図面 (/)

技術 印刷用インキ

出願人 東洋インキSCホールディングス株式会社東洋インキ株式会社
発明者 藪野通夫
出願日 2014年2月19日 (6年4ヶ月経過) 出願番号 2014-029032
公開日 2015年8月24日 (4年10ヶ月経過) 公開番号 2015-151522
状態 特許登録済
技術分野 印刷方法 インキ、鉛筆の芯、クレヨン
主要キーワード 印刷輪転機 カーボンフットプリント 乾燥劣化 エコマーク 印刷インキ全量 作業環境汚染 算定基準 非芳香族溶剤
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年8月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

本発明の目的は、地球温暖化抑制(CO2排出量低減)に貢献できる地球環境に非常に配慮した材料を用いながら、従来の印刷における機上安定性乾燥性バランスを保ちつつ、印刷機ゴムロール及びブランケット収縮硬化インキ面から極力抑えることのできる印刷インキ組成物及びそれを用いた印刷物の提供。

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であって、溶剤が、非芳香族系石油溶剤と、植物油と、再生処理した再生油アルコールエステル交換して得られる脂肪酸エステルとを含有することを特徴とする印刷インキ。

概要

背景

現在の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水添により非芳香族成分としたものを用いた、環境対応型インキとなっている。その理由として特に三環以上の多環式芳香族炭化水素を含む溶剤は、(発がん性等の)環境衛生面での問題点が指摘されているからである。

従来の浸透乾燥印刷インキ高速印刷時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いため、現在は環境面から非芳香族成分を主体とする溶剤へ置換された環境対応型インキとなっている。

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樹脂溶解性が良好であり、揮発成分が少ない。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利用されており、印刷後に脂肪酸中の不飽和部分酸価重合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表面乾燥性(以下セット性と称する)が劣化する。また、インキ中の不飽和成分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。

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ってしまい、セット性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。

現在使用されている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であり、各印刷メーカーは、この環境対応型インキを使用しており、地球環境保全へ貢献している。

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、主要原材料である非芳香族系石油溶剤や植物油は、印刷機のゴムロール及びブランケット収縮させるとともにゴムを硬くさせる傾向がある。印刷機のゴムロール及びブランケットが収縮してしまうと、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。更に、ゴムが硬くなると、即ち、ゴム硬度が高くなると、ゴムロールの場合は、印刷においてインキの転移性が悪くなってしまうため、良好な印刷紙面が得られなくなる。一方ブランケットの場合は、印刷において、版の画線部を磨耗させてしまい、着肉不良の問題が発生し、良好な印刷紙面が得られなくなる。

このため、印刷において上記のような問題が発生した場合に、本来の寿命より短い期間でゴムロール及びブランケットを交換しているため、コストがかかる。

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DBPやDOP等の可塑剤脂肪酸アマイド系の潤滑剤を抽出させることにより空隙ができる。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はゴムとの親和性が劣るため、できた空隙に補充が行われず、ゴムの収縮と硬度上昇が起きる。従来の鉱物油でも同じ様にゴム中の可塑剤や潤滑剤を抽出し、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、ゴムの収縮と硬度上昇を抑制することが出来た。

ブランケットやゴムロール等のゴムが収縮し硬度が上昇したときの具体的なトラブルとして、ブランケットの場合は、ブランケットと版の間の間隙(ニップ)、ゴムロールの場合はゴムロールと渡しの金属ロール間の間隙(ニップ)が弱くなり(隙間の圧力が弱くなる)、印刷時にインキの転移不良が発生し着肉不良の問題を発生させしまう。着肉不良問題が発生したため、各間隙(ニップ)を適切な間隙に調整しても、ゴム硬度が高くなる(ゴムが硬くなる)ことで、ブランケットでは版とのアタックが強まり、版磨耗の問題が発生し、ゴムロールでインキ転移性が劣り、着肉不良問題が生じてしまう。
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及び硬度上昇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、従来型のゴムロール及びブランケットも使用されており、未だ完全ではない。

