JP2000159867A - 印刷インキ用樹脂 - Google Patents
印刷インキ用樹脂Info
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Abstract
い樹脂であって、良好なオフセット印刷特性を有する新
規な印刷インキ用樹脂を提供することを目的とする。 【解決手段】 重合ロジン及びダイマー酸とを含む混合
物に、該重合ロジン及び該ダイマー酸のカルボン酸1当
量に対して、多価アルコールを0.5〜1.5当量の割
合で加えてエステル化反応して得られた印刷インキ用樹
脂。
Description
において、優れたインキ性能と、印刷作業性を有する印
刷インキ用樹脂及びこの印刷インキ用樹脂を用いた印刷
用インキに関する。
ている代表的な印刷方式である。この方式は、熱によっ
てインキを乾燥させるヒートセット式のオフセット輪転
印刷と乾性油を触媒を用いて硬化、乾燥させる枚葉式印
刷方式がある。この印刷に用いられるインキを構成する
樹脂として、一般的には天然物であるロジンをフェノー
ル樹脂、特にレゾール樹脂で変性したロジンフェノール
樹脂が用いられている。
脂骨格中に有することにより、顔料との濡れ性が向上
し、顔料が均一分散しやすいという利点を有する。この
ロジンがフェノールで変性されている理由は、ロジンそ
のものは、高分子重合を起こさないモノカルボン酸類で
あるため、架橋構造を導入する必要があるためである。
ールとホルムアルデヒド及びアルカリ又は酸触媒が用い
られているため、ロジンフェノール樹脂の合成にはホル
ムアルデヒドは合成上必須な構成成分であるといえる。
刷では印刷インキにかなりの熱がかかるため、この熱に
よっては、ロジンフェノール中に残存する未反応のホル
ムアルデヒドや、例えばレゾールの末端メチロール基に
由来するホルムアルデヒドなど、骨格より遊離する可能
性が否定できない。このホルムアルデヒドはシックハウ
ス問題等で取りざたされている化学物質過敏症を引き起
こす化合物として指摘を受けており、ホルムアルデヒド
の遊離を抑えた樹脂の開発が要請されている。
ては、第1に、従来からあるホルムアルデヒドを含有す
る樹脂系に、ホルムアルデヒド捕捉能を有するいわゆる
キャッチャーを添加する方法、第2に、ホルムアルデヒ
ドを合成過程で使用しない樹脂を用いる方法とが考えら
れる。
の作業性の調整が困難であり、そもそも、末端メチロー
ルに由来するホルムアルデヒドは経時的に遊離すること
が考えられ、キャッチャーのみで捕捉すること自体が難
しい。
で使用しない樹脂についても、インキ用樹脂としての特
性を満足する樹脂は限られており、ロジンを含有するこ
とが好ましい。ロジンを骨格に有し、架橋可能なものと
して、重合ロジンが挙げられる。重合ロジンは、ロジン
の加熱重合により得られた2塩基酸化合物であり、多価
アルコールとのエステル化反応により高分子重合が可能
となる。この樹脂は、「天然樹脂 テレピン油・トール
油」(W.サンダーマン著昭和61年12月20日第2
刷)に既に報告されている。
コールのエステル化反応により得られた樹脂をインキ用
樹脂に適用する場合、インキ化する際に加える溶剤類と
相溶性が非常に悪いという欠点を有する。これは、この
重合ロジンエステル化反応物は、エステル結合を分子鎖
中に多く含み、極性が非常に高く、一方インキ化する際
に、添加される乾性油であるアマニ油や石油系溶剤と
は、いずれも非極性であるために、この極性の違いから
樹脂の溶解性が非常に悪いといった問題が発生する。
発を利用して、インキを版から紙等の支持体に転写させ
ているために、水や油に対する適度な親和性が必要とな
る。具体的には、インキは浸し水と呼ばれる少量のイソ
プロピルアルコールを含む水にさらされる。したがっ
て、水に対して親和性が良すぎると乳化しすぎて、樹脂
が浸し水に溶けだしてしまういわゆるブリード現象が発
生する。逆に、水との親和性が悪すぎると、インキの転
写が起こらないといった問題が発生する。上述の重合ロ
ジンエステル化反応物は、極性が強すぎるために、ブリ
ード現象が発生しやすいといった問題が発生する。
鑑みなされたものであり、ホルムアルデヒドを全く含有
しない樹脂であって、良好なオフセット印刷特性を有す
る新規な印刷インキ用樹脂を提供することにある。
びダイマー酸とを含む混合物に、該重合ロジン及び該ダ
イマー酸のカルボン酸1当量に対して、多価アルコール
