JP2003012987A

JP2003012987A - 印刷インキ

Info

Publication number: JP2003012987A
Application number: JP2001193837A
Authority: JP
Inventors: Michio Yabuno; 通夫藪野; Yasuo Kaneko; 泰夫金子; Kosuke Tochigi; 浩介栃木
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP3918466B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の印刷における機上安定性と乾燥性のバラ
ンスを保ちつつ、印刷機のゴムロール及びブランケット
の収縮をインキ面から極力抑えることのできる印刷イン
キを提供する。【解決手段】顔料とワニス用樹脂と溶剤とを含む印刷イ
ンキにおいて、上記溶剤が油脂類を１価または２価のア
ルコールでエステル交換して得られる脂肪酸エステルを
全インキ中５〜５０重量％、植物油を全インキ中１０〜
６０重量％及び非芳香族系石油溶剤を全インキ中１０〜
４０重量％含有することを特徴とする印刷インキ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷インキに関し、更
に詳しくは、地球環境・作業環境汚染の少ない非芳香族
系石油溶剤と植物油を併用した印刷インキでも、印刷機
のゴムロール及びブランケットの収縮（痩せ・細り）を
極力抑制させることができる浸透乾燥型の印刷インキに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフセット印刷インキに用いる溶
剤は含有している芳香族炭化水素を水添により非芳香族
成分としたものが主体となっている。特に三環以上の多
環式芳香族炭化水素を含む溶剤は環境衛生面での問題点
が指摘されている。

【０００３】浸透乾燥型印刷インキは高速印刷時のイン
キの安定性保持のため、印刷機上での溶剤の蒸発を抑制
することが必要であり、高沸点の溶剤を使用することが
不可欠であった。このため従来の溶剤は、石油精製の際
の高沸点留分が主に用いられていたが、これらの溶剤は
芳香族成分含有率が高く、近年は環境面から非芳香族成
分を主体とする溶剤への置換が進み、環境対応型インキ
として、各社印刷メーカーに使用されつつある。非芳香
族成分を主体とした溶剤は従来の芳香族系溶剤（以下、
鉱物油と称す）に比べ、樹脂との溶解性が問題となる。
特に高沸点の非芳香族溶剤では、インキ化した場合に樹
脂の溶解性の不良により、流動性が劣化し、転移不良等
の問題が発生する。その樹脂の溶解性を補うものとし
て、脂肪酸エステルを主成分とする植物油は樹脂溶解性
が良好であり、揮発成分が少ない。

【０００４】酸化重合型乾燥方式をとる平版印刷インキ
では、乾性油と称する不飽和脂肪酸エステルを主成分と
する植物油が使用されており、印刷後に脂肪酸中の不飽
和部分の酸価重合で皮膜を形成してインキを定着させて
いる。しかし植物油の含有率を高めていくと、樹脂溶解
性過多により溶剤離脱が起こりにくくなり印刷直後の表
面乾燥性（以下セットと称する）が劣化する。また、イ
ンキ中の不飽和成分の比率が高くなるので、インキ自体
は表面に乾燥皮膜を形成しやすくなり作業性も劣化す
る。

【０００５】浸透乾燥型乾燥方式をとる平版印刷インキ
では、乾性油の含有率を高めていくと機上安定性の向上
には寄与するものの、樹脂からの溶剤離脱が遅くなるこ
とによるセットの劣化は酸化重合型インキと同様であ
る。機上安定性とは、インキの印刷機上での溶剤蒸発に
よる流動性の劣化の程度を表す。流動性劣化が少ないこ
と、もしくは流動性が劣化するまでの時間が長いことが
インキ性能として優れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】環境対応型インキは、
印刷での印刷作業者あるいは、印刷物を見る読者に対し
ても、環境衛生面で一部問題指摘のある三環以上の多環
式芳香族炭化水素をほとんど含まない（１％以下）溶剤
を使用していることから、安全で環境に優しく設計され
た印刷インキということで、各印刷メーカーでは、この
環境対応型インキに置換を進めており、地球環境保全へ
貢献している。

【０００７】しかしながら、これら環境対応型インキに
使用しているインキ成分の内、非芳香族系石油溶剤、植
物油は、印刷機のゴムロール及びブランケットを収縮さ
せやすい傾向がある。印刷機のゴムロール及びブランケ
ットが収縮していまうと、ロール間のニップ幅が狭くな
り、着肉不良等が発生し、良好な印刷紙面が得られな
い。

