JP4548837B2 - 水性インクジェットインク組成物 - Google Patents
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Description
R”=炭化水素鎖、および
R1=エチレンオキシドについてはH、プロピレンオキシドについてはCH3)
コポリマーは下記一般式を有する:
(R’)(SiO3)x(R2SiO)y[(CnH2nO)zR”]a[R’”]3x−a
(式中、R’はxの価数を有する炭化水素基であり、
RおよびR”は一価炭化水素基であり、
R’”はアルキル基とR2Si基からなる群のメンバーであり、
xは少なくとも1の値を有する整数であり、
yは少なくとも3の値を有する整数であり、
nは2〜4の値を有する整数であり、
aは少なくとも1であり、3xより大きくない値を有する整数であり、
zは少なくとも2の値を有する整数である)。
p、q、およびrはそれぞれ少なくとも1の値を有する整数であり、
nは2〜4の値を有する整数であり、
zは少なくとも2の値を有する整数である)
xは4〜60であり、
(a+b)=1〜xであり、
a≧bである)
RbSiO(4−b)
(式中、
Rは1〜22個の炭素原子を含有し、一価炭化水素基および二価炭化水素基からなる類から選択され、および、
bは1〜3であり;前記シロキサンブロックは少なくとも1つの前記シロキサン単位を含有し、ここにおいて少なくとも1つのR基は二価炭化水素基である)、
ならびに、
(2)下記式で表される少なくとも2つのオキシアルキレン基を含有する少なくとも1つのオキシアルキレンブロック:
−R’O−
(式中、R’は2〜10個の炭素原子を含有するアルキレン基であり、シロキサンおよびオキシアルキレンブロックは二価炭化水素基により結合している)
からなるブロックコポリマー。
aは1〜30であり、
bは0〜30であり、
(x+y)=4〜60である。ただし、x≧yおよびy≧1である)
1/Tg(計算値)=w(M1)/Tg(M1)+w(M2)/Tg(M2)
(式中、
Tg(計算値)はコポリマーについて計算されたガラス転移温度である。
w(M1)はコポリマー中のモノマーM1の重量分率である。
w(M2)はコポリマー中のモノマーM2の重量分率である。
Tg(M1)はM1のホモポリマーのガラス転移温度である。
Tg(M2)はM2のホモポリマーのガラス転移温度である。
全ての温度は°Kで表される)
印刷法
印刷試験は、4色インクセットを用い、ENCAD Vinyljet(登録商標)ワイドフォーマットインクジェットプリンター(Encad,Inc.(アメリカ合衆国カリフォルニア州サンディエゴ)から入手可能)で行った。疎水性基体は、Averyから得られる光沢のある自己付着性裏付キャストビニルフィルム(型番号:MP1005EZ)および3M(型番号:Control Tac 180−10)およびArlonから得られるカレンダービニルフィルム(型番号:Calon II)であった。
CS−10Wearasers(商標)を用いたテーバー線形摩耗試験機。以下の条件で試験を行った:ストローク長さ:3”、速度:25;およびローディング600g。インク耐久性を以下の基準に基づいて0から4まで定性的に採点した:
0:損傷無し
1:ある程度の光沢が失われるが、色の損失は無い
2:わずかな色の損失
3:中程度の色の損失
4:重度の色の損失
硬化したインクを中程度の圧力を用いてティッシュでこすることによりインクの付着性を試験した。ティッシュに付いたインクの量および隣接する印刷されていない領域に付いたインクの量を調べることにより付着性を定性的に評価した。画像を中程度の圧力で指の爪で引っ掻くことにより付着性をさらに試験した。付着性を0から4(最良から最低)までで採点した。
メチルメタクリレート(MMA)、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)およびメタクリル酸(MAA)の一般的組成を有するバインダーの試料を次のようにして調製する。まず、1226mlの脱イオン緩衝水(0.166meq緩衝液/g水)、1.6gの過硫酸アンモニウム(APS)、および95.6gのアクリルポリマー分散体(平均粒子サイズ=97nm、45%固形分)を含む反応容器を88℃に加熱する。次に、これに262gの水、2.30gのアリルドデシルスルホコハク酸ナトリウム(38.6%固形分)、611gのメチルメタクリレート(MMA)、143gの2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)、および40.2gのメタクリル酸(MAA)の混合物を、0.82gの過硫酸アンモニウム(APS)および35.6gの水の混合物と共に、120分の時間をかけて添加する。モノマー添加が完了した後、容器を88℃で20分間保持し、次いで65℃に冷却し、45分間保持し、次いで45℃に冷却し、132gの水で希釈する。2617gのこの混合物の試料を次いで4%KOHでpH8.0に中和する。生成物を次いで100および325メッシュスクリーンを通して濾過して、最終試料を得る。試料の固形分レベル(%)は31.38%であり、平均粒子サイズは259nm(CHDFによる重量平均)であり、338nm(DLS−Microtracによる体積平均)であり、79nmのシェルサイズをもたらし、TgはDSCによると72.8℃である。
