JP2000198954A - インキ混合物、その製造法およびその使用 - Google Patents
インキ混合物、その製造法およびその使用Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 界面活性物質（界面活性剤）を用いての処理
に基づくことなく、高い貯蔵安定性を有する安定な分散
液を形成させる顔料を有し、インキジェット用インキの
耐水性を改善するインキ混合物を得る。 【解決手段】 少なくとも１つのシランを含有する。 【効果】 オクチルトリメトキシシランは、２％の添加
量から良好な撥水性の性質を示し、ヘキサデシルトリメ
トキシシランは、既に０．５％だけの添加量から良好
で、ひいては顕著に好適である。
に基づくことなく、高い貯蔵安定性を有する安定な分散
液を形成させる顔料を有し、インキジェット用インキの
耐水性を改善するインキ混合物を得る。 【解決手段】 少なくとも１つのシランを含有する。 【効果】 オクチルトリメトキシシランは、２％の添加
量から良好な撥水性の性質を示し、ヘキサデシルトリメ
トキシシランは、既に０．５％だけの添加量から良好
で、ひいては顕著に好適である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インキ混合物、そ
の製造法およびその使用に関する。
の製造法およびその使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】インキジェット印刷法は、印刷インキを
無圧で、即ち印刷ヘッドと印刷媒体との接触なしに転写
する公知の複写技術である。この場合、その転向が電気
的に制御可能であるインキ液滴は、ノズルから受容材料
上に噴射される。無圧印刷とも呼称されるこの技術は、
殊に印刷ヘッドと印刷材料との間に或る程度の距離が存
在するので、不規則な表面を有する製品を印刷しかつ包
装するのに適している。この印刷法は、極めて融通性が
ある。この印刷法は、比較的に割安であり、したがって
コンピューターでの印刷において、例えば職場での印刷
装置に使用されている。
無圧で、即ち印刷ヘッドと印刷媒体との接触なしに転写
する公知の複写技術である。この場合、その転向が電気
的に制御可能であるインキ液滴は、ノズルから受容材料
上に噴射される。無圧印刷とも呼称されるこの技術は、
殊に印刷ヘッドと印刷材料との間に或る程度の距離が存
在するので、不規則な表面を有する製品を印刷しかつ包
装するのに適している。この印刷法は、極めて融通性が
ある。この印刷法は、比較的に割安であり、したがって
コンピューターでの印刷において、例えば職場での印刷
装置に使用されている。
【０００３】また、インキジェット印刷法は、工業的範
囲、例えば外部空間での宣伝広告にもますます使用され
ている。外部空間での宣伝広告の場合には、インキは、
特に耐変色性および耐水性に関連する特殊な要件を満た
さなければならない。更に、色を付与する物質は、印刷
ノズルを閉塞させないために極めて微粒状でなければな
らない。色を付与する物質としては、染料ならびに顔料
が使用される。この顔料は、染料と比較して、耐変色性
が極めて高く、耐水性であるという利点を有している。
インキジェット用インキに使用される顔料および染料つ
いての概括的な知識については米国特許第５０８５６９
８号明細書に記載されている。
囲、例えば外部空間での宣伝広告にもますます使用され
ている。外部空間での宣伝広告の場合には、インキは、
特に耐変色性および耐水性に関連する特殊な要件を満た
さなければならない。更に、色を付与する物質は、印刷
ノズルを閉塞させないために極めて微粒状でなければな
らない。色を付与する物質としては、染料ならびに顔料
が使用される。この顔料は、染料と比較して、耐変色性
が極めて高く、耐水性であるという利点を有している。
インキジェット用インキに使用される顔料および染料つ
