KR20140015424A

KR20140015424A - 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더, 그것을 함유하는 잉크젯 인쇄용 잉크 및 인쇄물

Info

Publication number: KR20140015424A
Application number: KR20137025914A
Authority: KR
Inventors: 사다무 나가하마; 미츠루 기타다
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2014-02-06
Also published as: US20140037913A1; JPWO2012137529A1; US8841357B2; CN103459525B; EP2695919A4; EP2695919B1; JP5093424B1; EP2695919A1; TW201247793A; CN103459525A; WO2012137529A1; TWI572682B; KR101925353B1

Abstract

본 발명의 과제는, 잉크의 양호한 토출 안정성을 손상시키지 않고, 매우 우수한 내찰과성과 우수한 내알코올성을 구비한 인쇄 화상을 형성 가능한 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더를 제공하는 것이다.
본 발명은 폴리이소시아네이트 및 특정의 폴리에테르폴리올을 함유하는 폴리올(a2)을, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕이 0.930∼0.995가 되는 범위에서 반응시킴으로써 얻어지는 중량 평균 분자량 30,000∼70,000의 분자 말단에 수산기를 갖는 폴리우레탄(A), 및, 수성 매체(B)를 함유하고, 상기 폴리우레탄(A)의 분자 말단에 존재하는 수산기가 상기 폴리에테르폴리올 유래의 수산기인 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더에 관한 것이다.

Description

잉크젯 인쇄 잉크용 바인더, 그것을 함유하는 잉크젯 인쇄용 잉크 및 인쇄물{BINDER FOR INKJET PRINTING INK, INK FOR INKJET PRINTING CONTAINING SAME, AND PRINTED ARTICLE}

본 발명은 잉크젯 인쇄에 사용 가능한 잉크의 바인더 및 그것을 함유하는 잉크젯 인쇄용 잉크에 관한 것이다.

최근, 성장이 현저한 잉크젯 인쇄 관련 업계에서는, 잉크젯 프린터의 고성능화나 잉크의 개량 등이 비약적으로 진행되어, 일반 가정에서도 용이하게 은염 사진 정도의 고광택이고 고정세(高精細)한 화상을 얻는 것이 가능해지고 있다.

그 중에서도 잉크에 대해서는, 종래의 염료 잉크로부터 안료 잉크로의 이행이나, 용제계로부터 수계로의 이행 등의, 고화질화와 환경 부하 저감을 목적으로 한 개량이 급속하게 진행되고 있으며, 현재는, 수계의 안료 잉크를 베이스로 한 잉크 개발이 적극적으로 행해지고 있다.

또한, 상기 잉크에는, 잉크젯 프린터 등의 고성능화에 수반하여, 해마다, 한층 높은 레벨의 성능이 요구되어지고 있으며, 예를 들면, 잉크의 양호한 토출 안정성이나 보존 안정성 등을 손상시키지 않고, 인쇄 화상 표면에 외력이 가해졌을 경우에 생길 수 있는 마찰 등에 의해, 안료의 결락에 기인한 인쇄 화상의 탈색이나 열화(劣化) 등을 방지할 수 있는 레벨의 내찰과성이나, 각종 세정제 등에 함유되는 알코올이 인쇄 화상 표면에 부착되었을 경우에 인쇄 화상의 번짐이나 탈색을 일으키지 않는 레벨의 내알코올성이, 최근 강하게 요구되고 있다.

상기 내찰과성이 우수한 잉크로서는, 예를 들면, 안료, 수성 수지 및 수성 매체를 함유하는 잉크젯 기록용 잉크에 있어서, 상기 수성 수지가 유기 디이소시아네이트와, 폴리옥시에틸렌 구조를 갖는 디올을 반응시켜 얻어지는 폴리우레탄 수지로서, 상기 폴리우레탄 수지가 카르복시기를 가지며, 또한 특정의 산가, 수평균 분자량, 및 특정량의 상기 폴리옥시에틸렌 구조를 갖는 것인 잉크젯 기록용 잉크가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

상기 잉크젯 기록용 잉크를 사용하여 인쇄해서 얻어진 화상은, 예를 들면 지간(紙間)의 마찰 등에 기인한 안료의 탈락을 방지할 수 있는 등, 어느 정도의 내찰과성을 갖는 것이었다.

그러나, 잉크젯 인쇄물의 사용 분야가 광범위해짐에 수반하여, 보다 한층 높은 레벨의 내찰과성이 요구되는 가운데, 상기 잉크젯 기록용 잉크를 사용하여 형성된 인쇄 화상은, 예를 들면 극소적으로 강한 외력이 가해졌을 경우 등에, 여전히 안료의 탈락 등에 기인한 인쇄 화상의 탈색이나 열화나 손상을 일으킬 경우가 있었다. 또한, 상기 잉크젯 기록용 잉크를 사용하여 인쇄해서 얻어진 화상은, 그 표면에, 알코올이 부착되었을 경우에, 인자 표면의 들뜸이나 번짐 등을 발생할 경우가 있었다.

이상과 같이, 잉크의 양호한 토출 안정성이나 보존 안정성 등을 손상시키지 않고, 매우 우수한 내찰과성과 우수한 내알코올성을 구비한 인쇄 화상을 형성할 수 있는 잉크젯 인쇄용 잉크가 산업계로부터 요구되고 있지만, 그들을 구비한 잉크젯 인쇄용 잉크 및 그 제조에 사용 가능한 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더는, 아직 발견되고 있지 않다.

일본국 특개2000-1639호 공보

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 잉크의 양호한 토출 안정성을 손상시키지 않고, 매우 우수한 내찰과성과 우수한 내알코올성을 구비한 인쇄 화상을 형성 가능한 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더 및 당해 바인더를 함유하는 잉크젯 인쇄용 잉크를 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 검토한 바, 폴리이소시아네이트(a1)와 폴리올(a2)을 반응시킴으로써 얻어지는 폴리우레탄 중, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕이 0.930∼0.995라는 극히 한정된 범위가 되도록 조정함과 함께, 그 폴리우레탄이 갖는 수산기로서, 특정의 폴리올 유래인 것으로 설계함으로써 얻어진 비교적 고분자량의 폴리우레탄을 사용하면, 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아냈다.

즉, 본 발명은 폴리이소시아네이트(a1), 및, 하기 일반식[I]으로 표시되는 폴리에테르폴리올(a2-1)을 함유하는 폴리올(a2)을, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕이 0.930∼0.995가 되는 범위에서 반응시킴으로써 얻어지는 30,000∼70,000의 중량 평균 분자량을 갖는 분자 말단에 수산기를 갖는 폴리우레탄(A), 및, 수성 매체(B)를 함유하는 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더로서, 상기 폴리우레탄(A)의 분자 말단에 존재하는 수산기가 상기 폴리에테르폴리올(a2-1) 유래의 수산기인 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더, 그것을 함유하는 잉크젯 인쇄용 잉크 및 인쇄물에 관한 것이다.

(일반식[I] 중의 R은 탄소 원자수 3∼8의 알킬렌기를 나타내고, n은 일반식[I] 중의 구조 단위 RO의 평균 부가 몰수이며, 8∼55의 범위의 값을 나타냄)

본 발명의 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더를 함유하는 잉크젯 인쇄용 잉크이면, 잉크의 양호한 토출 안정성을 손상시키지 않고, 강한 외력이 가해졌을 경우에도 안료의 탈락 등을 일으키지 않고, 고정세한 인쇄 화상을 유지하는 것이 가능하게 되고, 은염 사진 정도의 내찰과성이나, 내알코올성을 부여할 수 있으므로, 예를 들면, 잉크젯 인쇄에 의한 사진 인쇄나, 잉크젯 인쇄에 의한 고속 인쇄에 의해 얻어진 인쇄물을, 옥외 광고 등을 비롯한 다양한 장면에서 사용하는 것이 가능해진다.

