JP6758214B2 - Oil-based inkjet ink - Google Patents
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Description
本発明は、油性インクジェットインクに関する。 The present invention relates to oil-based inkjet inks.
インクジェット記録方式は、流動性の高いインクジェットインクを微細なノズルから液滴として噴射し、ノズルに対向して置かれた記録媒体に画像を記録するものであり、低騒音で高速印字が可能であることから、近年急速に普及している。このようなインクジェット記録方式に用いられるインクとして、水を主溶媒として含有する水性インク、重合性モノマーを主成分として高い含有量で含有する紫外線硬化型インク(UVインク)、ワックスを主成分として高い含有量で含有するホットメルトインク(固体インク)とともに、非水系溶剤を主溶媒として含有する、いわゆる非水系インクが知られている。非水系インクは、主溶媒が揮発性有機溶剤であるソルベントインク(溶剤系インク)と、主溶媒が低揮発性あるいは不揮発性の有機溶剤である油性インク(オイル系インク)に分類できる。ソルベントインクは主に有機溶剤の蒸発によって記録媒体上で乾燥するのに対して、油性インクは記録媒体への浸透が主となって乾燥する。 In the inkjet recording method, highly fluid inkjet ink is ejected as droplets from a fine nozzle, and an image is recorded on a recording medium placed facing the nozzle, enabling high-speed printing with low noise. Therefore, it has spread rapidly in recent years. As inks used in such an inkjet recording method, water-based inks containing water as a main solvent, ultraviolet curable inks (UV inks) containing a high content of polymerizable monomers as main components, and wax as main components are high. A so-called non-aqueous ink containing a non-aqueous solvent as a main solvent is known as well as a hot melt ink (solid ink) contained in a content. Non-aqueous inks can be classified into solvent inks (solvent-based inks) whose main solvent is a volatile organic solvent and oil-based inks (oil-based inks) whose main solvent is a low-volatile or non-volatile organic solvent. The solvent ink dries on the recording medium mainly by evaporation of the organic solvent, whereas the oil-based ink dries mainly by penetrating into the recording medium.
高顔料濃度でも低粘度の油性インクジェットインクとして、酸価30〜60の(メタ)アクリル酸系共重合物によって表面処理されたカプセル型顔料を用いる技術がある(特許文献1参照)。
しかし、このようなインクは、インクジェット印刷装置のヘッドのノズルプレート表面に対する濡れ性が良く、ノズルプレート表面に付着しやすい。そのため、ノズルプレート表面に付着したインクが用紙に垂れて画像を汚したり、ノズルプレート表面に付着したインクがインクの吐出を妨げたりするという問題がある。
As an oil-based inkjet ink having a high pigment concentration and a low viscosity, there is a technique of using a capsule-type pigment surface-treated with a (meth) acrylic acid-based copolymer having an acid value of 30 to 60 (see Patent Document 1).
However, such ink has good wettability with respect to the nozzle plate surface of the head of the inkjet printing apparatus, and easily adheres to the nozzle plate surface. Therefore, there is a problem that the ink adhering to the surface of the nozzle plate drips on the paper and stains the image, and the ink adhering to the surface of the nozzle plate hinders the ejection of the ink.
また、インクジェット印刷装置は、定期的にヘッドクリーニング動作が行われるように設計されている。このヘッドクリーニング動作は、一般的に、ノズルからインクを吐出させる加圧パージと、ノズルプレートのワイピングから構成される。
ノズルプレート表面に付着しやすいインクを用いた場合、ノズルプレートのワイピングを行うと、インク中の顔料が研磨剤となり、ノズルプレート表面のフッ素樹脂等の被膜を削り取り、ノズルプレートの撥インク性を低下させることがある。
In addition, the inkjet printing apparatus is designed so that the head cleaning operation is performed periodically. This head cleaning operation generally consists of a pressurized purge that ejects ink from the nozzle and wiping of the nozzle plate.
When ink that easily adheres to the nozzle plate surface is used, when the nozzle plate is wiped, the pigment in the ink becomes an abrasive and scrapes off the film such as fluororesin on the nozzle plate surface, reducing the ink repellency of the nozzle plate. May cause you to.
上記問題に対し、特許文献2では、油性インクジェットインクにおいて、α値5〜60の化合物が側鎖として付加され、かつ、溶剤に混和性の櫛形ポリウレタン化合物によって表面処理されたカプセル型顔料を用いることで、ノズルプレートに対するはじき性に優れ、ノズルプレートの劣化を抑制できることが開示されている。 In response to the above problem, Patent Document 2 uses a capsule-type pigment in which a compound having an α value of 5 to 60 is added as a side chain and surface-treated with a comb-shaped polyurethane compound miscible with a solvent in an oil-based inkjet ink. It is disclosed that the nozzle plate is excellent in repellent property and deterioration of the nozzle plate can be suppressed.
一方で、油性インクジェットインクでは、用紙上にインクが吐出されると、用紙表面上でインク中の溶剤が用紙内部に浸透していく。この際に、インク中の溶剤とともに顔料が用紙内部に浸透すると、用紙の裏面に画像が裏抜けする、いわゆる裏抜け現象が発生する。裏抜けが発生すると、用紙表面の画像濃度も低下する。
特許文献2では、カプセル型顔料に、溶剤に混和性の櫛形ポリウレタン化合物を用いているため、インク中の溶剤とともにカプセル型顔料が用紙内部に浸透し、裏抜けが発生し、画像濃度が低下する問題がある。
On the other hand, in oil-based inkjet ink, when the ink is ejected onto the paper, the solvent in the ink permeates the inside of the paper on the surface of the paper. At this time, when the pigment penetrates into the paper together with the solvent in the ink, a so-called strike-through phenomenon occurs in which the image strikes through on the back surface of the paper. When strike-through occurs, the image density on the paper surface also decreases.
In Patent Document 2, since a comb-shaped polyurethane compound miscible with a solvent is used for the capsule-type pigment, the capsule-type pigment permeates the inside of the paper together with the solvent in the ink, causing strike-through and lowering the image density. There's a problem.
また、油性インクジェットインクでは、インクが用紙に着弾後、インク中の溶剤が用紙に浸透しながら顔料が用紙表面に残るようにして、高濃度の印刷画像を得ることができる。この際に、印刷画像面を擦っても画像が擦れ落ちないように、印刷物の耐擦過性が重要になる。 Further, in the oil-based inkjet ink, after the ink lands on the paper, the solvent in the ink permeates the paper and the pigment remains on the paper surface, so that a high-density printed image can be obtained. At this time, the scratch resistance of the printed matter is important so that the image does not rub off even if the printed image surface is rubbed.
本発明の一目的としては、印刷物の画像裏抜けを低減し、画像濃度を高め、印刷物の耐擦過性を改善することである。また、本発明のさらなる目的としては、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性を改善することである。 One object of the present invention is to reduce image strike-through of printed matter, increase image density, and improve scratch resistance of printed matter. A further object of the present invention is to improve wettability and wipe durability with respect to the nozzle plate.
本発明は以下を要旨とする。
(1)顔料と前記顔料の表面を被覆するウレタン変性エポキシ樹脂とを含むカプセル化顔料、及び非水系溶剤を含み、前記ウレタン変性エポキシ樹脂は、ウレタン部分及びエポキシ樹脂部分を有し、前記非水系溶剤に不溶性の化合物であり、前記ウレタン部分は、芳香環、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上の側鎖を含む、油性インクジェットインク。
(2)前記ウレタン部分と前記エポキシ樹脂部分との質量比は85:15〜40:60である、(1)に記載の油性インクジェットインク。
The gist of the present invention is as follows.
(1) The urethane-modified epoxy resin contains an encapsulating pigment containing a pigment and a urethane-modified epoxy resin that coats the surface of the pigment, and a non-aqueous solvent. The urethane-modified epoxy resin has a urethane portion and an epoxy resin portion, and is said to be non-aqueous. It is a solvent-insoluble compound, and the urethane moiety is selected from the group consisting of an aromatic ring, a heterocycle, a carboxy group, an amide bond, a fluoroalkyl group having one or more fluorine atoms, an amino group, and a nitrile group. An oil-based inkjet ink containing one or more side chains.
(2) The oil-based inkjet ink according to (1), wherein the mass ratio of the urethane portion to the epoxy resin portion is 85: 15-40: 60.
(3)顔料と前記顔料の表面を被覆するウレタン変性(メタ)アクリル樹脂とを含むカプセル化顔料、及び非水系溶剤を含み、前記ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、ウレタン部分及び(メタ)アクリル樹脂部分を有し、前記非水系溶剤に不溶性の化合物であり、前記ウレタン部分は、芳香環、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上の側鎖を含む、油性インクジェットインク。
(4)前記(メタ)アクリル樹脂部分は、イソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を有し、前記反応性官能基を介してウレタン部分が結合する単位aと、芳香環を有する単位b及び/またはカルボキシ基を有する単位cとを含む、(3)に記載の油性インクジェットインク。
(5)前記ウレタン部分と前記(メタ)アクリル樹脂部分との質量比は85:15〜40:60である、(3)または(4)のいずれかに記載の油性インクジェットインク。
(3) An encapsulating pigment containing a pigment and a urethane-modified (meth) acrylic resin that coats the surface of the pigment, and a non-aqueous solvent are contained, and the urethane-modified (meth) acrylic resin is a urethane portion and (meth) acrylic. It is a compound that has a resin moiety and is insoluble in the non-aqueous solvent, and the urethane moiety is an aromatic ring, a heterocycle, a carboxy group, an amide bond, a fluoroalkyl group having one or more fluorine atoms, an amino group, and An oil-based inkjet ink containing one or more side chains selected from the group consisting of nitrile groups.
(4) The (meth) acrylic resin moiety has a reactive functional group that is reactive with an isocyanate group, and a unit a to which the urethane moiety is bonded via the reactive functional group and a unit b having an aromatic ring. The oil-based inkjet ink according to (3), which comprises and / or a unit c having a carboxy group.
(5) The oil-based inkjet ink according to any one of (3) and (4), wherein the mass ratio of the urethane portion to the (meth) acrylic resin portion is 85: 15-40: 60.
(6)前記ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、酸価が15〜200mgKOH/gである、(3)から(5)のいずれかに記載の油性インクジェットインク。
(7)前記ウレタン部分の側鎖は、芳香環と、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上とを有する、(1)から(6)のいずれかに記載の油性インクジェットインク。
(8)前記ウレタン部分は、多価イソシアネート由来の単位と、多価アルコール由来の単位とが交互に配列した構造を有し、前記多価アルコール由来の単位は、アルカノールアミン由来の単位を含み、前記ウレタン部分の側鎖は、前記アルカノールアミン由来の単位の窒素原子を介して前記ウレタン部分に結合する、(1)から(7)のいずれかに記載の油性インクジェットインク。
(9)前記アルカノールアミン由来の単位は、芳香環を有するアクリレートがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位、複素環を有するアクリルアミドがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位、N−アルキルアクリルアミドがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位、N,N−ジアルキルアクリルアミドがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位、アクリロニトリル、及び
アミノ基を有するアクリレートがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位からなる群から選択される1種以上を含む、(8)に記載の油性インクジェットインク。
(10)前記多価アルコール由来の単位は、非対称性グリコール由来の単位をさらに含む、(8)または(9)のいずれかに記載の油性インクジェットインク。
(6) The oil-based inkjet ink according to any one of (3) to (5), wherein the urethane-modified (meth) acrylic resin has an acid value of 15 to 200 mgKOH / g.
(7) The side chain of the urethane portion is selected from the group consisting of an aromatic ring, a heterocycle, a carboxy group, an amide bond, a fluoroalkyl group having one or more fluorine atoms, an amino group, and a nitrile group1 The oil-based inkjet ink according to any one of (1) to (6), which has more than one species.
(8) The urethane portion has a structure in which units derived from polyhydric isocyanate and units derived from polyhydric alcohol are alternately arranged, and the units derived from polyhydric alcohol include units derived from alkanolamine. The oil-based inkjet ink according to any one of (1) to (7), wherein the side chain of the urethane portion is bonded to the urethane portion via a nitrogen atom of a unit derived from the alkanolamine.
(9) The unit derived from the alkanolamine is a unit derived from a dialkanolamine obtained by Michael-adding an acrylate having an aromatic ring, a unit derived from a dialkanolamine obtained by Michael-adding an acrylamide having a heterocycle, and a unit derived from N-alkylacrylamide by Michael addition. Selected from the group consisting of units derived from dialkanolamines derived from dialkanolamines, units derived from dialkanolamines to which N, N-dialkylacrylamide was Michael-added, acrylonitrile, and units derived from dialkanolamines to which acrylates having an amino group were Michael-added. The oil-based inkjet ink according to (8), which comprises one or more.
(10) The oil-based inkjet ink according to any one of (8) and (9), wherein the unit derived from the polyhydric alcohol further contains a unit derived from asymmetric glycol.
本発明によれば、印刷物の画像裏抜けを低減し、画像濃度を高め、印刷物の耐擦過性を改善することができる。また、本発明によれば、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性を改善することができる。
本発明に係る油性インクジェットインクは、普通紙とともに、コート紙への耐擦過性も改善することができる。
According to the present invention, it is possible to reduce image strike-through of printed matter, increase image density, and improve scratch resistance of printed matter. Further, according to the present invention, the wettability to the nozzle plate and the wipe durability can be improved.
The oil-based inkjet ink according to the present invention can improve scratch resistance to coated paper as well as plain paper.
以下、本発明を一実施形態を用いて説明する。以下の実施形態における例示が本発明を限定することはない。
(第1の実施形態)
本実施形態による油性インクジェットインク(以下、単に「インク」と称することがある。)としては、顔料と顔料の表面を被覆するウレタン変性エポキシ樹脂とを含むカプセル化顔料、及び非水系溶剤を含み、ウレタン変性エポキシ樹脂は、ウレタン部分及びエポキシ樹脂部分を有し、非水系溶剤に不溶性の化合物であり、ウレタン部分は、芳香環、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上の側鎖を含む、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、印刷物の画像裏抜けを低減し、画像濃度を高め、印刷物の耐擦過性を改善することができる。また、本実施形態によれば、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性を改善することができる。
本実施形態による油性インクは、普通紙とともに、コート紙への耐擦過性も改善することができる。
Hereinafter, the present invention will be described using one embodiment. The illustrations in the following embodiments do not limit the invention.
(First Embodiment)
The oil-based inkjet ink according to the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as "ink") includes an encapsulating pigment containing a pigment and a urethane-modified epoxy resin that coats the surface of the pigment, and a non-aqueous solvent. The urethane-modified epoxy resin has a urethane portion and an epoxy resin portion, and is a compound insoluble in a non-aqueous solvent. The urethane portion has an aromatic ring, a heterocycle, a carboxy group, an amide bond, and one or more fluorine atoms. It is characterized by containing one or more side chains selected from the group consisting of fluoroalkyl groups, amino groups, and nitrile groups.
According to this embodiment, it is possible to reduce the image strike-through of the printed matter, increase the image density, and improve the scratch resistance of the printed matter. Further, according to the present embodiment, the wettability to the nozzle plate and the wipe durability can be improved.
The oil-based ink according to the present embodiment can improve the scratch resistance to coated paper as well as plain paper.
油性インクジェットインクでは、樹脂でカプセル化されていない顔料を用いる場合、顔料が研磨剤となって、印刷装置のノズルプレート表面が削られることがあり、ノズルプレートの撥インク性を低下させる問題がある。そうすると、ノズル部分にインク滴が付着して、ノズルプレートからインク滴が垂れて印刷物を汚すことがあり、また、ノズルが目詰まりして吐出不良につながることがある。 In oil-based inkjet inks, when a pigment that is not encapsulated in resin is used, the pigment becomes an abrasive and the surface of the nozzle plate of the printing apparatus may be scraped, which causes a problem of reducing the ink repellency of the nozzle plate. .. Then, ink droplets may adhere to the nozzle portion, and ink droplets may drip from the nozzle plate to stain the printed matter, and the nozzles may be clogged, leading to poor ejection.
本実施形態では、ウレタン変性エポキシ樹脂のウレタン部分の側鎖が、上記した構造を有することで、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性を改善することができる。さらに、ウレタン部分の側鎖を特定したうえで、ウレタン変性エポキシ樹脂がインク用溶剤に対して溶解性が低いことで、画像裏抜けを低減し、画像濃度を高くすることができる。
ウレタン変性エポキシ樹脂がインク用溶剤と溶解性が低くなると、このウレタン変性エポキシ樹脂でカプセル化した顔料は、記録媒体上で、溶剤離脱性が高くなる。そうすると、記録媒体表面で、顔料が溶剤から離脱して、記録媒体内部に溶剤が浸透する際に、記録媒体表面に顔料が残存しやすくなる。結果として、画像裏抜けを低減することができ、画像濃度も高くすることができる。
In the present embodiment, the side chain of the urethane portion of the urethane-modified epoxy resin has the above-mentioned structure, so that the wettability to the nozzle plate and the wipe durability can be improved. Further, after specifying the side chain of the urethane portion, the urethane-modified epoxy resin has low solubility in the ink solvent, so that image strike-through can be reduced and the image density can be increased.
When the urethane-modified epoxy resin becomes less soluble in the ink solvent, the pigment encapsulated in the urethane-modified epoxy resin becomes more solvent-removable on the recording medium. Then, when the pigment is separated from the solvent on the surface of the recording medium and the solvent permeates into the recording medium, the pigment tends to remain on the surface of the recording medium. As a result, image strike-through can be reduced and the image density can be increased.
また、ウレタン変性エポキシ樹脂は、顔料への吸着性に優れるため、顔料の被覆効率を向上することができる。そうすると、インク中において、インク用溶剤が被膜のウレタン変性エポキシ樹脂にはばまれ顔料にまで浸透することを防止することができる。結果として、顔料と溶剤との離脱性を改善することができる。
また、ウレタン変性エポキシ樹脂によって顔料の被覆効率が向上することで、顔料表面が直接ノズルプレートに接触して研磨することを防止して、ワイプ耐久性をさらに改善することができる。
Further, since the urethane-modified epoxy resin has excellent adsorptivity to the pigment, the coating efficiency of the pigment can be improved. Then, it is possible to prevent the ink solvent from being caught in the urethane-modified epoxy resin of the coating film and penetrating into the pigment in the ink. As a result, the detachability between the pigment and the solvent can be improved.
Further, by improving the coating efficiency of the pigment by the urethane-modified epoxy resin, it is possible to prevent the pigment surface from directly contacting the nozzle plate and polishing, and the wipe durability can be further improved.
