JP5642450B2

JP5642450B2 - Non-aqueous inkjet ink composition

Info

Publication number: JP5642450B2
Application number: JP2010183232A
Authority: JP
Inventors: 竜二山田; 朋子三石
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2030-08-18
Also published as: JP2012041429A

Description

本発明は、非水系インクジェットインク組成物に関する。 The present invention relates to a non-aqueous inkjet ink composition.

インクジェットプリンタによる印刷には、印刷物の用途に応じて、水系インクや非水系インクが用いられている。このうち非水系インクは、水系インクに比べると乾燥性がよく、耐水性や耐候性に優れた印刷物が得られやすいという利点を有している。インクジェットの分野では、例えば、着色剤と、アクリル系樹脂や塩化ビニル系樹脂などの定着樹脂と、定着樹脂を溶解させるための有機溶媒とを含む非水系インクが利用されている。 For ink-jet printer printing, water-based ink or non-water-based ink is used depending on the use of the printed matter. Of these, non-aqueous inks have the advantage that they have better drying properties than water-based inks, and it is easy to obtain printed matter with excellent water resistance and weather resistance. In the inkjet field, for example, a non-aqueous ink containing a colorant, a fixing resin such as an acrylic resin or a vinyl chloride resin, and an organic solvent for dissolving the fixing resin is used.

しかし、上記の非水系インクは、プリンタヘッドのノズルヘッドなどを腐食させたり、保存されている間に着色剤の粒径が増大することがあり、吐出安定性に問題を有していた。 However, the above non-aqueous inks corrode the nozzle head of the printer head or the like, and the particle size of the colorant may increase during storage, which has a problem in ejection stability.

非水系インクの改良についてはこれまでにも検討がなされている。例えば、下記特許文献１には、ノズルプレートの腐食防止とインクの保存安定性とを両立させるためにｐＨ調整剤を配合した油性インクが提案されている。 Improvements in non-aqueous inks have been studied so far. For example, Patent Document 1 below proposes an oil-based ink containing a pH adjuster in order to achieve both corrosion prevention of the nozzle plate and storage stability of the ink.

特開２００７−２４６８４１号公報JP 2007-246841 A

しかし、高温、高湿環境下での印刷を継続すると、ｐＨ調整剤の種類によってはノズルヘッドに付着物が発生してしまうことが、本発明者らの検討により判明した。 However, it has been found by the present inventors that if printing in a high temperature and high humidity environment is continued, deposits are generated on the nozzle head depending on the type of pH adjuster.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、インクジェットヘッドのノズルヘッドへの腐食性が小さく、十分な保存安定性を有するとともに、高温、高湿環境下での印刷を継続した場合であっても付着物が発生しにくい非水系インクジェットインク組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a low corrosiveness to the nozzle head of an inkjet head, has sufficient storage stability, and continues printing in a high-temperature, high-humidity environment. An object of the present invention is to provide a non-aqueous inkjet ink composition in which deposits are unlikely to occur even if there is.

本発明の非水系インクジェットインク組成物は、着色剤、定着樹脂、非水系溶媒、及び、下記一般式（１）で表される３級アミン化合物を含むものであることを特徴とする。

［式（１）中、Ｒは、炭素数１０〜２０のアルキル基を示す。］ The non-aqueous inkjet ink composition of the present invention is characterized by containing a colorant, a fixing resin, a non-aqueous solvent, and a tertiary amine compound represented by the following general formula (1).

[In Formula (1), R shows a C10-C20 alkyl group. ]

本発明の非水系インクジェットインク組成物は、上記構成を有することにより、インクジェットヘッドのノズルヘッドへの腐食性が小さく、十分な保存安定性を有するとともに、高温、高湿環境下での印刷を継続した場合であっても付着物が発生しにくいものになり得る。 The non-aqueous ink-jet ink composition of the present invention has the above-described configuration, so that the corrosiveness of the ink-jet head to the nozzle head is small, has sufficient storage stability, and continues printing in a high-temperature, high-humidity environment. Even in such a case, the deposits can hardly be generated.

また、本発明の非水系インクジェットインク組成物は、上記一般式（１）におけるＲが炭素数１４〜１８のアルキル基であることが好ましい。 In the non-aqueous inkjet ink composition of the present invention, R in the general formula (1) is preferably an alkyl group having 14 to 18 carbon atoms.

