JPS58122974A - ジエツト印刷用白色インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジェット印刷Ｊｆｌ白色インクれＩ　ｌｉｌ、
’、物１、特に印字後前や透明槓（原溶液で精わねた」
！７′合に於ても向射な視認性を有し、かっ血ｌ熱つ−
１、貯蔵安定性および哨射安定性等に於て優れた外傷を
示−４−ノエット印刷用白り１インク糾成物ｊに［ル１
刊−る。

近４１シ、ジェット印刷用プリンターは、被印刷面の刑
状に影響されず高速で、しかも伽音件の告ねたノンイン
パクト方式のものが用いら旧ており、すでに数多く０方
式が開発さねている。

例憂げ、インク液滴発生方法から分６１すると、％１゛
勿的パルス伯号によって企を生ずるピエゾ素子により、
インク室に急激な体積々・化を与えて必要なインク液滴
のみをノズルから発生させるインク・オン・デマンド方
式；インクに横圧をかけ、ノズル先端・より静ｖ７請引
にてインク液滴を発生さ七る静％Ｍ引方式；ノズル先端
より静’ｒｌ＋’　誘引によりインク液滴をイζ牛させ
る際、インクに高い周波数の紹音汲を如上る方式；イン
クをＦＦ送しノズル近傍でインクに高い周波数の超音波
振動を如上ることにより、インク＃滴を発生させる方式
等の数多くのインク液滴発生方式が用１発されている。

さら１で、前面１インク液滴の付着去状から分類すると
、 （１）　　該液滴なその一１′ま空間を９行せしめ、被
印刷向１ｆ付ｒさぜる方法、 （８）　　電荷を帯びたインク液滴が宙、界中ケ飛行１
〜、その′Ｃ宥により必要ｔｒ偏向を受し１゛て所定の
初；印刷位置に付着する雷界制御方式号・、発生したイ
ンク：Ｋ１．滴に対しパルス悸゛圧により所定のイＦ、
向幇にｒトじた電荷を付与し、′０）界中を飛行嘴る弗
電インク液滴を電荷「幇に応じてイト−向せしｄ）被印
刷面の所定（ｉ″ｌ置に付かさせる夕ｒ箱変調方式等の
インク液滴を市勿的に制律１し被印刷ａｆｉに＋１斧さ
せる方法、 の二つに大別さねる。

しかしてこれらのジェット印Ｍ；１１用プリンターに使
用されるインクとしては、すでに水１〈トあるいは油性
等麹１々のものが開発さねている。

一般的に分身ば、か〜るインクは柚めてイ８″粘再″（
′−ル、ることか要求さハており、その着色剤としては
沈殴防市の観点からインクｆｊｌ視に’＝’ｌ　＃ｊな
染料が主として使用さ氾ている。また使用加色剤として
は汁較的比１３力軽いカー、Ｊ／ノンラック顔料が単独
または染料と相合せて使用されている。

ところで・、近年明度の倶−い素材に７１するネｙし性
の優七た白色インクへの要望が高まって乎でいる。

例女ば白色の葦色剤として酸化チタン、亜鉛華、鉛白等
の無神炉料が知られており、プロセスインク等に使用さ
れている。しかし、こわらの白金」シ轡顔料は比重が極
めて大鎗いため、但粘度の液中では沈降し易く、容器爪
部で固形物を生じるので、ジェット印刷用インクとして
は不適当であった。

またジェット印刷による白色什十げとして、酸化チタン
と発１泡剤を含有するインクを〜ｂ１間にジェット印刷
することにより、熱で発泡剤な分解発、泡ぜしめ印訓部
を白化するカルパーフィルムタイプの什士げ方法（特開
昭３グー２に／３り刊）が提案さねているが、この方法
に使用さｔするインクも沈殿物を牛じν、いため実用的
ではｔ（いという欠点があった。

