JP3254652B2 - 孔版印刷用エマルションインキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は孔版印刷用エマルション
インキに関し、詳しくは紙への定着性に優れ、且つ手汚
れのない孔版印刷用エマルションインキに関する。

【０００２】

【従来の技術】孔版印刷方法は、周知のように孔版印刷
原紙を用い、この原紙の穿孔部を介して原紙の一方の側
より他方の側へインキを移動させることにより、紙など
の被印刷物面に印刷を行なうものである。近年、輪転孔
版印刷機もマイクロコンピューター等による自動化が進
み、操作が簡単になってきており、これにともない、様
々な環境で印刷開始直後から良好な印刷物を入手できる
ことが要望されている。

【０００３】従来、エマルションインキは安定性及び定
着性を確保するために、固形の樹脂等が添加されてい
た。例えば顔料１に対して樹脂を３以上添加し、油相粘
度を高くすることで、インキの安定性及び定着性を確保
していた。また、界面活性剤としてソルビタンセスキオ
レエートやソルビタンモノオレエートなどが好んで使用
されていた（特公平５−６２６２８号公報）。しかし、
これらのインキの乾燥システムは基本的に浸透乾燥のみ
であるので、高濃度の樹脂を使用した系でも充分な定着
性が得られず、また紙へのインキの浸透性を向上するこ
とで定着性を高くしても、手汚れに関しては効果がない
という問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前記従来技術の欠点を除去し、輪転孔版印刷機にお
いて、定着性に優れ、且つ手汚れのない孔版印刷用エマ
ルションインキを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、油相約
１０〜９０重量％と水相約９０〜１０重量％によって構
成される油中水型エマルションにおいて、該油相中にお
ける沸点３５０℃以上の非水溶性液体の含有量が油相成
分全量に対し５０重量％以下であり、且つ該油相中に樹
脂を含有することを特徴とする孔版印刷用エマルション
インキが提供される。

【０００６】本発明者らは、前記目的を達成するため鋭
意研究を重ねた結果、油中水型エマルションの油相中の
沸点３５０℃以上の非水溶性液体の含有量を油相成分全
量に対し５０重量％以下とし、且つ該油相中に樹脂を含
有させることによって、定着性、手汚れに対し優れた効
果がもたされることを見いだし、本発明に到達した。本
発明のエマルションインキがこのような優れた効果を発
揮する理由は、沸点３５０℃以上の非水溶性液体の含有
量を制限することによって、印刷後のインキ中の蒸発成
分が蒸発することで樹脂が充分乾燥し、乾燥した樹脂に
より顔料が紙に固着されるため、定着性及び手汚れ防止
性が改善されるものと推測される。

【０００７】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明の孔版印刷用エマルションインキは、油相約１０〜９
０重量％と水相約９０〜１０重量％によって構成される
油中水型エマルションからなるが、前記油相は、油成
分、顔料分散剤、顔料、樹脂、乳化剤等から構成され、
また前記水相は、水、電解質、防腐・防かび剤、酸化防
止剤、水蒸発防止剤、水溶性高分子等から構成される。
これらの構成成分には、エマルションの形成を阻害しな
い公知のものが使用される。

【０００８】本発明のエマルションインキは、前記の通
り、定着性に優れ且つ手汚れのないものとするために、
その油相において、沸点が３５０℃以上の非水溶性液体
の含有量が油相成分全量に対し５０重量％以下であり、
且つ樹脂を含有することを特徴としている。特に、本発
明では、油相と水相が油相５０〜８０重量％と水相５０
重量％〜２０重量％とからなることが望ましい。これ
は、連続相である油相の量を多くすることで、樹脂の効
果が発揮されやすくなり、また樹脂の添加量も多くでき
るようになるためと思われる。また、ここで用いられる
樹脂の使用量が顔料全量に対して２００重量％以上であ
ることが望ましい。これは顔料を紙に固着するのに、一
定量の樹脂を必要とするためである。また、ここで用い
られる樹脂は、軟化点が８０〜１６０℃のものが望まし
い。これは樹脂の軟化点が低すぎると印刷物がべとつき
やすくなるためであり、また軟化点が高温のものは、溶
解性が悪い傾向があるためインキ中で樹脂が伸びた構造
をとりにくく、樹脂の固着効果が充分に発揮されないた
めである。

