(57)【要約】【課題】平版印刷に使用される平版印刷インキ組成物であって、特に、湿し水を排出しない水無し平版印刷用インキ組成物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と着肉性との両立を図れる墨インキの提供。【解決手段】顔料、バインダー樹脂、ギルソナイト、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であって、ロジン変性フェノール樹脂が、特定の重量平均分子量、特定のノルマルパラフィン白濁温度を有し、さらに、ギルソナイトが、特定の重量平均分子量、特定の軟化点を有するば、平版印刷インキ組成物。【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、ギルソナイト、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であって、
バインダー樹脂が、
重量平均分子量５００００〜２０００００
および
ノルマルパラフィン白濁温度１１０〜１８０℃
であり、かつ、
ギルソナイトが、
重量平均分子量２５００〜４０００
および
軟化点１５０〜１８０℃
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】
ギルソナイトが、全インキ組成物中２〜１５重量％であることを特徴とする請求項１記載の平版印刷インキ組成物。
【請求項３】
請求項１または２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、湿し水を排出せず環境負荷低減に有利な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と着肉性の両立を図れる墨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、印刷機のローラー温度が高いと地汚れを誘発する事がある。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】
水無し印刷の地汚れについては、インキ中の溶剤がシリコーンゴム層表面に溶出し、溶剤が層を形成する事によって、インキの非画線部への付着を防止する理論（ＷＦＢＬ理論）が著名である。インキから溶剤の離脱を容易にする為、ロジン変性フェノール樹脂等のバインダー樹脂と溶剤分を相溶性が低い組み合わせにする事によって、非画線部への溶出を促進する事が一般的な手法である。相溶性が低い組み合わせでは、溶剤とバインダー樹脂が濡れ難く、流動性が低く弾性が高いインキになるので、水有りインキの印刷物と比較すると着肉性が不利になるのが一般的である。
【０００４】
昨今、印刷用紙における古紙再生率が増加しており、印刷時に用紙から生ずる紙粉が印刷機のブランケットに付着し易く、着肉性が損なわれ印刷品質の低下、損紙並びにブランケット洗浄回数の増加につながっており印刷コスト面では不利な状況になっている。特に墨インキはプロセス４色の中で最初に印刷される色であり、紙粉の影響を最も顕著に受けるのでインキ面からも良好な着肉性を求められる。
【０００５】
特許文献１にギルソナイトから抽出された軟化点１２０℃〜１２５℃の脂肪族系炭化水素樹脂をバインダー樹脂の一成分として用いる事で、カーボンブラックに対する優れや分散性、流動性の向上、タックの安定性の向上は図れ、インキ物性が良化し、また、地汚れ耐性、ローラー間転移性等の印刷適性向上が図れ、更に、光沢、網点再現性等の印刷品質に改善される事が言及されているが、更に高い軟化点のギルソナイトを活用する事で溶剤との溶解性を低下させ、溶剤の溶出効果を高める事で、より地汚れ耐性を向上させる事が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２７９８７２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、水無し印刷においてローラー間の転移性が円滑であり用紙への着肉性にも優れ、印刷適性においても地汚れ適性が良好な墨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】
本発明者等は、現状の課題を解決する事を目指し検討を進めた結果、顔料、バインダー樹脂、ギルソナイト、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、一定範囲の重量平均分子量、溶解性を有するロジン変性フェノール樹脂と、一定範囲の重量平均分子量、軟化点を有するギルソナイトを使用する事により、地汚れ耐性と着肉性のバランスが向上する水無しインキを発明するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、顔料、バインダー樹脂、ギルソナイト、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であって、
バインダー樹脂が、
重量平均分子量５００００〜２０００００
および
ノルマルパラフィン白濁温度１１０〜１８０℃
であり、かつ、
ギルソナイトが、
重量平均分子量２５００〜４０００
および
軟化点１５０〜１８０℃
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。
【００１０】
さらに、本発明は、ギルソナイトが、全インキ組成物中２〜１５重量％であることを特徴とする上記の平版印刷インキ組成物に関するものである。
【００１１】
また、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】
【００１２】
