JP2020076076A - インクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法、インクセット - Google Patents
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Abstract
Description
R1O−(R2O)m−R3 ・・・(1)
[一般式(2)中、R1及びR3は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1以上5以下のアルキル基を表し、R2は、炭素数2又は3のアルキレン基を表し、mは、2〜6の整数を表す。ただし、R1及びR3の少なくとも何れかは炭素数1以上5以下のアルキル基である。]
R1O−(R2O)m−R3 ・・・(1)
[一般式(1)中、R1及びR3は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1以上5以下のアルキル基を表し、R2は、炭素数2又は3のアルキレン基を表し、mは、2〜6整数を表す。ただし、R1及びR3は、少なくとも何れかは炭素数1以上5以下のアルキル基である。]
)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(105℃)(「DEGmME」と略記することがある。)、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(112℃)、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(101℃)、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(141℃)、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル(94℃)(「DEGBME」と略記することがある。)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(122℃)(「DEGdBE」と略記することがある。)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(108℃)、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(117℃)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(139℃)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(156℃)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(113℃)(「TriEGdME」又は「DMTG」と略記することがある。)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(123℃)、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル(138℃)、トリプロピレングリコールジメチルエーテル(104℃)、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル(177℃)(「TetraEGmBE」又は「BTG−H」と略記することがある。)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(141℃)(「TetraEGdME」と略記することがある。)、等が挙げられる。なお、上記例示における括弧内の数値は、引火点を示す。
他方、引火点が140℃以下の化合物は、インクジェットインク組成物の乾燥性を向上させるため、これを配合することにより、形成される画像における凝集ムラ(顔料の凝集等)を生じにくくすることができる。そして、引火点が140℃を越える化合物と、引火点が140℃以下の化合物との配合量をバランスさせれば、形成される画像の光沢性を高くし、かつ、凝集ムラを抑制することができる。また、溶剤Aは顔料の分散安定性にも優れる傾向があり、記録媒体上でインクが乾燥する過程で凝集ムラが発生してしまうことを防止できる点でも優れている。さらには、引火点120℃以下の上記化合物(溶剤A)を配合することが好ましく、引火点70℃以下の上記化合物(溶剤A)を配合することが上記の点で一層好ましい。
ン−8,17−ジオン、又は、1,8−(1H−ベンゾイミダゾール−2,1−ジイルカルボニル)−5,4−(1H−ベンゾイミダゾール−2,1−ジイルカルボニル)ナフタレンである。PO−43は、ペノリン構造を有し、一般名として「ペノリンオレンジ」が与えられている。PO−43の色相としては、鮮やかな赤味のオレンジである。なお、「C.I.」は、カラーインデックスの略である。非水系インクジェットインク組成物がC.I.ピグメントオレンジ−43(ピグメントオレンジ−43、PO−43)を含むことで、暖色系の色再現領域を広げることができ、かつ、耐候性、発色性にも優れる記録物の記録が可能となる。発色性が優れることは、所定の濃度の印刷を行う際に要する記録媒体へのインクの付着量を少なくできる点で有利である。インクの付着量が少ないことは、乾燥を早めて、凝集ムラ低減などにより画質を向上する点で有利であり、印刷コスト低減の点でも有利である。
また、後述の基本色インクと比べてオレンジ色の印刷に特に用いられるインクが該当する。