本発明渚の一剖は前ｎＣ′の如き従来技術が有す、る欠
膚を巴ｒ杓オペく、シラスチックピグメントを用いたジ
ェット印刷用白色インク組成物を先に川原０した。（！
ＰＦＩｉｉｉ′１昭’ｖ３−７’７／ＩＩ／ｇ号）ｌ−
か１７で、特開性や貯蔵安定性に優れているプラスチッ
クピグメント単独を用いたインクＭ４　ｍ、　％ｒ１で
おいては、印字後、用途により／、）、ＯＣＪν±に力
ｎ熱さねたり、あるいけ印牢面上に油あるいは透明樹脂
溶液が塗布さねた場合、グラスチックピグメントの溶融
や屈折率の関係で視認性かなくなるという欠点があった
。本発明は、前車１の如き従来枝術の欠点を触消するこ
とけ勿論のこと、プラスチックピグメント単独の場合の
…１頼点をも岸ｒ消することを目的として成されたもの
である。つまり、噴射％性を俸うことなく、貯齢安定性
が優れるとともに、明度の似い素材に対してネー１枦性
が高く、しかも印字後の加熱あるいは油や透明樹脂溶液
で轢われた場合でも、優れた視認性を有するジェット印
刷用白色インク組成物を′！ａ供しようとするものｒ−
ある。

Ｑｌｌち、本発明け、 水、水可溶性溶剤、水溶性樹脂および着色削から７ｃる
ジェット印刷甲白色インク絹成物１において、該静色剤
がグラスチックピグメントおよび蜘榊白色顔Ｆｌでキ・
す、１２かもプラスチックピグメント７／７ト′溶性樹
脂＝３〜ろ（固形分重量叱）かつプラスチックビグメン
）／無ＩＲ’白色顔料＝／〜、２０（固杉分重借比）で
あることを％徴とする十言１白色インク系ｆｌＦｖ物に
係る。

本発明に使用される前記水溶性樹脂としては、インクバ
インダーとして作用しインク中の水および水用溶性溶剤
に用済で、しかも印字後藍慄固化するものであれば如伺
なるものであってもよい。

代表的な水溶性樹脂としては、例身げアクリル樹脂、ス
チレン−無水マレイン酸樹脂、マレイン化油、マレモノ
什１ポリブタツエン、マレモノ什アルギド樹脂、マレイ
ン化石油樹脂、マレモノ什ロジンエステル、ポリビニル
ピロリドン等の樹脂を水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化アンモニウム、アミン類甫のゆ遅性化合物ｒ
Ｖより造地し、水可溶性したイ、のが訃けられる。

該水溶性祐（■旨は、白色インク組成物中、痢ま１２く
け、２〜７０１媚％の範囲で使用さねろ。こｆ）節回は
インクのバインダーｙしての相能、およびインク粘麻の
Ｐン府から宇められたものである。

木登ｕ［１のインク糾ｈＩ＞物１にけ、水可溶性溶剤が
使用される。

該溶剤として番゛↓、水溶性樹脂の＃　ｆＩＯ／件や、
グラスチックピグメントおよびＩＩ　？＝白Ｐ顔和の分
散安定性を世わす、しかもジェット印ＡＴｉｌｌＰ＋Ａ
インクとしての特性を枦わないもの千ｋ）ねはいすねも
使用可能である。

しかして、インクの乾燥性を促進するという効果を＋ｌ
んし、印字時にハノキを生じ易い水性インクのハノキを
防１トし、きれいなドツト印刷を行うための炭素Ｐ／〜
３のイ、Ｅ（卿！・脂肪族アルコールと、適度の揮発ｔ
トを有しプリンター運転中の溶剤補数による竪燥からノ
ズルをイソボ・すると同時に、ｆｑｉ用する水溶＋／１
樹脂の溶解性を白土させるためのグリコールエーテル系
溶剤とを併用して使用することが好ましい。

