KR20230160827A

KR20230160827A - 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물

Info

Publication number: KR20230160827A
Application number: KR1020237032356A
Authority: KR
Inventors: 마사키 무라카미; 히로유키 고니시; 류타 노다; 마사히로 우에키; 사토시 히라카와
Original assignee: 사카타 인쿠스 가부시키가이샤
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-11-24
Also published as: CN116964161A; WO2022201923A1; EP4317331A1; US20240166906A1; CA3213043A1; JP2022148532A

Abstract

날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서, 노즐 플레이트 발액성, 노즐 플레이트 오염 방지 및 토출성이 우수하고, 또한 충분한 화상농도 및 세탁 견뢰도를 양립하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 해결수단으로서, 안료, 수분산성 수지, 계면활성제, 가교제 및 물을 포함하고, 잉크 조성물 전량에 대해, 상기 계면활성제로서 HLB가 1.0∼5.0인 비이온성 계면활성제를 0.1∼3.0 질량% 함유하고, 또한, 상기 가교제로서 블록 이소시아네이트를 0.1∼5.0 질량% 함유하는 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 제공한다.

Description

날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물

본 발명은 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.

날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 높은 HLB값을 갖는 계면활성제, 파단신도가 비교적 낮은 우레탄 수지와 가교제를 병용하는 것이 공지이다. 또한 특허문헌 2와 같이, 블록 이소시아네이트를 가교제로 하고, HLB값이 높은 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물도 공지이다.

그러나, 이러한 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 노즐 플레이트 발액성, 노즐 플레이트 오염 방지 및 토출성이 열등하고, 또한 충분한 화상농도 및 세탁 견뢰도를 양립할 수 없었다.

일본국 특허공개 제2009－215506호 공보 일본국 특허공개 제2018－131581호 공보

이에 본 발명의 과제는, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서, 노즐 플레이트 발액성, 노즐 플레이트 오염 방지 및 토출성이 우수하고, 또한 충분한 화상농도 및 세탁 견뢰도를 양립하는 것이다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 아래의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 얻었다.

1. 안료, 수분산성 수지, 계면활성제, 가교제 및 물을 포함하고,

잉크 조성물 전량에 대해,

상기 계면활성제로서 HLB가 1.0∼5.0인 비이온성 계면활성제를 0.1∼3.0 질량% 함유하며,

또한, 상기 가교제로서 블록 이소시아네이트를 0.1∼5.0 질량% 함유하는 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.

2. 상기 계면활성제가 HLB가 1.0∼3.0인 비이온성 계면활성제를 포함하는 1에 기재된 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.

3. 상기 수분산성 수지가 우레탄계 수지 및 스티렌아크릴계 수지로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 1 또는 2에 기재된 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.

본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 의하면, 노즐 플레이트 발액성, 노즐 플레이트 오염 방지 및 토출성이 우수하고, 또한 충분한 화상농도 및 세탁 견뢰도를 양립한다고 하는 현저한 효과를 발휘할 수 있다.

아래에 본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물(이하, 본 발명의 잉크 조성물이라고도 한다)에 대해서, 그 성분을 중심으로 상세하게 설명한다.

＜안료＞

본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 각 색상의 안료를 1종 이상 함유시켜서, 각 색의 날염용 잉크젯 잉크 조성물로 한다.

이러한 안료로서는, 통상의 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에서 종래부터 사용되고 있는 유기안료 또는 무기안료 등의 안료를 특별히 제한없이 사용할 수 있다.

또한 유기 또는 무기의 안료를 수지층에 의해 피복하여 이루어지는 수지 피복 안료를 채용하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 산가가 5∼100 ㎎KOH／g인 폴리머를 함유하는 착색 수지 입자나, 염료를 사용해도 되고, 사용하지 않아도 된다.

그리고 유기안료로서는, 예를 들면, 염료 레이크 안료, 아조계, 벤즈이마다졸론계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 안트라퀴논계, 디옥사진계, 인디고계, 티오인디고계, 페릴렌계, 페리논계, 디케토피롤로피롤계, 이소인돌리논계, 니트로계, 니트로소계, 플라반트론계, 퀴노프탈론계, 피란트론계, 인단트론계의 안료 등을 들 수 있다. 무기안료로서는 카본 블랙, 산화티탄, 벵갈라, 흑연, 철흑, 산화크롬 그린, 수산화알루미늄 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 대표적인 색상별 안료의 구체적인 예로서는 아래의 것을 들 수 있다.

