JP3349592B2 - 孔版印刷用エマルジョンインク - 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ジョン
インクに関し、さらに詳しくはエマルジョンの安定性、
インクの乾燥性およびインクの温度適性に優れ、かつ印
刷物の印刷濃度が高く、滲みおよび裏抜けの少ない孔版
印刷用エマルジョンインクに関する。

【０００２】

【従来の技術】孔版印刷は、孔版印刷用原紙を用いて製
版を行い、製版により形成された原紙の穿孔部にインク
を通過させて紙などの被印刷体に印刷を行うものであ
る。この孔版印刷は、版の作製が容易なために幅広い分
野で利用されている。孔版印刷用インクには、一般に油
中水（Ｗ／Ｏ）型エマルジョンインクが使用されてお
り、その油相成分中に着色剤である顔料成分が含まれて
いる（特開昭６１−２５５９６７号公報、特開昭６４−
１４２８４号公報、特開平４−１３２７７７号公報、特
開平５−１１７５６５号公報等）。

【０００３】Ｗ／Ｏ型エマルジョンインクは、紙などの
被印刷体に印刷されると、まずエマルジョンの外相であ
る油相成分が被印刷体に浸透し、次いで内相である水相
成分が紙内部に浸透および／または飛散する。従来のＷ
／Ｏ型エマルジョンインクでは、油相成分中に顔料成分
が含まれているため、インクの浸透速度が遅くなってい
た。さらにこの顔料成分を油相成分中に分散させ、かつ
被印刷体への固着を向上させるための樹脂成分が含まれ
ているが、この樹脂成分は、一般に高分子化合物を使用
するため、インクの浸透速度が遅くなり、かつ、浸透し
てもインクの滲みが発生し易く、また、顔料等のインク
成分が被印刷体内部まで浸透してしまい、裏抜けが発生
し易いという問題があった。また油相中に含まれるこの
樹脂成分が温度に対して粘度変化が大きいため、インク
の温度に対する粘度安定性が確保されにくいという欠点
があった。一方、水相中に顔料などの水不溶性着色剤を
細かく、かつ安定に分散させるためには分散剤を使用す
る必要があるが、この分散剤が水相中に存在するとエマ
ルジョンが崩壊し易く、安定なＷ／Ｏ型エマルジョンイ
ンクが得られ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】本発明の目的は、上記
の従来技術の問題点を解決し、エマルジョン安定性、イ
ンク乾燥性およびインク温度適性を改善し、かつ印刷物
の印刷濃度が高く、滲みおよび裏抜けの少ない孔版印刷
用エマルジョンインクを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願で特許請求される発
明は以下のとおりである。 （１）油相および水相を有するＷ／Ｏ型エマルジョンイ
ンクにおいて、前記水相中に水不溶性着色剤を第３アミ
ン化合物を用いて分散させたことを特徴とする孔版印刷
用エマルジョンインク。 （２）水不溶性着色剤の平均粒径が１０μｍ以下である
ことを特徴とする（１）記載の孔版印刷用エマルジョン
インク。 （３）水相中にＯ／Ｗ型樹脂エマルジョンおよび／また
は水溶性樹脂を含有することを特徴とする（１）または
（２）記載の孔版印刷用エマルジョンインク。 （４）油相中に樹脂成分を含有していないことを特徴と
する（１）、（２）または（３）記載の孔版印刷用エマ
ルジョンインク。 （５）前記第３アミン化合物が、ポリビニルピロリド
ン、ポリエチレンイミン、アルキロールアミン塩および
ポリＮ−アクロイルピロリジンから選ばれた少なくとも
１種であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか
に記載の孔版印刷用エマルジョンインク。

