JP2010018741A - Aqueous ink composition - Google Patents
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Abstract
【課題】経時でインク特性が変化せず、インクジェットプリンタで印刷する際に安定な吐出が得られ、印字品質上好ましい印刷物が得られる水性インク組成物を提供すること。
【解決手段】顔料、水、有機溶剤、水系樹脂、安定化剤及びシリコーン系化合物よりなる水性インク組成物で、有機溶剤はグリコールジアルキルエーテルか、グリコールジアルキルエーテルとグリコールモノアルキルエーテルとの混合物を含有し、有機溶剤は該水性インク組成物の５〜３９質量％を占めており、安定化剤はポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドとのブロックポリマーであり、シリコーン系化合物は分子内にポリアルキレンオキサイド構造を有し、そのＨＬＢが４以上であり、且つ該水性インク組成物から水、有機溶剤及びシリコーン系化合物以外の成分を除いた組成物において７０℃以下に曇点を有する場合においても、７０℃貯蔵安定性試験が良好である水性インク組成物。
【選択図】 なしTo provide an aqueous ink composition in which ink characteristics do not change with time, stable ejection is obtained when printing with an ink jet printer, and a printed matter preferable in terms of print quality is obtained.
A water-based ink composition comprising a pigment, water, an organic solvent, an aqueous resin, a stabilizer and a silicone compound, wherein the organic solvent contains glycol dialkyl ether or a mixture of glycol dialkyl ether and glycol monoalkyl ether. The organic solvent accounts for 5 to 39% by mass of the aqueous ink composition, the stabilizer is a block polymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide, and the silicone compound has a polyalkylene oxide structure in the molecule. Even when the HLB is 4 or more and the composition obtained by removing components other than water, organic solvent and silicone compound from the water-based ink composition has a cloud point below 70 ° C., the storage stability at 70 ° C. A water-based ink composition having a good property test.
[Selection figure] None
Description
本発明は水性インク組成物に関し、より詳しくは、インクジェットプリンタに好適に使用し得る水性インク組成物に関する。 The present invention relates to a water-based ink composition, and more particularly to a water-based ink composition that can be suitably used in an ink jet printer.
インクジェットプリンタに用いる水性インク組成物には、安定な吐出や非吸収性基材への良好な濡れを得るために表面調整剤を添加する必要があり、またインク組成物の調製やろ過、充填等の各生産工程での作業性の点においても表面張力の適性化は不可欠である。表面調整剤としてポリアルキレンオキサイドで変性されたシリコーン化合物を用いた種々の組成のインク組成物が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。 It is necessary to add a surface conditioner to the water-based ink composition used in the ink jet printer in order to obtain stable ejection and good wetting on the non-absorbent substrate, and the preparation, filtration, filling, etc. of the ink composition From the viewpoint of workability in each production process, it is indispensable to optimize the surface tension. Ink compositions having various compositions using a silicone compound modified with polyalkylene oxide as a surface conditioner have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、ポリアルキレンオキサイドで変性されたシリコーン化合物は水に対して曇点を有するか又は不溶であったり、また７０℃での貯蔵安定性試験において分離するものも少なくない。該シリコーン系化合物が水中で低い曇点を有する場合には有機溶剤を添加してもなお７０℃以下の曇点を有し、貯蔵安定性試験において分離する場合もある。この７０℃とは、インク組成物の製造、保管、輸送や使用環境等を考慮して実用上必要とされる最高温度である。
本発明は上記のような諸問題を解決するためになされたものであり、ポリアルキレンオキサイドで変性されたシリコーン系化合物を含有しているが、経時でインク特性が変化したり分離したりすることがなく、７０℃での安定性試験においても分離することがなく、水性インク組成物として適正な表面張力が得られ、インクジェットプリンタにより印刷する際に安定な吐出が得られ、印字品質上好ましい印刷物が得られ、印字の適度な乾燥速度が得られる水性インク組成物を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and contains a silicone compound modified with polyalkylene oxide. However, the ink characteristics change or separate over time. No separation even in a stability test at 70 ° C., an appropriate surface tension is obtained as a water-based ink composition, a stable discharge is obtained when printing with an ink jet printer, and a printed matter preferable in terms of print quality It is an object of the present invention to provide a water-based ink composition capable of providing an appropriate drying speed for printing.
本発明者らは上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の有機溶剤及び特定の安定化剤を用いることによってポリアルキレンオキサイドで変性されたシリコーン化合物が水中で７０℃以下に曇点を有するにも係わらず、７０℃での安定性試験においても分離することがなく、また、有機溶剤を添加してもなお７０℃以下で曇点を有する場合においても７０℃での安定性試験において分離することがなく、水性インク組成物として適正な表面張力が得られ、経時でインク特性が変化したり分離したりしない水性インク組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that a silicone compound modified with a polyalkylene oxide by using a specific organic solvent and a specific stabilizer has a cloud point of 70 ° C. or lower in water. In the stability test at 70.degree. C., and even when an organic solvent is added, even when it has a cloud point at 70.degree. C. or less, the stability test at 70.degree. It was found that an appropriate surface tension was obtained as a water-based ink composition without separation, and an aqueous ink composition in which ink characteristics did not change or separate over time was obtained, and the present invention was completed.
