JP6155514B2 - Aqueous inkjet composition - Google Patents
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Description
本発明は、水性インクジェット組成物に関し、より詳しくは、サインディスプレイ用の水性インクジェット組成物に関するものである。 The present invention relates to an aqueous inkjet composition, and more particularly to an aqueous inkjet composition for sign displays.
従来、顔料を用いた水性インクジェット組成物においては、着色剤である顔料と、塗膜形成成分である樹脂は水性媒体中に別々に分散されている。この場合、不均一な顔料表面によってインクを吐出する際のヘッドが詰まりやすくなるという吐出安定性の問題や、吐出され、乾燥された後の塗膜の表面に顔料が表出するために、擦過性や、耐水性等の印字品質に劣るという問題、更には、貯蔵時に水性媒体中の顔料が沈降しやすいという貯蔵安定性の問題が課題となっていた。これらの問題を解決するために、様々な提案がなされてきた。例えば、特許文献1には、バインダー兼分散剤として水溶性樹脂を用いてカ−ボンブラックや有機顔料を分散させた樹脂溶解型のインクが提案されているが、得られた印刷物の印字品質は未だ十分とは言えないものであった。 Conventionally, in a water-based inkjet composition using a pigment, a pigment as a colorant and a resin as a coating film forming component are separately dispersed in an aqueous medium. In this case, there is a problem of ejection stability in which the head when ink is ejected easily due to the uneven pigment surface, and because the pigment appears on the surface of the coating film after being ejected and dried, rubbing occurs. The problem is poor print quality such as water resistance and water resistance, and the problem of storage stability that the pigment in the aqueous medium tends to settle during storage. Various proposals have been made to solve these problems. For example, Patent Document 1 proposes a resin-dissolved ink in which carbon black or an organic pigment is dispersed using a water-soluble resin as a binder / dispersant, but the print quality of the obtained printed matter is as follows. It was still not enough.
特許文献2には、マイクロカプセルとして着色剤を内包する方法が提案されているが、カプセル化時に使用する界面活性剤の影響で泡立ちが大きく、インクジェットの噴射特性が必ずしも十分ではないという問題があった。
特許文献3には、転相乳化法を用いることで、顔料を自己水分散性樹脂によって被覆する方法が開示されており、更に、特許文献4には、転相乳化で得られた水不溶性ポリマーによって被覆された着色剤と乳化重合で得られた樹脂粒子を併用する方法が開示されている。これらの方法により、顔料表面は樹脂によって被覆され、顔料表面の不均一性がある程度解消されてはいるが、これら方法では、樹脂と顔料との間の相互作用が不十分であるため、顔料が十分に内包されていないという問題があった。顔料が十分に被覆されていない場合には、顔料粒子の表面形状は依然として不均一であり、インクの吐出安定性や、印字品質、貯蔵安定性という上記問題点を必ずしも十分に解決し得るものではなかった。
Patent Document 2 proposes a method of encapsulating a colorant as a microcapsule, but there is a problem in that foaming is large due to the influence of a surfactant used at the time of encapsulation, and the jetting characteristics of inkjet are not always sufficient. It was.
Patent Document 3 discloses a method of coating a pigment with a self-water dispersible resin by using a phase inversion emulsification method, and Patent Document 4 further discloses a water-insoluble polymer obtained by phase inversion emulsification. Discloses a method in which the colorant coated with the resin and the resin particles obtained by emulsion polymerization are used in combination. By these methods, the pigment surface is coated with resin, and the non-uniformity of the pigment surface is eliminated to some extent. However, in these methods, since the interaction between the resin and the pigment is insufficient, the pigment There was a problem that it was not fully contained. If the pigment is not sufficiently coated, the surface shape of the pigment particles is still non-uniform, and the above problems of ink ejection stability, print quality, and storage stability cannot always be sufficiently solved. There wasn't.
本発明は、上記のような諸問題を解決するためになされたものであり、インクジェットプリンタにより印刷する際にノズル詰まりが生じることがなく、印字品質上好ましい印刷物が得られ、また印字性に優れている水性インクジェット組成物を提供することを課題としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. No nozzle clogging occurs when printing with an ink jet printer, and a printed matter preferable in terms of print quality is obtained, and the printability is excellent. It is an object of the present invention to provide a water-based inkjet composition.
本発明者等は、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも一つの酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)、有機顔料(C)、及び有機顔料誘導体(D)を使用して樹脂を転相乳化することにより、優れた水性インクジェット組成物が得られることを見出し、本発明を完成したものである。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the water-insoluble resin has at least one acid functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, and a phosphoric acid group. An excellent aqueous inkjet composition is obtained by phase inversion emulsification of the resin using (A), a surfactant (B) having a betaine structure, an organic pigment (C), and an organic pigment derivative (D). The present invention has been found and the present invention has been completed.
ベタイン構造を有する界面活性剤は、一般的にインクに用いる場合、乳化重合用の乳化剤や分散安定剤、紙や特殊紙等媒体への浸透性を制御する添加剤として使用されている。本発明者等は、酸性基と塩基性基を一分子中に併せ持つベタイン構造の特徴が、顔料と樹脂が反対の電荷を有する場合に良好な仲立ち成分となり得るのではないかと考え、検討した結果、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)のみでは分散安定性の良好な組成物が得られず、予想外にも、有機顔料誘導体(D)を更に配合すると、水性媒体中に安定に分散可能な顔料粒子分散体が得られることを見出した。理論に拘束されるものではないが、有機顔料誘導体(D)によって有機顔料(C)の表面電荷が高くなり、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)の酸性基又は塩基性基が顔料表面に吸着しやすくなり、その結果、顔料表面が界面活性剤(B)の疎水部で覆われ、親水部によって水性媒体中における分散安定性が得られる。更に、酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)を加えることで、水不溶性樹脂(A)の酸官能基の一部は顔料表面の塩基性基と結合し、水不溶性樹脂によって顔料表面が覆われるとともに、残りの酸官能基を中和することで、水性媒体中における更なる分散安定性が得られると考えられる。これらの方法によって得られた水性インクジェット組成物は、顔料表面が水不溶性樹脂によって好適に被覆され、かつ水性媒体中において安定に分散されているために、吐出安定性、貯蔵安定性に優れ、ノズル詰まりをすることがなく、更に、印字された印刷物においても、表面が水不溶性樹脂によって覆われることで擦過性や、耐水性等の印字品質に優れたものになると考えられる。 A surfactant having a betaine structure is generally used as an additive for controlling permeability to a medium such as an emulsifier for emulsion polymerization, a dispersion stabilizer, or paper or special paper when used in an ink. The present inventors considered that the characteristics of the betaine structure having both an acidic group and a basic group in one molecule could be a good intermediate component when the pigment and the resin have opposite charges. A surfactant having a betaine structure (B) alone does not yield a composition having good dispersion stability. Unexpectedly, when an organic pigment derivative (D) is further added, it can be stably dispersed in an aqueous medium. It was found that a pigment particle dispersion can be obtained. Although not bound by theory, the organic pigment derivative (D) increases the surface charge of the organic pigment (C), and the acidic group or basic group of the surfactant (B) having a betaine structure is formed on the pigment surface. As a result, the pigment surface is covered with the hydrophobic portion of the surfactant (B), and dispersion stability in an aqueous medium is obtained by the hydrophilic portion. Further, by adding the water-insoluble resin (A) having an acid functional group, a part of the acid functional group of the water-insoluble resin (A) is bonded to the basic group on the pigment surface, and the pigment surface is covered with the water-insoluble resin. In addition, it is believed that further dispersion stability in an aqueous medium can be obtained by neutralizing the remaining acid functional groups. The water-based inkjet composition obtained by these methods is excellent in ejection stability and storage stability because the pigment surface is suitably coated with a water-insoluble resin and is stably dispersed in an aqueous medium. It is considered that the printed matter is not clogged, and even in the printed matter, the surface is covered with the water-insoluble resin so that the print quality such as scratching and water resistance is excellent.
