JP7186324B1 - 水性インクジェット用インク組成物、及び印刷物 - Google Patents
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Abstract
Description
前記顔料は、インクジェット用インク組成物に使用される有機顔料や無機顔料を特に制限なく使用することができる。前記有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジコ系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、イソインドリノン系顔料、ニトロ系顔料、ニトロソ系顔料、フラバンスロン系顔料、キノフタロン系顔料、ピランスロン系顔料、インダンスロン系顔料等が挙げられる。また、前記無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、黒鉛、鉄黒、酸化クロムグリーン、水酸化アルミニウム等が挙げられる。前記顔料は、公知の表面処理剤により表面処理されたものであってもよい。前記顔料は、少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記アニオン性基含有樹脂としては、通常のインキや塗料の顔料分散用やバインダーとして利用できるアルカリ可溶性樹脂であって、塩基性化合物の存在下で、水性媒体中に溶解できるものであれば特に制限はないが、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基等のアニオン性基の1種又は2種以上を含有する樹脂が好ましい。
前記水性インクジェット用インク組成物には、前記アニオン性基含有樹脂を溶解させる観点から、塩基性化合物を含むことが好ましい。前記塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基性化合物;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、モノエタノールアミン、N、N-ジメチルエタノールアミン、N、N-ジエチルエタノールアミン、N、N-ジブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン等の有機塩基性化合物等が挙げられる。前記塩基性化合物は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記樹脂エマルジョンは、水系エマルジョンである。前記水系エマルジョンの例としては、例えば、アクリル系樹脂エマルジョン、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、ポリエステル系樹脂エマルジョン、ポリウレタン系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョン、ポリブタジエン系樹脂エマルジョン、ポリエチレン系樹脂エマルジョン等が挙げられる。中でも、得られる印刷物の外観及び耐水性、耐溶剤性、耐擦性、耐熱性等の各種耐性に優れることから、アクリル系樹脂エマルジョン、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンが好ましい。前記樹脂エマルジョンは、少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
Woodの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・・+Wx/Tgx
[式中、Tg1~Tgxはアニオン性基含有樹脂を構成する単量体1、2、3・・・xのそれぞれの単独重合体のガラス転移温度、W1~Wxは単量体1、2、3・・・xのそれぞれの重合分率、Tgは理論ガラス転移温度を表す。ただし、woodの式におけるガラス転移温度は絶対温度である。]
前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、及びシリコーン系界面活性剤を含有する。
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル、及び前記シリコーン系界面活性剤以外の、その他の界面活性剤として、公知のものが使用できる。とくに、水性インクジェット用インク組成物の印刷・記録画像のベタ埋まりを良好にする効果を有する観点から、アセチレンジオール系界面活性剤、アルカンジオール系界面活性剤が好ましい。
前記水溶性溶剤は、沸点が1気圧下で200℃以下である水溶性溶剤を90質量%以上含有する。
前記水は、後述する顔料分散液中に含有する水性媒体としての水、及び本発明の水性インクジェット用インク組成物の濃度調製のために加える水、等を含むものである。前記水としては、例えば、イオン交換水、純水、蒸留水、工業用水等が挙げられる。前記水は、少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の水性インクジェット用インク組成物には、さらに、目的に応じて公知の樹脂、ワックスエマルション、顔料分散剤、防黴剤、防錆剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、保存性向上剤、消泡剤、pH調整剤等の添加剤を添加することができる。
