JPS6237071B2 - - Google Patents

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JPS6237071B2
JPS6237071B2 JP53104476A JP10447678A JPS6237071B2 JP S6237071 B2 JPS6237071 B2 JP S6237071B2 JP 53104476 A JP53104476 A JP 53104476A JP 10447678 A JP10447678 A JP 10447678A JP S6237071 B2 JPS6237071 B2 JP S6237071B2
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printing
printing ink
carbon black
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printing inks
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JP53104476A
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Shuumatsuhieru Uiruherumu
Rootobyuuru Rootaru
Arumusuteru Yoahimu
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Evonik Operations GmbH
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Degussa GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/56—Treatment of carbon black ; Purification
    • C09C1/565—Treatment of carbon black ; Purification comprising an oxidative treatment with oxygen, ozone or oxygenated compounds, e.g. when such treatment occurs in a region of the furnace next to the carbon black generating reaction zone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は黒色顔料含有の紫外線硬化性印刷イン
キに関する。 紫外線硬化性印刷インキは既に若干以前から特
許文献で知られている（ドイツ特許出願公告
2358948号明細書参照）。しかしながら最近に成つ
て始めて確かな実用性を有する紫外印刷インキが
開発された。しかし従来公知に成つている紫外線
印刷インキ系の全てがなお一連の色々なある程度
重大な欠点を有しており、それ故これらは従来に
は市場に普及することができなかつた。 紫外線印刷インキは通常の印刷インキに比較し
て若干の潜在的長所を有している：即ち、このも
のは完全に溶剤不含の状態で適用できること；こ
のものは例えば輪転印刷に於て、ある程度著しい
量の不燃焼のまたは部分燃焼の鉱油が大気中に認
められる慣習的ヒート−セツト−印刷インキより
も実質的に環境を害さないこと；シート印刷に於
て、特に品質の高い多色印刷物を製作する際また
はほとんどあるいは全く吸収力のない被印刷物、
例えば特別なコーテイングをした紙、金属−また
は樹脂フイルムに印刷する際に、酸化乾燥方式の
乾燥速度が小さい為に加工速度が度々印刷から例
えば切断、紙折等の如き後加工までに10時間また
はそれ以上経過する程に遅く、それによつて生産
力が悪く、高価な印刷機械がその能力を発揮でき
ずそして多大な貯蔵費用もかゝることである。こ
れに対して紫外線硬化性印刷インキでは、商品倉
庫に寝かせて置いたり埃だらけにしたりせずに、
任意の被印刷物において印刷装置から印刷した紙
シートが離れた後直ちに乾燥され得るのである。 紫外線印刷インキは慣習的印刷インキに比較し
て印刷物の品質に於てなお若干の印刷技術的長所
も有している。例えば、得られる印刷物に高い耐
擦りむけ性がもたらされる。多色印刷の場合にそ
れぞれの色印後に迅速に乾燥し得ることによつ
て、品質低下させる印刷現象の“二重刷り
（Doublieren）”を完全に避けられる。特に本の印
刷に於けるウエツト印刷に於て、種々の粘性−お
よびタツク度を持つたインキの印刷順番の困難で
且つ度々長びく正確な調整は、すぐ次の色刷りの
前にその都度個々のインキが乾燥することによつ
て実質的に簡単化され且つ問題なく成る。 通例の印刷インキに比較しての紫外線印刷イン
キのこれら全ての潜在的長所を有効に現実化する
為には、紫外線印刷インキが以下の４つの主要な
要求を満足しなければならない。 １ 硬化速度： 出来るだけ少ない数の高出力紫外線ランプの場
