(57)【要約】【課題】保存安定性、機上放置性に優れ、かつ印刷用紙上における乾燥性、定着性に優れる孔版印刷用エマルジョンインクを提供する。【解決手段】油相２０〜５０重量％および水相８０〜５０重量％からなる油中水滴型のエマルジョンインクであって、油相中にヨウ素価１０以下のエポキシ化植物油を５〜４０重量％含有することを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインク。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
油相２０〜５０重量％および水相８０〜５０重量％からなる油中水滴型のエマルジョンインクであって、油相中にヨウ素価１０以下のエポキシ化植物油を５〜４０重量％含有することを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインク。
【請求項２】
ヨウ素価１０以下のエポキシ化植物油として、少なくともエポキシ化大豆油を油相中に５重量％以上含有する請求項１記載の孔版印刷用エマルジョンインク。
【請求項３】
油相中に、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルを含有し、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油の油相中における含有量が５重量％以上であり、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルの油相中における総含有量が１０重量％以上であり、かつヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油のヨウ素価とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルのヨウ素価をそれらの重量分率で比例配分した和が１１０以下である請求項１記載の孔版印刷用エマルジョンインク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物油を使用する孔版印刷用エマルジョンインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
孔版印刷方法は、孔版用マスターの穿孔部よりインクを透過させて、紙などの被印刷体にインクを付着させて印刷を行うものである。そして孔版印刷に使用される孔版印刷用エマルジョンインクについては、印刷された被印刷体上では速やかに乾燥（紙に対する浸透乾燥と蒸発乾燥が主体である）するが、孔版用マスターが装着されている機上では乾燥しないことが望ましい。
【０００３】
したがって、孔版印刷用エマルジョンインクとしては、機上では乾燥しないが、被印刷体である紙上では速やかに乾燥して指で触っても汚れたり画像がにじんだりすることのない特性を有するエマルジョンインクの開発が希求されているが、技術的に解決されていないのが現状である。
【０００４】
また印刷機上ではインクと空気との接触面積が広いために、たとえば一昼夜程度以上機上で放置すると、エマルジョンインク中の水相成分が蒸発気化して、エマルジョンとしての組成が崩れインク粘度が低下して初期印刷時の印刷物における印刷濃度が過剰に高くなり、印刷鮮明度が低下するなどの問題があった。
【０００５】
この印刷機上での水相成分の蒸発に起因するインクの粘度低下の問題を解決すべく、特開２００３−３３５９９８号公報（特許文献１）には、油相中にヨウ素価が１００〜１５０の植物油を含ませることが記載されており、特開２００２−２２０５６０号公報（特許文献２）には、ヨウ素価が１１０〜１５０の植物油と酸化防止剤とを所定割合で添加することが記載されている。
【０００６】
特許文献１、２では、ヨウ素価が１００以上の植物油を使用することを主眼としている（印刷機上におけるインクの放置の際に、これら半乾性ないし乾性の植物油が酸化されて粘度上昇をもたらし、水相成分の蒸発に起因するインクの粘度低下を抑制する）が、このようにヨウ素価が高い植物油は酸化乾燥する度合いが速く、酸化防止剤を多量に添加することによりこの酸化乾燥の速度を調整している場合が多い。
【０００７】
しかし、孔版印刷は学校・官公庁で使用される場合が多く、夏季冬期の休暇時期には１ヵ月余放置される場合があり、このような場合には機上におけるインクが固化乾燥するなどの問題があった。
【０００８】
また酸化防止剤を多量に配合すると、インクの密閉状態における保存安定性が低下したり、コストアップになるなどの問題があった。
【０００９】
さらには、印刷機上での水相成分の蒸発に起因するインクの粘度低下の問題を解決すべく、ヨウ素価が１００以上の植物油を使用したにもかかわらず、印刷機上での放置時に依然としてインクの粘度低下が生じ易く、これに起因して印刷開始時にインクが過剰にでて印刷鮮明度が低下し、正常な印刷物を得るまでに多数枚の無駄なゲラ刷りをする必要があるという問題が充分解決されないまま残っている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３３５９９８号公報
