JP2008537970A - 乾燥促進剤およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

インク及び塗料の乾燥促進に特に適した乾燥剤は、コバルト含有量が６重量％超え１４重量％未満であるコバルトドライヤーを含んでいる。特に、コバルトドライヤーは約１２重量％のコバルトを含む。その乾燥剤はまた、マンガンドライヤー、キリ油、水活性化ドライヤー、２元ドライヤーおよびリソグラフィック・オーバープリントワニスを含んでもよい。全ての構成成分は、１重量部の濃度で混合物中に存在することができる。この乾燥剤は各種の印刷ストック基材に使用できると共に、従来の乾燥剤よりも非常に高い濃度で使用することができる。
【選択図】図３

Description

本出願は、２００５年３月２９日に出願された米国仮出願番号６０／６６６，１４７号に対する優先権を主張するものである。本発明は、特にインクおよび塗料の乾燥および硬化を促進するための乾燥促進剤を指向するものである。

製造プロセス、印刷および関連技術、建設、造船および他の近代産業の多くの面において、インク、染料および塗料などの液状物質の乾燥あるいは硬化を必要とするプロセスが存在する。多くのこれらの応用において、このような乾燥と硬化段階に関連した時間量を削減する経済的な動機があり、なぜならそのような削減は、生産性を増加させる結果を生じるからである。

液状物質の乾燥又は硬化の時間を削減するための試みが、これまでなされてきた。多くの試みは、乾燥可能な液体の固有の揮発性を増加させることを目標としてきたし、その結果、しばしば、有毒なガスの発生、引火点の低下、爆発の機会の増加、および硬化された材料の他の望ましくない特性を生じてきた。

他の事例においては、電子線硬化、紫外線硬化および２光子硬化を含めた硬化を開始するための別の化学的反応が開発されてきた。そのような事例の多くの成功例が存在する一方で、そのようなプロセスが実用的ではないという多くの応用（分野）が残っている。他の事例では２点化学に焦点が当てられてきた。２点システムは、多くのシステムおよび環境において優れた硬化特性に影響を与えるが、それらは他の事例では実用的でない。

多くの事例では、硬化装置それ自身を改良することに焦点が当てられてきた。例えば、印刷機の設計における多くの進歩は、乾燥トンネル内空気流の増加および効率向上、ＵＶ−開始インク用効率的紫外線（ＵＶ）エミッターの導入、および機能強化された赤外線（ＩＲ）乾燥装置に焦点が当てられてきた。これらのアプローチは、印刷機の性能を著しく改良してきたが、それらはコストを増加させ、プリンターの全てのニーズを完全に満たすために充分に硬化時間を短縮することには、かならずしも至っていない。

ユーザーのニーズを通常満たしている現行の材料および装置システムの場合でも、条件が乾燥および硬化を招くものではない状況がある。多くの場合、これらの悪条件は、暖かすぎ、冷たすぎ、あまりにも湿気が多く、あるいはあまりにも乾燥しているという異常な環境条件に関するものである。他の場合、ｐＨ変化、多孔性あるいは滑らかさなどの接触表面特性の変化が、硬化メカニズムを妨害する。これらの悪表面特性を、硬化をさらに招く特性に変えることは、しばしば、実際的でもなく、望ましいものでもない。

特に印刷の分野では、印刷速度を最大にし、印刷と後処理工程間の待機時間を減少させるために硬化あるいは乾燥を制御することが、特に重要である。今日、多くの様々な技術が、普段目にする商品、書類および用紙を印刷するために使用されている。電子写真および熱転写などの乾燥を含まない技術を開発するために、近年、多くの努力が払われてきたが、伝統的な湿式インク技術は依然として重要である。

オフセット・リソグラフィーは、日常的に使用される多くの書類および用紙の印刷に使用されている。それは、名刺、チラシ、パンフレットなどの短期間運転の書類に特に使用されている。

オフセット・リソグラフィーによる印刷機は、極性流体と非極性流体の非混和性を主とすることに基づいて作動している。オフセット・リソグラフィーによる印刷に使用される印刷版は、疎水性の特性を持った印刷領域に対応する領域と、親水性である非印刷領域に対応する領域を持って作られる。該印刷版はシリンダー上に搭載され、また該シリンダーは、水を該版に塗布する水供給装置を通過して回転される。水は、親水性であるこれらの領域で留まり、また疎水性領域からは弾かれる。該版は、インクの薄い層を用いるインク供給装置に向けて更に回転される。オフセット・リソグラフィーによる印刷で使用されるインクは、油ベースで且つ疎水性である。したがって、インクは、水が無くまた水で塗布された親水性領域に貼り付かない版の疎水性領域に貼り付く。