を0.5〜1.5当量の割合で加えてエステル化反応し
て得られた印刷インキ用樹脂に関する。
以下の不飽和多塩基酸を添加し、付加反応して得られた
変性重合及びダイマー酸とを含む混合物に、該変性重合
ロジン及び該ダイマー酸のカルボン酸1当量に対して、
多価アルコールを0.5〜1.5当量の割合で加えてエ
ステル化反応して得られた印刷インキ用樹脂に関する。
及びダイマー酸1〜200重量部とを含む混合物に、該
重合ロジン及び該ダイマー酸のカルボン酸1当量に対し
て、多価アルコールを0.5〜1.5当量の割合で加え
てエステル化反応して得られた印刷インキ用樹脂に関す
る。
以下の不飽和多塩基酸を添加し、付加反応して得られた
変性重合ロジン100重量部及びダイマー酸1〜200
重量部とを含む混合物に、該重合ロジン及び該ダイマー
酸のカルボン酸1当量に対して、多価アルコールを0.
5〜1.5当量の割合で加えてエステル化反応して得ら
れた印刷インキ用樹脂に関する。
脂、乾性油、溶剤及び顔料を必須成分とする印刷用イン
キに関する。
れていたモノカルボン酸であるロジンに替え、重合ロジ
ンを用いているために、ホルムアルデヒドを遊離する可
能性のあるフェノールによる変性を行わなくとも、架橋
性を有する。
とのエステル化反応により得られるエステル化反応物
は、インキ樹脂としては極性が高すぎるが、重合ロジン
とダイマー酸の混合物をエステル化することにより、エ
ステル化反応物の樹脂骨格中に、長鎖アルキルがペンダ
ント状に導入されるため、極性を最適にコントロールす
ることができる。
かったホルムアルデヒドフリーの樹脂でありながら、オ
フセット印刷特性、作業性を具備するといった長所を持
つ。
ロジンを重合して融点を高めたものをいい、通常、軟化
点90〜140℃、酸価は140〜160のものをい
う。特に以下の化合物に限定されないが、例えば中国福
建省の武平林化廠で製造される重合ロジン、中国桂林化
工廠で製造される重合ロジン#115、#130、#1
40、#150、ブラジルRESITEC社製POLY
GUMRESIN等が挙げられる。
の不飽和多塩基酸を添加し、付加反応して得られた変性
重合ロジンを用いることは、本発明において好ましい態
様である。
タクリル酸等の不飽和モノカルボン酸、または、マレイ
ン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イ
タコン酸及びケイ皮酸等の不飽和ジカルボン酸等が挙げ
られる。
合を有するため、不飽和多塩基酸がエン反応またはディ
ールズアルダー反応等の付加反応により付加することに
より得られる。付加反応の条件としては、例えば、以下
の条件をあげることができる。
塩基酸を一度に、または徐々に添加する。溶融後さら
に、1時間程度温度を保持することにより、付加反応は
完了する。
脂等を加えることは可能である。例えば、このような増
量剤として、石油樹脂マルカレッツT200A(丸善石
油化学(株)製)、クイントン1325(日本ゼオン
(株)製)等を挙げることが出来る。
変性することにより、樹脂が架橋構造をとりやすく、分
子量が増大するためインキにしたときのインキ粘度が増
加し作業性を向上することができる。
基酸の重量を、重合ロジンに対して7重量%以下に限定
したのは、7重量%を超えて添加した場合、後工程での
多価アルコールとのエステル化反応時に、ゲル化する可
能性があるためである。また、添加する不飽和多塩基酸
の重量は、1量%以上であることが好ましい。これは、
不飽和多塩基酸の変性による粘度の増粘効果を考慮した
場合、1量%以上で実効的な効果が現れるためである。
存在下で熱二量化させたものをいう。脂肪酸として、ト
ール油、大豆油などの乾性油、半乾性油から得られたも
のが使用される。特に以下の化合物に限定されないが、
ハリマ化成(株)製のハリダイマーDA−270S、D
A−250、DA−200K等が挙げられる。
て述べる。
酸の混合割合は、合成される印刷インキ樹脂の溶剤等へ
の相溶性を考慮すると、1重量部以上が好ましく、ま
た、合成される印刷インキ樹脂の軟化点を低すぎないよ
うに制御するためには、200重量部以下であることが
好ましい。
び上記ダイマー酸1〜200重量部さらに軟化点の向上
を図るには、1〜50重量部含む混合物に、多価アルコ
ールを添加し、エステル化反応を行う。
の重合ロジン及びダイマー酸が有するカルボン酸1当量
