JP2002508015A - インクジェット印刷のための顔料配合物 - Google Patents

インクジェット印刷のための顔料配合物

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、以下の必須の成分:A)少なくとも1種の微粒子の有機もしくは無機の顔料、B)アリールスルホン酸ホルムアルデヒド縮合生成物またはアルコキシル化フェノール、C)水を含有するインクジェット印刷のための顔料配合物に関する。また本発明はインクジェット法を使用して平坦または立体の支持体を印刷するための方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 インクジェット印刷のための顔料配合物 本発明は、必須の成分として A)少なくとも1種の微細な有機もしくは無機の顔料、 B)アリールスルホン酸/ホルムアルデヒドの縮合生成物またはアルコキシル化 フェノールをベースとする分散剤、 C)水 を含有する、インクジェット法のための新規顔料配合物に関する。 更に本発明は、これらの顔料配合物を使用してインクジェット法によってシー ト状または立体形状の支持体を印刷するための方法に関する。 インクジェット法での使用のためのインキは一連の必要条件の全部を満たす必 要がある:インキは印刷のために適当な粘度および表面張力を有し、貯蔵安定性 である必要がある、すなわち凝集すべきでなく、分散した不溶の着色剤が沈降す べきでなく、これらはプリンタノズルの目詰まりを惹起してはならず、このこと は同様に、特に着色インキ、すなわち分散した着色剤粒子を含有するインキの場 合に問題なことがあり、最終的にこれらは環境に適合性、すなわち液相として実 質的に水をベースとし、含むとしても僅か少量の有機溶剤しか含まないべきであ る。更に、得られる印刷物は彩色的な必要条件を満たす、すなわちテキスタイル 印刷においては明るさおよび濃さを示し、良好な堅牢特性、例えば摩擦堅牢度、 耐光堅牢性および耐水堅牢度または洗濯堅牢度を有する必要がある。 現存のインクジェットインキは顔料、分散剤および場合により更なる助剤だけ でなく、同時にバインダー成分、例えばUV硬化性バインダー(EP−A−65 8607号、JP−A−48922/1996号)または熱硬化性バインダー( EP−A−753552号、EP−A−412548号)も含有している。 これらのインキにおいて、良好な流動挙動および良好な堅牢特性を有する貯蔵 安定な非凝集性のインキを得るために個々の成分を完璧に調和させる必要があり 、このことは困難なことがある。 本発明の課題はインクジェット法のための有利な適用特性を有する新規の顔料 配合物を提供することである。 前記課題は冒頭に定義した顔料配合物によって解決されると判明した。 本発明の顔料配合物は微細な有機もしくは無機の顔料を含有している。表現“ 有機顔料”はバット染料を含んでいる。また本発明の顔料配合物は種々の有機顔 料の混合物もしくは種々の無機顔料の混合物または有 機および無機の顔料の混合物を含有していてもよい。 適当な顔料(A)の例は: 有機顔料: −モノアゾ顔料: C.I.ピグメントブラウン25; C.I.ピグメントオレンジ5、13、36および67; C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、8、9、12、17、22、23、 31、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、52:1、 52:2、53、53:1、53:3、57:1、63、251、112、14 6、170、184、210および245; C.I.ピグメントイエロー1、3、73、74、65、97、151および1 83; −ジスアゾ顔料: C.I.ピグメントオレンジ16、34および44; C.I.ピグメントレッド144、166、214および242; C.I.ピグメントイエロー12、13、14、16、17、81、83、10 6、113、126、127、155、174、176および188; −アンタントロン顔料: C.I.ピグメントレッド168(C.I.バットオレンジ3); −アントラキノン顔料: C.I.ピグメントイエロー147および177; C.I.ピグメントバイオレット31; −アントラピリミジン顔料: C.I.ピグメントイエロー108(C.I.バットイエロー20); −キナクリドン顔料: C.I.ピグメントレッド122、202および206; C.I.ピグメントバイオレット19; −キノフタロン顔料: C.I.ピグメントイエロー138; −オキサジン顔料:C.I.ピグメントバイオレット23および37; −フラバントロン顔料:C.I.ピグメントイエロー24(C.I.バットイエ ロー1); −インダントロン顔料: C.I.ピグメントブルー60(C.I.バットブルー4)および64(C.I .バットブルー6); −イソインドリン顔料: C.I.ピグメントオレンジ69; C.I.ピグメントレッド260; C.I.ピグメントイエロー139および185; −イソインドリノン顔料: C.I.ピグメントオレンジ61; C.I.ピグメントレッド257および260; C.I.ピグメントイエロー109、110、173および185; −イソビオラントロン: C.I.ピグメントバイオレット31(C.I.バットバイオレット1); −金属錯体顔料: C.I.ピグメントイエロー117、150および153; C.I.ピグメントグリーン8; −ペリノン顔料: C.I.ピグメントオレンジ43(C.I.バットオレンジ7); C.I.ピグメントレッド194(C.I.バットレッド15); −ペリレン顔料: C.I.ピグメントブラック31および32; C.I.ピグメントレッド123、149、178、179(C.I.バットレ ッド23)、190(C.I.バットレッド29)および224; C.I.ピグメントバイオレット29; −フタロシアニン顔料:C.I.ピグメント15、15:1、15:2、15: 3、15:4、15:6および16; C.I.ピグメントグリーン7および36; −ピラントロン顔料: C.I.ピグメントオレンジ51; C.I.ピグメントレッド216(C.I.バットオレンジ4); −チオインジゴ顔料: C.I.ピグメントレッド88および181(C.I.バットレッド1); C.I.ピグメントバイオレット38(C.I.バットバイオレット3); −トリアリールカルボニウム顔料: C.I.ピグメントブルー1、61および62; C.I.