JPH11286528A

JPH11286528A - ロジン変性フェノール樹脂、その製造法および印刷インキ用樹脂

Info

Publication number: JPH11286528A
Application number: JP11794398A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Tani; 徹夫谷; Kazunari Kajita; 和成梶田
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】非芳香族系溶剤に対し十分に高い溶解性を示
し、かつワニス粘度が高いロジン変性フェノール樹脂を
提供する。【解決手段】（ａ）ロジン類またはロジンエステル
類、（ｂ）水酸基を有するカルボン酸化合物および
（ｃ）レゾール型フェノール樹脂を反応させて得られる
ロジン変性フェノール樹脂、ならびに、（ａ）ロジン
類、（ｂ）水酸基を有するカルボン酸化合物および
（ｃ）レゾール型フェノール樹脂とを反応させた後、
（ｄ）ポリオールを反応させて得られるロジン変性フェ
ノール樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロジン変性フェノ
ール樹脂、その製造法および印刷インキ用樹脂に関する
ものである。本発明により得られたロジン変性フェノー
ル樹脂はオフセット印刷インキ用樹脂、殊に非芳香族系
インキ溶剤に適したオフセット印刷インキ用樹脂および
高速印刷に適したオフセット印刷インキ用樹脂として有
用である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ロジン変性フェノール樹脂を
用いた印刷インキ用樹脂の溶剤としては、芳香族系イン
キ溶剤が使用されてきたが、近年、有機溶剤による大気
汚染等の環境問題や作業環境の安全衛生の問題が指摘さ
れ、ナフテン分及びパラフィン分を主体とする非芳香族
系インキ溶剤への置換が進められている。しかし、この
ような非芳香族系インキ溶剤は、ロジン変性フェノール
樹脂に対する溶解力に極めて乏しいため、通常インキ溶
剤として用いられる沸点のものでは、インキ流動性など
の印刷適性を損ね、その結果、光沢の低下などの印刷効
果の低下を引き起こすという欠点がある。また、近年、
印刷速度の高速化が進められているが、従来のロジン変
性フェノール樹脂ではワニス粘度が不足するため、高速
印刷で必要とされる低ミスチング、低タックなどの適性
が不十分であり、その結果、印刷物に紙剥けなどの故障
を引き起こす。

【０００３】こうした状況下に、非芳香族系インキ溶剤
に対し高溶解性を有し、かつワニス粘度が高いロジン変
性フェノール樹脂の開発が望まれている。しかしなが
ら、インキ用溶剤に対する溶解性を維持することとワニ
ス粘度を高くすることとは相反する樹脂の性能であり、
これらの性能を同時に両立させることは困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、非芳香族
系溶剤に対し十分に高い溶解性を示し、かつワニス粘度
が高いロジン変性フェノール樹脂を提供することを目的
とした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑みて、本発
明者らは目的性状のロジン変性フェノール樹脂を見出す
べく鋭意検討を行なった。その結果、従来のロジン変性
フェノール樹脂において生じていた未反応の水酸基とカ
ルボキシル基の両方と結合できる、水酸基を有するカル
ボン酸化合物を、ロジン変性フェノール樹脂の合成反応
時に添加して得られるロジン変性フェノール樹脂が、前
記課題を解決できることを見出した。

