JP5302939B2 - Inkjet ink - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットプリンタに使用されるインクに係り、詳しくは、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）等に代表されるポリオレフィン樹脂の表面に対して密着性に優れた印刷を行うことのできるインクジェット用インクに関する。 The present invention relates to an ink used in an ink jet printer, and more specifically, an ink jet capable of performing printing with excellent adhesion to the surface of a polyolefin resin typified by polypropylene (PP) or polyethylene (PE). The present invention relates to an ink.
ポリオレフィン樹脂は表面の活性が極めて乏しく、インクジェットインクによる印刷の高い密着性を得ることが非常に困難な材料として知られている。このような密着性の改善には、ポリオレフィン樹脂の表面に対してコロナ放電処理、プラズマ処理、酸処理等の表面改質処理を施し、表面における密着性を改質してインクの付着力を向上させる試みが行われている。
しかしながら、インクジェット用インクによるマーキング（印刷、印字）に関して、前記した各処理は、操作の煩雑さや装置コストの高騰化が大きな負担になっている。また、前記の各処理は、必ずしも効果が十分でなく、インクによる密着性の向上化が求められている。
A polyolefin resin has a very poor surface activity, and is known as a material that is very difficult to obtain high adhesion of printing with inkjet ink. In order to improve adhesion, surface modification treatment such as corona discharge treatment, plasma treatment, and acid treatment is applied to the surface of polyolefin resin to improve adhesion on the surface and improve ink adhesion. Attempts have been made.
However, with respect to marking (printing, printing) using ink jet ink, each of the above-described processes is burdened with complicated operation and increased apparatus cost. Each of the above treatments is not necessarily effective, and there is a demand for improved adhesion with ink.
また、前記のような放電処理やプラズマ処理をポリオレフィン樹脂の表面に施しても、非対象物の形状に関して、例えば回転体での処理においては、回転むらによる反対面での処理が十分に行き渡らないような状況等が発生し、十分な処理が均一にできなかったりして密着のムラを生じるようなこともある。あるいは、マーキングを行なう環境に表面処理機を設置できないところも多く、そのような場合は他所にて表面処理を施すことが考えられる。しかしながら、処理後の経過時間によっては、改質の効果が一部消失してしまい、密着性の低下が発生するおそれがある。但し、このような表面の改質処理が十分でなかったとしても、更に良好な密着性が得られると、表面改質のバラツキによるトラブルも少なくなる。殊に、ポリエチレン樹脂についても更に密着性の良いインクジェット用インクが求められている。 Further, even when the discharge treatment or the plasma treatment as described above is performed on the surface of the polyolefin resin, regarding the shape of the non-object, for example, in the treatment with the rotating body, the treatment on the opposite surface due to the rotation unevenness is not sufficiently spread. Such a situation may occur, and sufficient processing may not be performed uniformly, resulting in uneven adhesion. Alternatively, there are many places where a surface treatment machine cannot be installed in the environment where marking is performed, and in such a case, it is conceivable that the surface treatment is performed elsewhere. However, depending on the elapsed time after the treatment, a part of the modification effect may be lost, and the adhesion may be deteriorated. However, even if such a surface modification treatment is not sufficient, troubles due to variations in surface modification are reduced when better adhesion is obtained. In particular, there is a demand for ink-jet inks with even better adhesion for polyethylene resins.
このようなプラスチック表面へのマーキングに使用するインクジェット用インクとしては、フェノール樹脂、ニトロセルロース樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、ブチラール樹脂等を含み、ケトン系溶剤を溶剤の主成分として用いたものが知られている。しかしながら、このインクジェット用インクであっても、ポリオレフィン樹脂表面への密着性は不十分である。
そこで、ポリオレフィン樹脂表面への密着性を改善しようとしたインクとして、塩素化ポリプロピレン樹脂およびウレタン樹脂を使用したインクが特許文献１に開示されている。しかしながら、このインクはラミネート用のグラビアインクであり、インクジェット用インクとしての適性については明記されていない。当然ながら、このグラビアインクの組成はインクジェット用インクに適した組成となっていない。
一方で、インクジェット用インクとして、塩素化ポリオレフィン樹脂およびイミノ基含有染料を含有するインクが特許文献２に開示されている。このインクでは、塩素化ポリオレフィン樹脂から生じる塩素イオンのインヒビターとして、イミノ基含有染料が必須となっている。また、このインクは、マーキングされた印字塗膜が、これと接した他の材質表面に転写しやすいという難点がある。
他方で、前記したような印字塗膜の転写し易さを改善するために、エポキシ樹脂およびシリコンアクリル樹脂を併用したインクが特許文献３に開示されている。特許文献３には、ポリプロピレンフィルムへの密着性について良好であることが示されているが、ポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン樹脂と同様によく用いられるポリエチレン樹脂があり、このポリエチレン樹脂表面への密着性については、尚いっそうの向上化が必要とされる。
Ink-jet inks used for marking on such plastic surfaces include phenolic resins, nitrocellulose resins, styrene maleic acid resins, butyral resins, etc., and those using ketone solvents as the main component of the solvent. ing. However, even this ink-jet ink has insufficient adhesion to the polyolefin resin surface.
Therefore, Patent Document 1 discloses an ink using a chlorinated polypropylene resin and a urethane resin as an ink for improving the adhesion to the polyolefin resin surface. However, this ink is a gravure ink for laminating, and its suitability as an inkjet ink is not specified. Of course, the composition of this gravure ink is not suitable for ink jet ink.
On the other hand, as an ink-jet ink, Patent Document 2 discloses an ink containing a chlorinated polyolefin resin and an imino group-containing dye. In this ink, an imino group-containing dye is essential as an inhibitor of chlorine ions generated from the chlorinated polyolefin resin. Further, this ink has a drawback that the marked printed coating film is easily transferred to the surface of another material in contact with the ink.
On the other hand, in order to improve the ease of transfer of the print coating film as described above, an ink using an epoxy resin and a silicon acrylic resin in combination is disclosed in Patent Document 3. Patent Document 3 shows that the adhesiveness to the polypropylene film is good, but as the polyolefin resin, there is a polyethylene resin often used in the same manner as the polypropylene resin, and the adhesiveness to the surface of the polyethylene resin. However, further improvement is required.
上記したように、ポリオレフィン系材料表面でのインク塗膜の密着性、材料表面での非転写性、耐摩擦性についての更なる向上化、および、ポリオレフィン材料のなかでもポリプロピレンより更にインクの密着性が得られにくいポリエチレン材料に対する密着性の向上化が求められている。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、従来のインクジェット用インクではカバーしきれなかったポリエチレン樹脂表面に対する密着性を更に向上化することのできるインクジェット用インクの提供を目的とするものである。
As described above, the adhesion of the ink coating on the surface of the polyolefin-based material, the non-transferability on the surface of the material, the further improvement of the friction resistance, and the adhesion of the ink further than polypropylene among the polyolefin materials There is a need for improved adhesion to polyethylene materials that are difficult to obtain.
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides an ink-jet ink that can further improve the adhesion to a polyethylene resin surface that cannot be covered by a conventional ink-jet ink. It is intended.
本発明者らは、上記の課題について鋭意研究した結果、スチレンアクリル樹脂を含有するインクジェット用インクに、塩素化ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂およびジメチルシリコンオイルを加えることにより、上記の課題が解決されることを見出し、本発明の完成に至ったのである。 As a result of intensive research on the above problems, the present inventors can solve the above problems by adding a chlorinated polyolefin resin, an epoxy resin, and dimethyl silicone oil to an inkjet ink containing a styrene acrylic resin. As a result, the present invention has been completed.
