JPH11100541A - 印刷インキ用顔料ペーストの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレスケーキ又は粒状中間体を生成すること
なく、顔料の水性懸濁液（スラリー）をそのまま使用
し、着色効果に優れた印刷インキ及びインキ用顔料ペー
ストを得る工業的製造方法を提供する。 【解決手段】 顔料の水性懸濁液（スラリー）と、印刷
用ワニスとを、ずり速度に分布を有するずり速度帯域
に、同時且つ連続的に送入し、強いずり応力を受けさせ
ることによりフラッシングせしめることを特徴とする印
刷インキ用顔料ペーストの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顔料の低粘度水性
懸濁液と印刷インキ用ワニスをそれぞれ同時且つ連続的
に、ずり速度帯域に挿入し、強いずり応力を受けさせる
ことによりフラッシングせしめ、粒状着色中間体を経由
せずに印刷インキ又はインキ用顔料ペーストを製造する
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷インキ又は印刷インキ用顔料
ペーストを製造するには、顔料を印刷インキ用ワニス中
に充分分散することにより顔料の発色効果を高める必要
がある。顔料の分散法には乾燥顔料を印刷インキ用ワニ
ス中で練肉する方法と、顔料の水性懸濁液と印刷インキ
用ワニスとをフラッシングする方法がある。フラッシン
グの方法として、低粘度（スラリー）顔料水性懸濁液
と印刷インキ用ワニスとをフラッシングし、一旦粒状着
色中間体を生成してからその粒状中間体を更に加工し、
印刷用インキ又は印刷インキ用顔料ペーストの製造方法
（特開平５−６９１４７）。そして、高濃度の顔料水
性懸濁液（プレスケーキ）と印刷インキ用ワニスとをフ
ラッシングし、一旦粒状着色中間体を生成せず、印刷用
インキ又は印刷インキ用顔料ペーストの製造方法（特開
昭６３−４３９６０）が報告されている。しかしなが
ら、低粘度（スラリー）顔料水性懸濁液と印刷インキ用
ワニスとを直接混合フラッシングし、一旦粒状着色中間
体を生成せずに印刷用インキ又は印刷インキ用顔料ペー
ストを製造する方法は知られていない。

【０００３】特開平５−６９１４７の方法では一旦粒状
着色中間体を生成するもので、連続的でない。又、連続
フラッシングの特開昭６３−４３９６０の方法では、請
求項に記載のずり速度を実現する機械の構造上、単位時
間内に処理できる水性懸濁液と印刷インキ用ワニスとの
総量が非常に限られており、水性懸濁液の顔料濃度が低
いと処理総量中の分離水が占める割合が多くなる。それ
につれて生成するフラッシュの生産効率が悪くなる。従
ってある程度以上の顔料含有量を有するフラッシュを効
率よく製造するには、使用する水性懸濁液がある程度以
下の水（即ちある程度以上の顔料濃度）を有するもの
（通称プレスケーキ）である必要がある。即ち水を多量
に含有する低顔料濃度水性懸濁液（通称スラリー）を原
料として扱うには、一旦一部脱水する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、プレ
スケーキ又は粒状中間体を生成することなく、スラリー
をそのまま使用し、着色効果に優れた印刷インキ又は印
刷インキ用ペーストの製法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、水を多量に含有する低顔料濃度スラリー中の顔料
を直接印刷インキ用ワニス中にフラッシング分散し、イ
ンキ用顔料ペーストを容易に且つ効率よく、従来に比べ
少ない工程で連続的に製造する方法を完成し、インキの
製造にかかる経費を大幅に節約可能とした。即ち本発明
は、顔料の水性懸濁液と印刷インキ用ワニスとを、ずり
速度に分布を有するずり速度帯域に、同時且つ連続的に
送入しフラッシングせしめることを特徴とする印刷イン
キ用顔料ペーストの製造方法に関する。

