JP2007146004A - インキ組成物 - Google Patents

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健 山▲崎▼
Kaori Nakano
香緒里 中野
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清二 間
Takahiko Uesugi
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Abstract

【課題】低臭気で安全衛生性に優れ、樹脂溶解性に優れ、印刷安定性に優れ、乾燥性に優れ、プリンターへの腐食がなく、非吸収性基材への密着性が優れ、且つ印刷適性が良好なインキ組成物を提供する。
【解決手段】有機溶剤および顔料からなるインキ組成物において、該有機溶剤として一般式(1)で表される化合物を含むことを特徴とするインキ組成物。
【化1】
Figure 2007146004

(Rはヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、アシル基、アミノ基、ヒドラジノ基、アルコキシ基、アルキル基等を表し、Rは水素、ヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、アシル基、アミノ基等を表す。)

Description

本発明は、有機溶剤および顔料からなる低臭気で安全衛生性に優れ、樹脂溶解性に優れ、印刷安定性に優れ、乾燥性に優れ、プリンターへの腐食がなく、非吸収性基材への密着性が優れ、且つ印刷適性が良好なインキ組成物を提供することを目的とする。
従来、非吸収性基材を対象とした印刷方式として、軟包材用グラビア印刷、サニタリー用フレキソ印刷、金属版用シルクスクリーン印刷、屋内外広告用インクジェット印刷などが一般的に知られている。しかし、これらの印刷方式に用いられるインキ組成物は第二種有機溶剤に該当するトルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の溶剤を用いることが一般的であり、環境濃度設定、臭気等から局所排気装置の設置、又は定期健康診断等の義務が発生するなど取り扱いが難しく、より安全衛生性の高いインキが求められてきた。特にインキジェットは専用工場で印刷されるグラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷と異なり、一般オフィスなどの事務所で使用されるため、より安全性、有害性、臭気を配慮しなければならない。
そこで、軟包材グラビア印刷、サニタリー用フレキソ印刷では、環境濃度設定値が低いトルエンを使用しないノントルエンインキやアルコールを主成分とする水性インキが開発された。
インキジェット印刷でも、第二種有機溶剤に非該当であるポリアルキレングリコール系溶剤、又は炭化水素系溶剤を用いたインキが開発された。(特許文献1)しかし、ポリアルキレングリコール系溶剤、又は炭化水素系溶剤からなるインキでは印刷基材表面を溶解させることができないため定着性、耐候性等が劣るなどの問題があった。
そこで、最近ではポリアルキレングリコール系溶剤と同じく第二種有機溶剤に非該当である2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドンといった含窒素複素環化合物、又はラクトン系化合物を副溶剤として併用することで、定着性、耐候性等を改善した溶剤系インキが開発されてきた。(特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5)。しかし、これらのインキは溶解性の強さから顔料の溶解やプリンターヘッド材料の腐食がみられたり、臭気が強いなどの問題点がある。
また、環状エーテルやエステル、鎖状のエステルを用いて、塩化ビニル樹脂を溶解させ、定着性を向上させるインキが開発されている(特許文献6)。しかし、これらの溶剤で、基材に対する溶解力の強いものは、沸点や引火点が低く、輸送方法が制限さたり、プリンターヘッド材料の腐食、臭気が強いなど取り扱いが難しいものが多かった。
特許第3590486号公報 特開2005−60716号公報 特開2005−15672号公報 特開2005−200469号公報 特許第3692365号公報 特開2005−248006号公報
本発明は、低臭気で安全衛生性に優れ、樹脂溶解性に優れ、印刷安定性に優れ、乾燥性に優れ、プリンターへの腐食がなく、非吸収性基材への密着性が優れ、且つ印刷適性が良好なインキ組成物を提供することを目的とする。
本発明は、有機溶剤と、顔料を少なくとも含むインキ組成物において、該有機溶剤として下記一般式(1)で示される脂環式モノエーテルを含むことを特徴とするインキ組成物に関する。
Figure 2007146004

一般式(1)
(Rはヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、アシル基、アミノ基、ヒドラジノ基、アルコキシ基、アルキル基、スルホン酸エステル基、アミドアルキル基、アミノアルキル基、カルボキシルアルキル基、又はヒドロキシルアルキル基を表し、Rは水素、ヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、アシル基、アミノ基、ヒドラジノ基、アルコキシ基、アルキル基、スルホン酸エステル基、アミドアルキル基、アミノアルキル基、カルボキシルアルキル基、又はヒドロキシルアルキル基を表す。)
更に本発明は、有機溶剤として一般式(2)ないし一般式(5)で表される溶剤、ジアセトンアルコール溶剤、パラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤又はパラフィン/ナフテン系溶剤のいずれか1つ以上含むことを特徴とするインキ組成物に関する。
CO(ORZOR(2) RCO(ORZOCOR (3)
(OR10ZOR11 (4) R12COOR13 (5)
