JP7619052B2 - Pigment dispersion for inkjet ink, inkjet ink and printed matter - Google Patents
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Description
本発明は、水性インクジェットインク用途に用いられる顔料分散体、当該顔料分散体を用いて調製される水性インクジェットインク、及び当該インクジェットインクを用いてインクジェット印刷が施された印刷物に関する。 The present invention relates to a pigment dispersion for use in aqueous inkjet inks, an aqueous inkjet ink prepared using the pigment dispersion, and a printed matter that has been inkjet printed using the inkjet ink.
VOCによる大気汚染の悪化、地球温暖化等の全地球規模の拡大を背景としたサステナビリティの観点に加え、労働安全衛生や引火爆発性の懸念から脱石油資源へ転換する動きがあり、有機溶剤の使用に対する規制が増々厳しくなりつつある。そのため印刷インク業界では、溶剤型印刷インク中の有機溶剤を水に置き換えた水性インクの開発が行われており、インクジェットインクにおいても水性インクの開発、改良が求められている。 In addition to the perspective of sustainability against the backdrop of worsening air pollution caused by VOCs and the global expansion of global warming, there is a movement to move away from petroleum resources due to concerns about occupational safety and health and flammability, and regulations on the use of organic solvents are becoming increasingly strict. As a result, the printing ink industry is developing water-based inks that replace the organic solvents in solvent-based printing inks with water, and there is also a demand for the development and improvement of water-based inks in inkjet inks.
一方、人口増加や所得水準の上昇、物流システムの変化により、世界的にプラスチックフィルムのパッケージ消費量が増加傾向にあり、これに伴いパッケージ用インクの生産量は年々増加している。従来、フィルムパッケージ印刷では溶剤型フレキソインクや溶剤型グラビアインクが主流だった。しかしながら、これらの印刷方法では製版が必要なことから、コストが増大し、且つ、印刷までに時間を要するという課題があった。そのため、フィルムパッケージ印刷においても、製版が不要でオンデマンド印刷が可能なインクジェット印刷への要望が大きくなっている。 Meanwhile, the consumption of plastic film packaging is on the rise worldwide due to population growth, rising income levels, and changes in logistics systems, and as a result, the production volume of packaging inks is increasing year by year. Traditionally, solvent-based flexographic inks and solvent-based gravure inks were the mainstream for film package printing. However, these printing methods require plate making, which increases costs and requires time before printing can be completed. For this reason, there is a growing demand for inkjet printing, which does not require plate making and allows on-demand printing, even in film package printing.
しかしながら、水性のインクジェットインクは溶剤型インクジェットインクと比較すると、フィルム等の基材に対する密着性、印刷絵柄の裏移りを伴う耐ブロッキング性、及びインクジェットヘッドからのインク吐出性が未だ十分ではないという課題があった。特に、密着性及び耐ブロッキング性の課題は、基材がフィルム基材である場合により顕著であった。
インクジェット印刷特有の課題であるインク吐出性に関連して、インクジェット印字時のインク吐出していない時間(オープンタイム)において、インクジェットヘッド吐出部分でインクが乾く事で生じるノズル詰まり不良が発生することが知られている。インクジェット用インクには、このノズル詰まりをの発生を低減可能とする優れたインク再溶解性も望まれている。
However, compared to solvent-based inkjet inks, water-based inkjet inks have problems in that they are still insufficient in adhesion to substrates such as films, in blocking resistance associated with offset of printed images, and in ink ejection from inkjet heads. In particular, the problems of adhesion and blocking resistance are more pronounced when the substrate is a film substrate.
In relation to ink ejection properties, which are a particular issue in inkjet printing, it is known that nozzle clogging occurs during the open time when ink is not ejected during inkjet printing, due to the ink drying in the ejection portion of the inkjet head. Inkjet inks are also desired to have excellent ink resolubility that can reduce the occurrence of nozzle clogging.
また、フィルム基材用途のインクジェットインクにおいて、備えることが好ましい特性として耐擦過性が挙げられる。フィルムパッケージへの印刷では、フィルム基材の裏面に印刷を行う裏刷りが主流であるが、印刷や加工のスピードはフィルム基材の表面に印刷を行う表刷りの方が速く、生産性及びコストを重視する場合には表刷りの方が有利である。。しかしながら、表刷りでは印刷面が基材を介さずに外的環境と接触するため、印刷面及びインク自体の高い耐擦過性が求められる。上述のような特性に加えて耐擦過性を兼ね備えたインクジェットインクであれば、フィルムの裏刷りのみならず表刷りにも使用することが可能となり汎用性が高まる。 In addition, abrasion resistance is a desirable characteristic of inkjet inks for use on film substrates. Reverse printing, in which printing is performed on the reverse side of the film substrate, is the mainstream method of printing on film packages, but surface printing, in which printing is performed on the front side of the film substrate, is faster in terms of printing and processing speed, and is therefore more advantageous when productivity and cost are important. . However, in surface printing, the printed surface comes into contact with the external environment without the substrate, so the printed surface and the ink itself require high abrasion resistance. If an inkjet ink has the above-mentioned characteristics as well as abrasion resistance, it can be used not only for reverse printing on films but also for front printing, increasing its versatility.
特許文献1には、耐水性及び耐アルコール性に優れ、フィルム印刷が可能なインクジェットインクが開示されており、そのインクは分散剤の酸価がアンモニア中和されていることと、樹脂エマルジョンが特定のTg及び酸価を有することを特徴としている。特許文献1では溶剤耐性が溶剤で湿らせた綿棒による擦過により評価されており、特許文献1の構成によってある程度の擦過性が得られることがわかる。しかしながら特許文献1ではインク吐出性や密着性、耐ブロッキング性の評価がなされていない。加えて耐擦過性についてもさらなる向上が望まれる。 Patent Document 1 discloses an inkjet ink that has excellent water resistance and alcohol resistance and is capable of film printing. The ink is characterized in that the acid value of the dispersant is neutralized by ammonia, and the resin emulsion has a specific Tg and acid value. In Patent Document 1, the solvent resistance is evaluated by rubbing with a cotton swab moistened with a solvent, and it is clear that a certain degree of abrasion resistance can be obtained with the configuration of Patent Document 1. However, Patent Document 1 does not evaluate the ink ejection properties, adhesion, or blocking resistance. In addition, further improvement in abrasion resistance is desired.
本発明が解決しようとする課題は、プラスチック基材等の各種基材に対する密着性、耐ブロッキング性、耐擦過性及びインクジェット印刷時のインク吐出性に優れたインクジェットインク、並びに、当該インクジェットインクに用い得るインクジェット用顔料分散体、及び当該インクジェットインクによってインクジェット印刷が施された印刷物を提供することを課題とする。 The problem that the present invention aims to solve is to provide an inkjet ink that is excellent in adhesion to various substrates such as plastic substrates, blocking resistance, abrasion resistance, and ink ejection properties during inkjet printing, as well as an inkjet pigment dispersion that can be used in the inkjet ink, and a printed matter that has been inkjet printed with the inkjet ink.
本発明者等は、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、分散体樹脂中の酸基の一部又は全部をアンモニアで中和し、さらにバインダーとして架橋されたアクリル系樹脂を用いた顔料分散体によって課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive research aimed at solving the above problems, the inventors discovered that the problems could be solved by a pigment dispersion in which some or all of the acid groups in the dispersion resin are neutralized with ammonia and a crosslinked acrylic resin is used as a binder, thus completing the present invention.
すなわち、本発明は、以下の発明に関するものである。
(1)分散剤(A)、バインダー樹脂(B)、顔料(C)、及び水(D)を含有し、
前記分散剤(A)は、少なくとも、酸基含有モノマーに由来する構成単位(a1)を有する樹脂(A1)を含有し、
前記樹脂(A1)において、構成単位(a1)中の前記酸基の一部又は全部がアンモニアで中和されており、
前記バインダー(B)は、架橋されたアクリル系樹脂(B1)を含有することを特徴とする、インクジェット用顔料分散体。
(2)前記分散剤(A)のガラス転移温度が50~120℃、酸価が100~300mgKOH/gである、(1)のインクジェット用顔料分散体。
(3)前記架橋されたアクリル系樹脂(B1)が、アクリル系エマルションであり、体積平均粒径が20~100nm、ガラス転移温度が0~70℃、酸価が5~80mgKOH/gである、(1)又は(2)のインクジェット用顔料分散体。
(4)さらに、沸点が100℃以上のアミン化合物(E)を含有する、(1)~(3)のいずれかのインクジェット用顔料分散体。
(5)プラスチック基材への印刷用である、(1)~(4)のいずれかのインクジェット用顔料分散体。
(6)(1)~(5)のいずれかのインクジェット用顔料分散体を用いたインクジェットインク。
(7)(6)のインクジェット用インクで印刷した印刷物。
That is, the present invention relates to the following inventions.
(1) A dispersion medium comprising a dispersant (A), a binder resin (B), a pigment (C), and water (D),
The dispersant (A) contains at least a resin (A1) having a structural unit (a1) derived from an acid group-containing monomer,
In the resin (A1), a part or all of the acid groups in the structural unit (a1) are neutralized with ammonia,
A pigment dispersion for inkjet recording, characterized in that the binder (B) contains a crosslinked acrylic resin (B1).
(2) The pigment dispersion for inkjet according to (1), wherein the dispersant (A) has a glass transition temperature of 50 to 120° C. and an acid value of 100 to 300 mgKOH/g.
(3) The pigment dispersion for inkjet according to (1) or (2), wherein the crosslinked acrylic resin (B1) is an acrylic emulsion having a volume average particle size of 20 to 100 nm, a glass transition temperature of 0 to 70° C., and an acid value of 5 to 80 mgKOH/g.
(4) The pigment dispersion for inkjet according to any one of (1) to (3), further comprising an amine compound (E) having a boiling point of 100° C. or higher.
(5) The pigment dispersion for inkjet according to any one of (1) to (4), which is for printing on a plastic substrate.
(6) An ink-jet ink using the ink-jet pigment dispersion according to any one of (1) to (5).
(7) A printed matter printed with the inkjet ink of (6).
本発明によれば、プラスチック基材に対する密着性、耐ブロッキング性、及びインクジェット印刷時のインク吐出性に優れたプラスチック基材印刷用水性インクジェットインクを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an aqueous inkjet ink for printing on plastic substrates that has excellent adhesion to plastic substrates, blocking resistance, and ink ejection properties during inkjet printing.
[インクジェット用顔料分散体]
本発明の「インクジェット用顔料分散体」(以下、単に「顔料分散体」又は「分散体」ということがある。)は、分散剤(A)、バインダー樹脂(B)、顔料(C)、及び水(D)を含有するものであって、インクジェットインクの調製のために用いられるものである。以下、「分散剤(A)」を「(A)成分」ということがあり、他の成分についても同様にいうことがある。
本発明の顔料分散体は、インクジェットインクのための中間製品として製造されるものであって、希釈した後に水性インクジェットインクとしてインクジェット印刷に使用される。
[Pigment dispersion for inkjet]
The "pigment dispersion for inkjet use" of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as "pigment dispersion" or "dispersion") contains a dispersant (A), a binder resin (B), a pigment (C), and water (D), and is used for preparing an inkjet ink. Hereinafter, "dispersant (A)" will sometimes be referred to as "component (A)", and the other components will sometimes be referred to in the same manner.
The pigment dispersion of the present invention is manufactured as an intermediate product for inkjet inks and, after dilution, is used in inkjet printing as an aqueous inkjet ink.