前記炭素数／〜３のイβ゛ｖ＆脂肪族アルコールとして
は、メタノール、エタノール、ｎ−プロノ）０ノール、
イソープロノやノールが岸げらハろ。市た、前記グリコ
ールエーテル系溶剤としては、エチレンクリコールモノ
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プロビルエーテル、エチレ
ングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノゾロビルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等か節げ
られる。これらの溶剤は、／紳もしくけ２種以上の混合
物として使用される。本発明のインク中における前記水
可溶性溶剤の使用屋−は、好ましくは７０〜ｇ０重景％
である。この範囲はインクの粘性、乾燥性、付斧性、お
よび各成句の溶解ｔ１の勧、１点から定めらねたもので
ある。

前言［゛浴剤として炭素７％　／〜３の低糾脂肋族アル
コールとグリコールエーテル系溶剤との泪合物を用いろ
場合には、炭素数／〜３の低ｐ脂肋）ｂ・アルコール／
重量部ＫＮしてグリコールニーｆＡ’系ｍ剤θ、、２−
．１．０重量部の害１１合で滑合して甲いることが好ま
しい。

さらＩＦ、本発明の白色インク組成％ｆにはグラスチッ
クピグメント（就中水性分散＃）が必須成分として使用
される。＄　ｉｉ’グラスチックピグメントとけ、前配
水可溶性溶剤および氷に不溶でかつ皮膜非形成性であり
、粒子径が０．３〜７．０μで、屈折率が／、ｔ／〜／
、乙の範囲にあって比較的粒子径の揃った樹脂粒子の水
性分散液である。＃グラスチックピグメントとしてはポ
リスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ環化ビニ
ル、その仙α、β−モノエチレン性不飽相中量体の沖合
物の水分散物がＨ・けられる。特にポリスチレン、ポリ
メチルメタクリレート、ポリ環化ビニルが女−１ましい
。

こｈらのプラスチックピグメントは、α、β−モノエチ
レン性不飽和単部体をエマルノヨン沖合することにより
粒子径０．３〜７．０μの比較的粒子径の４ｉｉ（つた
樹脂粒子水分散物として１４４らねろ。

ｅ亥プラスチックビダメント＆ゴ、イａらね７’：：　
１−Ｉ　Ｉｆ旨粒子の屈折率とその粒子径により光を拡
散し、白色Ｖ稈身るものである。しかして、各樹１芦叡
ｌ子の渇高光桿散値（最も白く卵ダる１！の１（Ｈ）と
粒子径は密接に関述する。例えば、？リスチレン粒子の
４Ｔ”　Ｍ＋光拡散（＋７４を示す粒子径範囲は０．ｑ
〜θ、６μであり、同杯にポリメチルメタクリレート粒
子は０．６〜０．９μ、ポリ地イヒビニル粒子けθ、３
ｉ〜０．７μである。

本発明のインク組成物中におけるプラスチックピグメン
トの含有量は６〜コ０重景％が好ましい。

また、前記プラスチックピグメントの含有量と、バイン
ダーとして使用さねる水溶性４１　ＨＷの含有量により
印字の白色度台か異なることか千４（つた。従って本発
明においては、プラスチックピグメント／水溶性樹脂の
固形分１１・比は、、７〜乙の範囲にあることが必要で
ある。

前ｔ’固形分ｉ−を比かりより小さく　ｔｒる。と、白
色度がイバ１し、従って皆虻性が悪くなり、迎に１匍１
−１′が乙より犬とくなると、バインダーとしての樹脂
分が少ｔｒ　（ｆｒるため印刷面が脆くなると１Ｆｊｊ
時にインクの付差力が弱＜　ｔ、ｃり実用的でなくなる
。