(式中、R、R、R10はエチレン基又はプロピレン基を表し、R、R、R、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜4のアルキル基を表し、R、R11はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R12はヒドロキシエチル基を表し、R13は炭素数1〜8のアルキル基を表し、Zは1〜3の整数を表す。)
更に本発明は、分散剤を含有することをと特徴とするインキ組成物に関する。
更に本発明は、樹脂を含有することを特徴とするインキ組成物に関する。
更に本発明は、非吸収性基材印刷用インキであることを特徴とするインキ組成物に関する。
インキがインクジェットインキであることを特徴とするインキ組成物に関する。
一般式(1)で表される化合物をインキ中に添加する本発明により、低臭気で安全衛生性に優れ、更にプリンターへの腐食性がないにも関わらず、被印刷物である非吸収性基材の表面を僅かに溶解し、インキの密着性を著しく高めたり、インキ組成物中の樹脂溶解性が向上することにより、長期保存時の粘度安定性や連続印刷安定化、低温時のインキ安定化が優れ、印刷適性が著しく高められたインキ組成物を提供できる。
一般式(1)で表記される化合物について詳細に説明する。
本発明に使用する一般式(1)で表記される化合物は、脂環式モノエーテル骨格である、テトラヒドロピランに特定の置換基を1つまたは2つ導入したことを特徴とするものである。一般式(1)においてテトラヒドロピラン構造のRおよびRが結合しない部分には水素原子が結合している。
一般式(1)のRはヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基を表す。更に、一般式(1)のRにはカルボキシル基および、該カルボキシル基から誘導されるをエステル基、すなわち、−COOR14や、アミド基、すなわち、−CONR1516を用いることが可能である。R14、R15およびR16はそれぞれ独立に、炭素数1から6の直鎖、分岐あるいは環状から選ばれるアルキル基をあらわす。このようなアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。R15およびR16は直接または、酸素原子、窒素原子、硫黄原子を介した共有結合により環状構造を形成していてもよい。
一般式(1)のRにおけるエステル基は、テトラヒドロピラン環に置換されたヒドロキシル基に炭素数1から7の直鎖または分岐状のカルボン酸が縮合した構造、すなわち、−O−COR23も含まれる。このようなR23としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
一般式(1)のRにおけるアシル基としては、炭素数1から6の直鎖状、分岐鎖状、環状の不飽和結合を有しても良い脂肪族アルキル基が結合したカルボニル基が挙げられ、具体例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、シクロペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などを挙げることができる。
一般式(1)のRにおけるアミノ基は−NR1718で表され、R17およびR18はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1から6の直鎖、分岐あるいは環状から選ばれるアルキル基または炭素数6から10のアリール基、またはアセチル基をあらわす。R17およびR18は直接または、酸素原子、窒素原子、硫黄原子を介した共有結合により環状構造を形成していてもよい。具体例としてはアミノ基、N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N−プロピルアミノ基、N−イソプロピルアミノ基、N−ブチルアミノ基、N−t―ブチルアミノ基、N−ヘキシルアミノ基、N−シクロヘキシルアミノ基、N、N−ジメチルアミノ基、N、N−ジエチルアミノ基、N、N−ジブチルアミノ基、N、N−ジフェニルアミノ基、モルフォリノ基、ピペラジノ基、チオモルフォリノ基等が挙げられる
一般式(1)のRにおけるヒドラジノ基は−NR19−NR2021で表され、R19、R20およびR21はそれぞれ独立にR17にて述べた置換基を用いることが出来る。
一般式(1)のRにおけるアルコキシ基としては炭素数1〜6の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシル基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシキ、シクロヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基等が挙げられる。
一般式(1)のRにおけるアルキル基としては炭素数1〜8の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1−エチルペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、等が挙げられる。また、上記アルキル基は構造中に不飽和結合を有しているアルケニル基も含まれ、ビニル基、アリル基等も含まれる。
一般式(1)のRにおけるアルキル基はさらに、他の置換基で置換されていてもよく、そのような置換基としてはアミドアルキル基、アミノアルキル基、カルボキシルアルキル基、又はヒドロキシルアルキル基が挙げられる。Rに置換基可能なアミド基、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基としては、先にRにもちるものとして例示した置換基を同様のものが挙げられ、その置換位置も特に限定されるものではない。
一般式(1)のRにおけるスルホン酸エステル基とは、−OSO22で表記され、Rがヒドロキシル基の一般式(1)がスルホン酸エステル化ものである。R22としては、水素原子、炭素数1から6の直鎖、分岐あるいは環状から選ばれるアルキル基または炭素数6から10のアリール基を表す。
