JP2013076020A - 水系ジェットインク組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ワニス、顔料分散液、有機溶剤及び水を含有した、20℃における粘度が30mPa・s以下、20℃における表面張力が21〜34mN/mである水系ジェットインク組成物において、
該顔料分散液は、顔料分散用ビーズの充填率が50〜75%のビーズミルで分散されており、
該有機溶剤は、下記式で示される化合物を1種類以上含む水系ジェットインク組成物。
R1O−(CH2−CH(R2)−O)n−H
(式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基又はベンジル基で、R2は水素原子又はメチル基で、nは1〜3である)
【選択図】なし
Description
該顔料分散液は、顔料分散用ビーズの充填率が50〜75%のビーズミルで分散されており、
該有機溶剤は、下記一般式(1)で示される化合物を1種類以上含むことを特徴とする水系ジェットインク組成物が提供される。
式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基又はベンジル基であり、R2は水素原子又はメチル基であり、nは1〜3の整数である。
式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基又はベンジル基であり、R2は水素原子又はメチル基であり、nは1〜3の整数である。
ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、31、42、53、55、74、83、86、93、109、110、117、120、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、166、168、180、181、184、185、213、
ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、101、122、123、149、168、177、180、192、202、206、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、244、254、ピグメントオレンジ16、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71、
ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、30、60、64、80、
ピグメントバイオレット19、23、29、30、32、37、40、50、
ピグメントブラック1、7、26、27、28、
ピグメントブラウン23、25、26、
ピグメントグリーン7、36、
酸化チタン、酸化鉄、群青、黄鉛、硫化亜鉛、コバルトブルー、硫酸バリウム及び炭酸カルシウム等の分散体を挙げることができる。
式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基又はベンジル基であり、R2は水素原子又はメチル基であり、nは1〜3の整数である。
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ペンチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、
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フェニルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、
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フェニルエーテル、トリエチレングリコールモノベンジルエーテル
等のエチレングリコールエーテル類及びR1の置換基が異なる構造異性体等を挙げることができる。中でも、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イソブチルエーテル、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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル及びトリエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
攪拌機、還流冷却管、温度計及び窒素導入管を付した四つ口フラスコに、1,6−ヘキサンジオールポリカーボネートポリオール(平均分子量2000)105.0部、ネオペンチルグリコール4.0部、トリメチロールプロパン1.0部、1,4−シクロヘキサンジメタノール11.0部、ジメチロールプロピオン酸7.5部、ジブチル錫ジラウレート0.001部及びメチルエチルケトン110.0部を仕込み、均一に混合した後、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)82.0部を加え、70℃で6時間反応させて、カルボキシル基含有イソシアネート基末端プレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。前記溶液を40℃以下に冷却した後、トリエチルアミン5.7部を加え、40℃で30分間中和反応を行った。
攪拌機、還流冷却管、温度計及び窒素導入管を付した四つ口フラスコに、1,6−ヘキサンジオールポリカーボネートポリオール(平均分子量2000)105.0部、ネオペンチルグリコール1.0部、トリメチロールプロパン1.0部、1,4−シクロヘキサンジメタノール8.0部、ジメチロールプロピオン酸14.0部、ジブチル錫ジラウレート0.001部及びメチルエチルケトン110.0部を仕込み、均一に混合した後、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)82.0部を加え、70℃で6時間反応させて、カルボキシル基含有イソシアネート基末端プレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。前記溶液を40℃以下に冷却した後、トリエチルアミン10.5部を加え、40℃で30分間中和反応を行った。
