JPH1088052A - 印刷インキ用樹脂ワニスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷インキのワニス製造時に、従来のロジン
変性フェノール樹脂の組成物を同時に反応することによ
り、印刷適性がすぐれかつ経済的な樹脂ワニスを得るこ
とを目的とする。 【解決手段】 ロジンエステル樹脂と、フェノールホル
ムアルデヒド初期縮合物とを、溶剤を含み、必要に応じ
て乾性油及び／又はゲル化剤を含む系内で、１４０〜２
４０℃で縮合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオフセット印刷におい
て、優れた印刷適性を有し、かつきわめて経済的に製造
することのできる、印刷インキ用ロジン変性フェノール
樹脂ワニスの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、オフセット印刷インキに使用する
ロジン変性フェノール樹脂は、溶融したロジンにフェノ
ール樹脂及び多価アルコールを添加し、２５０〜２７０
℃の高温で反応させる製造方法が一般的である。その
際、樹脂を溶融状態で高分子量化させるため、反応系内
の不均一化が生じやすく、溶融粘度の高い製品を製造す
るためには、攪拌負荷が過度に高くなると言う問題が生
じ、安定して製造するためには製品の分子量、軟化点、
及び粘度には限界があった。

【０００３】上記のようにして製造した製品は、一般的
には重量平均分子量１０万以下、粘度３０Ｐａ．Ｓ以
下、軟化点１９０℃以下の物性を有する固体である。そ
して当該樹脂をインキ溶剤と乾性油中で、場合によって
はゲル化剤を添加して、１４０〜２４０℃に加熱溶解
し、クッキングすることにより、印刷インキ用樹脂ワニ
スは製造される。

【０００４】一方近年の印刷界では、生産性向上の動き
に対応して、印刷機の高速化が進んでおり、それに伴っ
てインキ用樹脂にはミスチング抑制、乾燥性向上等の高
速印刷適性の向上が求められている。

【０００５】高速印刷適性はインキの粘弾性に依存する
と考えられており、このような性能を得るためには、樹
脂は分子量が高く、粘度が高く、且つ軟化点の高いもの
であることが求められている。

【０００６】しかるに従来の塊状重合法では、このよう
な高分子量、高軟化点、及び高粘度の樹脂を製造するた
めには、溶融粘度の高まりによる攪拌負荷及び製品取り
出し等で問題が生じ、製造し得る樹脂の分子量、軟化点
及び粘度に限界がある。特に製品取り出しには軟化点の
影響が大きく、１９０℃以上の軟化点を有する樹脂を反
応系外へ取り出す作業は困難を極めている。

【０００７】また上記のような塊状重合法では、溶融粘
度が高くなるのに伴って熔融樹脂の流動性が低下するた
め、反応速度に局部的な差が生じ、分子量分布にばらつ
きが生じやすくなる。

【０００８】さらに、高速化してきた印刷機に対応する
ための手段として、樹脂を高分子量、高軟化点及び高粘
度と共に、溶剤に対する溶解性を高めることが好ましい
が、従来の塊状重合法ではそれらの物性にも限界があ
り、将来的には充分な印刷適性が得られないことが懸念
される。

【０００９】

【発明が解決しようとする問題点】本発明はかかる事情
に鑑みなされたものであって、分子量が大きく、軟化点
が高く、インキ溶剤に対する溶解性に優れ、且つ粘度が
高い樹脂成分をビヒクルとした、高速印刷適性がすぐれ
た新規な印刷インキ用樹脂ワニスの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】而して本発明は、ロジ
ンエステル樹脂と、フェノールホルムアルデヒド初期縮
合物とを、溶剤を含む系内で１４０〜２４０℃で縮合さ
せることを特徴とするものである。

【００１１】本発明においては、前記反応系が、乾性油
及び／又はゲル化剤を含むものとすることができる。ま
た本発明の前記反応は、５００mmHg以下の減圧下で行う
ことが好ましい。

