JP6653362B2 - Ink for ink jet - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットプリンタに使用されるインクジェット用インクに関する。 The present invention relates to an ink-jet ink used for an ink-jet printer.
一般に、プラスチック、ガラス、金属等への記録方式として、可変情報を非接触で容易に印字できるインクジェットプリンタが汎用されている。このようなインクジェットプリンタに用いられるインクジェット用インクとしては、油性の染料、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等を、メチルエチルケトン、アルコール等の溶剤に溶解させたものが知られている。
しかしながら、これらの樹脂を用いるインクにおいては、インクジェットプリンタを用いて吐出する際の安定性や再溶解性を充分付与するような設計がなされているため、プリンタでの安定性が非常に良くなる反面、被印刷物の表面に形成された印刷体の耐溶剤性に課題があり、インクの充分な乾燥を実施しても容易に溶け出すインクとなってしまう。
In general, as a recording method on plastic, glass, metal, or the like, an ink jet printer that can easily print variable information without contact is widely used. As an ink jet ink used in such an ink jet printer, those in which an oily dye, a vinyl chloride resin, a vinyl acetate resin, an acrylic resin, a butyral resin, or the like is dissolved in a solvent such as methyl ethyl ketone or alcohol are known. .
However, the inks using these resins are designed to provide sufficient stability and re-dissolvability when ejected using an inkjet printer, so that the stability in the printer is extremely improved. However, there is a problem in the solvent resistance of the printed body formed on the surface of the printing medium, and the ink easily melts even if the ink is sufficiently dried.
そこで、耐溶剤性を得るために、インクの成分として、乾燥後に不溶解となるような成分を用いる方法がある。
例えば、紫外線や電子線を照射してモノマーを架橋させる、いわゆるUV(紫外線)硬化型のインクやEB(電子線照射)硬化型のインクが知られている。
しかしながら、UV硬化型インクについては、UV照射装置が比較的高価であり、またUV照射時にオゾンの発生等を伴うため、印字環境としては複雑で高価な構成を必要とする。一方、EB硬化型のインクについては、EB装置が更に高価となるうえ、真空系ないし窒素雰囲気下での調整を要することとなり、導入が容易でないという不具合がある。
Thus, in order to obtain solvent resistance, there is a method of using a component that becomes insoluble after drying as an ink component.
For example, a so-called UV (ultraviolet ray) curable ink or an EB (electron beam irradiation) curable ink that irradiates ultraviolet rays or an electron beam to crosslink a monomer is known.
However, with respect to UV-curable ink, a UV irradiation device is relatively expensive, and ozone is generated at the time of UV irradiation, so that a complicated and expensive printing environment is required. On the other hand, the EB curing type ink has the disadvantage that the EB apparatus becomes more expensive, and adjustment in a vacuum system or a nitrogen atmosphere is required, and it is not easy to introduce the ink.
また、耐溶剤性を付与する別の方法として、硬化剤を用い、触媒や熱の作用で樹脂を反応させて耐溶剤性等を付与することも行われている。
しかしながら、このような硬化剤を用いる方法においては、印字後の硬化性は良好であっても、インクジェットプリンタ内での温度変化等により、インクのゲル化を引き起こしやすく、安定なインクを得ることは容易でないという問題があった。
As another method for imparting solvent resistance, a method of imparting solvent resistance or the like by using a curing agent and causing a resin to react by the action of a catalyst or heat is also performed.
However, in the method using such a curing agent, even if the curability after printing is good, it is easy to cause gelation of the ink due to a temperature change in the ink jet printer, and it is not possible to obtain a stable ink. There was a problem that it was not easy.
以上のような背景の下、本出願人は、ケトン系溶剤および着色剤を含んで成るインクジェットプリンタ用のインクであって、更にブロックイソシアネートを含んでいることを特徴とするインクジェット用インクを提案した(特許文献1参照。)。
特許文献1に記載のインクは、印刷体の密着性に優れ、また、イソシアネートがブロック化されているためにインクの吐出安定性、再溶解性にも優れる。さらに、熱硬化によって耐溶剤性にも優れる。
In view of the above background, the present applicant has proposed an ink for an ink jet printer comprising a ketone solvent and a colorant, wherein the ink further comprises a blocked isocyanate. (See Patent Document 1).
The ink described in Patent Literature 1 is excellent in adhesion of a printed body, and also excellent in ejection stability and resolubility of the ink because the isocyanate is blocked. Further, it has excellent solvent resistance due to heat curing.
本発明は、上記特許文献1の発明の目的をより高い水準で達成しようとするものである。
具体的には、例えば、特許文献1の実施例では、耐溶剤性に関して、耐エタノール性を評価しているが、耐アセトン性について検証してみると、まだ改良の余地があった。
また、吐出安定性の評価についても、ノズル径を小さくして検証してみると、まだ改良の余地があった。ノズル径を小さくしても吐出安定性に優れたものであれば、印字面積を小さくしたり、高解像度を実現したりすることができる。
The present invention seeks to achieve the object of the invention of Patent Document 1 at a higher level.
Specifically, for example, in Examples of Patent Document 1, ethanol resistance is evaluated with respect to solvent resistance, but there is still room for improvement when examining acetone resistance.
Also, regarding the evaluation of the ejection stability, when the nozzle diameter was reduced and verified, there was still room for improvement. As long as the ejection stability is excellent even when the nozzle diameter is reduced, the printing area can be reduced and high resolution can be realized.
以上より、本発明は、インクジェットプリンタでの吐出安定性に優れるとともに、被印刷物表面への密着性、印刷後の耐洗浄性や耐溶剤性に優れたインクジェット用インクを提供することを課題とする。 As described above, an object of the present invention is to provide an ink jet ink that is excellent in ejection stability in an ink jet printer, and has excellent adhesion to a surface of a print substrate, and excellent washing resistance and solvent resistance after printing. .
本発明は、上記課題を解決するため、下記の構成を備える。
すなわち、本発明にかかるインクジェット用インクは、ケトン系溶剤を溶剤全量の50重量%以上の割合で含む溶剤と、着色剤と、ポリパラビニルフェノール樹脂と、ブロックイソシアネートと、導電剤とを含み、インク総重量に対して、前記着色剤の配合割合が2〜15重量%、前記ポリパラビニルフェノール樹脂の配合割合が1〜20重量%、前記ブロックイソシアネートの配合割合が0.1〜10重量%、前記導電剤の配合割合が0.3〜2.5重量%である。
The present invention has the following configuration in order to solve the above-mentioned problems.
That is, the ink jet ink according to the present invention, viewed contains a solvent comprising a ketone solvent in a ratio of more than 50 wt% solvent based on the total amount of a colorant, a poly-para vinylphenol resin, a blocked isocyanate, and a conductive agent The blending ratio of the colorant is 2 to 15 wt%, the blending ratio of the polyparavinylphenol resin is 1 to 20 wt%, and the blending ratio of the blocked isocyanate is 0.1 to 10 wt% based on the total weight of the ink. %, And the mixing ratio of the conductive agent is 0.3 to 2.5% by weight .
