JPH0570729A - 孔版印刷用エマルジヨンインキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 孔版印刷用エマルジョンインキは、経時によ
り、水分だけが蒸発してしまい水分と油分とのバランス
がくずれ、油分の割合が増大する。その結果、エマルジ
ョンインキの粘度は低下し、インキは軟化してしまう。
こうした欠陥を解消するために、水相中に蒸発防止剤
として多価アルコールを含有させて水分の蒸発を抑制し
たり、有機ベルトナイトを用いシンキを増粘させる、
こと等が知られている。だが、これらの手段によったの
では、裏移りを生じさせたり、印刷版の穿孔部に目詰り
を生じさせたりしてしまう。本発明はこうした不都合の
生じるのを防止し、良質の孔版印刷用エマルジョンイン
キを提供するものである。 【構成】 本発明は孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルニョンイ
ンキにおいて、（１）水相中にピロリドンカルボン酸誘
導体の塩類を含有せしめるか、（２）油相に用いられる
油分のうち２０重量％以上を表面張力２５ｄｙｎ／ｃｍ
以下のものとした、ことを特徴とする。

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ジョン
インキに関し、詳しくは、適度な粘度を有し、インキの
裏移りも起さず良質の印刷物を多数枚得られるようにし
た感熱孔版印刷用エマルジョンインキに関する。

【０００２】

【従来の技術】孔版印刷方式は、周知のように孔版印刷
用原紙を用い、この原紙に製版を施して形成された穿孔
部を通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、紙等の被印刷体表面に印刷を行うと
いうものである。

【０００３】この孔版印刷用原紙の穿孔部は、例えば、
タイプライター原紙であれば衝撃力を加える方法、ろう
原紙であれば鉄筆などによる摩擦力を加える方法あるい
は放電破壊など電気エネルギーを利用する方法等によっ
て形成される。このような穿孔方法によって形成された
穿孔部は開口面積が比較的小さく、従って、その穿孔部
を通過して必要なインキの移動を達成するためには、謄
写インキとして、比較的軟らかく流動性に富んだインキ
を用いるか、又は、印刷時加圧してインキを転写させる
必要がある。だが、流動性に富んだインキを用いたり、
インキを強めに加圧させて印刷に供したりした場合に
は、後に触れるように、往々にして、インキの裏移りや
印刷用紙の巻き上りなどの不都合な事態を招来する。

【０００４】ところで、近年、フラッシュ露光又はサー
マルヘッド等の熱エネルギーを利用して製版（穿孔）が
行なわれる孔版印刷用原紙の作成が盛んになされるよう
になってきている。このような感熱方式での製版に適し
た孔版印刷用原紙は、前記の衝撃力、摩擦力あるいは電
気エネルギーで製版されるタイプの孔版印刷用原紙と異
なり、製版されたものの穿孔の孔径が大きいため、従来
のような軟らかい謄写インキを用いた場合には、穿孔部
を必要以上のインキが通過してしまい、所謂「はみ出
し」や「滲み」の現象が生じ、鮮明な印刷画像を得るこ
とができないという欠点がある。こうした現象は印刷時
の転写インキが強く加圧されて行なわれた場合には一層
顕著なものとなる。また最近、謄写印刷機は機構の簡便
さ及びコンパクト化のために二胴式から単胴式のものに
移動している。二胴式謄写印刷機は、その機構上、必要
以上のインキが原紙面に供給されることがないため、軟
らかいインキを用いてもさほどの支障がないが、単胴式
謄写印刷機の場合には、軟らかいインキを用いるとイン
キがマスター後端部に漏出して、プレスローラーあるい
は印刷物を汚すという問題を生じさせている。これらに
加え、従来より用いられているインキ（孔版印刷用エマ
ルジョンインキ）には、放置中に版胴上で乾燥して印刷
版の穿孔部に目詰りを生じさせないようにするため、不
乾性油、不揮発性鉱物などの高沸点の溶剤が使用されて
いる。だが、このエマルジョンインキは孔版印刷機内で
放置されていると、エマルジョン中の水分だけが蒸発し
てしまい水分と油分とのバランスがくずれ、油分の割合
が増大する。その結果、相対的に水分の割合が減少し、
エマルジョンインキの粘度が低下し、インキは軟化して
しまう。

