JPH09263721A

JPH09263721A - 孔版印刷用エマルションインキ

Info

Publication number: JPH09263721A
Application number: JP20322496A
Authority: JP
Inventors: Shigeji Suzuki; 茂司鈴木; Masato Ishikawa; 正人石川; Yoshihiro Hayashi; 佳宏林; Sadanao Okuda; 貞直奥田
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 1997-10-07
Also published as: US5718748A; EP0786502A2; EP0786502A3

Abstract

(57)【要約】【課題】エマルションの安定性、インキ乾燥性を向上
させ、且つ印刷濃度が高く、インキの滲み、裏抜けの少
ない孔版印刷用エマルションインキを提供する。【解決手段】油相および水相を有する油中水（Ｗ／
Ｏ）型エマルションインキにおいて、前記水相中に水不
溶性着色剤を含み、更に前記油相が溶剤とその増粘剤と
を含有してなることを特徴とする孔版印刷用エマルショ
ンインキ。油相は２３℃における粘度が５〜20,000(cp
s)好ましくは１５〜2,000(cps)とされる。増粘剤は樹脂
又は油不溶性の粉体又は粒体とすることができる。該樹
脂の含量はインキ全量の１〜３０重量％好ましくは２〜
２５重量％とされる。該粉体又は粒体の含量はインキ全
量の0.01〜１０重量％好ましくは0.1〜５重量とされ
る。樹脂としてはフェノール樹脂、マレイン樹脂、石油
樹脂、ゴム誘導体樹脂、アルキッド樹脂等が用いられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は孔版印刷用エマルシ
ョンインキに関し、さらに詳しくはエマルションの安定
性、インキの乾燥性に優れ、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ション
インキに関する。

【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キ
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。

【０００３】孔版印刷用インキとしては、一般に油中水
（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキが使用されており、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６４−１４
２８４号公報、特開平４−１３２７７７号公報、特開平
５−１１７５６５号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】Ｗ／Ｏ型エマルション
インキは、紙などの被印刷体に印刷されると、まずエマ
ルシ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部分に浸透および／または
飛散する。従来のＷ／Ｏ型エマルションインキでは、油
相成分中に顔料成分が含まれているため、インキの浸透
速度が遅くなっていた。更に、油相成分中に顔料を含む
と、油相の浸透に伴い顔料成分も浸透し、その結果、顔
料成分が被印刷体内部まで浸透してしまい、裏抜けが発
生しやすいという問題があった。また、この浸透現象は
紙表面でも同じであり、インキが紙表面で拡がり、滲み
の原因ともなっていた。

【０００５】かかる問題点を解決するために、水不溶性
着色剤を水相中に分散させることが提案されている（特
開平７−１８８５９８号公報）。この場合、水不溶性着
色剤を水相中に分散させた状態でエマルションを安定に
保つためには、水不溶性着色剤の平均粒径を低くする必
要があり、また、水不溶性着色剤の水に対する濡れ性や
分散性を改良するために分散剤が添加される。しかし、
この分散剤が水中に存在すると、インキのＷ／Ｏ型エマ
ルションの長期安定性を損なう傾向がある。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、エマルションの安定性、インキ乾燥性を向上さ
せ、且つ、印刷濃度が高く、インキの滲み、裏抜けの少
ない孔版印刷用エマルションインキを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、油相および水相を有する油中水（Ｗ／Ｏ）型エマ
ルションインキにおいて、前記水相中に水不溶性着色剤
を含み、更に前記油相が溶剤とその増粘剤とを含有して
なることを特徴とする孔版印刷用エマルションインキに
よって達成される。

【０００８】本発明のエマルションインキでは、油相中
に溶剤の増粘剤が含有されているため、エマルションの
安定性が向上する。これは、エマルションの安定性が油
相成分の粘度によって影響されるためであると考えられ
る。即ち、増粘剤によって油相の粘度が高められると、
エマルションの内相である水相同士が凝集し難くなり、
エマルションの安定性が向上するものと推測される。

【０００９】本発明において、油相の粘度は２３℃にお
いて５〜20,000(cps)であること好ましく、１５〜2,000
(cps)であることがより好ましい。粘度が５(cps)よりも
小さいと、エマルションインキとしての粘度が低くな
り、滲みが多く発生し、この場合、水相内に水不溶性着
色剤を含有させた効果が少なくなる。粘度が20,000(cp
s)よりも大きいと、インキの流動性が乏しくなり、孔版
印刷に適さないインキとなり、このようなインキでは、
孔版印刷用原紙の穿孔部からインキが出にくくなり、十
分な印刷濃度が得られなくなる。