본 발명의 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더는, 폴리이소시아네이트(a1), 및, 하기 일반식[I]으로 표시되는 폴리에테르폴리올(a2-1)을 함유하는 폴리올(a2)을, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕이 0.930∼0.995가 되는 범위에서 반응시킴으로써 얻어지는 30,000∼70,000의 중량 평균 분자량을 갖는 분자 말단에 수산기를 갖는 폴리우레탄(A), 수성 매체(B), 및, 필요에 따라 그 밖의 첨가제를 함유하는 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더로서, 상기 폴리우레탄(A)의 분자 말단에 존재하는 수산기가 상기 폴리에테르폴리올(a2-1) 유래의 수산기인 것을 특징으로 한다. 상기 폴리우레탄(A) 및 상기 첨가제는, 상기 수성 매체(B) 중에 용해 또는 분산할 수 있는 것이다.

먼저, 본 발명에서 사용하는 폴리우레탄(A)에 대해서 설명한다.

본 발명에서 사용하는 폴리우레탄(A)은, 잉크젯 인쇄용 잉크의 바인더 수지이다.

상기 폴리우레탄(A)은, 황변 방지의 관점에서 지방족 구조나 지방족 환식 구조를 갖는 것임이 바람직하고, 가교점을 갖지 않는, 소위 리니어형의 폴리우레탄인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 폴리우레탄(A)으로서는, 분기 구조를 갖는 것을 배제하지 않지만, 수산기의 평균 관능기수가 2 이하인 폴리우레탄을 사용하는 것이 바람직하고, 2 이하 1 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 평균 관능기수는, 폴리우레탄(A) 중에 존재하는 수산기의 평균 개수를 나타낸다.

또한, 상기 폴리우레탄(A)으로서는, 비교적 고분자량인 30,000∼70,000의 중량 평균 분자량을 갖는 것을 사용하는 것이, 잉크의 양호한 토출 안정성을 손상시키지 않고, 매우 우수한 내찰과성이나 내알코올성을 구비한 인쇄 화상을 형성하는데 있어서 필수이다.

여기에서, 상기 폴리우레탄(A)을 대신하여, 상기 중량 평균 분자량이 30,000 미만인, 약 27,000 정도인 폴리우레탄을 사용했을 경우, 충분한 내찰과성이나 내알코올성을 발현할 수 없을 경우가 있다. 또한, 상기 중량 평균 분자량이 70,000을 초과한, 약 75,000 정도인 폴리우레탄을 사용했을 경우, 안정한 토출 안정성을 유지할 수 없을 경우가 있다.

상기 폴리우레탄(A)으로서는, 잉크의 토출 안정성과 내찰과성을 향상하는 관점에서 30,000∼55,000의 중량 평균 분자량을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 내찰과성이나 내알코올성과 함께, 보다 강력한 세정제 등에 함유될 수 있는 알칼리 성분이 인쇄 화상 표면에 부착되었을 경우에도, 번짐 등을 일으키지 않는 레벨이 우수한 내알칼리성을 구비한 인쇄 화상을 형성할 경우에는, 상기 폴리우레탄(A)으로서 40,000∼70,000의 중량 평균 분자량을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 폴리우레탄(A)으로서는, 상기 폴리이소시아네이트(a1)와 상기 폴리올(a2)을, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕이 0.930∼0.995라는 극히 한정된 범위 내가 되는 조건으로 반응시킴으로써 얻어진 것을 사용하는 것이, 잉크의 양호한 토출 안정성을 손상시키지 않고, 매우 우수한 내찰과성이나 내알코올성을 구비한 인쇄 화상을 형성하는데 있어서 필수이다. 또, 상기 이소시아네이트기[X]는, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 관능기를 가리키고, 상기 수산기[Y]는, 상기 폴리올(a2)이 갖는 관능기를 가리킨다.

여기에서, 상기 폴리우레탄(A)을 대신하여, 상기 당량 비율이 0.930 미만인, 예를 들면 0.900으로 반응시켜진 폴리우레탄을 사용했을 경우, 충분한 내찰과성이나 내알코올성을 발현할 수 없을 경우가 있다. 한편, 상기 당량 비율이 0.995를 초과하는, 예를 들면 1.000인 조건으로 반응시켜진 폴리우레탄을 사용했을 경우, 안정한 토출 안정성을 유지할 수 없을 경우가 있다.

따라서, 상기 폴리우레탄(A)으로서는, 본 발명의 과제를 해결하는데 있어서, 상기 당량 비율이 0.930∼0.995가 되는 범위에서, 상기 폴리이소시아네이트(a1)와 상기 폴리올(a2)을 반응시켜 얻어지는 것을 사용한다.

또한, 상기 폴리우레탄(A)으로서는, 그 분자 양말단에 수산기를 갖는 것을 사용하고, 그 수산기가, 하기 일반식[I]으로 표시되는 폴리에테르폴리올(a2-1) 유래의 수산기인 것을 사용한다.

상기 폴리에테르폴리올(a2-1) 유래의 수산기를 폴리우레탄(A)의 분자 양말단에 도입함으로써, 보다 양호한 수분산 안정성이나 토출 안정성이 우수한 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더를 얻을 수 있다.

상기 일반식[I] 중의 R은, 구체적으로는 프로필렌기나, 부틸렌기, 테트라메틸렌기 등을 들 수 있다. 또한, 일반식[I] 중의 n은, 일반식[I] 중의 구조 단위인 RO(옥시알킬렌) 구조의 평균 부가 몰수이며, 8∼55인 것이 바람직하고, 12∼35인 것이 보다 바람직하다.

또, 상기 폴리에테르폴리올(a2-1)로서는, 상기 n수나 R이 다른 2종 이상의 폴리에테르폴리올이 혼합한 것을 사용할 수도 있다. 특히, 상기 n수는, 얻어지는 폴리에테르폴리올(a2-1)의 분자량과 같이 분포를 갖는 것이 일반적이다. 따라서, 상기 n은, 사용하는 상기 폴리에테르폴리올(a2-1)의 평균치를 나타낸다.

또한, 본 발명에서는, 상기 폴리우레탄(A)으로서, 상기 특정의 수산기를 분자 양말단에 갖는 폴리우레탄을 사용하기만 하면 된다고 하는 것이 아니라, 이러한 폴리우레탄 중, 상기 당량 비율의 범위에서 상기 폴리이소시아네이트(a1)와 상기 폴리올(a2)을 반응시킴으로써 얻어진 분자 양말단에 수산기를 갖는 것을 사용하는 것이 필수이다.

여기에서, 폴리이소시아네이트(a1)와 폴리올(a2)을, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕이 1을 초과하는 조건으로 반응시킴으로써 이소시아네이트기 함유 폴리우레탄을 제조하고, 이어서, 당해 이소시아네이트기 함유 폴리우레탄과, 예를 들면 모노에탄올아민 등의 반응 정지제 등을 반응시킴으로써, 상기 폴리우레탄의 분자 양말단에 수산기가 부여된 폴리우레탄을 사용해도, 안정한 토출 안정성을 발현할 수 없을 경우가 있다.

또한, 상기 폴리올(a2)로서, 예를 들면 후술하는 음이온성기를 갖는 폴리올 등을 함유하는 것을 사용하고, 상기 폴리우레탄(A)을 대신하여, 상기 음이온성기를 갖는 폴리올 유래의 수산기를 분자 양말단에 갖는 폴리우레탄을 사용했을 경우에는, 상기 폴리에테르폴리올(a2-1)을 함유하는 폴리올(a2)을 사용했을 경우여도, 충분한 보존 안정성을 부여할 수 없을 경우가 있다.

또한, 상기 폴리우레탄(A)으로서는, 상기 수성 매체(B) 중에 있어서의 양호한 분산 안정성을 부여하는 관점에서, 친수성기를 갖는 폴리우레탄(A)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 친수성기는, 예를 들면 음이온성기나 양이온성기, 비이온성기를 들 수 있고, 음이온성기인 것이 보다 바람직하다.

