JP3602657B2

JP3602657B2 - ジェット印刷用インク組成物

Info

Publication number: JP3602657B2
Application number: JP18449396A
Authority: JP
Inventors: 睦武石; 正昭国松; 哲夫須川; 常雄城田
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2016-07-15
Also published as: JPH1030073A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、金属や、ガラス、プラスチックなどの基材表面に対して、密着性や、耐光性などに優れた印刷被膜を形成することができ、更に、印刷被膜に基材を重ねても、重ねた基材面に印刷被膜が転写することのないジェット印刷用インク組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、金属や、ガラス、プラスチック、紙などの基材表面にインクジェット印刷法を用いてドット印刷や、模様印刷等が広く行われている。
このインクジェット印刷法により形成した被膜の密着性の良否をテストする方法としては、ジェットプリンターを用いてドット印刷或いは模様印刷を施し、碁盤目クロスカットのテープ剥離を行うテスト法があるが、このテスト法に対して充分な密着性を有する被膜はこれまで得られていない。また、前記基材にインクジェット印刷を施した後、該基材を相互に重ねて荷重を加えた場合、乾燥した印刷被膜が重ねた基材表面に移ってしまうという欠点があった。更に、インクジェット印刷により形成した被膜の模様を有する製品の耐久性を向上させるために、該印刷被膜の耐光性、耐熱性及び耐摩耗性を、また、印刷の品質を向上させるためににじみ防止性及びはじき防止性をより一層向上することが求められている。しかしながら、従来のジェット印刷用インク組成物には、前記の諸条件をすべて十分に満足する印刷被膜が得られていないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のジェット印刷用インク組成物の有する上記問題点を解決し、耐光性、耐熱性、耐摩耗性、にじみ防止性、及び基材を重ねても印刷被膜が他方の基材面に移らない高い密着性を有する印刷被膜を形成するジェット印刷用インク組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究した結果、アクリルシリコン系樹脂、アクリル系樹脂及びポリエステル系樹脂からなる結合剤と、リン酸化合物とを含有させることにより、耐光性、耐熱性、耐摩耗性、密着性等に優れた印刷被膜を形成できるジェット印刷用インク組成物を見い出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、（Ａ）（ａ）アクリルシリコン系樹脂、（ｂ）アクリル系樹脂及び（ｃ）ポリエステル系樹脂からなる結合剤と、（Ｂ）リン酸化合物とを含有するジェット印刷用インク組成物を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で使用する結合剤（Ａ）を構成するアクリルシリコン系樹脂（ａ）には、アクリル酸又はアクリル酸エステル系重合体とオルガノポリシロキサンとを反応させることにより調製した、通常、分子量１万〜１５万、好ましくは１〜５万のブロック重合体又はグラフト重合体が挙げられる。
このオルガノポリシロキサンとしては、水酸基を有する線状重合体が好ましく、例えば、下記式の化合物を挙げることができる。
ＨＯ−Ｓｉ（ＣＨ_３）_２−Ｏ−（Ｓｉ（ＣＨ_３）_２−Ｏ）_ｎ−Ｓｉ（ＣＨ_３）_２−ＯＨ
（式中、ｎ＝１０〜５０００）
なお、前記式中のメチル基の８０モル％までがエチル基、ビニル基又はフェニル基と置換されていてもよい。但し、メチル基が５０モル％以上、好ましくは６０モル％以上であるオルガノポリシロキサンが好ましい。
アクリル酸又はアクリル酸エステル系重合体は、α，β−不飽和酸もしくはそのエステルなどのモノマーを重合反応させて得られた、通常、分子量５００〜８０，０００、好ましくは１，０００〜１５，０００の重合体又は共重合体である。該α，β−不飽和酸もしくはそのエステルとして挙げることができるのは、アクリル酸、メタクリル酸、及びそれらのメチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、ステアリルエステル、２−エチルヘキシルエステル、２−ヒドロキシエチルエステル、３−ヒドロキシプロピルエステルなどである。また、該記α，β−不飽和酸もしくはそのエステルとともに重合するコモノマーは、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどである。なお、前記アクリル酸又はアクリル酸エステル系重合体が共重合体である場合、アクリル酸、メタクリル酸又はそれらのエステルの割合は、通常、１０〜７５モル％、好ましくは２５〜６０モル％である。
【０００６】
本発明で使用する結合剤（Ａ）を構成するアクリル系樹脂（ｂ）は、オルガノポリシロキサンで変成しない前述のアクリル酸又はアクリル酸エステル系重合体をそのまま使用出来、その分子量は通常、１，０００〜６０，０００、好ましくは２，０００〜２０，０００が適当である。これらアクリル酸又はアクリル酸エステル系重合体をロジン等で変成したアクリル系樹脂も本発明において好適に使用可能である。
本発明で使用する結合剤（Ａ）を構成するポリエステル系樹脂（ｃ）としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸あるいはこれらの酸無水物等の多塩基酸と、グリセリン、エチレングリコール、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとの縮合物や、該縮合物のロジン変成物や油もしくは脂肪酸で変成した短油性ポリエステルがあり、分子量は３００〜２０，０００、好ましくは４００〜５，０００のものが適当である。
