(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷インキの重金属含有率を著しく減少できて、環境負荷を低減することができ、かつ印刷物の乾燥性を著しく改善できて、印刷能率および印刷作業性を向上することができるとともに、優れた印刷品質を確保することが可能な印刷インキ用ドライヤーを提供する。【解決手段】バインダー樹脂、乾性油および遊離酸素発生剤を必須成分とすることを特徴とする印刷インキ用ドライヤー、および、前記印刷インキ用ドライヤーを含有する印刷インキ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂、乾性油および遊離酸素発生剤を必須成分とすることを特徴とする印刷インキ用ドライヤー。
【請求項２】
遊離酸素発生剤がペルオクソ酸の塩を含む、請求項１に記載の印刷インキ用ドライヤー。
【請求項３】
ペルオクソ酸の塩が過ホウ酸の軽金属塩を含む、請求項２に記載の印刷インキ用ドライヤー。
【請求項４】
過ホウ酸の軽金属塩が過ホウ酸ナトリウム、過ホウ酸カリウムおよび過ホウ酸カルシウムの群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含む、請求項３に記載の印刷インキ用ドライヤー。
【請求項５】
さらに、酸化亜鉛および／または塩化カルシウムを含有する、請求項１〜４のいずれかに記載の印刷インキ用ドライヤー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の印刷インキ用ドライヤーを含有することを特徴とする印刷インキ。
【請求項７】
平版オフセット印刷用である、請求項６に記載の印刷インキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊離酸素発生剤を必須成分とし、平版オフセット印刷による枚葉印刷等に使用される印刷インキのドライヤーおよび印刷インキに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷インキは、例えば、プラスチック、紙（再生紙を含む）、木質材、金属等を含む幅広い材料・材質への印刷に、幅広い分野で使用されており、その内容は、印刷方法や印刷される材料や材質、印刷物の使用分野や使用目的などに応じて多岐にわたっており、今日に至るも様々に改良が加えられている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
そして、印刷インキの主な構成成分は、着色剤（一般に顔料）、バインダー樹脂、乾性油、添加剤ないし助剤等からなっているが、特に枚葉印刷に使用される印刷インキ（枚葉インキ）では、一般にインキ被膜の固化・乾燥を空気中の酸素の作用に依存しており、この乾燥を促進するためのドライヤー（乾燥促進剤）として、通常、コバルトやマンガン等の重金属の脂肪酸塩からなる金属せっけんが添加されている。しかし、重金属を含むドライヤーでは、環境に対する負荷（環境負荷）が大きく、また乾燥速度も必ずしも十分とはいえず、そのため添加量を増やすことなども試みられているが、これでは環境負荷がより大きくなるという欠点があった。さらに、枚葉インキでは印刷時に水等の水系媒体と混合して乳化し、エマルジョン型インキとして使用される場合も多いが、このようなエマルジョン型インキでは、ドライヤーを添加しても一般にインキ被膜の乾燥が遅くなる傾向があり、印刷能率、印刷作業性や印刷品質などの面で問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８４４７３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「コーティング材料のコントロールと添加剤の活用」（２０１０年２月２５日  サイエンス＆テクノロジー（株）発行）第２章２節（インキコーティングにおける添加剤の活用）、第４章２節（常温乾燥型塗料・インキにおける乾燥性調整効果）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術における前記欠点ないし問題を解決すべくなされたもので、その課題は、印刷インキの重金属含有率を著しく減少できて、環境負荷を低減することができ、かつ印刷物の乾燥性を著しく改善できて、印刷能率および印刷作業性を向上することができるとともに、優れた印刷品質を確保することが可能な印刷インキ用ドライヤーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第一に、