即ち、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも一つの酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)、有機顔料(C)及び有機顔料誘導体(D)を必須成分とし、酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)に被覆された有機顔料(C)を水性媒体中に含む、水系インクジェットであって、該水不溶性樹脂が、酸官能基を有する転相乳化可能な重合体であることを特徴とする水系インクジェットを提供する。 That is, a water-insoluble resin (A) having at least one acid functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group and a phosphoric acid group, a surfactant having a betaine structure (B), an organic A water-based inkjet comprising, as an essential component, a pigment (C) and an organic pigment derivative (D), and an organic pigment (C) coated with a water-insoluble resin (A) having an acid functional group in an aqueous medium, Provided is a water-based inkjet, wherein the water-insoluble resin is a phase-inversion emulsifiable polymer having an acid functional group.
本発明の水性インクジェット組成物によれば、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)及び有機顔料誘導体(D)を用いることにより、有機顔料(C)表面全体に、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも一つの酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)が従来より、均一に被覆され有機顔料(C)粒子の水分散体が得られ、これにより、本発明の水性インクジェット組成物をインクジェットプリンタにより印刷すると、ノズル詰まりが生じることがなく、印字品質の向上した印刷物が得られる。 According to the aqueous inkjet composition of the present invention, by using the surfactant (B) having a betaine structure and the organic pigment derivative (D), a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfine is formed on the entire surface of the organic pigment (C). A water-insoluble resin (A) having at least one acid functional group selected from the group consisting of an acid group and a phosphate group is conventionally uniformly coated to obtain an aqueous dispersion of organic pigment (C) particles. Thus, when the aqueous inkjet composition of the present invention is printed by an inkjet printer, nozzle clogging does not occur, and a printed matter with improved print quality can be obtained.
以下、本発明について詳述する。
本発明の水性インクジェット組成物は、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも一つの酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)、有機顔料(C)、及び有機顔料誘導体(D)を必須成分とする。理論に拘束されるものではないが、本発明の水性インクジェット組成物においては、有機顔料(C)の表面に、有機顔料誘導体(D)とベタイン構造を有する界面活性剤(B)とを介して、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも一つの酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)が従来のものよりも、より均一に付着しており、その結果として、水性媒体中に、被覆有機顔料が均一に分散にしているものと考えられる。ここにおける水性媒体は、水のみか、水を主成分として必要に応じて揮発性有機溶剤を含む媒体を言う。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The aqueous inkjet composition of the present invention includes a water-insoluble resin (A) having at least one acid functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, and a phosphoric acid group, and an interface having a betaine structure The activator (B), the organic pigment (C), and the organic pigment derivative (D) are essential components. Although not bound by theory, in the aqueous inkjet composition of the present invention, the surface of the organic pigment (C) is passed through the organic pigment derivative (D) and the surfactant (B) having a betaine structure. Water-insoluble resin (A) having at least one acid functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group and a phosphoric acid group is more uniformly attached than the conventional one. As a result, it is considered that the coated organic pigment is uniformly dispersed in the aqueous medium. The aqueous medium herein refers to only water or a medium containing water as a main component and optionally containing a volatile organic solvent.
各成分の説明: Explanation of each component:
本発明の水性インクジェット組成物に含有されるカルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基、リン酸基より選ばれる少なくとも一つの官能基を有する水不溶性樹脂(A)は、有機顔料(C)の表面において被膜を形成し、有機顔料(C)の表面を均一に被覆するために使用される。
カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも一つの酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)は、揮発性有機溶剤中で合成される。このような酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)の製造方法は、当業者には、既に公知である。例えば、カルボン酸基などの酸官能基を有する重合性モノマーと、必要に応じて共重合可能なモノマーとともに、揮発性有機溶剤において、必要に応じて、2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)や、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)などの開始剤等の公知の添加剤の存在下において、重合させることによって、本発明で使用される酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)を調製することができる。
The water-insoluble resin (A) having at least one functional group selected from a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, and a phosphoric acid group contained in the aqueous inkjet composition of the present invention is a surface of the organic pigment (C). Is used to uniformly coat the surface of the organic pigment (C).
The water-insoluble resin (A) having at least one acid functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group and a phosphoric acid group is synthesized in a volatile organic solvent. A method for producing such a water-insoluble resin (A) having an acid functional group is already known to those skilled in the art. For example, in a volatile organic solvent, a polymerizable monomer having an acid functional group such as a carboxylic acid group and a monomer that can be copolymerized if necessary, and a 2,2′-azobis (2-methylbutyrate) as necessary. Nitrile) and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) in the presence of a known additive such as an initiator to polymerize the acid functional group used in the present invention. A water-insoluble resin (A) can be prepared.