しかして、前記プラスチックピグメントは本発明のイン
ク紹６Ｖ９／！中、好ましくは６〜，１０１Ｊ１１ハ゛
％（Ｍ影分沖匍庄）の師団でイψ用される。

さらに、本発明のインク組成！ｌ？Ｉ＋においては、無
機白色顔料を心動成分として使用する。該無神・白色顔
料は、前言１水ｉｒ、ｌ溶性溶剤および水に不溶である
ことが枢要で））す、好ましくけ粒子径が０．７〜３μ
で屈折率が／、ｑ−ユ、７／の比較的粒子径の揃った顔
料である。

前記無機白色顔料としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化
助船等が挙げられ、特に酸化チタンが好ましい。本発明
において蕪枠白色顔相は、グラスチックピグメント、／
　＄４９１）白色白】刺二／〜、２０　（１＆１形分軍
斧比）であることが必要である。

上布’　！ｉｌ囲において、プラスチックピグメント／
無朴う白Ｐ顔料＝／より小さいと、インク組成物中で＃
−榊白白金顔料子の沈殿が生じ易＜１．〔す、インク組
成物の貯わ安定性が供下し、逆（でグラスチックピグメ
ント７／無楼白色顔和二〕θより大きくなると、木登、
明の目的とする高温度にさらさねた場合や、油あるいは
透明樹脂溶液ｆ覆わわだ］Ｊ・１合の祁２性のイ〒朴が
朴すかしく　ｔｃろｔ−め、い１゛ｈも好＋　ｔ、　＜
　ｌ：ｒい。

しかして、本発明のインク組成物に１６いて（・ｔ、前
記ｋ）１−機白色顔計１は組成物中好ましくは０．５〜
７３井惰％の節１１１１で使用さね石。

前述の如く本発明Ｉｔ、、そワＩｐ独で使用した場合沈
殿１７てし７まうような蕪機白色趣和を、グラスチック
ピグメントと併用することにより貯蔵安定性を著しく政
府したものである。さらに、趣イ幾白色顔料はグラスチ
ックピグメントと４７１用されることにより、印字面が
油又は透明樹脂浴？１嘗でｈ・・わねてプラスチックピ
グメントの視認性が失われても、印字面の白色度を仰持
するものである。

又、印字面が加熱されて／／ＱＣをこえた場合には、プ
ラスチックピグメントは溶剛１して親虻件を失うが、無
極顔料が印字面のネψシ性をイ〉１持するものである。

この場合、−〇〇”Ｃ却下程度で溶融したプラスチック
ピグメントは、バインダーの一種とｔ「す、印字面の密
着力憎加の役割りも果たす本のである。

本発明のジェット印す１１用白色インク釦成物は、上Ｐ
各成分の仙に溶媒としての水を含有する。

本発明ＩＣおいては前記の各必須成分り外に必要により
、塙什リチウム、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム叫の
導電性付与剤、アンモニア水、アミン等のｐＨ調整剤、
その他界面活性剤祈の各種添加剤の添加、および染料、
微粒子顔料勢の併用も可倉ヒ　であ　る　。

本発明のジェット印刷用白色インク組成物は前ｆｔｆ各
成分を攪拌、混合し、使用されるジェットプリンターの
ノズル径に対して／／１０　以下のポアーサイズを有す
るフィルターにて口過、精製することにより得られる。

かくして得らねたインク組成物は、噴射特性が優れてい
ると共に貯左安定性も杓好で、しかも印字の白伜初５ｕ
′性が非常に優ねたものである。

１フ下に、本発明の群細を′４１施例により説…！する
。

尚、「剖−１または１％」は「１卸・和１」またけ「型
開％」を示す。

実施例および比較例 館／表ＩＣ示ｔまた卸合物をカーに榛杵、重合した後、
ｙ＋？アーザイズ６μのフィルターｔ（て口過、梢隼り
した。ついで荷實俊請１型インクノエットノリンターを
用いて、各インクの噴射状曲、インクに滴粒子牛酸状態
、インク液滴粒子の帯俤イメ；態、偏向状五ル等の印字
テストなψ施し、哨射／ｌＪ１′性を調べた結果を印１
．７表に示した。（印字のｌ−１？ｌｊ’判悴゛）また
、前記各インクを室温で７ケ月ｉ％Ｍ　Ｆ’ｌ”保イｆ
し、インクの貯凧ν安定性を調べるとともに、保存後の
インクの噴射特性も１＆ｌべた。さらに明所の低い素す
る付沼性を調べた。これらの１呆をあわせて第、２表に
示した。