一般式(1)の置換基Rは水素、ヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、アシル基、アミノ基、ヒドラジノ基、アルコキシ基、アルキル基、スルホン酸エステル基、アミドアルキル基、アミノアルキル基、カルボキシルアルキル基、又はヒドロキシルアルキル基を表すが、ヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、アシル基、アミノ基、ヒドラジノ基、アルコキシ基、アルキル基、スルホン酸エステル基、アミドアルキル基、アミノアルキル基、カルボキシルアルキル基、又はヒドロキシルアルキル基としては置換基Rの項で述べたものと同一の置換基を例示することができる。
一般式(1)の好ましい構造としては、Rがヒドロキシル基、スルホン酸エステル基、アルデヒド基、アシル基、エステル基、アルコキシ基、アルキル基又はヒドロキシルアルキル基、Rが水素原子、アシル基、エステル基の場合が良い。一般式(1)における置換基Rが水素原子の場合はテトラヒドロピランに置換基Rが一つのみ導入された構造を表す。置換基R、R共にテトラヒドロピラン骨格への置換位置は特に限定されず、合成の難易度やインキ組成物への相溶性の観点から適宜選択することが可能であるが、合成面や機能面からテトラヒドロピラン環の4位と4位、あるいは2位と4位に置換基を導入する場合が最も好ましい。
一般式(1)で表記される化合物の合成は公知のいかなる方法を用いることができる。例えば、テトラヒドロピラン環の4位や2位に種々の置換基を有する化合物の合成は、特開2001−172274号公報、特開2001−226370号公報、特開2001−253877号公報、特開2001−253878号公報、特開2004−175705号公報、特開2004−244373号公報、特開2001−163867号公報、特開2004−250340号公報、特開2005−206522号公報、WO2003/104215号公報などを参考に容易に得ることが可能である。
本発明の非吸収性基材印刷用インキでは、有機溶剤として一般式(1)で表される化合物を含有することが良いが、好ましくは1〜50重量%含有するのが良く、更に好ましくは1〜20重量%含有するのが良い。含有量が少なすぎると目的の密着性、インキ安定性、印刷適性が得られず、多すぎると非吸収性基材の表面を溶かしすぎてしまい、印刷物の表面に凹凸が生じたり、光沢の低下を招く。
本発明に使用する一般式(1)で表される化合物の1気圧における沸点は80℃以上のものが良いが、好ましくは沸点100℃以上、更に好ましくは120度以上が良い。1気圧における沸点が80℃より低いと印刷後の乾燥が早く、非吸収性基材の表面を溶解する前にこの溶剤が揮発し、充分な密着性を得ることができない。
一般式(1)の具体例としては、下記表1に記載された基を有する化合物が挙げられる。
Figure 2007146004
上記に挙げた化合物と併用して用いる有機溶剤には特に制限を受けるものは無いが、非吸収性基材印刷用インキとしては1気圧における沸点が140℃以上のものを使用するのが好ましく、更に好ましくは引火点60℃以上であることが好ましい。一般式(1)で表される化合物と併用して用いる有機溶剤との混合比率は1:0.1〜84が良いが、好ましくは1:1〜29、更に好ましくは1:3〜21が良い。
このような溶剤としては、下記一般式(2)ないし一般式(5)で表される溶剤、ジアセトンアルコール、パラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤又はパラフィン/ナフテン系溶剤がある。
CO(ORZOR(2) RCO(ORZOCOR (3)
(OR10ZOR11 (4) R12COOR13 (5)
(式中、R、R、R10はエチレン基又はプロピレン基を表し、R、R、R、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜4のアルキル基を表し、R、R11はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R12は2−ヒドロキシエチル基を表し、R13は炭素数1〜8のアルキル基を表し、Zは1〜3の整数を表す。)
一般式(2)に該当する溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノブチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノメチルエーテルブチレート、エチレングリコールモノエチルエーテルブチレート、エチレングリコールモノブチルエーテルブチレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルブチレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルブチレート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルブチレート、プロピレングリコールモノメチルエーテルブチレート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルブチレート等のグリコールモノアセテート類がある。
一般式(3)に該当する溶剤としては、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、エチレングリコールプロピオネートブチレート、エチレングリコールジプロピオネート、エチレングリコールアセテートジブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールプロピオネートブチレート、ジエチレングリコールジプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートジブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールプロピオネートブチレート、プロピレングリコールジプロピオネート、プロピレングリコールアセテートジブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールプロピオネートブチレート、ジプロピレングリコールジプロピオネート、ジプロピレングリコールアセテートジブチレート等のグリコールジアセテート類がある。