먼저, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서 사용하기 위한 옐로 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 42, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 95, 97, 98, 108, 109, 114, 120, 128, 129, 138, 139, 150, 151, 155, 166, 180, 184, 185, 213 등을 들 수 있고, 바람직하게는 C.I. Pigment Yellow 13, 14, 17, 74, 155, 213 등을 들 수 있다.

날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서 사용하기 위한 마젠타 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Red 5, 7, 12, 22, 38, 48：1, 48：2, 48：4, 49：1, 53：1, 57, 57：1, 63：1, 101, 102, 112, 122, 123, 144, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 190, 202, 209, 224, 242, 254, 255, 270, C.I. Pigment Violet 19 등을 들 수 있고, 바람직하게는, C.I. Pigment Red 122, 202, C.I. Pigment Violet 19 등을 들 수 있다.

날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서 사용하기 위한 시안 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15, 15：1, 15：2, 15：3, 15：4, 15：6, 16, 18, 22, 27, 29, 60 등이고, 바람직하게는, C.I. Pigment Blue 15：3 등을 들 수 있다.

날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서 사용하기 위한 블랙 안료로서는, 예를 들면, 카본 블랙(C.I. Pigment Black 7) 등을 들 수 있다.

날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서 사용하기 위한 화이트 안료로서는, 예를 들면, 산화티탄, 산화알루미늄 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 알루미나, 실리카 등의 여러 가지 재료로 표면처리된 산화티탄을 들 수 있다.

본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 있어서의 안료의 함유량은, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 전량에 대해 1.0∼20.0 질량%인 것이 바람직하다. 안료의 함유량이 1.0 질량% 미만에서는, 얻어지는 인쇄물의 화상품질이 저하되는 경향이 있다. 한편, 20.0 질량%를 초과하면, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 점도 특성에 악영향을 주는 경향이 있다.

＜안료 분산제＞

또한, 본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 필요에 따라 추가로 안료 분산제를 함유하고 있어도 된다.

안료 분산제는 안료의 분산성, 본 발명의 잉크 조성물의 보존 안정성을 더욱 향상시키기 위해 사용하는 것으로, 종래부터 사용되고 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있는데, 그 중에서도 고분자 분산제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 안료 분산제로서는, 카르보디이미드계 분산제, 폴리에스테르아민계 분산제, 지방산 아민계 분산제, 변성 폴리아크릴레이트계 분산제, 변성 폴리우레탄계 분산제, 다쇄형 고분자 비이온계 분산제, 고분자 이온 활성제 등을 들 수 있다. 이들 안료 분산제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

특히, 아크릴산／라우릴아크릴레이트／스티렌 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 안료 분산제는, 사용하는 전체 안료의 양을 100 질량부로 하였을 때, 1∼200 질량부 함유하는 것이 바람직하다. 안료 분산제의 함유량이 1 질량부 미만에서는, 안료 분산성, 본 발명의 잉크 조성물의 저장 안정성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 200 질량부를 초과하여 함유시키는 것도 가능하나 효과에 차이가 없는 경우도 있다. 그 중에서도 안료 분산제의 함유량은 5 질량부 이상이 보다 바람직하고, 60 질량부 이하가 보다 바람직하다.

＜수분산성 수지＞

본 발명에 있어서의 수분산성 수지로서는, 우레탄 수지 및 스티렌－아크릴 수지가 바람직하다.

우레탄 수지 중에서도 폴리에테르폴리우레탄 수지, 폴리에스테르폴리우레탄 수지, 폴리카보네이트폴리우레탄 수지가 보다 바람직하다. 또한, 폴리에테르·폴리에스테르폴리우레탄 수지가 바람직하다.

이러한 물성을 갖는 수분산성 수지 중에서도, 우레탄 수지는 NeoRez R－966, NeoRez R－967(DSM사), 다케락 W－6110, 다케락 WS－5000(미츠이 화학사), Bayhydrol UH 650, Impranil DLP－R, Baybond PU407(스미카 코베스트로 우레탄사), 슈퍼플렉스 300, 슈퍼플렉스 740(다이이치 공업 제약사), DAOTANTW6491, DAOTANTW6495(다이셀·올넥스사) 등을 사용할 수 있다.

