JP2012214674A

JP2012214674A - コート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物

Info

Publication number: JP2012214674A
Application number: JP2011187489A
Authority: JP
Inventors: Ke-Yung King; 克永金; Hsueh-Chun Wu; 雪郡呉; Yi-Ching Lu; ▲ぎ▼境呂
Original assignee: Jetbest Corp
Current assignee: Jetbest Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2012-11-08
Also published as: US20120252948A1; KR20120111875A; TW201239042A

Abstract

【課題】コート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物の提供。
【解決手段】本インクジェット用コート層不要速乾型インク組成物は、炭素数２以上の脂肪族アルコール類、アルコールケトン類、エチレングリコールエーテル類、及びプロピレングリコールエーテル類より少なくとも一種類が選択されてインク組成物総重量の50％以上を占める主溶剤と、該主溶剤中に溶解或いは分散し、インク組成物に色を付け、インク組成物総重量の0.1から20％を占める色剤と、樹脂であって、インク組成物の粘度を調整し、該樹脂と該色剤の重量比は0.5:1から5:1である上記樹脂と、可塑剤であって、該樹脂の再溶解性を増加させ、該可塑剤と該樹脂との重量比は0.01:1から5:1である上記可塑剤と、界面活性剤であって、インク組成物の表面張力を減らし、インク組成物総重量の0.01から2.0％を占める上記界面活性剤と、を包含し、インク組成物の粘度範囲は摂氏25度で3.0から15cpsの間であり、表面張力は18から40dyne/cmの間である。
【選択図】なし

Description

本発明は一種のインクジェット用インク組成物に係り、特に、コート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物であって、一般の水性インクジェットプリンタで直接使用でき、多種類の特殊材質、例えばガラス、アクリル、PET、アルミ板等の無孔材料に印刷でき、解析度が高く、付着性が良好な特性を有するものに関する。

インクジェット用インクは水性、溶剤系及び紫外線硬化性の三種類に大きく分けられる。そのうち水性インクは、表面に吸水コート層を有する材料上にのみ印刷可能で、且つ多くは染料系統を採用し、防水性と耐光性が劣り、使用材料コストが高く、溶剤系インクに大幅に取って代えられている。溶剤系インクの名前の意義は、有機溶剤が主であり、発展初期は、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤とされた。シクロヘキサノン、イソホロン、及びメチルイソブチルケトン等の、刺激性臭気を有し毒性が比較的高い溶剤が原料とされた。しかし、環境保護意識の台頭により、近年、エコロジー型インクがそれに代わっている。このようなエコロジー型インクは、エチレングリコールエーテル類を主要溶剤とし、伝統的なケトン類溶剤を使用したインクが、ポリ塩化ビニル基材を腐蝕するのに較べ、自然にインクの鋭利度と乾燥速度が低下する。且つ使用されるインクジェット基材は環境保護性を有さず、もし、比較的特殊な材料或いは板材、例えばPET、PP、PC板、PS板上に使用するならば、インク吸着コート層を使用する必要があり、使用上、多元化不能で、このため、紫外光硬化インクが開発された。

紫外光インクの硬化方式は、インクをノズルヘッドより噴出させた後、即刻紫外光を照射し、インク中に添加された光重合開始剤を紫外光を吸収することで分解させて、自由基を生成させ、アクリル酸エステルの二重結合を開き、連鎖重合反応を形成して、高分子膜を形成する。ゆえに、多種類の材質上に印刷でき、且つ良好な擦過性と耐候性を有し、紫外光硬化を採用したことで、有機揮発性気体(VOC)の発生を減少し、欧米でのブームを引き起こしている。