【０００６】

【作用】Ｗ／Ｏ型エマルジョンインクでは、外相である
油相成分の浸透性が水相成分よりも大きく、かつ表面張
力が低いため、油相成分が水相成分よりも先に被印刷体
に浸透し、その後に水相成分が浸透および／または飛散
する。本発明のＷ／Ｏ型エマルジョンインクでは水相中
に水不溶性着色剤を含有させるため、油相成分に水不溶
性着色剤のみならず、水不溶性着色剤を分散および固着
させるための樹脂成分を含有させる必要がない。従っ
て、油相成分の被印刷体への浸透が妨害されず、インク
の浸透性が改善され、インクの乾燥性が向上する。また
油相中に樹脂成分を含有させる必要がないため、インク
の温度依存性を少なくすることができ、温度変化に対し
て安定なインクの供給が可能となる。

【０００７】一方、水相成分は油相成分が浸透している
被印刷体の内部に浸透しにくくなり、被印刷体の表面に
止まってこの表面上で乾燥する。また、インクの滲み
は、被印刷体の毛細管現象によって発生するが、滲みに
関しても先に油相成分が毛細管現象によって浸透するた
め、水相成分が浸透しにくくなる。その結果、印刷物の
濃度が向上し、インクの裏抜けや滲み等が防止される。
また分散剤として第３アミン化合物を使用することによ
り、水不溶性着色剤を水相中に細かく、かつ安定に分散
させることができ、水不溶性着色剤の細かな分散によっ
て画像性（色見）が向上し、かつエマルジョンの安定性
に優れたＷ／Ｏ型エマルジョンインクが得られる。分散
剤として、分子内にカルボキシル基、スルフォン酸基な
どの官能基を有し、顔料表面に吸着する一般的な高分子
化合物を用いた場合にはエマルジョンの崩壊が生じ易い
が、この理由は、油相と水相の界面に上記高分子化合物
が吸着し、エマルジョンの安定性を著しく低下させるた
めと考えられる。

【０００８】本発明に用いられる第３アミン化合物は、
分子内に１個以上の

【化１】 なる結合を有する化合物であり、例えば、

【０００９】

【化２】 等が挙げられる。

【００１０】第３アミン化合物の使用量には特に制限は
ないが、一般に第３アミン化合物は、高分子化合物であ
るため、使用量が増えると、増粘効果が顕著となる。こ
のような場合は、水不溶性着色剤を水相中に細かく分散
し、且つ安定に分散させることができる必要最低量で充
分であるため、分散剤によって適宜、その使用量を決定
することが好ましい。

【００１１】本発明に用いられる水不溶性着色剤には特
に制限はなく、公知の顔料などが用いられるが、主溶媒
である水との親和性の良好なものが好ましい。例えばモ
ノクロ用としてはファーネスカーボンブラック、ランプ
ブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等
のカーボンブラック類、銅、鉄、酸化チタン、炭酸カル
シウム等の金属類および金属酸化物、アゾ系、シアニン
系、ジオキサジン系、キナクリドン系等の有機顔料など
が挙げられる。水不溶性着色剤の平均粒径は、エマルジ
ョンの崩壊性の点から１０μｍ以下が好ましく、３μｍ
以下がより好ましい。また水不溶性着色剤の添加量はエ
マルジョンインク総量に対して１〜３０重量％が好まし
く、３〜１０重量％がより好ましい。

【００１２】本発明における水相中には、必要に応じて
水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルジョンおよび／または水
溶性樹脂を含有させることが好ましい。これらを水相に
含有させることにより、用紙等の被印刷体への水不溶性
着色剤の固着性を向上させることができる。Ｏ／Ｗ型樹
脂エマルジョンとしては、ポリ酢酸ビニル、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル
共重合体、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン、
スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブ
タジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリル酸エステ
ル共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、ポリウレタン等の樹脂エマルジョンが用いら
れる。