【特許文献２】特開２００２−２２０５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決し、保存安定性、機上放置性に優れ、かつ印刷用紙上における乾燥性、定着性に優れる孔版印刷用エマルジョンインクを提供することを課題とする。ここで、機上放置性が良いとは、前記のように、印刷機上で放置されるとインクの粘度低下が生じ、これに起因して印刷開始時にインクが過剰にでて印刷鮮明度が低下するという問題が生じるのであるが、印刷機上で放置されてもこのような問題を起こしにくく、放置後印刷を開始した場合に、正常な印刷物が得られるまでの無駄になる印刷用紙の枚数が少ないことをいう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題解決のために種々研究を進めた結果、油相２０〜５０重量％および水相８０〜５０重量％からなる油中水滴型のエマルジョンインクにおいて、油相中にヨウ素価１０以下のエポキシ化植物油を所定量配合することにより適正なヨウ素価を得ることが可能となり、酸化防止剤の配合量を大幅に減少させることができ長期間の保存安定性が達成されると共に、機上での乾燥固化と粘度低下が防止され、かつ印刷用紙上での乾燥定着性が向上されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、（１）油相２０〜５０重量％および水相８０〜５０重量％からなる油中水滴型のエマルジョンインクであって、油相中にヨウ素価１０以下のエポキシ化植物油を５〜４０重量％含有することを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインクに関する。
【００１４】
また本発明は、（２）ヨウ素価１０以下のエポキシ化植物油として、少なくともエポキシ化大豆油を油相中に５重量％以上含有する前記（１）項記載の孔版印刷用エマルジョンインクに関する。
【００１５】
さらに本発明は、（３）油相中に、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルを含有し、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油の油相中における含有量が５重量％以上であり、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルの油相中における総含有量が１０重量％以上であり、かつヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油のヨウ素価とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルのヨウ素価をそれらの重量分率で比例配分した和が１１０以下である前記（１）項記載の孔版印刷用エマルジョンインクに関する。
【００１６】
本発明の孔版印刷用エマルジョンインクにおいては、油相における油成分としてエポキシ化植物油を使用するが、ヨウ素価の高い植物油であっても、エポキシ化することによりヨウ素価が低くなり、しかもヨウ素価が低い割には凝固点が低く、それによりヨウ素価の高い植物油と混合併用した場合においても、酸化防止剤の配合量が少なくても機上でのインクの固化乾燥を防ぐ作用効果を奏するものと推定されている。
【００１７】
また酸化防止剤の配合量が少なくてすむため、孔版印刷用エマルジョンインクとしての保存安定性（特に密閉状態での保管、輸送時などにおける保存安定性をいう）が極めて良好で、製造直後の粘度が長期間安定維持されることが判明した。
【００１８】
さらに、インクを印刷機上で放置した場合に、ヨウ素価が１００以上の植物油を単独で使用した場合に比べて粘度の低下率が極めて低く、印刷開始時にインクが過剰にでて印刷鮮明度が低下し、正常な印刷物を得るまでに多数枚の無駄なゲラ刷りをする必要があるという問題が解決された。
【発明の効果】
【００１９】
孔版印刷用エマルジョンインクの油相中にヨウ素価が１０以下のエポキシ化植物油を油相中に５〜４０重量％含有させることによって、、酸化防止剤の配合量を大幅に減少させることができ、長期間の保存安定性が達成されると共に、機上での乾燥固化と粘度低下が防止され、かつ印刷用紙上での乾燥定着性が向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の孔版印刷用エマルジョンインクは、油相２０〜５０重量％および水相８０〜５０重量％からなる油中水滴型のエマルジョンインクである。
【００２１】