本発明によれば、インクジェットヘッドのノズルヘッドへの腐食性が小さく、十分な保存安定性を有するとともに、高温、高湿環境下での印刷を継続した場合であっても付着物が発生しにくい非水系インクジェットインク組成物を提供することができる。 According to the present invention, the corrosiveness of the inkjet head to the nozzle head is small, it has sufficient storage stability, and even when printing is continued under a high temperature and high humidity environment, deposits are not easily generated. A non-aqueous inkjet ink composition can be provided.

本発明の非水系インクジェットインク組成物は、着色剤、定着樹脂、非水系溶媒、及び、下記一般式（１）で表される３級アミン化合物を含むものである。

［式（１）中、Ｒは、炭素数１０〜２０のアルキル基を示す。］ The non-aqueous inkjet ink composition of the present invention contains a colorant, a fixing resin, a non-aqueous solvent, and a tertiary amine compound represented by the following general formula (1).

[In Formula (1), R shows a C10-C20 alkyl group. ]

上記一般式（１）で表される３級アミン化合物としては、例えば、「ファーミンＤＭ８０９８」、「ファーミンＤＭ４０９８」（以上、花王社製、商品名）などの市販品を用いることができる。 As the tertiary amine compound represented by the general formula (1), for example, commercially available products such as “Farmin DM8098” and “Farmin DM4098” (trade name, manufactured by Kao Corporation) can be used.

本発明の非水系インクジェットインク組成物には、上記一般式（１）におけるＲが炭素数１４〜１８のアルキル基である３級アミン化合物を配合することが好ましい。このような３級アミン化合物としては、上記の「ファーミンＤＭ８０９８」、「ファーミンＤＭ４０９８」などが挙げられる。 The non-aqueous inkjet ink composition of the present invention preferably contains a tertiary amine compound in which R in the general formula (1) is an alkyl group having 14 to 18 carbon atoms. Examples of such tertiary amine compounds include “Farmin DM8098” and “Farmin DM4098”.

上記３級アミン化合物の配合量は、インクの安定性の観点から、インク組成物全量を基準として０．０１〜１０質量％であることが好ましく、０．０１〜５質量％であることがより好ましい。 The blending amount of the tertiary amine compound is preferably 0.01 to 10% by mass and more preferably 0.01 to 5% by mass based on the total amount of the ink composition from the viewpoint of ink stability. preferable.

また、インクの保管性の観点から、インク組成物のｐＨが５〜７の範囲内となるように上記３級アミン化合物を配合することが好ましい。 Further, from the viewpoint of ink storage stability, it is preferable to blend the tertiary amine compound so that the pH of the ink composition is in the range of 5-7.

着色剤としては、公知の染料及び顔料を使用することができる。本発明においては、耐光性、耐擦性の観点から、無機顔料や有機顔料などの顔料を配合することが好ましい。 As the colorant, known dyes and pigments can be used. In the present invention, it is preferable to blend a pigment such as an inorganic pigment or an organic pigment from the viewpoint of light resistance and abrasion resistance.

無機顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、トリポン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ピリジアン、コバルトグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、マイカなどが挙げられる。 Inorganic pigments include, for example, titanium oxide, zinc white, zinc oxide, tripone, iron oxide, aluminum oxide, silicon dioxide, kaolinite, montmorillonite, talc, barium sulfate, calcium carbonate, silica, alumina, cadmium red, red rose, molybdenum Red, chrome vermilion, molybdate orange, yellow lead, chrome yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, titanium yellow, chrome oxide, pyridian, cobalt green, titanium cobalt green, cobalt chrome green, ultramarine blue, ultramarine blue, bitumen, Examples include cobalt blue, cerulean blue, manganese violet, cobalt violet, and mica.

有機顔料としては、例えば、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリン系、イソインドリノン系や、カーボンブラックなどが挙げられる。 Examples of organic pigments include azo, azomethine, polyazo, phthalocyanine, quinacridone, anthraquinone, indigo, thioindigo, quinophthalone, benzimidazolone, isoindoline, and isoindolinone. Carbon black etc. are mentioned.

