JP2021001246A - インクジェットインク組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】1,2−アルカンジオールを含有する水系のインクジェットインク組成物を用いた印刷において、高画質な画像を高速で安定的に印刷可能なインクジェットインク組成物を提供する。【解決手段】本発明のインクジェットインク組成物は、色材と、水と、1,2−アルカンジオールと、下記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物と、を含む。【化1】(式(1)中、R1およびR2は、互いに独立して線状または分岐の炭素数1以上4以下のアルキルから選択され、R3は水素原子またはエチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物およびブチレンオキシド付加物から選択される少なくとも一種以上であり、末端が水素原子である。)【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。
インクジェット記録方法において水系のインクジェットインク組成物が用いられている。このインクジェット記録方法では、吐出安定性と画質を両立させるために、記録媒体に対する浸透溶剤として1,2−ヘキサンジオール等の1,2−アルカンジオールが使用されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の技術では、浸透溶剤として1,2−ヘキサンジオールを用いることにより、インクジェットヘッドのフェイス面の固着が起こりにくくなり、吐出性に優れ、かつ、高画質な画像が得られる。
特開2015−53171号公報
1,2−アルカンジオールを含有する水系のインクジェットインク組成物を用いた印刷において、高画質な画像を高速で安定的に印刷することが求められている。
〔1〕
色材と、水と、1,2−アルカンジオールと、下記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物と、を含む、インクジェットインク組成物。
Figure 2021001246
(式(1)中、RおよびRは、互いに独立して線状または分岐の炭素数1以上4以下のアルキルから選択され、Rは水素原子またはエチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物およびブチレンオキシド付加物から選択される少なくとも一種以上であり、末端が水素原子である。)
〔2〕
前記1,2−アルカンジオールとして、炭素数が7以上の1,2−アルカンジオールを含む、〔1〕に記載のインクジェットインク組成物。
〔3〕
前記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物が、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノールまたは2−イソブチル−2−メチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノールである、〔1〕または〔2〕に記載のインクジェットインク組成物。
〔4〕
さらに、水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルおよび水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンから選択される少なくとも一種以上の化合物を含む、〔1〕ないし〔3〕のいずれか一つに記載のインクジェットインク組成物。
〔5〕
前記水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルおよび前記水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンが、エチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物およびブチレンオキシド付加物から選択される少なくとも一種以上を含むトリオールである、〔4〕に記載のインクジェットインク組成物。
〔6〕
前記水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルが、INCI名PPG−24−グリセレス−24およびINCI名グリセレス−26から選択されるいずれかであり、
前記水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンが、INCI名PPG−25−PEG−25トリメチロールプロパンである、〔4〕または〔5〕に記載のインクジェットインク組成物。
〔7〕
前記水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、前記水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンおよび前記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物から選択される少なくとも一種以上が、バイオマス資源由来である、〔4〕ないし〔6〕のいずれか一つに記載のインクジェットインク組成物。
〔8〕
前記水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルと前記水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンから選択される少なくとも1種以上の化合物の質量%と、前記1,2−アルカンジオールの質量%と、の割合が、3:1から6:1である、〔4〕ないし〔7〕のいずれか一つに記載のインクジェットインク組成物。
〔9〕
前記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物の質量%と、前記1,2−アルカンジオールの質量%と、の割合が、3:1から6:1である、〔1〕ないし〔8〕のいずれか一つに記載のインクジェットインク組成物。
〔10〕
前記1,2−アルカンジオールが、1,2−オクタンジオールである、〔1〕ないし〔9〕のいずれか一つに記載のインクジェットインク組成物。
〔11〕
さらに、界面活性剤として、下記式(2)で表されるポリシロキサン系界面活性剤を含む、〔1〕ないし〔10〕のいずれか一つに記載のインクジェットインク組成物。
Figure 2021001246
(式(2)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、aは2〜18の整数を表し、mは0〜70の整数を表し、nは1〜8の整数を表す。)
実施形態で使用可能なインクジェット記録装置を有する記録システムを示すブロック図。 実施形態で使用可能なインクジェット記録装置の構成を模式的に示す斜視図。
以下に、本発明の幾つかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
1.インクジェットインク組成物
本実施形態に係るインクジェットインク組成物の一態様は、
色材と、水と、1,2−アルカンジオールと、下記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物と、を含むことを特徴とする。
Figure 2021001246
(式(1)中、RおよびRは、互いに独立して線状または分岐の炭素数1以上4以下のアルキルから選択され、Rは水素原子またはエチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物およびブチレンオキシド付加物から選択される少なくとも一種以上であり、末端が水素原子である。)
以下、本実施形態に係るインクジェットインク組成物(以下、「インク組成物」、「インク」ともいう。)について説明する。
