JP2018141160A - Ink and method for manufacturing edible object using the same, and printing method for edible object - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に錠剤やカプセル剤、食品等の経口製品の表面にマーキングを施すために、インクジェット方式での印刷に好適なインクに関する。 The present invention relates to an ink suitable for printing by an inkjet method, particularly for marking the surface of oral products such as tablets, capsules and foods.
誤飲防止、偽造防止、薬剤の識別等のため、錠剤や硬質カプセル剤、軟質カプセル剤などの固形製剤の表面に記号や文字、数字及び/ 又は模様を印刷することが一般的に行われている。 In order to prevent accidental ingestion, counterfeiting, and drug identification, it is common practice to print symbols, letters, numbers and / or patterns on the surface of solid preparations such as tablets, hard capsules, and soft capsules. Yes.
従来より、これら固形製剤表面の印刷は、オフセット印刷やグラビア印刷などの有版の方法で行われている。たとえば、特許文献1、特許文献2、特許文献3には、ラバーロール表面を錠剤等の印刷物に押し当てることによって、スタンプ式にインクを被印刷物に転写する方法が記載されている。
しかし、これら有版の方法では、印刷表面がある程度の固さを有していること、また表面が平らで凹凸がないことが前提となっているため、必ずしもこれらの特性を備えない素錠、糖衣錠、OD錠(口腔内崩壊錠)等の多種多様の錠剤に、満足できるマーキングをすることは容易ではなかった。
Conventionally, printing on the surface of these solid preparations has been performed by a plate-making method such as offset printing or gravure printing. For example, Patent Literature 1, Patent Literature 2, and Patent Literature 3 describe a method of transferring ink to a printing material in a stamp type by pressing a rubber roll surface against a printed material such as a tablet.
However, these plate-based methods are based on the premise that the printing surface has a certain degree of hardness, and that the surface is flat and has no irregularities. Satisfactory marking on a wide variety of tablets such as sugar-coated tablets and OD tablets (orally disintegrating tablets) has been difficult.
そこで、インクジェット方式、UVレーザー方式等の非有版の印刷方法の採用が考えられる。特にインクジェット方式によれば、UVレーザー方式より被印刷表面の制限が少なく、より広範な対象物に印刷可能である。 Therefore, it is conceivable to employ a non-plate printing method such as an inkjet method or a UV laser method. In particular, according to the ink jet method, the surface to be printed is less restricted than the UV laser method, and printing can be performed on a wider range of objects.
インクジェット方式は、コンティニュアス型とオンデマンド型に大別され、いずれの方式においても細いノズルからインクが安定的に吐出される必要がある。コンティニュアス型では、連続的に噴射されるインク粒子を必要に応じて帯電させ、偏向電極によって帯電量に応じて偏向させることにより進路を曲げて印字面に付着させる。この際、帯電させなかったインク粒子は回収されて再びインクタンクに戻る。一方、オンデマンド型は、必要時のみにインクを吐出する方式である。後者のオンデマンド型の場合、コンティニュアス型と比べてインク吐出機構の構造が簡単で小型化しやすいという利点があるものの、吐出されない間にインクが濃縮したり沈降したりしてノズルが詰まりやすいという問題点があるので、インクの色材として顔料を用いた場合には満足のいく吐出性、性能の安定性を達成するのは容易ではない。特に、錠剤等の可食体に印刷するためには、インクに含まれる全ての成分が体内に摂取しても問題ないものである必要があり、従来より知られているインクジェット用インクをそのまま用いることは難しい。ここで、可食体に使用できる顔料は限られており、レーキ顔料や無機顔料などがあげられる。しかし、これらの顔料を水媒体中に微粒子として安定的に分散させるのは難しく、経時で液中での分離や沈殿などが生じ、これがインクノズルの目詰まりを誘発するためインクに用いることは困難である。また、錠剤のような被印刷物の場合は、その表面にコーティングが施されていることがあるためインク成分との満足な密着性が得られない場合が多い。さらに、被印刷物表面の材料の選択の際には、食用可能であること、錠剤の有効成分の効果発現を阻害しないこと、インクとの親和性に問題がなく十分に密着することなどの制約がある。 Inkjet systems are broadly classified into continuous types and on-demand types, and in either method, it is necessary to stably eject ink from thin nozzles. In the continuous type, ink particles ejected continuously are charged as necessary, and deflected in accordance with the amount of charge by a deflection electrode to bend the course and adhere to the print surface. At this time, the uncharged ink particles are collected and returned to the ink tank again. On the other hand, the on-demand type is a system that ejects ink only when necessary. The latter on-demand type has the advantage that the structure of the ink ejection mechanism is simpler and easier to miniaturize than the continuous type, but the ink tends to clog because the ink concentrates or settles while it is not ejected. Therefore, when a pigment is used as the ink coloring material, it is not easy to achieve satisfactory discharge performance and stable performance. In particular, in order to print on an edible body such as a tablet, it is necessary that all the components contained in the ink be ingested into the body, so that a conventionally known inkjet ink is used as it is. It ’s difficult. Here, the pigments that can be used in the edible body are limited, and include lake pigments and inorganic pigments. However, it is difficult to stably disperse these pigments as fine particles in an aqueous medium, and separation or precipitation in the liquid occurs over time, which induces clogging of the ink nozzles and is difficult to use for ink. It is. Further, in the case of a printing material such as a tablet, there are many cases where satisfactory adhesion to the ink component cannot be obtained because the surface may be coated. Furthermore, when selecting the material for the surface of the substrate, there are restrictions such as being edible, not inhibiting the effective expression of the active ingredients of the tablet, and having sufficient adhesion with the ink without problems. is there.
他方、色材として染料を用いた場合には、満足な耐光性及び耐水性が得られないという問題がある。
特許文献4には、炭末色素を用いてセラック樹脂やセルロース系樹脂で分散してなるインクが記載されている。しかしインク中の顔料濃度は0.7重量%程度が上限となるため、印刷のコントラスト(着色性)が十分に確保ができないと思われる。また、コンティニュアス型のインクジェットに用いることが開示されており、オンデマンド型のインクジェットに用いた場合のノズルの目詰まりの発生を防止することは困難であると推測される。
On the other hand, when a dye is used as the coloring material, there is a problem that satisfactory light resistance and water resistance cannot be obtained.
Patent Document 4 describes an ink formed by dispersing charcoal pigment and shellac resin or cellulose resin. However, since the upper limit of the pigment concentration in the ink is about 0.7% by weight, it seems that the printing contrast (colorability) cannot be sufficiently ensured. Further, it is disclosed that it is used for continuous ink jet, and it is estimated that it is difficult to prevent nozzle clogging when used for on-demand ink jet.
本発明は、錠剤やカプセル剤、もしくは一部の食品等の可食体の表面へのマーキングに使用可能であり、インクジェット方式での印刷に好適なインクを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an ink that can be used for marking on the surface of an edible body such as a tablet, a capsule, or a part of food, and is suitable for printing by an inkjet method.
そこで本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、特定の色材を用い、適宜特定の高分子材料を添加したり分散粒子径を調整することにより、体内摂取可能な成分のみで、特に錠剤表面への優れた密着性を有し、インクジェット方式での印刷においても連続吐出を可能にしつつ定着性ならびに耐光性を備え、かつ十分な着色性を発揮する、優れたインクを完成し本発明に到達した。 Therefore, as a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors can use a specific color material, add a specific polymer material or adjust the dispersed particle size as appropriate, and can be taken in the body. An excellent ink that has excellent adhesion to the tablet surface with only the components, and has sufficient fixability and light resistance while enabling continuous ejection even in ink jet printing, and exhibits sufficient colorability. And completed the present invention.
すなわち本発明は、
(1)少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)粘度平均分子量が1,000〜220,000の水溶性高分子を含有するインクであって、分散媒としてインクを構成する液体の50重量%以上の水を含み、色材が活性炭であることを特徴とするインク、
(2)少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)粘度平均分子量が1,000〜220,000の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインク、
(3)少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)K値が10〜90の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインク、
(4)少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)数平均分子量(Mn)が2,000〜140,000の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインク、
(5)少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)重量平均分子量(Mw)が4,000〜500,000の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインク、
(6)少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)z平均分子量(Mz)が10,000〜1,000,000の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインク、
(7)少なくとも(i)色材及び(ii)分散媒を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつインク中の活性炭の平均分散粒子径が50nm〜1μmであることを特徴とするインク、
(8)分散媒が、エタノール、イソプロパノール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリンのうち1種以上を含む上記(1)〜(7)のいずれかに記載のインク、
That is, the present invention
(1) An ink containing at least (i) a coloring material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a viscosity average molecular weight of 1,000 to 220,000, and constituting the ink as the dispersion medium An ink comprising 50% or more water by weight of the liquid to be treated, wherein the colorant is activated carbon;
(2) An ink containing at least (i) a coloring material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a viscosity average molecular weight of 1,000 to 220,000, wherein the coloring material is activated carbon. The content of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. ink,
(3) An ink containing at least (i) a color material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a K value of 10 to 90, wherein the color material is activated carbon and water-soluble organic An ink having a solvent content of 5 to 30% by weight in the ink liquid and a water-soluble polymer content of 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of activated carbon;
(4) An ink containing at least (i) a coloring material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a number average molecular weight (Mn) of 2,000 to 140,000, wherein the coloring material is It is activated carbon, the content of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. Features ink,
(5) An ink containing at least (i) a coloring material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a weight average molecular weight (Mw) of 4,000 to 500,000, wherein the coloring material is It is activated carbon, the content of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. Features ink,
(6) An ink containing at least (i) a colorant, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a z-average molecular weight (Mz) of 10,000 to 1,000,000, The material is activated carbon, the content of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. Ink, characterized by
(7) An ink containing at least (i) a color material and (ii) a dispersion medium, wherein the color material is activated carbon, and an average dispersed particle size of the activated carbon in the ink is 50 nm to 1 μm. Ink,
(8) The ink according to any one of (1) to (7), wherein the dispersion medium contains one or more of ethanol, isopropanol, polyethylene glycol, propylene glycol, and glycerin,
(9)粘度が1.0〜10.0mPa・s、表面張力が30〜38mN/mである(1)〜(8)のいずれかに記載のインク、
(10)インクジェット用インクである上記(1)〜(9)のいずれかに記載のインク、
(11)経口摂取製品の表面のマーキングインク用途である(1)〜(10)のいずれかに記載のインク、
(12)上記(1)〜(11)のいずれかに記載のインクを、インクジェット印刷装置を用いて被印刷面に印刷することを特徴とする経口摂取製品の製造方法、及び
(13)上記(1)〜(11)のいずれかに記載のインクを、インクジェット印刷装置を用いて経口摂取製品に印刷することを特徴とする印刷方法、にある。
(9) The ink according to any one of (1) to (8), having a viscosity of 1.0 to 10.0 mPa · s and a surface tension of 30 to 38 mN / m,
(10) The ink according to any one of the above (1) to (9), which is an inkjet ink,
(11) The ink according to any one of (1) to (10), which is used as a marking ink on the surface of an orally ingested product,
(12) A method for producing an orally ingested product, wherein the ink according to any one of (1) to (11) is printed on a printing surface using an inkjet printing apparatus, and (13) the above ( A printing method comprising printing the ink according to any one of 1) to (11) on an orally ingested product using an inkjet printing apparatus.
