JPH07103334B2

JPH07103334B2 - 印刷インキの製造法

Info

Publication number: JPH07103334B2
Application number: JP62314325A
Authority: JP
Inventors: トーマス、エドワード、フォイエ; エドワード、カオラ、ササモト; ラインハルト、ヨハネス、ザポク
Original assignee: BASF Corp
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1995-11-08
Anticipated expiration: 2010-11-08
Also published as: EP0273236B1; JPS63165471A; ES2019364B3; EP0273236A3; DE3765917D1; EP0273236A2

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は印刷インキの製造に関する。

従来技術ならびに発明が解決しようとする問題点印刷インキは通常ドライ又はフラッシュ顔料をインキミ
キシングタンクに充填し、付加物を添加してよくかきま
ぜた後、ショートミル又はビートミルを通過させかつ濾
過させるか、又はロールミルを通過後できるだけ濾過さ
せるか又はミキシングタンクからとり出して単に濾過さ
せるかにより仕上げて製造される。いずれにしても、顔
料をビヒクル中に均一に分散させることが基本である。

使用顔料は通常低濃度（２〜５％）の水性懸濁液として
用いられる。そして、プレートおよびフレームフィルタ
ープレスで、あるいは凝集沈澱、浮選又は沈澱によって
濃縮される。この濃縮状態の顔料は一般にプレスケーキ
と言われる。顔料の分散性を高める方法は多種あるが、
一般にはオーブン中又は燃ベルト上又はスプレー乾燥機
中で乾燥し、好ましくは粉砕器中で細粉化し、続いて混
合することにより得られた細粉の形で加えることにより
達成される。かかる方法では生成した細かい顔料粒子が
凝集する。この凝集物は経済的に粉砕することができな
い。更に、パウダー化した顔料は最大分散が得られるよ
うに再分散することが困難である。

一方顔料プレスケーキはドライ顔料パウダーに比してイ
ンキ構成分中により容易に分散するが、しかしながら、
通常の方法で得られる水性ケーキは一般にその低固型成
分故に、インキ中での未処理プレスケーキの分散は、低
顔料含有故に経済的に難がある。又、通常プレスケーキ
がその油性インキ中へ導入する水分量に問題がある。こ
の水分はインキ製造工程中に完全に除去しなければなら
ない。この除去工程は、インキ製造工程時間を延長させ
ることに加えて、インキ製造工程の流れを中断し、処理
を困難にする乳化水の影響により、複雑化される。

従って、顔料はたびたび“フラッシュド”され該顔料粒
子は水相系から非極性オイル又は樹脂相系に移行され
る。これは、該顔料分子の非凝集を妨ぎ又インキ又はコ
ーティング用の最終使用のための希釈を容易にする。更
に、フラッシュドペーストを用いる限りドライ顔料の場
合と異なりほこりは存在しない。ドライ顔料の場合は多
くの凝集体が存在し、経済的に粉砕、分散させることが
できないので、かかる顔料より製造するインキは通常透
明度、光沢に欠け、また一定量の色彩度を得るためによ
り多くの顔料を必要とする。

幾十年もの長い間、フラッシングは、適切な形状の顔料
プレスケーキと油、一種又はそれ以上の樹脂溶液又は溶
剤中の他の補助剤でありうる適当なタイプ及び量のビヒ
クルとを混合して得ていた。従来技術においては、大部
分の水が分離するまで該プレスケーキとビヒクルとを単
に混練してフラッシングへの移行を行っていた。油相ベ
ースに移行された顔料がなくなるまで、周期的にフラッ
シャーを傾斜して水を除去せねばならない。しかしなが
ら、フラッシング法は時間がかかりかつ高くつくという
欠点がある。従って印刷インキをプレスケーキから直接
製造するに際してドライ又はフラッシュド顔料何れの欠
点をも克服することが本発明の目的である。