すなわち、本発明に係るインクジェット用インクは、ケトン系溶剤と、油性染料と、重量平均分子量が４０００以上３５０００以下、且つ、酸価が５０以上２００以下のスチレンアクリル樹脂と、塩素含有量が３０重量％以上５０重量％以下の塩素化ポリプロピレン樹脂と、ジメチルシリコンオイルと、エポキシ当量が１７５以上２００以下のエポキシ樹脂と、電導度調整剤とを含んで成り、インク全体に対し、スチレンアクリル樹脂８重量％以上１５重量％以下、塩素化ポリプロピレン樹脂２重量％以上７重量％以下、エポキシ樹脂０．５重量％以上３．０重量％以下、ジメチルシリコンオイル０．１重量％以上１．５重量％以下を含有しているインクジェット用インクであって、前記のケトン系溶剤が、インク全体重量に対し６８重量％以上のメチルエチルケトンを溶剤主成分として含んでいることと、連続して吐出されたインクの荷電量を制御して印刷する連続吐出式のインクジェットプリンタに使用されるインクであることを特徴とするものである。 That is, the ink-jet ink according to the present invention has a ketone solvent , an oil-based dye , a styrene acrylic resin having a weight average molecular weight of 4000 to 35000 and an acid value of 50 to 200, and a chlorine content of 30 wt. and% to 50% by weight of a chlorinated polypropylene resin, and dimethyl silicone oil, epoxy equivalents of 175 to 200 epoxy resin, Ri comprises a conductivity adjusting agent, based on the entire ink, styrene-acrylic resin 8 to 15% by weight, chlorinated polypropylene resin 2 to 7% by weight, epoxy resin 0.5 to 3.0% by weight, dimethyl silicone oil 0.1 to 1.5% by weight %, And the ketone solvent is 68% by weight based on the total weight of the ink. And that it contains methyl ethyl ketone on a solvent composed mainly, those characterized by ink der Rukoto used for continuous discharge type ink jet printer for printing by controlling the charged amount of ink discharged in succession It is.
また、前記のインクにおいて、電導度調整剤として、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロフォスフェートを用いたものである In the ink, tetrabutylammonium hexafluorophosphate is used as a conductivity adjusting agent.
本発明に係るインクジェット用インクによれば、ケトン系溶剤、油性染料、スチレンアクリル樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、液状エポキシ樹脂およびジメチルシリコンオイルを含んでいるので、これらの成分の相互作用により、表面活性が極めて乏しいといわれるポリエチレン材料の表面であっても、印刷することができる。しかも、ポリエチレン材料表面に対する密着性が高く非常に強い定着性を備えている。 According to the inkjet ink according to the present invention, ketone-based solvents, oil dyes, styrene-acrylic resins, chlorinated polypropylene resins, because it contains a liquid epoxy resin and dimethyl silicone oil, by the interaction of these components, the surface Even the surface of a polyethylene material that is said to have very poor activity can be printed. Moreover, it has high adhesion to the surface of the polyethylene material and has very strong fixing properties.
また、スチレンアクリル樹脂として、重量平均分子量が４０００以上３５０００以下、且つ、酸価が５０以上２００以下の樹脂を用いたので、材料表面にマーキングされた印字の塗膜強度および密着性をより高くすることができる。 Further, as the styrene-acrylic resin, weight average molecular weight of 4000 or more 35000 or less, and, because the acid value using the 50 to 200 of the resin, a higher coating strength and adhesion of the print that is marked on the surface of the material be able to.
そして、塩素化ポリプロピレン樹脂として、塩素含有量が３０重量％以上５０重量％以下の樹脂を用いたので、ケトン系溶剤への溶解性およびポリオレフィン樹脂材料への密着性をより高くすることができる。 Then, as the chlorinating polypropylene resin, chlorine content can be so with 30% by weight to 50% by weight of the resin, a higher adhesion to solubility and polyolefin resin material into the ketone solvent .
更に、エポキシ樹脂として、エポキシ当量が１７５以上２００以下の樹脂を用いたので、常温で液状のエポキシ樹脂であるから、溶剤への溶解性およびプリントにおけるインクの連続吐出特性を高くすることができる。 Furthermore, since an epoxy equivalent resin having an epoxy equivalent of 175 or more and 200 or less is used, it is an epoxy resin that is liquid at room temperature, so that the solubility in a solvent and the continuous ejection characteristics of ink in printing can be improved.
また、更に電導度調整剤を含有するので、荷電量制御による連続吐出型のインクジェットプリンタ用のインクとして好適に用いることができる。 Moreover, further because it contains electric conductivity adjustment agents, it can be suitably used as an ink for continuous discharge type ink jet printers by charged amount control.
そして、インク全体に対し、スチレンアクリル樹脂８〜１５％、塩素化ポリオレフィン樹脂２〜７％、エポキシ樹脂０．５〜３．０％、ジメチルシリコンオイル０．１〜１．５％を含有しているので、ポリオレフィン樹脂材料表面に対する密着性の高い最適な配合バランスを有するインクとして提供される。 And it contains 8-15% of styrene acrylic resin, 2-7% of chlorinated polyolefin resin, 0.5-3.0% of epoxy resin, and 0.1-1.5% of dimethyl silicone oil based on the whole ink. Therefore , it is provided as an ink having an optimum blending balance with high adhesion to the surface of the polyolefin resin material.
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。
［ケトン系溶剤］：
本発明のインクジェット用インクは、ケトン系溶剤を溶剤の主成分として用いる。ケトン系溶剤としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロヘキサノン等が挙げられる。
好ましい溶剤の組成としては、メチルエチルケトンを主成分とし、シクロヘキサノンを１〜５重量％程度混合したものが、染料に対する溶解性、インクの乾燥性、各樹脂に対する溶解性の観点から好ましい。特に、これらの溶剤は連続吐出方式のインクジェットプリンタにおいて、インク液滴へ導電性を付与し得る溶媒として好ましく使用できる。
Embodiments of the present invention will be described below. However, the embodiments described below are merely examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention.
[Ketone solvent]:
The inkjet ink of the present invention uses a ketone solvent as the main component of the solvent. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), and cyclohexanone.
As a preferred solvent composition, a mixture containing methyl ethyl ketone as a main component and about 1 to 5% by weight of cyclohexanone is preferable from the viewpoints of solubility in dyes, drying properties of ink, and solubility in each resin. In particular, these solvents can be preferably used as a solvent capable of imparting conductivity to ink droplets in a continuous discharge type ink jet printer.
