JP4686818B2

JP4686818B2 - 印刷インキ用カプセル化ドライヤー及びそれを含有する印刷インキ

Info

Publication number: JP4686818B2
Application number: JP2000165825A
Authority: JP
Inventors: 伸生猿渡; 舞森; 正紀笠井; 秀夫西井
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2020-06-02
Also published as: JP2001342392A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平版インキに代表される酸化重合乾燥型印刷インキの乾燥促進剤として用いる印刷インキ用ドライヤー、及び該ドライヤーを含有する印刷インキに関するものである。更に詳しくは、印刷インキ貯蔵時における容器中及び印刷時における印刷機上でのインキ表面の乾燥を抑制し、かつ印刷後、紙面上でのインキの乾燥を遅延させることのない印刷インキ用カプセル化ドライヤー、及びそれを含有する印刷インキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平版インキに代表される酸化重合乾燥型印刷インキには、印刷紙面上でインキを乾燥させるための乾燥促進剤としてドライヤーが添加される。印刷インキ用ドライヤーとしては、コバルト、マンガン、鉛、鉄、亜鉛等の金属と、オクチル酸、ナフテン酸、ネオデカン酸、桐油酸、アマニ油酸、大豆油酸、樹脂酸等のカルボン酸との塩、すなわち金属石鹸が用いられる。一方、印刷インキ貯蔵時における容器中、および印刷時における印刷機上でのインキ表面の乾燥による皮張りを抑制するため、乾燥抑制剤として、ハイドロキノン、メトキノン、ｔ−ブチルハイドロキノン等が印刷インキ組成物中に添加される。
【０００３】
市販の印刷インキ組成物は、上記のドライヤーと乾燥抑制剤とを併用して、インキ貯蔵時における容器中や印刷時における印刷機上でのインキ表面の皮張り防止性と、印刷紙面上での印刷インキの乾燥性とをバランスさせるのが一般的である。しかしながら、この方法は、印刷時の紙面上での乾燥性をある程度犠牲にして、インキ貯蔵時における容器中や印刷時における印刷機上でのインキ表面の皮張りを防止するもので、また、その皮張り防止効果も十分なものではない。
【０００４】
公知の技術として、例えば特開平４−１３２７７６号公報には、金属石鹸をカプセル化して、インキ貯蔵時や印刷時におけるインキ表面の皮張り防止性と印刷紙面上での印刷インキの乾燥性とをバランスさせる方法が記載されている。しかしながら、記載の方法では、両親媒性であるドライヤーを液体状態で添加するため、カプセル化のなされないフリーのドライヤーが多く存在し、重金属を多量に含んだ廃液が生じ、さらに、インキに添加したときの皮張り防止効果は十分でない。そこで、インキ貯蔵時における容器中や印刷機上でのインキ表面の皮張り防止性と、印刷インキの紙面上での乾燥性とを高度にバランスさせた印刷インキ及びドライヤーが求められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記の問題を解決し、インキ貯蔵時の容器中、印刷機上でのインキ表面の皮張り防止性と、印刷インキの紙面上での乾燥性とを高度にバランスさせることを可能とする印刷インキ用ドライヤー及びそれを含有する印刷インキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ドライヤーを多孔質粒子に吸着させ、かつ樹脂で被覆することにより、上記課題の解決に至った。すなわち、本発明の第一の構成は、脂肪酸金属塩を多孔質粒子に吸着させた芯材を、樹脂組成物を壁材として被覆してマイクロカプセル化したことを特徴とする印刷インキ用カプセル化ドライヤーである。更に、本発明の第二の構成は、脂肪酸金属塩を多孔質粒子に吸着させた芯材を、樹脂組成物を壁材として被覆してマイクロカプセル化した印刷インキ用カプセル化ドライヤーを含有することを特徴とする印刷インキである。前記した樹脂組成物は水溶性樹脂組成物である場合と、非水溶性樹脂組成物である場合がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、多孔質粒子に脂肪酸金属塩、即ち、ドライヤーを吸着させたものを芯材として、これを樹脂組成物で被覆することにより、ドライヤーのカプセル化を行うものである。本発明で得られたカプセル化ドライヤーを酸化重合乾燥型印刷インキに添加することにより、インキ貯蔵時における容器中や、印刷時におけるインキ壺上、インキローラー上では、カプセルの壁材がドライヤーの活性を潜在化させ、インキ表面の皮張りを防止する。壁材としての被覆用樹脂組成物としては、印刷方式に応じて、水溶性樹脂組成物又は非水溶性の樹脂組成物が用いられる。壁材に水溶性樹脂を用いた場合、インキ中のカプセル化ドライヤーは版上の湿し水と接触し、壁材が湿し水中へ溶解する。このため、版から紙面に印刷されたインキでは、ドライヤーとしての活性が発現し、インキの乾燥が促進される。一方、非水溶性樹脂組成物を用いた場合は、ヒートセット印刷において、インキの乾燥に用いられる熱によって、カプセルの壁材が溶融し、紙面上でドライヤーとしての活性が発現する。
【０００８】
