JPS60118767A - 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】 発明の技術分野 本発明は、ジェット印刷用インク組成物に係シ、さらに
詳しくいえば、紙、金属、プラスチック。

ガラス、ゴム等に有効に用いられるジェット印刷用白色
インク組成物に関するものである。

先行技術 ジェット印刷方式において、貯蔵槽内のジェット印刷用
インクは、圧縮空気又はボンダなどにより加圧され、フ
ィルター及び圧力調節器の連結されたパイプを通り、そ
して直径２０〜３００μｍのオリフィスを有する１個又
は数個のインク噴射装置に至シ、該装置全通過する際に
、磁気的又は電気的に作動する振動子によって微粒子と
なシ、その微粒子の連続的な流れとなる、次に該微粒子
は被記録体に向う間に、電気的文字発生器からビデオ信
号あるいは静電気的偏向系によって制御され、移動して
いる被ｔ、！碌体上に文字等を形成する。

上記の方法において、記録の一様化を保持するためには
、インク全一定形状の微粒子とし、かつ該微粒子が前記
制御系の作用に鋭敏に感応しなければならない。そのた
めには、インクの物性として粘度、比重、比抵抗１表面
張力などの値が微妙な影響を及ぼすから、これらの値に
はある範囲の条件が課せられている。

また、往年のジェット印刷の対象被記録体はほとんどが
紙であったから、使用されるインクは、溶剤が水系であ
った。近来は金属ンプラステックなど工業製品へのマー
キングとして有機溶剤ペースのものが開発され始めた（
特開昭５２−４１００７号公報、特開昭５２−６４３０
２号公報１％開昭５２−９６１０６号公報など参照）。

インクジェット記録方式に適応して床机な対象物体上に
迅速な記録をなし得るためのインクに対する条件は、イ
ンク液独立粒子形成性に影響するものとして、粘度が１
ＯｃＰ１−Ｌ王比重が２以下、該粒子の信号応答性に関
係するものとして電導度が０．２　Ｘ　１０”　”）／
ｃｍ以上、記録のにじみ防止に必要なものとして表面張
力が２０〜５Ｑｄｙｎ／ｃｒｎなどの物性値全有するこ
とが望ましい。そしてさらに、優れた接着性、乾燥性な
らびに耐水性を具備することがめられる。何故ならば、
記録乾燥後、製品相互間あるいは水その他の物体との接
触、摩擦等によって、該記録が乱れ、汚染し、あるいは
抹消されるようであってはならないからである。

このような物性条件を満たし、インクの安定性を保持す
るために従来は一般に染料が用いられてきたが、近年で
は明度の低い被印字面に視認性の優れたインクとして白
色インクが望まれつつあシ、例えばプラスチックビグメ
ントラ含有する白色インクが開発されている（％開昭５
７−９６０６６号公報）が、それは水を主とする溶媒系
を使用するため被印字物に対する濡れ性や接着性あるい
は画像形成性などが良好でなく満足できる状態ではない
。

発明の目的 本発明は、ジェット印刷用インク組成物において、被印
字物の材質の如伺によらず使用でき、かつ明度の低い被
印字物に対する視認性のすぐれた白色インクを提供する
ことを目的とするものである。

発明の構成 本発明の特徴とするところは （ａｌ　溶剤 （ｂ）　導電性付与剤 （ｃ）　界面活性剤 （ｄ）　顔料としての酸化チタン　および（ｅ）　結合
剤として、一般式（Ｔ） Ｒ・１ 暑 ０１−］２＝　Ｏ（１） 【 ０００　Ｒ，。

〔式中Ｒ１は水床原子またはメチル基、■、２は炭素数
１〜］８のアルキル基〕 で表わされるアクリル系エステルモノマーおよび一般式
（Ｉｌｌ Ｒ・１ ■ ＣＩ（、＝０　（ＴＩ） 〔式中Ｒ，１は前記と同じ、Ｙは一００’ＯＨ。

−ＯＯ，Ｈ，又は−〇　〇　００２　Ｈ４０Ｎ　）で表
わされるアクリル系モノマーの中から選ばれた少なくと
も１種を構成成分の一つとして含有する重合体 全必須成分として含有することを特徴とするジェット印
刷用インク組成物である、 本発明のインクの構成成分について、以下におい光さら
に詳細に説明する。

