TW202311454A - 噴墨油墨用顏料分散體、噴墨油墨及印刷物 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種噴墨用顏料分散體,其係含有黏合劑(A)、顏料(B)、及水性介質(C)者,且特徵在於:上述黏合劑(A)係含有作為多元醇(a1)及聚異氰酸酯(a2)之反應物之胺酯樹脂(A1)之黏合劑,該多元醇(a1)包含具有酸基之多元醇(a1-1)及除上述多元醇(a1-1)以外之聚酯多元醇(a1-2),該聚異氰酸酯(a2)包含具有環結構之聚異氰酸酯(a2-1),上述胺酯樹脂(A1)所具有之一部分或全部酸基為經過中和者,且上述胺酯樹脂(A1)之玻璃轉移溫度為70℃以下。

Description

噴墨油墨用顏料分散體、噴墨油墨及印刷物
本發明係關於一種用於噴墨油墨用途之顏料分散體、使用該顏料分散體而製備之噴墨油墨、及使用該噴墨油墨實施噴墨印刷所得之印刷物。
VOC引起大氣污染惡化、全球變暖等全球規模之擴大,自以此為背景之永續性之觀點出發,並且出於勞動安全衛生或易燃易爆性之顧慮,有向脫石油資源轉變之趨勢,對使用有機溶劑之限制日益嚴格。因此,印刷油墨業界正進行將溶劑型印刷油墨中之有機溶劑替換成水之水性油墨之開發,於噴墨油墨方面,亦尋求水性油墨之開發、改良。
另一方面,因人口增加或所得水準上升、物流系統變化,導致塑膠膜之膜包裝之消耗量在全世界呈增加趨勢,包裝用油墨之生產量隨之逐年增加。 以往,對膜基材進行印刷時,溶劑型快乾油墨(flexographic ink)或溶劑型凹版油墨為主流。然而,該等印刷方法中存在以下課題,即,必須進行製版,因此存在成本增大,並且需要時間才能開始印刷。因此,膜包裝印刷中,亦愈加需要能夠即需即印而無需進行製版之噴墨印刷。
然而,水性噴墨油墨與溶劑型噴墨油墨相比,存在以下課題,即,伴隨著印刷圖樣之轉印之耐黏連性、耐摩擦性、或將接著劑塗布於印刷面並貼附膜時之層壓強度尚不充分。又,該等課題於基材為膜基材之情形時更加顯著。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6295825號
[發明所欲解決之課題]
於專利文獻1中,揭示有一種使用最低造膜溫度為25℃以上之聚碳酸酯系胺酯(urethane)樹脂粒子之噴墨油墨,其對於非多孔質基材具有良好之乾燥性、耐摩擦性。然而,專利文獻1所記載之發明中未進行層壓強度試驗,若欲向包裝用途發展,則亦需進一步提昇層壓強度。
本發明所欲解決之課題係關於:耐黏連性、耐摩擦性及層壓強度優異之水性噴墨油墨、能夠製備該噴墨油墨之顏料分散體、以及藉由該噴墨油墨實施噴墨印刷所得之印刷物。 [解決課題之技術手段]
本發明人等為了解決上述課題而努力進行研究,結果發現:藉由使用特定之胺酯樹脂作為黏合劑之顏料分散體能夠解決上述課題,從而完成了本發明。
即,本發明係關於以下發明。 (1)一種噴墨用顏料分散體,其係含有黏合劑(A)、顏料(B)、及水性介質(C)者,且特徵在於: 上述黏合劑(A)係含有作為多元醇(a1)及聚異氰酸酯(a2)之反應物之胺酯樹脂(A1)之黏合劑,該多元醇(a1)包含具有酸基之多元醇(a1-1)及除上述多元醇(a1-1)以外之聚酯多元醇(a1-2),該聚異氰酸酯(a2)包含具有環結構之聚異氰酸酯(a2-1), 上述胺酯樹脂(A1)所具有之一部分或全部酸基為經過中和者,且 上述胺酯樹脂(A1)之玻璃轉移溫度為70℃以下。 (2)如(1)之噴墨用顏料分散體,其中,上述胺酯樹脂(A1)之酸值為10~40 mgKOH/g。 (3)如(1)或(2)之噴墨用顏料分散體,其中,上述黏合劑(A)之含量為顏料分散體總量中之5~30質量%。 (4)如(1)或(2)中任一項之噴墨用顏料分散體,其用於對塑膠基材之印刷。 (5)一種噴墨油墨,其使用(1)至(4)中任一項之噴墨用顏料分散體。 (6)一種印刷物,其係藉由(5)之噴墨油墨印刷而成。 [發明之效果]
根據本發明,能夠獲得耐黏連性、耐摩擦性及層壓強度優異之水性噴墨油墨。
本發明之「噴墨油墨用顏料分散體」(以下,有時簡稱為「顏料分散體」或「分散體」)係含有黏合劑(A)、顏料(B)、及水性介質(C)者。以下,有時將「黏合劑(A)」稱為「(A)成分」,有時對於其他成分亦如此進行稱呼。 本發明之顏料分散體係作為用於噴墨油墨之半成品而製造者,稀釋後作為水性噴墨油墨用於噴墨印刷。
<黏合劑(A)> 黏合劑(A)係含有胺酯樹脂(A1)者,胺酯樹脂(A1)係多元醇(a1)與聚異氰酸酯(a2)之反應物。
(胺酯樹脂(A1)) 本發明中之胺酯樹脂(A1)係使多元醇(a1)與聚異氰酸酯(a2)反應而獲得之樹脂。胺酯樹脂(A1)係使用自由基聚合等公知方法使(a1)成分與(a2)成分於任意聚合起始劑之存在下聚合而獲得者。樹脂(A1)具有酸基,藉此,能夠賦予胺酯樹脂(A1)親水性,使顏料(B)於水中穩定地分散。
・多元醇(a1) 本發明中之多元醇(a1)包含具有酸基之多元醇(a1-1)及除上述多元醇(a1-1)以外之聚酯多元醇(a1-2)。
於具有酸基之多元醇(a1-1)中,作為酸基,可例舉:羧基、磺酸基、磷酸基、硫羧基等,較佳為羧基或磺酸基。 作為具有羧基之多元醇,例如可例舉:2,2-二羥甲基丙酸、2,2-二羥甲基丁酸、2,2-二羥甲基戊酸等。其中,較佳為分散穩定性良好之2,2-二羥甲基丙酸或2,2-二羥甲基丁酸。又,亦可使用使具有羧基之多元醇與各種多羧酸反應而獲得之具有羧基之聚酯多元醇。該等具有羧基之多元醇可單獨使用,亦可併用2種以上。 作為具有磺酸基之多元醇,例如可例舉使5-磺基間苯二甲酸、磺基對苯二甲酸、4-磺基鄰苯二甲酸、5-(4-磺基苯氧基)間苯二甲酸等二羧酸或該等之鹽與乙二醇或丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、新戊二醇等低分子多元醇反應而獲得之聚酯多元醇。該等具有磺酸基之多元醇可單獨使用,亦可併用2種以上。
具有酸基之多元醇(a1-1)較佳為於胺酯樹脂(A1)之酸值成為10~30 mgKOH/g之範圍來使用,更佳為於胺酯樹脂(A1)之酸值成為10~28 mgKOH/g之範圍來使用。再者,本發明中所謂之酸值係基於胺酯樹脂(A1)之製造中所使用之具有酸基之多元醇(a1-1)等含有酸基之化合物之使用量而計算出之理論值。
