(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面処理を施していないフタロシアニンブルーと、植物油脂肪酸エステルとを含む分散用ベース組成物であって、該分散用ベース中の表面処理を施していないフタロシアニンブルーの質量割合が２０〜４５％であり、そのフタロシアニンブルーの質量を１００とした時の植物油脂肪酸エステルの質量が１５〜４０である分散用ベース組成物。
【請求項２】
植物油脂肪酸エステルが亜麻仁油または大豆油であるところの請求項１に記載の分散用ベース組成物。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれかに記載の分散用ベースをメディア型の練肉機で分散することを特徴とする印刷インキ用ベースの製造方法。
【請求項４】
請求項１及び２のいずれかに記載の分散用ベースを配合してプレミキシングした後、練肉工程の前に６〜２４時間の間、顔料のぬれの向上のためのミキシングまたは静置処理を行うことを特徴とする印刷インキ用ベースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷インキ製造において、表面処理を施していないフタロシアニンブルーをビヒクル中に分散する方法および該方法に適した分散用ベース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷インキ用の顔料として用いられ、市販されているフタロシアニンブルーは、一般に粒子径の大きさが４０〜５０μｍ程度に凝集しているため、インキを製造するにはインキのビヒクル中に凝集した顔料粒子を微細化して分散する必要がある。
【０００３】
印刷インキの製造においては、まず顔料とビヒクルとを配合して十分に撹拌し、均一に混合したベースを作る。この混合操作は次の練肉工程の前準備であることからプレミキシングとも呼ばれている。できたベースを分散用ベースという。
【０００４】
プレミキシングの後、該分散用ベースをロールミルやメディア型の練肉機を用いて練肉し、顔料をビヒクル中に微細に分散し、かつ顔料表面をビヒクルでよくぬらす。メディア型の練肉機としてはビーズミル、サンドミル、ボールミルなどが挙げられる。
【０００５】
練肉の終わったベースには、その後の工程でワニスや溶剤、助剤等が添加され、均一になるように十分に撹拌混合されて製品のインキになる。
【０００６】
プレミキシングや練肉工程において、顔料どうしが凝集し、粗大粒子が形成されることがある。顔料が凝集するとインキ濃度が低下して製品の商品価値を減じる。またインキ製品に粗大粒子が含まれると、粒子の沈降や、印刷中に版面に粒子が堆積して版残りを起こすなどの問題が起きる。この凝集を防ぐために顔料粒子の表面を界面活性剤やロジンなどの樹脂、銅フタロシアニン誘導体などで処理することが行われている。
【０００７】
プレミキシングでは顔料およびビヒクルの一部または全部を配合し、よく撹拌混合し、分散用のベースを作る。このベースは顔料の粒子の大きさはほとんどそのままで微粉砕されておらず、顔料の着色力は非常に低い。
着色力が低いとは同じ顔料の質量濃度であっても、色としての発色が弱く、色が薄いことを言う。
【０００８】
次にこの分散用ベースを練肉機等によって分散及び練肉し、顔料を微細に粉砕および分散し、ビヒクルでぬらして包みこむ。これによって顔料の着色力が高まり、色が濃くなる。
【０００９】
表面処理を施したフタロシアニンブルーはビヒクルとのぬれが良好で、分散性が良く、練肉機で容易に微粉砕されて必要十分な着色力が得られる。しかし表面処理したものは高価である。
【００１０】
表面処理を施していないフタロシアニンブルーは安価であるが、凝集性が強く、通常の分散練肉工程では顔料の着色力が得にくい。必要な着色力を得るにはロールミルなら４〜５回繰り返し通して練肉しなければならず、生産性が低いという問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