また、ウレタン変性エポキシ樹脂がエポキシ樹脂部分を有することで、裏抜け低減及び画像濃度向上の効果をより高めることができる。さらに、これによって、普通紙とともに、コート紙への耐擦過性を改善することができる。
ウレタン変性エポキシ樹脂がウレタン部分とともにエポキシ樹脂部分を含むことで、樹脂にある程度の硬さが付与されて、用紙表面上のインク塗膜をより高強度にすることができるため、印刷物の耐擦過性を改善することができる。
Further, since the urethane-modified epoxy resin has an epoxy resin portion, the effects of reducing strike-through and improving image density can be further enhanced. Further, this can improve the scratch resistance to the coated paper as well as the plain paper.
Since the urethane-modified epoxy resin contains the epoxy resin portion together with the urethane portion, a certain degree of hardness is imparted to the resin, and the ink coating film on the paper surface can be made stronger, so that the printed matter has scratch resistance. Can be improved.
本実施形態のインクはカプセル化顔料を含み、カプセル化顔料は、顔料と顔料の表面を被覆するウレタン変性エポキシ樹脂とを含む。 The ink of the present embodiment contains an encapsulating pigment, and the encapsulating pigment contains a pigment and a urethane-modified epoxy resin that coats the surface of the pigment.
顔料としては、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、多環式顔料、染付レーキ顔料等の有機顔料、及び、カーボンブラック、金属酸化物等の無機顔料を用いることができる。
アゾ顔料としては、溶性アゾレーキ顔料、不溶性アゾ顔料及び縮合アゾ顔料等が挙げられる。フタロシアニン顔料としては、金属フタロシアニン顔料及び無金属フタロシアニン顔料等が挙げられる。多環式顔料としては、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、アンスラキノン系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料及びジケトピロロピロール(DPP)等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスカーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。金属酸化物としては、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
As the pigment, organic pigments such as azo pigments, phthalocyanine pigments, polycyclic pigments and dyed lake pigments, and inorganic pigments such as carbon black and metal oxides can be used.
Examples of the azo pigment include soluble azo lake pigments, insoluble azo pigments and condensed azo pigments. Examples of the phthalocyanine pigment include metal phthalocyanine pigments and non-metal phthalocyanine pigments. Polycyclic pigments include quinacridone pigments, perylene pigments, perinone pigments, isoindolin pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, anthracinone pigments, quinophthalone pigments, and metal complex pigments. And diketopyrrolopyrrole (DPP) and the like. Examples of carbon black include furnace carbon black, lamp black, acetylene black, and channel black. Examples of the metal oxide include titanium oxide and zinc oxide. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
顔料の平均粒子径としては、吐出安定性と貯蔵安定性の観点から、300nm以下であることが好ましく、より好ましくは200nm以下である。
顔料は、インク全量に対し、通常0.01〜20質量%であり、印刷濃度とインク粘度の観点から、1〜15質量%であることが好ましい。
The average particle size of the pigment is preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, from the viewpoint of discharge stability and storage stability.
The pigment is usually 0.01 to 20% by mass with respect to the total amount of ink, and is preferably 1 to 15% by mass from the viewpoint of print density and ink viscosity.
カプセル化顔料において、顔料の表面の部分的または全部の領域は、ウレタン変性エポキシ樹脂によって被覆される。
ウレタン変性エポキシ樹脂は、インクに使用される非水系溶剤に対して不溶性であることが好ましい。
具体的には、ウレタン変性エポキシ樹脂は、インクに使用される非水系溶剤100gに対して、23℃で、3g以下で溶解することが好ましく、より好ましくは1g以下であり、さらに好ましくは0.5g以下である。一層好ましくは、ウレタン変性エポキシ樹脂は、インクに使用される非水系溶剤に、23℃で実質的に溶解しないことが好ましい。
インクに使用される非水系溶剤に対する溶解度は、インクに2種以上の溶剤が配合される場合は、2種以上の溶剤をインクと同じ配合割合で混合した混合物に対する溶解度になる。
In the encapsulated pigment, a partial or total area of the pigment surface is coated with a urethane-modified epoxy resin.
The urethane-modified epoxy resin is preferably insoluble in the non-aqueous solvent used for the ink.
Specifically, the urethane-modified epoxy resin is preferably dissolved in 100 g of the non-aqueous solvent used for the ink at 23 ° C. at 3 g or less, more preferably 1 g or less, and further preferably 0. It is 5 g or less. More preferably, the urethane-modified epoxy resin is substantially insoluble in the non-aqueous solvent used for the ink at 23 ° C.
When two or more kinds of solvents are mixed in the ink, the solubility in the non-aqueous solvent used in the ink is the solubility in a mixture of two or more kinds of solvents mixed in the same mixing ratio as the ink.
ウレタン変性エポキシ樹脂は、側鎖を有するウレタン部分と、エポキシ樹脂部分とを有する。
ウレタン部分としては、例えば、ウレタン骨格からなる主鎖と、主鎖にグラフト重合した側鎖とを含む化合物を用いることができる。
ウレタン部分の側鎖は、芳香環、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上を含むことが好ましい。
ウレタン部分が、側鎖として、複素環、アミド結合、アミノ基及びニトリル基のうち1種以上を含むことで、ウレタン変性エポキシ樹脂の顔料への吸着性をより高めることができる。
ウレタン部分は、ウレタン骨格から側鎖が分岐するため、櫛形ポリウレタン構造となる。
The urethane-modified epoxy resin has a urethane portion having a side chain and an epoxy resin portion.
As the urethane portion, for example, a compound containing a main chain composed of a urethane skeleton and a side chain graft-polymerized on the main chain can be used.
The side chain of the urethane moiety contains at least one selected from the group consisting of aromatic rings, heterocycles, carboxy groups, amide bonds, fluoroalkyl groups having one or more fluorine atoms, amino groups, and nitrile groups. Is preferable.
When the urethane portion contains one or more of a heterocycle, an amide bond, an amino group and a nitrile group as a side chain, the adsorptivity of the urethane-modified epoxy resin to the pigment can be further enhanced.
Since the side chain of the urethane portion branches from the urethane skeleton, it has a comb-shaped polyurethane structure.
ウレタン変性エポキシ樹脂は、例えば、多価アルコールと、多価イソシアネートと、エポキシ樹脂とを反応させることで、多価アルコールと多価イソシアネートとによってウレタン骨格が形成され、このウレタン骨格がエポキシ樹脂と結合し、合成することができる。
例えば、エポキシ樹脂として、水酸基含有エポキシ樹脂や、エポキシ樹脂のエポキシ基をアルカノールアミンで変性して水酸基を導入したエポキシ樹脂を用いることで、エポキシ樹脂の水酸基に対して、ウレタン骨格のイソシアネート基を結合させることができる。
In the urethane-modified epoxy resin, for example, by reacting a polyhydric alcohol, a polyhydric isocyanate, and an epoxy resin, a urethane skeleton is formed by the polyhydric alcohol and the polyhydric isocyanate, and this urethane skeleton is bonded to the epoxy resin. And can be synthesized.
For example, by using a hydroxyl group-containing epoxy resin or an epoxy resin in which the epoxy group of the epoxy resin is modified with alkanolamine to introduce a hydroxyl group, the isocyanate group of the urethane skeleton is bonded to the hydroxyl group of the epoxy resin. Can be made to.
ウレタン部分としては、例えば、多価イソシアネート由来の単位と、アルカノールアミン由来の単位とが交互に配列した構造を備え、ウレタン部分の側鎖が、アルカノールアミン由来の単位の窒素原子を介して結合しているものを用いることができる。
このようなウレタン部分は、多価イソシアネートと、アルカノールアミンまたはその誘導体とを反応させることで得ることができる。
The urethane moiety has, for example, a structure in which units derived from polyisocyanate and units derived from alkanolamine are alternately arranged, and the side chains of the urethane moiety are bonded via a nitrogen atom of the unit derived from alkanolamine. Can be used.
Such a urethane moiety can be obtained by reacting a multivalent isocyanate with an alkanolamine or a derivative thereof.
アルカノールアミンとしては、モノアルカノールアミン、ジアルカノールアミン、またはこれらの組み合わせを用いることができる。
モノアルカノールアミンとしては、例えば、モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、モノ(n−プロパノール)アミン、モノイソプロパノールアミン、モノブタノールアミン、モノペンタノールアミン、モノヘキサノールアミン、モノヘプタノールアミン、モノオクタノールアミン、モノノナノールアミン、モノデカノールアミン、モノウンデカノールアミン、モノドデカノールアミン、モノトリデカノールアミン、モノテトラデカノールアミン、モノペンタデカノールアミン、モノヘキサデカノールアミン等を用いることができる。
ジアルカノールアミンとしては、例えば、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジ(n−プロパノール)アミン、ジイソプロパノールアミン、ジブタノールアミン、ジペンタノールアミン、ジヘキサノールアミン、ジヘプタノールアミン等を用いることができる。
また、モノアルカノールアミン及びジアルカノールアミンは、それぞれ分岐鎖を有してもよく、置換基を有してもよい。
As the alkanolamine, monoalkanolamine, dialkanolamine, or a combination thereof can be used.
Examples of monoalkanol amines include monomethanol amine, monoethanolamine, mono (n-propanol) amine, monoisopropanol amine, monobutanol amine, monopentanol amine, monohexanol amine, monoheptanol amine, monooctanol amine, and the like. Monononanolamine, monodecanolamine, monoundecanolamine, monododecanolamine, monotridecanolamine, monotetradecanolamine, monopentadecanolamine, monohexadecanolamine and the like can be used.
As the dialkanolamine, for example, diethanolamine, diethanolamine, di (n-propanol) amine, diisopropanolamine, dibutanolamine, dipentanolamine, dihexanolamine, diheptanolamine and the like can be used.
Further, the monoalkanolamine and the dialkanolamine may each have a branched chain or may have a substituent.
好ましくは、上記ウレタン部分においてジアルカノールアミンを用いることができる。
多価イソシアネートのイソシアネート基と、2価アルコールであるジアルカノールアミンのヒドロキシ基とによって、ウレタン結合「―NH―CO−O―」が形成され、さらにジアルカノールアミン由来の「−(CH2)m−NR−(CH2)n−」で表される結合が形成される。ここで、m及びnは正の整数であり、Rは側鎖である。
Preferably, a dialkanolamine can be used in the urethane moiety.
The isocyanate group of the polyhydric isocyanate and the hydroxy group of the dialkanolamine, which is a dihydric alcohol, form a urethane bond "-NH-CO-O-", and further, "-(CH 2 ) m " derived from the dialkanolamine. A bond represented by −NR− (CH 2 ) n− ”is formed. Here, m and n are positive integers and R is a side chain.
具体的には、下記式(1)で表される繰り返し単位を有するウレタン部分を用いることができる。式(1)において、Rは側鎖であり、側鎖Rを備えるジアルカノールアミン由来の単位「―O―(CH2)m―NR―(CH2)n―O―」とジイソシアネート由来の単位「−CONH−Y−NHCO−」とが交互に配列している。 Specifically, a urethane portion having a repeating unit represented by the following formula (1) can be used. In the formula (1), R is a side chain, and the unit "-O- (CH 2 ) m- NR- (CH 2 ) n- O-" derived from dialkanolamine having the side chain R and the unit derived from diisocyanate. "-CONH-Y-NHCO-" are arranged alternately.
式(1)において、m及びnは、それぞれ独立的に正の整数であり、1〜18の整数であることが好ましい。pは、正の整数であり、ウレタン部分の重合度によって変わり、5〜100の整数であってよい。
Yは、任意の2価の基である。
Rは、−A−R1であり、Aは単結合または任意の2価の基であり、R1は芳香環含有基、複素環含有基、水素原子、カルボキシ基、アミド結合含有基、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基のうちから選択され、これらは置換基を有してもよい。
In the formula (1), m and n are independently positive integers, and are preferably integers of 1 to 18. p is a positive integer, which varies depending on the degree of polymerization of the urethane portion, and may be an integer of 5 to 100.
Y is an arbitrary divalent group.
R is -A-R 1 , A is a single bond or any divalent group, R 1 is an aromatic ring-containing group, a heterocyclic group, a hydrogen atom, a carboxy group, an amide bond-containing group, 1 It is selected from a fluoroalkyl group having more than one fluorine atom, an amino group, and a nitrile group, which may have a substituent.
式(1)において、Rは、−A−R1であり、Aは、−(CH2)2−を含むことが好ましい。この場合、ジアルカノールアミン「OH―(CH2)m―NH―(CH2)n―OH」に、R1で表される基を有するビニルモノマーをマイケル付加反応させて、ジアルカノールアミンの窒素原子「N」を基点にR1で表される基が導入されたジアルカノールアミン誘導体を用いて、目的とするウレタン部分を製造することができる。
ジアルカノールアミン誘導体の一般式を下記に示す。
OH―(CH2)m―NR―(CH2)n―OH
ここで、m及びnは、それぞれ独立的に正の整数であり、1〜18の整数であることが好ましい。Rは、側鎖である。
In the formula (1), R is -A-R 1, A is, - (CH 2) 2 - it will be preferable to include. In this case, the dialkanolamine "OH- (CH 2 ) m- NH- (CH 2 ) n- OH" is subjected to a Michael addition reaction with a vinyl monomer having a group represented by R 1 to carry out a Michael addition reaction to the nitrogen of the dialkanolamine. The target urethane moiety can be produced by using a dialkanolamine derivative having a group represented by R 1 introduced from the atom "N" as a base point.
The general formula of the dialkanolamine derivative is shown below.
OH- (CH 2 ) m- NR- (CH 2 ) n- OH
Here, m and n are independently positive integers, and are preferably integers of 1 to 18. R is a side chain.
また、ジアルカノールアミンまたはその誘導体に代えて、またはそれらとともに、モノアルカノールアミンまたはその誘導体を用いてもよい。
モノアルカノールアミン誘導体としては、例えば、モノアルカノールアミンに対して、上記したジアルカノールアミンと同様に、R1で表される基を有するビニルモノマーをマイケル付加反応させて製造することができる。
In addition, monoalkanolamines or derivatives thereof may be used in place of or in combination with dialkanolamines or derivatives thereof.
The monoalkanolamine derivative can be produced, for example, by subjecting monoalkanolamine to a Michael addition reaction of a vinyl monomer having a group represented by R 1 in the same manner as the above-mentioned dialkanolamine.
このマイケル付加反応による側鎖の導入は、通常、ウレタン化反応の前にジアルカノールアミン単量体に対して行われるが、重合後にウレタン部分に含まれるジアルカノールアミン由来の単位に対して行ってもよい。
ビニルモノマーとしては、アクリレート等のアクリロイルオキシ基を有するモノマー、アクリロイル基を有するモノマー、アクリルアミド類、ビニル基を有するモノマー等を用いることができる。
例えば、R1で表される基を有するアクリレートとジアルカノールアミンをマイケル付加反応させる場合は、下記式の通り反応が進行し、ジアルカノールアミン誘導体を得ることができる。
The introduction of the side chain by this Michael addition reaction is usually performed on the dialkanolamine monomer before the urethanization reaction, but it is performed on the unit derived from the dialkanolamine contained in the urethane moiety after the polymerization. May be good.
As the vinyl monomer, a monomer having an acryloyloxy group such as acrylate, a monomer having an acryloyl group, acrylamides, a monomer having a vinyl group and the like can be used.
For example, when a Michael addition reaction is carried out between an acrylate having a group represented by R 1 and a dialkanolamine, the reaction proceeds as shown in the following formula, and a dialkanolamine derivative can be obtained.
(1)アクリレート由来の側鎖
ウレタン部分の一例としては、式(1)において、側鎖Rは、−(CH2)2−COO−R1aであり、R1aは、水素原子、芳香環含有基、複素環含有基、または1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基であり、これらは置換基を有してもよい。
このようなウレタン部分を含むウレタン変性エポキシ樹脂によれば、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性とともに、画像裏抜け及び画像濃度を改善することができる。
ウレタン部分の側鎖が、カルボキシ基、芳香環または複素環を有することで、さらにインクの貯蔵安定性を良好に維持することができる。
また、ウレタン部分の側鎖が、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基を有することで、さらに印刷物の耐擦過性を改善することができる。
(1) Side chain derived from acrylate As an example of the urethane portion, in the formula (1), the side chain R is − (CH 2 ) 2- COO-R 1a , and R 1a contains a hydrogen atom and an aromatic ring. A group, a heterocyclic group, or a fluoroalkyl group having one or more fluorine atoms, which may have a substituent.
According to the urethane-modified epoxy resin containing such a urethane portion, it is possible to improve the image strike-through and the image density as well as the wettability to the nozzle plate and the wipe durability.
When the side chain of the urethane portion has a carboxy group, an aromatic ring or a heterocycle, the storage stability of the ink can be further maintained well.
Further, when the side chain of the urethane portion has a fluoroalkyl group having one or more fluorine atoms, the scratch resistance of the printed matter can be further improved.
R1aが水素原子の場合、ウレタン部分の側鎖にカルボキシ基が導入されることになる。
R1aのうち芳香環含有基の一例としては、以下の官能基を挙げることができる。
When R 1a is a hydrogen atom, a carboxy group is introduced into the side chain of the urethane portion.
As an example of the aromatic ring-containing group in R 1a , the following functional groups can be mentioned.
R1aのうち複素環含有基の一例としては、以下の官能基を挙げることができる。 Examples of the heterocyclic ring-containing group in R 1a include the following functional groups.
R1aのうち1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基としては、直鎖または分岐鎖の炭素数1〜10のアルキル基の水素原子(個数)の50%以上、好ましくは80%以上がフッ素原子に置換されているものが好ましい。フルオロアルキル基の一例としては、以下の官能基を挙げることができる。 As the fluoroalkyl group having one or more fluorine atoms in R 1a , 50% or more, preferably 80% or more of the hydrogen atoms (number) of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the linear or branched chain is fluorine. Those substituted with atoms are preferable. Examples of fluoroalkyl groups include the following functional groups.
上記したウレタン部分を製造する際には、ジアルカノールアミン「OH―(CH2)m―NH―(CH2)n―OH」の窒素原子「N」を基点に、以下のモノマーを導入したジアルカノールアミン誘導体を用いることができる。好ましくは、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の芳香環を有するアクリレートである。 When producing the urethane moiety described above, the following monomer was introduced from the nitrogen atom "N" of the dialkanolamine "OH- (CH 2 ) m- NH- (CH 2 ) n- OH". Alkanolamine derivatives can be used. An acrylate having an aromatic ring such as benzyl acrylate or phenoxyethyl acrylate is preferable.
また、ウレタン部分の一例としては、式(1)において、側鎖Rは、−(CH2)2−COO−R1aであり、R1aは、アミノ基等の窒素原子含有基であり、これらは置換基を有してもよい。
上記したウレタン部分を製造する際には、ジアルカノールアミン「OH―(CH2)m―NH―(CH2)n―OH」の窒素原子「N」を基点に、ジメチルアミノメチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート等を導入したジアルカノールアミン誘導体を用いることができる。
Further, as an example of the urethane portion, in the formula (1), the side chain R is − (CH 2 ) 2- COO-R 1a , and R 1a is a nitrogen atom-containing group such as an amino group. May have a substituent.