バインダー樹脂、乾性油および遊離酸素発生剤を必須成分とすることを特徴とする印刷インキ用ドライヤー、からなる。
【０００７】
本発明は、第二に、
前記印刷インキ用ドライヤーを含有することを特徴とする印刷インキ、からなる。
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
印刷インキ用ドライヤー
−バインダー樹脂−
本発明の印刷インキ用ドライヤーに使用されるバインダー樹脂としては、合成樹脂類として、例えば、アルキド樹脂、ロジン変性アルキド樹脂、脂肪酸変性アルキド樹脂、石油樹脂変性アルキド樹脂、ウレタン樹脂変性アルキド樹脂、エポキシ樹脂変性アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂；フェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、脂肪酸変性フェノール樹脂、石油樹脂変性ロジン・フェノール樹脂、アルキド樹脂変性ロジン・フェノール樹脂、ウレタン樹脂変性ロジン・フェノール樹脂、エポキシ樹脂変性ロジン・フェノール樹脂、アクリル樹脂変性ロジン・フェノール樹脂等のフェノール樹脂；石油樹脂、ロジン変性石油樹脂、脂肪酸変性石油樹脂脂等の石油樹脂；尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ樹脂；ポリε−カプロラクタム、ポリヘキサメチレンジアジペート等のポリアミド樹脂；クマロン−インデン樹脂；ポリウレタン樹脂；エポキシ樹脂；フッ素樹脂；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等の（共）重合体等のアクリル系樹脂等を挙げることができ、また天然樹脂またはその誘導体類として、例えば、ロジン、脂肪酸変性ロジン、多価アルコール変性ロジン、アクリル樹脂変性ロジン、アルキド樹脂変性ロジン、石油樹脂変性ロジン、ウレタン樹脂変性ロジン、エポキシ樹脂変性ロジン等のロジン系樹脂；酢酸セルロース、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂；環化ゴム等を挙げることができ、これらのバインダー樹脂は単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【０００９】
−乾性油−
本発明の印刷インキ用ドライヤーに使用される乾性油としては、例えば、あまに油、桐油、ひまし油、大豆油等の植物油；あまに油、桐油、ひまし油、大豆油等に由来する脂肪酸のメチルエステル、ｎ−ブチルエステル、ｉ−ブチルエステル、ｎ−オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、ペンタエリスリトールエステル等の脂肪酸エステル類等を挙げることができ、これらの乾性油は単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００１０】
−遊離酸素発生剤−
本発明の印刷インキ用ドライヤーに使用される遊離酸素発生剤は、印刷インキを塗布して形成された被膜の乾燥過程で分解して、遊離酸素を発生する成分である。本発明は、印刷インキ用ドライヤーの構成成分として遊離酸素発生剤を使用することにより、得られた印刷インキが優れた乾燥性能を確保しつつ、重金属の使用を実質上回避ないし低減でき、環境負荷を極めて低いレベルに下げることが可能となる点に重要な特徴を有する。
【００１１】
このような遊離酸素発生剤としては、例えば、ペルオクソ炭酸、ペルオクソ硫酸、ペルオクソホウ酸（以下、「過ホウ酸」ともいう。）、ペルオクソリン酸、ペルオクソチタン酸、ペルオクソバナジウム酸等の無機ペルオクソ酸またはその塩類；過酢酸、過安息香酸等の有機ペルオクソ酸またはその塩類を挙げることができ、これらのうち無機ペルオクソ酸あるいは有機ペルオクソ酸（以下、これらのペルオクソ酸をまとめて単に「ペルオクソ酸」という。）の塩が好ましく、過ホウ酸塩がさらに好ましい。