本発明のインクジェット用インクは、インクジェットプリンタでの吐出安定性に優れるとともに、被印刷物表面への密着性、印刷後の耐洗浄性や耐溶剤性に優れる。
特に、吐出安定性と耐溶剤性に優れており、吐出安定性については、ノズル径の小さなインクジェットプリンタを用いても安定した吐出性能を発揮し、また、耐溶剤性については、アルコールのみならず、アセトンなどの他の溶剤に対しても、良好な耐溶剤性を発揮する。
The ink-jet ink of the present invention has excellent ejection stability in an ink-jet printer, as well as excellent adhesiveness to the surface of a printing substrate, washing resistance after printing, and solvent resistance.
In particular, it is excellent in ejection stability and solvent resistance. Regarding ejection stability, it shows stable ejection performance even when using an ink jet printer with a small nozzle diameter. It also exhibits good solvent resistance to other solvents such as acetone and acetone.
以下、本発明にかかるインクジェット用インクについて詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。 Hereinafter, the ink-jet ink according to the present invention will be described in detail, but the scope of the present invention is not limited to these descriptions, and other than the following examples, appropriately changed and implemented without impairing the spirit of the present invention. I can do it.
〔インクジェット用インク〕
本発明のインクジェット用インク(以下、単に「インク」と称することがある)は、ケトン系溶剤、着色剤、ポリパラビニルフェノール樹脂及びブロックイソシアネートを含む。
(Inkjet ink)
The inkjet ink of the present invention (hereinafter may be simply referred to as “ink”) contains a ketone-based solvent, a colorant, a polyparavinylphenol resin, and a blocked isocyanate.
<着色剤>
本発明に用いる着色剤としては、顔料または染料が挙げられるが、これら両者は混合して用いても良い。
<Colorant>
Examples of the colorant used in the present invention include pigments and dyes, and these may be used as a mixture.
顔料を用いる場合、無機顔料と有機顔料のいずれも使用することができる。
無機顔料としては、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化鉄、コバルトブルー等が挙げられる。
有機顔料としては、例えば、キナクリドン系、フタロシアニン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、縮合アゾ系、イソインドリン系、ジケトピロロピロール系等が挙げられる。
上記に示した顔料は耐光性が良好であるので、特に耐光性を必要とする用途において好ましい。なお、酸化チタンについては、顔料の表面をアルミ系、亜鉛系、またはシリカ系の表面処理剤で処理したものが、分散性、沈降性防止、経時での増粘、凝集防止などに関して、後記する樹脂およびブロックイソシアネートとの安定性において好ましい。
When a pigment is used, both an inorganic pigment and an organic pigment can be used.
Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, calcium carbonate, iron oxide, and cobalt blue.
Examples of the organic pigment include quinacridone, phthalocyanine, benzimidazolone, isoindolinone, quinophthalone, condensed azo, isoindoline, and diketopyrrolopyrrole.
Since the pigments described above have good light fastness, they are particularly preferable for applications requiring light fastness. For titanium oxide, those obtained by treating the surface of a pigment with an aluminum-based, zinc-based, or silica-based surface treatment agent are described below with respect to dispersibility, sedimentation prevention, thickening over time, aggregation prevention, and the like. Preferred for stability with resins and blocked isocyanates.
上記した有機顔料の具体例としては、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2B等の溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系、ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系、チオインジゴ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、その他の顔料として、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、キノフタロンエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット、ジケトピロロピロール等が挙げられる。 Specific examples of the above-mentioned organic pigments include insoluble azo pigments such as toluidine red, toluidine maroon, hansa yellow, benzidine yellow, and pyrazolone red; lithol red, helio bordeaux, pigment scarlet, and soluble azo pigments such as permanent red 2B; Indanthrone, derivatives from vat dyes such as thioindigo maroon, phthalocyanine blue, phthalocyanine based such as phthalocyanine green, quinacridone red, quinacridone based such as quinacridone magenta, perylene red, perylene based such as perylene scarlet, isoindolinone yellow, Isoindolinones such as isoindolinone orange, pyranthrone reds, pyranthrones such as pyranthrone orange, thioindigos, condensed azos, benzimidazolones And other pigments such as flavanthrone yellow, acylamide yellow, quinophthalone yellow, nickel azo yellow, copper azomethine yellow, perinone orange, anthrone orange, dianthraquinonyl red, dioxazine violet, diketopyrrolopyrrole and the like. .
上記した顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーで示すと、C.I.ピグメントエロー12,13,14,17,20,24,74,83,86,93,109,110,117,125,128,129,137,138,139,147,148,151,153,154,181,166,168,185,C.I.ピグメントオレンジ16,36,43,51,55,59,61、C.I.ピグメントレッド9,48,49,52,53,57,97,122,123,149,168,177,180,192,202,206,215,216,217,220,223,224,226,227,228,238,240、C.I.ピグメントバイオレット19,23,29,30,37,40,50、C.I.ピグメントブルー15,15:1,15:3,15:4,15:6,22,60,64、C.I.ピグメントグリーン7,36、C.I.ピグメントブラウン23,25,26等を例示できる。 When the above-mentioned pigments are represented by a color index (CI) number, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 151, 153, 154 181, 166, 168, 185, C.I. I. Pigment Orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, C.I. I. Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 202, 206, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, C.I. I. Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64, C.I. I. Pigment Green 7, 36, C.I. I. Pigment Brown 23, 25, 26, and the like.
顔料を用いる場合、粒度分布計で計測した平均粒径(累積分布のメジアン径(D50))が10〜300nmの範囲内であって最大粒径が1μm以下となるように分散させることが好ましい。そして、これらの顔料の平均粒径は0.3μm以下が好ましい。
平均粒径が0.3μmよりも大きいとインクの分散の安定性が悪く、沈降物の発生が多くなる。特に最大粒径が1μm以上になると、顔料の沈降が著しくなり、印字の安定性を損なうおそれがある。一方、平均粒径が10nm以下の場合は、特段の問題があるわけではないが、粒径が細かすぎることから、耐光性に関して劣化を生じ易くなるおそれがある。
このように、本発明に用いる顔料は微細な顔料粒子が好ましいが、インクジェット用インクとするには、分散剤を更に加えるとともに分散機で高速撹拌を行なって、安定な分散液にしておくことが好ましい。
顔料は、画像の十分な濃度および記録後の十分な耐光性を得るために、インクジェットインクの総重量に対して0.5〜20重量%含まれていることが望ましい。
When a pigment is used, it is preferable to disperse the pigment so that the average particle diameter (median diameter (D50) of the cumulative distribution) measured by a particle size distribution meter is in the range of 10 to 300 nm and the maximum particle diameter is 1 μm or less. The average particle size of these pigments is preferably 0.3 μm or less.
If the average particle size is larger than 0.3 μm, the dispersion stability of the ink is poor, and the generation of sediment increases. In particular, when the maximum particle size is 1 μm or more, sedimentation of the pigment becomes remarkable, and the stability of printing may be impaired. On the other hand, when the average particle size is 10 nm or less, there is no particular problem. However, since the particle size is too small, there is a possibility that light resistance is likely to deteriorate.