ピグメントグリーン1; C.I.ピグメントレッド81、81:1および169; C.I.ピグメントバイオレット1、2、3および27; −C.I.ピグメントブラック1(アニリンブラック); −C.I.ピグメントイエロー101(アルダジンイエロー); −C.I.ピグメントブラウン22; バット染料(前記に既に記載したものに加えて): −C.I.バットイエロー2、3、4、5、9、10、12、22、26、33 、37、46、48、49および50; −C.I.バットオレンジ1、2、5、9、11、13、15、19、26、2 9、30および31; −C.I.バットレッド2、10、12、13、14、16、19、21、31 、32、37、41、51、52および61; −C.I.バットバイオレット2、9、13、14、15、17および21; −C.I.バットブルー1(C.I.ピグメントブルー66)、3、5、10、 12、13、14、16、17、18、19、20、22、25、26、29、 30、31、35、41、42、43、64、65、66、72および74; −C.I.バットグリーン1、2、3、5、7、8、9、13、14、17、2 6、29、30、31、32、33、40、42、43、44および49; −C.I.バットブラウン1、3、4、5、6、9、11、17、25、32、 33、35、38、39、41、42、44、45、49、50、55、57、 68、72、73、80、81、82、83および84; −C.I.バットブラック1、2、7、8、9、13、14、16、19、20 、22、25、27、28、29、30、31、32、34、36、56、57 、58、63、64および65; 無機顔料: 白色顔料: 二酸化チタン(C.I.ピグメントホワイト6)、亜鉛華、顔料純度の酸化亜鉛 ;硫化亜鉛、リトポン;鉛白; −黒色顔料: 酸化鉄黒(C.I.ピグメントブラック11)、鉄マンガン黒、スピネルブラッ ク(C.I.ピグメントブラック27);カーボンブラック(C.I.ピグメン トブラック7); −着色顔料: 酸化クロム、酸化クロムヒドレート緑;クロムグリーン(C.I.ピグメントグ リーン48);コバルトグリーン(C.I.ピグメント50);ウルトラマリン グリーン; コバルトブルー(C.I.ピグメントブルー28および36);群青;紺青(C .I.ピグメントブルー27);マンガンブルー; ウルトラマリンバイオレット;コバルトバイオレット;マンガンバイオレット; べんがら(C.I.ピグメントレッド101);スルホセレン化カドミウム(C .I.ピグメントレッド108);モリブデン赤(C.I.ピグメントレッド1 04);ウルトラマリンレッド; 酸化鉄ブラウン、混合ブラウン、スピネルおよびコランダム相(C.I.ピグメ ントブラウン24、29お よび31)、クロムオレンジ; 酸化鉄イエロー(C.I.ピグメントイエロー42);ニッケルチタンイエロー (C.I.ピグメントイエロー53;C.I.ピグメントイエロー157および 164);クロムチタンイエロー;硫化カドミウムおよび硫化カドミウム亜鉛( C.I.ピグメントイエロー37および35);クロムイエロー(C.I.ピグ メントイエロー34)、亜鉛黄、アルカリ土類金属クロム酸塩;ネープルスイエ ロー;バナジン酸ビスマス(C.I.ピグメントイエロー184); −干渉顔料: 被覆された金属片をベースとする金属効果顔料;金属酸化物で被覆された雲母片 をベースとする真珠光沢顔料、液晶顔料 である。 この点において有利な顔料は、モノアゾ顔料(特にレーキ化BONS顔料、ナ フトールAS顔料)、ジスアゾ顔料(特にジアリール黄色顔料、ビスアセトアセ トアニリド顔料、ジスアゾピラゾロン顔料)、キノフタロン顔料、フタロシアニ ン顔料、トリアリールカルボニウム顔料(アルカリ青色顔料、錯アニオンとの染 料塩)およびカーボンブラックである。 本発明の顔料配合物中に存在する顔料は非常に微細であるべきである。95% 、有利には99%の顔料粒子が粒径≦1μmを有するのが有利である。 顔料粒子は種々の形状を有し、従って顔料配合物の流動挙動に影響することが ある。一般に非等尺性の顔料粒子はより高い流動粘度および屡々ニュートン流動 特性の不在をもたらすが、一般に等尺性の顔料粒子は同じ顔料濃度で殆ど粘性で ない配合物をもたらし、通常はニュートン流動特性を示す。 一般に本発明の顔料配合物は顔料(A)0.1〜20質量%、有利には0.2 〜10質量%を含有する。 本発明の顔料配合物の成分(B)は1種以上のアリールスルホン酸/ホルムア ルデヒドの縮合生成物(B1)または1種以上の水溶性のアルコキシル化フェノ ール(B2)をベースとする水溶性分散剤である。 有利な分散剤(B1)は40質量%以下のスルホン酸基含有率を有する縮合生 成物である。 縮合生成物(B1)は芳香族化合物、例えばナフタレン自体またはナフタレン 含有混合物のスルホン化、引き続きの得られたアリールスルホン酸とホルムアル デヒドとの縮合によって得られる。 有利には分散剤(B1)の配合物は芳香族または長鎖脂肪族カルボン酸、その 塩、その無水物またはその混合物の存在下で作用する。 特にアリールスルホン酸の製造のための適当な出発材料はナフテン系残滓油の 熱分解および分解生成物の分別によって得られる芳香族化合物の混合物である。 ナフテン系残滓油は、例えばライトガソリン(light gasoline)の分解で得られ、また高沸点芳香族炭化水素油とも呼称される。有利 にはナフテン系残滓油は1400〜1700℃で熱分解される。次いで分解生成 物を分別蒸留する。大気圧(1013ミリバール)および100〜120℃で通 過する留分を収集し、スルホン化における芳香族化合物として使用する。一般に このような留分は公知のアセチレン油クエンチ法(acetylene oil quench proce ss)(Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,VCH Verlagsgesells chaft mbH,Weinheim,1985,Volume A1,pages 107-112)において副生成物と して得られる。 前記の芳香族留分は、構造および量を実際には詳細に測定できない多くの芳香 族物質の混合物である。以下のアリール化合物は前記の芳香族留分中の主な代表 例である: 更に芳香族留分は同定された成分に関して以下のアリール化合物0.1〜約2 質量%の量を含有する:フッ素、インダン、メチルスチレン、フェナントレン、 メチルインダン、ジメチルナフタレン、エチルナフタレン、キシレン、テトラリ ン、スチレン、メチルエチルベンゼン、アントラセン、フルオロアントラセン、 ピレン、アセトナフチレンおよびトルエン。 