JPH0641486A

JPH0641486A - 印刷インキ用バインダーおよびその製造法

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Publication number: JPH0641486A
Application number: JP8150391A
Authority: JP
Inventors: Junichi Tatsumi; 純一辰己; Masaya Inami; 正也稲波
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1994-02-15
Anticipated expiration: 2015-01-11
Also published as: JP2998263B2

Abstract

(57)【要約】【構成】ロジン、α，β−エチレン性不飽和カルボン
酸および多価アルコールからなる樹脂酸反応物と２種以
上の金属化合物とを有機溶剤中で反応させて得られる樹
脂酸金属塩を主成分として含有する印刷インキ用バイン
ダー、ならびに印刷インキ用バインダーとして使用され
る樹脂酸金属塩を製造するに際し、ロジン、α，β−エ
チレン性不飽和カルボン酸および多価アルコールからな
る反応生成物と２種以上の金属化合物とを有機溶剤中で
反応させる印刷インキ用バインダーの製造法。【効果】紙への転移性、乾燥性、印刷物の光沢、高速
印刷適性などの諸性能に優れた印刷インキ用バインダー
およびその製造法を提供することができる。

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用バインダー
およびその製造法に関する。更に詳しくは、出版グラビ
アインキに好適な印刷インキ用バインダーおよびその製
造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】雑誌、週刊誌、その他の素材に適用され
るグラビア印刷インキにおいては、そのバインダーとし
て、従来より、ロジン系化合物と金属化合物との反応生
成物（樹脂酸金属塩）が汎用されてきた。しかし、該バ
インダーを含有してなるグラビア印刷インキは、概して
印刷時の紙への転移性、印刷後の乾燥性、印刷物の光沢
の点で不十分である。また、近時は印刷の高速化が要請
され、従来のバインダーでは対応しきれなくなってき
た。

【０００３】印刷の高速化の要請を考慮すれば、１９５
℃程度以上の高融点樹脂組成物が必要となる。従来の樹
脂酸金属塩として、例えば、特公昭４５−４６９１号公
報には、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸が部分的
に付加したロジンを溶融状態で金属化合物と反応せしめ
て得られる樹脂組成物が開示されている。しかし、該公
報記載の方法により高速印刷適性を考慮して、１９５℃
程度以上の高融点の樹脂組成物を製造せんとする場合に
は、反応系の溶融粘度が異常に高くなり撹拌が困難にな
るなど製造作業性に難点がある。すなわち、樹脂組成物
中に導入される金属化合物の使用量が制限され、結果と
して高融点樹脂組成物を容易には収得し難い。また金属
化合物を均一に反応させることも困難であるため、該樹
脂組成物を含有してなる印刷インキは乾燥性や光沢に劣
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の樹脂
酸金属塩の欠点である紙への転移性、乾燥性、印刷物の
光沢、高速印刷適性などの諸性能に優れた、新規な樹脂
酸金属塩を主成分とする印刷インキ用バインダー、およ
び該バインダーの製造法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく、樹脂酸金属塩に使用すべき構成原料、使用
割合、反応条件などにつき鋭意検討を行った。その結
果、従来公知の原料を使用した場合であっても、これら
を特定の反応条件下に反応させて得られる生成物を印刷
インキ用バインダーとして用いる場合には、意外にも前
記課題を解決しうるという事実を得た。本発明は、斯か
る事実に基づき完成されたものである。

【０００６】本発明は、ロジン、α，β−エチレン性不
飽和カルボン酸および多価アルコールからなる樹脂酸反
応物（以下、反応生成物という）と２種以上の金属化
合物とを有機溶剤中で反応させて得られる樹脂酸金属塩
（以下、反応生成物という）を主成分として含有する
ことを特徴とする印刷インキ用バインダーに関する。更
には、印刷インキ用バインダーとして使用される樹脂酸
金属塩を製造するに際し、ロジン、α，β−エチレン性
不飽和カルボン酸および多価アルコールからなる反応生
成物と２種以上の金属化合物とを有機溶剤中で反応させ
ることを特徴とする印刷インキ用バインダーの製造法に
関する。