表1に示すインク組成物が、エマルジョンポリマー(バインダー)および顔料分散体以外の全ての成分を一緒にブレンドすることにより製造される。
表3に示されるインク組成物は、エマルジョンポリマーおよび顔料分散体以外の全ての成分を一緒にブレンドすることにより製造される。エマルジョンポリマーを次いで撹拌しながら混合物にゆっくりと添加する。顔料分散体を最後に前記混合物に撹拌しながらゆっくりと添加する。1ミクロンガラス繊維フィルター(Pall Corporation(米国、MI48103、アナーバー)により製造)を用いて最終インクを濾過する。超低粘度(UL)アダプターおよびスピンドルを備えたBrookField粘度計(Brookfield ENG LABS INC.(米国、MA02072、ストートン))を用いて30rpmで粘度を測定する。Fisher Scientific表面張力計20(Fisher Scientific(米国))を用いて表面張力を測定する。
Claims (11)
- a)水性ビヒクル;
b)自己分散顔料;
c)シリコーン含有界面活性剤;および
d)−40℃〜150℃のガラス転移温度(Tg)を有するポリマー
を含む、疎水性表面上に印刷するための水性インクジェットインク組成物であって、ベンジルアルコールおよびノニルフェノールポリエチレングリコールエーテルをさらに含む水性インクジェットインク組成物。 - 水性エマルジョンポリマーが、40℃〜100℃のTgを有する請求項1に記載の組成物。
- ポリマーが、キャピラリー式流体力学分別(CHDF)を用いた重量平均粒子サイズ測定値および動的光散乱(DLS)を用いた体積平均粒子サイズ測定値の差により決定した場合に、50nm以上の厚さの膨潤した外側シェルを有する請求項1に記載の組成物。
- 自己分散顔料が、アントロキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ヘテロサイクリックイエロー、ピランスロン、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ、チオインジゴ顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、イソインドレン、少なくとも1つの空隙を有するポリマー粒子、酸化カーボンブラック、カーボンブラックを親水性基と結合させるために追加の原子団を必要としないカーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄、金属粉、およびその組み合わせからなる群から選択される請求項1に記載の組成物。
- 請求項4に記載の複数のインクを含むインクセット。
- a)i)水性ビヒクル;
ii)自己分散顔料;
iii)シリコーン含有界面活性剤;
iv)−40℃〜150℃のガラス転移温度(Tg)を有するポリマー
を含む水性インクジェットインク組成物であって、ベンジルアルコールおよびノニルフェノールポリエチレングリコールエーテルをさらに含む水性インクジェットインク組成物を疎水性表面上に噴射する工程、および
b)水性インクジェットインク組成物を乾燥させる工程、
を含む、疎水性基体上に画像を印刷する方法。 - 水性エマルジョンポリマーが40℃〜100℃のTgを有する請求項6に記載の方法。
- 水性エマルジョンポリマーが、キャピラリー式流体力学分別(CHDF)を用いた重量平均粒子サイズ測定値および動的光散乱(DLS)を用いた体積平均粒子サイズ測定値の差により決定した場合に、50nm以上の厚さの膨潤した外側シェルを有する請求項6に記載の方法。
- 自己分散顔料が、アントロキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ヘテロサイクリックイエロー、ピランスロン、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ、チオインジゴ顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、イソインドレン、少なくとも1つの空隙を有するポリマー粒子、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄、金属粉、およびその組み合わせからなる群から選択される請求項6に記載の方法。
- 疎水性表面がポリ塩化ビニル、ポリエステルまたはポリプロピレンを含む請求項6に記載の方法。
- 表面および/またはその上に表された画像を乾燥工程前に加熱する工程をさらに含む請求項6に記載の方法。
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