即ち、本発明の水性インク組成物は、顔料、水、有機溶剤、水系樹脂、安定化剤及びシリコーン系化合物よりなる水性インク組成物において、
該有機溶剤は一般式（１）
Ｒ2Ｏ−（Ｘ−Ｏ)ｎ−Ｒ1 （１）
（式中、Ｘは炭素数２又は３のアルキレン基であり、ｎは１〜６の整数であり、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立に炭素数１〜６のアルキル基である）
で示されるグリコールジアルキルエーテルを含有するか、又は該一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルと一般式（２）
ＨＯ−（Ｘ−Ｏ)ｎ−Ｒ1 （２）
（式中、Ｘは炭素数２又は３のアルキレン基であり、ｎは１〜６の整数であり、Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基である）
で示されるグリコールモノアルキルエーテルとの混合物を含有し、且つ該有機溶剤は該水性インク組成物の５〜３９質量％を占めており、
該安定化剤はポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドとのブロックポリマーであり、
該シリコーン系化合物は分子内にポリアルキレンオキサイド構造を有し、そのＨＬＢが４以上であり、且つ該水性インク組成物から水、有機溶剤及びシリコーン系化合物以外の成分を除いた組成物において７０℃以下に曇点を有する場合においても、７０℃貯蔵安定性試験が良好である、
ことを特徴とする。
That is, the aqueous ink composition of the present invention is an aqueous ink composition comprising a pigment, water, an organic solvent, an aqueous resin, a stabilizer, and a silicone compound.
The organic solvent has the general formula (1)
R 2 O— (X—O) n—R 1 (1)
(Wherein X is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, n is an integer of 1 to 6, and R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
Or a glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) and the general formula (2)
HO- (X-O) n-R 1 (2)
(Wherein X is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, n is an integer of 1 to 6, and R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
And the organic solvent accounts for 5 to 39% by mass of the water-based ink composition,
The stabilizer is a block polymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide,
The silicone compound has a polyalkylene oxide structure in the molecule, has an HLB of 4 or more, and is a composition obtained by removing components other than water, an organic solvent and a silicone compound from the aqueous ink composition at 70 ° C. Even when it has a cloud point below, the 70 ° C. storage stability test is good,
It is characterized by that.
本発明の水性インク組成物は、ポリアルキレンオキサイドで変性されたシリコーン系化合物を含有しているが、経時でインク特性が変化したり分離したりすることがなく、７０℃での貯蔵安定性試験においても分離することがなく、また、有機溶剤を添加してもなお７０℃以下で曇点を有する場合においても７０℃での貯蔵安定性試験において分離することがなく、水性インク組成物として適正な表面張力が得られ、インクジェットプリンタにより印刷する際に安定な吐出が得られ、印字品質上好ましい印刷物が得られ、印字の適度な乾燥速度が得られる。 The water-based ink composition of the present invention contains a silicone compound modified with polyalkylene oxide, but the ink properties do not change or separate over time, and the storage stability test at 70 ° C. Even when an organic solvent is added, even when it has a cloud point at 70 ° C. or lower, it does not separate in a storage stability test at 70 ° C., and is suitable as a water-based ink composition Surface tension can be obtained, stable ejection can be obtained when printing with an ink jet printer, a printed matter preferable in terms of printing quality can be obtained, and an appropriate drying speed of printing can be obtained.
本発明の水性インク組成物で用いる必須の有機溶剤は一般式（１）
Ｒ2Ｏ−（Ｘ−Ｏ)ｎ−Ｒ1 （１）
（式中、Ｘは炭素数２又は３のアルキレン基であり、ｎは１〜６の整数であり、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立に炭素数１〜６のアルキル基である）
で示されるグリコールジアルキルエーテルである。
The essential organic solvent used in the water-based ink composition of the present invention is represented by the general formula (1).