攪拌機、還流冷却管、温度計及び窒素導入管を付した四つ口フラスコに、1,6−ヘキサンジオールポリカーボネートポリオール(平均分子量2000)105.0部、トリメチロールプロパン1.0部、1,4−シクロヘキサンジメタノール5.5部、プロピオン酸17.5部、ジブチル錫ジラウレート0.001部及びメチルエチルケトン110.0部を仕込み、均一に混合した後、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)82.0部を加え、70℃で6時間反応させて、カルボキシル基含有イソシアネート基末端プレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。前記溶液を40℃以下に冷却した後、トリエチルアミン13.2部を加え、40℃で30分間中和反応を行った。
攪拌機、還流冷却管、温度計及び窒素導入管を付した四つ口フラスコに、ネオペンチルグリコール16.4部、トリメチロールプロパン1.0部、1,4−シクロヘキサンジメタノール5.5部、プロピオン酸10.6部、ジブチル錫ジラウレート0.001部及びメチルエチルケトン110.0部を仕込み、均一に混合した後、ヘキサメチレンジイソシアネート部12.0部及び4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)82.0部を加え、70℃で6時間反応させて、カルボキシル基含有イソシアネート基末端プレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。前記溶液を40℃以下に冷却した後、トリエチルアミン8.0部を加え、40℃で30分間中和反応を行った。
攪拌機、還流冷却管及び温度計を付した四つ口フラスコに水60部、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩0.6部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル2部を加え70℃に加熱し、過硫酸カリウム0.2部を加えた後、アクリル酸ブチル7.0部、アクリル酸0.8部、スチレン24.0部、メタクリル酸メチル48.2部を混合したものを滴下し、その後、水60部を加え、アンモニア水でpH=9になるように調製した。固形分(NV)=41%、平均粒子径(d50)=75nm、Tg=81℃、酸価=8mgKOH/g、の良好なワニス5を得た。
攪拌機、還流冷却管及び温度計を付した四つ口フラスコに水60部、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩0.6部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル2部を加え70℃に加熱し、過硫酸カリウム0.2部を加えた後、アクリル酸ブチル26.8部、アクリル酸0.8部、スチレン24.0部、メタクリル酸メチル28.4部を混合したものを滴下し、その後、水60部を加え、アンモニア水でpH=9になるように調製した。固形分(NV)=41%、平均粒子径(d50)=70nm、Tg=30℃、酸価=8mgKOH/g、の良好なワニス6を得た。
表1に示す通り、顔料、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、上記ワニス1〜3で得られたポリカーボネート基含有ウレタン樹脂粒子1〜3の水分散体、消泡剤、溶剤及びイオン交換水を配合し、0.5mm径ジルコニアビーズを充填率60%に充填した分散機(浅田鉄工製:ナノミル)を用いて、20時間分散して水性顔料分散液K−1〜K−5、W−1、Y−1、M−1、C−1及びF−1を得た。
表1に示す通り、顔料、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリカーボネート基含有ウレタン樹脂粒子3の水分散体、消泡剤、溶剤及びイオン交換水を配合し、0.5mm径ジルコニアビーズを充填率55%に充填した分散機(浅田鉄工製:ナノミル)を用いて、20時間分散して水性顔料分散液K−6を得た。
表1に示す通り、顔料、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリカーボネート基含有ウレタン樹脂粒子3の水分散体、消泡剤、溶剤及びイオン交換水を配合し、0.5mm径ジルコニアビーズを充填率70%に充填した分散機(浅田鉄工製:ナノミル)を用いて、20時間分散して水性顔料分散液K−7を得た。
表1に示す通り、顔料、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、上記ワニス3で得られたポリカーボネート基含有ウレタン樹脂粒子3の水分散体、消泡剤、溶剤及びイオン交換水を、0.5mm径ジルコニアビーズを充填率48%に充填した分散機(浅田鉄工製:ナノミル)を用いて、20時間分散して水性顔料分散液K−8を得た。
表1に示す通り、顔料、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、上記ワニス3で得られたポリカーボネート基含有ウレタン樹脂粒子3の水分散体、消泡剤、溶剤及びイオン交換水を、0.5mm径ジルコニアビーズを充填率78%に充填した分散機(浅田鉄工製:ナノミル)を用いて、20時間分散して水性顔料分散液K−9を得た。
カーボンブラック(商品名:スペシャルブラック550、エボニックデグサ社製)
二酸化チタン(商品名:TR92、ハンツマン社製)、
酸化鉄(商品名:FR03、堺化学社製)
銅フタロシアニン(商品名:イルガライトブルー8700、チバ社製)、