［油性染料］：
本発明で用いる油性染料としては、前記したケトン系溶剤に溶解し得るものであれば特に限定されない。かかるものとしては、例えばカラーインデックスナンバーで、ソルベントエロー２、１４、１６,１９,２１,３４,４８,５６,７９,８８，８９、９３,９５,９８,１３３,１３７,１４７、ソルベントオレンジ ５,６,４５,６０,６３、ソルベントレッド１,３,７,８,９,１８,２３,２４,２７,４９,８３、１００,１１１,１２２、１２５,１３０,１３２,１３５,１９５,２０２,２１２、ソルベントブルー２，３，４、５,７,１８,２５,２６,３５,３６,３７,３８,４３,４４,４５,４７、４８,５１,５８，５９，５９：１，６３，６４、６７,６８,６９、７０，７８，７９８３,９４,９７,９８,９９,１００,１０１,１０２,１０４,１０５,１１１,１１２,１２２,１２４,１２８，１２９，１３２，１３６，１３７，１３８，１３９，１４３、ソルベントグリーン５,７,１４,１５,２０,３５,６６,１２２,１２５,１３１、ソルベントブラック １,３,６,２２、２７,２８,２９、ソルベントヴァイオレット１３、ソルベントブラウン１，５３等が挙げられ、これらを単独ないし２種以上混合して用いることができる。
また、塩基性の油性染料を用いることも可能である。このような塩基性の油性染料としては、例えばＣ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ３、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ１、８、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌａｃｋ２等が挙げられる。
[Oil-based dye]:
The oily dye used in the present invention is not particularly limited as long as it can be dissolved in the above-mentioned ketone solvent. For example, Solvent Yellow 2, 14, 16, 19, 21, 34, 48, 56, 79, 88, 89, 93, 95, 98, 133, 137, 147, Solvent Orange 5 6, 45, 60, 63, Solvent Red 1, 3, 7, 8, 9, 18, 23, 24, 27, 49, 83, 100, 111, 122, 125, 130, 132, 135, 195, 202 212, Solvent Blue 2,3,4,5,7,18,25,26,35,36,37,38,43,44,45,47, 48,51,58,59,59: 1,63 64, 67, 68, 69, 70, 78, 7983, 94, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 104, 105, 111, 112, 122, 124, 128, 129, 132, 136, 137 , 138, 139, 143, Solvent Green 5, 7, 14, 5,20,35,66,122,125,131, Solvent Black 1,3,6,22,27,28,29, Solvent Violet 13, Solvent Brown 1,53, etc. A mixture of the above can be used.
It is also possible to use a basic oily dye. Examples of such basic oily dyes include C.I. I. Basic Violet 3, C.I. I. Basic Red1, 8, C.I. I. Basic Black2 etc. are mentioned.
［スチレンアクリル樹脂］：
本発明で用いるスチレンアクリル樹脂は、アクリル樹脂成分にスチレン基が導入されており、後述の塩素化ポリオレフィン樹脂との相溶性を有している。このスチレンアクリル樹脂を含まないインクは、ＰＰにいくぶん付着するがＰＥには付着しない。すなわち、スチレンアクリル樹脂を含むインクは適度な塗膜形成と高い塗膜硬度を得ることができ、プリンタでの吐出性能および塗膜強度の観点から、重量平均分子量４０００〜３５０００のスチレンアクリル樹脂が好ましい。また、インクにおける再溶解性およびポリオレフィン樹脂材料表面での密着性から、酸価が５０〜２００、より好ましくは６５〜８５の範囲のスチレンアクリル樹脂が好ましい。本発明でいう酸価は、値試料１ｇ中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数で表される。
[Styrene acrylic resin]:
The styrene acrylic resin used in the present invention has a styrene group introduced into the acrylic resin component and has compatibility with a chlorinated polyolefin resin described later. This ink without styrene acrylic resin will adhere somewhat to PP but not to PE. That is, an ink containing a styrene acrylic resin can obtain an appropriate coating film formation and a high coating film hardness, and a styrene acrylic resin having a weight average molecular weight of 4000 to 35000 is preferable from the viewpoint of discharge performance in a printer and coating film strength. . Moreover, the styrene acrylic resin whose acid value is 50-200, More preferably, the range of 65-85 is preferable from the re-solubility in an ink, and the adhesiveness on the surface of polyolefin resin material. The acid value referred to in the present invention is represented by the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize the acidic component contained in 1 g of the value sample.
［塩素化ポリオレフィン樹脂］：
本発明で用いる塩素化ポリオレフィン樹脂としては、例えば塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、または、これらをエチレン性不飽和結合を有するアクリルポリマー、アクリルアミドあるいは、イソシアネート等で変性した塩素化ポリオレフィン化合物等が挙げられる。これらの塩素化ポリオレフィン樹脂を含まないインクはＰＰ、ＰＥのいずれにも付着しない。かかる塩素化ポリオレフィン樹脂としては、好ましくは塩素含有量が３０〜５０重量％であり、且つ、重量平均分子量が１０００〜３５０００のもの、より好ましくは３０００〜３００００の範囲内のものがよい。かかる塩素化ポリオレフィン樹脂について、塩素含有量は、溶剤への溶解性、特にＭＥＫへの溶解性とポリオレフィン樹脂材料への密着性の観点から適宜選択される。また、分子量は、吐出の安定性と密着性の観点から適宜選択される。すなわち、この塩素化ポリオレフィン樹脂は、ポリオレフィン樹脂材料に対する密着性に大きく寄与する成分であるといえる。本発明では、上記の塩素化ポリオレフィン樹脂として、塩素化ポリプロピレン樹脂を用いる。
[Chlorinated polyolefin resin]:
Examples of the chlorinated polyolefin resin used in the present invention include chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, or chlorinated polyolefin compounds obtained by modifying these with an acrylic polymer having an ethylenically unsaturated bond, acrylamide, isocyanate, or the like. . These inks not containing chlorinated polyolefin resin do not adhere to either PP or PE. The chlorinated polyolefin resin preferably has a chlorine content of 30 to 50% by weight and a weight average molecular weight of 1000 to 35000, more preferably 3000 to 30000. With respect to such a chlorinated polyolefin resin, the chlorine content is appropriately selected from the viewpoints of solubility in a solvent, particularly solubility in MEK and adhesion to a polyolefin resin material. The molecular weight is appropriately selected from the viewpoints of ejection stability and adhesion. That is, it can be said that this chlorinated polyolefin resin is a component that greatly contributes to adhesion to the polyolefin resin material. In the present invention, a chlorinated polypropylene resin is used as the chlorinated polyolefin resin.
［エポキシ樹脂］：
本発明で用いるエポキシ樹脂としては、常温で液状のエポキシ樹脂（以下、液状エポキシ樹脂と称する）に限らず常温で固体のエポキシ樹脂も使用可能である。かかるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、塩素化ポリオレフィン樹脂が分解して発生する塩素の中和剤となり、経時による安定性を保つ。すなわち、発生した塩素を放置すると、印字塗膜が脆くなったり接触部品の腐食を招いたりする。そのほか、エポキシ基の持つ接着性向上化への寄与と印字物表面における柔軟性とを有し、密着性の高い塗膜形成に効力を発揮する。従って、これらの効果を達成するために、エポキシ樹脂は、塩素化ポリオレフィン樹脂２０〜５０重量部に対して５〜３０重量部を配合することが好ましい。エポキシ樹脂の配合量が５重量部未満では、塩素化ポリオレフィン樹脂由来の塩素補足の効果が十分に得られず、ポリオレフィン材料表面に対する密着性も不足する。一方、エポキシ樹脂の配合量が３０重量部を超えると、プリンタにおける吐出の安定性が悪くなり、長時間での好ましい連続印字性能が得られにくくなる。尚、液状エポキシ樹脂は、インク中の樹脂の再溶解性やプリンタでの連続吐出特性等に関し、常温で固体のエポキシ樹脂と比べて優れている。
[Epoxy resin]:
The epoxy resin used in the present invention is not limited to an epoxy resin that is liquid at room temperature (hereinafter referred to as liquid epoxy resin), and an epoxy resin that is solid at room temperature can also be used. Examples of such an epoxy resin include diglycidyl ether, allyl glycidyl ether, and phenyl glycidyl ether of bisphenol A. These epoxy resins serve as neutralizing agents for chlorine generated by decomposition of the chlorinated polyolefin resin, and maintain stability over time. That is, if the generated chlorine is allowed to stand, the printed coating becomes brittle or the contact parts are corroded. In addition, it has a contribution to improving the adhesiveness of the epoxy group and flexibility on the surface of the printed material, and is effective for forming a highly adhesive coating film. Therefore, in order to achieve these effects, the epoxy resin is preferably blended in an amount of 5 to 30 parts by weight with respect to 20 to 50 parts by weight of the chlorinated polyolefin resin. When the blending amount of the epoxy resin is less than 5 parts by weight, the effect of supplementing chlorine derived from the chlorinated polyolefin resin cannot be sufficiently obtained, and the adhesion to the surface of the polyolefin material is insufficient. On the other hand, when the compounding amount of the epoxy resin exceeds 30 parts by weight, the ejection stability in the printer is deteriorated, and it is difficult to obtain preferable continuous printing performance in a long time. The liquid epoxy resin is superior to the solid epoxy resin at room temperature with respect to the re-solubility of the resin in the ink and the continuous ejection characteristics of the printer.