油相には、ヨウ素価が１０以下のエポキシ化植物油が配合される。ヨウ素価が１０以下のエポキシ化植物油を配合することにより、インクのヨウ素価を調整し易く、酸化防止剤の添加量を大幅に低減できる。ヨウ素価が１０以下のエポキシ化植物油の油相中における含有量は、他に配合される乳化剤、植物油、鉱物油、溶剤などの種類により変わるものであるが、５〜４０重量％であることが必要であり、好ましくは８〜３０重量％である。ヨウ素価が１０以下のエポキシ化植物油の含有量が前記範囲より少ないと、印刷用紙上でのインクの乾燥性が低下する傾向にある。ヨウ素価が１０以下のエポキシ化植物油の油相中における含有量が前記範囲を超えると、酸化防止剤の添加量を増加する必要が生じたり、インクの保存安定性および機上放置性が低下する傾向がある。なお、エポキシ化植物油のヨウ素価の下限値については、機上でのインクの粘度低下に見合うインクの乾燥性を得るなどの観点から、ヨウ素価は０．５以上であるのが好ましい。
【００２２】
前記エポキシ化植物油としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化菜種油、エポキシ化ひまわり油、エポキシ化ひまし油、エポキシ化ピーナッツ油、エポキシ化パーム油などが挙げられる。これらエポキシ化植物油は、単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。中でも、エポキシ化大豆油が、鉱物油との混合性が良好であり、またエマルジョンインクにした場合の保存安定性が他のエポキシ化植物油に比べて良好であるなどの点から好ましい。かかる観点から、本発明の好ましい実施態様においては、エポキシ化植物油として、エポキシ化大豆油が単独使用使用されるか、エポキシ化大豆油と他のエポキシ化植物油とが併用される。この実施態様において、油相中におけるエポキシ化大豆油の含有量が５重量％以上であるのが好ましく、より好ましくは１５重量％以上である。エポキシ化大豆油の含有量が前記範囲未満では、エポキシ化大豆油の利点が充分に発揮されない。
【００２３】
油相には、ヨウ素価が１０以下のエポキシ化植物油に加えて、他の油成分、揮発性溶剤、樹脂、乳化剤、着色剤などを配合することができる。
【００２４】
他の油成分としては、植物油、大豆油脂肪酸エステルおよび鉱物油よりなる群から選ばれる少なくとも１種を配合することができる。
【００２５】
植物油としては、大豆油、菜種油、ひまわり油、ひまし油などの通常の植物油が挙げられる。前記大豆油脂肪酸エステルとは、大豆油由来の脂肪酸のアルキルエステルを意味し、アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、アミル、カプロイル、カプリリル、カプリル、ラウリル、ミリスチル、セチル、ステアリルなどの炭素数１〜１８のアルキル基が挙げられる。本発明においては、これら通常の植物油と大豆油脂肪酸エステル油を併せて植物系油という場合がある。これら植物系油は単独または組み合わせて使用することができる。植物系油の中では、ヨウ素価が比較的低く、また凝固点も低く、さらにコスト面で有利な点から、大豆油脂肪酸エステルが好ましい。植物系油としては、インクの機上乾燥性、エマルジョンの安定性の点から、ヨウ素価が１３０以下のものが好ましく、さらに１２５以下、とくに１１０以下のものが好ましい。
【００２６】
前記の観点から、本発明の他の好ましい実施態様においては、油相中に、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルを含有し、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油の油相中における含有量が５重量％以上であり、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルの油相中における総含有量が１０重量％以上であり、かつヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油のヨウ素価とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルのヨウ素価をそれらの重量分率で比例配分した和が１１０以下である。
【００２７】
ここで、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油のヨウ素価とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルのヨウ素価をそれらの重量分率で比例配分した和（ＴＩＮ）とは、式（１）：
【００２８】
【数１】
2006063267.tif 000002
【００２９】
（式中、ＩＮ１はエポキシ化大豆油のヨウ素価、ＩＮ２は大豆油脂肪酸エステルのヨウ素価、Ｗ１はエポキシ化大豆油の重量部数、Ｗ２は大豆油脂肪酸エステルの重量部数を意味する）で表される値である。エポキシ化大豆油としてヨウ素価が異なる２種以上のものを使用する場合、大豆油脂肪酸エステルとしてヨウ素価が異なる２種以上のものを使用する場合についても、同様にして重量分率で比例配分したヨウ素価の和（ＴＩＮ）を求めることができる。重量分率で比例配分したヨウ素価の和（ＴＩＮ）が１１０を超えると、酸化防止剤の添加量を多くしたり、印刷物の乾燥定着性が低下するなどの傾向がある。また、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルの油相中における総含有量が１０重量％未満では、ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルの併用効果が充分に発揮されない。ヨウ素価１０以下のエポキシ化大豆油とヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルの併用効果をより充分に発揮させるためには、さらにヨウ素価１２５以下の大豆油脂肪酸エステルの油相中における含有率が１重量％以上であるのが好ましく、より好ましくは５重量％以上である。