本発明により、体内摂取可能な成分のみで、特に錠剤表面への優れた密着性を有し、インクジェット方式での印刷においても連続吐出を可能にしつつ密着性ならびに耐水性、耐光性、耐擦過性が優れ十分な着色性を備えた優れたインクを得ることができる。 According to the present invention, only the components that can be ingested by the body have excellent adhesion to the tablet surface in particular, and adhesion, water resistance, light resistance, and scratch resistance while enabling continuous ejection even in ink jet printing. And an excellent ink having sufficient colorability can be obtained.
本発明のインクは、少なくとも、(i)色材及び(ii)分散媒を含有し、色材として活性炭を用いることが特徴である。 The ink of the present invention is characterized by containing at least (i) a color material and (ii) a dispersion medium, and using activated carbon as the color material.
〔活性炭〕
活性炭は、黒色の多孔質粉末であり、一般にはその細孔を利用して脱臭、浄水、排水処理、触媒担持などに使用されている。特に精製された活性炭は、薬用炭として服用され、腸内のガスや有毒物質を吸着して体外へ排出させるために用いられている。本発明ではこのように色材としては一般的ではない活性炭を、黒色の色材として用いるものである。
活性炭は、極めて比表面積の大きい炭素材料として知られている。木材などの炭素材料を加熱することにより、備長炭などのいわゆる炭が得られる(この工程は「炭化」と称されている)が、炭(粉末にしたものを含む)の比表面積は一般に、300〜500m2/gと言われている。これに対し、活性炭は、炭をさらに1000℃近い高温で処理することにより、その比表面積が800〜2000m2/g、さらには500〜3000m2/gに達したもので(このように炭素材料が高温で処理されることにより比表面積が増大して活性炭となることを「賦活」あるいは「活性化反応」と称されている)、極めて高い吸着性能を有するものとして知られている。
[Activated carbon]
Activated carbon is a black porous powder, and is generally used for deodorization, water purification, wastewater treatment, catalyst support, and the like using its pores. In particular, refined activated carbon is taken as medicinal charcoal, and is used to adsorb gas and toxic substances in the intestines and discharge them outside the body. In the present invention, activated carbon, which is not common as a color material, is used as a black color material.
Activated carbon is known as a carbon material having a very large specific surface area. By heating carbon materials such as wood, so-called charcoal such as Bincho charcoal is obtained (this process is called “carbonization”), but the specific surface area of charcoal (including powdered ones) is generally It is said to be 300 to 500 m 2 / g. On the other hand, activated carbon has a specific surface area of 800 to 2000 m 2 / g, more preferably 500 to 3000 m 2 / g by treating charcoal at a high temperature close to 1000 ° C. It is known as having an extremely high adsorption performance because it is called “activation” or “activation reaction” that the specific surface area is increased to become activated carbon by being treated at a high temperature.
一般に活性炭は、石炭やヤシ殻などの炭素物質を原料として高温でガスや薬品と反応させて作られる。原料に塩化亜鉛溶液を含浸後に一定の条件で加熱賦活する薬品賦活法、原料と加熱した水蒸気を800〜1000℃の温度で賦活する水蒸気賦活法が知られているが、本発明では、活性炭の製法は特に問わない。
活性炭は原料によって大きく3種類、すなわち「石炭系」「植物系」「その他」に分けられるが、本発明では特に限定せず使用することができる。
In general, activated carbon is made by reacting with a gas or a chemical at a high temperature using a carbon material such as coal or coconut shell as a raw material. There are known a chemical activation method in which a raw material is impregnated with a zinc chloride solution and heated under certain conditions, and a water vapor activation method in which the raw material and heated water vapor are activated at a temperature of 800 to 1000 ° C. The production method is not particularly limited.
Activated carbon is roughly classified into three types, that is, “coal-based”, “plant-based”, and “others” depending on the raw material, but can be used without any particular limitation in the present invention.
また、形状により粉末活性炭と粒状活性炭に大きく分けられる。粉末活性炭は、100Mesh(目開き0.15mm)のふるいを通過する粒度を有する粉末を指し、粒状活性炭は当該ふるいを通過しない粒度ものを指す。その他、特殊な形状のものとして、繊維状活性炭、特殊成形活性炭(ハニカム状、板状(シート状))がある。本発明では、より微細で分散性・着色性に優れるため、粉末活性炭を用いることが好ましい。 Moreover, it can be roughly divided into powdered activated carbon and granular activated carbon depending on the shape. Powdered activated carbon refers to a powder having a particle size that passes through a sieve of 100 mesh (aperture 0.15 mm), and granular activated carbon refers to a particle size that does not pass through the sieve. Other special shapes include fibrous activated carbon and specially-shaped activated carbon (honeycomb shape, plate shape (sheet shape)). In the present invention, powdered activated carbon is preferably used because it is finer and has excellent dispersibility and colorability.
本発明で使用する活性炭の物性は特に限定されないが、一般には、平均粒径が1〜100μm、特に好ましくは5〜70μmのものである。
比表面積も特に限定されないが、好ましくは500〜3000m2/g、特に好ましくは1000〜2000m2/gである。
全細孔容積も特に限定されないが、好ましくは0.3〜5ml/g、より好ましくは0.5〜4ml/g、最も好ましくは0.5〜3ml/gである。
Although the physical property of the activated carbon used by this invention is not specifically limited, Generally, an average particle diameter is 1-100 micrometers, Most preferably, it is a 5-70 micrometers thing.
The specific surface area is not particularly limited, but is preferably 500 to 3000 m 2 / g, particularly preferably 1000 to 2000 m 2 / g.
The total pore volume is not particularly limited, but is preferably 0.3 to 5 ml / g, more preferably 0.5 to 4 ml / g, and most preferably 0.5 to 3 ml / g.
平均細孔直径は、好ましくは1〜20nm、特に好ましくは2〜10nmである。
活性炭のpHは、好ましくは3〜8、特に好ましくは4.5〜7.5である。
活性炭中の鉄分は、好ましくは0.03重量%以下、特に好ましくは0.01重量%以下である。
pH、平均粒径、比表面積、全細孔容積、平均細孔直径、鉄分の測定は、JIS K 1474−91の方法による。
The average pore diameter is preferably 1 to 20 nm, particularly preferably 2 to 10 nm.
The pH of the activated carbon is preferably 3 to 8, particularly preferably 4.5 to 7.5.
The iron content in the activated carbon is preferably 0.03% by weight or less, particularly preferably 0.01% by weight or less.
The pH, average particle diameter, specific surface area, total pore volume, average pore diameter, and iron content are measured according to the method of JIS K 1474-91.
また、本発明に使用する活性炭は、JIS K 1474−91ならびに食品添加物公定書に記載の方法に準じて、塩化物(Clとして)0.53%以下、硫酸塩(SO4として)0.48%以下、亜鉛0.10%以下、ヒ素(As2O3として)4.0μg/g以下であるものが好適である。
これらの範囲であれば、食品添加物規格に合致しているので可食体への印刷も可能であり、また不純物によるインク物性への影響も防止できる。
The activated carbon used in the present invention is 0.53% or less of chloride (as Cl) and 0.48 as sulfate (as SO4) in accordance with the methods described in JIS K 1474-91 and the official food additives. % Or less, zinc of 0.10% or less, and arsenic (as As 2 O 3 ) of 4.0 μg / g or less are suitable.
If it is in these ranges, since it conforms to the food additive standards, printing on the edible body is possible, and the influence of the impurities on the ink physical properties can be prevented.
活性炭の配合量は、インク液中に0.1重量%から10重量%、好ましくは0.5重量%から8重量%が望ましく、さらに好ましくは1重量%から5重量%が良い。
0.1重量%未満では、着色剤として濃度が薄く、対象物のマーキング性能が十分でないことがある。10重量%を超えると、活性炭の凝集によるインクの経時安定性の不良や、さらにはノズルからの吐出性が低下することにより連続吐出の達成が困難となることがある。
The amount of the activated carbon is 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 8% by weight, more preferably 1 to 5% by weight in the ink liquid.
If it is less than 0.1% by weight, the concentration as a colorant is thin, and the marking performance of the object may not be sufficient. If it exceeds 10% by weight, it may be difficult to achieve continuous ejection due to poor temporal stability of the ink due to agglomeration of activated carbon, and further, the ejection performance from the nozzles decreases.
活性炭は、前述したように黒色の粉末又は粒状物ではあるが、通常は色材(着色材)としては用いられない。これは、通常の使用法では、黒色度の発現は高くなく、分散性も高くないためである。これに対し、本発明では、意外にも活性炭を色材としてインク化することにより、十分な着色を達成し、インクジェット印刷にも適用可能な安定かつ微細な分散を達成し、しかも経口投与にも安全に用いることができる。
また本発明では、好ましくは後述する特定の高分子材料を混合することにより、色材として活性炭を前述した0.1重量%から10重量%、特に0.5重量%から8重量%、さらには1重量%から5重量%という高い濃度でインク中に含有させることができ、しかも安定な分散状態を保つことができることから、コンティニアス型のインクジェットプリンタにも用いることができる。
As described above, the activated carbon is a black powder or a granular material, but is not usually used as a coloring material. This is because in normal usage, the degree of blackness is not high and the dispersibility is not high. In contrast, in the present invention, surprisingly, the activated carbon is converted into an ink as a color material, thereby achieving sufficient coloring, achieving stable and fine dispersion applicable to inkjet printing, and also for oral administration. It can be used safely.
In the present invention, preferably, the specific polymer material described later is mixed, so that the activated carbon is 0.1 to 10% by weight, particularly 0.5 to 8% by weight as described above, and more particularly 0.5 to 8% by weight. Since it can be contained in the ink at a high concentration of 1 wt% to 5 wt% and a stable dispersion state can be maintained, it can also be used for a continuous ink jet printer.