【０００９】本発明で用いられる油相中の非水溶性液体
成分（油成分）は、沸点が３５０℃以上のものと沸点が
３５０℃未満のものとからなり、前記したように、沸点
が３５０℃以上のものの使用量が、油相成分全量に対し
５０重量％以下におさえられる。沸点が３５０℃未満の
非水溶性液体としては、該沸点範囲のものであれば、任
意のものが使用でき、石油系溶剤、例えば日石アイソゾ
ール、日石ソルベント、日石ＡＦソルベント（日本石油
社製）、インキソルベント（三菱石油社製）、シェルデ
ィスパゾル（シェル化学社製）、アイソパー（エクソン
化学社製）、ペガソール、サートレックス（モービル石
油社製）などが用いられる。

【００１０】本発明で用いられるその他の油成分として
も、従来公知のものが適用でき、例えば、流動パラフィ
ン、スピンドル油、軽油、灯油、マシン油、潤滑油等の
鉱物油；あまに油、トール油、とうもろこし油、オリー
ブ油、ナタネ油、ヒマシ油、大豆油等の植物油等が使用
される。また、本発明においては合成油も使用できる。
合成油を使用する場合、種々の化合物が利用できる。代
表的な合成ビヒクルには、ポリイソブチレン類、水素化
ポリデセン類、トリメチロールプロパンエステル類、ネ
オペンチルエステル及びペンタエリスリトールエステ
ル、ジ（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ（２−エ
チルヘキシル）アジペート、ジブチルフタレート、フル
オロカーボン類、珪素エステル類、シラン類、リン含有
酸類のエステル類、液体尿素、フェロセン誘導体類、水
素化合成油類、鎖状ポリフェニル類、シロキサン類及び
シリコーン類（ポリシロキサン類）、ブチル置換ビス
（ｐ−フェノキシフェニル）エーテル類に代表されるア
ルキル置換ジフェニルエーテル類、フェノキシフェニル
エーテル類などが挙げられる。

【００１１】本発明で用いられる乳化剤は、好ましくは
非イオン系界面活性剤であり、例えば、ソルビタン高級
脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン高級脂
肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸ジグリセ
リド及び高級アルコール、アルキルフェノール、脂肪酸
等の酸化エチレン付加物が挙げられ、単独あるいはこれ
らのＨＬＢ（親水性親油性バランス）の異なるものを２
種以上組み合わせて、安定性の高いエマルションを調製
する。

【００１２】本発明で用いられる顔料分散剤としては、
エマルションの形成を阻害しないものが使用され、例え
ばアルキルアミン系高分子化合物、アルミニウムキレー
ト系化合物、スチレン／無水マレイン酸系共重合高分子
化合物、ポリアクリル酸部分アルキルエステル、ポリア
ルキレンポリアミン、脂肪族系多価カルボン酸、高分子
ポリエステルのアミン塩類、ポリエーテル、エステル型
アニオン界面活性剤、高分子量ポリカルボン酸の長鎖ア
ミン塩類、長鎖ポリアミノアミドと高分子酸ポリエステ
ルの塩、ポリアミド系化合物、燐酸エステル系界面活性
剤、アルキルスルホカルボン酸塩類、α−オレフィンス
ルホン酸塩類、ジオクチルスルホコハク酸塩類等が挙げ
られる。

【００１３】本発明で用いられる顔料としては、例え
ば、ファーネスカーボンブラック、ランプブラック、シ
アニンブルー、シアニングリーン、レーキレッド、酸化
チタン、炭化カルシウム等の有機及び／又は無機の顔料
が挙げられる。

【００１４】本発明で用いられる樹脂としては、ロジ
ン、重合ロジン、水素化ロジン、ロジンエステル、水素
化ロジンエステル、ロジン変性フェノール樹脂などのロ
ジン系あるいはロジン変性樹脂が使用される。

【００１５】また、本発明で用いられる水相中の蒸発防
止剤兼凝結防止剤としては、エチレングリコール、ソル
ビトール、グリセリンなど多価アルコールや、ポリエチ
レングリコール等が用いられる。防腐・防かび剤として
は、例えば、芳香族ヒドロキシ化合物及びその塩素化合
物、サリチル酸、フェノール酸、ｐ−オキシ安息香酸メ
チル、ｐ−オキシ安息香酸エチル等、ソルビン酸、デヒ
ドロ酢酸等が用いられる。