상기 음이온성기로서는, 예를 들면 카르복시기, 카복실레이트기, 설폰산기, 설포네이트기 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도, 상기 카르복시기나 설폰산기의 일부 또는 전부가, 바람직하게는 수산화칼륨 등의 염기성 화합물 등에 의해 중화된 카복실레이트기나 설포네이트기의 음이온성기를 사용하는 것이, 양호한 분산 안정성을 부여하는데 있어서 바람직하다.

상기 폴리우레탄(A)으로서는, 2∼100의 범위의 산가를 갖는 것을 사용하는 것이, 잉크 중에 있어서의 상기 폴리우레탄(A)의 수분산 안정성을 향상하는데 있어서 바람직하고, 15∼60의 범위인 것이, 수분산 안정성과 토출 안정성을 양립한 잉크젯 인쇄 잉크의 제조에 사용 가능한 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더를 얻는데 있어서 보다 바람직하다.

또한, 상기 폴리우레탄(A)으로서는, 상기 수분산 안정성이나 토출 안정성을 손상시키지 않고, 예를 들면, 알코올보다도 강력한 세정제 등에 함유될 수 있는 알칼리 성분이 인쇄 화상 표면에 부착되었을 경우에도, 번짐 등을 일으키지 않는 레벨이 우수한 내알칼리성을 구비한 인쇄 화상을 형성하는데 있어서, 40∼60의 범위의 산가를 갖는 것을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

또, 상기 산가는, 상기 음이온성기로서의 카르복시기나 카복실레이트기 등에 유래하는 것임이 바람직하다. 또, 본 발명에서 말하는 산가는, 상기 폴리우레탄(A)의 제조에 사용한 카르복시기 함유 폴리올 등의 산기 함유 화합물의 사용량에 의거하여 산출한 이론치이다.

상기 폴리우레탄(A)의 제조에 사용 가능한 상기 폴리이소시아네이트(a1) 및 상기 폴리올(a2)로서는, 각각 이하의 것을 사용할 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트(a1)로서는, 예를 들면 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 카르보디이미드 변성 디페닐메탄디이소시아네이트, 크루드디페닐메탄디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 방향족 구조를 갖는 폴리이소시아네이트나, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 시클로헥산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 테트라메틸자일릴렌디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트(a1-1)나 지방족 환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트(a1-2)를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 지방족 폴리이소시아네이트(a1-1)나 지방족 환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트(a1-2)를 사용하는 것이, 상기 변색 방지와 함께, 내찰과성이나 내알코올성의 보다 한층의 향상을 도모하는데 있어서 바람직하다.

또한, 상기 폴리올(a2)로서는, 상기 일반식[I]으로 표시되는 폴리에테르폴리올(a2-1)을 필수로 하며, 또한, 필요에 따라 음이온성기를 갖는 폴리올 등의 친수성기를 갖는 폴리올이나, 그들 이외의 그 밖의 폴리올을 적의(適宜) 조합하여 사용할 수 있다.

상기 폴리에테르폴리올(a2-1)로서는, 하기 일반식[I]으로 표시되는 것을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 폴리옥시테트라메틸렌글리콜이나, 프로필렌글리콜 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 폴리옥시테트라메틸렌글리콜을 사용하는 것이, 우수한 수분산 안정성이나 토출 안정성, 내찰과성, 내알코올성 등을 부여하는데 있어서 바람직하다.

상기 폴리에테르폴리올(a2-1)로서는, 예를 들면 활성 수소 원자를 2개 이상 갖는 화합물의 1종 또는 2종 이상을 개시제로 하여, 탄소 원자수 3∼8을 갖는 알킬렌옥사이드를 부가 중합시킨 것을 사용할 수 있다.

상기 개시제로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 알킬렌옥사이드로서는, 예를 들면 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 스티렌옥사이드, 에피클로로히드린, 테트라히드로퓨란 등을 사용할 수 있다.

상기 폴리에테르폴리올(a2-1)은, 상기 폴리올(a2)의 전량에 대하여 5질량％∼95질량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 20질량％∼95질량％의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하며, 70질량％∼95질량％의 범위에서 사용하는 것이, 우수한 수분산 안정성이나 토출 안정성, 내찰과성을 부여하는데 있어서 바람직하다.

상기 폴리올(a2)로서는, 상기 폴리우레탄(A)에 친수성기를 도입하고, 양호한 수분산 안정성을 부여하는 관점에서, 음이온성기를 갖는 폴리올 등을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 음이온성기를 갖는 폴리올로서는, 예를 들면 카르복시기를 갖는 폴리올이나, 설폰산기를 갖는 폴리올을 사용할 수 있다.

상기 카르복시기를 갖는 폴리올로서는, 예를 들면 2,2'-디메틸올프로피온산, 2,2'-디메틸올부탄산, 2,2'-디메틸올부티르산, 2,2'-디메틸올발레르산 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 2,2'-디메틸올프로피온산을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 카르복시기를 갖는 폴리올과 각종 폴리카르복시산을 반응시켜 얻어지는 카르복시기 함유 폴리에스테르폴리올도 사용할 수도 있다.

상기 설폰산기를 갖는 폴리올로서는, 예를 들면 5-설포이소프탈산, 설포테레프탈산, 4-설포프탈산, 5[4-설포페녹시]이소프탈산 등의 디카르복시산 또한 그들의 염과, 예를 들면 상기 폴리에테르폴리올의 제조에 사용 가능한 것으로서 예시한 개시제와 같은 폴리올을 반응시켜 얻어지는 폴리에스테르폴리올을 사용할 수 있다.

상기 음이온성기는, 그들의 일부 또는 전부가 염기성 화합물 등에 의해 중화되어 있는 것이, 양호한 수분산성을 발현하는데 있어서 바람직하다.

상기 음이온성기를 중화할 때에 사용 가능한 염기성 화합물로서는, 예를 들면 암모니아, 트리에틸아민, 모르폴린, 모노에탄올아민, 디에틸에탄올아민 등의 비점(沸点)이 200℃ 이상의 유기 아민이나, NaOH, KOH, LiOH 등을 함유하는 금속 수산화물 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 우수한 수분산 안정성을 부여하는 관점에서 수산화칼륨을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 염기성 화합물은, 얻어지는 상기 폴리우레탄(A)의 수분산 안정성을 향상시키는 관점에서, 염기성 화합물／음이온성기＝0.5∼3.0(몰비)이 되는 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 0.9∼2.0(몰비)이 되는 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 폴리우레탄(A)이 갖는 음이온성기의 전량 중, 상기 염기성 화합물, 바람직하게는 수산화칼륨에 의해 중화된 것의 비율(중화율)은, 90질량％∼ 99.9질량％의 범위인 것이 바람직하다.

상기 카르복시기 함유 폴리올이나 설폰산기 함유 폴리올은, 상기 폴리우레탄(A)의 산가가 상기한 범위가 되도록 조정하여 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 친수성기 함유 폴리올은, 상기 폴리우레탄(A)의 제조에 사용하는 폴리올(a2)의 전량에 대하여, 대략 2질량％∼90질량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 5질량％∼70질량％의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하며, 10질량％∼50질량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리올(a2)로서는, 상기한 폴리에테르폴리올(a2-1)이나 음이온성기 함유 폴리올 등의 친수성기 함유 폴리올 이외에, 필요에 따라, 상기 이외의 그 밖의 폴리올을 적의 조합하여 사용할 수 있다.

상기 그 밖의 폴리올로서는, 예를 들면 음이온성기 등의 친수성기를 갖지 않으며, 또한, 상기 폴리에테르폴리올(a2-1) 이외의 폴리에테르폴리올이나, 폴리카보네이트폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리에스테르에테르폴리올 등을 사용할 수 있다.

상기 폴리에테르폴리올이나, 폴리카보네이트폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리에스테르에테르폴리올로서는, 800∼5,000의 범위의 수평균 분자량인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 800∼3,000의 범위의 수평균 분자량을 갖는 것을 사용하는 것이 보다 바람직하며, 800∼2,500의 범위인 것이 특히 바람직하다.