このような優れたインクを得ることができたのは、まず、通常は色材として用いられない材料であっても先入観にとらわれることなく、適正な分散を行うことにより着色の用途に使用できないか、本発明者らが鋭意検討を重ねたことによるところが大きい。また、従来はインクジェット印刷の対象ではなかった、錠剤その他の可食体の表面と、活性炭との親和性が、結果的に優れていたことが挙げられる。特に、後述する微細な分散状態でインク中に存在させることにより、優れたインク性能を得ることができた。
さらに、以下説明する特定の水溶性高分子と活性炭との組み合わせにより、より優れた安定な分散状態と共に高い発色性を発現していることが推測される。
First of all, we were able to obtain such an excellent ink, even if it is a material that is not normally used as a coloring material. This is largely due to the extensive study by the present inventors. In addition, the affinity between activated carbon and the surface of tablets and other edible bodies, which has not been a target of inkjet printing, is excellent. In particular, excellent ink performance could be obtained by being present in the ink in the finely dispersed state described below.
Furthermore, it is presumed that the combination of a specific water-soluble polymer and activated carbon described below expresses high color developability with a more excellent stable dispersion state.
〔水溶性高分子〕
本発明のインクの第1の形態は、少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)粘度平均分子量が1,000〜220,000の水溶性高分子を含有するインクであって、分散媒としてインクを構成する液体の50重量%以上の水を含み、色材が活性炭であることを特徴とするインクである。また本発明のインクの第2の形態は、少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)粘度平均分子量が1,000〜220,000の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインクである。
すなわち、本発明のインクの第1の形態及び第2の形態では、粘度平均分子量が1,000〜220,000の水溶性高分子を含有することを特徴とする。
一般に、顔料等の固体微粒子を液媒体に分散させた液状組成物を作製するためには、分散剤と呼ばれる化合物を添加する。これらは、顔料等の固体微粒子を分散媒中に安定に分散させる機能を有する化合物であり、大別すると、比較的低分子量で界面活性剤と呼ばれる化合物と、より高分子量である高分子化合物に大別される。
(Water-soluble polymer)
The first form of the ink of the present invention is an ink containing at least (i) a color material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a viscosity average molecular weight of 1,000 to 220,000. In addition, the ink contains 50% by weight or more of water constituting the ink as a dispersion medium, and the coloring material is activated carbon. A second form of the ink of the present invention is an ink containing at least (i) a color material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a viscosity average molecular weight of 1,000 to 220,000. The color material is activated carbon, the content of the water-soluble organic solvent is 5% to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 20 to 200 with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. The ink is characterized by being part by weight.
That is, the first and second forms of the ink of the present invention are characterized by containing a water-soluble polymer having a viscosity average molecular weight of 1,000 to 220,000.
In general, in order to prepare a liquid composition in which solid fine particles such as pigments are dispersed in a liquid medium, a compound called a dispersant is added. These are compounds that have the function of stably dispersing solid fine particles such as pigments in a dispersion medium. Roughly speaking, these compounds are classified into relatively low molecular weight compounds called surfactants and higher molecular weight polymer compounds. Broadly divided.
このうち、高分子化合物は、一般に分子鎖に多くの親水基を有し、これに水分子が水和して溶解するタイプと、長鎖アミノアマイド、アクリル酸・ポリカルボン酸やその塩などを主たる構造とし、固体微粒子に吸着する吸着基として、アマイドやアミンなどの塩基性のもの、カルボキシ基やリン酸基などの酸性基を有し中和塩として可溶性タイプのものもある。
これら一般的な固体微粒子分散方法に対し、本発明では、高分子であって、水溶性であり、粘度平均分子量が1,000〜220,000のものを配合することにより、固体微粒子である活性炭を安定に分散させることが特徴である。特に分散剤として知られているものに限られない。
Among these, high molecular compounds generally have many hydrophilic groups in the molecular chain, and water molecules are hydrated and dissolved therein, as well as long-chain aminoamides, acrylic acid / polycarboxylic acids and their salts. As the main structure, the adsorptive groups adsorbed on the solid fine particles include basic groups such as amides and amines, and acidic groups such as carboxy groups and phosphate groups and soluble types as neutralized salts.
In contrast to these general solid fine particle dispersion methods, in the present invention, activated carbon which is a solid fine particle is blended with a polymer which is water-soluble and has a viscosity average molecular weight of 1,000 to 220,000. It is a feature that it is stably dispersed. It is not restricted to what is known especially as a dispersing agent.
水溶性高分子の粘度平均分子量は、1,000〜220,000、好ましくは2,000〜100,000、さらに好ましくは5,000〜100,000、最も好ましくは7,000〜50,000である。
粘度平均分子量の測定は、基本的に高分子論文集vol.38,No.7,pp.457−463(July,1981)記載の分子量測定の方法による。すなわち以下の手順である。
The water-soluble polymer has a viscosity average molecular weight of 1,000 to 220,000, preferably 2,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 100,000, and most preferably 7,000 to 50,000. is there.
Viscosity average molecular weight is basically measured using the Polymer Vol. 38, no. 7, pp. According to the molecular weight measurement method described in 457-463 (July, 1981). That is, the following procedure.
(1)試料を過剰のアセトンに添加して沈殿精製する。この操作を2回繰り返した後、アセトン臭がなくなるまで減圧乾燥する。
(2)精製後の試料の水溶液を作り、ウベローデ粘度計(水、120秒)を用い、Mark−Kuhn−Houwinkの式(Mark−Houwink−桜田の式)を用いて、粘度平均分子量を求める。Mark−Kuhn−Houwinkの式の係数M及びαは、上記高分子論文集記載のものを用いる。
ただし、他の方法でも同等の結果を得ることができる方法であれば差し支えない。
(1) The sample is added to excess acetone and purified by precipitation. This operation is repeated twice and then dried under reduced pressure until there is no odor of acetone.
(2) An aqueous solution of the sample after purification is prepared, and the viscosity average molecular weight is determined using the Ubbelohde viscometer (water, 120 seconds) and the Mark-Kuhn-Houwink equation (Mark-Houwink-Sakurada equation). As the coefficients M and α of the Mark-Kuhn-Houwink equation, those described in the above-mentioned collection of polymer papers are used.
However, other methods can be used as long as the equivalent results can be obtained.
なお、分子量の数値は測定誤差などがあるため、一割程度は変動しうる。従って前述した数値範囲の一割程度の上下の範囲であっても差し支えない。後述する数平均分子量、重量平均分子量、及びz平均分子量も同様である。 In addition, since the numerical value of molecular weight has a measurement error etc., about 10% can be fluctuated. Therefore, the upper and lower ranges of about 10% of the numerical range described above can be used. The same applies to the number average molecular weight, weight average molecular weight, and z average molecular weight described later.
本発明で用いる水溶性高分子は、特にノニオン性のものを用いるのが好ましい。極性の指標としては酸価があり、本発明では酸価が好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは20mgKOH/g以下、さらに好ましくは5mgKOH/g以下、最も好ましくは酸価が全く検出されない(酸価が実質的に0mgKOH/g)である。この範囲で特に、活性炭の分散性能と印刷物の耐水性等の印刷特性が優れている。 As the water-soluble polymer used in the present invention, it is particularly preferable to use a nonionic polymer. As an indicator of polarity, there is an acid value. In the present invention, the acid value is preferably 30 mgKOH / g or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, further preferably 5 mgKOH / g or less, and most preferably no acid value is detected (acid). The value is substantially 0 mg KOH / g). In this range, the printing properties such as the dispersion performance of activated carbon and the water resistance of the printed matter are particularly excellent.
酸価の測定は、DIN53402に準拠した方法で、より具体的には以下のとおりである。
(1)試料を0.9〜1.3gビーカーに取り秤量する。
(2)アセトンを50ml加える。
(3)0.1N NaOH水溶液を用いて自動電位差滴定装置で測定する。自動電位差滴定装置はどの装置を用いても結果は同じである。
(4)以下の計算式によりアミン価が求まる。
The acid value is measured by a method based on DIN 53402, and more specifically as follows.
(1) Take a sample in a 0.9 to 1.3 g beaker and weigh it.
(2) Add 50 ml of acetone.
(3) Measure with an automatic potentiometric titrator using 0.1N NaOH aqueous solution. The result is the same regardless of which automatic potentiometric titrator is used.
(4) The amine value is obtained by the following calculation formula.
酸価 = [(a−b)×5.61]/E (mgKOH/g) Acid value = [(ab) × 5.61] / E (mgKOH / g)
a:滴定に要した0.1N NaOHのml数
b:ブランクの滴定に要した0.1N NaOHのml数
E:試料の重量(g)
(5)表示:小数点1桁まで表示する。
a: ml of 0.1 N NaOH required for titration b: ml of 0.1 N NaOH required for titration of blank E: weight of sample (g)
(5) Display: Display up to one decimal place.
本発明のインクの第3の形態は、少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)K値が10〜90の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインクである。すなわち、K値が10〜90の水溶性高分子を含有することを特徴とする。水溶性高分子のK値は、10〜90、特に10〜60が好ましい。さらに好ましくは15〜40である。ここでK値は、第16改正日本薬局方中の粘度測定法第1法<2.53>により粘度を測定し、薬局方記載の「K値」の欄記載の方法に従ってFikentscherの式により求めたものである。この範囲で特に、活性炭の分散性能と印刷物の耐水性等の印刷物特性が優れている。なお、K値は測定誤差などがあるため、一割程度は変動しうる。したがって上記の値の一割程度の上下の範囲であっても差し支えない。 A third form of the ink of the present invention is an ink containing at least (i) a color material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a K value of 10 to 90, wherein the color material is It is activated carbon, the content of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. It is a characteristic ink. That is, it is characterized by containing a water-soluble polymer having a K value of 10 to 90. The K value of the water-soluble polymer is preferably 10 to 90, particularly preferably 10 to 60. More preferably, it is 15-40. Here, the K value is determined by measuring the viscosity according to the first method <2.53> of the viscosity measurement method in the 16th revised Japanese pharmacopoeia, and is obtained by the Fikentscher formula according to the method described in the column of “K value” described in the pharmacopoeia. It is a thing. In this range, the printed matter characteristics such as the dispersion performance of activated carbon and the water resistance of the printed matter are particularly excellent. Note that the K value may vary by about 10% due to measurement errors and the like. Therefore, the upper and lower ranges of about 10% of the above values may be used.
以上の水溶性高分子としては、具体的には、カゼイン、水溶性セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテルなどが、被印刷物の表面材料に応じて好ましく用いられる。 Specifically, casein, water-soluble cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether and the like are preferably used according to the surface material of the printed material.
