JP2011016362A - インク収容体及び保存方法 - Google Patents

Abstract

【課題】雰囲気温度が大幅に変化する長期間の保存においても、暗重合を効果的に防止することができ、保存安定性に優れたインク保存方法及びインク収容体を提供する。
【解決手段】容器中に、気−液界面から保存容器底部までの距離を５ｃｍ以下とし、光硬化型インク組成物を溶存酸素量が３ｐｐｍ以上に保たれた状態で収容するものであり、該光硬化型インク組成物の溶存窒素量が３ｐｐｍ以上に保たれた状態で収容することが好ましく、該容器が密閉型であることが特に好ましい。更に、容器に充填される空気の量は、３０ｍＬ以上５０ｍＬ以下に設定することが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、インク収容体及び保存方法に関する。詳細には、インク組成物の保存安定性に優れたインク収容体及び保存方法に関する。

インクジェット記録方法は、インク組成物の小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。このインクジェット記録方法は、高解像度、高品位な画像を、高速で印刷することができるという特徴を有するものである。インクジェット記録方法に使用されるインク組成物は、水性溶媒を主成分とし、これに着色成分及び目詰まりを防止する目的でグリセリン等の湿潤剤を含有するものが一般的である。

一方、水性インク組成物が浸透し難い種類の紙、布類、または浸透しない金属、プラスチック等の素材、例えばフェノール、メラミン、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネートなどの樹脂から製造される板、フィルムなどの記録媒体に印字する場合、インク組成物には、色剤が安定して記録媒体に固着できる成分を含有することが要求される。

この様な要求に対しては、色材、光硬化剤（ラジカル重合性化合物）、（光ラジカル）重合開始剤等を含んでなる光硬化インクジェットインクが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このインクによれば、記録媒体へのインクの滲みを防止し、画質を向上させることができるとされている。

光ラジカル重合により硬化するインク組成物は、保存中に熱ラジカル等による重合反応（暗重合）が生じ、粘度が上昇することがあった。このような問題に対し、特許文献２ではインク中の溶存酸素濃度量を一定範囲に制御し、酸素の重合阻害作用により暗重合を防ぐことが記載されている。

米国特許第５６２３００１号 特開２００４−１９６９３６号

しかしながら、特許文献２に記載の技術では溶存酸素濃度の規定が特定の温度でのみ規定されているものであり、雰囲気温度が大幅に変化する長期間の保存では十分な効果が得られないことがあった。
本発明では、上記の問題点を解決し、雰囲気温度が大幅に変化する長期間の保存においても、暗重合を効果的に防止することができ、光硬化型インク組成物の保存安定性に優れたインク収容体及び保存方法を提供する。

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下の構成を採用することによって、上記目的が達成され、本発明を成すに至った。
（１） 本発明の光硬化型インク組成物の保存方法は、容器に光硬化型インク組成物と空気とを充填し、気−液界面から前記容器底部までの距離を５ｃｍ以下にするとともに、前記光硬化型インク組成物中の溶存酸素量を３ｐｐｍ以上に保つことを特徴とする。
（２） 本発明の光硬化型インク組成物の保存方法では、さらに、光硬化型インク組成物中の溶存窒素量を３ｐｐｍ以上に保つことが好ましい。
（３） 本発明の光硬化型インク組成物の保存方法では、前記気−液界面から前記容器底部までの距離を４ｃｍ以下にすることが好ましい。
（４） 本発明の光硬化型インク組成物の保存方法では、前記気−液界面から前記容器底部までの距離を１ｃｍ以上４ｃｍ以下にすることが好ましい。
（５） 本発明の光硬化型インク組成物の保存方法では、前記容器に充填される前記空気の量は、３０ｍＬ以上であることが好ましい。
（６） 本発明の光硬化型インク組成物の保存方法では、前記容器に充填される前記空気の量は、３０ｍＬ以上５０ｍＬ以下であることが好ましい。
（７） 本発明の光硬化型インク組成物の保存方法では、前記容器が密閉型容器であることが好ましい。
（８） 本発明のインク収容体は、容器に、光硬化型インク組成物と空気とを充填したインク収容体であって、気−液界面から保存容器底部までの距離が５ｃｍ以下であり、前記光硬化型インク組成物中の溶存酸素量が３ｐｐｍ以上に保たれた状態で保存されることを特徴とする。
（９） 本発明のインク収容体では、さらに前記光硬化型インク組成物中の溶存窒素量が３ｐｐｍ以上に保たれた状態で保存されることが好ましい。
（１０） 本発明のインク収容体では、前記気−液界面から前記容器底部までの距離が４ｃｍ以下に保たれた状態で保存されることが好ましい。
（１１） 本発明のインク収容体では、前記気−液界面から前記容器底部までの距離を１ｃｍ以上４ｃｍ以下に保たれた状態で保存されることが好ましい。
（１２） 本発明のインク収容体では、前記容器に充填される前記空気の量は、３０ｍＬ以上であることが好ましい。
（１３） 本発明のインク収容体では、前記容器に充填される前記空気の量は、３０ｍＬ以上５０ｍＬ以下であることが好ましい。
（１４） 本発明のインク収容体では、前記容器が密閉型容器であることが好ましい。

