JP2005054141A - エマルジョン型インクジェットインク組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】顔料、顔料分散剤および沸点180℃以上の飽和炭化水素系溶剤を主たる成分とする疎水性有機溶剤を含む油性成分を、分子内に炭素数が12以上の鎖状炭化水素基を有する酸価5mgKOH/g以上の化合物およびその塩類の群から選択される少なくとも1種の界面活性剤を用いて、水を主たる成分とする水性成分中に乳化して得られるエマルジョン型インクジェットインク組成物であって、前記油性成分の含有量が、エマルジョン型インクジェットインク組成物全量に対して50質量%以下であることを特徴とするエマルジョン型インクジェットインク組成物。
【選択図】なし
Description
本発明のエマルジョン型インクジェットインク組成物における油性成分は、顔料分散剤を用いて、飽和炭化水素系溶剤を主たる成分とする疎水性有機溶剤中に顔料を分散させたものである。
本発明の油性成分を液滴として後記する水性成分中に分散させるために用いられる界面活性剤としては、分子内に炭素数が12以上である鎖状炭化水素基を有する酸価5mgKOH/g以上の界面活性剤およびその塩類であれば、重合体である高分子界面活性剤および低分子量の界面活性剤(以下、低分子界面活性剤という)のどちらでも使用可能である。
次に、本発明のエマルジョン型インクジェットインク組成物で利用する水性成分は、水のみでもよいが、必要に応じて、前記高分子界面活性剤を乳化させるために利用可能な塩基性化合物や、水混和性有機溶剤、その他の各種添加剤等を含んでいてもよい。
以上の材料を用いて、本発明のエマルジョン型インクジェットインク組成物を製造する方法としては、各種乳化手段を用いて、油性成分を水性成分中に分散する方法が利用できる。
・高分子界面活性剤1の調製
アクリル酸32質量部、ステアリルメタクリレート30質量部、スチレン38質量部を常法により共重合して質量平均分子量8,000、酸価250mgKOH/gの高分子界面活性剤1(固形)を得た。
アクリル酸5質量部、メチルメタクリレート55質量部、ステアリルメタクリレート40質量部を常法により共重合して質量平均分子量10,000、酸価40mgKOH/gの高分子界面活性剤2(固形)を得た。
アクリル酸40質量部、ラウリルメタアクリレート10質量部、メチルメタクリレート30質量部、スチレン20質量部を常法により共重合して質量平均分子量12,000、酸価317mgKOH/gの高分子界面活性剤3(固形)を得た。
アクリル酸0.5質量部、ステアリルメタクリレート30質量部、メチルメタクリレート40質量部、スチレン29.5質量部を常法により共重合して質量平均分子量8,000、酸価4mgKOH/gの高分子界面活性剤4(固形)を得た。
アクリル酸32質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート30質量部、スチレン38質量部を常法により共重合して質量平均分子量8,000、酸価250mgKOH/gの高分子界面活性剤5(固形)を得た。
・油性成分1
フタロシアニン顔料(5412SD、大日本インキ化学工業(株)製)40質量部、流動パラフィン(モレスコホワイトP−40、松村石油研究所(株)製)148質量部、顔料分散剤(ソルスパース18000、アビシア(株)製)8重量部、分散助剤(ソルスパース5000、アビシア(株)製)4質量部をビーズミルにて混練し、油性成分1を得た。油性成分1の25℃における粘度は28mPa・sであり、25℃における表面張力は27mN/mであった。粘度はB型粘度計で測定し、表面張力はレスカ社製動的濡性試験器で測定した(以下、同様)。
油性成分1の100質量部に、さらに流動パラフィン(モレスコホワイトP−40、松村石油研究所(株)製)150質量部を添加、混合し、油性成分2を得た。油性成分2の25℃における粘度は10mPa・sであり、25℃における表面張力は26mN/mであった。
実施例1
トリエタノールアミン3.1質量部と水75.9質量部からなるトリエタノールアミン水溶液中に、高分子界面活性剤1の6質量部を溶解した後、油性成分1の15質量部を添加し、高速ミキサーで攪拌、混合した。得られた混合物を、図3に示される構造のもので、オリフィス径0.15mm、中空部材の管径1mmである高圧乳化機(DeBEE2000、B.E.E.International社製)を用い、2×105kPaの加圧下、600m/secの流速でオリフィス内を通過させ、中空部材中に滞留している先に流出した混合物中に吐出させて、油性成分を水中に乳化させた(パス回数5回)。この乳化物に、さらに水80質量部、グリセリン15重量部、ブトキシエトキシエタノール5質量部を添加、混合して実施例1のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミンを1.6質量部、水を80.4質量部、高分子界面活性剤1を3質量部とした以外は、実施例1と同一の組成と製造方法にて、実施例2のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミンを4.7質量部、水を71.3質量部、高分子界面活性剤1を9質量部とした以外は、実施例1と同一の組成と製造方法にて、実施例3のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミンを0.5質量部、水を78.5質量部とし、高分子界面活性剤1の全量を高分子界面活性剤2に替えた以外は、実施例1と同一の組成と製造方法にて、実施例4のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミンを3.9質量部、水を75.1質量部とし、高分子界面活性剤1の全量を高分子界面活性剤3に替えた以外は、実施例1と同一の組成と製造方法にて、実施例5のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミン4質量部と水75質量部とからなるトリエタノールアミン水溶液中に、コハク酸無水物とオレイルアルコールとの反応物のアミン塩6質量部を混合した後、さらに油性成分1の15質量部を添加し、高速ミキサーで攪拌、混合した。