本発明で用いる脂肪酸金属塩、即ちドライヤーとしては、平版インキに代表される酸化重合乾燥型印刷インキに通常用いられるものならばいずれでも良い。例えば、コバルト、マンガン、鉛、鉄、亜鉛、カルシウム、セリウム、レアアース等の金属と、オクチル酸、ナフテン酸、ネオデカン酸、桐油酸、アマニ油酸、大豆油酸、樹脂酸等のカルボン酸との塩、すなわち金属石鹸、あるいは、コバルト、マンガン、鉛、鉄、亜鉛、カルシウム、セリウム、レアアース等の金属とのホウ酸塩等が用いられる。また、本発明では、これらのドライヤーを単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。多孔質粒子にドライヤーを吸着させるとき、ドライヤーを溶解させる溶剤は、揮発性のあるものであれば、何れのものを用いても良い。
【０００９】
本発明に用いる多孔質粒子としては、粒径が１０μm以下のものが好ましい。具体的には、シリカゲル、アルミナ粒子等が挙げられる。また、用いる多孔質粒子の表面特性は、被覆する樹脂組成物又は樹脂組成物を溶解するための溶剤に応じて適宜選択することが出来る。
【００１０】
ドライヤーの多孔質粒子への吸着は、揮発性有機溶剤にドライヤーを溶解させた溶液を多孔質粒子と混合することによってなされる。又、ドライヤー溶液を、多孔質粒子中に滴下することによっても、ドライヤー溶液を吸着した芯材を調製することが出来る。更に、真空乾燥等により芯材中に含まれる揮発性有機溶剤を除去しても良い。
【００１１】
多孔質粒子へ吸着させる成分として、ドライヤー成分以外に、更に乾燥抑制剤も吸着させることが出来る。乾燥抑制剤としては、アスコルビン酸、リン酸等の酸化防止剤、ソルビトール等の糖アルコール、多価アルコール、アミン等が好ましく用いられる。これらは、単独でも組み合わせて用いても良い。
【００１２】
以下、被覆する樹脂組成物として、水溶性樹脂を用いる場合について述べる。用いられる樹脂としては、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース類、ポリビニルアルコール、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、デキストラン、カゼイン、タンパク質、カルボキシポリメチレン、寒天、澱粉、多糖類、ポリビニルベンゼンスルホン酸・アクリル酸重合体等の水溶性ビニルモノマー重合体、ポリエチレングリコール等の水溶性ワックスが挙げられ、ソルビトールなどの糖アルコールを用いても良い。さらに、これらを単独で用いても、２種以上組み合わせて用いても良い。好ましくは、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールが用いられる。
【００１３】
水溶性樹脂組成物で被覆する１方法としては、ドライヤー溶液を吸着した芯材を水溶性樹脂組成物溶液中に分散させ、分散液を撹拌しながら、水溶性樹脂に対する沈殿剤を滴下し、樹脂を析出させるコアセルベーション法が好ましく用いられる。沈殿剤としては、用いる水溶性樹脂組成物に対する非溶剤で、かつ溶液と相溶性のあるものであれば、何れでも良い。単独でも２種以上を組み合わせても良い。
【００１４】
コアセルベーションに用いる樹脂溶液として親水性溶剤を用いるときは、多孔質粒子として、疎水性、又は疎水性表面処理を施された多孔質粒子が好ましく用いられる。樹脂溶液として疎水性溶剤を用いるときは親水性、疎水性の何れの処理を施された多孔質粒子でも良い。コアセルベーション法では、樹脂は芯材を核として析出し、芯材すなわちドライヤーのカプセル化がなされる。この場合、芯材は真空乾燥等であらかじめ有機溶剤を除去したものが好ましい。その後、デカンテーションにより、カプセルを分離する。得られたカプセル化ドライヤーは、溶剤を除去しないスラリー状で用いても良いし、溶剤を除去して、粉末状で用いても良い。スラリー状で用いる場合、系中の溶剤を一部除去して、高濃度化しても良い。又、他の溶剤や亜麻仁油等に置換して用いても良い。
【００１５】
水溶性樹脂組成物としてワックス系の材料を用いて被覆する場合、別の方法としては、ドライヤー溶液を吸着した芯材と、溶融した低融点水溶性ワックスとを混合したものを冷却し、粉砕することによりカプセル化ドライヤーを得ることが出来る。この場合、用いる多孔質粒子の表面の極性は、ワックスとの親和性を高めるため、用いるワックスと同様であることが好ましい。芯材は有機溶剤を含んだままでも良いし、真空乾燥等で溶剤をあらかじめ除去して於いても良い。
【００１６】
更に別の方法として、ワックス類でのカプセル化として、融解分散冷却法によることも出来る。この場合は用いる芯材は真空乾燥等で溶剤を除去したものが望ましい。融解分散冷却法では、まず、加温した溶剤中に低融点ワックスと芯材を加え、十分に撹拌して、ワックスと芯材とを分散させる。撹拌しながら、分散液をワックスの融点以下まで冷却し、芯材をワックスでカプセル化する。その後、デカンテーションによりカプセルを分離する。得られたカプセルドライヤーは、溶剤を除去して粉末状で用いても良いし、溶剤を除去せず、スラリー状で用いても良い。スラリー状で用いる場合、系中の溶剤を一部除去して高濃度化しても良いし、他の溶剤や亜麻仁油等に置換して用いても良い。ワックスとしては融点が５０〜２００℃の範囲内にあるものが好ましい。
【００１７】
次に、被覆する樹脂組成物として非水溶性樹脂を用いる場合について述べる。本発明において用いられる非水溶性樹脂としては、非水溶性のワックス類が用いられる。ワックス類としては、ポリエステル系、脂肪酸系、脂肪族誘導体系のワックスであって、融点が５０〜２００℃の範囲にあるワックスが好ましく用いられる。これらのワックスは単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて用いても良い。又、芯材をワックスでコーティングする際に適当な架橋剤を添加してワックスの耐溶剤性を向上させることも出来る。