本発明において使用される酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂や、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂など好適に列挙することができる。特に、(メタ)アクリル系樹脂が好ましい。このような酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)は、例えば、(メタ)アクリル酸エステルや、スチレン、置換スチレンなどから選ばれる少なくとも一つの重合性ビニルモノマーと、(メタ)アクリル酸又はビニルスルホン酸又はリン酸エステル(メタ)アクリレートモノマーとの共重合により製造される。ここで、(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチルや、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチルなどのアルキルエステルや、アルキルエステルの誘導体、例えば、得られるカルボキシル基を有する水不溶性樹脂(A)の親水性を調製するために、水酸基を含有する(メタ)アクリル酸エステル、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステルなどを併用してもよい。また、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基、リン酸基より選ばれる少なくとも一つの酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)は、必要に応じて、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの多価イソシアネートにより変性をしてもよい。 As the water-insoluble resin (A) having an acid functional group used in the present invention, for example, a (meth) acrylic resin, a styrene resin, a polyester resin, an alkyd resin, a urethane resin, and the like can be suitably listed. . Particularly preferred is a (meth) acrylic resin. The water-insoluble resin (A) having such an acid functional group includes, for example, (meth) acrylic acid ester, at least one polymerizable vinyl monomer selected from styrene, substituted styrene, and the like, and (meth) acrylic acid or vinyl. Produced by copolymerization with sulfonic acid or phosphate ester (meth) acrylate monomers. Here, examples of the (meth) acrylate ester include alkyl esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate, and alkyl esters. In order to adjust the hydrophilicity of the obtained water-insoluble resin (A) having a carboxyl group, a (meth) acrylic acid ester containing a hydroxyl group, such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylic acid ester, etc. May be used in combination. Further, the water-insoluble resin (A) having at least one acid functional group selected from a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, and a phosphoric acid group is modified with a polyvalent isocyanate such as hexamethylene diisocyanate as necessary. You may do.
このようにして合成され酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)の酸価は、10〜300であり、好ましくは、40〜200の範囲であることが好適である。尚、酸価とは、樹脂1gを中和するに必要な水酸化カリウム(KOH)のミリグラム(mg)数を言い、mg・KOH/gで表す(以下、単位は略記する。)。 The acid value of the water-insoluble resin (A) thus synthesized having an acid functional group is 10 to 300, and preferably 40 to 200. The acid value means the number of milligrams (mg) of potassium hydroxide (KOH) necessary to neutralize 1 g of the resin, and is expressed in mg · KOH / g (hereinafter, the unit is abbreviated).
水不溶性樹脂(A)に導入される酸官能基は、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基又はリン酸基のいずれかであって特に限定されるものではないが、このうちカルボキシル基は一般的であり、好適に使用できる。 The acid functional group introduced into the water-insoluble resin (A) is any of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, and a phosphoric acid group, and is not particularly limited. And can be used preferably.
樹脂(A)の酸価が、10未満の場合には、得られる被覆有機顔料(C)の表面親水性が乏しくなり易く、分散安定性が不充分となる。一方、酸価が300を越える場合には、酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)の親水性が著しく高まり、酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)による有機顔料(C)の被覆が膨潤等により不十分となり、被覆有機顔料(C)同士の凝集やノズル目詰まりを生ずる。 When the acid value of the resin (A) is less than 10, the surface hydrophilicity of the obtained coated organic pigment (C) tends to be poor, and the dispersion stability becomes insufficient. On the other hand, when the acid value exceeds 300, the hydrophilicity of the water-insoluble resin (A) having an acid functional group is remarkably increased, and the organic pigment (C) is covered with the water-insoluble resin (A) having an acid functional group. It becomes insufficient due to swelling and the like, and the coated organic pigments (C) are aggregated and the nozzles are clogged.
後述する転相乳化を行う際に、一部の酸基がアルカリ性の中和剤によって中和されていてもよい。使用される中和剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物、アンモニア、トリエチルアミン、モルホリン等の塩基性物質の他、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン等のアルコールアミンが使用可能である。カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも一つの酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)の酸基に対する中和率は、好ましくは、30モル%相当量〜100モル%相当量としてもよい。 When performing phase inversion emulsification described later, some of the acid groups may be neutralized with an alkaline neutralizing agent. Examples of the neutralizing agent used include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide, basic substances such as ammonia, triethylamine, morpholine, triethanolamine, diethanolamine, Alcohol amines such as N-methyldiethanolamine can be used. The neutralization rate of the water-insoluble resin (A) having at least one acid functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group and a phosphoric acid group is preferably 30 mol%. It may be an equivalent amount to an equivalent amount of 100 mol%.
使用される酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)のゲル浸透クロマトグラフィにより測定されるポリスチレン換算での質量平均分子量は、好ましくは、5000〜100000であり、更に好ましくは、10000〜60000である。分子量が5000を下回ると転相乳化が起こり難く、一方、100000を上回ると貯蔵時の安定性が低下し易い。 The weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography of the water-insoluble resin (A) having an acid functional group used is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 60,000. When the molecular weight is less than 5,000, phase inversion emulsification is difficult to occur. On the other hand, when the molecular weight is more than 100,000, stability during storage tends to decrease.
酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)は、有機顔料(C)100質量部に対して、好ましくは50質量部以上であり、更に好ましくは100質量部以上であることが好ましい。(C)が100質量部に対して(A)が50質量部を下回ると、有機顔料(C)が水不溶性樹脂(A)によって完全に被覆されないために粒子径がブロードになり、良好な吐出安定性が得られない。更に、水不溶性樹脂(A)が不足することで、膜の造膜性も劣るために、膜物性も大幅に低下する。 The water-insoluble resin (A) having an acid functional group is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the organic pigment (C). When (C) is less than 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass, the organic pigment (C) is not completely covered with the water-insoluble resin (A), resulting in a broad particle size and good discharge. Stability is not obtained. Furthermore, since the water-insoluble resin (A) is insufficient, the film-forming property of the film is inferior, so that the film physical properties are greatly reduced.
本発明の水性インクジェット組成物に使用されるベタイン構造を有する界面活性剤(B)は、有機顔料(C)を長期間安定的に分散させるための優れた分散剤となり、更に第四アンモニウム部位と酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)の酸基との間で相互作用が生じるため、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)に覆われた有機顔料(C)の中で酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)が転相乳化を行うと表面が酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)で均一に被覆された顔料粒子の分散体が得られると考えられる。 The surfactant (B) having a betaine structure used in the aqueous inkjet composition of the present invention is an excellent dispersant for stably dispersing the organic pigment (C) for a long period of time, and further has a quaternary ammonium moiety and Since an interaction occurs with the acid group of the water-insoluble resin (A) having an acid functional group, the acid functional group in the organic pigment (C) covered with the surfactant (B) having a betaine structure. When the water-insoluble resin (A) has phase inversion emulsification, it is considered that a dispersion of pigment particles whose surface is uniformly coated with the water-insoluble resin (A) having an acid functional group is obtained.