いての概括的な知識については米国特許第５０８５６９
８号明細書に記載されている。
【０００４】顔料は、水溶性染料と比較して、界面活性
物質（界面活性剤）を用いての処理に基づいてのみ、高
い貯蔵安定性を有する安定な分散液が形成されるという
欠点を有している。
物質（界面活性剤）を用いての処理に基づいてのみ、高
い貯蔵安定性を有する安定な分散液が形成されるという
欠点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、インキジェッ
ト用インキの耐水性を改善し、公知技術水準の欠点を排
除するという課題が課されている。
ト用インキの耐水性を改善し、公知技術水準の欠点を排
除するという課題が課されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は、少なく
とも１つのシランまたはオルガノ珪素化合物を含有する
ことを特徴とするインキ混合物である。
とも１つのシランまたはオルガノ珪素化合物を含有する
ことを特徴とするインキ混合物である。
【０００７】シランは、水性インキ混合物を製造するた
めの前駆物質または完成水性インキ混合物に添加するこ
とができる。
めの前駆物質または完成水性インキ混合物に添加するこ
とができる。
【０００８】オルガノ珪素化合物は、インキ混合物中に
０．１〜１５重量％、特に０．５〜２．５重量％の濃度
で装入されていてよい。
０．１〜１５重量％、特に０．５〜２．５重量％の濃度
で装入されていてよい。
【０００９】シランとしては、例えばドイツ連邦共和国
特許第４１２２２６３号明細書Ｃ１第２頁から公知のシ
ランまたはオルガノ珪素化合物が使用されてよい。
特許第４１２２２６３号明細書Ｃ１第２頁から公知のシ
ランまたはオルガノ珪素化合物が使用されてよい。
【００１０】殊に、オルガノ珪素化合物は、一般式
【００１１】
【化１】
【００１２】〔式中、Ｒ１はＣ１〜Ｃ３−アルキルを表
わし、Ｒ３は直鎖状または分枝鎖状のＣ１〜Ｃ２０−ア
ルキル、殊にＣ１〜Ｃ１０−アルキル、フェニルを表わ
し、ＸはＨ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＮＨ２、ＳＣＮ、ＣＮ、
Ｎ３−、ＮＨＲ、ＮＲ２、ＮＲ３、−Ｓｘ−、アリー
ル、アルケニル、殊にＨ、Ｃｌを表わし、ａは０、１で
あり、ｂは１、２であり、この場合ａ＋ｂは、有利に１
または２に等しく、ｃは１〜６の整数である〕で示され
る少なくとも１つのアルコキシシラン７５重量％まで、
殊に１〜５０重量％および一般式
わし、Ｒ３は直鎖状または分枝鎖状のＣ１〜Ｃ２０−ア
ルキル、殊にＣ１〜Ｃ１０−アルキル、フェニルを表わ
し、ＸはＨ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＮＨ２、ＳＣＮ、ＣＮ、
Ｎ３−、ＮＨＲ、ＮＲ２、ＮＲ３、−Ｓｘ−、アリー
ル、アルケニル、殊にＨ、Ｃｌを表わし、ａは０、１で
あり、ｂは１、２であり、この場合ａ＋ｂは、有利に１
または２に等しく、ｃは１〜６の整数である〕で示され
る少なくとも１つのアルコキシシラン７５重量％まで、
殊に１〜５０重量％および一般式
【００１３】
【化２】
【００１４】〔式中、Ｒ２、Ｒ３は、同一かまたは異な
り、直鎖状または分枝鎖状のＣ１〜Ｃ２０−アルキル、
殊にＣ１〜Ｃ１０−アルキル、フェニルを表わし、Ｒ４
は、Ｃ１〜Ｃ３−アルコキシ、−［ＯＣＨ２−ＣＨ２］
ｒ−ＯＲ５を表わすが、しかし、最大で１回であり、Ｒ
５は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ２０−アルキル、Ｃ２〜Ｃ３６−ア
ルケニル、Ｃ５〜Ｃ８−シクロアルキル、Ｃ７〜Ｃ３６
−アラルキル、殊にアルキル基によって置換されたベン
ジル基およびフェニル基を表わし、ｍは０、１、２であ
り、ｎは０、１、２であり、この場合ｐが０である場合