発明の構成脱水の前に水性マグネシウムオキシド顔料スラリー化の
ための分散剤としてポリアクリレートを使用すること
が、米国特許4,230,610号明細書に解示されている。該
ポリアクリレートは、ポリ（アクリル酸）を中和し、水
酸化ナトリウムあるいは水酸化アンモニウムなどのベー
スに、約pH8〜約pH12に調整することにより得られる。
これにより、ポリアクリル酸樹脂は親油性から親水性に
その可溶化性状を変える。本発明はＡ）（ａ）親油性樹脂、（ｂ）有機溶剤および（ｃ）そ
れらの混合物、からなる群から選ばれた有機液体（１）
と乳化剤（２）と水（３）とからなる乳濁液を生成し、Ｂ）顔料の水性懸濁液を形成し、Ｃ）上記乳濁液に上記水性懸濁液を混合し、Ｄ）上記混合物を濃縮し、ついでＥ）該濃縮混合物より直接インキ製造することによりインキを製造する方法に関するものである。

該発明に従い、有機顔料は水に乳化された親水性ポリマ
ー溶液と顔料の選択的表面接触により、該顔料は水を分
離し、水相系から非水相系に相変化する。次に、該媒体
はプレートおよびフレームフィルタープレスで又は凝集
沈澱、浮選あるいは沈澱によって濃縮される濾過後の該
残留物は従来のプレスケーキに似るが従来のプレスケー
キが水を55〜90％含有しているのに対し、10〜45％しか
含んでいない。この処理法は米国特許出願第728,236号
に解示されているが、そこでは該媒体は該濾過に続きフ
ラッシュされる。その方法は、バルク密度を増大してフ
ィルタープレス性能を増大させ、かつ該フラッシングサ
イクルの中断相割合を有意に減じることによりフラッシ
ャーサイクル時間を削減するという利点を提供するもの
である。

本発明の要旨は、該顔料製品を他のビヒクルならびにオ
イルと共にインキミキシングタンク中に直接搬入し、乾
燥および練肉又はフラッシングの工程を経ずに、しかも
驚くべきことに、フラッシュド製品からインキ製造する
利点を保持したままインキ製造できることに存する。

本発明に従い、水中油乳濁液は、親油性樹脂、有機溶剤
およびそれらの混合物のうちの１つから成る有機液体
と、乳化剤および水とを混合することによって提供され
る。

乳濁液は水約50〜90重量％、樹脂０〜約40％、溶剤０〜
約40％、乳化剤0.05〜0.5％から成り、該乳濁液は少な
くとも該樹脂又は該溶剤又はそれらの混合物の１つを約
2.0重量％含んでいなければならず、又は水50〜80重量
％、樹脂10〜30重量％、溶剤10〜30重量％、かつ乳化剤
0.1〜0.4％が好ましい。

利用される樹脂は油性インキ産業で一般に使用されるタ
イプの水不溶性製品であり、更に詳細には、親油性樹脂
であり、すなわち乾性および半乾性油、リトワニス（実
体のある亜麻仁油）、ロジン、二量化ロジンおよびその
エステル；マレイン酸、フマール酸およびフェノールで
修飾された樹脂およびロジンエステル；脂肪族および芳
香族炭化水素樹脂；ポリインデン、クマロン／インデン
樹脂、アルキル芳香族樹脂、アルキード樹脂、ウレタン
又はポリアミド修飾のアルキード；ポリオレフィン、フ
タール酸エステル、ヒマシ油、魚油および亜麻仁油；印
刷インキ産業で使用されるヒートセットおよびクイック
セットビヒクル；オレイン酸、リノレイン酸のような油
溶脂肪酸等である。