【０００８】ゴムロール及びブランケットの収縮に関す
るメカニズムは、環境対応型インキに含まれる、非芳香
族系石油溶剤及び植物油がゴム中の可塑剤を抽出させる
ことにより空隙を生じさせ。収縮が起きることによる。
従来の鉱物油でも同じ様にゴム中の可塑剤を抽出し、空
隙ができるが、芳香族系の溶剤はゴムとの親和性がある
ため、その空隙を補充する（膨潤）効果があり、収縮を
和らげる。

【０００９】そこで、インキ面からゴムロール及びブラ
ンケットの収縮を極力抑える検討をインキ各社で行って
いるが、未だ十分な解決策は見出されていない。一方、
ゴムメーカーにおいても、環境対応型インキに対するゴ
ムロール及びブランケットの改良は進められているもの
の、未だ完全ではない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の印刷における機上安定性と乾燥性のバランスを保ちつ
つ、印刷機のゴムロール及びブランケットの収縮をイン
キ面から極力抑えることのできる印刷インキを提供する
ことである。

【００１１】又、本発明の目的は非芳香族系溶剤を含む
印刷インキを使用した場合、印刷機のゴムロール及びブ
ランケットの収縮を抑制する方法を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、顔
料とワニス用樹脂と溶剤とを含む印刷インキにおいて、
上記溶剤が油脂類を１価または２価のアルコールでエス
テル交換して得られる脂肪酸エステルを全インキ中５〜
５０重量％、植物油を全インキ中１０〜６０重量％及び
非芳香族系石油溶剤を全インキ中１０〜４０重量％含有
することを特徴とする印刷インキに関する。

【００１３】更に本発明は、顔料と、ワニス用樹脂と、
非芳香族系石油溶剤及び植物油を含む溶剤とからなる浸
透乾燥型インキに、油脂類を１価または２価のアルコー
ルでエステル交換して得られる脂肪酸エステルを添加す
ることを特徴とする印刷機のゴムロール及びブランケッ
トの収縮抑制方法に関する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明で使用する脂肪酸エステル
の原料となる油脂類としては、例えば、大豆油、アマニ
油、コーン油、米糠油、菜種油、脱水ヒマシ油、小麦胚
芽油、ゴマ油、トール油、麻実油、エノ油、ひまわり
油、桐油、シナギリ油、サフラワー油、綿実油、等の植
物油、秋刀魚油、鰯油、鯖油、イカ油等の魚油、鯨油等
の天然油脂が挙げられる。

【００１５】上記油脂類をエステル交換するためには使
用する１価または２価のアルコールとしては、例えば、
メタノール、エタノール、ｎ−又はｉｓｏ−プロパノー
ル、ｎ，ｓｅｃ又はｔｅｔ−ブタノール、ヘプチノー
ル、２−エチルヘキサノール、ヘキサノール、オクタノ
ール、デカノール、ドデカノール等の飽和アルコール、
オレイルアルコール、ドデセノール、フイセテリアルコ
ール、ゾンマリルアルコール、ガドレイルアルコール、
１１−イコセノール、１１−ドコセノール、１５−テト
ラコセノール等の不飽和脂肪族系アルコールが挙げられ
る。

【００１６】上記油脂類を上記アルコールでエステル交
換する反応は、例えば、両者を無触媒好ましくは酸触媒
又はアルカリ触媒の共存下、常圧又は加圧下に加熱する
方法が挙げられるが、他の方法であってもよい。上記エ
ステル交換反応生成物は、そのままでも使用でき、又、
エステル交換物を蒸留によって脂肪酸のエステルを分留
して使用してもよい。この様なエステル交換物は、本発
明の印刷インキ中において、５重量％〜５０重量％、好
ましくは１０重量％〜３０重量％を占める割合で使用さ
れる。５重量％以下では印刷機のゴムロール及びブラン
ケットの収縮を抑制することはできず、５０重量％以上
では、ゴムロール及びブランケットが膨潤してしまい、
印刷時に問題となる。

【００１７】本発明で溶剤として使用する植物油は、ア
マニ油、桐油、エノ油等の乾性油や大豆油、米糠油、菜
種油、ゴマ油等の半乾性油が望ましいが、必要に応じて
ヤシ油、オリーブ油、パーム油等の不乾性油を併用する
ことも可能である。添加量としては、１０重量％〜６０
重量％が望ましい。１０重量％以下では樹脂との溶解性
不足によりインキの流動性が不足する。また、場合によ
っては機上安定性に問題を生じる。また、６０重量％以
上ではセットが劣化する。