一般に特に適当なアリールスルホン酸はα−およびβ−ナフタレンスルホン酸 を含み、その際、α−異性体とβ−異性体との比は通常20:1〜1:8、特に 10:1〜1:5の範囲内である。 適当には添加されるカルボン酸は芳香族カルボン酸またはその誘導体、例えば ナフタレンカルボン酸、ナフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、安息香酸、 トリメリト酸、フェニル酢酸、フェノキシ酢酸、サリチル酸、p−ヒドロキシ安 息香酸、ジフェニル酢酸、m−ヒドロキシ安息香酸、ベンゼンテトラカルボン酸 または酸無水物、例えばフタル酸無水物、トリメリト酸無水物、ベンゼン−1, 2,4,5−テトラカルボン酸二無水物もしくはナフタル酸無水物である。 適当な長鎖脂肪族カルボン酸は特に天然または合成由来の8〜22個、有利に は8〜18個の炭素原子を有する飽和もしくはオレフィン系不飽和の、直鎖状も しくは分枝鎖状の脂肪族モノカルボン酸、例えば高級脂肪酸、例えばカプリル酸 、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレ イン酸、リノール酸もしくはリノレン酸または合成によって製造したカルボン酸 、例えば2−エチルヘキサ ン酸、イソノナン酸またはイソトリデカン酸である。 無水物の混合物、カルボン酸の混合物、検討されたカルボン酸の塩の混合物お よびカルボン酸と無水物との混合物も関心がある。前記のカルボン酸の塩に関し ては、適当な塩はアルキル金属塩、アンモニウム塩またはアルカリ土類金属塩で あり、その際、前記のアルカリ金属塩、アンモニウム塩またはアルカリ土類金属 塩は、例えば相応のカルボン酸の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リ チウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウ ム、アンモニアもしくはアルカノールアミン、例えばエタノールアミン、ジエタ ノールアミンもしくはトリエタノールアミンによる中和によって得られる。 特に有利なものは安息香酸ナトリウム、フェニル酢酸ナトリウム、サリチル酸 ナトリウム、4−ヒドロキシ安息香酸ナトリウム、テレフタル酸ナトリウム、2 −ヒドロキシ−3−ナフタレンカルボン酸ナトリウム、ナフタレン−1−カルボ ン酸、フタル酸無水物または安息香酸である。 本発明の顔料配合物のために特に有利な分散剤(B1)は アリールスルホン酸/ホルムアルデヒドの縮合生成物50〜97質量%、特に7 0〜95質量%、 芳香族または長鎖脂肪族のカルボン酸、その塩もしくはその無水物またはその混 合物3〜50質量%、特に 5〜30質量% を含有する。 分散剤(B1)は公知である;例えばUS−A−5186846号参照。 有利な分散剤(B2)は式Iまたは式II:[式中、 aは0から平均125であり、 bは平均37〜250であり、その際b:aの比はb>37である場合に少なく とも1:1であり、 dは0または1である]のアルコキシル化フェノールまたはその混合物である。 式Iおよび式IIの生成物は式IIIまたは式IV: のフェノール誘導体と酸化プロピレンとを反応させ、引き続き酸化エチレンとの 付加物の反応を実施するか、またはIIIおよび/またはIVと酸化エチレンと の反応によって得ることができる。所望であれば前記付加物をクロロスルホン酸 もしくは三酸化硫黄と反応させ、これらを完全にかまたは部分的に硫酸の酸エス テルに変換し、得られた酸エステルをアルカリで中和する。 式IIIおよび式IVのフェノールはフェノールまたは2,2−(p,p’− ビスヒドロキシジフェニル)プロパンとスチレン3または4モルとを触媒として の酸の存在下に反応させることによって得られる。フェノールIIIおよびIV は公知法に従って最初に酸化エチレンと反応させるか、または酸化エチレンだけ と、酸性触媒もしくはアルカリ性触媒の存在下で反応させ、d=0の相応のアル コキシル化生成物IおよびIIが得られる。アルコキシル化は、例えばUS−A −2979528号に記載の方法に従って実施してよい。b>37である場合、 b/a>1の比であることが必須である。 硫酸の酸エステルはアルコキシル化生成物とクロロスルホン酸もしくは三酸化 硫黄との反応によって製造され、その際、量は遊離ヒドロキシル基が全部または その一部だけが硫酸化されるように選択可能である。後者の場合には、遊離ヒド ロキシル基および硫酸化されたヒドロキシル基を有する式Iおよび式IIの化合 物の混合物がもたらされる。分散剤としての使用のためには、合成されたままの 硫酸の酸エステルを水溶性塩に変換する。有利な水溶性塩はアルカリ金属塩、例 えばナトリウム塩またはカリウム塩である。このために、クロロスルホン酸の場 合には2当量の塩基性化合物が必要であり、三酸化硫黄の場合には1当量の塩基 性化合物が必要である。使用される塩基性化合物は有利には水性アルカリ金属水 酸化物である。中和温度は70℃を超過しないべきである。得られる塩は水溶液 あるいは単離されたままの形で、かつ固体形で使用してよい。 有利なものはaが0〜平均2.5であり、bが平均37〜250であり、かつ dが0〜平均0.5である 分散剤(B2)である。特に有利なものはaが0〜平均2.5であり、bが平均 50〜100であり、かつdが平均0.5である分散剤(B2)である。 分散剤(B2)は公知である;例えばUS−A−4218218号参照。 一般に本発明の顔料配合物は分散剤(B)0.1〜20質量%、有利には0. 5〜10質量%を含有する。 水は本発明の顔料配合物の主要な成分(C)である。一般に水の含有率は35 〜90質量%、有利には45〜80質量%の範囲内である。 有利には更に本発明の顔料配合物は成分(D)としてインクジェット法のため に特に適当な保水性を提供する保水促進剤を含有する。 成分(D)としての使用に適当なものは多価アルコール、有利には非分枝鎖状 および分枝鎖状のC3〜C8−アルカノール、例えばグリセロール、エリトリトー ル、ペンタエリトリトール、ペンチトール、例えばアラビトール、アドニトール およびキシリトール、ヘキシトール、例えばソルビトール、マンニトールおよび ズルシトールであり、特に有利にはC3〜C6−アルカノールであり、特にソルビ トールである。 