스티렌－아크릴 수지는 스티렌과, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산알킬에스테르의 공중합체이다. 그리고 스티렌－아크릴계 수지 에멀션에 의한 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등의 아크릴 수지에 있어서 코모노머로서 사용할 수 있는 주지의 모노머를 채용할 수 있다.

이러한 스티렌－아크릴 수지로서, 예를 들면 요도졸 AD 199(헨켈사), 모비닐 966A(재팬 코팅 레진사) 등을 채용할 수 있다.

그리고, 수분산성 수지는 안료 1 질량부에 대해 0.01∼2.0 질량부가 되도록 함유시키는 것이 바람직하다.

0.01 질량부 미만이면, 세탁 견뢰도와 건조 마찰 견뢰도가 저하될 가능성이 있고, 또한, 2.0 질량부를 초과하면, 경화 후 감촉이 열등할 가능성이 있다.

본 발명에 있어서, 수분산성 수지를 1종류만 사용하는 것이 바람직하다. 또한 2종류 이상 사용하는 경우에도, 그 모든 수지가 본 발명 중 물성을 만족시키는 것이 필요하다.

또한, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위에 있어서 본 발명 중 수분산성 수지와 함께 다른 수지를 병용해도 된다.

＜계면활성제＞

본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, HLB가 1.0∼5.0인 비이온성 계면활성제를 함유한다. 그 중에서도 HLB가 1.3 이상인 것이 바람직하고, 1.5 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한 HLB가 4.5 이하인 것이 바람직하고, 4.0 이하인 것이 보다 바람직하며, 3.5 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명 중 계면활성제로서, 예를 들면, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 블록 폴리머, 아세틸렌글리콜, 아세틸렌글리콜의 에틸렌옥사이드 부가물 등을 사용할 수 있고, 비이온성 불소계 계면활성제를 사용해도 되고, 사용하지 않아도 된다.

HLB가 5.0을 초과하는 계면활성제를 사용하면, 노즐 플레이트 발액성, 노즐 플레이트 오염 방지 및 토출성이 열등해지고, 비이온성이 아닌 계면활성제를 사용하면, 또한 화상농도도 열등하다.

또한 비이온계 계면활성제 이외의 음이온성, 양이온성, 양성 등의 계면활성제를 함유할 수 있는데, 그 경우에도, 본 발명에 의한 효과를 훼손하지 않을 정도로 함유한다. HLB가 5.0을 초과하는 비이온성 계면활성제를 병용할 수 있는데, 병용하는 경우에도, 본 발명에 의한 효과를 훼손하지 않는 것을 전제로, HLB가 1.0∼5.0인 비이온성 계면활성제의 함유량 1 질량부에 대해 0.5 질량부 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크 조성물에 있어서의 HLB가 1.0∼5.0인 비이온성 계면활성제의 함유량은, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 전량에 대해 0.1∼3.0 질량%이고, 0.3 질량% 이상이 바람직하며, 0.7 질량% 이상이 보다 바람직하다. 또한 2.7 질량% 이하가 바람직하고, 2.0 질량% 이하가 보다 바람직하다.

0.1 질량% 미만이면, 본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 표면장력이 높아지고, 잉크젯 헤드로부터의 토출 안정성이 저하된다. 한편, 3.0 질량%를 초과하면, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 거품이 증가하여 토출 안정성이 저하된다.

＜가교제＞

본 발명에 있어서의 가교제로서는, 블록 이소시아네이트 화합물이 사용된다. 또한, 본 발명에 의한 효과를 훼손하지 않는 범위에서, 카르보디이미드 화합물, 옥사졸린기 함유 폴리머, 에폭시 화합물, 요소, 멜라민, 벤조구아나민 등과 포름알데히드의 부가물, 다관능성 아지리딘 화합물 등으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

또한, 수중에 분산, 유화, 용해되어 있거나, 또는 수중에 분산 가능, 유화 가능 및／또는 용해 가능한 가교제가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 전량에 대해 가교제를 0.1∼5.0 질량% 함유한다. 그 중에서도, 0.5 질량% 이상이 바람직하고, 1.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 1.5 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 4.5 질량% 이하가 바람직하고, 4.0 질량% 이하가 보다 바람직하며, 3.5 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 3.0 질량% 이하가 가장 바람직하다.

가교제의 농도가 0.1 질량% 미만이면, 날염물은 세탁 견뢰도가 열등하고, 5.0 질량%를 초과하면 토출성이 열등해진다.