本発明の組成物に使用されるベタイン構造を有する界面活性剤(B)は、ベタイン構造を有する限り、その構造が限定されるものではない。ただし、顔料表面への吸着点が多い方がより分散安定性に優れる水性インクジェット組成物が得られることから、櫛形の重合体であることが好ましく、分子量1000〜10000の櫛型重合体であることがより好ましい。分子量が1000未満では、貯蔵時に界面活性剤が顔料表面からはがれ易くなるために、貯蔵安定性が低下し、逆に分子量が10000を超えると、親水部が大きくなるために使用可能な範囲が制限される。櫛型重合体の構造としては、例えば、第四アンモニウム部位を主鎖に、酸官能基を有する親水性部を側鎖に有する重合体や、側鎖構造として、スチレン及び無水マレイン酸からなる共重合体の誘導体を有するもの等が好適に用いることができる。これら櫛形の重合体は、市販品を使用することもできるが、例えば、特許第4990982号明細書や、特許第5122582号明細書、特表2012−509946号公報などに記載されている従来公知の方法を用いて合成することもできる。 The structure of the surfactant (B) having a betaine structure used in the composition of the present invention is not limited as long as it has a betaine structure. However, since a water-based inkjet composition having more excellent dispersion stability can be obtained when the number of adsorption points on the pigment surface is larger, it is preferably a comb polymer, and a comb polymer having a molecular weight of 1000 to 10,000. Is more preferable. When the molecular weight is less than 1000, the surfactant is easily peeled off from the pigment surface during storage, so that the storage stability is lowered. Conversely, when the molecular weight exceeds 10,000, the hydrophilic part becomes large and the usable range is limited. Is done. Examples of the structure of the comb polymer include a polymer having a quaternary ammonium moiety in the main chain and a hydrophilic portion having an acid functional group in the side chain, and a side chain structure consisting of styrene and maleic anhydride. Those having a polymer derivative can be suitably used. Commercially available products can be used for these comb polymers. For example, the conventional polymers described in Japanese Patent No. 4990982, Japanese Patent No. 5122582, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2012-509946, etc. It can also be synthesized using a method.
例えば、本発明で使用されるベタイン構造を有する界面活性剤(B)は、好ましくは、スチレン無水マレイン酸樹脂(SMA)1000(Tg=155、酸価=465−495、Mw=5500)を、溶剤として、例えば、メトキシプロピルアセテートなどのアルコキシアルキル酢酸エステルに溶解し、アミン、例えば、JEFFAMINE M−2005(アミン末端EO/POポリエーテル)を混合した溶液を、撹拌機、還流コンデンサーを装備され、温度制御された反応容器に充填し、得られた混合液を20〜200℃、好ましくは、30〜170℃で、2〜10時間反応させ、その後、メトキシプロピルアセテートを蒸留して除去することにより製造することができる。
ここで使用されるアミンは、活性水素を少なくとも一つ有するアミノ基を含有することを特徴としており、例えば、ポリアルキレンオキシドモノアミン又はN,N−二置換ジアミン又はアルカノールアミンが好ましい。
For example, the surfactant (B) having a betaine structure used in the present invention is preferably styrene maleic anhydride resin (SMA) 1000 (Tg = 155, acid value = 465-495, Mw = 5500), As a solvent, for example, a solution prepared by dissolving in an alkoxyalkyl acetate such as methoxypropyl acetate and mixing an amine, for example, JEFFAMINE M-2005 (amine-terminated EO / PO polyether), is equipped with a stirrer and a reflux condenser. By filling a temperature-controlled reaction vessel and reacting the resulting mixture at 20 to 200 ° C., preferably 30 to 170 ° C. for 2 to 10 hours, and then removing methoxypropyl acetate by distillation. Can be manufactured.
The amine used here is characterized by containing an amino group having at least one active hydrogen, and for example, polyalkylene oxide monoamine, N, N-disubstituted diamine or alkanolamine is preferable.
ベタイン構造を有する界面活性剤(B)としては、具体的には、市販品として、花王株式会社製のアンヒトール20BS、アンヒトール24B、アンヒトール86B、アンヒトール20YB;BSFS社製のEFKA4520、EFKA5063、EFKA6225;ビックケミジャパン株式会社製のDISPERBYK−106、DISPERBYK−140、DISPERBYK−142、DISPERBYK−145、DISPERBYK−2001、BYK−9076:第一工業製薬株式会社製のアモーゲンS、アモーゲンS-H、アモーゲンK、アモーゲンLB−C、アモーゲンCH−H、アモーゲンHB−Cなどが挙げられる。 Specifically, as the surfactant (B) having a betaine structure, commercially available products such as Amphitol 20BS, Amphitol 24B, Amphitol 86B, Amphitol 20YB manufactured by Kao Corporation; EFKA4520, EFKA5063, EFKA6225 manufactured by BSFS; Kemi Japan Co., Ltd. DISPERBYK-106, DISPERBYK-140, DISPERBYK-142, DISPERBYK-145, DISPERBYK-2001, BYK-9076: Daigen Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Amorgen S, Amorgen S-H, Amorgen K, Amorgen Examples include LB-C, amorgen CH-H, and amogen HB-C.
本発明の水性インクジェット組成物において、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)は、有機顔料(C)100質量部に対して、1〜80質量部、好ましくは、5〜60質量部であることが好ましい。有機顔料(C)100質量部に対して、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)の量が1質量部を下回ると、媒体中での有機顔料顔料(C)の分散安定性が不良になり易い。一方、80質量部を超えると、膜の耐水性及び耐アルコール性が悪化するため実用性に劣る。 In the aqueous inkjet composition of the present invention, the surfactant (B) having a betaine structure is 1 to 80 parts by mass, preferably 5 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic pigment (C). Is preferred. When the amount of the surfactant (B) having a betaine structure is less than 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the organic pigment (C), the dispersion stability of the organic pigment (C) in the medium becomes poor. easy. On the other hand, if it exceeds 80 parts by mass, the water resistance and alcohol resistance of the film are deteriorated, so that the practicality is inferior.