As described above, the pigment used in the present invention is preferably fine pigment particles, but in order to obtain an ink for inkjet, it is necessary to further add a dispersant and perform high-speed stirring with a disperser to form a stable dispersion. preferable.
The pigment is desirably contained in an amount of 0.5 to 20% by weight based on the total weight of the inkjet ink in order to obtain a sufficient density of an image and a sufficient light resistance after recording.
また、本発明では、上述のとおり、染料を用いることも可能である。
染料としては、ケトン系溶剤に溶解し得るものであれば特に限定されない。但し、耐溶剤性の観点からは、印刷体硬化後の接触対象となる溶剤がアルコールであるとすると、アルコールに対して不溶解性のものが好ましい。
具体的には、例えば、カラーインデックスナンバーで、ソルベントエロー2,14,16,19,21,34,48,56,79,88,89,93,95,98,133,137,147、ソルベントオレンジ5,6,45,60,63、ソルベントレッド1,3,7,8,9,18,23,24,27,49,83,100,111,122,125,130,132,135,195,202,212、ソルベントブルー2,3,4,5,7,18,25,26,35,36,37,38,43,44,45,47,48,51,58,59,59:1,63,64,67,68,69,70,78,79,83,94,97,98,99,100,101,102,104,105,111,112,122,124,128,129,132,136,137,138,139,143、ソルベントグリーン5,7,14,15,20,35,66,122,125,131、ソルベントブラック1,3,6,22,27,28,29、ソルベントヴァイオレット13、ソルベントブラウン1,53等が挙げられ、これらを単独ないし2種以上混合して用いることができる。
また、塩基性の油性染料を用いることも可能である。
このような塩基性の油性染料としては、例えば、C.I.Basic Violet3、C.I.Basic Red1,8、C.I.Basic Black2等が挙げられる。
In the present invention, as described above, a dye can be used.
The dye is not particularly limited as long as it can be dissolved in a ketone solvent. However, from the viewpoint of solvent resistance, if the solvent to be contacted after the printed material is cured is alcohol, a solvent insoluble in alcohol is preferable.
Specifically, for example, Solvent Yellow 2, 14, 16, 19, 21, 34, 48, 56, 79, 88, 89, 93, 95, 98, 133, 137, 147, and Solvent Orange in color index numbers 5, 6, 45, 60, 63, Solvent Red 1, 3, 7, 8, 9, 18, 23, 24, 27, 49, 83, 100, 111, 122, 125, 130, 132, 135, 195, 202, 212, Solvent Blue 2, 3, 4, 5, 7, 18, 25, 26, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 47, 48, 51, 58, 59, 59: 1, 63, 64, 67, 68, 69, 70, 78, 79, 83, 94, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 104, 105, 111, 112, 122, 124, 128, 12 , 132, 136, 137, 138, 139, 143, Solvent Green 5, 7, 14, 15, 20, 35, 66, 122, 125, 131, Solvent Black 1, 3, 6, 22, 27, 28, 29 , Solvent Violet 13, Solvent Brown 1, 53, etc., and these can be used alone or in combination of two or more.
It is also possible to use a basic oil dye.
Examples of such basic oil-based dyes include C.I. I. Basic Violet 3, C.I. I. Basic Red 1, 8, C.I. I. Basic Black 2 and the like.
<ブロックイソシアネート>
本発明のインクは、ブロックイソシアネートを含有する。
ブロックイソシアネートは、保護されたイソシアネート基を有する化合物であり、イソシアネート化合物と保護化合物(ブロック剤)とを反応させることで得ることができる。
ブロックイソシアネートは常温で不活性であるが、加熱されることで保護基が解離してイソシアネート基が再生される性質を持つ。このため、加熱されない条件下であれば、活性水素基を有する化合物とあらかじめ配合しておくことが可能である。
<Blocked isocyanate>
The ink of the present invention contains a blocked isocyanate.
Blocked isocyanate is a compound having a protected isocyanate group, and can be obtained by reacting an isocyanate compound with a protected compound (blocking agent).
The blocked isocyanate is inactive at room temperature, but has the property that the protective group is dissociated by heating to regenerate the isocyanate group. For this reason, it is possible to mix the compound having an active hydrogen group with the compound having an active hydrogen group in advance under a condition not heated.
イソシアネート基を有する化合物としては、1分子中に1個あるいは2個以上のイソシアネート基を含有していればよく、脂肪族、芳香族あるいは脂環式のモノあるいはジイソシアネート、トリイソシアネート化合物が挙げられる。 As the compound having an isocyanate group, one or more isocyanate groups may be contained in one molecule, and examples thereof include aliphatic, aromatic or alicyclic mono-, di-, and triisocyanate compounds.
イソシアネート基を保護するブロック剤としては、アルコール化合物、フェノール化合物、ラクタム化合物、オキシム化合物、アセト酢酸アルキルエステル化合物、マロン酸アルキルエステル化合物、フタルイミド化合物、イミダゾール化合物などが挙げられる。 Examples of the blocking agent for protecting the isocyanate group include alcohol compounds, phenol compounds, lactam compounds, oxime compounds, alkyl acetoacetate compounds, alkyl malonate compounds, phthalimide compounds, and imidazole compounds.
本発明に用いるブロックイソシアネートは、インクの状態においては、インクの主たる溶剤成分であるケトン系溶剤に充分溶解して安定なものである。そして、このブロックイソシアネートは、印字されたのちの乾燥の工程ないし、その後の加熱工程において、任意の熱を付与されたときに、後記の樹脂成分とともに、あるいは樹脂成分の一部と反応して、あるいは被印刷物の一部と反応して、印字したインクの皮膜を強固にする働きをさせる。
一般的なイソシアネートは反応性に富んでいるため、熱を加えなくても反応の進行が起こりやすいが、ブロックイソシアネートは、一定の温度を超えることによって反応を生じ得るため、経時での自然反応による増粘やゲル化といった問題を生じさせないようにすることができる。
In the ink state, the blocked isocyanate used in the present invention is sufficiently soluble in a ketone solvent which is a main solvent component of the ink and is stable. Then, this blocked isocyanate, after the printing step of drying after printing, in the subsequent heating step, when given any heat, together with the resin component described later, or reacts with a part of the resin component, Alternatively, it reacts with a part of the printing material to make the printed ink film stronger.
Because general isocyanates are highly reactive, the reaction can easily proceed without the application of heat.However, blocked isocyanates can react by exceeding a certain temperature. Problems such as thickening and gelling can be prevented.
このようなブロックイソシアネートとしては、イソシアネート分子構造内に、ブロック剤として、ジメチルピラゾール、ジエチルマロネート、メチルエチルケトンオキシム、カプロラクタム等を取り込んでいるものが知られている。
これらのブロック剤は、種類によってそのブロックが解離する温度を調整することが可能であるが、インクジェットプリンタ内の温度、保存温度適性、あるいは実際の後処理の工程等を考慮すると、100℃以上で解離をし、かつ、エネルギー効率の観点から250℃以下で解離をするという条件が好ましい。
As such a blocked isocyanate, one in which dimethylpyrazole, diethylmalonate, methylethylketone oxime, caprolactam, or the like is incorporated as a blocking agent in the isocyanate molecular structure is known.