【００１８】本発明で使用する非芳香族系石油溶剤は、
例えば炭素数１４〜１８のナフテン、イソパラフィンを
主成分とするものである。アニリン点は６５〜１１０℃
が好ましい。もしアニリン点が１１０℃より高い溶剤を
利用すれば、インキ組成中の使用樹脂との溶解性に乏し
く、インキの流動性が不十分であり、その結果被印刷体
へのレベリングが乏しく光沢のない印刷物しか得られな
い。また６５℃より低いアニリン点の溶剤を使用したイ
ンキは乾燥時のインキ皮膜からの溶剤の離脱性が悪く乾
燥劣化を起こしてしまう。このような非芳香族系石油溶
剤としては、日石三菱（株）製０号、ＡＦ４〜７号ソル
ベントがある。

【００１９】本発明で使用する他の助剤としては、ドラ
イヤー、ゲル化剤、乾燥抑制剤（遅延剤）、酸化防止剤
等の添加剤を適宜用いることができる。

【００２０】本発明で使用するワニス用樹脂としては、
ロジン変性フェノール樹脂が好ましく、必要に応じて石
油樹脂、アルキッド樹脂との併用も可能である。ロジン
変性フェノール樹脂の重量平均分子量としては、１万〜
４０万のものが望ましい。１万以下ではインキの粘弾性
が不足し、４０万以上ではインキとしての流動性が不充
分となる。ロジン変性フェノール樹脂の溶解性として
は、日本石油（株）製０号ソルベント溶剤でのトレラン
スが１０％〜４０％のものが望ましい。１０％以下では
インキのセットが劣化し、４０％以上ではインキの流動
性が低下する。

【００２１】トレランスとは樹脂Ｘｇを試験管に取り、
溶剤で加熱溶解させたのちに２５℃に冷却したときの白
濁しない最小樹脂濃度であり、数値が小さいほど溶解性
が優れている。

【００２２】トレランス（％）＝樹脂（Ｘｇ）／［樹脂
（Ｘｇ）＋溶剤（Ｙｇ）］×１００本発明で使用される顔料は、従来の印刷インキに使用さ
れているものであって、従来公知の顔料は本発明の印刷
インキ用顔料として、何れもそのまま使用することがで
きる。又、その使用量も従来公知の印刷インキと同様で
よく、例えば、印刷インキ１００重量部中で、約１０重
量部〜４０重量部を占める割合が一般的である。

【００２３】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する。
例中、「部」「％」は、それぞれ「重量部」「重量％」
である。

【００２４】［ワニス製造例］（ロジン変性フェノール樹脂ゲルワニスの製造１）コン
デンサー、温度計、及び攪拌機を装着した四つ口フラス
コにロジン変性フェノール樹脂（荒川化学工業（株）
製、重量平均分子量２２万、酸価２０、軟化点１６２
℃）３８．５部、大豆油３０部、６号ソルベント（日石
三菱（株）製）３０部を仕込み、１８０℃に昇温し、同
温で３０分間攪拌した後、放冷し、ゲル化剤としてエチ
ルアセトアセテートアルミニウムジイソプロポキシド
１．０部（川研ファインケミカル（株）製ＡＬＣＨ）を
仕込み、１８０℃で３０分間攪拌してロジン変性フェノ
ール樹脂ゲルワニス１を得た。６号ソルベントは従来の
芳香族系石油溶剤で、一部有害であると言われている、
三環以上の多環式芳香族炭化水素を含んでいる。

【００２５】（ロジン変性フェノール樹脂ゲルワニスの
製造２）コンデンサー、温度計、及び攪拌機を装着した
四つ口フラスコにロジン変性フェノール樹脂（荒川化学
工業（株）製、重量平均分子量２２万、酸価２０、軟化
点１６２℃）３８．５部、大豆油３０部、ＡＦソルベン
ト６号（以下ＡＦ６と称す）（日石三菱（株）製）３０
部を仕込み、１８０℃に昇温し、同温で３０分間攪拌し
た後、放冷し、ゲル化剤としてエチルアセトアセテート
アルミニウムジイソプロポキシド１．０部（川研ファイ
ンケミカル（株）製ＡＬＣＨ）を仕込み、１８０℃で３
０分間攪拌してロジン変性フェノール樹脂ゲルワニス２
を得た。

