JP6658675B2 - Water-based inkjet ink - Google Patents
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Description
本発明は、難吸収性基材等の印刷基材上において、インキの濡れ性不足に起因する白抜け、及び、色相の異なるインキ液滴の合一に起因する色境界にじみや凝集むらのない、高品質な印刷物を作成可能であり、かつ、保存安定性や、インクジェットノズルからの吐出性に優れた水性インクジェットインキに関する。 The present invention has no white spots due to insufficient ink wettability, and no bleeding or uneven coagulation due to coalescence of ink droplets having different hues on a printing substrate such as a poorly absorbable substrate. The present invention relates to an aqueous ink-jet ink capable of producing a high-quality printed matter, and having excellent storage stability and excellent dischargeability from an ink-jet nozzle.
デジタル印刷は、オフセット印刷等の従来の有版印刷とは違い、版を必要としないことから、コスト削減や省スペース化が実現可能である。中でもインクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録部材に直接吐出、付着させて文字や画像を得るものである。この方式によれば、使用する装置の騒音が小さく、操作性やカラー化が容易であり、かつ記録部材として紙基材を使用することができるという利点があるため、オフィスや家庭での出力機として広く用いられている。 Unlike conventional plate printing such as offset printing, digital printing does not require a plate, so that cost reduction and space saving can be realized. In particular, the ink jet recording method is to directly discharge and attach ink droplets from a very fine nozzle to a recording member to obtain characters and images. According to this method, there is an advantage that the noise of the device to be used is small, operability and colorization are easy, and a paper base material can be used as a recording member. Widely used as.
またインクジェット技術の向上により、産業用途においてもデジタル印刷の出力機としての利用が期待され、実際にポリ塩化ビニル、PET等のプラスチック基材に対し、溶剤インキやUVインキを印刷する装置が市販されている。しかし近年、環境や人に対する有害性への配慮・対応といった点から、溶剤やモノマーに対する使用規制が進められており、代わりとして水性インキの需要が高まっている。 Also, with the improvement of inkjet technology, it is expected to be used as an output device for digital printing in industrial applications. In fact, devices that print solvent inks and UV inks on plastic base materials such as polyvinyl chloride and PET are commercially available. ing. However, in recent years, restrictions on the use of solvents and monomers have been promoted from the viewpoint of consideration and response to harm to the environment and people, and the demand for water-based inks has increased instead.
インクジェット用の水性インキとして、特許文献1、2、3のように、普通紙や写真光沢紙のような専用紙を印刷対象としたものの開発が古くからなされている。一方近年では、インクジェット記録方式の用途拡大が期待されており、アート紙、コート紙、微塗工紙のような難吸収性基材への直接印刷のニーズが高まっている。 As water-based inks for ink jets, as described in Patent Literatures 1, 2, and 3, printing on special paper such as plain paper or glossy photographic paper has been developed for a long time. On the other hand, in recent years, the use of the ink jet recording system is expected to expand, and the need for direct printing on hard-to-absorbable base materials such as art paper, coated paper, and finely coated paper is increasing.
しかし、水性インキの主溶媒である水は表面張力が高いため、上記のような難吸収性基材上では濡れ広がりにくく、また基材中への浸透もしにくいことから、難吸収性基材上に印刷を行う際、濡れ広がりが不十分であることに起因する白抜け、及び、色相の異なる未乾燥のインキ液滴同士が合一することに起因する色境界にじみや凝集むらが発生し、画質の低下につながっていた。 However, water, which is the main solvent of the aqueous ink, has a high surface tension, so it is difficult to spread on the poorly absorbable substrate as described above and hardly penetrates into the substrate. When printing on, white spots caused by insufficient wetting and spread, and bleeding and uneven aggregation due to color boundaries caused by coalescence of undried ink droplets having different hues, This has led to poor image quality.
一般に、濡れ広がり性の改善には界面活性剤が用いられる。例えば特許文献4には、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを使用することで、フェザリング等の画像欠陥を抑制し画質を改善するとともに、インクジェットノズルからの吐出特性の低下を抑制したインキが開示されている。確かにこの方法によれば、上記特許文献4で用いられているXEROX社製4200紙等の吸水性の高い基材に対しては、フェザリング抑制効果は見られるものの、本発明において課題としている、コート紙等の難吸収性基材に対しては、白抜け、色境界にじみや凝集むらを抑えることができない。上記界面活性剤では、インキを十分に濡れ広がらせることができず、また、乾燥性不足に起因するインキ液滴同士の合一が生じやすいためだと考えられる。 Generally, a surfactant is used for improving the wet spreadability. For example, Patent Document 4 discloses an ink in which polyoxyethylene alkyl ether is used as a surfactant to suppress image defects such as feathering, improve image quality, and suppress a decrease in ejection characteristics from an inkjet nozzle. It has been disclosed. Indeed, according to this method, a feathering suppression effect can be seen with respect to a highly water-absorbing base material such as XEROX 4200 paper used in Patent Document 4, but it is an object of the present invention. For hardly-absorbable substrates such as coated paper, white spots, blurring of color boundaries and uneven coagulation cannot be suppressed. It is considered that the above-mentioned surfactant cannot sufficiently spread the ink by wetting and spread the ink droplets due to insufficient drying property.
以上のように従来は、特に難吸収性基材に対し、白抜け、色境界にじみや凝集むらのない、高品質な印刷物を作成可能であり、かつ、インクジェットノズルからの吐出性に優れた水性インクジェットインキは存在しない状況であった。 As described above, conventionally, especially for poorly absorbable base materials, it is possible to produce high-quality printed matter without white spots, color boundary bleeding and uneven coagulation, and excellent in dischargeability from an inkjet nozzle. There was no inkjet ink present.
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、その目的は、難吸収性基材等の印刷基材上において、インキの濡れ性不足に起因する白抜け、及び、色相の異なるインキ液滴の合一に起因する色境界にじみや凝集むらのない、高品質な印刷物を作成可能であり、かつ、保存安定性や、インクジェットノズルからの吐出性に優れた水性インクジェットインキを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to form a white spot due to insufficient ink wettability on a printing base material such as a poorly absorbable base material, and a different hue. A water-based inkjet ink capable of producing high-quality printed matter free from color boundary bleeding and uneven aggregation due to coalescence of ink droplets, and having excellent storage stability and dischargeability from an inkjet nozzle. It is in.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ね、特定のHLB値を有する有機溶剤と界面活性剤を併用することを見出し、本発明を完成させたものである。 Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-described problems, and have found that an organic solvent having a specific HLB value is used in combination with a surfactant, thereby completing the present invention.
すなわち本発明は、少なくとも、顔料、顔料分散樹脂、バインダー樹脂、水溶性有機溶剤、および、界面活性剤(A)を含む水性インクジェットインキであって、
前記バインダー樹脂が、酸価1〜80mgKOH/gである水溶性樹脂であり、
前記水溶性有機溶剤としてグリフィン法によるHLB値が8以下である水溶性有機溶剤を水性インクジェットインキ全量に対し10〜50重量%含有し、
前記界面活性剤(A)が、グリフィン法によるHLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)を含有し、
前記HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の含有量が、水性インクジェットインキ全量に対し0.5〜5.0重量%であることを特徴とする、水性インクジェットインキに関する。
That is, the present invention relates to an aqueous inkjet ink containing at least a pigment, a pigment-dispersed resin, a binder resin, a water-soluble organic solvent, and a surfactant (A),
The binder resin is a water-soluble resin having an acid value of 1 to 80 mgKOH / g,
The water-soluble organic solvent contains a water-soluble organic solvent having an HLB value of not more than 8 by the Griffin method of 8 or less based on the total amount of the aqueous inkjet ink,
The surfactant (A) contains an acetylenic diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less by a Griffin method ,
A water-based ink-jet ink characterized in that the content of the acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less is 0.5 to 5.0% by weight based on the total amount of the water- based ink-jet ink.
また本発明は、前記界面活性剤(A)が、更にグリフィン法によるHLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)を含有することを特徴とする、上記記載の水性インクジェットインキに関する。 The present invention also relates to the aqueous inkjet ink described above, wherein the surfactant (A) further contains a polysiloxane-based surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less by a Griffin method. .
また本発明は、前記界面活性剤(A)が、更にグリフィン法によるHLB値が8〜20であるポリシロキサン系界面活性剤(a3)を含有することを特徴とする、上記記載の水性インクジェットインキに関する。 The present invention also provides the aqueous inkjet ink as described above, wherein the surfactant (A) further contains a polysiloxane-based surfactant (a3) having an HLB value of 8 to 20 by a Griffin method. About.
また本発明は、前記HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)の含有量と、前記HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の含有量との比が、0.2:1.0〜3.3:1.0であることを特徴とする、上記記載の水性インクジェットインキに関する。 Further, the present invention provides a ratio of the content of the polysiloxane surfactant (a2) having the HLB value of 4 or less to the content of the acetylene diol surfactant (a1) having the HLB value of 3 or less. Is from 0.2: 1.0 to 3.3: 1.0.
また本発明は、前記HLB値が8以上20以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a3)の含有量と、前記HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の含有量との比が、0.1:1.0〜2.0:1.0であることを特徴とする、上記記載の水性インクジェットインキに関する。 Further, the present invention relates to the content of the polysiloxane-based surfactant (a3) having the HLB value of 8 or more and 20 or less, and the content of the acetylene diol-based surfactant (a1) having the HLB value of 3 or less. A ratio of 0.1: 1.0 to 2.0: 1.0.
また本発明は、前記HLB値が8以下である水溶性有機溶剤が、ポリオール系溶剤を含むことを特徴とする、上記記載の水性インクジェットインキに関する。 The present invention also relates to the aqueous inkjet ink described above, wherein the water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less contains a polyol solvent.
また本発明は、前記水溶性樹脂が、炭素数8〜36のアルキル鎖を有することを特徴とする、上記記載の水性インクジェットインキに関する。
The present invention also relates to the aqueous inkjet ink described above, wherein the water-soluble resin has an alkyl chain having 8 to 36 carbon atoms .
また本発明は、前記水溶性樹脂の含有量が、水性インクジェットインキ全量に対し0.5〜10重量%であることを特徴とする、上記記載の水性インクジェットインキに関する。 The present invention also relates to the above-mentioned aqueous inkjet ink, wherein the content of the water-soluble resin is 0.5 to 10% by weight based on the total amount of the aqueous inkjet ink.
また本発明は、上記記載の水性インクジェットインキが、基材上に印刷されてなる印刷物に関する。 The present invention also relates to a printed matter obtained by printing the above-described aqueous inkjet ink on a substrate.
本発明により、難吸収性基材等の印刷基材上において、インキの濡れ性不足に起因する白抜け、及び、色相の異なるインキ液滴の合一に起因する色境界にじみや凝集むらのない、高品質な印刷物を作成可能であり、かつ、保存安定性や、インクジェットノズルからの吐出性に優れた水性インクジェットインキを提供することが可能となった。 According to the present invention, on a printing base material such as a poorly absorbable base material, there is no white spots due to insufficient wettability of the ink, and there is no bleeding or uneven aggregation due to the coalescence of ink droplets having different hues. Thus, it has become possible to provide a water-based inkjet ink that can produce high-quality printed matter, and that has excellent storage stability and dischargeability from an inkjet nozzle.
以下に、本発明のインクジェットインキ(以下、単に「インキ」とも記載する)の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される変形例も含まれる。また、特に断りのない限り、「部」「%」は、「重量部」「重量%」を表す。 Hereinafter, preferred embodiments of the inkjet ink (hereinafter, also simply referred to as “ink”) of the present invention will be described in detail. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described below, and also includes modified examples implemented without changing the gist of the present invention. Unless otherwise specified, “parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight”.
