JPH11510214A - エマルションインキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 水相と油相とからなる油中水型エマルション及び着色剤を含有するインキにおいて、油相が、少なくとも約２５重量％のシリコーンオイル、及び乳化剤を含有することを特徴とするインキ。

Description

【発明の詳細な説明】 エマルションインキ 発明の属する技術分野 本発明は、消費量の水準が温度によって実質的に一定であるエマルションイン キに関する。該インキは、デジタル及びステンシルデュプリケーターに特に有用 であるが、例えば、凸版印刷やシルクスクリーン印刷などの他の印刷用途にも使 用することができる。発明の背景技術 デジタルデュプリケーター及びステンシルデュプリケーターに使用されるイン キは、非エマルションインキの使用も知られているけれども、一般に、油中水型 エマルションに基づくものである。米国特許第５，３７８，７３９号に、従来の 油中水型エマルションインキの例が開示されている。 特開平６−１２８５１６号公報には、ステンシル印刷法に使用される油中水型 エマルションインキが開示されており、それは、裏移り特性が改良されているも のである。該インキは、油相中に熱硬化性または熱溶融性成分を、また、水相中 及び／または油相に、全インキ量に対して１〜２０重量％（％ｗ／ｗ）のシリコ ーンオイルを含有している。実施例に示されているインキでは、油相中のシリコ ーンオイルの量は、せいぜい２１．６重量％までである。 このようなインキの問題点は、その消費量の水準が温度に依存しており、それ 故に、操作環境の温度により印刷品質が変動することである。インキ消費量、し たがってインキ温度に関連する印刷品質の側面は、印刷濃度、裏移り及び固体領 域埋設(solid area infill) を含む。 ＥＰ−Ａ−０６６１３５６は、改良された温度依存性を有するとされる油中水 型エマルションインキを開示している。該インキは、水相中に水不溶性の着色剤 を含有しており、それによって、油相中の樹脂分散剤の必要を避けている。これ は、ある程度の温度非依存性を達成しているものの、通常の操作範囲の下端領域 でのみかなりの効果があるものの、全領域においてではない。発明の概要 本発明によれば、水相と油相とからなる油中水型エマルション及び着色剤を含 有するインキであって、該油相が、少なくとも２５重量％のシリコーンオイル、 及び乳化剤を含有することを特徴とするインキが提供される。 シリコーンオイルが十分な濃度で存在しているならば、デジタルまたはステン シルデュプリケーターでのインキ消費量は、少なくとも約１０〜３５℃の通常の 操作範囲では、温度に大きく依存しない。発明の説明 本発明で使用するシリコーンオイルは、適当な乳化剤が存在しないとエマルシ ョンを形成することができない。適当な乳化剤であればいずれでも使用すること ができるが、シリコーン系乳化剤が、シリコーンオイルとの良好な混和性と良好 なエマルション安定性がこの型の乳化剤によって得られるため、好ましい。 その最も単純な形態において、油相は、乳化剤とシリコーンオイルとのみから なる。この場合、乳化剤は、シリコーンオイルに可溶性であることが好ましいが 、このことは、必須ではない。というの は、シリコーンオイルに不溶性の乳化剤によって、単純なシリコーン中水型エマ ルションを得ることができるからである（例えば、「"A Guide to Formulating Water-in Silicone Emulsions with Dow Corning 3225C Formulation Aid"ダウ コーニング １９９５」参照）。シリコーンオイルに可溶性の乳化剤の具体例は 、米国特許第５，１３２，０４７号に開示されており、末端シリコン原子のひと つに付いたポリエーテル基またはその他の置換基により修飾されたアルキルシロ キサンポリマー類を含むものである。 印刷適用に応じてインキ特性を変更し、あるいは、シリコーンオイルと乳化剤 との混和性を増大させるために、油相中に第三成分を含ませることが望ましい。 この場合、実質的に連続的な油相を形成するように、シリコーンオイルは、少な くとも第三成分に可溶性であることが必要である。乳化剤も第三成分に可溶性で あることが好ましい。 完全に若しくは油相中でのこれらの成分の割合の結果シリコーンオイルと非混 和性であり、かつ、前述の第三成分と共に使用するのが望ましい乳化剤の具体例 は、一般式 （式中、Ｒは、炭素数１０以上のアルキル基、例えば、ラウリルまたはセチルで あり、Ｒ′は、ポリエーテルである。Ｘ及びＹは、広く変化し得るが、好ましい 範囲の例は、Ｘ＝１〜１００で、Ｙ＝１ 〜４０である。） のポリエーテル側鎖を持つアルキルシロキサンポリマーを含む。 