【００２６】［インキ製造例］実施例１〜４および比較例５〜８ロジン変性フェノール樹脂ワニス１を６０部、藍顔料
（リオノールブルーＦＧ−７３３０、東洋インキ製造
（株）製）１７部を配合し三本ロールで練肉し、藍イン
キベース１を得た。

【００２７】続いてロジン変性フェノール樹脂ワニス２
を６０部、藍顔料（リオノールブルーＦＧ−７３３０、
東洋インキ製造（株）製）１７部を配合し三本ロールで
練肉し、藍インキベース２を得た。

【００２８】次いで、該藍インキベース１及び２に対し
て、表１の配合で溶剤を添加して粘度５．０〜５．５Ｐ
ａ・ｓに調整し、実施例１〜４、比較例５〜８の印刷イ
ンキ組成物を得た。

【００２９】評価結果上記実施例及び比較例の印刷インキ組成物について機上
安定性、セット及び印刷機のゴムロール及びブランケッ
トの収縮性について評価を実施し、結果を表２に示し
た。

【００３０】機上安定性は東洋精器（株）製デジタルイ
ンコメーターにて、４０℃、インキ０．１ｃｃ、１００
０ｒｐｍの条件でのタック値の最大値と初期値の差（以
下△Ｔ値と称す）と最大値を示すまでの経過時間（以下
Ｔｍａｘ値と称す）により評価を行った。△Ｔ値が小さ
く、Ｔｍａｘ値が大きいほどインキのタック値変動が少
なく、インキ性能として優れている。

【００３１】セットは新聞用更紙を用いて濃度１．００
の展色刷を作成し、展色直後から展色面にコート紙をあ
て、少しずつずらしながら圧力１０ｂａｒをかけ、更紙
からコート紙へのインキの転移を観察、転移しなくなっ
た時間（以下セット時間と称す）により評価を行った。
セット時間が短いほどセットは優れているが、セット時
間が短すぎる場合には、実印刷ではガイドローラー汚れ
の原因となる。

【００３２】印刷機のゴムロール及びブランケットの収
縮性の評価は、以下のゴム浸漬試験にて行った。ゴムシ
ートＡ（（株）金陽社製．硬度３０）及びＢ（明和ゴム
工業（株）製．硬度２５）を１００ｍｍ×１５ｍｍ×２
ｍｍにカットし２個１組とする。これらのゴムシートを
浸漬前に重量、体積、硬度を測定する。定量容器にイン
キを１００ｇ入れ、ゴムシートを浸漬させる。４０日浸
漬後に取り出し、ゴムシートに付着したインキを溶剤を
使わず、布等でよく拭き取る。１時間放置後、重量、体
積、硬度を測定する。浸漬前に測定した重量、体積、硬
度に対し、浸漬後どれだけ変化したかの割合を、重量変
化率、体積変化率、硬度変化率とし百分率で表す。ゴム
中の可塑剤が抽出されると、重量及び体積は減少し、重
量変化率及び体積変化率はマイナスになる。また硬度は
硬くなり、硬度変化率はプラスになる。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明で得られるインキ
は従来の環境対応型インキと比較して、機上安定性及び
セットを向上させることができる上に、問題であったゴ
ムの伸縮に関しても大きく抑制された。したがって、本
発明により、従来の環境対応型インキでも、比較例８の
一部有害性が指摘される多環式芳香族成分を含んだ鉱物
油タイプのインキと同レベルのゴムの伸縮度合いまで抑
制させることができるインキ組成物を提供することがで
きた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J039 AB03 AB04 AB06 BC02 BC20 BE01 BE12 CA07 EA12 EA48 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料とワニス用樹脂と溶剤とを含む印刷
インキにおいて、上記溶剤が油脂類を１価または２価の
アルコールでエステル交換して得られる脂肪酸エステル
を全インキ中５〜５０重量％、植物油を全インキ中１０
〜６０重量％及び非芳香族系石油溶剤を全インキ中１０
〜４０重量％含有することを特徴とする印刷インキ。
【請求項２】印刷インキが浸透乾燥型インキである請
求項１記載の印刷インキ。
【請求項３】顔料と、ワニス用樹脂と、非芳香族系石
油溶剤及び植物油を含む溶剤とからなる浸透乾燥型イン
キに、油脂類を１価または２価のアルコールでエステル
交換して得られる脂肪酸エステルを添加することを特徴
とする印刷機のゴムロール及びブランケットの収縮抑制
方法。