When producing the urethane portion described above, dimethylaminomethyl acrylate and dimethylamino are used as the starting point of the nitrogen atom "N" of the dialkanolamine "OH- (CH 2 ) m- NH- (CH 2 ) n- OH". A dialkanolamine derivative introduced with ethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate or the like can be used.
(2)アクリルアミド由来の側鎖
ウレタン部分の一例としては、式(1)において、側鎖Rは、−(CH2)2−R1bであり、R1bは、下記式(2)で表されるアミド結合含有基、である。
―CO―NR’R’’
式(2)において、R’及びR’’は、それぞれ独立的に、水素原子、アルキル基、またはN、R’及びR’’によって複素環を形成する基であり、これらは置換基を有してもよい。
このようなウレタン部分を含むウレタン変性エポキシ樹脂によれば、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性とともに、画像裏抜け及び画像濃度を改善することができる。
ウレタン部分の側鎖が、アミド結合含有基を有することで、さらにインクの貯蔵安定性を良好に維持することができる。
(2) As an example of the urethane portion of the side chain derived from acrylamide, in the formula (1), the side chain R is − (CH 2 ) 2- R 1b , and R 1b is represented by the following formula (2). It is an amide bond-containing group.
―CO-NR'R''
In formula (2), R'and R'' are groups that independently form a heterocycle with a hydrogen atom, an alkyl group, or N, R'and R'', respectively, and these have substituents. You may.
According to the urethane-modified epoxy resin containing such a urethane portion, it is possible to improve the image strike-through and the image density as well as the wettability to the nozzle plate and the wipe durability.
Since the side chain of the urethane portion has an amide bond-containing group, it is possible to further maintain good storage stability of the ink.
R’及びR’’がともに水素原子の場合、ウレタン部分の側鎖にアミド基が導入されることになる。
R’及びR’’のいずれか一方がアルキル基であり、他方が水素原子である場合、ウレタン部分の側鎖にモノアルキルアミド基が導入されることになる。
R’及びR’’の両方がアルキル基である場合、ウレタン部分の側鎖にジアルキルアミド基が導入されることになる。
モノアルキルアミド基及びジアルキルアミド基のアルキル基は、それぞれ独立的にアミノ基、ヒドロキシ基等の置換基を有してもよい。
ウレタン部分の側鎖が、モノアルキルアミド基またはジアルキルアミド基を有することで、ワイプ耐久性をさらに改善することができる。
R’及びR’’は、「―CO―NR’R’’」の窒素原子「N」とともに複素環を形成してもよい。
When both R'and R'are hydrogen atoms, an amide group is introduced into the side chain of the urethane portion.
When either one of R'and R'is an alkyl group and the other is a hydrogen atom, a monoalkylamide group is introduced into the side chain of the urethane portion.
When both R'and R'are alkyl groups, a dialkylamide group will be introduced into the side chain of the urethane moiety.
The alkyl group of the monoalkylamide group and the dialkylamide group may independently have a substituent such as an amino group or a hydroxy group.
When the side chain of the urethane portion has a monoalkylamide group or a dialkylamide group, the wipe durability can be further improved.
R'and R'' may form a heterocycle with the nitrogen atom "N" of "-CO-NR'R'".
「−NR’R’’」の一例としては、以下の官能基を挙げることができる。 Examples of "-NR" R "" include the following functional groups.
上記したウレタン部分を製造する際には、ジアルカノールアミンの窒素原子を基点に、以下のモノマーを導入したジアルカノールアミン誘導体を用いることができる。好ましくは、N−アルキルアクリルアミド;ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド等のN,N−ジアルキルアクリルアミド;アクリロイルモルホリン等の複素環を有するアクリルアミドである。 When producing the urethane portion described above, a dialkanolamine derivative into which the following monomers are introduced from the nitrogen atom of the dialkanolamine can be used. Preferred is N-alkylacrylamide; N, N-dialkylacrylamide such as dimethylacrylamide and diethylacrylamide; acrylamide having a heterocycle such as acryloylmorpholine.
(3)アクリロニトリル由来の側鎖
ウレタン部分の一例としては、式(1)において、側鎖Rは、−(CH2)2−R1cであり、R1cは、ニトリル基である。
このようなウレタン部分を製造する際には、ジアルカノールアミンの窒素原子を基点に、以下のアクリロニトリルを導入したジアルカノールアミン誘導体を用いることができる。
(3) Side chain derived from acrylonitrile As an example of the urethane portion, in the formula (1), the side chain R is − (CH 2 ) 2- R 1c , and R 1c is a nitrile group.
When producing such a urethane moiety, a dialkanolamine derivative introduced with the following acrylonitrile from the nitrogen atom of the dialkanolamine can be used.
このようなウレタン部分を含むウレタン変性エポキシ樹脂によれば、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性とともに、画像裏抜け及び画像濃度を改善することができる。
ウレタン部分の側鎖が、ニトリル基を有することで、ワイプ耐久性をさらに改善することができ、さらにインクの貯蔵安定性を良好に維持することができる。
According to the urethane-modified epoxy resin containing such a urethane portion, it is possible to improve the image strike-through and the image density as well as the wettability to the nozzle plate and the wipe durability.
Since the side chain of the urethane portion has a nitrile group, the wipe durability can be further improved, and the storage stability of the ink can be maintained well.
ウレタン部分は、上記した側鎖の構造を、1種または2種以上含んでもよい。2種以上の側鎖を有するウレタン部分は、多価イソシアネート化合物と、異なる官能基を有する2種以上のジアルカノールアミン誘導体とを反応させることで、得ることができる。
好ましくは、ウレタン部分は、芳香環を有する第1の側鎖と、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、またはニトリル基を有する第2の側鎖とを有することが好ましい。ウレタン部分が第2の側鎖を有することで、それぞれの効果を発揮する一方で、第1の側鎖が芳香環を有することで、ノズルプレートに対する濡れ性を確実に改善することができる。第1の側鎖と第2の側鎖とは、モル比で、25:75〜75:25であることが好ましい。
The urethane portion may contain one or more of the above-mentioned side chain structures. A urethane moiety having two or more types of side chains can be obtained by reacting a polyisocyanate compound with two or more types of dialkanolamine derivatives having different functional groups.
Preferably, the urethane moiety has a first side chain having an aromatic ring and a second side chain having a heterocycle, a carboxy group, an amide bond, a fluoroalkyl group having one or more fluorine atoms, an amino group, or a nitrile group. It is preferable to have a side chain. Since the urethane portion has the second side chain, each effect is exhibited, while the first side chain has the aromatic ring, so that the wettability to the nozzle plate can be surely improved. The first side chain and the second side chain are preferably in a molar ratio of 25:75 to 75:25.
ウレタン部分において、多価イソシアネート由来の単位としては、上記した式(1)において、Yが以下の構造を有することが好ましい。
直鎖または分岐鎖を有する炭素数1〜8のアルキレン基;ベンゼン、ナフタレン等の芳香環を有する2価の基;シクロヘキサン、ノルボルネン等のシクロアルカンを有する2価の基等を挙げることができる。
In the urethane portion, as the unit derived from the multivalent isocyanate, it is preferable that Y has the following structure in the above formula (1).
Examples thereof include a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms; a divalent group having an aromatic ring such as benzene and naphthalene; and a divalent group having a cycloalkane such as cyclohexane and norbornene.
このようなウレタン部分を製造する際に用いる多価イソシアネートとしては、2以上のイソシアネート基を有する化合物であり、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等のいずれであってもよい。 The polyisocyanate used in producing such a urethane portion is a compound having two or more isocyanate groups, and may be any of an aliphatic polyisocyanate, an alicyclic polyisocyanate, an aromatic polyisocyanate and the like. Good.
多価イソシアネートの具体例としては、例えば、1、6−ジイソシアネートヘキサン、1、3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4−ジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メタキシレンジイソシアネート等のジイソシアネート;1−メチルベンゼン−2,4,6−トリイルトリイソシアナート、1,6,11−トリイソシアナトウンデカン等のトリイソシアネート;ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等のポリイソシアネート等を挙げることができる。
また、多価イソシアネート化合物としては、3以上のイソシアネート基を有するものとして、例えば、イソシアヌレート環を含む多価イソシアネート化合物、アダクト構造を含む多価イソアネート化合物、ビュレット構造を含む多価イソシアネート化合物、ウントジオン構造を含む多価イソシアネート化合物を使用することができる。
イソシアヌレート環を含む多価イソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートイソシアヌレート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアナートイソシアヌレート等を挙げることができる。また、アダクト構造を含む多価イソシアネート化合物としては、アダクト構造を含むヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
特に好ましくは、2価のイソシアネートを用いることができる。
Specific examples of the polyisocyanate include 1,6-diisocyanate hexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,5-naphthalenediocyanate, and diphenylmethane. Diisocyanates such as -4,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, metaxylene diisocyanate; triisocyanates such as 1-methylbenzene-2,4,6-triyl triisocyanate, 1,6,11-triisocyanatoundecane ; Polyisocyanate such as polymethylene polyphenyl polyisocyanate and the like can be mentioned.
Examples of the polyisocyanate compound include those having three or more isocyanate groups, such as a polyisocyanate compound containing an isocyanurate ring, a polyisocyanate compound containing an adduct structure, a polyvalent isocyanate compound containing a bullet structure, and unddione. Polyvalent isocyanate compounds containing a structure can be used.
Examples of the polyisocyanate compound containing an isocyanurate ring include hexamethylene diisocyanate isocyanurate, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanate isocyanate isocyanurate, and the like. Moreover, as a polyvalent isocyanate compound containing an adduct structure, hexamethylene diisocyanate containing an adduct structure and the like can be mentioned.
Particularly preferably, divalent isocyanate can be used.
ウレタン部分は、多価イソシアネート由来の単位及びアルカノールアミン由来の単位とともに、さらにアルカノールアミン以外のその他の多価アルコール由来の単位を含んでもよい。その他の多価アルコールとして、側鎖を備えない多価アルコールを用いることで、ウレタン部分を含むウレタン変性エポキシ樹脂がインク溶剤中で結晶化するのを防止し、インク溶剤との混和性を得ることができる。
その他の多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等を挙げることができる。これを由来とする単位は、1種で、または2種以上を組み合わせてウレタン部分に含まれてもよい。
中でも、ウレタン部分は、非対称性グリコール由来の単位を含むことが好ましい。この非対称性グリコールは、炭素数は3〜600のプロピレングリコール、ポリプロピレングリコールであることが好ましい。
The urethane moiety may further contain units derived from polyhydric isocyanates and units derived from alkanolamines, as well as units derived from other polyhydric alcohols other than alkanolamines. By using a polyhydric alcohol having no side chain as another polyhydric alcohol, it is possible to prevent the urethane-modified epoxy resin containing the urethane portion from crystallizing in the ink solvent and to obtain miscibility with the ink solvent. Can be done.
Examples of other polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-propanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and the like. The unit derived from this may be contained in the urethane portion by one type or a combination of two or more types.
Above all, the urethane moiety preferably contains a unit derived from asymmetric glycol. The asymmetric glycol is preferably propylene glycol or polypropylene glycol having 3 to 600 carbon atoms.
ウレタン部分は、アルカノールアミン由来の単位及びその他の多価アルコール由来の単位を、25:75〜75:25のモル比(アルカノールアミン:その他の2価アルコール)で含むことが好ましい。 The urethane moiety preferably contains units derived from alkanolamines and units derived from other polyhydric alcohols in a molar ratio of 25:75 to 75:25 (alkanolamines: other dihydric alcohols).
以下、ウレタン変性エポキシ樹脂のエポキシ樹脂部分について説明する。
エポキシ樹脂部分を構成するエポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂の両末端にエポキシ基を有する樹脂や、エポキシ基を有する繰り返し単位を有する樹脂等を用いることができる。
Hereinafter, the epoxy resin portion of the urethane-modified epoxy resin will be described.
As the epoxy resin constituting the epoxy resin portion, for example, a resin having epoxy groups at both ends of the epoxy resin, a resin having a repeating unit having an epoxy group, or the like can be used.
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、エポキシポリオール等を挙げることができる。
これらは、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin and other bisphenol type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin and other novolac type epoxy resin; glycidyl. Examples thereof include an ester type epoxy resin, a glycidylamine type epoxy resin, an alicyclic type epoxy resin, a heterocyclic type epoxy resin, and an epoxy polyol.
These can be used alone or in combination of two or more.
エポキシ樹脂部分は、イソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を有するエポキシ樹脂由来であって、この反応性官能基を介してウレタン部分が結合することが好ましい。反応性官能基としては、水酸基、アミノ基等を挙げることができる。
なかでも、エポキシ樹脂として、エピクロルヒドリンと活性水素化合物から得られるエポキシ樹脂を好ましく用いることができる。詳しくは、グリシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂が好ましく、さらに、エピクロルヒドリンとビスフェノール(A、F、AD)との縮合反応により製造されるビスフェノール型エポキシ樹脂を好ましく用いることができる。
The epoxy resin moiety is derived from an epoxy resin having a reactive functional group that is reactive with the isocyanate group, and it is preferable that the urethane moiety is bonded via the reactive functional group. Examples of the reactive functional group include a hydroxyl group and an amino group.
Among them, as the epoxy resin, an epoxy resin obtained from epichlorohydrin and an active hydrogen compound can be preferably used. Specifically, a glycidyl ether type epoxy resin is preferable, and a bisphenol type epoxy resin produced by a condensation reaction of epichlorohydrin and bisphenol (A, F, AD) can be preferably used.
ウレタン変性エポキシ樹脂は、例えば、多価アルコールと多価イソシアネートとを反応させウレタン部分を合成する過程で、多価イソシアネートのイソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を含むエポキシ樹脂を加えることで得ることができる。
ビスフェノール型エポキシ樹脂は、水酸基を反応点としてウレタン部分を結合させることが可能である。また、ビスフェノール型エポキシ樹脂は、繰り返し構造の中に水酸基を有するため、有機溶剤との相溶性に優れている。
The urethane-modified epoxy resin is, for example, added by adding an epoxy resin containing a reactive functional group having reactivity with the isocyanate group of the polyhydric isocyanate in the process of reacting the polyhydric alcohol with the polyhydric isocyanate to synthesize a urethane portion. Obtainable.
The bisphenol type epoxy resin can bond urethane portions with a hydroxyl group as a reaction point. Further, since the bisphenol type epoxy resin has a hydroxyl group in the repeating structure, it has excellent compatibility with an organic solvent.
また、エポキシ樹脂部分は、エポキシ基をアミンで変性したアミン変性部位を有するエポキシ樹脂由来であって、このアミン変性部位を介してウレタン部分が結合することが好ましい。
この場合、エポキシ基の反応性を利用して、エポキシ樹脂のエポキシ基と1,2級アミンを反応させてアミノ基を導入したり、エポキシ基とアルカノールアミンを反応させて水酸基を導入したりして、エポキシ樹脂にイソシアネート基との反応点を導入することができる。
このようなアミン変性エポキシ樹脂は、ウレタン変性エポキシ樹脂がより塩基性となって、顔料への吸着性を高めることができる。
Further, the epoxy resin moiety is derived from an epoxy resin having an amine-modified moiety in which an epoxy group is modified with an amine, and it is preferable that the urethane moiety is bonded via the amine-modified moiety.
In this case, the reactivity of the epoxy group is used to react the epoxy group of the epoxy resin with the 1st and 2nd grade amines to introduce an amino group, or to react the epoxy group with an alkanolamine to introduce a hydroxyl group. Therefore, a reaction point with an isocyanate group can be introduced into the epoxy resin.
In such an amine-modified epoxy resin, the urethane-modified epoxy resin becomes more basic, and the adsorptivity to the pigment can be enhanced.
アミン変性エポキシ樹脂としては、例えば、上記した各種エポキシ樹脂をアミン変性したものであってよい。
詳しくは、アミン変性エポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂と、アルカノールアミンとを溶媒中で反応させることで得ることができる。アルカノールアミンとしては、例えば、モノアルカノールアミン、ジアルカノールアミン、またはこれらの組み合わせを用いることができる。これらのアルカノールアミンは、上記ウレタン部分に側鎖を導入する際に説明したアルカノールアミンと同じものを用いることができる。
エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対してアルカノールアミンのアミノ基が0.1〜1.02当量となるように反応させることが好ましい。
As the amine-modified epoxy resin, for example, the above-mentioned various epoxy resins may be amine-modified.
Specifically, the amine-modified epoxy resin can be obtained by reacting an epoxy resin with an alkanolamine in a solvent. As the alkanolamine, for example, monoalkanolamine, dialkanolamine, or a combination thereof can be used. As these alkanolamines, the same alkanolamines described when introducing the side chain into the urethane portion can be used.
It is preferable to react so that the amino group of the alkanolamine is 0.1 to 1.02 equivalent with respect to 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin.
ビスフェノールA型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、三菱化学株式会社製jERエポキシ樹脂:834、1001、1002、1003、1055、1004AF、1004、1007、1009、1010等を挙げることができる。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、三菱化学株式会社製jERエポキシ樹脂:806、806H、807、4004P、4005P、4007P、4010P等を挙げることができる。
フェノールノボラック型エポキシ樹脂エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、三菱化学株式会社製jERエポキシ樹脂:152、154等を挙げることができる。
Examples of commercially available bisphenol A type epoxy resins include jER epoxy resins manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: 834, 1001, 1002, 1003, 1055, 1004AF, 1004, 1007, 1009, 1010 and the like.
Examples of commercially available bisphenol F type epoxy resins include jER epoxy resins manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: 806, 806H, 807, 4004P, 4005P, 4007P, 4010P and the like.
Phenolic novolac type epoxy resin Examples of commercially available products of the epoxy resin include jER epoxy resin manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: 152, 154 and the like.
エポキシ樹脂の重量平均分子量としては、300〜7000であることが好ましく、より好ましくは450〜3000である。
エポキシ樹脂の重量平均分子量が300以上であることで、普通紙およびコート紙へ耐擦過性をより改善することができる。
エポキシ樹脂の重量平均分子量が7000以下であることで、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性をより改善することができる。
ここで、重量平均分子量(Mw)は、GPC法で標準ポリスチレン換算で求めた値である(以下同じ)。
The weight average molecular weight of the epoxy resin is preferably 300 to 7000, more preferably 450 to 3000.
When the weight average molecular weight of the epoxy resin is 300 or more, the scratch resistance to plain paper and coated paper can be further improved.
When the weight average molecular weight of the epoxy resin is 7,000 or less, the wettability to the nozzle plate and the wipe durability can be further improved.
Here, the weight average molecular weight (Mw) is a value obtained in terms of standard polystyrene by the GPC method (the same applies hereinafter).
