(57)【要約】【課題】平版印刷に使用されるヒートセット型平版印刷インキ組成物に関するものであり、特に、湿し水を排出しない水無し印刷用インキに関するものであり、更には、水無し印刷の課題である地汚れ耐性、着肉性並びに光沢の向上を図れるインキに関するものである。【解決手段】顔料、バインダー樹脂、アルミニウム系ゲル化剤、石油系溶剤、植物油を含有する平版印刷インキ組成物において、一定範囲の重量平分子量、溶解性を有するロジン変性フェノール樹脂と、一定量のアルミニウム系ゲル化剤並びに一定範囲のアニリン点を有する液状ポリエチレンを使用する事により、地汚れ耐性、着肉性並びに光沢の向上を図れる水無しインキ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料、バインダー樹脂、アルミニウム系ゲル化剤、液状ポリエチレン、石油系溶剤、および、植物油を含有するヒートセット型平版印刷インキ組成物において、
バインダー樹脂が、
重量平均分子量３００００〜９００００
ノルマルパラフィン白濁温度５０〜９０℃
アルミニウム系ゲル化剤が、
全インキ組成物中０．１〜１．０％
液状ポリエチレンが、
アニリン点１３０〜１６０℃
であることを特徴とする平版印刷インキ組成物。
【請求項２】
請求項１記載の平版印刷インキ組成物を基材に印刷してなる印刷物。
【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、ポスター等を印刷する平版印刷に使用されるヒートセット型平版印刷インキ組成物（以下、「インキ」と略す。）に関するものであり、特に、湿し水を排出しない水無し印刷用の環境調和型インキに関するものであり、更には、水無し印刷の課題である地汚れ耐性、着肉性並びに光沢の向上を図れるインキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オフセット印刷における水無し印刷方式は湿し水を必要とせず、廃液の処理が必要でない為、環境への負荷が少ない印刷方式である。水無し印刷では、水有り印刷の湿し水に相当するものとしてシリコーンゴム層が使用され、インキと反発する事により画像を形成する事ができる。印刷適性としては湿し水を使用しないので印刷機の温度管理が重要であり、印刷機のローラー並びに版面温度が高いとインキの凝集力が低下し、地汚れを誘発する事がある。特にヒートセットにより乾燥するオフ輪印刷では枚葉印刷と比較して印刷速度が速く、更に乾燥装置として大型のドライヤーを具備している事から印刷環境の温度が高くなり易く、地汚れが生じ易い印刷条件である。地汚れを回避する為にはインキの弾性を高くする事が一般的であるが、インキの弾性が高いと着肉性が劣化するので、地汚れ耐性と着肉性を両立させる事が水無しインキ設計の上で肝要である。
【０００３】
地汚れ耐性向上目的でインキに高弾性を付与する為に、自己ゲル化樹脂のような高分子量の樹脂の使用が一般的であるが、溶解性が低く、用紙に転写後にインキから溶剤が速く離脱するので、印刷物の平滑性が劣り光沢が低くなるのが水無し印刷物の課題である。
【０００４】
特許文献１には自己ゲル化特性を有するロジン変性フェノール樹脂を使用したオフセットインキの性状が示され、実施例として、紙上乾燥性、光沢が良好な水有り枚葉インキについて記載されている。しかしながら、水無しオフ輪印刷においては、揮発分を蒸発させるヒートセット乾燥である事から、インキ中に揮発しない植物油を増量するのにも限界があり、植物油が少ない事から樹脂を溶解させるのにもより多くの時間と温度を必要とする。更に、オフ輪インキは溶解性の低い高弾性樹脂では溶剤離脱が特に速く、平滑性が損なわれ高い光沢を得るのが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許公開平８−２５９６５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、特に、湿し水を排出しない水無し印刷用インキに関するものであり、更には、水無し印刷の課題である地汚れ耐性、着肉性並びに光沢の向上を図れるインキに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
顔料、バインダー樹脂、アルミニウム系ゲル化剤、液状ポリエチレン、石油系溶剤、および、植物油を含有する平版印刷インキ組成物において、一定範囲の重量平分子量、溶解性を有するロジン変性フェノール樹脂と、一定量のアルミニウム系ゲル化剤並びに一定範囲のアニリン点を有する液状ポリエチレンを使用する事により、地汚れ耐性、着肉性並びに光沢の向上を図れる平版印刷インキ組成物を発明するに至った。