従来技術でも説明した通り、水性インキの主溶媒である水は表面張力が高く、基材に対し濡れ広がりにくい特性を有しており、白抜け、色境界にじみや凝集むらといった画像品質の悪化の原因となる。画像品質を向上させるためには、インキの表面張力を低下させることが有効であり、一般的に、界面活性剤や疎水性水溶性溶剤がインキ中に添加され、表面張力の低下が図られている。しかしながらただ表面張力を低下させただけでは、濡れ広がったインキ液滴同士が合一することで、やはり色境界にじみや凝集むらが発生してしまい、画像品質の改善にはつながらない。また上記材料を過剰に使用すると、インキ中の顔料が凝集し保存安定性の低下につながったり、インクジェットノズルからインキが溢れてしまったりすることで吐出性が悪化してしまうといった、他の問題も生じてしまう。 As described in the prior art, water, which is the main solvent of the water-based ink, has a high surface tension, and has a property that it is difficult to spread to the base material, resulting in poor image quality such as white spots, color boundary bleeding and uneven coagulation. Cause. In order to improve the image quality, it is effective to lower the surface tension of the ink. Generally, a surfactant or a hydrophobic water-soluble solvent is added to the ink to reduce the surface tension. I have. However, if the surface tension is merely reduced, the ink droplets that have spread and wet are united with each other, so that the color boundary is also blurred and uneven coagulation is generated, which does not lead to improvement in image quality. In addition, if the above-mentioned material is used excessively, other problems such as agglomeration of the pigment in the ink leading to a decrease in storage stability, and deterioration of the ejection property due to overflow of the ink from the inkjet nozzle may occur. Will happen.
上記課題を解決すべく本発明者らが鋭意検討した結果、特定のHLB値を有する有機溶剤と界面活性剤を併用することで、上記課題を解決できることを見出した。 As a result of intensive studies by the present inventors to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using an organic solvent having a specific HLB value and a surfactant in combination.
本発明では、グリフィン法によるHLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)を使用することを特徴の一つとする。HLB値は材料の親水・疎水性を表す指標であり、HLB値が特に小さいアセチレンジオール系界面活性剤(a1)は、記録媒体上に着弾後、数十マイクロ秒以下という極微小の時間でインキ液滴表面に配向し、インキの濡れ性を著しく向上させるとともに、着弾直後〜初期における液滴同士の合一を抑制しているものと考えられる。また、インキ液滴が素早く濡れ広がることで表面積が大きくなり、乾燥や基材への浸透の効率を向上させることで、やはりインキ液滴の合一抑制に寄与していると考えられる。 One of the features of the present invention is to use an acetylenic diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less by the Griffin method. The HLB value is an index indicating the hydrophilicity / hydrophobicity of the material. An acetylenic diol-based surfactant (a1) having a particularly low HLB value can be used for an ink in a very short time of several tens of microseconds or less after landing on a recording medium. It is considered that the liquid crystal is oriented on the surface of the liquid droplets, remarkably improves the wettability of the ink, and suppresses the coalescence of the liquid droplets from immediately after landing to the initial stage. Further, it is considered that the surface area of the ink droplets is increased by spreading the ink droplets quickly, and the efficiency of drying and penetration into the base material is improved, which also contributes to the suppression of coalescence of the ink droplets.
一方、上記のようにHLBが小さい、すなわち疎水性が強い材料を水性インキに使用すると、経時による分離や、他の材料に影響を及ぼすことによる保存安定性の悪化といった問題が生じてしまう。そこで本発明では、更にHLB値が8以下である水溶性有機溶剤を一定量添加し、上記問題点の解決を図っている。中程度の疎水性である水溶性有機溶剤を併用することで、上記のアセチレンジオール系界面活性剤(a1)がインキ中に相溶化し、分離することなく安定に存在できるとともに、他の材料への影響も最小限となり、結果として保存安定性や吐出性が改善するものと考えられる。 On the other hand, when a material having a small HLB as described above, that is, a material having a high hydrophobicity is used for an aqueous ink, problems such as separation over time and deterioration of storage stability due to affecting other materials will occur. Therefore, in the present invention, a certain amount of a water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less is added to solve the above problem. By using a water-soluble organic solvent having a moderate hydrophobicity, the acetylenic diol-based surfactant (a1) is compatible with the ink and can be stably present without separation, and can be used for other materials. Is considered to be minimized, and as a result, storage stability and ejection property are improved.
以上のように、白抜け、色境界にじみ、凝集むらのない、高品質な印刷物を作成可能であり、かつ、保存安定性や吐出性に優れるインキを得るためには、特定のHLB値を有する有機溶剤と界面活性剤を併用することが必須不可欠である。なお、上記のメカニズムは推論であり、何ら本発明を限定するものではない。 As described above, in order to obtain a high-quality printed matter without white spots, color boundary bleeding, and uneven aggregation, and to obtain an ink having excellent storage stability and ejection properties, it has a specific HLB value. It is essential to use an organic solvent and a surfactant together. Note that the above mechanism is an inference and does not limit the present invention in any way.
以下に本実施形態の主要となる各成分について述べる。 The main components of the present embodiment will be described below.
<アセチレンジオール系界面活性剤(a1)>
上記の通り、本発明ではグリフィン法によるHLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)を使用することを特徴の一つとする。なお好ましいHLB値は1.0以上2.9以下であり、より好ましくは2.0以上2.8以下である。上記の通り、HLB値が3以下のアセチレンジオール界面活性剤(a1)は、インキ液滴表面への配向速度に優れることから、濡れ性を良化させるとともに液滴の合一を抑制することができると考えられる。また、HLB値が8以下の水溶性有機溶剤と併用することで、インキの保存安定性や吐出性を好適なレベルのまま維持することが可能となる。
<Acetylene diol-based surfactant (a1)>
As described above, one of the features of the present invention is to use an acetylenic diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less by the Griffin method. The preferred HLB value is 1.0 or more and 2.9 or less, and more preferably 2.0 or more and 2.8 or less. As described above, the acetylenic diol surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less is excellent in the alignment speed on the ink droplet surface, so that the wettability is improved and the coalescence of the droplets is suppressed. It is considered possible. In addition, when used in combination with a water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less, it becomes possible to maintain the storage stability and dischargeability of the ink at a suitable level.
なお、HLB(Hydrophile−Lipophile Balance)値とは
、材料の親水・疎水性を表すパラメータの一つである。HLB値の算出方法にはグリフィン法、デイビス法、川上法等種々の方法があるが、本発明ではグリフィン法を用いてHLB値の算出を行う。
The HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) value is one of the parameters indicating the hydrophilicity / hydrophobicity of the material. There are various methods for calculating the HLB value, such as the Griffin method, the Davis method, and the Kawakami method. In the present invention, the HLB value is calculated using the Griffin method.
一般にグリフィン法は、非イオン性の材料において用いられ、その親水・疎水性の程度を表すものとして知られており、対象の材料の分子量を用いて、下記式(1)のようにして求められる。なお、HLB値は小さいほど材料の疎水性が高く、大きいほど材料の親水性が高い。 Generally, the Griffin method is used for a nonionic material and is known to indicate the degree of hydrophilicity / hydrophobicity thereof. The Griffin method is obtained by the following formula (1) using the molecular weight of the target material. . Note that the smaller the HLB value, the higher the hydrophobicity of the material, and the larger the HLB value, the higher the hydrophilicity of the material.
一般式(1):
HLB値=20×(親水性部分の分子量の総和)÷(材料の分子量)
General formula (1):
HLB value = 20 × (total molecular weight of hydrophilic portion) ÷ (molecular weight of material)
HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の添加量は、インキ全量に対し0.5重量%以上5.0重量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.7重量%以上4重量%以下、更に好ましくは1.0重量%以上、3.0%重量%以下である。0.5重量%以上であれば、界面活性剤としての機能を十分に発現させることができ、また5.0重量%以下であれば、インキの保存安定性や吐出性を好適なレベルに維持することが可能となる。 The amount of the acetylenic diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less is preferably 0.5% by weight or more and 5.0% by weight or less, more preferably 0.7% by weight, based on the total amount of the ink. % To 4% by weight, more preferably 1.0% to 3.0% by weight. When the content is 0.5% by weight or more, the function as a surfactant can be sufficiently exhibited, and when the content is 5.0% by weight or less, the storage stability and ejection property of the ink are maintained at suitable levels. It is possible to do.
本発明において使用できる、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の具体例として、例えば2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール、ヘキサデカ−8−イン−7,10−ジオール、4,7−ジプロピル−デカ−5−イン−4,7−ジオール、6,9−ジメチル−テトラデカ−7−イン−6,9−ジオール、3,6−ジイソプロピル−2,7−ジメチルオクタ−4−イン−3,6−ジオール、オクタデカ−9−イン−8,11−ジオール、7,10−ジメチルヘキサデカ−8−イン−7,10−ジオール、5,8−ジブチルドデカ−6−イン−5,8−ジオール、4,7−ジイソブチル−2,9−ジメチル−デカ−5−イン−4,7−ジオール、5,14−ジエチル−8,11−ジメチルオクタデカ−9−イン−8,11−ジオール等を挙げることができる。中でも、水性インキとの相溶性の観点から、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール、ヘキサデカ−8−イン−7,10−ジオール、6,9−ジメチル−テトラデカ−7−イン−6,9−ジオールを用いることが好ましい。なお、上記の化合物は1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。また上記の化合物は、公知の合成方法により合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。 Specific examples of the acetylenic diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less that can be used in the present invention include, for example, 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, , 5,8,11-Tetramethyl-6-dodecin-5,8-diol, hexadec-8-yne-7,10-diol, 4,7-dipropyl-dec-5-yne-4,7-diol, 6,9-dimethyl-tetradec-7-yne-6,9-diol, 3,6-diisopropyl-2,7-dimethyloct-4-yn-3,6-diol, octadeca-9-yne-8,11 -Diol, 7,10-dimethylhexadec-8-in-7,10-diol, 5,8-dibutyldodec-6-yne-5,8-diol, 4,7-diisobutyl-2,9-dimethyl- Dec-5- Down-4,7-diol, 5,14- diethyl-8,11-dimethyl-oct dec-9-in-8,11-diol, and the like. Above all, from the viewpoint of compatibility with the aqueous ink, 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol, hexadec-8-yne-7,10-diol, 6,9-dimethyl It is preferred to use -tetradec-7-yne-6,9-diol. The above compounds may be used alone or in combination of two or more. Further, as the above compound, a compound synthesized by a known synthesis method may be used, or a commercially available product may be used.
<ポリシロキサン系界面活性剤>
本発明では、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)に加え、ポリシロキサン系界面活性剤を併用することが好ましい。一般にポリシロキサン系界面活性剤は、アセチレンジオール系界面活性剤に比べ、液体表面への配向速度が遅く、また色境界にじみや凝集むらを更に改善できることから好ましい。また、ポリシロキサン系界面活性剤を用いることで、印刷物に撥水性や耐摩擦性を付与するとともに、インキの表面張力や吐出性を制御することもでき、前記観点からも好ましく使用される。
<Polysiloxane-based surfactant>
In the present invention, it is preferable to use a polysiloxane-based surfactant in addition to the acetylenic diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less. In general, a polysiloxane-based surfactant is preferable because it has a lower orientation speed on a liquid surface and can further improve color boundary bleeding and uneven aggregation, as compared with an acetylene diol-based surfactant. Further, by using a polysiloxane-based surfactant, it is possible to impart water repellency and rub resistance to the printed matter, and it is also possible to control the surface tension and ejection property of the ink, and it is preferably used from the above viewpoint.
本発明では、HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)、及び/またはHLB値が8以上20以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a3)を、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)とともに用いることが好ましい。なお、上記ポリシロキサン系界面活性剤のHLB値もグリフィン法を用いて算出される。 In the present invention, a polysiloxane-based surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less and / or a polysiloxane-based surfactant (a3) having an HLB value of 8 or more and 20 or less are prepared by adding an HLB value of 3 or less. It is preferable to use it with a certain acetylenic diol-based surfactant (a1). The HLB value of the polysiloxane surfactant is also calculated using the Griffin method.
HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)は、ポリシロキサン系界面活性剤の中でもインキ中での配向が早く、また表面張力低下能に優れているため、インキの濡れ性を向上させる効果を有している。一方、HLB値が8以上20以下であるポリシロキサン界面活性剤(a3)は、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)や、HLB値が4以下のポリシロキサン系界面活性剤(a2)と比べ、特に優れた液滴合一抑制効果を有する。上記より本発明では、HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)、及びHLB値が8以上20以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a3)をともに使用することが特に好ましい。 The polysiloxane-based surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less has a high orientation in the ink among the polysiloxane-based surfactants and is excellent in surface tension lowering ability. It has the effect of improving. On the other hand, a polysiloxane surfactant (a3) having an HLB value of 8 or more and 20 or less is an acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less or a polysiloxane surfactant having an HLB value of 4 or less. Compared with the agent (a2), it has a particularly excellent effect of suppressing coalescence of droplets. As described above, in the present invention, it is particularly preferable to use both the polysiloxane surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less and the polysiloxane surfactant (a3) having an HLB value of 8 or more and 20 or less. .