エポキシ樹脂のエポキシ当量としては、150〜6000であることが好ましく、より好ましくは200〜3000であり、さらに好ましくは250〜2500である。
エポキシ当量が150以上であることで、普通紙およびコート紙への耐擦過性をより改善することができる。
エポキシ当量が6000以下であることで、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性をより改善することができる。
ここで、エポキシ当量は、1グラム当量のエポキシ基を含むエポキシ樹脂のグラム数である(以下同じ)。
The epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably 150 to 6000, more preferably 200 to 3000, and even more preferably 250 to 2500.
When the epoxy equivalent is 150 or more, the scratch resistance to plain paper and coated paper can be further improved.
When the epoxy equivalent is 6000 or less, the wettability to the nozzle plate and the wipe durability can be further improved.
Here, the epoxy equivalent is the number of grams of the epoxy resin containing 1 gram equivalent of the epoxy group (the same applies hereinafter).
ウレタン変性エポキシ樹脂は、多価アルコールと、多価イソシアネートと、エポキシ樹脂とを、メチルエチルケトンのような低沸点の非プロトン性溶媒中で反応させることにより製造することができる。多価アルコールとしては、アルカノールアミン及びその誘導体から選択される1種以上と、選択的にその他の多価アルコールとを用いることができる。 The urethane-modified epoxy resin can be produced by reacting a polyhydric alcohol, a polyhydric isocyanate, and an epoxy resin in an aprotic solvent having a low boiling point such as methyl ethyl ketone. As the polyhydric alcohol, one or more selected from alkanolamines and derivatives thereof, and selectively other polyhydric alcohols can be used.
この際に、触媒としてジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等のスズ系触媒;テトラノルマルブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、チタンアセチルアセトネート、チタンエチルアセテート、チタンエチルアセトアセテート等の有機チタン化合物;ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムエチルアセトアセテート等の有機ジルコニウム化合物;亜鉛系触媒、ビスマス系触媒等を溶媒中に添加してもよい。 At this time, as a catalyst, tin-based catalysts such as dibutyltin dilaurate and dioctyltin dilaurate; organic titanium compounds such as tetranormal butyl titanate, tetraoctyl titanate, titanium acetylacetonate, titanium ethyl acetate and titanium ethyl acetoacetate; zirconium tetraacetyl Organic zirconium compounds such as acetonate and zirconium ethyl acetoacetate; zinc-based catalysts, bismuth-based catalysts and the like may be added to the solvent.
スズ系触媒の市販品としては、東京ファインケミカル株式会社製「L−101、OL−1」等を挙げることができる。
有機チタン化合物の市販品としては、マツモトファインケミカル株式会社製「オルガチックス:TA−21、TA−30、TC−100、TC−710、TC−750」等挙げることができる。
有機ジルコニウム化合物の市販品としては、マツモトファインケミカル株式会社製「オルガチックス:ZC−21、ZC−700、ZC−580」等を挙げることができる。
亜鉛系触媒の市販品としては、Shepherd Chemical社製「BiCAT:Z(M)、3228(M)」等を挙げることができる。
ビスマス系触媒の市販品としては、Shepherd Chemical社製「BiCAT:8118(M)、8108(M)、8124(M)、8106(M)、8210(M)」等を挙げることができる。
Examples of commercially available tin-based catalysts include "L-101, OL-1" manufactured by Tokyo Fine Chemicals Co., Ltd.
Examples of commercially available organic titanium compounds include "Organics: TA-21, TA-30, TC-100, TC-710, TC-750" manufactured by Matsumoto Fine Chemicals Co., Ltd.
Examples of commercially available organic zirconium compounds include "Organics: ZC-21, ZC-700, ZC-580" manufactured by Matsumoto Fine Chemicals Co., Ltd.
Examples of commercially available zinc-based catalysts include "BiCAT: Z (M), 3228 (M)" manufactured by Shepherd Chemical.
Examples of commercially available bismuth-based catalysts include "BiCAT: 8118 (M), 8108 (M), 8124 (M), 8106 (M), 8210 (M)" manufactured by Shepherd Chemical.
多価アルコールのヒドロキシ基1.0モルに対して、多価イソシアネートのイソシアネート基が0.60〜1.02モルとなるように、多価アルコールと多価イソシアネートを配合して反応させることが好ましい。 It is preferable to mix and react the polyhydric alcohol and the polyhydric isocyanate so that the isocyanate group of the polyhydric isocyanate is 0.60 to 1.02 mol with respect to 1.0 mol of the hydroxy group of the polyhydric alcohol. ..
ウレタン変性エポキシ樹脂において、ウレタン部分(U)とエポキシ樹脂部分(E)との質量比(U:E)は90:10〜30:70の範囲であってよく、85:15〜35:65であることが好ましく、85:15〜40:60あることがより好ましい。
より好ましくは、U:Eは、80:20〜40:60であり、さらに好ましくは70:30〜40:60である。
これによって、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性を改善するとともに、普通紙およびコート紙への耐擦過性が改善することができる。
ここで、ウレタン部分の質量は、反応に用いた多価アルコール、多価イソシアネートの合計量から求め、エポキシ樹脂部分の質量は、反応に用いたエポキシ樹脂の合計量から求めることができる。
In the urethane-modified epoxy resin, the mass ratio (U: E) of the urethane portion (U) and the epoxy resin portion (E) may be in the range of 90:10 to 30:70, and is 85: 15 to 35:65. It is preferably 85: 15-40: 60, and more preferably 85: 15-40: 60.
More preferably, U: E is 80:20 to 40:60, and even more preferably 70:30 to 40:60.
As a result, the wettability to the nozzle plate and the wipe durability can be improved, and the scratch resistance to plain paper and coated paper can be improved.
Here, the mass of the urethane portion can be obtained from the total amount of the polyhydric alcohol and the polyisocyanate used in the reaction, and the mass of the epoxy resin portion can be obtained from the total amount of the epoxy resin used in the reaction.
ウレタン変性エポキシ樹脂の重量平均分子量は、2000〜50000であることが好ましい。この重量平均分子量が2000より低い場合は、ウレタン変性エポキシ樹脂がインク溶剤中に浮遊してカプセル化顔料の形態を維持できないおそれがある。ウレタン変性エポキシ樹脂の重量平均分子量が40000よりも高い場合は、粗大なカプセル粒子が発生し、安定性の低下、吐出性の悪化を招く恐れがある。より好ましくは、ウレタン変性エポキシ樹脂の重量平均分子量は、2000〜40000であり、さらに好ましくは2000〜30000であり、一層好ましくは4000〜20000である。 The weight average molecular weight of the urethane-modified epoxy resin is preferably 2000 to 50,000. If the weight average molecular weight is lower than 2000, the urethane-modified epoxy resin may float in the ink solvent and the morphology of the encapsulated pigment may not be maintained. When the weight average molecular weight of the urethane-modified epoxy resin is higher than 40,000, coarse capsule particles may be generated, which may lead to deterioration of stability and ejection property. More preferably, the urethane-modified epoxy resin has a weight average molecular weight of 2000 to 40,000, more preferably 2000 to 30000, and even more preferably 4000 to 20000.
上記したウレタン変性エポキシ樹脂は、カプセル化顔料として油性インクに好ましく用いることができる。
ウレタン変性エポキシ樹脂は、顔料1質量部に対し、0.01質量部以上であることが好ましく、より好ましくは0.1質量部以上であり、さらに好ましくは0.15質量部以上である。これによって、顔料表面の被覆性を高めることができる。
一方、ウレタン変性エポキシ樹脂は、顔料1質量部に対し、5.0質量部以下であることが好ましく、より好ましくは1.0質量部以下であり、さらに好ましくは0.5質量部以下である。これによって、顔料表面に余剰の樹脂が被覆されることを防止し、また、余剰の樹脂が溶剤中に混在することを防止することができる。
ウレタン変性エポキシ樹脂は、インク全量に対し、0.01〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量%であることが好ましい。
The urethane-modified epoxy resin described above can be preferably used as an encapsulating pigment in oil-based inks.
The urethane-modified epoxy resin is preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.1 part by mass or more, and further preferably 0.15 part by mass or more with respect to 1 part by mass of the pigment. Thereby, the coating property of the pigment surface can be improved.
On the other hand, the urethane-modified epoxy resin is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 1.0 part by mass or less, and further preferably 0.5 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the pigment. .. As a result, it is possible to prevent the surface of the pigment from being coated with the excess resin, and to prevent the excess resin from being mixed in the solvent.
The urethane-modified epoxy resin is preferably 0.01 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, based on the total amount of the ink.
カプセル化顔料は、ウレタン変性エポキシ樹脂と顔料の合計量で、インク全量に対し、1〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜30質量%である。 The encapsulating pigment is the total amount of the urethane-modified epoxy resin and the pigment, and is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, based on the total amount of the ink.
油性インクは、カプセル化顔料の分散性を安定化させるために、顔料分散剤を含んでもよい。
顔料分散剤としては、例えば、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、ビニルピロリドンと長鎖アルケンとの共重合体、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリエステルポリアミン等が好ましく用いられる。
The oil-based ink may contain a pigment dispersant in order to stabilize the dispersibility of the encapsulating pigment.
Examples of the pigment dispersant include a hydroxyl group-containing carboxylic acid ester, a long-chain polyaminoamide and a high-molecular-weight acid ester salt, a high-molecular-weight polycarboxylic acid salt, a long-chain polyaminoamide and a polar acid ester salt, and a high-molecular-weight unsaturated acid. Esters, copolymers of vinylpyrrolidone and long-chain alkene, modified polyurethanes, modified polyacrylates, polyether ester-type anionic activators, polyoxyethylene alkyl phosphates, polyester polyamines and the like are preferably used.
顔料分散剤の市販品例としては、アイ・エス・ピー・ジャパン株式会社製「アンタロンV216(ビニルピロリドン・ヘキサデセン共重合体)」(商品名)、日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース13940(ポリエステルアミン系)、17000、18000(脂肪酸アミン系)、11200、24000、28000」(いずれも商品名)、BASFジャパン株式会社製「エフカ400、401、402、403、450、451、453(変性ポリアクリレート)、46、47、48、49、4010、4055(変性ポリウレタン)」(いずれも商品名)、楠本化成株式会社製「ディスパロンKS−860、KS−873N4(ポリエステルのアミン塩)」(いずれも商品名)、第一工業製薬株式会社製「ディスコール202、206、OA−202、OA−600(多鎖型高分子非イオン系)」(いずれも商品名)、ビックケミー・ジャパン株式会社製「DISPERBYK2155、9077」(いずれも商品名)、クローダジャパン株式会社製「HypermerKD2、KD3、KD11、KD12」(いずれも商品名)等が挙げられる。
上記分散剤の含有量は、上記顔料を十分にインク中に分散可能な量であれば足り、適宜設定できる。例えば、質量比で、顔料1に対し顔料分散剤を0.1〜5で配合することができる。
Examples of commercially available pigment dispersants include "Antalon V216 (vinylpyrrolidone / hexadecene copolymer)" (trade name) manufactured by ISP Japan Co., Ltd. and "Solsperse 13940 (polyester amine) manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd." System), 17,000, 18,000 (fatty acid amine system), 11200, 24,000, 28,000 "(all trade names)," Fuka 400, 401, 402, 403, 450, 451 and 453 (modified polyacrylate) manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) , 46, 47, 48, 49, 4010, 4055 (modified polyurethane) "(all trade names), Kusumoto Kasei Co., Ltd." Disparon KS-860, KS-873N4 (polyester amine salt) "(all trade names) ), Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. "Discol 202, 206, OA-202, OA-600 (multi-chain polymer non-ionic)" (all trade names), Big Chemie Japan Co., Ltd. "DISPERBYK2155, 9077 ”(all product names),“ Hypermer KD2, KD3, KD11, KD12 ”(all product names) manufactured by Crowder Japan Co., Ltd. can be mentioned.
The content of the dispersant is sufficient as long as the pigment can be sufficiently dispersed in the ink, and can be appropriately set. For example, the pigment dispersant can be blended in a mass ratio of 0.1 to 5 with respect to the pigment 1.
非水系溶剤としては、非極性有機溶剤及び極性有機溶剤のいずれも使用できる。これらは、単独で使用してもよく、組み合わせて使用することもできる。なお、本実施形態において、非水系溶剤には、1気圧20℃において同容量の水と均一に混合しない非水溶性有機溶剤を用いることが好ましい。 As the non-aqueous solvent, either a non-polar organic solvent or a polar organic solvent can be used. These may be used alone or in combination. In the present embodiment, it is preferable to use a water-insoluble organic solvent that does not uniformly mix with the same volume of water at 1 atm and 20 ° C. as the non-aqueous solvent.
非極性有機溶剤としては、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤等の石油系炭化水素溶剤を好ましく挙げることができる。
脂肪族炭化水素溶剤及び脂環式炭化水素溶剤としては、パラフィン系、イソパラフィン系、ナフテン系等の非水系溶剤を挙げることができ、市販品としては、0号ソルベントL、0号ソルベントM、0号ソルベントH、カクタスノルマルパラフィンN−10、カクタスノルマルパラフィンN−11、カクタスノルマルパラフィンN−12、カクタスノルマルパラフィンN−13、カクタスノルマルパラフィンN−14、カクタスノルマルパラフィンN−15H、カクタスノルマルパラフィンYHNP、カクタスノルマルパラフィンSHNP、アイソゾール300、アイソゾール400、テクリーンN−16、テクリーンN−20、テクリーンN−22、AFソルベント4号、AFソルベント5号、AFソルベント6号、AFソルベント7号、ナフテゾール160、ナフテゾール200、ナフテゾール220(いずれもJXエネルギー株式会社製);アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL、アイソパーM、エクソールD40、エクソールD60、エクソールD80、エクソールD95、エクソールD110、エクソールD130(いずれも東燃ゼネラル石油株式会社製)等を好ましく挙げることができる。
芳香族炭化水素溶剤としては、グレードアルケンL、グレードアルケン200P(いずれもJXエネルギー株式会社製)、ソルベッソ100、ソルベッソ150、ソルベッソ200、ソルベッソ200ND(いずれも東燃ゼネラル石油株式会社製)等を好ましく挙げることができる。
石油系炭化水素溶剤の蒸留初留点は、100℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましく、200℃以上であることがいっそう好ましい。蒸留初留点はJIS K0066「化学製品の蒸留試験方法」に従って測定することができる。
As the non-polar organic solvent, petroleum-based hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbon solvents, alicyclic hydrocarbon solvents, and aromatic hydrocarbon solvents can be preferably mentioned.
Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent and the alicyclic hydrocarbon solvent include non-aqueous solvents such as paraffin-based, isoparaffin-based, and naphthen-based solvents, and commercially available products include No. 0 solvent L and No. 0 solven M, 0. No. Solvent H, Cactus Normal Paraffin N-10, Cactus Normal Paraffin N-11, Cactus Normal Paraffin N-12, Cactus Normal Paraffin N-13, Cactus Normal Paraffin N-14, Cactus Normal Paraffin N-15H, Cactus Normal Paraffin YHNP , Cactus Normal Paraffin SHNP, Isosol 300, Isosol 400, Teclean N-16, Teclean N-20, Teclean N-22, AF Solvent 4, AF Solvent 5, AF Solvent 6, AF Solvent 7, Naftesol 160, Naftesol 200, Naftesol 220 (all manufactured by JX Energy Co., Ltd.); Isopar G, Isopar H, Isopar L, Isopar M, Exol D40, Exol D60, Exol D80, Exol D95, Exol D110, Exol D130 (all are Tonen General Oil Co., Ltd.) (Manufactured by Co., Ltd.) and the like can be preferably mentioned.
Preferred examples of the aromatic hydrocarbon solvent include Grade Alken L, Grade Alken 200P (all manufactured by JX Energy Co., Ltd.), Solbesso 100, Solbesso 150, Solbesso 200, and Solbesso 200ND (all manufactured by TonenGeneral Sekiyu Co., Ltd.). be able to.
The distillation initial distillation point of the petroleum-based hydrocarbon solvent is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and even more preferably 200 ° C. or higher. The distillation initial distillation point can be measured according to JIS K0066 "Distillation test method for chemical products".
極性有機溶剤としては、脂肪酸エステル系溶剤、高級アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤等を好ましく挙げることができる。
例えば、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸イソデシル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸イソプロピル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸ヘキシル、パルミチン酸イソオクチル、パルミチン酸イソステアリル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、オレイン酸ヘキシル、リノール酸メチル、リノール酸エチル、リノール酸イソブチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ヘキシル、ステアリン酸イソオクチル、イソステアリン酸イソプロピル、ピバリン酸2−オクチルデシル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール油メチル、トール油イソブチル等の1分子中の炭素数が13以上、好ましくは16〜30の脂肪酸エステル系溶剤;イソミリスチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、イソエイコシルアルコール、デシルテトラデカノール等の1分子中の炭素数が6以上、好ましくは12〜20の高級アルコール系溶剤;ラウリン酸、イソミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、α−リノレン酸、リノール酸、オレイン酸、イソステアリン酸等の1分子中の炭素数が12以上、好ましくは14〜20の高級脂肪酸系溶剤等が挙げられる。
脂肪酸エステル系溶剤、高級アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤等の極性有機溶剤の沸点は、150℃以上であることが好ましく、200℃以上であることがより好ましく、250℃以上であることがさらに好ましい。なお、沸点が250℃以上の非水系溶剤には、沸点を示さない非水系溶剤も含まれる。
As the polar organic solvent, a fatty acid ester solvent, a higher alcohol solvent, a higher fatty acid solvent and the like can be preferably mentioned.
For example, isononyl isononanoate, isodecyl isononanoate, methyl laurate, isopropyl laurate, hexyl laurate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, hexyl palmitate, isooctyl palmitate, isostearyl palmitate, methyl oleate, ethyl oleate. , Isopropyl oleate, butyl oleate, hexyl oleate, methyl linoleate, ethyl linoleate, isobutyl linoleate, butyl stearate, hexyl stearate, isooctyl stearate, isopropyl isostearate, 2-octyldecyl pivalate, soybean oil Fatty acid ester-based solvent having 13 or more carbon atoms in one molecule such as methyl, soybean oil isobutyl, linoleic acid methyl, and linoleic acid isobutyl; preferably 16 to 30; isomiristyl alcohol, isopalmityl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl. Higher alcoholic solvents such as alcohols, isoeicosyl alcohols, decyltetradecanols, etc., which have 6 or more carbon atoms in one molecule, preferably 12 to 20; lauric acid, isomilystinic acid, palmitic acid, isopalmitic acid, α- Examples thereof include higher fatty acid-based solvents having 12 or more carbon atoms in one molecule, such as linolenic acid, linoleic acid, oleic acid, and isostearic acid, preferably 14 to 20.
The boiling point of a polar organic solvent such as a fatty acid ester solvent, a higher alcohol solvent, or a higher fatty acid solvent is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and further preferably 250 ° C. or higher. preferable. The non-aqueous solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher also includes a non-aqueous solvent having a boiling point.