該溶剤としては水不溶油状インキ産業で一般に利用され
ているミネラル油、脂肪族石油抽出物等の通常の溶剤が
よい。

乳化剤としては上述の樹脂および溶剤を乳化できるもの
であればよくアニオン性、カチオン性又は両性の界面活
性剤であることができる。更に詳細には、その時油相が
一種以上の樹脂、一種以上の溶剤又はそれらの組合せで
ある安定した油／水の乳濁液を提供する油性インキ産業
で利用される乳化剤ならなんでもよい。これらの界面活
性剤にはアミンアルキルスルフォネート、ソディウムス
ルホサクシニックアシドのビス−トリデシルエステル、
エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドならびにそ
の他多数のブロックコポリマーが含まれる、利用可能な
界面活性剤は高分子量硫酸脂肪アルコールのナトリウム
塩として、ラウリル硫酸ナトリウム、リグノスルホン酸
ナトリウム等、ソディウムスルホサクシニックアシドの
ジオクチルエステル、ポリエチレンオキシドのようなポ
リアルキレンオキシド縮合物、第四アンモニウム塩、脂
肪族化合物のオレイン酸エステルのソディウムスルホネ
ート、アリルアルキルポリエーテルスルホネートのナト
リウム塩、その他同種類のもの等である。好ましい界面
活性剤を表１に示してあるが、これは実例として挙げた
ものであり、これに制限されるものではない。

上記乳濁液はカウレスティソルバー又はシングルブレイ
ドミキサー、バンベリーミル又はグアリンホモジナイザ
ー等の従来の高シアミキシング装置中で混合され製造さ
れる。この混合は2,3分〜数時間、目的とする最終産物
に応じて実施される。

水性顔料懸濁液は公知の方法で製造される。

本発明は多種多様の顔料の製造をともなって実施され
る。染料や顔料の科学的命名法には難があるので商品名
がもっぱら用いられる。本発明が適用できる顔料はパレ
ンセシスにおけるそれらのカラーインデックス又はC.I.
ナンバーによって以下の如く呼ばれる。

Pigment Red（以下略す）１（12070）,3（12120）,4（1
2085）,48:1（15865:1）,48:2（15865:2）,48:3（1586
5:3）,48:4（15865:4）,49:1（15630:1）,49:2（15630:
2）,53:1（15585:1）,52（15860:1）,57（15850:1）,81
（45160:1）,190（71145）,Pigment Orange（以下略
す）13（21110）,19（15990）,46（15602）,16（2116
0）,Pigment Yellow（以下略す）12（21090）,13（2110
0）,14（21095）,17（21105）,83（21108）,Pigment Gr
een（以下略す）７（74260）,36（74160）,Pigment Blu
e（以下略す）15:1,15:2,15:3（74160）,61（42765:
1）。

尚、よく知られかつよく利用されるカラーインデックス
については、American Inkmaker1月号1984年の20,32か
つ33頁に見い出し得る。

次ぎに、上記乳濁液と顔料との懸濁液が上記乳濁液調製
に関して前述したような通常のミキシング装置を用いて
混合される。一般に該乳濁液は該顔料ストライクリカー
に添加される。上記乳濁液と顔料ストライクリカーの温
度は、ともにそこで用いられる顔料次第であり、該顔料
懸濁液が濃縮される通常の温度、すなわち20℃〜80℃の
範囲に限られる。該乳濁液はそのミセルサイズを約0.1
〜5.0ミクロン（0.1〜50ミクロンあるいはそれ以上）ま
でにすべきである。乳濁液添加後の攪拌時間は約15分〜
２時間とし、該乳濁液は最小該攪拌時間をかけて添加さ
れる。該乳濁液と該顔料懸濁液の攪拌後その構成分は一
般に以下に示すようになる。

粗範囲（％）厳選範囲（％） A.水 70−98.5 90−97.9 B.樹脂 0−20¹⁾ 0.6−5 C.溶剤 0−20¹⁾ 0.6−5 D.乳化剤 0.0015−0.3 0.009−0.05 E.顔料 0.5−10 1.0−5.0 １）（Ｂ）又は（Ｃ）又はその混合物を少なくとも0.1
％有する。

該混合物は、好ましくは濾板および濾枠付きフィルター
プレスのようなフィルターで強勢濃縮される。この顔料
製品は直接インキミキシングタンクに入れることができ
そこにビヒクルおよびオイルが添加されインキが製造さ
れる。

