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発明の名称 平版印刷用インキの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−19884(P2001−19884A)
公開日 平成13年1月23日(2001.1.23)
出願番号 特願平11−189860
出願日 平成11年7月5日(1999.7.5)
代理人
発明者 山岡 新太郎 / 東條 孝
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】有機顔料の水性組成物を石油樹脂とロジン変性フェノール樹脂との混合樹脂ワニスを用いてフラッシングする事を特徴とする平版印刷用インキの製造方法。
【請求項2】石油樹脂とロジン変性フェノール樹脂の配合割合が重量比で20:80〜70:30である混合樹脂ワニスを用いてなる請求項1に記載の平版印刷用インキの製造方法。
【請求項3】有機顔料の水性組成物を石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂ワニスを用いてフラッシングする事を特徴とする平版印刷用インキの製造方法。
【請求項4】石油樹脂の配合比率が10〜50重量%である石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂ワニスを用いてなる請求項3に記載の平版印刷用インキの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】本発明は平版印刷用インキに関するものであり、中でも湿し水を用いて印刷する方式の平版印刷用インキに関するものであり、更に詳しくは印刷適性が良好で且つ光沢、網点着肉性、網点再現性等の品質の良い印刷物を得るための平版印刷用インキに関するものである。
【0003】
【従来の技術】近年印刷業界では、印刷時の省人、省力化、自動化、高速化の要求が高まってきている事に合わせて、様々な印刷条件下に於いてトラブルレスで長時間安定して高品位な印刷物が得られる印刷用インキが望まれており、インキメーカーでは種々の改良を実施してきている。
【0004】特にオフ輪印刷は、枚葉印刷と比べると数倍の印刷速度があるために、印刷機のローラー上でインキと湿し水が激しい乳化作用を受けて印刷適性が損なわれることがあった。印刷適性上の主な問題としては版非画線部へのインキの付着による地汚れ、ブランケットへのインキの堆積、ローラーへのインキの堆積、インキのローラーからの飛散、等の現象が発生し、印刷作業の効率を著しく劣化させる事があった。
【0005】また、オフ輪印刷のような高速印刷においては、印刷適性上の問題以外にも印刷物品質としてもベタ着肉性の不足、網点形状の不揃い、網点の欠け、網点の太り、光沢不足、濃度不足等の印刷物品質上の問題が発生する事があった。
【0006】これらの問題に対処するために、■高分子樹脂の採用によりインキの粘弾性を高くして凝集力を高めて版非画線部へのインキの拡散を防止する、■顔料の精製度合いを高めて汚れ原因物質の量の抑制をする、■界面活性剤により顔料の濡れ性、分散性を高めて流動性を良くする、等の改良がなされてきたが、完全に問題を解決するには至ってはいない。
【0007】一方、近年大豆油を使用したインキが環境保護の関心の高まりから使用されるケースが多くなってきており、特にアメリカ大豆協会(ASA)の承認を得る事ができて且つエコマーク(日本環境協会認定)を取得した平版印刷用インキが注目されてきている。しかしながらASAの認証を受ける事ができる大豆油インキは、石油系溶剤の一部が大豆油に置換されている為に、一般的に通常のインキと比較すると植物油の含有量は多くなっており湿し水との乳化は促進され易くなる為に地汚れ等の問題が発生する事もあった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従来の技術における印刷適性上及び印刷品質上の課題を解決する事を目的としている。すなわち長時間の印刷において、地汚れの発生がなく、湿し水との乳化にかかわる問題の発生もなく良好な印刷物を得る事ができる平版印刷用インキの製造方法を提供しようというものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