シリコーンオイルと乳化剤との間の混和性を高めるのに使用される成分の具体 例は、炭化水素油または溶剤、及び一般式 （式中、ｎ＝３、４または５） を有するシクロメチコン類(cyclomethicones)を含む。 使用する炭化水素油または溶剤は、揮発性であっても、あるいは非揮発性であ ってもよいが、シクロメチコン類は、すべて揮発性の傾向を有する。揮発性の第 三成分の使用は、その揮発性が水に匹敵し、印刷機で使用中に蒸発するが、エマ ルションの水／油バランスを維持させることができるものであれば好ましい。し かしながら、幾つかの揮発性成分の使用に伴う不利益は、大気中への損失が油相 の分離を引き起こし、エマルション構造の崩壊をもたらすのに十分であり得るこ とである。 シリコーンオイルを含有させることによりもたらされる利点は、乳化剤の割合 が一定であると仮定すると、油相中の第三成分の割合が増加するに従って減少す ると考えられる。したがって、第三成分の割合を最小にするのが望ましく、乳化 剤の可溶性を達成するのに 十分なちょうどの量を加えるのが好ましい。 インキ組成物で使用する乳化剤の量は、安定な油中水型エマルションを達成す るのに十分な量でのみ必要である。典型的には、それは、全インキ組成物量に対 して、少なくとも１または２重量％の量で存在するが、エマルションの安定性が 不利に影響されない場合には、より低い量で使用することができる。非常に高い 乳化剤の濃度は、インキ組成物中でのシリコーンオイルの量を必然的に減少させ るため、避けることが好ましい。油中水型エマルションの形成を促進するために 、少なくとも１つの共乳化剤をインキ組成物に含有させることもできる。好適な 一例は、トリグリセリル−４−イソステアレートである。 本発明のインキ中の油相の濃度は、１０〜８０重量％の範囲で変化させること ができるか、使用する乳化剤によっては、この範囲外の濃度も使用することがで きる。しかしながら、油相の濃度は、典型的には１５〜５０重量％の範囲であり 、好ましくは２０〜３０重量％、より好ましくは２０〜２５重量％である。 上述したように、油相がシリコーンオイル及び炭化水素油／シクロメチコンの 両方を含むときは、好ましくは、シリコーンオイルの量は、最大限とされる。シ リコーンオイルの量は、油相の少なくとも約２５重量％とすべきであり、好まし くは少なくとも約３０重量％、より好ましくは少なくとも約４０重量％、最も好 ましくは少なくとも約５０重量％である。しかしながら、これら２つの成分の割 合をこれらの範囲外に変更し、それでもなお、典型的な操作範囲の１０〜３５℃ において、実質的に一定であるインキ消費量を達成できるだけの許容度のあるこ とは明らかである。実質的に一定とは、以下の実施例に記載のタイプのデジタル デュプリケーターで試験し たとき、この温度範囲の両端（すなわち、１０℃及び３５℃）と常温（約２１℃ ）との間でのインキ消費量の変動が、典型的には約２０％以下、好ましくは１５ ％以下、より好ましくは１０％以下であることを意味する。しかしながら、イン キが使用される印刷適用に応じて、これらよりも高い消費量の変動が許容され得 る。 本発明のインキにおいて用いられる好適なシリコーンオイルは、例えばダウコ ーニング社から商業的に入手できるような種々の分子量のポリ（ジアルキルシロ キサン）、好ましくはポリ（ジメチルシロキサン）、及びポリ（フェニルメチル シロキサン）などのポリ（アリールアルキルシロキサン）を含む。最も好ましい シリコーンオイルは、ポリ（ジメチルシロキサン）オイルである。 本発明のインキの着色は、顔料または染料などの着色剤によって提供される。 着色剤は、所望により、適当な分散剤の選択などの慣用技術によって、インキの 油相中または水相中に含ませることができる。黒色インキには、通常、カーボン ブラックが着色剤として使用され、その他のカラーインキには、例えば、フタロ シアニンブルーなどの汎用の有機顔料が使用される。使用する着色剤の量は、そ のタイプ及び分散される相に依存し、全インキ組成物量に対して、３０重量％ま でであり得るが、多くの場合、これ以下であり、例えば、１０重量％までであり 、例えば、３〜７重量％のカーボンブラックである。 本発明のインキの組成は、例えば、油相の量と粘度及び水の量に関連して、印 刷適用に従って、また、若干のケースでは、使用する特定のデュプリケーターま たは他の装置に従って、変化させることが必要となる。 本発明のインキ組成物は、付加的な汎用のインキ成分、例えば、 樹脂（水及び／または油に可溶性）、安定剤、伸展剤、ワックス、凍結防止剤、 顔料分散剤、防黴剤、及びエマルションインキを変性して有益な作用をもたらす ことが知られているその他の成分を含有することができる。 