ここで、本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、水を含有する水系のインク組成物である。ここで、「水系のインク組成物」とは、インク組成物の総質量に対する水の含有量が、30質量%以上のインク組成物を指すものとする。
以下、本実施形態で係るインクジェットインク組成物に含まれる成分および含まれ得る成分つい説明する。
1.1. 色材
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、色材を含む。
色材としては、染料及び顔料が挙げられるが、乾燥過程での色安定性、耐光性及び耐水性の観点から、顔料であることが好ましい。
顔料としては、無機顔料及び有機顔料が挙げられる。これらの顔料は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、及びカーボンブラックが挙げられ、カーボンブラックは、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたものを使用できる。有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、及びキレートアゾ顔料等のアゾ顔料、例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料イソインドリノン顔料、及びキノフラロン顔料等の多環式顔料、例えば、塩基性染料型キレート、及び酸性染料型キレート等の染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、及びアニリンブラックが挙げられる。
顔料の具体例は、インク組成物の種類、すなわち色に応じて適宜挙げられる。例えば、インク組成物が、イエローインク組成物である場合に用いられる顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、128、129、138、139、147、150、151、154、155、180、及び185が挙げられる。インク組成物が、マゼンタインク組成物である場合に用いられる顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、209;C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。インク組成物が、シアンインク組成物である場合に用いられる顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:2、15:3、15:4、15:34、16、22、60;C.I.バットブルー4、60が挙げられる。インク組成物が、ブラックインク組成物である場合に用いられる顔料としては、例えば、ランプブラック(C.I.ピグメントブラック6)、アセチレンブラック、ファーネスブラック(C.I.ピグメントブラック7)、チャンネルブラック(C.I.ピグメントブラック7)、カーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)等の炭素類、酸化鉄顔料等の無機顔料;アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料等が挙げられる。パール顔料としては、特に限定されないが、例えば、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。メタリック顔料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅などの単体又は合金からなる粒子が挙げられる。
本実施形態のインク組成物100質量%中の色材の含有量は、特に限定されないが、例えば、1.0質量%以上10.0質量%以下であり、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、2.0質量%以上8.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上7.0質量%以下であることがより好ましい。顔料は、光やガス等に対して退色しにくい性質を有していることから、好ましく用いられる。顔料を用いて記録媒体上に形成された画像は、画質に優れるだけでなく、耐水性、耐ガス性、耐光性等に優れ、保存性が良好となる。この性質は、特にインク低吸収性または非吸収性である非吸収性記録媒体または低吸収性記録媒体上に画像が形成される場合に顕著である。
色材が顔料である場合には、顔料分散液の状態で用いることができる。顔料の分散方法は、顔料粒子に分散性を持たせる分散剤を用いることができる。分散剤としては分散樹脂
が好ましく、色材の分散性の観点から、例えば、オキシエチル骨格を含有する樹脂(「オキシエチル骨格含有樹脂」ともいう。)、フルオレン骨格を含有する樹脂(「フルオレン骨格含有樹脂」ともいう。)、スチレン−アクリル酸系共重合体樹脂、ウレタン系樹脂が好ましく、オキシエチルアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、フルオレン骨格含有樹脂が好ましく、特に、分散樹脂は、オキシエチルアクリレート系樹脂またはフルオレン骨格含有樹脂であることが好ましい。これらの樹脂は、顔料に吸着して分散性を向上させる。
オキシエチル骨格含有樹脂としては、例えば、オキシエチルアクリレート骨格を含有する樹脂が挙げられ、下記式(3)で表される化合物であることが好ましい。オキシエチル骨格含有樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
Figure 2021001246
式(3)中、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Rは、アルキル基又はアリール基であり、nは、1以上の整数である。
式(3)で表される化合物としては、例えば、モノマーとして、CAS No.72009−86−0のオルト−ヒドロキシエチル化フェニルフェノールアクリレートを45mol%以上55mol%以下と、CAS No.79−10−7のアクリル酸を20mol%以上30mol%以下と、CAS No.79−41−4のメタクリル酸を20mol%以上30mol%以下とを、オルト−ヒドロキシエチル化フェニルフェノールアクリレート、アクリル酸、及びメタクリル酸の総質量が100mol%となるように含む樹脂が挙げられる。上記モノマー構成比は、CAS No.72009−86−0のオルト−ヒドロキシエチル化フェニルフェノールアクリレートが70質量%以上85質量%以下、CAS No.79−10−7のアクリル酸を5質量%以上15質量%以下、CAS No.79−41−4のメタクリル酸を10質量%以上20質量%以下であり、オルト−ヒドロキシエチル化フェニルフェノールアクリレート、アクリル酸、及びメタクリル酸の総質量が100質量%であってもよい。
上記式(3)で表される化合物としては、好ましくはノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、及びポリプロピレングリコール#700アクリレートが挙げられる。
本実施形態のインク組成物中のオキシエチル骨格含有樹脂の含有量は、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以上3.0質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下であることがより好ましい。また、オキシエチル骨格含有樹脂の含有量は、同様の観点から、色材100質量部に対して、5質量部以上50質量部以下であることが好ましく、10質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、15質量部以上25質量部以下であることがさらに好ましい。
フルオレン骨格含有樹脂としては、例えば、下記のモノマー単位を共重合することによ
り得ることができる。
