JPH0530871B2 - - Google Patents
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Description
「発明の目的」
(産業上の利用分野)
本発明はエマルジヨンインキに関するものであ
り、さらに詳しくは新聞、書籍用の凸版印刷およ
びフレキソ印刷に好適に使用されるエマルジヨン
インキに関するものである。
(従来の技術)
通常、凸版印刷などに使用されている油性イン
キは印刷機のローラ部で遠心力と静電気のため、
油性インキの一部が粒状またはフイラメント状に
なつて空気中に飛散する、いわゆるミスチング現
象により印刷機、印刷物を汚染し、また印刷作業
者に悪影響を与えるものであつた。
また、通常凸版印刷などに使用されている油性
インキは着色剤、鉱物油、植物油、合成樹脂ビヒ
クルまたは天然樹脂ビヒクルあるいはそれらの混
合ビヒクルなどよりなるため、引火性があり、さ
らに燃焼カロリーが高く、特に100ポイズ以下の
低粘度インキの場合は完全な液体状態であるため
火災の危険性が大きく、消防法で危険物に該当す
るものであつた。
さらに通常の油性インキは用紙との親和性があ
まりよくないため、版から紙への転移性が十分と
いえず印刷物の画質がなめらかでない。また、印
刷後、油性インキ中の低粘度ビヒクル、鉱物油が
紙中に浸透し、反対面に画像をすき透しする、い
わゆる裏抜け、ストライクスルー現象を起こすた
め、印刷物の画質を悪くする。
この様な欠点のうち、ミスチング、火災の危険
性を防止するインキとしてエマルジヨンインキが
開発されているが、一般のエマルジヨンインキは
水性成分の主体がアルコールであつたり、また水
を使用してもエマルジヨンが安定性が不十分であ
つたり、また水分量が少なかつたり、両効果を十
分に満たすものはなかつた。
また、HLB7〜13の非イオン系活性剤を使用し
た特開昭55−5946号公報に示されるエマルジヨン
インキではミスチング、火災の危険性は防止出来
ても、転移性、裏抜け等の印刷物の画質の面では
十分な効果が得られなかつた。さらに、乳化剤と
してワツクス酸化生成物酸のアミン塩またはアル
カリ金属塩を使用した特開昭58−8970号公報など
に示されているエマルジヨンインキが知られてい
る。すなわち、鉱物系ワツクスの酸化物や当該酸
化物の中和物を使用したエマルジヨンインキはワ
ツクス酸化物に特有の臭気が強く、印刷環境を悪
くしたり、または臭気の少ないワツクス酸化物を
使用するとエマルジヨンインキの安定性、印刷に
適した流動性の面で不十分である。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明者等は上記問題を解決し、しかも優れた
印刷物を得ることを目的に鋭意研究の結果、ワツ
クスのマレイン化物またはその誘導体を使用した
エマルジヨンインキを作成することにより、臭気
が少なく、ミスチング、火災の危険性がないイン
キが得られることを見出した。そして軽い印圧で
も用紙に対する転移性に優れ、裏抜け、ストライ
クスルーの少ない、印刷物効果のよいエマルジヨ
ンインキを完成した。
「発明の構成」
(問題点を解決するための手段)
本発明は、顔料、鉱物油、樹脂などの油性成分
および水、アルコールなどの水性成分を含む印刷
用エマルジヨンインキにおいて、ワツクスのマレ
イン化物またはその誘導体を含有することを特徴
とするエマルジヨンインキである。
本発明に使用するワツクスのマレイン化物また
はその誘導体とは、パラフインワツクス、マイク
ロクリスクリンワツクス、ポリエチレンワツクス
などのワツクスをマレイン化し、またはマレイン
化物し、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アン
モニア、アミンなどで中和してなるものである。
マレイン化は一般にワツクスを無水マレイン酸
とラジカル反応およびまたは非共役二重結合への
熱付加反応(エン反応)により付加反応せしめる
ものである。
マレイン化反応の一例を説明すると、例えばポ
リエチレンワツクス(二重結合を有する)に無水
マレイン酸を加え、有機過酸化物を加えながら、
150℃以上で加熱撹拌すると、ラジカル反応が起
き、ポリエチレンワツクスの二重結合部に無水マ
レイン酸が付加し、ポリエチレンワツクスのマレ
イン化物が得られる。
さらに、パラフインワツクスに無水マレイン酸
を加え、有機過酸化物を加えながら、150℃以上
で加熱撹拌するとラジカル反応が起き、パラフイ
ンワツクスのマレイン化物が得られる。
また、例えばポリエチレンワツクスに無水マレ
イン酸を加え、窒素雰囲気下で200℃以上で加熱
撹拌すると、エン反応が起きポリエチレンワツク
スの二重結合部に無水マレイン酸が熱付加し、ポ
リエチレンのマレイン化物が得られる。
さらに、これらのワツクスのマレイン化物を中
和して誘導体とすることもできる。
以上の様な方法で作成されたワツクスのマレイ
ン化物またはその誘導体のうち、次の性状範囲の
ものが特に本発明のエマルジヨンインキに適して
いる。
硬さ(針入度)
ASTMD−1321 10以上
酸 価
ASTMD−1386 50以上
融 点
ASTMD−127 30〜70℃
上記ワツクスのマレイン化物またはその誘導体
として具体的商品として、例えば日本石油(株)の
POワツクスS−10,20,30(硬さ12〜33、酸価55
〜90、融点51〜66℃)が挙げられる。
適している理由としては、
1) 硬さが10未満のワツクスのマレイン化物ま
たはその誘導体はエマルジヨンインキの流動性
を悪くするとともにエマルジヨンの安定性も不
安定となることがある。
2) 酸価が50未満ではエマルジヨンインキの安
定性が不十分であり、また前述のエマルジヨン
インキとしての優れた性能が得られない欠点が
見られる。
3) 融点70℃を超えるものはエマルジヨンイン
キとして流動性が悪く、またエマルジヨン安定
性も劣る。
本発明の実施に関しては上記性状のワツクスの
マレイン化物が液状の場合は、そのまま、固形の
ものは鉱物油に溶融分散させ、使用する。
本発明のエマルジヨンインキは、顔料、鉱物
油、樹脂などの油性成分、水、アルコールなどの
水性成分、およびワツクスのマレイン化物または
その誘導体、を主成分とするインキである。その
他の成分として、例えば、界面活性剤、体質顔
料、ロジンなどを必要に応じて使用することがで
きる。エマルジヨンインキの組成比は、油性成分
100重量部に対し、ワツクスのマレイン化物また
はその誘導体1〜20重量部、水性成分20〜80重量
部が好ましい。エマルジヨンインキの作成方法
は、油性成分として、顔料5〜25重量部を鉱物
油、乾性油、天然樹脂または合成樹脂などの1種
もしくは2種以上、例えば樹脂を鉱物油、乾性油
で溶したビヒクル75〜95部に混合し、サンドミ
ル、三本ロール等で練肉分散したものを使用す
る。
この油性成分100部に対し、上記ワツクスのマ