合、例えば１cmのシートの長さ当りおよび色刷り
毎に80ワツトの比出力を有する水銀高圧ランプの
場合には、紫外線光のもとで極めて高い硬化活性
が必要である。この方法の経済性は、紫外線乾燥
装置の投資額および乾燥の際の該装置のエネルギ
ー費および維持費に著しく依存している。オフセ
ツト輪転印刷の場合、紫外線乾燥装置の投資額は
通例のヒート−セツト加熱乾燥装置に比較して著
しく僅かである。しかしながら、稼動費用は紫外
線硬化の場合、紫外線インキの硬化活性が僅かで
あることに基づいて非常に高いランプ出力を用い
なければならない場合には、明らかに大きく成り
得る。シート印刷に於ては紙印刷の場合に投資費
用および稼動費用が更に新たに加わる。これらの
費用は、紫外線インキで印刷する際に生産性を高
めることによる経費節約にて相殺しなければなら
ない。 ２ 印刷性： 温度の変更および印刷速度の変更のもとでの粘
度、タツク性、粘度−およびタツク挙動に関して
の紫外線印刷インキの印刷技術的性質、特に非常
に早い印刷速度のもとでの印刷性、オフセツト印
刷に於ける水に対する挙動は、慣習的印刷インキ
なる従来技術に相応しなければならない。非常に
早い紫外線硬化を達成する為には、紫外線印刷イ
ンキは通例の印刷インキとは全く違つて構成され
ていなければならない。全く違つて構成されてい
る印刷インキ結合剤にて上記の要求を満足する為
に−即ち、紫外線印刷インキを良好な慣習的印刷
インキと同様に高い印刷速度のもとで問題なく印
刷に供すことができる為に−、速重合性物質−特
許文献に於て度々“架橋性単量体”または“光重
合性単量体”と称されている物質−より結合剤を
合成することでは不充分である。紫外線印刷イン
キの結合剤の各成分の選択およびその組合せは、
高い硬化速度に関してだけでなく、特に最適な印
刷性に関しても非常に入念に行なわなければなら
ない。 ３ 毒性、皮膚刺戟性、印刷装置材質および印刷
用パターン材質への侵蝕性： 非常に早い紫外線硬化を可能とする為には、光
重合性化合物を組入れ合体する際に、多かれ少な
かれ毒性並びに皮膚刺戟性および粘膜刺戟性を有
し且つ更に印刷機械のロール被覆物並びに印刷版
の被覆層に対し溶解または膨潤作用をし得る化合
物を一部分組入れなければならない。従つて結合
剤を形成する際に加えられる成分は、その化学的
構造に於ておよびその物理的性質に於て、迅速な
重合性化合物のマイナスの作用を出来るだけ小さ
く維持するかあるいは除く様に供給しなければな
らない。 ４ 貯蔵安定性： 印刷インキは少なくとも３〜６カ月間の出来る
だけ高い貯蔵安定性を有しているべきである。光
を排除したもとでの貯蔵安定性は、実質的には用
いる単量体の安定性および用いた光開始剤の熱安
定性に依存している。 単量体の安定性は、大き過ぎる高感性でない場
合には、通常の重合抑制剤を加えることによつて
比較的簡単に調整される。しかしながら、当業者
に一般に知られている特に有効な多数の光開始剤
は、多量の抑制剤によつても光重合を妨害せずに
もはや捕らえることのできない重合開始性のラジ
カルを暗い所でも提供する。従つて、用いるべき
光開始剤は、特に非常に早く乾燥する為には貯蔵
安定性に関しても注意深く選択しなければならな
い。印刷インキを種々の出所のカーボンブラツク
にて黒色に着色することがたとえ公知で一般的で
あるとしても、その公知の種類のカーボンブラツ
クを紫外線硬化性印刷インキ中に用いることはで
きないのである。これら公知の種類の印刷インキ
は貯蔵の際に濃厚化する傾向があり且つ紫外線照
射の際に非常にゆつくりと硬化する。 本発明の対象はアクリレートを基礎とする紫外
線硬化性印刷インキ用結合剤および、印刷インキ
を基準として４〜20重量％、殊に10〜16重量％の
量のカーボンブラツクを含有する高い硬化速度お
よび良好な貯蔵安定性の黒色顔料含有の紫外線硬
化性印刷インキにおいて、カーボンブラツクが以
下の物理化学的性質： BET−表面積 30〜45m2／ｇ 粒径 40〜50nm DBP−吸着度 45〜95ml／100ｇ 揮発性成分 ３〜５％ PH−値 ３〜５ を有することを特徴とする、上記印刷インキであ
る。 後酸化は、80〜200℃の温度のもとでNO2と空
気を酸化すべき煤上にまたは中に導入し、その際
反応を行なつた後に過剰のNO2を空気に変えるよ
うにして行なうことができる。 本発明の紫外線硬化性印刷インキはカーボンブ
ラツクを、印刷インキに対して５〜20重量％、殊
に10〜16重量％の量で含有することができる。 以下の分析的カーボンブラツク試験法を、カー
ボンブラツクの物理的化学的性質を検査する為に
用いる。 BET−表面積：ブルナワー（Brunnauer）、エ
メツト（Emmet）およびテーラー
（Teller）に従つて窒素吸着によつて表
面積を測定する（DIN66131）。 粒径（電子顕微鏡）：電子顕微鏡で測定しそし
て算術平均にて評価する。 DBP−吸着度：ASTM Ｄ 2414／70 揮発性成分：GIN 53522（但し１ｇ秤量） PH−値：DIN 53200 本発明の黒色顔料含有の紫外線硬化性印刷イン