【００１３】また水溶性樹脂としては、ポリビニルアル
コール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリド
ン、ポリエチレン−ポリビニルアルコール共重合体、ポ
リエチレンオキサンド、ポリビニルエーテル、ポリアク
リルアミド、アラビアゴム、澱粉、水溶性ポリウレタン
等が用いられる。これらの樹脂成分の添加量は、エマル
ジョンインクの総量に対して固形分換算で２０重量％以
下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。樹脂成
分の配合量が２０重量％を超えると版作製後に長期放置
した場合、版上の穿孔部分でインクが皮膜を作り、イン
クの通過を阻止することがあり好ましくない。さらに水
相成分には必要に応じて湿潤剤、電界質、防黴剤、酸化
防止剤、水蒸発防止剤などの水溶性添加物を含有させる
ことができる。

【００１４】本発明において、油相成分には、不揮発性
溶剤、揮発性溶剤および乳化剤などが含有される。不揮
発性溶剤としては、モータオイル、スピンドル油、マシ
ン油、流動パラフィン等の鉱物油系、オリーブ油、ヒマ
シ油、サラダ油等の植物油が用いられ、また揮発性溶剤
としては公知の鉱物油系溶剤、植物系溶剤が用いられ
る。不揮発性溶剤と揮発性溶剤の使用割合は、油相と水
相の配合比率により異なるが、重量比（不揮発性溶剤／
揮発性溶剤）で５０〜９５／５０〜５の範囲とするのが
好ましい。

【００１５】乳化剤は、Ｗ／Ｏ型エマルジョンを構成す
るために用いられ、非イオン性界面活性剤が好ましく用
いられる。例えばソルビタンモノラウレート、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノスチアレート、ソ
ルビタントリスチアレート、ソルビタンモノオレエー
ト、ソルビタンセスキオレエート等のソルビタン高級脂
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、例えば高級アルコール、アルキルフェノール、脂
肪酸等の酸化エチレン付加物など等が挙げられる。本発
明に用いられるＷ／Ｏ型エマルジョンインクは、例えば
１０〜７０重量％の油相成分に、９０〜３０重量％の水
相成分を徐々に添加して乳化させることにより製造され
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、
例中の部は重量部を意味する。 実施例１ 表１に示す配合により次の方法でＷ／Ｏ型エマルジョン
インクを製造した。まずイオン交換水、エチレングリコ
ール、ファーネスカーボンブラックおよび分散剤として
ポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製商品名、ルビスコ
ールＫ１７）を添加して充分攪拌し、ボールミルで分散
を行った。得られた分散液にエマルジョンタンプのポリ
アクリル酸エステルを添加し、再度攪拌を行って水相を
調製した。次に＃４０モータオイル、日石５号ソルベン
トおよびソルビタンモノオレエートを充分攪拌して油相
を調製し、この油相中に上記で調製した水相を徐々に添
加しながら攪拌機で乳化を行い、孔版印刷用エマルジョ
ンインクを得た。

【００１７】実施例２〜４ 表１に示す配合で、分散剤としてそれぞれポリエチレン
イミン（日本触媒社製商品名、エポミンＳＰ−０１
２）、アルキロールアミン塩（ビックケミージャパン社
製商品名、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８１）、およびポリ
Ｎ−アクロイルピロリジンのみ合成したものを用いた以
外は実施例１と同様の方法で孔版エマルジョンインクを
得た。

【００１８】比較例１ 表１に示す配合により次の方法でＷ／Ｏ型エマルジョン
インクを製造した。まず、アルキッド樹脂、ファーネス
カーボンブラック、＃４０モータオイル、日石５号ソル
ベントおよびソルビタンモノオレエートを充分攪拌し、
３本ロールで充分混練して油相を調製した。次にこの油
相のイオン交換水とエチレングリコールの混合溶液を徐
々に添加しながら攪拌機で乳化を行い、孔版印刷用エマ
ルジョンインクを得た。