インキ面では特許文献1および特許文献2で挙げられている、ゴムとの親和性が高い脂肪酸エステルを印刷インキ中に含有させることで、ゴムロール及びブランケットの収縮を抑えている。しかし脂肪酸エステルを合成するときに使用されている油は、市販されている植物油が主流となっており、カーボンフットプリント(CFP)制度の観点では、原料の植物油が主に海外品(特に大豆油)のため輸送マイレージが大きく、更に一歩進んだ環境対応には十分とは言えない。輸送マイレージ低減から、地産地消の観点より、米油(日本においては)の植物油も考えられるが、昨今の食品事情の観点からも、食用油をインキに展開することはあまり好ましくない。

近年、地球温暖化が問題となってきており、排出される温室効果ガス規制する動きか出ている。この動きの中で、カーボンフットプリント制度と呼ばれるものがある。
この制度は、製品サービスライフサイクル全般(原材料調達から廃棄リサイクルまで)で排出された温室効果ガスを、地球温暖化に与える影響の程度により、CO2相当量換算し、製品やサービスに表示する制度となっている。CO2の排出量をCFP値(kg−CO2/kg)として製品に記載されている場合もある。

この指針に基づき、商品種別算定基準PCR)策定基準が設立され、印刷インキについても基準が策定されている。平版インキ樹脂凸版インキ、金属印刷インキグラビアインキ新聞インキスクリーンインキUVインキレジストインキ等、印刷版を用いる印刷に使用される印刷インキを対象としては、認定PCR番号:PA−CA−01として策定されている。認定PCR公表日:2011年3月28日(申請代表者:印刷インキ工業連合会)。
この点から、海外から原料を調達するより、国内原料を使用することが、CO2排出量は低減され、更に一度使用された原料を再利用する方が、よりCO2排出量を抑制できることは言うまでもない。

概要

本発明の目的は、地球温暖化抑制(CO2排出量低減)に貢献できる地球環境に非常に配慮した材料を用いながら、従来の印刷における機上安定性と乾燥性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と硬化をインキ面から極力抑えることのできる印刷インキ組成物及びそれを用いた印刷物の提供。顔料と、ワニス用樹脂と、溶剤とを含む印刷インキであって、溶剤が、非芳香族系石油溶剤と、植物油と、再生処理した再生油アルコールエステル交換して得られる脂肪酸エステルとを含有することを特徴とする印刷インキ。なし

目的

本発明の目的は、地球温暖化抑制(CO2排出量低減)に貢献できる地球環境に非常に配慮した材料を用いることで、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と硬化をインキ面から極力抑えることのできる印刷インキ組成物を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

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であって、溶剤が、非芳香族系石油溶剤と、植物油と、再生処理した再生油アルコールエステル交換して得られる脂肪酸エステルとを含有することを特徴とする印刷インキ。

請求項2

脂肪酸エステルの含有量が、印刷インキ全体に対し0.5重量%〜50重量%である請求項1記載の印刷インキ。

請求項3

浸透乾燥型インキであることを特徴とする請求項1または2記載の印刷インキ。

請求項4

顔料と、ワニス用樹脂と、非芳香族系石油溶剤と、植物油と、再生処理した再生油を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とを含む印刷インキを用いて、ゴムロールおよびブランケットを有する印刷機印刷することを特徴とする、前記ゴムロールおよびブラケットの、収縮および硬化抑制方法

技術分野

0001

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植物油を併用した印刷インキでも、印刷機ゴムロール及びブランケット劣化硬化・細り)を極力抑制させることができる印刷インキに関するものである。

背景技術

0002

現在の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水添により非芳香族成分としたものを用いた、環境対応型インキとなっている。その理由として特に三環以上の多環式芳香族炭化水素を含む溶剤は、(発がん性等の)環境衛生面での問題点が指摘されているからである。

0003

従来の浸透乾燥型印刷インキは高速印刷時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いため、現在は環境面から非芳香族成分を主体とする溶剤へ置換された環境対応型インキとなっている。

0004

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。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利用されており、印刷後に脂肪酸中の不飽和部分酸価重合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表面乾燥性(以下セット性と称する)が劣化する。また、インキ中の不飽和成分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ってしまい、セット性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