【０００８】
即ち本発明は、顔料、バインダー樹脂、アルミニウム系ゲル化剤、液状ポリエチレン、石油系溶剤、および、植物油を含有するヒートセット型平版印刷インキ組成物において、
バインダー樹脂が、
重量平均分子量３００００〜９００００
ノルマルパラフィン白濁温度５０〜９０℃
アルミニウム系ゲル化剤が、
全インキ組成物中０．１〜１．０％
液状ポリエチレンが、
アニリン点１３０〜１６０℃
であることを特徴とする平版印刷インキ組成物に関するものである。
【０００９】
さらに、本発明は、上記の平版印刷インキ組成物を基材に印刷してなる印刷物に関するものである。
【発明の効果】
【００１０】
従来では、オフ輪水無しインキにおいて地汚れ耐性を付与する為には、重量平均分子量が１０００００を超えるような高分子量の高弾性樹脂を使用する事が通常であったが、ワニスを製造時においてこのような樹脂を溶解させるのにクッキングの工程を経ざるを得ず時間とエネルギーを多く必要とする事が課題であった。印刷物においても、インキの弾性が高く流動性が低いので着肉性が劣り、更には溶剤離脱が速い為、平滑性が損なわれる事から高い光沢を得る事が困難であった。本発明によって、ワニスの製造工程において過剰なエネルギーを必要とせず、良好な地汚れ耐性を有しながらも着肉性、光沢に優れた印刷物を提供できる事が可能となった。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明で使用されるバインダー樹脂と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でき、好ましくは、ロジン変性フェノール樹脂を使用することが望ましい。
【００１２】
バインダー樹脂であるロジン変性フェノール樹脂の重量平均分子量は、３００００〜９００００であり、好ましくは４５０００〜７５０００の範囲である。３００００未満では弾性が低くなり地汚れを誘発する虞が高まり、９００００を超える重量平均分子量では樹脂を溶解させてワニス化する工程に過度な熱量を必要であり、着肉性が低下し易くなる。
【００１３】
本発明に関するロジン変性フェノール樹脂のノルマルパラフィン白濁温度は５０〜９０℃の範囲であり、好ましくは６０〜８０℃の範囲である。本発明において、ノルマルパラフィン白濁温度とは、樹脂１０重量％と１４〜１６の炭素数を有するノルマルパラフィン９０重量％を加熱混合した際に、白濁する下限の温度をいう（それ以上の温度では白濁が観察されない。）。５０℃未満では樹脂の溶解性が高すぎるのでインキの粘度が低下し地汚れが生じ易くなり、９０℃を超える白濁温度では樹脂の溶解性が低すぎるので溶剤が離脱し易く光沢が低くなる。
【００１４】
本発明に関するロジン変性フェノール樹脂の添加量は、全インキ組成物中２０〜４０重量％であり、好ましくは２２〜３０％の範囲である。
【００１５】
本発明に関するアルミニウム系ゲル化剤は、アルミニウムキレート化合物でありバインダー樹脂のカルボキシル基、ヒドロキシル基と反応して、架橋構造を形成するものである。化合物中のアルミニウム比が８％以上のものが反応性が高く好ましいが、８％未満のものでも使用する事が出来る。
【００１６】
本発明に関するアルミニウム系ゲル化剤の添加量は、全インキ組成物中０．１〜１重量％であり、好ましくは０．３〜０．８％の範囲である。０．１重量％未満では弾性を調整する効果が乏しく、１％を超える添加量では弾性が過剰になり着肉性が低下する。
【００１７】
本発明に関する液状ポリエチレンは常温において液状であり、アニリン点が１３０〜１６０℃であり、好ましくは１３５〜１５５℃の範囲である。１３０℃未満では系の溶解性を低下させる効果が低く、インキのタックが高くなり着肉性が損なわれる。１６０℃を超えると系の溶解性が低くなり過ぎ印刷物の平滑性が損なわれて光沢が低下し、更にインキの弾性が過剰になり着肉性に不利になる。
【００１８】
本発明に関する液状ポリエチレンの添加量は、全インキ組成物中１〜３重量％であるり、好ましくは１．３〜２．５％の範囲である。
【００１９】
本発明の印刷インキ組成物を製造するには、従来公知の方法で実施する事が出来る。一例としてバインダー樹脂、石油系溶剤、植物油類、ゲル化剤を加えて、１９０℃１時間加熱する条件にてワニスを製造する。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２０〜４０重量％である。次いで、例えば、前記のワニスに顔料、石油系溶剤、植物油類、顔料分散剤または顔料分散樹脂を加え、ビーズミルや３本ロール等で分散する事により印刷インキ用ベースを得る事が出来る。次いで、石油系溶剤、植物油類、液状ポリエチレン、その他の添加剤を加え、所定粘度に調整し印刷インキ組成物を得る事が出来る。液状ポリエチレンはワニス製造時に添加しても良い。インキの種類としては、ヒートセット型のオフセット輪転印刷機用インキである。