表面処理を施していないフタロシアニンブルーを原料として、表面処理を施した顔料と同等以上の着色力のインキを、生産性を落とさずに製造する方法及びその方法に用いる分散用ベースの組成を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では、表面処理を施していないフタロシアニンブルーと植物油等とを含む分散用ベースを用意し、このベースを練肉機などにより分散、練肉を行うこととしている。まず顔料を植物油等とビヒクルとでぬらしておくことにより、表面処理していない顔料であってもその分散性が向上し、容易に微細化されビヒクル中に微分散して必要十分な着色力が得られる。
本明細書では植物油および又は脂肪酸エステルを総称して植物油等という。
【００１３】
植物油等はビヒクルの原料として用いられるが、発明者らは分散用ベースにビヒクルや溶剤だけでなく、植物油等を添加することで顔料の分散性が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
植物油等の中では植物油が特に顔料の分散性の改善効果が高い。脂肪酸エステルの中では、植物油脂肪酸エステルが顔料の分散性の改善効果が高い。
【００１４】
分散用ベース中のフタロシアニンブルーの質量濃度は２０〜４５％くらいが適当である。濃度がこの範囲より高いと流動性が低下してベースが硬くなり、練肉機にかけることが困難になる。また濃度がこの範囲より低いと後工程でビヒクルや溶剤を追加して調整する余地が小さくなり、適正な品質に調整することが困難になる。
【００１５】
植物油はインキ原料として通常使われているものであれば何でも用いることができる。例としては、大豆油、亜麻仁油、キリ油、ひまし油、脱水ひまし油、コーン油、サフラワー油、カノール油等の油類及び合成油が挙げられる。また、本発明では、これら植物油を単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００１６】
前記した植物油の中でも、乾燥性等の品質および入手の安定性から亜麻仁油、大豆油が好ましく用いられる。
【００１７】
本発明に係る分散用ベース組成物に用いられる植物油脂肪酸エステルとしては、アマニ油脂肪酸メチルエステル、アマニ油脂肪酸エチルエステル、アマニ油脂肪酸プロピルエステル、アマニ油脂肪酸ブチルエステル、大豆油脂肪酸メチルエステル、大豆油脂肪酸エチルエステル、大豆油脂肪酸プロピルエステル、大豆油脂肪酸ブチルエステル、パーム油脂肪酸メチルエステル、パーム油脂肪酸エチルエステル、パーム油脂肪酸プロピルエステル、パーム油脂肪酸ブチルエステル、ヒマシ油脂肪酸メチルエステル、ヒマシ油脂肪酸エチルエステル、ヒマシ油脂肪酸プロピルエステル、ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル、トール油脂肪酸ブチルエステル等が挙げられる。
【００１８】
前記した植物油脂肪酸エステルの中で、大豆油脂肪酸メチルエステル、大豆油脂肪酸ブチルエステルが好ましく用いられる。
【００１９】
分散用ベースを練肉分散するにはロールミル、ビーズミルなどの通常の練肉機を用いることができる。ビーズミルなどのメディア型の練肉機は処理の連続化や自動化がロールミルに比べてはるかに容易であり、生産性を向上させるのに適している。
【００２０】
また本発明の分散用ベースを分散工程にかける前に、しばらくの時間置いておく（熟成という）と顔料と植物油等やビヒクルとのぬれが向上し、分散性が向上する。例えば練肉工程の処理時間を短縮することができる。置いておくだけでも効果はあるが、撹拌をも行うと分散性向上の効果が更に高まる。熟成中に５０〜８０℃くらいに加温、保温することも分散性向上に効果がある。熟成の時間はおよそ６時間から１日くらいが良く、それ以上長く置いていても分散性の向上は小さい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の一例を説明する。