【００１０】かくして、本発明のエマルションインキ
は、外相である油相成分の浸透性が水相成分よりも大き
く且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。この水相成分は、油相成分が浸透し
ている被印刷体の内部に浸透することができないので、
被印刷体表面に留まり、この表面上で乾燥する。その結
果、印刷物の濃度が向上し、インキの裏抜けや滲み等が
防止される。また、水不溶性着色剤が油相中に存在する
従来のエマルションインキの場合には油相成分の浸透速
度が低下し、インキの浸透から乾燥までの時間が長くか
かっていたが、本発明のエマルションインキでは油相成
分の浸透が速やかに行なわれるためインキの乾燥性も向
上する。

【００１１】本発明のエマルションインキにおいて、油
相は、基本的に、溶剤に増粘剤と乳化剤を添加すること
により構成することができる。

【００１２】増粘剤としては樹脂や油不溶性の粒体又は
粉体を用いることができるが、これらに限定されるもの
ではない。

【００１３】樹脂は一般に高分子材料から成るので、こ
の樹脂成分が油相に含まれると油相の粘度が高められ
る。さらに、樹脂は、油相内に含まれると、一般的に、
溶剤成分と界面活性剤成分の溶解性を改善することがで
きるので、この点からもエマルションの安定化に貢献す
るものと考えられる。かかる樹脂としては、フェノール
樹脂、マレイン樹脂、石油樹脂、ゴム誘導体樹脂、アル
キッド樹脂、及びこれらの脂肪酸変性樹脂等が挙げられ
る。樹脂の種類及び所定の油相粘度を達成するに必要な
添加量は、当業者であれば適宜選択することができる。
一般的には、これらの樹脂をエマルションインキの総量
に対して１〜３０重量％、好ましくは２〜２５重量％使
用するとよい。

【００１４】油不溶性の粒体又は粉体も、油相中に含ま
れると油相の粘度を高めることができる。かかる粒体又
は粉体としては、白土、タルク、クレー、ケイソウ土、
炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ
ホワイト、シリカ、カオリン、マイカ、水酸化アルミニ
ウム等の無機微粒子、ポリアクリル酸エステル、ポリウ
レタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレ
ン、ポリシロキサン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
ベンゾグアナミン樹脂等の有機微粒子またはこれらの重
合体からなる微粒子が挙げられる。該粒体又は粉体の種
類及び所定の油相粘度を達成するに必要な添加量は、当
業者であれば適宜選択することができる。一般的には、
これらの粒体又は粉体をエマルションインキの総量に対
して0.01〜１０重量％、好ましくは0.1〜５重量％使用
するとよい。

【００１５】上記のように、油不溶性の粒体又は粉体
は、少量の添加量で油相の粘度を高度に向上させること
ができる一方、多量に用いると、印刷時に印刷用紙等の
多孔質の被印刷体の表面付近に残りやすく、多孔質の孔
を塞いでインキの浸透を遅くする傾向がある。したがっ
て、増粘剤としてはインキの浸透性を妨げない点で樹脂
の方が好ましい。また、増粘剤として樹脂と油不溶性の
粉体又は粒体を併用することも可能である。

【００１６】溶剤としては、不揮発性溶剤及び／又は揮
発性溶剤を用いることができる。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）で一
般に０〜９５／１００〜５とすることができ、換言すれ
ば５０〜９５／５０〜５の不揮発性溶剤が半分以上の割
合のみならず、０〜５０／１００〜５０の不揮発性溶剤
が半分未満の割合を採用することもできる。

【００１７】乳化剤は、Ｗ／Ｏ型エマルションを形成す
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、ソルビタンモノステアレート、ソ
ルビタントリステアレート、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、オレイン酸モノグリセリド等の脂肪酸モ
ノグリセリド、オレイン酸ジグリセリド等の脂肪酸ジグ
リセリド、及び高級アルコール、アルキルフェノール、
脂肪酸等の酸化エチレン付加物等が挙げられる。

【００１８】一方、本発明の水相は、基本的には、水と
これに分散された水不溶性着色剤から構成される。

【００１９】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
シウム等の金属類及び金属酸化物、アルトニトロアニリ
ンブラック等の有機着色剤が挙げられる。またカラー用
としてもフタロシアニンブルー等のシアニン系顔料、溶
性／不溶性アゾ等のアゾ系顔料の他、染色レーキ、ジオ
キサジン類、イソインドリノン、キナクリドン等の有機
顔料など、一般に使用されている各種の着色剤が使用で
きる。

【００２０】水不溶性着色剤の平均粒径は１０μｍ以下
が好ましく、３μｍ以下がより好ましく、最も好ましく
は0.5μｍ以下である。平均粒径が１０μｍを越える
と、インキの(W/O)型エマルションが崩壊しやすくな
る。また、水不溶性着色剤の添加量はエマルションイン
キ総量に対して１〜３０重量％が好ましく、３〜１０重
量％がより好ましい。

【００２１】本発明における水相中には、必要に応じて
水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルションおよび／または水
溶性樹脂を含有させることができる。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。