<分散剤(A)>
分散剤(A)は、樹脂(A1)を含有するものであって、樹脂(A1)は、少なくとも、酸基含有モノマーに由来する構成単位(a1)を有する。また、分散剤(A)において、構成単位(a1)中の構成単位(a1)中の前記酸基の一部又は全部がアンモニアで中和されている。
<Dispersant (A)>
The dispersant (A) contains a resin (A1), and the resin (A1) has at least a structural unit (a1) derived from an acid group-containing monomer, and in the dispersant (A), some or all of the acid groups in the structural unit (a1) are neutralized with ammonia.
(樹脂(A1))
樹脂(A1)は、酸基含有モノマーに由来する構成単位(a1)と、(a1)以外の構成単位(a2)とを有するものであって、酸基含有モノマーと、それ以外のモノマーとをラジカル重合等の公知の方法を用いて重合させることにより得られる。樹脂(A1)が酸基を有することにより、樹脂(A1)に親水性が付与され、顔料を水中で安定に分散することが可能となる。
(Resin (A1))
The resin (A1) has a structural unit (a1) derived from an acid group-containing monomer and a structural unit (a2) other than (a1), and is obtained by polymerizing the acid group-containing monomer and the other monomer using a known method such as radical polymerization. The resin (A1) has an acid group, which gives the resin (A1) hydrophilicity, making it possible to stably disperse the pigment in water.
構成単位(a1)を誘導する酸基含有モノマーにおいて酸基としてはカルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基、チオカルボキシル基等が挙げられ、これらの基を有するエチレン性不飽和単量体を構成単位(a1)の原料モノマーとして用いることができる。
カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、4-ビニル安息香酸等の不飽和カルボン酸類;コハク酸ビニル、マレイン酸アリル、テレフタル酸ビニル、トリメトリット酸アリル等の多塩基酸不飽和エステル類が挙げられる。
また、スルホン酸基を含有するエチレン性不飽和単量体の例としてはアクリル酸2-スルホエチル、メタクリル酸4-スルホフェニル等の不飽和カルボン酸スルホ置換アルキルまたはアリールエステル類:スルホコハク酸ビニル等のスルホカルボン酸不飽和エステル類;スチレン-4-スルホン酸等のスルホスチレン類を挙げることができる。
なかでも、構成単位(a1)を誘導するモノマーとしては、原料モノマーの入手のしやすさ、価格等を考慮すると、酸基としてカルボキシル基を有するモノマーが好ましく、不飽和カルボン酸類がより好ましく、アクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。
以下、アクリル酸とメタクリル酸との双方を包含して「(メタ)アクリル酸」ということがあり、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとの双方を包含して「(メタ)アクリル酸エステル」ということがある。類似のアクリル酸系化合物についても同様である。
In the acid group-containing monomer from which the structural unit (a1) is derived, examples of the acid group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a thiocarboxyl group, and ethylenically unsaturated monomers having these groups can be used as raw material monomers for the structural unit (a1).
Examples of the ethylenically unsaturated monomer containing a carboxyl group include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, and 4-vinylbenzoic acid; and unsaturated polybasic esters such as vinyl succinate, allyl maleate, vinyl terephthalate, and allyl trimetrate.
Examples of ethylenically unsaturated monomers containing a sulfonic acid group include unsaturated carboxylic acid sulfo-substituted alkyl or aryl esters such as 2-sulfoethyl acrylate and 4-sulfophenyl methacrylate; unsaturated sulfocarboxylic acid esters such as vinyl sulfosuccinate; and sulfostyrenes such as styrene-4-sulfonic acid.
Among these, as the monomer from which the structural unit (a1) is derived, taking into consideration the availability and cost of the raw material monomers, a monomer having a carboxyl group as the acid group is preferred, unsaturated carboxylic acids are more preferred, and acrylic acid or methacrylic acid is more preferred.
Hereinafter, the term "(meth)acrylic acid" may include both acrylic acid and methacrylic acid, and the term "(meth)acrylic acid ester" may include both acrylic acid ester and methacrylic acid ester. The same applies to similar acrylic acid compounds.
構成単位(a1)以外の構成単位(a2)としては、(a1)と共重合し得るエチレン性不飽和単量体が挙げられ、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸メチルプロピル等の(メタ)アクリル酸エステル類;マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-アミノエチル、等の不飽和脂肪酸エステル類;(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド等の不飽和脂肪酸アミド類;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和エーテル類;スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、4-メトキシスチレン、4-クロロスチレン等スチレン類;エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-オクテン、ビニルシクロヘキサン、4-ビニルシクロヘキセン、等の不飽和炭化水素類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、3-クロロプロピレン、等の不飽和ハロゲン化炭化水素類;4-ビニルピリジン、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルピロリドン、等のビニル置換複素環化合物類;上記例示単量体中のカルボキシル基、水酸基、アミノ基、等活性水素を有する置換基を含有する単量体とエチレンオキシド、プロピレンオキシド、シクロヘキセンオキシド等、エポキシド類との反応生成物;上記例示単量体中の水酸基、アミノ基等を有する置換基を含有する単量体と酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ヘキサン酸、デカン酸、ドデカン酸等のカルボン酸類との反応生成物等を挙げることができる。
なかでも、構成単位(a2)を誘導するモノマーとしては、樹脂(A1)の顔料への吸着力を高める効果が得られる点で、スチレン類が好ましく、スチレン、又はα-メチルスチレンが好ましい。
Examples of the structural unit (a2) other than the structural unit (a1) include ethylenically unsaturated monomers that can be copolymerized with (a1). Examples of such structural units include (meth)acrylic acid esters such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, and methylpropyl (meth)acrylate; unsaturated fatty acid esters such as dimethyl maleate, dimethyl fumarate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, and 2-aminoethyl (meth)acrylate; unsaturated fatty acid amides such as (meth)acrylamide and N-methyl(meth)acrylamide; unsaturated nitriles such as (meth)acrylonitrile; unsaturated ethers such as vinyl acetate and vinyl propionate; styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-t-butylstyrene, 4-methoxystyrene, 4-chlorostyrene, unsaturated hydrocarbons such as vinyl chloride, vinylidene chloride, tetrafluoroethylene, 3-chloropropylene, etc.; vinyl-substituted heterocyclic compounds such as 4-vinylpyridine, N-vinylcarbazole, N-vinylpyrrolidone, etc.; reaction products of a monomer containing a substituent having an active hydrogen, such as a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, etc., among the above-exemplified monomers, with an epoxide, such as ethylene oxide, propylene oxide, cyclohexene oxide, etc.; reaction products of a monomer containing a substituent having a hydroxyl group, an amino group, etc., among the above-exemplified monomers, with a carboxylic acid, such as acetic acid, propionic acid, butanoic acid, hexanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, etc.
Of these, as the monomer from which the structural unit (a2) is derived, styrenes are preferred, and styrene or α-methylstyrene is preferred, because they have the effect of increasing the adsorptivity of the resin (A1) to the pigment.
構成単位(a2)としてはさらに、吐出性が良化するという優れた効果を有することから、モノマーとしてメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレートを含有することが好ましい。 As the structural unit (a2), it is preferable that the monomer contains methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, since this has the excellent effect of improving the ejection properties.
樹脂(A1)は、例えば、架橋部分を有していてもいなくとも良い。架橋部分を有する前記樹脂は、前記した様な単量体に、例えば(メタ)アクリル酸2,3-エポキシプロピルの様なグリシジル基含有のエチレン性不飽和単量体を併用して共重合させ架橋性を有する樹脂となしてから、水性顔料分散体を製造する任意の工程において、必要に応じて硬化促進剤を併用して架橋させることで得ることが出来る。 The resin (A1) may or may not have a crosslinked portion. The resin having a crosslinked portion can be obtained by copolymerizing the above-mentioned monomer with a glycidyl group-containing ethylenically unsaturated monomer such as 2,3-epoxypropyl (meth)acrylate to form a resin having crosslinkability, and then crosslinking the resulting resin by using a curing accelerator as necessary in any step of producing an aqueous pigment dispersion.
樹脂(A1)の質量平均分子量は、顔料分散体を適度な粘度とし、分散安定性を良好にし、且つ、インクジェットインクとした場合に長期間安定した印字を担保することが容易な点で、2,000~100,000の範囲にあることが好ましく、5,000~50,000の範囲にあることが特に好ましい。 The mass average molecular weight of resin (A1) is preferably in the range of 2,000 to 100,000, and particularly preferably in the range of 5,000 to 50,000, in order to provide the pigment dispersion with an appropriate viscosity, improve dispersion stability, and ensure stable printing over a long period of time when used in an inkjet ink.
樹脂(A1)の酸価は、80~350mgKOH/gが好ましく、100~300mgKOH/gがより好ましく、180~300が特に好ましい。
樹脂(A1)のガラス転移点は、30~130℃が好ましく、50~120℃がより好ましく、80~110℃が特に好ましい。
上記範囲内とすることにより、分散剤の親水性と顔料吸着性のバランスがとれて顔料分散体の分散安定性が向上する。また印刷物の塗膜強度が増加して耐擦過性が向上する。
The acid value of the resin (A1) is preferably from 80 to 350 mgKOH/g, more preferably from 100 to 300 mgKOH/g, and particularly preferably from 180 to 300 mgKOH/g.
The glass transition point of the resin (A1) is preferably from 30 to 130°C, more preferably from 50 to 120°C, and particularly preferably from 80 to 110°C.
By setting the content within the above range, the hydrophilicity and pigment adsorption of the dispersant are well balanced, improving the dispersion stability of the pigment dispersion. Also, the coating strength of the printed matter is increased, improving the abrasion resistance.
分散剤(A)において、構成単位(a1)中の構成単位(a1)中の前記酸基の一部又は全部がアンモニアで中和されている。
アンモニアによる中和の方法は特に限定されるものではないが、例えば、モノマーの合成により得られた有機溶剤中の樹脂(A1)に対して、アンモニア水と、必要に応じて水とを加えることにより中和することができる。
中和は、酸基の一部のみが中和されていても良く、酸基の全てが中和されていてもよい。具体的には、分散剤(A)の酸基を理論等量で中和した場合の中和率を100%として、中和率30~300%が好ましく、特に60~200%の範囲に設定されることが好ましい。
アンモニアで中和された分散剤(A)を用いたインクジェットインクは、印刷後の乾燥工程でアンモニアが揮発することで水に不溶化する。また、アンモニアが揮発すると分散剤(A)中の酸基は非解離状態に平衡移動するため、分散剤(A)の吸湿性が低下し、インクの速乾性が高まる。これらの結果、基材への密着性や耐擦過性が向上する。
In the dispersant (A), some or all of the acid groups in the structural unit (a1) are neutralized with ammonia.
The method of neutralization with ammonia is not particularly limited. For example, the resin (A1) in an organic solvent obtained by monomer synthesis can be neutralized by adding aqueous ammonia and, if necessary, water.
The neutralization may be performed by neutralizing only a part of the acid groups, or may be performed by neutralizing all of the acid groups. Specifically, the neutralization rate is preferably set to 30 to 300%, particularly preferably 60 to 200%, based on the neutralization rate of 100% when the acid groups of the dispersant (A) are neutralized in a theoretical equivalent amount.
Inkjet inks using dispersant (A) neutralized with ammonia become insoluble in water as ammonia volatilizes during the drying process after printing. When ammonia volatilizes, the acid groups in dispersant (A) undergo equilibrium transfer to a non-dissociated state, reducing the hygroscopicity of dispersant (A) and increasing the quick-drying ability of the ink. As a result, adhesion to the substrate and abrasion resistance are improved.
分散剤(A)は、樹脂(A1)のみからなるものであってもよく、樹脂(A1)に加えて他の成分を有するものであってもよい。 The dispersant (A) may consist of only the resin (A1), or may contain other components in addition to the resin (A1).