또한, 수분산성 수지 1 질량부에 대해 0.02∼0.6 질량부 함유하는 것이 바람직하고, 0.1∼0.4 질량부 함유시키는 것이 보다 바람직하며, 0.15∼0.3 질량부 함유시키는 것이 더욱 바람직하다.

0.02 질량부 미만이면, 세탁 견뢰도와 건조 마찰 견뢰도가 저하될 가능성이 있고, 0.6 질량부를 초과하면, 경화 후의 감촉이 열등할 가능성이 있다.

본 발명에서 가교제로서 사용되는 블록 이소시아네이트 화합물이란, 폴리이소시아네이트 화합물에 있어서의 활성 이소시아네이트기를 페놀 등의 블록제와 사전에 반응시켜서 불활성화한 것이다. 블록 이소시아네이트 가교제는 그 상태에서는 가교반응을 행할 수 없어, 화학적으로 안정하지만, 열처리 등에 의해 이소시아네이트기에 결합한 블록기를 해리시켜서 활성 이소시아네이트기가 형성되면, 가교반응이 가능한 상태가 된다.

블록 이소시아네이트 화합물의 폴리이소시아네이트 부분을 구성하는 화합물로서는, 디이소시아네이트 화합물, 트리이소시아네이트 화합물, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하고, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌트리이소시아네이트, 리신에스테르트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이들 중, 트리이소시아네이트 화합물, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 트리스뷰렛 변성체 등의 헥사메틸렌디이소시아네이트의 변성물이 보다 바람직하다.

그러한 폴리이소시아네이트 부분을 구성하는 화합물로서는, 1분자당 이소시아네이트기 2개 이상을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물을 들 수 있고, 예를 들면 디이소시아네이트 화합물, 트리이소시아네이트 화합물, 테트라이소시아네이트 화합물, 펜타이소시아네이트 화합물, 헥사이소시아네이트 화합물 등 여러 가지 폴리이소시아네이트 화합물을 들 수 있다. 폴리이소시아네이트 화합물의 구체적인 예로서는, 톨릴렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 비페닐디이소시아네이트, 3,3’－디메틸－4,4’－비페닐렌디이소시아네이트, 메틸렌비스(페닐이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트, 수소 첨가 톨릴렌디이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 지환식 폴리이소시아네이트, 1,4－테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4－트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 본 실시형태의 블록 이소시아네이트 가교제를 구성하는 폴리이소시아네이트 화합물은 1종류여도 되고, 복수 종류여도 된다. 접착제의 유출을 발생하기 어렵게 하는 관점에서, 본 실시형태의 블록 이소시아네이트 가교제를 구성하는 폴리이소시아네이트 화합물은 트리이소시아네이트 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

블록 이소시아네이트 가교제의 블록제는 특별히 한정되지 않는다. 전술한 페놀 외에, 크레졸, 에틸페놀, 부틸페놀, 2－히드록시피리딘, 말론산디메틸, 말론산디에틸, 아세토초산메틸, 아세토초산에틸, 아세틸아세톤, 부틸메르캅탄, 도데실메르캅탄, 아세트아닐리드, 초산아미드, ε－카프로락탐, δ－발레로락탐, γ－부티로락탐, 숙신산이미드, 말레산이미드, 이미다졸, 2－메틸이미다졸, 요소, 티오요소, 에틸렌요소, 포름알독심, 아세트알독심, 아세톤옥심, 메틸에틸케톡심, 메틸이소부틸케톡심, 시클로헥사논옥심, 카르바졸, 디메틸피라졸, 트리아졸 등을 사용해도 된다. 본 실시형태의 블록 이소시아네이트 가교제를 구성하는 블록제는 1종류여도 되고, 복수 종류여도 된다. 또한, 블록제와 폴리이소시아네이트 화합물의 조합도 특별히 한정되지 않고, 그 조합이 복수 있어 본 실시형태의 블록 이소시아네이트 가교제가 복수 종류의 화합물로 구성되어 있어도 된다.

블록 이소시아네이트 화합물은 열분해형인 것이 바람직하다. 열분해형인 경우에는, 블록제의 종류나 블록되는 폴리이소시아네이트 화합물의 종류 등에 따라, 블록제의 탈리반응, 즉 탈블록반응이 현저해지는 온도(이하 「탈블록온도」로 한다.)를 조절할 수 있다. 이 탈블록온도의 구체적인 온도는 특별히 한정되지 않으나, 그 온도가 예를 들면 70∼130℃인 경우에는, 그 탈블록온도를 갖는 블록 이소시아네이트 가교제를 포함하는 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 가교 전에 있어서의 가교점 밀도가 낮거나 또는 실질적으로 제로이다. 그러나, 가교반응을 진행시켜서 가교구조를 형성함으로써, 가교밀도를 높게 할 수 있다.