상기 폴리에테르폴리올로서는, 예를 들면 활성 수소 원자를 2개 이상 갖는 화합물의 1종 또는 2종 이상을 개시제로 하여, 알킬렌옥사이드를 부가 중합시킨 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 알킬렌옥사이드로서는, 예를 들면 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 스티렌옥사이드, 에피클로로히드린, 테트라히드로퓨란 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 폴리카보네이트폴리올로서는, 예를 들면 탄산에스테르와 폴리올을 반응시켜 얻어지는 것이나, 포스겐과 비스페놀A 등을 반응시켜 얻어지는 것을 사용할 수 있다.

상기 탄산에스테르로서는, 메틸카보네이트나, 디메틸카보네이트, 에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 시클로카보네이트, 디페닐카보네이트 등을 사용할 수 있다.

상기 탄산에스테르와 반응할 수 있는 폴리올로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,5-헥산디올, 2,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,11-운데칸디올, 1,12-도데칸디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 2-부틸-2-에틸프로판디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 하이드로퀴논, 레조르신, 비스페놀-A, 비스페놀-F, 4,4'-비페놀 등의 비교적 저분자량의 디히드록시 화합물이나, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 폴리에테르폴리올이나, 폴리헥사메틸렌아디페이트, 폴리헥사메틸렌숙시네이트, 폴리카프로락톤 등의 폴리에스테르폴리올 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 폴리에스테르폴리올로서는, 예를 들면 저분자량의 폴리올과 폴리카르복시산을 에스테르화 반응하여 얻어지는 지방족 폴리에스테르폴리올이나 방향족 폴리에스테르폴리올, ε-카프로락톤 등의 환상(環狀) 에스테르 화합물을 개환 중합 반응하여 얻어지는 폴리에스테르나, 이들 공중합 폴리에스테르 등을 사용할 수 있다. 상기 폴리에스테르폴리올로서는, 지방족이나 지방족 환식 구조를 갖는 폴리에스테르폴리올을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 저분자량의 폴리올로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 폴리카르복시산으로서는, 예를 들면 숙신산, 아디프산, 세바스산, 도데칸디카르복시산, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 및 이들 무수물 또는 에스테르 형성성 유도체 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 폴리에스테르에테르폴리올로서는, 예를 들면 상기 개시제에 상기 알킬렌옥사이드가 부가한 폴리에테르폴리올과, 폴리카르복시산이 반응한 것을 사용할 수 있다. 상기 개시제나 상기 알킬렌옥사이드로서는, 상기 폴리에테르폴리올을 제조할 때에 사용 가능한 것으로서 예시한 것과 같은 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리카르복시산으로서는, 상기 폴리에스테르폴리올을 제조할 때에 사용 가능한 것으로서 예시한 것과 같은 것을 사용할 수 있다.

상기 그 밖의 폴리올로서의 폴리에테르폴리올이나, 폴리카보네이트폴리올, 폴리올폴리에스테르폴리올 및 폴리에스테르에테르폴리올로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상은, 상기 폴리우레탄(A)의 제조에 사용하는 상기 폴리올(a2)의 합계 질량에 대하여 바람직하게는 1질량％∼90질량％의 범위에서 사용해도 된다.

상기 그 밖의 폴리올로서는, 상기한 것 이외에, 비교적 저분자량의 폴리올을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,5-헥산디올, 2,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 2-부틸-2-에틸프로판디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.

상기 폴리우레탄(A)은, 예를 들면 무용제 하 또는 유기 용제의 존재 하에서, 상기 폴리이소시아네이트(a1)와 상기 폴리올(a2)을 종래 알려진 방법으로 반응시킴으로써 제조할 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트(a1)와 상기 폴리올(a2)의 반응은, 상기한 바와 같이, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕이 0.930∼0.995라는 특정의 범위가 되도록 조정하여 행하는 것이 필수이다.

그때, 상기 폴리우레탄(A)이 분자 양말단에 갖는 수산기를, 폴리올(a2)에 함유되는 상기 폴리에테르폴리올(a2-1) 유래의 수산기로 함에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트(a1)와 상기 폴리올(a2)의 일부를 반응시킴으로써 분자 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조하고, 이어서 당해 우레탄 프리폴리머가 갖는 이소시아네이트기와, 상기 폴리에테르폴리올(a2-1)이 갖는 수산기를 반응시킴으로써, 원하는 폴리우레탄을 제조하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 폴리이소시아네이트(a1)와, 상기 음이온성기 함유 폴리올 등을 반응시킴으로써 분자 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조하고, 이어서 당해 우레탄 프리폴리머가 갖는 이소시아네이트기와, 상기 폴리에테르폴리올(a2-1)이 갖는 수산기를 반응시킴으로써, 원하는 폴리우레탄(A)을 제조할 수 있다.

상기 방법으로 제조할 경우에도, 상기 폴리우레탄(A)의 제조에 사용한 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕은, 상기한 특정의 범위 내가 되도록 조정하는 것이, 상기 과제를 해결하는데 있어서 필수이다.

상기 폴리우레탄(A)을 제조할 때에 사용 가능한 유기 용제로서는, 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 테트라히드로퓨란, 디옥산 등의 에테르류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 아세트산에스테르류; 아세토니트릴 등의 니트릴류; 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류를, 단독으로 사용 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

상기 폴리우레탄(A)을 제조할 때에는, 필요에 따라 에틸렌디아민 등의 쇄신장제를 사용해도 된다. 한편, 쇄신장제를 사용하여 얻어진 폴리우레탄은, 잉크의 토출 안정성의 점에서 약간 떨어지는 경향이 있기 때문에, 쇄신장제의 사용량은, 상기 폴리이소시아네이트(a1)와 폴리올(a2)과 쇄신장제와의 합계 질량에 대하여, 0질량％∼5질량％의 범위인 것이 바람직하고, 0질량％∼0.5질량％인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 폴리우레탄(A)으로서는, 상기 쇄신장제의 사용을 억제 등 함으로써, 당해 폴리우레탄(A) 중의 우레아 결합의 양을 억제하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 우레아 결합은, 상기 폴리우레탄(A)의 질량에 대하여, 0질량％∼2질량％인 것이 바람직하고 0질량％∼0.5질량％인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 폴리우레탄(A)을 제조할 때에는, 필요에 따라 모노알칸올아민 등의 반응 정지제를 사용해도 된다. 그러나, 본 발명의 폴리우레탄(A)은, 상기한 바와 같이, 상기 폴리올(a2)에 유래하는 수산기를 분자 말단에 갖는 것이, 보다 잉크의 토출 안정성을 유지할 수 있기 때문에, 상기 반응 정지제도 가능한 한 사용하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방법으로 제조한 폴리우레탄(A)의 수성화는, 예를 들면, 다음과 같은 방법으로 행할 수 있다.

〔방법 1〕 폴리이소시아네이트(a1)와 폴리올(a2)을 반응시켜 얻어진 폴리우레탄(A)의 음이온성기 등의 친수성기의 일부 또는 모두를 중화한 후, 물을 투입하여 폴리우레탄(A)을 수분산시키는 방법.

〔방법 2〕 폴리이소시아네이트(a1)와 폴리올(a2)을 반응시켜 얻어진 폴리우레탄(A)의 음이온성기 등의 친수성기의 일부 또는 모두를 중화한 후, 물을 투입하여, 필요에 따라 상기 쇄신장제를 사용하여 쇄신장함으로써 폴리우레탄(A)을 수분산시키는 방법.

상기 〔방법 1〕∼〔방법 2〕에서는, 폴리우레탄(A)의 수성 매체(B) 중에 있어서의 분산 안정성을 향상하는 관점에서, 필요에 따라 유화제를 사용해도 된다. 또한, 수용해나 수분산시에는, 필요에 따라 호모지나이저 등의 기계를 사용해도 된다.

또한, 본 발명의 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더에서 사용하는 수성 매체(B)는, 상기 폴리우레탄(A)이 분산할 수 있는 용매이다.