於本發明中,具有酸基之多元醇(a1-1)中之一部分或全部酸基為經過中和者。藉由中和一部分或全部酸基,能夠表現出良好之水分散性。 中和之方法並無特別限定,例如可例舉使用金屬或有機胺之中和。
中和時所使用之金屬並無特別限定,較佳為藉由鈉、鉀、鈣、銅、鋰等金屬離子進行中和而形成金屬鹽。又,只要中和至少一部分酸基而形成金屬鹽即可。 中和酸基時可使用之鈉、鉀、鈣、銅、鋰等金屬離子例如由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等金屬氫氧化物、或氯化鈉、氯化鉀等金屬氯化物、硫酸銅等金屬硫化物獲得。
作為中和時所使用之有機胺,可例舉:聚伸烷基亞胺、聚烯丙胺、(多)伸乙基多胺、烷醇胺、烷基胺。 其中,就顏料分散性之觀點而言,較佳為烷基胺。
聚伸烷基亞胺較佳為具有碳數2以上5以下之伸烷基之聚伸烷基亞胺,更佳為伸烷基之碳數2以上4以下之聚伸烷基亞胺,進而較佳為聚伸乙基亞胺或聚伸丙基亞胺,尤佳為聚伸乙基亞胺。該等可使用1種或2種以上。 聚伸烷基亞胺之數量平均分子量較佳為150以上,更佳為500以上,進而較佳為800以上,進而較佳為1000以上,而且,較佳為10000以下,更佳為5000以下,進而較佳為4000以下。
作為聚烯丙胺,可例舉烯丙胺、二甲基烯丙胺等烯丙基化合物之均聚物或共聚物等在側鏈具有胺基之聚合物。 聚烯丙胺之重量平均分子量較佳為800以上,更佳為1000以上,進而較佳為1500以上,而且,較佳為10000以下,更佳為5000以下,進而較佳為4000以下。
作為(多)伸乙基多胺,例如可例舉:乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、四伸乙五胺、五伸乙六胺等。其中,較佳為乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、四伸乙五胺,尤佳為乙二胺。
作為烷醇胺,較佳為碳數2以上9以下之烷醇胺。作為烷醇胺,例如可例舉:單乙醇胺、單丙醇胺、單丁醇胺等一級烷醇胺;N-甲基乙醇胺、N-甲基丙醇胺等單烷醇二級胺,二乙醇胺、二異丙醇胺等二烷醇二級胺等二級烷醇胺;N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺等單烷醇三級胺,N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺等二烷醇三級胺,三乙醇胺、三異丙醇胺等三烷醇三級胺等三級烷醇胺。其中,較佳為碳數2以上9以下之三級烷醇胺,尤佳為三異丙醇胺。
作為烷基胺,較佳為碳數1以上6以下之烷基胺。作為烷基胺,例如可例舉:丙胺、丁胺、己胺等一級胺;二乙胺、二丙胺等二級胺;三乙胺等三級胺。
聚酯多元醇(a1-2)為不屬於上述多元醇(a1-1)之聚酯多元醇,藉由使用聚酯多元醇(a1-2),能夠利用結構中之酯基之存在而控制極性或Tg值,藉此,能夠賦予胺酯樹脂(A1)適度之柔軟性或與基材之密接性,結果能夠提昇層壓強度或耐摩擦性。
聚酯多元醇(a1-2)係藉由多元羧酸與多元醇之反應(例如縮聚反應)所獲得之反應產物(縮聚物),聚酯多元醇具有源自多元羧酸之結構單元及源自多元醇之結構單元。 作為多元羧酸,例如可例舉:鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、己二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁二酸、草酸、丙二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、二聚酸、1,2,4-三甲酸、苯四羧酸、苯五羧酸、苯六羧酸等。 作為多元醇,例如可例舉:乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,4-環己二醇、1,4-環己烷二甲醇等二醇;2-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、2-異丙基-1,4-丁二醇、2,4-二甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-乙基-1,6-己二醇、3,5-庚二醇、2-甲基-1,8-辛二醇等具有分支結構之二醇;甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、新戊四醇、山梨醇等。 作為聚酯多元醇(a1-2),就與顏料(B)等之相容性良好之情況而言,數量平均分子量較佳為處於500~8,000之範圍,更佳為處於800~7,000之範圍,進而較佳為處於900~6,000之範圍。於本發明中,數量平均及重量平均分子量表示藉由凝膠滲透層析(GPC)法所測定出之值。
多元醇(a1)亦可含有除具有酸基之多元醇(a1-1)、聚酯多元醇(a1-2)以外之多元醇。例如,亦可含有聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、除上述以外之具有環結構之多元醇。
・聚異氰酸酯(a2) 聚異氰酸酯(a2)包含具有環結構之聚異氰酸酯(a2-1)。 作為環結構,例如可例舉:環丁基環、環戊基環、環己基環、環庚基環、環辛基環、丙基環己基環、三環[5.2.1.0.2.6]癸基骨架、二環[4.3.0]壬基骨架、三環[5.3.1.1]十二基骨架、丙基三環[5.3.1.1]十二基骨架、降莰烯骨架、異莰基骨架、雙環戊基骨架、金剛烷基骨架等脂環結構;苯環、萘環等芳香環結構。
作為具有脂環結構之聚異氰酸酯(a2-1),例如可例舉:環己烷二異氰酸酯、氫化苯二甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯等。 作為具有芳香環結構之聚異氰酸酯(a2-1),例如可例舉:4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、碳二醯亞胺改質二苯基甲烷二異氰酸酯、粗二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯等。 其中,較佳為甲苯二異氰酸酯或異佛酮二異氰酸酯,尤佳為甲苯二異氰酸酯。 該等聚異氰酸酯(a2-1)可單獨使用,亦可併用2種以上。