レイン化物またはその誘導体1〜20部を撹拌機で
よく混合し、その後水、アルコール、界面活性剤
等の水性成分20〜80部を高速撹拌機で混合し、エ
マルジヨン化する。
油性成分に油溶性の界面活性剤、例えばHLB8
以下のポリオキシエチレン系、ソルビタン系およ
び脂肪属グリセライド系のものを、水性成分に
HLB−12以上のポリオキシエチレン系、アルキ
ルベンゼン、アルキルナフタレン系アニオン界面
活性剤を併用するとさらに安定なエマルジヨンイ
ンキが得られる。
以上のごとく本発明に係わるワツクスのマレイ
ン化物またはその誘導体を使用することにより、
非常に安定なエマルジヨンインキが調製され、こ
のものは凸版輪転印刷に使用すると、印刷中の臭
気が弱く、ミスチングが少なく良好な印刷適性を
示すとともに印刷された印刷物の効果は裏抜けが
少なく、紙への転移性がよく、オフセツト印刷に
近い効果が得られる。
以下、実施例を示す。例中「部」、「%」とは重
量部、重量%を示す。
実施例 1
天然樹脂ビヒクル(ギルソナイト25%、スピン
ドル油75%) 15部
高粘度鉱物油(50〜100ポイズ石油留分) 100部
カーボンブラツク 12部
紺 青 2部
低粘度鉱物油(スピンドル油) 25部
以上をサンドミルまたは三本ロールの練肉機で
練肉し、さらに、ワツクスのマレイン化物の鉱物
油分散物(POワツクスS−30、50%含有) 10部
を加え、撹拌混合し、油性成分を作る。
これに、
水 25部
デモールN(花王石鹸(株)製界面活性剤) 1部
を加え、高速撹拌機で撹拌し、エマルジヨンイン
キを得る。
実施例 2
合成樹脂ビヒクル(タマノール354(荒川化学工
業(株)製ロジン変性フエノール樹脂)40%、アマ
ニ油35%、スピンドル油25%) 20部
高粘度鉱物油 10部
フタロシアニンブルー 8部
低粘度鉱物油 25部
以上を混合し、サンドミルまたは三本ロールの
練肉機で練肉し、さらに、ワツクスのマレイン化
物の鉱物油分散物(POワツクスS−10、50%含
有) 15部
ソルビタンジグリセリン脂肪酸エステル 1部
を加え、撹拌混合し、油性成分を作る。
これに、
水 20部
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル 1部
を加え、高速撹拌機で撹拌し、エマルジヨンイン
キを得る。
実施例 3
天然樹脂ビヒクル 5部
高粘度鉱物油 15部
カーボンブラツク 10部
フタロシアニンブルー 1部
低粘度鉱物油 25部
以上をサンドミルまたは三本ロールの練肉機で
練肉し、さらに、
ワツクスのマレイン化物の鉱物油分散物(PO
ワツクスS−30、50%含有) 7部
脂肪酸モノグリセライド 1部
を加え、撹拌混合し、油性成分を作る。
これに、
水 35部
デモールN 1部
を加え、高速撹拌機で撹拌し、エマルジヨンイン
キを得る。
比較例
天然樹脂ワニス 5部
高粘度鉱物油 15部
カーボンブラツク 10部
紺 青 1部
低粘度鉱物油 25部
以上をサンドミルまたは三本ロールの練肉機で
練肉し、さらに、
ソルビタンジグリセリン脂肪酸エステル 2部
パラフインワツクスの鉱物油分散物 6部
を加え、撹拌混合し、油性成分を作る。
これに、
水 35部
デモールN 1部
を加え、高速撹拌機で撹拌し、エマルジヨンイン
キとしたが、貯蔵中に増粘しエマルジヨン安定性
も悪い。従つて、下記の印刷ができなかつた。表
−1に現用の凸版輪転墨インキと実施例1,3の
エマルジヨンインキとの性能比較結果を示す。
``Object of the Invention'' (Industrial Application Field) The present invention relates to an emulsion ink, and more particularly to an emulsion ink suitably used in letterpress printing and flexographic printing for newspapers and books. (Prior art) Normally, oil-based ink used in letterpress printing etc. is affected by centrifugal force and static electricity in the roller part of the printing machine.
The so-called misting phenomenon, in which a portion of the oil-based ink becomes granular or filamentous and scatters in the air, contaminates printing machines and printed matter, and also has a negative impact on printing workers. In addition, the oil-based inks normally used in letterpress printing etc. are composed of colorants, mineral oil, vegetable oil, synthetic resin vehicles, natural resin vehicles, or mixtures thereof, and are therefore flammable and burn a high number of calories. In particular, low viscosity ink of 100 poise or less is in a completely liquid state, so there is a great risk of fire, and it is classified as a dangerous substance under the Fire Service Act. Furthermore, ordinary oil-based inks do not have very good affinity with paper, so the transferability from the plate to the paper is not sufficient, and the image quality of printed matter is not smooth. Further, after printing, the low viscosity vehicle and mineral oil in the oil-based ink permeate into the paper and cause the image to show through on the opposite side, causing so-called strike-through