5−イソシアネート−1−(イソシアネートメチル)−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン(CAS No.4098−71−9)
2,2’−[9H−フルオレン−9−イリデンビス(4,1−フェニレンオキシ)]ビスエタノール(CAS No.117344−32−8)
3−ヒドロキシ−2−(ヒドロキシメチル)−2−メチルプロピオン酸(CAS No.4767−03−7)
N,N−ジエチル−エタンジアミン(CAS No.121−44−8)
フルオレン骨格含有樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
フルオレン骨格含有樹脂の上記モノマー構成比は、5−イソシアネート−1−(イソシアネートメチル)−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン(CAS No.4098−71−9)が35質量%以上45質量%以下、2,2’−[9H−フルオレン−9−イリデンビス(4,1−フェニレンオキシ)]ビスエタノール(CAS No.117344−32−8)が40質量%以上60質量%以下、3−ヒドロキシ−2−(ヒドロキシメチル)−2−メチルプロピオン酸(CAS No.4767−03−7)が0を超え、15質量%以下、N,N−ジエチル−エタンアミン(CAS No.121−44−8)が0を超え、15質量%以下であり、5−イソシアネート−1−(イソシアネートメチル)−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン、2,2’−[9H−フルオレン−9−イリデンビス(4,1−フェニレンオキシ)]ビスエタノール、3−ヒドロキシ−2−(ヒドロキシメチル)−2−メチルプロピオン酸、及びN,N−ジエチル−エタンアミンの総質量が100質量%であることが好ましい。
フルオレン骨格含有樹脂の架橋前の数平均分子量(Mn)は、インク組成物の初期粘度及び保存安定性をより一層両立させる観点からは、好ましくは2000〜5000であり、より好ましくは3000〜4000である。Mnは、例えば、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定する。
本実施形態のインク組成物中のフルオレン骨格含有樹脂の含有量は、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以上3.0質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下であることがより好ましい。また、フルオレン骨格含有樹脂の含有量は、同様の観点から、色材100質量部に対して、5質量部以上50質量部以下であることが好ましく、10質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、15質量部以上25質量部以下であることがさらに好ましい。
1.2. 水
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は水を含有する。水は、水系のインクジェットインク組成物の主となる媒体であり、乾燥によって蒸発飛散する成分である。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、インク組成物を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を抑制できるので好適である。
水の含有量は、インク組成物の全質量に対して、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上がさらに好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上が特に好ましい。
1.3. 1,2−アルカンジオール
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、1,2−アルカンジオールを含有する。1,2−アルカンジオールは極性有機溶剤の一種であり、特に低吸収性または非吸収性記録媒体に対するインク組成物の濡れ性を高めて均一に濡らす作用や、記録媒体に対する浸透溶剤としての作用に優れる。
1,2−アルカンジオールは直鎖型でも分枝型でもよく、例えば、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−オクタンジオール、4,4−ジメチル−1,2−ペンタンジオール、5−メチル−1,2−ヘキサンジオール、4−メチル−1,2−ペンタンジオール、4−メチル−1,2−ヘキサンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオールが挙げられる。これらは、1種単独か又は2種以上を混合して使用することができる。
1,2−アルカンジオールとしては、好ましくは炭素数5以上1,2−アルカンジオールであることが好ましく、炭素数が7以上の1,2−アルカンジオールであることがより好ましい。アルカンの炭素数は5〜9であることが好ましく、直鎖型でも分枝型でもよい。特に、炭素数が7以上の難水溶性の1,2−アルカンジオールであることが好ましい。「難水溶性」とは、水への溶解度、すなわち、水100gに対する溶質の量が、1.0g未満であることを意味する。
炭素数7以上の1,2−アルカンジオールは、炭素数7以上という特徴に起因して、粘度が高い液体又は固体である。これにより、記録媒体上にインク組成物の液滴が付着した後、当該液滴が流動しにくくなり、凝集斑や、筋ムラの発生を低減でき、記録媒体に対する定着性を高めることができる。このため、インク組成物が炭素数7以上の1,2−アルカンジオールを含むことにより、より高画質な画像を得ることができる。
本実施形態に係るインク組成物中の1,2−アルカンジオールの含有量は、1.0質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上15.0質量%以下であることがより好ましく、6.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。これにより、インクの機能を高めることができる。
1.4. 特定の1,3−ジオキソラン化合物
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、特定の1,3−ジオキソラン化合物、すなわち、下記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物を含む。
Figure 2021001246
(式(1)中、RおよびRは、互いに独立して線状または分岐の炭素数1以上4以下のアルキルから選択され、Rは水素原子またはエチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物およびブチレンオキシド付加物から選択される少なくとも一種以上であり、末端が水素原子である。)
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、上記の1,2−アルカンジオールを含む場合、コックリングが発生してヘッド擦れの原因となる場合がある。ヘッド擦れが起こると、ヘッドと記録媒体との距離を大きくする必要があり、機内風圧等でインク滴の着弾精度が劣化し、高画質な画像を得ることができにくくなる。そこで、本実施形態に係る
インクジェットインク組成物は、表面張力が50mN/m以上と高く、蒸気圧が0.2mmHg以上と高いため乾燥性が高い水溶性のアルコールであるソルケタールを含有することにより、印刷物の表面乾燥を促進させ、コックリングを防止し、高画質な画像を得ることができる。
