JP2012041378A - インク組成物および印刷物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のインク組成物は、インクジェット方式により吐出されるインク組成物であって、銀粒子と、ワックス粒子と、水とを含み、前記ワックス粒子の含有率が0.02質量%以上1.5質量%以下であり、前記銀粒子の平均粒径をD1[nm]、前記ワックス粒子の平均粒径をD2[nm]としたとき、0.98≦D2/D1≦5.40の関係を満足することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
しかし、上記のような多色のインクを用いても、金属光沢を表現できないという問題がある。
しかし、特許文献1で提案されているインクでは、比較的良好な金属光沢が得られるものの、印刷面を擦った際に、インクの構成材料で形成された層に傷が付いたり、剥離すること等により、形成された画像の光沢感が低下し、画質が著しく低下するという問題点があった。このような問題は、金属インクではないカラーインク(顔料インク、染料インク)では、通常発生しない。
本発明のインク組成物は、インクジェット方式により吐出されるインク組成物であって、
銀粒子と、ワックス粒子と、水とを含み、
前記ワックス粒子の含有率が0.02質量%以上1.5質量%以下であり、
前記銀粒子の平均粒径をD1[nm]、前記ワックス粒子の平均粒径をD2[nm]としたとき、0.98≦D2/D1≦5.40の関係を満足することを特徴とする。
これにより、優れた金属光沢を有するとともに、優れた耐擦性を有する画像の形成に用いることのできるインク組成物を提供することができる。
これにより、インク組成物を用いて形成される画像の光沢感(高級感)および耐擦性を特に優れたものとすることができる。また、インクジェット方式によるインク組成物の吐出安定性(着弾位置精度、吐出量の安定性等)を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって所望の画質の画像をより確実に形成することができる。
これにより、インク組成物を用いて形成される画像の耐擦性を、より長期間にわたって、特に優れたものとすることができる。
本発明のインク組成物では、前記ワックス粒子は、パラフィン混合ワックスで構成されたものであることが好ましい。
これにより、インク組成物を用いて形成される画像の光沢感(高級感)および耐擦性を特に優れたものとすることができる。また、インクジェット方式によるインク組成物の吐出安定性(着弾位置精度、吐出量の安定性等)を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって所望の画質の画像をより確実に形成することができる。
これにより、インク組成物のインクジェット方式による吐出安定性、インク組成物の保存安定性を特に優れたものとすることができる。また、印刷物とされたときの印刷媒体上での銀粒子の密度(単位面積当たりの含有量)が低い場合から高い場合まで、広い密度の範囲で、良好な画質、耐擦性を実現することができる。このため、例えば、インク組成物を用いて得られる印刷物が、銀粒子の密度が異なる領域を有する場合であっても、印刷物の画質を優れたものとすることができる。
これにより、インク組成物中における銀粒子の分散安定性を特に優れたものとすることができ、インク組成物の保存安定性を特に優れたものとすることができるとともに、インク組成物の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、インク組成物を用いて得られる印刷物において、ワックス粒子を、より効率よく、銀粒子間に配置させることができ、印刷物の耐擦性を特に優れたものとすることができる。
これにより、インク組成物中における銀粒子の分散安定性を特に優れたものとすることができ、インク組成物の保存安定性を特に優れたものとすることができるとともに、インク組成物の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、インク組成物を用いて得られる印刷物において、ワックス粒子を、より効率よく、銀粒子間に配置させることができ、印刷物の耐擦性を特に優れたものとすることができる。
本発明の印刷物は、印刷媒体上に、本発明のインク組成物をインクジェット法により付与することにより得られたことを特徴とする。
これにより、優れた金属光沢を有するとともに、優れた耐擦性を有する画像が形成された印刷物を提供することができる。
《インク組成物》
本発明のインク組成物は、インクジェット方式により吐出されるものである。
このようなインク組成物は、その他の印刷法に用いられるインク組成物とは異なり、液滴の吐出安定性が求められる。また、インクジェット法では、インク組成物中の分散物(分散質)の分散状態が、インク組成物の吐出性に大きな影響を与える。このため、インク組成物中における分散物(分散質)の分散状態が経時的に大きく変化するものであると、液滴の吐出量が不安定化し所望の画像を形成するのが困難になる等、他の印刷法では発生し得ない問題がある。