【００１２】本発明におけるロジンエステル樹脂は、ロ
ジン類を、多価アルコールでエステル化して得られる。
ロジン種としては、ガムロジン、ウッドロジン又はトー
ル油ロジンが挙げられ、またこれらの蒸留ロジン、重合
ロジン、不均化ロジン、水添ロジンなどを使用すること
ができる。

【００１３】また前記ロジンを、二塩基酸又はその無水
物で変性したものを使用することも好ましい。二塩基酸
又はその無水物としては、フマル酸、マレイン酸、無水
マレイン酸、アジピン酸、イタコン酸、無水フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、無水トリメリット酸など
が挙げられる。

【００１４】また前記ロジンエステル樹脂を構成する多
価アルコール成分としては、例えばグリセリン、トリメ
チロールエタン、トリメチロールプロパン、ジエチレン
グリコール、トリエチレンブリコール、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ールなどが挙げられる。

【００１５】かかる多価アルコールの使用量は、得られ
るロジン変性フェノール樹脂の溶解性や軟化点と密接に
関係する。通常はロジン成分のカルボン酸に対し、１．
５モル当量以下、好ましくは０．３〜１．１モル当量の
多価アルコール成分を添加するのが好ましい。１．５モ
ル当量以上の量を添加すると、樹脂の溶解性が低下する
ため好ましくない。

【００１６】本発明において使用するロジンエステル樹
脂は、通常酸価が１４０以下の樹脂が使用しやすく、好
ましくは酸価６０以下の樹脂を使用する。また重合ロジ
ンは通常酸価１４０以下であるため、エステルとするこ
となくそのまま用いることができ、本発明におけるロジ
ンエステル樹脂には、エステル化しない重合ロジンをも
含むものとする。

【００１７】また当該ロジンエステル樹脂におけるアル
コール性ＯＨ基が過剰の場合、インキの乳化量が多くな
り、印刷時にウオーターマークが発生しやすくなる弊害
があるので、水酸基価は５０以下とすることが好まし
い。

【００１８】本発明で使用するフェノールホルムアルデ
ヒド初期縮合物は、レゾール化し、又はノボラック化し
た後レゾール化して１〜８核体の核数を持つ、レゾール
型フェノール樹脂が好ましい。

【００１９】レゾール型フェノール樹脂に使用されるフ
ェノール類としては、フェノール性水酸基を持つすべて
の芳香属化合物が使用できるが、中でもパラ位にＣ４〜
Ｃ１２の置換基を持つアルキルフェノール化合物が最も
好ましい。アルデヒド成分としては、パラホルムアルデ
ヒドおよびホルマリン水溶液を使用する。

【００２０】上記フェノール類とアルデヒド成分とか
ら、レゾール型フェノール樹脂を合成する。その合成に
使用する触媒としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、アンモ
ニア水溶液などのアルカリ触媒が用いられる。

【００２１】そして前記ロジンエステル樹脂とフェノー
ルホルムアルデヒド初期縮合物とを縮合させて、ロジン
変性フェノール樹脂を製造する。ロジンエステル樹脂と
フェノールホルムアルデヒド初期縮合物との比率は、前
者１００部に対し、後者が５０〜１５０部、好ましくは
６０〜１００部とするのが適当である。

【００２２】そして本発明においては、前記縮合反応を
溶剤を含む系内において行うものである。本発明で使用
する溶剤としては、一般的にオフセット印刷インキ溶剤
として市販されているものを使用することができ、水と
相溶しない沸点１６０℃以上のものが適当である。

【００２３】これらの溶剤としては、例えば、パラフィ
ン系、ナフテン系又は芳香族５０重量％以下の石油系イ
ンキ溶剤を使用するのが好ましい。その他、軽油、スピ
ンドル油、マシン油、シリンダー油、テレピン油、ミネ
ラルスピリット、アルコール類、ケトン類、エステル
類、アルデヒド類及びエーテル類を、それら単独で又は
２種以上を混合して使用することもでき、さらにそれら
を前記石油系インキ溶剤と併用することもできる。また
脂肪酸エステル、リン酸エステルなどの可塑剤などを前
記溶剤に併用することもできる。