一般式(4)に該当する溶剤としては、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類、エチ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メチルエーテル、プロピ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エチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、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ブチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、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ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類がある。特に低臭気、樹脂溶解性の観点より、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルは優れている。
一般式(5)に該当する溶剤としては、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル等のエステル類があげられる。
パラフィン系溶剤の具体例としては、エクソン化学社製のアイソパーG,H,L,M、ノーパー12,13,15、出光石油化学社製のIPソルベント1620,2028、日本石油化学社製のノルマルパラフィンSL,L,M,H,O型ソルベントL,M,H、アイソゾール300,400、ドライソルベント、ドライソルベントハイソフト、クレンゾル、ミネラルスピリットA、Aソルベント、ハイアロム2S、丸善石油化学社製のマルカゾールR、出光興産社製の出光スーパゾルLA25,LA30,LA35,LA41,FP20,FP25,FP30,FP38,CA25、ダイアナフレシアP02,P05,S02、シェルジャパン社製のシェルゾール71,72、松村石油研究所社製のモレスコホワイトP−40,P−55,P−60,P−70,P−80,P−100,P−120,P−150,P−200,P−230,P−260,P−300,P−350P、モレスコバイオレスなどが挙げられる。
ナフテン系溶剤の具体例としては、日本石油化学社製のAF−4,AF−7,AF−5,AF−6、テクリーンN16,N20,N22などが挙げられる。
パラフィン/ナフテン混合系溶剤の具体例としては、エクソン化学社製のエクソノールD40,D80,D110,D130、シェルジャパン社製のシェルゾールD100などが挙げられる。
本発明に使用される顔料は、印刷インキ、塗料等に使用される種々の顔料が使用できる。このような顔料をカラーインデックスで示すと、ピグメントブラック7、ピグメントブルー15,15:1,15:3,15:4,15:6,60、ピグメントグリーン7,36、ピグメントレッド9,48,49,52,53,57,97,122,149,168,177,178,179,206,207,209,242,254,255、ピグメントバイオレット19,23,29,30,37,40,50、ピグメントイエロー12,13,14,17,20,24,74,83,86,93,94,95,109,110,117,120,125,128,137,138,139,147,148,150,151,154,155,166,168,180,185、ピグメントオレンジ36,43,51,55,59,61,71,74等があげられる。また、カーボンブラックについては中性、酸性、塩基性等のあらゆるカーボンブラックを使用することができる。顔料はインキ中に0.1〜10重量%含まれることが望ましい。
本発明では、顔料の分散性およびインキの保存安定性を向上させるために分散剤を添加するのが好ましい。分散剤としては、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート等を用いることができる。
分散剤の具体例としては、BYK Chemie社製「Anti−Terra−U(ポリアミノアマイド燐酸塩)」、「Anti−Terra−203/204(高分子量ポリカルボン酸塩)」、「Disperbyk−101(ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル)、107(水酸基含有カルボン酸エステル)、110、111(酸基を含む共重合物)、130(ポリアマイド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「400」、「Bykumen」(高分子量不飽和酸エステル)、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸)」、「P104S、240S(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン系)」、「Lactimon(長鎖アミンと不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン)」が挙げられる。