or strike-through phenomena, which deteriorates the image quality of printed matter. Among these drawbacks, emulsion ink has been developed as an ink to prevent misting and the risk of fire, but in general emulsion ink, the water-based component is mainly alcohol, or it uses water. However, emulsions have insufficient stability and water content, and there is no emulsion that satisfactorily satisfies both effects. In addition, although the emulsion ink shown in JP-A-55-5946 that uses nonionic activators with HLB7 to HLB13 can prevent misting and fire hazards, it also causes problems in printed matter such as transferability and strike-through. A sufficient effect could not be obtained in terms of image quality. Furthermore, emulsion inks are known, such as those disclosed in JP-A-58-8970, which use amine salts or alkali metal salts of wax oxidation product acids as emulsifiers. In other words, emulsion inks using oxides of mineral waxes or neutralized products of such oxides have a strong odor characteristic of wax oxides, which may worsen the printing environment, or use wax oxides with less odor. Emulsion ink is insufficient in terms of stability and fluidity suitable for printing. (Problems to be Solved by the Invention) In order to solve the above-mentioned problems and obtain excellent printed matter, the inventors of the present invention have developed an emulsion ink using maleated wax or its derivatives as a result of intensive research. It has been found that by creating this method, an ink with little odor, no misting, and no risk of fire can be obtained. We have also completed an emulsion ink that has excellent transfer properties to paper even with light printing pressure, has low strike-through and strike-through, and has good printing effects. "Structure of the Invention" (Means for Solving Problems) The present invention provides a printing emulsion ink containing an oil-based component such as a pigment, mineral oil, or resin, and an aqueous component such as water or alcohol. or a derivative thereof. Maleated waxes or derivatives thereof used in the present invention are maleated or maleated waxes such as paraffin waxes, microcrystalline waxes, and polyethylene waxes that contain alkali metals, alkaline earth metals, ammonia, It is made by neutralizing it with amine etc. Maleation is generally an addition reaction of wax with maleic anhydride through a radical reaction and/or a thermal addition reaction (ene reaction) to a non-conjugated double bond. To explain an example of a maleation reaction, for example, maleic anhydride is added to polyethylene wax (having double bonds), and while adding an organic peroxide,