現在使用されている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であり、各印刷メーカーは、この環境対応型インキを使用しており、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、主要原材料である非芳香族系石油溶剤や植物油は、印刷機のゴムロール及びブランケットを収縮させるとともにゴムを硬くさせる傾向がある。印刷機のゴムロール及びブランケットが収縮してしまうと、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。更に、ゴムが硬くなると、即ち、ゴム硬度が高くなると、ゴムロールの場合は、印刷においてインキの転移性が悪くなってしまうため、良好な印刷紙面が得られなくなる。一方ブランケットの場合は、印刷において、版の画線部を磨耗させてしまい、着肉不良の問題が発生し、良好な印刷紙面が得られなくなる。

0008

このため、印刷において上記のような問題が発生した場合に、本来の寿命より短い期間でゴムロール及びブランケットを交換しているため、コストがかかる。

0009

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DBPやDOP等の可塑剤脂肪酸アマイド系の潤滑剤を抽出させることにより空隙ができる。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はゴムとの親和性が劣るため、できた空隙に補充が行われず、ゴムの収縮と硬度上昇が起きる。従来の鉱物油でも同じ様にゴム中の可塑剤や潤滑剤を抽出し、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、ゴムの収縮と硬度上昇を抑制することが出来た。

0010

ブランケットやゴムロール等のゴムが収縮し硬度が上昇したときの具体的なトラブルとして、ブランケットの場合は、ブランケットと版の間の間隙(ニップ)、ゴムロールの場合はゴムロールと渡しの金属ロール間の間隙(ニップ)が弱くなり(隙間の圧力が弱くなる)、印刷時にインキの転移不良が発生し着肉不良の問題を発生させしまう。着肉不良問題が発生したため、各間隙(ニップ)を適切な間隙に調整しても、ゴム硬度が高くなる(ゴムが硬くなる)ことで、ブランケットでは版とのアタックが強まり、版磨耗の問題が発生し、ゴムロールでインキ転移性が劣り、着肉不良問題が生じてしまう。
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及び硬度上昇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、従来型のゴムロール及びブランケットも使用されており、未だ完全ではない。

0011

インキ面では特許文献1および特許文献2で挙げられている、ゴムとの親和性が高い脂肪酸エステルを印刷インキ中に含有させることで、ゴムロール及びブランケットの収縮を抑えている。しかし脂肪酸エステルを合成するときに使用されている油は、市販されている植物油が主流となっており、カーボンフットプリント(CFP)制度の観点では、原料の植物油が主に海外品(特に大豆油)のため輸送マイレージが大きく、更に一歩進んだ環境対応には十分とは言えない。輸送マイレージ低減から、地産地消の観点より、米油(日本においては)の植物油も考えられるが、昨今の食品事情の観点からも、食用油をインキに展開することはあまり好ましくない。

0012

近年、地球温暖化が問題となってきており、排出される温室効果ガス規制する動きか出ている。この動きの中で、カーボンフットプリント制度と呼ばれるものがある。
この制度は、製品サービスライフサイクル全般(原材料調達から廃棄リサイクルまで)で排出された温室効果ガスを、地球温暖化に与える影響の程度により、CO2相当量換算し、製品やサービスに表示する制度となっている。CO2の排出量をCFP値(kg−CO2/kg)として製品に記載されている場合もある。

0013

この指針に基づき、商品種別算定基準PCR)策定基準が設立され、印刷インキについても基準が策定されている。平版インキ樹脂凸版インキ、金属印刷インキグラビアインキ新聞インキスクリーンインキUVインキレジストインキ等、印刷版を用いる印刷に使用される印刷インキを対象としては、認定PCR番号:PA−CA−01として策定されている。認定PCR公表日:2011年3月28日(申請代表者:印刷インキ工業連合会)。
この点から、海外から原料を調達するより、国内原料を使用することが、CO2排出量は低減され、更に一度使用された原料を再利用する方が、よりCO2排出量を抑制できることは言うまでもない。

先行技術

0014

特許第3918466号公報
特許第3975780号公報

発明が解決しようとする課題

0015

本発明の目的は、地球温暖化抑制(CO2排出量低減)に貢献できる地球環境に非常に配慮した材料を用いることで、従来の印刷における機上安定性と乾燥性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と硬化をインキ面から極力抑えることのできる印刷インキ組成物を提供することである。