前記過ホウ酸塩の例としては、過ホウ酸ナトリウム、過ホウ酸カリウム、過ホウ酸アンモニウム、過ホウ酸カルシウム、過ホウ酸亜鉛、過ホウ酸第二鉄等を挙げることができ、これらのうち過ホウ酸の軽金属塩、より具体的には過ホウ酸ナトリウム、過ホウ酸カリウムおよび過ホウ酸カルシウムの群から選ばれる化合物が好ましく、特に過ホウ酸ナトリウムが好ましい。
本発明において、遊離酸素発生剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００１２】
本発明においては、前記遊離酸素発生剤と共に、酸化亜鉛、塩化カルシウム等の金属塩；ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、エルカ酸等の脂肪酸の重金属（例えば、コバルト、マンガン、亜鉛、銅等）塩や、ナフテン酸等の石油系カルボン酸の重金属（例えば、コバルト、マンガン、亜鉛、銅等）塩等の金属石鹸を１種以上併用することもできる。これらの場合は、インキ塗膜の乾燥性をさらに改善することが可能となり、また従来の印刷インキに比べて重金属の使用量を低減することもできる。
【００１３】
−他の成分−
本発明の印刷インキ用ドライヤーは、前記成分以外に、溶剤、他の添加剤等の、従来から印刷インキに使用されている他の成分を含有することができる。
前記溶剤としては、例えば、モビール油、スピンドル油、ボイル油等の鉱物油；脂肪酸変性大豆油のｎ−オクチルエステル化物、脂肪酸変性大豆油のｉ−ブチルエステル化物等の植物油系溶剤；エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｔ−ブタノール等のアルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉ−プロピルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等の他のエーテル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル等のエステル類；３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート等のエステル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類等を挙げることができ、また場合により前記乾性油について例示した脂肪酸エステル類も溶剤として使用することができ、これらの溶剤は単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００１４】
また、前記他の添加剤としては、例えば、フィラー、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、キレート化剤、濡れ性改善剤、粘度調整剤、耐磨耗性改善剤、柔軟性付与剤、裏移り防止剤、硬化剤等を挙げることができる。
【００１５】
−配合組成−
本発明の印刷インキ用ドライヤーの配合組成は、前記遊離酸素発生剤以外については、最終の印刷インキの配合組成に応じて、ないしは該印刷インキを調製する際の作業性や作業効率等を勘案して、適宜選定でき、特に制約されるものではないが、遊離酸素発生剤の含有率は、ドライヤー全体に対して、通常、５〜４０重量％、好ましくは１５〜２５重量％である。
【００１６】
−印刷インキ用ドライヤーの調製法−
本発明の印刷インキ用ドライヤーの調製法としては、各成分を均一に分散できる限り特に制約されるものではなく、適宜の公知の方法を採用することができるが、より具体的には、バインダー樹脂、乾性油、遊離酸素発生剤、溶剤、他の添加剤等を、インペラー攪拌機、ボールミル、ビーズミル、アトライター、サンドミル等を用いて攪拌・混合する方法や、これらの攪拌・混合方法を２つ以上組み合わせた方法等を挙げることができる。この調製に当たっては、全成分を一度に混合しても、またバインダー樹脂、乾性油、他の添加剤等を混合して、ワニスを調製したのち、得られたワニスにバインダー樹脂、遊離酸素発生剤等を添加して混合してもよいが、後者の方法が好ましい。
【００１７】
印刷インキ
本発明の印刷インキの構成成分は、前記印刷インキ用ドライヤー以外については、従来から公知のものを採用することができ、特に制約されないが、以下に、代表的な構成成分について説明する。
−着色剤−