R 2 O— (X—O) n—R 1 (1)
(Wherein X is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, n is an integer of 1 to 6, and R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
It is a glycol dialkyl ether represented by
一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルの具体例としてジエチレングリコールジメチルエーテル、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ジエチルエーテル等のグリコールジアルキルエーテルを挙げることができる。これらの有機溶剤として、１種単独で用いることも２種以上を併用することも出来る。 Specific examples of the glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) include glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
また、本発明の水性インク組成物は有機溶剤として上記の一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルと一般式（２）
ＨＯ−（Ｘ−Ｏ)ｎ−Ｒ1 （２）
（式中、Ｘは炭素数２又は３のアルキレン基であり、ｎは１〜６の整数であり、Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基である）
で示されるグリコールモノアルキルエーテルとの混合物を用いることもできる。この場合には、該一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルと該一般式（２）で示されるグリコールモノアルキルエーテルとの混合物からなり、且つ、有機溶剤の全量の２０質量％以上が該一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルであることが好ましい。
In addition, the water-based ink composition of the present invention includes the glycol dialkyl ether represented by the above general formula (1) and the general formula (2) as an organic solvent.
HO- (X-O) n-R 1 (2)
(Wherein X is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, n is an integer of 1 to 6, and R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
It is also possible to use a mixture with a glycol monoalkyl ether represented by In this case, it consists of a mixture of the glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) and the glycol monoalkyl ether represented by the general formula (2), and 20% by mass or more of the total amount of the organic solvent A glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) is preferable.
一般式（２）で示されるグリコールモノアルキルエーテルの具体例としてジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ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モノブチルエーテル、テトラエチ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ブチルエーテル等を挙げることができる。これらの有機溶剤は、１種単独で用いることも２種以上を併用することも出来る。吐出性の点では、好ましくは、グリコールジアルキルエーテルとグリコールモノアルキルエーテルとの混合物を用いる。 Specific examples of the glycol monoalkyl ether represented by the general formula (2) include diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether and the like. be able to. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. In terms of dischargeability, a mixture of glycol dialkyl ether and glycol monoalkyl ether is preferably used.
本発明の水性インク組成物で用いる一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルと水との混合溶液、並びに一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルと一般式（２）で示されるグリコールモノアルキルエーテルと水との混合溶液は−２０〜７０℃の範囲において均一に混合することが可能である。−２０〜７０℃とは、インクの製造、保管、輸送や使用等を考慮し、実用上必要とされる温度範囲である。 A mixed solution of a glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) and water used in the aqueous ink composition of the present invention, and a glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) and a glycol monoalkyl represented by the general formula (2) The mixed solution of alkyl ether and water can be uniformly mixed in the range of -20 to 70 ° C. -20-70 degreeC is a temperature range practically required in consideration of manufacture, storage, transportation, use, etc. of ink.
本発明の水性インク組成物においては、該有機溶剤は該水性インク組成物の５〜３９質量％を占めることが好ましい。該有機溶剤の量が５質量％未満である場合には、水性インク組成物中に後記の安定化剤を溶解させていたとしても、分子内にポリアルキレンオキサイド構造を有するシリコーン系化合物を溶解させると、７０℃以下の温度に曇点を有する場合がある。また、３９質量％を超えることはＶＯＣが高くなることであり、環境上好ましくない。 In the aqueous ink composition of the present invention, the organic solvent preferably accounts for 5 to 39% by mass of the aqueous ink composition. When the amount of the organic solvent is less than 5% by mass, the silicone compound having a polyalkylene oxide structure in the molecule is dissolved even if the stabilizer described below is dissolved in the aqueous ink composition. And may have a cloud point at a temperature of 70 ° C. or lower. Moreover, exceeding 39 mass% means that VOC becomes high, which is not preferable from the viewpoint of the environment.
本発明の水性インク組成物においては、一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテル及び一般式（２）で示されるグリコールモノアルキルエーテル以外の有機溶剤を該水性インク組成物の１０質量％以下の量で使用することも可能である。該有機溶剤としては、本発明の水性インク組成物で用いる一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルと水との混合溶液、又は一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルと一般式（２）で示されるグリコールモノアルキルエーテルと水との混合溶液に、更に該有機溶剤を混合した場合に、−２０〜７０℃の範囲において均一に混合することが可能である有機溶剤を使用することができる。またこの場合、有機溶剤の全量の２０質量％以上の該一般式（１）で示されるグリコールモノアルキルエーテルを含有することが好ましい。該有機溶剤として具体的には、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、酢酸エチル、乳酸エチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン類、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン等を挙げることができる。該有機溶剤は、単独で用いることも２種以上を混合して用いることも出来る。 In the aqueous ink composition of the present invention, an organic solvent other than the glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) and the glycol monoalkyl ether represented by the general formula (2) is contained in an amount of 10% by mass or less of the aqueous ink composition. It can also be used in quantities. Examples of the organic solvent include a mixed solution of the glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) and water used in the aqueous ink composition of the present invention, or the glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) and the general formula (2). It is possible to use an organic solvent that can be uniformly mixed in the range of -20 to 70 ° C when the organic solvent is further mixed with the mixed solution of glycol monoalkyl ether and water represented by it can. In this case, the glycol monoalkyl ether represented by the general formula (1) is preferably contained in an amount of 20% by mass or more based on the total amount of the organic solvent. Specific examples of the organic solvent include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol, esters such as ethyl acetate and ethyl lactate, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, γ- Examples include lactones such as butyrolactone and ε-caprolactone, N-methylpyrrolidone, and N-ethylpyrrolidone. These organic solvents can be used alone or in admixture of two or more.