に対して、0.5〜1.5当量の割合で添加するのが好
ましく、さらには0.8〜1.2当量の割合が好まし
く、最も最適には0.9〜1.1当量が好ましい。
いた場合も、重合ロジンの場合とまったく同じ理由によ
り、変性重合ロジン100重量部、及び上記ダイマー酸
1〜200重量部さらに軟化点の向上を図るには、1〜
50重量部含む混合物に、多価アルコールを添加し、エ
ステル化反応を行う。
合と全く同様に、上記混合物中の変性重合ロジン及びダ
イマー酸が有するカルボン酸1当量に対して、0.5〜
1.5当量の割合で添加するのが好ましく、さらには
0.8〜1.2当量の割合が好ましく、最も最適には
0.9〜1.1当量が好ましい。
酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム等を用い
ることができる。
0℃が、適当であり、特に250〜270℃が最適であ
る。この温度範囲における反応時間は、5〜15時間
で、好ましくは、7〜10時間である。
イマー酸との混合物に、エステル化反応時に発生する泡
を消泡する目的で、シリコン系の消泡剤を添加すること
ができる。
本石油化学(株)製)、AFソルベント(日本石油化学
(株)製)等の溶剤類、テレピン油等を適宜添加でき
る。これにより、反応終了時に樹脂を反応釜から取り出
しやすくできる。
は、エステル化反応時においても適宜添加することは可
能である。
キ用樹脂を調製できる。次にこの印刷インキ用樹脂を用
いたインキについて説明を行う。
剤、顔料を配合することにより、インキを調製する。
られる。また、半乾性油であるが大豆油等が挙げられ
る。これらは、ドライヤーと呼ばれる触媒によって、印
刷後に乾性油どうしが重合し、皮膜が硬化する。
性を早めるために添加され、例えば、0号ソルベント、
0号ソルベントS、0号ソルベントH、AF4〜7号ソ
ルベント(以上日本石油化学(株)製)等が挙げられ
る。
もので、必要に応じて、黄色、紅色、藍色または黒色等
の顔料が選択される。
性を向上させる目的で、ゲル化剤を添加したり、印刷後
の印刷光沢性を向上させる目的で、脂肪酸エステルを添
加することは、本発明において好ましい態様である。
に説明する。
廠の重合ロジン#140(酸価148)500gと石油
樹脂T200A(丸善石油化学(株)製)60gとを溶
解し、さらに無水マレイン酸20gを添加し、マレイン
化を行い変性重合ロジンを調製した。
リダイマーDA200K:ハリマ化成(株)製)50g
を加え、変性重合ロジンとダイマー酸を混合し、この混
合物に、多価アルコールとして、ペンタエリスリトール
46.6g、グリセリン17.6gを添加し、さらにエ
ステル化触媒として酸化マグネシウム0.5gを添加し
た。さらにこの反応容器を270℃に加熱し、エステル
化反応を行い、本発明の樹脂を得た。樹脂の特性を表1
に示す。表1中の評価方法は、以下のように行った。 アマニ油粘度(ガードナー気泡型粘度):アマニ油と上
記樹脂を重量比2:1の割合で配合し、加熱溶解させた
ものをガードナー気泡型粘度計により測定した。 ヘキサントレランス:アマニ油と上記樹脂を重量比2:
1の割合で配合し、加熱溶解させたものにノルマルヘキ
サンを加え、白濁するのに要したヘキサン量の比率を測
定した。 0号ソルベント溶解性:上記樹脂と0号ソルベントを溶
解し25℃にしたときに白濁しない最少量の樹脂の重量
%を測定した。 重量平均分子量:GPCによるポリスチレン換算の分子
量を測定した。
40重量部、アマニ油20重量部、AF6号溶剤40重
量部を反応容器にいれ、窒素ガスを吹き込みながら昇温
し、200℃で撹拌しながら30分保温しワニスを得
た。得られたワニスを100℃に冷却し、ゲル化剤を添
加した。ゲル化剤は、AlCH(川研ファインケミカル
ス(株)製)1.4重量部を、AF6号溶剤1.4重量
部で希釈したものを用いた。さらに、再度200℃に昇
温し、1時間保温しインキ用ゲルワニスを得た。
部と紅色顔料としてカーミン6B(東洋インキ製造
(株)製)18部を三本ロールミルを用いて分散し、A
F6号溶剤とゲルワニスを総量100重量部になるよう
に添加し、ついで6%ナフテン酸マンガン溶液(ハリマ
化成(株)製ドライヤー)を0.5重量部添加し、タッ
クが5〜6、フローが33〜35になるように調製し、
印刷用インキを得た。インキの特性を表2に示す。な