本発明において好適に用いられるポリシロキサン系界面活性剤は、下記一般式(2)または一般式(4)で表される化合物である。 The polysiloxane-based surfactant suitably used in the present invention is a compound represented by the following general formula (2) or (4).
一般式(2):
一般式(2)中、pは0以上の整数、及びqは1以上の整数である。またR1は下記一般式(3)で、R2は炭素数1〜6のアルキル基で示される。 In the general formula (2), p is an integer of 0 or more, and q is an integer of 1 or more. R 1 is represented by the following general formula (3), and R 2 is represented by an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
一般式(3):
一般式(3)中、mは1〜6の整数、nは0〜50の整数、oは0〜50の整数であり、n+oは1以上の整数で示される。R3は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、または(メタ)アクリル基である。 In the general formula (3), m is an integer of 1 to 6, n is an integer of 0 to 50, o is an integer of 0 to 50, and n + o is an integer of 1 or more. R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a (meth) acryl group.
一般式(4):
一般式(4)中、rは1〜80の整数を示す。またR1は上記一般式(3)で示される。 In the general formula (4), r represents an integer of 1 to 80. R 1 is represented by the general formula (3).
上記一般式(2)で表される化合物は、インキの表面張力、濡れ性や吐出性の調整への寄与が大きい。また一般式(4)で表される化合物は、基材上でのインキ液滴同士の合一抑制性やインキの保存安定性(表面張力の安定性)を増す効果がある。本発明では、HLB値も加味したうえで、上記材料を適宜選択し、使用することができる。 The compound represented by the general formula (2) has a large contribution to the adjustment of the surface tension, wettability and dischargeability of the ink. Further, the compound represented by the general formula (4) has an effect of suppressing coalescence of ink droplets on a substrate and increasing storage stability (stability of surface tension) of the ink. In the present invention, the above-mentioned materials can be appropriately selected and used in consideration of the HLB value.
上記一般式(2)、(4)で示したポリシロキサン系界面活性剤は、公知の合成方法により合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。一般式(2)で表される化合物の市販品の例として、東レ・ダウコーニング社製のSF8428,FZ−2162,8032ADDITIVE,SH3749,FZ−77,L−7001,L−7002,FZ−2104,FZ−2110,F−2123,SH8400,SH3773M;ビックケミー社製のBYK−345,BYK−346,BYK−347,BYK−348,BYK−349;エボニックデグサ社製のTegowet250,Tegowet260,Tegowet270,Tegowet280;信越化学工業社製のKF−351A,KF−352A,KF−353,KF−354L,KF355A,KF−615A,KF−640,KF−642,KF−643;日信化学工業社のシルフェイスSAGシリーズ等が挙げられる。 As the polysiloxane-based surfactants represented by the general formulas (2) and (4), those synthesized by a known synthesis method or commercially available products may be used. Examples of commercial products of the compound represented by the general formula (2) include SF8428, FZ-2162, 8032 ADDITIVE, SH3749, FZ-77, L-7001, L-7002, and FZ-2104 manufactured by Dow Corning Toray. FZ-2110, F-2123, SH8400, SH3773M; BYK-345, BYK-346, BYK-347, BYK-348, BYK-349 manufactured by BYK Chemie Co .; KF-351A, KF-352A, KF-353, KF-354L, KF355A, KF-615A, KF-640, KF-642, KF-643 manufactured by Chemical Industry Co., Ltd .; Silface SAG series manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. But It is below.
また一般式(4)で表される化合物の市販品の例として、東レ・ダウコーニング社製のBY16−201,SF8427;ビックケミー社製のBYK−331,BYK−333,BYK−UV3500;エボニックデグサ社製のTegoglide410,Tegoglide432,Tegoglide435,Tegoglide440,Tegoglide450等が挙げられる。 Examples of commercial products of the compound represented by the general formula (4) include BY16-201 and SF8427 manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd .; BYK-331, BYK-333, BYK-UV3500 manufactured by BYK Chemie; Evonik Degussa Tegoglide 410, Tegoglide 432, Tegoglide 435, Tegoglide 440, Tegoglide 450, and the like.
<HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)>
HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)は、上記の通り、主にインキの濡れ性に寄与するものであり、そのHLB値は、2.0以上3.8以下であることが好ましく、より好ましくは2.4以上3.6以下である。
<Polysiloxane-based surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less>
As described above, the polysiloxane-based surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less mainly contributes to ink wettability, and the HLB value is 2.0 or more and 3.8 or less. It is more preferable that it is 2.4 or more and 3.6 or less.
HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)の添加量は、インキ全重量に対し、0.1重量%以上4.0重量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5重量%以上3.0重量%以下、更に好ましくは1.0重量%以上2.5重量%以下である。含有量を上記範囲に収めることにより、基材に対する優れた濡れ性を有し、また、吐出性、及び保存安定性の優れたインキを得ることができる。 The addition amount of the polysiloxane surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less is preferably 0.1% by weight or more and 4.0% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less, based on the total weight of the ink. It is from 5% by weight to 3.0% by weight, more preferably from 1.0% by weight to 2.5% by weight. When the content is within the above range, it is possible to obtain an ink having excellent wettability to a substrate, and excellent in ejection property and storage stability.
また、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の含有量を1としたときの、HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)の含有量の比は、0.2〜3.3が好ましく、0.4〜2.5がより好ましく、特に好ましくは0.5〜1.5である。一般に複数の界面活性剤を併用した場合、各界面活性剤の水性インキ中への相溶性が変化していると考えられ、含有量の比を上記範囲に収めることにより、各界面活性剤の相溶性が好適なものとなると考えられる。 When the content of the acetylenic diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less is set to 1, the content ratio of the polysiloxane-based surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less is as follows. , 0.2 to 3.3 are preferred, 0.4 to 2.5 are more preferred, and particularly preferred is 0.5 to 1.5. In general, when a plurality of surfactants are used in combination, it is considered that the compatibility of each surfactant in the aqueous ink is changed, and by controlling the content ratio within the above range, the compatibility of each surfactant is considered. It is believed that the solubility is favorable.
本発明のHLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)は、上記の通りインキの濡れ性に寄与する材料であることから、インキの表面張力に対する寄与の大きい一般式(2)で表される構造を有することが特に好ましい。 Since the polysiloxane surfactant (a2) of the present invention having an HLB value of 4 or less is a material that contributes to the wettability of the ink as described above, the general formula (2) that greatly contributes to the surface tension of the ink is used. It is particularly preferred to have a structure represented by
<HLB値が8以上20以下であるポリシロキサン界面活性剤(a3)>
HLB値が8以上20以下であるポリシロキサン界面活性剤(a3)は、主に基材上での液滴同士の合一を抑制するために用いられるものであり、そのHLB値は、10以上18以下であることがより好ましく、更に好ましくは12以上16以下である。
<Polysiloxane surfactant (a3) having an HLB value of 8 or more and 20 or less>
The polysiloxane surfactant (a3) having an HLB value of 8 or more and 20 or less is mainly used for suppressing coalescence of droplets on a substrate, and has an HLB value of 10 or more. It is more preferably 18 or less, more preferably 12 or more and 16 or less.
HLB値が8以上20以下であるポリシロキサン界面活性剤(a3)の添加量としては、インキ全重量に対し、0.05重量%以上1.0重量%以下が好ましく、より好ましくは0.1重量%以上0.8重量%以下、更に好ましくは0.2重量%以上0.7重量%以下である。含有量を上記範囲に収めることにより、基材上でのインキ液滴の合一が生じにくく、かつ、保存安定性、及び吐出性の優れたインキを得ることができる。 The addition amount of the polysiloxane surfactant (a3) having an HLB value of 8 or more and 20 or less is preferably 0.05% by weight or more and 1.0% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less based on the total weight of the ink. % By weight to 0.8% by weight, more preferably 0.2% by weight to 0.7% by weight. When the content is within the above range, coalescence of the ink droplets on the base material hardly occurs, and an ink excellent in storage stability and ejection property can be obtained.
また、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の含有量を1としたときの、HLB値が8以上20以下であるポリシロキサン界面活性剤(a3)の含有量の比は、0.1〜2.0であることが好ましく、より好ましくは0.15〜1.5であり、更に好ましくは0.2〜1.0である。含有量の比を上記範囲に収めることにより、各界面活性剤の相溶性が好適なものとなると考えられる。 Further, when the content of the acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less is set to 1, the content ratio of the polysiloxane surfactant (a3) having an HLB value of 8 or more and 20 or less is set. Is preferably from 0.1 to 2.0, more preferably from 0.15 to 1.5, and even more preferably from 0.2 to 1.0. It is considered that by keeping the content ratio within the above range, the compatibility of each surfactant becomes suitable.
本発明のHLB値が8以上20以下であるポリシロキサン界面活性剤(a3)は、上記の通り基材上でのインキ液滴同士の合一抑制性に寄与する材料であり、一般式(4)で表される構造を有することが特に好ましい。 The polysiloxane surfactant (a3) having an HLB value of 8 or more and 20 or less according to the present invention is a material that contributes to the suppression of coalescence between ink droplets on a substrate as described above, and has the general formula (4) It is particularly preferred to have a structure represented by the formula:
<その他の界面活性剤>
本発明では、上記効果を阻害しない範囲で、上記以外の界面活性剤を用いることもできる。界面活性剤としては用途に合わせて様々なものが知られているが、インキの表面張力を好適なものに保持し、濡れ性や吐出性を確保する観点、及び、親水性材料と安定に共存できる点から、上記以外のアセチレン系、グリコールエーテル系、フッ素系等の界面活性剤を使用することができる。
<Other surfactants>
In the present invention, a surfactant other than the above can be used as long as the above effects are not inhibited. Various surfactants are known according to the intended use, but they maintain the surface tension of the ink at a suitable level and ensure wettability and dischargeability, and coexist stably with hydrophilic materials. From the viewpoints, acetylene-based, glycol ether-based, and fluorine-based surfactants other than those described above can be used.
<水溶性有機溶剤>
上記のように、本発明ではHLB値が8以下である水溶性有機溶剤を、インキ全量に対し10〜50重量%含有することを特徴とする。上記HLB値が8以下である水溶性有機溶剤は、併用するHLB値の小さい界面活性剤を水中に相溶させる機能を有していると考えられる。従って、親水性を損なわない範囲内でHLB値が小さいものを用いることが好ましい。具体的には、HLB値が1以上7.8以下であることが好ましく、2以上7.6以下であることが特に好ましい。なお、上記水溶性有機溶剤のHLB値もグリフィン法を用いて算出される。
<Water-soluble organic solvent>
As described above, the present invention is characterized in that a water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less is contained in an amount of 10 to 50% by weight based on the total amount of the ink. It is considered that the water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less has a function of making a surfactant having a small HLB value used together compatible with water. Therefore, it is preferable to use one having a small HLB value within a range that does not impair the hydrophilicity. Specifically, the HLB value is preferably 1 or more and 7.8 or less, and particularly preferably 2 or more and 7.6 or less. The HLB value of the water-soluble organic solvent is also calculated using the Griffin method.
また水溶性有機溶剤の沸点は、1気圧下において180℃以上250℃以下の範囲内であることが好ましく、180℃以上230℃以下である水溶性有機溶剤を含むことが更に好ましい。沸点が180℃以上である水溶性有機溶剤を使用することで、インクジェットヘッドのノズル界面で外気と接しているインキの乾燥を抑制でき、結果としてインキの吐出安定性が向上する。また、沸点を250℃以下とすることで、印刷基材上での乾燥を好適なものに維持し、色境界にじみや凝集むらといった画像品質の低下を更に抑えることができる。 Further, the boiling point of the water-soluble organic solvent is preferably in the range of 180 ° C. to 250 ° C. at 1 atm, more preferably 180 ° C. to 230 ° C. By using a water-soluble organic solvent having a boiling point of 180 ° C. or higher, drying of the ink in contact with the outside air at the nozzle interface of the inkjet head can be suppressed, and as a result, the ejection stability of the ink is improved. Further, by setting the boiling point to 250 ° C. or less, drying on the printing base material can be maintained at a preferable level, and a decrease in image quality such as blurring of color boundaries and uneven coagulation can be further suppressed.