聚異氰酸酯(a2)亦可包含除具有環結構之聚異氰酸酯(a2-1)以外之異氰酸酯化合物(a2-2)。 作為除(a2-1)以外之異氰酸酯化合物(a2-2),可併用不具有環結構之多元醇,例如六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯等脂肪族聚異氰酸酯等。
作為製造使多元醇(a1)與聚異氰酸酯(a2)反應而獲得之胺酯樹脂(A1)之方法,例如可例舉於無溶劑下或於有機溶劑之存在下,將上述多元醇(a1)與上述聚異氰酸酯(a2)混合,並於反應溫度50℃~150℃左右之範圍使其等進行反應之方法。
上述多元醇(a1)與聚異氰酸酯(a2)之反應較佳為例如於上述聚異氰酸酯(a2)之異氰酸基相對於上述多元醇(a1)之羥基之當量比率為0.8~2.5之範圍進行,更佳為於上述當量比率為0.9~1.5之範圍進行。
本發明之胺酯樹脂(A1)為於樹脂結構內必定有源自具有環結構之聚異氰酸酯(a2-1)之環結構者。又,於多元醇(a1)包含具有環結構之多元醇之情形時,源自其之脂環式結構亦構成胺酯樹脂(A1)。藉由使胺酯樹脂(A1)具有脂環式結構,能夠提昇耐摩擦性。
相對於上述胺酯樹脂(A1)整體,環結構較佳為於500~5000 mmol/kg之範圍存在,更佳為600~4000 mmol/kg,進而較佳為800~3500 mmol/kg,尤佳為800~2000 mmol/kg。 再者,本發明中所謂之胺酯樹脂(A1)中所含之脂環式結構相對於胺酯樹脂(A1)整體之比率,係基於胺酯樹脂(A1)之製造中使用之多元醇(a1)及聚異氰酸酯(a2)等全部原料之合計質量、以及胺酯樹脂(A1)之製造中使用之含有環結構之化合物所具有之環結構之物質量而計算出之理論值。
又,於製造上述胺酯樹脂(A1)時,可視需要使用鏈伸長劑。 作為上述鏈伸長劑,例如可例舉多胺、肼化合物、其他具有活性氫原子之化合物。該等鏈伸長劑可單獨使用,亦可併用2種以上。
作為上述多胺,例如可例舉:乙二胺、1,2-丙二胺、1,6-六亞甲基二胺、哌
Figure 111118231-001
、2,5-二甲基哌
Figure 111118231-001
、異佛酮二胺、4,4’-二環己基甲烷二胺、3,3’-二甲基-4,4’-二環己基甲烷二胺、1,4-環己二胺等二胺;N-羥甲基胺基乙胺、N-羥乙基胺基乙胺、N-羥丙基胺基丙胺、N-乙基胺基乙胺、N-甲基胺基丙胺、二伸乙三胺、二伸丙三胺、三伸乙四胺等。其中,較佳為哌
Figure 111118231-001
或乙二胺。
作為上述肼化合物,例如可例舉:肼、N,N’-二甲基肼、1,6-六亞甲基雙肼、丁二醯肼、己二醯肼、戊二醯肼、癸二醯肼、間苯二甲醯肼、β-半卡肼丙酸醯肼、3-半卡肼丙基肼基甲酸酯、半卡肼-3-半卡肼甲基-3,5,5-三甲基環己烷等。其中,較佳為肼。
作為上述其他具有活性氫之化合物,例如可例舉:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、己二醇、蔗糖、亞甲基二醇、甘油、山梨醇等二醇;雙酚A、4,4’-二羥基聯苯、4,4’-二羥基二苯醚、4,4’-二羥基二苯基碸、氫化雙酚A、對苯二酚等酚、水等。
作為於製造胺酯樹脂(A1)時可使用之有機溶劑,例如可例舉:丙酮、甲基乙基酮等酮溶劑;四氫呋喃、二
Figure 111118231-002
烷等醚溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯等乙酸酯溶劑;乙腈等腈溶劑;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺溶劑等。該等有機溶劑可單獨使用,亦可併用2種以上。
胺酯樹脂(A1)之玻璃轉移溫度(Tg)為70℃以下,較佳為50℃以下,更佳為40℃以下。藉由使Tg處於此範圍,能獲得良好之耐黏連性。 就降低製造印刷物時之乾燥溫度而提昇能量效率之觀點而言,胺酯樹脂(A1)之最低造膜溫度(MFT)較佳為40℃以下,更佳為35℃以下,進而較佳為33℃以下。
又,關於上述有機溶劑,為了謀求安全性或對環境之負荷減少,亦可於上述胺酯樹脂(A1)之製造中途或製造後,例如藉由減壓蒸餾去除而去除上述有機溶劑之一部分或全部。
就能夠表現出印刷物之耐久性之情況而言,藉由上述方法所獲得之胺酯樹脂(A1)較佳為使用具有5,000~500,000之範圍之質量平均分子量者,更佳為使用具有5,000~200,000之範圍之質量平均分子量者,進而較佳為使用具有20,000~100,000之範圍之質量平均分子量者。 再者,本發明中利用GPC(凝膠滲透層析)所進行之重量平均分子量(聚苯乙烯換算)之測定係使用東曹股份有限公司製造之HLC8220系統並於以下條件下進行。 分離管柱:使用4根東曹(股)製造之TSKgelGMHHR-N 流動相:和光純藥工業(股)製造之四氫呋喃 流速:1.0 ml/分鐘。試樣濃度:0.4質量% 試樣注入量:100微升。檢測器:示差折射計
於質量平均分子量為5,000以上之情形時,有不僅印刷物之耐久性提昇,而且不易產生由乾燥不良所引起之黏連等諸多問題之傾向,又,於分子量為500,000以下之情形時,不易產生油墨噴出性下降等問題,故較佳。
黏合劑(A)之含量(固形物成分)較佳為顏料分散體總量中之5~30質量%,更佳為顏料分散體總量中之5~25質量%,進而較佳為顏料分散體總量中之5~15質量%。
黏合劑(A)可僅由胺酯樹脂(A1)構成,亦可包含其他樹脂等。
<顏料(B)> 顏料(B)並無特別限定,只要能夠良好地分散於分散體中即可,較佳為使用能夠以平均粒徑10~400 nm左右分散者(詳情於後述)。例如,可使用通常之油墨、塗料、及記錄劑等所使用之有機顏料、無機顏料或染料。
作為有機顏料,可例舉:偶氮系、酞青系、蒽醌系、苝系、芘酮系、喹吖酮系、硫靛藍系、二
Figure 111118231-002
Figure 111118231-001
系、異吲哚啉酮系、喹啉黃系、甲亞胺偶氮系、吡咯并吡咯二酮系、異吲哚啉系等之顏料。就成本、耐光性之方面而言,藍油墨中較佳為使用酞青銅。
作為無機顏料,可例舉:碳黑、氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、硫酸鋇、碳酸鈣、氧化鉻、二氧化矽(silica)、鐵丹、雲母等。又,可使用將玻璃鱗片或塊狀鱗片作為母材後塗布金屬或金屬氧化物所得之光致發光顏料(METASHINE;日本板硝子股份有限公司)。就成本或著色力之方面而言,白油墨中較佳為使用氧化鈦,墨色油墨中較佳為使用碳黑,金、銀油墨中較佳為使用鋁,珠光油墨中較佳為使用雲母。