結合剤（Ａ）は、以上説明した（ａ）アクリルシリコン系樹脂、（ｂ）アクリル系樹脂及び（ｃ）ポリエステル系樹脂から構成され、これら三成分の相乗効果により耐光性、耐熱性、耐摩耗性、にじみ防止性、密着性等に優れた印刷被膜が得られる。なお、これら三成分の混合割合は、（ａ）成分が、通常、１〜３０重量％、好ましくは５〜２５重量％、（ｂ）成分が、通常、３０〜８９重量％、好ましくは４０〜８０重量％、（ｃ）成分が、通常、１０〜４０重量％、好ましくは１５〜３５％が適当である。
【０００７】
本発明で使用する（Ｂ）リン酸化合物は、印刷被膜の密着性等を向上させるために配合するものであり、具体的にはリン酸；メタノール、エタノール等の低級アルコールとリン酸とのエステルであるトリアルキルエステル、ジアルキルエステル、モノアルキルエステル；リン酸アンモニウム、リン酸水素アンモニウム；リン酸亜鉛、リン酸カルシウム等のリン酸金属塩等が挙げられるが、特にリン酸、リン酸のモノ又はジアルキルエステルが効果ある。なお、（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して、通常、０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部が適当である。
本発明のインク組成物には、着色剤、溶媒、必要に応じて電導度調整剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、消光剤などの添加剤を配合することができる。
本発明で使用できる着色剤は、他のインク成分と融和性であって、かつ溶媒に溶解性のものが好ましい。代表的なものとしては、ＳｏｌｖｅｎｔＢｌａｃｋ２２、２７、２８、２９、ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ８３の１、１２５、１３２、ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４７、４８、ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８８、８９や、塩基性染料、酸性染料などの染料、酸化チタン、カーボンブラック、硫化亜鉛、油煙、黄鉛、ベンガラ、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ブリリアントカーミン６Ｂ、レーキレッドＣなどの無機又は有機顔料が挙げられる。但し、不溶性の染料及び顔料を使用する場合は、ノズルの目詰りを防止するために、粒径、通常、３μｍ以下、特に１μｍ以下のものが好ましい。
【０００８】
なお、着色剤の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、通常、５０〜４００重量部、好ましくは８０〜２５０重量部が適当である。
本発明において、溶媒はインクの粘度を適度に調整するために使用する。従って、他の成分と適合するものであれば特に制限なく各種の溶媒を使用することができる。本発明で使用する溶媒の代表的な例を挙げると、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、セロソルブ、ブチルセロソルブなどのエーテル類などがある。
なお、溶媒の配合量は、インク組成物の粘度、表面張力などを考慮して決めるが、通常、インク組成物の６０〜９５重量％、好ましくは７０〜９０重量％が適当である。
本発明のジェット印刷用インク組成物は、インクジェット印刷法に適応した特性が必要であり、そのため該組成物は粘度を、通常、１〜１０センチポイズ（２０℃）、表面張力を、通常、２０〜６０ダイン／ｃｍ、比抵抗を、通常、２００〜３，０００Ωｃｍ、比重を、通常、０．８〜１．２の範囲にすることが望ましい。
【０００９】
本発明のインク組成物を調製する場合、各成分を混合攪拌後、使用するジェットプリンターのノズル径に対してポアーサイズが、例えば、約１／１０以下であるフィルターで、濾過、精製する。
本発明のジェット印刷用インク組成物は、従来のジェットプリンターに使用することができる。このようなジェットプリンターには、例えば、荷電制御方式、インクオンディマンド方式、サーマルヘッドによりインクを噴出させる方式のものなどがある。インクジェット印刷されたインクは、常温〜数１００℃で乾燥することにより、乾燥被膜を形成する。
なお、本発明の組成物を用いて印刷する対象は、印刷した該組成物を乾燥する条件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ものではない。例えば、金属や、ガラス、プラスチックなどの基材表面、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などである。
本発明により、従来のジェット印刷用インク組成物と比べ、印刷被膜の密着性、耐光性、耐熱性及び耐摩耗性、並びに印刷時のにじみ防止性及びはじき防止性などに優れ、かつ他の基材と重ねても、重ねた基材面に移らない印刷被膜を形成することができるジェット印刷用インク組成物が得られた。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、実施例における「部」、「％」は重量を基準とする。
〔実施例１〜５及び比較例１〜４〕
以下の表１に示した成分を均一に混合した後、ポアーサイズ１．０μのメンブランフィルターで濾過、精製し、各実施例及び各比較例に対応するジェット印刷用インク組成物を調製した。
得られた各組成物を、ジェットプリンターで所定の像様に噴出させ、ステンレス板、ガラス板、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）に、それぞれ印刷被膜を形成し、該印刷被膜の密着性、耐転写性、耐光性、耐熱性、ドットのにじみ・はじき、耐摩耗性試験を実施し、また各インクの貯蔵安定性試験をした。その結果を以下の表２に示した。
【００１１】
【表１】