［ジメチルシリコンオイル］：
本発明で用いるジメチルシリコンオイルとしては、例えば、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等を挙げることができ、これらの中から、単独でまたは複数を組み合わせて使用することができる。これらのジメチルシリコンオイルは、インクの乾燥塗膜の表層における耐摩擦性や耐ブロッキング性を向上させ、またテープ剥離試験などで評価される密着性を確認する際のセロハンテープの剥離性をも付与し、総体的な密着性の向上化を図ることができる。また、ジメチルシリコンオイルは、スチレンアクリル樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、液状エポキシ樹脂との適度な相溶性を有し、ポリオレフィン樹脂への密着性に関しても、特にそのうちのポリエチレン樹脂に対して良好な密着特性を発揮する。かかるジメチルシリコンオイルは、ジメチルポリシロキサンの構造の一部を変性させたものから成る。この変性は、耐スリップ性、耐ブロッキング性のための変性タイプが好ましく、この一部にオクタメチルポリシロキサンを含有するものが、ポリエチレン樹脂への密着性および耐摩擦性での適正に寄与する。
このジメチルシリコンオイルとしては、例えば下記の化学式（１）で表される化合物を挙げることができる。
HO−Si(R)2−O−［Si(R)2 −O］n −Si(R)2−OH ・・・ （１）
（式（１）中、Ｒはメチル基または水素元素であり、ｎは１０〜５０００の整数である）。
[Dimethyl silicone oil]:
Examples of the dimethyl silicone oil used in the present invention include octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, and the like. Can be used in combination. These dimethylsilicone oils improve the abrasion resistance and blocking resistance of the surface layer of the dried ink coating, and also give the cellophane tape peelability when confirming the adhesion evaluated by tape peel tests. In addition, overall adhesion can be improved. In addition, dimethyl silicone oil has moderate compatibility with styrene acrylic resin, chlorinated polyolefin resin, and liquid epoxy resin, and also has good adhesion characteristics to polyolefin resin, especially with respect to polyethylene resin. To demonstrate. Such dimethylsilicone oil is formed by modifying a part of the structure of dimethylpolysiloxane. This modification is preferably a modification type for slip resistance and blocking resistance, and a part containing octamethylpolysiloxane contributes appropriately in adhesion to polyethylene resin and friction resistance.
Examples of the dimethyl silicone oil include compounds represented by the following chemical formula (1).
HO-Si (R) 2- O- [Si (R) 2- O] n-Si (R) 2- OH (1)
(In Formula (1), R is a methyl group or a hydrogen element, and n is an integer of 10-5000).
更に、本発明のインクジェット用インクには、電導度調整剤を配合したり、必要に応じて界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、分散剤等の添加剤を配合したりすることができる。
［電導度調整剤］：
本発明で用い得る電導度調整剤としては、例えばチオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸アンモニウム、硝酸リチウム、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロフォスフェート、テトラフェニルホウ素４級アンモニウム塩等を挙げることができる。但し、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロフォスフェートが溶解性、樹脂との相溶性、印字後の皮膜特性より好ましい。
また、ポリオレフィン樹脂等を対象とするインクとして、テープ剥離、耐摩擦性の点で、前記インク組成における密着性、耐摩擦性の効果を低減させることなく、荷電量制御方式のインクとして適度な導電率が得られる。かかる電導度調整剤の添加量はインク全体中の０．１〜２重量％とすることが、好ましい導電特性と経済性を確保する上で望ましい。
Furthermore, the ink-jet ink of the present invention can be blended with a conductivity adjusting agent, and can be blended with additives such as surfactants, ultraviolet absorbers, antioxidants, and dispersants as necessary. .
[Conductivity adjusting agent]:
Examples of the conductivity adjusting agent that can be used in the present invention include sodium thiocyanate, potassium thiocyanate, ammonium thiocyanate, lithium nitrate, tetrabutylammonium hexafluorophosphate, tetraphenylboron quaternary ammonium salt and the like. However, tetrabutylammonium hexafluorophosphate is more preferred than solubility, compatibility with resin, and film properties after printing.
In addition, as an ink for polyolefin resin and the like, it is suitable for a charge control ink without reducing the effects of adhesion and friction resistance in the ink composition in terms of tape peeling and friction resistance. Rate is obtained. The addition amount of the conductivity adjusting agent is preferably 0.1 to 2% by weight based on the whole ink in order to secure preferable conductive characteristics and economy.
本発明の係るインクジェット用インクは、各成分を攪拌混合した後、０．２５〜３μｍ孔径のフィルタにて濾過して得られる。このインクジェット用インクは、粘度が２〜７ｍＰａ・ｓ（２０℃）、表面張力が２０〜３５ｍＮ／ｍの範囲内であることが望ましい。前記のインク粘度が２ｍＰａ・ｓより低いと、被印刷体でのインキのドットの形成が不良となるうえ、印字濃度が薄くなる。一方、インク粘度が７ｍＰａ・ｓよりも高いと、インク滴の吐出不良や印字後の乾燥不良の問題が生じるおそれがある。 The ink-jet ink according to the present invention is obtained by stirring and mixing the components and then filtering with a filter having a pore size of 0.25 to 3 μm. The ink-jet ink desirably has a viscosity of 2 to 7 mPa · s (20 ° C.) and a surface tension of 20 to 35 mN / m. When the ink viscosity is lower than 2 mPa · s, the formation of ink dots on the printing medium becomes poor, and the printing density becomes low. On the other hand, when the ink viscosity is higher than 7 mPa · s, there is a possibility that problems such as defective ejection of ink droplets and poor drying after printing may occur.
本発明のインクジェット用インクは、従来公知のインクジェットプリンタで使用することができる。このようなインクジェットプリンタとしては、例えば電磁バルブの開閉によるバルブ方式、荷電量制御方式、インクオンディマンド方式、発熱素子によりインクを噴出させる方式等のプリンタが挙げられる。因みに、高速における可変情報印字においては、溶剤乾燥性の速い溶剤を用いる連続吐出型のインクジェット方式（荷電量制御方式）が適している。上記した各種のインクジェットプリンタから吐出されて印字されたインクは常温で十分に早く乾燥し得るが、温風を加えることにより、更に乾燥時間の短縮化を図ることが可能である。 The ink-jet ink of the present invention can be used in a conventionally known ink-jet printer. Examples of such an ink jet printer include printers such as a valve method by opening and closing an electromagnetic valve, a charge amount control method, an ink-on-demand method, and a method in which ink is ejected by a heating element. Incidentally, in variable information printing at high speed, a continuous discharge type ink jet method (charge amount control method) using a solvent having a fast solvent drying property is suitable. The ink ejected and printed from the various ink jet printers described above can be dried sufficiently quickly at room temperature, but the drying time can be further shortened by adding warm air.
