JP2020050698A - インクジェット用水系インク組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
複素環内の窒素原子と当該窒素原子に隣接するカルボニル基とを有する複素環式化合物、樹脂、及び水を含む。
複素環式化合物は、複素環内の窒素原子と当該窒素原子に隣接するカルボニル基とを有するものであれば、任意である。
R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ互いに独立して、H、又は、1から18個までのC原子を有する(シクロ)アルキル基である。)
R3及びR4は、それぞれ互いに独立して、H、又は、1から18個までのC原子を有する(シクロ)アルキル基である。)
R2、R3、及びR4は、それぞれ互いに独立して、H、又は、1から18個までのC原子を有する(シクロ)アルキル基である。)
本発明に係る樹脂としては、特に限定されないが、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロース、塩ビ酢ビ共重合体樹脂などが挙げられる。これらの中でも、インクの吐出、耐擦性の観点で、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂や塩ビ酢ビ共重合体樹脂が好ましく、アクリル系樹脂がより好ましい。
インク組成物に、保湿作用を有する溶剤をさらに配合してもよい。こうした溶剤の配合により、インク組成物の良好な吐出(例えば、相対的に低い、好ましくは、実質的に零のノズル抜け率)が期待できる。
インク組成物に、沸点250℃以下の有機溶剤をさらに配合してもよい。こうした溶剤の配合により、耐エタノール性の向上が期待できる。有機溶剤の沸点が250℃を超えていると、有機溶剤が乾燥後もインク塗膜中に残存し、印刷物の耐エタノール性が悪化するおそれがある。
インク組成物に、インクの表面張力を低下させる表面張力低下成分を配合してもよい。こうした成分の配合により、こうした成分を配合しない場合に比べて、インク組成物で印刷したときに形成されるドットの径をより大きくできる。
本発明の水系インク組成物は、発明を損なわない範囲で、他の成分を含有することができる。他の成分としては、色材、分散剤、可塑剤、表面調整剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、電荷付与剤、殺菌剤、防腐剤、防臭剤、電荷調整剤、湿潤剤、皮はり防止剤、香料、顔料誘導体などが挙げられる。
(インクの各成分)
インクの調製にあたっては、以下の材料を使用した。
1.顔料成分
・カーボンブラック分散液(調製法は後述)
・シアン分散液(調製法は後述)
2.樹脂成分
・アクリル樹脂(モビニール6969D、固形分濃度41.8%、ジャパンコーティングレジン社製)
・ウレタン樹脂(タケラックWS−5000、固形分濃度29.9%、三井化学社製)
3.溶剤
(複素環式化合物以外の溶剤)
・プロピレングリコール
・ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル
・グリセリン
(複素環式化合物)
・N−ホルミルモルホリン
・1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン
・1−メチル−2−ピロリドン
4.界面活性剤
・界面活性剤(BYK−349、ビックケミー社製)
5.水
・イオン交換水
HiBlack890(オリオン・エンジニアドカーボンズ社製)225g、ソルスパース44000(ルーブリゾール社製)180g、1,2−ヘキサンジオール15g、水1080gを混合し、ビーズミルを用いて分散することで、カーボンブラック分散液を得た。
Heliogen Blue D7088(BASFジャパン社製)225g、ソルスパース44000(ルーブリゾール社製)180g、1,2−ヘキサンジオール15g、水1080gを混合し、ビーズミルを用いて分散することで、シアン分散液を得た。
カーボンブラック分散液23重量部、アクリル樹脂21.5重量部、プロピレングリコール17.5重量部、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル10.0重量部、N−ホルミルモルホリン10.0重量部、界面活性剤0.7重量部、水17.3重量部をスリーワンモーターにより十分に混合し、インク1を得た。同様に、成分及びその添加量を表1に記載のものに変更して、インク2−18を得た。