なお、本明細書において、「気−液界面から前記容器底部までの距離」とは、インク保存状態における、気−液界面から容器底部までの距離の平均値をいうものとする。また、本発明の特許請求の範囲に規定された条件は、ユーザーが本発明のインク収容体、または本発明の方法で保存されたインク収容体を印刷装置等に組み込む時点に満たされていれば良い。

光硬化型インク組成物は保存中に熱ラジカル等による重合反応（暗重合）が生じ、一度重合反応が始まると、重合反応の連鎖を停止することは困難であり、光硬化型インク組成物の粘度が上昇することがあった。しかしながら、本発明のインク収容体及びインク組成物の保存方法は、重合禁止剤として働く酸素の容器中の溶存酸素量を３ｐｐｍ以上とすることにより、長期間の保存においても、暗重合を効果的に防止することができ、品質の劣化を防止することが可能となった。

本発明のインク収容体の一例の外観を示す図である。 本発明のインク収容体中、気−液界面からインク組成物底部までの距離を示す図である。 実施例のインク収容体１〜５の断面図を示す図である。 実施例のその他のインク収容体の断面図を示す図である。

以下、本発明のインク収容体と光硬化型インク組成物の保存方法について詳細に説明する。なお、本明細書において、「気−液界面から前記容器底部までの距離」とは、インク保存状態における、気−液界面から容器底部までの距離の平均値をいうものとする。また、本発明の特許請求の範囲に規定された条件は、ユーザーが本発明のインク収容体、または本発明の方法で保存されたインク収容体を印刷装置等に組み込む時点に満たされていれば良い。

本発明のインク収容体に用いられる容器は、容器中の光硬化型インク組成物の溶存酸素量が３ｐｐｍ以上に保たれる限り、特に限定されないが、プラスチックケース、又はアルミ蒸着多層構造フィルムを張り合わせて作成した袋状の容器（いわゆるインクパック）から構成されることが好ましい。

本発明の一実施形態であるインクパックを図１に示す。図１において、インクパック１は、矩形状に形成された２枚のポリプロピレンフィルムと、該表面にラミネートされたアルミ蒸着層との多層構造からなり、これらがヒートシール部１０において熱溶着によって接合され、袋状に形成されている。インクパック１は、インク取出口２を備える。

本発明のインク収容体においては、容器中の光硬化型インク組成物の溶存酸素量が３ｐｐｍ以上に保たれていることを特徴とする。

本発明のインク収容体においては、溶存酸素量と同様に溶存窒素量も３ｐｐｍ以上であることが好ましい。容器中に純酸素を封入する事は安全面で問題が生じるので窒素ガスを含む空気を封入する事が好ましい。窒素ガスは不活性ガスである為である。