【０００５】これらの欠点を解消するために、(1)水相
中に蒸発防止剤としてエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ソルビトール、グリセリンなどの多価アル
コールやポリエチレングリコール等を含有させて水分の
蒸発を抑制する方法や、(2)有機ベントナイトを用い謄
写インキを増粘させる方法（特公昭５４−２３６０１号
公報）などが提案されている。しかし、前記（１）の方
法によったのでは水分の蒸発を抑制する効果が必ずしも
充分とはいえない。一方、前記（２）の方法では＃３０
モーターオイル、＃４０モーターオイル等の粘性の高い
油を含有する謄写インキには有効性を発揮するものの、
低粘度の油を含有する謄写インキに対しては、その増粘
効果が充分でないという欠点がある。また、高粘度の油
を含有する謄写インキは印刷用紙への浸透速度が遅いた
め、印刷時に「裏移り」が生じるという難点がある。更
に、増粘剤として顔料系のものを用いた場合には、孔版
印刷版の穿孔部に目詰りを生じさせ、印刷枚数が多くな
るに従い濃度が低下するという問題がある。更にまた、
インキの裏移りを改良するために沸点の低い油を用い転
写後の乾燥を速めることも提案されているが、この方法
では油分の蒸発が速いために、インキを長時間放置する
ことにより放置後印刷立ち上がりが遅くなったり、印刷
版の穿孔部の目詰りを生じさせるようになる、といった
問題をひき起こしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、孔版
印刷用原紙に形成された穿孔部から流出するインキに適
度の硬さを保持させることにより、インキの「はみ出
し」や「滲み」を生じることがなく、しかも紙の舞い上
り（巻き上り）やインキの「裏移り」を生じさせないで
鮮明な印刷画像を与えるＷ／Ｏ型孔版印刷用エマルジョ
ンインキを提供するものである。本発明の他の目的は二
胴式孔版印刷機での使用は勿論のこと、特に単胴式孔版
印刷機に好適に使用される感熱孔版印刷用エマルジョン
インキを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は油相中に
少なくとも着色剤、乳化剤及び水相を分散させてなる孔
版印刷用エマルジョンインキにおいて、該水相中にピロ
リドンカルボン酸誘導体の塩類を含有させたことを特徴
としている。本発明の第二は油相中に少なくとも着色
剤、乳化剤及び水相を分散させてなる孔版印刷用エマル
ジョンインキにおいて、該油相に用いられる油分のうち
２０重量％以上を表面張力２５ｄｙｎ／ｃｍ以下のもの
としたことを特徴としている。

【０００８】本発明者らは先の課題を達成するためにい
ろいろな角度から研究・検討を行なった結果、前記第一
及び第二の手段によれば長期間インキの初期粘度が維持
され、それ故、良好の画像が得られることを確めた。本
発明はこれによりなされたものである。

【０００９】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本
発明の第１の孔版印刷用エマルジョンインキによれば、
水相に非常に吸湿性の高いピロリドンカルボン酸誘導体
の塩類を含有させたことにより、該インキを放置して
も、インキ中の水分の蒸発が抑制されるため、水相と油
相のバランスがくずれず、長期間初期の粘度を維持し、
軟化を防止することができる。

【００１０】ピロリドンカルボン酸誘導体の具体例とし
ては、２−ピロリドン−５−カルボン酸、３−ピロリド
ン−５−カルボン酸、２−ピロリドン−４−カルボン酸
等である。また、塩類の具体例としては例えばリチウム
塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩又は有
機アミンの四級塩であり、有機アミンとしては例えばモ
ノ−、ジ−、トリ−のアルキルアミン、エタノールアミ
ン、プロパノールアミン等である。