ただし、紫外光硬化インクは尚も多くの克服できない部分を有している。まず、紫外光硬化インクジェットプリンタとインクコストが高すぎることであり、そのため、市場での競争力が下がる。第２に、紫外光硬化インクはほとんどの材料の問題を解決できるとはいえ、使用上、多くの克服できない制限を有しており、現在紫外光硬化インクの使用の最大の問題は解析度が十分でないことである。これはノズルヘッドの多くが、35〜42pl工業ノズルヘッドを採用し、加熱の方式でインク粘度を低下させているが、一般の広告工業の使用上、解析度の要求は高くなく、インク表現が粗い現象も受け入れられるが、単価の高い特殊材質への印刷品質は、顧客を満足させることはできない。第３に、インクが硬化してなる膜の厚さが厚過ぎ、ノズルヘッド解析度が不足し、且つインク硬化後の延べ性が低く、現在ホットな3C産業(コンピューター、通信及び消費性エレクトロニクス)製品、例えば携帯電話パネル、ノートブック型コンピュータのケース等のインモールド装飾(IMD)には採用できないことである。IMDは、印刷とプラスチック射出成形の技術を相互に結合し、製品により良好な色彩表現を具備させ、印刷面はプラスチック膜の内側にあるため、模様は非常に良好に保護され、製品の擦過性、耐磨耗性が大幅にアップされるため、質感が追求される3C製品において大量に採用されている。

市場では常に強溶剤型とエコロジー型のインクが使用され、使用される溶剤は、ケトン類、エステル類、及びアルコールエーテル類溶剤とされ、乾燥速度が速過ぎてノズルを詰まらせるのを防止するため、多くは沸点が大気圧下で摂氏150度から180度以上の溶剤を使用し、エコロジー型インクは摂氏240度以上の沸点の溶剤を主要成分としている。溶剤の揮発速度が遅いので、ポリ塩化ビニル或いはインク吸収コートの材料上にしか使用できない。このほか、インクの容器とインクジェットプリンタの材質、プラスチック部品等についても、耐腐食性を有する、例えばPE、PPのような比較的値段の高い材料を選択しなければならず、水性プリンタが常用するABS、PS等の単価の低い材料を使用できない。高沸点、低蒸気圧溶剤を使用するため、プリンタには前段、中段、及び後段の加熱設備を組み合わせる必要があり、このため溶剤型インクジェットプリンタの価格は下げることができず、水性プリンタの4〜5倍の価格である。このほか、ロール型の軟性インクジェット材料は、硬く厚い板材に使用することはできず、まず、ポリ塩化ビニル基材上に印刷してから、裁断後に板材に貼り付けなければならない。直接多種類の基材或いは厚さのある板材に印刷できるようにするには、多くの金銭を投じて、紫外光硬化インクジェットプリンタを購入する必要があり、インク使用の単価が高いにもかかわらず、解析度が低い印刷製品しか得られない。

本発明は、一種のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物を提供することを目的とし、それは、一般の水性インクジェットプリンタで直接使用でき、多種類の特殊材質、例えばガラス、アクリル、PET、アルミ板等の無孔材料に印刷でき、解析度が高く、付着性が良好な特性を有するものとする。

本発明は一種のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物を提供し、それは、主溶剤、色剤、樹脂、可塑剤及び界面活性剤を包含する。

該主溶剤は、炭素数２以上の脂肪族アルコール類、アルコールケトン類、エチレングリコールエーテル類、及びプロピレングリコールエーテル類より少なくとも一種類が選択されてインク組成物総重量の50％以上を占める。

該色剤は、該主溶剤中に溶解或いは分散し、インク組成物に色を付け、インク組成物総重量の0.1から20％を占める。

該樹脂は、インク組成物の粘度を調整するのに用いられ、該樹脂と該色剤の重量比は0.5:1から5:1である。

該可塑剤は、該樹脂の再溶解性を増加するのに用いられ、該可塑剤と該樹脂との重量比は0.01:1から5:1である。

該界面活性剤は、インク組成物の表面張力を減らすのに用いられ、インク組成物総重量の0.01から2.0％を占める。

該インク組成物の粘度範囲は摂氏25度で3.0から15cpsの間であり、表面張力は18から40dyne/cmの間である。

これにより、本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物は、直接一般の水性インクジェット圧電式或いは熱気泡式プリンタに使用でき、余分の設備を必要とせず、使用コストを減らすことができ、且つ多種類の特殊材、例えばガラス、アクリル、PET、PC、PS、アルミ板等の無孔材に印刷でき、応用範囲が広く、刺激臭を有さず、また、解析度が高く、付着性が良好である特性を有する。