本発明のインク収容体において、容器中の光硬化型インク組成物の溶存酸素量及び溶存窒素量の上限は、容器内部の気圧及び温度における飽和状態である。

上記のように、容器中において、インク組成物が溶存酸素量と溶存窒素量がそれぞれ３ｐｐｍ以上に保たれた状態とするための手法としては、特に制限されないが、例えば、容器としては密閉型のものを用い、該容器にインク組成物を投入時（投入前、中又は後を含む。）に脱気処理を行わず、該インクの投入後に容器を密封する手法が挙げられる。更には容器中にインク組成物と空気を同時に封入し、共存させる手法が好ましい。容器中には空気が充填されるが、容器に充填される空気の量は、図４に示されるような容器においては、３０ｍL以上であることが好ましい。また図３に示されるような大きさの容器においては、容器に充填される空気の量は、５０ｍLが好ましい。しかしながら、容器中には、溶存酸素量と溶存窒素量が、それぞれ３ｐｐｍ以上に保たれた状態とすればよいことを考慮すると、本発明の光硬化型インク組成物の保存方法及びインク収容体においては、容器に充填される空気の量は、３０ｍL以上５０ｍL以下に設定することが好ましいことはいうまでもない。したがって、容器に充填される空気の量は、容器の大きさにより３０ｍL〜５０ｍLの範囲で適宜設定することができる。

通常のインクジェット用インクを容器に投入してインク受容体（例えばインクカートリッジ等）を作製する場合には、一般的にインク中の溶存ガス成分を取り除く脱気処理が行われるが、本発明のインク収容体及びインク組成物の保存方法では、該脱気処理を積極的に省くことが好ましい。

本発明の光硬化型インク組成物の保存方法及びインク収容体においては、インク保存時において、図２に模式的に示すように、気−液界面から該インク組成物３の底部までの距離ｌが５ｃｍ以下であることが好ましい。特に、気−液界面から該インク組成物３の底部までの距離ｌが４ｃｍ以下であることが好ましい。さらには、気−液界面から該インク組成物３の底部までの距離ｌが１ｃｍ以上４ｃｍ以下であることが好ましい。
このように、容器の底部から気−液界面までの距離を短く調整することで、界面からの酸素の浸透及び拡散を十分なものにし、光硬化型インクの粘度をゲル化しない程度に保持することが可能となる。

本発明のインク収容体に用いられる光硬化型インク組成物には、少なくとも、重合性化合物と重合開始剤が含まれる。

重合性化合物の代表的なものとして、単官能モノマーとしては、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、メトキシジエチレングリコールモノアクリレート、アクロイルモルホリン、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸シクロヘキシル、オキセタンメタアクリレート、Ｎ−ビニルフォルムアミド、エチレングリコールモノアリルエーテル、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等を挙げることができる。

二官能モノマーとしては、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレ−ト、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジメタクリロキシプロパン、ヒドロキシピオペリン酸エステルネオペンチンルグリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート等を挙げることができる。

多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、トリメチロールプロパンＥＯ付加物トリアクリレート、トリメチロールプロパンＰＯ付加物トリアクリレート、グリセリンＥＯ付加物トリアクリレート、グリセリンＰＯ付加物トリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレート、ジペンタエリストールポリアクリレート、多官能モノマー間の反応を利用して作製されるデンドリマー等を挙げることができる。

本発明のインク組成物に含まれる光重合開始剤としては、例えば、２００ｎｍ〜４５０ｎｍ程度の領域の紫外線又は可視光を吸収しラジカルまたはイオンを生成して重合性化合物の重合を開始させるものである。

本発明のインク組成物に用いられる光重合開始剤は、代表的なものとしてラジカル発生型を挙げると、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、ベンジル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾフェノン、クロロチオキサントン、２−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、ポリ塩化ポリフェニル、ヘキサクロロベンゼン等が挙げられ、好ましくは、イソブチルベンゾインエーテル、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムである。