尚、本発明のインクジェット用インクは、例えば、金属、木材、紙、ガラス、プラスチック等の種々の材料に対して用いることができる。特に、ポリオレフィン系樹脂等の基材材料、表面を樹脂でコーティングした紙、ポリプロピレンラミネート紙、表面処理ないし未処理のポリエチレン樹脂表面等に対しても用いることができる。
本発明のインクジェット用インクは、従来のインクジェット用インクと比較して、ポリプロピレン樹脂およびポリエチレン樹脂等といったポリオレフィン基材の表面に対して、密着性に富んだ印字被膜を形成することができる。その密着性は、セロハンテープによる剥離、指腹による摩擦、擦れによる剥離等のテストに対しても、剥落のない強固な印字被膜を形成するという高い性能であった。
The ink-jet ink of the present invention can be used for various materials such as metal, wood, paper, glass and plastic. In particular, it can also be used for base materials such as polyolefin resins, paper coated with a resin, polypropylene laminated paper, surface-treated or untreated polyethylene resin surfaces, and the like.
The ink-jet ink of the present invention can form a printed film with high adhesion to the surface of a polyolefin substrate such as polypropylene resin and polyethylene resin, as compared with conventional ink-jet inks. The adhesion was a high performance of forming a strong print film without peeling even for tests such as peeling with a cellophane tape, friction with a finger pad, and peeling with rubbing.
以下、本発明を実施例および比較例によって更に詳しく説明する。尚、以下の実施例および比較例における「部」、「％」は重量を基準とするものである。また、本発明でいうエポキシ当量（ＷＰＥ）は、１ｇ当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数で表される。
［実施例１］
メチルエチルケトン７２．９部とシクロヘキサノン４部とを混ぜ合わせた混合溶剤に、スチレン−α−メチルスチレン３元共重合体であるスチレンアクリル樹脂（分子量＝１４５００、酸価＝７５、ペレット）１２部、塩素化ポリプロピレン（重量平均分子量＝約３００００、塩素含有量＝４１％、ペレット）４部を常温下で溶解させた。この樹脂溶液に油性染料（ソルベントブラック３、粉末）４部を溶解させたのち、液状エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型、エポキシ当量＝１８４）１．４部を添加し、更に電導度調整剤（テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロフォスフェート、粉末）１．２部を加えて溶解させた。その後、一部変性のジメチルポリシロキサンであるジメチルシリコンオイル９８重量％にオクタメチルポリシロキサン２重量％を加えたもの０．５部を加えて混合し、インクの黒色溶液を得た。この黒色溶液を０．８μｍの孔径のフィルタでろ過してインクジェット用インクを得た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In the following examples and comparative examples, “parts” and “%” are based on weight. Moreover, the epoxy equivalent (WPE) as used in the field of this invention is represented by the gram number of resin containing 1 g equivalent of epoxy groups.
[Example 1]
To a mixed solvent obtained by mixing 72.9 parts of methyl ethyl ketone and 4 parts of cyclohexanone, 12 parts of styrene acrylic resin (molecular weight = 14500, acid value = 75, pellets) which is a styrene-α-methylstyrene terpolymer, chlorine 4 parts of polypropylene (weight average molecular weight = about 30000, chlorine content = 41%, pellets) were dissolved at room temperature. After dissolving 4 parts of oily dye (solvent black 3, powder) in this resin solution, 1.4 parts of liquid epoxy resin (bisphenol A type, epoxy equivalent = 184) is added, and further a conductivity adjusting agent (tetrabutyl) Ammonium hexafluorophosphate, powder) 1.2 parts was added and dissolved. Thereafter, 0.5 parts of 98% by weight of dimethyl silicone oil, which is a partially modified dimethylpolysiloxane, and 2% by weight of octamethylpolysiloxane were added and mixed to obtain a black solution of ink. This black solution was filtered through a filter having a pore size of 0.8 μm to obtain an ink jet ink.
［実施例２］〜［実施例８］
実施例２〜８は、油性染料として、ｓｏｌｖｅｎｔ ｂｌａｃｋ３の他に、ｂlｕｅ４、ｒｅｄ８、ｂｌａｃｋ２８を用い、溶剤として、ＭＥＫに加えてシクロヘキサノン、ＭＩＢＫ、アセトンまたはシクロヘキサンを用い、樹脂として、重量平均分子量、酸価、塩素含有量またはエポキシ当量の異なる、スチレン−αメチルスチレン３元共重合体、塩素化ポリプロピレン樹脂および液状エポキシ樹脂を用い、電導度調整剤として、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロフォスフェートの他に、テトラフェニルホウ素４級アンモニウム塩を用いるとともに、各成分の配合割合を適宜調整したこと以外、実施例１と同様に調製してそれぞれのインクジェット用インクを得た。
[Example 2] to [Example 8]
Examples 2 to 8 use solvent4, solvent4, blue4, red8, and black28 as solvents, and use MEK in addition to MEK as a solvent, cyclohexanone, MIBK, acetone, or cyclohexane as a resin, and resin as a weight average molecular weight, acid In addition to tetrabutylammonium hexafluorophosphate, a styrene-α-methylstyrene terpolymer, a chlorinated polypropylene resin and a liquid epoxy resin, having different valence, chlorine content or epoxy equivalent, Each ink-jet ink was prepared in the same manner as in Example 1 except that a tetraphenylboron quaternary ammonium salt was used and the blending ratio of each component was appropriately adjusted.
実施例１〜８で得られた各インクジェット用インクを、連続吐出式のインクジェットプリンタ（紀州技研工業社製の型式ＣＣＳ３０００）に用いて、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、またはポリオレフィン樹脂からなるその他の各種材料（例えば、ペットボトル用のポリエチレン製キャップ）に所定のパターン（例えば、賞味期限などを表した英数字）を印字し、密着性をはじめとする各種の物性を確認した。 Each of the inkjet inks obtained in Examples 1 to 8 was used in a continuous discharge inkjet printer (model CCS3000 manufactured by Kishu Giken Kogyo Co., Ltd.), and various other materials made of polypropylene film, polyethylene film, or polyolefin resin. A predetermined pattern (for example, alphanumeric characters representing the expiration date, etc.) was printed on (for example, a polyethylene cap for a PET bottle), and various physical properties including adhesion were confirmed.
上記の実施例１〜８で調製したインクジェット用インキの処方と各種物性を下記の表１に示す。
尚、表１中に示した物性項目のうち、
「粘度（ｍＰａ・ｓ）」は、東機産業社製の粘度測定器ＲＥ−８０Ｌを使用して２０℃で測定した。
「導電率（ｍＳ／ｃｍ）」は、堀場製作所社製の導電率計ＥＳ−５１を使用して２０℃で測定した。
「乾燥性」は、ポリオレフィン樹脂材料の表面に印字した後２秒経過したときに印字部分を指で触りインキが指に付着するか否かを、０．５を最良とし０．５刻みで悪化する６段階で評価した。
「連続印字性」は、荷電量制御方式のインクジェットプリンタを用い、所定の文字を１万回、８時間かけて連続印字し、吐出安定性（印字乱れがないか等)を確認した（○か×）。
Table 1 below shows the formulations and various physical properties of the inkjet inks prepared in Examples 1 to 8 above.