また、高画質な画像を得るためには、インクの液滴の質量をより小さくして、記録媒体への着弾後に記録媒体上のドット径を小さくする必要がある。しかし、高速で記録媒体を搬送すると風圧が発生するため、特に3ng未満のインク質量の液滴は着弾位置の精度が極端に劣化し、高画質な画像を得ることが困難になる。よって、3ngで着弾後の記録媒体上のドット径が小さいほど、高画質な画像を得ることができる。本実施形態に係るインクジェットインク組成物では、インクが特定の1,3−ジオキソラン化合物を含むことにより、インクの表面張力と蒸気圧が高くなり、乾燥しやすくなる。このため、記録媒体上のドットのエッジでコーヒーステイン現象が顕著に発生するため、インクの濡れ広がりが抑制され、ドット径が小さくなる。このように、インク中に難水溶性の1,2−アルカンジオールを含有していても、特定の1,3−ジオキソラン化合物で乾燥性を高めることで、ドット径が小さく、高画質な画像が得られるようになる。
特定の1,3−ジオキソラン化合物は、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノールまたは2−イソブチル−2−メチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノールであることが好ましい。この場合には、特に高画質な画像が得られるようになる。
特定の1,3−ジオキソラン化合物のインク中の含有量は、特に限定されないが、特定の1,3−ジオキソラン化合物の質量%と、1,2−アルカンジオールの質量%と、の割合が、3:1から6:1であるとなるように含まれることが好ましい。例えば、本実施形態に係るインク組成物中の特定の1,3−ジオキソラン化合物の含有量は、1.0質量%以上60.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上40.0質量%以下であることがより好ましく、6.0質量%以上20.0質量%以下であることがさらに好ましい。これにより、より高画質な画像が得られるようになる。
本実施形態において、特定の1,3−ジオキソラン化合物は、バイオマス資源由来であることが好ましい。特定の1,3−ジオキソラン化合物がバイオマス資源由来の場合には、安価に大量生産が可能となり、インク組成物自体のコストを下げることができる。
1.5. 特定の化合物
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、特定の化合、すなわち水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルおよび水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンから選択される少なくとも一種以上の化合物を含むことが好ましい。この場合には、インクの保湿性が高まるだけでなく、インクジェットヘッドをヘッドキャップで密閉した後に、インクジェットヘッドのノズル内のインク界面から、ヘッドキャップ側の廃液への急激な吸湿が抑制できる。よって、インクジェットヘッドのキャップ放置後の吐出性を確保できるので、記録時直前のメンテナンスのためのインク量を削減して、より高画質な画像が得られるようになる。また、難水溶性の1,2−アルカンジオールの溶解性を確保し、より高画質な画像が得られるようになる。
上記特定の化合は、エチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物およびブチレンオキシド付加物から選択される少なくとも一種以上を含むトリオールであることが好ましい。この場合には、保湿性の機能が高まる。エチレンオキシド付加物以外は疎水性が強まるため、水溶性の観点で、エチレンオキシド付加物のユニット数は、プロピレンオキシド付加物とブチレンオキシド付加物の総ユニット数以上であることが望ましい。なお、エチレンオキシド付加物のユニット数が、プロピレンオキシド付加物とブチレンオキシド付
加物の総ユニット数未満の場合に限るわけではないが、均一溶解をさせるために、20℃で固形の吸湿性を示す1,6−ヘキサンジオール、2,2′−ジメチル−1,3−プロパンジオールをインク組成物全体に対して6.0質量%未満含有してもよい。
上記特定の化合物は、ポリオキシエチレントリメチロールプロパン、ポリオキシプロピレントリメチロールプロパン、ポリオキシブチレントリメチロールプロパン、
下記式(4)で表されるポリオキシプロピレングリセリルエーテル(プロピレンオキシド付加モル数であるa+b+cは1以上9以下の整数を表す。)、
下記式(5)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリセリルエーテル([ ]内はランダム付加、エチレンオキシド付加モル数であるa+b+cは24、プロピレンオキシド付加モル数であるx+y+zは24を表す。)、
下記式(6)で表されるポリオキシブチレンポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリセリルエーテル([ ]内はランダム付加、エチレンオキシド付加モル数であるa+b+cは8、プロピレンオキシド付加モル数であるh+i+jは5、ブチレンオキシド付加モル数であるx+y+zは3を表す。)、
下記式(7)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチロールプロパン([ ]内はランダム付加、エチレンオキシド付加モル数であるa+b+cは10以上25、プロピレンオキシド付加モル数であるx+y+zは25以上68以下の整数を表す。)、
下記式(8)で表されるポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(プロピレンオキシド付加モル数であるa+b+c+dは9以上14以下の整数を表す。)、
下記式(9)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンペンタエリスリトールエーテル(エチレンオキシド付加モル数であるa+b+cは5、プロピレンオキシド付加モル数であるw+x+y+zは65を表す。)が挙げられる。
Figure 2021001246
Figure 2021001246
Figure 2021001246
Figure 2021001246
Figure 2021001246
Figure 2021001246
上記特定の化合物として、水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、INCI名PPG−24−グリセレス−24およびINCI名グリセレス−26から選択されるいずれかであることが好ましい。また、水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンが、INCI名PPG−25−PEG−25トリメチロールプロパンであることが好ましい。
上記特定の化合物としては、例えば、ユニオール(登録商標)SGP−65、TG−700、TG−1000、TG−3000、TG−4000R、ウィルブライド(登録商標)S−753、S−753D、ユニループ(登録商品)50TG−32、43TT−2500、10TT−4500、DGP−700、DGP−700F、DGP−950、5TP−300KB等(以上商品名、日油株式会社製)が挙げられる。
特定の化合物のインク中の含有量は、特に限定されないが、特定の化合物の質量%と、1,2−アルカンジオールの質量%と、の割合が、3:1から6:1であるとなるように含まれることが好ましい。例えば、本実施形態に係るインク組成物中の特定の化合物の含有量は、1.0質量%以上60.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上
40.0質量%以下であることがより好ましく、6.0質量%以上20.0質量%以下であることがさらに好ましい。これにより、より高画質な画像が得られるようになる。
本実施形態において、特定の化合物は、バイオマス資源由来であることが好ましい。特定の化合物がバイオマス資源由来の場合には、安価に大量生産が可能となり、インク組成物自体のコストを下げることができる。
1.6. 特定の界面活性剤