また、Efka CHEMICALS社製「エフカ44、46、47、48、49、54、63、64、65、66、71、701、764、766」、「エフカポリマー100(変性ポリアクリレート)、150(脂肪族系変性ポリマー)、400、401、402、403、450、451、452、453(変性ポリアクリレート)、745(銅フタロシアニン系)」、共栄社化学社製「フローレン TG−710(ウレタンオリゴマー)、「フローノンSH−290、SP−1000」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合物)」、楠本化成社製「ディスパロン KS−860、873SN、874(高分子分散剤)、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル型)」が挙げられる。
さらに、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、EP」、「ホモゲノールL−18(ポリカルボン酸型高分子)、「エマルゲン920、930、931、935、950、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)、「アセタミン24(ココナッツアミンアセテート)、86(ステアリルアミンアセテート)」、ルーブリゾール社製「ソルスパーズ5000(フタロシアニンアンモニウム塩系)、13940(ポリエステルアミン系)、17000(脂肪酸アミン系)、24000」、日光ケミカル社製「ニッコール T106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)、Hexagline 4−0(ヘキサグリセリルテトラオレート)」、味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821、PB822(塩基性分散剤)」等が挙げられる。分散剤はインキ中に0.1〜10重量%含まれることが好ましい。
本発明では非吸収性基材への密着性をさらに向上させるために樹脂を添加する。使用できる樹脂としては、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、ロジン系樹脂、ロジンエステル系樹脂、エチレン−酢ビ系樹脂、石油樹脂、クマロンインデン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、塩酢ビ系樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、ブチラール樹脂、マレイン酸樹脂、フマル酸樹脂等が挙げられる。樹脂の具体例としては、荒川化学社製のスーパーエステル75、エステルガムHP、マルキッド 33、安原社製のYS ポリスター T80、三井化学社製のHiretts HRT200X、ジョンソンポリマー社製のジョンクリル586、ダウケミカルズ社製のユーカーソリューションビニル樹脂VYHD、VYHH、VMCA、VROH、VYLF−X、日信科学工業製のソルバイン樹脂CL、CNL、C5R、TA5Rを例示することができる。樹脂はインキ中0.1〜10重量%含まれることが好ましい。
本発明のインキ組成物は可塑剤、表面調整剤、紫外線防止剤、光安定化剤、酸化防止剤、加水分解防止剤等の種々の添加剤を使用することができる。
本発明の非吸収性基材としては、ポリ塩化ビニル樹脂シート、ポリオレフィン系シート、ガラス、金属等が挙げられ、特に好ましくはポリ塩化ビニル樹脂シートである。
本発明のインキ組成物の印刷方式としては、グラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷、インキジェット印刷等が挙げられ、特に好ましくはインキジェット印刷方式である。
本発明のインキ組成物は、まず始めにペイントシェーカー、サンドミル、ロールミル、メディアレス分散機等によって、単一もしくは混合溶媒中に顔料を樹脂または分散剤によって分散し、得られた顔料分散体を本発明の溶剤で希釈して製造されるものである。
(実施例)
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるものではない。なお、実施例中、「部」は「重量部」を表す。
まず、下記のような配合で顔料分散体Aを作成した。この分散体は有機溶剤中に顔料および分散剤を投入し、ハイスピードミキサー等で均一になるまで撹拌後、得られたミルベースを横型サンドミルで約1時間分散して作成した。
・LIONOL BLUE FG−7400G(東洋インキ製造社製 フタロシアニン顔料)35.0部
・アジスパーPB821(味の素ファインテクノ社製 顔料分散剤)12.5部
・ジエチレングリコールジエチルエーテル 52.5部
更に、下記のような配合で顔料分散体Bを作成した。この分散体は有機溶剤中に顔料および分散剤を投入し、ハイスピードミキサー等で均一になるまで撹拌後、得られたミルベースを横型サンドミルで約1.5時間分散して作成した。
・ YELLOW PIGMENT E4GN(ランクセス社製 ニッケル錯体アゾ顔料) 30.0部
・ソルスパーズ17000(ルーブリゾール社製 顔料分散剤)16.5部
・ジエチレングリコールメチルエチルエーテル 53.5部
更に、下記のような配合で顔料分散体Cを作成した。この分散体は有機溶剤中に顔料および分散剤を投入し、ハイスピードミキサー等で均一になるまで撹拌後、得られたミルベースを横型サンドミルで約2時間分散して作成した。
・ Cromophtal Pink PT(チバスペシャルティーケミカルズ社製
・ キナクリドン顔料)32.0部
・ソルスパーズ24000(ルーブリゾール社製 顔料分散剤)12.8部
・エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート 55.2部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体A 11.4部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)4.5部
・BYK−361N(BYK Chemie社製 アクリル樹脂)0.5部