【０００６】又、本発明は、前記した顔料濃度が１０％
以下であり、前記したずり速度帯域のずり速度が１００
〜１００，０００秒^-1であり、ずり速度分布の最大値が
最小値の５倍以下であり、その最大値を有する帯域の容
積がその最小値を有する帯域の容積の３倍以下である印
刷インキ用顔料ペーストの製造方法に関する。

【０００７】又、本発明は、前記したずり速度帯域が、
それぞれ任意の速度で同時に又は片方のみ回転する一対
の同軸回転体の、筒状の外部回転体の内側表面及び内部
回転体の外側表面とから構成される間隙である印刷イン
キ用顔料ペーストの製造方法であり、更に、顔料の水性
懸濁液と印刷インキ用ワニスとの挿入口近傍に於けるず
り速度の値が出口近傍に於けるずり速度の値の１．０〜
５倍である印刷インキ用顔料ペーストの製造方法に関す
る。

【０００８】又、本発明は、前記したずり速度帯域内に
媒体が存在し、ずり速度帯域の壁又は媒体同士衝突し得
る構成を有する印刷インキ用顔料ペーストの製造方法に
関する。又更に本発明は、前記したずり速度帯域の温度
が０〜２００℃である印刷インキ用顔料ペーストの製造
方法に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、スラリーと印刷インキ
用ワニスとを０℃から２００℃の範囲に於いてそれぞれ
同時且つ連続的にずり速度帯域に挿入し、ずり速度帯域
に存在する水性懸濁液と印刷インキ用ワニスとに１００
ないし１００，０００秒^-1のずり速度を受けさせ混合
し、粒状着色中間体を経由せずフラッシングせしめ、印
刷インキ又は印刷インキ用ペーストを製造する方法であ
る。

【００１０】本発明に於ける、ずり速度帯域は、それぞ
れ任意の速度で同時に又は片方のみ動く中が空洞となっ
ている外側のシリンダーまたはコーン状の回転体と、そ
の中に納まる攪拌を目的としたシリンダー又はコーン状
の回転体とからなる一対の同軸回転体からなっている。
通常、ビーズミルは凝集した顔料を分散させるための装
置であり、スラリーとワニスの混合には用いられること
はないが、挿入量、ずり速度等を適宜選択することで本
発明に好適に用いることが出来ることを見いだした。
又、好ましくはずり速度帯域内にそれら同士又はずり速
度帯域の壁と衝突する媒体を存在させることも出来る。
これらの媒体を効率よく移動させるために、回転体の内
側表面に任意の突起を有しても良い。一対の回転体の外
側となる回転体及びその中に納まるシリンダー又はコー
ン状の回転体は回転軸を中心とした半径分布を有するこ
とが出来る。ずり速度の分布は、顔料の水性懸濁液と印
刷インキ用ワニスの挿入口の方の値が出口の方の値に比
べ同じか又は大きいことがより好ましい。即ち、ずり速
度分布の最大値と最小値との比が１．０ないし５倍とな
ることが好ましい。

【００１１】次に、生成したフラッシュと分離水を例え
ば機械的にデカンテーションにより、そして残りを必要
に応じ例えば減圧下の蒸発により取り除いた後、フラッ
シュは必要に応じ練肉機（例えばロールミル、ビーズミ
ル）で更に練肉して分散させる。そして製造工程の任意
の時点にてインキ用溶剤、ワニス、又はその他の添加物
を添加する事により所望の顔料含有量及び粘弾性値にす
る事ができる。

【００１２】スラリーと印刷インキ用ワニスとをそれぞ
れ同時且つ連続的にずり速度帯域に挿入するには、例え
ばスクリューポンプ等を用いる事ができる。この際必要
に応じスラリー又は印刷インキ用ワニスを加熱又を冷却
する。

【００１３】又、ずり速度帯域に存在する顔料スラリー
と印刷インキ用ワニスとに１００ないし１００，０００
秒^-1のずり速度を受けさせるには、例えばビーズミルを
使用することができる。この際、ずり速度が１００秒^ー1
に達しないとフラッシングが起きない。そしてフラッシ
ングの際、ずり速度帯域内にそれら同士又はずり速度帯
域の壁と衝突する媒体（例えばビーズ等）が存在すると
フラッシング効率が向上する。