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、界面活性剤として、特定の界面活性剤、すなわち、下記式(2)で表されるポリシロキサン系界面活性剤を含むことが好ましい。
Figure 2021001246
(式(2)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、aは2〜18の整数を表し、mは0〜70の整数を表し、nは1〜8の整数を表す。)
上記特定の界面活性剤は、印刷した際のインクの凝集ムラ及び滲みをより一層抑制できる傾向にある。このような特定の界面活性剤は、例えば、特許第5359018号公報に記載の界面活性剤が挙げられる。より詳細には、特定の界面活性剤は、式(2)で表される界面活性剤であって、下記条件(a)を満たす界面活性剤(a)、及び/又は下記条件(b)を満たす界面活性剤(b)を含むことが好ましい。これにより、インク組成物を記録媒体として印刷本紙に印刷した場合であっても、インクの凝集ムラをより一層抑制できる傾向にある。
条件(a):式(2)中、aが2〜13の整数であり、mが2〜50の整数であり、nが1〜8(好ましくは1〜5)の整数である。
条件(b):式(2)中、Rがメチル基であり、aが6〜18の整数であり、mが0であり、nが1である。
特定の界面活性剤は、式(2)で表される界面活性剤であって、下記条件(c)を満たす界面活性剤(c)、下記条件(d)を満たす界面活性剤(d)、及び下記条件(e)を満たす界面活性剤(e)からなる群より選ばれる1種を含むことが好ましい。これにより、印刷した際のインクの凝集ムラをより一層抑制できる傾向にある。
条件(c):式(2)中、aが2〜5の整数であり、mが20〜40の整数であり、nが2〜4の整数である。
条件(d):式(2)中、aが9〜13の整数であり、mが2〜4の整数であり、nが1〜2の整数である。
条件(e):式(2)中、aが6〜10の整数であり、mが10〜20の整数であり、nが4〜8の整数である。
特定の界面活性剤は、式(2)で表される界面活性剤であって、下記条件(f)を満たす界面活性剤(f)及び下記条件(g)を満たす界面活性剤(g)からなる群より選ばれる1種以上を含むことが好ましい。これにより、印刷した際のインクの凝集ムラ及び滲みをより一層抑制できる傾向にある。
条件(f):式(2)中、aが2〜5の整数であり、mが20〜40の整数であり、nが2〜4の整数である。
条件(g):式(2)中、aが7〜11の整数であり、mが30〜50の整数であり、nが3〜5の整数である。
特定の界面活性剤は、式(2)で表される界面活性剤であって、下記条件(h)を満たす界面活性剤(h)及び下記条件(i)を満たす界面活性剤(i)からなる群より選ばれる1種以上を含むことが好ましい。これにより、印刷した際のインクの凝集ムラ及び滲みをより一層抑制できる傾向にある。
条件(h):式(1)中、Rがメチル基であり、aが9〜13の整数であり、mが2〜4の整数であり、nが1〜2の整数である。
条件(i):式(1)中、aが6〜10の整数であり、mが10〜20の整数であり、nが4〜8の整数である。
特定の界面活性剤は、式(2)で表される界面活性剤であって、下記条件(j)を満たす界面活性剤(j)を含むことが好ましい。これにより、印刷した際のインクの凝集ムラ及び滲みをより一層抑制できる傾向にある。
条件(j):式(1)中、Rがメチル基であり、aが6〜12の整数であり、mが0であり、nが1である。
特定の界面活性剤は、式(2)で表される界面活性剤であって、下記条件(k)を満たす界面活性剤(k)、下記条件(l)を満たす界面活性剤(l)、及び下記条件(m)を満たす界面活性剤(m)からなる群より選ばれる1種以上を含むことが好ましい。これにより、印刷した際のインクの凝集ムラ及び滲みをより一層抑制できる傾向にある。
条件(k):式(2)中、Rが水素原子であり、aが7〜11の整数であり、mが30〜50の整数であり、nが3〜5の整数である。
条件(l):式(2)中、Rがメチル基であり、aが9〜13の整数であり、mが2〜4の整数であり、nが1〜2の整数である。
条件(m):式(2)中、Rがメチル基であり、aが6〜10の整数であり、mが10〜20の整数であり、nが4〜8の整数である。
特定の界面活性剤は、式(2)で表される界面活性剤であって、下記条件(n)を満たす界面活性剤(n)、下記条件(o)を満たす界面活性剤(o)、及び下記条件(p)を満たす界面活性剤(p)からなる群より選ばれる1種以上を含むことが好ましい。これにより、印刷した際のインクの凝集ムラ及び滲みをより一層抑制できる傾向にある。
条件(n):式(2)中、Rが水素原子であり、aが7〜11の整数であり、mが30〜50の整数であり、nが3〜5の整数である。
条件(o):式(2)中、Rがメチル基であり、aが9〜13の整数であり、mが2〜4の整数であり、nが1〜2の整数である。
条件(p):式(2)中、Rがメチル基であり、aが6〜10の整数であり、mが10〜20の整数であり、nが4〜8の整数である。
特定の界面活性剤は、公知の方法により調製してもよく、市販品を用いてもよい。市販品としては、特に限定されないが、例えば、BYK−306、BYK−307、BYK−333、BYK−341、BYK−345、BYK−346、BYK−347、BYK−348、BYK−349(以上ビックケミー・ジャパン株式会社製)、KF−351A、KF−352A、KF−353、KF−354L、KF−355A、KF−615A、KF−945、KF−640、KF−642、KF−643、KF−6020、X−22−4515、KF−6011、KF−6012、(以上、信越化学株式会社製)、シルフェイスSAG002、005、503A、008(以上、日信化学工業株式会社製)が挙げ
られる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物中の特定の界面活性剤の含有量は、インクの機能をより一層向上させる観点から、0質量%を超え、1.0質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上0.80質量%以下であることがより好ましく、0.10質量%以上0.50質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、本発明の作用効果を阻害しない範囲で、その他の界面活性剤、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ジェミニ型界面活性剤、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、及び両性界面活性剤を含有していてもよく、含有していなくてもよい。
1.7. その他の化合物
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、上記化合物の他に、他の化合物、例えば上記以外の水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。インク組成物が水溶性有機溶剤を含有することにより、記録の際に吐出安定性や画質・耐擦性に優れる。また、インク組成物が水溶性有機溶剤を含有することにより、記録媒体上に吐出されたインク組成物の乾燥性がさらに良好となり、画質と耐擦性に優れた画像を得ることができる。水溶性有機溶剤は、顔料とともに分散剤に含まれていることが好ましい。
そのような水溶性有機溶剤としては、例えば、炭素数が7以上である脂肪族高級アルコール、グリコールエーテル、1,2−アルカンジオール以外のアルカンジオールが挙げられる。
炭素数が7以上である脂肪族高級アルコールとしては、例えば、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、2,6−ジメチル−2−ヘプタノール、2,4−ジメチル−3−ペンタノール、及び2,3,4−トリメチル−3−ペンタノールが好ましい。