【００２４】また本発明においては、反応系内に乾性油
を含むことができる。本発明で使用する乾性油としては
特に限定されるものではないが、アマニ油、重合アマニ
油、脱水ヒマシ油、大豆油、トール油、サフラワー油、
シナキリ油又はエゴマ油などを使用することができる。
乾性油の含有量としては、ワニス中の固形分１００部に
対して、１０〜５０部が適当である。

【００２５】本発明の樹脂ワニスを製造するさいには、
反応系内に予め０．０１〜３．０重量部のゲル化剤を添
加しておくことが好ましい。これによりさらに粘弾性が
大きな印刷インキ用ゲルワニスを製造することができ、
印刷インキ用ワニスの仕上げに至るまでの工程をすべて
一括で実施でき、きわめて経済的である。

【００２６】使用できるゲル化剤としては、アルミニウ
ムアルコラートやアルミニウム石鹸等のアルミニウム化
合物、マンガン、コバルト、ジルコニウム等の金属石
鹸、アルカノールアミン系などのゲル化剤などが適当で
ある。

【００２７】而して少なくとも前記溶剤を含む反応系内
において、ロジンエステル樹脂とフェノールホルムアル
デヒド初期縮合物とを縮合反応させて、ロジン変性フェ
ノール樹脂ワニスを製造し、これを印刷インキ用樹脂ワ
ニスとする。反応温度は１４０〜２４０℃であり、好ま
しくは１８０〜２３０℃で行う。また５００mmHg以下の
減圧条件下において反応させることが好ましい。

【００２８】本発明で得た印刷インキ用ワニスに、黄、
紅、藍または墨などの顔料を分散し、必要に応じて耐摩
擦性向上剤、インキドライヤー、乾燥抑制剤などのコン
パウンドを添加し、適切な粘度になるように調整するこ
とにより、枚葉インキ、オフ輪インキなどのオフセット
インキとする。また新聞インキや凸版インキとしても使
用することができる。

【００２９】

【実施例】次に具体例により本発明を説明する。この明
細書において「部」「％」とは、重量部、重量％を表
す。

【００３０】製造例１（レゾール型反応物の製造） 撹拌器、還流冷却器、温度計付き４つ口フラスコ中に、
ｐ−ドデシルフェノール７７部と９２％パラホルムアル
デヒド２５部とキシレン１７部を仕込み、６０℃まで加
熱し溶解した後、水酸化カルシウム０．４部を投入す
る。９０℃に加熱し３時間反応し平均核体数２核体のレ
ゾールを調製する。然る後、キシレン１７部を添加し、
均一に混合する。

【００３１】実施例１（ロジン変性フェノール樹脂ワニ
スの製造） 撹拌器、水分離器付き還流冷却器及び温度計を装着した
４つ口フラスコに、ハリエスターＫＨ−１４５（ハリマ
化成（株）製、酸価２０、軟化点１００℃のガムロジン
ペンタエリスリトールエステル）４３５部と、製造例１
で製造したレゾール型フェノール樹脂４２２部（固形分
７５％）と、溶剤としての日石ＡＦ７号ソルベント２０
０部とを投入し、窒素ガスを吹き込み攪拌しながら加熱
し、樹脂を溶解して均一状態とする。

【００３２】その後さらに加熱し、溶剤のキシレンと、
ロジンとフェノールホルムアルデヒド樹脂との縮合反応
により生じた水を、水分離器付き還流冷却器で回収しな
がら、２００℃まで昇温する。

【００３３】同温度で４時間クッキングした後、日石Ａ
Ｆ７号ソルベント５５０部を追加して添加し、さらに３
０分クッキングすることにより、粘度５６Ｐａ．Ｓ、ｎ
−ヘキサントレランス３．２g／g、ＭＷ１６万の樹脂ワ
ニス１４５０ｇ（樹脂固形分は５０％）を得た。

