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公開番号2024054483
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-17
出願番号2022160719
出願日2022-10-05
発明の名称水性白色インク
出願人株式会社日本触媒
代理人
主分類C09D 11/322 20140101AFI20240410BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】本発明は、沈降安定性に優れ、印刷後の塗膜強度が良好である水性白色インクを提供することを目的とする。
【解決手段】白色顔料(A)、水不溶性重合体(B)及び水溶性重合体(C)を含む水性白色インクであって、白色顔料(A)と水不溶性重合体(B)の質量比(白色顔料(A)の質量/水不溶性重合体(B)の質量)が1.0未満であり、水溶性重合体(C)と白色顔料(A)の質量比(水溶性重合体(C)の質量/白色顔料(A)の質量)が0.015超1.0未満であり、水溶性重合体(C)の酸価が150mgKOH/g以下である水性白色インクである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
白色顔料（Ａ）、水不溶性重合体（Ｂ）及び水溶性重合体（Ｃ）を含む水性白色インクであって、
白色顔料（Ａ）と水不溶性重合体（Ｂ）の質量比（白色顔料（Ａ）の質量／水不溶性重合体（Ｂ）の質量）が１．０未満であり、
水溶性重合体（Ｃ）と白色顔料（Ａ）の質量比（水溶性重合体（Ｃ）の質量／白色顔料（Ａ）の質量）が０．０１５超０．１未満であり、
水溶性重合体（Ｃ）の酸価が１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性白色インク。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記水溶性重合体（Ｃ）が分散剤である請求項１に記載の水性白色インク。
【請求項３】
前記白色顔料（Ａ）がルチル型酸化チタンである請求項１に記載の水性白色インク。
【請求項４】
水性白色インク１００質量部あたりの白色顔料（Ａ）の含有量が２質量部以上２５質量部以下である請求項１に記載の水性白色インク。
【請求項５】
水不溶性重合体（Ｂ）が環状脂肪族基含有単量体由来の構造単位を有する請求項１に記載の水性白色インク。
【請求項６】
更に架橋剤を含む請求項１に記載の水性白色インク。
【請求項７】
更にワックス成分を含む請求項１に記載の水性白色インク。
【請求項８】
請求項１に記載の水性白色インクを用いて得られる印刷物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性白色インクに関する。本発明の水性白色インクは、特にインクジェット用インクとして好適に使用することができる。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
インクは、溶媒の主成分として有機溶媒が用いられている有機溶媒系インクと溶媒の主成分として水が用いられている水性インクとの２種類のインクに大別される。
有機溶媒系インクは、人体に対する安全性に劣るとともに有機溶媒に基づく臭気が発生するため、近年、水性溶媒を用いた水性インクが着目されている。
さらに近年、多品種小ロットの印刷に対応するために製版不要なデジタル印刷方式である、インクジェット記録装置が使用されるようになってきている。
水性インクジェット用白色インクに用いる着色剤には無機顔料であるルチル型酸化チタンが多く用いられ、ルチル型酸化チタンを高濃度で含有する酸化チタン分散体（酸化チタンペースト、酸化チタンスラリーともいう）を調製し、当該酸化チタン分散体に水溶性有機溶剤、樹脂分散液、添加剤、水などを混合して白色インクを製造する方法が採用されている。
例えば特許文献１にはルチル型酸化チタンとポリマー分散剤を含有する水性インクにおいて、アニオン性基含有モノマー由来の構成成分を７２質量％以上含む高酸価分散剤を使用することで再分散時の起泡が起こりにくい抑泡性に優れた水性白色インクを得ることができると示されている。
また、特許文献２には少なくとも水、酸化チタン、顔料分散剤、有機溶剤を含有する水性インクジェットインキにおいて、前記酸化チタンが有機化合物により顔料表面が処理されたものであり、さらに前記酸化チタンの顔料表面の塩基量が２８μｍｏｌ／ｇ以上であり、さらに前記顔料分散剤が、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である酸性分散剤であり、さらに前記有機溶剤として沸点が２００℃以上２６５℃以下かつ表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下である有機溶剤を少なくとも１種以上含有することを特徴とする、水性インクジェットインキが、吸収性の低い基材上での印刷適性や吐出安定性に優れ、保存安定性、沈降性、隠蔽性などのインキ物性に優れることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許６８８１８３６号
特開２０１５－１２４３４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１の水性白色インク及びその原料である酸化チタン分散体は、起泡性の少ない分散剤に関する発明であるが、高酸価の分散剤を用いた際には、印刷後の塗膜強度に課題があることがわかった。
また、特許文献２記載の水性白色インクの白色顔料の沈降安定性と塗膜強度をより向上させることが求められていた。