また、Ｖｉｃｕｒｅ １０、３０（ＳｔａｕｆｆｅｒＣｈｅｍｉｃａｌ社製）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８４、１２７、５００、６５１、２９５９、９０７、３６９、３７９、７５４、１７００、１８００、１８５０、１８７０、８１９、ＯＸＥ０１、Ｄａｒｏｃｕｒ１１７３、ＴＰＯ、ＩＴＸ（チバ スペシャルティ ケミカルズ社製）、ＱｕａｎｔａｃｕｒｅＣＴＸ、ＩＴＸ（Ａｃｅｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）、Ｋａｙａｃｕｒｅ ＤＥＴＸ−Ｓ（日本化薬社製）、ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＩＰ１５０（Ｌａｍｂｅｒｔｉ社製）、ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）の商品名で入手可能な光重合開始剤も使用することができる。

本発明のインク収容体における光硬化型インク組成物には、重合促進剤を含有しても良い。重合促進剤としては、アミン化合物からなる重合促進剤を挙げることができる。このアミン化合物としては、特に限定されないが、臭気の問題やインク組成物の硬化がより確実になることから、特にアミノベンゾエート誘導体が、好ましい。これはアミノベンゾエート誘導体が、酸素による重合阻害を軽減する為である。

アミノベンゾエート誘導体は、３５０ｎｍ以上の波長域に吸収を持たないものが好ましい。このようなアミノベンゾエート誘導体の例としては、特に限定されないが、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−エチルヘキシル−４−ジメチルアミノベンゾエート等が挙げられ、これは、ＤａｒｏｃｕｒＥＤＢ、ＥＨＡ（チバ スペシャルティ ケミカルズ社製）の商品名で入手可能である。

本発明のインク収容体に用いられる光硬化型インク組成物には、着色剤が含有される場合がある。着色剤は、耐光性の観点から顔料を使用することが好ましい。顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。

無機顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、酸化鉄、酸化チタン等を使用することができる。

また、有機顔料として、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート（たとえば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、染色レーキ（塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等が挙げられる。上記顔料は１種単独でも、２種以上併用して用いることもできる。また、カラーインデックスに記載されていない顔料であってもインク組成物中にて不溶であればいずれも使用できる。

ブラック顔料としては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックの具体例としては、三菱化学製の＃２３００、＃９００、ＨＣＦ８８、＃３３、＃４０、＃４５、＃５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、＃２２００Ｂ等、コロンビア社製のＲａｖｅｎ５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同１２５５、同７００等、キャボット社製のＲｅｇａｌ ４００Ｒ、同３３０Ｒ、同６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、同７００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８００、同８８０、同９００、同１０００、同１１００、同１３００、同１４００等、デグッサ社製のＣｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、同ＦＷ２Ｖ、同ＦＷ１８、同ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０，同Ｓ１６０、同Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、Ｓｐｅｃｉｓａｌ Ｂｌａｃｋ ６、同５、同４Ａ、同４等を挙げることができ、これらの１種又は２種の混合物として用いてもよい。

イエロー顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１６、１７、７３、７４、７５、８３、９３、９５、９７、９８、１０９、１１０、１１４、１２０、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５等が挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、１０９、１１０、１２８及び１３８からなる群から選択される１種又は２種以上の混合物である

マゼンタ及びライトマゼンタ顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド、５、７、１２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、１５：１、１１２、１２２、１２３、１６８、１８４、２０２、２０９及びＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９等が挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２、２０９及びＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選択される１種又は２種以上の混合物である。

シアン及びライトシアン顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５：３、１５：４、１５：３４、１６、２２、６０及びＣ．Ｉ．バットブルー４、６０等が挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：４及び６０からなる群から選択される１種又は２種以上の混合物である。

ホワイトインクに使用される顔料として、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸バリウム、シリカ、アルミナ、カオリン、クレー、タルク、白土、水酸化アルミ、炭酸マグネシウム、白色中空樹脂エマルジョン等が挙げられ、好ましくはこれらからなる群から選択される１種又は２種以上の混合物である。