如上所述,於分散體中,顏料較佳為以體積平均粒徑10~400 nm分散。關於顏料之平均粒徑,可於製作分散體後,於顏料均勻分散於分散體中之狀態下,藉由動態光散射法等公知方法測定體積平均粒徑。其中,分散體之體積平均粒徑較佳為10~300 nm,更佳為50~200 nm,進而較佳為50~150 nm,尤佳為50 nm以上且未達100 nm。藉由使體積平均粒徑為50 nm以上,能夠抑制顏料分散體保存時顏料凝集。又,藉由使體積平均粒徑為400 nm以下(尤佳為100 nm以下),油墨噴出性提昇。
分散體中之顏料之含量並無特別限定,較佳為分散體總量中之10~30質量%。若未達10質量%,則有將分散體稀釋而製備出之噴墨油墨中無法獲得足夠之油墨著色力之虞。又,若多於30質量%,則根據顏料種類之不同,有顏料於分散體輸送時或保存時凝集之虞,於此情形時,無法確保以平均粒徑50~400 nm之分散性。又,根據稀釋程度之不同,有油墨噴出性變差之顧慮。
於本發明之分散體中,於顏料為有機顏料或碳黑之情形時,顏料濃度較佳為10~30質量%,進而較佳為10~25質量%。若顏料濃度處於該等範圍,則於進行稀釋調整而製成噴墨油墨時,能夠適當地兼顧油墨著色力及油墨噴出性。 又,於顏料為無機顏料之情形時,顏料濃度較佳為25~60質量%,進而較佳為30~50質量%。
<水性介質(C)> 本發明之顏料分散體進而含有水性介質,以製備成適於該分散體之泵輸送或分散體之過濾器過濾之黏度。 作為水性介質(C),例如可例舉:水、與水互溶之有機溶劑、及該等之混合物。 作為與水互溶之有機溶劑,例如可例舉:甲醇、乙醇、正丙醇及異丙醇等醇溶劑;丙酮、甲基乙基酮等酮溶劑;乙二醇、二乙二醇、丙二醇等聚伸烷基二醇類;聚伸烷基二醇之烷基醚類;N-甲基-2-吡咯啶酮等內醯胺溶劑等。本發明中,可僅使用水,又,可使用水及與水互溶之有機溶劑之混合物,亦可僅使用與水互溶之有機溶劑。 作為水性介質(C),就安全性或對環境之負荷之方面而言,較佳為僅使用水或者使用水及與水互溶之有機溶劑之混合物,尤佳為僅使用水。
<其他任意成分> 本發明之顏料分散體亦可於不損及本發明之效果之範圍內,除含有上述(A)成分、(B)成分、及水(C)以外,還含有其他任意成分。 作為其他成分,例如可例舉:沸點為100℃以上之胺化合物、除上述成分以外之其他樹脂、界面活性劑、蠟、低表面張力有機溶劑、濕潤劑、滲透劑、除上述以外之分散劑、消泡劑、防腐劑、黏度調整劑、pH調整劑、螯合劑、塑化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等。
藉由添加沸點為100℃以上之胺化合物,油墨之過度乾燥得到進一步抑制,油墨不會引起噴嘴堵塞,結果,噴出性變得良好,能夠兼顧噴出性及耐摩擦性。 作為此種胺化合物,可例舉:聚伸烷基亞胺、聚烯丙胺、(多)伸乙基多胺、烷醇胺、烷基胺。 其中,就顏料分散性、臭氣及再溶解性之觀點而言,較佳為烷醇胺。
(聚伸烷基亞胺) 聚伸烷基亞胺較佳為具有碳數為2以上5以下之伸烷基之聚伸烷基亞胺。 聚伸烷基亞胺較佳為伸烷基之碳數為2以上4以下之聚伸烷基亞胺,更佳為聚伸乙基亞胺或聚伸丙基亞胺,進而較佳為聚伸乙基亞胺。該等可使用1種或2種以上。
聚伸烷基亞胺之數量平均分子量較佳為150以上,更佳為500以上,進而較佳為800以上,進而較佳為1,000以上,而且,較佳為10,000以下,更佳為5,000以下,進而較佳為4,000以下。 該分子量之值係藉由實施例中記載之方法求出。
(聚烯丙胺) 作為聚烯丙胺,可例舉烯丙胺、二甲基烯丙胺等烯丙基化合物之均聚物或共聚物等在側鏈具有胺基之聚合物。 聚烯丙胺之重量平均分子量較佳為800以上,更佳為1,000以上,進而較佳為1,500以上,而且,較佳為10,000以下,更佳為5,000以下,進而較佳為4,000以下。
((多)伸乙基多胺) 作為(多)伸乙基多胺,例如可例舉:乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、四伸乙五胺、五伸乙六胺等。其中,較佳為二伸乙三胺、三伸乙四胺、四伸乙五胺。
(烷醇胺) 作為烷醇胺,較佳為碳數2以上9以下之烷醇胺。作為烷醇胺,例如可例舉:單乙醇胺、單丙醇胺、單丁醇胺等一級烷醇胺;N-甲基乙醇胺、N-甲基丙醇胺等單烷醇二級胺,二乙醇胺、二異丙醇胺等二烷醇二級胺等二級烷醇胺;N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺等單烷醇三級胺,N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺等二烷醇三級胺,三乙醇胺、三異丙醇胺等三烷醇三級胺等三級烷醇胺。其中,較佳為碳數2以上9以下之三級烷醇胺,尤佳為三異丙醇胺。
(烷基胺) 作為烷基胺,較佳為碳數1以上6以下之烷基胺。作為烷基胺,例如可例舉:丙胺、丁胺、己胺等一級胺;二乙胺、二丙胺等二級胺。
作為其他樹脂,可為適於製備顏料分散體之水性樹脂,作為較佳之例,例如可例舉:聚乙烯醇類、聚乙烯吡咯啶酮類、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物等丙烯酸系樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物等苯乙烯-丙烯酸樹脂、苯乙烯-順丁烯二酸共聚物,苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、及該水性樹脂之鹽中不屬於上述成分者。
作為界面活性劑,可例舉:陰離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑等,其中,較佳為陰離子性界面活性劑或非離子性界面活性劑。
作為陰離子性界面活性劑,例如可例舉:烷基苯磺酸鹽、烷基苯基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、高級脂肪酸鹽、高級脂肪酸酯之硫酸酯鹽、高級脂肪酸酯之磺酸鹽、高級醇醚之硫酸酯鹽及磺酸鹽、高級烷基磺基丁二酸鹽、聚氧乙烯烷基醚羧酸鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、烷基磷酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽等,作為該等之具體例,可例舉:十二基苯磺酸鹽、異丙基萘磺酸鹽、單丁基苯基苯酚單磺酸鹽、單丁基聯苯磺酸鹽、二丁基苯基苯酚二磺酸鹽等。