定着樹脂は顔料などのインクに含む固形分を記録媒体に保護、接着し耐擦性を高める樹脂である。使用し得る定着樹脂としては塩化ビニル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂などがある。定着樹脂は、インクに含む溶剤が前記環状エステル溶剤である場合、良好に溶解されインクに溶解させることができる。その結果、定着樹脂により記録媒体の表面にインクを強固に定着させることができ記録物の耐擦性に優れ、また、インクに溶解しきらずに異物となりインクジェット吐出時の吐出安定性を低下させることがない。定着樹脂の中でも、塩化ビニル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂は、溶剤、特に環状エステルへの溶解性が特に優れ、耐擦性に特に優れ好ましい。
インクジェットインク組成物中における塩化ビニル系樹脂の含有量は、例えば、0.05〜10質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは0.5〜3質量%、さらに好ましくは0.5〜2.5質量%、特に好しくは1〜2質量%とすることができる。含有量が前記範囲であると、溶剤への溶解性が良好でインクの吐出安定性に優れ、記録媒体に対して優れた定着性が得られ耐擦性が優れる。また含有量が上記範囲内であると、記録物が白っぽく濁って見えてしまうことがなく優れた発色が得られる。このことは、特にC.I.ピグメントオレンジ−43を含むインクの場合、暖色系の色の優れた発色性を得るために特に好ましい。
−、ヒドロキシペンチル−(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の単独重合体またはこれらの共重合体が挙げられるが、メチル(メタ)アクリレート単独重合体、また、メチル(メタ)アクリレートとブチル(メタ)アクリレートの共重合体、メチル(メタ)アクリレートとエチル(メタ)アクリレートの共重合体、メチル(メタ)アクリレートとプロピル(メタ)アクリレートの共重合体が好ましい。
(メタ)アクリルモノマーと他のモノマーとの共重合体としては、スチレン(メタ)アクリル共重合樹脂などのオレフィン(メタ)アクリル共重合樹脂が挙げられる。(メタ)アクリルモノマーと他のモノマーとの共重合体における(メタ)アクリルモノマーの質量比としては、30質量%以上が好ましく50質量%以上がより好ましい。
インクジェットインク組成物中における(メタ))アクリル系樹脂の含有量は、例えば、0.05〜10質量%、好ましくは0.5〜7質量%、より好ましくは1〜6質量%、さらに好ましくは2〜5質量%、よりさらに好ましくは2.5〜5質量%、特に好ましくは2.5〜4.5質量%、より特に好ましくは3〜4.5質量%とすることができる。含有量が前記範囲であると、溶剤への溶解性が良好でインクの吐出安定性に優れ、記録媒体に対して優れた定着性が得られ耐擦性が優れる。
インクが定着樹脂として塩化ビニル系樹脂及び(メタ)アクリル系樹脂を含有する場合、耐擦性、耐候性、吐出安定性などを共にバランスよく優れたものとできる点で好ましい。
(界面活性剤)
本実施の形態に係るインクジェットインク組成物には、前記有機溶媒の他に、表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性を向上させる観点から、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、または非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン誘導体を添加してもよい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、顔料の分散安定性を向上させる観点から、通常のインク組成物において用いられる任意の分散剤を用いることができる。このような分散剤の具体例としては、ヒノアクトKF1−M、T−6000、T−7000、T−8000、T−8350P、T−8000E(いずれも武生ファインケミカル株式会社製)等のポリエステル系高分子化合物、Solsperse20000、24000、32000、32500、33500、34000、35200、37500(いずれもLUBRIZOL社製「ソルスパース」)、Disperbyk−161、162、163、164、166、180、190、191、192(いずれもビックケミー・ジャパン社製)、フローレンDOPA−17、22、33、G−700(いずれも共栄社化学株式会社製)、アジスパーPB821、PB711(いずれも味の素株式会社製)、LP4010、LP4050、LP4055、POLYMER400、401、402、403、450、451、453(いずれもEFKAケミカルズ社製)等が挙げられる。
本実施形態のインクジェットインク組成物は、上記の成分の他にも、エチレンジアミン四酢酸塩(EDTA)等のキレート化剤、防腐剤・防かび剤、及び防錆剤など、所定の性能を付与するための物質を含有することができる。
本実施の形態に係るインクセットは、上述の溶剤とピグメントオレンジ−43(PO−43)を含む非水系インクジェットインク組成物と、溶剤と顔料とを含む非水系シアンインクジェットインク組成物と、溶剤と顔料とを含む非水系マゼンタインクジェットインク組成物と、溶剤と顔料とを含む非水系イエローインクジェットインク組成物と、を少なくとも備えるインクセットとすることが、暖色系の色再現範囲が広く、記録物の耐候性にも優れる点で好ましい。