には、（ｍ＋ｎ）は１または２であり、ｐが０ではない
場合、（ｍ＋ｎ）は０、１または２であり、ｐは０、
１、２、３であり、ｒは１〜５０の整数である〕で示さ
れるオルガノ珪素化合物１〜２０重量％、特に１〜５重
量％を含有する水性乳濁液の形で使用することができ
る。
り、直鎖状または分枝鎖状のＣ１〜Ｃ２０−アルキル、
殊にＣ１〜Ｃ１０−アルキル、フェニルを表わし、Ｒ４
は、Ｃ１〜Ｃ３−アルコキシ、−［ＯＣＨ２−ＣＨ２］
ｒ−ＯＲ５を表わすが、しかし、最大で１回であり、Ｒ
５は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ２０−アルキル、Ｃ２〜Ｃ３６−ア
ルケニル、Ｃ５〜Ｃ８−シクロアルキル、Ｃ７〜Ｃ３６
−アラルキル、殊にアルキル基によって置換されたベン
ジル基およびフェニル基を表わし、ｍは０、１、２であ
り、ｎは０、１、２であり、この場合ｐが０である場合
には、（ｍ＋ｎ）は１または２であり、ｐが０ではない
場合、（ｍ＋ｎ）は０、１または２であり、ｐは０、
１、２、３であり、ｒは１〜５０の整数である〕で示さ
れるオルガノ珪素化合物１〜２０重量％、特に１〜５重
量％を含有する水性乳濁液の形で使用することができ
る。
【００１５】更に、シランとしては、ＢＭ３２、Protec
osil 300E, Si203の名称で市販されている化合物
osil 300E, Si203の名称で市販されている化合物
【００１６】
【化３】
【００１７】を使用することができる。
【００１８】更に、この物質のオリゴマー化合物を使用
してもよい。
してもよい。
【００１９】オリゴマーは、構造式：
【００２０】
【化４】
【００２１】を有している。
【００２２】オリゴマーは、水性乳濁液の形で使用する
ことができる。
ことができる。
【００２３】有利には、シランとしてオクチルトリメト
キシシランまたはヘキサデシルトリメトキシシランを使
用することができる。
キシシランまたはヘキサデシルトリメトキシシランを使
用することができる。
【００２４】水性乳濁液の使用は、オルガノ珪素化合物
が既に極めて微細に分布された形で存在しかつ適当な界
面活性剤によって安定化されているという利点を有す
る。
が既に極めて微細に分布された形で存在しかつ適当な界
面活性剤によって安定化されているという利点を有す
る。
【００２５】インキ混合物は、水含有であることができ
および／または溶剤含有であることができる。
および／または溶剤含有であることができる。
【００２６】インキ混合物中に含有されている溶剤の例
は、トリエチレングリコール；ポリビニルピロリドン；
メチルエチルケトン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；
１，３−プロパンジオールであることができる。
は、トリエチレングリコール；ポリビニルピロリドン；
メチルエチルケトン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；
１，３−プロパンジオールであることができる。
【００２７】本発明の１つの好ましい実施態様の場合、
インキ混合物は、シランの水性乳濁液を含有する水性イ
ンキ混合物であることができる。
インキ混合物は、シランの水性乳濁液を含有する水性イ
ンキ混合物であることができる。
【００２８】水性インキ混合物は、色つけ成分を水不溶
性顔料の形および／または水溶性着色剤の形で含有する
ことができる。
性顔料の形および／または水溶性着色剤の形で含有する
ことができる。
【００２９】水不溶性顔料として、好ましくはカーボン
ブラックを使用することができる。
ブラックを使用することができる。
【００３０】更に、本発明によるインキ混合物は、公知
の成分を含有することができる。この成分は、例えば米
国特許第５５９６０２７号明細書中に記載されている。
の成分を含有することができる。この成分は、例えば米