本発明は、ここに、下記の実施例及び添付図面によって具体的に説明される。実施例１ 下記に概説する方法を用いて、表１に示す組成の３種類のインキを作成した。 方法 油相の調製 テゴプレン(Tegopren)7008（１部）、アイソラン(Isolan)GI 34（１．４部） 、及びヘキシルラウレート（１部）を混合して乳化剤ブレンドを作成し、濁りの ない均一な液体を得た。 次いで、１リットルの容器に、乳化剤ブレンド（２７．３ｇ）、パラセット(P araset)26H（１８．２ｇ）、及び５センチストークス(cSt)のDC 200流体（５４ ．５ｇ）を連続して加えて、油相を調製した。これらを、パドル翼を備えた攪拌 機を用いて、穏やかな速度で２分間攪拌した。水相の調製 塩化リチウム（３．７ｇ）、水性カーボン分散液（６１．３ｇ）、エチレング リコール（３０ｇ）、及び水（２０４．９ｇ）からなる成分を第二の容器に連続 して加え、５分間攪拌した。エマルションインキの調製 油相を穏やかな速度で攪拌し、水相の２．０ｍｌを攪拌しながら滴下して加え 、１分間攪拌を継続した。その後、攪拌を続け、水相の残部を１７分間かけて加 えた。次いで、得られたエマルションを３枚刃のスクリュー攪拌機により、穏や かな速度で２分間、さらに高速で３分間攪拌したところ、その時点で、かなりの 濃密化が生じた。 表２は、ゲステットナーコピープリンター(Gestetner CopyPrinter)（登録商 標）デジタルデュプリケーターにより試験を行ったときのインキ１の消費量と印 刷濃度を、標準のゲステットナーインキグレードＣＰＴ１と対比して示す。 図１は、インキ１と標準のインキＣＰＴ１のインキ消費量の結果 のグラフであり、両方のインキが２１℃で名目上の消費量１を与えることを基礎 としている。 インキ１は、標準ＣＰＴ１インキよりも、かなり少ない消費量の変動を示して いる。 表３は、ゲステットナーコピープリンターデジタルデュプリケーター５３８０ で試験を行ったときのインキ２（本発明のインキ）とインキ３（シリコーンオイ ルを含まない）の相対的な消費量を示している。 インキ３は、インキＣＰＴ１よりも低い粘度であり、その結果、ＣＰＴ１より も消費量において少ない変動を示している。このことに関係なく、インキ２は、 インキ３よりもかなり少ない消費量の変動を示している。 １． インキ消費量は、設定印刷速度で、標準ゲステットナー試験原画（概略１ ５％有効範囲）を使用し、特定標準紙上に２５０テストプリントを印刷するため のインキの重量（ｇ）である。 ２． 印刷濃度は、マクベスＲＤ９１４反射濃度計を用いて測定し た。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年２月１９日 【補正内容】発明の概要 本発明によれば、水相と油相とからなる油中水型エマルション及び着色剤を含 有するインキであって、該油相が連続相であって、少なくとも２５重量％のシリ コーンオイル、及び乳化剤を含有することを特徴とするインキか提供される。 シリコーンオイルが十分な濃度で存在しているならば、デジタルまたはステン シルデュプリケーターでのインキ消費量は、少なくとも約１０〜３５℃の通常の 操作範囲では、温度に大きく依存しない。発明の説明 本発明で使用するシリコーンオイルは、適当な乳化剤が存在しないとエマルシ ョンを形成することができない。適当な乳化剤であればいずれでも使用すること ができるが、シリコーン系乳化剤が、シリコーンオイルとの良好な混和性と良好 なエマルション安定性がこの型の乳化剤によって得られるため、好ましい。 その最も単純な形態において、油相は、乳化剤とシリコーンオイルとのみから なる。この場合、乳化剤は、シリコーンオイルに可溶性であることが好ましいが 、このことは、必須ではない。というのは、シリコーンオイルに不溶性の乳化剤 によって、単純なシリコーン中水型エマルションを得ることができるからである （例えば、「"A Guide to Formulating Water-in Silicone Emulsions with Dow Corning 3225C Formulation Aid"ダウコーニング １９９５」参照）。シリコ ーンオイルに可溶性の乳化剤の具体例は、米国特許第５，１３２，０４７号に開 示されており、末端シリコン原子のひとつに付いたポリエーテル基またはその他 の置換基により修飾されたアルキルシロキサンポリマー類を含むものである。 印刷適用に応じてインキ特性を変更し、あるいは、シリコーンオイルと乳化剤 との混和性を増大させるために、油相中に第三成分を含ませることが望ましい。 この場合、実質的に連続的な油相を形成するように、シリコーンオイルは、少な くとも第三成分に可溶性であることが必要である。