本発明の水性インクジェット組成物に使用される有機顔料(C)として、ピグメントブルー15,15:1,15:3,15:4,15:6,22,30,64,80ピグメントレッド9,48,49,52,53,57,97,122,123,149,168,177,180,192,202,206,215,216,217,220,223,224,240,254、ピグメントイエロー12,17,20,31,55,83,93,125,154,181、ピグメントバイオレット19,29,32,40などを好適に列挙することができる。 Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 30, 64, 80 Pigment Red 9, 48 as the organic pigment (C) used in the aqueous inkjet composition of the present invention. 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 202, 206, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 240, 254, Pigment Yellow 12, 17 , 20, 31, 55, 83, 93, 125, 154, 181 and pigment violet 19, 29, 32, 40, and the like.
本発明の水性インクジェット組成物に使用される有機顔料誘導体(D)は、例えば、特開2002−294134号公報や、特開平6−345997号公報に記載されているように、一般に知られている有機顔料に酸性又は塩基性官能基を導入することで得られる。ここでいう有機顔料とは、例えば、アゾ系や、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサン系、アントラピリミジン系、アンサンスロン系、インダンスロン系、フラバンスロン系、ペリノン系などが挙げられる。導入される酸性基としては、例えば、スルホン酸基や、カルボン酸基、リン酸基などが挙げられ、塩基性基としては、例えば、アミンなどが挙げられる。 The organic pigment derivative (D) used in the aqueous inkjet composition of the present invention is generally known as described in, for example, JP-A Nos. 2002-294134 and 6-345997. It can be obtained by introducing an acidic or basic functional group into the organic pigment. Examples of the organic pigment here include azo, phthalocyanine, anthraquinone, quinacridone, dioxane, anthrapyrimidine, anthanthrone, indanthrone, flavanthrone, and perinone. Examples of the acidic group to be introduced include a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and a phosphoric acid group. Examples of the basic group include an amine.
本発明において、有機顔料誘導体(D)は、有機顔料(C)の電荷を高め、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)の有機顔料(C)への吸着を助ける効果があると考えられる。
本発明の水性インクジェット組成物に使用される有機顔料誘導体(D)としては、具体的には、ルーブリゾール社製のSOLSPERSE5000や、SOLSPERSE12000、SOLSPERSE22000、ビックケミジャパン株式会社製のBYK−2100などが好適に挙げられる。
有機顔料誘導体(D)の使用量は、例えば、有機顔料(C)100質量部に対して、1.0〜10.0質量部であり、好ましくは、3.0〜7.0質量部である。
有機顔料(C)100質量部に対して、有機顔料誘導体(D)の使用量が1質量部を下回ると、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)と有機顔料(C)との間の吸着力が低下して、有機顔料(C)を長期間安定的に媒体中に分散することが不可能となり易い。一方、有機顔料誘導体(D)の量が10質量部を超えると、有機顔料(C)に吸着できない有機顔料誘導体(D)が生じ易く、保管時に沈殿するという問題が起こり易い。
なお、必要に応じて、ベタイン構造を有しない界面活性剤を併用することができる。
In the present invention, the organic pigment derivative (D) is considered to have an effect of increasing the charge of the organic pigment (C) and assisting the adsorption of the surfactant (B) having a betaine structure to the organic pigment (C).
Specific examples of the organic pigment derivative (D) used in the water-based inkjet composition of the present invention include SOLPERSE 5000 manufactured by Lubrizol, SOLPERSE 12000, SOLPERSE 22000, BYK-2100 manufactured by Bicchem Japan. It is mentioned in.
The usage-amount of an organic pigment derivative (D) is 1.0-10.0 mass parts with respect to 100 mass parts of organic pigments (C), for example, Preferably, it is 3.0-7.0 mass parts is there.
When the amount of the organic pigment derivative (D) used is less than 1 part by mass relative to 100 parts by mass of the organic pigment (C), adsorption between the surfactant (B) having a betaine structure and the organic pigment (C) The force is reduced, and it is difficult to stably disperse the organic pigment (C) in the medium for a long period of time. On the other hand, when the amount of the organic pigment derivative (D) exceeds 10 parts by mass, the organic pigment derivative (D) that cannot be adsorbed on the organic pigment (C) is likely to be generated, and the problem of precipitation during storage is likely to occur.
If necessary, a surfactant having no betaine structure can be used in combination.
以下において、水性インクジェット組成物の調製について説明する。ただし、水性インクジェット組成物の調製方法は、以下で説明する態様に限定されるものではない。
水性インクジェット組成物の製造に際しては、まず、酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)と、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)、有機顔料(C)及び有機顔料誘導体(D)を揮発性の有機溶剤中で混合撹拌した後、分散機にて顔料を微粒子状に分散させた分散液を得る。
次いで、このようにして得られた分散液に、必要に応じて、アルカリ性の中和剤を混合した後、撹拌しながら分散体に水を加えることにより、転相乳化を起こし、有機顔料(C)の表面を、ベタイン構造を有する界面活性剤(B)と有機顔料誘導体(D)とにより、酸官能基を有する水不溶性樹脂(A)を均一に被覆させる。転相乳化後、分散体に含まれる揮発性有機溶剤を留去してもよい。
Hereinafter, the preparation of the aqueous inkjet composition will be described. However, the method for preparing the aqueous inkjet composition is not limited to the embodiment described below.
In producing an aqueous inkjet composition, first, a water-insoluble resin (A) having an acid functional group, a surfactant (B) having a betaine structure, an organic pigment (C), and an organic pigment derivative (D) are volatile. After mixing and stirring in the organic solvent, a dispersion in which the pigment is dispersed in the form of fine particles with a disperser is obtained.
Next, an alkaline neutralizing agent is mixed with the dispersion thus obtained, if necessary, and then water is added to the dispersion while stirring, thereby causing phase inversion emulsification and organic pigment (C ) Is uniformly coated with a water-insoluble resin (A) having an acid functional group by a surfactant (B) having a betaine structure and an organic pigment derivative (D). After phase inversion emulsification, the volatile organic solvent contained in the dispersion may be distilled off.
分散機による分散は、被覆有機顔料(C)の動的光散乱法によって測定される累積50%(粒子数)での粒子径が100〜1000nmとなるようにするために行うものである。この粒子径の範囲内において、得られる水性インクジェット組成物における被覆有機顔料は、分散液において、安定して均一な状態で保持される。
分散液には、表面張力及び乾燥性及び各種機能の調整を目的として、上記揮発性有機溶剤以外の有機溶剤や、防かび剤、防腐剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、沈降防止剤、増粘剤、消泡剤等を配合してもよい。
The dispersion by the disperser is performed so that the particle diameter at a cumulative 50% (number of particles) of the coated organic pigment (C) measured by the dynamic light scattering method is 100 to 1000 nm. Within this range of particle diameter, the coated organic pigment in the resulting aqueous inkjet composition is stably and uniformly maintained in the dispersion.