また、各色の顔料はその色調を調整する為に、互いに混合して用いる事も可能である。例えば、赤みのブラックの色調を青みに変える目的で、ピグメントブラック７とピグメントブルー１５：３を混合する事も可能である。

本実施形態に使用される顔料は、その平均粒径が１０〜５００ｎｍの範囲にあるものが好ましく、より好ましくは５０〜３００ｎｍ程度のものである。また、本実施形態に使用される顔料の配合量は、濃淡インク組成物等のインク組成物の種類に応じて適宜決定されてよいが、インク組成物中、１．５〜２０重量％、好ましくは３〜１０重量％である。

本発明のインク組成物には、水性溶媒を含んでいてもよい。更に任意の成分として、樹脂エマルジョン、無機酸化物コロイド、湿潤剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防かび剤、熱重合禁止剤、界面活性剤等を添加しても良い。

本発明のインク組成物は基板または記録媒体等の上に塗布またはインクジェット記録用ヘッドから吐出して付着させ、その後に、紫外線を照射するものである。
紫外線の照射量は、基板または記録媒体等の上に付着させたインク組成物量、厚さにより異なり、厳密には特定できず、適宜好ましい条件を選択するものであるが、例えば、１０ｍＪ/ｃｍ^２以上、１０，０００ｍＪ/ｃｍ^２以下であり、また好ましくは５０ｍＪ/ｃｍ^２以上、６,０００ｍＪ/ｃｍ^２以下の範囲で行う。かかる程度の範囲内における紫外線照射量であれば、十分硬化反応を行うことができる。

紫外線照射は、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等のランプが挙げられる。例えばＦｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販されているものを用いて行うことができる。
また、消費エネルギー低減の面から、紫外線発光ダイオード（紫外線ＬＥＤ）や紫外線発光半導体レーザ等の紫外線発光半導体素子により、紫外線照射を行うことが特に好ましい。

さらに、本発明のインク組成物を用いた記録方法では、紫外線光照射前、同時またはその後に加熱してもよい。加熱は、記録媒体に熱源を接触させて加熱する方法、赤外線やマイクロウェーブ（２，４５０ＭＨｚ程度に極大波長を持つ電磁波）などを照射し、または熱風を吹き付けるなど記録媒体に接触させずに加熱する方法などが挙げられる。

以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

[インク組成物１の調製]
容量１１０ｍｌの遮光性サンプル瓶に、モノマーとしてＮ−ビニルホルムアミド（ＮＶＦ、荒川化学工業株式会社製、ビームセット７７０）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ、新中村化学株式会社製、ＡＰＧ−２００）、光重合開始剤、または重合促進剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ ８１９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ３６９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＩＴＸ（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製）、Ｄａｒｏｃｕｒ ＥＨＡ（チバ・スペシャルティ・ケミカル株式会社製）、界面活性剤としてＢＹＫ−ＵＶ３５７０（ビックケミー・ジャパン株式会社製）０．２ｇを混合し、マグネティックスターラーで１時間攪拌してインク組成物１を調製した。

この場合のインク粘度をＰｈｙｓｉｃａ社製 ＭＣＲ−３００を用いて測定したところ（以下、粘度測定には同じ機器を使用）１４．８（ｍＰａ・ｓ）であった。

ＮＶＦ ２２ 重量％
ＡＰＧ−２００ ７１ 重量％
Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９ ４ 重量％
Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９ １ 重量％
ＩｒｇａｃｕｒｅＩＴＸ １ 重量％
Ｄａｒｏｃｕｒ ＥＨＡ １ 重量％
ＢＹＫ−ＵＶ３５７０ ０．２ 重量％

