とし、最も固着が少ないインキが５となるよう区分した。

表から明らかなように、実施例１−１１の印刷インキ組成物を用いて印刷すると、比較例１−３の印刷インキ組成物を用いて印刷した場合よりも汚れが少ない印刷物を得ることができた。また、実施例１−１１の印刷インキ組成物は、比較例１−３の印刷インキ組成物よりも、水着けローラー上での絡みや固着が抑制されていた。

本発明の印刷インキ組成物は、湿し水を供給するタイプの平板オフセット印刷に特に好適に用いることができる。本発明の印刷インキ組成物を用いることにより、水着けローラー上への印刷インキ組成物の堆積を抑制することができ、印刷紙面の汚れが少ない印刷物を得ることができる。さらに、印刷インキ中の着色顔料の含有量を従来品に比べて高めることができ、薄膜印刷を行ったとしても印刷物の印刷濃度が従来と変わらない印刷物を得ることができる。

Claims (8)

1. 着色顔料と、
   体質顔料と、
   ワニスと、を含む印刷インキ組成物であって、
   前記印刷インキ組成物における前記着色顔料の含有量が１６質量％以上２１質量％以下であり、
   前記印刷インキ組成物における前記体質顔料の含有量が３質量％以上２０質量％以下であり、
   前記体質顔料はカオリンを含有し、
   前記顔料がカーミン６Ｂであることを特徴とする印刷インキ組成物。
2. 前記体質顔料は炭酸カルシウムをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の印刷インキ組成物。
3. 前記体質顔料における前記カオリンの含有量は２５質量％以上９０質量％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷インキ組成物。
4. 前記印刷インキ組成物における前記カオリンの含有量は２質量％以上１５質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の印刷インキ組成物。
5. 前記カオリンの平均粒子径は３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の印刷インキ組成物。
6. 前記カオリンの平均粒子径が３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の印刷インキ組成物。
7. 前記カオリンは湿式カオリンであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の印刷インキ組成物。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の印刷インキ組成物を用いて印刷された印刷物。