In the dispersion, for the purpose of adjusting the surface tension and drying properties and various functions, organic solvents other than the above volatile organic solvents, fungicides, preservatives, ultraviolet absorbers, light stabilizers, anti-settling agents, You may mix | blend a thickener, an antifoamer, etc.
本発明に使用される揮発性有機溶剤として、例えば、トルエンや、キシレン、n-ヘキサン、ミネラルスピリットなどの炭化水素系溶剤、メタノールや、エタノール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコールなどのアルコール系溶剤、アセトンや、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、酢酸メチルや、酢酸エチル、酢酸プロピルなどの酢酸エステル系溶剤、3−メトキシ−3−メチルブタノール、1−メトキシー2−プロパノール、3−メトキシブチルアセテートなどのグリコールエーテル系溶剤などを好適に列挙することができる。 Examples of volatile organic solvents used in the present invention include hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, n-hexane, and mineral spirits, alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and n-butyl alcohol, Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetate solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutanol, 1-methoxy-2-propanol, 3-methoxybutyl Preferable examples include glycol ether solvents such as acetate.
有機顔料(C)を分散する際に用いる分散機としては、例えば、ペイントシェーカーや、ボールミル、サンドミル、ナノミルを好適に列挙することができる。
本発明の水性インクジェット組成物は、種々のインクジェットプリンタに使用することができる。本発明の水性インクジェット組成物は、特にラージフォーマットを用いた大型インクジェットプリンタにより印刷すること、例えばサインディスプレイ等の屋外用印刷物品に印刷することを目的としたインクジェットプリンタによる印刷に好適に使用することできる。
As a disperser used when dispersing the organic pigment (C), for example, a paint shaker, a ball mill, a sand mill, and a nanomill can be preferably listed.
The aqueous inkjet composition of the present invention can be used in various inkjet printers. The aqueous inkjet composition of the present invention is particularly suitable for printing by a large inkjet printer using a large format, for example, printing by an inkjet printer for the purpose of printing on an outdoor printing article such as a sign display. it can.
インクジェット印刷した後の印刷面(インク組成物)は、常温〜数十℃で乾燥することによって乾燥被膜を形成する。なお、本発明の水性インクジェット組成物を用いて印刷し得る基材については、印刷面(インク組成物)を乾燥する条件で変形もしくは変質しないものであれば特に制限されることはない。そのような基材として、例えば、金属や、ガラス、プラスチック等の基材表面、表面を樹脂でコーティングした紙、オーバーヘッドプロジェクト用の透明シート、サインディスプレイ等の屋外物品等を好適に列挙することができる。 The printing surface (ink composition) after inkjet printing forms a dry film by drying at room temperature to several tens of degrees Celsius. In addition, about the base material which can be printed using the water-based inkjet composition of this invention, if a deformation | transformation or a quality change is not carried out on the conditions which dry a printing surface (ink composition), it will not restrict | limit in particular. As such base materials, for example, metal, glass, plastic and other base material surfaces, paper coated with resin on the surface, transparent sheets for overhead projects, outdoor articles such as sign displays, etc. can be suitably listed. it can.
以下において、更に実施例や比較例により、本発明について更に詳細に説明する。
バインダーとしてのカルボキシル基を有する水不溶性樹脂(A)の製造:
(バインダー 製造例1)
メタクリル酸メチル37.5質量部、アクリル酸ブチル4.25質量部、アクリル酸1.75質量部、2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)1.30質量部のプレミックスを製造し、揮発性有機溶剤(メチルエチルケトン)を、撹拌機、還流コンデンサー、窒素導入口及びプレミックスフィード口が装備されかつ温度制御された反応容器に充填した。反応容器を加熱し、80℃に保し、窒素雰囲気下で3時間30分に渡って一定の速度でプレミックスを充填した。更に30分後、ブースト開始剤として2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.30質量部とキシレン1.60部の混合液を2時間にわたって一定の速度で充填した。更に2時間30分温度を一定に保った後、メチルエチルケトンを25.5部反応容器内に充填して冷却した。これにより、バインダー1を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.
Production of water-insoluble resin (A) having carboxyl group as binder:
(Binder Production Example 1)
A premix of 37.5 parts by weight of methyl methacrylate, 4.25 parts by weight of butyl acrylate, 1.75 parts by weight of acrylic acid, and 1.30 parts by weight of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) is produced. Then, a volatile organic solvent (methyl ethyl ketone) was charged into a temperature-controlled reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet and a premix feed port. The reaction vessel was heated and maintained at 80 ° C., and the premix was charged at a constant rate over 3 hours 30 minutes under a nitrogen atmosphere. After another 30 minutes, a mixed liquid of 0.30 parts by mass of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 1.60 parts of xylene was charged at a constant rate over 2 hours as a boost initiator. Further, after keeping the temperature constant for 2 hours and 30 minutes, 25.5 parts of methyl ethyl ketone was charged in a reaction vessel and cooled. Thereby, the binder 1 was obtained.
(バインダー 製造例2〜4)
以下の表1に記載の原料を成分とした以外には、製造例1と同様の手順で以下の表1に示す各種バインダーを調製した。
(Binder Production Examples 2 to 4)
Various binders shown in Table 1 below were prepared in the same procedure as in Production Example 1 except that the raw materials shown in Table 1 below were used as components.
(バインダー 製造例5)
以下の表1に記載の原料を成分とした以外には、製造例1と同様の手順で以下の表1、ブースト開始剤を充填し終わるまでは同様の手順で合成を行い、その後、ヘキサメチレンジイソシアネート(商品名:デスモジュールH:住化バイエルウレタン株式会社製)0.34質量部を添加し、更に2時間30分温度を一定に保ったたことを除いて製造例1を繰り返し、製造例5のバインダーを得た。
(Binder Production Example 5)
Except for using the raw materials listed in Table 1 below as components, the synthesis was performed in the same manner as in Production Example 1 until the following Table 1 and the boost initiator were filled, and then hexamethylene was used. Example 1 was repeated except that 0.34 parts by mass of diisocyanate (trade name: Desmodur H: manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) was added, and the temperature was kept constant for 2 hours and 30 minutes. 5 binders were obtained.