本実施形態によるカプセル化顔料の製造方法においては、上記したウレタン変性エポキシ樹脂を低沸点の非プロトン性溶剤に溶解したウレタン変性エポキシ樹脂溶液を用いることが好ましい。
低沸点の非プロトン性溶剤としては、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒等を挙げることができる。
In the method for producing an encapsulated pigment according to the present embodiment, it is preferable to use a urethane-modified epoxy resin solution in which the above-mentioned urethane-modified epoxy resin is dissolved in an aprotic solvent having a low boiling point.
Examples of low-boiling aprotic solvents include amide-based solvents such as dimethylformamide, diethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone; sulfoxide-based solvents such as dimethyl sulfoxide; and ketone-based solvents such as methylethylketone, cyclohexanone, and methylisobutylketone; Ether-based solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; ester-based solvents such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, and the like can be mentioned.
このウレタン変性エポキシ樹脂溶液は、上記したアルカノールアミン等を含む多価アルコールと、多価イソシアネートと、エポキシ樹脂とを低沸点の非プロトン性溶剤中で反応させたものを、必要であれば希釈溶剤等を加えて、そのまま用いてもよい。
そして、カプセル化顔料は、ウレタン変性エポキシ樹脂溶液を、インク用の高沸点溶剤、顔料、及び顔料分散剤等の任意成分とともに混合し、ビーズミルなどの分散機で分散させた後、顔料分散体から低沸点溶剤を除去することにより製造することができる。低沸点溶剤の除去には、加圧、加熱、蒸留等を用いることができる。所望により、メンブレンフィルター等のろ過機を通して作製してもよい。
得られたカプセル化顔料分散体は、必要であれば希釈溶剤等を加えて、そのまま油性インクとして用いることができる。
This urethane-modified epoxy resin solution is obtained by reacting a polyhydric alcohol containing the above-mentioned alkanolamine or the like, a polyhydric isocyanate, and an epoxy resin in an aprotic solvent having a low boiling point, and if necessary, a diluting solvent. Etc. may be added and used as it is.
Then, the encapsulating pigment is prepared by mixing a urethane-modified epoxy resin solution with an optional component such as a high-boiling solvent for ink, a pigment, and a pigment dispersant, dispersing the mixture with a disperser such as a bead mill, and then using the pigment dispersion. It can be produced by removing the low boiling point solvent. Pressurization, heating, distillation or the like can be used to remove the low boiling point solvent. If desired, it may be produced through a filter such as a membrane filter.
The obtained encapsulated pigment dispersion can be used as it is as an oil-based ink by adding a diluting solvent or the like if necessary.
油性インクは、不揮発分量が1〜40質量%であることが好ましい。この不揮発分量となるように、インク用溶剤の配合量を調整するとよい。
また、カプセル化顔料の製造工程において、低沸点の非プロトン性溶剤は、ウレタン変性エポキシ樹脂がインク用溶剤と混合される際に凝集などが起こらないように、十分な量で配合することが好ましい。好ましい低沸点の非プロトン性溶剤の配合量は、質量比で、ウレタン変性エポキシ樹脂1に対し1〜15である。
The oil-based ink preferably has a non-volatile content of 1 to 40% by mass. It is advisable to adjust the blending amount of the ink solvent so as to obtain this non-volatile content.
Further, in the manufacturing process of the encapsulating pigment, it is preferable to add a low boiling point aprotic solvent in a sufficient amount so that aggregation does not occur when the urethane-modified epoxy resin is mixed with the ink solvent. .. The amount of the aprotic solvent having a preferable low boiling point is 1 to 15 in terms of mass ratio with respect to 1 urethane-modified epoxy resin.
上記各成分に加えて、油性インクには、本発明の効果を損なわない限り、各種添加剤が含まれていてよい。添加剤としては、ノズルの目詰まり防止剤、酸化防止剤、導電率調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤等を適宜添加することができる。また、発色性の観点から、カプセル化顔料とともに染料を併用してもよい。これらの種類は、特に限定されることはなく、当該分野で使用されているものを用いることができる。 In addition to the above components, the oil-based ink may contain various additives as long as the effects of the present invention are not impaired. As the additive, a nozzle clogging inhibitor, an antioxidant, a conductivity adjuster, a viscosity adjuster, a surface tension adjuster, an oxygen absorber and the like can be appropriately added. Further, from the viewpoint of color development, a dye may be used in combination with the encapsulating pigment. These types are not particularly limited, and those used in the art can be used.
油性インクジェットインクとしての粘度は、インクジェット記録システムの吐出ヘッドのノズル径や吐出環境等によってその適性範囲は異なるが、一般に、23℃において5〜30mPa・sであることが好ましく、5〜15mPa・sであることがより好ましく、約10mPa・s程度であることが、一層好ましい。 The appropriate range of the viscosity of the oil-based inkjet ink varies depending on the nozzle diameter of the ejection head of the inkjet recording system, the ejection environment, etc., but in general, it is preferably 5 to 30 mPa · s at 23 ° C., and 5 to 15 mPa · s. Is more preferable, and about 10 mPa · s is more preferable.
油性インクジェットインクを用いた印刷方法としては、特に限定されず、ピエゾ方式、静電方式、サーマル方式など、いずれの方式のものであってもよい。インクジェット記録装置を用いる場合は、デジタル信号に基づいてインクジェットヘッドから本実施形態によるインクを吐出させ、吐出されたインク液滴を記録媒体に付着させるようにすることが好ましい。 The printing method using the oil-based inkjet ink is not particularly limited, and any method such as a piezo method, an electrostatic method, or a thermal method may be used. When an inkjet recording device is used, it is preferable to eject the ink according to the present embodiment from the inkjet head based on the digital signal so that the ejected ink droplets adhere to the recording medium.
本実施形態において、記録媒体は、特に限定されるものではなく、普通紙、コート紙、特殊紙等の印刷用紙、布、無機質シート、フィルム、OHPシート等、これらを基材として裏面に粘着層を設けた粘着シート等を用いることができる。これらの中でも、インクの浸透性の観点から、普通紙、コート紙等の印刷用紙を好ましく用いることができる。 In the present embodiment, the recording medium is not particularly limited, and a printing paper such as plain paper, coated paper, or special paper, a cloth, an inorganic sheet, a film, an OHP sheet, or the like is used as a base material and an adhesive layer is formed on the back surface. An adhesive sheet or the like provided with the above can be used. Among these, printing paper such as plain paper and coated paper can be preferably used from the viewpoint of ink permeability.
ここで、普通紙とは、通常の紙の上にインクの受容層やフィルム層等が形成されていない紙である。普通紙の一例としては、上質紙、中質紙、PPC用紙、更紙、再生紙等を挙げることができる。普通紙は、数μm〜数十μmの太さの紙繊維が数十から数百μmの空隙を形成しているため、インクが浸透しやすい紙となっている。 Here, the plain paper is a paper in which an ink receiving layer, a film layer, or the like is not formed on the ordinary paper. Examples of plain paper include high-quality paper, medium-quality paper, PPC paper, stencil paper, recycled paper, and the like. Plain paper is a paper in which ink easily permeates because paper fibers having a thickness of several μm to several tens of μm form voids of several tens to several hundreds μm.
また、コート紙としては、マット紙、光沢紙、半光沢紙等のインクジェット用コート紙や、いわゆる塗工印刷用紙を好ましく用いることができる。ここで、塗工印刷用紙とは、従来から凸版印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等で使用されている印刷用紙であって、上質紙や中質紙の表面にクレーや炭酸カルシウム等の無機顔料と、澱粉等のバインダーを含む塗料により塗工層を設けた印刷用紙である。塗工印刷用紙は、塗料の塗工量や塗工方法により、微塗工紙、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙、上質コート紙、中質コート紙、アート紙、キャストコート紙等に分類される。 Further, as the coated paper, an inkjet coated paper such as matte paper, glossy paper, or semi-glossy paper, or so-called coated printing paper can be preferably used. Here, the coating printing paper is a printing paper that has been conventionally used for letterpress printing, offset printing, gravure printing, etc., and has an inorganic pigment such as clay or calcium carbonate on the surface of high-quality paper or medium-quality paper. , A printing paper provided with a coating layer using a paint containing a binder such as starch. Coated printing paper can be used for finely coated paper, high-quality lightweight coated paper, medium-quality lightweight coated paper, high-quality coated paper, medium-quality coated paper, art paper, cast-coated paper, etc., depending on the amount and method of coating the paint. being classified.
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態において、特に説明の無い箇所は、第1の実施形態と同様である。
本実施形態による油性インクジェットインク(以下、単にインクと称することがある。)としては、顔料と顔料の表面を被覆するウレタン変性(メタ)アクリル樹脂とを含むカプセル化顔料、及び非水系溶剤を含み、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、ウレタン部分及び(メタ)アクリル樹脂部分を有し、非水系溶剤に不溶性の化合物であり、ウレタン部分は、芳香環、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上の側鎖を含む、ことを特徴とする。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described. In the second embodiment, the parts not particularly described are the same as those in the first embodiment.
The oil-based inkjet ink according to the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as ink) includes an encapsulating pigment containing a pigment and a urethane-modified (meth) acrylic resin that coats the surface of the pigment, and a non-aqueous solvent. The urethane-modified (meth) acrylic resin has a urethane portion and a (meth) acrylic resin portion and is an insoluble compound in a non-aqueous solvent, and the urethane portion has an aromatic ring, a heterocycle, a carboxy group, an amide bond, 1 It is characterized by containing one or more side chains selected from the group consisting of fluoroalkyl groups, amino groups, and nitrile groups having one or more fluorine atoms.
本実施形態によれば、上記したウレタン変性エポキシ樹脂と同様に、印刷物の画像裏抜けを低減し、画像濃度を高め、印刷物の耐擦過性を改善することができる。また、本実施形態によれば、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性を改善することができる。
本実施形態による油性インクは、普通紙とともに、コート紙への耐擦過性も改善することができる。
According to the present embodiment, similarly to the urethane-modified epoxy resin described above, it is possible to reduce the image strike-through of the printed matter, increase the image density, and improve the scratch resistance of the printed matter. Further, according to the present embodiment, the wettability to the nozzle plate and the wipe durability can be improved.
The oil-based ink according to the present embodiment can improve the scratch resistance to coated paper as well as plain paper.
また、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂が(メタ)アクリル樹脂部分を有することで、裏抜け低減及び画像濃度向上の効果をより高めることができる。さらに、これによって、普通紙とともに、コート紙への耐擦過性を改善することができる。
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂がウレタン部分とともに(メタ)アクリル樹脂部分を含むことで、樹脂にある程度の硬さが付与されて、用紙表面上のインク塗膜をより高強度にすることができるため、印刷物の耐擦過性を改善することができる。
ここで、(メタ)アクリルは、メタクリル、アクリル、またはこれらの組み合わせを含むことを意味し、(メタ)アクリル樹脂は、メタクリル単位を有する樹脂、アクリル単位を有する樹脂、またはこれらの単位をともに含む共重合体であることを意味する。
Further, since the urethane-modified (meth) acrylic resin has the (meth) acrylic resin portion, the effect of reducing strike-through and improving the image density can be further enhanced. Further, this can improve the scratch resistance to the coated paper as well as the plain paper.
Since the urethane-modified (meth) acrylic resin contains the (meth) acrylic resin portion together with the urethane portion, a certain degree of hardness is imparted to the resin, and the ink coating film on the paper surface can be made stronger. , The scratch resistance of printed matter can be improved.
Here, (meth) acrylic means methacrylic, acrylic, or a combination thereof, and (meth) acrylic resin includes a resin having a methacrylic unit, a resin having an acrylic unit, or both of these units. It means that it is a copolymer.
本実施形態のインクはカプセル化顔料を含み、カプセル化顔料は、顔料と顔料の表面を被覆するウレタン変性(メタ)アクリル樹脂とを含む。顔料の詳細は、上記ウレタン変性エポキシ樹脂で説明した通りである。 The ink of the present embodiment contains an encapsulating pigment, and the encapsulating pigment contains a pigment and a urethane-modified (meth) acrylic resin that coats the surface of the pigment. The details of the pigment are as described in the urethane-modified epoxy resin.
カプセル化顔料において、顔料の表面の部分的または全部の領域は、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂によって被覆される。
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、インクに使用される非水系溶剤に対して不溶性であることが好ましい。ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の溶解性の詳細は、上記ウレタン変性エポキシ樹脂と共通する。
In the encapsulated pigment, a partial or total area of the pigment surface is coated with a urethane modified (meth) acrylic resin.
The urethane-modified (meth) acrylic resin is preferably insoluble in the non-aqueous solvent used in the ink. The details of the solubility of the urethane-modified (meth) acrylic resin are the same as those of the urethane-modified epoxy resin.
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、側鎖を有するウレタン部分と、(メタ)アクリル樹脂部分とを有する。
ウレタン部分の側鎖は、芳香環、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上を含むことが好ましい。
ウレタン部分が、側鎖として、複素環、アミド結合、アミノ基及びニトリル基のうち1種以上を含むことで、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の顔料への吸着性をより高めることができる。
ウレタン部分及び側鎖の詳細は、上記したウレタン変性エポキシ樹脂で説明した通りである。
The urethane-modified (meth) acrylic resin has a urethane portion having a side chain and a (meth) acrylic resin portion.
The side chain of the urethane moiety contains at least one selected from the group consisting of aromatic rings, heterocycles, carboxy groups, amide bonds, fluoroalkyl groups having one or more fluorine atoms, amino groups, and nitrile groups. Is preferable.
When the urethane portion contains one or more of a heterocycle, an amide bond, an amino group and a nitrile group as a side chain, the adsorptivity of the urethane-modified (meth) acrylic resin to the pigment can be further enhanced.
The details of the urethane portion and the side chain are as described in the above-mentioned urethane-modified epoxy resin.
好ましくは、ウレタン部分は、芳香環を有する第1の側鎖と、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、またはニトリル基を有する第2の側鎖とを有することが好ましい。ウレタン部分が第2の側鎖を有することで、それぞれの効果を発揮する一方で、第1の側鎖が芳香環を有することで、ノズルプレートに対する濡れ性を確実に改善することができる。第1の側鎖と第2の側鎖とは、モル比で、25:75〜75:25であることが好ましい。 Preferably, the urethane moiety has a first side chain having an aromatic ring and a second side chain having a heterocycle, a carboxy group, an amide bond, a fluoroalkyl group having one or more fluorine atoms, an amino group, or a nitrile group. It is preferable to have a side chain. Since the urethane portion has the second side chain, each effect is exhibited, while the first side chain has the aromatic ring, so that the wettability to the nozzle plate can be surely improved. The first side chain and the second side chain are preferably in a molar ratio of 25:75 to 75:25.
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、例えば、多価アルコールと、多価イソシアネートと、(メタ)アクリル樹脂とを反応させることで、多価アルコールと多価イソシアネートとによってウレタン骨格が形成され、このウレタン骨格が(メタ)アクリル樹脂と結合し、合成することができる。
例えば、(メタ)アクリル樹脂として、水酸基やアミノ基等のイソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を含む(メタ)アクリル樹脂を用いることで、(メタ)アクリル樹脂の反応性官能基に対して、ウレタン骨格のイソシアネート基を結合させることができる。
In the urethane-modified (meth) acrylic resin, for example, by reacting a polyhydric alcohol, a polyhydric isocyanate, and a (meth) acrylic resin, a urethane skeleton is formed by the polyhydric alcohol and the polyhydric isocyanate, and this urethane The skeleton can be combined with (meth) acrylic resin and synthesized.
For example, by using a (meth) acrylic resin containing a reactive functional group reactive with an isocyanate group such as a hydroxyl group or an amino group as the (meth) acrylic resin, the reactive functional group of the (meth) acrylic resin can be treated. Therefore, the isocyanate group of the urethane skeleton can be bonded.
以下、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の(メタ)アクリル樹脂部分について説明する。
(メタ)アクリル樹脂部分を構成する(メタ)アクリル樹脂としては、例えば、イソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を有する(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。
これによって、(メタ)アクリル樹脂部分の反応性官能基にウレタン部分のイソシアネート基を反応させ、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂をより簡便に合成することができる。
イソシアネート基と反応性を有する反応性官能基としては、水酸基、アミノ基等からなる群から選択される1種以上を用いることができる。
Hereinafter, the (meth) acrylic resin portion of the urethane-modified (meth) acrylic resin will be described.
The (meth) acrylic resin constituting the (meth) acrylic resin portion is preferably, for example, a (meth) acrylic resin having a reactive functional group reactive with an isocyanate group.
This makes it possible to react the reactive functional group of the (meth) acrylic resin portion with the isocyanate group of the urethane portion to more easily synthesize the urethane-modified (meth) acrylic resin.
As the reactive functional group having reactivity with the isocyanate group, one or more selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group and the like can be used.
(メタ)アクリル樹脂の好ましい例としては、例えば、イソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を有する単位aを含むことが好ましい。さらに、(メタ)アクリル樹脂の好ましい例としては、例えば、この単位aとともに、芳香環を有する単位b、及び/またはカルボキシ基を有する単位cをさらに含む重合体である。 As a preferable example of the (meth) acrylic resin, for example, it is preferable to include a unit a having a reactive functional group having reactivity with an isocyanate group. Further, a preferred example of the (meth) acrylic resin is, for example, a polymer further containing the unit a, the unit b having an aromatic ring, and / or the unit c having a carboxy group.
(メタ)アクリル樹脂は、イソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を有する単位aを有することが好ましい。この単位aは、反応性官能基を介してウレタン部分が結合し、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂においては、ウレタン部分が結合する単位aとなる。
単位aの一例としては、主鎖の炭素鎖に、−COORaで表される官能基が結合している単位である。Raは、反応性官能基を有する基である。この場合、反応性官能基は、酸素原子に、炭素数1〜8のアルキル基が結合し、このアルキル基の水素原子の1個以上が反応性官能基に置換されていることが好ましい。好ましい例として、Raは、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基等を挙げることができる。
The (meth) acrylic resin preferably has a unit a having a reactive functional group that is reactive with an isocyanate group. This unit a is a unit a to which the urethane portion is bonded via a reactive functional group, and in the urethane-modified (meth) acrylic resin, the urethane portion is bonded.
An example of the unit a is a unit in which a functional group represented by −COOR a is bonded to the carbon chain of the main chain. Ra is a group having a reactive functional group. In this case, it is preferable that the reactive functional group has an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms bonded to the oxygen atom, and one or more hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with the reactive functional group. Preferred examples of Ra include a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, a hydroxybutyl group and the like.
