JP2003183548A - インキ吸収剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 （Ａ）式（１）で表されるアセチレング
リコール及び式（２）で表されるアセチレングリコール
のエトキシル化体から選ばれる１種又は２種以上５〜８
０重量％、（Ｂ）式（３）で表されるＨＬＢが１０〜１
８のアセチレングリコールのエトキシル化体の１種又は
２種以上２０〜９５重量％を含有し、その０．１重量％
水溶液の滴下３０秒後の接触角が７０度以下、１Ｈｚ及
び１０Ｈｚ時の動的表面張力がそれぞれ５０ｍＮ／ｍ以
下であるインキ吸収剤組成物。 【化１】 （Ｒ¹，Ｒ²はアルキル基。） 【化２】 （Ｒ¹，Ｒ²はアルキル基、ｍ，ｎは正数、ｍ＋ｎは１０
未満。） 【化３】 （Ｒ³，Ｒ⁴はアルキル基、ｐ，ｑは正数、ｐ＋ｑは１０
〜４０。） 【効果】 本発明のインキ吸収剤組成物は、滴下直後の
接触角や動的表面張力が低く、優れた吸収性を発揮す
る。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、文字や図形を記録
媒体表面に記録する場合に使用されるインキの吸収剤組
成物に関するものであり、特に浸透性、消泡性に優れた
インキ吸収剤組成物に関するものである。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】パソコ
ンなどのＯＡ機器用プリンターは、直径数十μｍの微細
なノズルからインキを小滴として吐出して、文字や図形
を記録媒体表面に記録する方法である。これらプリンタ
ーの市場は、ＯＡ機器環境が整備されるにつれ、ここ数
年急激に成長し、競争が激化している。プリンターの技
術としては、今後更に高解像度を目指してノズル径を小
さくし、記録速度を速めるために吐出数を多くするマル
チノズル化が図られていくことが予想され、それに伴っ
てインキは高速印刷への対応が望まれている。 【０００３】しかし、水性インキは乾燥が遅いなどの問
題点を有しており、乾燥メカニズムが記録媒体への浸透
が中心であることから、浸透が遅いと滲みが生じるなど
の欠点を有している。このような背景から、インキや水
性塗料業界においては、基材に対する湿潤化、浸透性付
与のため優れた表面張力低下能を付与する界面活性剤を
必要としている。界面活性剤を選択する場合、系が静的
状態にある時には静的表面張力が優れていることが、ま
た生産性向上のために印刷スピードアップの必要性か
ら、高速使用時には動的表面張力の指標が非常に重要に
なっている。 【０００４】２，４，７，９−テトラメチル−５−デシ
ン−４，７−ジオールなどのアセチレングリコール及び
そのエチレンオキサイド付加物等のアセチレングリコー
ル系界面活性剤は、静的表面張力と動的表面張力の低下
能とのバランスがとれており、しかも消泡性を有するた
め、インキ，塗料用の湿潤剤、分散助剤として使用され
てきた。しかし、その一方でこれらの界面活性剤は、水
への溶解性が低いものや、常温で固体のものがあるなど
の問題点を有しており、使用時の不便解消のためポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテルなどの界面活性剤
を可溶化剤として併用することが余儀なくされていた。 【０００５】また、近年の環境問題から法的な規則が厳
しくなりつつある情勢の中、環境に対応した界面活性剤
の要求が強くなり、ポリエチレンノニルフェニルエーテ
ル代替品が各社から提供されている。しかし、これら代
替品は、静的表面張力は同じであっても動的表面張力に
大きく影響するものや、接触角が高くなるものが存在
し、アセチレングリコール系界面活性剤の可溶化剤とし
て配合した際に、必ずしも同じ性能が得られなかった。 【０００６】本発明は、上記事情を改善するためになさ
れたもので、低い動的表面張力を有するために優れた濡
れ性、浸透性、消泡性、分散性を発揮し、高速印刷にも
対応でき、更には水への溶解性や環境問題にも配慮した
界面活性剤を含むインキ吸収剤組成物を提供することを
目的とするものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、前記の課題を解決するため鋭意検討を行っ
た結果、特定のアセチレングリコール類と特定範囲のＨ
ＬＢ及びエチレンオキサイド付加モル数を有するアセチ
レングリコールのエトキシル化体とを配合した組成物
が、特にインキの吸収剤として使用した場合に、水性イ
ンキとの相溶性に優れ、しかも、インキの吸収性、消泡
性に優れるため、上述した従来の問題点を解決し得るこ
とを知見し、本発明をなすに至った。 【０００８】即ち、本発明は、（Ａ）下記式（１） 【化４】（式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル
基を示す。）で表されるアセチレングリコール及び下記
式（２） 【化５】 （式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル
基を示し、ｍ、ｎはそれぞれ正数であり、かつｍ＋ｎは
１０未満である。）で表されるアセチレングリコールの
エトキシル化体から選ばれる１種又は２種以上
５
〜８０重量％（Ｂ）下記式（３） 【化６】 （式中、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル
基を示し、ｐ、ｑは正数であり、かつｐ＋ｑは１０〜４
０である。）で表されるＨＬＢが１０〜１８のアセチレ
ングリコールのエトキシル化体の１種又は２種以上
２０〜９５
重量％を含有し、その０．１重量％水溶液の滴下３０秒
後の接触角が７０度以下、１Ｈｚ及び１０Ｈｚ時の動的
表面張力がそれぞれ５０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴
とするインキ吸収剤組成物を提供する。 【０００９】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明のインキ吸収剤組成物の成分（Ａ）は、上述
したように、下記式（１）で表されるアセチレングリコ
ール及び下記式（２）で表されるアセチレングリコール
のエトキシル化体から選ばれる１種又は２種以上のアセ
チレングリコール類である。 【化７】 （式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル
基を示し、ｍ、ｎはそれぞれ正数で、かつｍ＋ｎは１０
未満である。） 【００１０】上記式（１）で表されるアセチレングリコ
ールとしては、例えば、２，５，８，１１−テトラメチ
ル−６−ドデシン−５，８−ジオール、５，８−ジメチ
ル−６−ドデシン−５，８−ジオール、２，４，７，９
−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、４，
７−ジメチル−５−デシン−４，７−ジオール、２，
３，６，７−テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジ
オール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジ
オール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジ
オールなどを挙げることができ、式（２）で表されるア
セチレングリコールのエトキシル化体としては、例え
ば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，
７−ジオールのエトキシル化体（エチレンオキサイド付
加モル数：１．３）、２，４，７，９−テトラメチル−
５−デシン−４，７−ジオールのエトキシル化体（エチ
レンオキサイド付加モル数：４）、３，６−ジメチル−
４−オクチン−３，６−ジオールのエトキシル化体（エ
チレンオキサイド付加モル数：４）、２，５，８，１１
−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのエ
トキシル化体（エチレンオキサイド付加モル数：６）な
どの上記アセチレングリコールのエチレンオキサイド誘
導体を挙げることができる。そのアセチレングリコール
中のエチレンオキサイド単位の付加モル総数は０＜ｍ＋
ｎ＜１０モルである。エチレンオキサイドの付加モル総
数が１０モル以上の場合にはインキ配合した際の起泡性
がアップし、印字不良などの問題が発生する。 【００１１】これらのアセチレングリコール類〔成分
（Ａ）〕は、その１種を単独で又は２種以上を混合して
使用することができ、本発明のインキ吸収剤組成物を調
製する際に用いられる量は、組成物全体の５〜８０重量
％であり、好ましくは１０〜７５重量％である。８０重
量％を超えると溶解性が低下し、インキ配合した際、凝
集物が発生し、吐出安定性不良による印字不良が発生す
る。 【００１２】成分（Ａ）のアセチレングリコール類に配
合する成分（Ｂ）のアセチレングリコールのエトキシル
化体は、下記式（３）で表されるＨＬＢが１０〜１８の
アセチレングリコールのエトキシル化体である。 【化８】 （式中、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル
基を示し、ｐ、ｑは正数であり、かつｐ＋ｑは１０〜４
０である。） 【００１３】このようなアセチレングリコールのエトキ
シル化体として、具体的には、２，４，７，９−テトラ
メチル−５−デシン−４，７−ジオールのエトキシル化
体（エチレンオキサイド付加モル数：１０、ＨＬＢ：１
３）、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−