＜용제＞

본 발명에 있어서, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 인쇄성을 개선하는 등을 목적으로, 물과 수용성 유기용제를 함유할 수 있다. 그 수용성 유기용제로서는, 글리세린, 프로필렌글리콜, 1,3－부탄디올 등의 폴리올류, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르 등의 글리콜에테르류, 글리콜에테르에스테르류, 알코올류, 케톤류, 유기 카보네이트류 및 그들의 혼합물로부터 선택된다.

그리고 그러한 수용성 유기용제의 함유량은, 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 10 질량% 이상이 바람직하고, 15 질량% 이상이 보다 바람직하며, 20 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 35 질량% 이하가 바람직하고, 30 질량% 이하가 보다 바람직하며, 27 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 함유량이 35 질량%를 초과하면, 점도, 토출성, 잉크 도막물성의 점에 있어서, 지장을 초래할 우려가 있다.

＜첨가제＞

본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에는, 필요에 따라 여러 가지 기능성을 발현시키기 위해, 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 구체적으로는, 광안정화제, 표면처리제, 산화방지제, 노화방지제, 가교촉진제, 가소제, 방부제, pH 조정제, 소포제, 보습제 등을 들 수 있다. 또한, 비히클로서 기능하는 경화성이 아닌 수지를 배합해도 되고, 배합하지 않아도 된다.

또한, 아크릴계 블록 이소시아네이트기를 포함하는 아크릴 수지 입자를 함유하지 않아도 된다.

본 발명의 잉크 조성물을 조제하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 종래부터 공지의 인쇄용 잉크 조성물이나 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 얻는 방법을 채용할 수 있다.

구체적으로는, 음이온성기 함유 수지를 알칼리성 수용액에 용해하여 두고, 이것에 안료를 첨가하여 밀링(練肉)하는 방법을 채용할 수 있다.

본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 인자, 경화하는 방법으로서, 구체적으로는, 본 발명의 잉크 조성물을 잉크젯 헤드에 의해 기재에 토출한 후, 기재에 착탄(着彈)된 본 발명의 잉크 조성물의 도막을 가열하여 경화시키는 방법을 들 수 있다.

예를 들면, 기재로의 토출(화상의 인자)은, 본 발명의 잉크 조성물을 잉크젯 기록용 프린터의 저점도 대응의 프린터 헤드에 공급하고, 기재에 대해 도막의 막두께가, 예를 들면, 1∼60 ㎛가 되도록 그 잉크 조성물을 프린터 헤드로부터 토출함으로써 행할 수 있다.

본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 인자하는 잉크젯 기록방식용 프린터장치로서는, 종래부터 사용되고 있는 잉크젯 기록방식용 프린터장치를 이용할 수 있다.

가열 경화에 사용하는 장치로서는, 가열 경화형 잉크 조성물을 경화시키기 위한 공지의 장치를 채용할 수 있다. 열원으로서는, 적외선, 전열선, 다리미 등의 직접 기재에 접촉하여 가열하는 장치를 들 수 있다.

또한, 본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 기재에 토출할 때, 전처리액을 기재에 도포해도 되고, 도포하지 않아도 된다.

＜포백(布帛)＞

본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 의해 날염되는 기재로서는, 종래부터 사용되고 있는 포백이면 되지만, 예를 들면, 면, 견, 마, 레이온, 아세테이트, 나일론 또는 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 포백, 이들 섬유의 2종 이상으로 이루어지는 혼방 포백 등을 사용할 수 있다.

실시예

아래에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 언급이 없는 한, 「%」는 「질량%」를, 「부」는 「질량부」를 의미한다.

아래의 실시예, 비교예에서 사용한 재료는 다음과 같다. 표 중 안료, 분산제, 수지, 용제 및 합계에 관한 란의 수치의 단위는 「질량%」이다.

·평가방법

＜노즐 플레이트 발액성＞

실리콘제 노즐 플레이트에 실시예 및 비교예의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 적하하고, 5분 후에 노즐 플레이트를 수직으로 기울였을 때의 잉크 방울의 남음을, 육안으로 아래 평가기준에 따라 평가하였다.