【００１４】印刷インキ用ワニスとしては例えばオフセ
ット印刷の場合は亜麻仁油、異性化亜麻仁油、キリ油、
脱水ヒマシ油、魚油、オイチシカ油の如き乾性油類及び
重合乾性油類；これらの乾性油類より形成されるウレタ
ン化油、マレイン化油、シクロペンタジエニル化油の如
き乾性油類；乾性油変性アルキッド樹脂、ウレタン化ア
ルキッド樹脂、アクリル変性アルキッド樹脂、フェノー
ル変性アルキッド樹脂等のアルキッド樹脂類；乾性油脂
肪酸変性エポキシエステル樹脂；ヨウ素価を呈する石油
樹脂やブタジエン等の共役二重結合を有する化合物より
誘導される炭化水素樹脂類等を挙げることが出来、これ
らは単独または２種類以上組み合わせて任意に使用でき
る。

【００１５】又、印刷インキ用ワニスを印刷インキ用溶
剤で希釈し、粘度を調整してもよい。印刷インキ用溶剤
としては例えばオフセットインキの場合は軽油、灯油、
ターペン、ミネラルスピリツ等を挙げることが出来る。
本発明に於いてインキに適する溶剤であれば、それらの
種類に関係なく単独または２種類以上を組み合わせて任
意に使用できる。

【００１６】顔料としては例えばオフセットインキの場
合はジスアゾ透明黄Ｙ−１２等を挙げることができる。
本発明に於いて印刷インキに適した顔料のスラリーであ
れば、それらの種類に関係なく単独または２種類以上を
組み合わせて任意に使用できる。

【００１７】水中で製造してできたスラリーをそのまま
使用することは勿論、スラリーを得るには、例えばプレ
スケーキを水で所望の粘度となるまで希釈する等、公知
の方法により容易に得ることができる。

【００１８】一般に、製造した印刷インキの着色力はフ
ラッシング条件に大きく依存する。従って、使用するス
ラリー又は印刷インキ用ワニスの種類及び量によりずり
速度、温度、及び滞留時間の組み合わせを考える必要が
あり、具体的には温度が高いワニスは粘度が低い
ワニス中溶剤分が多いずり速度が高い、ほどフラッシ
ングが促進される事が知られている。

【００１９】印刷インキ用ワニス量対顔料の重量比は、
最終インキ製品中の配合重量比以上に使用すると後から
過剰な分を取り除く必要が生じるので、最終インキ製品
の配合比の範囲以下が望ましい。又、フラッシュ時の顔
料濃度が濃すぎたり薄すぎたりするとフラッシュが困難
になるので、配合比は等がずり速度帯域の形態に見合っ
た粘弾性値となる範囲内が望ましい。

【００２０】前記ワニス対顔料の比は、一般には０．
５：１〜２０：１（重量比）の範囲程度が好ましい。

【００２１】本発明製造方法は粗製顔料から印刷インキ
及びインキ用顔料ペーストを製造する為の最もエネルギ
ー効率の良い方法であり、印刷インキ及びインキ用顔料
ペーストの製造の画期的な簡略化を可能とする。この方
法により製造したインキは顔料が極めて均一な粒度分布
を有し、着色力、光沢、及び流動性に優れる。

【００２２】尚、この特許に記載した実施例及び比較例
は全て単品の顔料を使用したオフセットインキに関する
ものばかりである。しかし、例えばグラビアやスクリー
ン等その他の印刷方式用インキ又は２種以上の顔料を使
用したインキに関しても同様な方法にて製造できる。ま
た、印刷インキ調製時の練肉の際、その他の顔料、乾燥
剤、助剤等を使用することは勿論可能である。