作為非離子性界面活性劑,例如可例舉:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪醯胺、脂肪酸羥烷基醯胺、烷基烷醇醯胺、乙炔二醇、乙炔二醇之氧乙烯加成物、聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物、烷基酚乙氧化物類等,其中,較佳為聚氧乙烯壬基苯醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯十二基苯醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、脂肪酸羥烷基醯胺、乙炔二醇、乙炔二醇之氧乙烯加成物、聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物、烷基酚乙氧化物類。
作為其他界面活性劑,亦可使用:聚矽氧烷氧乙烯加成物之類的矽系界面活性劑;全氟烷基羧酸鹽、全氟烷基磺酸鹽、氧乙烯全氟烷基醚之類的氟系界面活性劑;刺孢青黴酸(spiculisporic acid)、鼠李糖脂(rhamnolipid)、溶血卵磷脂之類的生物界面活性劑等。
該等界面活性劑可單獨使用,亦可混合使用2種以上。又,若考慮界面活性劑之溶解穩定性等,則其HLB較佳為處於7~20之範圍。
作為市售之氟系界面活性劑,可例舉:NOVEC FC-4430、FC-4432(以上為Sumitomo 3M製造);Zonyl FSO-100、FSN-100、FS-300、FSO(以上為杜邦製造);Eftop EF-122A、EF-351、EF-352、EF-801、EF-802(JEMCO製造);MEGAFAC F-470、F-1405、F-474、F-444(DIC製造);Surflon S-111、S-112、S-113、S121、S131、S132、S-141、S-145(旭硝子製造);FTERGENT系列(NEOS製造);Fluorad FC系列(Minnesota Mining & Manufacturing Co.製造);Monflor(Imperial Chemical Industries製造);Licowet VPF系列(Farbwerke Hoechst製造)。
作為矽系界面活性劑,可例舉:KF-351A、KF-642、Olfine PD-501、Olfine PD-502、Olfine PD-570(信越化學工業製造)、BYK347、BYK348(BYK-Chemie Japan製造)等。
作為聚氧乙烯烷基醚系界面活性劑,可例舉:BT系列(Nikko Chemicals)、NONIPOLE系列(三洋化成)、D-,P-系列(竹本油脂)、EMALEX DAPE系列(Nihon Emulsion)、Pegnol系列(東邦化學工業)。作為聚乙二醇烷基酯系,可例舉Pegnol(東邦化學工業)。
作為乙炔二醇系界面活性劑,可例舉:Olfine E1010、STG、Y(以上為日信化學公司製造);Surfynol 104、82、420、440、465、485、TG(Air Products and Chemicals Inc.製造)。
作為蠟,例如可例舉:棕櫚蠟、堪地里拉蠟、蜂蠟、米糠蠟、羊毛脂等植物、動物系蠟;褐煤蠟、地蠟等礦物系蠟;石蠟等所謂之石油系蠟;碳蠟、赫斯特(Hoechst)蠟、聚烯烴蠟、聚矽氧蠟、十八醯胺等合成蠟類、α-烯烴-順丁烯二酸酐共聚物等天然-合成蠟乳液或複合蠟等蠟。該等蠟具有對所形成之記錄物之表面賦予滑動性而使其耐摩擦性提昇之效果。該等蠟可使用1種或混合使用多種。其中,較佳為使用聚矽氧蠟、聚烯烴蠟、石蠟等。
作為聚矽氧蠟之市售品,例如可例舉:SM8706EX、SM7036EX、SM7060EX、SM7025EX、SM490EX、SM8701EX、SM8709SR、SM8716SR、IE-7045、IE-7046T、SH7024、BY22-744EX、BY22-818EX、FZ-4658、FZ-4634EX、FZ-4602(以上為商品名,由東麗道康寧股份有限公司製造);POLON-MF-14、POLON-MF-14EC、POLON-MF-23、POLON-MF-63、POLON-MF-18T、POLON-MF-56、POLON-MF-49、POLON-MF-33A、POLON-MF-55T、POLON-MF-28T、POLON-MF-50、POLON-MK-206、POLON-SR-CONC、KM-9771、KM-9774、KM-2002-T、KM-2002-L-1、KM-9772、KS-7002、KS-701、X-51-1264(以上為商品名,由信越化學工業股份有限公司製造)等。
作為聚烯烴蠟,例如可例舉由乙烯、丙烯、丁烯等烯烴或其衍生物所製造出之蠟及其共聚物,具體可例舉:聚乙烯系蠟、聚丙烯系蠟、聚丁烯系蠟等。聚烯烴蠟可單獨使用1種或組合使用2種以上。其中,就不易與上述具有交聯性基之胺酯樹脂粒子之交聯性基反應而能夠使噴出穩定性優異之觀點而言,較佳為聚乙烯系蠟。
作為聚烯烴蠟之市售品,例如可例舉:AQUACER513(聚乙烯系蠟,平均粒徑100 nm以上200 nm以下,熔點130℃,固形物成分30%)、AQUACER507、AQUACER515、AQUACER840、AQUACER1547(以上為商品名,由BYK-Chemie Japan股份有限公司製造)等AQUACER系列;或High Tech E-7025P、High Tech E-2213、High Tech E-6500、High Tech E-6314、High Tech E-9460、High Tech E-9015、High Tech E-4A、High Tech E-5403P、High Tech E-8237(以上為商品名,由東邦化學股份有限公司製造,聚乙烯系蠟)等High Tech系列;Nopcote PEM-17(商品名,San Nopco公司製造,聚乙烯乳液,平均粒徑40 nm)、ULTRALUBE E-843N(商品名,keim additec surface GmbH公司製造,聚乙烯蠟)等。