課題を解決するための手段

0016

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であって、
溶剤が、非芳香族系石油溶剤と、植物油と、再生処理した再生油アルコールエステル交換して得られる脂肪酸エステルとを含有することを特徴とする印刷インキに関する。

0017

また、本発明は、脂肪酸エステルの含有量が、印刷インキ全体に対し0.5重量%〜50重量%である上記印刷インキに関する。

0018

また、本発明は、浸透乾燥型インキであることを特徴とする上記印刷インキに関する。

0019

また、本発明は、顔料と、ワニス用樹脂と、非芳香族系石油溶剤と、植物油と、再生処理した再生油を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とを含む印刷インキを用いて、ゴムロールおよびブランケットを有する印刷機で印刷することを特徴とする、前記ゴムロールおよびブラケットの、収縮および硬化の抑制方法に関する。

発明の効果

0020

本発明の印刷インキによって、地球温暖化抑制(CO2排出量低減)に貢献できる地球環境に非常に配慮した材料を用いながら、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と硬化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ができた。

0021

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、天ぷら油など飲食物の製造等に用いた後の油を再生処理した油で、食用として大豆油、菜種油、米油、ひまわり油胡麻油、サフラワー油オリーブ油等の植物油や、魚油鰯油油、イカ油等の魚油、鯨油牛脂等の動物油があり、非食用としてはパーム油やし油亜麻仁油桐油ジャトロファ油等があるが、これらに限定されるものではなく、油で再生処理可能であるものであれば適用可能である。

0022

本発明で使用する脂肪酸エステルの原料となる油脂類において、飲食物の製造などに用いた植物油としては、飲食店や学校給食惣菜屋などの揚げ物等の調理に使用した植物油や、肥料及び家畜用に製造した動植物油回収したものが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、使用後の油脂類で再生可能なものであれば適用可能である。

0023

本発明における油脂の再生処理の方法としては、ろ過、静置による沈殿活性白土による脱色といった方法が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではなく、適用可能である。

0024

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tert−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。

0025

上記再生処理した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、エステル交換物蒸留によって脂肪酸のエステル分留して使用してもよい。

0026

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、0.5重量%〜50重量%、好ましくは3重量%〜15重量%を占める割合で使用される。0.5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及び硬化を抑制することはできず、ゴムロール及びブランケットの寿命を短くしてしまい、50重量%以上では、ゴムロール及びブランケットを過剰に膨潤させてしてしまい、版磨耗等の印刷トラブルを引き起こしてしまう。

0027

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60〜130℃が好ましい。もしアニリン点が130℃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60℃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、JX日鉱日石エネルギー(株)製、AF5、AF6、AF7等がある。

0028

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。

0029

本発明に用いられる石油系溶剤は、芳香族炭化水素の含有率が1%以下で、アニリン点が60〜130℃、好ましくは80〜100℃及び、沸点が240℃〜400℃、好ましくは270℃〜350℃の範囲にある石油系溶剤である。アニリン点が130℃を超えると、樹脂の溶解性が悪くなり、インキ化することができなくなる。また、アニリン点が60℃未満だと、樹脂を溶解するが、溶解させる能力が高すぎるため、インキ化した時に、インキのセット性が遅くなり、印刷に悪影響を与え、好ましくない。

0030

石油系溶剤の沸点が240℃未満の場合には、印刷機上での溶剤の蒸発が多くなり、インキの流動性の劣化により、インキがローラー、ブランケット、版等への転移性が劣化してしまい好ましくない。沸点が400℃を超える場合は、ヒートセット型のインキの乾燥性が劣るため、好ましくない。
石油溶剤の配合量は、印刷インキ全量に対して40重量%以下であることが好ましい。
このような石油溶剤としては、JX日鉱日石エネルギー(株)製AF5、AF6、AF7等がある。

0031

本発明で使用するワニス用樹脂としては、特に制限はないが、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。