These blocking agents can adjust the temperature at which the block dissociates depending on the type, but in consideration of the temperature in the inkjet printer, suitability for storage temperature, or the actual post-treatment process, etc. The conditions for dissociation and dissociation at 250 ° C. or lower from the viewpoint of energy efficiency are preferred.
このような条件への適性を付与させるためには、ブロック剤として、例えば、ジメチルピラゾール、ジエチルマロネート、メチルエチルケトンオキシム、カプロラクタムを用いることが望ましく、更にはこれらの中から、特にジメチルピラゾールを主成分として選択することが好ましい。ジエチルマロネートは、硬化後の塗膜が結晶化しやすくなり、塗膜の特性として、一部好まれない場合がある。また、メチルエチルケトンオキシムは比較的高温で解離するので、硬化のためのエネルギーを若干多く必要とする。また、カプロラクタム系は、硬化処理用の設備内にて、付着物(ヤニ)を生成しやすいという難点がある。
また、ジメチルピラゾールとともに、ジエチルマロネート、メチルエチルケトンオキシム、カプロラクタムの一種または二種以上を混合した系のブロックイソシアネートは、ジメチルピラゾールの適度な硬化性や硬化時の特性を望ましく調整できるために好ましい。
プリンタでの長期循環や、印字後の加熱処理環境に対応させて調整を行うことが望ましい。また、被印刷物の基材が熱硬化性材料で予め塗装されている場合は、その硬化条件を逸脱しない範疇の設定が必要である。ジメチルピラゾールを主成分として使用することで、許容値を広く設定することができるので、前記の如き要求に応えるための調整がし易い。
In order to impart suitability to such conditions, it is preferable to use, for example, dimethylpyrazole, diethylmalonate, methylethylketone oxime, or caprolactam as the blocking agent. It is preferred to select Diethyl malonate tends to crystallize a cured coating film, and may not be preferred as a part of the characteristics of the coating film. Since methyl ethyl ketone oxime dissociates at a relatively high temperature, it requires slightly more energy for curing. Further, the caprolactam-based has a drawback that deposits (dusts) are easily generated in a curing treatment facility.
In addition, dimethylpyrazole, block isocyanate of a type obtained by mixing one or two or more of diethylmalonate, methylethylketone oxime, and caprolactam are preferable because appropriate curability of dimethylpyrazole and characteristics at the time of curing can be desirably adjusted.
It is desirable to make adjustments in accordance with the long-term circulation in the printer and the heat treatment environment after printing. Further, when the substrate of the printing material is previously coated with a thermosetting material, it is necessary to set a category that does not deviate from the curing conditions. By using dimethylpyrazole as the main component, the allowable value can be set broadly, so that it is easy to adjust to meet the above requirements.
上記したブロックイソシアネートのインクへの添加量は、多いほど後述する耐溶剤性や塗膜硬度の向上につながるが、多すぎるとインクの安定性低下(例えば、粘度の増加、凝集、ゲル化)を生じやすくなるだけでなく、樹脂と反応しなかった余剰なブロックイソシアネートが存在するため、塗膜の強度が低下し、却って熱硬化性が低下する。また、少なすぎると、熱硬化性が低下し、耐溶剤性等から判断され得る皮膜強度の向上が見られない。
このような観点から、インク全体重量に対し0.1〜10重量%の範囲で用いることが好ましく、3〜9重量%の範囲で用いることがより好ましい。
The larger the amount of the above-mentioned blocked isocyanate added to the ink, the higher the solvent resistance and the hardness of the coating film to be described later. Not only does this easily occur, but also because of the presence of excess blocked isocyanate that has not reacted with the resin, the strength of the coating film is reduced, and the thermosetting property is rather reduced. On the other hand, if the amount is too small, the thermosetting property is reduced, and no improvement in film strength, which can be judged from solvent resistance and the like, is not observed.
From such a viewpoint, it is preferably used in the range of 0.1 to 10% by weight, more preferably in the range of 3 to 9% by weight, based on the total weight of the ink.
<樹脂>
本発明のインクは、樹脂成分として、ポリパラビニルフェノール樹脂を含有する。
ポリパラビニルフェノール樹脂は、パラビニルフェノールをモノマー単位とするポリマーである。本発明の効果を害しない範囲であれば、パラビニルフェノール以外のモノマー単位を有する共重合体であってもよい。
<Resin>
The ink of the present invention contains a polyparavinylphenol resin as a resin component.
Polyparavinylphenol resin is a polymer having paravinylphenol as a monomer unit. A copolymer having a monomer unit other than paravinylphenol may be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
ポリパラビニルフェノール樹脂は、ケトン系溶剤に対して高い溶解性を有するため、優れた吐出安定性・再溶解性をもたらし、また、ブロックイソシアネートとの組み合わせにおいて熱硬化することにより高い耐溶剤性をもたらす。 Polyparavinyl phenol resin has high solubility in ketone solvents, so it provides excellent ejection stability and resolubility, and also has high solvent resistance by being thermally cured in combination with blocked isocyanate. Bring.
ポリパラビニルフェノール樹脂の分子量としては、特に限定するわけではないが、例えば、重量平均分子量が1000〜30000の範囲であることが好ましく、1500〜15000の範囲であることがより好ましい。重量平均分子量が大きすぎるとインクがゲル化して保存安定性を損なうおそれや、プリンタでの吐出が正常に行えなくなるおそれがあり、重量平均分子量が小さすぎると十分な塗膜強度が得られないおそれがある。 Although the molecular weight of the polyparavinylphenol resin is not particularly limited, for example, the weight average molecular weight is preferably in the range of 1,000 to 30,000, and more preferably in the range of 1500 to 15,000. If the weight average molecular weight is too large, the ink may gel and the storage stability may be impaired, or the ink may not be ejected properly by a printer.If the weight average molecular weight is too small, sufficient coating strength may not be obtained. There is.
<溶剤>
本発明に用いる溶剤としては、ケトン系溶剤を溶剤の主成分として用いる。
ケトン系溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロペンタノン等が挙げられる。なかでも、メチルエチルケトンは、樹脂の溶解性、顔料の分散性、導電性や、インクの乾燥性から、連続式インクジェットプリンタ用のインクに、好ましく用いることができる。
<Solvent>
As a solvent used in the present invention, a ketone solvent is used as a main component of the solvent.
Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, dipropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclopentanone and the like. Above all, methyl ethyl ketone can be preferably used for ink for a continuous ink jet printer because of its solubility in resin, dispersibility of pigment, conductivity, and drying property of ink.