国特許第５５９６０２７号明細書中に記載されている。
【００３１】本発明のもう１つの対象は、場合によって
は界面活性剤を含有する水性顔料混合物にオルガノシラ
ンの乳濁液を混入することによって特徴付けられてい
る、インキ混合物を製造する方法である。
は界面活性剤を含有する水性顔料混合物にオルガノシラ
ンの乳濁液を混入することによって特徴付けられてい
る、インキ混合物を製造する方法である。
【００３２】耐水性を改善するために、インキ混合物に
は、疎水性珪酸を添加することができる。この珪酸は、
沈降法ならびに熱分解法で得ることができ、引続き公知
方法で疎水性化されていてよい。
は、疎水性珪酸を添加することができる。この珪酸は、
沈降法ならびに熱分解法で得ることができ、引続き公知
方法で疎水性化されていてよい。
【００３３】本発明によるインキ混合物は、印刷インキ
および書写用インキとして、殊にインキジェット印刷法
の場合のインキとして使用することができる。
および書写用インキとして、殊にインキジェット印刷法
の場合のインキとして使用することができる。
【００３４】本発明によるインキ混合物は、高められた
耐水性を有するという利点を有している。乾燥された印
刷面上に衝突する水滴は、極めて著しくパール化し、着
色剤中に侵入しない（含浸効果）。
耐水性を有するという利点を有している。乾燥された印
刷面上に衝突する水滴は、極めて著しくパール化し、着
色剤中に侵入しない（含浸効果）。
【００３５】
【実施例】例 例１〜７に使用されるインキは、次に用にして得られ
る： １．顔料１５％を含有する水性カーボンブラック分散液
の製造。安定化のために、非イオン性界面活性剤混合物
７％（全体量に対して）を供給する。顔料カーボンブラ
ックおよび先に脱イオン化された水中に溶解された界面
活性剤混合物を最初にウルトラ−ターラックス（Ultra-
Turrax）中で２０分間均質化し、引続きパールミル中で
分散させる。カーボンブラック分散液中に使用される顔
料カーボンブラックは、カラーカーボンブラック（Farb
russ）ＳＷ１８、Degussa AG 社の製品である。
る： １．顔料１５％を含有する水性カーボンブラック分散液
の製造。安定化のために、非イオン性界面活性剤混合物
７％（全体量に対して）を供給する。顔料カーボンブラ
ックおよび先に脱イオン化された水中に溶解された界面
活性剤混合物を最初にウルトラ−ターラックス（Ultra-
Turrax）中で２０分間均質化し、引続きパールミル中で
分散させる。カーボンブラック分散液中に使用される顔
料カーボンブラックは、カラーカーボンブラック（Farb
russ）ＳＷ１８、Degussa AG 社の製品である。
【００３６】２．ドイツ連邦共和国特許第４１２２２６
３号明細書、第７頁に記載のシラン乳濁液の製造。
３号明細書、第７頁に記載のシラン乳濁液の製造。
【００３７】３．水、トリエチレングリコールおよびシ
ラン乳濁液は、電磁撹拌機中で混合され、カーボンブラ
ック分散液は添加される。混入時間は、１０分間であ
る。第１表中には、例で使用されるインキの組成が記載
されている。顔料濃度は、それぞれの例において５％で
ある。
ラン乳濁液は、電磁撹拌機中で混合され、カーボンブラ
ック分散液は添加される。混入時間は、１０分間であ
る。第１表中には、例で使用されるインキの組成が記載
されている。顔料濃度は、それぞれの例において５％で
ある。
【００３８】
【表１】
【００３９】シラン乳濁液１は、トリエトキシオクチル
シラン５０％を含有し、シラン乳濁液２は、トリエトキ
シヘキサデシルシラン５０％を含有する。
シラン５０％を含有し、シラン乳濁液２は、トリエトキ
シヘキサデシルシラン５０％を含有する。
【００４０】６μｍの湿式フィルム厚さを有するフィル
ム巻上げ装置、Ｋ コントロールコーター（Control Co
ater）、Erichsen社、を用いて紙上に塗布される。耐水