When heated and stirred at 150°C or higher, a radical reaction occurs, maleic anhydride is added to the double bonds of the polyethylene wax, and a maleated polyethylene wax is obtained. Furthermore, when maleic anhydride is added to paraffin wax and the mixture is heated and stirred at 150°C or higher while adding an organic peroxide, a radical reaction occurs and a maleated product of paraffin wax is obtained. In addition, for example, when maleic anhydride is added to polyethylene wax and heated and stirred at 200°C or higher in a nitrogen atmosphere, an ene reaction occurs and maleic anhydride is thermally added to the double bonds of the polyethylene wax, resulting in maleic acid of polyethylene. is obtained. Furthermore, the maleates of these waxes can be neutralized to form derivatives. Among maleated waxes or derivatives thereof prepared by the above methods, those having the following properties are particularly suitable for the emulsion ink of the present invention. Hardness (penetration) ASTMD-1321 10 or more Acid value ASTMD-1386 50 or more Melting point ASTMD-127 30-70℃ Specific products such as maleated waxes or derivatives thereof include Nippon Oil Co., Ltd.'s
PO wax S-10, 20, 30 (hardness 12-33, acid value 55
~90℃, melting point 51~66℃). The reasons why they are suitable are as follows: 1) A maleated wax or a derivative thereof having a hardness of less than 10 impairs the fluidity of the emulsion ink and may also make the stability of the emulsion unstable. 2) If the acid value is less than 50, the stability of the emulsion ink will be insufficient, and there will be a drawback that the above-mentioned excellent performance as an emulsion ink cannot be obtained. 3) Those with a melting point exceeding 70°C have poor fluidity as emulsion inks and also have poor emulsion stability. In carrying out the present invention, if the maleated wax having the above properties is liquid, it may be used as is, or if it is solid, it may be used after being melted and dispersed in mineral oil. The emulsion ink of the present invention is an ink whose main components are pigments, oily components such as mineral oil and resin, aqueous components such as water and alcohol, and maleated wax or derivatives thereof. As other components, for example, surfactants, extender pigments, rosin, etc. can be used as necessary. The composition ratio of emulsion ink is oil-based component
For 100 parts by weight, 1 to 20 parts by weight of the maleated wax or its derivative and 20 to 80 parts by weight of the aqueous component are preferable. The emulsion ink is prepared by dissolving 5 to 25 parts by weight of pigment as an oil-based component in one or more of mineral oil, drying oil, natural resin, or synthetic resin, for example, resin in mineral oil or drying oil. The mixture is mixed with 75 to 95 parts of a vehicle, and then ground and dispersed using a sand mill, three rolls, or the like. To 100 parts of this oily component, 1 to 20 parts of the above maleated wax or its derivative is thoroughly mixed with a stirrer, and then 20 to 80 parts of aqueous components such as water, alcohol, surfactant, etc. are mixed with a high-speed stirrer. and emulsion. Oil-soluble surfactants for oily components, such as HLB8
The following polyoxyethylene-based, sorbitan-based, and aliphatic glyceride-based products are added to the aqueous component.