本発明の水性インク組成物で用いる水系樹脂については、上記の有機溶剤と水とからなる混合溶液中で安定ないかなる樹脂も使用することが出来る。具体的には、水溶性のビニル系樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等、及びこれらの変性樹脂等を用いることが出来、好ましくは、水溶性ポリウレタン系樹脂、水溶性ポリエステル系樹脂、水溶性アクリル系樹脂、特に好ましくは水溶性ポリウレタン系樹脂を用いることができる。これらの樹脂は１種単独で用いることも２種以上を併用することも出来る。樹脂の配合量は、使用する樹脂の種類等により任意に決定できるが、通常は水性インク組成物の１〜２０質量％であり、好ましくは２〜１０質量％である。 As the aqueous resin used in the water-based ink composition of the present invention, any resin that is stable in a mixed solution composed of the above organic solvent and water can be used. Specifically, water-soluble vinyl resins, acrylic resins, alkyd resins, polyester resins, polyurethane resins, silicon resins, fluorine resins, epoxy resins, phenoxy resins, polyolefin resins, and the like, and These modified resins can be used, preferably water-soluble polyurethane resins, water-soluble polyester resins, water-soluble acrylic resins, particularly preferably water-soluble polyurethane resins. These resins can be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the resin can be arbitrarily determined depending on the kind of the resin to be used and the like, but is usually 1 to 20% by mass, preferably 2 to 10% by mass of the aqueous ink composition.
本発明の水性インク組成物で用いる安定化剤はポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドのブロックポリマーである。具体例としては、ＡＤＥＫＡ社製アデカプルロニックＬ−４４、同Ｌ−６４、同Ｐ−８４、同Ｐ−１０４、同Ｆ−６８、同Ｆ−８８、同Ｆ−１０８、同ＴＲ−５０４、同ＴＲ−７０４、同ＴＲ−７０７、同ＴＲ−９０４、同ＴＲ−９０８、同ＴＲ−１３０４、同ＴＲ１３０７、第一工業製薬社製エパン４８５、同６８０、同７４０、同７５０、同７８５、日本油脂社製プロノン１０４、同２０４、同２０８を挙げることができる。これらの安定化剤は単独で用いることも２種以上を併用することも出来る。安定化剤の配合量は、使用する安定化剤の種類等により任意に決定できるが、通常は水性インク組成物の０．０５〜５質量％であり、好ましくは０．１〜２質量％である。 The stabilizer used in the aqueous ink composition of the present invention is a block polymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide. Specific examples include Adeka Pluronic L-44, L-64, P-84, P-104, F-68, F-88, F-108, F-108, TR-504, manufactured by ADEKA. TR-704, TR-707, TR-904, TR-908, TR-1304, TR-1304, TR1307, Daipan Kogyo Epan 485, 680, 740, 750, 750, 785, Nippon Oil & Fats Examples include Pronon 104, 204, and 208 manufactured by the same company. These stabilizers can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the stabilizer can be arbitrarily determined depending on the kind of the stabilizer to be used, and is usually 0.05 to 5% by mass, preferably 0.1 to 2% by mass of the aqueous ink composition. is there.