溶　剤 まず溶剤としては、下記に説明するインク中の各成分全
溶解する、水、アルコール、ケトン、エステル、エーテ
ル、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤が単
独もしくは混合して用いられる。

アルコール系溶剤トしては、メタノール、エタノール、
イソプロピルアルコール、ｎ−７’口ビルアルコール、
ｎ−ブｆルアルコール、　ｓｅｃ　−ブチルアルコール
、　ｔｅｒｔ　−’；’チルアルコ・−ル、ｎ−アミル
アルコール、イソアミルアルコールなど金ケトン系溶剤
としては、アセトン、メチルエテルケトン、２−ペンタ
ノン、３−ペンタノン、メチルインブチルケトン、２−
ヘキサノン、２−ヘプタノン−９４−ヘプタノン、ジイ
ンブチルケトン。

シクロヘキサノンなど金、エステル系溶剤としては、酢
酸エチルエステル、酢酸ブチルエステル。

酢酸ｎ　−フロビルエステル、酢酸インプロピルエステ
ル、酢酸インブチルエステル彦ど全、エーテル系溶剤と
しては、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレンク
リコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノメ
チルエーテル、エチレンクリコールモノエチルエーテル
、エチレングリコールモツプチルエーテル、エチレング
リコールモノインプロビルエーテルなどを、芳香族炭化
水素系溶剤としては、トルエン、キシレンなど金、脂肪
族炭化水素系溶剤としては、ｎ−ヘキサン、２−メチル
ペンタン、ｎ−へブタン、ｎ−オクタンなどを挙げるこ
とができる。

なお溶剤において、極性の大きい溶剤金主成分とするこ
とによって、導電性付与剤であるイオン化性塩の溶解性
や、顔料である酸化チタンの親和性力いし分散性を良好
にすることができるが、これらの条件を満たす溶剤とし
てはメタノール、エタノール、インプロピルアルコール
ｎ−プロピルアルコールが優れておシ、これらを溶剤の
３０重８％以上含有することによって、よシ良い効果を
もたらすことができる。

導電性付与剤 導電性付与剤とは、インクに導電性を付与するためのイ
オン化性塩であり、例えば、アンモニウム、アルカリ金
属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物、硝酸塩、亜硝
酸塩、酢酸塩、チオシアン酸塩、プロＶオン酸塩、安息
香酸塩金挙げることができ、インク組成物１００重量部
当シ０．２〜４重景部、好ましくは０．５〜２重景重量
加えることによって、電導度の要求水準０．２　Ｘ　１
０−”　′ｒＪ／　ｃｍ以上の値を達成することができ
る。

界面活性剤 インクの表面張力調整剤として界面活性剤全添加するこ
とができる。蒸発速度の異なる溶剤の混合物を用いた場
合、界面活性剤の添加効果は、インク表面に薄膜全形成
し、溶剤の蒸発を抑制して蒸発による対流の発生を防止
し、均一な記録全実現する作用もする。界面活性剤は、
インク組成物１００重量部に対して０．００５〜２重量
部、好ましくは０．０１〜１重量部の添加によって、そ
の目的を十分に達成し得る効果金示す。その添加量が上
記よりも少量であれば、表面張力に効果が現われず、ま
た多青に使用すれば、インクの乾燥性を極端に悪くする
。

使用できる界面活性剤としては、シリコーン系界面活性
剤、フッ素系界面活性剤、エチレングリコールとプロピ
レングリコールとの反応物、ポリエチレンクリコールの
エステル型又はエーテル型。

アルキルフェノール型、ンルピタンエステル型。

ポリオキシエチレンソルビタンエステル型のようガ非イ
オン系界面活性剤、ポリヒドロキシチタンステアレート
（松本製薬工業社爬のオルガテックスＴＰＨ８）のよう
なチタン系界面活性剤又は、アセチレン系界面活性剤が
ある。