まず表面処理を施していないフタロシアニンブルーと植物油等とをよく混合して顔料が植物油等で十分に包まれるようにする。その後インキに含まれるワニスや溶剤等のビヒクルを配合して分散用ベースを作る。
【００２２】
表面処理を施していないフタロシアニンブルーと植物油等およびその他のビヒクルとの混合・プレミキシングは、分散撹拌機などの一般的な撹拌混合機を用いて行う。
【００２３】
分散用ベースの配合は使用する練肉機に適した粘度及び流動性となるように設計する。
【００２４】
ここで植物油等の配合量が少ない場合などは、ビヒクルや溶剤等と同時に配合しても良い。但し植物油等は、例えばビヒクル中にクッキングして溶解した形で含まれていても分散性向上の効果はほとんど無いので、単独の植物油等を配合する必要がある。
【００２５】
ベースの配合設計においては、例えばロールミルで練肉する場合は、ベースの粘度は高めで、粘着性があり、流動性は低い方が好ましいことが多い。このためには一般にビヒクル分を多めに配合する。
【００２６】
ビーズミルなどのメディア型の練肉機を用いる場合は、ベースの粘度は低めで、粘着性は低く、流動性が高い方が好ましい場合が多い。このためには一般に溶剤分を多めに配合する。
【００２７】
表面処理を施していないフタロシアニンブルーの分散用ベース中の質量濃度は３０〜４５％くらいが適当である。ベースを分散練肉した後、後工程での製品化における希釈に用いるビヒクルの自由度を高めるには、ベースの粘度や流動性が練肉機で処理できる範囲内としつつ、ベース中の顔料濃度をできるだけ高くするのが良い。
【００２８】
表面処理を施していないフタロシアニンブルーと植物油等との質量割合は、表面処理を施していないフタロシアニンブルーを１００として、植物油等は１５〜４０とするのが、顔料を植物油等でよく包むためには好ましい。
植物油等が１５以下ではフタロシアニンブルーの分散が十分ではなく、顔料の着色力は不十分である。植物油等が２０〜２５において分散性ではもっとも良い結果が得られる。
【００２９】
植物油等としてはインキの原料に通常使用されるものを用いることができる。
なかでも大豆油、亜麻仁油は特に分散性の向上に効果が高い。
【００３０】
プレミキシングの温度は７０〜１２０℃が適当である。撹拌混合時間はプレミキシング全体で３０〜６０分くらいである。
【００３１】
プレミキシングの完了後、ベースを６時間から２４時間程度静置しておくと顔料のぬれが向上し、分散性が良くなって次の練肉工程の生産性を高めることができる。このようにしばらく時間をかけて置いておくことを熟成すると言うことがある。熟成中に５０〜８０℃くらいに加温、保温すると、顔料のぬれの向上などの熟成効果を高めることができる。本発明の分散用ベースは植物油等を加えているために、揮発性有機化合物の含有量が従来のものよりも５〜１０％低く、熟成時により高温で加温できるため、熟成効果を従来のものより高めることができる。また熟成中に撹拌したり、ポンプで循環して混合を促進することも熟成効果の向上に効果がある。但し２４時間以上静置または熟成してもさらに効果が得られることはほとんど無い。またあまりに長時間置いておくことは製造設備の稼働率を低下させるので好ましくない。
【００３２】
プレミキシングの完了した分散用ベースは練肉機に通して顔料を微細化し、ビヒクル中に微分散する。
【００３３】
練肉機としては、印刷インキの製造で使われる一般的な機器を用いることができる。ロールミルや、ビーズミル、サンドミルなどのメディア型の練肉機が用いられる。一般にメディア型ミル用の分散ベースは、ロールミル用のベースに比べて顔料の質量濃度を高くすることができる。例えばロールミル用のベースでは顔料は４０質量％くらいが限度であるが、メディア型練肉機に適したベースは顔料を４５質量％くらいまで高めることができる。特に分散用ベースに配合する原料として植物油脂肪酸エステルを加えると、表面処理を施していないフタロシアニンブルーのぬれの向上と同時にベースの流動性の増大を図ることができ、メディア型練肉機に適した流動性の高い分散ベースを作ることができる。