상기 수성 매체(B)로서는, 물, 물과 혼화하는 유기 용제, 및, 이들 혼합물을 들 수 있다. 물과 혼화하는 유기 용제로서는, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, n- 및 이소프로판올 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜류; 폴리알킬렌글리콜의 알킬에테르류; N-메틸-2-피롤리돈 등의 락탐류 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 물만을 사용해도 되고, 또한 물 및 물과 혼화하는 유기 용제와의 혼합물 을 사용해도 되고, 물과 혼화하는 유기 용제만을 사용해도 된다. 안전성이나 환경에 대한 부하의 점으로부터, 물만, 또는, 물 및 물과 혼화하는 유기 용제와의 혼합물이 바람직하고, 물만이 특히 바람직하다.

상기 수성 매체(B)는, 상기 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더의 전량에 대하여, 50질량％∼90질량％ 함유되는 것이 바람직하고, 65질량％∼85질량％ 함유되는 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더에는, 보존 안정성이나 잉크 토출성을 저하시키지 않는 범위에서, 필요에 따라 경화제나 경화 촉매를 병용(倂用)해도 된다.

상기 경화제로서는, 예를 들면 실라놀기 및／또는 가수 분해성 실릴 기를 갖는 화합물, 폴리에폭시 화합물, 폴리옥사졸린 화합물, 폴리이소시아네이트 등을 사용할 수 있고, 상기 경화 촉매로서는, 예를 들면, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 사용할 수 있다.

이상의 방법에서 얻어진 폴리우레탄(A)과 수성 매체(B)를 함유하는 폴리우레탄 조성물은, 인쇄 화상의 내찰과성이나 내알코올성을 비약적으로 향상시킬 수 있기 때문에, 오로지 잉크젯 인쇄용 잉크의 바인더 수지에 호적(好適)하게 사용할 수 있다.

상기 폴리우레탄(A)은, 잉크의 보존 안정성과 우수한 내찰과성과 내알코올성을 양립하는 관점에서, 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더의 전량에 대하여, 10질량％∼50질량％ 함유되는 것이 바람직하고, 15질량％∼35질량％ 함유되는 것이 보다 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 잉크젯 인쇄용 잉크에 대해서 설명한다.

본 발명의 잉크젯 인쇄용 잉크는, 상기 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더, 안료나 염료, 그 외 필요에 따라 각종의 첨가제를 함유하는 것이다.

상기 안료로서는, 공지 관용의 무기 안료나 유기 안료를 사용할 수 있다.

상기 무기 안료로서는, 예를 들면 산화티타늄, 안티몬 레드, 벵갈라, 카드뮴 레드, 카드뮴 옐로우, 코발트 블루, 감청, 군청, 카본 블랙, 흑연 등을 사용할 수 있다.

상기 유기 안료로서는, 예를 들면, 퀴나크리돈계 안료, 퀴나크리돈퀴논계 안료, 디옥사진계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 안트라피리미딘계 안료, 안탄트론계 안료, 인단트론계 안료, 프라반트론계 안료, 페릴렌계 안료, 디케토피롤로피롤계 안료, 페리논계 안료, 퀴노프탈론계 안료, 안트라퀴논계 안료, 티오인디고계 안료, 벤즈이미다조론계 안료, 아조계 안료 등의 유기 안료를 사용할 수 있다.

이들 안료는 2종류 이상의 것을 병용할 수 있다. 또한, 이들 안료가 표면 처리되고 있으며, 수성 매체에 대하여 자기(自己) 분산능을 갖고 있는 것이어도 된다.

또한, 상기 염료로서는, 예를 들면 모노아조·디스아조 등의 아조 염료, 금속 착염 염료, 나프톨 염료, 안트라퀴논 염료, 인디고 염료, 카보늄 염료, 퀴노이민 염료, 시아닌 염료, 퀴놀린 염료, 니트로 염료, 니트로소 염료, 벤조퀴논 염료, 나프토퀴논 염료, 나프탈이미드 염료, 페리논 염료, 프탈로시아닌 염료, 트리알릴메탄계 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 첨가제로서는, 예를 들면 고분자 분산제나 점도 조정제, 습윤제, 소포제, 계면 활성제, 방부제, pH 조정제, 킬레이트화제, 가소제, 자외선흡수제, 산화 방지제를 비롯해, 종래의 잉크젯 인쇄용 잉크의 바인더에 사용되었던 아크릴 수지 등을 사용할 수 있다.

상기 고분자 분산제로서는, 예를 들면 아크릴계 수지, 스티렌-아크릴계 수지 등을 사용할 수 있고, 그들은 랜덤형, 블록형, 그래프트형 중 어느 것도 사용할 수 있다. 상기 고분자 분산제를 사용할 때에는, 고분자 분산제를 중화하기 위해 산 또는 염기를 병용해도 된다.

상기 잉크젯 인쇄용 잉크는, 예를 들면 이하의 제조 방법에 의해 조제할 수 있다.

(1) 상기 안료 또는 염료와 상기 수성 매체와 상기 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더와 필요에 따라 상기 첨가제를, 각종의 분산 장치를 사용하여 일괄하여 혼합해 잉크를 조제하는 방법.

(2) 상기 안료 또는 염료와 상기 수성 매체와 필요에 따라 상기 첨가물을, 각종의 분산 장치를 사용하여 혼합함으로써 안료 또는 염료의 수계 분산체로 이루어지는 잉크 전구체를 조제하고, 이어서, 상기 안료 또는 염료의 수분산체로 이루어지는 잉크 전구체와 상기 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더와, 필요에 따라 수성 매체와 첨가제를, 각종의 분산 장치를 사용하여 혼합해 잉크를 조제하는 방법.

상기 (2)에 기재한 잉크의 제조 방법으로 사용하는 안료를 함유하는 잉크 전구체는, 예를 들면 이하의 방법에 의해 조제할 수 있다.

(i) 안료 및 고분자 분산제 등의 첨가제를 2본롤이나 믹서 등을 사용하여 예비 혼련하여 얻어진 혼련물과, 수성 매체를 각종의 분산 장치를 사용하여 혼합함으로써 안료를 함유하는 수계 분산체로 이루어지는 잉크 전구체를 조제하는 방법.

(ⅱ) 안료와 고분자 분산제를 각종의 분산 장치를 사용하여 혼합한 후, 상기 고분자 분산제의 용해성을 컨트롤함으로써 당해 고분자 분산제를 상기 안료의 표면에 퇴적시키고, 분산 장치를 사용하여 그들을 더 혼합함으로써 안료를 함유하는 수계 분산체로 이루어지는 잉크 전구체를 조제하는 방법.

(ⅲ) 안료와 상기 첨가물을 각종의 분산 장치를 사용하여 혼합하고, 이어서 상기 혼합물과 수지 에멀젼을 분산 장치를 사용하여 더 혼합함으로써 안료를 함유하는 수계 분산체로 이루어지는 잉크 전구체를 조제하는 방법.

상기 잉크젯 인쇄용 잉크의 제조에 사용 가능한 분산 장치로서는, 예를 들면, 초음파 호모지나이저, 고압 호모지나이저, 페인트 쉐이커, 볼 밀, 롤 밀, 샌드 밀, 샌드 글라인더, 다이노 밀, 디스퍼매트, SC 밀, 나노마이저 등을, 단독 또는, 2종류 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 방법에서 얻어진 잉크젯 인쇄용 잉크 중에는, 대략 250㎚ 이상의 입자경을 갖는 조대 입자가 존재할 경우가 있다. 상기 조대 입자는, 프린터 노즐의 막힘 등을 일으켜, 잉크 토출 특성을 열화시킬 경우가 있기 때문에, 상기 안료의 수계 분산체의 조제 후, 또는 잉크의 조제 후에 원심 분리 또는 여과 처리 등의 방법에 의해, 조대 입자를 제거하는 것이 바람직하다.

상기에서 얻은 잉크젯 인쇄용 잉크는, 200㎚ 이하의 체적 평균 입자경을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 특히 사진 화질과 같이 보다 한층 고광택의 화상을 형성할 경우에는, 80㎚∼120㎚의 범위인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 잉크젯 인쇄용 잉크는, 잉크젯 인쇄용 잉크 전체에 대하여, 상기 폴리우레탄(A)을 0.2질량％∼10질량％, 수성 매체를 50질량％∼95질량％, 안료 또는 염료를 0.5질량％∼15질량％ 함유하는 것이 바람직하다.