【００１１】本発明の第１の孔版印刷用エマルジョンイ
ンキは、油相約１０〜５０重量％と水相約９０〜５０重
量％とからなるＷ／Ｏ型エマルジョンであり、この水相
へピロリドンカルボン酸誘導体の塩類を該水相全量に対
して１〜７０重量％、好ましくは５〜５０重量％含有さ
せる。１重量％未満では水分の蒸発防止に対する抑制効
果が弱く、逆に７０重量％を越えて含有させると高湿度
の環境下で水分の吸湿が大きくなってしまう。

【００１２】一方、インキの付着量を変えることなく印
刷用紙に対するインキ浸透性を向上させることに着目し
た場合、インキの付着量は ｈ＝√（Ｐｒ²・ｔ／η） ｈ：インキ付着量 Ｐ：印刷加圧力 ｒ：原紙開孔半径 ｔ：加圧時間 η：インキ粘度 で規定され、静状態でインキの印刷用紙への浸透は ｄ＝√（２πｒ・γｃｏｓθ／η） ｄ：浸透速度 ｒ：印刷用紙の毛細管径 γｃｏｓθ：印刷用紙とインキの接触濡れ性 η：インキ粘度 で示される。

【００１３】ここで印刷用紙に対するインキ浸透性を左
右するのは、インキの粘度と印刷用紙とインキの接触濡
れ性である。インキの粘度を低くしても浸透性は上がる
が、前式から明かであるようにインキの付着量が増えて
しまい裏移りや巻き上がりの防止は向上しない。そこ
で、インキの粘度は変化させずに印刷用紙とインキの接
触濡れ性を向上させることにより、インキの浸透性は向
上し裏移りのない鮮明な画像を得ることができる。

【００１４】従来より用いられている潤滑油の表面張力
は３５〜４０ｄｙｎ／ｃｍである。表面張力が大きいと
γｃｏｓθは小さくなる。従って、本発明の第２の孔版
印刷用エマルジョンインキにおいては、油相に用いられ
る油のうち、表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下の油を２
０重量％以上用いることによってγｃｏｓθを大きくす
ることが出来、適度な浸透性が得られ裏移りは防止され
る。さらに、このようなインキは巻き上がりも生じさせ
ない。なお、ここでいう「表面張力」とは２５℃で測定
したものである。

【００１５】本発明で用いられる油相中の油成分として
は、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、潤滑油の鉱
物油；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は、ポリイソブチレ
ン、ポリイソブテン類、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
ペンタエリトリトールエステル、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、珪酸エ
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あげら
れる。但し、本発明の第２のエマルジョンインキでは、
油相に用いられる油分のうち２０重量％以上が表面張力
２５ｄｙｎ／ｃｍ以下のものである、ことは既述のとお
りである。

【００１６】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等があげられ、単独で或いはこ
れらのＨＬＢの異なるものを２種以上組合せて安定性の
高いエマルジョンを調製する。

【００１７】また、本発明で用いられる着色剤として
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、炭酸カルシウム等の有機及び／又は無
機の顔料があげられる。

【００１８】前記油相中には、エマルジョンインキの経
時安定性を向上させ、インキの紙への結着性を良好にす
る等の目的で、適当量の樹脂が添加される。このような
樹脂としては、例えば、アルキッド樹脂、ロジン変性ア
ルキッド樹脂、重合ひまし油、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、
テルペン樹脂、石油樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、
マレイン酸樹脂、ゴム誘導体樹脂等があげられる。

【００１９】一方、前記水相には、水以外に従来公知の
水溶性樹脂、電解質、防黴剤、凍詰防止剤、酸化防止剤
等を併用することも可能である。

【００２０】本発明のエマルジョンインキは、油相中の
前記油成分を加熱溶解させ、冷却する（本発明の第１の
エマルジョンインキの調製にあっては前記油成分ととも
にピロリドンカルボン酸誘導体の塩類を加熱溶解させ、
冷却し、樹脂を加える場合、一緒に加熱溶解させる。ま
た、本発明の第２のエマルジョンインキの調製にあって
は前記油成分のうち２０重量％以上を表面張力が２５ｄ
ｙｎ／ｃｍ以下のものとし、樹脂を加える場合、これら
油成分と一緒に加熱溶解させる）。これに着色剤及び乳
化剤を加えて混合した後、水相を徐々に添加して乳化さ
せることにより製造することができる。これら各成分の
混合順序は、上記に限定されず、適宜変更することが可
能である。