本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。

本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物は、主溶剤、色剤、樹脂、可塑剤及び界面活性剤を包含する。

該樹脂は、インク組成物の粘度を調整するのに用いられ、該樹脂と該顔料の重量比は0.5:1から5:1である。

普及のための応用性と品質及びコスト要求を鑑み、本発明の設計の概念は、揮発速度が比較的速い溶剤を主要成分とし、インクをノズルより被印刷材上に噴射し、溶剤の急速揮発の特性を、樹脂付着力と結合させ、並びに市販のプリンタのインクジェットドットモードを組合せ、多種類の材質上に印刷できるようにすることにある。これにより、本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物に使用される主溶剤は、その沸点は摂氏70〜190度であり、蒸気圧は摂氏20度の時0.3mmHg以上である。

有効に表面張力を下げて、インクが各種材料の上で流れるように、本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物の主溶剤には少量の脂肪族アルコール類、例えば、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、第三ブチルアルコール、n-アミルアルコール、イソアミルアルコール、2-アミルアルコール、3-アミルアルコール、第三アミルアルコール、n-ヘキシルアルコール、メチルアミルアルコール、2-エチルブチルアルコールとされ、添加量は、該インク組成物の総重量の0.01〜20％を占め、インク自身の極性を調節し、溶解度を増し、乾燥速度をアップする。

溶剤の揮発速度が速すぎて、ノズルが詰まり易くなるのを防止するため、本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物の主溶剤には、沸点が比較的高く、蒸気圧が僅かに低い溶剤を一部添加して、インクの沸点が摂氏120度から190度となるように制御する必要があり、例えば、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ブチルエーテル、ジプロピレングリコールイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、或いはアルコールケトン類溶剤の4-ヒドロキシ-4-メチル-2-アミルケトン、3-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノン、4-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノン等の溶剤を添加し、インク組成物の沸点を調節し、蒸気圧を少なくとも0.3mmHg以上、好ましくは0.5〜5mmHgとし、添加量はインク組成物総重量の0.01〜30％とする。

このほか、画像を基材上に印刷する時、溶剤が熱を吸収して急速に揮発するために、印刷された画像表面に細小な水気が形成され、画像の白濁現象を形成しやすい。本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物が使用する主溶剤に使用されるエチレングリコールエーテル溶剤は、Ｈ（−ＯＣ₂Ｈ₄）_n−ＯＲの一般式を有し、そのうちＲは炭素数１から４のアルキル基、ｎは１から２の重複ユニット数であるものとし、例えば、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とし、使用上の安全性を考慮し、エチレングリコールモノブチルエーテルを使用するのが最も良く、添加量はインク組成物総重量の0.01〜20％とする。

本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物中の主溶剤は、ABS、PS等の材質に対して腐食性が無く、且つ揮発速度が速い有機溶剤とするのがよく、本発明の主溶剤が含有するプロピレングリコールエーテル類は、Ｈ（−ＯＣ₃Ｈ₆）_n−ＯＲの一般式を有し、そのうちＲは炭素数１から４のアルキル基、ｎは１から２の重複ユニット数であるものとし、特に、蒸気圧が少なくとも10mmHg(摂氏20度)の有機溶剤を主に使用し、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールイソブチルエーテルとし、添加量はインク組成物総重量の30〜70％とする。

本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物中の色剤は白色或いは有色の無機顔料、有機顔料或いは染料を使用可能である。無機顔料或いは有機顔料は、例えば、二酸化チタン、アントラキノン、ピリミジン、ジケトピロロピロール、ベンゾイミダゾールケトン、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、(イソインドール)ケトン系顔料、(キナルジン)ケトン系顔料、ジオキサジン系顔料、インダンスレン系顔料、ピレン系顔料、ピレンケトン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノンケトン系顔料、或いは金属錯化合物顔料とする。

