(57)【要約】      （修正有）【課題】オフセット印刷の一形態であるヒートセット印刷において、熱風乾燥時における印刷物上の画線部と非画線部の収縮率の差に起因する火皺の発生を抑制し、優れた印刷紙面の提供。【解決手段】オフセットのヒートセット印刷において、印刷物が完全乾燥する紙面温度を低下させる事により、乾燥皮膜によって固定されて生じる火皺を低減するものである。また、このような乾燥の際の紙面温度を低下させる為に、インキ中に重合ロジンエステルを配合する事が有効である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワニス、植物油類、石油系溶剤および顔料を含有してなることを特徴とするヒートセット印刷用インキ組成物において、
ワニスが、インキ全体に対して、１〜５０重量％の重合ロジンエステルを含有することを特徴とするヒートセット印刷用インキ組成物。
【請求項２】
重合ロジンエステルが、
軟化点（環球法）１２０〜１６０℃
および
酸価１０〜１６
であることを特徴とする請求項１記載のヒートセット印刷用インキ組成物。
【請求項３】
重合ロジンエステルが、ワニス全体に対して１〜７重量％のゲル化剤によりゲル化されてなるものであることを特徴とする請求項１または２記載のヒートセット印刷用インキ組成物。
【請求項４】
ゲル化剤が、金属キレートであることを特徴とする請求項３記載のヒートセット印刷用インキ組成物。
【請求項５】
石油系溶剤が、アニリン点７０〜１１０℃および沸点２３０〜３５０℃であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のヒートセット印刷用インキ組成物。
【請求項６】
顔料が、インキ全体に対して１５〜４５重量％含有されてなることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載のヒートセット印刷用インキ組成物。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか記載のヒートセット印刷用インキ組成物を基材に印刷してなることを特徴とする印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書籍、チラシ、カタログ等を印刷するオフセット印刷の内、熱風により乾燥皮膜が形成されるヒートセット印刷インキ組成物（以下、「インキ」と略す。）に関するものであり、乾燥時に印刷物に発生する火皺を抑制する為のものである。
【背景技術】
【０００２】
オフセット印刷では、インキがインキ壷から複数のローラーを経由して版面に供給され、版面からブランケットを介して用紙に転移し、画像が再現される。オフセット印刷の中でもヒートセット印刷の場合、ドライヤーを通過する際に１８０〜２３０℃位の熱風を受けて溶剤が蒸発する事により乾燥し、ガイドローラー、ターンバー、三角板等を経て、折り機にて折られ、結束される事が一般的である。この一連の過程の中における乾燥工程において、印刷物中の画線部と非画線部における用紙の収縮率に差があるので、この状態が乾燥皮膜の形成によって固定され、いわゆる火皺となって発現し、印刷物の仕上がりを損なう。
【０００３】
ヒートセット印刷における火皺の低減に対して、印刷物の画線部に微小な亀裂たるマイクロクラックを一定程度発生させ、微小な細孔を一定程度発生させる事によりインキの乾燥皮膜内部の応力を緩和し、乾燥皮膜によって固定されて生じる火皺を低減する事が提案されている。しかしながら、マイクロクラックを発生させるためには数１０μｍ程度のインキ膜厚が必要であり、ヒートセット印刷における紙面上のインキ膜厚約１μｍ程度で、皮膜内部応力を緩和するほどのクラックを発生させることは困難である（特許文献１）。
【０００４】
またヒートセット印刷における火皺の低減に対しては、従来から乾燥性の良好なインキを使用する事によりドライヤー温度を低下させ、溶剤並びに水分の急激な蒸発を緩和するものがあるが、紙面を乾燥させながら火皺を低減できるほど乾燥性が良好なインキはない。
【０００５】
近年、印刷物の仕上がりはＦＭスクリーンの導入やＡＭスクリーンの高細線化により従来よりも良好な印刷物が得られるようになったが、火皺の問題は依然として解消していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１７７０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の技術における問題点を解決する為になされたものであり、その課題とするところは、ヒートセット印刷に付随する火皺を低減し、印刷物の仕上がりを向上させるインキを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、現状の課題を解決する事を目指し検討を進めた結果、重合ロジンエステルを含むビヒクルを使用し、インキ中の顔料濃度を従来より大幅に高めることによって印刷時に同一濃度を得る際の所要インキ量を減らし、その結果として乾燥に必要な熱エネルギー量を減らし、ドライヤーの乾燥温度を低下することで火皺を低減できることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、ワニス、植物油類、石油系溶剤および顔料を含有してなることを特徴とするヒートセット印刷用インキ組成物において、