【００３０】
鉱物油としては、モーターオイル、スピンドル油、マシン油、流動パラフィン、ナフテン油など低揮発性鉱物油が使用できる。使用される樹脂を溶解する能力の高い点からは、パラフィン系またはナフテン系油がとくに好ましい。これら鉱物油は、油相の粘度を適正にするために、粘度の高いものと低いものを適宜混合して使用することが好ましい。樹脂の溶解性やコスト面から、通常、エポキシ化植物油や植物系油エステルに加えて鉱物油を併用するのが好ましく、その場合、鉱物油の油相中における含有量は５〜８０重量％程度が好ましく、より好ましくは８〜３０重量％程度である。
【００３１】
必要に応じて、揮発性溶剤（通常、常圧下での沸点が２６０℃程度以下のものをいう）を配合してもよく、このような揮発性溶剤としては、石油系の中沸点溶剤、高沸点溶剤などが使用できる。
【００３２】
樹脂としては、重合ロジン、水添ロジンエステル、ロジン変性フェノール樹脂などのロジン変性樹脂、石油樹脂、アルキッド樹脂、マレイン酸樹脂、テルペン樹脂などが挙げられ、これら樹脂は単独または２種以上を組み合わせて使用できる。これらの樹脂の含有量は、油相中の鉱物油の粘度および溶解性により変わるが、印刷用紙への定着性と油相の粘度を調整する観点から、油相中に２〜３０重量％が好ましく、より好ましくは５〜２０重量％である。
【００３３】
乳化剤としては、油相中のエポキシ化植物油、植物系油や鉱物油に溶解するものが使用できる。カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性イオン系などの界面活性剤が使用できるが、特にノニオン系界面活性剤が好ましい。ノニオン系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートやポリオキシエチレンソルビタントリオレエートなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル系、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリオレエートなどのソルビタン脂肪酸エステル系、ポリオキシエチレンアルキルアミン系、脂肪酸アミド系、ポリオキシエチレンひまし油系、グリセリンモノステアレートやデカグリセリルトリオレエートなどのグリセリン脂肪酸エステル系のものなどが挙げられる。これら界面活性剤は単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。通常乳化剤は必須成分として使用され、その場合油相中の含有量は５〜３０重量％程度が好ましい。
【００３４】
着色剤としては粒径が５μｍ以下の顔料、染料が使用できる。例えばファーネスカーボンブラック、チャネルカーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、酸化チタンなどの無機顔料、不溶性アゾ顔料、フタロシアニンブルーなどの有機顔料、そのほか油溶性または水溶性染料が使用できる。着色剤は通常必須成分として使用され、その場合油相中における含有量は１０〜３０重量％程度が好ましい。
【００３５】
ヨウ素価の高い植物系油を油相成分に用いる場合は、酸化防止剤を配合する必要がある。酸化防止剤としては、ブチル化ヒドロキシトルエンや、ブチル化ヒドロキシアニソール、オイゲノールなどが挙げられる。これら酸化防止剤は単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。酸化防止剤を添加しすぎると、インクの保存安定性が低下するか、紙面上でのインクの乾燥性が損なわれる傾向がある。これらの理由、さらにはコスト面から、酸化防止剤の配合量はできるだけ少ないことが望ましい。このような観点から、酸化防止剤の配合量はエポキシ化植物油と植物系油の総量に対して２重量％以下が好ましく、とくに０．５重量％以下が好ましい。ヨウ素価が高い植物系油（たとえばヨウ素価が１１０以上の植物油）を添加しない場合、添加してもその添加量が少ない場合は酸化防止剤を配合しなくてもよい。
【００３６】
必要に応じて油相に配合される分散剤（湿潤剤）は、顔料を分散するときに顔料表面に吸着し、ぬれ、微粒子化、分散状態の安定化を促すものである。例えば、レシチン、モノステアレート、モノオレエート、モノラウレートなどのソルビタン脂肪酸エステル、ポリアクリル酸の部分脂肪酸エステル、アルキルアミン脂肪酸塩などが挙げられる。分散剤としては、油相中の鉱物油、エポキシ化植物油、植物系油に溶解するものが好ましい。