特に本発明においては、界面活性剤としてシリコーンオ
イル類、好１しくけ一般式（Ｉｔ）〔但し１≦ｎ≦８）
　（ｆｆｉｌ で表わされる低分子ジメチルシロキザンを用いることに
よってレベリング剤として作用し酸化チタン顔料の浮き
など全防止し、被印刷体上にきれいなドツト状の被膜を
形成する。

さらに、従来用いられているレベリング剤を使用するこ
とによってよりよい効果が得られる。

顔料 本発明に用いる白色顔料としては、いんぺい力の最も大
きい酸化チタンを用いることによって目的を達すること
ができるが、他の顔料の亜鉛車。

ＩＪ　）ボン、鉛白等を混合して用いても何らさしつか
えない。なお顔料の粒径としては沈降防止の点から細か
い方が好ましいが、０．１μｍ以下では光の反射率の関
係で白色度が低下し、又表面積が過大のため凝集力が強
くなって分散安定性に問題があり、又１μｍ以上では沈
降速度が速くて沈降防止が困難である。結局粒径０．２
〜１．０μｍ　の範囲（平均粒径０．４μｍ　前後）に
揃えることによって、分散性、白色度共に満足できるも
のとなる。また、顔料濃度としては、白色度からインク
組成物全基準として、１０〜３０重量係が重量であり、
好ましくは１５〜２５重量係の重量である。なお必要以
上の酸化チタンの添加は、粘度上昇全もたらすので好ま
しくない。

結合剤 本発明における結合剤の使用目的は、（１）インク組成
物の液状時においては、顔料粒子相互の凝集を防止し、
分散安定性をはかること、（２）乾燥後においては、被
印字物と顔料粒子間及び顔料粒子相互間との接着をはか
ることである。顔料の分散安定性全向上させるためには
、顔料粒子と樹脂分子等トカロンドン、ファンデルワー
ルスカ又はイオン結合によって結合し、顔料同士の凝集
を妨げることが必要であり、これによって分散安定性及
び沈降後の再分散が容易となる。本発明において、これ
らの目的を十分果たす結合剤としては、一般式（ＩＩ Ｂ・ｌ ■ ０Ｈ２＝Ｏ（１１ ００Ｒ２ 〔式中Ｒ１は水素原子またはメチル基、Ｂ、２は炭素数
１〜１８のアルキル基〕 で表わされるアクリル系エステルモノマー、および一般
式（ＴＩＩ Ｒ・１ ０Ｈ２＝０　（Ｔｌｌ ■ 〔式中Ｒ１Ｉは前記と同じ、Ｙは一０００Ｈ。

又は−０００（ｈ　Ｉ（４０Ｎ　） で表わされるアクリル系モノマーの中から選ばれた少々
くとも１種全構成底分の一つとして含有する重合体を半
分以上含んでおればよい。インク組成物の均一分散性を
考慮した場合には、該重合体の酸価が１００金越えない
範囲に調整することが好寸しい。

ちなみに一般式（１）で表わされるアクリル系エステル
モノマーは、アクリ／Ｌ−酸アルキルエステル及びメク
クリル酸アルキルエステルでありアルキル基の炭素数は
１〜１８である。又一般式（Ｕ）で表わされるアクリル
系モノマーはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸２
−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル、アクリロニトリル、アクリル酸２−シアノエチル、
メタクリル酸２−シアンエチル、グリシジルアクリレー
ト、クリシジルメタクリレート　エトキシエチルアクリ
レートおよびエトキシエチルメタクリレートである。こ
れらはそれぞれ単独で或は２釉混合して公知の重合方法
で知合して重合体とすることができる。

本発明において結合剤として用いる重合体の分子量は５
，０００〜１００，０００の範囲が適当であり好゛まし
くは１．０．０００〜５０，０００の範囲である。また
、この重合体の使用−計は重合体が顔料粒子に吸着し、
顔料粒子同士が凝集しない′量であシ、かつ被印字面に
対する接着を兼ね伜る景でなければならないがかかる使
用量゛は、顔料である酸化チタンの使用量に対し０．２
〜１倍量であり好ましくは０．３〜０．７倍りである。