更に成分(D)としての使用に適当な化合物はポリアルキレングリコール(こ の用語は低級(ジ−、トリ−およびテトラ−)アルキレングリコールを含む)で ある。有利なものは平均分子量100〜1500を有するポリアルキレングリコ ールであり、平均分子量≦800を有するポリエチレングリコールが特に有利で ある。 本発明の顔料配合物の特に適当な成分(D)は屡々多価アルコールとポリアル キレングリコールの組合せであり、その際、前記の成分(D)は一般に配合物の 質量の0.1〜35質量%、特に5〜25質量%を構成する。 更に本発明の顔料配合物のために適当な流動促進剤は緩慢に蒸発する水溶性溶 剤、例えばN−メチルピロリドン、2−ピロリドンおよびグリセロールおよびペ ンタエリトリトールのエトキシル化生成物であり、これらは0〜15質量%の量 で添加されてもよい。 更に本発明の顔料配合物は、特に(水性)インクジェットインキのためかつ印 刷および塗料工業において慣用の種類の助剤を含有していてよい。かかる助剤の 例は保存剤(例えばグルタルジアルデヒドおよび/またはテトラメチロールアセ チレン尿素)、酸化防止剤、脱ガス剤/脱泡剤、粘度調節剤、流動剤(flow age nt)、湿潤剤、沈降防止剤(anti-settler)、艶改善剤(luster improver)、 滑沢剤、粘着改善剤(adhesion improver)、皮張り防止剤(antiskinning agen t)、艶消し剤(delusterant)、乳化剤、安定剤、撥水剤、光量制御添加剤(li ght control additives)、手 触り改善剤(hand improver)および静電防止剤である。かかる助剤が本発明の 顔料配合物の一部である場合、合計の量は一般に配合物の質量に対して≦1質量 %である。 本発明の顔料配合物は一般に1〜20mm2/秒、有利には2〜15mm2/秒 の範囲内の粘度を有する。 一般に本発明の顔料配合物の表面張力は20〜70mN/mの範囲内である。 一般に本発明の顔料配合物のpHは5〜11、有利には6〜10の範囲内であ る。 有利には本発明の顔料配合物は以下のように製造される: 例えば顔料のプレスケーキを水の存在下に分散剤および場合によりポリアルキ レングリコールと一緒に混合し、混合物を適当な装置において分散させる。次い で得られた混合物をミル中で粉砕し、所望の顔料粒径にする。最後に練り顔料を 適当量の水、場合によりポリアルキレングリコールおよび/または多価アルコー ルおよび場合により他の助剤の添加、混合ならびに、有利には孔径1μmを有す るシーブによる濾過によって最終調整する。 有利には新規の顔料配合物はインクジェット法によってシート状または立体形 状の支持体を印刷するための同様に新規の方法において有用であり、該方法は顔 料配合物を基板上に印刷し、次いで所望であれば得ら れた印刷物を固定することからなる。 インクジェット法においては、一般に水性のインキを小滴として直接支持体上 に噴霧する。インキをノズル中で均一な速度で加圧し、そのジェットを印刷され るべきパターンに依存する電界によって支持体上に送出する連続的な方法の形が あり、かつインキを着色ドットが現れる場所にだけ発射する断続的方法またはド ロップ−オン−デマンド(drop-on-demand)の方法があり、その際、後者の形の 方法は圧電結晶または加熱中空針(heated hollow needle)(バブルジェット法 またはサーマルジェット法)のいずれかを使用してインキ系に圧力を与え、こう してインキ滴を吐出させている。これらの技術はText.Chem.Colo r 19(1987),No.8,23−29,および21(1989),No .6,27−32に記載されている。 特に本発明の顔料配合物はバブルジェット法または圧電結晶を使用する方法の ためのインキとして有用である。 本発明の印刷方法において、顔料インキの適用によって得られた印刷物を引き 続き種々の方法で固定してよい。 1つの方法は、引き続きバインダーを、所望であれば有利には水性の懸濁液ま たはエマルジョンの形で適用し、これを硬化(バインダー自体の化学的架橋)さ せるか、もしくはバインダ一分散液もしくはエマルジョンを物理的に乾燥させる か、または印刷物上にフィルム(例えばテレフタル酸ポリエチレン)を積層して 、特に水および光から保護する。 原則的にバインダーは、構造的または非構造的な被覆を形成できる任意の方法 を使用して適用してよい。かかる方法の例はスクリーン印刷、パジングおよび吹 き付け他の技術、均一な被覆技術、例えばローラコーティング(roller coating )、オフセット印刷、フレキソ印刷およびキャスティング(casting)を含み、 この中で吹き付け、印刷およびローラコーティングの技術が特に適当である。 原則的に印刷物は任意の種類のバインダー系を使用して固定してもよい。それ というのもバインダー系は別々に適用するため本発明の水性顔料配合物と相溶性 である必要がないからである。 放射線硬化性、熱硬化性または風乾性バインダー(すなわち化学的に架橋する バインダー)または液相(水または有機溶剤)が蒸発する物理的に乾燥するバイ ンダー懸濁液もしくはエマルジョン、例えばニトロセルロースをベースとするも のが使用可能である。 本発明の目的のための放射線硬化性バインダーは高エネルギーの放射線、すな わち特に220〜450nmの電磁放射線(紫外線)または電子ビームによって 硬化可能なバインダーである。ラジカル重合性バイン ダー成分だけでなくカチオン重合性バインダー成分も使用可能であり、かつこれ らの混合物も使用可能である。 かかるバインダー系は一般的な知識であり、例えば塗料、インキおよびペイン トのためのUVおよびEB配合物の化学および技術(Chemistry&Technology of UV&EB Formulation for coatings,Inks&Paints,SITA Technology,London(199 1))、印刷インキマニュアル(The Printing Ink Manual,Fourth Edition,Van Nostrand Reinhold(International),London(1989),UV&EB Curing Formulation for Printing Inks and Paints,SITA Technology,London(1984))ならびにB ASFの刊行物ビニルエーテル(BASF publication Vinyl Ethers,The Innovati ve Challenge)に記載されている。 