本発明の水性インク組成物で用いるシリコーン系化合物はポリアルキレンオキサイドで変性された、即ち分子内にポリアルキレンオキサイド構造を有し、そのＨＬＢが３以上であり、且つ該水性インク組成物から水、有機溶剤及び安定剤以外の成分を除いた組成物中において（即ち、該水性インク組成物中に含まれる量比の水、有機溶剤及び安定剤からなる組成物中において）７０℃以下に曇点を有さないものである。例えば、ポリシロキサンの側鎖にポリアルキレンオキサイドを結合させた化合物や、ポリシロキサンの末端にポリアルキレンオキサイドを結合させた化合物等を挙げることができ、具体例としては、モメンティブ社製ＴＳＦ４４４０、同４４４５、同４４４６、同４４５２、同４４５３、東レ・ダウ社製ＦＺ−７７、Ｌ−７２０、Ｌ−７００１、Ｌ−７００２、Ｌ−７６０４、Ｙ−７００６、ＦＺ−２１０４、ＦＺ−２１０５、ＦＺ−２１１８、ＦＺ−２１２３、ＦＺ−２１６４、ＦＺ−２１９１がある。シリコーン系化合物のＨＬＢが４未満である場合には、そのようなシリコーン系化合物を含有する水性インク組成物は、経時でインク特性が変化したり分離したり、７０℃での安定性試験においても分離したりすることがある。これらのポリアルキレンオキサイド構造を有するシリコーン系化合物は１種単独で用いることも２種以上を併用することも出来る。シリコーン系化合物の配合量は、使用するシリコーン系化合物の種類等により任意に決定できるが、通常は水性インク組成物の０．０１〜３質量％であり、好ましくは０．１〜１質量％である。 The silicone-based compound used in the water-based ink composition of the present invention is modified with polyalkylene oxide, that is, has a polyalkylene oxide structure in the molecule, has an HLB of 3 or more, and water, In the composition excluding components other than the organic solvent and the stabilizer (that is, in the composition comprising water, the organic solvent and the stabilizer in a quantitative ratio contained in the aqueous ink composition), the cloud point is 70 ° C. or lower. It does not have. For example, a compound in which polyalkylene oxide is bonded to the side chain of polysiloxane, a compound in which polyalkylene oxide is bonded to the terminal of polysiloxane, and the like can be mentioned. Specific examples include TSF4440 and 4445 manufactured by Momentive. 4446, 4452, 4453, FZ-77, L-720, L-7001, L-7002, L-7604, Y-7006, FZ-2104, FZ-2105, FZ-2118 manufactured by Toray Dow , FZ-2123, FZ-2164, and FZ-2191. When the HLB of the silicone compound is less than 4, the water-based ink composition containing such a silicone compound may change or separate in ink characteristics over time, or may be used in a stability test at 70 ° C. It may be separated. These silicone compounds having a polyalkylene oxide structure can be used alone or in combination of two or more. Although the compounding quantity of a silicone type compound can be arbitrarily determined by the kind etc. of the silicone type compound to be used, it is usually 0.01-3 mass% of an aqueous ink composition, Preferably it is 0.1-1 mass%. is there.
本発明の水性インク組成物に使用できる着色顔料として、ピグメントイエロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、３１、５５、７４、８３、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２５、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８１、１８５、ピグメントオレンジ１６、３６、３８、４３、５１、５５、５９、６１、６４、６５、７１、ピグメントレッド９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２０２、２０６、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２４４、２５４、ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３２、３７、４０、５０、ピグメントブルー１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、２２、３０、６４、８０、ピグメントグリーン７、３６、ピグメントブラウン２３、２５、２６、ピグメントブラック７、２６、２７、２８、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、群青、黄鉛、硫化亜鉛、コバルトブルー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等を挙げることができる。顔料の配合量は、使用する顔料の種類等により任意に決定できるが、通常はインク組成物の０．１〜１５質量％であり、好ましくは０．５〜１０質量％である。 Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 31, 55, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 128, pigment pigments that can be used in the aqueous ink composition of the present invention. 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 181, 185, Pigment Orange 16, 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 202, 206, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, 244, 254, pigment violet 19, 23, 29, 30, 3 , 37, 40, 50, Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 30, 64, 80, Pigment Green 7, 36, Pigment Brown 23, 25, 26, Pigment Black 7, 26, 27, 28, carbon black, titanium oxide, iron oxide, ultramarine, yellow lead, zinc sulfide, cobalt blue, barium sulfate, calcium carbonate and the like can be mentioned. The blending amount of the pigment can be arbitrarily determined depending on the kind of the pigment to be used and the like, but is usually 0.1 to 15% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass of the ink composition.
本発明の水性インク組成物は、顔料、水、特定の有機溶剤、水系樹脂、及び特定のシリコーン系化合物のみからなるものであってもよいが、各種機能を付与させるために、防カビ剤や、防腐剤、紫外線吸収剤、光安定性、体質顔料、顔料分散剤、沈降防止剤、増粘剤等の各種添加剤を配合することもできる。 The water-based ink composition of the present invention may be composed only of pigment, water, a specific organic solvent, an aqueous resin, and a specific silicone compound, but in order to impart various functions, Various additives such as preservatives, ultraviolet absorbers, light stability, extender pigments, pigment dispersants, anti-settling agents, thickeners and the like can also be blended.
本発明の水性インク組成物を調製する際には、まず、水性顔料分散液を調製する。この水性顔料分散液の調製方法については特には限定されないが、以下の方法によれば効率的に調製することができる。すなわち、顔料、顔料分散剤、及び水又は水と有機溶剤との混合溶液を混合攪拌した後、分散機にて処理して顔料を微粒子状に分散させる。この顔料分散剤については特には制限はなく、酸性、塩基性、両性、非イオン性顔料分散剤を使用することができる。また、この処理に用いる分散機としてペイントシェーカー、ボールミル、サンドミル、ナノミル等を挙げることができる。 In preparing the aqueous ink composition of the present invention, first, an aqueous pigment dispersion is prepared. The method for preparing this aqueous pigment dispersion is not particularly limited, but can be efficiently prepared according to the following method. That is, a pigment, a pigment dispersant, and a mixed solution of water or water and an organic solvent are mixed and stirred, and then processed by a disperser to disperse the pigment into fine particles. The pigment dispersant is not particularly limited, and acidic, basic, amphoteric and nonionic pigment dispersants can be used. Examples of the disperser used for this treatment include a paint shaker, a ball mill, a sand mill, and a nano mill.