上記の水溶性セルロース誘導体としては、アルキル基及びヒドロキシアルキル基で置換されたセルロースエーテル、又はヒドロキシアルキル基で置換されたセルロースエーテルが好適に用いられる。 As the water-soluble cellulose derivative, a cellulose ether substituted with an alkyl group and a hydroxyalkyl group, or a cellulose ether substituted with a hydroxyalkyl group is preferably used.
特に好ましくは、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)やヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ポリビニルピロリドンなどの非極性の水溶性高分子が用いられる。これらは本発明のインクに用いた場合の分散安定性、インクジェット方式での印刷における吐出性に優れ、しかも被印刷物への定着性を兼ね備えたインクを提供できる。また錠剤のコーティング材料やカプセル皮膜材料として使用されている樹脂成分との親和性も優れている。また、様々な錠剤等の対象物に対して定着性が優れたインクを得ることができるため好ましい。 Particularly preferably, a nonpolar water-soluble polymer such as hydroxypropylcellulose (HPC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), or polyvinylpyrrolidone is used. These can provide an ink having excellent dispersion stability when used in the ink of the present invention and excellent dischargeability in printing by an ink jet method, and also has fixing properties to a printing material. It also has excellent affinity with resin components used as tablet coating materials and capsule film materials. Further, it is preferable because an ink having excellent fixability can be obtained for various objects such as tablets.
これら水溶性セルロース誘導体やポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性高分子は糖衣錠の糖衣層に対して良好な付着性を有し、糖衣錠にインクジェットで印刷を施す場合に好適に用いることができる。とくにその中でも定着に優れ、かつ色材への分散性能を有しているものとしては、ポリビニルピロリドンがあげられる。特にポリビニルピロリドンのうち粘度平均分子量が1,000〜220,000のものが好ましく、2,000〜100,000のものがより好ましく、5,000〜100,000のものがさらに好ましく、7,000〜50,000のものが最も好ましい。
粘度平均分子量が2,000未満だと、分散が困難となり分散粒子径が大きくなりやすい。他方、220,000を超えると、増粘し、均一な分散液を得ることが出来なくなることがあるためである。
These water-soluble cellulose derivatives, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone have good adhesion to the sugar-coated layer of the sugar-coated tablet, and can be suitably used when printing the sugar-coated tablet by inkjet. Among them, polyvinyl pyrrolidone is particularly excellent as a material having excellent fixing properties and a dispersion performance in a color material. Particularly, among polyvinyl pyrrolidones, those having a viscosity average molecular weight of 1,000 to 220,000 are preferable, those of 2,000 to 100,000 are more preferable, those of 5,000 to 100,000 are further preferable, and 7,000. Most preferred is ˜50,000.
When the viscosity average molecular weight is less than 2,000, dispersion becomes difficult and the dispersed particle size tends to be large. On the other hand, if it exceeds 220,000, the viscosity increases and a uniform dispersion may not be obtained.
本発明のインクの第4の形態は、少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)数平均分子量(Mn)が2,000〜140,000の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインクである。すなわち、数平均分子量(Mn)が2,000〜140,000の水溶性高分子を含有することを特徴とする。
好ましくは、数平均分子量(Mn)が2,500〜100,000、さらに好ましくは3,000〜70,000である。2,000未満だと、分散が困難となり分散粒子径が大きくなりやすい。他方、140,000を超えると、増粘し、均一な分散液を得ることが出来なくなることがあるためである。特に3,000〜70,000で、分散性が最も優れ、かつ印刷物の耐水性等の印刷物特性にも優れている。
The fourth form of the ink of the present invention contains at least (i) a color material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a number average molecular weight (Mn) of 2,000 to 140,000. Ink, the coloring material is activated carbon, the content of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 20 with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. The ink is characterized by being -200 parts by weight. That is, it is characterized by containing a water-soluble polymer having a number average molecular weight (Mn) of 2,000 to 140,000.
The number average molecular weight (Mn) is preferably 2,500 to 100,000, more preferably 3,000 to 70,000. If it is less than 2,000, dispersion becomes difficult and the dispersed particle size tends to increase. On the other hand, if it exceeds 140,000, the viscosity increases and a uniform dispersion may not be obtained. In particular, it is 3,000 to 70,000, has the best dispersibility, and is excellent in printed material properties such as water resistance of the printed material.
本発明のインクの第5の形態は、少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)重量平均分子量(Mw)が4,000〜500,000の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインクである。すなわち、重量平均分子量(Mw)が4,000〜500,000の水溶性高分子を含有することを特徴とする。
好ましくは、重量平均分子量(Mw)が8,000〜400,000、さらに好ましくは10,000〜200,000である。4,000未満だと、分散が困難となり分散粒子径が大きくなりやすい。他方、500,000を超えると、増粘し、均一な分散液を得ることが出来なくなることがあるためである。特に10,000〜200,000で、分散性が最も優れ、かつ印刷物の耐水性等の印刷物特性にも優れている。
The fifth form of the ink of the present invention contains at least (i) a color material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a weight average molecular weight (Mw) of 4,000 to 500,000. Ink, the coloring material is activated carbon, the content of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 20 with respect to 100 parts by weight of the activated carbon. The ink is characterized by being -200 parts by weight. That is, it is characterized by containing a water-soluble polymer having a weight average molecular weight (Mw) of 4,000 to 500,000.
Preferably, the weight average molecular weight (Mw) is 8,000 to 400,000, more preferably 10,000 to 200,000. If it is less than 4,000, dispersion becomes difficult and the dispersed particle size tends to increase. On the other hand, if it exceeds 500,000, the viscosity increases and a uniform dispersion may not be obtained. Particularly, the dispersibility is excellent at 10,000 to 200,000, and the printed matter characteristics such as water resistance of the printed matter are also excellent.
本発明のインクの第6の形態は、少なくとも(i)色材、(ii)分散媒、及び(iii)z平均分子量(Mz)が10,000〜1,000,000の水溶性高分子を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつ水溶性有機溶剤の含有量がインク液中5重量%から30重量%であり、水溶性高分子の含有量が活性炭100重量部に対して20〜200重量部であることを特徴とするインクである。すなわち、z平均分子量(Mz)が10,000〜1,000,000の水溶性高分子を含有することを特徴とする。
好ましくは、z平均分子量(Mz)が20,000〜600,000、さらに好ましくは30,000〜300,000である。10,000未満だと、分散が困難となり分散粒子径が大きくなりやすい。他方、1,000,000を超えると、増粘し、均一な分散液を得ることが出来なくなることがあるためである。特に30,000〜300,000で、分散性が最も優れ、かつ印刷物の耐水性等の印刷物特性にも優れている。
The sixth form of the ink of the present invention comprises at least (i) a color material, (ii) a dispersion medium, and (iii) a water-soluble polymer having a z average molecular weight (Mz) of 10,000 to 1,000,000. The ink containing the colorant is activated carbon, the content of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid, and the content of the water-soluble polymer is 100 parts by weight of the activated carbon. 20 to 200 parts by weight of the ink. That is, it is characterized by containing a water-soluble polymer having a z-average molecular weight (Mz) of 10,000 to 1,000,000.
Preferably, the z average molecular weight (Mz) is 20,000 to 600,000, more preferably 30,000 to 300,000. If it is less than 10,000, dispersion becomes difficult and the dispersed particle size tends to increase. On the other hand, if it exceeds 1,000,000, the viscosity may increase and a uniform dispersion may not be obtained. In particular, it is 30,000 to 300,000, has the best dispersibility, and is excellent in printed material properties such as water resistance of the printed material.
ここで、これら数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、及びz平均分子量(Mz)は、以下のように、ゲル浸透クロマトグラフ法(GPC)により求めることができる。なお、他の測定方法であっても同等の値が求まるものであれば使用できる。 Here, these number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), and z average molecular weight (Mz) can be determined by gel permeation chromatography (GPC) as follows. In addition, even if it is another measuring method, if an equivalent value is calculated | required, it can be used.
分析機器及び測定条件:
試料調整:試料20mgを計量し、0.1M NaNO3/CH3CN(=80/20) 10mlを加え、40℃×1時間温風乾燥機にて加温して溶解させ、0.45μmフィルターにてろ過を行い、測定に供する。
標準品調整:試料2mgを計量し、0.1M NaNO3/CH3CN(=80/20) 10mlを加え、40℃×1時間温風乾燥機にて加温して溶解させ、0.45μmフィルターにてろ過を行い、測定する。
Analytical instruments and measurement conditions:
Sample preparation: Weigh 20 mg of sample, add 10 ml of 0.1M NaNO 3 / CH 3 CN (= 80/20), dissolve by heating in a warm air dryer at 40 ° C for 1 hour, and a 0.45-μm filter Filtration and use for measurement.
Standard preparation: Weigh 2 mg of sample, add 0.1 ml of 0.1M NaNO 3 / CH 3 CN (= 80/20), dissolve by heating in a warm air dryer at 40 ° C for 1 hour, 0.45 µm Filter with a filter and measure.
GPC測定装置:島津製作所社製
メインシステムLC−20AT
コントローラー CBM−20A
デガッサー DGU−12A LC−10
ポンプ LC−20AP
カラムオーブン CPO−10A
検出器: RI検出器
(RID検出器RID−10A)
GPC measuring device: Main system LC-20AT manufactured by Shimadzu Corporation
Controller CBM-20A
Degasser DGU-12A LC-10
Pump LC-20AP
Column oven CPO-10A
Detector: RI detector (RID detector RID-10A)
カラム:
TSKgel G3000PWXL (東ソー) 7.8mmI.D.×300mm(内径(mm)×長さ(mm)) 中性カラム
TSKgel G6000PWXL (東ソー) 7.8mmI.D.×300mm(内径(mm)×長さ(mm)) 中性カラム
column:
TSKgel G3000PWXL (Tosoh) 7. 8mmI. D. × 300mm (Inner diameter (mm) × Length (mm)) Neutral column
TSKgel G6000PWXL (Tosoh) 7. 8mmI. D. × 300mm (Inner diameter (mm) × Length (mm)) Neutral column
溶離液:0.1M NaNO3 水溶液 / アセトニトリル = 8/2
流量:1.0mL/min
カラム温度: 40℃
注入量:試料;100μl、標準品;100μL
Eluent: 0.1M NaNO 3 aqueous solution / acetonitrile = 8/2
Flow rate: 1.0mL / min
Column temperature: 40 ° C
Injection volume: Sample; 100 μl, standard product: 100 μL
測定は、2回行い、平均値を採用する。 The measurement is performed twice and the average value is adopted.