0032

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。

0033

トレランス(%)=樹脂(Xg)/[樹脂(Xg)+溶剤(Yg)]×100

0034

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。

0035

本発明において印刷インキの着色剤は、黄インキであれば、例えばC.I.ピグメントイエロー12またはC.I.ピグメントイエロー13の黄顔料を使用するが、これらに限定されるものではない。黄顔料の配合量は、印刷インキ全量に対して、5〜20重量%である。

0036

また、紅インキであれば、例えばC.I.ビグメントレッド57:1を使用するが、これらに限定されるものではない。紅顔料の配合量は、印刷インキ全量に対して、5〜25重量%である。

0037

また、藍インキであれば、例えば胴フタロシアニン系化合物であるC.I.ピグメントブルー15:3の藍顔料を使用するが、これらに限定されるものではない。藍顔料の配合量は、印刷インキ全量に対して、5〜25重量%である。

0038

さらに、墨インキであれば、例えばカーボンブラックを使用するが、これらに限定されるものではない。カーボンブラックの配合量は、印刷インキ全量に対して、10〜30重量%である。

0039

また、本発明に用いられるその他の顔料としては、任意の無機及び有機顔料が使用できる。無機顔料としては、黄鉛亜鉛黄紺青硫酸バリウムカドミウムレッド酸化チタン亜鉛華弁柄アルミナホワイト炭酸カルシウム群青、カーボンブラック、グラファイトアルミニウム粉などがあげられ、有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系などオフセットインキに用いられる顔料が相当する。有機顔料に関しては、例えば、銅フタロシアニン系顔料(C.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、C.I.Pigment Green 7、36)、モノアゾ系顔料(C.I.Pigment Red 3、4、5、23、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、53:1、57:1)、ジスアゾ系顔料(C.I.Pigment Yellow 12、13、14、17、83)、アントラキノン系顔料(C.I.Pigment Red 177)、キナクリドン系顔料(C.I.Pigment Red 122、C.I.PigmentViolet 19)、ジオキサジン系顔料(C.I.Pigment Violet 23)などがあげられるが、これらに限定されるものではない。

0040

重量平均分子量測定には、東ソー(株)製ゲルパーメーションクロマトグラフィー商品名 HLC−8020)および東ソー(株)製カラム(商品名 TSK−GEL)を用いた(以下、重量平均分子量は同様の方法で測定した値である)。

0041

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。

0042

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10万、酸価16、トレランス24重量%)39部、大豆油30部、AFソルベント5号(以下AF5と称す)(JX日鉱日石エネルギー(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。

0043

(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10万、酸価16、トレランス24重量%)39部、大豆油30部、インクオイルH8(JX日鉱日石エネルギー(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2を得た。インクオイルH8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。

0044

[インキ製造例]
実施例1〜4、比較例1〜9
得られたロジン変性フェノール樹脂ゲルワニス1を55部、藍顔料(リオノールブルーFG−7330、トーヨーカラー(株)製)14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。
同じく、得られたロジン変性フェノール樹脂ゲルワニス1を46部、藍顔料(リオノールブルーFG−7330、トーヨーカラー(株)製)13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。
続いて得られたロジン変性フェノール樹脂ゲルワニス2を55部、藍顔料(リオノールブルーFG−7330、トーヨーカラー(株)製)14部を配合し三本ロールで練肉し、藍インキベース3を得た。
次いで、該藍インキベース1〜3に対して、表1の配合で大豆油、エステル、溶剤を添加して粘度4.0〜5.0Pa・sに調整し、実施例1〜4、比較例1〜9の印刷インキ組成物を得た。

0045

表1

0046

評価結果
上記で製造したインキ実施例1〜4及びインキ比較例1〜9の平版印刷用インキにおける、流動性、機上安定性、経時安定性、ゴム膨潤性ゴム硬化性、環境性地球環境性印刷適性ミスチング性、着肉性パイリング性)について評価を実施し、結果を表2に示した。

0047

<流動性の測定方法
インキ2.1mlを半球状の容器にセット後、直ちに60°に傾けた傾斜板の上にインキを垂らし、10分間で流れた長さを測定する。値が高いほどインキのしまりが少なく、流動性が良好であることを示す。
評価基準
○:100mm以上
△:60mm以上、100mm未満
×:60mm未満