【００１９】比較例２〜４ 表１に示す配合で、下記に示すそれぞれの分散剤を用い
た以外は実施例１と同様の方法でそれぞれ孔版印刷用エ
マルジョンインクを得た。

【００２０】

【化３】

【００２１】

【表１】

【００２２】＜試験例＞実施例１〜４および比較例１〜
４で得られた各孔版印刷用エマルジョンインクを用いて
孔版印刷機（リソグラフＲＣ１１５Ｄ（登録商標）理想
科学工業社製）により孔版印刷を行い、エマルジョンイ
ンクのエマルジョン化適性、分散安定性と、得られた印
刷物の印刷濃度、裏抜け性、滲み性および温度適性を下
記の方法により調べた。さらにエマルジョンインクの分
散安定性も下記の方法により調べた。その結果を表２に
示した。

【００２３】(1) エマルジョン化適性：インク作製直
後、印刷機での印刷時に油相と水相が分離しなかったイ
ンクを○、簡単に油相と水相が分離したインクを×で評
価した。 (2) 分散安定性：７０℃で１カ月間放置してインクの崩
壊状態を目視で観察し、エマルジョンインクの崩壊が発
生しなかった場合を○、崩壊した場合には×で評価し
た。 (3) 印刷濃度：印刷されたベタ部分の印刷濃度をＯＤ計
（ＲＤ９２０、マクベス社製）で測定した。 (4) 裏抜け性：印刷されたベタ部分の裏面側の濃度をＯ
Ｄ計（同上）で測定した。 (5) 滲み性：顕微鏡（８０倍）を用いてインクの付着し
た部分の滲み状態を観察し、滲みがほとんどない場合に
は○、滲みが目立つ場合は×で評価した。 (6) 温度適性：低温（５℃）で印刷し、印刷されたベタ
部分の印刷濃度をＯＤ計（同上）で測定した。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２から、実施例１〜４では比較例１に比
べ印刷濃度が高く、裏抜け性および滲み性に優れ、また
低温で印刷を行っても印刷濃度への影響が少ないことが
わかった。また、比較例２〜４では水不溶性着色剤を水
相に分散させたものであるが分散剤として第３アミン化
合物を使用していないため、印刷時に簡単に油相と水相
に分離したり、または長期放置に耐え得ない不安定なエ
マルジョンインクであることがわかった。

【００２６】

【発明の効果】本発明のＷ／Ｏ型エマルジョンインクに
よれば、水相中に水不溶性着色剤を含んでいるため、印
刷濃度が高く、かつインクの裏抜けや滲み等が少なく、
また水不溶性着色剤を第３アミン化合物により水相に分
散させているため、エマルジョン化適性および分散安定
性に優れる。さらに油相に着色剤成分が存在しないこと
から、着色剤成分の分散性および固着性を向上させるた
めの樹脂成分を油相中に含有させる必要がないため、油
相成分の被印刷体への浸透性が改善され、インクの乾燥
性を向上させることができるとともに、温度変化に対し
て粘度変化の少ないインクの供給が可能となる。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油相および水相を有するＷ／Ｏ型エマル
   ジョンインクにおいて、前記水相中に水不溶性着色剤を
   第３アミン化合物を用いて分散させたことを特徴とする
   孔版印刷用エマルジョンインク。
2. 【請求項２】 水不溶性着色剤の平均粒径が１０μｍ以
   下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。
3. 【請求項３】 水相中にＯ／Ｗ型樹脂エマルジョンおよ
   び／または水溶性樹脂を含有することを特徴とする請求
   項１または２記載の孔版印刷用エマルジョンインク。
4. 【請求項４】 油相中に樹脂成分を含有していないこと
   を特徴とする請求項１、２または３記載の孔版印刷用エ
   マルジョンインク。
5. 【請求項５】 前記第３アミン化合物が、ポリビニルピ
   ロリドン、ポリエチレンイミン、アルキロールアミン塩
   およびポリＮ−アクロイルピロリジンから選ばれた少な
   くとも１種であることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の孔版印刷用エマルジョンインク。