４，７−ジオールのエトキシル化体（エチレンオキサイ
ド付加モル数：３０、ＨＬＢ：１７）等を挙げることが
でき、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して使
用することができる。 【００１４】これら成分（Ｂ）のＨＬＢは１０〜１８、
好ましくは１４〜１７であり、ＨＬＢが１８を超える
と、成分（Ａ）の水不溶性物質を溶解する可溶化性能は
アップするものの水溶性が増し、泡の発生による印字不
良が発生するし、ＨＬＢが１０未満では、水への溶解性
が低下してインキ中に凝集物が発生し、浸透性良好なイ
ンキが得られなくなる。 【００１５】また、上記成分（Ｂ）におけるアセチレン
グリコール中のエチレンオキサイド単位の付加モル総数
は、１０〜４０モル、好ましくは１０〜３０モルであ
り、エチレンオキサイドの付加モル総数が４０モルを超
えると、可溶化性能はアップするものの起泡性もアップ
し、インキ配合時に泡が発生して印刷不良の原因になる
し、１０モル未満では、可溶化性能がなくなると共にそ
れ自身の水への溶解性がなくなるため、成分（Ａ）の溶
解性性能が著しく低下し、凝集物の発生に伴う印刷不良
が発生する。 【００１６】本発明では、インキ吸収剤組成物を調製す
る際に用いられる成分（Ｂ）の量は、組成物全体の２０
〜９５重量％であり、好ましくは２０〜８０重量％であ
る。９５重量％を超えると、起泡性がアップし、ピンホ
ールが生じて印刷不良が発生するし、２０重量％未満で
は成分（Ａ）の可溶化性能が低下し、凝集物が発生す
る。 【００１７】本発明では、上記成分（Ａ）及び（Ｂ）の
合計が１００重量％になるように用いるのが好ましい
が、更に第三成分〔成分（Ｃ）〕として、イオン交換水
あるいはエチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，
４−ブタンジオール、グリセリンなどの水溶性有機溶剤
や必要に応じて可溶化剤を併用しても良い。その可溶化
剤としては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シ（エチレン・プロピレン）ブロックポリマーなどが挙
げられる。これらは、本インキ吸収剤組成物の特性を損
なわない限り、組成物全体の０〜２０重量％、好ましく
は５〜１５重量％の量で用いることができる。 【００１８】本発明のインキ吸収剤組成物は、例えば、
上記各成分をプロペラ式撹拌機などの公知の混合調製方
法によって混合することにより得られる。また、常温に
て固体の成分については、必要により加温して混合する
ものである。 【００１９】ここで、得られたインキ吸収剤組成物は、
その０．１重量％水溶液の滴下３０秒後の接触角が７０
度以下、好ましくは１０〜６５度、より好ましくは３５
〜６０度、更に０．１重量％水溶液の１Ｈｚ及び１０Ｈ
ｚ時の動的表面張力がそれぞれ５０ｍＮ／ｍ以下、好ま
しくは２０〜５０ｍＮ／ｍ、より好ましくは３５〜５０
ｍＮ／ｍである。 【００２０】なお、接触角は接触角計ＣＡ−Ｄ型（協和
界面科学社製）を用いて０．１重量％水溶液の滴下３０
秒後の値を測定したものであり、動的表面張力はバブル
プレッシャー型動的表面張力計クルスＢＰ−２（ＫＲＵ
ＳＳ社製）を用いて０．１重量％水溶液の１Ｈｚ及び１
０Ｈｚの値を測定したものである。 【００２１】０．１重量％インキ吸収剤組成物水溶液の
滴下３０秒後の接触角が７０度を超えると、インキに配
合した際、ハジキの発生や吸収性が悪くなるためインキ
の滲みが発生するし、同じく０．１重量％水溶液の１Ｈ
ｚ及び１０Ｈｚの動的表面張力が５０ｍＮ／ｍを超える
と、高速印刷を実施した際にハジキや浸透力不足による
滲みが発生する。 【００２２】本発明のインキ吸収剤組成物を用いてイン
キを製造する場合、インキ吸収剤組成物の配合割合とし
ては、インキ全量に対して、好ましくは０．０５〜１０
重量％、より好ましくは０．０５〜５重量％の範囲内と
することが望ましい。 【００２３】その他添加剤としては、防腐剤、ｐＨ調整
剤、粘度調整剤、分散剤、酸素吸収剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤等を適宜配合することもできる。 【００２４】インキ吸収剤組成物を用いるインキとして
は、フレキソインキ、グラビアインキ、新聞インキ、ス
クリーンインキ、凸版インキ等が挙げられる。 【００２５】 【実施例】以下、配合例、実施例及び比較例を示し、本
発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制
限されるものではない。なお、例中の部及び％は、それ
ぞれ重量部と重量％を示す。 【００２６】［配合例１］７０℃に加温した２，４，
７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール
（エアプロダクツ社製、商品名サーフィノール１０４）
４０部を撹拌機付容器に投入後、撹拌しながら２，４，
７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール
のエトキシル化体（エアプロダクツ社製、商品名サーフ
ィノール４８５、ＨＬＢ１７、エチレンオキサイド付加
モル数：３０）６０部を徐々に投入混合し、２時間連続
撹拌後、室温まで冷却した。冷却後、２００メッシュ濾
布にて濾過し、インキ吸収剤組成物（以下、これをＭ−
１という）を得た。更に、組成物Ｍ−１の０．１部をイ
オン交換水１００部に加え、マグネチックスタラーにて
撹拌して０．１％水溶液とし、これを用いて水溶液の外
観、接触角、動的表面張力、静的表面張力及び起泡性を
測定した。その結果を表２に示す。なお、各特性の測定
は下記のようにして行った。 【００２７】＜インキ吸収剤組成物の評価＞ １）水溶液の外観 上記水溶液の外観及び不溶解物の有無の確認を行った。 ○：水溶液が透明で、不溶解物が認められない。 △：水溶液が白濁しているが、不溶解物は認められな
い。 ×：一部不溶解物が認められる。 ××：殆ど溶解せず。 ２）接触角 インキ吸収剤組成物の０．１％水溶液を、協和界面科学
社製接触角計ＣＡ−Ｄ型を用いて、滴下３０秒後の接触
角を測定した。 ３）動的表面張力 ＫＲＵＳＳ社製バブルプレッシャー型動的表面張力計ク
ルスＢＰ−２を用いて、インキ吸収剤組成物の０．１％
水溶液の１Ｈｚ及び１０Ｈｚ時の動的表面張力を測定し
た。 ４）静的表面張力 インキ吸収剤組成物の０．１％水溶液を、協和界面科学
社製表面張力計ＥＳＢ−Ｖ型を用いて、静的な表面張力
を測定した。 ５）起泡性 インキ吸収剤組成物の０．１％水溶液２０ｍｌを１００
ｍｌメスシリンダーに採取し、イワキ産業社製ＫＭシェ
ーカーＶ−ＳＸ型を用いて１８０回／分×４０ｍｍの条
件下で１分間振とうした時の直後及び５分後の泡高さを
測定した。 【００２８】［配合例２〜１０］配合例１と同様にして
表１に示される成分（Ａ）〜（Ｃ）の種類及び配合量
（部）で撹拌混合し、インキ吸収剤組成物（Ｍ−２〜Ｍ
−１０）を得た。なお、配合例１については、成分
（Ａ）〜（Ｃ）の配合量を部で再記した。配合例１と同
様にして０．１％水溶液を作り、同様にして水溶液の評
価を行った。これらの結果を表２に示した。 【００２９】また、下記に示す市販品１，２について、
配合例１と同様に評価を行い、これらの結果を表２に併
記した。 市販品１：ノプコＮＸＺ（サンノプコ社製商品名、鉱物
油系） 市販品２：ＳＮデフォーマー５０１６（サンノプコ社製
商品名、シリコーン系） 【００３０】 【表１】 【００３１】＜成分（Ａ）＞ Ａ−１：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−
４，７−ジオール（エアプロダクツ社製、商品名サーフ
ィノール１０４） Ａ−２：３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジ
オール（エアプロダクツ社製、商品名サーフィノール８
２） Ａ−３：２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシ
ン−５，８−ジオール（エアプロダクツ社製、商品名サ
ーフィノールＤＦ−１１０） Ａ−４：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−
４，７−ジオールのエトキシル化体（エアプロダクツ社
製、商品名サーフィノール４２０、エチレンオキサイド
付加モル数：１．３、ＨＬＢ４） Ａ−５：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−
４，７−ジオールのエトキシル化体（日信化学社製、商
品名オルフィンＥ−１００４、エチレンオキサイド付加
モル数：４、ＨＬＢ８） 【００３２】＜成分（Ｂ）＞ Ｂ−１：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−
４，７−ジオールのエトキシル化体（日信化学社製、商
品名オルフィンＥ−１０１０、エチレンオキサイド付加
モル数：１０、ＨＬＢ１４） Ｂ−２：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−
４，７−ジオールのエトキシル化体（エアプロダクツ社
製、商品名サーフィノール４８５、エチレンオキサイド
付加モル数：３０、ＨＬＢ１７） Ｂ−３：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−
４，７−ジオールのエトキシル化体（エアプロダクツ社
製、商品名サーフィノール４６５、エチレンオキサイド
付加モル数：１０、ＨＬＢ１４） Ｂ−４：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−