ワニスが、インキ全体に対して、１〜５０重量％の重合ロジンエステルを含有することを特徴とするヒートセット印刷用インキ組成物に関するものである。
【００１０】
さらに、本発明は重合ロジンエステルが、
軟化点（環球法）１２０〜１６０℃
および
酸価１０〜１６
であることを特徴とする上記のヒートセット印刷用インキ組成物に関するものである。
【００１１】
また、本発明は、重合ロジンエステルが、ワニス全体に対して１〜７重量％のゲル化剤によりゲル化されてなるものであることを特徴とする上記のヒートセット印刷用インキ組成物に関するものである。
【００１２】
さらに、本発明は、ゲル化剤が、金属キレートであることを特徴とする上記のヒートセット印刷用インキ組成物に関するものである。
【００１３】
また、本発明は、石油系溶剤が、アニリン点７０〜１１０℃および沸点２３０〜３５０℃であることを特徴とする上記のヒートセット印刷用インキ組成物に関するものである。
【００１４】
さらに、本発明は、顔料が、インキ全体に対して１５〜４５重量％含有されてなることを特徴とする上記のヒートセット印刷用インキ組成物に関するものである。
【００１５】
また、本発明は、上記のヒートセット印刷用インキ組成物を基材に印刷してなることを特徴とする印刷物に関するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によって、ヒートセット印刷において困難な課題である火皺の発生が抑制され、従来よりも良好な仕上がりの印刷物を得る事が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
本発明で用いられる重合ロジンエステルの添加量は１〜５０重量％含有するが望ましい。好ましくは１０〜４０％含有する事が望ましく、さらに好ましくは、１５〜３５重量％含有することである。１重量％を下回る添加量では乾燥に必要な熱エネルギー量を減少させることが出来ず、  ５０重量％を超過する添加量及び／またはインキに使用されるワニスが重合ロジンエステルからなるワニスのみの場合ではインキの乳化適性に影響を及ぼす恐れがある。
【００１８】
ロジン類としては、具体的には、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンまたは混合物などを挙げることができる。
【００１９】
本発明で用いられる重合ロジンエステルの環球法による軟化点は１２０〜１６０℃である事が望ましい。１２０℃未満ではインキとして必要な弾性を得ることが出来ず、１６０℃より大きいとインキとして必要な粘性を得ることが出来ない恐れがある。
【００２０】
また、本発明で用いられる重合ロジンエステルの酸価は１０以上かつ１６以下である事が望ましい。１０未満であるとインキ中で顔料を十分に分散することが困難になり、１６より大きいとインキの乳化適性に影響を及ぼす恐れがある。
【００２１】
また、本発明で用いられる重合ロジンエステルは１〜７重量％以下のゲル化剤によりゲル化させて得られるワニスを含む事が望ましい。好ましくは２〜６重量％であり、さらに好ましくは、３〜５重量％である。１％未満ではインキとして必要なワニス粘度を得ることが出来ず、７％より大きいとインキとして必要な流動性を得ることが困難になる。
【００２２】
さらに、本発明に用いられるゲル化剤は金属キレートである事が望ましい。好ましくは、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソポロポキシド、アルミニウムトリスエチルアセトアセテートなどのアルミニウムキレート化合物が望ましい。
また、本発明に用いられる顔料は、インキ全体に対して１５〜４５重量％含有される事が望ましい。インキ中の顔料濃度を高めるほど、同一印刷濃度を得るための所要インキ量が減少し、ドライヤーにて乾燥させる溶剤量も減少することから、乾燥に関わるエネルギーを低下することが出来る。
【００２３】
インキ中の顔料濃度を単純に高めるだけでは顔料の濡れ性が悪くなり、安定した分散性を維持することが出来なくなるだけでなく、ブランパイリングやミスチングなどの印刷トラブルを誘発する恐れがある。本発明に用いられるワニスは顔料の濡れ性が良好であるため顔料濃度を高めても安定した顔料分散性を維持出来る。
【００２４】
本発明で使用される重合ロジンエステル以外のバインダー樹脂は、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂及び石油樹脂等を示し、それらは任意に単独または２種類以上を組み合わせて使用する事が出来る。
【００２５】