上記において、「溶剤の主成分」とあるのは、溶剤がケトン系溶剤のみからなる場合のほか、本発明の効果を害しない範囲で、他の溶剤を含んでいても良いことを意味する。通常は、ケトン系溶剤を溶剤全量の50重量%以上の割合で用いる場合を指す。ケトン系溶剤を溶剤全量の60重量%以上の割合で用いることがより好ましく、70重量%以上の割合で用いることがより好ましく、80重量%以上の割合で用いることがさらに好ましく、90重量%以上の割合で用いることが特に好ましく、ケトン系溶剤のみを溶剤として用いることが最も好ましい。 In the above description, "the main component of the solvent" means that the solvent may include only a ketone-based solvent and may include other solvents as long as the effects of the present invention are not impaired. Usually, it refers to a case where a ketone solvent is used in a proportion of 50% by weight or more of the total amount of the solvent. More preferably, the ketone solvent is used in a proportion of at least 60% by weight, more preferably at least 70% by weight, even more preferably at least 80% by weight, more preferably at least 90% by weight of the total amount of the solvent. Is particularly preferable, and it is most preferable to use only a ketone solvent as a solvent.
ケトン系溶剤以外の溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、イソプロピルアルコール、ブタノール、ジオキサン、2−(メトキシメトキシ)エタノール、2−ブトキシエタノール、2−(イソペンチルオキシ)エタノール、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液体ポリエチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、低分子量ポリプロピレングリコール等が挙げられる。 Examples of solvents other than ketone solvents include ethyl acetate, n-propyl acetate, butyl acetate, toluene, xylene, isopropyl alcohol, butanol, dioxane, 2- (methoxymethoxy) ethanol, 2-butoxyethanol, and 2- ( Isopentyloxy) ethanol, 2- (hexyloxy) ethanol, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, liquid polyethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol , 1-ethoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol mono Chirueteru, dipropylene glycol monoethyl ether, low molecular weight polypropylene glycol.
また、ケトン系溶剤のインク総重量に対する使用量としては、特に限定するわけではないが、樹脂の溶解性、顔料の分散性、導電性、インクの乾燥性などの観点から、インク総重量に対して60重量%以上であることが好ましい。特に、メチルエチルケトンを、インク総重量に対して55重量%以上の割合で用いることが好ましい。 The amount of the ketone-based solvent with respect to the total weight of the ink is not particularly limited, but from the viewpoint of the solubility of the resin, the dispersibility of the pigment, the conductivity, the drying property of the ink, etc. Is preferably 60% by weight or more. In particular, it is preferable to use methyl ethyl ketone at a rate of 55% by weight or more based on the total weight of the ink.
<他の成分>
本発明のインクは、インクジェットプリンタ、特に帯電ドット連続噴出式である連続式インクジェットプリンタに好適に用いることができる。この場合、プリンタから吐出されたインク滴の電界による偏向量の調整に対応するために、導電剤が用いられる。
このような導電剤としては、例えば、チオシアン酸アンモニウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸ナトリウム、硝酸リチウム、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラフェニルホウ素4級アンモニウム塩等を使用できる。これらのなかでも、ブロックイソシアネートとの相溶性の観点からインクの安定性を評価すると、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラフェニルホウ素4級アンモニウム等のような有機系の導電剤が、長期的に安定した特性を示すので好ましい。
<Other components>
The ink of the present invention can be suitably used for an ink jet printer, particularly a continuous ink jet printer of a continuous ejection type of charged dots. In this case, a conductive agent is used to adjust the amount of deflection of the ink droplets ejected from the printer by the electric field.
Examples of such a conductive agent include ammonium thiocyanate, potassium thiocyanate, sodium thiocyanate, lithium nitrate, tetrabutylammonium hexafluorophosphate, tetrabutylammonium bromide, and quaternary ammonium salt of tetraphenylboron. Among them, when the stability of the ink is evaluated from the viewpoint of compatibility with the blocked isocyanate, organic conductive agents such as tetrabutylammonium hexafluorophosphate and quaternary ammonium tetraphenylboron are stable for a long time. It is preferable because it exhibits the following characteristics.
上記導電剤は、インク全体重量に対し0.5〜2.5重量%の範囲内で用いることが好ましい。導電剤の含有率が0.5重量%より少ないと、充分な導電性が得られず、プリンタでの偏向を安定に維持できないことがある。他方で、導電剤の含有率が2.5重量%よりも多いと、それぞれの材料との相溶性を充分保てなくなるとともに経時での安定性が低下し、プリンタでの不安定な印字状態を招くおそれがある。上記以外の導電剤については、顔料の分散不良や凝集を招くおそれがあるため、添加には注意を要する。 The conductive agent is preferably used in a range of 0.5 to 2.5% by weight based on the total weight of the ink. If the content of the conductive agent is less than 0.5% by weight, sufficient conductivity may not be obtained, and the deflection in the printer may not be stably maintained. On the other hand, if the content of the conductive agent is more than 2.5% by weight, the compatibility with each material cannot be maintained sufficiently, and the stability over time is reduced, and the unstable printing state in the printer is reduced. May be invited. Care should be taken when adding conductive agents other than those described above, because they may cause poor dispersion or aggregation of the pigment.
本発明のインクには、顔料の分散性の向上を図るために分散剤を用いても構わない。
このような顔料の分散剤としては、例えば、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合体、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物塩、特殊芳香族スルフォン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート等が挙げられる。
具体的には、BYK Chemie社製のAnti−Terra−U,Anti−Terra−203/204,Disperbyk−101,107,110,130,161,162,163,164,165,166,170,400,Bykumen,BYK−P104,P105,P104S,240S,Lactimon、Efka CHEMICALS社製のエフカ44,46,47,48,49,54,63,64,65,66,71,701,764,766,エフカポリマー100,150,400,401,402,403,450,451,452,453,745、共栄社化学社製のフローレンTG−710,フローノンSH−290,SP−1000,ポリフローNo.50E,No.300、味の素ファインテック社製のアジスパーPB821、楠本化成社製のディスパロンKS−860,873SN,874,#2150,#7004、花王社製のデモールRN,N,MS,C,SN−B,EP,ホモゲノールL−18,エマルゲン920,930,931,935,950,985,アセタミン24,86、ルーブリゾール社製のSolsperse5000,7000,13240,13940,17000,22000,24000,28000,32000,38500、日光ケミカル社製のニッコールT106,MYS−IEX,Hexagline 4a−U等を例示することができる。
In the ink of the present invention, a dispersant may be used in order to improve the dispersibility of the pigment.
Examples of such a pigment dispersant include a hydroxyl group-containing carboxylic acid ester, a salt of a long-chain polyaminoamide and a high-molecular-weight acid ester, a salt of a high-molecular-weight polycarboxylic acid, a salt of a long-chain polyaminoamide and a polar acid ester, and a salt thereof. Molecular weight unsaturated acid ester, high molecular weight copolymer, modified polyurethane, modified polyacrylate, polyetherester type anionic activator, naphthalene sulfonate formalin condensate, special aromatic sulfonate formalin condensate, polyoxyethylene alkyl Phosphoric acid esters, polyoxyethylene nonylphenyl ether, stearylamine acetate and the like can be mentioned.