【０００７】本発明では、ロジン、α，β−エチレン性
不飽和カルボン酸および多価アルコールからなる反応生
成物と、２種以上の金属化合物とを、有機溶剤中で反
応させるという方法を採用することにより、従来技術に
比べて金属化合物を多量にしかも均一に反応生成物の
分子中に導入させることができる。従って、紙への転移
性、乾燥性、印刷物の光沢のいずれの点でも満足しうる
優れた高融点の印刷インキ用バインダーが得られるので
ある。

【０００８】反応生成物の構成原料は、上記のように
ロジン、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸および多
価アルコールである。該ロジンとしては、ガムロジン、
トール油ロジン、ウッドロジン、重合ロジンなどが使用
でき、またα，β−エチレン性不飽和カルボン酸として
は、代表的にはマレイン酸、無水マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、アク
リル酸、メタクリル酸などの各種を例示できる。更に
は、多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、ト
リメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオー
ル、１，２，４−ブタントリオール、ペンタエリスリト
ール、ソルビトールなどが挙げられる。

【０００９】反応生成物から反応生成物に誘導する
ために使用する金属化合物としては、カルシウム、マグ
ネシウム、亜鉛などの各種金属の酸化物、水酸化物、有
機酸塩類などが挙げられる。これらのうち、好ましいも
のとしては水酸化カルシウム、酢酸カルシウム、水酸化
マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酢酸亜鉛などを
例示できる。該金属化合物の使用量は、反応生成物の
カルボキシル基に対して通常７０当量％以上、好ましく
は８０当量％以上が反応するに相当する量とされる。該
範囲に満たない場合は、乾燥性、光沢およびインキの経
時安定性が低下する。

【００１０】本発明では、得られるバインダーの顔料分
散性やインキ組成物の光沢を向上させたり、更にはバイ
ンダー中の金属分の導入量を高め乾燥性を改良する観点
から、金属化合物を２種類使用することが必須とされ
る。通常、出版グラビヤ印刷では、黄、紅、藍、墨の４
色のインキが使用されるが、金属化合物の種類により顔
料分散性や光沢が大きく影響されるからであり、特にカ
ルシウム−亜鉛、マグネシウム−亜鉛、カルシウム−マ
グネシウム−亜鉛などの組合せが好ましい。また、２種
以上の金属化合物を使用する意義は、１種類の金属化合
物を反応させた場合には、通常カルボキシル基に対する
金属導入量が７０％をこえると反応物が結晶化しゲル化
してしまう不利を解消するためであり、２種以上の金属
化合物を使用し金属導入量を高め、得られるバインダー
の乾燥性を向上することにある。ここに、カルシウムお
よび／またはマグネシウムは導入金属の合計量に対して
３０〜７０％程度、亜鉛は３０〜７０％程度の範囲で使
用される。

【００１１】本発明の樹脂組成物たる反応生成物は、
以下のようにして製造される。ロジンとα，β−エチレ
ン性不飽和カルボン酸とを反応させてから多価アルコー
ルによりエステル化を行なうことにより、あるいは該三
者を一括仕込みして反応させることにより反応生成物
を得る。該反応段階では、反応温度は通常１５０〜３０
０℃程度であり、また溶融下で実施されるのが一般的で
ある。該反応に際しての各原料の使用量は、得られるイ
ンキ用バインダーの諸性能を考慮して適宜決定される
が、通常は次の範囲内とするのがよい。α，β−エチレ
ン性不飽和カルボン酸の使用量はロジンに対して通常は
３〜１０重量％程度である。３重量％未満では導入でき
る金属量が十分ではなく、また１０重量％を越える場合
には得られるバインダーの粘度が高くなりすぎ、インキ
組成物とした場合には粘度調整面からバインダーの含有
量が低下し、結果的にインキの光沢が低下するという不
利が生じる。また多価アルコールによるエステル化は、
転移性や光沢の向上につながるため、多価アルコールの
使用量は通常は反応生成物のカルボキシル基に対して
３〜３０当量％程度とされる。３当量％未満では転移性
の向上効果が少なく、また３０当量％を越える場合は、
乾燥性が低下する傾向がある。

【００１２】なお、上記反応生成物として、各種の市
販品をそのまま使用してもよい。該市販品としては、マ
レイン酸樹脂（荒川化学工業（株）製マルキードＮｏ．
２、マルキードＮｏ．６等）やフマル酸樹脂（荒川化学
工業（株）製、マルキードＮｏ．３１、マルキードＮ
ｏ．３４）が例示できる。