グリコールエーテルとしては、例えば、表面張力の低下の観点から、ジエチレングリコールモノ−n−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モノ−n−ブチルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。
アルカンジオールは、表面張力の低下の観点から、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、4−メチル−1,2−ペンタンジオールが好ましく、異なる色間の滲み防止の観点から、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールが好ましい。
本実施形態のインク組成物中の水溶性有機溶剤の含有量は、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、インク組成物に対して合計で1.0質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、2.0質量%以上10.0質量%以下がより好ましく、3.0質量%以上8.0質量%以下であることがさらに好ましい。水溶性有機溶剤の含有量が前記範囲である場合、インク組成物の吐出安定性や画質・耐擦性の点でより優れる。
水溶性有機溶剤の標準沸点は、180℃以上が好ましく、200℃以上であることがより好ましく、210℃以上であることがさらに好ましい。また、水溶性有機溶剤の標準沸点は、300℃以下であることが好ましく、280℃以下であることが好ましく、270℃以下であることがより好ましく、250℃以下であることがさらに好ましい。有機溶剤の標準沸点が前記範囲である場合、インク組成物の吐出安定性や画質・耐擦性の点でより優れる。
1.8. その他の含有成分
本実施形態に係るインクジェットインク組成物には、その保存安定性およびインクジェットヘッドの吐出安定性を良好に維持するため、また、目詰まり改善のため、又はインクの劣化を防止するため、溶解助剤、粘度調整剤、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、有機溶剤ではない保湿剤、および分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤等の、種々の添加剤を適宜添加することもできる。
1.9. インクジェットインク組成物の調製方法
本実施形態において、インクジェットインク組成物は、前述した成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。
1.10. インクジェットインク組成物の物性
本実施形態において、インク組成物は画像品質とインクジェット記録用のインクとしての信頼性とのバランスの観点から、20℃における表面張力(静的表面張力)が18mN/m以上40mN/mであることが好ましく、20mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましく、22mN/m以上33mN/m以下であることがさらに好ましい。なお、表面張力の測定は、例えば、自動表面張力計CBVP−Z(商品名、協和界面科学株式会社製)を用いて、20℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
本実施形態において、インクの20℃における粘度は、インク組成物は画質とインクジェット記録用のインクとしての信頼性とのバランスの観点から、3mPa・s以上10mPa・s以下であることが好ましく、3mPa・s以上8mPa・s以下であることがより好ましい。なお、粘度の測定は、例えば、粘弾性試験機MCR−300(商品名、Pysica社製)を用いて、20℃の環境下での粘度を測定することができる。
1.11. インクジェット記録装置および記録方法
次に、本実施形態に係るインクジェットインク組成物を使用可能なインクジェット記録装置について図1〜図2を用いて説明する。図1は、インクジェット記録装置1にコンピューター90が接続された記録システムを示すブロック図である。図2は、インクジェット記録装置1の構成を示す概略斜視図である。
インクジェット記録装置1は、コントローラー10と、搬送ユニット20と、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40と、乾燥ユニットと、検出器群60を備える。インクジェット記録装置1は、複数のノズル孔からなるノズル列を備えたインクジェットヘッド41(図2参照)を備え、インクジェット方式で記録媒体P上に記録する。
コントローラー10は、インターフェース部11と、CPU12と、メモリー13と、ユニット制御回路を備える。インターフェース部11(I/F)は、コンピューター90とインクジェット記録装置1との間でデータの送受信を行う。CPU12は、インクジェット記録装置1全体を制御するための演算処理装置である。メモリー13は、CPU12のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保する。CPU12は、ユニット制御回路14により各ユニットを制御する。コントローラー10は、インクジェット記録装置1を制御するための制御ユニットであり、検出器群60の検出結果に基づいて各ユニットを制御する。
搬送ユニット20は、搬送ローラー21を備える。搬送ローラー21は、図示しないモ
ーターによって回転され、記録媒体Pが連続する方向、すなわち、図2中Xで示す搬送方向に、記録媒体Pを上流側から下流側に搬送する。
キャリッジユニット30は、インクジェットヘッド41を搭載するキャリッジ31と、キャリッジを往復移動させるためのキャリッジ移動機構32と、インクカートリッジ33を備える。キャリッジユニット30は、ヘッドユニット40を図2中Yで示す記録媒体Pの幅方向に往復移動させる。
インクカートリッジ33には、インク組成物が充填される。インクカートリッジ33はキャリッジ31に装着するものに限らず、例えば、プリンター1の筐体側に装着し液体供給チューブ(図示せず)を介してインクジェットヘッド41に供給するであってもよい。
ヘッドユニット40は、キャリッジ31に設けられたインクジェットヘッド41を有する。インクジェットヘッド41の下面には、インク組成物を吐出するノズル孔が設けられている。
乾燥ユニット50は、記録媒体に付着されたインク組成物を乾燥させる。乾燥ユニットとして、例えば、加温機能を備えたプラテンヒーター、温風ヒーター、IRヒーター等が用いられる。また、加温機能を備えない送風機等であってもよい。
インクジェットヘッド41は、図示しない複数のノズル列を備える。各ノズル列は、複数のノズル孔の配列からなる。例えば、各ノズル列は、記録媒体Pの搬送方向に沿って配列された複数のノズル孔からなる。
インクジェット記録装置1は、いわゆるシリアル型のインクジェット記録装置である。シリアル型のインクジェット記録装置は、所定の方向に移動するキャリッジにインクジェットヘッドが搭載されており、キャリッジの移動に伴ってインクジェットヘッドが移動することにより記録媒体上に液滴を吐出するものをいう。
本実施形態において、インクジェット記録装置として、シリアル型のインクジェット記録装置を例示したが、これに限定されず、例えばライン型のインクジェット記録装置であってもよい。ライン型のインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドが記録媒体の幅よりも広く形成され、インクジェットヘッドが移動せずに記録媒体上に液滴を吐出する。
本実施形態において、上記のインクジェット記録装置1を用いた記録方法は、図2に記載のキャリッジ31を移動方向に移動させる動作と、記録媒体Pの搬送動作とを交互に繰り返すことにより行う。このとき、コントローラー10は、各パスを行う際に、キャリッジユニット30を制御して、キャリッジ31を移動方向に移動させるとともに、ヘッドユニット40を制御して、インクジェットヘッド41の所定のノズル孔からインク組成物の液滴を吐出させ、記録媒体Pにインク組成物の液滴を付着させる。また、コントローラー10は、搬送ユニット20を制御して、搬送動作の際に所定の搬送量にて記録媒体Pを搬送方向に搬送させる。