該版を選択的に付着するインクで塗布した後、それは、さらに主シリンダーを持ったニップまで回転される。紙は、ゴム胴と、ゴム胴上のインク像と正しい位置あわせ精度を持った圧胴との間のニップを経由して移送される。ゴム胴からのインクは、主シリンダーニップの紙へと転写される。このように、その表面にインクを付着させた後、紙は、インクが硬化する領域を経由して、紙の端を掴む鎖上にしばしば移送される。硬化装置は、インクの硬化を促進して、カバーシートの背後に移すことも無くインクを充分乾燥させるが、そのような移送はオフセッテイングとして知られている。強制空気乾燥トンネル、赤外線（ＩＲ）放射源、電子線放射源および紫外線（ＵＶ）放射源を含む、いくつかの異なる形式の硬化装置がある。

多くのオフセット・リソグラフィーによる印刷機は、上述したように枚葉給紙である。枚葉給紙印刷機および複写機において、個々のシートは、フィーダーから運ばれ、一つ以上の印刷台を経由し、乾燥あるいは硬化装置を経由して、出力容器内に積み重ねられる。他のオフセット・リソグラフィーによる印刷機および複写機は、巻き取り紙送りをされ、印刷媒体は、連続式ウエブで供給され、そして印刷機のいたる所にそのような形式で運ばれる。巻き取り紙送り印刷機および複写機からの出力は、さらなる処理のためにロールに巻かれるか、あるいはカットされ、折り込まれ、たたまれ、および／または積み重ねられる。

リソグラフィーインク供給機構を参照すると、インクは、インク列を経由して版シリンダーまで運ばれる。該インク列は、バルクインクを含む注入管と、せん断力を付与し、インクを広がらせ、版シリンダーまで移送されるニップへ、生じたインクフィルムを物理的に移動させる一連のローラーとから構成されている。せん断力は、インクを水平にするために、インクを計量するために、また版シリンダーへの移送、ゴム胴への移送、紙への移送および紙上での平らにすることを含めたさらなる処理のために粘度を充分に下げるために使用される。

オフセット・リソグラフィーによるインクは、一般的にインク列中でせん断を弱められる高粘度ペーストである。従来のオフセット・リソグラフィーによるインクは、熱硬化される。熱硬化は、揮発性炭化水素の蒸発、多孔質印刷基板中への溶離相材料の浸透、および樹脂インク成分の架橋と酸化を含む複雑な一連の事象を含む。インキ硬化のさらに完全な説明は、非特許文献１に記載され、参照により本明細書に援用される。硬化は表面から下方に向かって進行する。従来の熱硬化インクは、ＩＲ放射源へ暴露することにより、硬化を助長することもある。

オフセット・リソグラフィーによる印刷プロセス、より詳細には該プロセスにて使用されるインクに関する共通の関心事は、インク硬化速度である。多くの場合、純粋な形態のインクは、プロセス上の制約を満たすに充分な速さで硬化しない。スリップシートは、オフセッテイングを避けるために、積み重ねられ印刷された書類間に、しばしば置かねばならない。印刷されたシートは、印刷像の汚れを防止するため、さらなる処理の前に数時間あるいは数日間、置いておかなければならない。

湿度、温度、印刷ストックの多孔度およびタイプ、印刷ストックの全アルカリ度、並びに印刷ストックｐＨを含めた多くの環境および材料変数は、硬化速度に影響を与える。例えば、フェルト織紙ストックおよび非多孔質プラスチックスを含むある種の印刷媒体は、乾燥性が劣っているために、オフセット・リソグラフィーに使用するためには不向きであることが歴史的に証明されてきた。幾つかのインク、例えば、緑および青顔料を含むものは、固有的に乾燥が遅い。相対的に長い乾燥時間をしばしば持っている他のインク色は、スミレ色、紫、不透明な白、ローダミンおよびプロセス・ブルーが挙げられる。

硬化を加速するために、乾燥剤がインク注入管中のインクに添加されてきた。乾燥剤は、特定の印刷ストックおよびインク特性を満足するために、概して特殊化されている。典型的な乾燥剤は、１ポンドのインク当たり１／４から１／２オンスなどの重量％の割合で添加される疎水性の油ベース液体である。先行技術においては、インクが注入管中で、あるいはインク配送列上での硬化を引き起こすことを避けるため、乾燥剤濃度は低く保たれる。先行技術のインクドライヤーの他の不利な点は、印刷の実行可能性を減ずる傾向であり、ストリッピングあるいはスプリッテイング、インク−インク間の列ローラの非密着、および他の負の影響をしばしば引き起こすこととなる。推奨される濃度まで乾燥剤を添加した後、オフセット・リソグラフィーインクは、スリップシート添加の面倒なプロセスあるいは更なる処理の前に印刷された文書をエージングする不便さを避けるために充分なほど、迅速には乾燥しないことがしばしである。リソグラフィー印刷についての他の共通の関心事は、乳化あるいはインク注入管から版まで、その後移送シリンダーまで、および印刷基板上までのインク移送の間での顔料粒子周りの水相の形成である。乳化は、印刷品質の分解および色合い強度の損失をもたらすこととなる。