基本色インクと非水系オレンジインクジェットインク組成物は、それぞれ、溶剤として前述の環状エステル溶剤の少なくとも何れかを含む場合、耐擦性、耐候性、吐出安定性が一層優れる点で好ましい。溶剤として環状エルテルの1種以上を含む場合、その含有量は前述の範囲が好ましい。
本実施の形態に係るインクジェット記録方法は、前述したインクジェットインク組成物またはインクセットを用いて、記録媒体に対してインクジェット法により記録することを特徴とする。本実施の形態に係るインクジェット記録方法によれば、前述したインクジェットインク組成物またはインクセットを用いるので、耐候性が良好で暖色系色再現領域が広い画像を形成でき、さらに、かつ、安定したインクジェット記録が可能で、画質及び堅牢性の良好な画像の記録が可能である。記録媒体は塩化ビニル系記録媒体が上記の点で好ましい。また、インクジェット記録方法で記録を行うものであるインクジェットインク組成物またはインクセットとしてもよい。
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明するが、本発明は以下の例によってなんら限定されるものではない。
3.1.1.顔料分散液の調製
顔料として一次粒径160nmのピグメントオレンジ43(PO−43)を用意した。分散剤としてソルスパース17000(ルーブリゾール社製、ポリエステルポリアミン)を用い、当該顔料に対して同質量の範囲で分散剤の添加量をして分散液を作製した。分散媒としては、各インク組成例ごとに溶剤として最も含有量の多い溶剤を分散媒として用い顔料分散液とした。ピグメントオレンジ31、64、71についてもこれと同様にして顔料分散液を得た。顔料の体積平均粒子径はいずれも約200nmとした。
上記で調製された顔料分散液を用いて、表に示す材料組成にて顔料や組成の異なるインク組成物を調製した。各インク組成物は、表中に示す材料を容器中に入れ、マグネチックスターラーにて2時間混合撹拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターにて濾過してゴミや粗大粒子等の不純物を除去することにより調製した。なお、表中の組成欄の数値は、質量%を示す。
<顔料>
・PO−43:C.I.ピグメントオレンジ43
・PO−31:C.I.ピグメントオレンジ31
・PO−64:C.I.ピグメントオレンジ64
・PO−71:C.I.ピグメントオレンジ71
<環状エステル溶剤>
・γ−ブチロラクトン:商品名、関東化学株式会社製
・σ−バレロラクトン:商品名、キシダ化学株式会社製
・DEGMEE:ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、商品名「ハイソルブEDM」、東邦化学工業株式会社製、引火点64℃)
・DEGdME:ジエチレングリコールジメチルエーテル、商品名「ジエチレングリコールジメチルエーテル」、東京化成工業株式会社製、引火点56℃)
・DEGDEE:ジエチレングリコールジエチルエーテル、商品名「ジエチレングリコールジエチルエーテル」、東京化成工業株式会社製、引火点71℃)
・DEGBME:ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、商品名「ハイソルブBDM」、東邦化学工業株式会社製、引火点94℃)
・TriEGdME:トリエチレングリコールジメチルエーテル、商品名「トリエチレングリコールジメチルエーテル」、キシダ化学株式会社製、引火点113℃)
・TetraEGdME:テトラエチレングリコールジメチルエーテル、商品名「テトラエチレングリコールジメチルエーテル」、東京化成工業株式会社製、引火点141℃)
・TetraEGmBE:テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、商品名「ブチセノール40」、KHネオケム株式会社製、引火点177℃)
・AF−7:JX日鋼日石エネルギー社製、ナフテン系炭化水素溶剤。
・パルミチン酸イソオクチル:日光ケミカルズ社製、脂肪酸エステル溶剤。
<顔料分散剤>
・ソルスパース17000:商品名、ルーブリゾール社製、ポリエステルポリアミン
<界面活性剤>
・BYK340:商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製、シリコン系界面活性剤
<定着樹脂>
・ソルバインCL:商品名、日信化学工業株式会社製、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
・パラロイドB60:商品名、ダウケミカル社製、(メタ)アクリル樹脂。
3.1.3.1.耐候性
調製した各インク組成物を用いて、インクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、型式「SC−S70650」)により、初期OD値が0.5、1.0、最大値となるようにDutyを調整しながら印刷を行った。記録解像度1440×1440dpiとした。インク付着の際、プラテンヒーターを作動させ記録媒体表面温度を表中の値とした。記録媒体には、光沢ポリ塩化ビニルシート(ローランドDG社、型番SV−G−1270G)を使用した。得られた記録物を一般環境下で1時間放置して乾燥させた。その後、得られた記録物をキセノンウェザーメーター(スガ試験機株式会社製)のチャンバー内に投入し、「光照射25分間」→「光照射+水降雨20分間」→「光照射30分間」→「水降雨60分間」のサイクル試験を行った。このサイクル試験を4週間連続して行い、4週間後にその記録物を取り出した。取り出した各記録物について、グレタグ濃度計(グレタグマクベス社製)を用いてOD値を測定し、OD値の残存率(%)を求め、初期OD値が0.5、1.0、最大値の3種の記録物のうち、残存率が最も低い記録物を評価の対象とした。耐候性は、下記基準に基づき判定した。その結果を表に示す。