お、表2には、実施例、比較例の各物性の測定結果とと
もに、各物性に対する最適な範囲についても掲載した。
行った。 光沢値:インキ0.3ccをRIテスター((株)明製
作所製)全面ロールでアート紙に展色したのち、24時
間後に光沢値を60°−60°光沢計で測定した。
((株)明製作所製)4カットロールで展色したのち、
展色物を切り、それを別のアート紙に貼り合わせ、RI
テスターのロールを用いて、インキがアート紙に付着し
なくなるまでの時間(分)を測定した。通常の評価で
は、12〜21分が最適とされ、12分より短いと、イ
ンキの保存性が悪いことが多く、21分より長いと印刷
物を重ねたときに、裏写りが発生しやすいことがわかっ
ている。 紙上乾燥性:インキ0.1ccをRIテスター((株)
明製作所製)4カットロールで硫酸紙に展色した後、硫
酸紙を重ね合わせ、朝陽会式乾燥試験機にセットし0.
1rpmの条件で乾燥時間を比較した。表2に示す評価
基準は、以下の通りである。 ◎:乾燥時間が、0以上4時間未満である。最も良好な
レベルである。 ○:乾燥時間が、4以上7時間未満である。良好なレベ
ルである。 △:乾燥時間が、7以上10時間未満である。普通のレ
ベルである。 ×:乾燥時間が、10時間以上である。不適なレベルで
ある。 インキ粘度及び降伏値:L型粘度計(東洋精機(株)
製)により測定した。 フロー60s:離合社(株)のスプレッドメーターによ
るインキの広がり(直径)を測定した。 最大乳化量:リソドロニック乳化試験機(Novocontrol
社製)を用いて、40℃において、25gのインキに2
ml/分の速度で水を添加し、インキが飽和した時点の
水分量を測定した。(乳化試験機の回転数:1200r
pm)
(従来樹脂)を用いたインキと比較して、性能的には同
等なインキが得られたことが判明した。
で、変性重合ロジンを合成した。さらに、多価アルコー
ルとして、ペンタエリスリトール63.8gを加えた以
外は、実施例1と全く同様な方法によりエステル化反応
を行った。樹脂の特性を表1に示す。
く同様な方法によりインキを調製した。このインキの特
性を表2に示す。
廠の重合ロジン#140(酸価148)500gと石油
樹脂T200A(丸善石油化学(株)製)60gとを溶
解した。
リダイマーDA200K:ハリマ化成(株)製)55g
を加え、重合ロジンとダイマー酸を混合し、この混合物
に、多価アルコールとして、ペンタエリスリトール5
3.1gを添加し、さらにエステル化触媒として酸化マ
グネシウム0.5gを添加した。さらにこの反応容器を
270℃に加熱し、エステル化反応を行い、本願発明の
樹脂を得た。樹脂の特性を表1に示す。
く同様な方法によりインキを調製した。このインキの特
性を表2に示す。
廠の重合ロジン#140(酸価148)500gと石油
樹脂T200A(丸善石油化学(株)製)20gとを溶
解し、さらに無水マレイン酸16.5gを添加し、マレ
イン化を行い変性重合ロジンを調製した。
として、ペンタエリスリトール68.7gを添加し、さ
らにエステル化触媒として酸化亜鉛0.15gを添加し
た。さらにこの反応容器を270℃に加熱し、エステル
化反応を行い、樹脂を得た。樹脂の特性を表1に示す。
表1に示す。アマニ油粘度がZ1と低く、インキ化が不
能であった。
廠の重合ロジン#140(酸価148)500gと石油
樹脂T200A(丸善石油化学(株)製)60gとを溶
解し、さらに無水マレイン酸40gを添加し、マレイン
化を行い変性重合ロジンを調製した。
リダイマーDA200K:ハリマ化成(株)製)50g
を加え、変性重合ロジンとダイマー酸を混合し、この混
合物に、多価アルコールとして、ペンタエリスリトール
63.8gを添加し、さらにエステル化触媒として酸化
亜鉛0.5gを添加した。さらにこの反応容器を270
℃に加熱し、エステル化反応を行ったところ、無水マレ
イン酸が、多すぎたためにゲル化してしまった。
ジンXグレード(酸価170)500gと石油樹脂T2
00A(丸善石油化学(株)製)60gとを溶解し、さ
らに無水マレイン酸20gを添加し、マレイン化を行い
変性重合ロジンを調製した。
リダイマーDA200K:ハリマ化成(株)製)50g
を加え、変性重合ロジンとダイマー酸を混合し、この混
合物に、多価アルコールとして、ペンタエリスリトール
50.8g、グリセリン19.2gを添加し、さらにエ
ステル化触媒として酸化亜鉛0.5gを添加した。さら