Of the physical property items shown in Table 1,
“Viscosity (mPa · s)” was measured at 20 ° C. using a viscosity measuring device RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
“Conductivity (mS / cm)” was measured at 20 ° C. using a conductivity meter ES-51 manufactured by Horiba, Ltd.
“Drying” is a matter of 0.5, where the best is to touch the printed part with your finger when 2 seconds have passed after printing on the surface of the polyolefin resin material. It was evaluated in 6 stages.
“Continuous printability” was confirmed by using a charge control inkjet printer and printing a predetermined character 10,000 times over 8 hours to confirm the ejection stability (no printing disturbance, etc.). X).
「テープ剥離」試験は、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムまたはガラス板の表面に、インクジェットプリンタでインクを吐出して印字塗膜を形成した後、印字部分に粘着テープ（例えばセロハンテープ）を貼り付けて覆い、その後粘着テープを剥離して、印字塗膜の剥離の有無を確認し、下記の基準で密着性を評価した。
＜評価＞
表中で、◎印：良好、○印：一部剥離するが識別に問題なし、△印：一部剥離し部分的に問題あり、×印：剥離が多く不良である。
In the “tape peeling” test, a surface of a polypropylene film, polyethylene film or glass plate is ejected with an ink jet printer to form a print coating film, and then an adhesive tape (for example, cellophane tape) is applied to the printed portion and covered. Then, the adhesive tape was peeled off, the presence or absence of peeling of the printed coating film was confirmed, and the adhesion was evaluated according to the following criteria.
<Evaluation>
In the table, ◎: good, ○: partly peeled but no problem in identification, Δ: partly peeled and partly problematic, x mark: many peels and bad.
「学振式動摩擦」試験は、ＪＩＳで用いられる学振型摩擦堅牢度試験機の摺動子でポリ オレフィンフィルム表面の印字部分に７００ｇの加重をかけながら摺動子を１０往復摺 動させた後に、印字塗膜の剥離の有無を確認し、上記したテープ剥離のときと同様の評 価基準で密着性を評価した。
「綿棒（ｗｅｔ）」の試験は、ポリオレフィンフィルム表面の印字部分を、水を含ませた綿棒で１０回擦った後に、印字塗膜の剥離の有無を確認し、上記したテープ剥離のときと同様の評価基準で密着性を評価した。
「綿棒（ｄｒｙ）」の試験は、ポリオレフィンフィルム表面の印字部分を、乾いた綿棒を用いて１０回擦った後に、綿棒（ｗｅｔ）の試験と同様に評価した。
「ティッシュペーパー擦り」試験は、ポリオレフィンフィルムの表面、またはペットボトル用のポリエチレン製キャップの外周面に印字し、キャップ外周面の印字部分をテッシュペーパーで１０回擦った後に、印字塗膜の剥離の有無を確認し、上記したテープ剥離のときと同様の評価基準で密着性を評価した。ペットボトル用のポリエチレン製キャップは、その外周面にプラズマ処理を施して表面を活性化させたものと、何ら処理を施さない未処理のものをそれぞれ試験に供した。
「耐転写性」試験は、インクジェットプリンタにてポリプロピレンフィルムまたはポリエチレンフィルムに印字した後、そのフィルムを重ね合わせて５０ｋｇｆ／ｃｍ2 の力で加圧し、６０℃で４８時間放置した後、重ねたフィルムへの印字塗膜の転写の有無を調べ、上記したテープ剥離のときと同様の評価基準で密着性を評価した。
「冷凍庫保管」試験は、インクジェット用インクを噴きつけて形成された印字部分に粘着テープを貼り付けて、−５℃の冷凍庫内に２４時間保管した後に、粘着テープを剥離して、印字塗膜の剥離の有無を確認し、上記したテープ剥離のときと同様の評価基準で密着性を評価した。
前記した各物性項目に関して、後出の表２、表３に記載した同じ項目は前記と同様に評価した。
The “Gakushin Dynamic Friction” test was carried out by sliding the slider 10 times while applying a load of 700 g to the printed part of the surface of the polyolefin film with the slider of the Gakushin type friction fastness tester used in JIS. Later, the presence or absence of peeling of the printed coating film was confirmed, and the adhesion was evaluated according to the same evaluation criteria as in the tape peeling described above.
The test of “wet swab” is the same as the above-mentioned tape peeling after the printed part on the surface of the polyolefin film is rubbed 10 times with a cotton swab soaked in water and checked for peeling of the printed film. Adhesion was evaluated according to the evaluation criteria.
In the test of “cotton swab (dry)”, the printed portion on the surface of the polyolefin film was rubbed 10 times with a dry cotton swab and then evaluated in the same manner as the test of the swab (wet).
In the “tissue paper rubbing” test, printing is performed on the surface of a polyolefin film or the outer peripheral surface of a polyethylene cap for PET bottles, and the printed portion of the outer peripheral surface of the cap is rubbed ten times with tissue paper, and then the printed coating film is peeled off. The presence or absence was confirmed, and the adhesion was evaluated according to the same evaluation criteria as in the case of tape peeling described above. The polyethylene caps for PET bottles were subjected to the test on the outer peripheral surface of which the surface was activated by plasma treatment and on the untreated surface where no treatment was applied.
In the “transfer resistance” test, after printing on a polypropylene film or polyethylene film with an ink jet printer, the films were overlaid, pressed with a force of 50 kgf / cm 2 , left at 60 ° C. for 48 hours, and then overlaid. The presence or absence of the transfer of the printed coating film was examined, and the adhesion was evaluated according to the same evaluation criteria as in the tape peeling described above.
In the “freezer storage” test, an adhesive tape was applied to the printed part formed by spraying ink jet ink, stored in a freezer at −5 ° C. for 24 hours, then the adhesive tape was peeled off, The presence or absence of peeling was confirmed, and the adhesion was evaluated according to the same evaluation criteria as in the above-described tape peeling.
Regarding the above-described physical property items, the same items described in Tables 2 and 3 below were evaluated in the same manner as described above.
上記した実施例１〜８のインクジェット用インクは、粘度および導電率のいずれもが所定の範囲内に収まっており、吐出後のインクの乾燥性や高速吐出による連続印字テストも良好であるから、連続吐出型のインクジェットプリンタに好適に用いることができる。また、これらのインクを用いてポリプロピレン樹脂材料、ポリエチレン樹脂材料、またはガラス板に印字された印字塗膜は、耐剥離性、耐摩擦性、耐転写性、密閉状態での保存安定性が優れており、ポリオレフィン樹脂表面やガラス表面に対する密着性が高く、定着性に富んでいた。なかでも、実施例１のインクは他のインクよりも幾分優れていた。 The inkjet inks of Examples 1 to 8 described above have both the viscosity and the conductivity within a predetermined range, and the drying property of the ink after ejection and the continuous printing test by high-speed ejection are also good. It can be suitably used for a continuous discharge type ink jet printer. In addition, printed coatings printed on polypropylene resin materials, polyethylene resin materials, or glass plates using these inks have excellent peel resistance, friction resistance, transfer resistance, and storage stability in a sealed state. In addition, the adhesion to the polyolefin resin surface and the glass surface was high, and the fixing property was high. In particular, the ink of Example 1 was somewhat better than the other inks.