【０００６】即ち、本発明は、（ａ）ロジン類またはロ
ジンエステル類、（ｂ）水酸基を有するカルボン酸化合
物および（ｃ）レゾール型フェノール樹脂を反応させて
得られるロジン変性フェノール樹脂、ならびに、（ａ）
ロジン類、（ｂ）水酸基を有するカルボン酸化合物およ
び（ｃ）レゾール型フェノール樹脂とを反応させた後、
（ｄ）ポリオールを反応させて得られるロジン変性フェ
ノール樹脂に関する。また、本発明は、上記ロジン変性
フェノール樹脂を用いた印刷インキ用樹脂に関する。さ
らには、本発明は、（ａ）ロジン類またはロジンエステ
ル類、（ｂ）水酸基を有するカルボン酸化合物および
（ｃ）レゾール型フェノール樹脂を反応させることを特
徴とするロジン変性フェノール樹脂の製造法、ならび
に、（ａ）ロジン類、（ｂ）水酸基を有するカルボン酸
化合物および（ｃ）レゾール型フェノール樹脂とを反応
させた後、（ｄ）ポリオールを反応させることを特徴と
するロジン変性フェノール樹脂の製造法に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明における（ａ）成分のう
ち、ロジン類としては、ガムロジン、トール油ロジン、
ウッドロジン、不均化ロジン、水素添加ロジン、重合ロ
ジン、これらの変性物、さらにはこれらと金属との塩な
どが挙げられる。また、ロジンエステル類とは、ロジン
類とポリオールとを反応させて得られたものをいう。ポ
リオールとしては、ペンタエリスリトール、グリセリン
などの従来からよりロジン変性フェノール樹脂のポリオ
ール成分として知られる各種のものが挙げられる。これ
ら（ａ）ロジン類またはロジンエステル類には、必要に
応じてカルボン酸類で変性されたロジンのエステルが含
まれてもよい。これら（ａ）成分の具体例としては、一
般にエステルガム、マレイン化ロジン、フマル化ロジ
ン、マレイン化ロジンエステル、フマル化ロジンエステ
ルなどが挙げられる。

【０００８】本発明における（ｂ）水酸基を有するカル
ボン酸化合物とは、飽和脂肪族炭化水素および／または
不飽和脂肪族炭化水素（いずれも芳香環を有していても
よい）に１個ないし複数個の水酸基およびカルボキシル
基を置換したものをいい、好ましくは水酸基がフェノー
ル性水酸基および／またはカルボン酸が芳香族カルボン
酸である場合である。また、上記カルボン酸が芳香族カ
ルボン酸である場合としては、オルトヒドロキシ安息香
酸、メタヒドロキシ安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸
のヒドロキシ安息香酸を含有するのが好ましく、特に好
ましくはパラヒドロキシ安息香酸を含有する場合であ
る。

【０００９】これら（ｂ）成分は、従来のロジン変性フ
ェノール樹脂において生じていた未反応の水酸基とカル
ボキシル基の両方と反応してエステル結合を形成し、ロ
ジン変性フェノール樹脂を高分子量化する効果を持つ。
この高分子量化されたロジン変性フェノール樹脂はワニ
ス粘度が高く、高速印刷に適したインキの原料になる。
また、形成されたエステル結合は水酸基やカルボン酸に
比較して低極性であり、非芳香族系インキ溶剤に対し高
い溶解性を示す。これにより、インキ用溶剤に対する溶
解性を維持しながらワニス粘度を高くするという相反す
る樹脂の性能を同時に両立させることが可能である。
（ｂ）成分は１種類を単独で使用してもよく、または２
種類以上の異なるものを併用してもよい。

【００１０】前記（ｃ）レゾール型フェノール樹脂とし
ては、フェノール類（Ｐ）とホルムアルデヒド（Ｆ）
を、Ｆ／Ｐ（モル比）が通常１．０〜３．０の範囲内
で、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシ
ウムなどのアルカリ触媒の存在下に付加・縮合して得ら
れる各種公知の縮合物があげられる。また（ｃ）成分
は、必要によりこれを中和・水洗して得られるものを使
用しうる。ここにフェノール類としては石炭酸、クレゾ
ール、アミルフェノール、ビスフェノール−Ａ、ｐ−ブ
チルフェノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−ノニル
フェノール、ｐ−ドデシルフェノールなどがあげられ
る。これらフェノール類の中でもアルキル置換したフェ
ノール類が好ましい。