本発明で好適に用いることができる、HLB値が8以下である水溶性有機溶剤の具体例として、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のポリオール系溶剤;
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノエーテル系溶剤;
プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のプロピレングリコールジエーテル系溶剤;3−メトキシ−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール等のメトキシブタノール系溶剤等が挙げられる。上記の中でも、1気圧下における沸点が180℃以上250℃以下である溶剤である、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルが特に好ましく用いられる。
Specific examples of the water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less that can be suitably used in the present invention include 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and 2-methyl. -1,3-propanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 3-methyl- Polyol-based solvents such as 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, and 1,6-hexanediol;
Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene Propylene glycol monoether solvents such as glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, and tripropylene glycol monobutyl ether;
Propylene glycol diether solvents such as propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, and tripropylene glycol dimethyl ether; and methoxy butanol solvents such as 3-methoxy-1-butanol and 3-methoxy-3-methylbutanol. Among the above, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and 2-methyl-1,3, which are solvents having a boiling point at 180 ° C. or higher and 250 ° C. or lower at 1 atm. -Propanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5- Pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, and tripropylene glycol monomethyl ether are particularly preferable. It is preferably used.
本発明では、上記に例示した好ましく用いられる溶剤のうち、ポリオール系溶剤を選択することが特に好ましい。HLB値が8以下であるポリオール系溶剤を使用したインキは、他のHLB値が8以下である水溶性有機溶剤を使用したときに比べ、保存安定性や吐出性が特に優れている。推測ではあるが、ポリオール系溶剤はヒドロキシル基を複数有しており、併用するアセチレンジオール系界面活性剤が有するヒドロキシル基や、ポリシロキサン系界面活性剤が有する酸素原子との間に水素結合を形成することで、前記界面活性剤と水との相溶効果を更に高めているものと考えられる。 In the present invention, it is particularly preferable to select a polyol-based solvent from the solvents preferably used as exemplified above. An ink using a polyol-based solvent having an HLB value of 8 or less has particularly excellent storage stability and ejection properties as compared with a case where a water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less is used. It is speculated that the polyol solvent has multiple hydroxyl groups and forms hydrogen bonds between the hydroxyl groups of the acetylenic diol surfactant used in combination and the oxygen atoms of the polysiloxane surfactant. By doing so, it is considered that the compatibility effect between the surfactant and water is further enhanced.
更に、前記ポリオール系溶剤として1,2−アルカンジオールを使用することが最も好ましい。1,2−アルカンジオールは親水性ユニットであるヒドロキシル基と疎水性ユニットであるアルキル基とが局在化しており、水に対する親和性が高い一方、インキの表面張力を好適な範囲まで低下させることができ、インキの濡れ性を向上させ、画像品質に優れた印刷物が得られると考えられる。上記例示した化合物中、本発明において最も好ましく用いられる、HLB値が8以下である1,2−アルカンジオールとして1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールを挙げることができる。 Further, it is most preferable to use a 1,2-alkanediol as the polyol solvent. The 1,2-alkanediol has a hydroxyl unit serving as a hydrophilic unit and an alkyl group serving as a hydrophobic unit localized, and has a high affinity for water, while reducing the surface tension of the ink to a suitable range. It is considered that the resulting printed matter has improved wettability of the ink and excellent image quality. Among the compounds exemplified above, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, and 1,2-hexanediol are exemplified as the 1,2-alkanediol having an HLB value of 8 or less, which is most preferably used in the present invention. be able to.
HLB値が8以下である水溶性有機溶剤の含有量としては、上記の通り、インキ全量に対し10重量%以上50重量%以下である必要があり、好ましくは15重量%以上40重量%以下、更に好ましくは20重量%以上30重量%以下である。10重量%以上とすることで、HLB値の小さい界面活性剤を十分に相溶化させることができ、保存安定性や吐出性を確保できる。また50重量%以下とすることで、インキ粘度を好適な範囲に収めることができ、吐出性を良好なものとできるため好ましい。 As described above, the content of the water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less needs to be 10% by weight or more and 50% by weight or less based on the total amount of the ink, preferably 15% by weight or more and 40% by weight or less. More preferably, the content is 20% by weight or more and 30% by weight or less. When the content is 10% by weight or more, a surfactant having a small HLB value can be sufficiently compatibilized, and storage stability and ejection property can be secured. When the content is 50% by weight or less, the viscosity of the ink can be kept in a suitable range, and the ejection property can be improved.
また、HLB値が8以下である水溶性有機溶剤は、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)を相溶化させる材料であることから、本発明においては、両者の含有比も重要なポイントとなる。HLB値が8以下である水溶性有機溶剤の含有量は、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の含有量を1としたとき、5〜100であることが好ましく、10〜70であることがより好ましく、15〜40であることが特に好ましい。両者の含有比率を上記範囲内に納めることで、HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)をインキ中に好適に溶解させることができる。 The water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less is a material for compatibilizing the acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less. Is also an important point. The content of the water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less is preferably 5 to 100 when the content of the acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less is 1, It is more preferably from 10 to 70, particularly preferably from 15 to 40. By keeping the content ratio of the two within the above range, the acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less can be suitably dissolved in the ink.
なお、本発明の効果が小さくならない程度の好適な含有量の範囲であれば、上記以外の水溶性有機溶剤を単独もしくは複数併用することが可能である。具体的には、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ブチルエーテル、エチレングリコール−2−エチルヘキシルエーテル、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プロピルエーテル、ジ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ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルブチルエーテル、グリセリン、2−ピロリドン、N−メチルオキサゾリジノン、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In addition, a water-soluble organic solvent other than the above can be used alone or in combination of two or more as long as the content of the present invention is within a preferable range that does not decrease the effect of the present invention. Specifically, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol-2-ethylhexyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monopentyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol methyl Ethyl ether, diethylene glycol methyl butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol methyl ethyl ether, triethylene glycol methyl Butyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol methyl ethyl ether, tetraethylene glycol methyl butyl ether, glycerin, 2-pyrrolidone, N-methyloxazolidinone, γ-butyrolactone , Ε-caprolactone, etc., but are not limited thereto.
<水溶性樹脂>
本発明では、印刷物の塗膜耐性を向上させる点から、バインダー樹脂を添加することが好ましい。一般にインクジェットインキに使用されるバインダー樹脂としては、水溶性樹脂と樹脂微粒子が知られている。このうち樹脂微粒子は水溶性樹脂と比較して高分子量であること、また樹脂微粒子はインキ粘度を低くすることができ、より多量の樹脂をインキ中に含有することができることから、印刷物の耐性を高めるのに適している。樹脂微粒子として使用される樹脂の種類としては、アクリル系、スチレンアクリル系、ウレタン系、スチレンブタジエン系、塩化ビニル系、ポリオレフィン系等が挙げられる。中でも、インキの保存安定性、印刷物の耐性の面を考慮するとアクリル系、スチレンアクリル系の樹脂微粒子が好ましく使用される。
<Water-soluble resin>
In the present invention, it is preferable to add a binder resin from the viewpoint of improving the coating film resistance of the printed matter. In general, a water-soluble resin and resin fine particles are known as a binder resin used for an inkjet ink. Among them, the resin fine particles have a higher molecular weight than the water-soluble resin, and the resin fine particles can lower the viscosity of the ink and can contain a larger amount of the resin in the ink. Suitable for enhancing. Examples of the type of resin used as the resin fine particles include acrylic, styrene-acryl, urethane, styrene-butadiene, vinyl chloride, and polyolefin-based resins. Above all, acrylic-based and styrene-acrylic resin fine particles are preferably used in consideration of the storage stability of the ink and the durability of the printed matter.
ただし、インキ中のバインダー樹脂が樹脂微粒子である場合は、前記樹脂微粒子の最低造膜温度(MFT)を考慮する必要がある。MFTの低い樹脂微粒子を使用した場合、インキ中に添加される水溶性有機溶剤によって樹脂微粒子のMFTがさらに低下し、室温であっても樹脂微粒子が融着や凝集を起こす結果、インクジェットヘッドノズルの目詰まりが発生することがある。樹脂微粒子の場合、一度成膜してしまうとインキに再溶解しないため、固着した樹脂成分によって吐出性が損なわれてしまう。前記問題を回避するためには、樹脂微粒子を構成する単量体を調整することにより、前記樹脂微粒子のMFTを60℃以上にすることが好ましい。なお上記MFTは、例えばテスター産業社製MFTテスターによって測定することができる。 However, when the binder resin in the ink is resin fine particles, it is necessary to consider the minimum film forming temperature (MFT) of the resin fine particles. When resin particles having a low MFT are used, the MFT of the resin particles is further reduced by the water-soluble organic solvent added to the ink, and even at room temperature, the resin particles fuse and agglomerate. Clogging may occur. In the case of resin fine particles, once formed into a film, they do not re-dissolve in the ink, so that the ejected property is impaired by the fixed resin component. In order to avoid the above problem, it is preferable that the MFT of the resin fine particles be adjusted to 60 ° C. or higher by adjusting the monomers constituting the resin fine particles. The MFT can be measured by, for example, an MFT tester manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.
本発明では、樹脂自身に溶解性があるためインクジェットヘッドノズルでの目詰まりが起きにくく吐出性に優れる点、構成材料を選択することでHLB値の低い界面活性剤の相溶化剤として機能させることができる点を考慮すれば、バインダー樹脂として水溶性樹脂を使用することが好ましい。 In the present invention, the resin itself has solubility, so that clogging in the ink jet head nozzle is unlikely to occur and the ejection property is excellent. By selecting a constituent material, it can function as a compatibilizer for a surfactant having a low HLB value. In view of the fact that a water-soluble resin can be used, it is preferable to use a water-soluble resin as the binder resin.
中でも、前記水溶性樹脂が疎水ユニットであるアルキル鎖を有し、その炭素数が8〜36であることが特に好ましい。前記疎水ユニットを有する水溶性樹脂は、上記のようにHLB値の低い界面活性剤の相溶化剤として機能させることができ、印刷時の画質やインキの保存安定性がさらに向上するためである。 Among them, it is particularly preferable that the water-soluble resin has an alkyl chain which is a hydrophobic unit and has 8 to 36 carbon atoms. This is because the water-soluble resin having the hydrophobic unit can function as a compatibilizer for a surfactant having a low HLB value as described above, and the image quality during printing and the storage stability of the ink are further improved.
水溶性樹脂骨格内に有するアルキル基は、直鎖であっても分岐していても差し支えないが、直鎖状のものがより好ましい。直鎖のアルキル基としてはラウリル基(C12)、ミリスチル基(C14)、セチル基(C16)、ステアリル基(C18)、アラキル基(C20)、ベヘニル基(C22)、リグノセリル基(C24)、セロトイル基(C26)、モンタニル基(C
28)、メリッシル基(C30)、ドトリアコンタノイル基(C32)、テトラトリアコンタ
ノイル基(C34)、ヘキサトリアコンタノイル基(C36)等が挙げられる。またアルキル基の炭素数として、好ましくは炭素数10〜30であり、更に好ましくは炭素数18〜24である。
The alkyl group in the water-soluble resin skeleton may be linear or branched, but is preferably a linear one. Examples of the linear alkyl group include lauryl group (C12), myristyl group (C14), cetyl group (C16), stearyl group (C18), aralkyl group (C20), behenyl group (C22), lignoceryl group (C24), and serotoyl. Group (C26), a montanyl group (C
28), a merissyl group (C30), a dotriacontanoyl group (C32), a tetratriacontanoyl group (C34), a hexatriacontanoyl group (C36) and the like. The alkyl group preferably has 10 to 30 carbon atoms, and more preferably 18 to 24 carbon atoms.