多塩基酸としては、具体的にはフタル酸または、その無水物、コハク酸またはその無水物、アジピン酸または、その無水物、アゼライン酸、セバシン酸などが例示できる。
【００２６】
多価アルコールとしては、具体的には、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ペンタエリスリトールなどを挙げることができる。
【００２７】
アルキルフェノールとしては、具体的には、石炭酸、パラメチルフェノール、パラエチルフェノール、パラノルマルプロピルフェノール、パライソプロピルフェノール、パラノルマルブチルフェノール、パライソブチルフェノール、パラターシャリーブチルフェノール、パラノルマルペンチルフェノール、パラノルマルノニルフェノール、パラノルマルドデシルフェノールなどのアルキルフェノールを挙げることができる。
【００２８】
本発明で使用される重合ロジンエステル以外のバインダー樹脂は、植物油類及び／または溶剤とゲル化剤を添加して、１９０℃以上で溶解してワニス化したものを使用することができる。重合ロジンエステル以外のバインダー樹脂の添加量は印刷インキ組成物の全量に対して１〜５０重量％である。
【００２９】
本発明における植物油類とは植物油並びに植物油由来の化合物であり、グリセリンと脂肪酸とのトリグリセリドにおいて、少なくとも１つの脂肪酸が炭素−炭素不飽和結合を少なくとも１つ有する脂肪酸であるトリグリセリドと、それらのトリグリセリドから飽和または不飽和アルコールとをエステル反応させてなる脂肪酸モノエステル、あるいは植物油の脂肪酸とモノアルコールを直接エステル反応させた脂肪酸モノエステル、エーテル類を挙げることができる。
【００３０】
本発明に関する植物油として代表的ものは、アサ実油、アマニ油、エノ油、オイチシカ油、オリーブ油、カカオ油、カポック油、カヤ油、カラシ油、キョウニン油、キリ油、ククイ油、クルミ油、ケシ油、ゴマ油、サフラワー油、ダイコン種油、大豆油、大風子油、ツバキ油、トウモロコシ油、ナタネ油、ニガー油、ヌカ油、パーム油、ヒマシ油、ヒマワリ油、ブドウ種子油、ヘントウ油、松種子油、綿実油、ヤシ油、落花生油などを挙げることができる。これらの植物油を重合したものも挙げられる。
【００３１】
脂肪酸モノエステルは上記植物油とモノアルコールとをエステル交換したものや植物油の脂肪酸とモノアルコールを直接エステル反応させた脂肪酸モノエステルである。モノアルコールの代表的なものは、メタノール、エタノール、ｎ−又はｉｓｏ−プロパノール、ｎ，ｓｅｃ又はｔｅ ｔ−ブタノール、ヘプチノール、２−エチルヘキサノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール等の飽和アルコール、オレイルアルコール、ドデセノール、フイセテリアルコール、ゾンマリルアルコール、ガドレイルアルコール、１１−イコセノール、１１−ドコセノール、１５−テトラコセノール等の不飽和脂肪族系アルコールを挙げることができる。
【００３２】
エーテル類として代表的なものは、ジ−ｎ−オクチルエーテル、ジノニルエーテル、ジへプチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジデシルエーテル、ノニルへキシルエーテル、ノニルヘプチルエーテル、ノニルオクチルエーテル等を挙げることができる。
【００３３】
本発明において使用される顔料としては、一般的な無機顔料及び有機顔料を示すことができる。無機顔料としては黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミムレッド、酸化チタン、亜鉛華、弁柄、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、群青、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム粉等を示す事ができる。有機顔料としては、アゾ系として、Ｃ系（βナフトール系）、２Ｂ系および６Ｂ系（βオキシナフトエ系）などの溶性アゾ顔料、βナフトール系、βオキシナフトエ酸アニリド系、モノアゾイエロー系、ジスアゾイエロー系、ピラゾロン系などの不溶性アゾ顔料、アセト酢酸アリリド系などの縮合アゾ顔料、フタロシアニン系として、銅フタロシアニン（αブルー、βブルー、εブルー）、塩素、臭素などのハロゲン化銅フタロシアン、金属フリーのフタロシアニン顔料、多環顔料としてペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系顔料を挙げることができる。
【００３４】
本発明に関する石油系溶剤としては、芳香族炭化水素の含有量が１重量％以下の原油由来の溶剤（石油系溶剤）が例示でき、アニリン点が７０〜１１０℃、沸点が２３０〜３５０℃の石油系溶剤が好ましい。アニリン点が７０℃未満の場合には樹脂を溶解させる能力が高すぎる為  インキの粘度が低くなりすぎ地汚れ耐性が充分でなくなる。また、アニリン点が１１０℃を超える場合には樹脂の溶解性が乏しい為、インキの流動性が劣り、その結果光沢、着肉性が悪い印刷物しか得ることができず好ましくない。沸点が２３０℃未満の場合には印刷機上でのインキ中溶剤の放出量が多くなり、ローラー、版、ブランケットへのインキの転移が劣化して好ましくない。また、沸点が３５０℃以上の場合には、ドライヤーでの乾燥が不十分となり、クーリングローラーやガイドローラーへの付着や、ブロッキングが誘発されるため好ましくない。