【００２３】

【実施例】以下、部及び実施例及び比較例により本発明
を更に詳しく説明する。実施例及び比較例中の％は重量
基準による。尚、実施例及び比較例の結果は表１、２に
まとめてある。

【００２４】〔実施例１〕（ビーズ無使用） Ｙ−１２顔料（大日本インキ化学工業（株）製）含有量
３％の製造直後のままのスラリー１００部（内顔料＝３
部）とワニスＢの２７部とを同時にビーズ無充填のビー
ズミル（ビューラー社製コブラ２５１ＡＡ）に挿入し、
１００℃でフラッシングせしめ分離水をデカンテーショ
ンにより除却した後、残りの水をニーダーを用いて８０
℃に於いて真空脱気で蒸発により取り除いた後、更に軽
油Ｄ５部を添加し、幅９００ｍｍの平型３本ロール練肉
機で練肉して分散させた。尚、フラッシング中の挿入口
近傍及び出口近傍のずり速度は約２０００秒^-1である。
又、ワニスＢはロジン変性フェノール樹脂（大日本イン
キ化学工業製）５部、亜麻仁油２部、及び軽油Ｄ（日本
石油製６号ソルベント）３部を攪拌しながら２００℃で
１時間加熱したものを使用した。

【００２５】〔実施例２〕（ビーズ使用） ミルに直径２ｍｍのセラミック製のビーズを装填（充填
率８０％）した以外は実施例１と同様の条件でフラッシ
ング及び続く真空脱気、３本ロール練肉機での練肉を実
施した。

【００２６】〔実施例３〕（ビーズ使用） Ｙ−１２顔料（大日本インキ化学工業（株）製）含有量
３％の製造直後のままのスラリー１００部（内顔料＝３
部）とワニスＢの２７部とを同時に、直径２ｍｍのセラ
ミック製のビーズを８０％充填したビーズミル（ビュー
ラー社製ＣＯＮＷＥＸ−Ｋ２４０）に挿入し、１００℃
でフラッシングせしめ分離水をデカンテーションにより
除却した後、残りの水をニーダーを用いて８０℃に於い
て真空脱気で蒸発により取り除いた後、更に軽油Ｄ５部
を添加し、幅９００ｍｍの平型３本ロール練肉機で練肉
して分散させた。尚、フラッシング中の挿入口近傍のず
り速度は約３７００秒−１、出口近傍のずり速度は約２
５００秒^-1であり、ずり速度の最大値を有する帯域の容
積は最小値を有する帯域の容積の約２倍である。

【００２７】〔比較例１〕（特開昭６３−４３９６０に
準じた製造法）（スラリー使用） Ｙ−１２顔料（大日本インキ化学工業（株）製）含有量
３％の製造直後のままのスラリー１００部（内顔料＝３
部）とワニスＢの２７部とを同時に２軸押出機（池貝鉄
工製ＰＣＭ４５−ＩＩ−３０−３Ｖ）に挿入し、１００
℃でフラッシングせしめ分離水をデカンテーションによ
り除却した後、残りの水をニーダーを用いて８０℃に於
いて真空脱気で蒸発により取り除いた後、更に軽油Ｄ５
部を添加し、幅９００ｍｍの平型３本ロール練肉機で練
肉して分散させた。

【００２８】〔比較例２〕（特開昭６３−４３９６０に
準じた製造法）（プレスケーキ使用） Ｙ−１２顔料（大日本インキ化学工業（株）製）含有量
３％の製造直後のままのスラリーを脱水してなる顔料含
有量２０％のプレスケーキ１５部（内顔料＝３部）を用
いる以外は、比較例１と同様の条件で２軸押出機に挿入
しフラッシング及び続く真空脱気、３本ロール練肉機で
の練肉を実施した。

【００２９】〔比較例３〕（従来の製造法） Ｙ−１２粉体顔料（大日本インキ化学工業（株）製）３
部とワニスＢの２７部とをニーダーを用いて練肉した
後、更に軽油Ｄ５部を添加し、幅９００ｍｍの平型３本
ロール練肉機で練肉して分散させた。