次いで、このようにして得られた水性顔料分散液、水系樹脂、有機溶剤、安定化剤、シリコーン系化合物及び水を混合し水性インク組成物とする。本発明の水性インク組成物は電導度調整剤を含有することができ、電導度調整剤の配合量は通常は水性インク組成物の０．１〜１０質量％であり、好ましくは０．５〜５質量％である。 Next, the aqueous pigment dispersion thus obtained, an aqueous resin, an organic solvent, a stabilizer, a silicone compound and water are mixed to obtain an aqueous ink composition. The water-based ink composition of the present invention can contain a conductivity adjusting agent, and the blending amount of the conductivity adjusting agent is usually 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 10% by weight of the water-based ink composition. 5% by mass.
本発明の水性インク組成物は使用するインクジェットプリンタのノズル径の約１／１０以下のポアーサイズを持つフィルターで濾過し、精製することによって調製することができる。 The aqueous ink composition of the present invention can be prepared by filtering through a filter having a pore size of about 1/10 or less of the nozzle diameter of the ink jet printer to be used and purifying it.
本発明の水性インク組成物は通常のインクジェット印刷用インク組成物と同様にインクジェット印刷法に適応した特性を持っていることが必要であり、そのためにはインク組成物の粘度を１〜１００ｃＰ（２０℃）、表面張力を２×１０-2〜６×１０-2Ｎ／ｍ、比重を０．８〜１．２の範囲にすることが望ましい。 The water-based ink composition of the present invention is required to have characteristics adapted to the ink jet printing method in the same manner as a normal ink composition for ink jet printing. For that purpose, the viscosity of the ink composition is set to 1 to 100 cP (20 ° C), the surface tension is desirably 2 × 10 −2 to 6 × 10 −2 N / m, and the specific gravity is desirably 0.8 to 1.2.
本発明の水性インク組成物は種々のインクジェットプリンタに使用することができる。このようなインクジェットプリンタとして、例えば、荷電制御方式、インクオンデマンド方式によりインク組成物を噴出させる方式のものを挙げることができる。本発明の水性インク組成物は、特にラージフォーマットを用いた大型インクジェットプリンタにより印刷すること、例えばサインディスプレイ等の屋外用物品に印刷することを目的としたインクジェットプリンタによる印刷に好適に適用できる。また、カラーグラフィック印字部分やビデオ録画の描画においてもコントラストが明瞭で、画像の再現性が著しく良好な印刷物を得ることができる。 The aqueous ink composition of the present invention can be used in various ink jet printers. As such an ink jet printer, for example, a method of ejecting an ink composition by a charge control method or an ink on demand method can be exemplified. The aqueous ink composition of the present invention can be suitably applied to printing by an inkjet printer for the purpose of printing with a large inkjet printer using a large format, for example, printing on an outdoor article such as a sign display. Further, it is possible to obtain a printed matter having a clear contrast and remarkably good image reproducibility even in a color graphic printing portion or video recording drawing.
インクジェット印刷した後の印刷面（インク組成物）は常温〜数百℃で乾燥することにより乾燥被膜を形成する。なお、本発明の水性インク組成物を用いて印刷し得る基材については、印刷面（インク組成物）を乾燥する条件下で変形もしくは変質しないものであれば特に制限されることはない。そのような基材として、例えば、金属、ガラス、プラスチック等の基材表面、表面を樹脂でコーティングした紙、オーバーヘッドプロジェクト用の透明シート、サインディスプレイ等の屋外用物品等を挙げることができる。 The printed surface (ink composition) after inkjet printing is dried at room temperature to several hundred degrees C to form a dry film. In addition, about the base material which can be printed using the water-based ink composition of this invention, if a deformation | transformation or a quality change is not carried out on the conditions which dry a printing surface (ink composition), it will not restrict | limit in particular. Examples of such a substrate include the surface of a substrate such as metal, glass, and plastic, paper coated with a resin on the surface, a transparent sheet for an overhead project, and outdoor articles such as a sign display.
以下に、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明する。なお、実施例及び比較例の記載について「部」及び「％」は質量基準に基づくものである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In the description of Examples and Comparative Examples, “parts” and “%” are based on mass standards.