【００２０】
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。無機顔料としては炭酸カルシウム以外に黄鉛、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、群青、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム粉、などを示すことができる。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。顔料の添加量は、印刷インキ組成物の全量に対して５〜３０重量％である。
【００２１】
本発明における植物油類とは植物油および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、エーテル類が挙げられる。
【００２２】
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、脱水ヒマシ油などが挙げられる。
【００２３】
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が挙げられる。
【００２４】
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が挙げられる。
【００２５】
本発明に関する植物油類の添加量は、全インキ組成物中７〜２０重量％であるり、好ましくは９〜１７％の範囲である。
【００２６】
本発明で使用される石油系溶剤は、一般的にアロマフリー溶剤と称される芳香族炭化水素が１重量％未満である石油系溶剤である。アロマフリー溶剤の初留点は２４０℃以上かつ３００℃以下が望ましい。２４０℃を下回る初留点では、印刷機のローラー上において溶剤が蒸発し易く、タックの上昇を招く、３００℃を超える初留点では、オフセット輪転印刷における熱風乾燥工程で乾燥しにくくなり、乾燥不良を誘発する虞が生じる。
【００２７】
本発明に関する石油系溶剤の添加量は、全インキ組成物中２０〜４５重量％であり、好ましくは３０〜４０％の範囲である。
【００２８】
また、平版印刷インキ組成物中への、その他添加剤として、耐摩擦、ブロッキング防止、スベリ防止、乳化調整を目的とする各種添加剤を使用することができる。
【００２９】
本発明の平版印刷インキ組成物の組成の一例としては、
・バインダー樹脂                                          ２０〜４０重量％
・アルミニウム系ゲル化剤                                  ０．１〜１重量％
・液状ポリエチレン                                            １〜３重量％
・石油系溶剤                                              ２０〜４５重量％
・植物油類                                                  ７〜２０重量％
・顔料                                                      ５〜３０重量％
・その他添加剤                                                １〜５重量％
などが好ましい組成として挙げられる。
【００３０】
本発明に使用される基材としてはコート紙、非塗工紙等のような一般的な印刷用紙が挙げられる。
【実施例】
【００３１】
以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、本発明において、「部」は、「重量部」を表し、「％」は「重量％」を表す。
【００３２】
（ロジン変性フェノール樹脂製造例）
反応容器中でガムロジン１５００部に、予めキシレン溶媒中でターシャリーブチルフェノール３００部、ノニルフェノール３００部と９２重量％のパラホルムアルデヒド２１０部を水酸化ナトリウム触媒下で１００℃で４時間反応させ、水分除去したフェノール樹脂を１５０℃で滴下し２時間反応させた。更にグリセリン１６０部を添加し、触媒として酸化カルシウム１．５部を使用して２５０℃で１２時間反応させた。反応の過程で順次取り出す事により、表１の通り樹脂を得る事が出来た。
【００３３】
【表１】
2015034232.tif 000002