アルキル鎖を有する水溶性樹脂の種類としては、アクリル系、スチレンアクリル系、ウレタン系、ポリオレフィン系等が挙げられる。中でも、インキの保存安定性、印刷物の耐性の面も考慮すると、上記樹脂微粒子の場合と同様、アクリル系、スチレンアクリル系の水溶性樹脂が好ましく使用される。なお本発明では、水溶性樹脂として公知の合成方法により合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。またその構成についても特に制限はなく、例えばランダム構造、ブロック構造、櫛形構造、星型構造等を任意に用いることができる。 Examples of the type of the water-soluble resin having an alkyl chain include an acrylic resin, a styrene acrylic resin, a urethane resin, and a polyolefin resin. Above all, in consideration of the storage stability of the ink and the resistance of the printed matter, an acrylic or styrene-acrylic water-soluble resin is preferably used as in the case of the resin fine particles. In the present invention, a water-soluble resin synthesized by a known synthesis method may be used, or a commercially available product may be used. There is no particular limitation on the configuration, and, for example, a random structure, a block structure, a comb structure, a star structure, or the like can be arbitrarily used.
バインダー樹脂として水溶性樹脂を使用する場合、重量平均分子量が5,000以上50,000以下の範囲内である事が好ましく、10,000以上40,000以下の範囲内である事がより好ましい。重量平均分子量を5,000以上とすることで、印刷物の塗膜耐性を良好なものとすることができ、重量平均分子量を50,000以下とすることで、インクジェットヘッドからの吐出安定性を良好なものにできる。 When a water-soluble resin is used as the binder resin, the weight average molecular weight is preferably in the range of 5,000 to 50,000, more preferably 10,000 to 40,000. By setting the weight average molecular weight to 5,000 or more, the coating film resistance of the printed matter can be improved, and by setting the weight average molecular weight to 50,000 or less, the ejection stability from the inkjet head can be improved. Can be something.
なお、バインダー樹脂の重量平均分子量は常法によって測定することができる。例えば、TSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC−8120GPC)で、展開溶媒にTHFを用いて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量として測定される値である。 The weight average molecular weight of the binder resin can be measured by a conventional method. For example, using a TSKgel column (manufactured by Tosoh Corporation) and a GPC equipped with an RI detector (manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8120GPC), a value measured as a polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured using THF as a developing solvent. It is.
水溶性樹脂を選択する際には酸価も重要であり、酸価が1〜80mgKOH/gである事が好ましく、5〜50mgKOH/gである事がより好ましい。酸価を1mgKOH/g以上とすることで、インキが固化してしまった後でも再度溶解させることが可能となり、インクジェットヘッドノズル上での目詰まりを抑制し、印刷安定性が向上する。また酸価が80mgKOH/g以下であれば、耐水性に優れた印刷物が得られるため好ましい。 When selecting a water-soluble resin, the acid value is also important, and the acid value is preferably from 1 to 80 mgKOH / g, more preferably from 5 to 50 mgKOH / g. By setting the acid value to 1 mgKOH / g or more, the ink can be dissolved again even after it has solidified, thereby suppressing clogging on the nozzles of the inkjet head and improving printing stability. Further, when the acid value is 80 mgKOH / g or less, a printed matter excellent in water resistance can be obtained, which is preferable.
水溶性樹脂の添加量は、インキ全量に対し0.5重量%以上10重量%以下が好ましく、より好ましくは1重量%以上8重量%以下、更に好ましくは2重量%以上6重量%以下である。水溶性樹脂添加量が0.5重量%以上であれば、HLB値の低い界面活性剤を十分に相溶化させることができ、インキの保存安定性を向上させることができる。また10重量%以下であれば、インキ粘度を好適な範囲内に抑えることができるとともに、吐出性に優れたインキとすることができる。 The amount of the water-soluble resin to be added is preferably 0.5% by weight or more and 10% by weight or less, more preferably 1% by weight or more and 8% by weight or less, further preferably 2% by weight or more and 6% by weight or less based on the total amount of the ink. . When the amount of the water-soluble resin added is 0.5% by weight or more, a surfactant having a low HLB value can be sufficiently compatibilized, and the storage stability of the ink can be improved. When the content is 10% by weight or less, the viscosity of the ink can be suppressed to a suitable range, and the ink can be excellent in ejection property.
<顔料>
本発明では、顔料として、無機顔料、及び有機顔料のいずれも使用できる。無機顔料の一例として、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、ホワイトカーボン、アルミナホワイト、カオリンクレー、タルク、ベントナイト、黒色酸化鉄、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、モリブデートオレンジ、クロムバーミリオン、黄鉛、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、ビクトリアグリーン、群青、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトシリカブルー、コバルト亜鉛シリカブルー、マンガンバイオレット、及びコバルトバイオレット、等が挙げられる。
<Pigment>
In the present invention, any of an inorganic pigment and an organic pigment can be used as the pigment. Examples of inorganic pigments include titanium oxide, zinc white, zinc sulfide, lead white, calcium carbonate, sedimentable barium sulfate, white carbon, alumina white, kaolin clay, talc, bentonite, black iron oxide, cadmium red, Bengala, and molybdenum red. , Molybdate orange, chrome vermillion, graphite, cadmium yellow, yellow iron oxide, titanium yellow, chromium oxide, viridian, titanium cobalt green, cobalt green, cobalt chrome green, victoria green, ultramarine, navy blue, cobalt blue, cerulean blue , Cobalt silica blue, cobalt zinc silica blue, manganese violet, and cobalt violet.
また有機顔料として、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、染料レーキ顔料、蛍光顔料等が挙げられる。 Examples of the organic pigment include an azo pigment, a phthalocyanine pigment, an anthraquinone pigment, a quinacridone pigment, an isoindolinone pigment, a quinophthalone pigment, a dye lake pigment, and a fluorescent pigment.
具体的にカラーインデックスで例示すると、シアン顔料としてはC.I.Pigment Blue 1、2、3、15:1、15:3、15:4、15:6、16、21、22、60、64等が挙げられる。 Illustrating specifically with a color index, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 21, 22, 60, 64 and the like.
またマゼンタ顔料としてはC.I.Pigment Red 5、7、9、12、31、48、49、52、53、57、97、112、120、122、146、147、149、150、168、170、177、178、179、184、188、202、206、207、209、238、242、254、255、264、269、282、C.I.Pigment Violet 19、23、29、30、32、36、37、38、40、50等が挙げられる。 Examples of the magenta pigment include C.I. I. Pigment Red 5, 7, 9, 12, 31, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 112, 120, 122, 146, 147, 149, 150, 168, 170, 177, 178, 179, 184, 188, 202, 206, 207, 209, 238, 242, 254, 255, 264, 269, 282, C.I. I. Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 32, 36, 37, 38, 40, 50 and the like.
またイエロー顔料としてはC.I.Pigment Yellow 1、2、3、12、13、14、16、17、20、24、74、83、86、93、94、95、109、110、117、120、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、154、155、166、168、180、185、213等が挙げられる。 As the yellow pigment, C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 94, 95, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 154, 155, 166, 168, 180, 185, 213 and the like.
またブラック顔料としては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックが挙げられる。例えば、これらのカーボンブラックであって、一次粒子径が11〜40nm、BET法による比表面積が50〜400m2/g、揮発分が0.5〜10重量%、pH値が2〜10等の特性を有するものが好適である。このような特性を有する市販品として、例えば、No.33、40、45、52、900、2200B、2300、MA7、MA8、MCF88(以上、三菱化学製)、RAVEN1255(コロンビアンカーボン製)、REGA330R、400R、660R、MOGUL L、ELFTEX415(以上、キャボット製)、Nipex90、Nipex150T、Nipex160IQ、Nipex170IQ、Nipex75、Printex85、Printex95、Printex90、Printex35、PrintexU(以上、エボニックデグサ製)等があり、いずれも好ましく使用することができる。 Examples of the black pigment include carbon black produced by a furnace method and a channel method. For example, these carbon blacks have a primary particle diameter of 11 to 40 nm, a specific surface area by a BET method of 50 to 400 m2 / g, a volatile content of 0.5 to 10% by weight, and a pH value of 2 to 10 or the like. Are preferred. As a commercially available product having such characteristics, for example, 33, 40, 45, 52, 900, 2200B, 2300, MA7, MA8, MCF88 (manufactured by Mitsubishi Chemical), RAVE1255 (manufactured by Columbian Carbon), REGA330R, 400R, 660R, MOGUL L, ELFTEX415 (manufactured by Cabot) ), Nipex90T, Nipex150T, Nipex160IQ, Nipex170IQ, Nipex75, Printex85, Printex95, Printex90, Printex35, PrintexU (all manufactured by Evonik Degussa) and the like, and any of them can be preferably used.
カーボンブラックのほかにも、本発明で使用することができるブラック顔料としては、例えば、アニリンブラック、ルモゲンブラック、アゾメチンアゾブラック等が挙げられる。また、上記のシアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料や、下記のブラウン顔料、オレンジ顔料等の有彩色顔料を複数使用し、ブラック顔料とすることもできる。 In addition to carbon black, examples of black pigments that can be used in the present invention include aniline black, luminogen black, and azomethine azo black. In addition, a black pigment can be used by using a plurality of chromatic pigments such as the above-mentioned cyan pigment, magenta pigment, yellow pigment, brown pigment and orange pigment described below.
また、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック以外の顔料としてはC.I.Pigment Green 7、10、36、C.I.Pigment Brown 3、5、25、26、C.I.Pigment Orange 2、5、7、13、14、15、16、24、34、36、38、40、43、62、63、64、71等が挙げられる。 Pigments other than cyan, magenta, yellow and black include C.I. I. Pigment Green 7, 10, 36, C.I. I. Pigment Brown 3, 5, 25, 26, C.I. I. Pigment Orange 2, 5, 7, 13, 14, 15, 16, 24, 34, 36, 38, 40, 43, 62, 63, 64, 71 and the like.
本発明における顔料の含有率は、インキ全量に対して0.1重量%以上15重量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5重量%以上10重量%以下であり、1重量%以上8重量%以下が特に好ましい。 The content of the pigment in the present invention is preferably 0.1% by weight or more and 15% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or more and 10% by weight or less, and more preferably 1% by weight or more based on the total amount of the ink. Particularly preferred is 8% by weight or less.
<顔料分散樹脂>
長期間のインキの安定性を維持するため、上記の顔料はインキ中に分散して使用される。顔料の分散方法には、顔料を酸化処理や樹脂被覆等により顔料を表面改質し、分散剤なしで分散させる方法や、界面活性剤や樹脂を分散剤として使用し分散させる方法があるが、本発明では印刷物の光沢を向上させるとともに、より保存安定性や吐出性に優れたインキとするために、顔料分散樹脂を使用して顔料を分散することが好ましい。
<Pigment dispersion resin>
In order to maintain the stability of the ink for a long period of time, the above-mentioned pigment is used by being dispersed in the ink. The method of dispersing the pigment includes a method of modifying the surface of the pigment by oxidation treatment or resin coating, and dispersing the pigment without a dispersant, and a method of dispersing using a surfactant or a resin as a dispersant. In the present invention, it is preferable to disperse the pigment by using a pigment dispersing resin in order to improve the gloss of the printed matter and to make the ink more excellent in storage stability and dischargeability.
顔料分散樹脂の種類としては特に制限はないが、例えば、アクリル系、スチレンアクリル系、マレイン酸系、スチレンマレイン酸系、ウレタン系、エステル系、アミド系、イミド系樹脂等が挙げられる。中でも、顔料の吸着を強固にし、顔料分散体を安定化させるという観点から、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エステル系樹脂から選択される1種以上の樹脂を用いることが好ましい。またその構成についても特に制限はなく、例えばランダム構造、ブロック構造、櫛形構造、星型構造等を任意に用いることができる。 The type of the pigment-dispersed resin is not particularly limited, and examples thereof include acrylic, styrene-acrylic, maleic, styrene-maleic, urethane, ester, amide, and imide resins. Among them, it is preferable to use one or more resins selected from acrylic resins, styrene acrylic resins, urethane resins, and ester resins from the viewpoint of strengthening the adsorption of the pigment and stabilizing the pigment dispersion. . There is no particular limitation on the configuration, and, for example, a random structure, a block structure, a comb structure, a star structure, or the like can be arbitrarily used.