実施例１
モナーク（Ｍ）１０００（キャボット社製のカーボンブラック顔料）２０．０部、ＢＹＫ１９０（ビッグケミー社製の分散剤）１２．０部及びイオン交換水６８．０部の混合物を、０．５ｍｍ径ジルコニアビーズを８０％充填したナノミルにて処理して水性顔料分散液を得た。
Example 1
A mixture of 20.0 parts of Monarch (M) 1000 (carbon black pigment manufactured by Cabot), 12.0 parts of BYK190 (dispersant manufactured by Big Chemie) and 68.0 parts of ion-exchanged water was added to 0.5 mm diameter zirconia beads. Was processed with a nanomill filled with 80% to obtain an aqueous pigment dispersion.
得られた水性顔料分散液１５．０部、水性ポリウレタン樹脂１０．０部、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル３０．０部、シリコーン系化合物０．２部、安定化剤０．４部及びイオン交換水４４．４部を混合して水性インク組成物とした。 15.0 parts of the obtained aqueous pigment dispersion, 10.0 parts of an aqueous polyurethane resin, 30.0 parts of diethylene glycol methyl ethyl ether, 0.2 parts of a silicone-based compound, 0.4 parts of a stabilizer and ion-exchanged water 44. Four parts were mixed to obtain a water-based ink composition.
実施例２〜４及び比較例１〜４
第１表に示す諸成分を用い、実施例１の製造手順と同様にして実施例２〜４及び比較例１〜４の水性インク組成物を調製した。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4
Using the components shown in Table 1, aqueous ink compositions of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared in the same manner as the production procedure of Example 1.
なお、実施例１〜４及び比較例１〜４で用いた樹脂、シリコーン系化合物及び安定化剤は次の通りである。
水性ポリウレタン樹脂：ＳＦ１２６（第一工業製薬社製）、ＮＶ：３０％、
水性アクリル樹脂：ジョンクリル５３７（ＢＡＳＦ社製）、ＮＶ：４６％、
水性ポリエステル樹脂：エリーテルＫＡ−５０７１Ｓ（ユニチカ社製）、ＮＶ：３０％
シリコーン系化合物：ＦＺ−２１０５（東レ・ダウ社製）。
安定化剤：アデカプルロニックＦ−１０８（ＡＤＥＫＡ社製）
The resins, silicone compounds, and stabilizers used in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 are as follows.
Aqueous polyurethane resin: SF126 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), NV: 30%,
Aqueous acrylic resin: Jonkrill 537 (manufactured by BASF), NV: 46%,
Aqueous polyester resin: Elitel KA-5071S (manufactured by Unitika), NV: 30%
Silicone compound: FZ-2105 (manufactured by Toray Dow).
Stabilizer: Adeka Pluronic F-108 (manufactured by ADEKA)
実施例１〜４及び比較例１〜４で調製した水性インク組成物について、貯蔵安定性、吐出性、耐エタノール性、曇点を各々下記の手法にて評価した。 With respect to the aqueous ink compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, storage stability, dischargeability, ethanol resistance, and cloud point were evaluated by the following methods, respectively.
貯蔵安定性（１）
７０℃で２８日間保管し、目視にて下記基準で評価した。評価結果は第１表に示す通りであった。
○：変化無し、
△：僅かに浮遊物あり、
×：沈殿・分離を生じる。
Storage stability (1)
It was stored at 70 ° C. for 28 days and visually evaluated according to the following criteria. The evaluation results were as shown in Table 1.
○: No change,
Δ: Slightly floating
X: Precipitation / separation occurs.
貯蔵安定性（２）
７０℃で２８日間保管し、保管前後の表面張力を測定し下記基準で評価した。表面張力は協和界面化学社製の自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３で測定した。評価結果は第１表に示す通りであった。
○：保管前後の表面張力値の差が０．５以下、
△：保管前後の表面張力値の差が０．５より大きく２．０以下、
×：保管前後の表面張力値の差が２．０より大きい。
Storage stability (2)
It was stored at 70 ° C. for 28 days, and the surface tension before and after storage was measured and evaluated according to the following criteria. The surface tension was measured with an automatic surface tension meter CBVP-A3 manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd. The evaluation results were as shown in Table 1.
○: Difference in surface tension before and after storage is 0.5 or less,
Δ: difference in surface tension before and after storage is greater than 0.5 and less than or equal to 2.0
X: The difference of the surface tension value before and after storage is larger than 2.0.
吐出性
ラージフォーマット用インクジェットプリンタで１ｍ×５ｍのベタ印字を行い、飛行曲がり及び抜けの本数に基づいて下記基準で評価した。評価結果は第１表に示す通りであった。
◎：飛行曲がり及び抜けなし、
○：飛行曲がり及び抜けの合計本数が１〜３本、
△：飛行曲がり及び抜けの合計本数が４〜６本、
×：飛行曲がり及び抜けの合計本数が７本以上。
Dischargeability Solid printing of 1 m × 5 m was performed with an ink jet printer for large format, and evaluation was performed according to the following criteria based on the number of flight bends and omissions. The evaluation results were as shown in Table 1.