キは以下の長所を有している。 本印刷インキは６ケ月貯蔵のもとでも硬化しな
い。このものは極めて迅速に乾燥しそしてそれと
共に擦つても消えない印刷物をもたらす。 本発明の黒色顔料含有の紫外線硬化性印刷イン
キを、以下の実施例に基づいて更に詳細に説明す
る。 実施例 １ アクリレートを基体とする紫外線硬化性印刷イ
ンキ結合剤中に以下に記したカーボンブラツクを
混入する。
【表】
【表】 混合は三本ロール装置で行なう。カーボンブラ
ツク濃度は16重量％である。 印刷インキを用いて手刷り式印刷機にて印刷し
そして２ｍ／秒の稼動速度で３回通過させてイン
パルス光線乾燥器にて硬化させる。照射操作の直
後にそれぞれグリス被覆試験（Abschmiertest）
を行いそしてグリス被覆したインキ膜を視覚的に
評価する。大きい値は著しく汚れたことを示し且
つそれ故に悪い硬化性を意味する。小さい値は良
好な硬化性を示す。更にバルドウイン
（Baldwin）−濃度計にて印刷の光学濃度を測定し
た。
【表】 本発明の黒色顔料含有印刷インキは紫外線照射
のもとで、市販のカーボンブラツクの場合よりも
明らかに迅速に乾燥する。光学濃度は意図する効
果にとつて充分である。 実施例 ２ 実施例１に記載された印刷インキをしつかり密
封された貯蔵用容器中に充填しそして23℃のもと
で空気調節室中に貯蔵する。６ケ月後に貯蔵容器
を開放し、DIN5322〔1976年７月、エントボルフ
（Entwurf〕により粘度を測定した。その際以下
の結果が得られた。
【表】 ６ケ月後には、市販のカーボンブラツクを用い
たインキのほとんどが硬化している。唯一の例外
は、スペシヤル−ブラツク15であつた。
【表】 性質が悪化することもなく少なくとも半年間保
管できることが印刷インキに要求されなければな
らないので、スペシヤル−ブラツク15を除いた市
販のカーボンブラツクは脱落することになる。カ
ーボンブラツク1002、1003および1005を含有する
本発明の印刷インキだけは印刷することを許容す
る粘度を示す。 実施例 ３ カーボンブラツク（スペシヤル−ブラツク15、
カーボンブラツク1003およびカーボンブラツク
1005）を含有し且つ実施例２に従つて６ケ月貯蔵
した後に得られる４種類の印刷インキを、約2.5
ｇ／m2のインキ塗布量で白色の硬質PVCフイル
ムに試験用印刷機にて印刷付着させる。次いで
40W／cmのエネルギーの乏しい石英ランプにて３
秒間の作用時間にて硬化させる。照射作用の直後
にグリス被覆試験を行ないそしてグリス被覆した
インキ膜を視覚的に評価する。大きな数字は望ま
しくない値を示し且つ、汚れが多く硬化が悪いこ
とを示す。小さな数字はこの反対である。
【表】 値
印刷の光学濃 1.55 1.52 1.74 1.64
度

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ アクリレートを基礎とする紫外線硬化性印刷
    インキ用結合剤および、印刷インキを基準として
    ５〜20重量％、殊に10〜16重量％の量のカーボン
    ブラツクを含有する高い硬化速度および良好な貯
    蔵安定性の黒色顔料含有の紫外線硬化性印刷イン
    キにおいて、カーボンブラツクが以下の物理化学
    的性質： BET−表面積 30〜45m2／ｇ 粒径 40〜50nm DBP−吸着度 45〜95ml／100ｇ 揮発性成分 ３〜５％ PH−値 ３〜５ を有することを特徴とする、上記印刷インキ。 ２ カーボンブラツクを80〜200℃の温度のもと
    でNO2および空気の導入または貫通によつて後酸
    化し、その際過剰のNO2を反応を行つた後に空気
    によつて追い出す特許請求の範囲第１項記載の印
    刷インキ。 ３ カーボンブラツクを、印刷インキに対して10
    〜16重量％の量で含有している特許請求の範囲第
    １項または第２項記載の印刷インキ。
JP10447678A 1977-08-29 1978-08-29 Ultraviolet ray hardened printing ink containing black pigment Granted JPS5446606A (en)

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JPS5446606A JPS5446606A (en) 1979-04-12
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CH (1) CH635363A5 (ja)
DE (1) DE2738819C2 (ja)
DK (1) DK148690C (ja)
FR (1) FR2401971A1 (ja)
GB (1) GB2003167B (ja)
IT (1) IT1111488B (ja)
NL (1) NL187638C (ja)

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