本発明の非水系インクジェットインク組成物をシアンインクとする場合には、着色剤として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５：３、１５：４、１５：３４、１６、２２、６０などを配合することができる。 When the non-aqueous inkjet ink composition of the present invention is a cyan ink, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15: 3, 15: 4, 15:34, 16, 22, 60 and the like can be blended.

本発明の非水系インクジェットインク組成物をマゼンタインクとする場合には、着色剤として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、５７：１、１１２，１２２，１２３，１６８，１８４、２０２、２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９などを配合することができる。 When the non-aqueous inkjet ink composition of the present invention is a magenta ink, C.I. I. Pigment Red 5, 7, 12, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 57: 1, 112, 122, 123, 168, 184, 202, 209, C.I. I. Pigment Violet 19 and the like can be blended.

本発明の非水系インクジェットインク組成物をイエローインクとする場合には、着色剤として、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４Ｃ、１６、１７、７３、７４、７５、８３、９３、９５、９７、９８、１０９、１１０、１１４、１２０、１２８、１２９、１３０、１３８、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５などを配合することができる。 When the non-aqueous inkjet ink composition of the present invention is a yellow ink, C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14C, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 109, 110, 114, 120, 128, 129, 130, 138, 150, 151, 154, 155, 180, 185 and the like can be blended.

本発明の非水系インクジェットインク組成物をブラックインクとする場合には、三菱化学社製のＨＣＦ、ＭＣＦ、ＲＣＦ、ＬＦＦ、ＳＣＦ、キャボット社製のモナーク、リーガル、デグサ・ヒュルス社製のカラーブラック、スペシャルブラック、プリンテックス、東海カーボン社性のトーカブラック、コロンビア社製のラヴェンなどを配合することができる。 When the non-aqueous inkjet ink composition of the present invention is a black ink, HCF, MCF, RCF, LFF, SCF manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Monarch manufactured by Cabot, Regal, color black manufactured by Degussa Huls, Special Black, Printex, Toka Carbon Toka Black, Columbia Raven, etc. can be blended.

着色剤の配合量は、インク組成物全量を基準として１〜２０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。 The blending amount of the colorant is preferably 1 to 20% by mass, and more preferably 1 to 10% by mass based on the total amount of the ink composition.

定着樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロース、塩ビ酢ビ共重合体樹脂などが挙げられる。これらの中でも、インクの吐出、擦過性の点で、ポリエステル系樹脂、塩ビ酢ビ共重合体樹脂が好ましい。 Examples of the fixing resin include acrylic resin, polyester resin, polyurethane resin, vinyl chloride resin, nitrocellulose, and vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin. Among these, polyester resins and polyvinyl acetate copolymer resins are preferable in terms of ink ejection and scratching properties.

定着樹脂の配合量は、インク組成物全量を基準として１〜２０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。 The blending amount of the fixing resin is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass based on the total amount of the ink composition.

非水系溶媒としては、例えば、乳酸エステル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭＡ）、２−ブトキシエチルアセテート（ＢＭＧＡＣ）、プロピレンジグリコールアセテート（ＰＧＤＡ）、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＭ）、３−メトキシ−ｎ−ブチル−アセテート（ＭＢＡ）、１−ブトキシ−２−プロパノール（ＰＮＢ）、２−オクタノンが挙げられる。これらの中でも、メディアへの浸透性、滲みなどの観点から、プロピレンジグリコールアセテート（ＰＧＤＡ）、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭＡ）、３−メトキシ−ｎ−ブチル−アセテート（ＭＢＡ）、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＭ）、２−オクタノンが好ましい。 Examples of the non-aqueous solvent include lactic acid ester, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA), 2-butoxyethyl acetate (BMGAC), propylene diglycol acetate (PGDA), dipropylene glycol dimethyl ether (DMM), 3 -Methoxy-n-butyl-acetate (MBA), 1-butoxy-2-propanol (PNB), 2-octanone. Among these, propylene diglycol acetate (PGDA), γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA), 3-methoxy-n-butyl-acetate (MBA), from the viewpoint of permeability to media, bleeding, etc. Dipropylene glycol dimethyl ether (DMM) and 2-octanone are preferred.

非水系溶媒の配合量は、インク組成物全量を基準として６０〜９８質量％であることが好ましく、８０〜９５質量％であることがより好ましい。 The blending amount of the non-aqueous solvent is preferably 60 to 98% by mass, more preferably 80 to 95% by mass based on the total amount of the ink composition.