本発明の顔料分散体において、分散剤(A)は、不揮発分換算で5~100質量%含有されることが好ましく、10~60質量%がより好ましい。これらの範囲であると、分散剤の過不足による顔料分散体の分散安定性低下を抑制し、長期的な保存においても安定な状態を維持できる。 In the pigment dispersion of the present invention, the dispersant (A) is preferably contained in an amount of 5 to 100 mass % in terms of non-volatile content, and more preferably 10 to 60 mass %. Within these ranges, a decrease in the dispersion stability of the pigment dispersion caused by an excess or deficiency of the dispersant is suppressed, and a stable state can be maintained even during long-term storage.
<バインダー樹脂(B)>
本発明において、バインダー(B)は、架橋されたアクリル系樹脂(B1)を含有する。バインダー(B)はインクの基材密着性や耐擦過性を高める目的で添加される。バインダー(B)が顔料分散能を有すると、バインダー(B)が分散剤(A)を顔料から脱離させて顔料分散体の分散安定性を低下させる可能性があることから、バインダー(B)は顔料分散能を有さないことが好ましい。
<Binder Resin (B)>
In the present invention, the binder (B) contains a crosslinked acrylic resin (B1). The binder (B) is added for the purpose of improving the adhesion of the ink to the substrate and the abrasion resistance. If the binder (B) has a pigment dispersing ability, the binder (B) may cause the dispersant (A) to be released from the pigment, thereby decreasing the dispersion stability of the pigment dispersion. Therefore, it is preferable that the binder (B) does not have a pigment dispersing ability.
(架橋アクリル系樹脂(B1))
バインダー樹脂として使用する架橋アクリル系樹脂(B1)としては、架橋されたアクリル系水性樹脂エマルションが好ましい。
アクリル系エマルションとしては、例えば、アクリルエマルション、スチレンアクリルエマルション、アクリルマレイン酸エマルション、スチレンアクリルマレイン酸エマルションが挙げられ、アクリルエマルションやスチレンアクリルエマルションが好ましいものとして挙げられる。エマルションはコアシェル型であってもよく、コアシェル型以外であってもよい。
エマルション樹脂中の構成単位としては、構成単位(a1)や構成単位(a2)で上述したものや、それらと共重合可能なものが挙げられる。
(Crosslinked acrylic resin (B1))
The crosslinked acrylic resin (B1) used as the binder resin is preferably a crosslinked aqueous acrylic resin emulsion.
Examples of the acrylic emulsion include acrylic emulsion, styrene-acrylic emulsion, acrylic-maleic acid emulsion, and styrene-acrylic-maleic acid emulsion, and acrylic emulsion and styrene-acrylic emulsion are preferred. The emulsion may be of a core-shell type or may be of a type other than the core-shell type.
Examples of the structural unit in the emulsion resin include the structural units (a1) and (a2) described above, as well as those that are copolymerizable therewith.
本発明において、アクリル系樹脂(B1)は架橋されたものである。
本発明者らが検討を重ねた結果、乾式の耐擦過性はアクリル系樹脂(B1)のTgが高いほど良好な結果が得られる一方で、アクリル系樹脂(B1)のTgが低くなると乾式の耐擦過性が低下してしまうことが見出された。
しかしながら、作用機序は不明であるが、アクリル系樹脂(B1)の架橋を行うことにより、低Tgであっても乾式耐擦過性が良好となることが見出された。また、湿式の耐擦過性については、Tgの高低に関わらず、架橋を行うことにより良好な結果が得られた。
よって、架橋されたアクリル系樹脂(B1)を用いることにより、低Tgのアクリル系樹脂(B1)を用いた場合にも、乾式・湿式共に良好な耐擦過性を有する顔料分散体が得られる。
In the present invention, the acrylic resin (B1) is crosslinked.
As a result of extensive investigations, the present inventors have found that, while the higher the Tg of the acrylic resin (B1), the better the dry abrasion resistance, the lower the Tg of the acrylic resin (B1) is, the lower the dry abrasion resistance is.
However, although the mechanism of action is unclear, it has been found that crosslinking the acrylic resin (B1) improves dry abrasion resistance even when the resin has a low Tg. In addition, good wet abrasion resistance was obtained by crosslinking the acrylic resin regardless of the Tg.
Therefore, by using the crosslinked acrylic resin (B1), even when the acrylic resin (B1) has a low Tg, a pigment dispersion having good abrasion resistance can be obtained in both the dry and wet processes.
アクリル系樹脂(B1)の架橋方法としては、例えばアクリル系樹脂(B1)に含有される官能基と反応する架橋剤を用いる方法が挙げられる。架橋剤とは分子中に2つ以上の反応性官能基を有する化合物であり、架橋剤の具体例としてはエポキシ化合物やヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物などがある。 As a method for crosslinking the acrylic resin (B1), for example, a method using a crosslinking agent that reacts with the functional groups contained in the acrylic resin (B1) can be mentioned. A crosslinking agent is a compound that has two or more reactive functional groups in the molecule, and specific examples of crosslinking agents include epoxy compounds, hydrazide compounds, and carbodiimide compounds.
アクリル系樹脂(B1)の酸価は5~100mgKOH/gであることが好ましく、より好ましくは5~80mgKOH/g、さらに好ましくは20~50mgKOH/gである。酸価が5mgKOH/g未満であると、アクリル系樹脂(B1)の分散安定性が低下する可能性がある。一方、酸価が100mgKOH/gを超えると、印刷塗膜の吸湿性が高まり、耐擦過性のうち湿摩擦性が損なわれる可能性がある。 The acid value of the acrylic resin (B1) is preferably 5 to 100 mgKOH/g, more preferably 5 to 80 mgKOH/g, and even more preferably 20 to 50 mgKOH/g. If the acid value is less than 5 mgKOH/g, the dispersion stability of the acrylic resin (B1) may decrease. On the other hand, if the acid value exceeds 100 mgKOH/g, the moisture absorption of the printed coating film may increase, and the wet friction resistance of the abrasion resistance may be impaired.
アクリル系樹脂(B1)のガラス転移点は、0~100℃が好ましく、0~80℃がより好ましく、0~70℃がさらに好ましく、10~40℃が特に好ましい。
上記範囲内とすることにより、印刷後の乾燥時間を短縮することができ、印刷速度の向上及び省エネの観点から好ましい。
The glass transition point of the acrylic resin (B1) is preferably from 0 to 100°C, more preferably from 0 to 80°C, even more preferably from 0 to 70°C, and particularly preferably from 10 to 40°C.
By setting the drying time within the above range, the drying time after printing can be shortened, which is preferable from the viewpoints of improving the printing speed and saving energy.
アクリル系樹脂(B1)の体積平均粒径は、20~100nmが好ましく、20~80nmがさらに好ましい。体積平均粒径は、例えば、イオン交換水で希釈した樹脂をセルに詰め、UPA-EX150を用いて下記条件で測定することができる。
・ローディングインデックス:5±1
・測定時間:180秒
・測定回数:5回
・透過性:透過
・粒子屈折率:1.80
・形状:真球
・密度:1.00
・溶媒屈折率:1.333
・高温時粘度:30℃、0.797
・低温時粘度:20℃、1.002
・フィルタ:Stand:Norm
・感度:Standard
・UPA互換モード
The volume average particle diameter of the acrylic resin (B1) is preferably 20 to 100 nm, more preferably 20 to 80 nm. The volume average particle diameter can be measured, for example, by filling a cell with a resin diluted with ion-exchanged water and using a UPA-EX150 under the following conditions.
Loading index: 5±1
Measurement time: 180 seconds Number of measurements: 5 Transmittance: Transmitted Particle refractive index: 1.80
・Shape: True sphere ・Density: 1.00
Solvent refractive index: 1.333
・Viscosity at high temperature: 30℃, 0.797
・Viscosity at low temperature: 20℃, 1.002
Filter: Stand: Norm
Sensitivity: Standard
- UPA compatible mode
また、樹脂(B1)としては、市販品を使用することも勿論可能である。市販品としては、ME-2039(星光PMC(株)社製、架橋系アクリルエマルション)等を使用できる。 Of course, it is also possible to use commercially available products as resin (B1). Examples of commercially available products that can be used include ME-2039 (Seiko PMC Corporation, cross-linked acrylic emulsion).
本発明の顔料分散体において、バインダー樹脂(B)は、不揮発分換算で10~200質量%含有されることが好ましく、30~150質量%がより好ましい。これらの範囲であると、希釈後にもインクジェットインクの基材への密着性と耐擦過性、耐ブロッキング性が両立するため好ましい。 In the pigment dispersion of the present invention, the binder resin (B) is preferably contained in an amount of 10 to 200% by mass, and more preferably 30 to 150% by mass, calculated as the non-volatile content. This range is preferable because it allows the inkjet ink to have good adhesion to the substrate, abrasion resistance, and blocking resistance even after dilution.
<顔料(C)>
顔料(C)は、顔料分散体中に良好に分散し得るものであれば特に限定されるものではないが、平均粒子径50~400nmで分散しうるものを用いることが好ましい(詳細は後述)。例えば、一般のインク、塗料、および記録剤などに使用されている有機顔料、無機顔料や染料を使用することができる。
<Pigment (C)>
The pigment (C) is not particularly limited as long as it can be well dispersed in the pigment dispersion, but it is preferable to use one that can be dispersed with an average particle diameter of 50 to 400 nm (details will be described later). For example, organic pigments, inorganic pigments, and dyes that are used in general inks, paints, and recording agents can be used.
有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、ジクトピロロピロール系、イソインドリン系などの顔料が挙げられる。藍インクには、コスト・耐光性の点から銅フタロシアニンを用いることが好ましい。 Organic pigments include azo, phthalocyanine, anthraquinone, perylene, perinone, quinacridone, thioindigo, dioxazine, isoindolinone, quinophthalone, azomethine azo, dictopyrrolopyrrole, and isoindoline pigments. For indigo ink, it is preferable to use copper phthalocyanine from the standpoint of cost and light resistance.
無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化クロム、シリカ、ベンガラ、マイカ(雲母)などが挙げられる。また、ガラスフレークまたは塊状フレークを母材とした上に金属、もしくは金属酸化物をコートした光輝性顔料(メタシャイン;日本板硝子株式会社)を使用できる。白インクには酸化チタン、墨インクにはカーボンブラック、金、銀インクにはアルミ、パールインクにはマイカ(雲母)を使用することがコストや着色力の点から好ましい。 Inorganic pigments include carbon black, titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, barium sulfate, calcium carbonate, chromium oxide, silica, red iron oxide, and mica. In addition, a glittering pigment (Metashine; Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) made of glass flakes or aggregated flakes as a base material and coated with a metal or metal oxide can be used. From the standpoint of cost and coloring power, it is preferable to use titanium oxide for white ink, carbon black for black ink, aluminum for gold and silver ink, and mica for pearl ink.
上述の通り、顔料分散体において、顔料は体積平均粒子径50~400nmで分散されることが好ましい。顔料の平均粒子径は、顔料分散体を作製した後、分散体中に顔料を均一分散させた状態で、動的光散乱法等の公知の方法により体積平均粒子径を測定することができる。なかでも、分散体中の顔料の体積平均粒子径は50~300nmが好ましく、50~200nmがより好ましく、50~150nmがさらに好ましく、50nm以上100nm未満が特に好ましい。体積平均粒子径が50nm以上であることにより、顔料分散体保存時の顔料の凝集が抑制できる。また、体積平均粒子径が400nm以下(特に好ましくは100nm以下)であることにより、インク吐出性が向上する。 As described above, in the pigment dispersion, the pigment is preferably dispersed with a volume average particle diameter of 50 to 400 nm. The volume average particle diameter of the pigment can be measured by preparing the pigment dispersion and then uniformly dispersing the pigment in the dispersion using a known method such as dynamic light scattering. In particular, the volume average particle diameter of the pigment in the dispersion is preferably 50 to 300 nm, more preferably 50 to 200 nm, even more preferably 50 to 150 nm, and particularly preferably 50 nm or more and less than 100 nm. By having a volume average particle diameter of 50 nm or more, it is possible to suppress the aggregation of the pigment during storage of the pigment dispersion. In addition, by having a volume average particle diameter of 400 nm or less (particularly preferably 100 nm or less), the ink ejection properties are improved.