印刷インキに通常用いられるいかなる親水性有機ビヒク
ルおよびコーティング構成分も本発明の方法と構成が採
用されるであろう。そのようなビヒクルの代表として、
乾性、半乾性および非乾性油、リトワニス、ミネラルオ
イル、ロジン、二量化ロジン、そのエステル、脂肪族お
よび芳香族炭化水素樹脂、アルキル−芳香族樹脂、マレ
イン酸およびフマール酸で修飾されたロジン、フェノー
ル性樹脂、フェノールで修飾されたロジンエステル、ア
ルキード樹脂、ウレタン−修飾アルキード、ポリオレフ
ィン、ポリインデン、クマロン／インデン樹脂、フター
ル酸エステル、ヒマシ油、魚油、亜麻仁油、グロスニス
ならびに種々のヒートセット、クイックセットおよびス
ティムセットビヒクルシステムが挙げられる。

該ビヒクルは樹脂又は樹脂と溶剤中の他の添加物との混
合物の溶液であってよい。

そのような溶液に優利に用いられる典型的樹脂を次の表
に掲げる。

樹脂−溶剤タイプビヒクルの溶剤としては沸点が200℃
〜375℃の範囲にある石油抽出物を含む脂肪族炭化水
素、ミネラルスピリットおよびVMPナフサの如き石油系
溶剤、ソルベッソNo.100の如き石油系芳香族溶剤、沸点
150゜〜185゜Ｆ、KB値91の芳香族溶剤、キシレンの如き
KB値92〜100の芳香族溶剤、ならびにブタノール、メチ
ルイソブチルケトン、およびエチレングリコールモノメ
チルエーテル（“メチルセロソルブ”）の如き非環式ア
ルコール、ケトン、およびエーテルが用いられる。溶剤
混合物は用いる樹脂によって違ってくるので調整してよ
いが、該樹脂を完全に溶かし得なければならない。

ショットあるいはビートミルおよび濾過工程又はロール
ミルおよび濾過工程における標準インキ製造テクニック
が使用され、商業性を備えたインキが製造される。かか
る顔料製品によって運ばれた水は、包囲の又は真空の蒸
発によりあるいは該ロールミル上にてタンク内に採り除
かれる。もし、通常のプレスケーキを同様にして用いれ
ば普通に起こり、又それが大きな問題となるであろう分
離相は発生しない。

処理された該プレスケーキ製品はドライ顔料およびフラ
ッシュドカラーのいずれよりも優っている。ドライ顔料
に比すればフラッシュドカラーと同様な利点、すなわち
ほこりの無さ、すぐれた透明性、高い大量生産性および
高いカラー強度を持ち、フラッシュ顔料に比べて、その
優位性はその製造工程に存する。すなわち、この原料
は、直接プレスケーキからインキタンクに移動でき、透
明性、大量生産性およびカラー強度を失うことなく、時
間とエネルギーを消費するフラッシング工程を除く。

本発明の明細な具体例として、下記に明細な実施例で説
明する。特に指示がない限り、本願における部およびパ
ーセントは全て重量部および重量パーセントの意であ
り、又、温度は全て摂氏温度である。

実施例１ドデシツベンゼンスルホン酸乳化剤0.3部を水90部とス
テインレススティールタンクで５分間高速カウレスソウ
トゥースブレード混合機を用いて混合した。それにビヒ
クルＡ（ヒートセットビヒクル）30部を添加した。これ
は、マジソールの名で売られている炭化水素溶剤14.1
部、高粘性アルキード樹脂47.6部、ペトロレッツ140の
名で売られている芳香族−脂肪族炭化水素樹脂9.9部よ
り構成された。

かかる乳濁液は高速カウレスソウトゥースブレード混合
機で30分間165゜Fで攪拌され、得られたミセルの平均直
径は約３〜５μｍであった。この乳濁液にリトールルビ
ン色素（C.I.Pigment Red57C.I.No.15850）を30部含む
３％水性懸濁液を攪拌しながら30分以上に渡って適下す
る。１時間攪拌した後、混合液をフィルタープレスで吸
引し、濃縮した。結果として残留したプレスケーキは水
22％、顔料39％およびビヒクルA39％を含んでいた。