パスと搬送動作が繰り返されることによって、複数の液滴(ドット)を付着させた領域が徐々に乾燥ユニット50に向かって搬送される。そして、乾燥ユニット50に対向する位置において、記録媒体に付着させた液滴を乾燥させて、画像が完成する。その後、完成した記録物は、図示しない巻き取り機構によりロール状に巻き取られたり、図示しないフラットベット機構で搬送されたりしてもよい。
記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インク吸収性、低吸収性又は非吸収性の記録媒体に好ましく用いられる。そのような記録媒体としては、例えば、インクジェット専用紙、PPC、布帛、昇華転写用紙、アルミ蒸着紙、コート紙、アート紙、及びキャストコート紙等の表面加工紙、ポリカーボネートフィルム、PETフィルム、塩化ビニルシート等のインク受容層が形成されたプラスチックフィルム等が挙げられる。
1.12. 作用・効果
水と、1,2−アルカンジオールを含む水系のインクジェットインク組成物を用いた高速印刷では、1,2−アルカンジオールを含むことにより、コックリングが発生してヘッド擦れが発生したり、インクの液滴の質量を小さくできず、高画質な画像を得ることが難しい場合があった。これに対し、本実施形態に係るインクジェットインク組成物では、上記特定の1,3−ジオキソラン化合物を含むことにより、コックリングを防止してヘッド擦れを抑制し、またインクの液滴の質量を小さくすることが可能となる。このため、高画質な画像を高速で安定的に印刷することが可能となる。
2.実施例
以下、本発明を実施例及び比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
2.1.インク組成物の調製
表1、2の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、さらに、直径0.3mmのジルコニアビーズを充填したビーズミルにて分散処理を行うことにより十分に混合した。1時間攪拌してから、孔径5μmのPTFE製メンブランフィルターを用いて濾過することで各インクを得た。表1、2中の数値は特に記載の無いかぎり質量%を示し、超純水は各インクの総質量がそれぞれ100質量%となるように添加した。なお、表1、2中の顔料、樹脂の数値は、有効成分である固形分換算の質量%を示した。
Figure 2021001246
Figure 2021001246
表1、2に示す成分のうち、化合物名以外で記載された成分の詳細は以下の通りである。
顔料;ブラック(C.I.Pigment Black 7)
シアン(C.I.Pigment Blue 15:3)
マゼンタ(C.I.Pigment Red 122)
イエロー(C.I.Pigment Yellow 74)
ソルケタール(登録商標);式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物である2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノール
ポリシロキサン系界面活性剤;日信化学工業株式会社製、商品名「SAG503A」
オキシエチル樹脂;CAS No.72009−86−0で示されるオキシエチルアクリレート構造を有するモノマーを、モノマー構成比率75質量%を含有する、数平均分子量6900の樹脂。
フルオレン樹脂;CAS No.117344−32−8で示されるフルオレン骨格を有するモノマーを、モノマー構成比率50質量%を含有する、数平均分子量3300の樹脂。
2.2.印刷物の作成
上記で得られたY、M、C、およびKの各インクをインクセットとして、セイコーエプソン株式会社製、インクジェットプリンター、商品名「(X−G920)のインクカートリッジに装着し、主走査方向に720dpiでかつ副走査方向に360dpiで記録できるようにした。次に、着弾時のドットサイズが概ね7ngになるようにプリンターの電圧を調整し、一駆動が720×360dpiで、720×720dpiのベタ画像(上下端余白15mm、左右端余白10mm)を記録媒体に記録した。記録は、双方向と単方向とで実施し、図2の乾燥ユニット50の温度を40℃にして、常温、常湿度環境下において実施した。インク付着量は概ね3.6mg/inch平米であった。記録媒体は、73.3g/平米(極薄紙)でT目の印刷本紙、王子製紙株式会社製、「OKT+」を用いた。
なお、後述する2.3.1.ドット径の評価に限っては、着弾時のドットサイズが概ね3ngになるようにプリンターの電圧を調整し、一駆動が720×360dpiで、72
0×720dpiのDUTY3%画像(上下端余白15mm、左右端余白10mm)を記録媒体に記録した以外は同様にして記録物を得た。
2.3.評価試験
2.3.1.ドット径の評価
金属顕微鏡(反射型顕微鏡)にて単一ドットを10点選出し、ドットの直径を着弾径として測長した。得られた着弾径の平均値を求め、以下の基準により評価した。
評価基準
A:3ngのドット径が、OKT+上で、35μm未満
B:3ngのドット径が、OKT+上で、35μm以上、45μm以下
C:3ngのドット径が、OKT+上で、45μm以上
2.3.2.ヘッド擦れの評価
2.2.で得られた画像について、印刷面の中央部が膨れ上がって、印刷面にインクジェットヘッドが擦れて発生する印刷物の不良の程度を観察し、以下の基準により評価した。
評価基準
A:印刷物に、インクジェットヘッドが擦れた跡がない。
B:印刷物の中央部にのみ、インクジェットヘッドが擦れた跡がある。
C:印刷物の中央部以外にも、インクジェットヘッドが擦れた跡がある。
2.3.3.ヘッドキャップ放置後の吐出性の評価
上記のインクジェットプリンターを35℃15%RHの環境下で、クリーニングボタンを3階連続で実施した。その後、8時間連続で罫線印刷を実施して、ヘッドキャッピングをした状態で3日間放置した。放置後に、インクを消費しない方法で復帰させた直後に、ノズルチェックパターンを印刷し、正常吐出に必要な吐出量を以下の基準により評価した。
評価基準
A:ノズルチェックパターンの印刷において、3回以内に正常吐出した。
B:ノズルチェックパターンの印刷において、4回以上9回以内に正常吐出した。
C:ノズルチェックパターンの印刷において、10回以上15回以内に正常吐出した。
2.3.4.カールの評価
2.2.で得られた印刷物の印刷面を上にして、平らな机の上に、25℃で40%RHの環境下おいて24時間自然放置乾燥させた。その後、机と、反り上がった印刷物の四隅との距離を測定して平均化し、以下の基準により評価した。
評価基準
A:高さが10mm未満
B:高さが10mm以上、20mm未満
C:高さが20mm以上
2.3.5.凝集斑の評価
2.2.で得られた画像について、以下の基準により評価した。
評価基準
A:双方向印刷においても、凝集斑がない。
B:双方向印刷においては凝集斑があるが、単方向印刷では凝集斑がない。
C:双方向印刷だけでなく、単方向印刷においても凝集斑がある。
2.4.評価結果
ソルケタールを含まない比較例では、高速印刷において、着弾後の記録媒体上のドット
径が大きくなり、高画質な画像が得られなかった。これに対し、実施例ではいずれもドット径が小さくなり、高画質な画像が得られた。