水溶性高分子の添加量は、本発明の第2〜第6の形態においては活性炭100重量部に対して20〜200重量部が必須である。本発明の第1の形態においても、好ましくはこの範囲である。さらに好ましくは25〜180重量部、最も好ましくは30〜150重量部である。20重量%未満では、色材の十分な分散が困難であり、分散媒中での活性炭の分散粒子径が大きくなる。200重量部を超えると、インクの粘度が高くなるため、インクがノズルから吐出しにくくなり、連続吐出性が低下する。 In the second to sixth embodiments of the present invention, the amount of the water-soluble polymer added is 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of activated carbon. This range is also preferable in the first embodiment of the present invention. More preferably, it is 25-180 weight part, Most preferably, it is 30-150 weight part. If it is less than 20% by weight, it is difficult to sufficiently disperse the coloring material, and the dispersed particle diameter of the activated carbon in the dispersion medium becomes large. If the amount exceeds 200 parts by weight, the viscosity of the ink becomes high, so that it becomes difficult for the ink to be ejected from the nozzle, and the continuous ejection property is lowered.
本発明のインクでは、以上説明した特定の水溶性高分子を配合することにより、活性炭を安定的かつ微細に分散させることができ、インクジェット印刷に好適に用いることができることが見いだされた。しかも、この特定の水溶性高分子を配合することにより、活性炭の色調発現に優れ、また様々な錠剤等の印刷対象物に印刷した際の密着性が向上し、印刷対象物への定着が良く、擦れて消えてしまうこともなく、優れた黒色の印刷が可能となった。このような優れた効果が得られる機構は完全には明らかではないが、多孔性の微細粉末である活性炭との親和性が良く、活性炭の表面の極性との相互作用により安定化していることが推測される。又同時に、錠剤等の表面のコーティング成分との親和性にも優れていることも推測される。 In the ink of the present invention, it has been found that by blending the specific water-soluble polymer described above, the activated carbon can be stably and finely dispersed and can be suitably used for ink jet printing. In addition, by blending this specific water-soluble polymer, the activated carbon color tone is excellent, the adhesion when printed on various printing objects such as tablets is improved, and the fixing to the printing object is good. Excellent black printing became possible without rubbing and disappearing. The mechanism for obtaining such an excellent effect is not completely clear, but it has good affinity with activated carbon, which is a porous fine powder, and is stabilized by the interaction with the polarity of the surface of the activated carbon. Guessed. At the same time, it is presumed that it has excellent affinity with the coating components on the surface of tablets and the like.
〔分散媒〕
本発明の分散媒としては、活性炭を分散しうる液体であれば特に限定されず、用途に応じて適宜選択すればよいが、水を主体とすることにより安全性の面、操作性の面で優れたインクとすることができる。また本発明のインクにより、分散媒として水を主体とした場合でも、安定な分散性とインクジェット方式の印刷における連続吐出を維持できる。錠剤等の医薬用可食体の印刷に用いる場合には、蒸留水や注射用水などが好適である。なおここで水を主体とするとは、インクを構成する液体のうちの50重量%以上、さらに好ましくは60重量%以上を水とすることをいう。すなわち本発明の第1の形態においてはインクを構成する液体のうちの50重量%以上が水である。特に好ましくは以下に説明する特定の水溶性有機溶剤以外の液体成分としては実質的に水である組成とする。
[Dispersion medium]
The dispersion medium of the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid that can disperse activated carbon, and may be appropriately selected according to the application. However, by using water as a main component, in terms of safety and operability. An excellent ink can be obtained. The ink of the present invention can maintain stable dispersibility and continuous discharge in ink jet printing even when water is mainly used as a dispersion medium. When used for printing pharmaceutical edible bodies such as tablets, distilled water and water for injection are suitable. Here, “mainly comprising water” means that 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more of the liquid constituting the ink is water. That is, in the first embodiment of the present invention, 50% by weight or more of the liquid constituting the ink is water. Particularly preferably, the liquid component other than the specific water-soluble organic solvent described below has a composition that is substantially water.
〔水溶性有機溶剤〕
本発明では、水以外の液体成分として特定の水溶性有機溶剤を含有させるのが望ましい。これらの水溶性有機溶剤の添加により、インクジェット方式での印刷に用いる場合に、ヘッド部分の目詰まり防止やインクの乾燥性を調整することができる。
このような水溶性有機溶剤の具体例としては、たとえば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、t−ブタノール、トリメチロールプロパン、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、モノ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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオ−ル、チオグルコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,5−ペンタンジオ−ル、モノエチレングリコールモノメチルエーテル、モノエチレングリコールモノエチルエーテル、モノ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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチ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ジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンの中から選ばれ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。特に好ましくは、食品添加物として、エタノール、イソプロパノール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが好適である。
(Water-soluble organic solvent)
In the present invention, it is desirable to include a specific water-soluble organic solvent as a liquid component other than water. When these water-soluble organic solvents are added, the head portion can be prevented from being clogged and the drying property of the ink can be adjusted when the ink-jet printing is used.
Specific examples of such water-soluble organic solvents include, for example, methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, t-butanol, trimethylolpropane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene Glycol monobutyl ether, monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thioglycol, hexylene glycol, glycerin, diglycerin, 1,2-hexane Diol, 1,6-hexanediol, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,5-pentanediol, monoethylene glycol monomethyl ether, Ethylene glycol monoethyl ether, monoethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, methyl lactate, lactic acid It is selected from ethyl and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and these can be used alone or in admixture of two or more. Particularly preferably, ethanol, isopropanol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like are suitable as food additives.
水溶性有機溶剤の添加量は、本発明の第2〜第6の形態においてはインク液中に5重量%から30重量%を必須とする。本発明の第1の形態においてもこの範囲が好ましい。より好ましくは6重量%から25重量%が望ましく、それ以上の添加ではインクが高粘度となり、インクの安定性やノズルからの吐出性が低下したり、乾燥速度が遅くなることがある。5重量%未満の添加では、ノズルの吐出に問題を生じ、かすれの発生や、連続吐出が出来なくなることがある。 In the second to sixth embodiments of the present invention, the addition amount of the water-soluble organic solvent is 5 to 30% by weight in the ink liquid. This range is also preferable in the first embodiment of the present invention. More preferably, the content is 6 to 25% by weight, and if it is added more than that, the viscosity of the ink becomes high, and the stability of the ink and the ejectability from the nozzle may be lowered, or the drying speed may be slowed. Addition of less than 5% by weight may cause a problem in nozzle discharge, resulting in blurring or continuous discharge.
〔表面張力調整剤〕
本発明では、必要に応じて表面張力調整剤を用いることができる。表面張力調整剤は、ノズルからの吐出向上と表面張力を調整する働きを有する成分である。
表面張力調整剤の具体例としては、ノニオン、アニオンなどの界面活性剤などが好ましく、具体的には、たとえばアルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級脂肪酸塩、高級アルキルジカルボン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステルなどのアニオン系界面活性剤;たとえば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アルキルフェニルエーテル、脂肪酸モノグリセリド、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル,ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン付加アセチレングリコールなどのノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、イソプロパノールなどの水溶性有機溶剤があげられる。
[Surface tension modifier]
In the present invention, a surface tension adjusting agent can be used as necessary. The surface tension adjusting agent is a component having the function of improving the discharge from the nozzle and adjusting the surface tension.
Specific examples of the surface tension adjusting agent include surfactants such as nonions and anions. Specifically, for example, alkylbenzene sulfonates, higher alcohol sulfates, higher fatty acid salts, higher alkyl dicarboxylates, alkyls. Anionic surfactants such as naphthalene sulfonate, alkyl sulfosuccinate, naphthalene sulfonate formalin condensate salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl phosphate ester; for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxy Ethylene alkyl phenyl ether, fatty acid monoglyceride, sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, glycerin fatty acid ester Ether, nonionic surfactants such as polyoxyethylene-added acetylene glycol, silicone surfactants, fluorine surfactants, ethanol, water-soluble organic solvent such as isopropanol and the like.
本発明のインクにおいては、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル,ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン付加アセチレングリコールなどのノニオン系界面活性剤が好適であり、中でもショ糖モノステアリン酸エステルやショ糖オリゴエステルなどのショ糖脂肪酸エステルや、トリアセチンなどのグリセリン脂肪酸エステルが最も好ましい液性を達成できる。
表面張力調整剤の添加量は、必要とされる表面張力に応じて適宜選択すればよいが、好ましくはインク中に0.5〜30重量%、特に好ましくは1〜20重量%である。
In the ink of the present invention, nonionic surfactants such as sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, and polyoxyethylene-added acetylene glycol are suitable. Sucrose fatty acid esters such as monostearic acid esters and sucrose oligoesters and glycerin fatty acid esters such as triacetin can achieve the most preferable liquid properties.
The addition amount of the surface tension adjusting agent may be appropriately selected according to the required surface tension, but it is preferably 0.5 to 30% by weight, particularly preferably 1 to 20% by weight in the ink.
〔糖類その他の添加物〕
吐出性や密着性を向上させる目的で、糖類を添加することができる。糖は、単糖類、二糖類、多糖類があげられ、具体例としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、グロース、タロース、アロース、アルトロース、イドース、フラクトース、ソルボース、タガトース、プシコース、シュクロース、マルトース、ラクトース、マルトトリオース、イソマルトース、マルトテトラオース、イソマルトトリオース、イソマルトテトラオース、パノース、ニゲロース、コウジビオース、ラクチェロース、パラチノース、ケストース、ニストース、フラクトシルニストース、イヌロビオース、イヌロトリオース、イヌロテトラオース、イソマルチェロース、マルトシルシュクロース、マルトトリオシルシュクロース、マルトペンタオース、マルトヘキサオース、マルトヘプタオースなどがあげられる。また、これらの糖の誘導体としては、上記の糖を還元または酸化した糖が好ましく、具体例としては、マルチトール、ソルビットなどがあげられる。
添加量はインク液中に1重量%から20重量%含有するのが好ましく、被記録体に印字した場合のかすれを改善し、吐出を安定化させる働きがある。
[Sugar and other additives]
Saccharides can be added for the purpose of improving dischargeability and adhesion. Examples of the sugar include monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides.Specific examples include glucose, galactose, mannose, growth, talose, allose, altrose, idose, fructose, sorbose, tagatose, psicose, sucrose, maltose, Lactose, maltotriose, isomaltose, maltotetraose, isomaltotriose, isomalttetraose, panose, nigerose, kojibiose, lactose, palatinose, kestose, nistose, fructosylnystose, inulobiose, inurotriose, inurotetra Examples thereof include aose, isomalterose, maltosyl sucrose, maltotriosyl sucrose, maltopentaose, maltohexaose, maltoheptaose and the like. The sugar derivatives are preferably sugars obtained by reducing or oxidizing the above sugars, and specific examples include maltitol and sorbit.