石蠟為所謂之石油系蠟。此處,所謂石蠟烴係指碳原子數為20以上之烷烴,所謂石蠟係指將碳數20以上30以下之直鏈狀之石蠟烴系烴作為主成分且包含少量之異石蠟烴之分子量300~500左右之烴之混合物。藉由使油墨包含石蠟,對記錄物賦予滑動性或撥水性,藉此,耐摩擦性提昇。 作為石蠟之市售品,例如可例舉:AQUACER537、AQUACER539(以上為商品名,由BYK-Chemie Japan股份有限公司製造)等。
蠟較佳為以微粒子狀態即乳液狀態或懸浮液狀態包含於顏料分散體中。藉此,容易將油墨之黏度調整為使用噴墨頭之噴出中恰當之範圍,又,容易確保記錄時之噴出穩定性、間歇噴出特性。
作為低表面張力有機溶劑,例如,作為二醇醚化合物,可例舉:二乙二醇單(碳數1~8之烷基)醚、三乙二醇單(碳數1~8之烷基)醚、丙二醇單(碳數1~6之烷基)醚、二丙二醇單(碳數1~6之烷基)醚,該等可使用1種或以2種以上之混合物之形式使用。
具體可例舉:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單第三丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丙醚、二乙二醇單異丙醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單第三丁醚、二乙二醇單戊醚、二乙二醇單己醚、二乙二醇單庚醚、二乙二醇單辛醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇單丙醚、三乙二醇單丁醚、三乙二醇單戊醚、三乙二醇單己醚、三乙二醇單庚醚、三乙二醇單辛醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單異丙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單第三丁醚、丙二醇單戊醚、丙二醇單己醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單異丙醚、二丙二醇單丁醚、二丙二醇單戊醚、二丙二醇單己醚等。
二醇醚或界面活性劑等可用作表面張力調整劑以調整油墨之表面張力。具體而言,可適當添加以使油墨之表面張力成為15 mN/m~30 mN/m以下,相對於水性顏料分散體,界面活性劑之添加量較佳為0.1~10質量%左右之範圍,更佳為0.3~2質量%。表面張力更佳為處於16~28之範圍,最佳為處於18~25之範圍。
作為濕潤劑,並無特別限定,但較佳為具有與水之互溶性而獲得防止噴墨印表機之噴墨頭堵塞之效果者。例如可例舉:甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、分子量2000以下之聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、異丙二醇、異丁二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、2-甲基戊-2,4-二醇、1,2-庚二醇、1,2-壬二醇、1,2-辛二醇、1,2-己二醇、1,2-庚二醇、1,2-壬二醇、1,2-辛二醇等二醇化合物;1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、內消旋赤藻醇、新戊四醇;N-甲基-2-吡咯啶酮、N-羥乙基-2-吡咯啶酮、2-吡咯啶酮、1,3-二甲基咪唑啶酮、ε-己內醯胺等含氮雜環化合物等。其中,包含丙二醇、1,3-丁二醇之情形時具有安全性,且顯現出油墨乾燥性、噴出性能優異之效果。 濕潤劑於油墨中之含量較佳為3~50質量%。
作為滲透劑,例如可例舉:乙醇、異丙醇等低級醇、乙二醇己醚或二乙二醇丁醚等烷基醇之環氧乙烷加成物或者丙二醇丙醚等烷基醇之環氧丙烷加成物等。顏料分散體中之滲透劑之含量較佳為0.01~10質量%。
<顏料分散體之製造方法> 本發明中之顏料分散體之製造方法不受任何限定。 可使(A)~(C)成分及視需要添加之任意成分分散而製成顏料分散體,亦可預先藉由(A)、(B)成分以及(C)成分之一部分或介質等製作顏料濃度較高之顏料分散研磨漿(millbase)液,並適當添加任意成分,藉由(C)成分等水性介質進行稀釋而製成用以製備水性噴墨油墨之顏料分散體。藉由在使用攪拌、分散裝置使顏料分散而預先製作顏料分散研磨漿液後製作顏料分散體,能夠容易地獲得使顏料以所需體積平均粒徑分散而得之水性顏料分散體。 以下,對後者之在製作顏料分散研磨漿液後製成顏料分散體之方法進行敘述。
作為顏料分散研磨漿液之製造方法,可例舉如下方法。 (1)向視需要含有顏料分散劑之水性介質添加顏料後,使用攪拌、分散裝置使顏料分散於該水性介質中,藉此製備顏料分散研磨漿液之方法。 (2)使用雙輥研磨機、混合機等混練機對顏料及視需要添加之顏料分散劑進行混練,將所獲得之混練物添加至水性介質中,使用攪拌、分散裝置製備顏料分散研磨漿液之方法。 (3)使顏料分散劑溶解於甲基乙基酮、四氫呋喃等與水具有相容性之有機溶劑中而獲得溶液,向所獲得之溶液添加顏料後,使用攪拌、分散裝置使顏料分散於有機溶液中,繼而使用水性介質使其轉相乳化後,蒸餾去除上述有機溶劑,製備顏料分散研磨漿液之方法。
作為攪拌、分散裝置,例如可例舉:超音波均質機、高壓均質機、塗料振盪機、球磨機、輥磨機、混砂機(sand mill)、砂磨機(sand grinder)、DYNO-MILL、Dispermat、SC MILL、Nanomizer等,可單獨使用該等中之1種,亦可組合使用2種以上裝置。
<噴墨油墨> 使用本發明之顏料分散體,藉由水性介質進行稀釋以使顏料之含有率成為1~30質量%,從而製成水性噴墨油墨。該水性介質與(C)成分同樣地可為水,亦可為水與有機溶劑之混合物,亦可僅為有機溶劑。作為有機溶劑,並無特別限定,只要為與水互溶者即可,可例舉作為「除水以外之溶劑」於任意成分中於上文進行敘述者。 又,水性介質中亦可含有顏料分散體之任意成分(例如,界面活性劑、防腐劑、表面張力調整劑等)。
<印刷物> 本發明之噴墨油墨由於對各種基材之印刷特性優異,因此可較佳地製造具有塑膠基材及由噴墨油墨所得之印刷層之印刷物。