本発明の目的は、沈降安定性に優れ、印刷後の塗膜強度が良好である水性白色インクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明者らは、上記のような問題点に鑑み検討を行い、白色顔料（Ａ）、水不溶性重合体（Ｂ）及び水溶性重合体（Ｃ）を含む水性白色インクであって、白色顔料（Ａ）と水不溶性重合体（Ｂ）の質量比（白色顔料（Ａ）の質量／水不溶性重合体（Ｂ）の質量）が１．０未満であり、水溶性重合体（Ｃ）と白色顔料（Ａ）の質量比（水溶性重合体（Ｃ）の質量／白色顔料（Ａ）の質量）が０．０１５超１．０未満であり、水溶性重合体（Ｃ）の酸価が１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性白色インクが、沈降安定性に優れ、印刷後の塗膜強度が良好であることを見出し、本発明を完成させた。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、沈降安定性に優れ、印刷後の塗膜強度が良好である水性白色インクが提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示の水性白色インクは、白色顔料（Ａ）、水不溶性重合体（Ｂ）及び水溶性重合体（Ｃ）を含む。
【０００８】
＜白色顔料（Ａ）＞
本開示の白色顔料（Ａ）としては、特に限定はなく公知の無機白色顔料を使用できる。例えば、アルカリ土類金属の硫酸塩、炭酸塩、微粉ケイ酸、合成珪酸塩、等のシリカ類、ケイ酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、クレイ等があげられる。また、前記無機白色顔料が各種表面処理方法で表面処理されていてもよい。中でも、表面処理された酸化チタンが、水性媒体中において比較的良好な分散性を示すことから好ましい。例えば光触媒性による影響を避けるために、無機物で表面処理された酸化チタンが好ましく、シリカとアルミナで表面処理された酸化チタンが好ましい。更に、該シリカとアルミナで表面処理後、更にシランカップリング剤によって表面処理した酸化チタンを使用することもできなお好ましい。シリカとアルミナで表面処理された酸化チタンにおいて、酸化チタンとしては、公知のルチル型・アナターゼ型の二酸化チタンが使用でき、より好ましくはルチル型二酸化チタンである。
ルチル型二酸化チタンとしては、例えば、タイペークＲ－８２０、タイペークＲ－８３０、タイペークＲ－９３０、タイペークＲ－５５０、タイペークＲ－６３０、タイペークＲ－６８０、タイペークＲ－６７０、タイペークＲ－６８０、タイペークＲ－６７０、タイペークＲ－７８０、タイペークＲ－８５０、タイペークＣＲ－５０、タイペークＣＲ－５７、タイペークＣＲ－Ｓｕｐｅｒ７０、タイペークＣＲ－８０、タイペークＣＲ－９０、タイペークＣＲ－９３、タイペークＣＲ－９５、タイペークＣＲ－９７、タイペークＣＲ－６０、タイペークＣＲ－６３、タイペークＣＲ－６７、タイペークＣＲ－５８、タイペークＣＲ－８５、タイペークＵＴ７７１（石原産業株式会社製）、タイピュアＲ－１００、タイピュアＲ－１０１、タイピュアＲ－１０２、タイピュアＲ－１０３、タイピュアＲ－１０４、タイピュアＲ－１０５、タイピュアＲ－１０８、タイピュアＲ－９００、タイピュアＲ－９０２、タイピュアＲ－９６０、タイピュアＲ－７０６、タイピュアＲ－９３１（デュポン株式会社製）、Ｒ－２５、Ｒ－２１、Ｒ－３２、Ｒ－７Ｅ、Ｒ－５Ｎ、Ｒ－６１Ｎ、Ｒ－６２Ｎ、Ｒ－４２、Ｒ－４５Ｍ、Ｒ－４４、Ｒ－４９Ｓ、ＧＴＲ－１００、ＧＴＲ－３００、Ｄ－９１８、ＴＣＲ－２９、ＴＣＲ－５２、ＦＴＲ－７００（堺化学工業株式会社製）、ＪＲ－４０３、ＪＲ－６０５、ＪＲ－８０６、ＪＲ－７０１、ＪＲ－８０５、ＪＲ－７０１、ＪＲ－８００、ＪＲ－４０５、ＭＴ６００Ｂ、ＭＴ１５０Ｗ（テイカ社製）等が挙げられる。
【０００９】
本開示の白色顔料（Ａ）１００質量部におけるルチル型酸化チタンの含有量は８０質量部以上が好ましく、９０質量部以上がより好ましく、９５質量部以上がさらに好ましく、１００質量部が特に好ましい。
本開示の白色顔料（Ａ）の平均粒径としては、１００ｎｍ以上が好ましく、１５０ｎｍ以上がより好ましく、２００ｎｍ以上がさらに好ましく、５００ｎｍ以下が好ましく、４００ｎｍ以下がより好ましく、３００ｎｍ以下がさらに好ましい。平均粒径が１００ｎｍ以下であると水性媒体中の非沈降性や分散安定性はより実現し易くなるものの、白色度や隠蔽性が劣ってしまい本来の白色インキとしての実用性が低下するおそれがあり、一方平均粒径が５００ｎｍ以上になると白色度や隠蔽性の点では問題ないが、吐出安定性が不十分となる傾向にある。なお原料としての酸化チタンの平均粒子径は、電子顕微鏡写真により２０個の粒径測定を行って平均をとったものとする。
【００１０】
＜水不溶性重合体（Ｂ）＞
本開示の水不溶性重合体（Ｂ）は、水性白色インクにおいてバインダー樹脂として使用することを目的に添加してもよい。
本開示の水不溶性重合体（Ｂ）としては、塗膜の耐擦過性や基材への密着性を向上させる観点から、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ウレタン樹脂が好ましい。中でもプラスチックなどの難吸収性基材への密着性向上の観点からアクリル樹脂が好ましく、特に二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）などの難密着性オレフィン系基材へプライマー印刷等無しでも良好な密着性を得る観点から、環状脂肪族基含有単量体由来の構造単位を有する重合体を含む水不溶性重合体であることがより好ましい。
本開示の環状脂肪族基含有単量体由来の構造単位は、環状脂肪族基含有単量体の少なくとも１つの炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造と同じ構造であればよく、環状脂肪族基含有単量体が重合することにより形成された構造単位に限定されず、例えば重合後の後反応により形成された構造単位であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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