インク乾燥時間に関する問題を経験した他の広く使用されている湿潤インク印刷技術は、フレキソグラフィー、活版印刷およびスクリーン印刷を含む。ＵＶ−硬化インクおよび電子線硬化インクの用途は、より硬化する乾燥およびより速い印刷運転をもたらす１つのアプローチであるが、これらのタイプのインクは、一般的には、従来の熱硬化インクより高価である。

フレキソグラフィーおよび活版印刷は、電子写真印刷機および熱印刷機などの熱発生印刷に使用されるラベルストックの事前印刷にしばしば使用される。これらの応用例に使用される事前印刷媒体は、不完全硬化に対して特に敏感であり、ヒューザーローラー（電子写真印刷機の場合）あるいはプリンターヘッド（熱印刷機の場合）などの内部プリンター部品へのインク移送として示される。そのような望ましくないインク移送は、しばしば、影響を受けた部品の致命的な故障をもたらす。

障害としての乾燥速度あるいは硬化速度に直面してきた他のプロセスは、塗装である。塗料の乾燥速度は、塗布された対象物および領域を加熱することにより促進される。このことは、幾つかの適用例に対しては、対象物のサイズあるいは環境により実用的でない。他の適用例においては、そのような加熱は、望まれる時間より長い乾燥時間をもたらすこととなる。塗料のより早い乾燥が望ましい多くの産業上のおよび国内的な環境がある。
「プリンターはインクについて何を知るべきか(Ｗｈａｔ ｔｈｅ Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｓｈｏｕｌｄ Ｋｎｏｗ Ａｂｏｕｔ Ｉｎｋ)」 テリー・スカーレットおよびネルソン・Ｒ・エルドレッド著，ｔｈｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｔｓ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ出版

本発明の目的は、改良された乾燥剤あるいは乾燥促進剤を提供することである。

本発明の他の目的は、先行技術の乾燥剤よりも早い硬化速度を提供するリソグラフィックインク用の乾燥促進剤を提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、種々の印刷ストック基板を用いて使用でき、かつ先行技術の乾燥剤よりもかなり高濃度で使用することができる乾燥剤を提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、種々のインキの場合に使用しても良い乾燥促進剤を提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、印刷機あるいは複写機上でのインキの乾燥を改良するために乾燥促進剤の使用法を提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、改良された乾燥特性を持つインキを提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、改良された乾燥特性を持つ塗料を提供することである。本発明のさらなる他の目的は、１対１比でインキに添加することのできるインキ乾燥組成物を提供することである。

本発明のこれらおよび他の目的は、６重量％を超えるコバルトでかつ１４重量％未満のコバルトを含むコバルトドライヤーを有する乾燥剤を提供することにより達成される。

本発明の好ましい実施態様によれば、コバルトドライヤーは、約１２重量％のコバルトを含む。

本発明の他の好ましい実施態様によれば、該コバルトドライヤーは、１以上のコバルトキレートを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該乾燥剤は、マンガンドライヤーを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該マンガンドライヤーは、炭化水素ベースの溶媒中に少なくとも１つのマンガンキレートを持つペーストを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該乾燥剤は、キリ油を含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、水活性化ドライヤーである。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該水活性化ドライヤーは、１１重量％以下の濃度で石油を含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該乾燥剤は、２元ドライヤーを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該２元ドライヤーは、トール酸コバルト(cobalt tallate)、トール酸マンガン(manganese tallate)および酢酸コバルトを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該乾燥剤は、リソグラフィック・オーバープリントワニスを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該リソグラフィック・オーバープリントワニスは、２２重量％以下の濃度で石油を含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、乾燥剤は、コバルトドライヤーを含み、該コバルトドライヤーは、約１２重量％のコバルト、マンガンドライヤー、キリ油、水活性化ドライヤー、２元ドライヤーおよびリソグラフィック・オーバープリントワニスを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該乾燥剤は、１重量部のコバルトドライヤー、１重量部のマンガンドライヤー、１重量部のキリ油、１重量部の水活性化ドライヤー、１重量部の２元ドライヤーおよび１重量部のリソグラフィック・オーバープリントワニスを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、乾燥剤を作る方法は、容器中にマンガンドライヤーを供給する工程と、リソグラフィック・オーバープリントワニスを容器中に添加する工程と、約１２重量％のコバルトを含むコバルトドライヤーを容器中に添加する工程と、２元ドライヤーを容器中に添加する工程と、水活性化ドライヤーを容器中に添加する工程とを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、乾燥剤を作る該方法は、マンガンドライヤーと、リソグラフィック・オーバープリントワニスと、コバルトドライヤーと、２元ドライヤーと、水活性化ドライヤーとを、容器中で均一に分散された混合物を形成するまで、容器中で攪拌することと、容器中にキリ油を添加することを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、促進された乾燥特性を持つインク混合物は、インクと、コバルトドライヤー、マンガンドライヤー、キリ油、水活性化ドライヤー、２元ドライヤーおよびリソグラフィック・オーバープリントワニスを含む乾燥剤とを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該乾燥剤は、該インク／ドライヤー混合物の１０から１５重量％である。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、改良された乾燥特性を持つ塗料混合物は、塗料と、約１２重量％のコバルトであるコバルトドライヤー、マンガンドライヤー、キリ油、水活性化ドライヤー、２元ドライヤーおよびリソグラフィック・オーバープリントワニスを持つ乾燥剤とを含む。