また、(メタ)アクリル樹脂は、芳香環を有する単位bを有することが好ましい。
これによって、芳香環が顔料に配向しやすくなって、顔料をより均一に被覆することができるようになる。
芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等、またはこれらの置換体を用いることができ、好ましくはベンゼン環である。
単位bの一例としては、主鎖の炭素鎖に、−COORbで表される官能基が結合している単位である。Rbは、芳香環を有する基である。
また、Rbは、−Rb1−Rb2として表される基であって、Rb1が任意の2価以上の官能基であって、Rb2で表される末端に芳香環を有するものであってよい。単位bにおいて、末端の芳香環は2個以上有してもよい。
芳香環を有する基は、例えば、ベンジル基、フェニル基等を挙げることができる。
Further, the (meth) acrylic resin preferably has a unit b having an aromatic ring.
As a result, the aromatic ring is easily oriented to the pigment, and the pigment can be coated more uniformly.
As the aromatic ring, for example, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring or the like, or a substitute thereof can be used, and a benzene ring is preferable.
An example of the unit b is a unit in which a functional group represented by −COOR b is bonded to the carbon chain of the main chain. R b is a group having an aromatic ring.
Further, R b is a group represented as −R b1 −R b2 , in which R b1 is an arbitrary divalent or higher functional group and has an aromatic ring at the terminal represented by R b2. It may be there. In the unit b, there may be two or more terminal aromatic rings.
Examples of the group having an aromatic ring include a benzyl group and a phenyl group.
また、(メタ)アクリル樹脂は、カルボキシ基(−COOH)を有する単位cを有することが好ましい。
単位cのカルボキシ基は、(メタ)アクリル樹脂において、主鎖の炭素鎖に、−COOHが結合したものであってよい。この場合、単位cは、アクリル酸及び/またはメタクリル酸に由来する単位である。
他の形態としては、主鎖の炭素鎖に、−COORcで表される基が結合した単位であって、Rcが−Rc1−COOHで表される基であり、Rc1が任意の2価以上の基であり、末端にカルボキシ基を有する。単位cにおいて、末端のカルボキシ基は2個以上有してもよい。
Further, the (meth) acrylic resin preferably has a unit c having a carboxy group (-COOH).
The carboxy group of the unit c may be a (meth) acrylic resin in which −COOH is bonded to the carbon chain of the main chain. In this case, the unit c is a unit derived from acrylic acid and / or methacrylic acid.
In another form, it is a unit in which a group represented by -COOR c is bonded to the carbon chain of the main chain, R c is a group represented by -R c1- COOH, and R c1 is arbitrary. It is a divalent or higher valent group and has a carboxy group at the end. In the unit c, it may have two or more terminal carboxy groups.
(メタ)アクリル樹脂には、炭素数1〜8のアルキル基を有する単位dがさらに含まれてもよい。この単位dは、(メタ)アクリル樹脂の主鎖の炭素原子に、−COORdで表される基が結合した単位であって、Rdが炭素数1〜8、特に炭素数1〜4のアルキル基であることが好ましい。
これによって、(メタ)アクリル樹脂に柔軟性を付与して、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂全体の柔軟性を高めて、顔料の被覆性をより改善することができる。また、単位dを有することで(メタ)アクリル樹脂の溶媒親和性が高くなり、ウレタン部分との反応を促進させることができる。
単位dにおいて、炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、2−エチルヘキシル基等を用いることができる。
The (meth) acrylic resin may further contain a unit d having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. This unit d is a unit in which a group represented by −COOR d is bonded to a carbon atom of the main chain of the (meth) acrylic resin, and R d has 1 to 8 carbon atoms, particularly 1 to 4 carbon atoms. It is preferably an alkyl group.
As a result, it is possible to impart flexibility to the (meth) acrylic resin, increase the flexibility of the entire urethane-modified (meth) acrylic resin, and further improve the coating property of the pigment. Further, by having the unit d, the solvent affinity of the (meth) acrylic resin is increased, and the reaction with the urethane portion can be promoted.
In the unit d, as the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a butyl group, a 2-ethylhexyl group and the like can be used.
(メタ)アクリル樹脂は、上記単位a、単位b、単位c、単位dをそれぞれ単独で、または2種以上を組み合わせて有することができる。好ましくは、(メタ)アクリル樹脂は、単位aとともに、さらに単位b及び/または単位cを含むことが好ましい。 The (meth) acrylic resin may have the unit a, the unit b, the unit c, and the unit d individually or in combination of two or more. Preferably, the (meth) acrylic resin further contains the unit b and / or the unit c together with the unit a.
(メタ)アクリル樹脂において、単位aは、重合体全体に対し、1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。一方、単位aは、20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは17質量%以下であり、さらに好ましくは15質量%以下である。
(メタ)アクリル樹脂において、単位bは、重合体全体に対し、5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上である。一方、単位bは、50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは45質量%以下であり、さらに好ましくは40質量%以下である。
(メタ)アクリル樹脂において、単位cは、重合体全体に対し、5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは8質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。一方、単位cは、45質量%以下であることが好ましく、より好ましくは40質量%以下であり、さらに好ましくは30質量%以下である。
(メタ)アクリル樹脂において、単位dは、重合体全体に対し、5量%以上であることが好ましい。一方、単位dは、90質量%以下であることが好ましい。
ここで、重合体全体は、(メタ)アクリル樹脂を構成する全単位を基準とする。
In the (meth) acrylic resin, the unit a is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, still more preferably 5% by mass or more, based on the whole polymer. On the other hand, the unit a is preferably 20% by mass or less, more preferably 17% by mass or less, and further preferably 15% by mass or less.
In the (meth) acrylic resin, the unit b is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, based on the whole polymer. On the other hand, the unit b is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.
In the (meth) acrylic resin, the unit c is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, still more preferably 10% by mass or more, based on the whole polymer. On the other hand, the unit c is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less.
In the (meth) acrylic resin, the unit d is preferably 5% by weight or more with respect to the entire polymer. On the other hand, the unit d is preferably 90% by mass or less.
Here, the entire polymer is based on all the units constituting the (meth) acrylic resin.
(メタ)アクリル樹脂は、少なくとも以下のモノマーaを含むモノマー混合物を共重合して製造することができる。また、(メタ)アクリル樹脂は、モノマーaとともに、以下のモノマーb及びモノマーcから選択される1種以上を含み、任意的にモノマーdを含んでもよいモノマー混合物を共重合して製造することができる。
モノマー混合物中のモノマーa〜dの配合量は、上記した(メタ)アクリル樹脂の単位a〜dの割合となるように、調整すればよい。
イソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を含むモノマーa;
芳香環を有するモノマーb;
カルボキシ基を有するモノマーc;
炭素数1〜8のアルキル基を有するモノマーd。
The (meth) acrylic resin can be produced by copolymerizing a monomer mixture containing at least the following monomer a. Further, the (meth) acrylic resin can be produced by copolymerizing a monomer mixture containing monomer a and one or more selected from the following monomer b and monomer c, which may optionally contain monomer d. it can.
The blending amount of the monomers a to d in the monomer mixture may be adjusted so as to be the ratio of the units a to d of the (meth) acrylic resin described above.
Monomer a containing a reactive functional group reactive with an isocyanate group;
Monomer b having an aromatic ring;
Monomer c having a carboxy group;
Monomer d having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
モノマーaとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等を用いることができる。
モノマーbとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールアクリレート等を挙げることができる。
As the monomer a, for example, hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and the like can be used.
Examples of the monomer b include benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl methacrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol acrylate, and nonylphenoxypolyethylene glycol polypropylene glycol acrylate. Can be mentioned.
モノマーcとしては、例えば、メタクリル酸、アクリル酸、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸(CAS番号51252−88−1)、4−[2−(メタクリロイルオキシ)エトキシ]−4−オキソ−2−ブテン酸(CAS番号51978−15−5)等を挙げることができる。 Examples of the monomer c include methacrylic acid, acrylic acid, β-carboxyethyl (meth) acrylate, 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid (CAS No. 51252-88-1), 4- [2- (methacryloyloxy). ) Ethoxy] -4-oxo-2-butenoic acid (CAS No. 51978-15-5) and the like can be mentioned.
モノマーdとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート(C1)、エチル(メタ)アクリレート(C2)、ブチル(メタ)アクリレート(C4)、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート(C8)等を挙げることができる。かっこ内の数値は、アルキル基の炭素数である。
上記したモノマーa〜dは、それぞれ独立的に単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the monomer d include methyl (meth) acrylate (C1), ethyl (meth) acrylate (C2), butyl (meth) acrylate (C4), 2-ethylhexyl (meth) acrylate (C8) and the like. .. The number in parentheses is the number of carbon atoms in the alkyl group.
The above-mentioned monomers a to d can be used independently or in combination of two or more.
上記したモノマーa〜dに加え、本発明の効果を損なわない限り、その他のモノマーを用いてもよい。その他のモノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー;酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル系ポリマー;マレイン酸エステル;フマル酸エステル;アクリロニトリル;メタクリロニトリル;α−オレフィン;アルキル基の炭素数が9以上のアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 In addition to the above-mentioned monomers a to d, other monomers may be used as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of other monomers include styrene-based monomers such as styrene and α-methylstyrene; vinyl ether-based polymers such as vinyl acetate, vinyl benzoate, and butyl vinyl ether; maleic acid esters; fumaric acid esters; acrylonitrile; methacrylonitrile; α. -Olefin; Examples thereof include alkyl (meth) acrylates having an alkyl group having 9 or more carbon atoms.
上記したモノマー混合物は、公知のラジカル共重合により、重合させることができる。反応系としては、溶液重合または分散重合で行うことが好ましい。
重合反応に際し、反応速度を調整するために、重合開始剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、重合促進剤、分散剤等を反応系に適宜添加することができる。
重合開始剤としては、AIBN(アゾビスイソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物;t−ブチルペルオキシベンゾエート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート(パーブチルO、日本油脂株式会社製)等の過酸化物等の熱重合開始剤を使用することができる。その他にも、活性エネルギー線照射によりラジカルを発生する光重合型開始剤を用いることができる。
また、反応系に連鎖移動剤を併用することで、得られる(メタ)アクリル樹脂の分子量を調整することができる。連鎖移動剤としては、たとえば、n−ブチルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、ステアリルメルカプタン、シクロヘキシルメルカプタン等のチオール類等を好ましく用いることができる。
溶液重合に用いる重合溶媒(反応溶媒)は、特に限定されないが、重合によって得られる樹脂を分散ないし溶解可能であるものが好ましい。
The above-mentioned monomer mixture can be polymerized by a known radical copolymerization. The reaction system is preferably solution polymerization or dispersion polymerization.
In order to adjust the reaction rate during the polymerization reaction, a polymerization initiator, a chain transfer agent, a polymerization inhibitor, a polymerization accelerator, a dispersant and the like can be appropriately added to the reaction system.
As the polymerization initiator, AIBN (azobisisobutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) ) And other azo compounds; thermal polymerization initiators such as peroxides such as t-butylperoxybenzoate and t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (Perbutyl O, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) can be used. .. In addition, a photopolymerization type initiator that generates radicals by irradiation with active energy rays can be used.
Further, by using a chain transfer agent in combination with the reaction system, the molecular weight of the obtained (meth) acrylic resin can be adjusted. As the chain transfer agent, for example, thiols such as n-butyl mercaptan, lauryl mercaptan, stearyl mercaptan, cyclohexyl mercaptan and the like can be preferably used.
The polymerization solvent (reaction solvent) used for solution polymerization is not particularly limited, but one capable of dispersing or dissolving the resin obtained by polymerization is preferable.
本実施形態の(メタ)アクリル樹脂は、上記した構造の(メタ)アクリル樹脂に限定されない。
本実施形態の(メタ)アクリル樹脂として使用可能な市販品としては、例えば、東亜合成株式会社製「ARUFON:UH-2000、UH-2041、UH-2170、UH-2190、UHE-2012」等を挙げることができる。
The (meth) acrylic resin of the present embodiment is not limited to the (meth) acrylic resin having the above-mentioned structure.
Examples of commercially available products that can be used as the (meth) acrylic resin of the present embodiment include "ARUFON: UH-2000, UH-2041, UH-2170, UH-2190, UHE-2012" manufactured by Toagosei Co., Ltd. Can be mentioned.
(メタ)アクリル樹脂部分の重量平均分子量としては、5000〜100000であることが好ましく、より好ましくは7000〜80000であり、さらに好ましくは10000〜50000である。この範囲であることで、普通紙及びコート紙への耐擦過性を改善することができる。
また、(メタ)アクリル樹脂部分を構成する(メタ)アクリル樹脂としては、酸価が0〜300mgKOH/gであることが好ましく、より好ましくは、15〜200mgKOH/gであることが好ましい。この範囲であることで、普通紙における画像濃度および裏抜けを改善することができる。
ここで、酸価は、不揮発分1g中の全酸性成分を中和するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数である。
The weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin portion is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 7,000 to 80,000, and even more preferably 1,000 to 50,000. Within this range, the scratch resistance to plain paper and coated paper can be improved.
The (meth) acrylic resin constituting the (meth) acrylic resin portion preferably has an acid value of 0 to 300 mgKOH / g, more preferably 15 to 200 mgKOH / g. Within this range, the image density and strike-through on plain paper can be improved.
Here, the acid value is the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the total acidic component in 1 g of the non-volatile content.
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、多価アルコールと、多価イソシアネートと、(メタ)アクリル樹脂とを、メチルエチルケトンのような低沸点の非プロトン性溶媒中で反応させることにより製造することができる。多価アルコールとしては、アルカノールアミン及びその誘導体から選択される1種以上と、選択的にその他の多価アルコールとを用いることができる。
この際に、触媒を用いてもよい。触媒の詳細は、上記したウレタン変性エポキシ樹脂で説明した通りである。
多価アルコールのヒドロキシ基1.0モルに対して、多価イソシアネートのイソシアネート基が0.60〜1.02モルとなるように、多価アルコールと多価イソシアネートを配合して反応させることが好ましい。
The urethane-modified (meth) acrylic resin can be produced by reacting a polyhydric alcohol, a polyhydric isocyanate, and a (meth) acrylic resin in a low-boiling aprotic solvent such as methyl ethyl ketone. As the polyhydric alcohol, one or more selected from alkanolamines and derivatives thereof, and selectively other polyhydric alcohols can be used.
At this time, a catalyst may be used. The details of the catalyst are as described in the urethane-modified epoxy resin described above.
It is preferable to mix and react the polyhydric alcohol and the polyhydric isocyanate so that the isocyanate group of the polyhydric isocyanate is 0.60 to 1.02 mol with respect to 1.0 mol of the hydroxy group of the polyhydric alcohol. ..
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂において、ウレタン部分(U)と(メタ)アクリル樹脂部分(A)との質量比(U:A)は90:10〜10:90の範囲であってよく、85:15〜40:60あることが好ましい。より好ましくは、U:Aは、85:15〜60:40である。
これによって、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性を改善するとともに、普通紙およびコート紙への耐擦過性が改善することができる。
ここで、ウレタン部分の質量は、反応に用いた多価アルコール、多価イソシアネートの合計量から求め、(メタ)アクリル樹脂部分の質量は、反応に用いた(メタ)アクリル樹脂の合計量から求めることができる。
In the urethane-modified (meth) acrylic resin, the mass ratio (U: A) of the urethane portion (U) and the (meth) acrylic resin portion (A) may be in the range of 90:10 to 10:90, 85: It is preferably 15 to 40:60. More preferably, U: A is 85: 15-60: 40.
As a result, the wettability to the nozzle plate and the wipe durability can be improved, and the scratch resistance to plain paper and coated paper can be improved.
Here, the mass of the urethane portion is obtained from the total amount of the polyhydric alcohol and the polyhydric isocyanate used in the reaction, and the mass of the (meth) acrylic resin portion is obtained from the total amount of the (meth) acrylic resin used in the reaction. be able to.
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量は、5000〜100000であることが好ましい。この重量平均分子量が5000より低い場合は、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂がインク溶剤中に浮遊してカプセル化顔料の形態を維持できないおそれがある。ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量が100000よりも高い場合は、粗大なカプセル粒子が発生し、安定性の低下、吐出性の悪化を招く恐れよりも高い場合は、粗大なカプセル粒子が発生し、安定性の低下、吐出性の悪化を招く恐れがある。より好ましくは、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量は、10000〜80000であり、さらに好ましくは20000〜60000である。 The weight average molecular weight of the urethane-modified (meth) acrylic resin is preferably 5000 to 100,000. If the weight average molecular weight is lower than 5000, the urethane-modified (meth) acrylic resin may float in the ink solvent and the morphology of the encapsulated pigment may not be maintained. If the weight average molecular weight of the urethane-modified (meth) acrylic resin is higher than 100,000, coarse capsule particles are generated, and if it is higher than the risk of causing deterioration of stability and ejection property, coarse capsule particles are generated. It may occur, resulting in a decrease in stability and a deterioration in dischargeability. More preferably, the urethane-modified (meth) acrylic resin has a weight average molecular weight of 1000 to 80,000, and even more preferably 2000 to 60,000.
また、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、酸価が5〜300mgKOH/gであることが好ましく、より好ましくは、15〜200mgKOH/gであることが好ましい。この範囲であることで、普通紙における画像濃度および裏抜けを改善することができる。 The urethane-modified (meth) acrylic resin preferably has an acid value of 5 to 300 mgKOH / g, more preferably 15 to 200 mgKOH / g. Within this range, the image density and strike-through on plain paper can be improved.
上記したウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、カプセル化顔料として油性インクに好ましく用いることができる。
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、顔料1質量部に対し、0.01質量部以上であることが好ましく、より好ましくは0.1質量部以上であり、さらに好ましくは0.15質量部以上である。これによって、顔料表面の被覆性を高めることができる。
一方、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、顔料1質量部に対し、5.0質量部以下であることが好ましく、より好ましくは1.0質量部以下であり、さらに好ましくは0.5質量部以下である。これによって、顔料表面に余剰の樹脂が被覆されることを防止し、また、余剰の樹脂が溶剤中に混在することを防止することができる。
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、インク全量に対し、0.01〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量%であることが好ましい。
The urethane-modified (meth) acrylic resin described above can be preferably used as an encapsulating pigment in oil-based inks.
The urethane-modified (meth) acrylic resin is preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.1 part by mass or more, and further preferably 0.15 part by mass or more with respect to 1 part by mass of the pigment. is there. Thereby, the coating property of the pigment surface can be improved.
On the other hand, the urethane-modified (meth) acrylic resin is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 1.0 part by mass or less, and further preferably 0.5 parts by mass with respect to 1 part by mass of the pigment. It is as follows. As a result, it is possible to prevent the surface of the pigment from being coated with the excess resin, and to prevent the excess resin from being mixed in the solvent.
The urethane-modified (meth) acrylic resin is preferably 0.01 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, based on the total amount of the ink.
カプセル化顔料は、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂と顔料との合計量で、インク全量に対し、1〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜30質量%である。
ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂を含むインク及びその製造方法等の詳細については、上記ウレタン変性エポキシ樹脂で説明した通りである。
The total amount of the urethane-modified (meth) acrylic resin and the pigment is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, based on the total amount of the ink.