◎：노즐 플레이트에는 아무것도 남지 않는다

○：노즐 플레이트에 잉크가 일부 남는다

△：노즐 플레이트 상에 잉크 전체가 남으나, 물로 세정하는 것이 가능하다

×：노즐 플레이트 상에 잉크 전체가 남고, 물로 세정하는 것이 불가능하다

＜노즐 플레이트 오염＞

교세라사 제조 헤드 KJ4B－YH를 탑재한 평가용 프린터를 사용하고, 실시예 및 비교예의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 사용하여 연속 인쇄를 행한 후, 육안으로 아래 평가기준에 따라 평가하였다.

◎：연속 1시간 이상의 실제 인쇄 동작에서, 노즐 플레이트에 오염이 보이지 않는다.

○：연속 15분 이상, 1시간 미만의 실제 인쇄 동작에서, 노즐 플레이트에 오염이 보이지 않는다.

△：연속 15분 이상, 1시간 미만의 실제 인쇄 동작에서, 노즐 플레이트에 오염은 보이나, 물로 오염을 세정하는 것이 가능하다.

×：연속 15분 이상, 1시간 미만의 실제 인쇄 동작에서, 노즐 플레이트에 오염은 보이고, 물로 오염을 세정하는 것이 불가능하다.

＜토출성＞

교세라사 제조 헤드 KJ4B－YH를 탑재한 평가용 프린터를 사용하고, 실시예 및 비교예의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 사용하여 연속 인쇄를 행한 후, 아래 평가기준에 따라 평가하였다.

◎：연속 1시간 이상의 실제 인쇄 동작에서, 모든 노즐에서 토출 불량이 보이지 않는다.

○：연속 15분 이상, 1시간 미만의 실제 인쇄 동작에서, 모든 노즐에서 토출 불량이 보이지 않는다.

△：연속 15분 이상, 1시간 미만의 실제 인쇄 동작에서, 토출 불가능해지는 노즐이 존재한다.

×：연속 15분 이상, 1시간 미만의 실제 인쇄 동작에서, 모든 노즐이 토출 불가능해진다.

＜평가용 인쇄물의 제작방법(백색 잉크 조성물에 의함)＞

면 100%의 흑색 포백에, 잉크젯 날염용 처리액을 A4 사이즈당 10 g 함침시킨 후에 가열 건조하고, 교세라사 제조 헤드 KJ4B－YH를 탑재한 평가용 프린터를 사용하여, 실시예 및 비교예의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을, 솔리드 인자가 16회 포개지는 태양으로 인쇄하고, 그 후 히트 프레스기를 사용하여 170℃의 온도에서 1분간 가열하여, 실시예 및 비교예의 평가용 인쇄물을 얻었다.

＜평가용 인쇄물의 제작방법(백색 잉크 이외의 잉크 조성물에 의함)＞

면 100%의 백색 포백에, 교세라사 제조 헤드 KJ4B－YH를 탑재한 평가용 프린터를 사용하여, 실시예 및 비교예의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을, 솔리드 인자가 4회 포개지는 태양으로 인쇄하고, 그 후 히트 프레스기를 사용하여 170℃의 온도에서 1분간 가열하여, 실시예 및 비교예의 평가용 인쇄물을 얻었다.

＜화상농도(백색 잉크)＞

실시예 및 비교예의 인쇄물의 명도(L*)를, 색차계(제품명 「DR－321」, 코니카 미놀타사 제조)를 사용하여 측정하고, 아래 평가기준에 따라 평가하였다.

　◎：L*가 90 이상

　○：L*가 80 이상 90 미만

　△：L*가 60 이상 80 미만

　×：L*가 60 미만

＜화상농도(백색 잉크 이외의 잉크)＞

실시예 및 비교예의 인쇄물의 광학농도(OD)를, 색차계(제품명 「DR－321」, 코니카 미놀타사 제조)를 사용하여 측정하고, 아래 평가기준에 따라 평가하였다.