【００１１】本発明のロジン変性フェノール樹脂は、
（ａ）ロジン類またはロジンエステル類、（ｂ）成分お
よび（ｃ）成分を反応させる方法（以下、製造法１とい
う）、ならびに、（ａ）ロジン類、（ｂ）成分および
（ｃ）成分とを反応させた後、（ｄ）成分を反応させる
方法（以下、製造法２という）により得られる。製造法
１としては、具体的には（ａ）ロジン類またはロジンエ
ステル類に（ｂ）成分を添加したものと（ｃ）成分を反
応させる方法が挙げられる。また、製造法２としては、
具体的には（ａ）ロジン類と（ｂ）成分を添加したもの
と（ｃ）成分を反応させた後、（ｄ）成分を反応させる
方法が挙げられる。これらの反応順序を経てえられたも
のは非芳香族系溶剤に対し、高い溶解性を有するもので
ある。なお、（ａ）成分１００重量部に対する（ｂ）成
分の使用量は１〜２０重量部程度である。また、（ａ）
成分の使用量１００重量部に対する、（ｃ）成分の使用
量は１０〜１００重量部程度である。（ａ）成分１００
重量部に対する（ｄ）成分の使用量は１〜２０重量部程
度である。

【００１２】前記の（ａ）成分に（ｂ）成分を添加した
ものと、（ｃ）成分の反応温度は、通常、２２０〜２６
０℃程度で、２〜６時間程度である。なお、（ａ）成分
と（ｃ）成分を反応させた後、（ｂ）成分を加え反応さ
せても本発明のロジン変性フェノール樹脂が得られる。

【００１３】また、こうして得られた本発明のロジン変
性フェノール樹脂は、印刷インキ用樹脂として使用でき
る。印刷インキの種類としては、特にオフセット印刷イ
ンキ用として賞用しうるほか、凸版印刷インキ、グラビ
ア印刷インキにも好適に使用することができる。ロジン
変性フェノール樹脂を印刷インキ用樹脂として使用する
場合は、公知の方法によりワニスを調整して使用する。

【００１４】

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
更に具体的に説明するが、本発明がこれら実施例に限定
されないことはもとよりである。尚、以下「部」とは重
量部を示す。

【００１５】実施例１撹拌機、分水器付き還流冷却管および温度計を備えたフ
ラスコに、ガムロジン１０００部を仕込み、撹拌下に１
８０℃まで昇温して溶融させた。ついで、ペンタエリス
リトール９０部および水酸化カルシウム５部を添加し、
撹拌下に２８０℃まで昇温し、酸価が２０以下となるま
で反応した。１８０℃まで冷却した後、パラヒドロキシ
安息香酸２部を仕込み、２２０℃まで昇温した。保温状
態においてレゾール型ｐ−ノニルフェノールの７０％キ
シレン溶液６００部（固形分４２０部）を５時間かけて
系内に滴下し、徐々に２５０℃まで昇温した。滴下終了
後、１６０ｍｍＨｇで１０分間減圧し、冷却して固形樹
脂１６００部を得た。こうして得られたロジン変性フェ
ノール樹脂の３３重量％ＡＦ７号ソルベント（日本石油
株式会社製、非芳香族系溶剤）溶液のトレランスは３．
０ｇ／ｇであった。

【００１６】比較例１実施例１と同様のフラスコに、ガムロジン１０００部を
仕込み、撹拌下に１８０℃まで昇温して溶融させた。つ
いで、ペンタエリスリトール９０部および水酸化カルシ
ウム５部を添加し、撹拌下に２８０℃まで昇温し、酸価
が２０以下となるまで反応した。２２０℃まで冷却した
後、保温状態においてレゾール型ｐ−ノニルフェノール
の７０％キシレン溶液６００部（固形分４２０部）を５
時間かけて系内に滴下し、徐々に２５０℃まで昇温し
た。滴下終了後、１６０ｍｍＨｇで１０分間減圧し、冷
却して固形樹脂１６００部を得た。こうして得られたロ
ジン変性フェノール樹脂の３３重量％ＡＦ７号ソルベン
ト（日本石油株式会社製、非芳香族系溶剤）は２．５ｇ
／ｇであった。

【００１７】（ワニスの調製）実施例１または比較例１
で得られたロジン変性フェノール樹脂４５部、アマニ油
８部及びＡＦソルベント７号（日本石油株式会社製）４
６．２５部、更にアルミキレート０．７５部を１９０℃
にて混合溶解しワニスを得た。