本発明のさらなる他の好ましい実施態様によれば、該乾燥剤は、該塗料／ドライヤー混合物の約１５重量％である。

本発明の好ましい実施態様に従うインク乾燥剤を、概して参照番号１００にて図１中に示している。図１は、インク乾燥剤１００を形成するために組み合わされる構成要素を示す。１つの構成要素は、コバルトドライヤー１０１であり、油溶媒中のキレート配位したコバルトを含むペーストである。該コバルトドライヤー１０１は、インク乾燥剤１００中に１重量部の割合で存在している。コバルトドライヤー中で使用されるコバルトキレートは、酸化されたコバルトに対してキレート配位したカルボン酸塩を含んでも良い。カルボン酸塩によりキレート化されたコバルトの例として、トール酸コバルト、酢酸コバルトおよびデカン酸コバルトが挙げられる。コバルトドライヤー１０１は、６重量％を超えるコバルトと１４重量％未満のコバルトを持つドライヤー組成物である。コバルトドライヤー１０１は、１２％コバルトドライヤーであることが好ましい。すなわち、ドライヤー組成物は、１２重量％のコバルトで構成されている。特に、有益な結果が、１２％のコバルトドライヤー１０１の使用から得られた。出願人は、１２％コバルトドライヤー１０１が、低％のコバルトドライヤーより、著しく優れた乾燥特性を生み出すことを見出した。例えば、出願人は、１２％コバルトドライヤー１０１の使用が、６％コバルトドライヤーを使用するときに比較して、乾燥時間が５０％短縮される結果を得ることを見出した。これらの優れた結果は、当業者が、コバルトの濃度を増加させると乾燥特性を阻害し、また乾燥時間を増加させると想像していたので、予想外であった。さらに出願人は、コバルト濃度の１４％以上への増加は、インク乾燥剤組成物１００が高度に基板特異的になるので、望ましくないことを見出した。

マンガンドライヤー１０２は、混合物に対して１重量部の比で添加される。マンガンドライヤー１０２は、炭化水素ベースの溶媒中に一つ以上のマンガンキレートを含むペーストであることが好ましい。コバルトのように、マンガンを用いたキレート化剤は、トール酸マンガンなどの化合物を形成するカルボン酸塩を含んでいる。６％マンガンドライヤーは、カリフォルニア州ベルおよびオレゴン州ポートランドのインクシステムズ社から、“Ｓ／Ｆマンガンドライヤー”として入手可能である。

キリ油１０３は、混合物に対して、１重量部の比で添加される。チャイナウッド油（Ｃｈｉｎａｗｏｏｄ ｏｉｌ）および木油（Ｗｏｏｄ ｏｉｌ）が、桐の木の種から抽出されるキリ油および特に粗キリ油に対する通常使用される同義語である。キリ油は、典型的には、ほぼ８０％のエレオステアリン酸エステルと残り２０％のリノレン酸、９，１２−リノレン酸、オレイン酸、ステアリン酸およびパルミチン酸を実質的に含むエステルである。粗キリ油に対する１つの供給元は、カリフォルニア州ロサンゼルスのギャンズインク＆サプライ社である。ある状況下においては、キリ油を構成するカルボン酸は、対応するカルボン酸塩に変換される。

合成ストック材料は、一般的にインクを吸収する能力に欠ける。キリ油１０３は、表面張力を強化させ、またインクが、合成ストック上でその外観を維持するようにインクが乾燥するとき、インクのゴム抵抗を増加させる。

水活性化ドライヤー１０３は、１重量部の比で添加される。“水活性化ドライヤー”という用語は、少なくとも一つの激しくハイドロ処理された炭化水素からなるドライヤーを表すために使用される技術用語である。水活性化ドライヤーは、一般的に、加圧下に水素処理された炭化水素から構成されている。炭化水素のそのような処理は、主にシステムを純粋にするために使用され、金属および他の不純物を除去し、炭素鎖の飽和度を増すために使用される。水活性化ドライヤーの好ましい供給元は、カリフォルニア州ロサンゼルスのギャンズインク＆サプライ社により製造されているグラフテックである。グラフテックは、最大濃度１１％の石油炭化水素（激しくハイドロ処理された）ＣＡＳ＃６４７−４６−７からなっている。