上述したように、本発明に係るインク組成物は、銀粒子を含むものである。このように、インク組成物が、銀粒子を含むものであることにより(特に、所定の条件を満足するワックスとともに含むことにより)、優れた金属光沢を有する画像を形成することができる。また、銀は、各種金属の中でも、白色度の高い金属であるため、他色のインクと重ね合わせることにより、金色、銅色等の様々な金属色を表現することができる。
銀粒子は、いかなる方法で調製されたものであってもよく、例えば、銀イオンを含む溶液を用意し、この銀イオンを還元することにより、好適に形成することができる。
インク組成物は、ワックス粒子を含むものである。
上述したように、インク組成物中におけるワックスの含有率は、0.02質量%以上1.5質量%以下である。ワックス粒子の含有率が下限値未満であると、インク組成物を用いて製造される印刷物の耐擦性を十分に優れたものとすることができない。一方、ワックス粒子の含有率が上限値を超えると、インク組成物を用いて製造される印刷物の光沢感を十分に優れたものとすることができない。
このように、本発明では、インク組成物中におけるワックスの含有率は、0.02質量%以上1.5質量%以下であるが、0.04質量%以上1.0質量%以下であるのが好ましく、0.08質量%以上0.6質量%以下であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果はより顕著に発揮される。
インク組成物中におけるワックス粒子の平均粒径は、8nm以上120nm以下であるのが好ましく、20nm以上100nm以下であるのがより好ましく、50nm以上90nm以下であるのがさらに好ましい。これにより、上述したような効果はより顕著に発揮される。
本発明にかかるインク組成物は、水を含むものである。
インク組成物中において、水は、主に銀粒子およびワックス粒子を分散させる分散媒として機能する。インク組成物が水を含むことにより、銀粒子等の分散安定性等を優れたものとすることができ、また、後述するような液滴吐出装置のノズル付近でのインク組成物の不本意な乾燥(分散媒の蒸発)を防止しつつ、インク組成物が付与される印刷媒体上での乾燥を速やかに行うことができるため、所望の画像の高速印刷を、長期間にわたって好適に行うことができる。
インク組成物中における水の含有率は、特に限定されないが、20質量%以上80質量%以下であるのが好ましく、25質量%以上70質量%以下であるのがより好ましい。
本発明に係るインク組成物は、多価アルコールを含有することが好ましい。多価アルコールは、本実施形態に係るインク組成物をインクジェット式印刷装置に適用した場合に、インク組成物の乾燥を抑制し、インクジェット式印刷ヘッド部分におけるインク組成物による目詰まりを防止することができる。
上記の多価アルコールの中でも、インク組成物は、1,2−ヘキサンジオールを含むものであるのが好ましい。これにより、インク組成物中における銀粒子の分散安定性を特に優れたものとすることができ、インク組成物の保存安定性を特に優れたものとすることができるとともに、インク組成物の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、インク組成物を用いて得られる印刷物において、ワックス粒子を、より効率よく、銀粒子間に配置させることができ、印刷物の耐擦性を特に優れたものとすることができる。
本発明に係るインク組成物は、グリコールエーテルを含有することが好ましい。グリコールエーテルを含有することにより、印刷媒体などの被印刷面への濡れ性を高めてインク組成物の浸透性を高めることができる。
グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテルを挙げることができる。この中でも、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを用いると良好な印刷品質を得ることができる。
インク組成物中におけるグリコールエーテルの含有率は、特に限定されないが、0.2質量%以上20質量%以下であるのが好ましく、0.3質量%以上10質量%以下であるのがより好ましい。
本発明に係るインク組成物は、アセチレングリコール系界面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤を含有することが好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤は、印刷媒体などの被印刷面への濡れ性を高めてインク組成物の浸透性を高めることができる。
さらに、本発明に係るインク組成物は、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤などのその他の界面活性剤を含有することもできる。
インク組成物中における上記界面活性剤の含有率は、特に限定されないが、0.01質量%以上5.0質量%以下であるのが好ましく、0.1質量%以上0.5質量%以下であるのがより好ましい。
本発明に係るインク組成物は、上記以外の成分(その他の成分)を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、pH調整剤、浸透剤、有機バインダー、尿素系化合物、アルカノールアミン(トリエタノールアミン等)等の乾燥抑制剤、チオ尿素等が挙げられる。
