JP7022227B1 - 金属印刷用インキ組成物、及びそれを用いた、印刷中のミスチングを低減させる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のインキ組成物は、金属印刷用であり、刷版として凸版を用いるいわゆるドライオフセット印刷方式や、刷版として平版を用いるオフセット印刷方式での印刷に好ましく適用されるが、金属印刷において通常用いられる印刷方式全般に適用が可能である。また、本発明のインキ組成物は、インキ組成物による印刷の直後にウエットオンウエットで水性オーバープリントニス(OPニス)が塗工される2ピース缶印刷にも適用可能であるし、3ピース缶印刷にも適用可能である。本発明のインキ組成物は、印刷時におけるミスチングの発生を抑制できるばかりでなく、組成物としての良好な流動性を備えるので印刷中の壷上がり等の問題を抑制できる。
本発明のインキ組成物は、酸価が25mgKOH/g以上である樹脂を含む。本発明のインキ組成物は、このような酸価を備えた高極性樹脂と後述するアルカノールアミンとを含むことにより、印刷時のミスチングの低減が図られる。そのメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明のインキ組成物がこうした比較的高い酸価の樹脂とアルカノールアミンとを含むことにより、高極性の置換基を備えた樹脂がアルカノールアミンに含まれる水酸基により架橋されてインキ組成物全体の弾性が増加して、こうした特性がもたらされるものと推察される。また、インキ組成物の弾性を向上させると流動性の低下を招くのが一般的だが、興味深いことに、上記のように高酸価樹脂とアルカノールアミンとを組み合わせてミスチングの低下を図る場合、インキ組成物の流動性は壷上がりなどの問題を生じない実用的な範囲に留まる。
本発明のインキ組成物における溶剤としては、金属印刷用インキ組成物に使用されている公知のものを特に制限なく挙げることができる。このような溶剤としては、沸点範囲が230~400℃程度の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、アルキルベンゼン等の芳香族炭化水素、高級アルコール、ポリオキシエチレングリコールエーテル類等を挙げることができる。これらの中でも、溶剤として下記一般式(1)で表すポリオキシアルキレングリコールエーテル類が好ましく挙げられる。
本発明のインキ組成物は、アルカノールアミン化合物を含有する。アルカノールアミンとは、アルキレン骨格中にアミノ基と水酸基とを備えた化合物である。本発明では、このようなアルカノールアミン化合物の中でも、3級のアミノ基にヒドロキシアルキレン基が結合した化合物が好ましく挙げられ、特に、3級のアミノ基に複数のヒドロキシアルキレン基が結合した構造を備えた化合物が好ましく挙げられる。このようなアルカノールアミン化合物としては、下記一般式(2)で表すものを挙げることができる。
着色顔料は、インキ組成物に着色力を付与するための成分である。着色顔料としては、従来から金属印刷用インキ組成物に使用される有機及び/又は無機顔料を特に制限無く挙げることができる。
本発明のインキ組成物には、その他の成分として、必要に応じて公知の硬化剤、顔料分散剤、ワックス、安定剤等を添加することができる。
次に、本発明に係る印刷中のミスチングを低減させる方法について説明する。この方法は、酸価が25mgKOH/g以上である樹脂を含む金属印刷用インキ組成物において、これにアルカノールアミン化合物を添加することを特徴とする。すなわち、印刷に用いるインキ組成物を上記本発明のインキ組成物と同様の組成として、印刷中のミスチングを抑制させるのが本発明の方法である。
ネオペンチルグリコール17.4質量部、ペンタエリスリトール23.0質量部、ヤシ油脂肪酸22.2質量部、イソフタル酸36.8質量部及びテレフタル酸7.01質量部を窒素雰囲気下にて230℃で加熱して1段階目のエステル化を行い、その後無水トリメリット酸4.7質量部を加えて、窒素雰囲気下にて155℃で加熱して2段階目のエステル化を行った。これらのエステル化反応は、常法に従って行い、酸価34.0mgKOH/g、油長23.5、重量平均分子量6720、数平均分子量1270のアルキッド樹脂Aを得た。このアルキッド樹脂A51.7質量部を48.2質量部のトリプロピレングリコールモノブチルエーテルに溶解させ、ワニス1を得た。ワニス1は、ヤシ油変性アルキッド樹脂(酸価34.0mgKOH/g)のワニスである。
マレイン化ロジン樹脂(酸価205.5mgKOH/g、重量平均分子量536、数平均分子量312、軟化点108℃≦)56.7質量部及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテル40.5質量部を130℃にて1時間加熱及び撹拌してこれらを溶解させ、その後、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)1.3質量部を加えて130℃にて40分間加熱及び撹拌してゲル化を行うことで、ワニス2を得た。ワニス2は、マレイン化ロジン樹脂(酸価205.5mgKOH/g)のゲル化ワニスである。