また、樹脂骨格内に炭素数10〜36のアルキル基を有する顔料分散樹脂を用いる事が、インキの保存安定性の観点、及びHLB値の小さい界面活性剤との相溶性の観点から好ましい。なお、アルキル基を有する樹脂を合成する方法として、基本となる樹脂骨格がもつカルボン酸等の官能基へアルキル基を有するアルコールやアミンを縮合させる方法や、樹脂合成時にアルキル基を有するモノマーを使用することでアルキル基を有する樹脂を合成する方法が挙げられる。 Further, it is preferable to use a pigment dispersion resin having an alkyl group having 10 to 36 carbon atoms in the resin skeleton from the viewpoint of storage stability of the ink and the compatibility with a surfactant having a small HLB value. In addition, as a method of synthesizing a resin having an alkyl group, a method of condensing an alcohol or an amine having an alkyl group with a functional group such as a carboxylic acid of a basic resin skeleton or a monomer having an alkyl group at the time of resin synthesis is used To synthesize a resin having an alkyl group.
顔料分散樹脂の分子量は、重量平均分子量が1,000以上100,000以下の範囲内である事が好ましく、5,000以上50,000以下の範囲である事がより好ましい。重量平均分子量を前記範囲とすることにより、顔料を水中で安定的に分散することができるとともに、吐出安定性を良好なものとできるため好ましい。なお、顔料分散樹脂の重量平均分子量は、上記のバインダー樹脂の場合と同様に測定することができる。 The molecular weight of the pigment-dispersed resin is preferably such that the weight average molecular weight is in the range of 1,000 to 100,000, and more preferably in the range of 5,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is in the above range, the pigment can be stably dispersed in water, and the ejection stability can be improved. The weight average molecular weight of the pigment-dispersed resin can be measured in the same manner as in the case of the binder resin.
また顔料分散樹脂の酸価は、50〜400mgKOH/gであることが好ましい。酸価が50mgKOH/g以上であれば、顔料分散樹脂が水に対し溶解しやすくなり、分散体の粘度も低く抑えることができる。また、400mgKOH/g以下であれば、界面活性剤との相互作用を好適なものとすることができ、インキの粘度の上昇を防ぐことができる。顔料分散樹脂の酸価は、好ましくは100〜350mgKOH/gであり、更に好ましくは150〜300mgKOH/gである。 The acid value of the pigment dispersion resin is preferably 50 to 400 mgKOH / g. When the acid value is 50 mgKOH / g or more, the pigment-dispersed resin is easily dissolved in water, and the viscosity of the dispersion can be kept low. Further, when the concentration is 400 mgKOH / g or less, the interaction with the surfactant can be made favorable, and the increase in the viscosity of the ink can be prevented. The acid value of the pigment dispersion resin is preferably from 100 to 350 mgKOH / g, more preferably from 150 to 300 mgKOH / g.
また顔料分散樹脂は水への溶解度を上げるために、樹脂中の酸基を塩基で中和してあることが好ましい。塩基としてはアンモニア水、ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機塩基や水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基等を使用することができる。 Further, in order to increase the solubility in water, it is preferable that the acid group in the resin is neutralized with a base. As the base, an organic base such as aqueous ammonia, dimethylaminoethanol, diethanolamine, and triethanolamine, and an inorganic base such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide can be used.
顔料と顔料分散樹脂との重量比率は2/1〜100/1であることが好ましい。顔料分散樹脂の比率を上記範囲に収めることで、顔料分散体やインキの粘度を低く保つことができるとともに、分散性や、粘度、分散等の安定性が向上する。顔料と顔料分散樹脂の比率としてより好ましくは20/9〜50/1、更に好ましくは5/2〜25/1であり、最も好ましくは20/7〜20/1である。 The weight ratio of the pigment to the pigment-dispersed resin is preferably from 2/1 to 100/1. When the ratio of the pigment-dispersed resin is within the above range, the viscosity of the pigment dispersion or the ink can be kept low, and the dispersibility, the viscosity, the stability such as the dispersion, and the like are improved. The ratio of the pigment to the pigment-dispersed resin is more preferably from 20/9 to 50/1, still more preferably from 5/2 to 25/1, and most preferably from 20/7 to 20/1.
<水>
本発明のインキに含まれる水としては、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用するのが好ましい。本発明の水の含有量は、インキ全量に対し20〜90重量%の範囲であることが好ましい。
<Water>
As the water contained in the ink of the present invention, it is preferable to use ion-exchanged water (deionized water) instead of general water containing various ions. The water content of the present invention is preferably in the range of 20 to 90% by weight based on the total amount of the ink.
<その他の成分>
また本発明のインキは、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つインキとするために、消泡剤、防腐剤等の添加剤を適宜に添加することができる。これらの添加剤の添加量としては、インキの全重量に対して、0.01重量%以上10重量%以下が好適である。
<Other ingredients>
Further, in addition to the above components, additives such as an antifoaming agent and a preservative can be appropriately added to the ink of the present invention, if necessary, in order to obtain an ink having desired physical properties. The amount of these additives is preferably from 0.01% by weight to 10% by weight based on the total weight of the ink.
<記録媒体>
本実施形態のインキは、難吸収性基材に特に好適に用いることができる。難吸収性基材とは、水を吸収し難い、もしくは吸収速度が遅い記録媒体のことであり、具体的には、ブリストー法(J.TAPPI紙パルプ試験方法No.51−87)により測定した、水に対する吸収係数が0〜0.6ml/m2msec1/2であるものを指す。なお上記の吸収係数は、例えば熊谷理機工業社製自動走査吸液計を用いることで測定することができる。具体的には上記装置と水を使用し、接触時間100〜1000ミリ秒の間で得られた水の吸液量(ml/m2)と接触時間の平方根(msec1/2)の関係図から、最小二乗法により求められる直線の勾配を吸収係数とする。
<Recording medium>
The ink of the present embodiment can be particularly suitably used for a poorly absorbable substrate. The poorly absorbable substrate is a recording medium that hardly absorbs water or has a low absorption rate, and specifically, is measured by the Bristow method (J. TAPPI paper pulp test method No. 51-87). , Having an absorption coefficient of 0 to 0.6 ml / m 2 msec 1/2 . The above absorption coefficient can be measured by using, for example, an automatic scanning liquid absorption meter manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd. Specifically, using the above-mentioned apparatus and water, a relationship diagram between a liquid absorption amount (ml / m 2 ) obtained during a contact time of 100 to 1000 milliseconds and a square root of the contact time (msec 1/2 ). Therefore, the gradient of the straight line obtained by the least square method is used as the absorption coefficient.
難吸収性基材の具体例として、例えばコート紙、アート紙、キャスト紙、微塗工紙、合成紙の様な紙基材;ポリカーボネート、硬質塩ビ、軟質塩ビ、ポリスチレン、発砲スチロール、PMMA、ポリプロピレン、ポリエチレン、PET等のプラスチック基材;アルミ、ステンレス等の金属基材;ガラス等が挙げられるがこれらに限定されない。なお、本実施形態のインクジェットインキは、普通紙、布帛、木材等の難吸収性基材以外のものにも好適に用いることができる。 Specific examples of the poorly-absorbable substrate include, for example, paper substrates such as coated paper, art paper, cast paper, finely coated paper, and synthetic paper; polycarbonate, hard PVC, soft PVC, polystyrene, foamed styrene, PMMA, and polypropylene. Plastic substrates such as polyethylene, PET, etc .; metal substrates such as aluminum and stainless steel; glass; and the like, but are not limited thereto. In addition, the inkjet ink of this embodiment can be suitably used for non-absorbent substrates such as plain paper, cloth, and wood.
<印刷方法>
本発明のインクジェットインキを印刷する方法として、インクジェットヘッドのノズルからインキを吐出させ、印刷基材上にインキ液滴を付着させる方法が用いられる。
<Printing method>
As a method for printing the ink-jet ink of the present invention, a method is used in which the ink is ejected from nozzles of an ink-jet head to deposit ink droplets on a printing substrate.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。なお、以下の記載において、「部」「%」及び「比率」とあるものは特に断らない限り重量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. In the following description, “parts”, “%” and “ratio” are based on weight unless otherwise specified.
<シアン顔料分散液1の製造例>
顔料としてLIONOGEN BLUE FG−7358G(C.I.PigmentBlue15:3、トーヨーカラー社製)を20部、顔料分散樹脂としてスチレンアクリル樹脂(スチレン:アクリル酸:ベヘニルメタクリレート=35:30:35(重量比)のランダム重合体、分子量:16000、酸価:250)の水性化溶液(不揮発分20%)を15部、水65部を混合し、ディスパーで予備分散した後、直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した容積0.6Lのダイノーミルを用いて本分散を行い、シアン顔料分散液1を得た。
<Production Example of Cyan Pigment Dispersion 1>
20 parts of LIONOGEN BLUE FG-7358G (CI Pigment Blue 15: 3, manufactured by Toyo Color) as a pigment, and styrene acrylic resin (styrene: acrylic acid: behenyl methacrylate = 35: 30: 35 (weight ratio)) as a pigment dispersion resin 15 parts of an aqueous solution of a random polymer (molecular weight: 16000, acid value: 250) (nonvolatile content: 20%) and 65 parts of water were mixed and predispersed by a disper, and then 1800 g of zirconia beads having a diameter of 0.5 mm was prepared. This dispersion was carried out using a 0.6 L Dynomill filled with, and a cyan pigment dispersion 1 was obtained.
<イエロー顔料分散液2の製造例>
顔料をLIONOL YELLOW TT−1405G(C.I.PigmentYellow14、トーヨーカラー社製)に変えた以外は、シアン顔料分散液と同様の方法で、イエロー顔料分散液2を得た。
<Production Example of Yellow Pigment Dispersion 2>
A yellow pigment dispersion 2 was obtained in the same manner as the cyan pigment dispersion except that the pigment was changed to LIONOL YELLOW TT-1405G (CI Pigment Yellow 14, manufactured by Toyo Color Co., Ltd.).
<マゼンタ顔料分散液3の製造例>
顔料をFASTOGEN Super Magenta RTS(C.I.PigmentRed122、DIC社製)に変えた以外は、シアン顔料分散液と同様の方法で、マゼンタ顔料分散液3を得た。
<Production example of magenta pigment dispersion 3>
A magenta pigment dispersion 3 was obtained in the same manner as the cyan pigment dispersion except that the pigment was changed to FASTOGEN Super Magenta RTS (CI Pigment Red 122, manufactured by DIC).
<ブラック顔料分散液4の製造例>
顔料をPrinteX85(カーボンブラック、オリオンエンジニアドカーボンズ社製)に変えた以外は、シアン顔料分散液と同様の方法で、ブラック顔料分散液4を得た。
<Production Example of Black Pigment Dispersion 4>
A black pigment dispersion 4 was obtained in the same manner as for the cyan pigment dispersion except that the pigment was changed to Print X85 (carbon black, manufactured by Orion Engineered Carbons).
<水溶性樹脂1の製造例>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、ブタノール93.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱し、重合性モノマーとしてスチレン20部、メタクリル酸10部、メチルメタクリレート70部、および重合開始剤としてV−601(和光純薬製)9部の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、さらに110℃で3時間反応させた後、V−601(和光純薬製)0.9部を添加し、さらに110℃で1時間反応を続けて、樹脂1の溶液を得た。前記顔料分散樹脂の重量平均分子量を測定したところ、約12000であった。
さらに、室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノールを37.1部添加し中和したのち、水を100部添加し水性化した。その後100℃以上に加熱し、ブタノールを水と共沸させてブタノールを留去したのち、固形分が50%になるように調整することで、水溶性樹脂1の水性化溶液(固形分50%)を得た。
<Production example of water-soluble resin 1>
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 93.4 parts of butanol and replaced with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 110 ° C., and a mixture of 20 parts of styrene as a polymerizable monomer, 10 parts of methacrylic acid, 70 parts of methyl methacrylate, and 9 parts of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) as a polymerization initiator was applied for 2 hours. Then, a polymerization reaction was performed. After the completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 110 ° C. for 3 hours, and then 0.9 parts of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. . The weight average molecular weight of the pigment-dispersed resin was about 12,000.
After cooling to room temperature, 37.1 parts of dimethylaminoethanol was added for neutralization, and then 100 parts of water was added to make the mixture aqueous. Thereafter, the mixture is heated to 100 ° C. or higher, butanol is azeotropically distilled with water, and then the butanol is distilled off. Then, the solid content is adjusted to 50%. ) Got.
<水溶性樹脂2〜4の製造例>
重合性モノマーとして、表1記載の材料及び量を用いた以外は、水溶性樹脂1と同様の合成方法を用いることで、水溶性樹脂2〜4の水性化溶液(固形分50%)を得た。
<Production examples of water-soluble resins 2 to 4>
An aqueous solution (solid content of 50%) of the water-soluble resins 2 to 4 was obtained by using the same synthesis method as the water-soluble resin 1 except that the materials and amounts shown in Table 1 were used as the polymerizable monomers. Was.