本発明の非水系インクジェットインク組成物には、着色剤、非水系溶媒、定着樹脂及び上記一般式（１）で表される３級アミン化合物のほかに、必要に応じて、界面活性剤、表面調整剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、電荷付与剤、殺菌剤、防腐剤、防臭剤、電荷調整剤、湿潤剤、皮はり防止剤、香料、顔料誘導体などの公知の添加剤を配合することができる。 In addition to the colorant, the non-aqueous solvent, the fixing resin, and the tertiary amine compound represented by the above general formula (1), the non-aqueous inkjet ink composition of the present invention includes a surfactant, a surface as necessary. Known additives such as regulators, leveling agents, antifoaming agents, antioxidants, charge imparting agents, bactericides, antiseptics, deodorants, charge modifiers, wetting agents, anti-skinning agents, perfumes, pigment derivatives, etc. Can be blended.

本発明の非水系インクジェットインク組成物は、例えば、上述した各成分を混合し、分散機を用いて混合分散することにより調製することができる。 The non-aqueous inkjet ink composition of the present invention can be prepared, for example, by mixing the above-described components and mixing and dispersing them using a disperser.

分散機としては、スリーワンモーター、マグネチックスターラー、ディスパー、ホモジナイザー、ボールミル、遠心ミル、遊星ボールミルなどの容器駆動媒体ミル、サンドミルなどの高速回転ミル、攪拌槽型ミルなどの媒体攪拌ミル、ビーズミル、高圧噴射ミル、ディスパーなどを用いることができる。 Dispersers include three-one motors, magnetic stirrers, dispersers, homogenizers, container-driven media mills such as ball mills, centrifugal mills and planetary ball mills, high-speed rotating mills such as sand mills, medium stirring mills such as stirring tank mills, bead mills, high pressure An injection mill, a disper, etc. can be used.

本発明においては、非水系溶媒（溶剤）に、着色剤、定着樹脂、上記一般式（１）で表される３級アミン化合物を添加し、ビーズミルを用いて混合分散することが好ましい。 In the present invention, it is preferable to add a colorant, a fixing resin, and a tertiary amine compound represented by the above general formula (1) to a non-aqueous solvent (solvent), and mix and disperse using a bead mill.

また、遠心分離機やフィルターなどを用いて、顔料の粗大粒子などを除去することを行ってもよい。 In addition, coarse particles of the pigment may be removed using a centrifuge or a filter.

本発明の非水系インクジェットインク組成物の粘度は、３．０〜５．０ｍＰａ・ｓに調整することが好ましい。 The viscosity of the non-aqueous inkjet ink composition of the present invention is preferably adjusted to 3.0 to 5.0 mPa · s.

また、吐出、保存安定性の観点から、着色剤の分散平均粒子径は、０．１〜０．２μｍとすることが好ましい。 Further, from the viewpoints of ejection and storage stability, the dispersion average particle diameter of the colorant is preferably 0.1 to 0.2 μm.

本発明の非水系インクジェットインク組成物は、看板などのインクジェット印刷に用いることができる。 The non-aqueous inkjet ink composition of the present invention can be used for inkjet printing of a signboard or the like.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.

＜インク組成物の調製＞
（実施例１及び２、比較例１〜５）
本発明に係るインク組成物（実施例１及び２）及び比較のためのインク組成物（比較例１〜５）を表１に示す組成によりそれぞれ調製した。なお、使用した各成分は以下の通りである。 <Preparation of ink composition>
(Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 to 5)
Ink compositions according to the present invention (Examples 1 and 2) and comparative ink compositions (Comparative Examples 1 to 5) were prepared according to the compositions shown in Table 1, respectively. In addition, each component used is as follows.