性は、液滴試験を用いて測定される。この場合には、一
方向噴霧器を用いて完全脱塩水は、液滴形で印刷面上に
塗布される。１５、３０、４５および６０秒後に、液滴
は視覚的に判断され、片面に対して指で拭き取られ、摩
滅が評価される。
ム巻上げ装置、Ｋ コントロールコーター（Control Co
ater）、Erichsen社、を用いて紙上に塗布される。耐水
性は、液滴試験を用いて測定される。この場合には、一
方向噴霧器を用いて完全脱塩水は、液滴形で印刷面上に
塗布される。１５、３０、４５および６０秒後に、液滴
は視覚的に判断され、片面に対して指で拭き取られ、摩
滅が評価される。
【００４１】２枚の市販の被覆紙が使用される。紙１
は、極めてコンパクトであり、厚さ５０μｍおよび極め
て平滑な表面を有している。紙２は、極めて粗く非平滑
で厚さ５〜１５μｍの被膜を有している。
は、極めてコンパクトであり、厚さ５０μｍおよび極め
て平滑な表面を有している。紙２は、極めて粗く非平滑
で厚さ５〜１５μｍの被膜を有している。
【００４２】 例１ 紙１：１５秒：液滴は、直ちに紙中に浸透する。僅かな摩滅、 ３０秒：液滴は、乾燥されている。
【００４３】紙２：紙１と同様の結果。
【００４４】 例２ 紙１：１５秒：液滴は、平らに徐々に進行する。僅かな摩滅、 ３０秒：上記と同様。液滴は、乾燥されていない、 ４５秒：上記と同様、 ６０秒：上記と同様。
【００４５】紙２：紙１と同様の結果。
【００４６】 例３ 紙１：１５秒：液滴は、平らに例２の場合よりも徐々に進行する。僅かな摩滅、 ３０秒：上記と同様。液滴は、乾燥されていない、 ４５秒：上記と同様、 ６０秒：上記と同様。
【００４７】紙２：結果：液滴の進行は険しいが、その
他の点では紙１と同様の結果。
他の点では紙１と同様の結果。
【００４８】 例４ 紙１：１５秒：液滴は、険しく、進行しない。僅かな摩滅、 ３０秒：上記と同様、 ４５秒：液滴は、インキ層中に僅かに侵入する。僅かな摩滅、 ６０秒：上記と同様。
【００４９】紙２：紙１と同様の結果。
【００５０】 例５ 紙１：１５秒：液滴は、険しく、インキ層中に進行しない。僅かな摩滅、 ３０秒：液滴は、インキ層中に僅かに侵入する。僅かな摩滅、 ４５秒：液滴は、インキ層中に強く侵入する。僅かな摩滅、 ６０秒：上記と同様。
【００５１】紙２：液滴は、４５秒後に初めてインキ層
中に侵入する。その他の点は上記と同様。
中に侵入する。その他の点は上記と同様。
【００５２】例６ 紙１：例５と同様。
【００５３】 例７ 紙１：１５秒：液滴は、険しく、インキ層中に進行しない。僅かな摩滅、 ３０秒：液滴は、インキ層中に僅かに侵入する。僅かな摩滅、 ４５秒：上記と同様、 ６０秒：上記と同様。
【００５４】紙２：液滴は、４５秒後に初めてインキ層
中に侵入する。その他の点は上記と同様。
中に侵入する。その他の点は上記と同様。
【００５５】オルガノシラン乳濁液を含有する本発明に
よるインキ混合物は、インキ層中への水滴の侵入が明ら
かに減速されていることを示す。シランのトリエトキシ
ヘキサデシルシランは、シランのトリエトキシオクチル
シランよりも明らかに改善された撥水性の挙動を有して
いる。紙被膜への影響は、僅かである。
よるインキ混合物は、インキ層中への水滴の侵入が明ら
かに減速されていることを示す。シランのトリエトキシ
ヘキサデシルシランは、シランのトリエトキシオクチル
シランよりも明らかに改善された撥水性の挙動を有して
いる。紙被膜への影響は、僅かである。
【００５６】例８〜１０の場合には、疎水性の熱分解法
で得られた珪酸がインキジェット用インキに添加され
る。
で得られた珪酸がインキジェット用インキに添加され
る。
【００５７】
【表２】
【００５８】濃度１％の疎水性の熱分解法で得られた珪
酸塩を用いた場合には、水滴はもはやインキ層中に侵入
しない。耐水性の明らかな改善が達成される。紙２に対