なお接着性や分散安定性の改質′にはかるために、アク
リル系以外の樹脂例えばアルキッド樹脂、ポリアミド樹
脂、ブチラール系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル
系樹脂、ケイ素系樹脂、エポキシ系樹脂、マレイン酸系
樹脂、せんい素誘導体、ロジン誘導体、フェノール誘導
体などとブレンドすることは差しつかえなく、また分散
助剤としてのアエロジル、チタン化合物等の併用も何ら
差しつかえない。

発明の効果 本発明によるジェット印刷用白色インク組成物は、紙、
金属、プラスチック、ガラス、ゴム等に印刷する場合の
インクとして使用することができ、しかも明度の低い被
印字物に対しても鮮明な画像全形成するインクであるか
ら、Ｍ業士きわめて有用なものである。

実施の態様 下記の実施例は、本発明の実施の態様を例示し、本発明
をさらに理解しやすくするためのものであって、本発明
を何ら制限するものではない。なお、下記の実施例にお
いて配合割合は、すべで重量部で表わし、使用した原材
料は、次のとおりである。

合成例１〜９ アクリル樹脂の合成（重合）は第１表の配合で窒素芽囲
気中で反応させる方法で実施した。たソし重合開始剤は
９素雰囲気中で当初に全量添加し、又重合禁止剤は反応
終了後に液温を上昇（扁１〜５までは８０℃、扁６〜９
は６０℃）させ６０分間加熱して重合開始剤を分解させ
た後に添加、混合した。なお得られた重合体の平均分子
量は同表の最下欄に示す数値であった。

実施例１〜９ 合戊例１〜９によシ製造された重合体（アクリル樹脂）
と前記素材を用いて第２表に示す配分でゼールミルに入
れ、３時間分散させた後、東洋済紙扁６３で濾過し、イ
ンクを調製した。これらの液の特性は表２に示すように
既述の要求水準を満たしている。

得られたインク全電荷制御型インクジェットプリンター
で印字テストｅ行ったところいずれも鮮明な記録が形成
された。被印字物としてガラス板、ブリキ板、鉄板、ポ
リエステルフィルム、ゴムシートを用いたがいずれも強
固に密着し指先で１０回こすっても印字に遜色は生じな
かった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１（ａ）　溶剤 （ｂ）　導電性付与剤 （ｃ）　界面活性剤 （ｄ）　顔料としての酸化チタン　および（ｅｌ　結合
   剤として、一般式（１） ％式％（ 〔式中Ｒ１ｌは水素原子ま几はメチル基＊　ＦＬ２ハ炭
   素数１〜１８のアルキル基〕 で表わされるアクリル系エステルモノマー、および一般
   式（Ｉｌｌ Ｂ・１ ０Ｈ２＝０　（Ｉｆ） 〔式中Ｒ１１は前記と同じ、Ｙは−０００，Ｈ。 −Ｏａ２Ｈ，又は−００００２Ｈ４０Ｎ　）で表わされ
   るアクリル系モノマーの中から選ばれた少なくとも１種
   を構成成分の一つとして含有する重合体 を必須成分として含有することを特徴とするジェット印
   刷用白色インク組成物。 （２）溶剤の３０重重量以上がメタノール、エタノール
   およびプロピルアルコールの単独又は混合液であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジェット印刷
   用白色インク組成物。 （３）　導電性付与剤としてリチウムの化合物を含有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載のジェット印刷用白色インク組成物。 （４）結合剤として用いる重合体の平均分子量が、５．
   ０００−１００，０００の範囲であること全特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
   ジェット印刷用白色インク組成物。 （５）　結合剤として用いる重合体の平均分子量が、１
   ０．０００〜５０，０００の範囲であること全特徴とす
   る特許請求の範囲第１項力いし第３項のいずれかに記載
   のジェット印刷用白色インク組成物。 （６）　界面活性剤として、シリコーンオイルの１種で
   ある一般式（匍 （但し　１≦ｎ≦８） で表わされる低分子ジメチルシロキサンを用いることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   かに記載のジェット印刷用白色インク組成物。 （７）　界面活性剤がシリコーンオイル（低分子ジメチ
   ルシロキサン）とシリコーンレベリング剤との併用であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項
   のいずれかに記載のジェット印刷用白色インク組成物。