２元ドライヤー１０５は、１重量部の比で添加される。“２元ドライヤー”という用語は、一般的にコバルトおよびマンガンの両方を含んだインクドライヤーを言う。２元ドライヤーの好ましい供給元は、オハイオ州クリーブランドのブラーデン・サトフィンインク会社より製造されているトップ＆ボトムドライヤーである。ブラーデン・サトフィン・トップ＆ボトムドライヤーは、粘凋な紫の液体を作るために、ＣＡＳ＃８０４２−４７−５のオイル中に溶解されたＣＡＳ＃６１７−５２−４のトール酸コバルト、ＣＡＳ＃８０３０−７０−４のトール酸マンガンおよびＣＡＳ＃７１−４８−７の酢酸コバルトからなっている。

リソグラフィック・オーバープリントワニス１０６は、１重量部の比で添加される。多くの供給元から入手可能であるが、リソグラフィック・オーバープリントワニス１０６の好ましい供給元は、カリフォルニア州ロサンゼルスのギャンズインク＆サプライ社であり、また商標名“マーライト”、“アメリグロス”、“ソイライト”、“ダイアモンドシーン”および“パールセント”のもとに販売されている。これらの商品は、ＣＡＳ＃６４７−４６−７の水素化処理された（激しく水素化処理された）石油を、１８％から最大２２％の範囲で含んでいる。好ましいリソグラフィック・オーバープリントワニス１０６は、マーライトである。

インク乾燥剤１００を製造するために、上記の成分の全ては、上記した比で組み合わされ、均一になるまで混合される。インク乾燥剤１００は、各成分の濃度が、上述した名目上の比から±１５％以下ならびに好ましくは±５％以下になるように処方を作るとき、最も有効であることが見出された。水活性化ドライヤー１０３の比の変化の効果は、特に重要であることが見出され、また粗キリ油１０３の比の許容度は、好ましくは、±５％またはそれ以下に保つべきである。

図１中に示される上述した比での構成要素の組み合わせは、インクと１対１重量比で混合できるインク乾燥剤１００を提供する。インク乾燥剤１００の活性な構成要素は、酸化コバルト、酸化マンガン、短鎖長カルボン酸塩、中鎖長エステルおよび長鎖長炭化水素を含む。カルボン酸塩（相対的に短鎖長リガンドとして作用するカルボン酸塩など）でキレート化される酸化コバルトは、コバルトドライヤー１０１と２元ドライヤー１０５によって提供される。カルボン酸塩（短鎖長リガンドとして作用するカルボン酸塩など）でキレート化される酸化マンガンは、マンガンドライヤー１０２および２元ドライヤー１０５によって提供される。中鎖長エステル（種々の飽和度でのＣ−１８から実質的になる）は、キリ油１０３によって提供される。これらの中鎖長エステルは、水性条件の下に、対応するカルボン酸および／またはカルボン酸塩に加水分解しても良い。得られた中鎖長エステルカルボン酸塩は、続いて酸化コバルトおよび酸化マンガンなどの酸化された遷移金属に対するリガンドとして作用する。長鎖長炭化水素（おおよそＣ−４０からなる）は、水活性化ドライヤーおよびオーバープリントワニスによって提供される。

キレート剤あるいは配位子（リガンド）として作用することが可能な成分は、一つ以上の酸素原子に結合する炭素原子を含んでいる炭素鎖であり、ここで一つ以上の酸素原子は金属に結合することができる、すなわち非結合電子対を有しているものである。本システムにおいては、これらは、カルボン酸塩およびカルボン酸を含んでも良い。カルボン酸は、それらのカルボン酸塩へと脱プロトンにより変換されてもよい。したがって、多くのシステムにおいて二つのタイプのグループが交換可能であるが、厳密に言えば、実質的に酸化金属へと結合されるのは、カルボン酸塩のみである。総括的には、カルボン酸塩およびカルボン酸は、脂肪酸と称されても良い。

図２は、インク乾燥剤１００を製造する方法を示すフローチャートである。インク乾燥剤１００の成分は、工程２０１に示したように、連続してバッチ混合槽中に添加され、工程２０２によって均一に分散されるまで攪拌する。成分を添加するための特別な順序により、効率的な混合に導きかつ空気混入及び他の望ましくない影響を最小限にすることを見出した。バッチ混合槽に対する成分添加の好ましい順序は；１）マンガンドライヤー１０２；２）オーバープリントワニス１０６；３）コバルトドライヤー１０１；４）２元ドライヤー１０５；および５）水活性化ドライヤー１０４である。小規模製造においては、攪拌は、例えば、手持ち電気ドリル上の塗料混合ブレードを用いて行っても良い。このような状況下に、混合時間の量は好ましくは約１５分にするべきである。おおよそ１５分間混合後、キリ油１０３を最後の混合物中に混合する。