[保存安定性試験１]
上記インク組成物１を図３に示す保存容器中に投入し、表１に示す条件でヒートシールして密封した。本実施例で用いた保存容器は、いずれもインクパック（ポリプロピレン−アルミニウム蒸着膜積層フィルムの張り合わせ構造、セイコーエプソン（株）製）であった。図３の保存容器の容量は１１０ｍｌであり、図３に示す断面図において、容器の辺の長さは、１３１ｍｍ×９０ｍｍであった。
脱気処理を行わず気−液界面よりも液体側でヒートシールして密封する操作を行い（ヒートシール部を除いたインク容器内部の辺の長さは１１７ｍｍ×８０ｍｍ）、インク取り出し口２より、５０ｍＬの空気を注入し、インク収容体１を作成した。空気を注入しないものをインク収容体２とした。インク収容体１及びインク収容体２のどちらも内部のインク組成物中の溶存酸素量及び溶存窒素量はいずれも３ｐｐｍ以上である事をガス・クロマトグラフィー法で確認した。

脱気処理とはインク組成物を真空チャンバー内で減圧処理し、溶存気体を除去する操作である。真空チャンバー内に５０ｇのインク組成物を投入した保存容器中を設置し、１０（ｈＰａ）以下になるまで真空チャンバー内を減圧した後、減圧状態を１０分維持する事でインク組成物中の溶存気体を除去した。その後、真空チャンバーを窒素置換して常圧に戻し、その直後に保存容器内部に気体が混入しないよう、気−液界面よりも液体側でヒートシールして密封する操作により、インク収容体３とした。このときのインク収容体３内部のインク組成物中の溶存酸素量及び溶存窒素量はいずれも１ｐｐｍ以下である事をガス・クロマトグラフィー法で確認した。

上記脱気処理を行った後、インク取り出し口２より、５０ｍＬの空気を注入した直後のものをインク収容体４とした。インク収容体４内部のインク組成物中の溶存酸素量及び溶存窒素量はいずれも１ｐｐｍ以下であることをガス・クロマトグラフィー法で確認した。該インク収容体４を１週間経過させたものを、インク収容体５とした。このインク収容体５内部のインク組成物における溶存酸素量及び溶存窒素量はいずれも、３ｐｐｍ以上である事をガス・クロマトグラフィー法で確認した。

インク収容体１〜５をそれぞれ６０℃の環境下で４８時間放置し、インク取り出し口２からインク組成物を取り出して、加熱放置前後の粘度変化を測定し、結果を表１に示す。

この場合、保存容器の設置方法は以下の通りである。
設置方向Ａ：保存容器の長手方向は設置する平面上に対して並行であり、保存容器のフィルム面は設置平面に対して並行である。
設置方向Ｂ：保存容器の長手方向は設置平面に対して直角である。
設置方向Ｃ：保存容器の長手方向は設置する平面上に対して並行であり、保存容器のフィルム面は設置平面に対して直角である。

保存安定性試験１で用いた容器内部において、気−液界面からインク組成物底部までの距離は、設置方向Ａの場合、約１〜２ｃｍ、設置方向Ｂの場合、約６ｃｍ、設置方向Ｃの場合、約４ｃｍであった。

判定基準
Ａ：６０℃、４８時間の加熱後でも粘度変化が０．５（ｍＰａ・ｓ）未満であり、かつ底部にゲルの発生が認められない。
Ｂ：６０℃、４８時間の加熱後、粘度変化が０．５（ｍＰａ・ｓ）以上であるか、または底部にゲルの発生が認められる。

[保存安定性試験２]
上記インク組成物を前記図４に示す保存容器中に投入し、表２に示す条件でヒートシールして密封した。投入インク量を３０ｇ、空気を注入する場合において、注入空気量を３０ｍＬにした以外は保存安定性試験１と同様にインク収容体６〜１０の評価を作製して行った。結果を表２に示す。

図４の保存容器中の容量は７５ｍｌであり、図４に示す断面図において、ヒートシール部を含む容器の辺の長さは、９４ｍｍ×９０ｍｍ、ヒートシール部を除いたインク容器内部の辺の長さは８０ｍｍ×８０ｍｍであった。

