JPH01217087A - 印刷インク用―および塗料用添加物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の用途分野１ 本発明は、ワックスを基礎とする印刷インク用および塗
料用添加物並びにその製造方法に関する。

［従来技術ｌ 特定の性質、例えば耐摩耗性、耐引っ掻き性等を改善す
る為に、ワックスを印刷インク系および塗料系において
０．５〜５重量％の量で用いることは公知である。微粉
化ワックスは微粉化していないものに比較して、直接的
にまたはいわゆる冷間法で製造される分散物の状態で添
加することができるという長所をもたらす。要するに、
自由流動性のワックス分散物あるいはペースト状調製物
を冷間法で製造することによって、溶剤中でのワックス
の、時間が掛かり且つ発火の危険の多い溶融処理が避け
られる。

微粉化ワックスの製造には原則として二つの方法がある
。その一つの方法は、熱いワックス溶融物をノズルを通
してスプレーし、そうして得られたワックス粉末を必要
な場合によは分級工程に委ねるスプレー法である。二番
目の方法は粉砕法であり、この場合には錠剤状、粒状、
鱗状および粉末状で存在するワックスを特別の粉砕装置
、例えばジェットミルまたは補完分級手段を備えた機械
粉砕装置によって微粉化する。

両方の製法の微粉化したワックスは印刷インクおよび塗
料において使用される。ドイツ特許出願公開第３．５３
３，４３６号明細書は、スプレー法で製造された生成物
が特別な印刷インク塗膜に確かに高い耐摩耗性をもたら
すが、その替わりに湿潤あるいは分散が比較的にし難い
ことを教示している。また、スプレー法は多大な費用が
掛る。粉砕によって得られる微粉化したワックスはドイ
ツ特許出願公開第３．５３３．４３６号明細書によれば
、印刷インクにおいて低い耐摩擦性をもたらすが、特に
塗料においては分散され易く且つ凝集物を形成する傾向
が少ない、別の長所は、粉砕工程の経済性にある。更に
、ヨーロッパ特許第２８．７１３号明細書は、粉砕の際
に硬質で脆弱なアミドワックスを添加した場合に、ポリ
オレフィンワックスが粉砕によって簡単に所望の粒度に
細分化できることを教示している。しかしこの微粉化し
たポリオレフィンワックス／アミドワックス−混合物の
場合には用途が限定されていることに欠点がある。これ
らの生成物は即ち、実質的に溶剤不含の系の為、特に塗
料の為にのみ艶消し剤として適している。このものは水
性系において分散し難く且つ直接的方法では実際に使用
できない、このものは同様に、印刷インクの耐摩擦性の
改善にあまり使用できない。

［発明の解決しようとする問題点１ それ故に、容易に粉砕できるだけでなく、溶剤含有系に
おいても水性系においても同様に使用できそしてそれ故
に高い耐摩擦性を与えるポリオレフィンワックスが望ま
れている。

［発明の構成１ この課題は、驚くべきことに特許請求の範囲に記載の方
法によって解決される。

合成ワックスとしては原則として合成されるあらゆるワ
ックス、例えば炭化水素ワックスおよび酸素官能性基を
持つ合成ワックスが適している。

特に適しているのものの一方は、５００〜１．０００の
分子量（浸透圧法）および０〜２０の酸価を持つ酸化さ
れていないまたは酸化されたフィッシャー−トロプシュ
−ワックス並びにそれらから誘導される別の反応生成物
であり、他方は７００〜１０，０００の分子量（浸透圧
法）および０〜４０の酸価を持つ酸化されていないまた
は酸化されたポリオレフィン−ワックス並びにそれらか
ら誘導される別の反応生成物である。酸化されていない
ポリオレフィン−ワックスはエチレン、プロピレンおよ
びブチレンのホモ−およびコーポリマーである。エチレ
ン−ホモポリマー、エチレン−プロピレン−コポリマー
並びにこれらから製造されるワックス酸化物およびワッ
クスエステルが特に有利である。

