JPH06128513A

JPH06128513A - ジェット印刷用インク組成物

Info

Publication number: JPH06128513A
Application number: JP28184292A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiko Toyoda; 常彦豊田; Masaaki Kunimatsu; 正昭国松; Tetsuo Sugawa; 哲夫須川
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【目的】密着性に優れた白色印刷被膜を形成できると
ともに、貯蔵安定性の優れたジェット印刷用インク組成
物を提供する。【構成】（ｉ）有機チタン化合物、（ii) シリコーン
樹脂、及び（iii)前記成分（ｉ）及び（ii) を溶解する
溶剤、を主成分とするジェット印刷用インク組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス、金属、
ガラス等の耐熱性基材表面に密着性等に優れた白色印刷
被膜を形成することができ、さらに貯蔵安定性に優れた
ジェット印刷用インク組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、セラミックス等の耐熱性基材が広
く利用されてきており、それに伴い焼成によって印刷被
膜を施す方法が提案されてきている。従来、印刷方法と
してスクリーン印刷方法、スプレー印刷方法が広く採用
されているが、精密なパターンの印刷が困難であるとい
う問題点があった。そのため、精密なパターンの印刷が
可能なジェット印刷法が考えられてきている。このジェ
ット印刷法で使用されるインク組成物は、液媒体と着色
剤とからなり、例えば、紙のような白い下地に対しては
鮮明な印刷が可能であるが、例えば、黒色、灰色、或い
は他の濃色の下地に対しては鮮明な印刷被膜が形成でき
ないという欠点があった。そこで、最近では、下地が着
色された物品であっても、優れた鮮明性及び視認性を与
える白色印刷被膜を形成するジェット印刷用インク組成
物が開発されてきている。これら白色印刷被膜を形成す
るジェット印刷用インク組成物は、通常白色顔料、バイ
ンダー樹脂及び溶剤を必須成分とし、更に必要に応じ添
加剤を配合せしめたものから構成されている。

【０００３】しかしながら、ジェット印刷用インク組成
物は、通常バインダー樹脂としてアクリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等が使用され
ているため、例えば３５０℃以上の温度で焼成するとバ
インダー樹脂が印刷被膜に残らず、白色顔料だけとな
る。そのため、印刷被膜の密着性が不十分であるなど問
題点となっていた。また、白色顔料として酸化チタン等
の不溶性顔料を使用した場合、二次凝集し、沈澱が生じ
やすく、かつ該凝集物は再分散しにくく、それ故印刷時
ノズル詰り等が生じやすいという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の白色
印刷被膜を形成するジェット印刷用インク組成物の問題
点を解決し、密着性等に優れた白色印刷被膜が得られる
とともに、貯蔵安定性の優れたジェット印刷用インク組
成物を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意研究を行った結果、（ｉ）有機チ
タン化合物、（ii) シリコーン樹脂、及び(iii)前記成
分（ｉ）及び（ii) を溶解する溶剤を主成分とすること
により、密着性等に優れた白色印刷被膜を形成すること
ができ、さらに貯蔵安定性が著しく向上したジェット印
刷用インク組成物が得られることを見いだし、本発明に
到達したものである。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明のインク組成物の構成成分である有機チタン化合物
（ｉ）としては、溶剤可溶性でかつ焼成後も発色性を有
するものであれば、特に制限なく使用出来る。好ましい
有機チタン化合物としては、有機チタンキレート化合物
が挙げられ、具体的には、アルキルチタネート、四塩化
チタン等の金属チタン化合物と、アセチルアセトン、ア
セト酢酸アルキルエステル、サリチル酸、テノイルトリ
フルオロアセトン等の金属キレート化剤との反応によっ
て得られたものである。このような有機チタンキレート
化合物の具体例としては、例えばチタンアセチルアセト
ネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンオ
クチレングリコレート、チタンラクテート、チタントリ
エタノールアミネート等が代表的なものとして挙げられ
る。本発明のインク組成物は、有機チタン化合物を含有
しているため、ノズル詰りを生じず、しかもドット印字
後、３５０〜１３００℃の温度で焼成した場合に、有機
分は酸分解し、骨格分が残存し、二酸化チタンが皮膜と
して残る。その結果、焼成後に白色印刷被膜が形成し、
視認性の優れたドットが得られる。本発明のインク組成
物の構成成分であるシリコーン樹脂（ii) は、溶剤に可
溶性でしかも、焼成後、有機分が酸分解し、骨格分が二
酸化珪素皮膜として残るものであれば特に制限なく使用
できる。代表的には主要部が下記三次元構造を有する樹
脂が使用される。