0048

<機上安定性の測定方法>
株式会社東洋精機製デジタルインコメーターにインキ1.32mlをセットし、40℃、1200rpmの条件においてタック値最大値になるまでの時間を測定する。最大値になるまでの時間が長い程、インキのタック値が緩やかに変動するため印刷機上でのインキの粘度上昇や流動性の変化が少ないことを示しているため、機上安定性に優れていることを示す。
(評価基準)
○:20min以上
△:15min以上、20min未満
×:15min未満

0049

<経時安定性の測定方法>
レー粘度計L型粘度計(25℃))で粘度を測定したインキについて、最大220mlの密閉容器にインキ180mlを量り取る。容器内を窒素パージした後蓋を閉め、70℃のオーブンで1週間保管し、促進をかける。1週間後、オーブンから取り出し、再度粘度を測定し、オーブン保管前のインキとの粘度差(ΔPa・s)を求める。粘度変化量が少ない程、経時安定性に優れていることを示す。
(評価基準)
○:1Pa・s未満
△:1Pa・s以上、1.5P・s未満
×:1.5Pa・s以上

0050

<ゴム膨潤性の評価方法
製造した各インキに、硬度30の4.00cm(長さ)×1.00cm(幅)×0.200cm(厚さ)に切ったゴムロール(印刷輪転機で使用しているM社製ゴムロール)を浸漬させ、2週間後に取り出し、インキを溶剤など使わずに布等で取り除いた後、長さを測定し、ゴムの膨潤性を評価する。元の長さからの変化を伸縮率(%)で表す。ゴムが収縮していると、印刷輪転機での印刷時にローラー間でのインキ転移不良や着肉不良の問題が発生する。また、ゴムが大きく膨潤してしまうと、印刷時に版磨耗が発生し、着肉不良の問題が発生する。印刷時の着肉を安定に保つためには、多少膨潤していた方が良い(伸縮率100%〜110%)。
(評価基準)
○:伸縮率が100%以上110%以下
△:伸縮率が110%より大きく120%以下、或いは90%以上、100%未満。
×:伸縮率が120%より大きいか、90%未満。

0051

<ゴム硬化性の評価方法>
製造した各インキに、硬度30の4.00cm(長さ)×1.00cm(幅)×0.200cm(厚さ)に切ったゴムロール(印刷輪転機で使用しているM社製ゴムロール)を浸漬させ、2週間後に取り出し、インキを溶剤など使わずに布等で取り除いた後、硬度計(株式会社ミツトヨ社製:HH−330)にてゴム硬度を測定し、硬化性を評価する。元の硬度からの変化を伸縮率(%)で表す。ゴム硬度が硬くなると、印刷輪転機での印刷時にローラー間でのインキ転移不良による着肉不良の紙面品質問題が発生するとともにゴムの発熱が酷くなり、印刷機に悪影響を及ぼす。また、ゴム硬度が軟らか過ぎると、印刷時にローラー間でインキが余りやすく、インキ飛び汚れ等の紙面品質問題が発生するとともに、インキ余りがインキミスチングにより印刷機に悪影響を及ぼす。印刷時の着肉を安定に保つためには、多少硬度が軟らかい方が良い(硬化率100%〜110%)。
(評価基準)
○:硬化率が100%以上110%以下
△:硬化率が110%より大きく120%以下、或いは90%以上、100%未満。
×:硬化率が120%より大きいか、90%未満。

0052

<環境性の評価方法>
製造した各インキに使用している溶剤について、溶剤中の芳香族成分の比率を調べる。環境に配慮した「エコマーク」認定の印刷インキに関しては、インキに使用される溶剤として、芳香族成分(PCA)が容積比1%未満となっている。これが日本国内では標準となっている。海外では芳香族成分が容積比3%未満の溶剤が環境に配慮したインキとして主体となっている。
(評価基準)
○:溶剤の芳香族成分が容積比1%未満
×:溶剤の芳香族成分が容積比1%以上