得られた混合物を、図3に示される構造のもので、オリフィス径0.15mm、中空部材の管径1mmである高圧乳化機(DeBEE2000、B.E.E.International社製)を用い、2×105kPaの加圧下、600m/secの流速でオリフィス内を通過させ、中空部材中に滞留している先に流出した混合物中に吐出させて、油性成分を水中に乳化させた(パス回数5回)。この乳化物に、さらに水80質量部、グリセリン15重量部、ブトキシエトキシエタノール5質量部を添加、混合して実施例6のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミン2質量部と水71質量部とからなるトリエタノールアミン水溶液中に、コハク酸無水物とオレイルアルコールとの反応物のアミン塩3質量部、オレイルアルコールのエチレンオキサイド15モル付加物3質量部を混合した後、さらに油性成分1の15質量部を添加し、高速ミキサーで攪拌・混合した。得られた混合物を、図3に示される構造のもので、オリフィス径0.15mm、中空部材の管径1mmである高圧乳化機(DeBEE2000、B.E.E.International社製)を用い、2×105kPaの加圧下、600m/secの流速でオリフィス内を通過させ、中空部材中に滞留している先に流出した混合物中に吐出させて、油性成分を水中に乳化させた(パス回数5回)。この乳化物に、さらに水80質量部、グリセリン15重量部、ブトキシエトキシエタノール5質量部を添加・混合して実施例7のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミン8質量部と水77質量部からなるトリエタノールアミン水溶液中に、高分子界面活性剤調製例1の15質量部を溶解した後、油性成分2の75質量部を添加し、高速ミキサーで攪拌、混合した。得られた混合物を、図3に示される構造のもので、オリフィス径0.15mm、中空部材の管径1mmである高圧乳化機(DeBEE2000、B.E.E.International社製)を用い、2×105kPaの加圧下、600m/secの流速でオリフィス内を通過させ、中空部材中に滞留している先に流出した混合物中に吐出させて、油性成分を水中に乳化させた(パス回数5回)。この乳化物に、さらに水10質量部、グリセリン15重量部、ブトキシエトキシエタノール5質量部を添加、混合して実施例8のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミンを0.1質量部、水を75.9質量部とし、高分子界面活性剤1の全量を高分子界面活性剤4に替えた以外は、実施例1と同一の組成と製造方法にて、比較例1のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
高分子界面活性剤1の全量を高分子界面活性剤5に替えた以外は、実施例1と同一の組成と製造方法にて、比較例2のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
コハク酸無水物とオレイルアルコールとの反応物のアミン塩3質量部の全量をオレイルアルコールのエチレンオキサイド15モル付加物に替えた以外は、実施例7と同一の組成と製造方法にて、比較例3のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た。
トリエタノールアミン8.8質量部、水44.7質量部、グリセリン15質量部、ブトキシエトキシエタノール5質量部からなる混合溶液中に、高分子界面活性剤1の16.5質量部を溶解した後、油性成分2の110質量部を添加し、高速ミキサーで攪拌・混合した。得られた混合物を、図3に示される構造のもので、オリフィス径0.15mm、中空部材の管径1mmである高圧乳化機(DeBEE2000、B.E.E.International社製)を用い、2×105kPaの加圧下、600m/secの流速でオリフィス内を通過させ、中空部材中に滞留している先に流出した混合物中に吐出させて、油性成分を水性成分中に乳化させ、比較例4のエマルジョン型インクジェットインク組成物を得た(パス数5回)。このエマルジョン型インクジェットインク組成物は、水性成分中に油性成分が良好に分散し得なかったため、後の評価試験を行わなかった。
(イ)油性成分の乳化安定性
評価方法
実施例1〜8および比較例1〜3のエマルジョン型インクジェットインク組成物を50mlのガラス瓶に採り、密栓して40℃で10日間保存した後の油性成分と水性成分との分離の有無を目視にて確認し、油性成分の乳化安定性について評価した。結果を表1に示す。
評価基準
A:油性成分と水性成分との分離が認められない。
B:油性成分と水性成分との分離が認められる。