【０００７】

【化１】

【０００８】（但し、R₁、R₂、R₃及びR₄はメチル基、エ
チル基又はフェニル基のいずれかである。）本発明で使
用するバインダー樹脂として、このようなシリコーン樹
脂を使用しているため、焼成後、白色印刷被膜の白色度
が増し、さらに被膜の密着性が維持出来るものと推定さ
れる。シリコーン樹脂の数平均分子量は、焼成前（例え
ば常温〜３００℃）における印刷被膜の密着性、インク
ジェットプリンターのノズルからのインク液滴の吐出安
定性から約2,000 〜10,000程度のものが好適である。ま
た、本発明で使用するシリコーン樹脂として、焼成前の
密着性等を向上させるために、シリコーン樹脂中間体を
ポリエステル、アクリル樹脂等と反応させた変性シリコ
ーン樹脂を使用してもよい。本発明のインク組成物の構
成成分である溶剤（iii)は、前記有機チタン化合物
（ｉ）及びシリコーン樹脂（ii) を溶解し、かつ望まし
くは乾燥性、にじみ防止性の良い有機溶剤であれば、特
に制限なく、従来から公知のジェット印刷用インク組成
物で利用されている溶剤が使用可能である。具体的に
は、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のア
ルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブ
チルエーテル等のカルビトール類、アセトン、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等の脂肪族エステル類が代表的なものと
して挙げられる。本発明で使用する有機チタン化合物
（ｉ）の配合量は、発色の視認性、インクの安定性等か
ら４０〜８０重量％が好ましく、さらに５０〜７５％が
好ましい。

【０００９】また、シリコーン樹脂（ii) の配合量は、
焼成後の密着性等から１〜１０重量％が好ましく、さら
に３〜１０％が好ましい。さらに、溶剤（iii)の配合量
はインクの粘度、表面張力等を考慮して１０〜５９重量
％が好ましく、さらに２０〜４０％が好ましい。本発明
のジェット印刷用インク組成物は、以上説明した有機チ
タン化合物（ｉ）、シリコーン樹脂（ii) 、及び溶剤
（iii)を主成分とし、さらに必要に応じて、パラトルエ
ンスルホン酸、塩酸、硫酸等の硬化触媒、硝酸リチウ
ム、亜硝酸リチウム、亜硝酸アンモニウム、ギ酸アンモ
ニウム、酢酸アンモニウム、ハロゲン化リチウム、チオ
シアン酸ソーダ等の電導度調整剤、界面活性剤等を配合
してもよい。これらの成分の添加量は、インク組成物の
0.２〜３重量％が好ましい。本発明のジェット印刷用イ
ンク組成物はインクジェット印刷に適応した性状が必要
であるから、本発明のインク組成物の粘度は１〜１０cP
／２０℃、比抵抗は２００〜３０００Ωcm、比重は0.８
〜1.２、表面張力は２０〜６０ダイン／cmの範囲にする
ことが望ましい。本発明のインク組成物の調製は、上記
成分を混合撹拌した後、使用するジェットプリンターの
ノズル径に対してポアーサイズが約１／10以下であるフ
ィルターで、濾過、精製することによって行われる。