5:OD値残存率が90%以上
4:OD値残存率が87%以上90%未満
3:OD値残存率が84%以上87%未満
2:OD値残存率が81%以上84%未満
1:OD値残存率が81%未満
インクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、型式「SC−S70650」)に搭載されているピエゾ素子の振動数を7kHzとし、その駆動波形を最適化した状態で、各インク組成物についてヘッドの各ノズルから250秒間の液滴の連続吐出を行い、その後300秒間液滴の吐出を中断した(1シーケンス)。その後、同様に、液滴の連続吐出、及び、吐出の中断の操作を10シーケンス繰り返し行った。その間、ノズル面温度は表中の記録媒体温度と同じ温度にヒーターで加熱した。10シーケンス終了時において、ノズル360個中の不吐出ノズル数をカウントすることにより印字安定性評価(間欠評価)を行った。その評価結果を表に示す。なお、評価基準は、以下の通りである。
4:不吐出ノズル数が0個
3:不吐出ノズル数が1〜2個
2:不吐出ノズル数が3〜4個
1:不吐出ノズル数が5個以上
上記プリンターを用いて、実施例および比較例の各インク組成物を光沢ポリ塩化ビニルシート(ローランドDG社、型番SV−G−1270G)上に記録解像度1440×1440dpiの100%濃度でベタ印刷をした。インク付着の際、プラテンヒーターを作動させ記録媒体表面温度を表中の値とした。その後、25℃−65%RH(相対湿度)にて1日間乾燥させて各例の記録物を作製した。このようにして得られた記録物を、光沢度計MULTI Gloss 268(コニカミノルタ社製)を用いて、記録面20°反射の光沢度を測定した。その評価結果を表に示す。なお、評価基準は、以下の通りである。
4:50以上
3:40以上50未満
2:30以上40未満
1:30未満
上記「光沢性の評価」と同様にして各例の記録物を作製した。このようにして得られた記録物の記録面における顔料の凝集ムラを目視にて観察することにより、凝集ムラの評価を行った。その評価結果を表に示す。なお、評価基準は、以下の通りである。
4:凝集ムラが認められない。
3:拡大観察で凝集ムラが認められる。
2:若干の凝集ムラが認められる。
1:凝集ムラが目立つ。
上記「光沢性の評価」と同様にして各例の記録物を作製した。このようにして得られた記録物につき、JIS K5701(ISO 11628)に準じて、学振式摩擦堅牢度試験機(テスター産業株式会社製、商品名「AB−301」)を用いて耐擦性の評価を行った。すなわち、記録物の記録面に綿布を載せ、荷重500gで20回往復させて擦り、擦った後の記録物の記録面の剥離状態を目視にて観察した。その評価結果を表に示す。なお、評価基準は、以下の通りである。
3:綿布に汚れが無い。記録面に傷が無い。
2:綿布に記録物の付着がある。記録面に傷がほとんど無い。
1:綿布に記録物の付着がある。記録面に傷がある。
上記の耐候性評価と同様にして印刷を行い、同様に初期OD値を測定した。ただし、記録媒体へのインクの付着量は何れの例も8mg/inch2の付着量とし、記録解像度1440×1440dpiとした。評価結果を表に示す。
4:初期OD値が1.0以上
3:初期OD値が0.85以上1.0未満
2:初期OD値が0.7以上0.85未満
1:初期OD値が0.7未満
引火点140℃以下の溶剤Aとピグメントオレンジ43を含むインク組成物である組成物1〜12は何れも優れた画質(凝集ムラ低減)、耐候性、発色性を示した。また、記録媒体表面温度をより高くした記録例13は、画質や耐擦性の向上の点で優れており、発色性、吐出安定性も良好であった。これに対し、引火点140℃以下の溶剤Aの溶剤を含まないインク組成物13、14、19は画質が劣り、ピグメントオレンジ43を含まない組成物15〜17は耐候性と発色性の何れかが劣った。引火点140℃以下の溶剤Aの溶剤もピグメントオレンジ43も含まないインク組成物18は、組成物17と比べて発色性は比較的良かったが、画質が劣った。また、引火点140℃以下の溶剤Aの溶剤を含まないインク組成物を用いて記録媒体表面温度をより高くした記録例21は、はやり画質が劣った。また、塩化ビニル系樹脂を比較的多く含有するインク組成物12は発色性がやや劣る傾向が見られたが、記録物が白く白濁して見え、このため発色性がやや劣ったと推測する。このことから、特にピグメントオレンジ43を含有するインクとして暖色系の優れた発色を得る場合に、塩化ビニル系樹脂の特に好ましい範囲があることがわかった。
3.2.1.インク組成物調製
顔料と顔料分散剤の種類を変え、前述のインク組成物例と同様に他の色のインク組成物20〜23を調製した。顔料分散液は、顔料毎に適した顔料分散剤を使用した。
<顔料>
・P.B.15:3 C.I.ピグメントブルー15:3
・P.R.122: C.I.ピグメントレッド122
・P.Y.155: C.I.ピグメントイエロー155
・CB: カーボンブラック顔料
3.2.2.1.耐候性
前述のインク組成物例の耐候性評価と同様にして印刷を行った。ただし、各インクセットの備えるインクを使用して記録媒体へ色再現が可能な、L*値が70、a*b*の成すa*b*平面上の色相角が45°においてC*=√(a*2+b*2)の値が最も大きい色の印刷物を印刷し評価に用いた。その際のL*a*b*値の確認には、分光測色系(コニカミノルタ社製)を用いた。耐候加速試験、OD値測定、評価基準はインク組成物例の耐候性評価と同様にして行った。評価結果を表に示す。