【００３５】
石油系溶剤刷の含有量は、印刷インキ組成物中に１０−４０重量％程度の範囲が適切である。
本発明におけるヒートセット印刷用インキの製造例としては、
顔料                                              １５〜４５重量％
重合ロジンエステル                                  １〜５０重量％
重合ロジンエステル以外のバインダー樹脂              １〜５０重量％
植物油類                                            １〜４０重量％
石油系溶剤                                          １〜４５重量％
その他添加剤                                    ０．１〜１０重量％
などが好ましい組成として挙げられる。これらを加え、常法に従い三本ロールを用いてヒートセット印刷用インキ組成物を得ることが出来る。
【００３６】
本発明に使用される基材としては、コート紙、非塗工紙のような一般的な印刷用紙が使用可能である。
【００３７】
さらに、本発明の印刷インキ組成物には、必要に応じて、ゲル化剤、顔料分散剤、ドライヤー、乾燥遅延剤、酸化防止剤、整面助剤、耐摩擦性向上剤、裏移り防止剤、非イオン系界面活性剤、多価アルコールなどの添加剤を適宜使用することができる。ゲル化剤としては、トリメチロールプロパン−トリス−β―Ｎ−アジリジニルプロピオネート、ペンタエリスリトールプロパン−トリス−β―Ｎ−アジリジニルプロピオネートなどのアジリン化合物、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルなどのエポキシ化合物、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソポロポキシド、アルミニウムトリスエチルアセトアセテートなどのアルミニウムキレート化合物、アルミニウムイソプロポキシド、モノ−ｓｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロポキシド、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシドなどのアルミニウムアルコラート類などを挙げることができる。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明を実施例に基づいて説明する。例中、「部」は「重量部」を、「％」は「重量％」を示す。尚、本発明の主旨と適用範囲を逸脱しない限り、以下の実施例は本発明を限定するものではない。
【００３９】
（フェノール樹脂の製造例）
撹拌機、水分離器付還流冷却器、温度計付き４つ口フラスコに、オクチルフェノール１０３０部、パラホルムアルデヒド２９０部、キシレン８００部からなる混合物を加熱溶解後、４８％水酸化ナトリウム水溶液８０部を添加し、７０〜８０℃で５時間反応させる。反応後６Ｎ塩酸１２５部、水道水２００部を加えて撹拌静置し、上澄み層を取り出し水洗して不揮発分６２％のレゾール型フェノール樹脂のキシレン溶液約２１００部を得て、これをＡレゾール液とした。
【００４０】
（ロジン変性フェノール樹脂の製造例）
撹拌機、リービッヒ冷却管、温度計付きの４つ口フラスコにガムロジン６００部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、２００℃で加熱溶解し、Ａレゾール液８９０部を１２０〜２３０℃で反応後、グリセリン６７部を仕込み、２５０〜２６０℃で、酸価２５以下になるまでエステル化して、重量平均分子量１０７，０００、ノルマルパラフィン白濁温度８９℃のロジン変性フェノール樹脂を得て、これをロジン変性フェノール樹脂Ａとした。
【００４１】
（ロジン変性フェノール樹脂ワニスの製造例）
撹拌機、水分離器付還流冷却器、温度計付き４つ口フラスコに、バインダー樹脂としてロジン変性フェノール樹脂Ａ４３部、大豆油１２部、石油系溶剤（新日本石油（株）製ＡＦソルベント７）４４部、ゲル化剤（川研ファインケミカル（株）製ＡＬＣＨ）１部を１９０℃で１時間加熱撹拌してロジン変性フェノール樹脂ワニスＡを得た。
【００４２】
（重合ロジンの製造例１）