水性顔料分散体における顔料の含有量は特に限定されるものではないが、顔料分散体全量中において10~30質量%が好ましい。10質量%未満であると、顔料分散体を希釈調製したインクジェットインクにおいて十分なインク着色力が得られないおそれがある。また、30質量%より多いと、顔料種によっては分散体輸送時や保存時に顔料が凝集するおそれがあり、その場合は平均粒子径50~400nmでの分散性が担保できなくなる。また、希釈の程度によっては、インク吐出性が悪化する懸念がある。 The pigment content in the aqueous pigment dispersion is not particularly limited, but is preferably 10 to 30% by mass of the total amount of the pigment dispersion. If it is less than 10% by mass, there is a risk that sufficient ink coloring power will not be obtained in the inkjet ink prepared by diluting the pigment dispersion. Furthermore, if it is more than 30% by mass, depending on the type of pigment, the pigment may aggregate during transportation or storage of the dispersion, in which case dispersibility at an average particle size of 50 to 400 nm cannot be guaranteed. Furthermore, there is a concern that the ink ejection properties may deteriorate depending on the degree of dilution.
本発明の顔料分散体において、顔料濃度としては、顔料が有機顔料又はカーボンブラックの場合、10~30質量%が好ましく、10~25質量%がより好ましい。これらの範囲であると、希釈調整してインクジェットインクにとした際に、インク着色力とインク吐出性が好適に両立可能である。
また、顔料が無機顔料の場合、25~60質量%が好ましく、30~50質量%がより好ましい。
In the pigment dispersion of the present invention, when the pigment is an organic pigment or carbon black, the pigment concentration is preferably 10 to 30% by mass, and more preferably 10 to 25% by mass. Within these ranges, when the pigment is diluted to prepare an inkjet ink, both ink coloring power and ink dischargeability can be suitably achieved.
When the pigment is an inorganic pigment, the content is preferably from 25 to 60% by mass, and more preferably from 30 to 50% by mass.
<その他任意成分>
本発明の顔料分散体は、本発明の効果が損なわれない範囲内で、上述の(A)~(C)成分、及び水(D)に加えて、その他の任意成分を含有していてもよい。
その他の成分として例えば、沸点が100℃以上のアミン化合物(E)、上記成分以外のその他樹脂、水以外の溶媒、界面活性剤、ワックス、低表面張力有機溶剤、湿潤剤、浸透剤、上記以外の分散剤、消泡剤、防腐剤、粘度調製剤、pH調製剤、キレート化剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
<Other optional ingredients>
The pigment dispersion of the present invention may contain other optional components in addition to the above-mentioned components (A) to (C) and water (D), within the range in which the effects of the present invention are not impaired.
Examples of other components include an amine compound (E) having a boiling point of 100° C. or higher, other resins other than the above-mentioned components, solvents other than water, surfactants, waxes, low surface tension organic solvents, wetting agents, penetrating agents, dispersants other than the above-mentioned components, defoamers, preservatives, viscosity adjusters, pH adjusters, chelating agents, plasticizers, antioxidants, and ultraviolet absorbers.
(沸点が100℃以上のアミン化合物(E))
本発明の顔料分散体は、沸点が100℃以上のアミン化合物(E)を含有することが好ましい。
本発明の顔料分散体では、分散剤(A)をアンモニアで中和することで基材密着性や耐擦過性を向上させているが、一方で、アンモニアが過度に揮発してインクの不溶化が進行しすぎることにより、ノズル詰まりが発生する場合がある。アミン化合物(E)は不溶化したインク中の酸基を適度に中和して水に再溶解させる効果がある。また、沸点が100℃以上のアミン化合物(E)は湿潤剤としての効果もある。
そのため、アミン化合物(E)を添加することで、インクの過度な乾燥が抑制されてインクがノズル詰まりを起こすことがなく、結果として吐出性が良好となり、吐出性と耐擦過性とを両立することができる。
(Amine compound (E) having a boiling point of 100° C. or higher)
The pigment dispersion of the present invention preferably contains an amine compound (E) having a boiling point of 100° C. or higher.
In the pigment dispersion of the present invention, the dispersant (A) is neutralized with ammonia to improve the adhesion to the substrate and the abrasion resistance, but on the other hand, excessive evaporation of ammonia may cause excessive insolubilization of the ink, which may result in clogging of the nozzle. The amine compound (E) has the effect of appropriately neutralizing the acid groups in the insolubilized ink to re-dissolve it in water. In addition, the amine compound (E) having a boiling point of 100° C. or more also has the effect of acting as a wetting agent.
Therefore, by adding the amine compound (E), excessive drying of the ink is suppressed and the ink does not clog the nozzles. As a result, the ejection properties are improved, and it is possible to achieve both ejection properties and abrasion resistance.
アミン化合物(E)としては、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン、(ポリ)エチレンポリアミン、アルカノールアミン、アルキルアミンが挙げられる。
これらの中でも、顔料分散性の観点から、アルカノールアミンが好ましい。
Examples of the amine compound (E) include polyalkyleneimines, polyallylamine, (poly)ethylenepolyamines, alkanolamines, and alkylamines.
Among these, alkanolamines are preferred from the viewpoint of pigment dispersibility.
(ポリアルキレンイミン)
ポリアルキレンイミンは、好ましくは炭素数が2以上5以下のアルキレン基を有するポリアルキレンイミンである。
ポリアルキレンイミンは、好ましくはアルキレン基の炭素数が2以上4以下のポリアルキレンイミン、より好ましくはポリエチレンイミン又はポリプロピレンイミン、更に好ましくはポリエチレンイミンである。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
(Polyalkyleneimine)
The polyalkyleneimine is preferably a polyalkyleneimine having an alkylene group having 2 or more and 5 or less carbon atoms.
The polyalkyleneimine is preferably a polyalkyleneimine having an alkylene group with a carbon number of 2 to 4, more preferably polyethyleneimine or polypropyleneimine, and further preferably polyethyleneimine. These may be used alone or in combination.
ポリアルキレンイミンの数平均分子量は、好ましくは150以上、より好ましくは500以上、更に好ましくは800以上、更に好ましくは1,000以上であり、そして、好ましくは10,000以下、より好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
該分子量の値は、実施例に記載の方法により求められる。
The number average molecular weight of the polyalkyleneimine is preferably 150 or more, more preferably 500 or more, even more preferably 800 or more, even more preferably 1,000 or more, and preferably 10,000 or less, more preferably 5,000 or less, even more preferably 4,000 or less.
The molecular weight value is determined by the method described in the Examples.
(ポリアリルアミン)
ポリアリルアミンとしては、アリルアミン、ジメチルアリルアミン等のアリル化合物の単独重合体又は共重合体などのアミノ基を側鎖に有するポリマーが挙げられる。
ポリアリルアミンの重量平均分子量は、好ましくは800以上、より好ましくは1,000以上、更に好ましくは1,500以上であり、そして、好ましくは10,000以下、より好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
(Polyallylamine)
Examples of polyallylamine include polymers having amino groups on the side chains, such as homopolymers or copolymers of allyl compounds, such as allylamine and dimethylallylamine.
The weight average molecular weight of the polyallylamine is preferably 800 or more, more preferably 1,000 or more, even more preferably 1,500 or more, and is preferably 10,000 or less, more preferably 5,000 or less, even more preferably 4,000 or less.
(ポリエチレンポリアミン)
(ポリ)エチレンポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等が挙げられる。これらの中でも、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンが好ましい。
(Polyethylene polyamine)
Examples of (poly)ethylenepolyamines include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, etc. Among these, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and tetraethylenepentamine are preferred.
(アルカノールアミン)
アルカノールアミンとしては、好ましくは炭素数2以上9以下のアルカノールアミンである。アルカノールアミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノブタノールアミン等の1級アルカノールアミン;N-メチルエタノールアミン、N-メチルプロパノールアミン等のモノアルカノール2級アミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のジアルカノール2級アミンなどの2級アルカノールアミン;N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジメチルプロパノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン等のモノアルカノール3級アミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン等のジアルカノール3級アミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のトリアルカノール3級アミンなどの3級アルカノールアミンが挙げられる。これらの中でも、炭素数2以上9以下の3級アルカノールアミンが好ましく、トリイソプロパノールアミンが特に好ましい。
(Alkanolamines)
The alkanolamine is preferably an alkanolamine having 2 to 9 carbon atoms. Examples of the alkanolamine include primary alkanolamines such as monoethanolamine, monopropanolamine, and monobutanolamine; secondary monoalkanol amines such as N-methylethanolamine and N-methylpropanolamine; secondary dialkanol amines such as diethanolamine and diisopropanolamine; tertiary monoalkanol amines such as N,N-dimethylethanolamine, N,N-dimethylpropanolamine, and N,N-diethylethanolamine; tertiary dialkanol amines such as N-methyldiethanolamine and N-ethyldiethanolamine; and tertiary trialkanol amines such as triethanolamine and triisopropanolamine. Among these, tertiary alkanolamines having 2 to 9 carbon atoms are preferred, and triisopropanolamine is particularly preferred.
(アルキルアミン)
アルキルアミンとしては、好ましくは炭素数1以上6以下のアルキルアミンである。アルキルアミンとしては、例えば、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン等の1級アミン;ジエチルアミン、ジプロピルアミン等の2級アミンが挙げられる。
(Alkylamine)
The alkylamine is preferably an alkylamine having a carbon number of 1 to 6. Examples of the alkylamine include primary amines such as propylamine, butylamine, and hexylamine; and secondary amines such as diethylamine and dipropylamine.
本発明の顔料分散体において、アミン化合物(E)は、分散剤(A)の酸基に対して中和率30~500%が好ましく、特に50~400%の範囲に設定されることが好ましい。これらの範囲であると、ノズル詰まりが起こらず、密着性や耐擦過性にも優れるインクとなる。 In the pigment dispersion of the present invention, the amine compound (E) preferably has a neutralization rate of 30 to 500% relative to the acid groups of the dispersant (A), and is particularly preferably set in the range of 50 to 400%. Within these ranges, the ink will not clog the nozzle and will have excellent adhesion and abrasion resistance.
((E)成分以外の成分)
その他樹脂としては、顔料分散体を調製するのに好適な水性樹脂がよく、好ましい例としては例えば、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、アクリル酸-アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸-アクリル酸エステル共重合体などのスチレン-アクリル樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン-アクリル酸共重合体、及び該水性樹脂の塩のうち、上記成分に該当しないものが挙げられる。
(Components other than component (E))
The other resin is preferably an aqueous resin suitable for preparing a pigment dispersion, and preferred examples thereof include polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, acrylic resins such as acrylic acid-acrylic acid ester copolymers, styrene-acrylic resins such as styrene-acrylic acid copolymers, styrene-methacrylic acid copolymers, styrene-methacrylic acid-acrylic acid ester copolymers, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymers, and styrene-α-methylstyrene-acrylic acid-acrylic acid ester copolymers, styrene-maleic acid copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymers, and salts of the aqueous resins, which do not fall under the above-mentioned components.