染料は、金属錯塩染料、アゾ類染料、アントラキノン染料、ナフトール染料、インジゴイド染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、キサンチン染料、ニトロ染料、シアニン染料、キノリン染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、或いは金属フタロシアニン染料とする。もし、染料インクを使用するならば、油溶性染料が比較的適合する。もし、耐化、耐光性の観点によれば、顔料の使用が比較的適合し、これらの色剤は単独若しくは混合して使用する。

本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物中に添加する樹脂は、インクの粘度を調整して、各種のノズルとプリンタ規格に符合させる要求のほか、材料に対する密着性、耐引っかき性、耐磨耗性、防水性、輝度増加及び色剤の耐候度改善等の機能を有する必要があり、例えば、ポリアミド樹脂、アクリル酸樹脂、フェニルエチル樹脂、フェノール樹脂、アルデヒドケトン樹脂、ノボラック樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂のうち一種類或いは複数種類とする。この系列の樹脂の本発明で使用する主溶剤中の溶解度は、少なくとも20重量％とし、40重量％以上とするのが最もよく、並びに分子量は5,00 0〜100,000であり、10,000から30,000であるのが最もよく、且つガラス遷移温度(Tg)は摂氏40度以上とする。使用する基材の違いに対しては、樹脂の組合せを使用することで、良好な付着性を得られ、形成する薄膜強度を良好とすることができ、この系列の樹脂の使用により最良の効果を達成できる。

本発明のインク組成物の設計概念は速乾型配合であり、溶剤は揮発が速く、樹脂自身はアルコール類溶剤に対する溶解度が非常に良好でなければ使用できず、それによりノズルのインク揮発による樹脂成膜による詰まりを防止する必要がある。このため該樹脂に組み合わせる可塑剤は、膜面に弾性を具備させて、完全には硬化させないものとする必要があり、フタル酸エステル類、アルキルスルホン酸フェニルエステル類、アジピン酸或いはセバシン酸エステル類、ひまし油、リン酸エステル類、クエン酸エステル類可塑剤のうち、一種類或いは数種類とする。可塑剤と樹脂の重量比は0.01:1〜5:1とし、好ましくは、0.1:1〜3:1とし、0.5:1〜1:1とするのが最もよく、樹脂の再溶解性が増加する。すなわち、高揮発性溶剤の使用と、インクジェットノズルの高圧高熱の環境下で、軟化状態となり、インクノズルを詰まらせず、噴出後に常温で硬化し、耐引っかき防水特性を有する。

本発明で使用する界面活性剤は、有機ケイ素化合物とフッ素炭素化合物のうち一種類或いは二種類が使用されることで、本発明のインク組成物の表面張力を減らし、インクに優れた拡散塗布機能を具備させる。界面活性剤は、陰イオン型、陽イオン型、非イオン型と両性型に大きく分かれる。本発明の界面活性剤は上述のタイプのうちいずれか一種類が選ばれる。本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物は多種類の材質に応用可能であり、インク表面張力は基材より低くなければならず、それによって有効な被覆塗布効果が得られ、これにより、本発明のインク組成物の表面張力は、18〜40dyne/cmの間とし、20〜30dyne/cmの間に調整するのが最もよい。本発明で使用する溶剤はいずれも水酸基を付帯するため、フッ素炭素類界面活性剤を使用すると、分子間に比較的強い水素結合作用力を形成させることができ、有効にインク表面張力を減らすことができ、多種類の材質に対して非常に良好な塗布効果を有し、且つ滲みの状況を発生しにくく、最良の印刷品質を獲得できる。

本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物は、一般の水性と油性のインクジェットプリンタで使用でき、インクを吸収しない材料の上に直接印刷でき、いかなる処理も不要であり、該インク組成物は急速に揮発乾燥する特性を有し、並びに適当な表面張力に調節することで、インク組成物に特殊材料上で最もよい印刷品質を形成させられる。本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物は、速乾性を有すると共にノズルヘッドを損傷せず、従来技術を突破し、各種の表面張力と極性の異なる材質上において、良好な印刷品質を表現できる。最終応用製品の製造工程において、インク組成物の耐候性と耐熱性も考慮しなければならないほか、印刷画像の付着力、耐磨耗性、そして後続の加工等の因子及びエコロジー訴求による、原料の使用の制限性も考慮しなければならないが、本発明はこれらがいずれも考慮されている。