*2:インク4での、ウレタン樹脂成分(固形分)の含量は、9重量部である。
インク1をインクパックに充填し、JV400−160LX(ミマキエンジニアリング社製)に搭載した。その後、JV400−160LXを用いて、塩化ビニルメディア(PWS−G、ミマキエンジニアリング社製)上に、インク1により、所定の画像(900dpi×900dpi、3cm×15cm、印字率6.25%(ドット径を測定する場合)又は100%(耐擦性試験及び耐エタノール性試験の場合)のベタ画像)を印刷し、印刷物を得た。なお、印刷中のヒータ温度は60℃、プリンタ周囲の環境温度は25℃とした。同様に、インク2−18のいずれかによって所定の画像を印刷した印刷物も製造した。これらの印刷物を用いて、ドット径の測定、耐擦性試験、及び耐エタノール性試験を行った。
印刷物上に形成された5個のドットを光学顕微鏡(VHX−2000、キーエンス社製)で観察し、その直径の相加平均値をドット径として求めた。測定したドット径を表2に示す。
学振型摩擦試験機(RT−300、大栄科学精器社製)を用いて、摩擦材としてラッピングフィルム#1000(3M社製)を巻き付けた摩擦子に300gfの荷重を掛けた状態で当該摩擦子により各印刷物上の画像を10往復摩擦した。摩擦後の印刷物について、塗膜(画像)の剥がれなかった割合を、残存する塗膜の面積に基づいて、10段階で評価した。例えば、耐擦性6は、摩擦を行った塗膜の面積のうち、約6割が剥がれなかったことを意味する。
耐擦性試験の結果を表3に示す。
エタノール(99.5%、富士フィルム和光純薬社製)をイオン交換水で希釈し、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、及び90%のエタノールを調製した。その後、10%のエタノールに浸した綿棒で印刷物上の画像の一部を10往復擦り、インクの塗膜が剥がれ落ちるかを観察した。同様の工程を、20%から100%のエタノールについても行った。このとき、工程ごとに異なる画像の部分を擦った。インクの塗膜が剥がれ落ちなかった最大のエタノール濃度をそのインクの耐エタノール性として記録した。耐エタノール性試験の結果を表4に示す。
インク1をインクパックに充填し、JV400−160LX(ミマキエンジニアリング社製)に搭載した。その後、JV400−160LXを用いて、320個のノズルから5分間間欠的に(3秒吐出後1秒休止を繰り返して)インク1を捨て紙上に吐出した。その後、JV400−160LXを用いて、塩化ビニルメディア(PSW−G、ミマキエンジニアリング社製)上に、インク1により、JV400−160LXに搭載されているテスト作図パターン(幅3mmの線分320本から構成されたパターン)を印刷した。なお、捨て紙及び基材への印刷中のプリントヘッド温度は35℃、プリンタ周囲の環境温度は25℃とした。そして、印刷された画像において、全く印刷されなかった線分及び曲がりのある線分の数を、ノズル抜けの生じたノズルの本数とみなして、ノズル抜け率を、全ノズル本数に対するノズル抜けの生じたノズルの本数の百分率として求めた。同様に、インク2−13についてもノズル抜け率を求めた。ノズル抜け率の結果を表5に示す。
Claims (7)
- 複素環内の窒素原子と当該窒素原子に隣接するカルボニル基とを有する複素環式化合物、樹脂、及び水を含むインクジェット用水系インク組成物。
- 前記複素環式化合物は、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、及び1−メチル−2−ピロリドンからなる群より選択される、請求項1に記載のインクジェット用水系インク組成物。
- 前記樹脂がアクリル樹脂である、請求項1又は2に記載のインクジェット用水系インク組成物。
- 保湿作用を有する溶剤をさらに含む、請求項1から3のいずれか1項に記載のインクジェット用水系インク組成物。
- 前記保湿作用を有する溶剤がジオール系有機溶剤である、請求項4に記載のインクジェット用水系インク組成物。
- 沸点250℃以下の有機溶剤をさらに含む、請求項1から5のいずれか1項に記載のインクジェット用水系インク組成物。
- 前記沸点250℃以下の有機溶剤は、グリコールエーテル系有機溶剤である、請求項6に記載のインクジェット用水系インク組成物。
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