かかる顔料製品は以下の手順により直接インク混合容器
に掛けられた。

1. ビヒクルＢ（ヒートセットフラッシングビヒクルで
あり、ペトロレッツ140の名で売られている芳香族−脂
肪族炭化水素樹脂60％およびマジソールの名で売られて
いる炭化水素溶媒40％より成る）を75gを計量し、250ml
二重壁容器に搬入し、 2. 該ビヒクルＢを195゜Fに加熱し（該工程を通じて該
温度に維持される）、 3. 上記顔料製品5gから10gを20mmのカウレスソート−
スブレード混合機8,000rpmにて４時間以上、トータル25
gになるまでゆっくり添加して混練し、該顔料製品から
水分を蒸散させた。

4. 全上記顔料製品添加後、１時間攪拌し、 5. その分散性を2ml/NIPIRIグラインドゲージでチェッ
クしたが、標準品に比して、極くわずかに優っていた。
グラインドゲージテストは、ASTM D−1316−79に記述さ
れており、ザ1986ASTMスタンダードセクション６ポリュ
ウム0.6、0.1、ページ218−220に見い出し得る。該標準
品は顔料20％のセミーフィニッシュドインキであり、バ
スフコーポレーションにより45−PP−0229の名で販売さ
れているフラッシュドペーストをガラスプレート上で手
で混練しビヒクルをレットダウンさせた旧来のインキで
減じて製造したものである。

6. かかるインキベースは次いで、ヒートセットインキ
ベースビヒクルを117.5グラムに、炭化水素溶剤を7.5グ
ラムに抑えられ、マジソール−47の名称で売られた。

下記表１に全組成が示されている。

表１顔料 10 ％ビヒクルＡ 10 ％ビヒクルＢ 30 ％ヒートセットインキベースビヒクル 47.0％炭化水素溶剤 3 ％上述のインクは二種のヒートセットインキと比較され
た。一つは通常、フラッシュドカラーよりつくられ、BA
SFコーポレーションにより45−PP−0229の名で販売され
ている等量顔料のマスタースタンダード品であり、他方
は通常ドライ顔料からつくられ、バスフコーポレーショ
ンからＤ−4566−DDの名で販売され、等量顔料でのスタ
ンダード性をもつものである。かかる３種のインキの構
成を表１に示すようにし、該フラッシュド製品と該ドラ
イ顔料を、本発明品を標準品として下記項目について比
較し、表２に示す。

評価の結果、当該発明の顔料はドライ顔料に優り、ヒー
トセットインキによく似てフラッシュカラーの性質を具
備していることを示している。従って当該発明の方法に
より、フラッシュ化操作に要する時間と費用をかけずに
フラッシュカラーの性質を具備した印刷用インキを、提
供し得る。

プリントン精度試験は、下記の如く実施された。

テストインキと標準インキをタコメータでタコ調整し
（インキ製造技術の熟練者にはよく知られた手技）、次
にリトルジョー（手動印刷器）上に並置され印刷され
た。そのプリントは、シンバトロール（印刷乾燥器）に
て通過乾燥され、被験体の目視による比較が並列したイ
ンキフィルムのカラー精度で行なわれた。

等量顔料の着色度テストは以下の如く実施された。

酸化亜鉛40％、ローターズサーメックスA6EXLから成る
色あいブリーチ5gを、顔料にして30mg相当の試験インキ
と共に、ガラスプレート上にて混合し、標準インクにつ
いても同処理し、その２種のカラー精度（色あい度）を
比較し、両者の色あい度に差異があれば、顔料レベルを
順次変えていき、色あい度が同等になるまで調整され
た。その色合い度値は両者の顔料量の歩合差である。