４，７−ジオールのエトキシル化体（エチレンオキサイ
ド付加モル数：５０、ＨＬＢ１９） 【００３３】＜成分（Ｃ）＞ Ｃ−１：プロピレングリコール Ｃ−２：ポリエチレングリコール Ｃ−３：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
（三洋化成社製、商品名ノニポール１６０） Ｃ−４：ポリオキシ（エチレン・プロピレン）ブロック
ポリマー（第一工業製薬社製、商品名エパン７５０） 【００３４】 【表２】 【００３５】［実施例１］染料（商品名Ｃｉｂａｆｉｘ
ダイレクトブラック１９、日本チバガイギー社製）５部
をイオン交換水７０部にプロペラ式撹拌機で撹拌しなが
ら徐々に添加した後、インキ吸収剤組成物Ｍ−１を１
部、ポリエチレングリコールを１０部、グリセリンを１
５部添加し、１時間撹拌して、ブラック（Ｂ）（以下こ
のインキをＫ−１という）を得た。これを用いて印字濃
度、ドット径、印字画像の解像度及びインキ吸収性を測
定し、その結果を表３に示した。 【００３６】＜インキ評価＞ １）印字濃度 キャノンプリンターＢＪＣ４５５Ｊでブラック（Ｂ）を
用いて印字したドットに関し、サクラマイクロデンシト
メーターＰＤＭ−５型（サクラ製機社製）でドットの濃
度を測定した。 ２）ドット径 キャノンプリンターＢＪＣ４５５Ｊでブラック（Ｂ）を
用いて印字し、１００倍に拡大してドット径を測定し
た。 ３）印字画像の解像度 キャノンプリンターＢＪＣ４５５Ｊでブラック（Ｂ）を
ベタ印刷し、マクベス濃度計ＲＤ−９１８型（マクベス
社製）で測定した。更に、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、イエロー（Ｙ）を同様に処理した。なお、印刷
に使用したマゼンタ、シアン、イエローインキは実施例
１で使用した染料の代わりにそれぞれＣｉｂａｆｉｘダ
イレクトレッド９、Ｃｉｂａｆｉｘダイレクトブルー８
６、Ｃｉｂａｆｉｘダイレクトイエロー２３を用いるこ
とにより得た。 ４）インキ吸収性 キャノンプリンターＢＪＣ４５５Ｊでブラック、マゼン
タ、シアン、イエローを同時に同一場所に噴射し、１秒
後に紙押さえ板でこすり、インクによる汚れを測定し
た。 ○：白色部分の汚れのないもの △：微かに汚れるもの ×：汚れがひどいもの 【００３７】［実施例２〜５、比較例１〜７］実施例１
と同様にして、表１に示される配合例２〜１０のインキ
吸収剤組成物（Ｍ−２〜Ｍ−１０）及び市販品１，２を
用いて、ブラック（Ｂ）（Ｋ−２〜Ｋ−１２）を得た。
これらを用いて、実施例１と同様の測定を行い、結果を
表３に示した。 【００３８】 【表３】【００３９】 【発明の効果】本発明のインキ吸収剤組成物は、滴下直
後の接触角や動的表面張力が低く、優れた吸収性を発揮
するため、高速印刷にも対応でき、しかも環境問題にも
適合した優れたインキとなり得る。この特性により、本
発明のインキ吸収剤組成物は実用的にきわめて有利であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H086 BA59 BA60 4D011 CB02 4D077 AA08 AB05 AC05 BA03 BA04 BA20 DD32X DE02Y DE40Y 4J039 BC09 BE12 BE16 BE22 CA03 EA48

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 （Ａ）下記式（１） 【化１】 （式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル
   基を示す。）で表されるアセチレングリコール及び下記
   式（２） 【化２】 （式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル
   基を示し、ｍ、ｎはそれぞれ正数であり、かつｍ＋ｎは
   １０未満である。）で表されるアセチレングリコールの
   エトキシル化体から選ばれる１種又は２種以上
   ５
   〜８０重量％（Ｂ）下記式（３） 【化３】 （式中、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル
   基を示し、ｐ、ｑは正数であり、かつｐ＋ｑは１０〜４
   ０である。）で表されるＨＬＢが１０〜１８のアセチレ
   ングリコールのエトキシル化体の１種又は２種以上
   ２０〜９５
   重量％を含有し、その０．１重量％水溶液の滴下３０秒
   後の接触角が７０度以下、１Ｈｚ及び１０Ｈｚ時の動的
   表面張力がそれぞれ５０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴
   とするインキ吸収剤組成物。