混合工程２０２の間、ある量の空気が混合物中に混入される傾向がある。そのような混入した気泡と共にインク乾燥剤１００を瓶詰めにすることは、製品寿命を短くする傾向にある。このようにして、工程２０３が、気泡を逃がすように加えられる。工程２０３は、混合槽をある期間の時間、単純に分散無しで放置することのみにより完成される。おおよそ１５分の静止期間が、混合物１００を実質的に空気抜きするのに充分であり、また非常に改良された貯蔵寿命を達成する。

混合操作２０１−２０４は、図２に示すように、ドライヤー混合プロセス２０８として、総括的に知られている。混合工程２０２あるいは選択的脱気工程２０３の後に、インクドライヤー１００は、出荷用および貯蔵用に瓶詰めされる準備が出来ている。生産能力を増加させるために、混合槽から直接に分注してなされるよりも、早く混合槽を空にすることが望ましい。この場合、分注槽中の液体混合物１００は、一つ以上の分注槽に移しても良い（工程２０４）。混合層を空にした後、成分添加工程２０１を開始して、混合プロセスが、いつでも反復する用意が出来ている。少容量の製造の場合に、移送工程２０４は、インクドライヤー１００を分注槽中に単純に注ぎ込むことによりなされても良い。大容量の製造に対しては、インクドライヤー１００を、混合槽から分注槽にポンプで注入することが、しばしば有用である。該混合物１００が高粘度であり、また混合物１００を不可逆的に乾燥する傾向があるために、炭化水素耐性の配管を用いた蠕動ポンプを使用することが便利である。

分注２０５は、粘凋液体を分注槽からプラスチック圧搾ビンに移送するために、一つ以上の蠕動ポンプ使用して、同様に行われる。正確な流体容量および混合物処理量を維持するために、足スイッチ開始定容量分注制御器によって制御された蠕動ポンプを使用しても良い。

分離混合および充填操作により、２つの操作は平行して、またある程度独立して行われる。このようにして、生産サイクル中での一工程での不運な事故が、１サイクル中での操作を阻害するとすれば、他のサイクルは、少なくとも、使用可能な槽が、全て空になるか（混合中での中断の場合）あるいは全て満タンになる（充填しながら中断する場合）まで、損なわれないで続けることができる。

図３は、インクドライヤー１００を使用するための好ましい方法を示すフローチャートである。インクドライヤー１００の特に新しい点は、以前のインクドライヤーの実行可能濃度をはるかに越える濃度で使用される能力である。以前のインクドライヤーは、３重量％を超える濃度で、実際に乾燥を遅らせるが、本発明のインクドライヤーは、インク混合物中で、４５重量％以上の濃度で安全に使用されうる。このことが、先行技術の処方を越えたインクドライヤー１００の１つの利点である。

図３中に示されるように、印刷機の運転中に使用されるインクの量を、工程３０１で計る。あるいは、熟練した印刷職工なら、インク注入管あるいは混合厚板上での外観からインク重量を正確に見積もることが出来よう。所定の印刷作業に対して使用されるインクの量を求める方法は、先行技術で公知である。

添加されるインクドライヤー１００の量は、要素の数に基づいて、工程３０２中で求められる。そのような要素は、印刷ストックタイプ、インクタイプ、環境温度、環境湿度、現在の作業に対する迅速乾燥の必要性、および作業が行われる印刷機あるいは複写機の乾燥特性を含む。

通常より早い作業の転換が望まれる場合、あるいは上記の要素における基準から著しい解離がある場合に対しては、インクドライヤー１００の１０重量％から１５重量％が、特に有効であることが見出された。

印刷機が、低温、高湿度、極端に酸性のあるいは吸収性の無い（例えばプラスチック製の）印刷ストックの使用、特に“遅いインク”の使用、および／または、極端に早い作業の転換の必要など、ある特定の難しい状況に時々遭遇する。このような状況において、ドライヤー１００の濃度が４５重量％までになっているインクとドライヤー１００の混合物は、有効であることが見出された。ローラーの周りにおいて、インク注入口を空気乱流の中に露出する傾向がある非常に早いプリンターあるいは複写機に対しては、上記した濃度の半分くらいの濃度が、より適していることが見出された。

ドライヤー１００の適当な量を求めた後、インクと組み合わせるべきドライヤー１００の量は、工程３０３により示されたように、計量されうる。あるいは、経験豊かな印刷工なら、目視により、ドライヤー１００の量を正確に見積もるであろう。

工程３０４において、工程３０３において分注されたドライヤー１００を、工程３０１で分注されたインクに添加する。このことは、インク溜めに直接ドライヤー１００を添加することによって行っても良い。あるいは、ドライヤー１００およびインクは、インク溜めに添加する前に厚板上で混合しても良い。他の代案として、圧搾ビンからインク上へドライヤー１００を直接分注して目測することにより、あるいは直接分注しかつ分注前後にドライヤー容器の重量を計ることのいずれかにより、工程３０３および工程３０４を組み合わせることが出来る。