かかる放射線硬化性バインダーの例はアクリレート、ビニルおよび/またはエ ポキシモノマー、プレポリマーおよびポリマーならびにこれらの混合物である。 アクリレートバインダーは特にアクリレートもしくはメタクリレートをベース とするプレポリマーであり、その際アクリレート化合物が特に適当である。 一般に有利な(メタ)アクリレート化合物は2〜20個、特に2〜10個、殊 に2〜6個の共重合可能なエチレン系不飽和二重結合を有する。 (メタ)アクリレート化合物の数平均分子量は有利 には≦15000、特に有利には≦5000、より特に有利には180〜300 0g/モル(標準としてポリスチレンおよび移動相としてテトラヒドロフランを 使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって測定した)である。 適当な(メタ)アクリレート化合物の例は多価アルコール、特にヒドロキシル 基の他に他の官能基を有さないか、または有してもエーテル基を有する多価アル コールの(メタ)アクリル酸エステルおよび特にアクリル酸エステルである。か かるアルコールの例は二価アルコール、例えばエチレングリコール、プロピレン グリコールおよびそのより高度に縮合した代表例、例えばジエチレングリコール 、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールおよびトリプロピレングリ コール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチル グリコール、アルコキシル化フェノール化合物、例えばエトキシル化およびプロ ポキシル化ビスフェノール、シクロヘキサンジメタノール、三価アルコールおよ び高級アルコール、例えばグリセロール、トリメチロールプロパン、ブタントリ オール、トリメチロールエタン、ペンタエリトリトール、ジトリメチロールプロ パン、ジペンタエリトリトール、ソルビトール、マンニトールおよび相応のアル コキシル化、特にエトキシル化およびプロポキシル化されたアルコールである。 アルコキシル化生成物は慣用の方法において前記のアルコールと酸化アルキレ ン、特に酸化エチレンまたは酸化プロピレンとの反応によって得ることができる 。アルコキシル化度は1個のヒドロキシル基あたり10、すなわち1モルのヒド ロキシル基は10モルまでの酸化アルキレンによってアルコキシル化されていて よい。 更に適当な(メタ)アクリレート化合物はポリエステルの(メタ)アクリレー トであり、その際(メタ)アクリレートはポリエステロールの(メタ)アクリル 酸エステルであり、これは飽和または不飽和であってもよい。 適当なポリエステロールは、例えばポリカルボン酸、有利にはジカルボン酸と ポリオール、有利にはジオールとのエステル化によって製造されるようなポリエ ステロールである。かかるヒドロキシル含有ポリエステルのための出発材料は当 業者に公知である。有利なジカルボン酸はコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、 セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、o−フタル酸、その異性体およびその水素 添加生成物ならびにエステル化可能な誘導体、例えば前記の酸の無水物またはジ アルキルエステルである。適当なポリオールは前記のアルコール、有利にはエチ レングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコー ル、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオ ール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノールならびにエチレン グリコールおよびプロピレングリコールをベースとするポリアルキレングリコー ルである。 ポリエステルの(メタ)アクリレートは複数の段階あるいは一段階でEP−A −279303号に記載のように(メタ)アクリル酸、ポリカルボン酸およびポ リオールから製造される。 エポキシ(メタ)アクリレートおよびウレタン(メタ)アクリレートが更に有 用なアクリレート化合物である。 エポキシ(メタ)アクリレートは、例えば慣用の方法においてエポキシ化オレ フィンもしくはモノグリシジルエーテル、ジグリシジルエーテルもしくはポリグ リシジルエーテル、例えばビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)ア クリル酸との反応によって得ることができる。 特にウレタン(メタ)アクリレートはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー トとポリイソシアネートまたはジイソシアネートとの反応生成物である。 メラミンアクリレートおよびシリコーンアクリレートを挙げることもできる。 アクリレート化合物を、例えばアミノ基の付加によって非イオン性にするか、 または、例えば酸基もしくはアンモニウム基の付加によってイオン性に変性させ 、かつ有利には水性の分散液もしくはエマルジョンの形で使用してもよい(例え ばEP−A−704469号、EP−A−12339号)。 更に、未希釈のアクリレートポリマーを反応性希釈剤によって所望の粘度に調 整してもよい。 適当な反応性希釈剤の例はビニルモノマー、特にN−ビニル化合物、例えばN −ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタムおよびN−ビニルホルムアミド 、ならびにビニルエーテル、例えばエチルビニルエーテル、プロピルビニルエー テル、イソプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニル エーテル、t−ブチルビニルエーテル、アミルビニルエーテル、2−エチルヘキ シルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテルお よびシクロヘキシルビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、 エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテ ル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニ ルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコ ールモノビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエ チレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールブチルビニルエーテル 、トリエチレングリコールメチルビニルエーテル、ポリエチレングリコールメチ ルビニルエーテル、ブタン ジオールモノビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオ ールモノビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサン ジメタノールモノビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテ ル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、アミノプロピルビニルエーテ ル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、およびポリテトラヒドロフランジビ ニルエーテル、ビニルエステル、例えばビニルアセテート、ビニルプロピオネー ト、ビニルステアレートおよびビニルラウレート、および芳香族ビニル化合物、 例えばビニルトルエン、スチレン、2−ブチルスチレン、4−ブチルスチレンお よび4−デシルスチレン、およびアクリレートモノマー、例えばフェノキシエチ ルアクリレート、t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、ヘキサンジオールジ アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートおよびトリメチロール プロパントリアクリレートである。 ビニル化合物は直接カチオン重合性バインダーとして使用できる。 放射線硬化性バインダーとして、更にエポキシ化合物、例えば酸化シクロペン テン、酸化シクロヘキセン、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油、3 ’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカル ボン酸エステル、およびグ リシジルエーテル、例えばブタンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオ ールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテルおよびペン タエリトリトールビグリシジルエーテルを使用してよく、この場合にはカチオン 重合性モノマー、例えば不飽和アルデヒドおよびケトン、ジエン、例えばブタジ エン、芳香族ビニル化合物、例えばスチレン、N−置換されたビニルアミン、例 えばビニルカルバゾールおよび環式エーテル、例えばテトラヒドロフランを同様 に使用してもよい。 バインダーを紫外線によって硬化させる特定の場合には、バインダーを印刷物 に光開始剤と一緒に適用して重合を開始させることが望ましい。 ラジカル光重合、すなわちアクリレートおよび所望であればビニル化合物の重 合のために適当な光開始剤の例はベンゾフェノンおよびベンゾフェノン誘導体、 例えば4−フェニルベンゾフェノンおよび4−クロロベンゾフェノン、アセトフ ェノン誘導体、例えば1−ベンゾイルシクロヘキサン−1−オール、2−ヒドロ キシ−2,2−ジメチルアセトフェノンおよび2,2−ジメトキシ−2−フェニ ルアセトフェノン、ベンゾインおよびベンゾインエーテル、例えばメチルベンゾ インエーテル、エチルベンゾインエーテルおよびブチルベンゾインエーテル、ベ ンジルケタール、例えばベンジルジメチルケタール、2−メチル−1−[4−( メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、酸化アシルホス フィン、例えば酸化2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンお よび酸化ビスアシルホスフィンである。 カチオン光重合、すなわちビニル化合物もしくはエポキシ化合物の重合のため に適当な光開始剤の例はアリールジアゾニウム塩、例えば4−メトキシベンゼン ジアゾニウムヘキサフルオロリン酸塩、ベンゼンジアゾニウムテトラフルオロホ ウ酸塩およびトルエンジアゾニウムテトラフルオロヒ酸塩、アリールヨードニウ ム塩、例えばジフェニルヨードニウムヘキサフルオロヒ酸塩、アリールスルホニ ウム塩、例えばトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロリン酸塩、ベンゼンス ルホニウムヘキサフルオロリン酸塩、トルエンスルホニウムヘキサフルオロリン 酸塩および硫化ビス[4−ジフェニルスルホニオフェニル]ビスヘキサフルオロ リン酸塩、ジスルホン、例えばジフェニルジスルホンおよびフェニル4−トリル ジスルホン、ジアゾジスルホン、イミドトリフラート、ベンゾイントシレート、 イソキノリニウム塩、例えばN−エトキシイソキノリニウムヘキサフルオロリン 酸塩、フェニルピリジニウム塩、例えばN−エトキシ−4−フェニルピリジニウ ムヘキサフルオロリン酸、ピコリニウム塩、例えばN−エトキシ−2−ピコリニ ウムヘキサフルオロリン酸塩、フェロセニウム塩およびチタノセンである。 光開始剤の存在を必要とする場合、一般にこれはバインダーの質量に対して0 .1〜10質量%、有利には0.1〜8質量%の量で使用する。 一般に熱硬化性バインダーは重縮合または重付加反応によって架橋する。 同様にこれらのバインダー系は一般的な知識であり、例えばBASF塗料+繊 維AGのGlasurit便覧ラッカーおよび塗料(Glasurit-Handbuch Lacke u nd Farben der BASF Farben+Farsen AG,Vincentz Verlag,Hannover(1984))お よびラッカー樹脂化学(Lackharze Chemie,Eigenschaften,Anwendungen,Karl Hauser Verlag,Munich/Vienna(1996))に記載されている。 メチロール基を有するアクリレートをベースとする重縮合架橋性バインダーを 使用することが特に有用である。 