【００３４】
ロールミルは一回通しただけでは十分な分散練肉効果を得にくく、４〜５回繰り返して通すことが必要な場合が多い。通し回数を増やすと顔料の着色力も高まるが生産性は低下する。
メディア型の練肉機は使用するメディアの選択やメディアの充填率の調整により、一回の練肉で必要十分な分散度が容易に得られる。
【００３５】
【実施例】
以下に実施例を説明する。
表１に本発明による実施例Ａ、Ｂおよび比較例Ｃ〜Ｆの６種類の分散ベースの配合を示す。
配合の数値は全体を１００としたときの質量割合を示す。
【００３６】
【表１】
0004556091.tif 000002
【００３７】
表１のＡ〜Ｄについては、フタロシアニンブルーは大日本インキ化学工業(株)のファーストゲンブルー５３８０Ｅを用いる。この顔料は表面処理をしていない。
Ｅ、Ｆはファーストゲンブルー５３２０を用いる。この顔料は表面処理されている。
大豆油は日清製油（株）製大豆サラダ油を用いる。
【００３８】
ビヒクルは平版オフセットインキ用のロジン変性フェノール樹脂ワニスを用いる。本実施例で用いたワニスの配合例を次に示す。
ベッカサイトＦ−７３１０（大日本インキ化学工業（株）製）を４８部、大豆油を２５部、ＡＦ−６（日石三菱(株)製工業用潤滑油）を２６部、アルミキレートを１部。
【００３９】
溶剤は日石三菱(株)のＡＦ−６を用いる。
【００４０】
表１の６種類のベースを十分に撹拌して均一に混合した後、実施例Ａ、Ｂおよび比較例Ｃ、Ｅはメディア型のビーズミルで練肉する。ビーズミルは浅田鉄工（株）製の横型ミルを用い、分散メディアは直径２ｍｍのジルコニアビーズを用いる。ビーズミルは一回通して練肉を完了する。
比較例Ｄ、Ｆはロールミルで練肉する。ロールミルは分散ベースを５回通して練肉する。
【００４１】
練肉、分散を完了した６種類のベースについて、分散性および顔料の着色力を評価した結果を同じく表１に示す。
【００４２】
分散性はＪＩＳ  Ｋ５７０１−１の４．３．２に記載のグラインドメータによる方法で測定する。読み方は連続したスジが３本出たところで判定し、その位置の目盛りを読む。グライドメータの目盛りは溝が一番深い２５μｍのところを１０とし、深さゼロのところは０として１０等分されている。例えば目盛り５なら溝の深さは１２．５μｍとなり、そこでスジが出始めたなら粒子径はおよそ１２．５μｍとなる。値が小さいほど粒子径が小さく、分散性が良いと言える。
【００４３】
着色力の評価は、６種類の分散完了したベース２ｇと白インキ（大日本インキ化学工業(株)製カルトンセルフ７０９白）９８ｇとを各々よく混合して練り合わせた着色力確認用ベースインキを作り、このベースインキ（白希釈ベースという）を用いてへら引きにより次に示す手順で着色力を評価する。
【００４４】
本実施例ではベースＡの着色力（ＤＡ）を標準としてその値を１００とする。ベースＡに対してのベースＣの着色力（ＤＣ）を求める例を示すと、質量濃度は両方ともに３０％である。５０倍に白希釈したベースはＡの方が濃度が高い。即ち色が濃い。そこで白希釈したベースＡにさらに白インキＸｇを添加して、ベースＣと濃度を一致させる。このとき次の式が成り立つ。
【００４５】
【数１】
0004556091.tif 000003
ＤＡ＝１００としているので、ＤＣは次式で求められる。
【００４６】
【数２】
0004556091.tif 000004
ベースＣの場合には、ベースＡに３２．７ｇの白インキを添加して濃度が一致したので、ベースＣの着色力は式（２）より７５となる。
【００４７】
へら引きによる色差（見た目の濃度差）の評価方法は(社)色材協会編集の色材工学ハンドブックのII−III印刷インキの５．１．２印刷インキ試験方法の(8)(ii)に記載の方法による。
【００４８】
【発明の効果】
本発明により表面処理を施していない安価なフタロシアニンブルーを用いて、表面処理を施したものと同等以上の着色力のインキを得ることができる。また生産性も表面処理したものと同等以上のものが得られる。