本発明の印刷インキに使用される着色剤としては、例えば、顔料のほか、染料や天然色素等を使用することができ、好ましくは顔料である。また、色調は特に制約されるものではないが、黄色（イエロー）、藍色（シアン）、紅色（マゼンタ）の三原色を使用する減色混合によるものが好ましい。
【００１８】
本発明の印刷インキに使用される黄色顔料としては、従来から印刷インキに使用されている各種の黄色顔料を使用することができるが、例えば、黄鉛、カドミウムイエロー、ビスマスイエロー等の無機顔料や、モノアゾ系、ジスアゾ系、アゾキレート系、ジアゾ縮合系、ベンズイミダゾロン系、β−ナフトール系、ナフトールＡＳ系、イソインドリン系、イソインドリノン系、金属錯体系、キノフタロン系、アントラキノン系等の有機顔料を挙げることができる。これらの黄色顔料は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００１９】
また、本発明の印刷インキに使用される藍色顔料としては、例えば、紺青、群青、金属酸化物系ブルー等の無機顔料や、フタロシアニン系等の有機顔料等を挙げることができる。これらの藍色顔料は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００２０】
また、本発明の印刷インキに使用される紅色顔料としては、例えば、モリブデンレッド、カドミウムレッド、弁柄、硫化セリウム等の無機顔料や、モノアゾ系、ジスアゾ系、アゾキレート系、ジアゾ縮合系、β−ナフトール系、ナフトールＡＳ系、キナクリドン系、ジケトピロロピロール系、ベリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系等の有機顔料を挙げることができる。これらの紅色顔料は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００２１】
さらに、本発明においては、所望の色調や色濃度等に応じて、例えば、酸化チタン、亜鉛華、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、シリカ、ホワイトカーボン等の体質顔料、他の色調の各種顔料のほか、各種色調の染料や天然色素を、前記黄色顔料、藍色顔料ないし紅色顔料と併用することができる。
【００２２】
但し、本発明においては、印刷物の光沢仕上げや、印刷面に耐磨耗性等を付与するための印刷インキとして、着色剤に顔料を使用しない透明ないし半透明のＯＰワニスを使用することができ、本発明でいう印刷インキは、このようなＯＰワニスを一形態として含んでいる。
【００２３】
−他の成分−
本発明の印刷インキに使用される着色剤以外の成分としては、例えば、前記印刷インキ用バインダーについて説明したバインダー樹脂、乾性油、溶剤や他の添加剤と同様の成分を挙げることができる。
また、本発明の印刷インキは、適当量の水系媒体（例えば、水または水と親水性溶剤との混合物等）と混合してエマルジョン型印刷インキとして使用することができ、この場合には、分散剤（界面活性剤、保護コロイド等）、消泡剤、整泡剤、ｐＨ調整剤等を添加することができる。なお、前記水系媒体としては、市販品を使用することもできる。
【００２４】
−印刷インキの配合組成−
本発明の印刷インキの配合組成は、前記印刷インキ用ドライヤー以外については、従来から公知の条件を採用することができ、特に制約されるものではないが、印刷インキ用ドライヤーの含有率は、インキ全体に対して、通常、０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％である。
【００２５】
−印刷基材−
本発明の印刷インキが適用される印刷基材としては、特に制約されるものではなく、例えば、プラスチック（フィルム、シート）、紙（厚紙、薄紙）、再生紙（厚紙、薄紙）、アルミニウム（箔、シート）、銅（箔、シート）、ステンレススチール（箔、シート）や、これらの材料の２種以上を含むラミネート材ないしサンド材等を挙げることができる。  これらの基材には、必要に応じて、放電処理、塗装・塗布、薬品処理、サンドブラスト処理等の適宜の前処理を施しておくこともでき、また予め適宜の色調のベタ刷り層を形成しておいてもよい。
【００２６】
−印刷方法−