作為塑膠基材,可例舉:Ny6、尼龍66、尼龍46等聚醯胺樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯(polytrimethylene terephthalate)、聚萘二甲酸丙二酯,聚對苯二甲酸丁二酯,聚萘二甲酸丁二酯等聚酯系樹脂;聚乳酸等聚羥基羧酸;聚(丁二酸乙二酯)、聚(丁二酸丁二酯)等脂肪族聚酯系樹脂所代表之生物可分解樹脂;聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴樹脂;由聚氯乙烯、聚醯亞胺樹脂、聚芳酯樹脂或該等之混合物等熱塑性樹脂構成之塑膠基材或該等之積層體;其中,可較佳地使用由聚酯、聚醯胺、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯構成之基材。
又,塑膠基材亦可為塑膠膜。作為塑膠膜,可為未延伸膜亦可為延伸膜,其製造方法亦無限定。又,膜之厚度亦並無特別限定,通常只要處於1~500 μm之範圍即可。 又,較佳為於膜之印刷面進行電暈放電處理。又,亦可於印刷面蒸鍍二氧化矽、氧化鋁等。
本發明之印刷物由於對塑膠基材之印刷特性良好且可藉由噴墨印刷製作,因此可較佳地用作包裝材料。尤其是設計性及即需即印性優異,因此尤其可較佳地用於食品包裝。又,本發明之噴墨油墨由於耐摩擦性優異,因此亦能製成:於成為正面之面實施噴墨印刷所得之正面印刷物。 [實施例]
以下,藉由實施例及比較例,對本發明具體地進行說明。以下,除非有特別說明,否則「份」表示「質量份」,「%」表示「質量%」。
以下示出本實施例中所使用之黏合劑(1)~(3)及比較黏合劑(1)~(5)。
[表1]
黏合劑 (1) (2) (3)
胺酯樹脂黏合劑構成成分 多元醇 結構 聚酯多元醇
異氰酸酯 結構 甲苯二異氰酸酯 異佛酮二異氰酸酯
芳香環 芳香環 脂環
離子性 陰離子 陰離子 陰離子
胺酯樹脂 黏度 111 50 40
pH 8.5 7.8 7.4
Tg -31 7 49
分子量 49000 56000 35000
MFT <5 <5 30
酸值 mgKOH/g 18 26 25
[表2]
黏合劑 比較(1) 比較(2) 比較(3) 比較(4) 比較(5)
胺酯樹脂黏合劑構成成分 多元醇 結構 聚碳酸酯多元醇 聚醚多元醇 聚酯多元醇
異氰酸酯 結構 氫化二苯基甲烷二異氰酸酯 無黃變型 異佛酮二異氰酸酯 六亞甲基二異氰酸酯
脂環 脂環 脂環 脂環 無環 (脂肪族系)
離子性 陰離子 陰離子 陰離子 陰離子 陰離子
胺酯樹脂 黏度 85 1~100 65 10~1000 610
pH 8.2 7~8.5 8 7~9 7.5
Tg -15 -37℃ -79 -80 37
分子量 202000 39000 100000 100000 30000
MFT <5 <5 <5 <5 18
酸值 mgKOH/g 21 35 22 29 4
[製造例:顏料分散體之製作] 將白色顏料基料更良好地攪拌混合成以下組成後,藉由珠磨機(使用珠為Nikkato股份有限公司之YTZ珠1.0 mmϕ,珠填充率80%)進行研墨(ink mill),並與上述同樣地測定顏料之體積平均粒徑,製作體積平均粒徑280 nm之研墨基料。 二氧化鈦    JR-600A白顏料(Tayca公司製造)         60份 非離子系顏料分散劑(BYK公司製造)                    10份 水                                                                                  30份 矽系消泡劑(BYK公司製造)                                   0.1份
[用以製備水性噴墨油墨之水性顏料分散體之製備] 依據以下組成,以水性顏料分散體中之顏料濃度成為30重量%之方式進行製備,獲得各種水性顏料分散體。關於黏合劑,以固形物成分量均成為顏料分散體總量中之10.5質量%之量使用上述各例之黏合劑。 顏料研墨基料                                                               50.0份 黏合劑                                                                          20~50份 水性介質(B)                                                            10.0份 水                                                                                  剩餘部分
[塑膠基材用水性噴墨油墨之製備] 依據以下油墨組成,以塑膠基材用水性噴墨油墨中之顏料濃度成為8重量%之方式進行製備,獲得實施例1~3及比較例1~5之塑膠基材用水性噴墨油墨。 水性顏料分散體                                                           4.0份 丙二醇                                                                          10.0份 1,2-己二醇                                                                    5.0份 聚氧乙烯烷基醚                                                           0.5份 離子交換水                                                                  剩餘部分
[評價用印刷膜之製作:噴墨印刷] 將各例之顏料分散體填充至噴墨印表機(精工愛普生(股)製造,MJ-510C)之墨匣,於表1、表2所示之電暈處理聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(東洋紡織(股)製造,ESTER E5100,厚度12 μm)、或電暈處理聚丙烯(OPP)雙軸延伸膜(東洋紡織(股)製造,PYLEN P2161,厚度20 μm)印刷整面圖樣後,藉由乾燥機進行乾燥,其後,進而放入80℃烘箱乾燥10分鐘,獲得印刷物。