The addition amount is preferably 1 to 20% by weight in the ink liquid, and has the function of improving fading when printing on a recording medium and stabilizing ejection.
さらに、本発明のインクには、所望の物性を有するようにするために、防カビ剤として、オルトフェニルフェノール、オルトフェニルフェノールナトリウム、ジフェニル、チアベンダゾール、イマザリルが好ましく、殺菌剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、エタノールが好ましい。また消泡剤、防錆剤、PH調整剤などの添加剤を適宜配合することができる。 Further, in the ink of the present invention, orthophenylphenol, sodium orthophenylphenol, diphenyl, thiabendazole, and imazalil are preferable as the antifungal agent so as to have desired physical properties, and hypochlorite is used as the disinfectant. Sodium acid, hydrogen peroxide and ethanol are preferred. Moreover, additives, such as an antifoamer, a rust preventive agent, and a PH adjuster, can be mix | blended suitably.
また、本発明のインクは、色材として活性炭を含有することを特徴とするものであるが、本発明の性能を妨げない範囲で、他の色材を含有させることも差し支えない。
しかし、後述する可食体の印刷用途には、活性炭のみでも十分な発色を得ることができる。
In addition, the ink of the present invention is characterized by containing activated carbon as a color material, but other color materials may be contained within a range not impeding the performance of the present invention.
However, sufficient coloring can be obtained with activated carbon alone for edible printing applications described below.
また、インクの粘度調整その他の目的のために、本発明の性能を妨げない範囲で、適宜他の水溶性高分子を添加してもよい。例えば、グアガム、ローカストビーンガム、カンテン、メチルデンプンなどのデンプン系、ゼラチン、プルラン、キサンタンガム、トラガントガム、デキストリンなどが挙げられる。また、本発明の性能を妨げない範囲で、適宜他の従来より知られた分散剤を添加してもよい。 In addition, for the purpose of adjusting the viscosity of the ink and other purposes, other water-soluble polymers may be appropriately added within a range not impeding the performance of the present invention. Examples thereof include starch systems such as guar gum, locust bean gum, agar and methyl starch, gelatin, pullulan, xanthan gum, tragacanth gum and dextrin. In addition, other conventionally known dispersants may be appropriately added within a range not impeding the performance of the present invention.
〔インクの作製〕
本発明のインクの第7の形態は、少なくとも(i)色材及び(ii)分散媒を含有するインクであって、色材が活性炭であり、かつインク中の活性炭の平均分散粒子径が50〜500nmであることを特徴とするインクである。
すなわち、本発明のインクの第26の形態におけるインク中の活性炭は、平均分散粒子径が50nm〜1μm、好ましくは50〜800nm、より好ましくは50〜700nm、さらに好ましくは50〜600nm、さらに好ましくは50〜500nm、さらに好ましくは100〜450nm、最も好ましくは150 〜400nmである。この範囲で、着色力、分散安定性、ノズル吐出性、被印刷物への定着性が最も優れているが、特に平均分散粒子径が50〜500nmの範囲で、インクジェット装置やノズルを問わず上記の各物性が極めて優れている。
[Preparation of ink]
A seventh aspect of the ink of the present invention is an ink containing at least (i) a color material and (ii) a dispersion medium, wherein the color material is activated carbon, and the average dispersed particle size of the activated carbon in the ink is 50. It is an ink characterized by being -500 nm.
That is, the activated carbon in the ink according to the twenty-sixth aspect of the ink of the present invention has an average dispersed particle size of 50 nm to 1 μm, preferably 50 to 800 nm, more preferably 50 to 700 nm, still more preferably 50 to 600 nm, still more preferably. It is 50-500 nm, More preferably, it is 100-450 nm, Most preferably, it is 150-400 nm. Within this range, the coloring power, dispersion stability, nozzle ejection property, and fixability to the printed material are the most excellent, but the average dispersed particle diameter is in the range of 50 to 500 nm, regardless of the above-mentioned ink jet device or nozzle. Each physical property is extremely excellent.
平均分散粒子径が50nm未満である場合は、粒子間同士のファンデルワールス力によって凝集が発生しやすく経時安定性が低下する傾向にある。平均分散粒子径が1μmを超える場合は、液中に色材が分離しやすく沈殿が起きやすくなることがある。
また、平均粒子径のコントロールだけでなく、粗大な粒子の量を抑制することが好ましい。液中の活性炭全粒子の90%以上がlμm以下、より好ましくは500nm以下の分散粒子径となるように調整すると、一層優れた物性のインクを得ることができる。全粒子の大きさがこの範囲となるまで分散処理を行うことも考えられるが、微細すぎる粒子が大量に発生して再凝集することを防ぐため、平均粒子径が上記の範囲となるまで分散処理を行った後に、遠心分離やフィルター濾過等の公知の方法により、粗大粒子を除去する方法も好適である。
When the average dispersed particle size is less than 50 nm, aggregation is likely to occur due to van der Waals force between particles, and the temporal stability tends to be lowered. When the average dispersed particle diameter exceeds 1 μm, the coloring material is easily separated in the liquid, and precipitation may easily occur.
In addition to controlling the average particle diameter, it is preferable to suppress the amount of coarse particles. By adjusting so that 90% or more of all the activated carbon particles in the liquid have a dispersed particle diameter of 1 μm or less, more preferably 500 nm or less, an ink having further excellent physical properties can be obtained. Dispersion treatment may be performed until the size of all particles falls within this range, but the dispersion treatment is performed until the average particle diameter falls within the above range in order to prevent a large amount of particles that are too fine from being generated and re-aggregated. A method of removing coarse particles by a known method such as centrifugal separation or filter filtration is also suitable.
なおここでの平均分散粒子径、全粒子の分散粒子径の測定は、以下のとおりである。
コンディショニング:定められた測定濃度領域に入るように原液をイオン交換水で希釈する。
測定機器:動的光散乱式粒度分布測定器(「NIKKISO : Microlracwave−EX150」)
測定時間:120秒
In addition, the measurement of the average dispersed particle diameter here and the dispersed particle diameter of all the particles is as follows.
Conditioning: Dilute the stock solution with ion-exchanged water so that it enters the defined concentration range.
Measuring instrument: Dynamic light scattering particle size distribution analyzer ("NIKKISO: Microlracwave-EX150")
Measurement time: 120 seconds
なお前述した本発明のインクの第1〜6の形態においても以上説明した平均分散粒子径、全粒子の分散粒子径の範囲とすることによって、より一層優れた物性のインクとすることができる。また、前述した分散媒、水溶性有機溶剤、表面張力調整剤、糖類その他の添加物は、本発明のインクの第26の形態においても共通で、好適に使用することができる。また特に前述した本発明のインクの第1から6のいずれか1以上の形態において使用する水溶性高分子を存在させることにより、本発明のインクの第7の形態で特徴とする活性炭の微細な分散状態を容易且つ安定に得ることができる。 In the first to sixth embodiments of the ink of the present invention described above, by setting the average dispersed particle diameter and the dispersed particle diameter of all the particles in the above-described range, it is possible to obtain an ink having further excellent physical properties. Further, the above-mentioned dispersion medium, water-soluble organic solvent, surface tension adjusting agent, saccharides and other additives are common in the twenty-sixth aspect of the ink of the present invention and can be preferably used. In particular, the presence of the water-soluble polymer used in any one or more of the first to sixth forms of the ink of the present invention described above makes it possible to make fine particles of the activated charcoal characterized in the seventh form of the ink of the present invention. A dispersed state can be obtained easily and stably.
また、以上説明した本発明の第1の形態から第7の形態のインクの粘度は、1.0〜10.0mPa・sである。好ましくは、1.5〜9.0mPa・sであり、特に好ましくは、2.0〜8.0mPa・sである。
粘度が1.0mPa・s未満である場合は、サテライト現象が発生したりノズルから液滴にならないことがある。逆に粘度が10.0mPa・sを超える場合にも同様にサテライト現象が発生したりインク滴にならなくなることがある。なお、サテライト現象とは、ヘッドノズルから、射出されたインク滴の主滴から分離して出るチリのような小液滴のことを指す。
The viscosity of the inks of the first to seventh embodiments of the present invention described above is 1.0 to 10.0 mPa · s. Preferably, it is 1.5 to 9.0 mPa · s, and particularly preferably 2.0 to 8.0 mPa · s.
When the viscosity is less than 1.0 mPa · s, a satellite phenomenon may occur or the nozzle may not become droplets. Conversely, when the viscosity exceeds 10.0 mPa · s, a satellite phenomenon may occur or ink droplets may not be formed. The satellite phenomenon refers to small droplets such as dust that are separated from the main droplets of the ejected ink droplets from the head nozzle.
粘度の測定方法は、以下のとおりである。
コンディショニング:原液
測定機器:円錐平板型回転粘度計(東機産業(株)製「TVE−20L型」(品番))
測定条件:50rpm
測定温度:25℃
The method for measuring the viscosity is as follows.
Conditioning: Stock solution
Measuring equipment: Conical plate type rotational viscometer ("TVE-20L type" (product number) manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.)
Measurement conditions: 50rpm
Measurement temperature: 25 ℃
表面張力は28〜40mN/mが好ましいが、より好ましくは30〜38mN/mであり、特に好ましくは31〜37mN/mである。
さらに表面張力が28mN/m未満である場合は、ノズルから十分な液滴にならずに吐出してしまう現象が生じ、表面張力が40mN/mを超える場合も、同様である。
The surface tension is preferably 28 to 40 mN / m, more preferably 30 to 38 mN / m, and particularly preferably 31 to 37 mN / m.
Further, when the surface tension is less than 28 mN / m, a phenomenon occurs in which the liquid droplets are ejected without sufficient droplets, and the same applies when the surface tension exceeds 40 mN / m.
表面張力の測定方法は、以下のとおりである。
コンディショニング:原液
測定機器:自動表面張力計(プレート法) (協和界面科学(株)製「CBVP−Z」)
測定温度:25℃
The method for measuring the surface tension is as follows.