상기 방법에서 얻어진 본 발명의 잉크젯 인쇄용 잉크는, 오로지 잉크젯 프린터를 사용한 잉크젯 인쇄에 사용할 수 있고, 예를 들면 종이나 플라스틱 필름, 금속 필름 또는 시트 등의 기재에 대한 잉크젯 인쇄에 사용할 수 있다. 잉크젯의 방식은 특히 한정하는 것이 아니지만, 연속 분사형(하전 제어형, 스프레이형 등), 온디맨드형(피에조 방식, 써멀 방식, 정전 흡인 방식 등) 등의 공지의 방식을 적용할 수 있다.

본 발명의 잉크젯 인쇄용 잉크를 사용하여 인쇄된 인쇄물은, 우수한 내찰과성을 가지므로 안료 등의 결락에 기인한 인쇄 화상의 열화 등을 일으키기 어렵고, 또한 우수한 내알칼리성을 가지므로, 알칼리성 세정제 등의 인쇄 화상 표면에의 부착에 의한 번짐 등의 발생을 방지할 수 있으며, 또한 고발색 농도의 화상을 갖는 것이므로, 예를 들면 잉크젯 인쇄에 의한 사진 인쇄나, 잉크젯 인쇄에 의한 고속 인쇄에 의해 얻어진 인쇄물 등 다양한 용도에 사용할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명을 실시예와 비교예에 보다, 한층, 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 2,2-디메틸올프로피온산 103.07질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 233.91질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 336.98질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 178.91질량부와 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 621.19질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 35,000∼39,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 6.91질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 199.99질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

이어서, 상기 폴리우레탄의 유기 용제 용액에 50질량％ 수산화칼륨 수용액을 83.66질량부 가함으로써 상기 폴리우레탄이 갖는 카르복시기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 4241.35질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써 폴리우레탄의 수분산체를 얻었다.

이어서, 상기 폴리우레탄의 수분산체를 에이징, 탈용제함으로써 불휘발분 25질량％의 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더를 얻었다.

[실시예 2]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 2,2-디메틸올프로피온산 103.14질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 236.60질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 339.74질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 176.13질량부와 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 618.40질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 66,000∼70,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 6.90질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 199.98질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

이어서, 상기 폴리우레탄의 유기 용제 용액에 50질량％ 수산화칼륨 수용액을 83.72질량부 가함으로써 상기 폴리우레탄이 갖는 카르복시기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 4241.34질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써 폴리우레탄의 수분산체를 얻었다.

[실시예 3]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 2,2-디메틸올프로피온산 107.57질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 244.12질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 351.69질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 186.73질량부와 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 648.31질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 34,000∼38,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 7.21질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 208.72질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

이어서, 상기 폴리우레탄의 유기 용제 용액에 25질량％ 암모니아 수용액을 53.00질량부 가함으로써 상기 폴리우레탄이 갖는 카르복시기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 4198.62질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써 폴리우레탄의 수분산체를 얻었다.

[실시예 4]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 2,2-디메틸올프로피온산 69.68질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 189.81질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 259.49질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 263.70질량부와 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 712.23질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 44,000∼48,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 5.60질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 204.21질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

이어서, 상기 폴리우레탄의 유기 용제 용액에 50질량％ 수산화칼륨 수용액을 56.56질량부 가함으로써 상기 폴리우레탄이 갖는 카르복시기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 4244.67질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써 폴리우레탄의 수분산체를 얻었다.

[실시예 5]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 2,2-디메틸올프로피온산 146.16질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 290.82질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 436.98질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 64.49질량부와 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 503.70질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 28,000∼32,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 8.59질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 194.53질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

이어서, 상기 폴리우레탄의 유기 용제 용액에 50질량％ 수산화칼륨 수용액을 118.64질량부 가함으로써 상기 폴리우레탄이 갖는 카르복시기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 4237.05질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써 폴리우레탄의 수분산체를 얻었다.

[비교예 1]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 2,2-디메틸올프로피온산 103.07질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 233.03질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 326.10질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 189.79질량부와 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 632.07질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 25,000∼29,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 6.94질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 199.95질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

[비교예 2]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 2,2-디메틸올프로피온산 103.07질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 239.30질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 342.37질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 173.52질량부와 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 615.80질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 53,000∼57,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 6.89질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 200.00질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

[비교예 3]

반응물의 중량 평균 분자량이 19,000∼23,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 6.89질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 200.00질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

[비교예 4]

반응물의 중량 평균 분자량이 78,000∼82,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 6.89질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 200.00질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

[비교예 5]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 2,2-디메틸올프로피온산 103.07질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 246.82질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 349.88질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 166.01질량부와 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 608.28질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 30,000∼34,000의 범위에 달한 시점에서, 모노에탄올아민 4.59질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 210.35질량부를 더 추가함으로써 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

이어서, 상기 폴리우레탄의 유기 용제 용액에 50질량％ 수산화칼륨 수용액을 83.66질량부 가함으로써 상기 폴리우레탄이 갖는 카르복시기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 4233.30질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써 폴리우레탄의 수분산체를 얻었다.

[비교예 6]

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 「PTMG2000」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2,000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n); 27.5) 621.19질량부, 및 이소포론디이소시아네이트 233.91질량부를, 유기 용제로서의 메틸에틸케톤 213.78질량부의 존재 하에서 반응시켜, 분자 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후, 메틸에틸케톤 302.11질량부와 2,2-디메틸올프로피온산 103.07질량부를 추가하고, 반응을 더 계속했다.

반응물의 중량 평균 분자량이 30,000∼34,000의 범위에 달한 시점에서, 메탄올 6.91질량부 투입함으로써 반응을 종료하고, 희석 용제로서 메틸에틸케톤 199.99질량부를 더 추가함으로써 2,2-디메틸올프로피온산 유래의 수산기를 분자 양말단에 갖는 폴리우레탄의 유기 용제 용액을 얻었다.

[중량 평균 분자량의 측정]

폴리우레탄(C)의 중량 평균 분자량은 겔투과·크로마토그래프(GPC법)에 의해 측정했다. 구체적으로는, 폴리우레탄(C)을, 유리판 위에 3mil 애플리케이터로 도공하고, 상온에서 1시간 건조하여 반건조의 도막을 작성했다. 얻어진 도막을 유리판으로부터 벗기고, 0.4g을 테트라히드로퓨란 100g에 용해하여 측정 시료로 했다.

측정 장치로서는, 도소(주)제 고속 액체 크로마토그래프 HLC-8220형을 사용했다. 칼럼은, 도소(주)제 칼럼 TSK-GEL(HXL-H, G5000HXL, G4000HXL, G3000HXL, G2000HXL)을 조합하여 사용했다.

표준 시료로서 쇼와덴코(주)제 및 도요소다츠(주)제의 표준 폴리스티렌(분자량: 448만, 425만, 288만, 275만, 185만, 86만, 45만, 41.1만, 35.5만, 19만, 16만, 9.64만, 5만, 3.79만, 1.98만, 1.96만, 5570, 4000, 2980, 2030, 500)을 사용하여 검량선을 작성했다.

용리액, 및 시료 용해액으로서 테트라히드로퓨란을 사용하고, 유량 1mL／min, 시료 주입량 500μL, 시료 농도 0.4질량％로 하여 RI 검출기를 사용하여 중량 평균 분자량을 측정했다.

조제예 1(퀴나크리돈계 안료의 수계 분산체)

비닐 중합체(스티렌／아크릴산／메타크릴산＝77／10／13(질량비)이며, 중량 평균 분자량이 11000, 산가 156㎎KOH／g)를 1500g, 퀴나크리돈계 안료(크로모프탈제트마젠타 DMQ, 치바·스페셜티·케미컬사제)를 4630g, 프탈이미드메틸화 3,10-디클로로퀴나크리돈(1분자당 평균 프탈이미드메틸기수가 1.4)을 380g, 디에틸렌글리콜을 2600g, 및 34질량％ 수산화칼륨 수용액 688g을, 용량 50L의 플래니터리 믹서 PLM-V-50V(가부시키가이샤 이노우에세이사쿠쇼제)에 투입하고, 4시간, 혼련을 계속했다.