白色視認性（１）＠皮つき鋼板、Ｅへ印字後の視曙性（
２）１械油を印字面へ刷毛で塗布した場合の現１．９性 （３）　ラッカー々リヤーを印字面へ刷して塗布した場
合の視″忍性 （４）アルミニウム板ヒヘ印字後ユθＯＣに１ｊ目熱し
た場合の白色視認性 何輪性（１）　　アルミニウム板及びベークライト而へ
の付着性 １２）　　ポリプロピレン面７０　ＣＩ＋Ｉ熱唆の叩字
付嬌性 （３）アルミニウム面へ印字後、７２０Ｃに加熱した場
合の付着性 前記叱較試験結果表より明らかに、本発明のジェット印
刷用白色インク組成物は、製造直後の噴射特性、室ン福
７ケ月の保存性、保存後のインクの噴射特性、白色視胃
性およびアルミニウム板、其の他の禦材への付着性のい
ずれも極めて良好であった。これに対して、プラスチッ
クピグメントのみを月１いた比較例／は印字面を油や透
明樹脂溶液で覆った場合、あるいは印字面を）、　００
　ｔＺ’　Ｋ加熱した場合いずれも透明となり視、３性
は全くなくなった。

さらに、嘴化チタンを用いた比較例コのインクは室温で
７ケ月ｆ呆存するとインク上層部が透明となり、１項料
は容器底部で再分散不能の１曙い沈殿物となった。該イ
ンクは噴射時にノズル手前に設置しであるフィルターの
目詰りが生じた。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水、水可溶性溶剤、水溶性樹脂および別色剤から
   ７ｃるノエット印刷用白色インク糾成−において、 着色剤がプラスチックピグメントおよび無機白Ｐ顔料で
   あり、プラスチックピグメント７／水溶性樹脂二コ〜乙
   （固形分事情Ｊ＋′）かつプラスチックピグメント／無
   機白色顔料＝／〜２θ（固形分重量比） であることを特徴とゴるジェット印刷用白金インク組成
   物。
2. （２）水溶性樹脂（固形分）、２〜７０軍部％、プラス
   チックピグメント（固形分）３〜，２０ｉｔ％、炒機白
   色顔料０１．５〜／３％弊％、水可溶性溶剤７０〜ｇｏ
   軍部％、および残剖、の水よりｔ（ろ、特許請求の範囲
   第（１）項記載のジェット印刷甲白舎インク糾成物。
3. （３）該プラスチックぎグメントは該水用＃　ｌ’ｌ＝
   溶剤に不溶性かつ皮膜用・形成性であり、その屈折率は
   ／、／／〜／、乙、粒子径は０　、３〜八〇μの比較的
   粒子径の柿１つだ樹脂粒子の水性分散液でル）る、特許
   請求の範囲第（１）ｍまたけ炉（２）ｍ紀載のジェット
   印刷用白色インク組成物。
4. （４）無機白色加重はその屈折率が／、ｑ−ノ、７／、
   粒子径は０．７〜３．０μの比較的粒子径ハ柿１つた顔
   料である、特許請求の範囲沖（１）項または飢（２）頂
   言１３制のノエット印刷用白合インク和成物。 （５１該水可溶性溶剤は、炭、上敷／〜３の細紐１ｉｆ
   ｔ肋族アルコールとグリコールエーテル糸溶剤の混合物
   である、特許請求の範囲外（１１殆または臆（２１項記
   載のジェット印刷用白色インク糾ｒ１ν物１゜