【００１０】本発明のジェット印刷用インク組成物を使
用できるジェットプリンターとしては、従来から公知の
各種プリンターに使用出来、例えば荷電制御方式、イン
クオンディマンド方式あるいはサーマルヘッドによりイ
ンクを吐出させる方式等が代表的なものとして挙げられ
る。ジェット印刷されたインクの被膜は、焼成されて、
耐熱性のある白色被膜を形成する。焼成は、白色被膜が
発色しやすいように酸化雰囲気あるいは還元雰囲気等の
雰囲気中にて、例えば空気、酸素、水素、窒素、一酸化
炭素、アンモニウム、真空等の任意の種々の環境下で焼
成でき、焼成温度は例えば３５０〜１３００℃である。
なお、本発明のインクは、焼成しないで常温〜数１００
℃で乾燥させた状態で被膜を形成できることは無論であ
る。

【００１１】

【発明の効果】本発明のジェット印刷用インクは、有機
チタン化合物を使用しているため、焼成後の白色被膜の
発色視認性がよい。また、白色顔料を用いていないた
め、沈澱が生じにくく、貯蔵安定性がよい。さらに、バ
インダー樹脂としてシリコーン樹脂を使用しているた
め、焼成前の被膜の密着性はもちろん、焼成後の密着性
も従来のインクより大巾に改良されたものとなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、実施例における「部」、「％」は重量を基準
とする。〔実施例１〜４及び比較例１〜３〕表１に示した配合割
合で、着色剤、結合剤、溶剤及び必要に応じて添加剤を
均一に混合した後、ポアーサイズ1.０μｍのメンブラン
フィルターで濾過、精製し、各実施例及び各比較例に対
応するジェット印刷用インク組成物を調製した。得られ
たインク組成物を、室温で１カ月貯蔵した時のインク組
成物の貯蔵安定性試験及び各インク組成物をジェットプ
リンターで吐出させ、鉄板に印字し、１分間セッティン
グし、４８０℃、１時間焼付した後の印刷被膜の視認性
及び密着性試験を実施した。

【表１】表１実施例比較例１２３４１２３着色剤チタンアセチル注1) アセトネート 60 60 チタンテトラアセ注2) チルアセトネート 70 70 酸化チタン（TiO₂) 15 15 15 結合剤シリコーン樹脂注3) 7 7 15 アクリル変性注4) シリコーン樹脂 5 5 20 アクリル樹脂注5) 15 溶剤メチルアルコール 32.5 35 10 10 10 40 エチルアルコール 13 14.5 15 10 14 メチルエチルケトン 25.5 20.5 15.5 酢酸エチル 29 24.5 添加剤硝酸リチウム 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 試験科目視認性注6) 有有有有有有有密着性注7) ○ ○ ○ ○ ○ ○ × 貯蔵安定性注8) ○ ○ ○ ○ × × ×

【００１３】注１）「オルガチックスＴＣ−１００」
（松本製薬工業社製商品名）チタン含有量9.９０±0.２
５％注２）「オルガチックスＴＣ−４０１」（松本製薬工
業社製商品名）チタン含有量7.００±0.２５％注３）「ペルガンＤ」（ダウコーニング社製商品名）粘
度（２５℃）１５０ｃＰ；不揮発分４２％注４）「ＲＸ−９１５」（日本カーバイド工業社製商品
名）粘度（２５℃）５０００ｃＰ；不揮発分６０％；シ
リコーン分２０％注５）「ＤＥＧＡＬＡＮＬＳ５０／１５０」（De
gussa 社製商品名）、粘度12,000ｃＰ；不揮発分６０
％；水酸基価５０注６）目視判定注７）被膜を荷重７５０ｇ／cm²の擦り試験機で往復
１００回こすり、被膜の剥離有無を確認。 ○：異常なし ×：被膜剥離注８）沈澱物の有無を確認 ○：異常なし ×：沈澱物有り

【００１４】表１から明らかなとおり、本発明のインク
組成物は、貯蔵安定性がよく、また得られた印刷被膜
は、密着性に優れていた。一方、有機チタン化合物を配
合しなかった比較例１、２、３は、いずれも貯蔵安定性
が不良であった。また、シリコーン樹脂を配合しなかっ
た比較例３は密着性が不良であった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ｉ）有機チタン化合物、（ii) シリコーン樹脂、及び (iii)前記成分（ｉ）及び（ii) を溶解する溶剤、を主成分とするジェット印刷用インク組成物。