・ジエチレングリコールメチルエチルエーテル 76.6部
・表1記載の化合物1 5.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体A 11.4部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)4.5部
・BYK−361N(BYK Chemie社製 アクリル樹脂)0.5部
・ジエチレングリコールメチルエチルエーテル 53.6部
・エクソールD80 10.0部
・表1記載の化合物3 20.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体A 11.4部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)4.5部
・BYK−361N(BYK Chemie社製 アクリル樹脂)0.5部
・ジエチレングリコールジエチルエーテル 43.6部
・表1記載の化合物4 40.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体A 11.4部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)4.5部
・BYK−361N(BYK Chemie社製 アクリル樹脂)0.5部
・ジエチレングリコールジメチルエチルエーテル 13.6部
・エクソールD80 10.0部
・表1記載の化合物6 60.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体B 16.7部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)3.5部
・ジエチレングリコールジエチルエーテル 59.8部
・エクソールD80 10.0部
・表1記載の化合物7 10.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体C 12.5部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)3.5部
・エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート 44.0部
・ 表1記載の化合物12 40.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体A 11.4部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)4.5部
・BYK−361N(BYK Chemie社製 アクリル樹脂)0.5部
・ジエチレングリコールメチルエチルエーテル 71.6部
・表1記載の化合物15 10.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体A 11.4部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)4.5部
・BYK−361N(BYK Chemie社製 アクリル樹脂)0.5部
・ジエチレングリコールメチルエチルエーテル 48.6部
・エクソールD80 10.0部
・表1記載の化合物20 25.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体A 11.4部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)4.5部
・BYK−361N(BYK Chemie社製 アクリル樹脂)0.5部
・ジエチレングリコールジエチルエーテル 40.6部
・表1記載の化合物21 43.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体A 11.4部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)4.5部
・BYK−361N(BYK Chemie社製 アクリル樹脂)0.5部
・ジエチレングリコールジメチルエチルエーテル 8.6部
・エクソールD80 10.0部
・表1記載の化合物23 65.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体B 16.7部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)3.5部
・ジエチレングリコールジエチルエーテル 54.8部
・エクソールD80 10.0部
・表1記載の化合物24 15.0部
上記顔料分散体を下記配合処方にてインキ化し、インキ組成物を得た。
・顔料分散体C 12.5部
・ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製 塩酢ビ樹脂)3.5部
・エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート 41.0部
・表1記載の化合物29 43.0部
[比較例1]
実施例1の配合組成から表1記載の化合物1を除き、不足分をジエチレングリコールメチルエチルエーテルで補った以外は同様の方法でインキ化した
[比較例2]
実施例3の配合組成から表1記載の化合物4を除き、不足分をシクロヘキサノンで補った以外は同様の方法でインキ化した。
[比較例3]
実施例3の配合組成から表1記載の化合物4を除き、不足分をε―カプロラクトンで補った以外は同様の方法でインキ化した。
[比較例4]
実施例3の配合組成から表1記載の化合物4を除き、不足分をテトラヒドロピランで補った以外は同様の方法でインキ化した。
下記の表2から明らかのように、有機溶媒として本発明にて特定した化合物を使用する実施例1〜12のインク組成物は、臭気、粘度安定性、印刷安定性、乾燥性、プリンターへの腐食性、密着性とも全て優れ、特に実施例1,2,5、7、11は優れる。これに対し、比較例1は粘度安定性、印刷安定性、乾燥性、密着性が劣り、比較例2は臭気、印刷安定性、乾燥性、腐食性が劣り、比較例3では臭気、粘度安定性、印刷安定性、乾燥性、腐食性が劣り、比較例4では臭気、印刷安定性、腐食性、密着性が劣る結果となった。