従来では、水無し印刷において、ＷＦＢＬ理論における溶剤の溶出効果により地汚れ耐性の向上を目的として相溶性の低いバインダー樹脂と溶剤を使用すると、弾性が強く流動性が低いインキとなり着肉性が劣る結果になる。本発明によって、高い溶出効果を確保しながら流動性に優れる水無しインキを提供する事ができるので、良好な地汚れ耐性により印刷コストの低減が図れ、同時に高い着肉性により優れた印刷品質を得る事が出来る。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に関する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５００００〜２０００００の範囲が望ましく、更に好ましくは８００００〜１７００００の範囲である。５００００未満では水無しインキに適した地汚れ耐性を付与することができず、２０００００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が困難になる。
【００１４】
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１１０〜１８０℃の範囲が望ましく、更に好ましくは１３０〜１６０℃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。）。１１０℃未満では樹脂の溶解性が高すぎるのでインキのタックが高くなり、１８０℃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機上でインキが締まり易くなる。
【００１５】
本発明に関するギルソナイトの重量平均分子量は２５００〜４０００の範囲が望ましく、更に好ましくは２８００〜３５００の範囲である。２５００未満ではインキの弾性が低下し地汚れには不利となり、４０００を超える分子量では弾性が過剰になる。
【００１６】
本発明に関するギルソナイトの軟化点は１５０〜１８０℃の範囲が望ましく、更に好ましくは１６０〜１７５℃の範囲である。１５０℃未満ではインキの粘度が低下し易く地汚れには不利となり、１８０℃を超える軟化点では印刷紙面の光沢が低下する虞がある。
【００１７】
本発明に関するギルソナイトの添加量は、全インキ組成物中に、２〜１５重量％含有されていることが望ましく、更に好ましくは３〜１０重量％の範囲である。２重量％未満では版面の非画線部への溶出効果が少なく十分が地汚れ耐性を確保する事が出来ず、１５重量％を超える重量比率では流動性が過剰になり、壺たれ等の懸念が高まる。
【００１８】
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。一例としてロジン変性フェノール樹脂、植物油成分、石油系溶剤、必要に応じてゲル化剤を加えて、１９０℃１時間のクッキング条件でワニスを製造する。また、ギルソナイトは黒色を呈しているので別途専用のワニス釜にて生産する事が常であり、ギルソナイト、植物油成分、石油系溶剤、必要に応じて相溶性を高める為に他のバインダー樹脂を加え、１９０℃１時間のクッキング条件でギルソナイトワニスを製造する。次いで、例えば、前記のロジン変性フェノール樹脂ワニス並びにギルソナイトワニスに、顔料、石油系溶剤、植物油類、顔料分散剤等を加え、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、植物油類、パラフィン系原料油、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。インキの種類としては、オフセット輪転印刷機用インキ、枚葉印刷機用インキ、新聞インキが主なものであるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
本発明において使用される顔料としてはカーボンブラック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１０〜３０重量％である。
【００２０】
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、ポリエステル樹脂およ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る。
【００２１】
本発明で使用されるギルソナイトは、米国ユタ州ソルトレイクシティにあるボナンザサイトにて採掘され、石油が岩石に含浸してアスファルトに変質したものである。良く精製された軟化点が１２５℃程度のものは墨インキの分散性向上並びに流動性向上目的で使用されている。
【００２２】
本発明で使用されるバインダー樹脂は、植物油類、石油系溶剤並びにアルミニウムキレート化合物のような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が、ゲル化剤は必須ではない。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。
【００２３】
本発明で使用されるギルソナイトは、植物油類、石油系溶剤、必要に応じて相溶性を高める為に他のバインダー樹脂を加え、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。ギルソナイトの添加量は印刷インキ組成物の全量に対して２〜１５重量％である。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、擦れ防止を目的とする各種添加剤を使用することができ、必要に応じて、界面活性剤等を添加してもよい。
【００３０】
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％