An even more stable emulsion ink can be obtained when a polyoxyethylene-based, alkylbenzene-based, or alkylnaphthalene-based anionic surfactant with HLB-12 or higher is used in combination. As described above, by using the maleated wax or its derivative according to the present invention,
A very stable emulsion ink has been prepared, and when used in rotary letterpress printing, it produces a weak odor during printing, exhibits good printability with little misting, and prints with minimal strike-through. It has good transferability to paper and produces an effect similar to offset printing. Examples are shown below. In the examples, "part" and "%" indicate parts by weight and weight %. Example 1 Natural resin vehicle (25% Gilsonite, 75% spindle oil) 15 parts High viscosity mineral oil (50-100 poise petroleum fraction) 100 parts Carbon black 12 parts Navy blue 2 parts Low viscosity mineral oil (Spindle oil) 25 The above mixture is kneaded using a sand mill or three-roll kneading machine, and 10 parts of mineral oil dispersion of wax maleate (PO wax S-30, containing 50%) is added, stirred and mixed. make. To this, 25 parts of water and 1 part of Demol N (surfactant manufactured by Kao Soap Co., Ltd.) are added and stirred with a high-speed stirrer to obtain an emulsion ink. Example 2 Synthetic resin vehicle (Tamanol 354 (rosin-modified phenolic resin manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) 40%, linseed oil 35%, spindle oil 25%) 20 parts high viscosity mineral oil 10 parts phthalocyanine blue 8 parts low viscosity mineral Mix 25 parts or more of oil, knead with a sand mill or three-roll kneader, and add 15 parts of mineral oil dispersion of wax maleate (PO wax S-10, containing 50%) sorbitan diglycerin fatty acid Add 1 part of ester and stir to mix to make an oily component. To this, 20 parts of water and 1 part of polyoxyethylene fatty acid ester are added and stirred with a high-speed stirrer to obtain an emulsion ink. Example 3 Natural resin vehicle 5 parts High viscosity mineral oil 15 parts Carbon black 10 parts Phthalocyanine blue 1 part Low viscosity mineral oil 25 parts The above was kneaded in a sand mill or three-roll kneader, and further mixed with maleated wax. mineral oil dispersion (PO
Add 1 part of 7-part fatty acid monoglyceride (Wax S-30, 50% content) and stir and mix to create an oily component. To this, 35 parts of water and 1 part of Demol N are added and stirred with a high-speed stirrer to obtain an emulsion ink. Comparative example Natural resin varnish 5 parts High viscosity mineral oil 15 parts Carbon black 10 parts Navy blue 1 part Low viscosity mineral oil 25 parts The above was kneaded in a sand mill or three-roll kneader, and then sorbitan diglycerin fatty acid ester Add 2 parts and 6 parts of paraffin wax dispersion in mineral oil and stir to mix to form an oily component. To this, 35 parts of water and 1 part of Demol N were added and stirred with a high-speed stirrer to form an emulsion ink, but it thickened during storage and the emulsion stability was poor. Therefore, the following printing was not possible. Table 1 shows the performance comparison results between the current rotary letterpress ink and the emulsion inks of Examples 1 and 3.
【表】
(1) ブルーフイールド粘度
(2) 目視判定
(3) 指でこすり、指の汚れを見る
表−2に現用の凸版輪転藍インキと、実施例2
のエマルジヨンインキとの性能比較結果を示す。[Table] (1) Bluefield viscosity
(2) Visual judgment
(3) Rub it with your finger and check the dirt on your finger Table 2 shows currently used letterpress rotary indigo ink and Example 2
The results of a performance comparison with emulsion ink are shown below.
Claims (1)
水、アルコールなどの水性成分を含む印刷用エマ
ルジヨンインキにおいて、ワツクスのマレイン化
物またはその誘導体を含有することを特徴とする
エマルジヨンインキ。 2 油性成分100重量部に対し、ワツクスのマレ
イン化物またはその誘導体1〜20重量部、水性成
分20〜80重量部からなる特許請求の範囲第1項記
載のエマルジヨンインキ。[Scope of Claims] 1. An emulsion ink for printing containing an oil component such as a pigment, mineral oil, or resin, and an aqueous component such as water or alcohol, which is characterized by containing a maleated product of wax or a derivative thereof. Jiyoung ink. 2. The emulsion ink according to claim 1, which comprises 1 to 20 parts by weight of a maleated wax or a derivative thereof and 20 to 80 parts by weight of an aqueous component per 100 parts by weight of an oil component.
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JP60080077A JPS61238876A (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Emulsion ink |
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JP60080077A JPS61238876A (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Emulsion ink |
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- 1985-04-17 JP JP60080077A patent/JPS61238876A/en active Granted
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