【００１３】ついで、反応生成物を有機溶剤に溶解さ
せ、溶液状態にて金属化合物と反応させることが重要で
あり、これにより目的物である反応生成物を得ること
ができる。該反応段階で使用する有機溶剤としては、ト
ルエンやキシレンに代表される芳香族炭化水素系溶剤、
酢酸エチルや酢酸ブチルのようなエステル系溶剤、メチ
ルエチルケトンやメチルイソブチルケトンのごときケト
ン系溶剤が好ましい。また、これら有機溶剤中での反応
温度は特に制限はされないが、通常は４０〜１５０℃程
度、好ましくは５０〜９０℃の範囲である。

【００１４】上記のようにして、転移性、乾燥性、光
沢、高速印刷適性などの点で優れた高融点のバインダー
樹脂が得られる。該樹脂の融点は通常は１９５〜２６０
℃程度である。また不揮発分および粘度はそれぞれ４５
〜６５重量％、１００〜１０００ｃｐｓ／２５℃の範囲
が一般的である。インキ調製にあたっては、該バインダ
ー樹脂をトルエン、キシレンなどの炭化水素系溶剤に適
宜に溶解し、粘度調整したのち各種公知の顔料を混練す
ることにより容易に収得できる。なお、本発明の目的を
逸脱しない範囲で、公知の樹脂酸金属塩を併用しても良
い。

【００１５】

【発明の効果】本発明により、紙への転移性、乾燥性、
印刷物の光沢のいずれの点でも満足しうる印刷インキ用
バインダー、および印刷インキ組成物を提供することが
できる。これらは高融点であるため高速印刷適性があ
り、特にグラビア印刷用として好適である。

【００１６】

【実施例】以下に、製造例、実施例および比較例をあげ
て本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。尚、部および％は重量基準で
ある。

【００１７】製造例１撹拌機、温度計、冷却管、分水器および窒素ガス導入管
を備えたフラスコに、ガムロジン１０００部を仕込み加
熱溶融した後、フマル酸５０部を添加し、２００℃で１
時間反応した。ついで、ペンタエリスリトール２０部を
加え２５０℃にて５時間エステル化を行い、酸価１７８
の樹脂を得た。更に、トルエン１２００部を加えて該樹
脂を溶解した後、酸化亜鉛６５部と酢酸カルシウム２部
を添加し７５℃にて１時間保温した後、水酸化カルシウ
ム５９．２部を加え徐々に昇温後１１０℃にて２時間保
温し、トルエン還流下に脱水反応を行い、不揮発分５１
％、融点２５０℃、粘度２５０ｃｐｓの樹脂組成物Ａを
得た。

【００１８】製造例２製造例１と同様のフラスコに、トール油ロジン１０００
部を仕込み加熱溶融した後、マレイン酸６０部を添加
し、２００℃で１時間反応した。ついで、グリセリン３
０部を加え２５０℃にて５時間エステル化を行い、酸価
１７７の樹脂を得た。更に、トルエン１２００部を加え
て該樹脂を溶解した後、酸化亜鉛５８．７部と酢酸カル
シウム２部を添加し７５℃にて１時間保温した後、水酸
化マグネシウム４２．１部を加え徐々に昇温後１１０℃
にて２時間保温し、トルエン還流下に脱水反応を行い、
不揮発分５２％、融点２２５℃、粘度３６０ｃｐｓの樹
脂組成物Ｂを得た。

【００１９】製造例３製造例１と同様のフラスコに、トール油ロジン７００
部、マレイン酸樹脂（商品名マルキードＮｏ．２、荒川
化学工業（株）製、酸価３５）２００部およびフマル酸
樹脂（商品名マルキードＮｏ．３４、荒川化学工業
（株）製、酸価２７０）１００部を仕込み、トルエン１
１００部を加えて溶解した。ついで、酸化亜鉛４４．４
部と酢酸カルシウム２部を添加し７５℃にて１時間保温
し、更に水酸化カルシウム４８．８部を加え徐々に昇温
後１１０℃にて２時間保温し、トルエン還流下に脱水反
応を行い、不揮発分５１％、融点２３５℃、粘度３００
ｃｐｓの樹脂組成物Ｃを得た。