表1
<アセチレンジオール系界面活性剤の合成>
特開2002−356451号明細書、実施例1記載の方法を利用し、原料ケトンとしてメチルイソアミルケトンを用いることで、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールを合成した。なお、前記化合物のHLB値は2.7である。また同様にして、原料ケトンとしてジ−n−プロピルケトン(4−ヘプタノン)を用いることで4,7−ジプロピル−デカ−5−イン−4,7−ジオール(HLB値=2.7)を、メチルヘキシルケトン(2−オクタノン)を用いることで、7,10−ジメチルヘキサデカ−8−イン−7,10−ジオール(HLB値=2.4)を、メチルイソブチルケトンを用いることで、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール(HLB値=3.0)を合成した。
<Synthesis of acetylenic diol surfactant>
Utilizing the method described in JP-A-2002-356451, Example 1, and using methyl isoamyl ketone as a raw material ketone, 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol Was synthesized. The compound has an HLB value of 2.7. Similarly, by using di-n-propyl ketone (4-heptanone) as a raw material ketone, 4,7-dipropyl-dec-5-yne-4,7-diol (HLB value = 2.7) was obtained. By using methylhexyl ketone (2-octanone), 7,10-dimethylhexadec-8-in-7,10-diol (HLB value = 2.4) is converted to 2,2 by using methyl isobutyl ketone. 4,7,9-Tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (HLB value = 3.0) was synthesized.
なお実施例では、市販品であるサーフィノール440(エアープロダクツ社製、HLB値=8.0)、及びサーフィノール465(エアープロダクツ社製、HLB値=13.0)もアセチレンジオール系界面活性剤として使用した。 In the examples, commercially available Surfynol 440 (manufactured by Air Products, HLB value = 8.0) and Surfynol 465 (manufactured by Air Products, HLB value = 13.0) are also acetylenic diol-based surfactants. Used as
<ポリシロキサン系界面活性剤1の合成例>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、エチレングリコールアリルメチルエーテル360gと、塩化白金酸の0.5重量%トルエン溶液0.5gとを仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を70℃に加熱したのち、シロキサン鎖の両末端が水素原子であるヘキサデカメチルオクタシロキサン480gを30分かけて滴下した。次いで、反応容器内を110℃まで加熱し、攪拌しながら3時間保持することで、上記材料を反応させた。反応終了後、低沸分を減圧下で留去することで、ポリエーテル変性シロキサン1を得た。なお前記ポリエーテル変性シロキサン1は、一般式(4)の構造で表され、r=6であり、またR1は一般式(3)においてm=3、n=1、o=0、R3=CH3のものである。また前記化合物のHLB値は3.8である。
<Synthesis example of polysiloxane-based surfactant 1>
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 360 g of ethylene glycol allyl methyl ether and 0.5 g of a 0.5% by weight toluene solution of chloroplatinic acid, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas. After the inside of the reaction vessel was heated to 70 ° C., 480 g of hexadecamethyloctasiloxane in which both ends of the siloxane chain were hydrogen atoms were added dropwise over 30 minutes. Next, the above-described material was reacted by heating the inside of the reaction vessel to 110 ° C. and holding the mixture for 3 hours while stirring. After the completion of the reaction, polyether-modified siloxane 1 was obtained by distilling off low boiling components under reduced pressure. The polyether-modified siloxane 1 is represented by the structure of the general formula (4), where r = 6, and R 1 is m = 3, n = 1, o = 0, R 3 in the general formula (3). = CH 3 . The HLB value of the compound is 3.8.
<ポリシロキサン系界面活性剤2の合成例>
エチレングリコールアリルメチルエーテルの添加量を180gとし、またヘキサデカメチルオクタシロキサンの代わりに、中心のケイ素原子に水素原子が1個結合しているヘプタメチルトリシロキサンを200g用いた以外は、ポリシロキサン系界面活性剤1と同様の方法により、ポリシロキサン系界面活性剤2を得た。なお前記ポリエーテル変性シロキサン1は、一般式(2)の構造で表され、p=0、q=1、R2=CH3であり、またR1
は一般式(3)においてm=3、n=1、o=0、R3=CH3のものである。また前記化合物のHLB値は4.6である。
<Synthesis example of polysiloxane-based surfactant 2>
Except that the amount of ethylene glycol allyl methyl ether added was 180 g and that 200 g of heptamethyltrisiloxane having one hydrogen atom bonded to the central silicon atom was used instead of hexadecamethyloctasiloxane, Polysiloxane-based surfactant 2 was obtained in the same manner as for surfactant 1. The polyether-modified siloxane 1 is represented by the structure of the general formula (2), where p = 0, q = 1, R 2 = CH 3 , and R 1
Is a compound of the general formula (3) where m = 3, n = 1, o = 0, and R 3 = CH 3 . The HLB value of the compound is 4.6.
<ポリシロキサン系界面活性剤3の合成例>
エチレングリコールアリルメチルエーテルの代わりに、ジエチレングリコールアリルメチルエーテルを500g用い、またヘキサデカメチルオクタシロキサンの代わりに、シロキサン鎖の両末端が水素原子であるヘキサメチルトリシロキサンを180g用いた以外は、ポリシロキサン系界面活性剤1と同様の方法により、ポリシロキサン系界面活性剤3を得た。なお前記ポリエーテル変性シロキサン3は、一般式(4)の構造で表され、r=1であり、またR1は一般式(3)においてm=3、n=2、o=0、R3=CH3のもので
ある。また前記化合物のHLB値は19.5である。
<Synthesis example of polysiloxane-based surfactant 3>
A polysiloxane was used except that 500 g of diethylene glycol allyl methyl ether was used in place of ethylene glycol allyl methyl ether, and 180 g of hexamethyltrisiloxane in which both ends of the siloxane chain were hydrogen atoms were used instead of hexadecamethyloctasiloxane. Polysiloxane-based surfactant 3 was obtained in the same manner as for surfactant-based surfactant 1. The polyether-modified siloxane 3 is represented by the structure of the general formula (4), where r = 1, and R 1 is m = 3, n = 2, o = 0, R 3 in the general formula (3). = CH 3 . The HLB value of the compound is 19.5.
なお実施例では、市販品であるTegowet280(エボニックデグサ社製、HLB値=3.5)、Tegoglide440(エボニックデグサ社製、HLB値=13.5)及びBYK−333(ビックケミー社製、HLB値=10.1)もポリシロキサン系界面活性剤として使用した。 In the examples, Tegowet 280 (manufactured by Evonik Degussa, HLB value = 3.5), Tegoglide 440 (manufactured by Evonik Degussa, HLB value = 13.5) and BYK-333 (manufactured by BYK Chemie, HLB value = 10.1) was also used as a polysiloxane-based surfactant.
<インキ1C、1M、1Y、1Kの製造例>
シアン顔料分散液1を20部、1,2−ブタンジオール25部、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール1部、を混合容器に順次投入したのち、インキ全体で100部になるように水を加えて調整し、ディスパーで十分に均一になるまで攪拌した。その後、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行い、ヘッドつまりの原因となる粗大粒子を除去し、インキ1Cを作製した。
なお、上記シアン顔料分散液1に代えて、イエロー顔料分散液2、マゼンタ顔料分散液3ブラック顔料分散液4をそれぞれ用いる以外は上記インキ1Cの場合と同様にして、インキ1Y、1M、1Kを作製した。
<Examples of manufacturing inks 1C, 1M, 1Y, and 1K>
20 parts of cyan pigment dispersion 1, 25 parts of 1,2-butanediol, and 1 part of 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol were sequentially charged into a mixing vessel, Water was added to adjust the total amount of the ink to 100 parts, and the mixture was stirred with a disper until the ink became sufficiently uniform. Thereafter, the mixture was filtered with a membrane filter having a pore size of 1 μm to remove coarse particles that might cause clogging of the head, thereby producing ink 1C.
The inks 1Y, 1M, and 1K were prepared in the same manner as the ink 1C except that the yellow pigment dispersion 2, the magenta pigment dispersion 3, and the black pigment dispersion 4 were used instead of the cyan pigment dispersion 1, respectively. Produced.
<インキ2〜49の製造例>
表2〜4記載の原料を用いてインキ1Cの製造例と同様にして、インキ2〜49(それぞれC、Y、M、Kの4色)の作製を行った。
<Production Examples of Inks 2 to 49>
Inks 2 to 49 (4 colors of C, Y, M, and K, respectively) were produced in the same manner as in Production Example of Ink 1C using the raw materials described in Tables 2 to 4.
<実施例1〜45、比較例1〜4>
作製したインキ1〜49を用いて以下の評価を行った。なお、評価結果は表2〜4に示す通りである。
<Examples 1 to 45, Comparative Examples 1 to 4>
The following evaluation was performed using the produced inks 1 to 49. The evaluation results are as shown in Tables 2 to 4.
<評価1:ベタ部の白抜けの評価>
京セラ社製ヘッド(QA06NTB)を搭載したインクジェット吐出装置により、周波数20kHz、600×600dpiの印字条件で、上記1C〜49Cのシアンインキを吐出し、印字率100%のベタ印刷を行った。なお、印刷基材としてUPM Finess Gloss紙(コート紙)を用いた。印刷後、50℃エアオーブンを用いて印刷物を3分間乾燥させ、印刷物の白抜け度合をルーペ及び目視で確認することで、白抜けの評価を行った。評価基準は下記のとおりであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。
◎:ルーペ及び目視で白抜けが見られなかった
○:ルーペでは僅かに白抜けが見られたが、目視で白抜けが見られなかった
△:目視で僅かに白抜けが見られた
×:目視で明らかに白抜けが見られた
<Evaluation 1: Evaluation of blank area in solid portion>
Using a Kyocera head (QA06NTB) equipped with an inkjet ejector, the above-described cyan ink of 1C to 49C was ejected under a printing condition of a frequency of 20 kHz and 600 × 600 dpi, and solid printing at a printing rate of 100% was performed. In addition, UPM Finess Gloss paper (coated paper) was used as a printing base material. After printing, the printed matter was dried using a 50 ° C. air oven for 3 minutes, and the degree of white spots on the printed matter was visually checked with a loupe to evaluate white spots. The evaluation criteria are as follows, and the evaluations of △, △, and Δ are the practically usable areas.
◎: No white spots were observed with the loupe and visually ○: Slight white spots were seen with the loupe, but no white spots were visually observed Δ: Slight white spots were visually observed ×: Clear white spots were seen visually
<評価2:色間の境界にじみの評価>
京セラ社製ヘッド(QA06NTB)を4個、印刷基材の搬送方向に並べて設置したインクジェット吐出装置を準備し、上流側から、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインキを充填した。続いて、評価1と同じ印刷基材を準備し、前記ヘッドの下部を一定速度で通過させた。その際、周波数20kHz、600×600dpiの印字条件で、各ヘッドからインキを吐出させ、1cm×1cmの100%ベタパッチを、各色が隣り合うように印刷した。印刷後、50℃エアオーブンを用いて印刷物を3分間乾燥させ、ベタの色間の境界にじみの度合をルーペ及び目視で確認することで、境界にじみを評価した。評価基準は下記のとおりであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。
◎:ルーペ及び目視で色間の境界にじみが見られなかった
○:ルーペでは僅かに色間の境界にじみが見られたが、目視では見られなかった
△:目視で僅かに色間の境界にじみが見られた
×:目視で明らかに色間の境界にじみが見られた
<Evaluation 2: Evaluation of bleeding between colors>
An inkjet discharge device was prepared in which four heads (QA06NTB) manufactured by Kyocera were arranged side by side in the transport direction of the printing substrate, and cyan, magenta, yellow, and black inks were filled from the upstream side. Subsequently, the same printing substrate as in Evaluation 1 was prepared, and passed under the head at a constant speed. At that time, ink was ejected from each head under a printing condition of a frequency of 20 kHz and 600 × 600 dpi, and 100% solid patches of 1 cm × 1 cm were printed so that each color was adjacent. After printing, the printed matter was dried using a 50 ° C. air oven for 3 minutes, and the degree of blurring between the solid colors was visually checked with a loupe and visually to evaluate the border blurring. The evaluation criteria are as follows, and the evaluations of △, △, and Δ are the practically usable areas.