保存安定性試験２で用いた容器内部において、気−液界面からインク組成物底部までの距離は、設置方向Ａの場合、約４ｃｍ、設置方向Ｂの場合、約４ｃｍ、設置方向Ｃの場合、約４ｃｍであった。

［顔料分散液１の調製］
着色剤としてＣ．Ｉ．ピグメントブラック７（カーボンブラック）１５部、分散剤としてのディスコールＮ−５１８（大日精化工業社製）３．５部に、Ｎ−ビニルフォルムアミド（ＮＶＦ、荒川化学工業株式会社社製、ビームセット７７０）を加えて全体を１００部とし、混合攪拌して混合物とした。これを、サンドミル（安川製作所社製）を用いて、ジルコニアビーズ（直径１．５ｍｍ）と共に６時間分散処理を行った。その後ジルコニアビーズをセパレータで分離し顔料分散液１を得た。

［顔料分散液２の調製］
着色剤をＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、ディスコールＮ−５１８の添加量を１．０部とした以外は、顔料分散液１と同様に調製し、顔料分散液２を得た。

［顔料分散液３の調製］
着色剤をＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９、ディスコールＮ−５１８の添加量を１．０部とした以外は、顔料分散液１と同様に調製し、顔料分散液３を得た。

［顔料分散液４］
着色剤をＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、ディスコールＮ−５１８の添加量を２．０部とした以外は、顔料分散液１と同様に調製し、顔料分散液４を得た。

上記のように調製した顔料分散液１〜４を用い、下記の組成にて光硬化性インク組成物６〜９を調製した。即ち、モノマーとしてＮ−ビニルフォルムアミド（ＮＶＦ、荒川化学工業株式会社社製、ビームセット７７０）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ、新中村化学株式会社製、ＡＰＧ−２００）、トリメチロールプロパンＥＯ付加物トリアクリレート（大阪有機化学工業社製、ビスコート＃３６０）及びアリルグリコール（日本乳化剤社製、ＡＧ）を使用した。また、添加剤は、光重合開始剤、または重合促進剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ８１９及び３６９並びにＤａｒｏｃｕｒ ＥＨＡ（いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、界面活性剤としてＢＹＫ−ＵＶ３５７０（ビックケミー・ジャパン社製）を使用した。これらを混合且つ完全に溶解し、インク溶媒を調製した。次いで、顔料分散液１〜４を攪拌しながらインク溶媒中に徐々に滴下した。滴下終了後、常温で１時間混合攪拌した。その後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、下記の組成の光硬化性インク組成物２〜５とした。

顔料分散液 ２０ 重量％
ＮＶＦ ７ 重量％
ビスコート＃３６０ １５ 重量％
Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９ ４ 重量％
Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９ １ 重量％
Ｄａｒｏｃｕｒ ＥＤＢ １ 重量％
ＢＹＫ−ＵＶ３５７０ ０．２ 重量％
ＡＧ 残量

[保存安定性試験３]
上記インク組成物２〜５を前記図４の保存容器中に投入し、表３に示すように、インク組成物、設置方向、及び脱気処理と空気注入の操作の有無等を変化させ、それぞれの条件下でヒートシールして密封した。投入インク量を３０ｇ、空気を注入する場合は、空気量を３０ｍＬにし、６０℃、１２０時間の加熱試験を実施した以外は保存安定性試験１と同様に評価を行った。結果を表３に示す。

気−液界面からインク組成物底部までの距離は、保存安定性試験２の場合と同様であった。

表１の比較例５〜７、表２の比較例１５〜１７及び表３の比較例２２より溶存酸素量及び溶存窒素量が３ｐｐｍ未満である場合には、ゲルが発生しやすいことが明らかとなった。

また、表１〜３より、脱気処理を行うとゲルが発生しやすく、空気注入を行うとゲルが発生しにくいことが明らかである。さらに、気−液界面からインク組成物底部までの距離が５ｃｍ以下であると、ゲルが発生しにくいことが明らかとなった。