【００１２】
【表２】

【００１３】
【表３】

【００１４】
【表４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】
【発明の効果】
表１から明らかなとおり、本発明の組成物である実施例１〜５の組成物は、密着性、耐転写性、耐光性、耐熱性、耐摩耗性などに優れた印刷被膜を形成し、かつ、にじみ防止性、はじき防止性及び貯蔵安定性に優れていた。
一方、リン酸化合物を含有しない比較例１は、密着性が悪く、ポリエチレンテレフタレート板に転写し、またドットのにじみ、はじきが発生していた。
また、アクリルシリコン系樹脂、アクリル系樹脂及びポリエステル系樹脂のいずれかを含有しない比較例２、３、４は、いずれも密着性が悪く、ドットのにじみ、はじきが発生し、耐摩耗性も悪かった。

Claims

（Ａ）（ａ）アクリルシリコン系樹脂、（ｂ）アクリル系樹脂及び（ｃ）ポリエステル系樹脂からなる結合剤、及び
（Ｂ）リン酸化合物、
を含有することを特徴とするジェット印刷用インク組成物。
（Ａ）（ａ）アクリルシリコン系樹脂、（ｂ）アクリル系樹脂及び（ｃ）ポリエステル系樹脂からなる結合剤、
（Ｂ）リン酸化合物
（Ｃ）着色剤、及び
（Ｄ）溶媒、
からなることを特徴とするジェット印刷用インク組成物。
（Ａ）結合剤１００重量部に対し、
（Ｂ）リン酸化合物を０．１〜５重量部、
（Ｃ）着色剤を５０〜４００重量部、
含有し、固形分が５〜４０重量％である請求項２記載のジェット印刷用インク組成物。
（Ａ）結合剤が、（ａ）アクリルシリコン系樹脂１〜３０重量％、（ｂ）アクリル系樹脂３０〜８９重量％及び（ｃ）ポリエステル系樹脂１０〜４０重量％からなる、請求項１乃至３のいずれかに記載のジェット印刷用インク組成物。