製造したバインダーについて、酸価及び分子量をそれぞれ下記の方法で測定し、下記の基準で評価した。結果を同表1に示す。 About the manufactured binder, the acid value and molecular weight were measured by the following method, respectively, and the following reference | standard evaluated. The results are shown in Table 1.
<酸価>
JIS K 6901 4.3法に準拠した。
<Acid value>
Conforms to JIS K 6901 4.3 method.
<分子量>
バインダーポリマーの特性を、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)で測定する。2個のTSKゲルスーパーマルチポアHZ−Mカラムを備えた機械HLC−8220(Tosoh社)、溶離液としてテトラヒドロフラン(THF)を使用して、40℃、一定流量0.350mL/分で、屈折率(RI)検出装置を使用して求めた。カラムを、ポリスチレン標準液を使用して較正した。サンプルを、40mgの乾燥ポリマーに相当する量のポリマー溶液を10mLのTHFに溶解することによって調製した。
<Molecular weight>
The properties of the binder polymer are measured by gel permeation chromatography (GPC). Using a mechanical HLC-8220 (Tosoh) equipped with two TSK gel super multipore HZ-M columns, tetrahydrofuran (THF) as an eluent at 40 ° C. and a constant flow rate of 0.350 mL / min, the refractive index ( RI) was determined using a detector. The column was calibrated using polystyrene standards. Samples were prepared by dissolving an amount of polymer solution corresponding to 40 mg dry polymer in 10 mL THF.
ベタイン構造を有する界面活性剤(B)の製造:
(ベタイン界面活性剤1 製造例)
SMA1000(スチレン無水マレイン酸レジン Tg=155、酸価=465−495 Mw=5500)60.0質量部、メトキシプロピルアセテート90g、JEFFAMINE M-2005(アミン末端EO/POポリエーテル)188質量部を、撹拌機及び還流コンデンサーを装備しかつ温度制御された反応容器に充填した。この混合液を180℃で5時間反応させた。その後、メトキシプロピルアセテートを蒸留して除去した。これにより、ベタイン界面活性剤1を得た。
Production of surfactant (B) having betaine structure:
(Betaine surfactant 1 production example)
SMA 1000 (styrene maleic anhydride resin Tg = 155, acid value = 465-495 Mw = 5500) 60.0 parts by mass, methoxypropyl acetate 90 g, JEFFAMINE M-2005 (amine-terminated EO / PO polyether) 188 parts by mass, A reaction vessel equipped with a stirrer and reflux condenser and temperature controlled was charged. The mixture was reacted at 180 ° C. for 5 hours. Thereafter, methoxypropyl acetate was removed by distillation. As a result, betaine surfactant 1 was obtained.
表1.バインダーの製造例
Table 1. Example of binder production
実施例1
シアン顔料(商品名:ブルーNo.4:大日精化工業株式会社製)4.60部、ベタイン構造を有する界面活性剤1、2.76部、有機顔料誘導体(商品名:BYK−2100:BYK社製)、0.15部、メチルエチルケトン75.30部を混合して混合物を得、この混合物に、0.5mm径ジルコニアビーズを50部充填した後にペイントシェーカーで6時間顔料解砕を行い、非水性顔料分散体を得た。この非水性顔料分散体にバインダー1を24.30部及びジメチルエタノールアミンを0.63部溶解させて、イオン交換水120.00部加えることにより樹脂の転相乳化を行った。得られた混合液中のメチルエチルケトンを、エバポレーターを用いて留去し、バインダーに被覆された有機顔料の水分散液を得た。次いでジエチレングリコールモノイソブチルエーテルを24.00部加えて水性インクジェット組成物を得た。
Example 1
Cyan pigment (trade name: Blue No. 4: manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) 4.60 parts, surfactant having betaine structure, 1.76 parts, organic pigment derivative (trade name: BYK-2100: BYK 0.15 parts and 75.30 parts of methyl ethyl ketone were mixed to obtain 50 parts of 0.5 mm zirconia beads, and the mixture was subjected to pigment crushing for 6 hours with a paint shaker. An aqueous pigment dispersion was obtained. In this non-aqueous pigment dispersion, 24.30 parts of binder 1 and 0.63 part of dimethylethanolamine were dissolved, and 120.00 parts of ion-exchanged water was added to carry out phase inversion emulsification of the resin. Methyl ethyl ketone in the obtained mixed liquid was distilled off using an evaporator to obtain an aqueous dispersion of an organic pigment coated with a binder. Next, 24.00 parts of diethylene glycol monoisobutyl ether was added to obtain an aqueous inkjet composition.
実施例2〜20、比較例1〜11
以下の表2記載の原料を成分として使用した以外は、実施例1と同様にして、水性インクジェット組成物を調製した。ただし、実施例11に関してはペイントシェーカーによる顔料の解砕時間を2時間、比較例8に関してはペイントシェーカーによる顔料の解砕時間を30分とした。
Examples 2-20, Comparative Examples 1-11
An aqueous inkjet composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the raw materials shown in Table 2 below were used as components. However, for Example 11, the pigment crushing time by the paint shaker was 2 hours, and for Comparative Example 8, the pigment crushing time by the paint shaker was 30 minutes.
表2の材料
有機顔料:
シアン顔料(商品名:ブルーNo.4:大日精化工業株式会社製)
マゼンタ顔料(商品名:Fastogen Super Magenta RGT:DIC社製)
界面活性剤:
ベタイン界面活性剤2(商品名:DISPERBYK−2001:ビックケミー・ジャパン社製:有効成分46%)
ベタイン界面活性剤3(商品名:アモーゲンK:第一工業製薬株式会社製:有効成分100%)
カチオン界面活性剤(商品名:カチオーゲンSPA:第一工業製薬株式会社製:有効成分100%)
Table 2 materials
Organic pigment:
Cyan pigment (trade name: Blue No. 4: manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.)
Magenta pigment (trade name: Fastogen Super Magenta RGT: manufactured by DIC)
Surfactant:
Betaine surfactant 2 (trade name: DISPERBYK-2001: manufactured by Big Chemie Japan, Inc .: 46% active ingredient)
Betaine surfactant 3 (trade name: Amorgen K: Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: 100% active ingredient)
Cationic surfactant (trade name: Katiogen SPA: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: 100% active ingredient)
有機顔料誘導体
酸性型有機顔料誘導体1(商品名:BYK−2100:BYK社製)
酸性型有機顔料誘導体2(商品名:Solsperse22000:ルーブリゾール社製)
Organic pigment derivative Acidic organic pigment derivative 1 (trade name: BYK-2100: manufactured by BYK)
Acidic organic pigment derivative 2 (trade name: Solsperse 22000: manufactured by Lubrizol)
実施例1〜20及び比較例1〜11の分散体について、粒子径、粒度分布、吐出安定性、印字性、耐水性、耐アルコール性、貯蔵安定性をそれぞれ下記の方法で測定し、下記の基準で評価した。 For the dispersions of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 11, the particle diameter, particle size distribution, ejection stability, printability, water resistance, alcohol resistance, and storage stability were measured by the following methods, respectively. Evaluated by criteria.