【００１６】水相には補湿あるいは増粘のために水溶性
高分子を使用することができる。水溶性高分子の具体例
としては、例えば、デンプン、マンナン、アルギン酸ソ
ーダ、ガラクタン、トラガントガム、アラビアガム、ブ
ルラン、デキストラン、キサンタンガム、ニカワ、ゼラ
チン、コラーゲン、カゼイン等の天然高分子；キルボキ
シメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒド
ロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシメチルデ
ンプン、カルボキシメチルデンプン、ジアルデヒドデン
プン等の半合成高分子；アクリル酸樹脂及びポリアクリ
ル酸ナトリウム、ポリアクリル酸トリエタノールアミン
などのアクリル酸樹脂誘導体、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリエチ
レンオキサイド、ポリビニルメチルエーテルなどの合成
高分子等が挙げられる。

【００１７】なお、水相の増粘のため、前記水溶性高分
子の外に更に増粘促進剤を併用することができる。例え
ば、アクリル酸樹脂の場合に併用される増粘促進剤とし
ては、ジイソプロパノールアミン、ジ−２（エチルヘキ
シル）アミン、トリエタノールアミン、トリアミルアミ
ン、ｂ−ジメチルアミノプロピオニトリル、ドデシルア
ミン、モルフォリン等の低分子アミンやアルカノールア
ミン等、又は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化アンモニウム等の無機塩基等が挙げられる。

【００１８】更に水相中には、離液順列の上位に位置す
るイオンからなる電解質を水相の０．１重量％以上含有
させると、エマルションの安定性が向上し、非常に好ま
しい。この場合、離液順列の上位に位置する陰イオンと
しては、例えばクエン酸、酒石酸、ＳＯ₄、ＣＨ₃ＣＯ₂
などがあり、また陽イオンとしては、例えばＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａなどがあり、これらの少なくとも一
方のイオンを含有するものが好ましい。その具体例とし
ては、例えば硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、クエ
ン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、ホウ酸ナトリ
ウムなどが挙げられ、酢酸も使用できる。また、水相に
は酸化防止剤を含有させることができ、その具体例とし
ては、ジブチルヒドロキシトルエン、没食子酸プロピ
ル、ブチルヒドロキシアニソール等が挙げられる。

【００１９】本発明のエマルションインキの調製に当っ
ては、油相は、通常公知の分散機で顔料を分散させ、そ
れを油あるいはその他の油相組成物で稀釈する。稀釈に
は通常、公知の撹拌機が使用される。水相には、水相組
成物が通常、撹拌機により混合される。出来上がった油
相、水相は、通常公知の乳化機を使用し、容易に乳化さ
れる。分散、稀釈、乳化等の製造方法、手段は適宜変更
できる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、以下に示す部はいずれも重量基準である。

【００２１】実施例１ 以下に示される処方の原料を使用した。 （油相成分） 着色剤 ファーネスカーボンブラック ４．０部 顔料分散剤 アルミニウムキレート系化合物 １．０部(非水溶性液体) 乳化剤 ソルビタンセスキオレート ３．０部(非水溶性液体) オイル スピンドル油(沸点350℃以上) ３．０部(非水溶性液体) 溶剤 アイソパーＬ(沸点190〜193℃) ２０．０部 〃 アイソパーＧ(沸点159〜175℃) ９．０部 樹脂 ロジンエステル（軟化点100℃) ２０．０部 （水相成分） 凍結防止剤 エチレングリコール ３．０部 水 イオン交換水 ３６．５部 電解質 硫酸マグネシウム ０．５部

【００２２】顔料分散体の調整はカーボンブラック、ロ
ジンエステル等のワニス及び顔料分散剤を３本ロールで
練肉することで行ない、この顔料分散体に乳化用界面活
性剤、オイル及び溶剤と、必要に応じてロジンエステル
等のワニスを更に加え油相とし、これに水相を加え乳化
することによって、孔版印刷用エマルションインキを得
た。