適する樹脂は、印刷インクおよび塗料において一般的に
使用されるのと同じものである。これらのものは合成、
部分合成または天然のものでもよく、例えば炭化水素樹
脂、ポリアミド樹脂、アルキッド樹脂、マレイナート樹
脂、ポリアクリレート、尿素樹脂、ポリテルペン樹脂、
ケトン−アルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、セルロース誘導体、コロホニウムを基礎とする樹脂
、シェラツク（Ｓｃｈｅｌ　１ａｃｋ）およびダンマー
（Ｄａｓｖ＋ｅｒ）並びに上述の樹脂から誘導されるあ
らゆる誘導体がある。

合成ワックスと樹脂を一緒に粉砕する為には例えば、既
に初めに記載した様に、ジェットミルまたは補完分級手
段を備えた機械粉砕装置が適している。粉砕する際には
、両方の成分を粉末状、顆粒状または鱗状で既に予め混
合する（乾燥混合物または両成分の溶融によって製造さ
れる混合物）かまたは両成分を同時に供給するようにし
て行う０合成ワックスと樹脂との重量比は９７：３〜５
０：５０、殊に９５：５〜６０：４Ｑ　、特に９０：１
０〜７０：３０である。

合成ワックスと樹脂との相容性は原則として必要ない、
しかし、本発明に従って製造される生成物の全ての長所
を充分に利用し得る為には、使用されるそれぞれ合成ワ
ックスと溶融物中で充分に相容性である樹脂を用いるの
が有利である。か−る樹脂は例えば二重結合を持たない
樹脂あるいは二重結合含有量が少ない樹脂である。

粉砕は通常の場合には追加的粉砕助剤を用いずに実施す
ることができる。個々の場合に−例えばワックス／樹脂
−混合物が充分な流動性を有していない為に一粉砕装置
への運搬に問題がある場合に、粉砕助剤の添加によって
流動性を向上させることができる。この場合粉砕助剤は
粉砕工程自体の以前に配置供給するのが合目的的である
。粉砕助剤としては印刷インクおよび塗料においていず
れにしても使用されるものが適している。例えば珪酸を
特徴とする特定の生成物または好ましくは１２〜２４の
炭素原子を持つ工業用脂肪酸とアンモニアまたは脂肪族
アミンとの反応生成物が適する。珪酸を基礎とする生成
物の場合の使用量は好ましくは０．２〜３２であり、脂
肪酸アミドの場合には３〜２０χが好ましい。

粉砕生成物の粒度は用途目的に依存している。

若干の印刷インターおよび塗料系の為には、９９重量％
が１６μｍより小さく場合によっては１２μ■より小さ
い粒度が必要があり、他の系、例えばトルエン系グラビ
ア印刷インク、特殊グラビア印刷インク、フレキソ印刷
インク等には９９重量％が２４μ曽より小さいかまたは
それどころか９９重量％が３２μＩより小さくとも充分
であり得る。

驚くべきことに、ワックスおよび樹脂より成る特許請求
の範囲に記載の混合物は簡単に所望の粒度に粉砕するこ
とができる。この場合、種々の目的、例えば耐引っ掻き
剤、耐摩擦性改良剤および艶消し剤として溶剤含有印刷
インク系および塗料系並びに同様に水性印刷インク系お
よび塗料系にも適する生成物が得られる。別の長所は、
適当な樹脂あるいは結合剤を選択することによってこの
種の添加物が塗膜あるいは印刷塗膜の屈折率に公知の生
成物でよりも非常に接近することである。これは、印刷
インク塗膜あるいは塗膜中の添加物がいわゆる“覆い”
を形成しないこと−それ故に該覆いを認めることができ
ないこと□を意味している。更に、本発明の方法によれ
ば簡単に多量の極性基を分子中に持つ生成物を製造する
ことができ、このことが慣用の生成物に比較して静電気
帯電性を僅かにしている。要するに粉塵爆発の危険−こ
れは製造工程自体並びに本発明に従って製造される生成
物の加工に関係する−が減少している。