有利な系の例は、例えばDE−A−1619656号に記載のような N−メチロール(メタ)アクリルアミドまたはそのC1〜C4−アルキルエーテル および所望であればハロヒドリン基、例えば2−ヒドロキシ−3−クロロプロピ レンアクリレートを有するモノマー1〜10質量%、例えばブタジエン、スチレ ン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル 、(メタ)アクリル酸の12個以下の炭素原子を有す るビニルのエステル、塩化ビニルおよびN−ビニルピロリドンからなる群から選 択されるコモノマー90〜99質量%、 の混合物である。 メチロール基を有するアクリル酸誘導体は酸の存在または加熱時にプロトンを 引き離す化合物、例えばリン酸アンモニウムの存在下に付加架橋をもたらす。 脂肪族二重結合が大気酸素の作用によって酸化的に架橋する風乾性バインダー の例は乾性油、例えばアマニ油、木油およびベニバナ油である。 本発明の印刷方法に有利であるようなバインダーを、本発明の顔料配合物を使 用して得られる印刷物に分散液またはエマルジョンの形で適用する場合、一般に これらの分散液またはエマルジョンのバインダー含有率は10〜60質量%、有 利には30〜50質量%の範囲内である。 一般に十分なバインダーを使用して印刷物上に乾燥時に厚さ約1〜30μmで ある保護フイルムを形成させる。 バインダーの引き続いての硬化、すなわち印刷物の固定は慣用の方法で、放射 線硬化性バインダーを使用する場合には高エネルギー放射線を使用して実施する ことができる。この目的のために、電子(電子ビーム硬化)によって不活性ガス (例えば窒素)下でか、または高エネルギー電磁放射線によって、有利には波長 220〜450nmの範囲で印刷物を照射する。選択される光強度は、着色剤の いかなる分解も避けるために硬化速度に適合させる必要がある。120〜240 W/cmのランプ出力の場合、硬化速度は、例えば光開始剤の濃度および種類に 依存して100m/分であってもよい。 熱硬化性バインダーを使用する場合、同様に硬化は慣用の方法において熱空気 、過熱蒸気、赤外線またはマイクロ波放射線を使用して実施することができる。 本発明の顔料配合物はあらゆる種類の支持体材料上に印刷することができる。 支持体材料の例は、 −被覆されたセルロース系材料もしくは被覆されていないセルロース系材料、例 えば紙、板紙、厚紙、板および板ベース(wood base)、 −被覆された金属材料もしくは被覆されていない金属材料、例えばアルミニウム 、鉄、銅、銀、金、亜鉛またはその合金からなる箔、シートまたは加工物、 −被覆されたシリケート材料もしくは被覆されていないシリケート材料、例えば ガラス、磁器およびセラミック −任意の種類のポリマー材料、例えばポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル 、ポリエチレン、ポリプロピレン、メラミン樹脂、ポリアクリレート、ポリアク リロニトリル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリビニル アルコール、ポリ酢酸ビニ ル、ポリビニルピロリドンならびに相応のブロックコポリマーおよび非ブロック コポリマー、生分解性ポリマーおよび天然ポリマー、例えばゼラチン、 −テキスタイル材料、例えば繊維、ヤーン、スレッド、編物、織布、不織布なら びにポリエステル、改質ポリエステル、ポリエステルブレンドファブリックから なる衣料品、セルロース系材料、コットン、コットンブレンドファブリック、ジ ュート、亜麻、麻およびラミー、ビスコース、羊毛、絹、ポリアミド、ポリアミ ドブレンドファブリック、ポリアクリロニトリル、トリアセテート、アセテート 、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル微細繊維 およびガラス繊維ファブリック −スムーズ革、ナッパ革またはスウェード革の形の皮革(天然および人工) −食料品および化粧品 である。 支持体材料はシート状または立体形状であってよく、本発明の顔料配合物を使 用して均一かつイメージ通りに印刷することができる。 本発明の顔料配合物は、高い耐光堅牢度および耐水堅牢度の印刷物が得られる 非常に有利な適用特性、特に良好な流動特性を有する有用なインクジェットイン キである。 実施例 I)本発明による顔料配合物の製造 顔料15g、ポリエチレングリコール(平均分子量:400)15g、アリー ルスルホン酸/ホルムアルデヒドの縮合生成物をベースとし更に安息香酸を含有 する分散剤(B1’)7.5g(使用される分散剤はUS−A−5186846 号の分散剤3である)またはアルコキシル化フェノールをベースとする分散剤( B2’)7.5g(使用される分散剤はUS−A−4218218号の分散剤1 3である)、グルタルジアルデヒドの50質量%濃度の水溶液0.37gならび にテトラメチロールアセチレン尿素の47質量%濃度の水溶液0.75gを、水 を使用して全質量100gに製造し、ミル中でペースト状にした。次いでpHを 10質量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液で8.5に調整した。 次いで混合物を、顔料粒子の99%が1μm未満の粒径になるまで撹拌ボール ミル中で粉砕した。 最終調整のために、練り顔料26.7g(4質量%濃度の配合物)または33 .3g(5質量%濃度の配合物)を更にポリエチレングリコール4g、グルタル ジアルデヒドの50質量%濃度の水溶液0.1g、テトラメチロールアセチレン ジ尿素の47質量%濃度の水溶液0.3gならびに70質量%濃度のソルビトー ル水溶液20g(ソルビトール溶液の代わりにエチレングリコール23gまたは グリセロール12.5gま たはジエチレングリコール20gまたは1,2−プロピレングリコール20g) を水を使用して全質量100gに製造し、孔径1μmを有するシーブで濾過した 。 このようにして得られる顔料配合物の更なる詳細を第1表にまとめる。パーセ ンテージはそれぞれ質量に対するものである。 II)顔料配合物の物理的特性および印刷特性の試験 顔料配合物1〜31は無制限の貯蔵寿命を有し、凝集しない。 これらの物理的特性および印刷特性を第2表にまとめ、かつ以下のように試験 した: 1)表面張力 表面張力をKruess K 10デジタル表面張力計を使用して測定した。第 2表に記載される値は3回の測定の平均である。 2)粘度 動粘度をUbbelohde法(DIN51662)によって測定した。 3)pH pHをKnick 763 pHメーターを使用して測定した。 