インクが1,2−ヘキサンジオールまたはグリセレス−26を6質量%以上含有すると、インクが乾きにくくなる。このため、ドットのエッジでコーヒーステイン現象が発生しにくくなり、インクの濡れ広がりが抑制されず、ドット径が大きくなる。一方、ソルケタールは蒸気圧が0.2mmHgと高く、ソルケタールを6質量%以上含有した水溶液の表面張力が50mN/m以上と高いため、インク自体も乾きやすくなる。このため、ドットのエッジでコーヒーステイン現象が顕著に発生するため、インクの濡れ広がりが抑制され、ドット径が小さくなる。このように、インク中に難水溶性の1,2−アルカンジオールを含有していても、ソルケタールで乾燥性を高めることで、ドット径が小さく、高画質な画像が得られた。さらに、インクがグリセレス−26も含有する場合には、難水溶性の1,2−アルカンジオールをグリセレス−26で溶解または乳化させ、かつ、ソルケタールで乾燥性を高めるため、ドット径が小さく、より高画質な画像が得られた。
また、蒸気圧が0.2mmHg以上の水溶性のアルコールであるソルケタールを含有する実施例では、ヘッド擦れが良好であった。これは、定かではないが、難水溶性の1,2−アルカンジオールに対する溶解性に劣るソルケタールが印刷物の表面乾燥を促進しているためと考えられる。
ここで、1,2−オクタンジオールよりも水溶性である1,2−ヘキサンジオールを6質量%以上含有する実施例5〜8では、中央部でヘッド擦れが観察されたが、実施例ではソルケタールを含むため、比較例3、4よりもヘッド擦れが少なかった。1,2−ヘキサンジオールは水酸基が偏って存在し、紙のセルロースの水素結合を破壊する。このため、印刷面のセルロース繊維がほぐれ易くなり、この部位に水が短時間に取り込まれて膨張したためと考えられる。また、実施例5〜8と比較例3、4では、印刷面が水で膨張した後に、乾燥による収縮する現象であるカールが見られた。これは、乾燥時に1,2−ヘキサンジオールの水酸基が元の均一な水素結合を阻害したためと考えられる。
また、実施例5〜8と比較例3、4は、ヘッドキャップ放置後の吐出性の評価が他の例より劣る結果であった。これらの例では、保湿剤となるグリセレス−26を含有しないため、キャップ内の35℃15%RHの環境下の空気が、ノズル内のインク組成物から水分を吸湿し、吐出性が低下したためと考えられる。
実施例9〜12、比較例5、6は、他の例より凝集斑の評価が劣る結果であった。これは、実施例9〜12、比較例5、6では、1,2−アルカンジオールとして1,2−ヘキサンジオールのみを含み、印刷本紙表面の濡れ性に優れる親油性の極性溶剤を含有しないため、固液界面での撥水作用が生じたと考えられる。このように、凝集斑の発生を抑制し、より高画質な画像を得るためには、1,2−アルカンジオールとして1,2−オクタンジオールを含むことが好ましいことがわかった。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1…記録装置、10…コントローラー、11…インターフェース部、12…CPU、13…メモリー、14…ユニット制御回路、20…搬送ユニット、21…搬送ローラー、30…キャリッジユニット、31…キャリッジ、32…キャリッジ移動機構、33…インクカートリッジ、40…ヘッドユニット、41…インクジェットヘッド、50…乾燥ユニット、60…検出器群、90…コンピューター。

Claims (11)

  1. 色材と、水と、1,2−アルカンジオールと、下記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物と、を含む、インクジェットインク組成物。
    Figure 2021001246
    (式(1)中、RおよびRは、互いに独立して線状または分岐の炭素数1以上4以下のアルキルから選択され、Rは水素原子またはエチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物およびブチレンオキシド付加物から選択される少なくとも一種以上であり、末端が水素原子である。)
  2. 前記1,2−アルカンジオールとして、炭素数が7以上の1,2−アルカンジオールを含む、請求項1に記載のインクジェットインク組成物。
  3. 前記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物が、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノールまたは2−イソブチル−2−メチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノールである、請求項1または請求項2に記載のインクジェットインク組成物。
  4. さらに、水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルおよび水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンから選択される少なくとも一種以上の化合物を含む、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
  5. 前記水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルおよび前記水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンが、エチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物およびブチレンオキシド付加物から選択される少なくとも一種以上を含むトリオールである、請求項4に記載のインクジェットインク組成物。
  6. 前記水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルが、INCI名PPG−24−グリセレス−24およびINCI名グリセレス−26から選択されるいずれかであり、
    前記水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンが、INCI名PPG−25−PEG−25トリメチロールプロパンである、請求項4または請求項5に記載のインクジェットインク組成物。
  7. 前記水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、前記水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンおよび前記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物から選択される少なくとも一種以上が、バイオマス資源由来である、請求項4ないし請求項6のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
  8. 前記水溶性ポリオキシアルキレングリセリルエーテルと前記水溶性ポリオキシアルキレントリメチロールプロパンから選択される少なくとも1種以上の化合物の質量%と、前記1,2−アルカンジオールの質量%と、の割合が、3:1から6:1である、請求項4ないし請求項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。
  9. 前記式(1)で表される水溶性1,3−ジオキソラン化合物の質量%と、前記1,2−アルカンジオールの質量%と、の割合が、3:1から6:1である、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
  10. 前記1,2−アルカンジオールが、1,2−オクタンジオールである、請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
  11. さらに、界面活性剤として、下記式(2)で表されるポリシロキサン系界面活性剤を含む、請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
    Figure 2021001246
    (式(2)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、aは2〜18の整数を表し、mは0〜70の整数を表し、nは1〜8の整数を表す。)
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