以上より、容器に光硬化型インク組成物と空気とを充填し、前記光硬化型インク組成物中の溶存酸素量を３ｐｐｍ以上に保ち、かつ、気−液界面から前記容器底部までの距離を所定の値以下に保つことによって、長期間の保存においても、暗重合を効果的に防止することができ、品質の劣化を防止できることがわかった。
なお、上記の実施例では、気−液界面から前記容器底部までの距離は１〜２ｃｍもしくは４ｃｍとしていたが、５ｃｍとしても、品質劣化を防止することが可能であった。つまり、気−液界面から前記容器底部までの距離が５ｃｍ以下であれば、品質劣化を防止することが可能である。
また、上記の実施例では、溶存酸素量と溶存窒素量の双方が３ｐｐｍ以上であった。しかし、重合禁止材として働くのは酸素である。よって、本発明では、少なくとも溶存酸素量が３ｐｐｍであれば良く、溶存窒素量が３ｐｐｍ以上であることは必須では無い。また、溶存酸素量と溶存窒素量の上限値は、インク組成物の種類や、温度、圧力等の条件によって異なるが、常温常圧の条件下では、大体５〜６ｐｐｍ程度が限界である。
また、上記の実施例では、空気の注入量を５０ｍＬまたは３０ｍＬとしていた。しかし、本発明では、重合禁止材として働く酸素を、所定量以上インク組成物に溶存させれば良いのであるから、所定量以上の酸素がインク組成物に溶存できる程度に空気の注入（充填）が行われていれば良く、その量は５０ｍＬまたは３０ｍＬには限られない。

１ インクパック、２ インク取出口、３ インク組成物、１０ ヒートシール部

Claims (14)

1. 容器に光硬化型インク組成物と空気とを充填し、気−液界面から前記容器底部までの距離を５ｃｍ以下にするとともに、前記光硬化型インク組成物中の溶存酸素量を３ｐｐｍ以上に保つことを特徴とする、光硬化型インク組成物の保存方法。
2. さらに、光硬化型インク組成物中の溶存窒素量を３ｐｐｍ以上に保つことを特徴とする、請求項１に記載の光硬化型インク組成物の保存方法。
3. 前記気−液界面から前記容器底部までの距離を４ｃｍ以下にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光硬化型インク組成物の保存方法。
4. 前記気−液界面から前記容器底部までの距離を１ｃｍ以上４ｃｍ以下にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光硬化型インク組成物の保存方法。
5. 前記容器に充填される前記空気の量は、３０ｍＬ以上であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の光硬化型インク組成物の保存方法。
6. 前記容器に充填される前記空気の量は、３０ｍＬ以上５０ｍＬ以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の光硬化型インク組成物の保存方法。
7. 前記容器が密閉型容器であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光硬化型インク組成物の保存方法。
8. 容器に、光硬化型インク組成物と空気とを充填したインク収容体であって、気−液界面から保存容器底部までの距離が５ｃｍ以下であり、前記光硬化型インク組成物中の溶存酸素量が３ｐｐｍ以上に保たれた状態で保存されることを特徴とするインク収容体。
9. さらに前記光硬化型インク組成物中の溶存窒素量が３ｐｐｍ以上に保たれた状態で保存されることを特徴とする請求項８に記載のインク収容体。
10. 前記気−液界面から前記容器底部までの距離が４ｃｍ以下に保たれた状態で保存されることを特徴とする、請求項８又は９に記載のインク収容体。
11. 前記気−液界面から前記容器底部までの距離を１ｃｍ以上４ｃｍ以下に保たれた状態で保存されることを特徴とする、請求項８又は９に記載のインク収容体。
12. 前記容器に充填される前記空気の量は、３０ｍＬ以上であることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれかに記載のインク収容体。
13. 前記容器に充填される前記空気の量は、３０ｍＬ以上５０ｍＬ以下であることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれかに記載のインク収容体。
14. 前記容器が密閉型容器であることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載のインク収容体。

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