　◎：OD가 1.0 이상　

　○：OD가 0.8 이상 1.0 미만

　△：OD가 0.6 이상 0.8 미만

　×：OD가 0.6 미만

＜세탁 견뢰도＞

실시예 및 비교예의 인쇄물을 가정용 세탁기로 통상의 세탁(세탁 조건：통상 모드에서의 세탁→탈수→건조)을 5회 실시하여, 각 인쇄물의 세탁 전과 세탁 후의 명도를 색차계(제품명 「DR-321」, 코니카 미놀타사 제조)를 사용하여 측정하고, 세탁 전의 명도(L*) 또는 광학농도(OD)의 초기값으로부터의 변화율을 측정하여, 아래 평가기준에 따라 평가하였다.

◎：세탁 후에 있어서 화상농도가 초기값의 90% 이상을 유지하는 것

○：세탁 후에 있어서 화상농도가 초기값의 80% 이상 90% 미만인 것

△：세탁 후에 있어서 화상농도가 초기값의 70% 이상 80% 미만인 것

×：세탁 후에 있어서 화상농도가 초기값의 70% 미만인 것

·잉크 조제방법 등

산화티탄(상품명 「타이페이크 CR-90」, 알루미나실리카 처리, 평균 1차 입자경 0.25 ㎛, 흡유량 21 ㎖／100 g, 이시하라 산교사)

청색 안료(C.I. 피그먼트 블루 15：3, 상품명 「LIONOL BLUE FG－7330」, 도요 컬러사)

황색 안료(C.I. 피그먼트 옐로 74, 상품명 「Brilliant Yellow 5GX」, 클라리언트사)

적색 안료(C.I. 피그먼트 레드 122, 상품명 「CROMOPHTAL PINK PT」, BASF사)

흑색 안료(C.I. 피그먼트 블랙 7, 상품명 「MA100」, 미츠비시 케미컬사)

＜수성 아크릴 수지 바니시의 조제＞

질량 평균 분자량 30,000, 산가 140 ㎎KOH／g의, 아크릴산/아크릴산 라우릴/스티렌 공중합체 25부를 수산화칼륨 3.5부와 물 71.5부의 혼합용액에 용해시켜서, 고형분 25%의 수성 아크릴 수지 바니시를 얻었다.

·분산액 조제

＜수성 백색 잉크 베이스의 조제＞

상기 수성 아크릴 수지 바니시의 36부에 물 19부를 첨가하여 혼합하고, 추가로 산화티탄 45부를 첨가하여 교반 혼합 후, 습식 서큘레이션 밀로 밀링을 행하여, 수성 백색 잉크 베이스를 얻었다.

＜수성 청색 잉크 베이스의 조제＞

상기 수성 아크릴 수지 바니시의 16부에 물 64부를 첨가하여 혼합하고, 추가로 청색 안료 20부를 첨가하여 교반 혼합 후, 습식 서큘레이션 밀로 밀링을 행하여, 수성 청색 잉크 베이스를 얻었다.

＜수성 황색 잉크 베이스의 조제＞

상기 수성 아크릴 수지 바니시의 16부에 물 64부를 첨가하여 혼합하고, 추가로 황색 안료 20부를 첨가하여 교반 혼합 후, 습식 서큘레이션 밀로 밀링을 행하여, 수성 황색 잉크 베이스를 얻었다.

＜수성 적색 잉크 베이스의 조제＞

상기 수성 아크릴 수지 바니시의 16부에 물 64부를 첨가하여 혼합하고, 추가로 적색 안료 20부를 첨가하여 교반 혼합 후, 습식 서큘레이션 밀로 밀링을 행하여, 수성 적색 잉크 베이스를 얻었다.

＜수성 흑색 잉크 베이스의 조제＞

상기 수성 아크릴 수지 바니시의 16부에 물 64부를 첨가하여 혼합하고, 추가로 흑색 안료 20부를 첨가하여 교반 혼합 후, 습식 서큘레이션 밀로 밀링을 행하여, 수성 흑색 잉크 베이스를 얻었다.

＜잉크젯 날염용 처리액의 조제＞

물 83.7부에, 질산칼슘 4수화물 10부, 유리 전이 온도 －30℃의 비이온성 스티렌-아크릴계 자기 가교성 수지 에멀션(상품명：모비닐 966A, 재팬 코팅 레진사 제조, 고형분 45 질량%)의 6.0부, 아세틸레놀 E100(HLB 13.5, 아세틸렌글리콜의 에틸렌옥사이드 부가물, 가와켄 파인케미컬사 제조)의 0.3부를 첨가하고 교반하여, 잉크젯 날염용 처리액을 얻었다.