インク組成物中における固形分の含有率は、50質量%以下であるのが好ましく、3.6質量%以上40質量%以下であるのがより好ましく、12質量%以上27質量%以下であるのがさらに好ましい。これにより、インク組成物の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
本発明の印刷物は、印刷媒体上に、上述したようなインク組成物をインクジェット法により付与することにより得られたものである。これにより、優れた金属光沢を有するとともに、優れた耐擦性を有する画像が形成された印刷物を提供することができる。
インク組成物が付与される印刷媒体としては、普通紙、インク受理層等を有する専用紙等の紙のほか、例えば、インク組成物が付与される表面を含む領域が、各種プラスチック、セラミックス、ガラス、金属や、これらの複合材料で構成された基材等を用いることができる。
図1は、インクジェット装置(液滴吐出装置)の概略構成を示す斜視図である。
本実施形態の印刷物の製造方法は、図1に示すようなインクジェット装置(液滴吐出装置)を用いて、上述したようなインク組成物を印刷媒体に向けて吐出する工程(液滴吐出工程)を有する。
以下に、液滴吐出装置としてのインクジェット式プリンター1を用いた液滴吐出について説明する。
図1に示すように、液滴吐出装置としてのインクジェット式プリンター1は、フレーム2を有している。フレーム2には、プラテン3が設けられ、プラテン3上には、紙送りモーター4の駆動により用紙Pが給送されるようになっている。また、フレーム2には、プラテン3の長手方向と平行に、棒状のガイド部材5が設けられている。
ガイド部材5には、キャリッジ6がガイド部材5の軸線方向に往復移動可能に支持されている。キャリッジ6は、フレーム2内に設けられたタイミングベルト7を介して、キャリッジモーター8に連結されている。そして、キャリッジ6は、キャリッジモーター8の駆動により、ガイド部材5に沿って往復移動されるようになっている。
これにより印刷物を製造することが可能となる。
印刷物の製造方法においては、上述した吐出工程に加え、インク組成物が付与された印刷媒体を過熱する加熱工程を設けてもよい。
本発明に係るインク組成物は、上述したように、分散媒として水を含むものであり、吐出後速やかに乾燥するため、通常、吐出工程の後に、別途、乾燥工程を設ける必要はないが、加熱工程を設けることにより、印刷媒体Sが保水性の高いものである場合や、インク組成物が揮発性の低い液体成分を比較的高い含有率で含む場合(例えば、沸点:160℃以上の液体成分を3質量%以上含む場合等)であっても、最終的に得られる印刷物中に、インク組成物を構成する液体成分が残存することを効果的に防止することができ、印刷物の耐久性、信頼性を、特に優れたものとすることができる。また、加熱工程を設けることにより、ワックス粒子を銀粒子間に配置させた状態で、銀粒子の部分的な融着を促進することができるため、上述したような所定の条件を満足するワックス粒子を含むことによる効果と、相乗的に作用し合い、インク組成物により形成された画像(印刷部)の耐擦性を特に優れたものとすることができる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
また、例えば、前述した実施形態では、液滴吐出方式としてピエゾ方式を用いたが、これに限定されず、本発明では、例えば、インクを加熱して発生した泡(バブル)によりインクを吐出させる方式など、公知の種々の技術を適用することができる。
また、前述した実施形態では、インク組成物をインクジェット方式による吐出に用いるものとして説明したが、インク組成物は、他の印刷法に適用するものであってもよい。
[1]インク組成物の調製
(実施例1)
ポリビニルピロリドン(重合平均分子量10000)を70℃の条件下で15時間加熱して、その後室温で冷却をした。そのPVP1000gを、エチレングリコール溶液500mlに添加してPVP溶液を調整した。別の容器にエチレングリコールを500ml入れ、硝酸銀128gを加えて電磁攪拌器で十分に攪拌をして硝酸銀溶液を調整した。PVP溶液を120℃の条件下でオーバーヘッドミキサーを用いて攪拌しつつ、硝酸銀溶液を添加して約80分間加熱して反応を進行させた。そして、その後室温で冷却をさせた。得られた溶液を遠心分離機で2200rpmの条件下で10分間遠心分離を行った。その後、分離が出来た銀粒子を取り出して、余分なPVPを除去するためエタノール溶液500mlに添加した。そして、さらに遠心分離を行い、銀粒子を取り出した。さらに、取り出した銀粒子を真空乾燥機で35℃、1.3Paの条件下で乾燥させた。
なお、本実施例において、銀粒子の平均粒子径は「マイクロトラックUPA」(日機装株式会社製)を用い、測定条件は、屈折率を0.2−3.9i、溶媒(水)の屈折率を1.333、測定粒子形状を球形、とした。
(実施例2〜13)
インク組成物の調製に用いる成分の種類、使用量を調整することにより、表1に示すような構成となるようにした以外は、前記実施例1と同様にしてインク組成物を調製した。