【００２１】

【実施例】本発明を実施例及び比較例によりさらに具体
的に説明する。ここでの部は重量基準である。

【００２２】実施例１ スーパーオイル（日本石油社製モーターオイル） ６０部 ロジン変性グリセリンエステル ６．６部 カーボンブラック ４部 ソルビタンモノオレエート ４部 水 ６６部 ＤＬ−２−ピロリドン−５−カルボン酸ナトリウム塩 １０部 上記割合でスーパオイルにロジン変性グリセリンエステ
ルを１２０℃で加熱溶解させ、３０℃に冷却した。次い
で、カーボンブラックとソルビタンモノオレエートを入
れ、３本ロールミルで分散した。その分散液にＤＬ−２
−ピロリドン−５−カルボン酸ナトリウム塩を溶解した
水溶液を加え、乳化した後、３本ロールミルを通して孔
版印刷用エマルジョンインキを得た。このインキを市販
の感熱孔版印刷機（リコー社製プリポートＳＳ９５５）
に供給し、十分印刷を行なってインキを印刷機内にいき
わたらせ、４８時間放置後印刷を再開した。この際の印
刷物の印刷濃度をマクベス濃度計ＲＤ−９１４によって
測定した。放置前の通常状態の印刷濃度は１．０５であ
った。４８時間放置後再開したときの印刷濃度は１．１
４であった。そのときの裏移りは、通常状態と同程度で
あり、紙の舞い上がりや詰まりはなかった。

【００２３】実施例２ 実施例１１のＤＬ−２−ピロリドン−５−カルボン酸の
ナトリウム塩の代わりにトリエタノールアミン塩を使用
した以外は、同様にして孔版印刷用エマルジョンインキ
を得た。このインキを用いて、実施例１と同じようにし
て試験した。放置前の通常状態の印刷濃度は、１．１２
であった。そのときの裏移りは通常状態と同程度であ
り、紙の無い上がりや詰まりはなかった。

【００２４】実施例３ 実施例１のＤＬ−２−ピロリドン−５−カルボン酸のナ
トリウム塩の量を２０部に増量した以外は同様にして孔
版印刷用エマルジョンインキを得た。このインキを用い
て、実施例１と同じようにして試験した。放置前の通常
状態の印刷濃度は、１．０４であった。４８時間放置後
再開したときの印刷濃度は、１．０９であった。そのと
きの裏移りは通常状態と同程度であり、紙の舞い上がり
や詰まりはなかった。

【００２５】比較例１ 実施例１のＤＬ−２−ピロリドン−５−カルボン酸のナ
トリウム塩の代わりにエチレングリコールを使用した以
外は、同様にして孔版印刷用エマルジョンインキを得
た。このインキを用いて、実施例１と同じようにして試
験した。放置前の通常状態の印刷濃度は１．０５であっ
た。４８時間放置後再開したときの印刷濃度は、１．２
８であった。そのときの裏移りは通常状態の倍以上汚れ
ており、紙の舞い上りがみられた。

【００２６】実施例４ カーボンブラック（着色剤） ４部 モーターオイル＃４０ ２４部 シリコーンオイル（表面張力２０ｄｙｎ／ｃｍ） ６部 スパン系乳化剤（ＨＬＢ３．７） ２．５部 ツイン系乳化剤（ＨＬＢ１０．０） ２部 パラオキシ安息香酸メチル（防腐剤） ０．１部 エチレングリコール（凍結防止剤） ４部 水 ５７．４部 上記割合で、まずカーボンブラックとシリコーンオイル
全量及びモーターオイル＃４０を２部に加え、スパン系
およびツイン系軟化剤のそれぞれ半分をいれ、３本ロー
ルで混練りしカーボンを充分分散した。次に、これに残
りのモーターオイル＃４０と乳化剤を加え混合し油相を
形成する。水とエチレングリコール及び防腐剤を混合し
た水相を上記油相に滴下しがら高速で撹拌乳化しＷ／Ｏ
型エマルジョンインキ調製した。このインキを市販の感
熱孔版印刷機（リコー社製、プリポートＳＳ９５５）で
評価したところ、裏移りは発生せず、印刷速度１２０枚
／分で印刷しても巻上りはみられなかった。