【００２２】Ｏ／Ｗ型樹脂エマルションとしては、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
脂エマルションが用いられる。

【００２３】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イド、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。

【００２４】これらの水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルシ
ョンおよび／または水溶性樹脂の添加量は、エマルショ
ンインキ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。この配合量
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キが皮膜を作り、インキの通過を
阻止することがあり好ましくない。

【００２５】さらに、水相成分には、水に対する水不溶
性着色剤の濡れ性や分散性等を改良するための分散剤と
して、イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン
性界面活性剤、高分子系、シリコーン系、フッ素系の界
面活性剤、又は、第３アミン化合物若しくは酸無水物含
有水溶性ポリマーを添加することが好ましい。

【００２６】これらの分散剤のうち、第３アミン化合物
又は酸無水物含有水溶性ポリマーが特に好ましく、分散
剤としてかかる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、かつエマルションの安定性に優れたＷ／
Ｏ型エマルションインキが得られる。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
た場合にはエマルシ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
マルションの安定性を低下させるためと考えられる。

【００２７】上記第３アミン化合物は、分子内に１個以
上の

【００２８】

【化１】

【００２９】なる結合を有する化合物であり、例えば、
ポリビニルピロリドン

【００３０】

【化２】

【００３１】ポリエチレンイミン

【００３２】

【化３】

【００３３】アルキロールアミン塩

【００３４】

【化４】

【００３５】ポリＮ−アクロイルピロリジン

【００３６】

【化５】

【００３７】等の−ＮＣ₃基（第３アミン）を有する高
分子化合物が挙げられる。上記酸無水物含有水溶性ポリ
マーは、分子内に１個以上の

【００３８】

【化６】

【００３９】で示される基又はその塩もしくはエステル
を有する化合物であり、例えば、酸無水物含有オレフィ
ン系共重合体及び酸無水物含有ビニル系共重合体並びに
これらの塩及びエステルから選択することができる。酸
無水物含有オレフィン系共重合体としては、無水マレイ
ン酸のような酸無水物基を含有するエチレン系不飽和単
量体と、エチレンやイソブチレン等のオレフィンとの共
重合体が挙げられる。酸無水物含有ビニル系共重合体と
しては、無水マレイン酸のような酸無水物基を含有する
エチレン系不飽和単量体と、芳香族ビニル系単量体、ビ
ニルエステル単量体又はビニルエーテル単量体との共重
合体が挙げらる。芳香族ビニル系単量体としては、スチ
レン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、ｐ−ブチルスチレン、ビニルナフタレン、
ビニルアントラセン、ｐ−アリールスルホキシアミノス
チレン及びｐ−スチレンスルホン酸等が挙げられる。ビ
ニルエステル単量体としては、酢酸ビニル、アクリル
酸、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル等が
挙げられる。ビニルエーテル単量体としてはメチルビニ
ルエーテル等が挙げられる。このうち、好ましい酸無水
物含有オレフィン系共重合体は下記構造式で示されるイ
ソブチレン−無水マレイン酸共重合体

【００４０】

【化７】

【００４１】であり、好ましい酸無水物含有ビニル系単
量体は下記構造式で示されるスチレン−無水マレイン酸
共重合体

【００４２】

【化８】

【００４３】である。

【００４４】上記酸無水物含有水溶性ポリマーには、水
中に溶解させる際に、アルカリ性の中和剤の添加を要す
るものあるが、かかるポリマーも上記酸無水物含有水溶
性ポリマーの範疇に含まれる。かかる中和剤としては、
アンモニア溶液、水酸化ナトリウム、メチルアミン、エ
チルアミン、酢酸ナトリウム、リン酸二ナトリウム、尿
素、ホルムアルデヒド、メチルアミドなどが挙げられ
る。かかる中和剤の添加量は、上記ポリマーの酸無水物
の解離度によって異なるが、水相のｐＨが３〜１２、好
ましくは４〜１１の範囲に保たれるように添加すること
が望ましい。

【００４５】第３アミン化合物及び酸無水物含有水溶性
ポリマーの使用量には特に制限はないが、一般にこれら
の化合物は、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。

【００４６】なお、水相成分には、さらに、必要に応じ
て、湿潤剤、電解質、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。

【００４７】本発明に用いられるＷ／Ｏ型エマルション
インキは、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
とにより製造することができる。

【００４８】

【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、
以下の例中の部は重量部を意味する。

【００４９】実施例１表１に示す配合により下記の方法でＷ／Ｏ型エマルショ
ンインキを調整した。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及びポリビニル
ピロリドン（BASF社製商品名、ルビスコールＫ１７）を
混合して充分撹拌し、ビーズミルで分散を行った。得ら
れた分散液にエマルションタイプのポリアクリル酸エス
テルを添加し、再度撹拌を行って水相を調製した。