【００３４】
（ロジン変性フェノール樹脂ワニス製造例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、バインダー樹脂として前記ロジン変性フェノール樹脂（Ａ〜Ｅ）５０部、大豆油１５部、高沸点石油系溶剤（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製ＡＦソルベント７）３４．５部、アルミニウム系ゲル化剤（川研ファインケミカル株式会社製ＡＬＣＨ、アルミニウム％９．８。）０．５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〜Ｅを得た。
【００３５】
（ロジン変性フェノール樹脂ワニス製造例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、バインダー樹脂として前記ロジン変性フェノール樹脂Ｃ５０部、大豆油１５部、高沸点石油系溶剤（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製ＡＦソルベント７）３５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Ｆを得た。
【００３６】
（ロジン変性フェノール樹脂ワニス製造例３）
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前記ロジン変性フェノール樹脂Ｃ５０部、大豆油１５部、高沸点石油系溶剤（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製ＡＦソルベント７）３３部、アルミニウム系ゲル化剤（川研ファインケミカル株式会社製ＡＬＣＨ、アルミニウム％９．８。）２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Ｇを得た。
【００３７】
実施例１〜８、比較例１〜７
（平版印刷インキ組成物）
ロジン変性フェノール樹脂ワニス、カーボンブラック（三菱化学株式会社製ＭＡ７７）、藍顔料（トーヨーカラー株式会社製ＬＩＯＮＯＬ  ＢＬＵＥ  ＦＧ７３３０）、  液状ポリエチレン（液状ポリエチレンＡはアニリン点が１５０℃、液状ポリエチレンＢはアニリン点が１７２℃）、高沸点石油系溶剤（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製ＡＦソルベント７）を表２の配合にて、常法に従い三本ロールを用いて平版印刷インキ組成物を得た。
【００３８】
【表２】
2015034232.tif 000003
【００３９】
（性能評価試験１  地汚れ評価試験）
地汚れ評価試験は、オフ輪印刷機として三菱重工業（株）製ＮＥＯ８００にて、一般的な絵柄、濃度にて、以下の印刷条件にて実施し、以下の印刷条件にて実施し、地汚れの程度は表３の通り５段階の相対評価を実施した。
ＣＴＰ版： 東レ株式会社製ＴＡＣ−ＶＧ５
用紙：三菱製紙株式会社製パールコートＮ
印刷速度：６００ｒｐｍ
チラー設定温度：２５℃
【００４０】
【表３】
2015034232.tif 000004
【００４１】
（性能評価試験２  着肉性の評価）
上記地汚れ試験で得られた印刷物について、目視にて、表４の通り５段階の相対評価を実施した。
【００４２】
【表４】
2015034232.tif 000005
【００４３】
上記地汚れ試験で得られた印刷物について、ベタ部分の光沢を村上色彩研究所製光沢計ＧＭ２６Ｄにて測定した。
【００４４】
性能評価試験結果を表５に示す。
【００４５】
【表５】
2015034232.tif 000006
【００４６】
実施例１〜８は、地汚れが少なく、着肉性、光沢が良好である。ロジン変性フェノール樹脂の重量平均分子量が低い比較例１は弾性が低すぎ地汚れがし易い。ロジン変性フェノール樹脂の重量平均分子量が高い比較例２は弾性が過剰であり着肉性が劣り、ノルマルパラフィン白濁温度も高いので溶剤離脱が速い事から光沢が低い。アルミニウム系ゲル化剤を配合していない比較例３は、必要な弾性が得る事が出来ず地汚れし易い。アルミニウム系ゲル化剤が過剰な比較例４は着肉性並びに光沢が劣る。液状ポリエチレンのアニリン点が高い比較例５は光沢が低くなる。液状ポリエチレンを配合していない比較例６〜７は、弾性が不足し地汚れが劣る。
【００４７】
以上のように、本願発明の平版印刷インキ組成物を用いることによって、ワニスの製造工程において過剰なエネルギーを必要とせず、良好な地汚れ耐性を有しながらも着肉性、光沢に優れた印刷物を提供できるヒートセット型平版印刷インキ組成物を提供することができた。