Details of the ink containing the urethane-modified (meth) acrylic resin and the manufacturing method thereof are as described in the above-mentioned urethane-modified epoxy resin.
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されない。
以下の実施例及び比較例を通して、特に説明のない限り、共通する成分は同一のものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. The present invention is not limited to the following examples.
Through the following examples and comparative examples, the common components are the same unless otherwise specified.
「製造例A:ウレタン変性エポキシ樹脂の例」
以下、製造例Aとしてウレタン変性エポキシ樹脂を用いてカプセル化顔料を作製した。
<エポキシ樹脂の種類>
表1にエポキシ樹脂の種類を示す。表1に示すエポキシ樹脂は、いずれも三菱化学株式会社から入手した。
"Manufacturing Example A: Example of Urethane Modified Epoxy Resin"
Hereinafter, as Production Example A, an encapsulated pigment was produced using a urethane-modified epoxy resin.
<Type of epoxy resin>
Table 1 shows the types of epoxy resins. All of the epoxy resins shown in Table 1 were obtained from Mitsubishi Chemical Corporation.
<エポキシ樹脂のアミン変性>
表2にエポキシ樹脂のアミン変性の処方を示す。
表に示す割合でアルカノールアミン、エポキシ樹脂、非プロトン性溶媒を仕込み、撹拌しながら60℃まで昇温して反応させ、アミン変性エポキシ樹脂を得た。
<Amine modification of epoxy resin>
Table 2 shows the formulation of amine modification of epoxy resin.
Alkanolamine, epoxy resin, and aprotic solvent were charged at the ratios shown in the table, and the temperature was raised to 60 ° C. with stirring to react to obtain an amine-modified epoxy resin.
<ジオールの合成>
表3に、ウレタン部分の側鎖を構成するジエタノールアミン誘導体(ジオール)の処方を示す。
表に示す割合でジエタノールアミンを仕込み、110℃まで昇温した。これに、表に示すモノマーをそれぞれの配合量で滴下し、マイケル付加反応を完結させ、ジオールを得た。
<Synthesis of diol>
Table 3 shows the formulation of the diethanolamine derivative (diol) that constitutes the side chain of the urethane portion.
Diethanolamine was charged at the ratio shown in the table, and the temperature was raised to 110 ° C. The monomers shown in the table were added dropwise to this in the respective blending amounts to complete the Michael addition reaction to obtain a diol.
各表に示す成分は、以下の通りである。
ジエタノールアミン:NH(C2H4OH)2、MW105.1、株式会社日本触媒製「DEA」。
エタノールアミン:NH2C2H2OH、MW61.08、株式会社日本触媒製「MEA」。
MEK:メチルエチルケトン、和光純薬工業株式会社製。
ベンジルアクリレート:大阪有機化学工業株式会社製「ビスコート#160」、MW162.2。
アクリロイルモルホリン:KJケミカルズ株式会社製「ACMO」、MW141.2。
ジメチルアクリルアミド:KJケミカルズ株式会社製「DMAA」、MW99.1。
ジエチルアクリルアミド:KJケミカルズ株式会社製「DEAA」、MW127.2。
アクリロニトリル:和光純薬工業株式会社製、MW53.1。
ジメチルアミノエチルアクリレート:東亞合成株式会社製「アロンDA」、MW143.2。
メトキシポリエチレングリコール(PEG9)アクリレート:比較モノマー、CH2=CH−CO−(OCH2−CH2)9−OCH3、日油株式会社製「AME−400」、MW482.0。
上記MWは分子量である。
The components shown in each table are as follows.
Diethanolamine: NH (C 2 H 4 OH) 2 , MW105.1, "DEA" manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
Ethanolamine: NH 2 C 2 H 2 OH, MW 61.08, "MEA" manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
MEK: Methyl ethyl ketone, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Benzyl acrylate: "Viscoat # 160" manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., MW 162.2.
Acryloyl Morpholine: "ACMO" manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd., MW 141.2.
Dimethylacrylamide: "DMAA" manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd., MW99.1.
Diethyl acrylamide: "DEAA" manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd., MW 127.2.
Acrylonitrile: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., MW53.1.
Dimethylaminoethyl acrylate: "Aron DA" manufactured by Toagosei Co., Ltd., MW 143.2.
Methoxypolyethylene glycol (PEG9) acrylate: Comparative monomer, CH 2 = CH-CO- (OCH 2- CH 2 ) 9- OCH 3 , NOF CORPORATION "AME-400", MW482.0.
The MW is a molecular weight.
<ウレタン変性エポキシ樹脂の合成>
表4及び表5に、ウレタン変性エポキシ樹脂の処方を示す。
各表に示す配合量にしたがって、上記で得られたジオール溶液と、他のジオール成分としてプロピレングリコールとMEK(メチルエチルケトン)とを仕込み、スズ系触媒としてジブチル錫ジラウレートを添加し、78℃まで昇温した。そして、ジイソシアネートを滴下し、固形分50.0質量%の樹脂溶液を得た。重量平均分子量(Mw;GPC法、標準ポリスチレン換算、以下同じ)を各表に示す。
<Synthesis of urethane-modified epoxy resin>
Tables 4 and 5 show the formulations of urethane-modified epoxy resins.
According to the blending amount shown in each table, the diol solution obtained above, propylene glycol and MEK (methyl ethyl ketone) as other diol components were charged, dibutyltin dilaurate was added as a tin catalyst, and the temperature was raised to 78 ° C. did. Then, diisocyanate was added dropwise to obtain a resin solution having a solid content of 50.0% by mass. The weight average molecular weight (Mw; GPC method, standard polystyrene conversion, the same applies hereinafter) is shown in each table.
各表に示す成分は、以下の通りである。
ヘキサメチレンジイソシアネート:OCN−(CH2)6−NCO、MW168.2、和光純薬工業株式会社製。
キシレンジイソシアネート:OCN−CH2−C6H4−CH2−NCO、MW188.18、三井化学株式会社製「タケネート500」。
プロピレングリコール:和光純薬工業株式会社製。
スズ系触媒:ジブチル錫ジラウレート、東京ファインケミカル株式会社製「L−101」。
The components shown in each table are as follows.
Hexamethylene diisocyanate: OCN- (CH 2 ) 6- NCO, MW168.2, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Diisocyanate: OCN-CH 2 -C 6 H 4 -CH 2 -NCO, MW188.18, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. "Takenate 500".
Propylene glycol: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Tin-based catalyst: dibutyltin dilaurate, "L-101" manufactured by Tokyo Fine Chemicals Co., Ltd.
<インク作製>
表6及び表7にインク処方を示す。
各表に示す配合量にしたがって、上記で得られた樹脂溶液、顔料「MOGUL L」、顔料分散剤「HypermerKD12」、オレイン酸メチル、及びAF−5を混合し、ロッキングミル(株式会社セイワ技研製)により、分散した。分散後、エバポレータを用いて、分散体の低沸点溶剤(メチルエチルケトン)の脱溶剤を行った。このようにして、ウレタン変性エポキシ樹脂によって顔料をカプセル化し、カプセル化顔料を含むインクを得た。
<Ink production>
Tables 6 and 7 show the ink formulations.
According to the blending amount shown in each table, the resin solution obtained above, the pigment "MOGUL L", the pigment dispersant "Hypermer KD12", methyl oleate, and AF-5 were mixed and locked mill (manufactured by Seiwa Giken Co., Ltd.). ) Dispersed. After the dispersion, the low boiling point solvent (methyl ethyl ketone) of the dispersion was desolved using an evaporator. In this way, the pigment was encapsulated with a urethane-modified epoxy resin to obtain an ink containing the encapsulated pigment.
以下の点を除いては、上記方法にしたがって、各実施例及び比較例のインクを作製した。
実施例A11では、ジイソシアネートが異なるウレタン変性エポキシ樹脂A11を用い、また、顔料、顔料分散剤、溶剤を変更した。
比較例A1では、ウレタン樹脂A12を用いた。
比較例A2では、比較モノマーを側鎖としたウレタン樹脂A13を用いた。
Inks of each Example and Comparative Example were prepared according to the above method except for the following points.
In Example A11, urethane-modified epoxy resin A11 having a different diisocyanate was used, and the pigment, pigment dispersant, and solvent were changed.
In Comparative Example A1, urethane resin A12 was used.
In Comparative Example A2, urethane resin A13 having a comparative monomer as a side chain was used.
各表に示す成分は、以下の通りである。
顔料「MOGUL L」:カーボンブラック、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製「MOGUL L」。
顔料「MA8」:カーボンブラック、三菱化学株式会社製「MA8」。
顔料分散剤「HYPERMER KD11」:クローダジャパン株式会社製「HypermerKD11」。
顔料分散剤「S13940」:日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース13940」。
オレイン酸メチル:脂肪酸エステル系溶剤、CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOCH3、東京化成工業株式会社。
ミリスチン酸イソプロピル:脂肪酸エステル系溶剤、CH3(CH2)12COOCH(CH3)2、和光純薬工業株式会社製。
AF−5:石油系炭化水素溶剤、JXエネルギー株式会社製「AFソルベント5号」。
The components shown in each table are as follows.
Pigment "MOGUL L": Carbon black, "MOGUL L" manufactured by Cabot Specialty Chemicals, Inc.
Pigment "MA8": Carbon black, "MA8" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
Pigment dispersant "HYPERMER KD11": "Hypermer KD11" manufactured by Croda Japan Co., Ltd.
Pigment dispersant "S13940": "Solspers 13940" manufactured by Japan Lubrizol Co., Ltd.
Methyl oleate: fatty acid ester solvent, CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 COOCH 3 , Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
Isopropyl myristate: fatty acid ester solvent, CH 3 (CH 2 ) 12 COOCH (CH 3 ) 2 , manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
AF-5: Petroleum-based hydrocarbon solvent, "AF Solvent No. 5" manufactured by JX Energy Co., Ltd.
各実施例及び比較例で用いた非水系溶剤(2種以上の非水系溶剤を用いている場合は混合物)100gに対し、各実施例及び比較例で用いたウレタン変性エポキシ樹脂が完全に溶解する質量(g/100g)を測定し、ウレタン変性エポキシ樹脂(樹脂A1〜A11)及びウレタン樹脂(樹脂A12、A13)の溶解性を求めた。
その結果、各実施例及び比較例A1では、非水系溶剤100gに対し各樹脂の溶解度は1g/100g未満であった。
比較例A2では、非水系溶剤100gに対し樹脂A13の溶解度は5g/100g超過であった。樹脂A13は非水系溶剤に混和性を示した。
The urethane-modified epoxy resin used in each Example and Comparative Example is completely dissolved in 100 g of the non-aqueous solvent (mixture when two or more kinds of non-aqueous solvents are used) used in each Example and Comparative Example. The mass (g / 100 g) was measured to determine the solubility of the urethane-modified epoxy resins (resins A1 to A11) and the urethane resins (resins A12 and A13).
As a result, in each Example and Comparative Example A1, the solubility of each resin was less than 1 g / 100 g with respect to 100 g of the non-aqueous solvent.
In Comparative Example A2, the solubility of the resin A13 was more than 5 g / 100 g with respect to 100 g of the non-aqueous solvent. Resin A13 was miscible with non-aqueous solvents.
<評価>
上記実施例及び比較例のインクについて、以下の方法により評価を行った。これらの評価結果を表6及び表7に示す。
<Evaluation>
The inks of the above Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Tables 6 and 7.
(1)ノズルプレートに対する濡れ性
各インクを30mlのガラス容器に入れ、インクジェットプリンター「オルフィスEX9050」(商品名:理想科学工業株式会社製)に使用されるノズルプレート(長さ5mm、幅5mm)の一辺をピンセットでつまみ、反対側の一辺から2cmを5秒間インクに浸漬させた。その後、ノズルプレートを素早く引き上げ、ノズルプレート上に残ったインク膜がインク滴になるまでの時間tを測定した。同じノズルプレートを用いて同様の操作を10回繰り返し、それぞれ時間tを測定した。その平均値を算出し、撥インク時間とし、下記基準で評価した。
AA:撥インク時間が1秒未満である。
A:撥インク時間が1秒以上、3秒未満である。
B:撥インク時間が3秒以上、4秒未満である。
C:撥インク時間が4秒以上である。
(1) Wetness to Nozzle Plate Put each ink in a 30 ml glass container and use the nozzle plate (length 5 mm, width 5 mm) used in the inkjet printer "Orphis EX9050" (trade name: Riso Kagaku Corporation). One side was pinched with tweezers, and 2 cm from the other side was immersed in ink for 5 seconds. Then, the nozzle plate was quickly pulled up, and the time t until the ink film remaining on the nozzle plate became ink droplets was measured. The same operation was repeated 10 times using the same nozzle plate, and the time t was measured for each. The average value was calculated and used as the ink repellent time, which was evaluated according to the following criteria.
AA: The ink repellent time is less than 1 second.
A: The ink repellent time is 1 second or more and less than 3 seconds.
B: The ink repellent time is 3 seconds or more and less than 4 seconds.
C: The ink repellent time is 4 seconds or more.
(2)ワイプ耐久性
インクジェットプリンター「オルフィスEX9050」(商品名:理想科学工業株式会社製)を用いて、ヘッドメンテナンスのノーマルクリーニングによりヘッドクリーニングを1000回実施した。1000回のヘッドクリーニング後、ワイプブレードが接したノズルプレート部分の撥インク性を目視で評価した。
AA:ワイプブレードが接した全ての部分の撥インク性が保たれている。試験後、即座にインクが完全にはじかれる。
A:ワイプブレードが接した全ての部分の撥インク性が保たれている。試験後、インクが完全にはじかれるまで数秒かかる。
B:ワイプブレードが接した一部分の撥インク性が低下している。
C:ワイプブレードが接した全ての部分の撥インク性が低下している。
(2) Wipe durability Using an inkjet printer "Orphis EX9050" (trade name: manufactured by Riso Kagaku Corporation), head cleaning was performed 1000 times by normal cleaning of head maintenance. After 1000 head cleanings, the ink repellency of the nozzle plate portion in contact with the wipe blade was visually evaluated.
AA: The ink repellency of all the parts in contact with the wipe blade is maintained. Immediately after the test, the ink is completely repelled.
A: The ink repellency of all parts in contact with the wipe blade is maintained. After the test, it takes a few seconds for the ink to completely repel.
B: The ink repellency of a part in contact with the wipe blade is reduced.
C: The ink repellency of all the parts in contact with the wipe blade is reduced.
(3)貯蔵安定性(70℃、1ヶ月)
まず、インク作製直後のインクの粘度を測定した。
次に、インクを10mlのスクリュ−バイアル瓶に入れて、70℃で1ヶ月間放置した。その後、インクをサンプリングし、インク粘度測定を行った。
粘度は、レオメーターARG2(ティ−・エイ・インスツルメント社製)を用いて、コーン角度2°、直径40mmで、室温(23℃)で測定した。
1ヶ月放置前後のインク粘度から、次式により粘度変化率を求め、以下の基準で貯蔵安定性を評価した。
粘度変化率(%)=100−(放置後のインク粘度(mPa・s)/作製直後のインク粘度(mPa・s))×100
A:粘度変化率が±5%以内である。
B:粘度変化率が±10%未満である。
C:粘度変化率が±10%以上である。
(3) Storage stability (70 ° C, 1 month)
First, the viscosity of the ink immediately after the ink was produced was measured.
The ink was then placed in a 10 ml screw vial and left at 70 ° C. for 1 month. Then, the ink was sampled and the ink viscosity was measured.
The viscosity was measured using a rheometer ARG2 (manufactured by TA Instruments) at a cone angle of 2 °, a diameter of 40 mm, and room temperature (23 ° C.).
From the ink viscosity before and after leaving for 1 month, the viscosity change rate was calculated by the following formula, and the storage stability was evaluated according to the following criteria.
Viscosity change rate (%) = 100- (ink viscosity after standing (mPa · s) / ink viscosity immediately after production (mPa · s)) × 100
A: The viscosity change rate is within ± 5%.
B: The viscosity change rate is less than ± 10%.
C: The viscosity change rate is ± 10% or more.
(4)画像濃度及び画像裏抜け
インクジェットプリンター「オルフィスEX9050」に搭載されているインクジェットヘッドを用いて、普通紙(理想用紙マルチ、理想科学工業株式会社製)に、解像度600dpi×600dpiで1画素当たり、12plのベタ画像を印刷した。印刷から一日経過後に、光学濃度計(RD920、マクベス社製)を用いて、印刷物表面のOD値(表OD値)、及び印刷物裏面のOD値(裏OD値)を測定した。表OD値から画像濃度を以下の基準で評価した。裏OD値から画像裏抜けを以下の基準で評価した。
(4) Image density and image strike-through Using the inkjet head mounted on the inkjet printer "Orphis EX9050", plain paper (Ideal Paper Multi, manufactured by Riso Kagaku Corporation) with a resolution of 600 dpi x 600 dpi per pixel. , 12pl solid image was printed. One day after printing, the OD value on the front surface of the printed matter (front OD value) and the OD value on the back surface of the printed matter (back OD value) were measured using an optical densitometer (RD920, manufactured by Macbeth). The image density was evaluated from the table OD value according to the following criteria. Image strike-through was evaluated from the back OD value according to the following criteria.
(画像濃度)
AA:表OD値が1.18以上である。
A:表OD値が1.12以上、1.18未満である。
B:表OD値が1.00以上、1.12未満である。
C:表OD値だ1.00未満である。
(画像裏抜け)
AA:裏OD値が0.08未満である。
A:裏OD値が0.08以上、0.15未満である。
B:裏OD値が0.15以上、0.25未満である
C:裏OD値が0.25以上である。
(Image density)
AA: The table OD value is 1.18 or more.
A: The table OD value is 1.12 or more and less than 1.18.
B: The table OD value is 1.00 or more and less than 1.12.
C: The table OD value is less than 1.00.
(Image strike through)
AA: The back OD value is less than 0.08.
A: The back OD value is 0.08 or more and less than 0.15.
B: Back OD value is 0.15 or more and less than 0.25 C: Back OD value is 0.25 or more.
(5)耐擦過性(普通紙)
上記画像濃度及び画像裏抜けの評価方法と同様にして印刷物を作製した。印刷から一日経過後に、印刷物のベタ画像部分を、クロックメーター(布)で5回擦ったときの状態を目視で観察し、耐擦過性を次の基準で評価した。
A:画像周囲の汚染がほとんど確認されない。
B:画像周囲の汚染が若干確認される。
C:画像周囲の汚染が顕著である。
(5) Scratch resistance (plain paper)
A printed matter was produced in the same manner as in the above method for evaluating image density and image strike through. One day after printing, the solid image portion of the printed matter was visually observed when rubbed with a clock meter (cloth) five times, and the scratch resistance was evaluated according to the following criteria.