Conditioning: Stock solution
Measuring instrument: Automatic surface tension meter (plate method) (Kyowa Interface Science Co., Ltd. “CBVP-Z”)
Measurement temperature: 25 ℃
〔インクの作製〕
本発明のインクの作製は、前述した各成分を混合してインクとすればよい。混合方法は特に制限されないが、例えば、活性炭と水溶性高分子と水とを混合撹拌したのち、分散機、たとえば、ペイントシェイカー、ロールミル、ボールミル、サンドミル、ジェットミルなどで分散させ、活性炭を水中に安定化させることができる。
[Preparation of ink]
The ink of the present invention can be prepared by mixing the above-described components into an ink. The mixing method is not particularly limited. For example, after the activated carbon, the water-soluble polymer, and water are mixed and stirred, the activated carbon is dispersed in water by dispersing in a disperser such as a paint shaker, roll mill, ball mill, sand mill, or jet mill. Can be stabilized.
この段階で、粗大粒子を除去処理し、そののち上記において説明した水溶性有機溶剤や表面張力調整剤を添加しインク化する方法も、安定で良好な分散状態の確保には好適である。
あるいは、調製したインクを公知の技術によりフィルター処理等を施したり、不純物イオンを除去して品質をより一層向上させることも可能である。
At this stage, the method of removing coarse particles and then adding the water-soluble organic solvent and the surface tension adjusting agent described above to form an ink is also suitable for ensuring a stable and good dispersion state.
Alternatively, it is possible to further improve the quality by subjecting the prepared ink to filter processing or the like by a known technique, or removing impurity ions.
〔印刷方法と用途〕
以上説明した本発明のインクを用いて、各種の対象物に印刷できる。本発明のインクは、体内に安全に摂取できる成分のみで作製できるので、例えば、錠剤、カプセル等の医薬品への印刷、あるいは各種の食品への印刷にも好適に使用できる。印刷方法も制限されず、従来より可食体の印刷に使用されているオフセット印刷やグラビア印刷等の方法に用いてもよいが、インクジェット印刷に用いた場合でも、安定した吐出性を保ち、優れた性能を発揮することができる。すなわち、インクジェット印刷装置を用いた印刷に、インクジェット用インクとして用いることができ、また可食体の表面のマーキングインク用途とすることができ、本発明のインクを、インクジェット印刷装置を用いて被印刷面に印刷して可食体を製造することができる。
こうして得られる印刷物は着色性、定着性に優れているので、偽造防止、トレサビリティの確保、誤飲防止、識別性の向上、アミューズメント性の付与等様々な目的で、本発明のインクを用いて、医薬品、食品等への印刷を行うことができる。
[Printing method and application]
Printing can be performed on various objects using the ink of the present invention described above. Since the ink of the present invention can be prepared with only components that can be safely taken into the body, it can be suitably used for printing on pharmaceuticals such as tablets and capsules or printing on various foods. The printing method is not limited, and it may be used for offset printing and gravure printing methods that have been used for edible printing conventionally, but even when used for inkjet printing, it maintains stable ejection properties and is excellent. Performance can be demonstrated. That is, it can be used as an inkjet ink for printing using an inkjet printer, and can also be used as a marking ink on the surface of an edible body. The ink of the present invention is printed using an inkjet printer. An edible body can be produced by printing on the surface.
Since the printed matter obtained in this way is excellent in colorability and fixability, the ink of the present invention is used for various purposes such as prevention of counterfeiting, ensuring traceability, preventing accidental ingestion, improving discrimination, and imparting amusement properties. Printing on medicines, foods, etc. can be performed.
以下に実施例をあげて本発明を詳細に説明する。実施例において「部」はすべて重量部を示し、「%」はすべて重量部を示す。
実施例及び比較例で用いた水溶性高分子の種類及び数平均分子量、重量平均分子量及びz平均分子量の測定結果を表1に示す。測定は2回行い、平均値を採用した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In the examples, all “parts” indicate parts by weight, and “%” indicates all parts by weight.
Table 1 shows the types of water-soluble polymers used in Examples and Comparative Examples and the measurement results of number average molecular weight, weight average molecular weight and z average molecular weight. The measurement was performed twice and the average value was adopted.
[実施例1]
以下に示す成分を配合し、プロペラ攪拌機にて室温で1時間攪拌した。
成 分 量
(重量部(以下、部という))
活性炭 10.0
(平均粒径;25μm、平均細孔直径;2.8nm)
ポリビニルピロリドン 8.5
(粘度平均分子量;4万、K値30、数平均分子量6,401、重量平均分子量27,739、z平均分子量71,598)
水 81.5
[Example 1]
The following components were blended and stirred for 1 hour at room temperature with a propeller stirrer.
Component amount (parts by weight (hereinafter referred to as parts))
Activated carbon 10.0
(Average particle diameter: 25 μm, average pore diameter: 2.8 nm)
Polyvinylpyrrolidone 8.5
(Viscosity average molecular weight: 40,000, K value 30, number average molecular weight 6,401, weight average molecular weight 27,739, z average molecular weight 71,598)
Water 81.5
ついで、えられた混合物に対し、0.7mm径ガラスビーズ150gをペイントシェイカー用ポットに入れ、3時間振とうした。
この分散液に含まれている粗大粒子を除去処理して全粒子の90%以上の分散粒子径が500nm以下、固形分濃度が10重量%となるように調整して「分散液1」とし、以下の方法でインク化をおこなった。
Next, 150 g of 0.7 mm diameter glass beads were put into the pot for paint shaker, and shaken for 3 hours.
Coarse particles contained in this dispersion are removed and adjusted so that the dispersed particle diameter of 90% or more of all particles is 500 nm or less and the solid content concentration is 10% by weight to be “dispersion 1”. Ink formation was performed by the following method.
成 分 量(部)
分散液1(固形分10%) 50.0
グリセリン 10.0
エタノール 10.0
脂肪酸モノグリセリド 3.0
水 27.0
上記配合にて30分間撹拌し、インクを作製した。
得られたインクは、平均分散粒子径が350nm、粘度が3.1mPa・s、表面張力が33mN/mであった。また、得られたインクは、外観上均一な黒色を示していた。
さらに、上記インクについて、経時安定性、吐出性、定着性、耐光性、耐水性を以下の方法にしたがって調べた。その結果を表1に示す。
Component amount (parts)
Dispersion 1 (solid content 10%) 50.0
Glycerin 10.0
Ethanol 10.0
Fatty acid monoglyceride 3.0
Water 27.0
The mixture was stirred for 30 minutes to prepare an ink.
The obtained ink had an average dispersed particle size of 350 nm, a viscosity of 3.1 mPa · s, and a surface tension of 33 mN / m. Further, the obtained ink showed a uniform black color in appearance.
Furthermore, the above inks were examined for stability over time, ejection properties, fixing properties, light resistance, and water resistance according to the following methods. The results are shown in Table 1.
(イ)経時安定性試験
インクをガラス瓶に入れ、5℃の恒温室内に1か月間静置したのち、色材の分離、水浮きおよび沈降の有無を確認した。色材の分離、水浮きおよび沈降が少しでも生じた状態を異常と評価した。
表1中で、異常なしの場合を○、異常ありの場合を×とした。
(A) Stability test over time The ink was put in a glass bottle and allowed to stand in a thermostatic chamber at 5 ° C. for 1 month, and then the presence or absence of color material separation, water floating and sedimentation was confirmed. The state in which separation of the coloring material, water floating and sedimentation occurred as little as possible was evaluated as abnormal.
In Table 1, “O” indicates no abnormality and “X” indicates abnormality.
(ロ)吐出性試験
インクジェット印刷機(クオリカプス(株)製)と液滴観測装置を使用し、ヘッド部からのインクの吐出可否、液滴の形成可否、および吐出一旦停止後の再吐出の可否について調査した。
(B) Ejectability test Using an inkjet printer (Qualicaps Co., Ltd.) and a droplet observation device, whether or not ink can be ejected from the head, whether or not droplets can be formed, and whether or not re-ejection can be performed after ejection has been stopped Was investigated.
(ハ)定着性乾燥性試験
インクジェット印刷機で印刷した直後の錠剤を試料とし、不織布で試料の印字部を擦り、インクの伸展の有無および不織布へのインクの転写の有無を調査した。
(C) Fixability drying test Using a tablet immediately after printing with an ink jet printer as a sample, the printed portion of the sample was rubbed with a nonwoven fabric, and the presence or absence of ink extension and the presence or absence of ink transfer to the nonwoven fabric were investigated.
(ニ)耐光性試験
インク約0.5 mLをバーコーターNo.5を用いて色調試験用白色紙に塗布し、インクを乾燥させ、耐光性試験の試料を作製した。試料を光安定性試験器(東京理化器械製LST−300D)に入れ、総照度120万lux・hrで曝光後、目視および分光色差計(日本電色工業製SE6000)を用いて曝光前の試料との色調の差異を調査した。
(D) Light resistance test About 0.5 mL of ink was applied to bar coater No. 5 was applied to white paper for color tone test, the ink was dried, and a sample for light resistance test was prepared. Place the sample in a photostability tester (LST-300D manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.), and after exposure at a total illumination of 1.2 million lux · hr, the sample before exposure using visual and spectral color difference meter (SE6000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) The difference in color tone was investigated.
(ホ)耐水性試験
インクジェット印刷機で錠剤に線径が約0.1 mmで、約0.5 mm四方の大きさの文字を印刷し、耐水性試験の試料を作製した。デシケーターに塩化ナトリウムの飽和溶液を入れて恒湿状態(相対湿度約75%)とした雰囲気中に試料を1週間保存後、印字部の滲みの有無を調査した。
(ヘ)発色試験
(ホ)の試験において作製した試験を行った後の試料の印字部を、目視で確認し、印字が判別できるか及び色調を確認した。黒ないし濃灰色(赤色色材を用いた場合は赤色)で印字が良好に判別できるものを〇、それ以外を×とした。
(E) Water resistance test A tablet having a wire diameter of about 0.1 mm and a size of about 0.5 mm square was printed on a tablet by an ink jet printer to prepare a sample for water resistance test. A sample was stored in an atmosphere in which a saturated solution of sodium chloride was placed in a desiccator to maintain a constant humidity (relative humidity of about 75%) for one week, and the presence or absence of bleeding on the printed part was examined.
(F) Coloring test The printed part of the sample after the test prepared in the test of (e) was visually confirmed to confirm whether the printing can be distinguished and the color tone. Black or dark gray (red when red color material is used) that can be clearly distinguished is marked with ◯, and others with x.
[比較例1]
実施例1において、活性炭を弁柄に、ポリビニルピロリドンをアラビアゴムに代えた以外は、同様にして、インクを作製した。
[比較例2]
実施例1において、活性炭を黒色酸化鉄に代えた以外は、同様にして、インクを作製した。
[Comparative Example 1]
Ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that the activated carbon was replaced with the petrol and the polyvinyl pyrrolidone was replaced with gum arabic.
[Comparative Example 2]
Ink was produced in the same manner as in Example 1, except that the activated carbon was replaced with black iron oxide.