【００２０】製造例４製造例１と同様のフラスコに、ガムロジン１０００部を
仕込み加熱溶融した後、フマル酸５０部を添加し、２０
０℃で１時間反応した。ついで、ペンタエリスリトール
２０部を加え２５０℃にて５時間エステル化を行い、酸
価１７８の樹脂を得た。次に、酸化亜鉛６５部と酢酸カ
ルシウム２部を添加し２５０℃にて２時間保温し、更に
水酸化カルシウム５９．２部を添加し２７０℃にて保温
したところ、１時間後に反応物の粘度が急激に増大し、
撹拌不能となった。そのため、この時点で反応を終え、
酸価７０、融点２０５℃、樹脂濃度５５％トルエン溶液
粘度２５０ｃｐｓの樹脂組成物Ｄを得た。

【００２１】製造例５製造例１と同様のフラスコに、ガムロジン１０００部を
仕込み加熱溶融した後、無水マレイン酸５０部を添加
し、２２０℃で３０分間反応した。ついで、水酸化カル
シウム８７．５部および酢酸カルシウム５部を添加し同
温度で３０分間反応させた。更にジエチレングリコール
３０部を添加し同温度で３０分間反応させた後、２５０
℃に昇温し同温度で４時間反応させ、酸価５０．２、融
点１８０℃、樹脂濃度５５％トルエン溶液粘度１００ｃ
ｐｓの樹脂組成物Ｅを得た。

【００２２】製造例６製造例１と同様のフラスコに、ガムロジン１０００部を
仕込み加熱溶融した後、無水マレイン酸１００部を添加
し、酸化亜鉛９５部、酢酸亜鉛５部およびグリセリン４
０部を使用して、製造例５と同様に反応させて融点１７
７℃、酸価５１．３、融点１７７℃、樹脂濃度５５％ト
ルエン溶液粘度８０ｃｐｓの樹脂組成物Ｆを得た。

【００２３】実施例１〜３および比較例１〜２製造例１〜３、製造例５および製造例６で得られた樹脂
組成物（Ａ〜Ｃ、ＥおよびＦ）のトルエン溶液の粘度を
３５ｃｐｓ／２０℃に調整後、それぞれの樹脂溶液８８
部に紅顔料（カーミン６Ｂ）を１２部混合し、サンドミ
ルを用いて１時間混練りし、更にトルエンを追加し粘度
８５ｃｐｓの紅グラビアインキを得た。なお、製造例４
の樹脂組成物Ｄは不透明で、そのトルエン溶液も白濁し
ていたためインキ試験を行わなかった。上記において、
カーミン６Ｂに代えて、黄顔料（ベンジジンイエロー）
を使用した他は同様にして、黄グラビアインキを得た。
得られた紅インキ５点および黄インキ５点につき、それ
ぞれ簡易グラビア印刷機を用いてコート紙に印刷し、転
移性および光沢を目視により下記基準で３段階評価し
た。また、乾燥性はインキをバーコター＃１０を用いて
コート紙に展色後、指触により下記基準で３段階評価し
た。 ○：良好 △：劣る ×：非常に劣る評価結果は表１に示す。

【００２４】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロジン、α，β−エチレン性不飽和カル
ボン酸および多価アルコールからなる樹脂酸反応物と２
種以上の金属化合物とを有機溶剤中で反応させて得られ
る樹脂酸金属塩を主成分として含有することを特徴とす
る印刷インキ用バインダー。
【請求項２】有機溶剤が芳香族系炭化水素溶剤、エス
テル系溶剤、ケトン系溶剤のいずれか少なくとも一種で
ある請求項１記載の印刷インキ用バインダー。
【請求項３】２種以上の金属化合物における金属の種
類が、亜鉛ならびにカルシウムおよび／またはマグネシ
ウムである請求項１記載の印刷インキ用バインダー。
【請求項４】有機溶剤中での反応温度が４０〜１５０
℃である請求項１記載の印刷インキ用バインダー。
【請求項５】印刷インキ用バインダーとして使用され
る樹脂酸金属塩を製造するに際し、ロジン、α，β−エ
チレン性不飽和カルボン酸および多価アルコールからな
る反応生成物と２種以上の金属化合物とを有機溶剤中で
反応させることを特徴とする印刷インキ用バインダーの
製造法。