(수분산성 수지)

NeoRez R-966(DSM사)(폴리에테르폴리우레탄 수지(유효성분 함량 33 중량%))

Bayhydrol UH 650(스미카 코베스트로 우레탄사)(폴리에스테르폴리우레탄 수지(유효성분 함량 50 중량%))

다케락 W-6110(미츠이 화학사)(폴리카보네이트폴리우레탄 수지(유효성분 함량 32 중량%))

모비닐 966A(재팬 코팅 레진사)(스티렌-아크릴 수지(유효성분 함량 45 중량%))

(가교제)

Bayhydur BL2867(스미카 코베스트로 우레탄사)(블록 이소시아네이트(유효성분 함량 38 중량%))

에포크로스 WS-700(닛폰 쇼쿠바이사)(옥사졸린기 함유 아크릴(유효성분 함량 25 중량%))

카르보딜라이트 V-02(닛신보 케미컬사)(카르보디이미드(유효성분 40 중량%))

(계면활성제)

뉴폴 PE-71(산요 화성사)(폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 블록 폴리머(유효성분 100 중량%)) 비이온성 계면활성제, HLB값 1.9

뉴폴 PE-62(산요 화성사)(폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 블록 폴리머(유효성분 100 중량%)) 비이온성 계면활성제, HLB값 4.2

사피놀 104PG-50(닛신 화학공업사)(아세틸렌글리콜(유효성분 50 중량%)) 비이온성 계면활성제, HLB값 4.0

뉴폴 PE-74(산요 화성사)(폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 블록 폴리머(유효성분 100 중량%)) 비이온성 계면활성제, HLB값 8.1

사피놀 440(닛신 화학공업사)(아세틸렌글리콜의 에틸렌옥사이드 부가물(유효성분 100 중량%)) 비이온성 계면활성제, HLB값 8.0

라테물 E-150(가오사)(폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산나트륨(유효성분 33 중량%)) 음이온성 계면활성제

암피톨 20AB(가오사)(라우르산아미드프로필베타인(유효성분 30 중량%)) 양성 계면활성제

오르핀 E1010(닛신 화학공업사)(아세틸렌글리콜의 에틸렌옥사이드 부가물(유효성분 100 중량%)) 비이온성 계면활성제, HLB값 13.0∼14.0

각 실시예에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 의하면, 노즐 플레이트 발액성, 노즐 플레이트 오염 방지, 토출성 및 날염부분의 세탁 견뢰도가 우수하고, 또한 날염의 화상농도가 높은 것이었다.

이에 대해, 가교제를 사용하지 않는 비교예 1에 의하면 세탁 견뢰도가 열등하고, 가교제를 과잉으로 사용한 비교예 2에 의하면, 토출성이 열등하였다. 블록 이소시아네이트가 아닌 가교제를 사용한 비교예 3 및 4에 의하면, 세탁 견뢰도가 열등하였다.

또한, HLB가 1.0∼5.0인 계면활성제를 사용하지 않은 비교예 5에 의하면, 노즐 플레이트 발액성, 노즐 플레이트 오염 방지 및 토출성이 열등하였다. 계면활성제를 과잉으로 사용한 비교예 6에 의하면, 세탁 견뢰도가 열등하였다.

HLB값이 5.0을 초과하는 계면활성제만을 사용한 비교예 7 및 8에 의하면, 노즐 플레이트 발액성이 나쁘고, 또한 노즐 플레이트 오염이 발생하였다. 또한 비이온계 계면활성제가 아닌 계면활성제를 사용하고, 또한 HLB값이 5.0을 초과하는 계면활성제를 병용한 비교예 9 및 10에 의하면, 노즐 플레이트 발액성이 나쁘고, 또한 노즐 플레이트 오염이 발생하며, 화상농도는 불충분하였다.

Claims

안료, 수분산성 수지, 계면활성제, 가교제 및 물을 포함하고,
잉크 조성물 전량에 대해,
상기 계면활성제로서 HLB가 1.0∼5.0인 비이온성 계면활성제를 0.1∼3.0 질량% 함유하며,
또한, 상기 가교제로서 블록 이소시아네이트를 0.1∼5.0 질량% 함유하는 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.
제1항에 있어서,
상기 계면활성제가 HLB가 1.0∼3.0인 비이온성 계면활성제를 포함하는 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수분산성 수지가 우레탄계 수지 및 스티렌아크릴계 수지로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 날염용 수성 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.