インクおよびドライヤー１００の混合物は、完全に工程３０５中で混合される。これは、混合物中で、不均一の領域が認められなくなるまで進行する。ほとんどの場合シート供給印刷機では、この混合は、均一になるまで、混合物を通してインクナイフを前後に移動させることにより、インク溜め中でなされうる。工程３０５に続いて、印刷機をスタートさせ正常に作動させるか、代わりの応用に対しては印刷工程は通常どおり進行されうる。

印刷作業の間、あるいは多数の印刷作業の間、同一バッチのインクが、幾つかの作業に対して使用されることになる場合には、インク溜め中のインクおよびドライヤー１００の混合物は、該インク溜め中での混合物のスキン−オーバーを避けるために攪拌するべきである。このことを工程３０６によって示す。

印刷作業を終了した後、インクとドライヤー１００の混合物が工程３０７によって示されているように乾燥の機会がある前に、完全に該印刷機を洗浄することが特に重要である。しばしば、このことは、毛布洗浄、印刷工により通常使用される溶剤を用いて達成され、ぼろ切れ中で行われ、印刷機が空になる間ローラーとの接触が保たれる。

オフセット・リソグラフィー印刷での使用に加えて、本発明のインクドライヤー１００は、フレキソ印刷およびスクリーン印刷などの他の印刷プロセスのスピード乾燥に使用しても良い。図３で示される使用の方法および付随する説明は、他の印刷技術に同様に用いられる。

オンプレス印刷での使用に加えて、本発明のインクドライヤー１００は、インク製造会社あるいは販売会社によるインクに直接添加しても良いし、また最終ユーザーによってそのまま使用されても良い。そのような速乾あるいは難乾インク混合物の製造は、図５に図示されている。

図５に図示したプロセスは、フレキソ印刷およびスクリーン印刷を含めたオフセット・リソグラフィー以外の印刷プロセス用インクを作成するのにさらに使用しても良い。工程５０１では、インクは、先行技術で公知の手段を用いて製造される。連続して、あるいは平行して、インクドライヤー１００を混合プロセス２０８によって混合する。

インクおよびドライヤー１００の製造に続いて、二つの主な成分を組み合わせ、当業者に公知の方法に従い工程５０２に示されるように完全に混合する。

代わりに、プロセス５０１および２０８は、当業者にすでに明白な方法により組み合わせても良い。インクおよびドライヤー１００の成分が、単一工程で添加されまた混合される場合、そのときには混合工程５０２は除外しても良い。仕上がった製品の混合に続いて、工程５０３に示されたように、該製品は、通常の取り扱い手法により、包装されかつ出荷される。

印刷インクドライヤーとしての使用に加えて、本発明のドライヤー１００は、幾つかの他の応用におけるスピード乾燥用に使用しても良い。該ドライヤー１００は、版画および他の芸術印刷プロセスに使用されるものなどの芸術家のインキの乾燥を速めるのに有用である。これらのプロセスに対するドライヤー１００の使用は、“インク溜め”を“混合厚板”あるいは他の適当な表面で置換することで図３に示しており、また印刷作業は、芸術的印刷プロセスを実行することを含む。浄化は、木版および芸術家によって使用される他の道具を清浄化することを含む。

本発明のドライヤーは、油性塗料の乾燥を助けるために使用しても良い。図６は、塗料の乾燥を速めるために、本発明のドライヤーを使用する手法を示している。工程６０１によって示すように、使用する量の塗料は、すぐに作業容器中に分注される。

使用予定のドライヤーの量は、工程６０２に示すように、最終ユーザーによって決められても良いし、あるいは代替として、ドライヤー１００の製造者によって、ユーザーの使用前に決定しても良い。１５重量％は、広い範囲の使用に対して適当である。この推奨された割合における使用に対しては、ドライヤーの包装が、使用される塗料の量に対応した指標を以って容量でしるし付けされても良い。

塗装工は、工程６０３にしたがって、ドライヤー１００の適当な量を、分注された塗料中に分注して混合する。目立った縞が塗料中に存在しなくなるまで、攪拌を続ける。

塗料とドライヤー１００の混合物は、その後、工程６０４によって示されたように、通常用いられる。塗料の無駄を避けるために、本塗装セッションの間に使用される予定である塗料／ドライヤー混合物の量のみを作ることが適当である。

塗料／ドライヤー混合物を、使用前に密封容器中に保存するという注意を払うことを前提として、塗料は、塗料製造者、卸業者あるいは小売業者により、ドライヤー１００と予備混合してもよい。この場合、速乾塗料は、速乾インクに対して図５で説明した方法に対応した方法によって作成しても良い。

乾燥促進添加剤およびその製造法および使用法は上述した通りである。本発明の種々なる詳細は、発明の範囲から逸脱することなく変更しても良い。さらに、本発明の好ましい実施態様の先の記述および本発明を実施する最良の形態は、本来例示であり、説明目的にのみ提供されており、本発明の外側限界を定める目的のためではない。本発明は、特許請求の範囲によって定められる。