する効果は、紙１に対する効果よりも著しく顕著であ
る。
酸塩を用いた場合には、水滴はもはやインキ層中に侵入
しない。耐水性の明らかな改善が達成される。紙２に対
する効果は、紙１に対する効果よりも著しく顕著であ
る。
【００５９】例１１〜１８の場合には、溶剤含有系が試
験される。これらの配合物中には、水性シラン乳濁液は
使用されていない。ＳＩ １０８およびＳＩ １１６
は、使用された溶剤中で良好に溶解する。
験される。これらの配合物中には、水性シラン乳濁液は
使用されていない。ＳＩ １０８およびＳＩ １１６
は、使用された溶剤中で良好に溶解する。
【００６０】
【表３】
【００６１】 シランＳＩ １０８：オクチルトリメトキシシラン シランＳＩ １１６：ヘキサデシルトリメトキシシラン 例１１ １５秒：液滴は、著しく進行する。僅かな摩滅、 ３０秒：上記と同様、 ４５秒：液滴は、著しく進行する。僅かな摩滅、 ６０秒：上記と同様。
【００６２】例１２ １５秒：液滴は、進行せず、丸いままである。僅かな摩
滅、 ３０秒：液滴は、僅かに進行し、その他の点は上記と同
様、 ４５秒：上記と同様、 ６０秒：液滴は、僅かに進行し、若干平らである。僅か
な摩滅。
滅、 ３０秒：液滴は、僅かに進行し、その他の点は上記と同
様、 ４５秒：上記と同様、 ６０秒：液滴は、僅かに進行し、若干平らである。僅か
な摩滅。
【００６３】例１３ １５秒：液滴は、進行せずに丸く球状のままである。僅
かな摩滅、 ３０秒：上記と同様、 ４５秒：液滴は、僅かに進行し、その他の点は上記と同
様、 ６０秒：上記と同様。
かな摩滅、 ３０秒：上記と同様、 ４５秒：液滴は、僅かに進行し、その他の点は上記と同
様、 ６０秒：上記と同様。
【００６４】例１４ １５秒：液滴は、進行せずに丸く球状のままである。僅
かな摩滅、 ３０〜６０秒：上記と同様。
かな摩滅、 ３０〜６０秒：上記と同様。
【００６５】例１５ １５秒：液滴は、進行せずに丸く球状のままである。僅
かな摩滅、 ３０〜６０秒：上記と同様。
かな摩滅、 ３０〜６０秒：上記と同様。
【００６６】例１６〜１８ 例１５と同様。
【００６７】
【発明の効果】オクチルトリメトキシシランは、２％の
添加量から良好な撥水性の性質を示す。
添加量から良好な撥水性の性質を示す。
【００６８】ヘキサデシルトリメトキシシランは、既に
０．５％だけの添加量から良好で、ひいては顕著に好適
である。
０．５％だけの添加量から良好で、ひいては顕著に好適
である。
フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング ロルツ ドイツ連邦共和国 ヴェヒタースバッハ フェルトシュトラーセ ９ (72)発明者 トーマス ゲーベル ドイツ連邦共和国 ハーナウ グライフェ ンハーゲン シュトラーセ 12アー (72)発明者 ホルガー グラウム ドイツ連邦共和国 マインタール−ヴァッ ヘンブーヘン ヒンデミートシュトラーセ ２
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも１つのシランを含有すること
を特徴とするインキ混合物。 - 【請求項２】 熱分解法で得られた疎水性二酸化珪素を
含有する、請求項１記載のインキ混合物。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のインキ混合物を
製造する方法において、場合によっては界面活性剤を含
有する水性顔料混合物にオルガノシランの乳濁液および
場合によっては熱分解法で得られた疎水性二酸化珪素を
混入することを特徴とする、請求項１または２記載のイ
ンキ混合物を製造する方法。 - 【請求項４】 印刷インキとしてならびに書写用インキ
としての請求項１または２記載のインキ混合物の使用。
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