:: No border bleeding was observed between the loupe and the eye. ×: Boundary between colors was clearly observed visually
<評価3:凝集むらの評価>
評価1と同様の印刷基材、及び印字条件で、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色について、印字率10%から100%まで10%刻みとなるように、グラデーションパターンを印刷した。印刷後、50℃エアオーブンを用いて印刷物を3分間乾燥させ、印字率20%、50%、80%の印刷部分の凝集むらの度合をルーペ及び目視で確認することで、凝集むらの評価を行った。評価基準は下記のとおりであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。なお表2〜4には、評価を行った4色のうち、最も結果の悪かった色の結果のみを示した。
◎:印字率20、50、80%のいずれの箇所においても、ルーペ及び目視で凝集む
らが見られなかった
○:印字率20、50、80%のいずれか1箇所以上において、ルーペでは凝集むら
が見られたが、目視では見られなかった
△:印字率20、50、80%のいずれか1箇所以上において、目視で僅かに凝集む
らが見られた
×:印字率20、50、80%のいずれか1箇所以上において、目視で明らかに凝集
むらが見られた
<Evaluation 3: Evaluation of uneven aggregation>
Using the same printing substrate and printing conditions as in Evaluation 1, a gradation pattern was printed for each color of cyan, magenta, yellow, and black from 10% to 100% in 10% increments. After printing, the printed matter is dried for 3 minutes using a 50 ° C. air oven, and the degree of agglomeration unevenness of a printed portion having a printing ratio of 20%, 50%, or 80% is visually confirmed with a loupe and visually evaluated. went. The evaluation criteria are as follows, and the evaluations of △, △, and Δ are the practically usable areas. Tables 2 to 4 show only the result of the worst color among the four colors evaluated.
:: No agglomeration unevenness was observed with the loupe and visually at any of the printing rates of 20, 50, and 80%. :: Aggregation was observed with the loupe at any one or more of the printing rates of 20, 50, and 80%. Unevenness was observed, but not visually observed. Δ: Slight aggregation unevenness was visually observed at any one or more of the printing rates of 20, 50, and 80%. X: Printing rate of 20, 50, In any one or more of 80%, uneven coagulation was clearly observed visually.
<評価4:吐出性の評価>
評価1と同様の印刷基材、及び印字条件で、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色について、印字率100%のベタ印刷を行った。印刷後、25℃の環境下で一定時間インクジェット吐出装置を待機させた後、再度、同様の印刷基材、及び印字条件で、印字率100%のベタ印刷を行った。その際、ベタの打ち始めの部分が印刷されているか目視及びルーペで確認を行うことで、吐出性の評価を行った。評価基準は下記のとおりであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。なお表2〜4には、評価を行った4色のうち、最も結果の悪かった色の結果のみを示した。
◎:3時間待機させた後に印刷しても、打ち始めの部分に欠けが見られなかった
○:3時間待機させた後に印刷すると、打ち始めの部分に欠けが見られたが、2時間
待機時には欠けが見られなかった
△:2時間待機させた後に印刷すると、打ち始めの部分に欠けが見られたが、2時間
待機時には欠けが見られなかった
×:1時間待機させた後に印刷しても、打ち始めの部分に欠けが見られた
<Evaluation 4: Evaluation of ejection property>
Solid printing was performed at a printing rate of 100% for each color of cyan, magenta, yellow, and black under the same printing substrate and printing conditions as in Evaluation 1. After printing, the inkjet discharge device was allowed to stand by for a certain period of time in an environment of 25 ° C., and then solid printing was performed again at a printing rate of 100% with the same printing base material and printing conditions. At that time, the dischargeability was evaluated by visually and loupe-checking whether the solid starting portion was printed. The evaluation criteria are as follows, and the evaluations of △, △, and Δ are the practically usable areas. Tables 2 to 4 show only the result of the worst color among the four colors evaluated.
:: No chipping was observed at the start of printing even after printing after waiting for 3 hours. :: When printing after waiting for 3 hours, chipping was observed at the start of printing but waited for 2 hours. Occasionally, no chipping was observed. Δ: When printing after waiting for 2 hours, chipping was observed at the start of printing. However, no chipping was observed when waiting for 2 hours. ×: Printing after waiting for 1 hour. But there was a chip in the starting part
<評価5:乾燥性の評価>
評価2と同様の吐出装置、印刷基材、及び印字条件で、シアン、マゼンタ、イエローそれぞれの印字率100%ベタを掛け合わせ、印字率300%ベタを印刷した。50℃エアオーブンを用いて、所定の時間加熱させた後、印刷物を指で触ることで、印刷物の乾燥性の評価を行った。評価基準は下記のとおりであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。
◎:オーブン投入から1分後、指で触ってもインキが付着しなかった
○:オーブン投入から1分後には指にインキが付着したが、2分後は付着しなかった
△:オーブン投入から2分後には指にインキが付着したが、3分後は付着しなかった
×:オーブン投入から3分後でも、指にインキが付着した
<Evaluation 5: Evaluation of dryness>
Using the same ejection device, printing substrate, and printing conditions as in Evaluation 2, the printing ratios of cyan, magenta, and yellow were each multiplied by 100% solid to print a solid printing ratio of 300%. After heating using a 50 ° C. air oven for a predetermined time, the dryness of the printed matter was evaluated by touching the printed matter with a finger. The evaluation criteria are as follows, and the evaluations of △, △, and Δ are the practically usable areas.
:: One minute after the oven was put, the ink did not adhere even when touched with a finger. :: One minute after the oven was put, the ink adhered to the finger, but two minutes later, the ink did not adhere. The ink adhered to the finger after 2 minutes, but did not adhere after 3 minutes. ×: The ink adhered to the finger even after 3 minutes from turning on the oven.
<評価6:インキの保存安定性の評価>
インキ1〜49の各色について、E型粘度計(東機産業社製TVE−20L)を用いて、25℃、回転数50rpmという条件で粘度を測定した。このインキを密閉容器に入れ、70℃の恒温機に保存し、経時促進させた後、再度上記装置を用いて粘度を測定し、経時前後でのインキの粘度変化を算出することで、インキの保存安定性を評価した。基準は下記のとおりであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。なお表2〜4には、評価を行った4色のうち、最も結果の悪かった色の結果のみを示した。
◎:4週間保存後の粘度変化率が±5%未満
○:2週間保存後の粘度変化率が±5%未満
△:1週間保存後の粘度変化率が±5%未満
×:1週間保存後の粘度変化率が±5%以上
<Evaluation 6: Evaluation of storage stability of ink>
The viscosity of each of the inks 1 to 49 was measured using an E-type viscometer (TVE-20L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25 ° C. and 50 rpm. This ink was placed in a closed container, stored in a constant temperature oven at 70 ° C., and accelerated with time. Then, the viscosity was measured again using the above apparatus, and the change in the viscosity of the ink before and after the aging was calculated. The storage stability was evaluated. The criteria are as follows, and 、, △, and △ evaluations are practically usable areas. Tables 2 to 4 show only the result of the worst color among the four colors evaluated.
◎: Change in viscosity after storage for 4 weeks is less than ± 5% :: Change in viscosity after storage for 2 weeks is less than ± 5% △: Change in viscosity after storage for 1 week is less than ± 5% ×: Storage for 1 week ± 5% or more change in viscosity after
<実施例および比較例の評価結果>
比較例1は、HLB値が8以下である水溶性有機溶剤の含有量が10重量%未満であった系であり、HLB値が3以下のアセチレンジオール系界面活性剤(a1)として2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールを使用することで、印刷物のベタの白抜け、凝集むら等は実用可能領域であったが、インキの吐出性、保存安定性が悪い結果となった。HLB値が8以下の溶剤である1,2−ブタンジオールの含有量が少なく、前記界面活性剤のインキに対する相溶性が不十分であったためと考えられる。
<Evaluation results of Examples and Comparative Examples>
Comparative Example 1 was a system in which the content of a water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less was less than 10% by weight, and acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less was 2,5. By using, 8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol, solid white spots and uneven cohesion of printed matter were in a practically usable range. Had bad results. This is probably because the content of 1,2-butanediol, a solvent having an HLB value of 8 or less, was small, and the compatibility of the surfactant with the ink was insufficient.
一方比較例2は、HLB値が3以下のアセチレンジオール系界面活性剤(a1)を使用する代わりに、HLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)、及びHLB値が8〜20であるポリシロキサン系界面活性剤(a3)を使用した系であり、印刷物において凝集むらが観察された。また比較例3、4は、HLB値が3よりも大きいアセチレンジオール系界面活性剤を使用した系であり、印刷物において色境界にじみ、凝集むら、ベタ部の白抜けが観察された。 On the other hand, in Comparative Example 2, instead of using an acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less, a polysiloxane-based surfactant (a2) having an HLB value of 4 or less, and an HLB value of 8 to This is a system using a polysiloxane surfactant (a3) of No. 20, and uneven coagulation was observed in printed matter. Further, Comparative Examples 3 and 4 are systems using an acetylene diol-based surfactant having an HLB value larger than 3, and blurred color boundaries, uneven coagulation, and white spots on solid portions were observed in printed matter.
実施例1〜43は、HLB値が8以下である水溶性有機溶剤を水性インクジェットインキ全量に対し10〜50重量%含有し、かつHLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)を含有した系であり、印刷物の白抜け、色境界にじみ、凝集むら、及び、インキの吐出性、乾燥性、保存安定性の全てが実用可能領域であった。中でも、実施例39、40、42、43,44は、界面活性剤として、更にHLB値が4以下であるポリシロキサン系界面活性剤(a2)、及びHLB値が8〜20であるポリシロキサン系界面活性剤(a3)を併用し、かつ、炭素数8〜36のアルキル鎖を有する水溶性樹脂を含有する系であり、全ての評価項目で非常に優れた評価結果となることが確認された。 In Examples 1 to 43, an acetylenic diol-based surfactant (a1) containing a water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less based on the total amount of the aqueous inkjet ink and containing an HLB value of 3 or less was used. , And all of the white areas, blurred color boundaries, uneven cohesion, and ink dischargeability, drying properties, and storage stability of the printed matter were practically usable. Among them, Examples 39, 40, 42, 43, and 44 are, as surfactants, polysiloxane-based surfactants (a2) having an HLB value of 4 or less, and polysiloxane-based surfactants having an HLB value of 8 to 20. It is a system that uses a surfactant (a3) in combination and contains a water-soluble resin having an alkyl chain having 8 to 36 carbon atoms, and it was confirmed that very excellent evaluation results were obtained in all evaluation items. .
本発明の水性インクジェットインキ、及び印刷物の製造方法は、コート紙等の難吸収基材においても高画質な画像を得ることができるものであり、特に前記基材を用いた商業印刷向けの高速・高記録解像度のインクジェット印刷において、好適に利用することができる。 The aqueous ink-jet ink of the present invention and the method for producing printed matter are capable of obtaining a high-quality image even on a poorly-absorbing substrate such as coated paper. In inkjet printing with high recording resolution, it can be suitably used.
Claims (9)
前記バインダー樹脂が、酸価1〜80mgKOH/gである水溶性樹脂であり、
前記水溶性有機溶剤としてグリフィン法によるHLB値が8以下である水溶性有機溶剤を水性インクジェットインキ全量に対し10〜50重量%含有し、
前記界面活性剤(A)が、グリフィン法によるHLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)を含有し、
前記HLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤(a1)の含有量が、水性インクジェットインキ全量に対し0.5〜5.0重量%であることを特徴とする、水性インクジェットインキ。 An aqueous inkjet ink containing at least a pigment, a pigment dispersion resin, a binder resin, a water-soluble organic solvent, and a surfactant (A),
The binder resin is a water-soluble resin having an acid value of 1 to 80 mgKOH / g,
A water-soluble organic solvent having an HLB value of 8 or less as a water-soluble organic solvent based on the total amount of the water-based inkjet ink, which has an HLB value of 8 or less;
The surfactant (A) contains an acetylenic diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less by a Griffin method ,
A water-based inkjet ink characterized in that the content of the acetylene diol-based surfactant (a1) having an HLB value of 3 or less is 0.5 to 5.0% by weight based on the total amount of the water- based inkjet ink.
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