A: Almost no contamination around the image is confirmed.
B: Some contamination around the image is confirmed.
C: Contamination around the image is remarkable.
(6)耐擦過性(コート紙)
上質コート紙「オーロラコート」(日本製紙株式会社製)を用いた以外は、上記画像濃度及び画像裏抜けの評価方法と同様にして印刷物を作製した。印刷後100℃で3分間乾燥した後に、印刷物のベタ画像部分を指で擦ったときの状態を目視で観察し、耐擦過性を次の基準で評価した。
A:指にインクがつかず、印刷物にタックもない。
B:指にインクはつかないが、印刷物にタックがある。
C:指にインクがつく。
(6) Scratch resistance (coated paper)
A printed matter was produced in the same manner as the above-mentioned image density and image strike-through evaluation method except that the high-quality coated paper "Aurora Coat" (manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd.) was used. After printing and drying at 100 ° C. for 3 minutes, the state when the solid image portion of the printed matter was rubbed with a finger was visually observed, and the scratch resistance was evaluated according to the following criteria.
A: There is no ink on the fingers and no tack on the printed matter.
B: The finger does not get ink, but the printed matter has tack.
C: Ink gets on my finger.
各表に示す通り、各実施例のインクでは、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性が良好であるとともに、印刷物の画像裏抜けを防いで、高い画像濃度を得ることができた。また、各実施例のインクは、貯蔵安定性が良好で、印刷物の耐擦過性に優れた。
各実施例のインクは、比較例A1のウレタン樹脂A12を用いているインクに比べ、印刷物の画像濃度及び画像裏抜けを改善し、印刷物の耐擦過性に優れた。
比較例A2では、比較モノマーを側鎖としたウレタン樹脂A13を用いてインクを作製しており、画像濃度及び画像裏抜け、貯蔵安定性が不十分であった。
As shown in each table, the inks of each example had good wettability to the nozzle plate and wipe durability, and prevented image strike-through of the printed matter, so that high image density could be obtained. In addition, the inks of each example had good storage stability and excellent scratch resistance of printed matter.
Compared with the ink using the urethane resin A12 of Comparative Example A1, the ink of each example improved the image density and the image strike-through of the printed matter, and was excellent in the scratch resistance of the printed matter.
In Comparative Example A2, an ink was produced using urethane resin A13 having a comparative monomer as a side chain, and the image density, image strike-through, and storage stability were insufficient.
実施例A1〜A8では、各種側鎖を有する樹脂A1〜A8を用いて顔料をカプセル化しており、良好な結果であった。
実施例A2では、アミン変性したエポキシ樹脂を用いて樹脂A2を合成しており、ワイプ耐久性がより改善された。
実施例A3、A7、A8では、より高分子量のエポキシ樹脂を用いて樹脂A3を合成しており、ワイプ耐久性がより改善された。
In Examples A1 to A8, the pigment was encapsulated using the resins A1 to A8 having various side chains, and good results were obtained.
In Example A2, the resin A2 was synthesized using an amine-modified epoxy resin, and the wipe durability was further improved.
In Examples A3, A7, and A8, the resin A3 was synthesized using a higher molecular weight epoxy resin, and the wipe durability was further improved.
実施例A4〜A6では、ベンジル基とともに各種側鎖を有する樹脂A4〜A6を用いて顔料をカプセル化しており、良好な結果であった。
実施例A4及びA6では、アミン変性したエポキシ樹脂を用いて樹脂A4及びA6を合成しており、ワイプ耐久性がより改善された。
実施例A5では、より高分子量のエポキシ樹脂を用いて樹脂A5を合成しており、ワイプ耐久性がより改善された。
In Examples A4 to A6, the pigment was encapsulated using the resins A4 to A6 having various side chains together with the benzyl group, and good results were obtained.
In Examples A4 and A6, resins A4 and A6 were synthesized using an amine-modified epoxy resin, and the wipe durability was further improved.
In Example A5, the resin A5 was synthesized using a higher molecular weight epoxy resin, and the wipe durability was further improved.
実施例A9及びA10は、ウレタン部分/エポキシ部分の質量比率を変更したものであり、良好な結果であった。
実施例A11は、ジイソシアネートが異なる樹脂A13を用いて、顔料、顔料分散剤、溶剤を変更してインクを作製したものであり、良好な結果であった。
In Examples A9 and A10, the mass ratio of the urethane portion / epoxy portion was changed, which was a good result.
In Example A11, an ink was prepared by using a resin A13 having a different diisocyanate and changing a pigment, a pigment dispersant, and a solvent, and good results were obtained.
「製造例B:ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の例」
以下、製造例Bとしてウレタン変性(メタ)アクリル樹脂を用いてカプセル化顔料を作製した。上記製造例Aと共通する成分は同一のものを用いている。
<(メタ)アクリル系樹脂の合成>
表8に、(メタ)アクリル樹脂のモノマー処方を示す。
表に示す割合で各モノマーを混合しモノマー混合物を得た。モノマー混合物と同量のメチルエチルケトン(MEK)にV−65(アゾビス,2−4−ジメチルイソバレロニトリル、和光純薬工業株式会社製)をモノマー混合物に対して5質量%の割合で添加した。この溶液に、モノマー混合物を滴下した。モノマー混合物の滴下が終了してから、モノマー混合物に対して0.3質量%の割合のV−65をさらに添加し、不揮発分50%の樹脂溶液を得た。
"Manufacturing Example B: Example of Urethane Modified (Meta) Acrylic Resin"
Hereinafter, as Production Example B, an encapsulated pigment was produced using a urethane-modified (meth) acrylic resin. The same components as those in Production Example A are used.
<Synthesis of (meth) acrylic resin>
Table 8 shows the monomer formulation of the (meth) acrylic resin.
Each monomer was mixed at the ratio shown in the table to obtain a monomer mixture. V-65 (azobis, 2-4-dimethylisovaleronitrile, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the same amount of methyl ethyl ketone (MEK) as the monomer mixture at a ratio of 5% by mass with respect to the monomer mixture. The monomer mixture was added dropwise to this solution. After the dropping of the monomer mixture was completed, V-65 in a proportion of 0.3% by mass was further added to the monomer mixture to obtain a resin solution having a non-volatile content of 50%.
得られた樹脂の重量平均分子量を表に示す。
得られた樹脂の酸価をJIS K 2501に従って測定した(以下、同じ)。結果を表に示す。
The weight average molecular weight of the obtained resin is shown in the table.
The acid value of the obtained resin was measured according to JIS K 2501 (hereinafter the same). The results are shown in the table.
使用したモノマーは、以下の通りである。
メタクリル酸:和光純薬工業株式会社製。
アクリル酸:和光純薬工業株式会社製。
メタクリル酸ヒドロキシエチル:和光純薬工業株式会社製。
ベンジルメタクリレート:和光純薬工業株式会社製。
ベンジルアクリレート:大阪有機化学工業株式会社製。
メチルメタクリレート:和光純薬工業株式会社製。
The monomers used are as follows.
Methacrylic acid: Made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Acrylic acid: Made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Hydroxyethyl methacrylate: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Benzyl methacrylate: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Benzyl acrylate: Made by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
Methyl methacrylate: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
<ジオールの合成>
表9に、ウレタン部分の側鎖を構成するジエタノールアミン誘導体(ジオール)の処方を示す。
表に示す割合でジエタノールアミンを仕込み、110℃まで昇温した。これに、表に示すモノマーをそれぞれの配合量で滴下し、マイケル付加反応を完結させ、ジオールを得た。
<Synthesis of diol>
Table 9 shows the formulation of the diethanolamine derivative (diol) that constitutes the side chain of the urethane portion.
Diethanolamine was charged at the ratio shown in the table, and the temperature was raised to 110 ° C. The monomers shown in the table were added dropwise to this in the respective blending amounts to complete the Michael addition reaction to obtain a diol.
<ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の合成>
表10及び表11に、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の処方を示す。
各表に示す配合量にしたがって、上記で得られたアクリル樹脂と、上記で得られたジオール溶液と、他のジオール成分としてプロピレングリコールとMEK(メチルエチルケトン)とを仕込み、スズ系触媒としてジブチル錫ジラウレートを添加し、78℃まで昇温した。そして、ジイソシアネートを滴下し、固形分50.0質量%の樹脂溶液を得た。得られたウレタン変性(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量及び酸価を各表に示す。
<Synthesis of urethane-modified (meth) acrylic resin>
Tables 10 and 11 show the formulations of urethane-modified (meth) acrylic resins.
According to the blending amount shown in each table, the acrylic resin obtained above, the diol solution obtained above, propylene glycol and MEK (methyl ethyl ketone) as other diol components were charged, and dibutyltin dilaurate as a tin catalyst. Was added, and the temperature was raised to 78 ° C. Then, diisocyanate was added dropwise to obtain a resin solution having a solid content of 50.0% by mass. The weight average molecular weight and acid value of the obtained urethane-modified (meth) acrylic resin are shown in each table.
<インク作製>
表12及び表13にインク処方を示す。
各表に示す配合量にしたがって、上記で得られた樹脂溶液、顔料「MA8」、顔料分散剤「S13940」、オレイン酸メチル、及びAF−5を混合し、ロッキングミル(株式会社セイワ技研製)により、分散した。分散後、エバポレータを用いて、分散体の低沸点溶剤(メチルエチルケトン)の脱溶剤を行った。このようにして、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂によって顔料をカプセル化し、カプセル化顔料を含むインクを得た。
<Ink production>
Tables 12 and 13 show the ink formulations.
The resin solution, pigment "MA8", pigment dispersant "S13940", methyl oleate, and AF-5 obtained above were mixed according to the blending amounts shown in each table, and locked mill (manufactured by Seiwa Giken Co., Ltd.). Dispersed by After the dispersion, the low boiling point solvent (methyl ethyl ketone) of the dispersion was desolved using an evaporator. In this way, the pigment was encapsulated with a urethane-modified (meth) acrylic resin to obtain an ink containing the encapsulated pigment.
以下の点を除いては、上記方法にしたがって、各実施例及び比較例のインクを作製した。
実施例B11では、ジイソシアネートが異なる樹脂B12を用い、また、顔料、顔料分散剤、溶剤を変更した。
比較例B1では、ウレタン樹脂B13を用いた。
比較例B2では、比較モノマーを側鎖としたウレタン樹脂B14を用いた。
Inks of each Example and Comparative Example were prepared according to the above method except for the following points.
In Example B11, resin B12 having a different diisocyanate was used, and the pigment, pigment dispersant, and solvent were changed.
In Comparative Example B1, urethane resin B13 was used.
In Comparative Example B2, urethane resin B14 having a comparative monomer as a side chain was used.
各実施例及び比較例で用いた非水系溶剤(2種以上の非水系溶剤を用いている場合は混合物)100gに対し、各実施例及び比較例で用いたウレタン変性(メタ)アクリル樹脂が完全に溶解する質量(g/100g)を測定し、ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂(樹脂B1〜B12)及びウレタン樹脂(樹脂B13、B14)の溶解性を求めた。
その結果、各実施例及び比較例B1では、非水系溶剤100gに対し各樹脂の溶解度は1g/100g未満であった。
比較例B2では、非水系溶剤100gに対し樹脂B14の溶解度は5g/100g超過であった。樹脂B14は非水系溶剤に混和性を示した。
The urethane-modified (meth) acrylic resin used in each Example and Comparative Example is completely applied to 100 g of the non-aqueous solvent (mixture when two or more non-aqueous solvents are used) used in each Example and Comparative Example. The mass (g / 100 g) dissolved in was measured, and the solubility of urethane-modified (meth) acrylic resins (resins B1 to B12) and urethane resins (resins B13 and B14) was determined.
As a result, in each Example and Comparative Example B1, the solubility of each resin was less than 1 g / 100 g with respect to 100 g of the non-aqueous solvent.
In Comparative Example B2, the solubility of the resin B14 exceeded 5 g / 100 g with respect to 100 g of the non-aqueous solvent. Resin B14 was miscible with non-aqueous solvents.
<評価>
上記実施例及び比較例のインクについて、上記製造例Aと同様の方法及び評価基準にしたがって、評価を行った。これらの評価結果を表12及び表13に示す。
<Evaluation>
The inks of the above Examples and Comparative Examples were evaluated according to the same method and evaluation criteria as in Production Example A. The evaluation results are shown in Tables 12 and 13.
各表に示す通り、各実施例のインクでは、ノズルプレートに対する濡れ性及びワイプ耐久性が良好であるとともに、印刷物の画像裏抜けを防いで、高い画像濃度を得ることができた。また、各実施例のインクは、貯蔵安定性が良好で、印刷物の耐擦過性に優れた。
各実施例のインクは、比較例B1のウレタン樹脂B13を用いているインクに比べ、印刷物の画像濃度及び画像裏抜けを改善し、印刷物の耐擦過性に優れた。
比較例B2では、比較モノマーを側鎖としてウレタン樹脂に導入した樹脂B14を用いてインクを作製しており、画像濃度及び画像裏抜け、耐擦過性が不十分であった。
As shown in each table, the inks of each example had good wettability to the nozzle plate and wipe durability, and prevented image strike-through of the printed matter, so that high image density could be obtained. In addition, the inks of each example had good storage stability and excellent scratch resistance of printed matter.
Compared with the ink using the urethane resin B13 of Comparative Example B1, the ink of each example improved the image density and the image strike-through of the printed matter, and was excellent in the scratch resistance of the printed matter.
In Comparative Example B2, an ink was produced using resin B14 in which a comparative monomer was introduced into a urethane resin as a side chain, and the image density, image strike-through, and scratch resistance were insufficient.
実施例B1〜B6では、各種側鎖を有する樹脂B1〜B6を用いて顔料をカプセル化しており、良好な結果であった。
実施例B4〜B6では、ベンジル基とともに各種側鎖を有する樹脂B4〜B6を用いて顔料をカプセル化しており、良好な結果であった。
In Examples B1 to B6, the pigment was encapsulated using the resins B1 to B6 having various side chains, and good results were obtained.
In Examples B4 to B6, the pigment was encapsulated using the resins B4 to B6 having various side chains together with the benzyl group, and good results were obtained.
実施例B7及びB8は、ウレタン部分/アクリル部分の質量比率を変更したものであり、良好な結果であった。
実施例B9及びB10は、ウレタン部分の側鎖の種類を変更したものであり、良好な結果であった。
実施例B11は、ジイソシアネートが異なる樹脂B11を用いて、顔料、顔料分散剤、溶剤を変更してインクを作製したものであり、良好な結果であった。
実施例B12は、アクリル樹脂が異なる樹脂B12を用いており、良好な結果であった。
In Examples B7 and B8, the mass ratio of the urethane portion / acrylic portion was changed, and good results were obtained.
In Examples B9 and B10, the type of side chain of the urethane portion was changed, and good results were obtained.
In Example B11, an ink was prepared by using a resin B11 having a different diisocyanate and changing a pigment, a pigment dispersant, and a solvent, and good results were obtained.
In Example B12, resin B12 having a different acrylic resin was used, and good results were obtained.
Claims (10)
前記ウレタン変性エポキシ樹脂は、ウレタン部分及びエポキシ樹脂部分を有し、前記非水系溶剤に不溶性の化合物であり、
前記ウレタン部分は、芳香環、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上の側鎖を含む、油性インクジェットインク。 It contains an encapsulating pigment containing a pigment and a urethane-modified epoxy resin that coats the surface of the pigment, and a non-aqueous solvent.
The urethane-modified epoxy resin is a compound that has a urethane portion and an epoxy resin portion and is insoluble in the non-aqueous solvent.
The urethane moiety contains one or more side chains selected from the group consisting of aromatic rings, heterocycles, carboxy groups, amide bonds, fluoroalkyl groups having one or more fluorine atoms, amino groups, and nitrile groups. , Oil-based inkjet ink.
前記ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂は、ウレタン部分及び(メタ)アクリル樹脂部分を有し、前記非水系溶剤に不溶性の化合物であり、
前記ウレタン部分は、芳香環、複素環、カルボキシ基、アミド結合、1個以上のフッ素原子を有するフルオロアルキル基、アミノ基、及びニトリル基からなる群から選択される1種以上の側鎖を含む、油性インクジェットインク。 It contains an encapsulating pigment containing a pigment and a urethane-modified (meth) acrylic resin that coats the surface of the pigment, and a non-aqueous solvent.
The urethane-modified (meth) acrylic resin is a compound that has a urethane portion and a (meth) acrylic resin portion and is insoluble in the non-aqueous solvent.
The urethane moiety contains one or more side chains selected from the group consisting of aromatic rings, heterocycles, carboxy groups, amide bonds, fluoroalkyl groups having one or more fluorine atoms, amino groups, and nitrile groups. , Oil-based inkjet ink.
イソシアネート基と反応性を有する反応性官能基を有し、前記反応性官能基を介してウレタン部分が結合する単位aと、
芳香環を有する単位b及び/またはカルボキシ基を有する単位cとを含む、請求項3に記載の油性インクジェットインク。 The (meth) acrylic resin portion is
A unit a having a reactive functional group reactive with an isocyanate group and to which a urethane moiety is bonded via the reactive functional group,
The oil-based inkjet ink according to claim 3, which comprises a unit b having an aromatic ring and / or a unit c having a carboxy group.
前記多価アルコール由来の単位は、アルカノールアミン由来の単位を含み、
前記ウレタン部分の側鎖は、前記アルカノールアミン由来の単位の窒素原子を介して前記ウレタン部分に結合する、請求項1から7のいずれか1項に記載の油性インクジェットインク。 The urethane portion has a structure in which units derived from multivalent isocyanate and units derived from polyhydric alcohol are alternately arranged.
The unit derived from the polyhydric alcohol includes a unit derived from an alkanolamine.
The oil-based inkjet ink according to any one of claims 1 to 7, wherein the side chain of the urethane portion is bonded to the urethane portion via a nitrogen atom of a unit derived from the alkanolamine.
芳香環を有するアクリレートがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位、
複素環を有するアクリルアミドがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位、
N−アルキルアクリルアミドがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位、
N,N−ジアルキルアクリルアミドがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位、
アクリロニトリル、及び
アミノ基を有するアクリレートがマイケル付加したジアルカノールアミン由来の単位からなる群から選択される1種以上を含む、請求項8に記載の油性インクジェットインク。 The unit derived from the alkanolamine is
A unit derived from a dialkanolamine to which an acrylate having an aromatic ring is Michael-added,
A unit derived from a dialkanolamine in which acrylamide having a heterocycle is Michael-added,
A unit derived from dialkanolamine with Michael addition of N-alkylacrylamide.
A unit derived from dialkanolamine with Michael addition of N, N-dialkylacrylamide.
The oil-based inkjet ink according to claim 8, which comprises one or more selected from the group consisting of units derived from acrylonitrile and dialkanolamines to which an acrylate having an amino group is added by Michael.
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