[実施例2]
以下に示す成分を配合し、プロペラ撹拌機にて室温で1時間撹拌した。
[Example 2]
The following components were blended and stirred for 1 hour at room temperature with a propeller stirrer.
成 分 量
活性炭 10.0
(平均粒径;30μm、平均細孔直径;2.1nm)
ポリビニルピロリドン 10.0
(粘度平均分子量;2.5万、K値25、数平均分子量4,495、重量平均分子量18,291、z平均分子量51,018)
水 80.0
Component amount Activated carbon 10.0
(Average particle size: 30 μm, average pore diameter: 2.1 nm)
Polyvinylpyrrolidone 10.0
(Viscosity average molecular weight: 25,000, K value 25, number average molecular weight 4,495, weight average molecular weight 18,291, z average molecular weight 51,018)
Water 80.0
ついで、得られた混合物に対し、0.7mm径ガラスビーズ150gをペイントシェイカー用ポットに入れ、3時間振とうした。
この分散液に含まれている粗大粒子を除去処理して全粒子の90%以上の分散粒子径が500nm以下、固形分濃度が10重量%となるように調整して(「分散液2」)とし、以下の方法でインクを得た。
Next, 150 g of 0.7 mm diameter glass beads were put into a paint shaker pot and shaken for 3 hours.
Coarse particles contained in this dispersion are removed and adjusted so that 90% or more of all particles have a dispersed particle diameter of 500 nm or less and a solid content concentration of 10% by weight (“Dispersion 2”). Ink was obtained by the following method.
成 分 量(部)
分散液2(固形分10%) 50.0
グリセリン 10.0
プロピレングリコール 10.0
ショ糖脂肪酸エステル 10.0
水 20.0
上記配合にて30分間撹拌し、インクを作製した。
得られたインクは、平均分散粒子径が250nm、粘度が2.5mPa・s、表面張力が32mN/mであった。また、得られたインクは、外観上均一な黒色を示していた。
Component amount (parts)
Dispersion 2 (solid content 10%) 50.0
Glycerin 10.0
Propylene glycol 10.0
Sucrose fatty acid ester 10.0
Water 20.0
The mixture was stirred for 30 minutes to prepare an ink.
The obtained ink had an average dispersed particle size of 250 nm, a viscosity of 2.5 mPa · s, and a surface tension of 32 mN / m. Further, the obtained ink showed a uniform black color in appearance.
[実施例3]
以下に示す成分を配合し、プロペラ撹拌機にて室温で1時間撹拌した。
[Example 3]
The following components were blended and stirred for 1 hour at room temperature with a propeller stirrer.
成 分 量
活性炭 10.0
(平均粒径;35μm、平均細孔直径;3.4nm)
ポリビニルピロリドン 7.0
(粘度平均分子量;4万、K値30、数平均分子量6,401、重量平均分子量27,739、z平均分子量71,598)
水 83.0
Component amount Activated carbon 10.0
(Average particle diameter: 35 μm, average pore diameter: 3.4 nm)
Polyvinylpyrrolidone 7.0
(Viscosity average molecular weight: 40,000, K value 30, number average molecular weight 6,401, weight average molecular weight 27,739, z average molecular weight 71,598)
Water 83.0
ついで、えられた混合物に対し、0.5mm径ジルコニアビーズを370gをペイントシェイカー用ポットに入れ、7時間振とうした。
この分散液に含まれている粗大粒子を除去処理して全粒子の90%以上の分散粒子径が500nm以下、固形分濃度が10重量%となるように調整して分散液3とし、つぎのインク化をおこなった。
Next, 370 g of 0.5 mm diameter zirconia beads were placed in a paint shaker pot and shaken for 7 hours.
Coarse particles contained in this dispersion are removed and adjusted so that the dispersion particle diameter of 90% or more of all particles is 500 nm or less and the solid content concentration is 10% by weight to obtain dispersion 3. Made ink.
成 分 量(部)
分散液3(固形分10%) 48.0
ショ糖脂肪酸エステル 10.9
水 41.1
Component amount (parts)
Dispersion 3 (solid content 10%) 48.0
Sucrose fatty acid ester 10.9
Water 41.1
上記配合にて30分間撹拌し、インクを作製した。
得られたインクは、平均分散粒子径が316nm、粘度が4.8mPa・s、表面張力が33mN/mであった。また、得られたインクは、外観上均一な黒色を示していた。
The mixture was stirred for 30 minutes to prepare an ink.
The obtained ink had an average dispersed particle size of 316 nm, a viscosity of 4.8 mPa · s, and a surface tension of 33 mN / m. Further, the obtained ink showed a uniform black color in appearance.
[比較例3]
実施例3において、活性炭を水溶性黒色染料に代えた以外は、同様にインクを作製した。
[Comparative Example 3]
Ink was prepared in the same manner as in Example 3, except that the activated carbon was replaced with a water-soluble black dye.
[実施例4]
以下に示す成分を配合し、プロペラ撹拌機にて室温で1時間撹拌した。
[Example 4]
The following components were blended and stirred for 1 hour at room temperature with a propeller stirrer.
成 分 量
活性炭 10.0
(平均粒径;35μm、平均細孔直径;3.4nm)
ポリビニルピロリドン 7.0
(粘度平均分子量;2.5万、K値25、数平均分子量4,495、重量平均分子量18,291、z平均分子量51,018)
水 83.0
Component amount Activated carbon 10.0
(Average particle diameter: 35 μm, average pore diameter: 3.4 nm)
Polyvinylpyrrolidone 7.0
(Viscosity average molecular weight: 25,000, K value 25, number average molecular weight 4,495, weight average molecular weight 18,291, z average molecular weight 51,018)
Water 83.0
ついで、えられた混合物に対し、0.5mm径ジルコニアビーズ370gをペイントシェイカー用ポットに入れ、7時間振とうした。
この分散液に含まれている粗大粒子を除去処理して全粒子の90%以上の分散粒子径が500nm以下、固形分濃度が10重量%となるように調整して分散液3とし、つぎのインク化をおこなった。
Next, 370 g of 0.5 mm-diameter zirconia beads were placed in a paint shaker pot and shaken for 7 hours.
Coarse particles contained in this dispersion are removed and adjusted so that the dispersion particle diameter of 90% or more of all particles is 500 nm or less and the solid content concentration is 10% by weight to obtain dispersion 3. Made ink.
成 分 量(部)
分散液4(固形分10%) 48.0
プロピレングリコール 10.0
ショ糖脂肪酸エステル 8.7
水 33.3
Component amount (parts)
Dispersion 4 (solid content 10%) 48.0
Propylene glycol 10.0
Sucrose fatty acid ester 8.7
Water 33.3
上記配合にて30分間撹拌し、インクを作製した。
得られたインクは、平均分散粒子径が283nm、粘度が4.0mPa・s、表面張力が32mN/mであった。また、得られたインクは、外観上均一な黒色を示していた。
The mixture was stirred for 30 minutes to prepare an ink.
The obtained ink had an average dispersed particle size of 283 nm, a viscosity of 4.0 mPa · s, and a surface tension of 32 mN / m. Further, the obtained ink showed a uniform black color in appearance.
[比較例4]
実施例4において、活性炭を備長炭に代えた以外は、同様にしてインクの作製を試みたが、プロペラ攪拌機に投入して攪拌すると、激しく増粘してゲル化し、流動性を失い均一な分散液を得ることができず、インク化もできなかったため、いずれの試験もできなかった。
[Comparative Example 4]
In Example 4, except that the activated carbon was replaced with Bincho charcoal, an ink was prepared in the same manner. However, when the mixture was put into a propeller stirrer and stirred, the ink was vigorously thickened and gelled, and the fluidity was lost and uniform dispersion was achieved. Neither test was possible because no liquid could be obtained and no ink was formed.
[比較例5]
実施例4において、ポリビニルピロリドン(粘度平均分子量;2.5万、K値25、数平均分子量4,495、重量平均分子量18,291、z平均分子量51,018)をポリビニルピロリドン(粘度平均分子量;280万、K値120、数平均分子量142,948、重量平均分子量525,307、z平均分子量1,106,232)に代えた以外は、同様にしてインクの作製を試みたが、プロペラ攪拌機に投入して攪拌すると、増粘してゲル化し、流動性を失い均一な分散液を得ることができず、インク化もできなかったため、いずれの試験もできなかった。
[Comparative Example 5]
In Example 4, polyvinyl pyrrolidone (viscosity average molecular weight; 25,000, K value 25, number average molecular weight 4,495, weight average molecular weight 18,291, z average molecular weight 51,018) was converted to polyvinyl pyrrolidone (viscosity average molecular weight; The ink was prepared in the same manner except that it was replaced with 2.8 million, K value 120, number average molecular weight 142,948, weight average molecular weight 525,307, z average molecular weight 1,106,232). When the mixture was added and stirred, the viscosity increased to gel, the fluidity was lost, a uniform dispersion could not be obtained, and no ink could be formed, so neither test was possible.
なお比較例1及び比較例2では、吐出性が悪くインクジェット印刷機による印字が困難であり、耐水性試験のための試料を作成できなかった。また、比較例3では、耐水性試験の実施により、錠剤に印字された文字が滲んでしまい、発色試験においては文字の判別が困難で、また印字の濃度も薄くなっていた。 In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it was difficult to print with an ink jet printer due to poor dischargeability, and it was not possible to prepare a sample for a water resistance test. Further, in Comparative Example 3, the characters printed on the tablets were blurred due to the water resistance test, and it was difficult to distinguish the characters in the color development test, and the printing density was low.
以上の実施例及び比較例から、色材として活性炭を用い、水溶性高分子を含有させた本発明のインクは、インクジェット用インクとして優れた特性を有していることがわかる。 From the above Examples and Comparative Examples, it can be seen that the ink of the present invention using activated carbon as a coloring material and containing a water-soluble polymer has excellent characteristics as an inkjet ink.
本発明により、体内摂取可能な成分のみで、特に錠剤表面への優れた定着性を有し、インクジェット方式、特にコンティニュアス型での印刷においても連続吐出を可能にしつつ定着性ならびに耐光性を備えた優れたインク、これを用いた印刷方法並びに可食体の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it has excellent fixability on the tablet surface only with components that can be ingested by the body, and it has fixing property and light resistance while enabling continuous discharge even in ink jet printing, especially continuous type printing. An excellent ink provided, a printing method using the ink, and a method for producing an edible body can be provided.
Claims (13)
A printing method comprising printing the ink according to any one of claims 1 to 11 on an orally ingested product by an ink jet printing apparatus.
Applications Claiming Priority (2)
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