【0010】本発明は、有機顔料の水性組成物を石油樹脂とロジン変性フェノール樹脂との混合樹脂ワニスを用いてフラッシングする事を特徴とする平版印刷用インキの製造方法に関する。
【0011】本発明にかかる石油樹脂とロジン変性フェノール樹脂との混合樹脂ワニスにおいては、その樹脂の配合割合が重量比で20:80〜70:30である混合樹脂ワニスを用いてなる上記の平版印刷用インキの製造方法に関する。
【0012】また本発明は、有機顔料の水性組成物を石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂ワニスを用いてフラッシングする事を特徴とする平版印刷用インキの製造方法に関する。
【0013】更に本発明は、石油樹脂の配合比率が10〜50重量%である石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂ワニスを用いてなる上記平版印刷用インキの製造方法に関する。
【0014】
【発明の実施の形態】
【0015】本発明は、有機顔料の水性組成物をフラッシングする(水中油滴型O/Wから油中水滴型W/Oへの相変換)事により顔料をビヒクル中に微細に分散させる場合に、石油樹脂とロジン変性フェノール樹脂を混合したワニスを用いてフラッシングする事により、顔料粒子はより微細にビヒクル中に分散させることができるというものである。
【0016】本発明の有機顔料の水性組成物は、有機顔料の水ケーキ状態のもの及び有機顔料の水縣濁液状態のものを含む。有機顔料の水ケーキ状態のものは水分率が50〜90重量%、有機顔料の水縣濁液状態のものは水分率が70〜95重量%のものが好ましい。
【0017】本発明に用いる混合樹脂ワニスは、石油樹脂とロジン変性フェノール樹脂との配合割合が重量比で20:80〜70:30のものが選ばれ、好ましくは30:70〜60:40の配合比率であり、更に好ましくは40:60〜60:40の配合比率である。
【0018】混合樹脂ワニスの樹脂の配合割合が上記数値の範囲外にあるときには、顔料の分散状態が本発明の目的とする状態よりも不充分となり、インキとしての流動性が不充分となり、印刷物としての光沢、網点再現性が本発明の目的とする状態に満たなくなるので好ましくない。
【0019】本発明において使用される石油樹脂成分としては、芳香族系石油樹脂、DCPD(ジシクロペンタジエン)系石油樹脂のどれでも用いる事ができる。芳香族系石油樹脂は、クマロン、インデン、ビニルトルエンなどを主成分としてこれらのモノマーをカチオン重合した樹脂であり、フェノール変性やマレイン酸変性した樹脂も使用することでき重量平均分子量が1000〜6000程度のものが一般的である。
【0020】DCPD系石油樹脂はシクロペンタジエンを重合させて更に他のフェノールなどの極性モノマーやマレイン酸、乾性油などとの共重合を行いポリオールでのエステル化を行ったものなどが挙げられ、重量平均分子量が1万〜20万程度のものがある。
【0021】また、ロジン変性フェノール樹脂としては、例えばロジン類100重量部にレゾール型フェノール樹脂40〜130重量部を100〜250℃で反応させた後にロジン類のカルボン酸の1当量に対してアルコール類の水酸基が0.5〜1.2当量になるように多価アルコール類を添加し250〜260℃でエステル化して製造したものや、ロジン類を多価アルコール類でエステル化した後にレゾール型フェノール樹脂を反応させて製造したものなどがあり、一般的な公知のものはすべて使用できる。
【0022】さらにロジン変性フェノール樹脂のなかでは、アルキルフェノール成分として炭素数8〜15のアルキル基を持つフェノールを主成分として使用したロジン変性フェノール樹脂が、樹脂粘度が高く溶解性が良い樹脂が得られ、混合樹脂ワニスにしたときの粘度、溶解性のバランスが取りやすく本発明に好適である。このようなアルキルフェノールとしてはオクチルフェノール、ノニルフェノール、デシルフェノール、ウンデシルフェノール、ドデシルフェノール、トリデシルフェノール、テトラデシルフェノール、ペンタデシルフェノールなどが挙げられ、いずれもレゾール型フェノール樹脂として用いる事ができる。
【0023】特に、アルキルフェノール成分としてパラオクチルフェノールとアルキル基の炭素数が9以上のフェノールとの併用を行ったものが好適である。例えばパラノニルフェノール、パラドデシルフェノールなどをパラオクチルフェノールと併用したロジン変性フェノール樹脂がワニスとしての粘度、溶解性が良好である。