前記各水性インクジェット用インク組成物の調製は、従前の調製方法を利用すればよく、上記の成分を順番に、あるいは同時に添加して、混合すればよく、例えば、(1)前記塩基性化合物の存在下にアニオン性基含有樹脂を水性媒体に溶解した水性樹脂ワニス、顔料、必要に応じて顔料分散剤等を混合した後、各種分散機、例えばボールミル、アトライター、ロールミル、サンドミル、アジテーターミル等を利用して顔料分散液(インクベース)を調製し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェット用インク組成物を調製する方法や、(2)上記の方法で顔料を分散した後、酸析法や再公表特許WO2005/116147号公報に記載のイオン交換手段等により、顔料表面にアルカリ可溶性樹脂を析出させた樹脂被覆顔料を得、次いで得られた樹脂被覆顔料を塩基性化合物で中和し、各種分散機(高速攪拌装置等)を用いて水に再分散し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェット用インク組成物を調製する方法等が挙げられる。
本発明の印刷物は、前記水性インクジェット用インク組成物を印刷して得られる。前記水性インクジェット用インク組成物の印刷媒体としては、アート紙、インクジェット専用紙、及びインクジェット光沢紙等のコート紙、並びにポリ塩化ビニルシートのようなプラスチック系基材等の非吸収性印刷媒体、普通紙やオフセット紙等の未コート紙が利用できる。
水99.9質量部と前記シリコーン系界面活性剤0.1質量部からなる混合物を調製した。この混合物の25℃での波長380nmから780nmにおける透過率を測定し、その最大値(特定透過率1)を求めた。
測定機器:UV-2500PC(島津製作所社製)
測定条件:スリット幅2nm、スキャンスピードは高速、測定開始波長780nm、測定終了波長380nm、サンプリングピッチはオート、測定モードはシングル。リファレンスは水。
結果を表1に示す。
水89.9質量部とジエチレングリコールモノブチルエーテル(BDG)10部と前記シリコーン系界面活性剤0.1質量部からなる混合物を調製した。この混合物の25℃での波長380nmから780nmにおける透過率を測定し、その最大値(特定透過率2)を求めた。
測定機器:UV-2500PC(島津製作所社製)
測定条件:スリット幅2nm、スキャンスピードは高速、測定開始波長780nm、測定終了波長380nm、サンプリングピッチはオート、測定モードはシングル。リファレンスは水。
結果を表2に示す。
BYK-3455は、固形分100%、ポリエーテル変性シロキサン型界面活性剤、ビックケミー・ジャパン社製;
BYK-333は、固形分100%、ポリエーテル変性シロキサン型界面活性剤、ビックケミー・ジャパン社製;
BYK-348は、固形分100%、ポリエーテル変性シロキサン型界面活性剤、ビックケミー・ジャパン社製を示す。
ガラス転移温度45℃、重量平均分子量30,000、酸価185mgKOH/gの、アクリル酸/ラウリルアクリレート/スチレン共重合体(アニオン性基含有樹脂)20質量部を水酸化カリウム2.5質量部と水77.5質量部との混合溶液に溶解させて、固形分20%の水性樹脂ワニスを得た。
上記水性樹脂ワニスの23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更にカーボンブラック(商品名プリンテックス90、デグサ社製)の12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、ブラックインクベースを調製した。
上記水性樹脂ワニスの23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更にイエロー顔料(商品名ノバパームイエロー4G01、クラリアント社製)の12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、イエローインクベースを調製した。
上記水性樹脂ワニスの23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更にマゼンタ顔料(商品名インクジェットマゼンタE5B02、クラリアント社製)の12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、マゼンタインクベースを調製した。
上記水性樹脂ワニスの23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更にシアン顔料(商品名ヘリオゲンブルーL7101F、BASF社製)の12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、シアンインクベースを調製した。
<実施例1>
表3の質量割合になるように、上記のブラックインクベース、プロピレングリコール、界面活性剤として、Triton HW1000(ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ノニオン性界面活性剤、DOW社製)とBYK-347、樹脂エマルジョンとしてNeoCryl A-1092(スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、樹脂のガラス転移温度9℃、Covestro Coating Resins社製)及び水を攪拌混合し、実施例1の水性インクジェット用インク組成物を製造した。
各実施例及び各比較例において、使用する原料及びその量を、表3及び4に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、各実施例及び各比較例の水性インクジェット用インク組成物を製造した。
以下の方法により評価し、それらの結果を表3及び表4に示す。
上記で得られた水性インクジェット用インク組成物をインクジェットプリンターPX105(エプソン社製)のカートリッジに詰めて、コート紙(OKトップコート+、王子製紙社製)に印字を行い、吐出安定性の評価を行った。合格基準は、△又は〇であればよく、〇がより好ましい。
[評価基準]
○:印字の乱れがほとんどなく、安定して吐出できるもの
△:多少の印字の乱れがあるものの、吐出はできるもの
×:吐出できないもの