<評價用印刷物之製作> 將實施例及比較例之油墨組成物填充至噴墨印表機(精工愛普生(股)製造,MJ-510C)之墨匣,於電暈處理聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(東洋紡織(股)製造,ESTER E5100,厚度12 μm)、或電暈處理聚丙烯(OPP)雙軸延伸膜(東洋紡織(股)製造,PYLEN P2161,厚度20 μm)印刷整面圖樣後,藉由乾燥機進行乾燥,其後,進而放入90℃烘箱乾燥10分鐘,獲得印刷物。 使用所獲得之印刷物,藉由以下所示之評價方法進行評價。將結果一併記載於下表。
<耐黏連性評價> 將膜切割成4 cm×4 cm之尺寸後以印刷物之印刷面與非印刷面接觸之方式將其等重疊,並施加5 Kgf/cm 2之負載,於50℃之環境下放置24小時後,以轉印部分之面積比率(%)為基準,藉由目視判定將膜剝離時油墨向非印刷面之轉移(轉印)之狀態。 ◎:完全未觀察到向非印刷面之轉移。 〇:雖僅為未達5%,但觀察到轉印所引起之轉移。 △:雖為5%以上~未達10%,處於容許範圍內,但觀察到轉印引起之轉移。 ×:觀察到10%以上之轉印所引起之轉移。
<層壓強度評價> 層壓評價係依據JIS Z 1707:2019進行。具體如下。 (OPP膜) 將芳香族-醚系接著劑(LX401及SP60,均由DIC公司製造)混合,藉由乙酸乙酯稀釋為不揮發分成為25%,藉此摻合熱密封用接著劑。將接著劑以2 g/m 2塗布於OPP膜之印刷面,並藉由設定為40℃之加熱輥型層壓試驗機,貼合CCP膜(PYLEN FILM-CT P1128,東洋紡織公司製造)。其後,於40℃進行3天固化,製作層壓膜。 自所製作出之層壓膜採取於直角之方向寬度為10.0±0.1 mm、展開長度為100 mm以上之試驗片。 以試驗片之層壓部為中央打開成180°,將夾具之間隔設為50 mm以上並將試驗片之兩端安裝於定速伸長型拉伸試驗機之夾具。施加拉伸負載直至層壓部斷裂,藉此,求出其間之最大負荷(N/10 mm),依照以下所示之基準對層壓強度進行評價。 (PET膜) 熱密封接著劑使用脂肪族-酯系接著劑(LX703VL及KR-90,均由DIC公司製造),貼合膜使用LLDPE膜(TUX-HC,Mitsui Chemicals Tohcello, Inc.製造),除此之外,藉由同樣之方法對層壓強度進行評價。 ◎:最大負載(N/10 mm)為3以上 〇:最大負載(N/10 mm)為2~未達3 △:最大負載(N/10 mm)為1~未達2 ×:最大負載(N/10 mm)為0~未達1
<耐摩擦性> 依據JIS K5701-1:2000,使用學振型摩擦堅牢度試驗機(TESTER SANGYO(股)製造,AB-301)對OPP膜印刷物之耐摩擦性進行評價。將印刷物設置於試驗機,乾摩擦試驗係將PPC紙作為摩擦用紙並設為負載200 g、100次來回之條件而進行,濕摩擦試驗係將經離子交換水潤濕之細白布3號作為摩擦用紙並設為負載200 g、10次來回之條件而進行。依照以下評價基準,藉由目視對試驗後之印刷物中油墨之剝離情況進行評價。 ◎:乾摩擦試驗、濕摩擦試驗均完全未產生剝離。 〇:乾摩擦試驗、濕摩擦試驗中之較差者存在未達1%之剝離。 △:乾摩擦試驗、濕摩擦試驗中之較差者存在1%以上且未達5%之剝離。 ×:乾摩擦試驗、濕摩擦試驗中之較差者存在5%以上且未達10%之剝離。
<儲存穩定性評價> (粒徑、黏度變化) 將各油墨於70℃之恆溫槽中儲存5天,進行促進儲存穩定性試驗。 藉由奈米粒徑測定裝置(Nanotrac wave II Ex150,MicrotracBEL股份有限公司製造),測定促進儲存穩定性試驗前後之油墨,並對促進儲存穩定性試驗前後之平均粒徑進行比較。 藉由E型黏度計(TVE-25L型,東機產業製造)測定促進儲存穩定性試驗前後之油墨,並對促進儲存穩定性試驗前後之黏度進行比較,以A~C三個等級進行評價。將B以上設為合格。 A:平均粒徑、黏度於促進儲存穩定性試驗前後之變化率均未達5%。 B:平均粒徑、黏度中結果較差者於促進儲存穩定性試驗前後之變化率為5%~15%。 C:平均粒徑、黏度中結果較差者於促進儲存穩定性試驗前後之變化率超過15%。 (顏色變化) 與上述同樣地進行促進儲存穩定性試驗後,藉由目視確認色調,以A~C三個等級進行評價。將B以上設為合格。 A:試驗前後無顏色變化。 B:試驗前後略微觀察到顏色變化。 C:試驗前後顏色變化相對較大。
將噴墨油墨之評價結果記載於下表。
[表3]
實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5
黏合劑 (1) (2) (3) 比較(1) 比較(2) 比較(3) 比較(4) 比較(5)
耐黏連性
層壓強度(OPP)
層壓強度(PET)
耐摩擦性試驗 × × × ×
儲存穩定性(粒徑、黏度變化) A A B A A A C C
儲存穩定性(顏色變化) B A B A A A A A
可確認到:本發明之實施例1~3之噴墨油墨之對塑膠基材之耐黏連性及耐摩擦性優異,並且於印刷面塗布接著劑並貼合膜時表現出優異之層壓強度。 另一方面,比較例1~5之水性噴墨油墨與實施例1~3之油墨不同,於某特性較差。 因此,可確認到:本發明之顏料分散體可較佳地用於水性噴墨油墨。

Claims (6)

  1. 一種噴墨用顏料分散體,其係含有黏合劑(A)、顏料(B)、及水性介質(C)者,且特徵在於: 上述黏合劑(A)係含有作為多元醇(a1)及聚異氰酸酯(a2)之反應物之胺酯(urethane)樹脂(A1)之黏合劑,該多元醇(a1)包含具有酸基之多元醇(a1-1)及除上述多元醇(a1-1)以外之聚酯多元醇(a1-2),該聚異氰酸酯(a2)包含具有環結構之聚異氰酸酯(a2-1), 上述胺酯樹脂(A1)所具有之一部分或全部酸基為經過中和者,且 上述胺酯樹脂(A1)之玻璃轉移溫度為70℃以下。
  2. 如請求項1之噴墨用顏料分散體,其中,上述胺酯樹脂(A1)之酸值為10~40 mgKOH/g。
  3. 如請求項1或2之噴墨用顏料分散體,其中,上述黏合劑(A)之含量為顏料分散體總量中之5~30質量%。
  4. 如請求項1或2之噴墨用顏料分散體,其用於對塑膠基材之印刷。
  5. 一種噴墨油墨,其使用請求項1至4中任一項之噴墨用顏料分散體。
  6. 一種印刷物,其係藉由請求項5之噴墨油墨印刷而成。
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