【００５０】次に、ロジン変性フェノール樹脂、＃４０
モーターオイル、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撹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撹拌機で
乳化を行い、孔版印刷用エマルションインキを得た。

【００５１】なお、表１に示した各油相の粘度は、上記
のように油相を調製した後、水相と混合する前に、２３
℃にてレート制御式レオメーター（ＣＶ−１Ｄ、（株）
HAAKE社製）で測定したものである。

【００５２】実施例２〜７表１に示す配合で、実施例１と同様の方法でそれぞれ孔
版印刷用エマルションインキを製造した。

【００５３】実施例８油相として＃４０モーターオイル、日石５号ソルベン
ト、ソルビタンモノオレエート、疎水性シリカを三本ロ
ールで分散し油相を調製した他は、実施例１と同様に孔
版印刷用エマルションインキを製造した。

【００５４】

【表１】

【００５５】比較例１〜２表２に示す配合で、実施例１と同様の方法で孔版印刷用
エマルションインキを製造した。

【００５６】比較例３表２に示す配合により次の方法でＷ／Ｏ型エマルション
インキを調製した。先ず、アルキッド樹脂、ファーネス
カーボンブラック、＃４０モーターオイル、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混合
し、三本ロールミルで充分混練して油相を調製した。次
に、この油相に、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撹拌機で乳化を行い、孔
版印刷用エマルションインキを得た。

【００５７】

【表２】

【００５８】試験例実施例１〜８及び比較例１〜３で得られた各孔版印刷用
エマルションインキを用いて孔版印刷機（リソグラフＧ
Ｒ３７５（登録商標）理想科学工業社製）により孔版印
刷を行った。このエマルションインキのエマルション安
定性、及び、得られた印刷物の印刷濃度、裏抜け性、滲
み性、及び裏移り性を以下の方法により調べ、その結果
を表３に示した。

【００５９】（１）安定性：７０℃、３カ月間放置して
インキの崩壊状態を目視で観察し、エマルションインキ
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。（２）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（株）製）で測定した。（３）裏抜け性：印刷されたベタ部分の裏面側の濃度を
ＯＤ計（同上）で測定した。（４）滲み性：顕微鏡（８０倍）を用いてインキの付着
した部分の滲み状態を観察し、滲みが殆どない場合には
〇、滲みが目立つ場合は×で評価した。（５）裏移り性：５０枚連続印刷時の積み重ねられた印
刷物の裏面を観察し、裏移りがない場合には○、裏移り
がある場合には×で評価した。

【００６０】

【表３】

【００６１】表３から、実施例１〜８では、比較例１よ
りも、エマルションの安定性が高いことが分かり、比較
例２よりも印刷濃度が高く、裏抜け性、及び滲み性に優
れていることが分かる。また、実施例１〜８では、比較
例３よりも滲み及び裏移りが少なく、印刷濃度も高いこ
とが分かる。

【００６２】

【発明の効果】本発明のＷ／Ｏ型エマルションインキに
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、且つ、インキの裏抜けや滲み等が生じる
ことなくインキの乾燥を行うことができる。しかも、油
相中に樹脂及び／又は油不溶性粉体若しくは粒体等の増
粘剤を含むため、エマルションの安定性に優れている。

フロントページの続き (72)発明者奥田貞直東京都港区新橋２丁目20番15号理想科学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油相および水相を有する油中水（Ｗ／
Ｏ）型エマルションインキにおいて、前記水相中に水不
溶性着色剤を含み、更に前記油相が溶剤とその増粘剤と
を含有してなることを特徴とする孔版印刷用エマルショ
ンインキ。
【請求項２】前記油相の２３℃における粘度が５〜2
0,000(cps)である請求項１に記載の孔版印刷用エマルシ
ョンインキ。
【請求項３】前記油相の２３℃における粘度が１５〜
2,000(cps)である請求項２に記載の孔版印刷用エマルシ
ョンインキ。
【請求項４】前記増粘剤が樹脂である請求項１に記載
の孔版印刷用エマルションインキ。
【請求項５】前記樹脂がインキ全量の１〜３０重量％
である請求項４に記載の孔版印刷用エマルションイン
キ。
【請求項６】前記樹脂がインキ全量の２〜２５重量％
である請求項５に記載の孔版印刷用エマルションイン
キ。
【請求項７】前記増粘剤が油不溶性の粉体又は粒体で
ある請求項１に記載の孔版印刷用エマルションインキ。
【請求項８】前記油不溶性の粉体又は粒体がインキ全
量の0.01〜１０重量％である請求項７に記載の孔版印刷
用エマルションインキ。
【請求項９】前記油不溶性の粉体又は粒体がインキ全
量の0.1〜５重量％である請求項８に記載の孔版印刷用
エマルションインキ。