4)凝集(cogation)試験 印刷の間のノズル中のインキ挙動は特に重要である。以下の試験はインキがノ ズル中で沈降および目詰まりを形成する傾向を試験する。 エプソンからの変更したStylus Color 500バブルジェットプリ ンターを試験装置として使用した。 まず、平均の滴質量をノズルに加えた電圧の関数として測定した。次いで百万 パルスを各ノズルに一定の電圧で送り、次いで規定数の滴の平均の滴質量を再び 測定した。この作業を全部で10回繰り返した。 理想インキ挙動の際に、平均の滴質量は試験期間を通して一定に維持される。 個々のインキの滴質量の変化を第2表に示す。 III)インクジェット法におけるインキとしての顔料配合物の使用 a)顔料配合物1〜10をそれぞれヒューレット−パッカードから市販されてい るインクジェットプリンター(HP500)またはエプソンから市販されている インクジェットプリンター(Stylus Color 500)を使用して適用し 、以下の支持体上に解像度300dpiまたは720dpiで試験イメージ(そ れぞれ幅3cmおよび長さ20cmの試験片)を作成した: −前記の解像度のために適当な市販の紙(Intercopy,Premium Glossy from Hew lett-Packard;Special Coated Paper for 720 dpi Printing from Epson): −紙覆コットン; −紙覆アルミニウム箔。 顔料配合物1〜10は両者のプリンターによって全ての支持体に鮮やかな印刷 物を作成した。着色印刷物はウールスケール(wool scale)上で耐光堅牢度>6 を有していた。染料ベースのインキと比して、明らかに良好な耐水堅牢特性が観 察された。 b)顔料配合物3を綿織物(23スレッド/cm)上に均一に印刷した。 印刷物の摩擦堅牢度、耐水堅牢度および洗濯堅牢度を向上させるために、引き 続き印刷物を、 A)アクリレート/スチレンのコポリマーをベースと し、酸供与体としてのリン酸水素ジアンモニウム2質量%を含有する市販の熱硬 化性テキスタイルバインダーの40%濃度の水性懸濁液、または B)約1000の数平均分子量を有するポリエステルを使用してEP−A−70 4463号の実施例1と類似に得られ、光開始剤として2−ヒドロキシ−2,2 −ジメチルアセトフェノン3質量%を含有するUV硬化性ポリウレタンの40質 量%濃度の水性分散液で被覆した。 バインダーA)を乾燥キャビネット中で5分間150℃に加熱することによっ て硬化させ、バインダーB)をFusionからのUVベルトコーター(D−ラ ジエーター、120W/cm、硬化速度10m/分)上での照射によって硬化さ せた。 これらの試験の詳細ならびに耐水堅牢度の試験(DIN54011=ISO1 05C04)および摩擦堅牢度の試験(DIN54021=IS0105X12 )で得られた結果を第3表にまとめる。c)顔料配合物11〜13ならびに17gの配合物11、17gの配合物12お よび64gの配合物13の混合により得られる黒色の配合物(番号14)を未処 理の綿織物ファブリック(23スレッド/cm)に、ヒューレット−パッカード のデスクジェット500プリンターを使用して試験イメージ(それぞれ幅4cm および長さ20cmの試験片)として適用した。 次いで各印刷物を、例えば1993年BASF社技術報告書“セルロース繊維 上でのバット染料による印刷”(1993 BASF Aktiengeselschaft technical bull etin“Printing with vat dyes on cellulose fibers”)に記載される2pH法 (2 pH method)によって固定した。 それぞれの場合に、高い耐光堅牢度、洗濯堅牢度および摩擦堅牢度の印刷物が 得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),JP,US (72)発明者 リューディガー ゼンス ドイツ連邦共和国 D―67069 ルートヴ ィッヒスハーフェン ファーゼルヴィーゼ 15 (72)発明者 ベルント ジーゲル ドイツ連邦共和国 D―67166 オッター シュタット フランケンシュトラーセ 18 (72)発明者 カール ジーメンスマイヤー ドイツ連邦共和国 D―67227 フランケ ンタール エーリッヒ―ヘッケル―シュト ラーセ 1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.必須の成分として、 A)少なくとも1種の微細な有機または無機の顔料、 B)式I: [式中、 aは0から平均で125までであり、 bは平均で37から250までであり、その際b:aの比はb>37である際に 少なくとも1:1であり、dは0または1である]のアルコキシル化フェノール をベースとする分散剤またはその混合物、 C)水 を含有するインクジェット法のための顔料配合物。 2.配合物の質量に対して、 成分(A)0.1〜20質量%、 成分(B)0.1〜20質量%、 成分(C)少なくとも35質量%を含有する、請求項1記載の顔料配合物。 3.更に成分(D)として、水より高い沸点を有す る多価アルコールおよび/またはポリアルキレングリコールを含有する、請求項 1または2記載の顔料配合物。 4.配合物の質量に対して成分(D)0.1〜35質量%を含有する、請求項 3記載の顔料配合物。 5.存在する顔料粒子(A)の95%が≦1μmである、請求項1から4まで のいずれか1項記載の顔料配合物。 6.インクジェット法によってシート状または立体形状の支持体を印刷する方 法において、請求項1から5までのいずれか1項記載の顔料配合物を支持体上に 印刷することを特徴とする支持体の印刷方法。 7.次いで得られた印刷物を固定する請求項6記載の方法。 8.分散液またはエマルジョンの形であってもよいバインダーを適用し、これ を硬化させるか、または印刷物上にフィルムを積層することによって印刷物を固 定する、請求項7記載の方法。 9.熱硬化性バインダー、風乾性バインダーもしくは放射線硬化性バインダー の分散液またはエマルジョン(これらの分散液またはエマルジョンは更に光開始 剤を含有していてもよい)、または物理的に乾燥するバインダーの分散液もしく はエマルジョンを適用する、請求項7記載の方法。 10.バインダーを赤外線もしくはマイクロ波放射 線の作用、電子ビーム硬化または高エネルギー電磁放射線によって硬化させる、 請求項8または9記載の方法。
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