【００１８】（ワニスの性能試験）ワニス粘度：日本レオロジー機器（株）製コーン・アン
ド・プレート型粘度計を使用し２５℃の温度で測定し
た。実施例１で得られたロジン変性フェノール樹脂を用
いたワニスの粘度は１２００Ｐｏｉｓｅであった。比較
例１のものは９００Ｐｏｉｓｅであった。

【００１９】（印刷インキの調製）前記ワニスを用いて
次の配合割合で３本ロールミルにより練肉して印刷イン
キを調製した。フタロシアニンブルー（藍顔料）１５部前記ワニス６５〜７３部ＡＦソルベント７号１２〜２０部上記配合に基づいてインキのフロー値が１８．０±１．
０となるよう適宜調整した。

【００２０】（印刷インキの性能試験）乳化率：インキ３．９ｍｌを動的乳化試験機（日本レオ
ロジー機器（株）製）上に展色し、２００ｒｐｍにて純
水を５ｍｌ／分の速度で供給した。水を供給し始めて約
１分後にインキは最大乳化に到達するので、その時のイ
ンキ中の水分率を赤外水分計で測定した。水分率の小さ
いほど耐乳化性に優れる。実施例１及び比較例１で得ら
れたロジン変性フェノール樹脂を用いたインキの水分率
はともに１５％であった。

【００２１】タック：インキ１．３ｍｌをインコメータ
ー（東洋精機（株）製）のロール上に展色し、４００ｒ
ｐｍ、１６００ｒｐｍでの、測定開始１分後のタック値
を読み取った。実施例１で得られたロジン変性フェノー
ル樹脂を用いたインキの４００ｒｐｍにおけるタックは
６．２であり、比較例１のものは６．９であった。ま
た、実施例１で得られたロジン変性フェノール樹脂を用
いたインキの１６００ｒｐｍにおけるタックは１０．２
であり、比較例１のものは１２．０だった。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、印刷インキ用樹脂に要
求される諸性能を損なうことなく、非芳香族系溶剤に対
し十分に高い溶解性を示し、かつ高速印刷に適した高い
ワニス粘度を持つ印刷インキ用樹脂を得ることができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ロジン類またはロジンエステル
類、（ｂ）水酸基を有するカルボン酸化合物および
（ｃ）レゾール型フェノール樹脂を反応させて得られる
ロジン変性フェノール樹脂。
【請求項２】（ａ）ロジン類、（ｂ）水酸基を有する
カルボン酸化合物および（ｃ）レゾール型フェノール樹
脂とを反応させた後、（ｄ）ポリオールを反応させて得
られるロジン変性フェノール樹脂。
【請求項３】前記（ｂ）成分の水酸基がフェノール性
水酸基および／またはカルボン酸が芳香族カルボン酸で
ある請求項１または２記載のロジン変性フェノール樹
脂。
【請求項４】前記（ｂ）成分がヒドロキシ安息香酸を
含有してなる請求項１または２記載のロジン変性フェノ
ール樹脂。
【請求項５】前記（ｂ）成分がパラヒドロキシ安息香
酸を含有してなる請求項１または２記載のロジン変性フ
ェノール樹脂。
【請求項６】前記（ａ）成分の使用量１００重量部に
対し、（ｂ）成分の使用量が１〜２０重量部である請求
項１〜５のいずれかに記載のロジン変性フェノール樹
脂。
【請求項７】前記（ａ）成分の使用量１００重量部に
対し、（ｃ）成分の使用量が１０〜１００重量部である
請求項１〜６記載のロジン変性フェノール樹脂。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載のロジン
変性フェノール樹脂を用いた印刷インキ用樹脂。
【請求項９】（ａ）ロジン類またはロジンエステル
類、（ｂ）水酸基を有するカルボン酸化合物および
（ｃ）レゾール型フェノール樹脂を反応させることを特
徴とするロジン変性フェノール樹脂の製造法。
【請求項１０】（ａ）ロジン類、（ｂ）水酸基を有す
るカルボン酸化合物および（ｃ）レゾール型フェノール
樹脂とを反応させた後、（ｄ）ポリオールを反応させる
ことを特徴とするロジン変性フェノール樹脂の製造法。