Specifically, Anti-Terra-U, Anti-Terra-203 / 204, and Disperbyk-101, 107, 110, 130, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170, 400, manufactured by BYK Chemie. Bykumen, BYK-P104, P105, P104S, 240S, Lactimon, Efka 44, 46, 47, 48, 49, 54, 63, 64, 65, 66, 71, 701, 764, 766, Efka polymer 100 manufactured by Efka Chemicals. , 150, 400, 401, 402, 403, 450, 451, 452, 453, 745, Floren TG-710, Flownon SH-290, SP-1000, Polyflow No. 50E, No. 300, Ajisper PB821 manufactured by Ajinomoto Finetech, Dispalon KS-860, 873SN, 874, # 2150, # 7004 manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd., Demol RN, N, MS, C, SN-B, EP, manufactured by Kao Corporation. Homogenol L-18, Emulgen 920,930,931,935,950,985, Acetamine 24,86, Lusizol Solsperse 5000,7000,13240,13940,17000,22,000,24000,28000,32000,38500, Nikko Chemical Nikkor T106, MYS-IEX, Hexagline 4a-U and the like can be exemplified.
更に、ドットの形成への調整剤として、シリコン系界面活性剤やフッ素系界面活性剤を使用することも可能である。なお、酸化チタンや酸化鉄のように比重の大きい無機系顔料を用いる場合は、沈降に伴うハードケーキ化を防止するため、不飽和カルボン酸系のハードケーキ防止剤を用いることが可能である。 Furthermore, it is also possible to use a silicon-based surfactant or a fluorine-based surfactant as an adjusting agent for forming dots. When an inorganic pigment having a large specific gravity, such as titanium oxide or iron oxide, is used, an unsaturated carboxylic acid-based hard cake inhibitor can be used to prevent the hard cake from being caused by sedimentation.
<各成分の配合>
各成分の配合割合としては、特に限定するわけではないが、例えば、インク総重量に対して、前記着色剤の配合割合が2〜15重量%、前記ポリパラビニルフェノール樹脂の配合割合が1〜20重量%、前記ブロックイソシアネートの配合割合が0.1〜10重量%、前記導電剤の配合割合が0.3〜2.5重量%であり、残部がケトン系溶剤を含む溶剤であることが好ましい。
また、ポリパラビニルフェノール樹脂とブロックイソシアネートの相互比率の最適範囲を例示すると、例えば、重量基準で、ポリパラビニルフェノール樹脂:ブロックイソシアネート=1:1〜3:1であることが好ましく、1.5:1〜2.5:1であることがより好ましい。ポリパラビニルフェノール樹脂が多すぎると(ブロックイソシアネートが少なすぎると)ブロックイソシアネートと未反応のポリパラビニルフェノール樹脂が余剰に存在することにより塗膜強度が落ちるおそれがあり、ポリパラビニルフェノール樹脂が少なすぎると(ブロックイソシアネートが多すぎると)ポリパラビニルフェノール樹脂と反応しなかった余剰なブロックイソシアネートが存在することにより塗膜の強度が低下するおそれがある。
<Blend of each component>
The mixing ratio of each component is not particularly limited. For example, the mixing ratio of the coloring agent is 2 to 15% by weight, and the mixing ratio of the polyparavinylphenol resin is 1 to 1 based on the total weight of the ink. 20% by weight, the compounding ratio of the blocked isocyanate is 0.1 to 10% by weight, the compounding ratio of the conductive agent is 0.3 to 2.5% by weight, and the remainder is a solvent containing a ketone-based solvent. preferable.
In addition, when the optimum range of the mutual ratio between the polyparavinylphenol resin and the blocked isocyanate is exemplified, for example, it is preferable that polyparavinylphenol resin: blocked isocyanate = 1: 1 to 3: 1 on a weight basis. More preferably, the ratio is 5: 1 to 2.5: 1. If the amount of the polyparavinylphenol resin is too large (if the amount of the blocked isocyanate is too small), the strength of the coating film may be reduced due to the presence of an excessive amount of unreacted polyparavinylphenol resin with the blocked isocyanate. When the amount is too small (when the amount of the blocked isocyanate is too large), the strength of the coating film may be reduced due to the presence of the excess blocked isocyanate that has not reacted with the polyparavinylphenol resin.
〔インクの使用〕
本発明のインクの印字対象となる被印刷物としては、例えば、金属、ガラス、プラスチックスや、これらの材料の表面に塗装された塗工物などが挙げられる。熱硬化を行うため、被印刷物の耐熱温度は100℃以上であることが好ましい。
このような被印刷物に対し、インクジェットプリンタにより前記のインクを噴きつけて、文字やバーコード、データマトリックスコード等の種々のコードの印字(印刷体)を形成し、その後、100℃以上の加熱工程を10分〜60分かけて通過させる処理が行われる。好ましい加熱温度は130〜250℃であり、更に好ましくは150〜210℃である。好ましい加熱時間は15〜30分程度である。このような加熱条件とすることが、耐溶剤性、密着性、界面活性剤水溶液による洗浄耐性から好ましく、バーコードやデータマトリックス等を読み取る読み取り機での読み取り率の正確性を充分に発揮させることができる。
[Use of ink]
Examples of the substrate to be printed with the ink of the present invention include metal, glass, and plastics, and a coating material coated on the surface of these materials. For heat curing, the heat-resistant temperature of the printing material is preferably 100 ° C. or higher.
The above-described ink is sprayed onto such a printing material by an ink-jet printer to form printing (printed material) of various codes such as characters, bar codes, and data matrix codes. Is passed over 10 to 60 minutes. The preferred heating temperature is from 130 to 250 ° C, more preferably from 150 to 210 ° C. The preferred heating time is about 15 to 30 minutes. Such heating conditions are preferable from the viewpoint of solvent resistance, adhesion, and washing resistance with a surfactant aqueous solution, and sufficiently exhibit the accuracy of a reading rate with a reader that reads a barcode, a data matrix, and the like. Can be.
本発明のインクの粘度は、インクジェットプリンタでの適切な印字可能領域を広げるため、例えば、3.2〜5.5mPa・s(20℃)の範囲内に調整することが好ましい。インクの粘度が3.2mPa・sを下回ると、被印刷物表面でのインクのドットの形成が不良となり、形成された印刷体の濃度(印字濃度)が薄くなる。一方、インクの粘度が5.5mPa・sを上回ると、インク滴の吐出不良や印字後の乾燥不良の問題を生じやすくなる。 The viscosity of the ink of the present invention is preferably adjusted within a range of, for example, 3.2 to 5.5 mPa · s (20 ° C.) in order to widen an appropriate printable area in an inkjet printer. When the viscosity of the ink falls below 3.2 mPa · s, the formation of dots of the ink on the surface of the printing substrate becomes poor, and the density (printing density) of the formed printed material becomes low. On the other hand, if the viscosity of the ink exceeds 5.5 mPa · s, problems such as poor ejection of ink droplets and poor drying after printing are likely to occur.
以下、実施例を用いて、本発明にかかるインクについて詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the ink according to the present invention will be described in detail using examples, but the present invention is not limited to these examples.