［比較例１］〜［比較例９］
比較例１〜９は、実施例１と比べて、スチレンアクリル樹脂を含有しない配合（比較例１，３〜９）、塩素化ポリプロピレン樹脂を含有しない配合（比較例１〜３，７）、液状エポキシ樹脂を含有しない配合（比較例１，３〜７）、シリコン系添加剤を含有しない配合（比較例１，３〜６）、電導度調整剤としてチオシアン酸アンモニウムまたは硝酸リチウムに替えた配合（比較例１〜６，９）により、各成分の配合割合を適宜調整したこと以外、実施例１と同様に調製してそれぞれのインクジェット用インクを得た。
[Comparative Example 1] to [Comparative Example 9]
Compared with Example 1, Comparative Examples 1-9 are blends not containing styrene acrylic resin (Comparative Examples 1, 3-9), blends not containing chlorinated polypropylene resin (Comparative Examples 1-3, 7), and liquid Formulation containing no epoxy resin (Comparative Examples 1, 3-7), formulation containing no silicon-based additive (Comparative Examples 1, 3-6), and formula (instead of ammonium thiocyanate or lithium nitrate as a conductivity regulator) According to Comparative Examples 1 to 6, 9), each ink-jet ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each component was appropriately adjusted.
比較例１〜９で得られた各インクジェット用インクを、連続吐出式のインクジェットプリンタに適用して、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、またはペットボトル用のポリエチレン製キャップに所定のパターンを印字し、密着性をはじめとする各種の物性を確認した。比較例１〜９に係るインクジェット用インキの配合と各種物性を下記の表２に示す。 Each ink-jet ink obtained in Comparative Examples 1 to 9 is applied to a continuous discharge type ink-jet printer, and a predetermined pattern is printed on a polypropylene cap for a polypropylene film, a polyethylene film, or a PET bottle. Various physical properties such as were confirmed. The composition and various physical properties of the inkjet inks according to Comparative Examples 1 to 9 are shown in Table 2 below.
表２に示すように、比較例１〜９のインクジェット用インクを総括すると、塩素化ポリオレフィン樹脂を含有しないもの（比較例１〜３，７）は密着性が不合格であり、スチレンアクリル樹脂を使用していないもの（比較例１，３〜９）では、密着性および経時による保存安定性に関して不合格であった。エポキシ樹脂の配合がないもの（比較例１，３〜７）は印字塗膜の密着性が低く、特にガラスに対する密着性は悪かった。また、シクロヘキサノンの配合割合が大きなもの（比較例３，５，６，８）では、印字皮膜の乾燥速度が遅くなって、密着性が低下し、耐転写性が不合格となった。
そして、比較例４〜６，８，９のインクは、ＰＰ樹脂に対してはまずまずの密着性を示したが、ＰＥ樹脂に対する密着性はＰＰ樹脂の場合と比べて劣っていた。比較例４のインクは、酸化チタンを用いているために導電性が得られにくいことから粘度調整および導電率調整を行なったが、連続吐出型インクジェットプリンタでの使用は不適である。比較例４〜６，９のインクは経時による安定性が不足していた。
As shown in Table 2, when the inkjet inks of Comparative Examples 1 to 9 are summarized, those not containing the chlorinated polyolefin resin (Comparative Examples 1 to 3 and 7) have a poor adhesion, and the styrene acrylic resin is not used. Those not used (Comparative Examples 1, 3 to 9) were unacceptable in terms of adhesion and storage stability over time. Those having no epoxy resin (Comparative Examples 1, 3 to 7) had low adhesion of the printed coating film, and particularly poor adhesion to glass. Moreover, in the case where the compounding ratio of cyclohexanone was large (Comparative Examples 3, 5, 6, and 8), the drying speed of the printed film was slow, the adhesion was lowered, and the transfer resistance was unacceptable.
The inks of Comparative Examples 4 to 6, 8, and 9 showed moderate adhesion to PP resin, but the adhesion to PE resin was inferior to that of PP resin. The ink of Comparative Example 4 was adjusted for viscosity and conductivity because it was difficult to obtain conductivity because of the use of titanium oxide, but it was unsuitable for use in a continuous discharge type ink jet printer. The inks of Comparative Examples 4 to 6 and 9 lacked stability over time.
［実施例９］〜［実施例１２］および［比較例１０］〜［比較例１３］
続いて、実施例１〜８のなかで最も好ましく代表的な配合である実施例１に関し、用いた成分の配合量を適宜変えて、より適切な配合パターンを模索した。すなわち、実施例１と同様に均一に混合溶解した後、孔径０．８μｍのフィルタで濾過して、実施例９〜１２および比較例１０〜１３に対応するインクジェット用インクをそれぞれ調製した。尚、実施例１１では、実施例１とは種類の異なるジメチルシリコンオイル５０重量％と、２−プロパノール５０重量％とを混合したものを用いた。上記のように調製した実施例９〜１２および比較例１０〜１３に係るインクジェット用インキの配合と各種物性を下記の表３に示す。
尚、表３の物性で、「保存安定性」は、インクジェットインキを密閉状態にして、４０℃の高温槽（高温）で１ケ月保存した後の粘度と、−５℃の冷凍庫（低温）で１ケ月保存した後の粘度をそれぞれ測定した。粘度増加率は次式で算出した。
粘度増加率（％）＝放置後粘度／初期粘度：
評価で、○印は粘度増加率がいずれも５％未満である場合を示している。×印は上記以外の場合を示している。
[Example 9] to [Example 12 ] and [Comparative Example 10] to [Comparative Example 13]
Subsequently, with respect to Example 1, which is the most preferred and representative blend among Examples 1 to 8, the blending amounts of the components used were appropriately changed to search for a more suitable blending pattern. That is, after uniformly mixing and dissolving in the same manner as in Example 1, it was filtered through a filter having a pore diameter of 0.8 μm to prepare inkjet inks corresponding to Examples 9 to 12 and Comparative Examples 10 to 13 , respectively. In Example 11 , a mixture of 50% by weight of dimethyl silicone oil and 50% by weight of 2-propanol, which are different from those in Example 1, was used. Table 3 below shows the composition and various physical properties of the inkjet inks according to Examples 9 to 12 and Comparative Examples 10 to 13 prepared as described above.
In addition, “storage stability” in the physical properties shown in Table 3 is the viscosity after the ink-jet ink is sealed and stored in a high temperature bath (high temperature) at 40 ° C. for one month, and a freezer (low temperature) at −5 ° C. The viscosities after storage for 1 month were measured. The viscosity increase rate was calculated by the following formula.
Viscosity increase rate (%) = viscosity after standing / initial viscosity:
In the evaluation, ◯ indicates that the viscosity increase rate is less than 5%. A cross indicates a case other than the above.