重合反応温度計、攪拌機、窒素導入管および減圧装置を備えた反応装置に、ガムロジン１０００部、キシレン１０００部、および重合触媒として塩化亜鉛５０部を仕込み、１４０℃で７時間、重合反応を行なった。反応生成物のキシレン溶液を温水で洗浄した後、濃塩酸10部および温水７００部を加えて洗浄した。さらに各５００部の温水にて２回洗浄した後、液温２００℃未満、減圧度１３００  Ｐａの条件下でキシレンを留去した。さらに液温２００〜２７５℃、減圧度４００Ｐａの条件下でガムロジンの分解物及び未反応ロジンを留去して、重合ロジンＡを得た。重合ロジンＡは酸価１３５ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点１４５℃を有する。
【００４３】
（重合ロジンエステルの製造例１）
エステル化反応温度計、攪拌機、窒素導入管および減圧装置を備えた反応装置に、重合ロジンＡ５００部、ペンタエリスリトール６０部を仕込み、窒素気流下にて２５０℃で２時間反応させ、さらに２７０℃で１０時間、エステル化反応を行ない重合ロジンエステルＢを得た。重合ロジンエステルBは酸価１５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点１５２℃を有する。
【００４４】
（重合ロジンエステルの製造例２）
エステル化反応温度計、攪拌機、窒素導入管および減圧装置を備えた反応装置に、重合ロジンＡ５００部、グリセリン４６部を仕込み、窒素気流下にて２５０℃で２時間反応させ、さらに２７０℃で１０時間、エステル化反応を行ない重合ロジンエステルＡを得た。重合ロジンエステルＡは酸価１２．３ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点１２５℃を有する。
【００４５】
（重合ロジンエステルワニスの製造例１）
撹拌機、水分離器付還流冷却器、温度計付き４つ口フラスコに、重合ロジンエステルＡ６０部、大豆油１０部、石油系溶剤（新日本石油（株）製ＡＦソルベント７）２６部、ゲル化剤（川研ファインケミカル（株）製ＡＬＣＨ）４部を１９０℃で１時間加熱撹拌して重合ロジンエステルワニスＡを得た。
【００４６】
（重合ロジンエステルワニスの製造例２）
撹拌機、水分離器付還流冷却器、温度計付き４つ口フラスコに、重合ロジンエステルＢ６０部、大豆油１０部、石油系溶剤（新日本石油（株）製ＡＦソルベント７）２６．５部、ゲル化剤（川研ファインケミカル（株）製ＡＬＣＨ）３．５部を１９０℃で１時間加熱撹拌して重合ロジンエステルワニスＢを得た。
【００４７】
（オフセット印刷インキ組成物の製造例）
ロジン変性フェノール樹脂ワニスＡ６０部に、カーボンブラック（三菱化学（株）製  ＭＡ７７）２０部、 石油系溶剤（新日本石油（株）製ＡＦソルベント７）２０部を加え、常法に従い三本ロールを用いてヒートセット印刷用インキ組成物を得た。
前記オフセット印刷インキ組成物を、そのまま比較例１とした。
前記オフセット印刷インキ組成物に使用されるワニスの一部を表１の配合割合で重合ロジンエステルワニスに変更したもの及び／または顔料濃度変更したものを比較例２〜５及び実施例１〜３とした。
【００４８】
【表１】
2010229301.tif 000002
【００４９】
（性能評価試験）前記実施例及び比較例のオフセット印刷インキ組成物の性能評価結果を  表２に示す。印刷物は、三菱重工株式会社製オフ輪印刷機ＮＥＯ８００（乾燥脱臭装置：大阪酸素工業製ＣＤ×２２４Ｎ型）にて回転速度７００ｒｐｍ、５万部通し、一般的な印刷濃度に合わせて三菱製紙株式会社製パールコートＮ（連量７１．５ｋｇ）に表裏に印刷する事により得た。ドライヤーの乾燥温度設定は第１ドライヤー温度と紙面温度制御にて行った。
印刷物が完全に乾燥した設定温度（第１ドライヤー温度、紙面温度）を記載した。
印刷時のガス使用量は、装置に搭載されている燃料流量計にて測定した。
火皺の比較方法は、印刷物を目視にて下記の４段階にて評価した。
◎：火皺がかなり少ないもの。
○：火皺が少ないもの。
△：火皺が中程度なもの。
×：火皺が著しいもの。
【００５０】
インキ余りの比較方法は、印刷時の印刷機のローラー上でのインキ余りの状態を目視にて下記の３段階にて評価した。
○：インキ余りなし。
△：インキ余りが中程度のもの。
×：インキ余りが著しいもの。
【００５１】
【表２】
2010229301.tif 000003
【００５２】
表２から明らかなように、実施例１〜３のインキ組成物では、乳化適性に問題なく、火皺が少ない印刷物を得ることが出来、さらにドライヤーのガス使用量を削減出来た。一方、比較例１、２では印刷物に明らかな火皺の発生を確認した。比較例３、４では重合ロジンエステルの使用量が多すぎる為、インキ余りが見られ、乳化適性に問題があることが確認された。比較例５では重合ロジンエステルを使用しているものの、通常の顔料濃度である為、火皺に対する効果が十分ではなく火皺が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
オフセット印刷の一形態であるヒートセット印刷において、本発明を利用することにより、火皺の少ない優れた印刷紙面を得ることが出来る。同時に、乾燥に関わるドライヤーでのガス使用量を削減することが出来、地球環境、作業環境の改善が図られるものである。