【0024】尚、フェノール類としては、アルキル基の炭素数が8未満のクレゾール、アミルフェノール、ブチルフェノールやアルキル基のない石炭酸、さらにはビスフェノールAを併用して樹脂粘度、溶解性バランスを変化させてもよい。
【0025】更に本発明は石油樹脂の配合比率が10〜50重量%である石油樹脂変性のロジン変性フェノール樹脂ワニスを用いることができ、変性に使用される石油樹脂はDCPD系石油樹脂、芳香族系石油樹脂などである。石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂の重量平均分子量としては1万〜10万程度のものがワニスの溶解性と粘度とのバランスの上で好適である。石油樹脂の配合比率としては10〜50重量%が良いが、好ましくは20〜40重量%、更に好ましくは20〜30重量%がよい。
【0026】石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂中の石油樹脂の配合割合が上記数値の範囲外にあるときには、顔料の分散状態が目的とする状態よりも不充分となり、インキとしての流動性が不充分となり、印刷物としての光沢、網点再現性が本発明の目的とする状態に満たなくなるので好ましくない。
【0027】石油樹脂変性のロジン変性フェノール樹脂は、一般的にロジン類にレゾール型フェノール樹脂およびカルボン酸変性芳香族系石油樹脂もしくはDCPD系石油樹脂などを150〜220℃くらいで反応させた後にポリオールを添加し250℃程度でエステル化し酸価を25程度以下に調整して得る事ができる。
【0028】尚、本発明にかかるワニスはノンゲルワニスとしても、ALCH(川研ファインケミカル(株)製ゲル化剤)等のゲル化剤を所定量添加したゲルワニスとしてもどちらでも使用する事ができる。またワニスに用いる石油系溶剤は、日本石油(株)製のAFソルベントに代表される非芳香族石油系溶剤(パラフィン系及びナフテン系溶剤)のみを使用する事が環境保護問題の点から望ましい。さらにワニス中に含有する植物油としてはアマニ油、桐油、菜種油、ひまし油、パーム油、大豆油等すべての種類が使用できるが、資源保護の点から大豆油を利用する事が好ましい。
【0029】ワニスとしては混合樹脂30〜60重量%、植物油1〜15重量%および溶剤25〜69重量%からなるものが好ましい。又、顔料の水性組成物に対する混合樹脂ワニスの使用割合は、顔料の固形分100重量部に対して混合樹脂ワニス100〜500重量部、好ましくは100〜300重量部である。
【0030】本発明の平版印刷用インキの製造方法は有機顔料をフラッシングして顔料を水系から油系に置換する時の方法として、石油樹脂とロジン変性フェノール樹脂を特定の配合割合だけ含有するワニス、もしくは石油樹脂を特定の配合比率だけ含有する石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂のワニスを用いてフラッシングする方法である。
【0031】平版印刷用インキの製造方法としてフラッシング法を用いるものとしては、黄、紅、藍インキが多く採用されており、有機顔料としてはジスアゾイエロー、ブリリアントカーミン6B、フタロシアニンブルーが代表的なものであるが、そのほかに金赤インキに使用されるレーキレッドCなどにも適用できる。
【0032】尚、本発明の方法にてフラッシングする際に、顔料との濡れ性の促進の為にステアリルアミンアセテート等の界面活性剤を使用したり、トリデカール等の長鎖アルコール類を添加して行うなどの従来の方法と組み合わせる事も可能である。
【0033】
【実施例】次に本発明を具体的に更に詳細に説明する。本発明の平版印刷用インキの製造法に好適なロジン変性フェノール樹脂、石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂の合成例、及びワニスの製造例を次に示す。尚、以下において、部とは重量部、%とは重量%の事を表す。
【0034】(フェノール樹脂製造例1)撹拌機、水分離器付還流冷却器、温度計付き4つ口フラスコにパラノニルフェノール1030部、パラホルムアルデヒド290部、キシレン800部からなる混合物を加熱溶解後、48%水酸化ナトリウム水溶液80部を添加し、70〜80℃で5時間反応させる。反応後6N塩酸125部、水道水200部を加えて撹拌静置し、上澄み層を取り出し水洗して不揮発分62%のレゾール型フェノール樹脂のキシレン溶液約2100部を得て、これをAレゾール液とした。