水以外の溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール及びイソプロパノール等のアルコール溶剤;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル類;N-メチル-2-ピロリドン等のラクタム溶剤などが挙げられる。 Examples of solvents other than water include alcohol solvents such as methanol, ethanol, n-propanol, and isopropanol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; polyalkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and propylene glycol; alkyl ethers of polyalkylene glycol; and lactam solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone.
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、これらの中では、アニオン性界面活性剤、又はノニオン性界面活性剤が好ましい。 Examples of surfactants include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants, and among these, anionic surfactants and nonionic surfactants are preferred.
アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が挙げられ、これらの具体例として、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩などを挙げることができる。 Examples of anionic surfactants include alkylbenzenesulfonates, alkylphenylsulfonates, alkylnaphthalenesulfonates, higher fatty acid salts, sulfate ester salts of higher fatty acid esters, sulfonates of higher fatty acid esters, sulfate ester salts and sulfonates of higher alcohol ethers, higher alkyl sulfosuccinates, polyoxyethylene alkyl ether carboxylates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, alkyl phosphates, and polyoxyethylene alkyl ether phosphates. Specific examples of these include dodecylbenzenesulfonates, isopropylnaphthalenesulfonates, monobutylphenylphenol monosulfonates, monobutylbiphenylsulfonates, and dibutylphenylphenol disulfonates.
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、脂肪酸アルキロールアミド、アルキルアルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アルキルフェノールエトキシレート類、等を挙げることができ、これらの中では、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アルキルフェノールエトキシレート類が好ましい。 Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene glycerin fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene fatty acid amides, fatty acid alkylol amides, alkyl alkanol amides, acetylene glycol, oxyethylene adducts of acetylene glycol, polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymers, and alkylphenol ethoxylates. Among these, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene dodecylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, fatty acid alkylol amides, acetylene glycol, oxyethylene adducts of acetylene glycol, polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymers, and alkylphenol ethoxylates are preferred.
その他の界面活性剤として、ポリシロキサンオキシエチレン付加物のようなシリコン系界面活性剤;パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテルのようなフッ素系界面活性剤;スピクリスポール酸、ラムノリピド、リゾレシチンのようなバイオサーファクタント等も使用することができる。 Other surfactants that can be used include silicon-based surfactants such as polysiloxane oxyethylene adducts; fluorine-based surfactants such as perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl sulfonates, and oxyethylene perfluoroalkyl ethers; and biosurfactants such as spiculisporic acid, rhamnolipids, and lysolecithin.
これらの界面活性剤は、単独で用いることもでき、又2種類以上を混合して用いることもできる。また、界面活性剤の溶解安定性等を考慮すると、そのHLBは、7~20の範囲であることが好ましい。 These surfactants can be used alone or in combination of two or more. In consideration of the dissolution stability of the surfactant, it is preferable that the HLB is in the range of 7 to 20.
市販のフッ素系界面活性剤として、ノベックFC-4430、FC-4432(以上、住友スリーエム製)、ゾニールFSO-100、FSN-100、FS-300、FSO(以上、デュポン製)、エフトップEF-122A、EF-351,352801、802(ジェムコ製)、メガファックF-470、F-1405、F474、F-444(DIC製)、サーフロンS-111、S-112、S-113、S121、S131、S132、S-141、S-145(旭硝子製)、フタージェントシリーズ(ネオス製)、フルオラッド(Fluorad)FCシリーズ(ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチュアリング・カンパニー製)、モンフロール(Monflor)(インペリアル・ケミカル・インダストリー製)、リコベット(Licowet)VPFシリーズ(ファルベベルケ・ヘキスト製)が挙げられる。 Commercially available fluorine-based surfactants include Novec FC-4430, FC-4432 (all manufactured by Sumitomo 3M), Zonyl FSO-100, FSN-100, FS-300, FSO (all manufactured by DuPont), EF-TOP EF-122A, EF-351, 352801, 802 (manufactured by Gemco), Megafac F-470, F-1405, F474, F-444 (manufactured by DIC), Surflon S-111, S-112, S-113, S These include 121, S131, S132, S-141, S-145 (manufactured by Asahi Glass), Ftergent series (manufactured by Neos), Fluorad FC series (manufactured by Minnesota Mining and Manufacturing Company), Monflor (manufactured by Imperial Chemical Industries), and Licowet VPF series (manufactured by Farbewerke Hoechst).
シリコン系界面活性剤として、KF-351A、KF-642、オルフィンPD-501、オルフィンPD-502、オルフィンPD-570(信越化学工業製)、BYK347、BYK348(ビックケミー・ジャパン製)などが挙げられる。 Examples of silicone surfactants include KF-351A, KF-642, Olfin PD-501, Olfin PD-502, Olfin PD-570 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), BYK347, and BYK348 (manufactured by BYK Japan).
ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤としては、BTシリーズ(日光ケミカルズ)、ノニポールシリーズ(三洋化成)、D-,P-シリーズ(竹本油脂)、EMALEX DAPEシリーズ(日本エマルジョン)、ペグノールシリーズ(東邦化学工業)が挙げられる。ポリエチレングリコールアルキルエステル系として、ペグノール(東邦化学工業)が挙げられる。 Examples of polyoxyethylene alkyl ether surfactants include the BT series (Nikko Chemicals), the Nonipol series (Sanyo Chemical), the D- and P-series (Takemoto Oil & Fat), the EMALEX DAPE series (Nippon Emulsion), and the Pegnol series (Toho Chemical Industry). Examples of polyethylene glycol alkyl ester surfactants include Pegnol (Toho Chemical Industry).
アセチレングリコール系界面活性剤としては、オルフィンE1010、STG、Y(以上、日信化学社製)、サーフィノール104、82、420、440、465、485、TG(Air Products and Chemicals Inc.製)が挙げられる。 Examples of acetylene glycol surfactants include Olfin E1010, STG, and Y (all manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd.), and Surfynol 104, 82, 420, 440, 465, 485, and TG (manufactured by Air Products and Chemicals Inc.).
ワックスとしては、例えば、カルナバワックス、キャンデリワックス、みつろう、ライスワックス、ラノリン等の植物・動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス;パラフィンワックスはいわゆる石油系ワックス;カーボンワックス、ヘキストワックス、ポリオレフィンワックス、シリコーンワックス、ステアリン酸アミド等の合成ワックス類、α-オレフィン・無水マレイン酸共重合体等の天然・合成ワックスエマルジョンや配合ワックス等のワックスが挙げられる。これらのワックスは、形成された記録物の表面にスリップ性を付与し耐擦過性を向上させる効果を有する。これらのワックスは、1種あるいは複数種を混合して用いることができる。これらの中でも、シリコーンワックス、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス等が好ましく用いられる。 Examples of waxes include plant and animal waxes such as carnauba wax, candelilla wax, beeswax, rice wax, and lanolin; mineral waxes such as montan wax and ozokerite; paraffin wax, a so-called petroleum wax; and synthetic waxes such as carbon wax, Hoechst wax, polyolefin wax, silicone wax, and stearic acid amide, as well as natural and synthetic wax emulsions and blended waxes such as α-olefin-maleic anhydride copolymers. These waxes have the effect of imparting slip properties to the surface of the formed recording material and improving abrasion resistance. These waxes can be used alone or in combination. Of these, silicone wax, polyolefin wax, and paraffin wax are preferably used.
シリコーンワックスの市販品としては、例えば、SM8706EX、SM7036EX、SM7060EX、SM7025EX、SM490EX、SM8701EX、SM8709SR、SM8716SR、IE-7045、IE-7046T、SH7024、BY22-744EX、BY22-818EX、FZ-4658、FZ-4634EX、FZ-4602(以上商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製)、POLON-MF-14、POLON-MF-14EC、POLON-MF-23POLON-MF-63、POLON-MF-18T、POLON-MF-56、POLON-MF-49、POLON-MF-33A、POLON-MF-55T、POLON-MF-28T、POLONMF-50、POLON-MK-206、POLON-SR-CONC、KM-9771、KM-9774、KM-2002-T、KM-2002-L-1、KM-9772、KS-7002、KS-701、X-51-1264(以上商品名、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。 Commercially available silicone waxes include, for example, SM8706EX, SM7036EX, SM7060EX, SM7025EX, SM490EX, SM8701EX, SM8709SR, SM8716SR, IE-7045, IE-7046T, SH7024, BY22-744EX, BY22-818EX, FZ-4658, FZ-4634EX, FZ-4602 (all trade names, manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.), POLON-MF-14, POLON-MF-14EC, and POLON-MF-2. 3POLON-MF-63, POLON-MF-18T, POLON-MF-56, POLON-MF-49, POLON-MF-33A, POLON-MF-55T, POLON-MF-28T, POLONMF-50, POLON-MK-206, POLON-SR-CONC, KM-9771, KM-9774, KM-2002-T, KM-2002-L-1, KM-9772, KS-7002, KS-701, X-51-1264 (all trade names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), etc.
ポリオレフィンワックスとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィンまたはその誘導体から製造されたワックスおよびそのコポリマー、具体的には、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックス、ポリブチレン系ワックス等が挙げられる。ポリオレフィンワックスは、1種単独または2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、上記の架橋性基を有するウレタン樹脂粒子の架橋性基と反応しにくく、吐出安定性に優れるものとできる観点から、ポリエチレン系ワックスが好ましい。 Examples of polyolefin waxes include waxes and copolymers thereof made from olefins such as ethylene, propylene, and butylene or their derivatives, specifically, polyethylene-based waxes, polypropylene-based waxes, polybutylene-based waxes, and the like. Polyolefin waxes can be used alone or in combination of two or more. Among these, polyethylene-based waxes are preferred from the viewpoint of being less likely to react with the crosslinkable groups of the urethane resin particles having the above-mentioned crosslinkable groups and being excellent in ejection stability.
ポリオレフィンワックスの市販品としては、例えば、AQUACER513(ポリエチレン系ワックス、平均粒子径100nm以上200nm以下、融点130℃、固形分30%)、AQUACER507、AQUACER515、AQUACER840、AQUACER1547(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)等のAQUACERシリーズや、ハイテックE-7025P、ハイテックE-2213、ハイテックE-6500、ハイテックE-6314、ハイテックE-9460、ハイテックE-9015、ハイテックE-4A、ハイテックE-5403P、ハイテックE-8237(以上商品名、東邦化学株式会社製、ポリエチレン系ワックス)等のハイテックシリーズ、ノプコートPEM-17(商品名、サンノプコ社製、ポリエチレンエマルジョン、平均粒子径40nm)、ULTRALUBE E-843N(商品名、keim additec surface GmbH社製、ポリエチレンワックス)等が挙げられる。 Commercially available polyolefin waxes include, for example, the AQUACER series, such as AQUACER 513 (polyethylene wax, average particle size 100 nm to 200 nm, melting point 130°C, solid content 30%), AQUACER 507, AQUACER 515, AQUACER 840, and AQUACER 1547 (all trade names, manufactured by BYK Japan Co., Ltd.), and Hi-Tech E-7025P, Hi-Tech E- Examples include the Hitech series, such as Hitech E-6213, Hitech E-6500, Hitech E-6314, Hitech E-9460, Hitech E-9015, Hitech E-4A, Hitech E-5403P, and Hitech E-8237 (all trade names, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd., polyethylene wax); Nopcoat PEM-17 (trade name, manufactured by San Nopco Ltd., polyethylene emulsion, average particle size 40 nm); and ULTRALUBE E-843N (trade name, manufactured by Keim Additec Surface GmbH, polyethylene wax).