にこの反応容器を270℃に加熱し、エステル化反応を
行い、樹脂を得た。
マニ油粘度がV−Wと低く、インキ化が不能であった。
ジンフェノール樹脂ハリフェノール173(ハリマ化成
(株)製)を用いて、実施例1と全く同様な方法により
インキを調製した。このインキの特性を表2に示す。
酸の混合物をエステル化することにより、従来になかっ
たホルムアルデヒドフリーの樹脂でありながら、オフセ
ット印刷特性、作業性を具備する印刷インキ用樹脂を提
供できる。
Claims (7)
- 【請求項1】 重合ロジン及びダイマー酸とを含む混合
物に、該重合ロジン及び該ダイマー酸のカルボン酸1当
量に対して、多価アルコールを0.5〜1.5当量の割
合で加えてエステル化反応して得られた印刷インキ用樹
脂。 - 【請求項2】 重合ロジンに重量比7%以下の不飽和多
塩基酸を添加し、付加反応して得られた変性重合ロジン
及びダイマー酸とを含む混合物に、該変性重合ロジン及
び該ダイマー酸のカルボン酸1当量に対して、多価アル
コールを0.5〜1.5当量の割合で加えてエステル化
反応して得られた印刷インキ用樹脂。 - 【請求項3】 重合ロジン100重量部及びダイマー酸
1〜200重量部とを含む混合物に、該重合ロジン及び
該ダイマー酸のカルボン酸1当量に対して、多価アルコ
ールを0.5〜1.5当量の割合で加えてエステル化反
応して得られた印刷インキ用樹脂。 - 【請求項4】 重合ロジンに重量比7%以下の不飽和多
塩基酸を添加し、付加反応して得られた変性重合ロジン
100重量部及びダイマー酸1〜200重量部とを含む
混合物に、該変性重合ロジン及び該ダイマー酸のカルボ
ン酸1当量に対して、多価アルコールを0.5〜1.5
当量の割合で加えてエステル化反応して得られた印刷イ
ンキ用樹脂。 - 【請求項5】 前記不飽和多塩基酸が、アクリル酸、メ
タクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸、無水イタコン酸及びケイ皮酸からなる群か
ら選択される少なくとも1種の不飽和カルボン酸である
ことを特徴とする請求項2または4記載の印刷用インキ
樹脂。 - 【請求項6】 前記多価アルコールが、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ペンタ
エリスリトール、ジペンタエリスリトールからなる群か
ら選択される少なくとも1種の多価アルコールであるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の印刷用
インキ樹脂。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の印刷イ
ンキ用樹脂、乾性油、溶剤及び顔料を必須成分とする印
刷用インキ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP33746098A JP4093656B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 印刷インキ用樹脂 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33746098A JP4093656B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 印刷インキ用樹脂 |
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JP2000159867A true JP2000159867A (ja) | 2000-06-13 |
JP4093656B2 JP4093656B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=18308857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33746098A Expired - Lifetime JP4093656B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 印刷インキ用樹脂 |
Country Status (1)
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