【００２７】実施例５ カーボンブラック（着色剤） ４部 モーターオイル＃３０ １５部 シリコンオイル（表面張力２５ｄｙｎ／ｃｍ） １５部 スパン系乳化剤（ＨＬＢ３．７） ２．５部 ツイン系乳化剤（ＨＬＢ１０．０） ２部 パラオキシ安息香酸メチル（防腐剤） ０．１部 エチレングリコール(凍結防止剤) ４部 水 ５７．４部 上記割合で実施例４と同様にしてエマルジョンインキを
調製した。このインキは実施例４と同程度の評価が認め
られた。

【００２８】実施例６ カーボンブラック（着色剤） ７部 モーターオイル＃３０ １５部 シリコーンオイル（表面張力２１ｄｙｎ／ｃｍ） １０部 スパン系乳化剤（ＨＬＢ３．７） ３．１部 ツイン系乳化剤（ＨＬＢ１０．０） ２．５部 パラオキシ安息香酸メチル（防腐剤） ０．１部 エチレングリコール（凍結防止剤） ４部 水 ５８．３部 上記割合で実施例１と同様にしてエマルジョンインキを
調製した。このインキは実施例４と同程度の評価が認め
られた。

【００２９】比較例２ カーボンブラック（着色剤） ４部 モーターオイル＃４０ ３０部 スパン系乳化剤（ＨＬＢ３．７） ２．５部 ツイン系乳化剤（ＨＬＢ１０．０） ２部 パラオキシ安息香酸メチル（防腐剤） ０．１部 エチレングリコール（凍結防止剤） ４部 水 ５７．４部 上記割合で実施例１と同様にしてエマルジョンインキを
調製した。このインキは実施例４と同様に評価したとこ
ろ、裏移りが発生し、印刷速度１２０枚／分で印刷する
と巻上がりが多発した。

【００３０】比較例３ カーボンブラック（着色剤） ７部 モーターオイル＃４０ ２５部 スパン系乳化剤（ＨＬＢ３．７） ３．１部 ツイン系乳化剤（ＨＬＢ１０．０） ２．５部 パラオキシ安息香酸メチル（防腐剤） ０．１部 エチレングリコール（凍結防止剤） ４部 水 ５８．３部 上記割合で実施例１と同様にしてエマルジョンインキを
調製した。このインキは実施例４と同様に評価したとこ
ろ、裏移りが発生し、印刷速度１２０枚／分で印刷する
と巻き上がりが多発した。

【００３１】

【発明の効果】実施例の記載から明らかなように、本発
明の孔版印刷用Ｗ／Ｏ型エマルジョンインクの使用によ
れば、適量のインキが孔版印刷用原紙より流出するの
で、印刷濃度の増大、紙の器の上がり、詰まり、インキ
の裏移り等を生じることがなく良質の印刷物が得られ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立石 比呂志 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油相中に少なくとも着色剤、乳化剤及び
   水相を分散させた孔版印刷用エマルジョンインキにおい
   て、該水相中にピロリドンカルボン酸誘導体の塩類が含
   有されてなることを特徴とする孔版印刷用エマルジョン
   インキ。
2. 【請求項２】 ピロリドンカルボン酸誘導体の塩類の水
   相全体に占める割合が１〜７０重量％である請求項１記
   載の孔版印刷用エマルジョンインキ。
3. 【請求項３】 油相中に少なくとも着色剤、乳化剤及び
   水相を分離させた孔版印刷用エマルジョンインキにおい
   て、該油相に用いられる油分のうち２０重量％以上が表
   面張力２５ｄｙｎ／ｃｍ以下のものであることを特徴と
   する孔版印刷用エマルジョンインキ。