本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物は、デジタルインクジェット印刷の応用範囲を更に大きく延伸し、例えば、IMD生産、タッチパネル、電子書籍の生産等の応用に広げられ、色彩広告の範疇にとどまらず、多種類の工芸の製造工程を簡易化し、生産コストを下げ、適当な印刷機の開発と組み合わせることで、さらに工業応用の要求を満足させて、量産の目的を達成できる。並びに労働力を節約し、歩留りを大幅にアップする。また、少量多様化が可能で、自由度が大きく、在庫品の発生を減らす。本発明はデジタルインクジェット印刷に新しい領域をもたらし、並びに極めて大きな価値を創造できる。

本発明の組成成分添加量の比率はインクの色、印刷機タイプ、ノズル規格により異なり、単独で添加されるか或いは混合して添加される。本発明のインク組成物は異なるブランドの圧電式と熱気泡式ノズルのインクジェットプリンタに使用可能で、並びに異なる材質の基材上に急速印刷できる。

さらに本発明の理解を深められるように、以下に具体的例を挙げて説明する。しかし、以下の例は僅かに本発明の好ましい例にすぎず、本発明の権利請求範囲を限定するものではない。

顔料分散液製造:
68重量比のプロピレングリコールモノメチルエーテル中に、20重量比カーボンブラック(三菱化学、日本、MA-100R)と12重量比の分散剤(BYK社、ドイツ、BYK-2001)を加え、高速分散機で、回転速度500rpmで、一時間攪拌の後、50％体積比のビーズ(2.0mm)をビーズミルに入れて予分散させる。得られた粗研磨顔料分散液の平均粒径は、1μm以下である。粗研磨顔料分散液をナノ研磨機中に送り分散を実行し、粒径分析と濾過の後、黒色顔料分散液を得た。その平均粒径は80nm、粘度は10cpsであった。
68重量比のプロピレングリコールモノメチルエーテル中に、20重量比のC.I.PigmentY150(ランクセス社、ドイツ、Yellow E4GN)と12重量比の分散剤(ルブリゾル社、米国、S76500)を加え、高速分散機で、回転速度500rpmで、一時間攪拌の後、50％体積比のビーズ(2.0mm)をビーズミルに入れて予分散させる。得られた粗研磨顔料分散液の平均粒径は、1μm以下である。粗研磨顔料分散液をナノ研磨機中に送り分散を実行し、粒径分析と濾過の後、黄色顔料分散液を得た。その平均粒径は150nm、粘度は20cpsであった。
68重量比のプロピレングリコールモノメチルエーテル中に、20重量比のC.I.PigmentR122(BASF社、ドイツ、Magenta Pink PT)と12重量比の分散剤(楠木化成社、日本、DA-325)を加え、高速分散機で、回転速度500rpmで、一時間攪拌の後、50％体積比のビーズ(2.0mm)をビーズミルに入れて予分散させる。得られた粗研磨顔料分散液の平均粒径は、1μm以下である。粗研磨顔料分散液をナノ研磨機中に送り分散を実行し、粒径分析と濾過の後、紅紫色顔料分散液を得た。その平均粒径は120nm、粘度は15cpsであった。
68重量比のプロピレングリコールモノメチルエーテル中に、20重量比のC.I.PigmentBlue 15:3(セバメド社、ドイツ、Blue GL0)と12重量比の分散剤(BYK社、ドイツ、BYK-163)を加え、高速分散機で、回転速度500rpmで、一時間攪拌の後、50％体積比のビーズ(2.0mm)をビーズミルに入れて予分散させる。得られた粗研磨顔料分散液の平均粒径は、1μm以下である。粗研磨顔料分散液をナノ研磨機中に送り分散を実行し、粒径分析と濾過の後、藍紫色顔料分散液を得た。その平均粒径は120nm、粘度は10cpsであった。