グラインドテストは上記の如く実施された。

フィニッシュテストは以下の如く実施された。

そのプリント方式はプリントン精度試験と同様に行なわ
れた。平行して同時プリントされた後インシデントある
いは１点照射の反射光の量がプリントに対し60゜の角度
で肉眼的に観察される。テスト品と標準品の被験体によ
る目視的反射光量の差違が測定された。

反射光量が多ければ多い程仕上がりは上できである。

実施例２実施例１では３％の水分を含有する顔料CT.Yellow12
（C.I.No.21090）を30部にかつ100゜Fに調整された懸濁
液が適用され、その顔料製品から直接ヒートセットイン
キが製出された。この顔料製品と、フラッシュドカラー
より製出されバスフコーポレーションから12−PP−0220
の名で販売されているマスタースタンダード品である顔
料製品と、ドライ顔料から製出されバスフコーポレーシ
ョンからNBD−1442の名で販売されているマスタースタ
ンダード品である顔料製品との比較を下記表３に表わ
す。

同様に、上記評価により、本発明の顔料製品はフラッシ
ュカラーと綿密に比され、ドライ顔料より非常に優れ、
なおかつ、該フラッシングステップが取り除かれている
ことが示されている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ）（ａ）親油性樹脂、（ｂ）有機溶剤お
よび（ｃ）それらの混合物、からなる群から選ばれた有
機液体（１）と乳化剤（２）と水（３）とからなる乳濁
液を生成し、Ｂ）顔料の水性懸濁液を形成し、Ｃ）上記乳濁液に上記水性懸濁液を混合し、Ｄ）上記混合物を濃縮し、ついでＥ）該濃縮混合物より直接インキ製造することから実質的になるインキの製造法。
【請求項２】特許請求の範囲１記載のインキの製造法に
おいて、有機液体（１）が親油性樹脂（ａ）である方
法。
【請求項３】特許請求の範囲１記載のインキ製造法にお
いて、上記有機液体（１）が有機溶剤（ｂ）である方
法。
【請求項４】特許請求の範囲１記載のインキの製造法に
おいて、前述の有機液体（１）が親油性樹脂（ａ）と有
機溶剤（ｂ）の混合物である方法。
【請求項５】特許請求の範囲１〜４の何れか１つに記載
のインキの製造法において、上記濃縮工程がフィルター
プレスで実施される方法。
【請求項６】特許請求の範囲５記載のインキの製造法に
おいて、上記乳濁液と上記水性顔料懸濁液との混合が約
20〜80℃にて行われ、上記乳濁液が50〜90％の水、０〜
約40％の上記樹脂（ａ）、０〜約40％の上記溶剤（ｂ）
および約0.05〜0.5％の乳化剤とからなり、該乳濁液が
上記樹脂（ａ）、上記溶剤（ｂ）又は両者の混合物を最
底2.0％含有している方法。
【請求項７】特許請求の範囲６記載のインキの製造法に
おいて、有機液体（１）が約10〜30重量％の親油性樹脂
（ａ）である方法。
【請求項８】特許請求の範囲６記載のインキの製造法に
おいて、該有機液体（１）が約10〜30重量％の有機溶剤
（ｂ）である方法。
【請求項９】特許請求の範囲６記載のインキの製造法に
おいて、該濃縮工程前の乳濁液顔料懸濁液混合物が、水
約70〜98.5％、樹脂０〜約20％、溶剤０〜約20％、乳化
剤約0.0015〜0.3％、顔料約0.5〜10％より成り、上記樹
脂又は上記溶剤又はその混合物が少なくとも0.1重量％
含まれる方法。
【請求項１０】特許請求の範囲９記載のインキの製造法
において、該有機液体（１）が親油性樹脂（ａ）である
方法。
【請求項１１】特許請求の範囲９記載のインキの製造法
において、該有機液体（１）が有機溶剤（ｂ）である方
法。
【請求項１２】特許請求の範囲９記載のインキの製造法
において、該有機液体（１）が親油性樹脂（ａ）と有機
溶剤（ｂ）の混合物である方法。