以下の実施例は、本発明で所望の全ての長所を同時に達
成し得ることを示している。

１隻■ Ｌ扮猫： 粉砕工程の為に、Ｍｉｃｒｏ−Ｍａｓｃｉｎａｚｉｏｎ
ｅ社の実験室用エアージェットミルを用いる。圧力は一
般に約５．５ｂａｒである。粉砕すべき材料は粉末状態
で配量供給装置に’　Ｔｒｏｎ　（Ｓｏｄｅｒ社製）に
よって規定量を粉砕装置に供給する。ヨーロッパ特許出
願公開第２８．７１３号明細書に従って製造される狭い
粒度分布のポリオレフィンワックス／アミドワックス−
混合物の他に粉砕に用いられるあらゆる原料も充分に均
一な細かい以下の粒度を有している： ２０〜３０重量％　２４μ−より小さい４０〜５０重量
％　４８μ−より小さい６０〜７０重量％　　９６μ−
より小さい８０〜９０重量％　　１９２μ−より小さい
測定法：レーザーー顆粒度測定基７１５（Ｃｉｌａｓ社
製のＬａ５ｅｒ　Ｇｒａｎｕｌｏｍｅｔｅｒ）　ｅし［
ポリエチレンワックス［分子量１　、６００　（浸透圧
法）、密度０．９６　ｇ／ｃｖａ３、滴り点１２２°Ｃ
１を粉砕する。

粉砕圧；　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４４１ｇ／時 原料の粒度分布二上記１の場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： １０．３重量％　４μ−より小さい ２０．３重量％　８μ繭より小さい ３５．１重量％１２μ請より小さい ４９．５重量％１６μ−より小さい ６６．４重量％　２４μ−より小さい ７４．３重量％３２μｍより小さい ８０．９重量％　４８μ論より小さい ８９．１重量％９６μ繭より小さい ９５．０重量％１９２μ霧より小さい １．２ポリエチレンワ・ンクス／アミドワ・ンクスー混
合物（９０：１０の比）をヨー口・ンノ（特許出願公開
第２８，７１３号明細書に従って粉砕する。ポリエチレ
ンワックスの性質は上記１の所Ｇこ記載されているのと
同じ。アミドワ・ノクスとしてはビスステアロイルエチ
レンジアミンを用（する。両方のワックス成分を溶融状
態で予備混合する。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量、　　４５６ｇ／時 原料の粒度分布二上記１の場合と同じ。

最終生成物の粒度分布； １３．０重量１４μ議より小さい ２９．４重量％　８μｍより小さい ４７．７重量％　１２μｍより小さい ６２．３重量％　１６μ−より小さい ７５．０重量′１２４μｍより小さい ７９．０重量％　３２μ−より小さい ８１．８重量％４８μｍより小さい ８８．６重量％９６μｍより小さい ９２．９重量％１９２μ−より小さい １．３ポリエチレンワツクス／アミドワツクスを８０：
２０の比で、両方のワックス成分の乾燥予備混合の後に
上記１．２における如く粉砕する。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４４９ｇ〕時 原料の粒度分布二上記１の場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： ２５．０重量％　４μｍより小さい ４４．３重量％　８μｍより小さい ７１．２重量％１２μ諧より小さい ８３．２重量％１６μ糟より小さい ９６．７重量％２４μ請より小さい ９９．８重量％３２μ鵠より小さい ＬＬポリエチレンワックス／アミドワ・ンクスを５０　
：５０の比で上記１．２における如く粉砕する。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４６２ｇ／時 原料の粒度分布ニ ア５．７重量％　２４μｍより小さい ９４．０重量％　４８μ割より小さい ９４．０重量％　９６μ−より小さい ９４．０重量％　１９２μ−より小さい最終生成物の粒
度分布： ４６．４重量％　４μｍより小さい ８４．４重量％　８μｍより小さい ９８．５重量％１６μ−より小さい ９９．５重量％２４μｍより小さい １．５ポリ工チレンワツクス／樹脂混合物（９０：１０
の比）を粉砕する。ポリエチレンワックスの性質は上記
１．１におけるのと同じ、樹脂として合成樹脂５Ｋ（Ｈ
ｕｅｌｓ　ＡＧ社）を用いる（変性ケトン−アルデヒド
縮合樹脂）、ワックス成分と樹脂は乾燥状態で予備混合
する。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４５３ｇ／時 原料の粒度分布：上記１の場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： １３．５重量％　４μ−より小さい ２７．４重Ｉχ　８μ繭より小さい ４６．６重量％１２μ慣より小さい ６１．７重量％１６μ−より小さい ８１．７重量％２４μ−より小さい ８５．５重量％３２μ繭より小さい ９２．３重Ｉχ４８μｍより小さい ９６．４重量％９６μ鋼より小さい １００．０重量％１９６μＩより小さい匡ポリエチレン
ワックス／樹脂混合物（７０：３０の比）を粉砕する。