〔実施例1〕
ポリパラビニルフェノール樹脂(重量平均分子量Mw=11000)15重量部及びソルスパーズ38500(分散剤:ルーブリゾール社製)3重量部を、メチルエチルケトン58.5重量部及びシクロペンタノン5重量部に溶解して溶解液とし、この溶解液に酸化チタン(Al・Si処理、ルチル型TiO2、平均粒径0.24μm)10重量部を加えて攪拌混合し、この混合液を横型サンドミルに供して酸化チタンを分散させた。
この分散液に、ジメチルピラゾールをブロック剤とするブロックイソシアネート7重量部を加えて混合し、更にテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロフォスフェート1.5重量部を加えて、高速撹拌混合を行なった。
その後、混合分散液を目開き1.0μmのフィルタで濾過して、インクジェットプリンタ用のインクを得た。
なお、インクの試作においては、インクを構成する全成分をひとつの容器内に入れ一括して分散させることも可能であるが、顔料、分散剤、樹脂および溶剤の一部だけを用いて顔料の分散を濃縮系として行ない、その分散後にブロックイソシアネートおよび導電剤を加えて混合、溶解させるように調製することが、安定な状態のインクを得るうえで好ましい。
[Example 1]
15 parts by weight of a polyparavinylphenol resin (weight average molecular weight Mw = 11000) and 3 parts by weight of Solsperse 38500 (dispersant: manufactured by Lubrizol Co.) are dissolved in 58.5 parts by weight of methyl ethyl ketone and 5 parts by weight of cyclopentanone. 10 parts by weight of titanium oxide (Al / Si treatment, rutile type TiO 2 , average particle size 0.24 μm) was added to the solution, and the mixture was stirred and mixed. The mixture was supplied to a horizontal sand mill to remove the titanium oxide. Dispersed.
To this dispersion, 7 parts by weight of a blocked isocyanate using dimethylpyrazole as a blocking agent was added and mixed, and 1.5 parts by weight of tetrabutylammonium hexafluorophosphate was further added, followed by high-speed stirring and mixing.
Thereafter, the mixed dispersion was filtered with a filter having an opening of 1.0 μm to obtain an ink for an inkjet printer.
In the trial production of the ink, it is possible to put all the components constituting the ink in one container and disperse them all at once.However, only a part of the pigment, the dispersant, the resin and the solvent is used to prepare the pigment. It is preferable to perform dispersion as a concentration system and to add a blocked isocyanate and a conductive agent to mix and dissolve after the dispersion in order to obtain a stable ink.
〔実施例2〜10、比較例1,2〕
各種原料を下表1に示すとおりに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜10、比較例1,2の各インクを調製した。表1には、実施例1の処方も併記した。
なお、表1において、処方欄中に示した数値は、いずれもインク総重量に対する重量%を表している。
[Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 and 2]
The inks of Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the various raw materials were changed as shown in Table 1 below. Table 1 also shows the prescription of Example 1.
In addition, in Table 1, the numerical values shown in the prescription column represent weight% with respect to the total weight of the ink.
〔インクの物性評価〕
インクの物性を評価し、上記表1に併記した。
評価項目の詳細は以下のとおりである。
[Evaluation of physical properties of ink]
The physical properties of the ink were evaluated and are shown in Table 1 above.
Details of the evaluation items are as follows.
<粘度>
EH型粘度計を用いて20℃で測定したものである。
<Viscosity>
It was measured at 20 ° C. using an EH type viscometer.
<導電率>
導電率計を用いて20℃で測定したものである。連続式インクジェットプリンタにおいては、0.5mS/cm以上の導電率が正確なドット偏向制御を行なううえで好ましい。
<Conductivity>
It was measured at 20 ° C. using a conductivity meter. In a continuous ink jet printer, a conductivity of 0.5 mS / cm or more is preferable for performing accurate dot deflection control.
<分散性>
顔料の樹脂液を横型サンドミルにて分散したときに、ダマや粗粒の残留が少なく流動性のある状態であるか否かを評価したものである。平均粒径を含めた分散状態が非常に良好であったものを「◎」とし、ドローダウン塗膜の表面状態や分散時の流動性が良かったものを「○」とした。
<Dispersibility>
When the resin liquid of the pigment was dispersed by a horizontal sand mill, it was evaluated whether or not there was little residual lumps and coarse particles and the state was fluid. A sample in which the dispersion state including the average particle size was very good was marked with “◎”, and a surface state of the draw-down coating film and one in which the fluidity during dispersion was good was marked with “○”.
<平均粒径>
レーザー検出方式の粒度分布計(日機装社製のUPA−150)で測定したD50の粒子径(nm)で示した。
<Average particle size>
It was shown by the particle diameter (nm) of D50 measured with a laser detection type particle size distribution meter (UPA-150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
<吐出安定性>
各例で示したインクを連続式インクジェットプリンタ(紀州技研工業社製のCCS3000P)によって、50μmノズルおよび40μmノズルでそれぞれガラス基材表面の樹脂塗装面に印字を行ない、印刷体の状態を目視評価したものである。また、噴射特性も、連続印字中のノズルの噴射状態を、得られた印刷体の状態によって合わせて評価した。
連続印字を行なったにも拘わらず途中にドットの欠損を生じたり、各印字ドットが所定位置に印字されたりしなかったものを「×」とした。更に、印字した2次元バーコードを読み取り機により読み取らせて読み取りの正確性を確認し、読み取りが異常であったものを「×」とした。各印字ドットが所定位置に正確に連続印字され、かつ、印字した2次元バーコードの読み取り機による読み取りが正常であったものを「○」とした。
実施例1及び比較例1については、40μmノズルでデータマトリックスを印刷した時の写真を、それぞれ、図1及び図2に示す。
<Discharge stability>
The ink shown in each example was printed on the resin-coated surface of the glass substrate surface using a continuous ink-jet printer (CCS3000P manufactured by Kishu Giken Kogyo Co., Ltd.) using a 50 μm nozzle and a 40 μm nozzle, and the state of the printed material was visually evaluated. Things. The ejection characteristics were also evaluated by adjusting the ejection state of the nozzles during continuous printing according to the state of the obtained printed material.
"X" indicates that no dot was lost in the middle of continuous printing, or each printed dot was not printed at a predetermined position. Further, the printed two-dimensional barcode was read by a reader to confirm the accuracy of the reading, and the reading was abnormal when the reading was abnormal. When each of the printed dots was accurately and continuously printed at a predetermined position, and the printed two-dimensional barcode was normally read by the reader, it was marked as “○”.
For Example 1 and Comparative Example 1, photographs when the data matrix was printed with a 40 μm nozzle are shown in FIGS. 1 and 2, respectively.
<保存安定性>
インクを密封容器内に封入して45℃の条件下で保管し、2ケ月経過後にインクの外観や粘度変化を確認したものである。外観および粘度が所定以上に変化(8%以上の増粘)しなかったものを「○」とし、所定以上に変化したものを「×」とした。
<Storage stability>
The ink was sealed in a sealed container and stored at 45 ° C., and the appearance and viscosity change of the ink were confirmed after 2 months. The sample whose appearance and viscosity did not change more than a predetermined value (thickness of 8% or more) was marked with “○”, and the sample whose viscosity changed more than a predetermined value was marked “x”.