・ギルソナイト                                              ２〜１５重量％
・植物油類                                                  ７〜２０重量％
・石油系溶剤                                              ２０〜４５重量％
・顔料                                                    １０〜３０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。
【００３１】
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】
【００３２】
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、特に断らない限り、「部」は、「重量部」を表し、「％」は「重量％」を表す。
（ロジン変性フェノール樹脂Ａ〜Ｆ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６００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。更にペンタエリスリトール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の通りロジン変性フェノール樹脂Ａ〜Ｆを得る事が出来た。
【００３３】
【表１】
2013144765.tif 000002
【００３４】
（ロジン変性フェノール樹脂ワニスＡ〜Ｆ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前記ロジン変性フェノール樹脂（Ａ〜Ｆ）４５部、大豆油１０部、石油系溶剤４５部、    
【００３５】
（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製ＡＦソルベント７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〜Ｆを得た。
【００３６】
（ギルソナイトワニスＡ）
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、ギルソナイト（アメリカンギルソナイト社製ギルソナイトセレクト３２５、重量平均分子量３１００、軟化点１６３）３０部、大豆油２０部、石油系溶剤５０部、ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製ＡＦソルベント７）を１９０℃で１時間加熱撹拌してギルソナイトワニスＡを得た。
【００３７】
（ギルソナイトワニスＢ）
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、ギルソナイト（アメリカンギルソナイト社製ＥＲ１２５、重量平均分子量２４００、軟化点１２５℃）３０部、大豆油２０部、石油系溶剤５０部、（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製ＡＦソルベント７）を１９０℃で１時間加熱撹拌してギルソナイトワニスＢを得た。
【００３８】
（平版印刷インキ組成物実施例）
ロジン変性フェノール樹脂ワニス、ギルソナイトワニス、カーボンブラック（三菱化学株式会社製  ＭＡ７７）、石油系溶剤（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の実施例並びに比較例を得た。表２の下段には平版印刷インキ組成物中のギルソナイト量を記載する。
【００３９】
【表２】
2013144765.tif 000003
【００４０】
（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。評価点３以下の場合、実印刷上問題が生ずる虞が高く、評価点４以上の場合、実用に供する事が出来る。
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℃
【００４１】
【表３】
2013144765.tif 000004
【００４２】
（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。評価点3以下の場合、印刷物品質において問題が生ずる虞が高く、評価点４以上の場合、実用に供する事が出来る。
【００４３】
【表４】
2013144765.tif 000005
【００４４】
（性能評価試験３  流動性の評価）
平版印刷インキ組成物について、スプレッドメーターにて２５℃、５０％ＲＨの環境下で、測定開始後、１分後の半径を測定。フローが１８．０未満の場合、ローラー間の転移性が低く、インキ余り等が生じる虞が高くなる。
性能評価試験結果を表５に示す。
【００４５】
【表５】
2013144765.tif 000006
【００４６】
実施例１〜３は地汚れ並びに着肉性の両者が良好であり、インキの流動性も良好である。ロジン変性フェノール樹脂の重量平均分子量が小さく、ノルマルパラフィン白濁温度が低い比較例１〜２は、フローは長く、着肉性は良好ながら地汚れ耐性が劣る。重量平均分子量が最も高い比較例３は、地汚れ耐性は良好ながら、フローは短く、着肉性が劣る。ギルソナイトのみで作成された比較例４は、フローは比較的長いが、地汚れ耐性、着肉性とも現状レベルを改善するものではない。軟化点が低いギルソナイトを使用した比較例５は、地汚れ耐性が劣る。ギルソナイトを含有しない比較例６は、フローが短く、着肉性が劣る。