上記耐候性評価と同様にして印刷を行った。ただし、各インクセットのインクを使用して記録媒体へ色再現が可能な全ての色の印刷を行い、印刷可能なL*a*b*色空間のガマット体積を計算した。結果を表に示す。
前述のインク組成物の凝集ムラ評価と同様にして印刷と評価を行った。ただし、インクセットによる二次色以上の色を印刷した場合の凝集ムラの評価をするために、印刷は、インクセットを構成する5つのインクの記録媒体に対する合計のインクの付着量を、インク組成物の凝集ムラの評価の場合のインク付着量と同じとして、各インクごとのインクの付着量は等しくして5等分とした。また、インクセットとして、下記のインクセット5、6を構成し、インクセット1、5、6を用いて印刷を行った。
インクセット5: インク組成物20〜23、8。
インクセット6: インク組成物20〜23、13。
結果を下記に記す。
インクセットNo. 凝集ムラ
インクセット1 4
インクセット5 3
インクセット6 1
ピグメントオレンジ43を含むオレンジインク組成物を備えるインクセット1は、記録物の優れた耐候性を示しガマット体積も広かった。これに対し、ピグメントオレンジ43を含むオレンジインク組成物を備えないインクセット2〜4は、耐候性が劣ったかガマット体積が狭かった。また、各インクが溶剤Aの溶剤を含有するインクを含むインクセット1、5は二次色凝集ムラ低減にも優れ、インクセット1は特に優れていたが、溶剤郡Aの溶剤を含まないインク組成物13を含むインクセット6は二次色凝集ムラ低減の点で劣っていた。
Claims (9)
- 一般式(1)で表される溶剤であって、引火点が140℃以下である溶剤の少なくとも1種と、顔料としてC.I.ピグメントオレンジ−43(PO−43)と、を含む非水系インクジェットインク組成物。
R1O−(R2O)m−R3 ・・・(1)
[一般式(2)中、R1及びR3は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1以上5以下のアルキル基を表し、R2は、炭素数2又は3のアルキレン基を表し、mは、2〜6の整数を表す。ただし、R1及びR3の少なくとも何れかは炭素数1以上5以下のアルキル基である。] - 請求項1において、
前記一般式(1)で表される化合物の合計含有量が、前記インクジェットインク組成物の全量に対して、10質量%以上95質量%以下である、非水系インクジェットインク組成物。 - 前記一般式(1)で表される溶剤であって、引火点が70℃以下である溶剤を含む、請求項1又は2に記載の非水系インクジェットインク組成物。
- 前記一般式(1)で表される溶剤であって、R1及びR3の一方が水素であるグリコールモノエーテルを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の非水系インクジェットインク組成物。
- 記録媒体へインクジェット法によりインク組成物を付着させる工程の際の記録媒体表面温度が35℃以上である記録方法に用いるものである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の非水系インクジェットインク組成物。
- 請求項1〜5の何れか一項において、さらに、定着樹脂を含む、非水系インクジェットインク組成物。
- 塩化ビニル系記録媒体への記録に用いられる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の非水系インクジェットインク組成物。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の前記非水系インクジェットインク組成物と、それぞれが前記一般式(1)で表される溶剤であって引火点が140℃以下である溶剤の少なくとも1種と顔料とを含む、非水系シアンインクジェットインク組成物と、非水系マゼンタインクジェットインク組成物と、非水系イエローインクジェットインク組成物と、を少なくとも備えるインクセット。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物または請求項8のインクセットを用いて、記録媒体にインクジェット法により記録を行う、インクジェット記録方法。
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- 2019-10-15 JP JP2019188445A patent/JP6977752B2/ja not_active Ceased
Patent Citations (2)
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JP2014132050A (ja) * | 2013-01-07 | 2014-07-17 | Seiko Epson Corp | インク組成物およびインクジェット記録方法 |
JP2014237803A (ja) * | 2013-05-09 | 2014-12-18 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット記録用インク組成物 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114316682A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 精工爱普生株式会社 | 油墨组合物及记录方法 |
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