パラフィンワックスはいわゆる石油系ワックスである。ここで、パラフィンとは、炭素原子の数が20以上のアルカンを意味し、パラフィンワックスとは、炭素数20以上30以下の直鎖状のパラフィン系炭化水素を主成分とし、少量のイソ・パラフィンを含む分子量300~500程度の炭化水素の混合物をいう。インクがパラフィンワックスを含むことにより、記録物にスリップ性や撥水性が付与され、それにより耐擦過性が向上する。 Paraffin wax is a type of petroleum wax. Here, paraffin refers to an alkane with 20 or more carbon atoms, and paraffin wax refers to a mixture of hydrocarbons with a molecular weight of about 300 to 500, mainly consisting of straight-chain paraffinic hydrocarbons with 20 to 30 carbon atoms, and containing a small amount of isoparaffin. When the ink contains paraffin wax, it gives the recorded material slip properties and water repellency, which improves abrasion resistance.
パラフィンワックスの市販品としては、例えば、AQUACER537、AQUACER539(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)等が挙げられる。 Commercially available paraffin wax products include, for example, AQUACER 537 and AQUACER 539 (both trade names, manufactured by BYK Japan Co., Ltd.).
ワックスは顔料分散体中に微粒子状態、すなわち、エマルジョン状態またはサスペンジョン状態で含有されていることが好ましい。これにより、インクの粘度をインクジェットヘッドを用いた吐出で適正な範囲となるように調整しやすくなり、また記録時の吐出安定性、間欠吐出特性を確保しやすくなる。 It is preferable that the wax is contained in the pigment dispersion in a fine particle state, that is, in an emulsion state or a suspension state. This makes it easier to adjust the viscosity of the ink to an appropriate range for ejection using an inkjet head, and also makes it easier to ensure ejection stability and intermittent ejection characteristics during recording.
低表面張力有機溶媒としては、例えばグリコールエーテル化合物としては、ジエチレングリコールモノ(炭素数1~8のアルキル)エーテル、トリエチレングリコールモノ(炭素数1~8のアルキル)エーテル、プロピレングリコールモノ(炭素数1~6のアルキル)エーテル、ジプロピレングリコールモノ(炭素数1~6のアルキル)エーテルを挙げることができ、これらを1種または2種以上の混合物として使用することができる。 Examples of low surface tension organic solvents include glycol ether compounds such as diethylene glycol mono (alkyl having 1 to 8 carbon atoms) ether, triethylene glycol mono (alkyl having 1 to 8 carbon atoms) ether, propylene glycol mono (alkyl having 1 to 6 carbon atoms) ether, and dipropylene glycol mono (alkyl having 1 to 6 carbon atoms) ether, which can be used alone or in a mixture of two or more kinds.
具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ-iso-プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、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プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ-iso-プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘプチルエーテル、ジエチレングリコールモノオクチルチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリ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モノペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノヘプチルエーテル、トリエチレングリコールモノオクチルチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-iso-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレングリコールモノヘキシルエーテル、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、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-iso-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノヘキシルエーテルなどを挙げることができる。 Specifically, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monot-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monot-butyl ether, diethylene glycol monopentyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monoheptyl ether, diethylene glycol monooctyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol Examples of the ethylene glycol monopentyl ether include triethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol monoheptyl ether, triethylene glycol monooctyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol mono-isopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol monopentyl ether, propylene glycol monohexyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol mono-isopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopentyl ether, and dipropylene glycol monohexyl ether.
グリコールエーテルや界面活性剤等は、インクの表面張力を調製するのに使用することができる。具体的にはインクの表面張力が15mN/m~30mN/m以下になるよう適宜添加でき、界面活性剤の添加量は、水性顔料分散体に対して0.1~10質量%程度の範囲が好ましく、より好ましくは0.3~2質量%である。表面張力は16~28の範囲とすることがなお好ましく、18~25の範囲が最も好ましい。 Glycol ethers, surfactants, etc. can be used to adjust the surface tension of the ink. Specifically, they can be added appropriately so that the surface tension of the ink is 15 mN/m to 30 mN/m or less, and the amount of surfactant added is preferably in the range of about 0.1 to 10 mass% of the aqueous pigment dispersion, more preferably 0.3 to 2 mass%. It is even more preferable for the surface tension to be in the range of 16 to 28, and most preferably in the range of 18 to 25.
湿潤剤としては特に限定はないが、水との混和性がありインクジェットプリンターのヘッドの目詰まり防止効果が得られるものが好ましい。例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、分子量2000以下のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、1,2-ヘプタンジオール、1,2-ノナンジオール、1,2-オクタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-ヘプタンジオール、1,2-ノナンジオール、1,2-オクタンジオール等のジオール化合物、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミダゾリジノン、ε-カプロラクタム等の含窒素複素環化合物等が挙げられる。中でも、プロピレングリコール、1,3-ブチルグリコールを含むことが安全性を有し、かつインク乾燥性、吐出性能に優れた効果が見られる。
湿潤剤のインク中の含有量は3~50質量%であることが好ましい。
The wetting agent is not particularly limited, but is preferably one that is miscible with water and has an effect of preventing clogging of the inkjet printer head. For example, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycols with a molecular weight of 2000 or less, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-propylene glycol, isopropylene glycol, isobutylene glycol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 2-methylpentane-2,4-diol, and the like. Examples of suitable inks include diol compounds such as 1,2-heptanediol, 1,2-nonanediol, 1,2-octanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, 1,2-nonanediol, and 1,2-octanediol, and nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, mesoerythritol, pentaerythritol, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, and ε-caprolactam. Among these, inks containing propylene glycol and 1,3-butyl glycol are safe and have excellent effects on ink drying properties and ejection performance.
The content of the wetting agent in the ink is preferably 3 to 50% by mass.
浸透剤としては、例えばエタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、エチレングリコールヘキシルエーテルやジエチレングリコールブチルエーテル等のアルキルアルコールのエチレンオキシド付加物やプロピレングリコールプロピルエーテル等のアルキルアルコールのプロピレンオキシド付加物等が挙げられる。顔料分散体中の浸透剤の含有量は0.01~10質量%であることが好ましい。 Examples of penetrating agents include lower alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, ethylene oxide adducts of alkyl alcohols such as ethylene glycol hexyl ether and diethylene glycol butyl ether, and propylene oxide adducts of alkyl alcohols such as propylene glycol propyl ether. The content of the penetrating agent in the pigment dispersion is preferably 0.01 to 10% by mass.
<顔料分散体の製造方法>
本発明における顔料分散体の製造方法は何ら限定されるものではない。
(A)~(D)成分と、必要に応じて添加される(E)成分等の任意成分とを分散させて顔料分散体としてもよいし、予め、(B)成分を除いた、(A)、(C)成分及び(D)成分の一部や媒体等により顔料濃度の高い顔料分散ミルベース液を作製し、適宜(B)成分や任意成分を添加、(D)成分等の水性媒体で希釈して水性インクジェットインクの調製のための顔料分散体としてもよい。攪拌・分散装置を用いて顔料を分散させて顔料分散ミルベース液を予め作製した後に顔料分散体を作製することにより、所望の体積平均粒子径で顔料が分散された水性顔料分散体を容易に得ることができる。
以下、後者の顔料分散ミルベース液を作製した後、顔料分散体とする方法について述べる。
<Method of producing pigment dispersion>
The method for producing the pigment dispersion in the present invention is not limited in any way.
The pigment dispersion may be prepared by dispersing components (A) to (D) and optional components such as component (E) that are added as necessary, or a pigment dispersion millbase liquid having a high pigment concentration may be prepared in advance using a portion of components (A), (C) and (D) excluding component (B) or a medium, and then component (B) and optional components are added as appropriate, and the pigment dispersion for preparing an aqueous inkjet ink may be prepared by diluting with an aqueous medium such as component (D). By preparing a pigment dispersion after dispersing the pigment using a stirring/dispersing device to prepare a pigment dispersion millbase liquid in advance, an aqueous pigment dispersion in which the pigment is dispersed with a desired volume average particle size can be easily obtained.
Hereinafter, the latter method of preparing a pigment dispersion mill base liquid and then converting it into a pigment dispersion will be described.
顔料分散ミルベース液の製造方法としては、以下のような方法が挙げられる。
(1)必要に応じて顔料分散剤を含有する水性媒体に顔料を添加した後、攪拌・分散装置を用いて顔料を該水性媒体中に分散させることにより、顔料分散ミルベース液を調製する方法。
(2)顔料、及び必要に応じて顔料分散剤を2本ロール、ミキサー等の混練機を用いて混練し、得られた混練物を水性媒体中に添加し、攪拌・分散装置を用いて顔料分散ミルベース液を調製する方法。
(3)メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等の水と相溶性を有する有機溶剤中に顔料分散剤を溶解して得られた溶液に顔料を添加した後、攪拌・分散装置を用いて顔料を有機溶液中に分散させ、次いで水性媒体を用いて転相乳化させた後、前記有機溶剤を留去し顔料分散ミルベース液を調製する方法。
The following method can be used to produce the pigment dispersion millbase.
(1) A method of preparing a pigment dispersion millbase by adding a pigment to an aqueous medium, optionally containing a pigment dispersant, and then dispersing the pigment in the aqueous medium using a stirring and dispersing device.
(2) A method in which a pigment and, if necessary, a pigment dispersant are kneaded using a kneading machine such as a two-roll mill or a mixer, the resulting kneaded mixture is added to an aqueous medium, and a pigment dispersion millbase is prepared using a stirring and dispersing device.
(3) A method in which a pigment dispersant is dissolved in an organic solvent compatible with water, such as methyl ethyl ketone or tetrahydrofuran, and a pigment is added to the resulting solution, the pigment is dispersed in the organic solution using a stirring/dispersing device, and then an aqueous medium is used to effect phase inversion emulsification, after which the organic solvent is distilled off to prepare a pigment dispersion millbase.
攪拌・分散装置としては、例えば、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ボールミル、ロールミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、SCミル、ナノマイザー等を挙げることができ、これらのうちの1つを単独で用いてもよく、2種類以上装置を組み合わせて用いてもよい。 Examples of stirring/dispersing devices include ultrasonic homogenizers, high-pressure homogenizers, paint shakers, ball mills, roll mills, sand mills, sand grinders, Dyno Mills, Dispermats, SC Mills, Nanomizers, etc., and any one of these may be used alone or two or more types of devices may be used in combination.
<インクジェットインク>
本発明の顔料分散体を用い、顔料の含有率が1~30質量%となる様に水性媒体で希釈し水性インクジェットインクとする。この水性媒体は、(D)成分と同様に水であってもよく、水と有機溶剤との混合物であってもよく、有機溶剤のみであってもよい。有機溶剤としては、水と混和するものであれば特に限定されないが、「水以外の溶媒」として任意成分中で上述したものが挙げられる。
<Inkjet ink>
The pigment dispersion of the present invention is used and diluted with an aqueous medium so that the pigment content is 1 to 30% by mass to prepare an aqueous inkjet ink. This aqueous medium may be water, as with component (D), a mixture of water and an organic solvent, or an organic solvent only. There are no particular restrictions on the organic solvent as long as it is miscible with water, and examples of the organic solvent include those mentioned above as optional components for "solvents other than water."
<印刷物>
本発明のインクジェットインクは、各種基材への密着性に優れることから、プラスチック基材とインクジェットインクによる印刷層とを有する印刷物を好適に製造することが可能である。
<Printed materials>
Since the inkjet ink of the present invention has excellent adhesion to various substrates, it is possible to suitably produce a printed item having a plastic substrate and a printed layer formed by the inkjet ink.