本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物の例は表１及び表２のようである。

コート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物の評価試験項目は以下のとおりである。
1.インク組成物の粘度試験
Brookfield DV-E型番の回転粘度計を利用し、摂氏25度の恒温に設定する。
2.インク組成物の表面張力試験
日本の協和界面科学株式会社のCBVP-A3の表面張力測定器を利用する。
3.インク組成物の粒径試験
日本のHORIBAのLA-950粒径分析機を利用し、インクの平均粒径、D50とD90(nm)を測定。
4.インク組成物の常温インクジェット試験
日本のRolandのVS-300インクジェットプリンタを使用し、プリンタ停止数日後に、クリーニング機能を起動した後に、再度ノズル試験印刷を行ない、ノズルが完全にインクを噴出し、つまりがないか、斜めに噴射する現象がなくなるまでのクリーニングの必要状況を評価する。
評価A:3日以上プリンタ停止し、1回から2回のノーマルクリーニングを起動。
評価B:3日以上プリンタ停止し、1回の強力クリーニング
評価C:3日以上プリンタ停止し、2回以上の強力クリーニング
5.インク組成物のサンプルインクジェット印刷試験
日本のRolandのVS-300インクジェットプリンタを使用し、アクリル板に印刷する。
評価A:滲みがなく、画像表現が明晰である。
評価B:インク重畳エリアに滲みがあるが、画像表現は良好である。
評価C:滲みが厳重で、画像表現は不良である。
6.インク組成物の常温印刷安定性試験
日本のRolandのVS-300インクジェットプリンタを使用し、連続印刷して、切れや飛行曲げ、インク飛散の状況がないかを観察する。
評価A:12時間連続試験期間に、切れや飛行曲げ、インク飛散の状況は5回より少ない。
評価B:12時間連続試験期間に、切れや飛行曲げ、インク飛散の状況は5回から10回である。
評価C:12時間連続試験期間に、切れや飛行曲げ、インク飛散の状況は10回より多い。
7.インク組成物の密着性試験
BYK A-5123の百格刀で、ワニス面を90度に交叉するよう切削し、特定間隔の格子(25格/100 格)を形成する。3M Scotch Cellophane Film Tape 610試験テープを塗布面に貼り付けてから剥がし、塗布物の剥落の状況を観察する。
評価A:画像エッジに剥落がなく、画像が完全に維持されている。
評価B:画像エッジに一部剥落があるが、画像が良好に維持されている。
評価C:画像エッジに厳重な剥落があり、画像表現が不良である。
8.光沢を観察し、インクジェットの材質は、光沢を有するアクリル材料とし、画像をインクジェット印刷し、BYK AG-4442 gloss 60の光沢度計で、画像の光沢を試験する。
評価A:輝度測定値が5％以上アップした。
評価B:輝度測定値が5％以内アップした。
評価C:輝度測定値はアップしないか、低下した。
9.インク組成物の高温安定性試験
インクを広口瓶中に注入し、摂氏45度の恒温環境下で8日放置した後、室温に回復して粘度と粒径分析を行った。
評価A:インク粘度と粒径測定値の変化は5％より小さい。
評価B:インク粘度と粒径測定値の変化は10％より小さい。
評価C:インク粘度と粒径測定値の変化は10％より大きい。
10.インク組成物の低温安定性試験
インクを広口瓶中に注入し、摂氏-10度の恒温環境下で8日放置した後、室温に回復して粘度と粒径分析を行った。
評価A:インク粘度と粒径測定値の変化は5％より小さい。
評価B:インク粘度と粒径測定値の変化は10％より小さい。
評価C:インク粘度と粒径測定値の変化は10％より大きい。
11.乾燥速度評価
カラーブロック図案をアクリル板に印刷し、室温である時間放置した後、白色紙を押し当てて試験し、色が紙に転写されなくなるまでの時間を観察した。
評価A:3分以内。
評価B:3分〜5分以内。
評価C:5分以上。