【００１８】
非水溶性ワックスによるカプセル化には、前記した水溶性ワックスの場合と同様の方法がある。すなわち、ドライヤー溶液を吸着した芯材と、溶融した非水溶性ワックスとを混合したものを冷却し、粉砕することによりカプセル化ドライヤーを得ることが出来る。又融解分散冷却法でカプセル化することも出来る。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。例中、部とは重量部を、％とは重量％をそれぞれ表す。また、本発明は以下の実施例に限定させるものではない。尚、表１の実施例１〜７の表示は、参考例１〜７と読み替えるものとする。また、表２の実施例８の表示は実施例１に、実施例９の表示は実施例２に夫々読み替えるものとする。
【００２０】
（芯材Ａの調製）
ナフテン酸コバルト（大日本インキ化学工業製）の３０％ベンゼン溶液５０部を疎水性シリカゲル２０部と混合した。その後、１時間真空乾燥してベンゼンを除去し、粉末状の芯材を得た。
【００２１】
（芯材Ｂの調製）
ナフテン酸コバルト（大日本インキ化学工業製）の３０％ベンゼン溶液５０部を親水性シリカゲル２０部と混合した。その後、１時間真空乾燥してベンゼンを除去し、粉末状の芯材を得た。
【００２２】
（カプセル化ドライヤーＡの調製）
芯材Ａ１部を３％ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液５０部に分散させた。ホモミキサーにより、３０００ｒｐｍで１０分間撹拌した後、沈殿剤としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）２００部を滴下した。コアセルベートの沈着のため、３０分間更に撹拌した後、デカンテーションにより、生成物を分離した。生成物を２時間真空乾燥し、粉末状のカプセル化ドライヤー（Ａ）を得た。
【００２３】
（カプセル化ドライヤーＢの調製）
ＰＶＡの代わりにカルボキシメチルセルロースを用い、沈殿剤であるＩＰＡを８０部とした他は、前記したカプセル化ドライヤー（Ａ）と同様の方法によりカプセル化ドライヤー（Ｂ）を調製した。
【００２４】
（カプセル化ドライヤーＣの調製）
ＰＶＡの代わりにゼラチンを用い、沈殿剤であるＩＰＡを７０部とした他は、前記したカプセル化ドライヤー（Ａ）と同様の方法によりカプセル化ドライヤー（Ｃ）を調製した。
【００２５】
（カプセル化ドライヤーＤの調製）
ＰＶＡの代わりにソルビトールを用い、沈殿剤であるＩＰＡを５０部とした他は、前記したカプセル化ドライヤー（Ａ）と同様の方法によりカプセル化ドライヤー（Ｄ）を調製した。
【００２６】
（カプセル化ドライヤーＥの調製）
芯材Ａ１部を３％ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）／ベンゼン溶液５０部中に分散させた。ホモミキサーにより、３０００ｒｐｍで１０分間撹拌した後、沈殿剤としてヘキサン２００部を滴下した。コアセルベートの沈着のため、３０分間更に撹拌した後、デカンテーションにより、生成物を分離した。生成物を１２時間真空乾燥し、粉末状のカプセル化ドライヤー（Ｅ）を得た。
【００２７】
（カプセル化ドライヤーＦの調製）
芯材Ｂ５部とＰＥＧ１０部を乳鉢上で混合する。乳鉢を約８０℃に加温して、ＰＥＧを溶解させる。芯材とＰＥＧとを十分に混合した後、室温まで冷却し、混合物を固化させる。固形物を十分粉砕し、粒径が１〜５μｍのカプセルドライヤー（Ｆ）を得た。
【００２８】
（カプセル化ドライヤーＧの調製）
ＡＦ６ソルベント（日石三菱製）１００部を約８０℃に加温し、ホモミキサーにより、これを約３０００ｒｐｍで撹拌する。そこへ、約８０℃に加温し、融解させたＰＥＧ１０部を滴下し分散させる。さらに、芯材Ｂ5部を加える。そのまま約１０分間撹拌した後、約５℃まで冷却する。さらに３０分間撹拌した後、静置し、デカンテーションにより、粒径が１〜５μmのカプセルドライヤー（Ｇ）を得た。
【００２９】
（カプセル化ドライヤーＨの調製）
ＰＥＧの代わりに油溶性脂肪族誘導体（チラバゾール：太陽化学製）を用い、他は、前記したカプセル化ドライヤー（Ｆ）と同様の方法により粒径が１〜５μｍのカプセル化ドライヤー（Ｈ）を調製した。
【００３０】
（カプセル化ドライヤーＩの調製）
ＰＥＧの代わりに油溶性脂肪族誘導体（チラバゾール：太陽化学製）を用い、他は、前記したカプセル化ドライヤー（Ｇ）と同様の方法により粒径が１〜５μｍのカプセル化ドライヤー（Ｉ）を調製した。
【００３１】
以上で得られたカプセルドライヤー（Ａ）〜（Ｇ）について、以下の印刷インキ組成にて、遊星式撹拌機を用いて混合し、実施例１〜７のインキを得た。得られたインキ（以下生インキ）と、これに１５％の水を加えて自動乳鉢で５分間混合したもの（以下乳化インキ）について、２５℃、湿度６０％の下でそれぞれの乾燥時間を評価した。ここで、生インキの乾燥時間は、当該印刷インキ貯蔵時の容器中、および印刷時の印刷機上におけるインキ表面の乾燥時間の目安となる。それに対し、乳化インキの乾燥時間は、印刷紙面上におけるインキの乾燥時間の目安となる。表1に生インキとそれに対応する乳化インキの乾燥時間を示す。表には、比較のため、ドライヤーとしてカプセル化されていないナフテン酸コバルトを添加した印刷インキと、ドライヤーを添加しない印刷インキの乾燥時間も併せて示す。
【００３２】
（インキ組成）
顔料（大日本インキ化学工業製フタロシアニンブルー）２０％
ワニス（大日本インキ化学工業製）６０％
溶剤（日石三菱製６号ソルベント）１７％
ドライヤー含有率は表1に記載
【００３３】
【表１】