상기 혼련물에, 2시간에 총량 8000g의 60℃로 가온한 이온 교환수를 가하고, 불휘발분이 37.9질량％의 착색 수지 조성물을 얻었다.

상기 방법으로 얻은 착색 수지 조성물의 12㎏에, 디에틸렌글리콜 744g과, 이온 교환수 7380g을 소량씩 첨가하면서 분산 교반기로 교반하고, 수계 안료 분산액의 전구체(분산 처리 전의 수계 안료 분산액)를 얻었다.

이어서, 이 수계 안료 분산액 전구체의 18㎏을, 비드 밀(아사다텟코(주)제 나노 밀 NM-G2L, 비드 φ; 0.3㎜의 지르코니아 비드, 비드 충전량; 85％, 냉각수 온도; 10℃, 회전수; 2660회전／분)을 사용하여 처리하고, 상기 비드 밀의 통과액을 13000G×10분의 원심 처리한 후, 유효 공경(孔徑) 0.5㎛의 필터에 의해 여과 처리를 행함으로써 퀴나크리돈계 안료의 수계 안료 분산액을 얻었다. 이 수계 안료 분산액 중의 퀴나크리돈계 안료 농도는 14.9질량％였다.

[잉크젯 인쇄용 잉크의 조제]

퀴나크리돈계 안료의 농도가 4질량％이며, 또한 폴리우레탄의 농도가 1질량％가 되도록, 상기 실시예 1∼6 및 비교예 1∼6에서 얻은 잉크젯 인쇄 잉크용의 바인더와, 조제예 1에서 얻은 퀴나크리돈계 안료의 수계 안료 분산액과, 2-피롤리디논과, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르와, 글리세린과, 계면 활성제(사피놀 440, 에어프로덕츠사제)와 이온 교환수를, 하기 배합 비율에 따라 혼합, 교반함으로써, 잉크젯 인쇄용 잉크를 조제했다.

(잉크젯 인쇄용 잉크의 배합 비율)

·조제예 1에서 얻은 퀴나크리돈계 안료 수계 분산액(안료 농도 14.9질량％); 26.8g

·2-피롤리디논; 8.0g

·트리에틸렌글리콜모노부틸에테르; 8.0g

·글리세린; 3.0g

·계면 활성제(사피놀 440, 에어프로덕츠사제); 0.5g

·이온 교환수; 48.7g

·상기 실시예 1∼6 및 비교예 1∼6에서 얻은 잉크젯 인쇄 잉크용의 바인더(불휘발분 25질량％); 4.0g

〔잉크젯 인쇄용 잉크의 보존 안정성의 평가〕

상기에서 얻은 잉크젯 인쇄용 잉크의 점도와, 당해 잉크 중의 분산 입자의 입자경에 의거하여 평가했다. 상기 점도 측정은 도키산교(주)제의 VISCOMETER TV-22를 사용하고, 상기 입자경의 측정은, 니키소(주)사제의 마이크로트랙 UPA EX150을 사용했다.

다음으로, 상기 잉크를 스크류관 등의 유리 용기에 밀전하고, 70℃의 항온기에서 4주간의 가열 시험을 행한 후의, 상기 잉크의 점도와, 당해 잉크 중의 분산 입자의 입자경을, 상기와 같은 방법으로 측정했다.

상기 가열 시험 전의 잉크의 점도 및 입자경에 대한, 가열 시험 후의 점도 및 입자경의 변화를, 각각 하기식에 의거하여 산출하고, 안료 잉크의 보존 안정성을 평가했다.

(식 I)

[{(가열 시험 후의 잉크 중의 분산 입자의 입자경)-(가열 시험 전의 잉크 중의 분산 입자의 입자경)}／(가열 시험 전의 잉크 중의 분산 입자의 입자경)]×100

[판정 기준]

○: 입자경의 변화의 비율이, 5％ 미만

△: 입자경의 변화의 비율이, 5％ 이상 10％ 미만

×: 입자경의 변화의 비율이, 10％ 이상

(식 Ⅱ)

[{(가열 시험 후의 잉크의 점도)-(가열 시험 전의 잉크의 점도)}／(가열 시험 전의 잉크의 점도)]×100

[판정 기준]

○: 점도의 변화의 비율이, 2％ 미만

△: 점도의 변화의 비율이, 2％ 이상 5％ 미만

×: 점도의 변화의 비율이, 5％ 이상

〔잉크 토출 안정성의 평가〕

상기의 잉크젯 인쇄 잉크를 흑색 잉크 카트리지에 충전한 Photosmart D5360(휴렛펙커드사제)으로, 진단 페이지를 인쇄하여 노즐의 상태를 확인했다. 1페이지당 18㎝×25㎝의 영역의 인자 농도 설정 100％의 솔리드 인쇄를 연속으로 600페이지 실시한 후, 다시 진단 페이지를 인쇄하여 노즐의 상태를 확인했다. 연속 솔리드 인쇄의 전후에서의 노즐의 상태 변화를 잉크 토출성으로서 평가했다. 평가 기준을 이하에 기재한다.

[판정 기준]

◎: 노즐의 상태에 변화가 없고, 토출 이상이 발생하여 있지 않은 것

○: 노즐에의 약간의 잉크의 부착이 확인되었지만, 잉크의 토출 방향의 이상은 발생하여 있지 않은 것

△: 상기 솔리드 인쇄를 연속으로 600페이지 실시한 후에, 잉크의 토출 방향의 이상이나 잉크의 불토출이 발생한 것

×: 인쇄 도중에 잉크의 토출 방향의 이상이나 잉크의 불토출이 발생하여, 연속해서 600페이지의 인쇄를 완료할 수 없었던 것

〔잉크젯 인쇄용 안료 잉크의 인쇄 성능 평가〕

잉크젯 인쇄 전용지인 사진 용지(광택)[HP 어드밴스 포토 용지 휴렛펙커드사제]의 인쇄면에, 시판하는 써멀 제트 방식 잉크젯 프린터(Photosmart D5360; 휴렛펙커드사제)를 사용하여, 상기 안료 잉크를 흑색 잉크 카트리지에 충전하고, 인자 농도 설정 100％의 솔리드 인쇄를 행했다.

(내찰과성)

사진 인쇄 용지(광택)[HP 어드밴스 포토 용지 휴렛펙커드사제]의 인쇄면에, 시판하는 써멀 제트 방식 잉크젯 프린터(Photosmart D5360; 휴렛펙커드사제)를 사용하여, 상기 안료 잉크를 흑색 잉크 카트리지에 충전하고, 인자 농도 설정 100％의 솔리드 인쇄를 행함으로써 평가용 인쇄물을 얻었다.

상기 평가용 인쇄물을 상온 하에서 10분간 건조한 후, 당해 인쇄면을 약 5㎏의 하중을 걸어 손톱으로 찰과하고, 당해 인쇄면의 색 등의 닳음 상태를 하기 평가 기준에 따라 목시(目視)로 평가했다. 또, 잉크의 토출 안정성이 불충분하기 때문에, 상기 평가용 인쇄물을 얻을 수 없었던 것에 대해서는, 표 중에 「인자 불가」라고 기재했다.

[판정 기준]

A: 인쇄면에 흠집은 전혀 없고, 색재의 박리 등도 보이지 않았음.

B: 인쇄면에 약간의 흠집이 발생했지만 실용상 문제 없는 정도이며, 색재의 박리 등도 보이지 않았음.

C: 인쇄면에 약간의 흠집이 발생하며, 또한, 색재의 박리 등도 보였음.

D: 인쇄면의 약 50％ 이상의 범위에서 현저한 흠집이 발생하며, 또한, 색재의 박리 등도 보였음.