<熱硬化性>
印字後の印刷体を熱硬化させる条件として、170℃30分間での硬化性、200℃15分間での硬化性をそれぞれ確認したものである。この熱硬化性は、熱により硬化した硬化面にアルコールを塗布して、熱硬化した印刷体が溶解するか否かの有無で確認するものである。溶解しなかったものを「○」、一部分が溶解したものを「×」とした。
<Thermosetting>
As the conditions for thermally curing the printed body after printing, the curability at 170 ° C. for 30 minutes and the curability at 200 ° C. for 15 minutes were respectively confirmed. This thermosetting property is obtained by applying alcohol to a cured surface cured by heat and confirming whether or not the thermally cured printed material is dissolved. Those that did not dissolve were marked with “○”, and those that partially dissolved were marked with “x”.
<耐アルコール性>
印刷体が熱硬化した後の被印刷物の表面を、アルコールを浸した綿棒で擦り、被印刷物表面における印字ドットの溶解や剥離を確認したものである。50回以上の擦りで剥落がなかったものを「◎」、20〜50回擦りで剥落がなかったものを「○」、剥落があったものを「×」とした。
<Alcohol resistance>
The surface of the print material after the print was thermally cured was rubbed with a cotton swab soaked with alcohol to confirm the dissolution and peeling of print dots on the print material surface. Those that did not peel off after 50 or more rubs were marked with “◎”, those that did not peel off after 20 to 50 rubs were marked with “○”, and those that did peel off were marked with “x”.
<耐アセトン性>
印刷体が熱硬化した後の被印刷物の表面を、アセトンを浸した綿棒で擦り、被印刷物表面における印字ドットの溶解や剥離を確認したものである。20〜30回の擦りで剥落がなかったものを「◎」、10〜20回擦りで剥落がなかったものを「○」、剥落があったものを「×」とした。
<Acetone resistance>
The surface of the print material after the print was thermally cured was rubbed with a cotton swab soaked in acetone to confirm the dissolution and peeling of print dots on the print material surface. The sample that did not peel off after 20 to 30 rubs was marked with “◎”, the sample that did not peel off after 10 to 20 rubs was marked with “○”, and the sample that peeled off was marked with “X”.
<洗浄性>
2次元バーコードまたはデータマトリックスを印刷した被印刷物を0.25%ノニオン活性剤水溶液中に浸漬して、15分間の超音波照射による洗浄テストを行い、印刷した2次元バーコードまたはデータマトリックスを読み取り機で読み取れるか否かを評価するものである。読み取り異常がなかったものを「○」とし、読み取り異常があったものを「×」とした。
<Washability>
The printed material on which the two-dimensional barcode or data matrix is printed is immersed in a 0.25% nonionic surfactant aqueous solution, and a cleaning test is performed by ultrasonic irradiation for 15 minutes, and the printed two-dimensional barcode or data matrix is read. This is to evaluate whether the data can be read by a machine. A sample with no reading error was marked with “○”, and a sample with reading error was marked with “x”.
<密着性>
データマトリックスを印刷した被印刷物の表面にセロハンテープを貼り付け、そのセロハンテープを引き剥がしたときに、データマトリックスを構成している印字ドット(印刷体)の剥離が有るか否かを評価するものである。印字ドットの剥離がなかったものを「○」とし、剥離があったものを「×」とした。
<Adhesion>
Adheres cellophane tape to the surface of the printed material on which the data matrix is printed, and evaluates whether or not the printed dots (printed material) constituting the data matrix are peeled off when the cellophane tape is peeled off. It is. The sample that did not have the printed dots peeled was marked with “、”, and the sample that did peeled was marked with “x”.
〔結果の考察〕
表1及び図1に示す上記実施例1〜10の結果から、本発明のインクは、分散性、吐出安定性、保存安定性、熱硬化性、耐溶剤性、洗浄性、密着性の全ての評価項目において、優れた物性を備えていることが分かる。
表1及び図2に示す結果から、比較例1のインクは、基本的には優れた物性を示すインクであるといえるが、40μmノズルでの吐出安定性が十分でなく、また、耐アセトン性は実施例1〜10のインクよりも劣っていた。比較例1は、樹脂としてポリパラビニルフェノール樹脂を含有しておらず、ブチラール樹脂及びロジン変性マレイン酸樹脂を用いたインクである点で本発明の条件を満たさないものであることから、樹脂としてポリパラビニルフェノール樹脂を用いることが、吐出安定性(40μm)、耐溶剤性の向上に繋がっていることが分かった。
また、比較例2のインクでは、吐出安定性(40μm)、保存安定性が十分でなく、また、耐アセトン性は実施例1〜10のインクよりも劣っていた。比較例2は、ケトン系溶剤を溶剤の主成分として使用しておらず、本発明の条件を満たさない。この結果から、本発明の効果を得る上で、ケトン系溶剤を溶剤の主成分として使用することが必要であることが分かった。
なお、白色インク(実施例1〜8)においては、エタノールへ浸漬させた後の2次元バーコードについて、読み取りテストを行ったところ、読み取り確認スピードが速かった。同様に、白色インク(実施例1〜8)において、アセトンへ浸漬させた後の2次元バーコードについて、読み取りテストを行ったところ、やはり、読み取り確認スピードが速かった。これらの結果からも、本発明のインクの耐溶剤性の高さが確認できる。
[Consideration of results]
From the results of Examples 1 to 10 shown in Table 1 and FIG. 1, the inks of the present invention showed all of the dispersibility, ejection stability, storage stability, thermosetting properties, solvent resistance, cleaning properties, and adhesion. It can be seen that the evaluation items have excellent physical properties.
From the results shown in Table 1 and FIG. 2, it can be said that the ink of Comparative Example 1 is basically an ink having excellent physical properties, but the ejection stability with a 40 μm nozzle is not sufficient, and the acetone resistance is high. Was inferior to the inks of Examples 1 to 10. Comparative Example 1 does not contain a polyparavinylphenol resin as a resin and does not satisfy the conditions of the present invention in that it is an ink using a butyral resin and a rosin-modified maleic resin. It was found that the use of the polyparavinylphenol resin led to the improvement of the ejection stability (40 μm) and the solvent resistance.
In addition, the ink of Comparative Example 2 had insufficient ejection stability (40 μm) and storage stability, and was inferior in acetone resistance to the inks of Examples 1 to 10. Comparative Example 2 did not use a ketone-based solvent as a main component of the solvent, and did not satisfy the conditions of the present invention. From these results, it was found that it is necessary to use a ketone-based solvent as a main component of the solvent in order to obtain the effects of the present invention.
In addition, in the white ink (Examples 1 to 8), when a reading test was performed on the two-dimensional barcode after being immersed in ethanol, the reading confirmation speed was high. Similarly, when a reading test was performed on the two-dimensional barcode after immersion in acetone in the white ink (Examples 1 to 8), the reading confirmation speed was also high. These results also confirm the high solvent resistance of the ink of the present invention.
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