インク組成物の調製に用いる成分の種類、使用量を調整することにより、表1に示すような構成となるようにした以外は、前記実施例1と同様にしてインク組成物を調製した。
表1には、前記各実施例および各比較例のインク組成物の構成を示す。なお、表1中、1,2−ヘキサンジオールを1,2−HD、トリメチロールプロパンをTMP、オルフィンE1010(日信化学社製)をE1010、ワックス(パラフィン混合ワックス)としてのAQUACER539(ビックケミー・ジャパン社製、融点:90℃)の固形分をAQ539、ワックス(酸化高密度ポリエチレン)としてのAQUACER515(ビックケミー・ジャパン社製、融点:135℃)の固形分をAQ515、ワックス(ポリエチレン系混合ワックス)としてのAQUACER531(ビックケミー・ジャパン社製、融点:130℃)の固形分をAQ531、p−ノニルフェノキシポリグリシドールをNPPG、2−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩(変色防止剤)をSMBT、硫酸アンモニウム(pH調整剤)をAS、アクリル樹脂の主鎖に、側鎖としてオキサゾリン基を有する水溶性オキサゾリン基含有ポリマー(バインダー樹脂)をBR、グリセリンをGL、プロキセルXL−2をXL−2、ジエチレングリコールモノブチルエーテルをS1で示した。また、前記各実施例についてのインク組成物の粘度(振動式粘度計を用いて、JIS Z8809に準拠して測定された25℃における粘度)は、いずれも、5.0mPa・s以上10.0mPa・s以下の範囲内の値であった。
前記各実施例および各比較例について、インク組成物を用いて、以下のようにして、印刷物を製造した。
まず、印刷媒体としてのインクジェット用専用紙(写真用紙):PGPP(セイコーエプソン社製)を用意した。
duty(%)=実印字ドット数/(縦解像度×横解像度)×100
(式中、「実印字ドット数」は単位面積当たりの実印字ドット数であり、「縦解像度」および「横解像度」はそれぞれ単位面積当たりの解像度である。)
[3.1]光沢度
前記各実施例および各比較例に係る印刷物の印刷面について、光沢度計(MINOLTA MULTI GLOSS 268 K−108382)を用い、煽り角度80°で、光沢度を測定し、以下の基準に従い評価した。
B:光沢度が121以上125未満。
C:光沢度が117以上121未満。
D:光沢度が113以上117未満。
E:光沢度が109以上113未満。
F:光沢度が105以上109未満。
G:光沢度が105未満。
前記各実施例および各比較例に係る印刷物について、印刷物の製造から48時間経過した時点で、サウザーランドラブテスターを用い、JIS K5701に準じて耐擦性試験を行い、上記[3.1]で述べたのと同様の方法により、耐擦性試験後の印刷物についても光沢度(煽り角度60°)を測定し、耐擦性試験前後での光沢度の低下率を求め、以下の基準に従い評価した。
B:光沢度の低下率が10%以上15%未満。
C:光沢度の低下率が15%以上20%未満。
D:光沢度の低下率が20%以上25%未満。
E:光沢度の低下率が25%以上30%未満。
F:光沢度の低下率が30%以上35%未満。
G:光沢度の低下率が35%以上50%未満。
これらの結果を表2に示した。
また、本発明に係るインク組成物は、液滴の吐出安定性に優れ、また、保存安定性に優れており、長期間にわたって、安定した液滴吐出を行うことができ、印刷物の製造に好適に用いることができた。これに対し、比較例2、5に係るインク組成物は、液滴の吐出安定性、保存安定性に劣っており、微細な印刷パターンの形成を確実に行うことができず、また、長期保存後の液滴吐出の不安定化が著しかった。
Claims (8)
- インクジェット方式により吐出されるインク組成物であって、
銀粒子と、ワックス粒子と、水とを含み、
前記ワックス粒子の含有率が0.02質量%以上1.5質量%以下であり、
前記銀粒子の平均粒径をD1[nm]、前記ワックス粒子の平均粒径をD2[nm]としたとき、0.98≦D2/D1≦5.40の関係を満足することを特徴とするインク組成物。 - 前記銀粒子の平均粒径が5nm以上100nm以下である請求項1に記載のインク組成物。
- 前記ワックスの融点が100℃以下である請求項1または2に記載のインク組成物。
- 前記ワックス粒子は、パラフィン混合ワックスで構成されたものである請求項1ないし3のいずれかに記載のインク組成物。
- 前記銀粒子の含有率が0.5質量%以上30質量%以下である請求項1ないし4のいずれかに記載のインク組成物。
- インク組成物は、さらに、1,2−ヘキサンジオールを含むものである請求項1ないし5のいずれかに記載のインク組成物。
- インク組成物は、さらに、トリメチロールプロパンを含むものである請求項1ないし6のいずれかに記載のインク組成物。
- 印刷媒体上に、請求項1ないし7のいずれかに記載のインク組成物をインクジェット法により付与することにより得られたことを特徴とする印刷物。
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