【００３４】
得られたカプセル化ドライヤー（Ｈ）及び（Ｉ）については、オフ輪用インキ、ナチュラリス紅（大日本インキ化学工業製）に添加し、実施例８、９として、インキの乾燥時間、ヒートセット後の耐摩性、およびインキの皮張り開始日数を評価した。表２に得られた結果を示す。耐摩性の評価は、３：（優）、２：（良）、１：（並）で示した。表には、比較のため、６％ナフテン酸コバルトドライヤーを添加したインキと、ドライヤーを添加していないベースインキ（ナチュラリス）の結果もあわせて示す。
【００３５】
【表２】

【００３６】
【発明の効果】
本発明で得られるカプセルドライヤーを印刷インキ中に添加することにより、印刷インキ貯蔵時の容器中や印刷時の印刷機上におけるインキ表面の皮張り防止と、印刷紙面上でのインキの乾燥性とを高度なレベルで達成できる印刷インキを提供することが可能となる。

Claims

脂肪酸金属塩を多孔質粒子に吸着させた芯材を、非水溶性樹脂組成物を壁材として被覆してマイクロカプセル化したことを特徴とするヒートセット印刷インキ用カプセル化ドライヤー。
前記した非水溶性樹脂組成物が、５０〜２００℃の融点を有するワックスである請求項１に記載のヒートセット印刷インキ用カプセル化ドライヤー。
前記した多孔質粒子が、吸油量０．０５ｍｌ／ｇ〜５ｍｌで、平均粒径０．１μｍ〜１０μｍの多孔質粒子である請求項１〜２の何れかに記載のヒートセット印刷インキ用カプセル化ドライヤー。
脂肪酸金属塩を多孔質粒子に吸着させた芯材を、非水溶性樹脂組成物を壁材として被覆してマイクロカプセル化したヒートセット印刷インキ用カプセル化ドライヤーを含有することを特徴とする印刷インキ。