インク組成物Ａ：表２に示すインク組成物を調製した。
インク組成物Ｂ：表３に示すインク組成物を調製した。
ファーミンＤＭ８０９８：Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン（花王社製、商品名）。
ファーミンＤＭ４０９８：Ｎ，Ｎ−ジメチルテトラデシルアミン（花王社製、商品名）。
ＨＡ−５：アジピン酸エステル（花王社製、商品名）。
ＢＡＡ−１５：アジピン酸−１，３ブチレングリコール系ポリエステル（大八化学工業社製、商品名）。
ＤＩＮＡ：アジピン酸ジイソノニル（大八化学工業社製、商品名）。 Ink composition A: Ink compositions shown in Table 2 were prepared.
Ink composition B: Ink compositions shown in Table 3 were prepared.
Farmin DM8098: N, N-dimethyloctadecylamine (trade name, manufactured by Kao Corporation).
Farmin DM4098: N, N-dimethyltetradecylamine (trade name, manufactured by Kao Corporation).
HA-5: Adipic acid ester (trade name, manufactured by Kao Corporation).
BAA-15: Adipic acid-1,3 butylene glycol-based polyester (trade name, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.).
DINA: diisononyl adipate (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., trade name).

＜インクジェットプリンタ実機試験＞
上記で得られたインク組成物をプリンタヘッドに充填し密閉して、温度４５℃、湿度９０％の環境下、印刷を７日間継続して行った。印刷開始から３日目及び７日目にそれぞれ、プリンタヘッドの状態を顕微鏡により観察し、付着物の有無を調べた。なお、表中の（）内の数値は、ヘッドのノズル１８０個に対するノズル周りの付着物の数を示す。 <Inkjet printer actual machine test>
The ink composition obtained above was filled in a printer head and sealed, and printing was continued for 7 days in an environment of a temperature of 45 ° C. and a humidity of 90%. On the third and seventh days from the start of printing, the state of the printer head was observed with a microscope to check for the presence of deposits. In addition, the numerical value in () in a table | surface shows the number of the deposits around the nozzle with respect to 180 nozzles of a head.

＜インク組成物の物性評価＞
上記で得られたインク組成物を、６０℃の環境下で保存した。初期及び保存開始から３日目のインク組成物について、下記の方法にしたがって、ｐＨ、顔料の粒径、及び粘度をそれぞれ測定した。結果を表５〜７に示す。 <Evaluation of physical properties of ink composition>
The ink composition obtained above was stored in an environment at 60 ° C. For the ink composition at the initial stage and on the third day from the start of storage, the pH, the particle diameter of the pigment, and the viscosity were measured according to the following methods. The results are shown in Tables 5-7.

（ｐＨの測定）
インク組成物５ｇを、マグネチックスターラーにより攪拌中の超純水２５ｇ中に少しずつ滴下し、１０分間攪拌した。その後、１．０μｍフィルターを用いてろ過を行い、ろ液を得た。このろ液のｐＨを、ｐＨメーター「ｐＨメーターＤ２５」（堀場製作所社製）により測定した。 (Measurement of pH)
5 g of the ink composition was dropped little by little into 25 g of ultrapure water being stirred by a magnetic stirrer and stirred for 10 minutes. Then, it filtered using a 1.0 micrometer filter and obtained the filtrate. The pH of the filtrate was measured with a pH meter “pH meter D25” (manufactured by Horiba, Ltd.).

（顔料の粒径測定）
ナノトラック粒度分布測定装置（日機装株式会社）を用いて、インク中の粒子の拡散速度を計測し、動的光散乱法により粒子径を求めた。顔料の粒径ＭＶ（μｍ）は平均粒径を示す。 (Pigment particle size measurement)
Using a nanotrack particle size distribution analyzer (Nikkiso Co., Ltd.), the diffusion rate of particles in the ink was measured, and the particle size was determined by the dynamic light scattering method. The particle size MV (μm) of the pigment indicates the average particle size.

（粘度の測定）
Ｒ−１１５系粘度計（東機産業）を用いて、２５℃、回転数２０ｒｐｍで測定を行い、回転抵抗を粘度に換算することにより、２５℃、２０ｒｐｍにおける粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。 (Measurement of viscosity)
Using an R-115 viscometer (Toki Sangyo), measurement was performed at 25 ° C. and a rotation speed of 20 rpm, and the rotation resistance was converted into viscosity, thereby measuring the viscosity (mPa · s) at 25 ° C. and 20 rpm. .

Claims

A non-aqueous inkjet ink composition comprising a colorant, a fixing resin, a non-aqueous solvent, and a tertiary amine compound represented by the following general formula (1).

[In Formula (1), R shows a C10-C20 alkyl group. ]

The non-aqueous inkjet ink composition according to claim 1, wherein R in the general formula (1) is an alkyl group having 14 to 18 carbon atoms.