評価方法について下記に示す。
<臭気>
実施例1〜12、比較例1〜4で得られたインキ組成物について、25℃、湿度30%の恒温室でNo.6ワイヤーバー(東洋精機社製)を用いて、表面が無処理のポリ塩化ビニル樹脂シートに塗布。10分後に官能にて臭気試験を実施し。不快臭がないものを◎、ほとんど不快臭がないものを○、若干臭いが気になったものを△、不快臭がするものを×と評価した。
<粘度安定性>
実施例1〜12、比較例1〜4で得られたインキ組成物の粘度について、E型粘度計(日機装製)を用いて、70℃3週間の経時促進前後にて評価を実施し、粘度の変化率が10%以内であるものを○、変化率が10%以上であるものを×と評価した。
<印刷安定性>
実施例1〜12、比較例1〜4で得られたインキ組成物の粘度について、25℃環境下にてIP−6600(セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ)にて、表面が無処理のポリ塩化ビニル樹脂シートに連続印刷し、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生頻度を評価し、50時間続試験でドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生か10回未満であったものを○、50時間続試験でドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生か10回以上、20回未満であったものを△、50時間続試験でドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が20回以上のものを×と評価した
<乾燥性>
実施例1〜12、比較例1〜4で得られたインキ組成物の粘度について、25℃環境下にてIP−6600(セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ)にて、表面が無処理のポリ塩化ビニル樹脂シートにベタ印刷し、40℃で乾燥するまでの時間を計測。3分以内にて乾燥するものを○、3分以上6分未満にて乾燥するものを△、6分以上で乾燥するものを×と評価した。
<プリンターへの腐食性>
実施例1〜12、比較例1〜4で得られたインキ組成物にインキに接するプリンター材料を浸漬し、70℃3週間の経時促進前後の材料の長さと重量の変化率を評価。変化率が3%未満を◎、変化率が3%以上6%未満を○、変化率が6%以上9%未満を△、変化率が9%以上を×と評価した。
<密着性>
実施例1〜12、比較例1〜4で得られたインキ組成物をIP−6600(セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ)にて、表面が無処理のポリ塩化ビニル樹脂シートに印刷し、印刷面をラビングテスター(テスター産業製、型式AB301)にて密着性を評価。評価条件としては試験用布片(金巾3号)にて加重200g、50往復で実施し、塗布面が全く剥ぎ取られなかったものを○、一部色が落ちたものを△、剥ぎ取られ基材が見えたものを×と評価した。
Figure 2007146004

Claims (6)

  1. 有機溶剤と顔料を少なくとも含むインキ組成物において、該有機溶剤として下記一般式(1)で示される脂環式モノエーテルを含むことを特徴とするインキ組成物。
    Figure 2007146004
    一般式(1)
    (Rはヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、アシル基、アミノ基、ヒドラジノ基、アルコキシ基、アルキル基、スルホン酸エステル基、アミドアルキル基、アミノアルキル基、カルボキシルアルキル基、又はヒドロキシルアルキル基を表し、Rは水素、ヒドロキシル基、アルデヒド基、シアノ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、アシル基、アミノ基、ヒドラジノ基、アルコキシ基、アルキル基、スルホン酸エステル基、アミドアルキル基、アミノアルキル基、カルボキシルアルキル基、又はヒドロキシルアルキル基を表す。)
  2. 更に、有機溶剤として一般式(2)ないし一般式(5)で表される溶剤、ジアセトンアルコール溶剤、パラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤又はパラフィン/ナフテン系溶剤のいずれか1つ以上含むことを特徴とする請求項1記載のインキ組成物。
    CO(ORZOR(2) RCO(ORZOCOR (3)
    (OR10ZOR11 (4) R12COOR13 (5)
    (式中、R、R、R10はエチレン基又はプロピレン基を表し、R、R、R、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜4のアルキル基を表し、R、R11はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R12は2−ヒドロキシエチル基を表し、R13は炭素数1〜8のアルキル基を表し、Zは1〜3の整数を表す。)
  3. 更に分散剤を含有することを特徴とする請求項1または請求項2記載のインキ組成物。
  4. 更に樹脂を含有することを特徴とする請求項1ないし請求項3いずれかに記載のインキ組成物。
  5. 非吸収性基材印刷用インキであることを特徴とする請求項1ないし請求項4いずれかに記載のインキ組成物。
  6. インキがインクジェットインキであることを特徴とする請求項1ないし請求項5いずれかに記載のインキ組成物。
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