ポリエチレンワックスの性質は上記１．１におけるのと
同じ、樹脂としてＤＥＲＴＯＰＯＬ　（ＤＲＴ）を用い
る（重合したコロホニウム）。

ワックス成分と樹脂を乾燥状態で予備混合する。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４４９ｇ／時 原料の粒度分布：上記ｌの場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： ３６．２重量％　４μｍより小さし、 ６８．７重量％　８μ請より小さい ８７．６重量％１２μｍより小さい ９８．８重量％１６μ−より小さい ｔｏｏ、ｏ重量％２４μｍより小さい １．７ポリ工チレンワツクス／樹脂混合物（８０：２０
の比）を粉砕する。ポリエチレンワックスの性質は上記
１．１におけるのと同じ。樹脂としてＢＲＥ？ｆＡＲ１
２７（コロホニウムの崩壊生成物：Ｌａｃｋｈａｒｚｗ
ｅｒｋｅ　Ｋｒａｅｍｅｒ）を用いる。ワックス成分と
樹脂を溶融状態で予備混合する。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４５４ｇ／時 原料の粒度分布：上記１の場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： ２４．１重量％　４μ腸より小さい ４８．４重量％　８μｍより小さい ７４．９重量％１２μｍより小さい ８３．７重量％１６μＩより小さい ９９．５重量％２４μ謬より小さい １．８ポリ工チレンワツクス／樹脂混合物（７０：３０
の比）を粉砕する。ポリエチレンワックスの性質は上記
１．１におけるのと同じ、ＩＩＡ脂としてＩ！ＲＫＡＲ
ＥＸ　５５５（アルキッド樹脂：　Ｌａｃｋｈａｒｚｗ
ｅｒｋｅ　Ｋｒａｅｍｅｒ）を用いる。両方の成分を溶
融状態で予備混合する。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４５１ｇ／時 原料の粒度分布：上記１の場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： ３６．８重量％　４μ−より小さい ６８．１重量％　８μｍより小さい ８８．０重量％１２μｍより小さい ９９．７重量％１６μ園より小さい １．９ポリエチレン−オキシダート／樹脂混合物（８０
：２０の比）を粉砕する。このポリエチレン−オキシダ
ートは１０８℃の滴り点および１１の酸価を有している
。樹脂として＾ＬＲＥＳＡＴ　ＫＭ　４４４（マレイナ
ート樹脂：　Ｈｏｅｃｈｓｔ　ＡＧ　）を用いる。両方
の成分を乾燥状態で予備混合する。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４４５ｇ／時 原料の粒度分布：上記ｌの場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： ２３．７重量％　４μ鋼より小さい ４３．６重量％　８μ−より小さい ６９、Ｏｆｉ量χ１２μ層より小さい ７９．２重量％１６μ−より小さい ９３．９重量％２４μ霧より小さい ９９．０重量％３２μｍより小さい Ｌ刊　　フィッシャー−トロプシュ−ワックス／樹脂混
合物（８０：２０の比）を粉砕する。フィッシャー−ト
ロプシュ−ワックスは約７００の分子量（浸透圧法）お
よび１０７°Ｃの滴り点を有する。樹脂としｒＡＬＢＥ
ＲＴＯＬ　ＫＰ　６９２（ニア　ｏ　；ｈ　＝ラム変性
したフェノール樹脂：　Ｈｏｅｃｈｓｔ　ＡＧ）を用い
る０両方の成分を乾燥状態で予備混合する。

粉砕圧：　約５，５ｂａｒ 仕込み量＝　　４５６ｇ／時 原料の粒度分布：上記１の場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： ３９．４重量％　４μ請より小さい ６６．０重量％　８μ−より小さい ８７．２重量％１２μｍより小さい ９６．３重量％１６μ曙より小さい ９９．９重量％２４μ層より小さい １．１１　　フィッシャー−トロプシュ−ワックス／樹
脂混合物（８０：　２０の比）を、石油樹脂のＥＳＣＯ
ＲＥＺ　５３００（水素化された炭化水素樹脂：　Ｅｘ
ｘ。