プラスチック基材としては、Ny6、ナイロン66、ナイロン46等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリ乳酸等のポリヒドロキシカルボン酸、ポリ(エチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンサクシネート)等の脂肪族ポリエステル系樹脂に代表される生分解性樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂またはそれらの混合物等の熱可塑性樹脂よりなるプラスチック基材やこれらの積層体が挙げられるが、中でも、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンからなる基材が好適に使用できる。 Examples of plastic substrates include polyamide resins such as Ny6, nylon 66, and nylon 46; polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene terephthalate, polytrimethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, and polybutylene naphthalate; biodegradable resins such as polyhydroxycarboxylic acids such as polylactic acid, aliphatic polyester resins such as poly(ethylene succinate) and poly(butylene succinate); polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene, polyimide resins, polyarylate resins, and mixtures thereof; and plastic substrates and laminates thereof made of thermoplastic resins. Among these, substrates made of polyester, polyamide, polyethylene, and polypropylene are preferably used.
また、プラスチック基材は、プラスチックフィルムであってもよい。プラスチックフィルムとしては、未延伸フィルムでも延伸フィルムでも良く、その製法も限定されるものではない。また、フィルムの厚さも特に限定されるものではないが、通常は1~500μmの範囲であればよい。
また、フィルムの印刷面には、コロナ放電処理がされていることが好ましい。また、印刷面にシリカ、アルミナ等が蒸着されていても構わない。
The plastic substrate may be a plastic film. The plastic film may be an unstretched film or a stretched film, and the manufacturing method is not limited. The thickness of the film is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 500 μm.
The printed surface of the film is preferably subjected to a corona discharge treatment, and silica, alumina, etc. may be vapor-deposited on the printed surface.
本発明の印刷物は、プラスチック基材に対する密着性が良好であり、かつインクジェット印刷によって作製が可能であることから、包装材料として好適に使用可能である。特に意匠性およびオンデマンド印刷性に優れることから、食品包装用として特に好適に使用可能である。また、本発明のインクジェットインクは耐擦過性に優れることから、本発明の印刷物は、表面となる面にインクジェット印刷が施された、表刷り印刷物とすることも可能である。 The printed matter of the present invention has good adhesion to plastic substrates and can be produced by inkjet printing, making it suitable for use as a packaging material. In particular, it has excellent design properties and on-demand printability, making it particularly suitable for use in food packaging. In addition, since the inkjet ink of the present invention has excellent abrasion resistance, the printed matter of the present invention can also be made into a surface-printed printed matter in which inkjet printing is performed on the surface that will become the surface.
以下、実施例と比較例とにより、本発明を具体的に説明する。以下、特に明記のない限りにおいて、「部」は「質量部」、「%」は「質量%」を意味する。 The present invention will be specifically explained below with reference to examples and comparative examples. Unless otherwise specified, "parts" means "parts by mass" and "%" means "% by mass."
[分散体の合成例]
(合成例1:スチレンアクリル樹脂1の合成例)
攪拌装置、滴下装置、温度センサー、および上部に窒素導入装置を有する環流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置(重合試験機DSL-2A S型、轟産業(株)製)の反応容器にメチルエチルケトン600部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりスチレン160部、αメチルスチレン80部、アクリル酸124部、ブレンマーPME-100(日油(株)製)36部、および「パーブチルO」(有効成分ペルオキシ2 -エチルヘキサン酸t-ブチル、日本油脂(株)製)44部の混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で15時間反応を継続させて、スチレンアクリル樹脂のメチルエチルケトン溶液を得た。
上記で得られたスチレンアクリル樹脂のメチルエチルケトン溶液に、中和剤として28%アンモニア水83部とイオン交換水550部を徐々に加え、前記スチレンアクリル樹脂中のカルボキシル基を中和した後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、不揮発分40質量%のスチレンアクリル樹脂1を得た。このスチレンアクリル樹脂1の酸価は240mgKOH/g、ガラス転移温度は91℃であった。
[Synthesis Example of Dispersion]
(Synthesis Example 1: Synthesis Example of Styrene Acrylic Resin 1)
600 parts of methyl ethyl ketone was charged into the reaction vessel of an automatic polymerization reactor (polymerization tester DSL-2A S type, manufactured by Todoroki Sangyo Co., Ltd.) having a reaction vessel equipped with a stirring device, a dropping device, a temperature sensor, and a reflux device having a nitrogen introduction device at the top, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen while stirring. After the temperature inside the reaction vessel was raised to 80 ° C. while maintaining a nitrogen atmosphere, a mixture of 160 parts of styrene, 80 parts of α-methylstyrene, 124 parts of acrylic acid, 36 parts of Blenmar PME-100 (manufactured by NOF Corp.), and 44 parts of "Perbutyl O" (active ingredient peroxy 2-ethylhexanoate t-butyl, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) was dropped over 4 hours from the dropping device. After the end of the dropping, the reaction was continued for another 15 hours at the same temperature to obtain a methyl ethyl ketone solution of styrene acrylic resin.
To the methyl ethyl ketone solution of the styrene-acrylic resin obtained above, 83 parts of 28% aqueous ammonia and 550 parts of ion-exchanged water were gradually added as neutralizing agents to neutralize the carboxyl groups in the styrene-acrylic resin, and then the methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain a styrene-acrylic resin 1 having a non-volatile content of 40% by mass. The acid value of this styrene-acrylic resin 1 was 240 mgKOH/g and the glass transition temperature was 91° C.
(合成例2~5:スチレンアクリル樹脂2~5の合成例)
合成例1のモノマー組成及び中和剤を表1に従って変更した以外は前記同様にして、スチレンアクリル樹脂2~5を得た。
下表中、ブレンマーPME-100は、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(日油(株)社製)である。
(Synthesis Examples 2 to 5: Synthesis Examples of Styrene Acrylic Resins 2 to 5)
Styrene-acrylic resins 2 to 5 were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer composition and neutralizing agent were changed according to Table 1.
In the table below, Blemmer PME-100 is methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (manufactured by NOF Corporation).
[バインダー樹脂の合成例]
(合成例6:水性ポリウレタン1の合成例)
温度計、窒素ガス導入管、攪拌器を備えた窒素置換された容器中で、1,6-ヘキサンジオールベースのポリカーボネートジオール(重量平均分子量:2,000)964質量部、ジメチロールプロピオン酸43質量部及びメチルエチルケトンを558質量部加え、均一に混合した。次いで、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート295質量部を加えた後、ジオクチル酸錫0.05質量部を加え、70℃で約4時間反応させることによって、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー1のメチルエチルケトン溶液を得た。
上記で得られたウレタンプレポリマー1のメチルエチルケトン溶液にトリエチルアミン33質量部を加え、前記ウレタンプレポリマー1中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水2,516質量部を徐々に加えた。次いで、80%ヒドラジン水溶液11.0質量部を加えて反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、不揮発分40質量%の水性ポリウレタン1を得た。この水性ポリウレタン1は体積平均粒径98nm、酸価10mgKOH/g、ガラス転移温度-29℃であった。
[Synthesis example of binder resin]
(Synthesis Example 6: Synthesis Example of Water-Based Polyurethane 1)
In a nitrogen-substituted vessel equipped with a thermometer, a nitrogen gas inlet tube, and a stirrer, 964 parts by mass of 1,6-hexanediol-based polycarbonate diol (weight average molecular weight: 2,000), 43 parts by mass of dimethylolpropionic acid, and 558 parts by mass of methyl ethyl ketone were added and mixed uniformly. Next, 295 parts by mass of dicyclohexylmethane diisocyanate was added, followed by 0.05 parts by mass of tin dioctylate, and the mixture was reacted at 70° C. for about 4 hours to obtain a methyl ethyl ketone solution of urethane prepolymer 1 having an isocyanate group at the molecular end.
33 parts by mass of triethylamine was added to the methyl ethyl ketone solution of urethane prepolymer 1 obtained above to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer 1, and then 2,516 parts by mass of ion-exchanged water was gradually added. Next, 11.0 parts by mass of an 80% aqueous hydrazine solution was added and reacted. After completion of the reaction, the methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous polyurethane 1 having a non-volatile content of 40% by mass. This aqueous polyurethane 1 had a volume average particle size of 98 nm, an acid value of 10 mgKOH/g, and a glass transition temperature of -29°C.
[ミル分散体1の製造例]
混合槽に、分散樹脂としてスチレンアクリル樹脂1を250部、イソプロピルアルコール55部、イオン交換水710部、FASTOGEN BLUE SBG-SD(ピグメントブルー15:3、DIC(株)製)500部を仕込んでディスパー(TKホモディスパー20型、特殊機化工業(株)製)にて混合した。得られた混合液を直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置(ピコミル 型式:PCM-LR、淺田鉄工(株)製)で循環分散(分散装置より出た分散液を混合槽に戻す方式)した。分散工程中は、冷却用ジャケットに冷水を通して分散液温度を30℃以下に保つよう制御し、分散装置のローター周速を12m/秒に固定して2時間分散した。分散終了後、混合槽より抜き採った分散原液を減圧蒸留することでイソプロピルアルコールと水の一部を留去し、ミル分散体1(顔料濃度33%)を得た。
[Production Example of Mill Dispersion 1]
In a mixing tank, 250 parts of styrene acrylic resin 1 as a dispersion resin, 55 parts of isopropyl alcohol, 710 parts of ion-exchanged water, and 500 parts of FASTOGEN BLUE SBG-SD (pigment blue 15:3, manufactured by DIC Corporation) were charged and mixed with a disperser (TK Homo Disper 20 type, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). The resulting mixture was circulated and dispersed (a method in which the dispersion liquid discharged from the dispersion device is returned to the mixing tank) using a dispersion device filled with zirconia beads having a diameter of 0.3 mm (Pico Mill, model: PCM-LR, manufactured by Asada Iron Works Co., Ltd.). During the dispersion process, the dispersion temperature was controlled to be kept below 30 ° C. by passing cold water through the cooling jacket, and the rotor peripheral speed of the dispersion device was fixed at 12 m / sec to disperse for 2 hours. After the dispersion was completed, the stock dispersion liquid was extracted from the mixing tank and distilled under reduced pressure to remove the isopropyl alcohol and a portion of the water, thereby obtaining Mill Dispersion 1 (pigment concentration 33%).
[ミル分散体2~5の製造例]
ミル分散体1の分散樹脂をそれぞれスチレンアクリル樹脂2~5に変更した以外は前記同様にして、ミル分散体2~5を得た。
[Production Examples of Mill Dispersions 2 to 5]
Mill Dispersions 2 to 5 were obtained in the same manner as above, except that the dispersing resin of Mill Dispersion 1 was changed to styrene acrylic resins 2 to 5, respectively.
[実施例1 顔料分散体1の製造例]
ミル分散体1を45部、バインダーとしてME-2039(星光PMC(株)製、架橋系アクリルエマルション、体積平均粒径63nm、酸価42mgKOH/g、ガラス転移温度8℃、不揮発分49%)を24.5部、ワックスとしてULTRALUBE E-843N(keim additec surface GmbH社製、ポリエチレンワックス)を3.9部、防腐剤としてプロキセルGXL(S)(ロンザジャパン(株)製)0.2部、イオン交換水を26.4部仕込み、ペイントシェーカー((株)東洋精機製作所、振幅数750/分)で30分間攪拌して、質量換算で顔料含有率15%の顔料分散体1を得た。
[Example 1: Production Example of Pigment Dispersion 1]
45 parts of mill dispersion 1, 24.5 parts of ME-2039 (manufactured by Seiko PMC Corporation, crosslinked acrylic emulsion, volume average particle size 63 nm, acid value 42 mg KOH/g, glass transition temperature 8°C, non-volatile content 49%) as a binder, 3.9 parts of ULTRALUBE E-843N (manufactured by keim additec surface GmbH, polyethylene wax) as a wax, 0.2 parts of Proxel GXL (S) (manufactured by Lonza Japan Co., Ltd.) as a preservative, and 26.4 parts of ion-exchanged water were charged and stirred for 30 minutes with a paint shaker (Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., amplitude 750/min) to obtain pigment dispersion 1 having a pigment content of 15% by mass.