【0035】(フェノール樹脂製造例2)フェノール樹脂製造例1の工程上で、パラノニルフェノールをパラオクチルフェノールに変更した以外は同様の操作を行い、不揮発分62%のレゾール型フェノール樹脂のキシレン溶液約2100部を得てこれをBレゾール液とした。
【0036】(ロジン変性フェノール樹脂製造例1)撹拌機、リービッヒ冷却管、温度計付きの4つ口フラスコにガムロジン600部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、200℃で加熱溶解し、Aレゾール液890部を120〜230℃で反応後、グリセリン67部を仕込み、250〜260℃で、酸価25以下になるまでエステル化して、分子量107,000、白濁点40%、樹脂粘度150ポイズのロジン変性フェノール樹脂1を得た。
【0037】白濁点は次の式で計算される。
白濁点(%)=樹脂/{樹脂+溶剤(Xg)}×100但しXは、樹脂2gにノルマルテトラデカンを加えて180〜200℃で加熱溶解した後に、25℃に冷却した時に溶液が白濁するノルマルテトラデカンの最小量である。また樹脂粘度は、樹脂/アマニ油=1/2の重量比の混合物を180〜200℃で加熱撹拌溶解して得たワニスのコーンプレート型粘度計による25℃での粘度である。
【0038】(ロジン変性フェノール樹脂製造例2)ロジン変性フェノール樹脂製造例1の工程上で、Aレゾール液を、Aレゾール液450部、Bレゾール液440部に変更した以外は同様の操作を行い、分子量89,000、白濁点42%、樹脂粘度120ポイズのロジン変性フェノール樹脂2を得た。
【0039】(石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂製造例3)撹拌機、リービッヒ冷却管、温度計付きの4つ口フラスコにガムロジン900部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら200℃で加熱溶解し、日石ネオポリマー160(日本石油化学(株)製芳香族系マレイン酸変性石油樹脂)400部とAレゾール液890部を120〜220℃で反応後、グリセリン75部を仕込み、250〜260℃で、酸価25以下になるまでエステル化して、分子量57,000、白濁点35%、樹脂粘度95ポイズの石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂3を得た。
【0040】(石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂製造例4)石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂製造例3の工程上で、日石ネオポリマー160をマルカレッツM−890A(丸善石油化学(株)製DCPD系石油樹脂)の750部に変更した以外は同様の操作を行い、分子量78,000、白濁点42%、樹脂粘度120ポイズの石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂4を得た。
【0041】(ワニス製造例1)石油樹脂とロジン変性フェノール樹脂との混合樹脂ワニスの製造例を次に示す。ロジン変性フェノール樹脂1を31%、日石ネオポリマー130(日本石油化学(株)製芳香族系石油樹脂)を15%、大豆油を11%、ALCHを1.0%、AFソルベント7(日本石油(株)製非芳香族石油系溶剤)を42%として190℃1時間加熱撹拌してゲルワニスAを得た。
【0042】(ワニス製造例2)ロジン変性フェノール樹脂1を24%、日石ネオポリマー130(日本石油化学(株)製芳香族系石油樹脂)を12%、日石ネオポリマー160(日本石油化学(株)製芳香族系石油樹脂)を10%、大豆油を11%、ALCHを1.2%、AFソルベント7(日本石油(株)製非芳香族石油系溶剤)を41.8%として190℃1時間加熱撹拌してゲルワニスBを得た。
【0043】(ワニス製造例3)ロジン変性フェノール樹脂2を37%、ペトコール120(東ソー(株)製芳香族系石油樹脂)を10%、大豆油を11%、ALCHを0.8%、AFソルベント7(日本石油(株)製非芳香族石油系溶剤)を41.2%として190℃1時間加熱撹拌してゲルワニスCを得た。