【００２３】実施例２〜１２ 表１に記載した処方で実施例１と同様な方法で孔版印刷
用エマルションインキを得た。

【００２４】比較例１〜４ 表２に記載した処方で実施例１と同様な方法で孔版印刷
用エマルションインキを得た。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】（評価）以上得られた孔版印刷用エマルシ
ョンインキを用い、市販の（株）リコー製孔版印刷機
（ＶＴ３５００）で充分印刷を行なってインキを印刷機
内にいきわたらせた後、印刷した。上記印刷物の印刷濃
度を反射式光学濃度計（マクベス社製ＲＤ９１４）によ
って測定し、更に濃度測定した部分を消しゴムを取り付
けたクロックメーターで１０往復／１０秒で消去した後
の濃度も測定して、（消去後の濃度）／（印刷濃度）か
らインキ定着率（定着性）を求めた。また、布を取り付
けたクロックメーターで１０往復／１０秒で擦ったとき
の布の汚れ具合から、手汚れについて評価した。べとつ
き感については印刷物を４０℃に放置し、実際に印刷物
にさわって評価した。これらの結果を表３にまとめて示
した。

【００２８】

【表３】

【００２９】表１〜３から、以下のことが明らかにな
る。 油相において、油相成分全量に対し沸点３５０℃以上
の非水溶性液体の使用量を５０重量％以下とし、且つ樹
脂を含有するものとした実施例１〜１２のインキと、上
記要件を満していない比較例１〜４のインキとを比較す
ると、前者のインキが定着性に優れており、且つ手汚れ
も発生しない。

【００３０】油相約５０〜８０重量％及び水相約５０
〜２０重量％の範囲内に入る実施例３のインキと、油相
約１０〜９０重量％及び水相約９０〜１０重量％の範囲
内である実施例２のインキとを比較すると、前者のイン
キは樹脂の効果がでやすくなることから、より定着性や
手汚れ防止性に優れている。

【００３１】樹脂の使用量が顔料全量に対して２００
％以上の範囲に入る実施例１のインキと同範囲外の実施
例８のインキ、並びに同範囲内の実施例９のインキと同
範囲外の実施例５のインキとを比較すると、それぞれ前
者のインキは樹脂による顔料の紙への固着が充分に行な
えることから、更に定着性及び手汚れ防止性に優れてい
る。

【００３２】使用樹脂の軟化点が８０〜１６０℃の範
囲に入る実施例１１のインキと同範囲外の実施例６のイ
ンキ、並びに同範囲内の実施例１２のインキと同範囲外
の実施例７のインキとを比較すると、それぞれ前者のイ
ンキは樹脂がインキ内で充分伸びることから、べとつき
感がなく、更に定着性及び手汚れ防止性に優れている。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の孔版印刷用エマルションイン
キは、油相約１０〜９０重量％と水相約９０〜１０重量
％によって構成される油中水型エマルションにおいて、
該油相中における沸点３５０℃以上の非水溶性液体の含
有量が油相成分全量に対して５０重量％以下であり、且
つ該油相中に樹脂を含有するものとしたことから、定着
性に優れ且つ手汚れも発生しない。

【００３４】請求項２の孔版印刷用エマルションインキ
は、前記油相と水相が油相約５０〜８０重量％と水相約
５０〜２０重量％とからなるものとしたことから、樹脂
の効果がでやすくなり、更に定着性や手汚れ防止性に優
れたものとなる。

【００３５】請求項３の孔版印刷用エマルションインキ
は、前記樹脂の含有量が顔料全体に対して２００重量％
以上であるものとしたことから、樹脂による顔料の紙へ
の固着が充分に行なえるようになり、更に定着性及び手
汚れ防止性に優れたものとなる。

【００３６】請求項４の孔版印刷用エマルションインキ
は、前記樹脂の軟化点が８０〜１６０℃であるものとし
たことから、樹脂がインキ内で充分伸び、べとつき感が
なく、更に定着性及び手汚れ防止性に優れたものとな
る。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−128516（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−26186（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−255967（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油相約５０（５０重量％以下を除く）〜
   ８０重量％と水相約５０〜２０重量％によって構成され
   る油中水型エマルションであって、前記油相において、
   沸点３５０℃以上の非水溶性液体の含有量が油相成分全
   量に対し５０重量％以下であり、かつ前記油相中に樹脂
   成分として軟化点が８０〜１６０℃のロジン系あるいは
   ロジン変性樹脂を含有することを特徴とする孔版印刷用
   エマルジョンインク。
2. 【請求項２】 前記樹脂成分の含有量が顔料全量に対し
   て２００重量％以上であることを特徴とする請求項１記
   載の孔版印刷用エマルジョンインク。