[実施例2~4、比較例1~7:顔料分散体の製造例]
実施例1の配合を表2~3に従って変更した以外は前記同様にして、顔料分散体2~4(実施例2~4)及び比較分散体1~7(比較例1~7)を得た。
[Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 7: Production Examples of Pigment Dispersions]
Pigment dispersions 2 to 4 (Examples 2 to 4) and comparative dispersions 1 to 7 (Comparative Examples 1 to 7) were obtained in the same manner as above, except that the formulation of Example 1 was changed according to Tables 2 and 3.
上表中、使用した成分名は以下を表す。
M-141:星光PMC(株)製、非架橋系アクリルエマルション、体積平均粒径71nm、酸価19KOHmg/g、ガラス転移温度15℃、不揮発分40%
QE-1042:星光PMC(株)製、非架橋系アクリルエマルション、体積平均粒径31nm、酸価33KOHmg/g、ガラス転移温度53℃、不揮発分40%
The component names used in the above table are as follows:
M-141: Seiko PMC Corporation, non-crosslinked acrylic emulsion, volume average particle size 71 nm, acid value 19 KOHmg/g, glass transition temperature 15°C, non-volatile content 40%
QE-1042: Seiko PMC Corporation, non-crosslinked acrylic emulsion, volume average particle size 31 nm, acid value 33 KOHmg/g, glass transition temperature 53°C, non-volatile content 40%
[実施例5~8、比較例8~14:インク組成物の製造例]
上記で得られた顔料分散体1~4及び比較分散体1~7をそれぞれ用いて、下記表4~5の通りの配合を行い、ペイントシェーカーで30分間攪拌することにより、インク組成物1~4(実施例5~8)及び比較インク組成物1~7(比較例8~14)を製造した。
得られた各例のインク組成物を用いて、評価用印刷物を作製し、耐ブロッキング性、基材密着性、耐擦過性及びノズル詰まりの評価を行った。評価結果を表4~5に併記する。なお、評価用印刷物の作製法及び評価法の詳細は後述する。
[Examples 5 to 8 and Comparative Examples 8 to 14: Production Examples of Ink Compositions]
Using the pigment dispersions 1 to 4 and comparative dispersions 1 to 7 obtained above, respectively, the compositions shown in Tables 4 to 5 below were formulated and stirred for 30 minutes with a paint shaker to produce ink compositions 1 to 4 (Examples 5 to 8) and comparative ink compositions 1 to 7 (Comparative Examples 8 to 14).
Using the ink composition of each example obtained, printed matter for evaluation was prepared, and the blocking resistance, adhesion to substrate, scratch resistance, and nozzle clogging were evaluated. The evaluation results are shown in Tables 4 and 5. The method for preparing the printed matter for evaluation and the method for evaluating it will be described in detail later.
<評価用印刷物の作製>
インク組成物をインクジェットプリンター(セイコーエプソン(株)製、MJ-510C)のインクカートリッジに充填し、コロナ処理ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡績(株)製 エステルE5100 厚さ12μm)、または、コロナ処理ポリプロピレン(OPP)二軸延伸フィルム(東洋紡績(株)製 パイレンP2161 厚さ20μm)に、ベタ絵柄を印刷後、ドライヤーで乾燥したのち、更に90℃オーブンに入れ10分乾燥し印刷物を得た。
<Preparation of printed matter for evaluation>
The ink composition was filled into an ink cartridge of an inkjet printer (MJ-510C, manufactured by Seiko Epson Corporation), and a solid pattern was printed on a corona-treated polyethylene terephthalate (PET) film (Ester E5100, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 12 μm) or a corona-treated biaxially stretched polypropylene (OPP) film (Pylen P2161, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 20 μm). The film was then dried with a dryer and further dried in an oven at 90° C. for 10 minutes to obtain a print.
<耐ブロッキング性>
PETフィルム印刷物の印刷面と非印刷面が接触するようにフィルムを4cm×4cmサイズにカットしてから重ねあわせ、5Kgf/cm2の荷重をかけ、50℃の環境下に24時間放置した後、フィルムを剥離した際の非印刷面へのインクの転移(裏移り)の状態を、裏移りの部分の面積比率(%)を基準に目視で判定した。
◎:非印刷面への転移は全く見られない。
○:5%未満と僅かであるが、裏移りによる転移が見られる。
△:5%以上~20%未満の裏移りによる転移が見られる。
×:20%以上の裏移りによる転移が見られる。
<Blocking resistance>
The film was cut to a size of 4 cm x 4 cm so that the printed and non-printed surfaces of the PET film prints were in contact, and then the films were overlapped. A load of 5 kgf/cm2 was applied and the film was left in an environment of 50°C for 24 hours. After that, the state of ink transfer (set-off) to the non-printed side when the film was peeled off was visually judged based on the area ratio (%) of the set-off area.
⊚: No transfer to the non-printed surface was observed.
◯: Transfer due to offset is observed, although only slightly, less than 5%.
Δ: Transfer due to offset of 5% or more and less than 20% is observed.
x: Transfer due to offset of 20% or more is observed.
<耐擦過性>
JIS K5701-1:2000に従って、学振型摩擦堅牢度試験機(テスター産業(株)製、AB-301)を用いてOPPフィルム印刷物の耐擦過性を評価した。印刷物を試験機にセットし、乾摩擦試験は摩擦用紙としてPPCペーパー、荷重200g、100往復の条件とし、湿摩擦試験は摩擦用紙としてイオン交換水で湿らせたカナキン3号、荷重200g、10往復の条件として試験を行った。試験後の印刷物におけるインクの剥がれ具合について、目視にて以下の評価基準に従って評価した。
◎:全く剥がれが生じなかった。
〇:1%未満の剥がれがあった。
△:1%以上5%未満の剥がれがあった。
×:5%以上10%未満の剥がれがあった。
<Abrasion resistance>
The abrasion resistance of OPP film prints was evaluated using a Gakushin-type abrasion fastness tester (AB-301, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.) in accordance with JIS K5701-1:2000. The prints were set in the tester, and the dry abrasion test was performed using PPC paper as the abrasion paper, a load of 200 g, and 100 reciprocations, while the wet abrasion test was performed using Kanakin No. 3 paper moistened with ion-exchanged water as the abrasion paper, a load of 200 g, and 10 reciprocations. After the test, the degree of ink peeling from the prints was visually evaluated according to the following evaluation criteria.
⊚: No peeling occurred at all.
A: Less than 1% peeling occurred.
Δ: Peeling occurred at 1% or more and less than 5%.
x: Peeling occurred in 5% or more and less than 10%.
<基材密着性>
印刷物を1日放置後、印刷面にセロハンテープ(ニチバン製12mm幅)を貼り付け、セロハンテープの一端を印刷面に対して直角方向に素早く引き剥がした時の印刷皮膜の残存率を、面積比率を基準に外観を目視判定した。
◎:印刷皮膜が全く剥がれない。
○:印刷皮膜の80%以上~90%未満がフィルムに残った。
△:印刷皮膜の50%以上~80%未満がフィルムに残った。
×:印刷皮膜の50%未満しかフィルムに残らなかった。
<Adhesion to substrate>
After leaving the print for one day, cellophane tape (12 mm width, manufactured by Nichiban) was applied to the printed surface, and one end of the cellophane tape was quickly peeled off in a direction perpendicular to the printed surface. The remaining rate of the printed film was visually evaluated based on the area ratio and the appearance.
⊚: The printing film does not peel off at all.
◯: 80% or more but less than 90% of the printed film remained on the film.
Δ: 50% or more but less than 80% of the printed film remained on the film.
x: Less than 50% of the printed film remained on the film.
<インク吐出性評価>
上記インクジェット印刷の手順でA4ベタ10枚相当の印刷を行った後、チェックパターンを印刷し、不吐出ノズルについて以下の基準で評価した。C以上を合格とする。
A:不吐出ノズル1%未満
B:不吐出ノズル1%以上3%未満 5%未満
C:不吐出ノズル3%以上5%未満
D:不吐出ノズル5%以上
<Evaluation of ink ejection properties>
After printing the equivalent of 10 A4 solid sheets using the above-mentioned inkjet printing procedure, a check pattern was printed and the non-ejecting nozzles were evaluated according to the following criteria.
A: Less than 1% of non-ejecting nozzles B: 1% or more but less than 3% or less than 5% of non-ejecting nozzles C: 3% or more but less than 5% of non-ejecting nozzles D: 5% or more of non-ejecting nozzles
上記結果から明らかなように、本発明に係る実施例1~4の顔料分散体を用いた実施例5~8のインクジェットインクは、プラスチック基材に対する密着性、耐ブロッキング性、インク吐出性及び耐擦過性の全てにおいてに優れていることが確認できた。
一方、比較例1~7の比較分散体を用いた比較例8~14のインクジェットインクは、上記いずれかの特性に劣るものであった。
よって、本発明のインクジェット用顔料分散体及びインクジェットインクは、インクジェット印刷に好適に用いうるものであることが確認できた。加えて、本発明の顔料分散体及びインクは、プラスチック基材への基材密着性が高いことからパッケージ用プラスチックフィルムへの印刷に適したものであり、且つ、耐擦過性が高いことから表刷りにも適用し得ることが確認できた。
As is clear from the above results, it was confirmed that the inkjet inks of Examples 5 to 8, which used the pigment dispersions of Examples 1 to 4 according to the present invention, were excellent in all of adhesion to plastic substrates, blocking resistance, ink ejection properties, and abrasion resistance.
On the other hand, the ink-jet inks of Comparative Examples 8 to 14, which used the comparative dispersions of Comparative Examples 1 to 7, were inferior in any of the above characteristics.
Therefore, it was confirmed that the inkjet pigment dispersion and inkjet ink of the present invention can be suitably used for inkjet printing. In addition, it was confirmed that the pigment dispersion and ink of the present invention have high substrate adhesion to plastic substrates and are therefore suitable for printing on plastic films for packaging, and that they can also be used for surface printing due to their high abrasion resistance.
Claims (7)
前記分散剤(A)は、少なくとも、酸基含有モノマーに由来する構成単位(a1)を有する樹脂(A1)を含有し、
前記樹脂(A1)において、構成単位(a1)中の前記酸基の一部又は全部がアンモニアで中和されており、
前記バインダー(B)は、架橋されたアクリル系樹脂(B1)を含有し、
前記架橋されたアクリル系樹脂(B1)の酸価が、5~50mgKOH/gであり、
前記バインダー(B)が、不揮発分換算で10~30質量%含有されることを特徴とする、インクジェット用顔料分散体。 The composition contains a dispersant (A), a binder resin (B), a pigment (C), and water (D),
The dispersant (A) contains at least a resin (A1) having a structural unit (a1) derived from an acid group-containing monomer,
In the resin (A1), a part or all of the acid groups in the structural unit (a1) are neutralized with ammonia,
The binder (B) contains a crosslinked acrylic resin (B1) ,
The crosslinked acrylic resin (B1) has an acid value of 5 to 50 mgKOH/g;
A pigment dispersion for inkjet use, characterized in that the binder (B) is contained in an amount of 10 to 30 mass % calculated as non-volatile content .
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