◎: No flying bends or missing
○: The total number of flight bends and omissions is 1 to 3,
Δ: The total number of flight bends and omissions is 4-6,
X: The total number of flight bends and omissions is 7 or more.
耐エタノール性
ラージフォーマット用インクジェットプリンタで画像を印刷し、７５％エタノール水溶液をしみ込ませたガーゼで画像を１０回擦り、画像の外観を目視で評価した。評価結果は第１表に示す通りであった。
◎：痕跡なし、
○：僅かに痕跡あるが実用上問題ないレベル、
×：痕跡あり。
Ethanol resistance Images were printed with a large format inkjet printer, rubbed 10 times with gauze soaked with 75% aqueous ethanol, and the appearance of the images was visually evaluated. The evaluation results were as shown in Table 1.
A: No trace
○: Level with slight trace but no problem in practical use
X: There is a trace.
シリコーン化合物の曇点
実施例１〜４及び比較例１〜４で調製した水性インク組成物から顔料、顔料分散剤、樹脂固形分、安定化剤を除いた組成物を調製し、調製した組成物を撹拌しながら７０℃まで加熱し、濁りを生じた場合はその温度を曇点とした。その結果は第１表に示す通りであった。
Cloud point of silicone compound A composition prepared by removing a pigment, a pigment dispersant, a resin solid content, and a stabilizer from the aqueous ink compositions prepared in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4. Was heated to 70 ° C. while stirring, and when turbidity occurred, the temperature was taken as the cloud point. The results were as shown in Table 1.
安定化剤の曇点
実施例１〜４及び比較例１〜４で調製した水性インク組成物から顔料、顔料分散剤、樹脂固形分、シリコーン化合物を除いた組成物を調製し、調製した組成物を撹拌しながら７０℃まで加熱し、濁りを生じた場合はその温度を曇点とした。その結果は第１表に示す通りであった。
Cloud point of the stabilizer A composition prepared by removing the pigment, the pigment dispersant, the resin solids, and the silicone compound from the aqueous ink compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, and the prepared composition Was heated to 70 ° C. while stirring, and when turbidity occurred, the temperature was taken as the cloud point. The results were as shown in Table 1.
第１表に示す評価結果から明らかなように、本発明の実施例１〜４の水性インク組成物は各試験項目について良い評価結果が得られ、良好な水性インク組成物であることは明らかである。 As is clear from the evaluation results shown in Table 1, it is clear that the water-based ink compositions of Examples 1 to 4 of the present invention have good evaluation results for each test item and are good water-based ink compositions. is there.
Claims (6)
該有機溶剤は一般式（１）
Ｒ2Ｏ−（Ｘ−Ｏ)ｎ−Ｒ1 （１）
（式中、Ｘは炭素数２又は３のアルキレン基であり、ｎは１〜６の整数であり、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立に炭素数１〜６のアルキル基である）
で示されるグリコールジアルキルエーテルを含有するか、又は該一般式（１）で示されるグリコールジアルキルエーテルと一般式（２）
ＨＯ−（Ｘ−Ｏ)ｎ−Ｒ1 （２）
（式中、Ｘは炭素数２又は３のアルキレン基であり、ｎは１〜６の整数であり、Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基である）
で示されるグリコールモノアルキルエーテルとの混合物を含有し、且つ該有機溶剤は該水性インク組成物の５〜３９質量％を占めており、
該安定化剤はポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドとのブロックポリマーであり、
該シリコーン系化合物は分子内にポリアルキレンオキサイド構造を有し、そのＨＬＢが４以上であり、且つ該水性インク組成物から水、有機溶剤及びシリコーン系化合物以外の成分を除いた組成物において７０℃以下に曇点を有する場合においても、７０℃貯蔵安定性試験が良好である
ことを特徴とする水性インク組成物。 In an aqueous ink composition comprising a pigment, water, an organic solvent, an aqueous resin, a stabilizer and a silicone compound,
The organic solvent has the general formula (1)
R 2 O— (X—O) n—R 1 (1)
(Wherein X is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, n is an integer of 1 to 6, and R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
Or a glycol dialkyl ether represented by the general formula (1) and the general formula (2)
HO- (X-O) n-R 1 (2)
(Wherein X is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, n is an integer of 1 to 6, and R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
And the organic solvent accounts for 5 to 39% by mass of the water-based ink composition,
The stabilizer is a block polymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide,
The silicone compound has a polyalkylene oxide structure in the molecule, has an HLB of 4 or more, and is a composition obtained by removing components other than water, an organic solvent and a silicone compound from the aqueous ink composition at 70 ° C. A water-based ink composition characterized by good storage stability test at 70 ° C. even when it has a cloud point below.
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