【００３０】〔比較例４〕（特開平５−６９１４７に準
じた製造法） 顔料（大日本インキ化学工業（株）製）含有量３％の製
造直後のままのスラリー１００部（内顔料＝３部）とワ
ニスＢの２７部とを５０℃に於いて湿潤状態で周速３０
ｍ・秒^ー1で攪拌してフラッシングせしめ直径１ｍｍの粒
状着色中間体を生成し、分離水をデカンテーションによ
り除却した後、残りの水をニーダーを用いて８０℃に於
いて真空脱気で蒸発により取り除いた後、更に軽油Ｄ５
部を添加し、幅９００ｍｍの平型３本ロール練肉機で練
肉して分散させた。

【００３１】実施例１〜３及び比較例２〜４で得られた
顔料ペーストの分散性を発色濃度で評価したところいず
れも同等の分散性を示したが比較例１で得られた顔料ペ
ーストはシェアー不足でフラッシングされず発色濃度が
不十分であった。ビーズミル、押出機の特性及び試験結
果を表１、２に示す。処理能力は顔料ペーストに換算し
て示した。実施例１〜３及び比較例１、２については、
２軸押出機の標準的価格（約１億円）及びビーズミルの
標準的価格（２０００〜４０００万円）を考慮し、単位
コスト当たり且つ単位時間当たりの処理能力（相対値）
を表１に示す。比較例３、４は工程が不連続であり、
又、条件設定が煩雑であり、処理能力の推定が困難であ
った。更に実施例１〜３についてパワー消費の比較を表
２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】プレスケーキ又は粒状中間体を生成する
ことなく、スラリーをそのまま使用し、印刷用ワニスと
同時にずり速度帯域に挿入し、強いずり応力を受けさせ
ることによりフラッシングせしめることにより、着色効
果に優れた印刷インキ及びインキ用顔料ペースト及びそ
の工業的製造方法を得ることが出来る。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料の水性懸濁液と印刷インキ用ワニス
   とを、ずり速度に分布を有するずり速度帯域に、同時且
   つ連続的に送入しフラッシングせしめることを特徴とす
   る印刷インキ用顔料ペーストの製造方法。
2. 【請求項２】 前記した顔料濃度が１０％以下であり、
   前記したずり速度帯域のずり速度が１００〜１００，０
   ００秒^-1であり、ずり速度分布の最大値が最小値の５倍
   以下であり、その最大値を有する帯域の容積がその最小
   値を有する帯域の容積の３倍以下である、請求項１に記
   載の印刷インキ用顔料ペーストの製造方法。
3. 【請求項３】 ずり速度帯域が、それぞれ任意の速度で
   同時に又は片方のみ回転する一対の同軸回転体の、筒状
   の外部回転体の内側表面及び内部回転体の外側表面とか
   ら構成される間隙である請求項１又は２に記載の印刷イ
   ンキ用顔料ペーストの製造方法。
4. 【請求項４】 ずり速度帯域が、それぞれ任意の速度で
   同時に又は片方のみ回転する一対の同軸回転体の、筒状
   の外部回転体の内側表面及び内部回転体の外側表面とか
   ら構成される間隙であり、顔料の水性懸濁液と印刷イン
   キ用ワニスとの挿入口近傍に於けるずり速度の値が出口
   近傍に於けるずり速度の値の１．０〜５倍である請求項
   １〜３のいずれかに記載の印刷インキ用顔料ペーストの
   製造方法。
5. 【請求項５】 ずり速度帯域内に媒体が存在し、ずり速
   度帯域の壁又は媒体同士衝突し得る構成を有する請求項
   １〜４のいずれかの記載の印刷インキ用顔料ペーストの
   製造方法。
6. 【請求項６】 ずり速度帯域の温度が０〜２００℃であ
   る請求項１〜５のいずれかに記載の印刷インキ用顔料ペ
   ーストの製造方法。