0053

<地球環境性の評価方法>
製造した各インキに使用している脂肪酸エステルについて、その生産時に使用される油脂類のCO2排出量(CFP値(kg-CO2/kg))を調べる。独立行政法人産業技術総合研究所の監修の下に、統計や文献・資料を基に作成されたデータ及び工業会より提出されたデータから構成されている『カーボンフットプリント制度試行事業CO2換算量共通原単位データベースVer.4.0(国内データ)』によると、大豆油のCFP値は4.86kg-CO2/kgとなっている(公開用整理番号:JP305030[情報源経済産業省経済産業政策調査統計部 “平成12年石油等消費構造統計”])。一方、学校や食品会社からの廃食用油再生工場にて再生油にした場合のCFP値は0.034kg-CO2/kgとなる(2012年12月14日:LCA日本フォーラム表彰記念公演:東洋インキグループのLCAの取り組み 〜印刷インキや印刷物に関するカーボンフットプリント/カーボンオフセット成果の開示〜)。この比較からもわかるように、廃油等を再生処理した再生油の方が、従来使用の大豆油に較べ1%以下にCO2排出量を抑えることができ、地球温暖化の抑制に非常に貢献できる。
(評価基準)
○:脂肪酸エステルに使用される油脂類のCO2排出量が1kg-CO2/kg未満
×:脂肪酸エステルに使用される油脂類のCO2排出量が1kg-CO2/kg以上

0054

<印刷適性の評価方法>
下記印刷条件の下、単色ベタ網点(1〜100%の10%きざみ)印刷及び通常の文字印刷を行なった。

0055

[印刷条件]
印刷機:LITHOPIABT2−800 NEO(三菱重工(株))
用 紙 :新聞用紙更紙:超軽量紙(43g/m2)(日本製紙(株))
(測色値:L*:83、a*:−0.25、b*:5.5)
湿し水:NEWSKING ALKY(東洋インキ(株))0.5%水道水溶液
印刷速度:10万部/時
版 :CTP版(富士フィルム(株))
印刷部数:5万部

0056

[ミスチング性]
印刷機周辺に白紙を印刷前にセッティングし、5万部印刷後のインキミスト度合いを
目視評価する。
(評価基準)
○:白紙の一部分に微量のインキミストが飛散している。
△:白紙全面に薄くインキミストが飛散している。
×:白紙全面にベッタリとインキミストが飛散している。

0057

[着肉性]
5万部印刷時の紙面のベタ部、及び網点部の着肉性を目視評価する。
(評価基準)
○:着肉良好、紙向けなし。
△:一部着肉不良があり、紙剥けも僅かに確認される。
×:着肉悪く、紙剥けが目立つ。

0058

[パイリング性]
5万部印刷時の紙面のパイリング性を目視評価する。
(評価基準)
○:着肉良好、パイリングなし。
△:一部着肉不良があり、パイリングも僅かに確認される。
×:着肉悪く、パイリングが目立つ。

0059

表2

0060

表2の結果より、流動性、機上安定性、経時安定性、ゴム膨潤性、ゴム硬化性、環境性、地球環境性、印刷適性(ミスチング性、着肉性、パイリング性)の全てにバランス良く、優れているのは実施例1〜4である。なお、実施例1〜4と比較例6〜9を比較して解る通り、地球環境性(CO2排出量の低減)から考えると、地場で消費された廃油等を再生処理して使用する方が、優位であることは明確である。また、環境対応していない溶剤を使用した比較例4、5は流動性、機上安定性、印刷適性等の大きな問題はないものの、人体に悪影響を及ぼす多環式芳香族成分を含んだ溶剤のため、好ましくない。比較例1のように脂肪酸エステルを使用しないと、ゴム膨潤性やゴム硬化性が悪くなり、印刷機には適さない。また、比較例2,3のように、脂肪酸エステル量が少なすぎたり、多すぎたりするとゴム膨潤性やゴム硬化性、印刷適性に悪影響を及ぼしてしまう。

実施例

0061

本発明による印刷用インキは、従来よりも環境性を更に重視し、地球温暖化(CO2排出量低減)に貢献しており、更には印刷機上での安定性、着肉性、経時安定性に優れており、新聞雑誌チラシ等の印刷分野において有益な活用が図られる。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