<粒子径>
インク化後の分散液の粒子数換算での累積50%及び累積95%の粒径をマイクロトラックUPA(日機装製)を用いて測定した。この累積%の値によって、インクジェットでの吐出の可否を評価することができる。
<Particle size>
The particle size of 50% cumulative and 95% cumulative particle size of the dispersion after ink conversion was measured using Microtrac UPA (Nikkiso Co., Ltd.). Whether or not ink can be ejected can be evaluated based on the cumulative% value.
<粒度分布>
インク化後の分散液の粒径を、マイクロトラックUPA(日機装製)を用いて測定し、下記の基準で評価した。
◎:累積50%での粒子径と累積90%での粒子径の差が2倍以内
○:累積50%での粒子径と累積90%での粒子径の差が2倍超3倍以内
×:累積50%での粒子径と累積90%での粒子径の差が3倍超
評価結果が良くなるに従って、粒子表面の均一性を評価することができる。
<Particle size distribution>
The particle size of the dispersion after ink formation was measured using Microtrac UPA (Nikkiso Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria.
A: The difference between the particle size at 50% cumulative and the particle size at 90% cumulative is less than 2 times. ○: The difference between the particle size at 50% cumulative and the particle size at 90% cumulative is more than twice and within 3 times. : The difference between the particle diameter at 50% cumulative and the particle diameter at 90% cumulative is more than 3 times. As the evaluation result improves, the uniformity of the particle surface can be evaluated.
<吐出安定性>
ラージフォーマット用インクジェットプリンタで1m×5mのベタ印字を行い、飛行曲り及び抜けの本数に基づいて下記基準で評価した。
◎:飛行曲り及び抜けなし
○:飛行曲り及び抜けの合計本数が1〜3本
△:飛行曲り及び抜けの合計本数が4〜6本
×:飛行曲り及び抜けの合計本数が7本以上
<Discharge stability>
A solid printing of 1 m × 5 m was performed with a large format inkjet printer, and evaluation was performed based on the following criteria based on the number of flight bends and omissions.
◎: No flying bend and missing ○: Total number of flying bend and missing 1-3: △: Total number of flying bend and missing 4-6 ×: Total number of flying bend and missing 7 or more
<印字性>
ラージフォーマット用インクジェットプリンタで画像を印刷し、目視で評価した。
◎:印字ムラなく鮮明な印字物
○:僅かに印字ムラがあるが実用上問題ないレベル
×:印字ムラが目立ち不鮮明印字物
<Printability>
Images were printed with a large format inkjet printer and visually evaluated.
◎: Clear printed matter without uneven printing ○: Slightly uneven printing, but no problem in practical use ×: Uneven printed matter with noticeable uneven printing
<耐水性>
ラージフォーマット用インクジェットプリンタで画像を印刷し、水を染み込ませた綿棒で膜を擦り、目視で評価した。
◎:400gの荷重で200回こすっても全く変化なし
○:400gの荷重で200回こすると一部インクが剥離する
×:400gの荷重で200回こするとインクが剥離し、素地が見える
<Water resistance>
Images were printed with a large format inkjet printer, the film was rubbed with a cotton swab soaked in water, and visually evaluated.
A: No change even when rubbed 200 times with a load of 400 g B: Partially peeled ink when rubbed 200 times with a load of 400 g X: Ink peeled when rubbed 200 times with a load of 400 g, and the substrate was visible
<耐アルコール性>
ラージフォーマット用インクジェットプリンタで画像を印刷し、50質量%エタノール水を染み込ませた綿棒で膜を擦り、目視で評価した。
◎:400gの荷重で20回こすっても全く変化なし
○:400gの荷重で20回こすると一部インクが剥離する
×:400gの荷重で20回こするとインクが剥離し、素地が見える
<Alcohol resistance>
Images were printed with a large format inkjet printer, the film was rubbed with a cotton swab soaked in 50% by weight ethanol water, and visually evaluated.
◎: No change even when rubbed 20 times with a load of 400 g ◯: Partially peeled ink when rubbed 20 times with a load of 400 g ×: Ink peeled when rubbed 20 times with a load of 400 g and the substrate was visible
<貯蔵安定性>
インクを60℃で1か月間保管した後の粘度及び粒径を測定し、下記の基準で評価した。
◎:60℃で1か月間保管後の粘度及び粒子径の変化がそれぞれ±5%以内
○:60℃で1か月間保管後の粘度及び粒子径の変化がそれぞれ5%超10%以下
×:60℃で1か月間保管後の粘度及び粒子径の変化がそれぞれ10%超
<Storage stability>
After the ink was stored at 60 ° C. for 1 month, the viscosity and particle size were measured and evaluated according to the following criteria.
A: Change in viscosity and particle size after storage at 60 ° C. for 1 month within ± 5% each ○: Change in viscosity and particle size after storage for 1 month at 60 ° C. over 5% and 10% or less respectively ×: Changes in viscosity and particle size after storage for 1 month at 60 ° C are over 10% each
それらの評価結果は表2に示す通りであった。 The evaluation results were as shown in Table 2.
表2.水系ジェットインク組成物評価結果
Table 2. Evaluation results of water-based jet ink composition
表3.水系ジェットインク組成物評価結果
Table 3. Evaluation results of water-based jet ink composition
表4.水系ジェットインク組成物評価結果
Table 4. Evaluation results of water-based jet ink composition
表5.水系ジェットインク組成物評価結果
Table 5. Evaluation results of water-based jet ink composition
表6.水系ジェットインク組成物評価結果
Table 6. Evaluation results of water-based jet ink composition
表7.水系ジェットインク組成物評価結果
Table 7. Evaluation results of water-based jet ink composition
表2に示す評価結果から明らかなように、実施例1〜20のインクは、各試験項目について良い結果が得られ、良好なインクが得られた。 As is clear from the evaluation results shown in Table 2, the inks of Examples 1 to 20 gave good results for each test item, and good inks were obtained.
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