本発明の好ましい実施態様に従うインク乾燥剤を形成するために組み合わされる構成要素のリストを示す。 本発明の好ましい実施態様に従うインク乾燥剤を製造する方法を示すフローチャートである。 本発明の好ましい実施態様に従うインク乾燥剤を使用する方法を示すフローチャートである。 本発明の好ましい実施態様に従うインク乾燥剤を製造するために使用される装置の概略図である。 本発明の好ましい実施態様に従うインク乾燥剤を製造する他の方法を示すフローチャートである。 本発明の好ましい実施態様に従うインク乾燥剤を使用する他の方法を示すフローチャートである。

Claims (20)

1. コバルトドライヤーを含む乾燥剤であって、前記コバルトドライヤーが、６重量％を超え且つ１４重量％未満のコバルトを含んでなる、乾燥剤。
2. 前記コバルトドライヤーは、約１２重量％のコバルトを含んでなる、請求項１に記載の乾燥剤。
3. 前記コバルトドライヤーは、１つ以上のコバルトキレートを含む、請求項２に記載の乾燥剤。
4. マンガンドライヤーを更に含む、請求項２に記載の乾燥剤。
5. 前記マンガンドライヤーは、炭化水素ベースの溶媒中に少なくとも１つのマンガンキレートを有するペーストを含む、請求項４に記載の乾燥剤。
6. キリ油を更に含む、請求項２に記載の乾燥剤。
7. 水活性化ドライヤーを更に含む、請求項２に記載の乾燥剤。
8. 前記水活性化ドライヤーは、１１重量％以下の濃度で石油を含む、請求項７に記載の乾燥剤。
9. ２元ドライヤーを更に含む、請求項２に記載の乾燥剤。
10. 前記２元ドライヤーは、トール酸コバルト、トール酸マンガンおよび酢酸コバルトを含む、請求項９に記載の乾燥剤。
11. リソグラフィック・オーバープリントワニスを更に含む、請求項２に記載の乾燥剤。
12. 前記リソグラフィック・オーバープリントワニスは、２２重量％以下の濃度で石油を含む、請求項１１に記載の乾燥剤。
13. （ａ）約１２重量％のコバルトを含むコバルトドライヤーと、
    （ｂ）マンガンドライヤーと、
    （ｃ）キリ油と、
    （ｄ）水活性化ドライヤーと、
    （ｅ）２元ドライヤーと、
    （ｆ）リソグラフィック・オーバープリントワニスと
    を含んでなる乾燥剤。
14. 前記乾燥剤は、
    （ａ）１重量部の前記コバルトドライヤーと、
    （ｂ）１重量部の前記マンガンドライヤーと、
    （ｃ）１重量部の前記キリ油と、
    （ｄ）１重量部の前記水活性化ドライヤーと、
    （ｅ）１重量部の前記２元ドライヤーと、および
    （ｆ）１重量部の前記リソグラフィック・オーバープリントワニスと
    を含んでなる請求項１３に記載の乾燥剤。
15. （ａ）容器中にマンガンドライヤーを供給する工程と、
    （ｂ）リソグラフィック・オーバープリントワニスを前記容器中に添加する工程と、
    （ｃ）約１２重量％のコバルトを含むコバルトドライヤーを前記容器中に添加する工程と、
    （ｄ）２元ドライヤーを前記容器中に添加する工程と、
    （ｅ）水活性化ドライヤーを前記容器中に添加する工程と
    を順に備えてなる。
16. 前記乾燥剤の製造方法が、
    （ａ）前記マンガンドライヤーと、前記リソグラフィック・オーバープリントワニスと、前記コバルトドライヤーと、前記２元ドライヤーと、前記水活性化ドライヤーとを、前記容器中で均一に分散された混合物を形成するまで、前記容器中で攪拌する工程と
    （ｂ）前記容器中にキリ油を添加する工程と
    を更に備えてなる請求項１５に記載の乾燥剤の製造方法。
17. インク混合物であって、
    （ａ）インク、
    （ｂ）約１２重量％のコバルトを含むコバルトドライヤー、マンガンドライヤー、キリ油、水活性化ドライヤー、２元ドライヤーおよびリソグラフィック・オーバープリントワニスを含む乾燥剤、並びに、
    （ｃ）前記乾燥剤が当該インク混合物の３から５０重量％であること、
    を備えてなるインク混合物。
18. 前記乾燥剤が当該インク混合物の１０から１５重量％である、請求項１７に記載のインク混合物。
19. （ａ）塗料、並びに、
    （ｂ）約１２重量％のコバルトを含むコバルトドライヤー、マンガンドライヤー、キリ油、水活性化ドライヤー、２元ドライヤーおよびリソグラフィック・オーバープリントワニスを含む乾燥剤
    を備えてなる塗料混合物。
20. 前記乾燥剤は当該塗料混合物の約１５重量％である、請求項１９に記載の塗料混合物。

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