【0044】(ワニス製造例4)ロジン変性フェノール樹脂2を16%、日石ネオレジン660(日本石油化学(株)製フェノール変性DCPD系石油樹脂)を26%、大豆油を11%、ALCHを0.5%、AFソルベント7(日本石油(株)製非芳香族石油系溶剤)を46.5%として190℃1時間加熱撹拌してゲルワニスDを得た。
【0045】(ワニス製造例5)石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂3を44%、大豆油を11%、ALCHを0.9%、AFソルベント7(日本石油(株)製非芳香族石油系溶剤)を44.1%として190℃1時間加熱撹拌してゲルワニスEを得た。
【0046】(ワニス製造例6)石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂4を42%、大豆油を11%、ALCHを0.5%、AFソルベント7(日本石油(株)製非芳香族石油系溶剤)を46.5%として190℃1時間加熱撹拌してゲルワニスFを得た。
【0047】(ワニス製造例7)樹脂としてロジン変性フェノール樹脂のみのワニス製造例を次に示す。ロジン変性フェノール樹脂2を45%、大豆油を11%、ALCHを0.7%、AFソルベント7(日本石油(株)製非芳香族石油系溶剤)を43.3%として190℃1時間加熱撹拌してゲルワニスGを得た。
【0048】(ワニス製造例8)ロジン変性フェノール樹脂1を46%、大豆油を11%、ALCHを0.7%、AFソルベント7(日本石油(株)製非芳香族石油系溶剤)を42.3%として190℃1時間加熱撹拌してゲルワニスHを得た。
【0049】本発明の平版印刷用インキの製造方法の例を実施例1〜7として次に記す。
【0050】(実施例1)2.5Lのフラッシャーに黄顔料としてリオノールイエローNo.1213−P(東洋インキ製造(株)製)のプレスケーキ818部(固形分22%)を仕込み撹拌しながらゲルワニスAを500部用いてフラッシングを行い顔料をワニス中に置換した。その後水を捨て、ベースインキ中の水分率が0.5%以下になるまで100℃で減圧脱水を行いゲルワニスAを500部追加混合して、3本ロールで練肉して後にタック5.6〜6.0になるようにゲルワニスHとAFソルベント7を合わせて820部追加混合して実施例1のインキを製造した。
【0051】(実施例2)実施例1において、ゲルワニスAをゲルワニスCに置換して同様の操作を行い実施例2のインキを製造した。
【0052】(実施例3)実施例1において、黄顔料のかわりに紅顔料としてリオノールレッド6B4214S−P(東洋インキ製造(株)製紅顔料)のプレスケーキ1417部(固形分24%)を仕込み、ゲルワニスBを600部用いてフラッシングを行い顔料をワニス中に置換した。その後水を捨て、ベースインキ中の水分率が0.5%以下になるまで100℃で減圧脱水を行いゲルワニスBを600部追加混合して、3本ロールで練肉して後にタック6.2〜6.6になるようにゲルワニスGとAFソルベント7を合わせて460部追加混合して実施例3のインキを製造した。
【0053】(実施例4)実施例3において、ゲルワニスBのかわりにゲルワニスDを600部用いてフラッシングを行い顔料をワニス中に置換した。その後水を捨て、ベースインキ中の水分率が0.5%以下になるまで100℃で減圧脱水を行いゲルワニスGを600部追加混合して、3本ロールで練肉して後にタック6.2〜6.6になるようにゲルワニスGとAFソルベント7を合わせて460部追加混合して実施例4のインキを製造した。
【0054】(実施例5)実施例1において、黄顔料のかわりに紅顔料としてNo.3791カーミン6Bトーナーペースト(大同化成(株)製紅顔料)のプレスケーキ1308部(固形分26%)を仕込み、ゲルワニスEを600部用いてフラッシングを行い顔料をワニス中に置換した。その後水を捨て、ベースインキ中の水分率が0.5%以下になるまで100℃で減圧脱水を行いゲルワニスGを600部追加混合して、3本ロールで練肉して後にタック6.2〜6.6になるようにゲルワニスGとAFソルベント7を合わせて460部追加混合して実施例5のインキを製造した。