本発明の印刷インキを用いる印刷方法としては、特に制約されるものではなく、例えば、平版印刷、凸版印刷、凹版印刷や、インクジェット方式による印刷等を挙げることができ、特に好ましくは平版オフセット印刷方式による枚葉印刷である。また、色調の刷り順は、藍色→紅色→黄色の順が好ましく、この場合には必要に応じて、墨色による印刷を適宜の段階で行ってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の印刷インキ用ドライヤーは、遊離酸素発生剤を含有することにより、印刷インキの重金属含有率を著しく減少できるため、環境負荷を低減することができ、かつ印刷物の乾燥性を著しく改善できるため、印刷能率および印刷作業性を向上することができるとともに、優れた印刷品質を確保することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
実施例１〜３および比較例１
（１）ワニスの調製
ロジン変性フェノール樹脂としてタマノール３６６（商品名、＊１）４５重量％、乾性油として桐油５重量％、あまに油１０重量％および大豆油１０重量％、鉱物油としてＡＦ５ソルベント（商品名、＊２）９重量％およびＡＦ６ソルベント（商品名、＊２）１０重量％、植物油系溶剤として脂肪酸変性大豆油のｎ−オクチルエステル化物５重量％および脂肪酸変性大豆油のｉ−ブチルエステル化物５重量％、アルミニウム系キレート化剤として８％オクトープアルミ（商品名、＊３）１重量％、並びに酸化防止剤としてＢＨＴ（商品名、＊４）０．０５重量％を混合して、ワニスを調製した。
（＊１）  荒川化学（株）製
（＊２）  新日本石油（株）製
（＊３）  ホープ製薬（株）製
（＊４）  ヘルム・ヤーパン社製
【００２９】
（２）ドライヤーの調製
前記（１）で調製したワニス、アルキド樹脂としてＫＡ３１０（商品名、＊５）、低粘度化あまに油として舶純亜麻７号（商品名、＊６）、並びに過ホウ酸ナトリウムとして１０％ペルボン（商品名、＊７）を、場合により酸化亜鉛ないし塩化カルシウムと共に、下記表１に示す組成で混合して、ドライヤーを調製した。
（＊５）  荒川化学（株）製
（＊６）  東新油脂（株）製
（＊７）  菱江化学（株）製
【００３０】
【表１】
2011246537.tif 000002
【００３１】
（３）印刷インキの調製および乾燥試験
墨色インキ、藍色インキ、紅色インキおよび黄色インキに、それぞれ前記（２）で調製したドライヤーを３重量％添加して、各色の印刷インキを調製した。次いで、墨色の印刷インキをアプリケーターで０．０５ｃｃ分取し、簡易展色機の４分割ロールに付けて展ばしたのち、該簡易展色機上で、アストロマーク３（商品名、（株）日研化学研究所製）を水で薄めて濃度２重量％とした水系媒体を用いて、１分間乳化させて、墨色エマルジョン型印刷インキとし、その後該墨色エマルジョン型印刷インキを白色紙に転色させた。次いで、この手順を、藍色インキ、紅色インキおよび黄色インキについて繰り返して、前記白色紙に墨→藍→紅→黄の順に重ねて展色させた。次いで、展色終了後の白色紙のインキ塗膜表面に、ＤＵ−５００（商品名、大崎化学薬品（株）製）粉末を少量吹きかけたのち、未展色白色紙を重ね合わせて、ＪＩＳ  Ｋ５７０１−１に準拠し、Ｃ型乾燥試験機による乾燥試験を行って、Ｃ型乾燥試験機の歯車の四角溝部のインキ塗膜が未展色白色紙に移行しなくなった時間（以下、「乾燥時間〔Ｉ〕」という。）およびＣ型乾燥試験機の歯車の非溝部のインキ塗膜が未展色白色紙に移行しなくなった時間（以下、「乾燥時間〔II〕」という。）を測定した。
【００３２】
その結果、実施例１〜３では、乾燥時間〔Ｉ〕が約２４０〜３００分で、乾燥時間〔II〕が約３３０〜４００分であるのに対して、過ホウ酸ナトリウムを使用しない比較例１では、乾燥時間〔Ｉ〕が５５０〜６００分で、乾燥時間〔II〕が７２０〜７４０分であり、印刷インキが過ホウ酸ナトリウムを含有することにより、乾燥性が著しく改善されることが確認された。乾燥試験の評価結果を表１に併せて記載する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の印刷インキ用ドライヤーは、遊離酸素発生剤を含有することにより、印刷インキの重金属含有率を著しく減少できるため、環境負荷を低減することができ、かつ印刷物の乾燥性を著しく改善できるため、印刷能率および印刷作業性を向上することができるとともに、優れた印刷品質を確保することができる。したがって、本発明は、特に平版オフセット印刷方式による枚葉印刷を含む平版印刷のほか、凸版印刷、凹版印刷、インクジェット方式等による幅広い印刷方法に資するところが大きい。