表３に示したように、比較例１０のインクは、塩素化ポリプロピレン樹脂の塩素含有量が２６％といくぶん低目であるため、ケトン系溶剤への溶解性が低く、また経時による安定性も不足していた。実施例９のインクは、エポキシ樹脂の配合量が１．９重量部と比較的多かったため、印字塗膜の強度が弱く、いくぶん剥離しやすかった。比較例１１のインクは、塩素ポリプロピレン樹脂の塩素含有量が２６％といくぶん低目であるため、ケトン系溶剤への溶解性が低く、経時による安定性も不足していた。実施例１０のインクは、エポキシ樹脂がエポキシ当量＝１９９であって固体に近い液状物であり、且つ、配合量が１．９重量部と比較的多いため、印字塗膜の強度が弱くやや剥離しやすかった。 As shown in Table 3, the ink of Comparative Example 10 has a low chlorine content of 26%, so the solubility in ketone solvents is low, and the stability over time is also low. It was lacking. In the ink of Example 9, since the amount of the epoxy resin was relatively large at 1.9 parts by weight, the strength of the printed coating film was weak and it was somewhat easy to peel off. The ink of Comparative Example 11 had a chlorine content of 26%, which was somewhat low, so that it was poorly soluble in ketone solvents and lacked stability over time. The ink of Example 10 is an epoxy resin having an epoxy equivalent of 199 and is a liquid that is close to solid, and the blending amount is relatively large at 1.9 parts by weight. It was easy.
そして、比較例１２のインクは、エポキシ樹脂がエポキシ当量＝１９９であって固体に近い液状物であるが、配合量が１．４重量部と比較的少ないため、印字塗膜の強度は比較的高く密着性はまずまずであったが、経時による安定性が不足している。比較例１３のインクは、ジメチルシリコンオイルの配合量が多かったために、印字塗膜の強度が弱く、経時による安定性が不足している。実施例１１のインクは、他の実施例の場合とは種類の異なるジメチルシリコンオイルを用いているが、テープ剥離性と被転写性が幾分劣っている。実施例１２のインクは、他の実施例の場合と比べて、ホウ素系電導度調整剤の配合量が多いが、印字塗膜の強度が弱く、経時による安定性が不足していた。すなわち、これら実施例９〜１２および比較例１０〜１３のうち、実施例１のインクジェット用インクの性能を超えるものは見当たらなかった。 In the ink of Comparative Example 12 , the epoxy resin is an epoxy equivalent = 199 and is a liquid that is almost solid, but the blending amount is relatively small at 1.4 parts by weight, so the strength of the printed coating film is relatively low. Although it is high and adhesion is not so bad, the stability over time is insufficient. Since the ink of Comparative Example 13 contained a large amount of dimethyl silicone oil, the strength of the printed coating film was weak and the stability over time was insufficient. The ink of Example 11 uses dimethyl silicone oil, which is different from the other examples, but is somewhat inferior in tape peelability and transferability. The ink of Example 12 had a larger amount of boron-based conductivity adjusting agent than the other examples, but the strength of the printed coating film was weak and the stability over time was insufficient. That is, none of these Examples 9 to 12 and Comparative Examples 10 to 13 exceeded the performance of the inkjet ink of Example 1.
ここで、連続吐出型インクジェットプリンタで実施例１または比較例８のインクを未処理のポリエチレン製キャップの外周面に吐出して英数字を印字した状態の写真を図１に示す。実施例１および比較例８のいずれのインクによっても、一応、ポリエチレン製キャップの外周面に明確な文字が印字されている。
そこで、既述したテッシュペーパー擦り試験により、キャップ外周面の印字部分をテッシュペーパーで１０回擦った後に、印字塗膜の剥離の有無を確認した。
テッシュペーパー擦り試験の結果は、実施例１のインクを用いたものは、図２の写真に示すように、図１の写真と比べてほとんど変わりがなく、印字塗膜の密着性が高いことがわかる。これに対し、比較例８のインクを用いたものでは、図４の写真に示すように、ほとんどの部分の印字塗膜が剥離して文字が不明となっており、印字塗膜の密着性が著しく低いことがわかる。これでは、ポリエチレン材料に対するマーキング用インクとして工業的に使用することはできない。
Here, FIG. 1 shows a photograph in which alphanumeric characters are printed by ejecting the ink of Example 1 or Comparative Example 8 onto the outer peripheral surface of an untreated polyethylene cap with a continuous ejection type ink jet printer. With any ink of Example 1 and Comparative Example 8, a clear character is printed on the outer peripheral surface of the polyethylene cap.
Then, the presence or absence of peeling of the printed coating film was confirmed after rubbing the printed portion of the outer peripheral surface of the cap 10 times with the tissue paper by the aforementioned tissue paper rubbing test.
As shown in the photograph of FIG. 2, the results of the tissue paper rubbing test are almost the same as the photograph of FIG. 1, as shown in the photograph of FIG. Recognize. On the other hand, in the case of using the ink of Comparative Example 8, as shown in the photograph of FIG. It can be seen that it is extremely low. This cannot be industrially used as a marking ink for polyethylene materials.
一方、連続吐出型インクジェットプリンタで実施例１のインクをガラス板の表面に吐出して印字塗膜を形成した後、印字部分に粘着テープを貼り付け、その後粘着テープを剥がすテープ剥離試験を行なった。このときの状態を図３の写真に示す。図３の写真から明らかなように、粘着テープを剥がしたときも実施例１の印字塗膜は剥離することなく、ガラス板の表面にしっかりと密着しており鮮明な文字を呈している。
これに対し、前記と同様に、比較例９のインクをテープ剥離試験に供して、粘着テープを剥がしたときの状態を図５の写真に示す。図５の写真から明らかなように、比較例９の印字塗膜は粘着テープを剥がしたときにその一部がガラス板の表面から剥離したため、印字の文字が不鮮明になっている。
On the other hand, after the ink of Example 1 was ejected onto the surface of the glass plate by a continuous discharge type ink jet printer to form a print coating film, a tape peeling test was performed in which an adhesive tape was applied to the printed portion and then the adhesive tape was peeled off. . The state at this time is shown in the photograph of FIG. As is apparent from the photograph of FIG. 3, even when the adhesive tape is peeled off, the printed coating film of Example 1 does not peel off, but is firmly adhered to the surface of the glass plate and exhibits clear characters.
On the other hand, the state when the ink of Comparative Example 9 was subjected to the tape peeling test and the adhesive tape was peeled off as shown above is shown in the photograph of FIG. As is clear from the photograph in FIG. 5, the printed coating film of Comparative Example 9 was partially peeled off from the surface of the glass plate when the adhesive tape was peeled off, so that the printed characters were unclear.
Claims (2)
前記のケトン系溶剤が、インク全体重量に対し６８重量％以上のメチルエチルケトンを溶剤主成分として含んでいることと、連続して吐出されたインクの荷電量を制御して印刷する連続吐出式のインクジェットプリンタに使用されるインクであること、を特徴とするインクジェット用インク。 A ketone solvent, an oily dye, the weight average molecular weight of 4000 or more 35000 or less, and an acid value of 50 to 200 styrene acrylic resin, chlorine content below 50 wt% 30 wt% or more chlorinated polypropylene a resin, and dimethyl silicone oil, epoxy equivalents 175 to 200 epoxy resin, Ri comprises a conductivity adjusting agent, based on the entire ink, styrene-acrylic resin 8 wt% to 15 wt% or less, chlorinated An inkjet ink containing 2 to 7% by weight of polypropylene resin, 0.5 to 3.0% by weight of epoxy resin, and 0.1 to 1.5% by weight of dimethyl silicone oil There,
The above-mentioned ketone-based solvent contains 68% by weight or more of methyl ethyl ketone as a main component of the solvent based on the total weight of the ink, and a continuous discharge type ink jet which prints while controlling the charge amount of the continuously discharged ink. An ink-jet ink, wherein the ink is used in a printer .
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