【００３７】
また、インクの粘度を増大させたり、インクにゲル構造やチキソトロピー性を付与したいときは、ゲル化剤、チキソトロピー付与剤を配合することができる。例えば、水素添加ひまし油、アルミニウムキレートなどが挙げられる。
【００３８】
本発明のエマルジョンインクにおける水相は、水を必須成分とし、必要に応じて、凍結防止剤、水蒸発防止剤、防腐・防黴剤、酸化防止剤、水溶性高分子、電解質などの１種または２種以上から構成されるものである。
【００３９】
水については、水道水でもよいが、イオン交換水や蒸留水が好ましい。
【００４０】
凍結防止剤としては、たとえば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、グリセリンなど多価アルコール類などの水溶性有機溶剤が挙げられる。これら凍結防止剤は水蒸発防止剤の機能も有している。
【００４１】
防腐剤・防黴剤としては、たとえば、芳香族ヒドロキシ化合物、サリチル酸、フェノール類、ｐ−オキシ安息香酸メチル、ｐ−オキシ安息香酸エチル、ソルビン酸、デヒドロ酢酸などが挙げられる。
【００４２】
水相中で使用される水溶性高分子としては、たとえば、ガラクタン、アラビアガム、デキストラン、キサンタンガム、ニカワなどの天然高分子、アクリル酸樹脂およびポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸トリエタノールアミンなどのアクリル酸樹脂誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの合成高分子などが挙げられる。
【００４３】
水相で使用される界面活性剤としては、ＨＬＢ値が高く、水相に溶解するものが好ましく、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレートなどが挙げられる。
【００４４】
電解質は、ｐＨ調整のために添加してもよいが、とくに添加する必要はない。
【００４５】
上記構成の油相中に上記構成の水相を少しずつ添加し、乳化することによって、本発明の孔版印刷用エマルジョンインクを得ることができる。ミキサー、ニーダー、ミル、ディスパーなどを使用して油相成分および水相成分を別個にそれぞれ攪拌・分散させて油相および水相を調製し、ついで乳化機で両者を乳化させるとエマルジョンインクが得られる。
【実施例】
【００４６】
つぎに実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何等限定されるものではない。
【００４７】
実施例１〜３および比較例１〜２
まず表１に記載の配合にしたがって油相および水相を調製した。表１において、各成分の配合量は重量部を示す。油相は油相成分を混合して三本ロールミルを用いて攪拌・分散させることによって調製し、水相は水相成分を混合してディスパーを用いて攪拌・分散させることによって調製した。次に、この油相を乳化機内で攪拌しながら、水相を徐々に添加してエマルジョンインクを得た。
【００４８】
このようにして得られた実施例１〜３および比較例１〜２のエマルジョンインクについて、下記の特性を評価した。結果を表２に示す。
【００４９】
（１）印刷物におけるインク乾燥定着性
得られたエマルジョンインクを孔版印刷機ＤＰ３３０（デュプロ（株）製）を用いて印刷用紙（ＰＰＣ用紙）に２０℃、６５％ＲＨの環境下で印刷し、インク面を指でこすって、印刷用紙へのインクの定着性、乾燥性を目視で確認，評価した。インクが指に付かず画像が鮮明であり、非印刷面を汚さないものを○、ややインクが指につき画像がにじむものを△、インクの定着性が悪くインクが乾燥しないものを×とした。
【００５０】
（２）保存安定性
得られたエマルジョンインクの２５℃の粘度を東機産業（株）製ＲＥ８０型粘度計で測定〔ローターコードＮｏ．４（３度×Ｒ１４）を使用し５回転／分の条件で測定〕し、ついで密閉容器に入れて４０℃にて１ヵ月間放置した後、再度同一条件で粘度を測定した。初期粘度に対する１ヵ月間放置後の粘度の低下率が１５％以内であり、水分離、油浮きなどのエマルジョンの異常が無いものを○、初期粘度に対する放置後の粘度の低下率が１５％を超えているか、あるいは外観上エマルジョンの崩壊、異常が求められるものを×とした。
【００５１】
（３）機上放置性
得られたエマルジョンインクを孔版印刷機ＤＰ３３０（デュプロ（株）製）を用いて印刷後、常温環境下（２５℃）で２４時間放置した後に、再度印刷を行い、鮮明な印刷物が得られるまでに要した印刷用紙の枚数を調べた。要した印刷用紙の枚数が少ないほど機上放置性が良いことを意味する。
【００５２】
【表１】
2006063267.tif 000003
【００５３】
【表２】
2006063267.tif 000004
【００５４】
表１に示されるように、実施例１〜３では、ともにインクの保存安定性、印刷物におけるインクの乾燥定着性、機上放置性がともに優れていた。しかし、エポキシ化植物油を配合していない比較例１、２では、保存安定性が劣り、印刷物におけるインクの乾燥定着性、機上放置性も劣るものであった。