本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物の試験結果は表３と表４に示される。

表３、４から分かるように、本発明のコート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物のサンプル10〜12は評価項目を満足させることができる。試験サンプル1と2のインク揮発速度は速すぎ、インクジェット印刷に使用する上で、問題がある。サンプル3〜5は、フッ素炭素系界面活性剤の使用に改めた後、大幅に画像の滲み現象が改善された。しかし、画像は艶消し現象を有し、密着度が悪くなる。サンプル6と7は樹脂交換の後、密着度がアップした。サンプル8と9は、エチレングリコールエーテルと脂肪酸を添加した後、大幅に艶消し現象が改善され、並びにインクの表面張力が下がり、画像の鋭利度と乾燥速度がアップした。

以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。

Claims

コート層不要のインクジェット用速乾型インク組成物において、
主溶剤であって、炭素数２以上の脂肪族アルコール類、アルコールケトン類、エチレングリコールエーテル類、及びプロピレングリコールエーテル類より少なくとも一種類が選択され、インク組成物総重量の50％以上を占める上記主溶剤と、
色剤であって、該主溶剤中に溶解或いは分散し、該インク組成物に色を付けるのに用いられ、インク組成物総重量の0.1から20％を占める上記色剤と、
樹脂であって、該インク組成物の粘度を調整するのに用いられ、該樹脂と該色剤の重量比は0.5:1から5:1である上記樹脂と、
可塑剤であって、該樹脂の再溶解性を増加するのに用いられ、該可塑剤と該樹脂との重量比は0.01:1から5:1である上記可塑剤と、
界面活性剤であって、該インク組成物の表面張力を減らすのに用いられ、該インク組成物総重量の0.01から2.0％を占める、上記界面活性剤と、
を包含し、
該インク組成物の粘度範囲は摂氏25度で3.0から15cpsの間であり、表面張力は18から40dyne/cmの間であることを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該主溶剤の沸点は摂氏70〜190度であり、蒸気圧は摂氏20度の時0.3mHg以上であることを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該脂肪族アルコール類は、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、第三ブチルアルコール、n-アミルアルコール、イソアミルアルコール、2-アミルアルコール、3-アミルアルコール、第三アミルアルコール、n-ヘキシルアルコール、メチルアミルアルコール、2-エチルブチルアルコールよりいずれかを選択し、該脂肪族アルコール類は該インク組成物の総重量の0.01〜20％とすることを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該アルコールケトン類は、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-アミルケトン、3-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノン、4-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノンのいずれかを選択し、該アルコールケトン類は該インク組成物の総重量の0.01〜30％とすることを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該エチレングリコールエーテル類は、Ｈ（−ＯＣ₂Ｈ₄）_n−ＯＲの一般式を有し、そのうちＲは炭素数１から４のアルキル基、ｎは１から２の重複ユニット数であり、該エチレングリコールエーテル類は該インク組成物の総重量の0.01〜20％とすることを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該プロピレングリコールエーテル類は、Ｈ（−ＯＣ₃Ｈ₆）_n−ＯＲの一般式を有し、そのうちＲは炭素数１から４のアルキル基、ｎは１から２の重複ユニット数であり、該プロピレングリコールエーテル類は該インク組成物の総重量の30〜70％とすることを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該色剤は、有機顔料、無機顔料、油溶性染料のうち一種類或いは複数種類を選ぶことを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該樹脂は、ポリアミド樹脂、アクリル酸樹脂、フェニルエチル樹脂、フェノール樹脂、アルデヒドケトン樹脂、ノボラック樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂のうち一種類或いは複数種類を選択し、該樹脂の該主溶剤中の溶解度は、少なくとも20重量％とし、分子量は5,00 0〜100,000であり、且つガラス遷移温度は摂氏40度以上とすることを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該可塑剤は、フタル酸エステル類、アルキルスルホン酸フェニルエステル類、アジピン酸或いはセバシン酸エステル類、ひまし油、リン酸エステル類、クエン酸エステル類可塑剤のうち、一種類或いは数種類とすることを特徴とする、インク組成物。
請求項１記載のインク組成物において、該界面活性剤は、有機ケイ素化合物とフッ素炭素化合物のうち一種類或いは二種類とし、該界面活性剤は、陰イオン型、陽イオン型、非イオン型と両性型のいずれかとすることを特徴とする、インク組成物。