上記で得られた水性インクジェット用インク組成物をインクジェットプリンターPX105(エプソン社製)のカートリッジに詰めて、コート紙(OKトップコート+、王子製紙社製)に印字を行い、得られた印刷物を80℃×1分間放置後に、印刷部を綿棒で擦り、インクの付着具合により乾燥性を評価した。合格基準は、△又は〇であればよく、〇がより好ましい。
[評価基準]
○:インクが全く付着しなかった
△:インクが少量付着した
×:インクが多量に付着した
上記で得られた水性インクジェット用インク組成物をインクジェットプリンターPX105(エプソン社製)のカートリッジに詰めて、コート紙(OKトップコート+、王子製紙社製)にベタ印字を行い、ベタ印字の形成性について、スジ・白抜けがあるかどうかについて目視にて評価した。合格基準は、△又は〇であればよく、〇がより好ましい。
[評価基準]
○:スジ・白抜けがないもの
△:スジ・白抜けが少しあるもの
×:スジ・白抜けが多くあるもの
上記で得られた水性インクジェット用インク組成物をインクジェットプリンターPX105(エプソン社製)のカートリッジに詰めて、コート紙(OKトップコート+、王子製紙社製)にベタ印字を行い、ベタ印字のムラについて目視にて評価した。合格基準は、△又は〇であればよく、〇がより好ましい。
[評価基準]
○:印字ムラがないもの
△:印字ムラが一部にあるもの
×:印字ムラが全体的にあるもの
Genapol X050は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、HLB値が10.6、ノニオン性界面活性剤、Clariant社製;
サンノニック SS-30は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、HLB値が8.0、ノニオン性界面活性剤、三洋化成社製;
ニューコール2502Aは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、HLB値が6.3、ノニオン性界面活性剤、日本乳化剤社製;
サンノニック SS-70は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、HLB値が12.1、ノニオン性界面活性剤、三洋化成社製;
エマルゲン1135S-70は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、HLB値が17.9、ノニオン性界面活性剤、花王社製;
Surfynol AD01は、アルカンジオール系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、EVONIK社製;
NeoCryl A-1092は、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、ガラス転移温度が9℃、Covestro Coating Resins社製;
NeoCryl A-655は、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、ガラス転移温度が33℃、Covestro Coating Resins社製;
ヨドゾールAD173は、アクリル系樹脂エマルジョン、ガラス転移温度が-25℃、ヘンケル社製;
モビニール966Aは、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、ガラス転移温度が-32℃、ジャパンコーティングレジン社製;を示す。
Claims (6)
- 顔料、アニオン性基含有樹脂、樹脂エマルジョン、界面活性剤、水溶性溶剤、及び水を含有する水性インクジェット用インク組成物であって、
前記水溶性溶剤中、沸点が1気圧下で200℃以下である水溶性溶剤を90質量%以上含有し、
前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、及びシリコーン系界面活性剤を含有し、
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、HLB値が7以上12以下であり、アルキル基の炭素数が10~15である分岐鎖であり、かつエチレンオキシ基の平均付加モル数が3~10であり、
前記シリコーン系界面活性剤は、
水99.9質量部、及び前記シリコーン系界面活性剤0.1質量部からなる混合物の、25℃での波長380nmから780nmにおける透過率の最大値(特定透過率1)が30%以下であることの条件を満たし、かつ、
水89.9質量部、ジエチレングリコールモノブチルエーテル10質量部、及び前記シリコーン系界面活性剤0.1質量部からなる混合物の、25℃での波長380nmから780nmにおける透過率の最大値(特定透過率2)が95%以上であることの条件を満たすことを特徴とする水性インクジェット用インク組成物。 - アセチレンジオール系界面活性剤、及びアルカンジオール系界面活性剤からなる群より選ばれる1種以上の界面活性剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の水性インクジェット用インク組成物。
- 前記沸点が1気圧下で200℃以下である水溶性溶剤は、プロピレングリコールであることを特徴とする請求項1又は2に記載の水性インクジェット用インク組成物。
- 前記樹脂エマルジョンは、アクリル系樹脂エマルジョン、及びスチレン-アクリル系樹脂エマルジョンからなる群より選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水性インクジェット用インク組成物。
- 前記樹脂エマルジョンの樹脂のガラス転移温度が-35℃以上35℃以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水性インクジェット用インク組成物。
- 請求項1又は2に記載の水性インクジェット用インク組成物を印刷して得られることを特徴とする印刷物。
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