[내약품성]

(내알코올성)

상기 평가용 인쇄물을 상온 하에서 10분간 건조한 후, 인쇄면에, 5질량％ 에탄올 수용액을 스포이트로 3방울 적하하고, 10초 후에 인쇄면을 손가락으로 찰과하고, 당해 인쇄면의 표면 상태를 목시로 평가했다. 평가 기준을 이하에 기재한다. 또, 잉크의 토출 안정성이 불충분하기 때문에, 상기 평가용 인쇄물을 얻을 수 없었던 것에 대해서는, 표 중에 「인자 불가」라고 기재했다.

[판정 기준]

A: 인쇄면에 색재 등의 벗겨짐은 전혀 보이지 않고, 인쇄면의 변색도 보이지 않았음.

B: 인쇄면에 색재 등의 벗겨짐은 보이지 않았지만, 인쇄면의 변색이 근소하게 발생함.

C: 인쇄면에 색재 등의 약간의 벗겨짐이 발생하며, 또한, 인쇄면의 변색도 발생함.

D: 인쇄 표면의 약 50％ 이상의 범위에 걸쳐 색재 등의 현저한 벗겨짐이 발생하며, 또한, 인쇄면의 변색도 발생함.

(내알칼리성)

상기 평가용 인쇄물을 상온 하에서 10분간 건조한 후, 인쇄면에, 0.7질량％ KOH 수용액을 스포이트로 3방울 적하하고, 10초 후에 인쇄면을 손가락으로 찰과하고, 당해 인쇄면의 표면 상태를 목시로 평가했다. 평가 기준을 이하에 기재한다. 또, 잉크의 토출 안정성이 불충분하기 때문에, 상기 평가용 인쇄물을 얻을 수 없었던 것에 대해서는, 표 중에 「인자 불가」라고 기재했다.

[판정 기준]

[표 1]

[표 2]

표 1∼2 중의 약호를 이하에 설명한다.

「IPDI」; 이소포론디이소시아네이트

「PTMG2K」; 미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제의 「PTMG2000」 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 수평균 분자량 2000, 평균 부가 몰수(일반식(I) 중의 n) 27.5

「DMPA」; 2,2-디메틸올프로피온산

「KOH」; 수산화칼륨

「NH₃」; 암모니아

〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕(당량)은, 폴리옥시테트라메틸렌글리콜의 수평균 분자량 2000, 및, 이소포론디이소시아네이트 및 2,2-디메틸올프로피온산의 이론 분자량에 의거하여 산출한 값이다.

실시예 1에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크이면, 보존 안정성이 우수하고, 잉크의 토출 안정성이 특히 우수하며, 또한, 내찰과성이나, 내알코올성 등의 내약품성이 우수한 인쇄물을 형성할 수 있다. 또한, 폴리우레탄의 분자량이 비교적 높은 실시예 2에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크이면, 보존 안정성이나 잉크의 토출 안정성이 우수하며, 또한, 내찰과성과 함께, 특히 내알칼리성이 우수한 인쇄물을 형성할 수 있다. 또한, 카르복시기를 암모니아에 의해 중화한 친수성기를 갖는 폴리우레탄을 함유하는 실시예 3에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크이면, 보존 안정성이나 잉크의 토출 안정성이 우수하며, 또한, 내찰과성이나, 내알코올성이 우수한 인쇄물을 형성할 수 있다. 또한, 실시예 1에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크와 비교하여, 산가가 약간 낮은 폴리우레탄을 함유하는 실시예 4에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크이면, 보존 안정성이나 잉크의 토출 안정성이 우수하며, 또한, 내찰과성이나, 내알코올성 등의 내약품성이 우수한 인쇄물을 형성할 수 있다. 또한, 실시예 1에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크와 비교하여, 산가가 약간 높은 폴리우레탄을 함유하는 실시예 5에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크이면, 보존 안정성이 우수하고, 잉크의 토출 안정성이 특히 우수하며, 또한, 우수한 내찰과성과 양호한 내알코올성을 구비한 인쇄물을 형성할 수 있다.

한편, 〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕가 상기 범위 외의 0.925인 폴리우레탄을 함유하는 비교예 1에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크에서는, 잉크의 토출 안정성의 저하를 일으켜, 솔리드 인쇄를 연속으로 600페이지 실시한 후에, 잉크의 토출 방향의 이상이나 잉크의 불토출이 발생했다. 〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕가 상기 범위 외의 1.000인 폴리우레탄을 함유하는 비교예 2에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크에서도, 잉크의 토출 안정성의 저하를 일으켜, 솔리드 인쇄를 연속으로 600페이지 실시한 후에, 잉크의 토출 방향의 이상이나 잉크의 불토출이 발생했다. 또한, 〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕가 상기 범위 외의 1.000이며, 또한, 중량 평균 분자량이 낮은 21,000인 폴리우레탄을 함유하는 비교예 3에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크에서는, 잉크의 토출 안정성의 저하를 일으킴과 함께, 내찰과성이나 내약품성의 저하를 일으킬 경우가 있었다. 또한, 〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕가 상기 범위 외의 1.000이며, 또한, 중량 평균 분자량이 80,000인 폴리우레탄을 함유하는 비교예 4에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크에서도, 보존 안정성의 저하나 잉크의 토출 안정성의 현저한 저하를 일으켜, 인쇄 도중에 잉크의 토출 방향의 이상이나 잉크의 불토출이 발생하여, 연속으로 600페이지의 인쇄를 완료할 수 없었다. 〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕가 상기 범위 외의 1.025인 폴리우레탄을 함유하는 비교예 5에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크에서도, 보존 안정성의 저하나 잉크의 토출 안정성의 저하를 일으켜, 솔리드 인쇄를 연속으로 600페이지 실시한 후에, 잉크의 토출 방향의 이상이나 잉크의 불토출이 발생했다. 또한, 폴리우레탄의 분자 말단에 갖는 수산기가 2,2-디메틸올프로피온산 유래의 수산기인 폴리우레탄을 함유하는 비교예 6에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크에서도, 보존 안정성의 저하나 잉크의 토출 안정성의 저하를 일으켜, 솔리드 인쇄를 연속으로 600페이지 실시한 후에, 잉크의 토출 방향의 이상이나 잉크의 불토출이 발생했다.

Claims

폴리이소시아네이트(a1), 및, 하기 일반식[I]으로 표시되는 폴리에테르폴리올(a2-1)을 함유하는 폴리올(a2)을, 상기 폴리이소시아네이트(a1)가 갖는 이소시아네이트기[X]와 상기 폴리올(a2)이 갖는 수산기[Y]와의 당량 비율〔이소시아네이트기[X]／수산기[Y]〕이 0.930∼0.995가 되는 범위에서 반응시킴으로써 얻어지는 30,000∼70,000의 중량 평균 분자량을 갖는 분자 말단에 수산기를 갖는 폴리우레탄(A), 및, 수성 매체(B)를 함유하는 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더로서, 상기 폴리우레탄(A)의 분자 말단에 존재하는 수산기가 상기 폴리에테르폴리올(a2-1) 유래의 수산기인 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더.

(일반식[I] 중의 R은 탄소 원자수 3∼8의 알킬렌기를 나타내고, n은 일반식[I] 중의 구조 단위 RO의 평균 부가 몰수이며, 8∼55의 범위의 값을 나타냄)
제1항에 있어서,
상기 폴리우레탄(A)이 친수성기를 갖는 것으로서, 상기 친수성기가 수산화칼륨에 의해 중화되어 형성한 음이온성기인 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더.
제1항에 있어서,
상기 폴리우레탄(A)이 15∼60의 산가를 갖는 것인 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더.
제1항에 있어서,
상기 일반식(I) 중의 R이 테트라메틸렌기인 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯 인쇄 잉크용 바인더와, 안료 또는 염료를 함유하는 잉크젯 인쇄용 잉크.
제5항에 기재된 잉크젯 인쇄용 잉크에 의해 인쇄가 실시된 인쇄물.