市販のインクジェットプリンターを用いて、実施例1〜8および比較例1〜3のエマルジョン型インクジェットインク組成物を印刷した時の吐出安定性、紙上における乾燥性、光沢、定着性、レベリング性および鮮明度の評価を行なった。結果を表1に示す。なお、インクジェットプリンター、光沢紙および普通紙は以下のものを用いた。
インクジェットプリンター:PM−900C(セイコーエプソン(株)製)
光沢紙:EPSON光沢紙(セイコーエプソン(株)製)
普通紙:Xerox L(富士ゼロックスオフィスサプライ(株)製)
・吐出安定性
評価方法
ヘッドに実施例1〜8および比較例1〜3のエマルジョン型インクジェットインク組成物を充填し、キャップをせずに、室温30℃、相対湿度50%の環境下で3日間放置し、印字が可能となる条件によりオリフィスからの吐出安定性を評価した。
評価基準
A:吐出オリフィスのクリーニングなしで印字可能
B:印字可能となるまでに吐出オリフィスのクリーニング回数が1〜4回必要
C:印字可能となるまでに吐出オリフィスのクリーニング回数が5回以上必要
評価方法
光沢紙および普通紙に実施例1〜8および比較例1〜3のエマルジョン型インクジェットインク組成物をそれぞれ印字した後、指触による指へのインク付着がなくなるまでの時間から乾燥性を評価した。
評価基準
A:1秒以内に乾燥するもの。
B:1秒を超えて5秒以内に乾燥するもの。
C:5秒を超えても乾燥しないもの。
評価方法
光沢紙に実施例1〜8および比較例1〜3のエマルジョン型インクジェットインク組成物をそれぞれ印字し、光沢計:マイクログロス60(ビックケミージャパン(株)製)によって印字物の光沢値を測定した。
評価基準
A:光沢値が50以上のもの。
B:光沢値が20以上、50未満のもの。
C:光沢値が20未満のもの。
評価方法
光沢紙に実施例1〜8および比較例1〜3のエマルジョン型インクジェットインク組成物をそれぞれ印字し、60分間自然乾燥させた後、同じ光沢紙で印字面を擦り、光沢紙面のインクによる汚れの有無から定着性を評価した。
評価基準
A:インクが全く付着しない。
B:インクが僅かに付着し薄く着色する。
C:インクが付着し濃く着色する。
評価方法
光沢紙に100%から20%までの諧調を有する印刷物となるように実施例1〜8および比較例1〜3のエマルジョン型インクジェットインク組成物をそれぞれ用いて印字し、諧調の連続性から粒状感を目視にて判定し、印字物のレベリング性を評価した。
評価基準
A:全域において連続的に諧調が見られるもの。
B:80%以下ですじが見られるもの。
C:100%以下ですじが見られるもの。
評価方法
普通紙にベタ部の印刷物となるように実施例1〜8および比較例1〜3のエマルジョン型インクジェットインク組成物をそれぞれ用いて印字し、見栄えを目視にて判定した。
評価基準
A:くすみがなく見栄えが極めてよいもの。
B:僅かにくすみがあるが、見栄えがするもの。
C:くすみがかなりあり、見栄えがしないもの。
D:くすみが激しく、印字物として沈み込んだ感じがするもの。
2 オリフィス部
3 中空部材
10 混合液
15 エマルジョン型インクジェットインク組成物
Claims (7)
- 顔料、顔料分散剤および沸点180℃以上の飽和炭化水素系溶剤を主たる成分とする疎水性有機溶剤を含む油性成分を、分子内に炭素数が12以上の鎖状炭化水素基を有する酸価5mgKOH/g以上の化合物およびその塩類の群から選択される少なくとも1種の界面活性剤を用いて、水を主たる成分とする水性成分中に乳化して得られるエマルジョン型インクジェットインク組成物であって、前記油性成分の含有量が、エマルジョン型インクジェットインク組成物全量に対して50質量%以下であることを特徴とするエマルジョン型インクジェットインク組成物。
- 前記飽和炭化水素系溶剤の主成分が流動パラフィンである請求項1に記載のエマルジョン型インクジェットインク組成物。
- 前記油性成分が、さらに疎水性有機溶剤として植物油を含有するものである請求項1または2に記載のエマルジョン型インクジェットインク組成物。
- 前記界面活性剤が、少なくとも、炭素数が12以上のアルキル基と不飽和二重結合を有するラジカル重合性化合物および酸基と不飽和二重結合を有するラジカル重合性化合物を含有する単量体混合物の重合により得られる高分子界面活性剤である請求項1〜3のいずれかに記載のエマルジョン型インクジェットインク組成物。
- 前記界面活性剤が、炭素数が13以上である高級脂肪酸の塩類、炭素数が12以上であるアルケニル基を有する二塩基酸の塩類、炭素数が12以上である高級アルコールの硫酸エステル塩類、炭素数が12以上であるアルキル基を有するアルキルエーテル硫酸エステル塩類、炭素数が12以上である高級アルコールのリン酸エステル塩類、炭素数が12以上であるアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸塩類の群から選択される少なくとも1種の界面活性剤である請求項1〜4のいずれかに記載のエマルジョン型インクジェットインク組成物。
- 高圧乳化機を用いて、前記油性成分を前記水性成分中に分散させてなる請求項1〜5のいずれかに記載のエマルジョン型インクジェットインク組成物。
- 前記高圧乳化機として、湾曲部および屈曲部を有しない直線状のオリフィス部、該オリフィス部に連結された、該オリフィス部のオリフィス径よりも大きな径を有する中空部材とを備えた高圧乳化機を用いてなる請求項6記載のエマルジョン型インクジェットインク組成物。
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