乳化剤も第三成分に可溶性で あることが好ましい。 請求の範囲 １． 水相と油相とからなる油中水型エマルション及び着色剤を含有するインキ において、油相が連続相であって、少なくとも約２５重量％のシリコーンオイル 、及び乳化剤を含有することを特徴とするインキ。 ２． 油相が、少なくとも約３０重量％のシリコーンオイルを含有する請求項１ 記載のインキ。 ３． 油相が、少なくとも約４０重量％のシリコーンオイルを含有する請求項２ 記載のインキ。 ４． 油相が、少なくとも約５０重量％のシリコーンオイルを含有する請求項３ 記載のインキ。 ５． 乳化剤が、シリコーン系乳化剤である前記いずれか１項に記載のインキ。 ６． 油相が、シリコーンオイルが可溶性の成分をさらに含有する前記いずれか １項に記載のインキ。 ７． 前記成分が、炭化水素油または溶剤である請求項６記載のインキ。 ８． 前記成分が、式 （式中、ｎ＝３、４または５） を有するシクロメチコンである請求項６記載のインキ。 ９． シリコーンオイルが、ポリ（ジアルキルシロキサン）オイルまたはポリ（ アリールアルキルシロキサン）オイルである前記いずれか１項に記載のインキ。 １０． シリコーンオイルが、ポリ（ジメチルシロキサン）オイルである請求項 ９記載のインキ。 １１． 油相が、全インキ量の１０〜８０重量％である前記いずれか１項に記載 のインキ。 １２． 油相が、全インキ量の１５〜５０重量％である請求項１１記載のインキ 。 １３． 油相が、全インキ量の２０〜３０重量％である請求項１２記載のインキ 。 １４． 着色剤が、油相中にある前記いずれか１項に記載のインキ。 １５． 着色剤が、水相中にある請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のイ ンキ。 １６． 前記いずれか１項に記載のインキを利用した、デジタル及びステンシル デュプリケーターでの使用を含むステンシル印刷法。 １７． 使用中実質的に一定のインキ消費量を達成するための油中水型エマルシ ョンインキ中でのシリコーンオイルの使用であって、シリコーンオイルが、油相 を形成するか、あるいは油相中に可溶性であって連続的な油相を形成することを 特徴とするシリコーンオイルの使用。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 スタットリュー ピーター ジェームズ イギリス国 ジー68 ９イーワイ グラス ゴー、カンバーナールド、バロッチ、ロー ガン ドライブ ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 水相と油相とからなる油中水型エマルション及び着色剤を含有するインキ において、油相が、少なくとも約２５重量％のシリコーンオイル、及び乳化剤を 含有することを特徴とするインキ。 ２． 油相が、少なくとも約３０重量％のシリコーンオイルを含有する請求項１ 記載のインキ。 ３． 油相が、少なくとも約４０重量％のシリコーンオイルを含有する請求項２ 記載のインキ。 ４． 油相が、少なくとも約５０重量％のシリコーンオイルを含有する請求項３ 記載のインキ。 ５． 乳化剤が、シリコーン系乳化剤である前記いずれか１項に記載のインキ。 ６． 油相が、シリコーンオイルが可溶性の成分をさらに含有する前記いずれか １項に記載のインキ。 ７． 前記成分が、炭化水素油または溶剤である請求項６記載のインキ。 ８． 前記成分が、式 （式中、ｎ＝３、４または５） を有するシクロメチコンである請求項６記載のインキ。 ９． シリコーンオイルが、ポリ（ジアルキルシロキサン）オイルまたはポリ（ アリールアルキルシロキサン）オイルである前記いずれか１項に記載のインキ。 １０． シリコーンオイルが、ポリ（ジメチルシロキサン）オイルである請求項 ９記載のインキ。 １１． 油相が、全インキ量の１０〜８０重量％である前記いずれか１項に記載 のインキ。 １２． 油相が、全インキ量の１５〜５０重量％である請求項１１記載のインキ 。 １３． 油相が、全インキ量の２０〜３０重量％である請求項１２記載のインキ 。 １４． 着色剤が、油相中にある前記いずれか１項に記載のインキ。 １５． 着色剤が、水相中にある請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のイ ンキ。 １６． 前記いずれか１項に記載のインキを利用した、デジタル及びステンシル デュプリケーターでの使用を含むステンシル印刷法。 １７． 使用中実質的に一定のインキ消費量を達成するための油中水型エマルシ ョンインキ中でのシリコーンオイルの使用であって、シリコーンオイルが、油相 を形成するか、あるいは油相中に可溶性であって実質的に連続的な油相を形成す ることを特徴とするシリコーンオイルの使用。