ネオペンチルグリコール16.7質量部、ペンタエリスリトール22.2質量部、ヤシ油脂肪酸34.7質量部、イソフタル酸30.4質量部及びテレフタル酸6.8質量部を窒素雰囲気下にて230℃で加熱してエステル化を行った。エステル化反応は、常法に従って行い、酸価10.6mgKOH/g、油長36.7、重量平均分子量9204、数平均分子量1299のアルキッド樹脂Bを得た。このアルキッド樹脂B51.7質量部を48.2質量部のトリプロピレングリコールモノブチルエーテルに溶解させ、ワニス3を得た。ワニス3は、ヤシ油変性アルキッド樹脂(酸価10.6mgKOH/g)のワニスである。
表1~3に示す処方にて、実施例1~17、及び比較例1~5のインキ組成物を調製した。インキ組成物の調製に際しては、各成分を混合した後、40℃に加熱したロールミルにて混練を行った。なお、表1~3に記載した各配合量は、質量部である。また、表1~3において、「着色顔料」はフタロシアニンブルー15:3であり、「硬化剤」はフルエーテル型メチル化メラミン樹脂(オルネクス社製、Cymel303LF)であり、「溶剤」はトリプロピレングリコールモノブチルエーテルであり、「アルカノールアミン4」は上記化学式(2-4)に示す4つの水酸基を備えたアルカノールアミン(Quadrol(登録商標)、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン)であり、「アルカノールアミン3」は上記化学式(2-3)に示す3つの水酸基を備えたアルカノールアミン(トリエタノールアミン)であり、「アルカノールアミン2」は上記化学式(2-2)に示す2つの水酸基を備えたアルカノールアミン(N-メチルジエタノールアミン)であり、「アルカノールアミン1」は上記化学式(2-1)に示す1つの水酸基を備えたアルカノールアミン(2-(ジブチルアミノ)エタノール)である。
各実施例及び比較例のインキ組成物のそれぞれについて、スプレッドメーターにてフロー値を測定し、フロー傾斜(スロープ)値にて流動性を評価した。なお、フロー傾斜値とは、スプレッドメーターで100秒後の広がり直径をmm単位で計った数値から、10秒後の広がり直径をmm単位で計った数値を差し引いた数値であり、この値が大きいほど流動性が良好となる。算出されたフロー傾斜(スロープ)値(mm)を表1~3の「フロー傾斜値」欄に示した。
各実施例及び比較例のインキ組成物のそれぞれについて、インキ組成物2.6ccをとってインコメーターの回転ローラーに塗布し、均一にならした後、1200rpmで1分間回転させた。この間、ローラーの下に白紙を置いておき、その上へのミスチングの多少を比較した。測定はローラーを30℃に保って行った。測定前後の白紙の質量変化を求め、これをミスチング量(mg)とした。測定前後の白紙の質量変化が大きいほど、インキ組成物の飛散量が多いことになるので、この値が小さいほど良好な結果といえる。算出されたミスチング量(mg)を表1~3の「ミスチング量」欄に示した。
各実施例及び比較例のインキ組成物のそれぞれについて、RIテスター(株式会社明製作所製)4分割ロールを用いてインキ組成物0.1ccをアルミニウム板上に展色し、得られた展色片を電気オーブンで200℃にて2分間加熱した。その後、展色片を室温に戻し、JIS K5600に基づき展色表面の鉛筆硬度を測定した。その結果を表1~3の「鉛筆硬度」欄に示す。
Claims (8)
- 着色顔料、樹脂及び溶剤を含んでなる金属印刷用インキ組成物であって、
前記樹脂の少なくとも一部が酸価50mgKOH/g以上のロジン変性樹脂であり、さらにアルカノールアミン化合物を含むことを特徴とする金属印刷用インキ組成物。 - 前記アルカノールアミン化合物が、分子中に2個以上の水酸基を含むことを特徴とする請求項1記載の金属印刷用インキ組成物。
- 前記アルカノールアミン化合物が、分子中に4個の水酸基を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の金属印刷用インキ組成物。
- 前記ロジン変性樹脂が、その構造中にマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸及び無水フマル酸からなる群より選択される少なくとも一つを由来とする部位を含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項記載の金属印刷用インキ組成物。
- 酸価50mgKOH/g以上であるロジン変性樹脂を含む金属印刷用インキ組成物において、これにアルカノールアミン化合物を添加することを特徴とする、印刷中のミスチングを低減させる方法。
- 前記アルカノールアミン化合物が、分子中に2個以上の水酸基を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記アルカノールアミン化合物が、分子中に4個の水酸基を含むことを特徴とする請求項5又は6記載の方法。
- 前記ロジン変性樹脂が、その構造中にマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸及び無水フマル酸からなる群より選択される少なくとも一つを由来とする部位を含むことを特徴とする請求項5~7のいずれか1項記載の方法。
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