【００３４】実施例２ 実施例１と同様の原料を使用し、ＫＨ−１４５をＫＨ−
１３６（ハリマ化成（株）製、酸価１５、軟化点９５℃
のガムロジングリセリンエステル）４３５部に置き換え
て、実施例１と同様に操作した。２００℃４時間クッキ
ングした後、日石ＡＦ７号ソルベント５５０部を投入
し、さらに３０分クッキングすることにより、粘度３９
Ｐａ．Ｓ、ｎ−ヘキサントレランス４．２g／g、ＭＷ１
０万の樹脂ワニス１４５０ｇ（樹脂固形分５０％）を得
た。

【００３５】実施例３ 実施例１と同様の原料を使用し、実施例１と同様の操作
で樹脂を溶解しながら昇温した。２００℃になった時点
より３００mmHgに減圧し、４時間クッキングした後常圧
に戻し、日石ＡＦ７号ソルベント５５０部を投入し、さ
らに３０分クッキングすることにより、粘度６４Ｐａ．
Ｓ、ｎ−ヘキサントレランス３．２g／g、ＭＷ２０万の
樹脂ワニス１４５０ｇ（樹脂固形分５０％）を得た。

【００３６】実施例４ 実施例１で使用した成分に、アマニ油９０ｇとＡＬＣＨ
４．５ｇ（川研ファインケミカル（株）製ゲル化剤）を
添加して、実施例１と同様に操作した。２００℃で４時
間クッキングした後、日石ＡＦ７号ソルベント６４０部
を投入し、さらに３０分クッキングすることにより、粘
度１１２Ｐａ．Ｓ、ｎ−ヘキサントレランス３．２g／
g、ＭＷ４０万の樹脂ワニス１６００ｇ（樹脂固形分５
０％）を得た。

【００３７】比較例１ 撹拌器、水分離器付き還流冷却器、温度計付き４つ口フ
ラスコに、ガムロジン３９２部を仕込み、窒素ガスを吹
き込みながら加熱し溶融撹拌し、１５０℃以下で製造例
１で製造したレゾール型フェノール樹脂４２２部（固形
分７５％）とペンタエリスリトール４４部を投入した後
昇温し、２６０℃とする。

【００３８】このとき、キシレンとエステル化反応によ
り生じた水を水分離器付き還流冷却器で回収し、同温度
で６時間反応した後、日石ＡＦ７号ソルベント７５０部
を投入し、さらに３０分間クッキングすることにより、
粘度２６Ｐａ．Ｓ、ｎ−ヘキサントレランス１．４g／
g、ＭＷ６万の樹脂ワニス１４５０ｇ（樹脂固形分５０
％）を得た。

【００３９】比較例２ 比較例１で使用したペンタエリスリトール４４部をグリ
セリン４３部に置き換えて、比較例１と同様に操作し
た。２６０℃で７時間反応した後、日石ＡＦ７号ソルベ
ント７５０部を投入し、さらに３０分間クッキングする
ことにより、粘度１６Ｐａ．Ｓ、ｎ−ヘキサントレラン
ス２．０g／g、ＭＷ５万の樹脂ワニス１４５０ｇ（樹脂
固形分５０％）を得た。

【００４０】次に実施例および比較例で得られた樹脂の
インキ評価結果を示す。

【００４１】ａ．ワニスおよびゲルワニス作成 実施例１〜３及び比較例１，２で得られた各樹脂ワニス
８０部に、アマニ油５部及びＡＦ７号ソルベント１５部
を添加し、樹脂分が４０％になるようにワニスを調製し
た。得られたワニスに、それぞれの粘度に応じた仕込量
（０．０５〜１．０重量％）でＡｌＣＨ（川研ファイン
ケミカル（株）製ゲル化剤）を添加し、１６０℃まで昇
温し、さらに３０分間同温度で保温して、評価試験用ワ
ニスを作成した。そのさい、実施例４の樹脂ワニスにつ
いては、ＡＦ７号ソルベントのみを添加して粘度を調整
し評価試験用ワニスとした。