ｎ）を樹脂成分として用いて上記１．１０に於ける如く
粉砕する。両方の成分の予備混合を溶融状態で行う。

粉砕圧：　約５．５ｂａｒ 仕込み量：　　４５９ｇ／時 原料の粒度分布：上記１の場合と同じ。

最終生成物の粒度分布： ３０．２重量％　４μ−より小さい ６５．０重量％　８μ−より小さい ７６．７重量％１２μｍより小さい ８７．３重量％１６μ−より小さい ９９．７重量′Ａ２４μｌより小さい ？工上記１．１〜１．１１に従って製造される微細な粉
末の水性印刷インクにおける湿潤性： ５０ｍ１のガラス製ビーカー中に上記１．１−１゜１１
に従って製造される微細な粉末１ｇを市販の水性フレキ
ソ印刷インク（Ｓｉｅｇ％１ｅｒｋ社のｚ−２３タイプ
）４０ｄに分散させる。完全に湿潤するまであるいはそ
れぞれの微細粉末が完全に湿るまでの時間（分）を測定
する。

３、１．１〜１．１１に従って製造される微細な粉末の
溶剤含有系塗料における湿潤性： １００ａｆｆｉの密閉したガラス製ビン中で、１．３〜
１．９に従って製造される微細な粉末０．５ｇ−少なく
とも９９重量％が３２μ鋼より小さい粒度である場合□
を、ニトロセルロースを基礎とする市販の木工用ラッカ
（Ｃｌｏｕｔｈ社のＣ１ｏｕ７００）と−緒に２分間に
渡って震盪する。その後に木工用ラッカ中の微細粉末分
布（均一性）を視覚的に評価する。

虹トルエン系グラビア印刷用インクにおける耐摩耗性の
試験： トルエン系グラビア印刷インクは以下の組成を有してい
るニ ７０重量Ｘ（７）樹脂溶液（トルｘ　ンニ５ＨＥＢＹＨ
ＡＲＺ　６８１３９を溶解した５１χ濃度溶液） ８重量％の着色顔料（パーマネントイエローＤＯＧ２５
） ２１重量％のトルエン。

１重量％の１．１〜１．１１の微細粉末トルエン系グラ
ビア印刷インクの製造はボールミルにおいて行う、トル
エンを更に添加することによって印刷インクの粘度を４
７〜５０秒（３ａ＋ｍの流出粘度測定用ビーカー）に調
節する。１．１〜１．１１に従って得られる微細粉末を
デイソルバーによって印刷インク完成品にする。

インクの耐摩耗性あるいは耐摩擦性の試験は、試験用構
造のクワルタントー摩擦試験機（Ｐｒｕｅｆｂａｕ−Ｑ
ｕａｒｔａｎｔ−Ｓｃｈｅｕｅｒｐｒｕｅｆｅｒ）を用
いて実施する。

耐摩擦試験の為にそれぞれの印刷インク混合物から１２
個の試験体を製造する。個々の場合に達成される摩擦回
数に関して色々の値が得られる場合には、摩擦値は□最
良の摩擦値と最悪の摩擦値との両方を省いて□平均をと
った。

本発明は特許請求の範囲に記載の印刷インク用および塗
料用添加物並びにその製造方法に関するが、実施の態様
として以下を包含する：合成ワックスが５００〜１　、
０００の分子量（浸透圧法）を有するフィッシャー−ト
ロプシュ−ワックスまたは７００〜１０．０００の分子
量を有するポリオレフィン−ワックスである請求項１に
記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）合成ワックスを印刷インクまたは塗料において用い
   ることのできる樹脂あるいは固体結合剤と一緒に９７：
   ３〜５０：５０の重量比で共通の粉砕処理に委ねること
   を特徴とする、ワックスを基礎とする微粉化された状態
   で存在する添加物の製造方法。 ２）５０〜９７重量％の合成ワックスおよび３〜５０重
   量％の、印刷インクおよび塗料において使用できる樹脂
   あるいは固体結合剤より成りそして９９重量％が３２μ
   ｍより小さい粒度分布の微粉化された状態で存在する特
   許請求の範囲第１項に従って得られる、ワックスを基礎
   とする印刷インク用および塗料用添加物。