【0055】(実施例6)実施例1において、黄顔料のかわりに藍顔料としてリオノールブルーNo.7334−Pのプレスケーキ773部(固形分44%)を仕込み、ゲルワニスFを600部用いてフラッシングを行い顔料をワニス中に置換した。その後水を捨て、ベースインキ中の水分率が0.5%以下になるまで100℃で減圧脱水を行いゲルワニスFを600部追加混合して、3本ロールで練肉して後にタック6.4〜6.8になるようにゲルワニスHとAFソルベント7を合わせて460部追加混合して実施例6のインキを製造した。
【0056】(実施例7)実施例6において、ゲルワニスFのかわりにゲルワニスCを600部用いてフラッシングを行い顔料をワニス中に置換した。その後水を捨て、ベースインキ中の水分率が0.5%以下になるまで100℃で減圧脱水を行いゲルワニスHを600部追加混合して、3本ロールで練肉して後にタック6.4〜6.8になるようにゲルワニスHとAFソルベント7を合わせて460部追加混合して実施例7のインキを製造した。
【0057】次に比較例としての平版印刷用インキの製造方法を比較例1,2として示す。
(比較例1)実施例1において、ゲルワニスAのかわりにゲルワニスGを用いて同様の操作を行い比較例1のインキを製造した。
【0058】(比較例2)実施例4において、ゲルワニスDのかわりにゲルワニスGを用いて同様の操作を行い比較例2のインキを製造した。
【0059】(印刷試験評価)実施例及び比較例のインキを、三菱BT2−800NEOオフ輪印刷機(三菱重工(株)製)にて800rpmで用紙をNPIコート紙(日本製紙(株)製)66.5kgとして各インキごとに6万枚の印刷試験を行い、印刷物のベタ着肉状態と地汚れ及び光沢を比較した。湿し水はアクワマジックNS(東洋インキ製造(株)製)1.5%の水道水を用いて行い、水巾の下限付近での印刷状態の比較を行うために、水巾の下限値よりも1%高い水ダイヤル値で印刷を行った。
【0060】評価結果は下記に示している。
インキ ベタ着肉状態 網点素抜け 地汚れ 光沢 ──────────────────────────── 比較例1 輪郭の欠けあり 多い 有り 普通 ──────────────────────────── 比較例2 輪郭の欠けあり 多い 有り 普通 ──────────────────────────── 実施例1 良 少ない 無し 良 ──────────────────────────── 実施例2 良 少ない 無し 良 ──────────────────────────── 実施例3 良 少ない 無し 良 ──────────────────────────── 実施例4 良 少ない 無し 良 ──────────────────────────── 実施例5 良 少ない 無し 良 ──────────────────────────── 実施例6 良 少ない 無し 良 ──────────────────────────── 実施例7 良 少ない 無し 良 ────────────────────────────【0061】上記の通り本発明にかかる実施例1〜7のインキは、水巾下限での長時間の印刷において、印刷物に地汚れの発生がなく、且つベタ部の輪郭の欠けが発生することもなく良好な着肉状態を保つことができた。さらに網点の着肉も良好であり素抜けが少なく、光沢も良好であった。これに対して比較例1,2のインキは水巾下限での印刷においては印刷の進行にともないベタ、網点の着肉状態が悪くなり、また地汚れの発生もあった。
【0062】
【発明の効果】本発明の平版印刷用インキの製造方法によって得られたインキは、このように長時間の印刷において、地汚れの発生がなく、湿し水との乳化にかかわる問題の発生もなく良好な印刷物を得る事ができる。また環境対応型印刷インキである非芳香族系溶剤や大豆油を配合したインキにおいても、上記の安定した品質の印刷物を得る事ができる。また、用いるロジン変性フェノール樹脂としては、アルキルフェノール、特に長鎖アルキルフェノールを成分とするロジン変性フェノールとする事により、非芳香族系溶剤に溶解が容易でインキの流動特性に優れた印刷インキ組成物とする事ができ、本発明の混合樹脂ワニス又は石油樹脂変性ロジン変性フェノール樹脂ワニスを用いたフラッシングによるインキ製造方法の効果を高める事ができる。




 

 


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