【００４２】ｂ．インキの作成 得られた各々のゲルワニス６０部とカーミン６Ｂ（東洋
インキ製造（株）製紅顔料）１８部とを三本ロールミル
を用いて分散した後、ＡＦ７号ソルベントと各々のゲル
ワニスを添加して調整し、インキの２５℃のタックが５
〜５．５、フローが１６．０〜１７．０mmになるように
オフ輪インキを調整した。

【００４３】ｃ．印刷試験評価 光沢： 上記インキ０．１５ccを、ＲＩテスター
（（株）明製作所製）２分割ロールでアート紙に展色し
たのち、１日後の光沢値を６０゜−６０゜光沢計で測定
した。

【００４４】濃度： 光沢測定と同一の展色紙を反射濃
度計を用いて濃度を測定した。

【００４５】乾燥： インキ０．３ccをＲＩテスター
（（株）明製作所製）２分割ロールでアート紙に展色し
たのち、６０℃の環境下に置いたときに、指触で乾燥状
態を比較した。

【００４６】ミスチング： インキ２カップをインコメ
ーター（東洋精機（株）社製）に載せ、２０００ｒｐｍ
で２分間回転させたときの、ロール下面と前面に置いた
白色紙上へのインキの飛散状態を観察した。

【００４７】最大乳化量： 乳鉢にインキ１０．０ｇと
精製水２０．０ｇを秤り取り、乳棒で練った時のインキ
の重量増加部を乳化量として測定した。

【００４８】試験の結果を表１に示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】評価 表１からも明らかなように、本発明により得られたロジ
ン変性フェノール樹脂ワニスは、印刷インキ用樹脂ワニ
スとして比較例のワニスに比べ、乾燥とミスチングにす
ぐれた改善が見られた。

【００５１】さらに印刷試験片に同量のインキを展色し
たさいに、印刷濃度が高くなる事実が確認された。当該
ワニスはこの事実に鑑み、印刷のさいの印刷適性がきわ
めてすぐれたものになっており、特に高速印刷のさいに
この特異な性能が発揮されるものである。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、ロジンエステル樹脂と
フェノールホルムアルデヒド初期縮合物とを、溶剤を含
む系内において縮合させるので、従来の塊状重合法に比
べて、高分子量、高軟化点及び高粘度の樹脂が得られ
る。また溶剤中で溶液重合を行うので、溶融粘度の高ま
りによる攪拌負荷及び製品取り出しなどの問題が生じる
ことがない。

【００５３】また反応系は溶剤であり、反応により得ら
れた樹脂は溶剤の溶液となるので、そのまま印刷インキ
の調製に使用することができ、樹脂をインキ溶剤に溶解
する操作が不要となり、経済的である。そのためにも、
反応系を構成する溶剤としては、一般にインキ溶剤とし
て市販されているものを使用することにより、インキの
調製はより容易となり好ましい。

【００５４】そしてこのワニスをオフセット印刷インキ
に使用すると、高濃度で乾燥性が良好な、特に高速安定
性がすぐれたインキが得られる。これにより枚葉インキ
では棒積み量が増えて作業性が向上し、水無しインキで
は凝集力がつき地汚れしにくいものとなり、またオフ輪
インキではより印刷機速度を上げられ、生産効率が向上
するものとなり、高速印刷適性を備えた、きわめて優れ
たオフセット印刷インキとなる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロジンエステル樹脂と、フェノールホル
   ムアルデヒド初期縮合物とを、溶剤を含む系内で１４０
   〜２４０℃で縮合させることを特徴とする、印刷インキ
   用樹脂ワニスの製造方法
2. 【請求項２】 前記反応系が乾性油を含むことを特徴と
   する、請求項１に記載の印刷インキ用樹脂ワニスの製造
   方法
3. 【請求項３】 前記反応系がゲル化剤を含むことを特徴
   とする、請求項１又は２に記載の印刷インキ用樹脂ワニ
   スの製造方法
4. 【請求項４】 前記反応を、５００mmHg以下の減圧下で
   行うことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の印
   刷インキ用樹脂ワニスの製造方法