ルナイエロー(商品名:Hansa Brilliant Yellow 5GX、クラリアントジャパン社製)、
ジメチルキナクリドン(商品名:スーパーマゼンタRG、DIC社製)。
消泡剤として、シリコーン系消泡剤(商品名:SNデフォーマー1312、サンノプコ(株)製)を用いた。
インク組成物の顔料の平均粒子径(d50)をMicrotrac社製 粒度分布測定器UPAを用いて測定した。
表2〜4に示す通り、上記で得られた顔料分散液、ワニス、表面調整剤(商品名:TSF4446、モメンティブ社製)、溶剤及びイオン交換水を配合し、マグネチックスターラーにて30分間攪拌し、各種水系ジェットインク組成物を得た。
20℃における水系ジェットインク組成物の粘度をTAインスツルメンツ社製 レオメーター ARESを用いて測定した。
20℃における水系ジェットインク組成物の表面張力を協和界面科学社製 自動表面張力計CBVP−Zを用いて測定した。
ワニスの酸価は、JIS−K−5601−2−1に準じて測定した。
水系ジェットインク組成物の各被塗物(塩化ビニル、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム、ステンレス、窯業建材、紙、ポリエチレンテレフタレート、ガラス)への塗装は、武藤工業社製 ラミレスPJ−1304NXを用いた。
表2〜表4に記載の被塗物表面に水系ジェットインク組成物を塗装し、塗装の最中にヘッドを15分間その場で放置させ、その後、再度塗装を開始した際に、インク組成物が吐出されていないノズル数をカウントし、下記の基準で評価した。
◎:15分間放置後、所定の位置に吐出できないノズル数が、全ノズル数の60分の1以下、
○:15分間放置後、所定の位置に吐出できないノズル数が、全ノズル数の60分の1超過60分の2以下、
×:15分間放置後、所定の位置に吐出できないノズル数が、全ノズル数の60分の2より多い。
表2〜表4に記載の被塗物表面に水系ジェットインク組成物を1m×4mの塗装を行い、飛行曲がり及び抜けの本数に基づいて下記基準で評価した。
◎:飛行曲がり及び抜けなし、
○:飛行曲がり及び抜けの合計本数が1〜3本、
△:飛行曲がり及び抜けの合計本数が4〜6本、
×:飛行曲がり及び抜けの合計本数が7本以上。
50℃で28日間静置保管し、目視にて下記基準で評価した。
◎:変化なし、
○:僅かに浮遊物あり、
×:沈殿・分離を生じる。
表2〜表4に記載の被塗物表面に水系ジェットインク組成物を塗装し、塗装直後の塗装面を目視にて下記基準で評価した。
◎:インク組成物にハジキがない、
○:僅かにインク組成物にハジキがあるが、実用上問題ないレベル、
×:インク組成物にハジキがある。
表2〜表4に記載の被塗物表面に水系ジェットインク組成物を塗装し、塗装直後の塗装面を目視にて下記基準で評価した。
◎:インク組成物ににじみがない、
○:僅かにインク組成物ににじみがあるが、実用上問題ないレベル、
×:インク組成物ににじみがある。
表2〜表4に記載の被塗物表面に水系ジェットインク組成物を塗装し十分乾燥した後、その塗膜部分に幅24mmのセロテープ(登録商標、NICHIBAN製)を密着させた後にテープを剥がし、剥離部分の状態を目視にて下記基準で評価した。
◎:剥離なし、
○:僅かに剥離の痕跡あるが実用上問題ないレベル、
×:剥離あり。
表2〜表4に記載の被塗物表面に水系ジェットインク組成物を塗装し十分乾燥した後、イオン交換水をしみ込ませたガーゼで塗面を10回擦り、塗面の外観を目視で評価した。
◎:擦り傷の痕跡なし、
○:僅かに擦り傷の痕跡あるが実用上問題ないレベル、
×:擦り傷の痕跡あり。
表2〜表4に記載の被塗物表面に水系ジェットインク組成物を塗装し十分乾燥した塗面の光沢を日本電色工業社製 光沢計VG 2000を用いて測定した。
◎:光沢あり、
○:僅かに光沢が劣るが実用上問題ないレベル、
×:光沢なし。
Claims (6)
- ワニス、顔料分散液、有機溶剤及び水を含有した、20℃における粘度が30mPa・s以下、20℃における表面張力が21〜34mN/mである水系ジェットインク組成物において、
該顔料分散液は、顔料分散用ビーズの充填率が50〜75%のビーズミルで分散されており、
該有機溶剤は、下記一般式(1)で示される化合物を1種類以上含む
R1O−(CH2−CH(R2)−O)n−H・・・(1)
(式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基又はベンジル基であり、R2は水素原子又はメチル基であり、nは1〜3の整数である。)
ことを特徴とする水系ジェットインク組成物。 - 前記一般式(1)で示される化合物が、水系ジェットインク組成物中に10〜40質量%含有されていることを特徴とする請求項1に記載の水系ジェットインク組成物。
- 前記ワニス中には水に分散された平均粒子径(d50)が20〜130nmのウレタン樹脂粒子もしくはアクリル樹脂粒子を含み、それら樹脂粒子の全質量がコーティング組成物中1〜20質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水系ジェットインク組成物。
- 前記顔料分散液は、平均粒子径(d50)が50〜300nmであり、かつ、酸価が10〜40mgKOH/gであるウレタン樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水系ジェットインク組成物。
- 前記ワニスの樹脂は、ガラス転移点(Tg)が30℃以上であり、かつ、酸価が5〜35mgKOH/gであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水系ジェットインク組成物。
- 前記有機溶剤中にアルカンジオールを含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の水系ジェットインク組成物。
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