JP2021095492A - インクジェットインク - Google Patents

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Abstract

【課題】水を含まない(除く)溶剤系であって、コゲーションを生じにくい上、間欠印刷性にも優れ、しかも非吸収性の被印刷体の表面に、定着性、耐擦過性に優れた文字などを印刷できるインクジェットインクを提供する。【解決手段】インクジェットインクは、金属錯塩染料、ポリオキシアルキレングリコールおよび/またはポリオキシアルキレンアルキルエーテルである、数平均分子量Mnが200以上のポリオキシエチレン系化合物、水酸基価が30〜70mgKOH/gである粘着付与剤、ケトン、エーテル、およびエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、SP値が11未満である第一溶剤、ならびに炭素数1〜3のアルコールを少なくとも含む、SP値が11以上のアルコールである第二溶剤を含む。【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェットインクに関するものである。
たとえば、プラスチック等の非吸収性の被印刷体の表面に、インクジェット印刷法によって文字などを印刷する場合は、印刷後の文字などを加熱して乾燥させるのが一般的である。
しかし近時、溶剤として有機溶剤のみを用いるか、もしくは水を併用する場合でも水より有機溶剤を多くすることで速乾性を付与して、加熱乾燥工程を省略可能とした、HEATLESSINK(登録商標)等の溶剤系のインクジェットインクが実用化されつつある。
かかる溶剤系のインクジェットインクには、非吸収性の被印刷体の表面に定着性に優れた文字などを印刷するために、たとえば、溶剤可溶のバインダ樹脂を配合する場合がある。
とくに文字などの定着が難しいとされるアルミニウム箔、コロナ処理延伸ポリプロピレン(OPP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の表面に、定着性に優れた文字などを印刷するためには、バインダ樹脂を配合するのが有効である。
しかし、バインダ樹脂を含むインクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタに用いると、当該インクジェットプリンタのヘッド内の、加熱素子の表面やその近傍でバインダ樹脂が固化して、吐出不良の原因となるコゲーションを生じる場合がある。
とくに水を全く含まない溶剤系のインクジェットインクは、コゲーションを生じやすい傾向がある。
特許文献1には、たとえば、ポリエチレングリコール等のポリエーテル類を、バインダ樹脂に代わるバインダとして用いることが検討されている(特許文献1等)。
かかる構成では、上記ポリエーテル類をバインダとして用いることによって文字などの定着性を確保しながら、ポリエーテル類が通常のバインダ樹脂よりも低分子量であることから、溶剤系でもコゲーションの発生を抑制できることが期待される。
特開昭63−132083号公報
ところが発明者の検討によると、特許文献1に記載されているように、ポリエーテル類を単に任意の着色剤、および特定の蒸気圧を有する揮発性の有機溶剤と組み合わせるだけでは、とくに文字などの耐擦過性が不足するという課題がある。
すなわち印刷した文字などを、たとえば、指先などで擦過した際に、当該文字などが摩擦熱や皮脂などによって軟化したり溶解したりして、掠れたり被印刷体の表面から取れたりしやすくなる場合がある。
また上記インクジェットインクは、とくにオンデマンド型のインクジェットプリンタに使用して、デキャップタイムの終了後に印刷を再開した際に、ノズルで目詰まりして文字などの掠れ等を生じやすく、間欠印刷性が良好でないという課題もある。
本発明の目的は、水を含まない(除く)溶剤系であって、コゲーションを生じにくい上、間欠印刷性にも優れ、しかも非吸収性の被印刷体の表面に、定着性、耐擦過性に優れた文字などを印刷できるインクジェットインクを提供することにある。
本発明は、
金属錯塩染料、
ポリオキシアルキレングリコールおよびポリオキシアルキレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、数平均分子量Mnが200以上であるポリオキシエチレン系化合物、
テルペンフェノール樹脂およびロジンエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、水酸基価が30mgKOH/g以上、70mgKOH/g以下である粘着付与剤、
ケトン、エーテル、およびエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、溶解度パラメータ(SP値)が11未満である第一溶剤、ならびに
炭素数1〜3のアルコールを少なくとも含む、溶解度パラメータ(SP値)が11以上のアルコールである第二溶剤、
を含むインクジェットインクである。
本発明によれば、水を含まない溶剤系であって、コゲーションを生じにくい上、間欠印刷性にも優れ、しかも非吸収性の被印刷体の表面に、定着性、耐擦過性に優れた文字などを印刷できるインクジェットインクを提供することができる。
上述したように、本発明のインクジェットインクは、
金属錯塩染料、
ポリオキシアルキレングリコールおよびポリオキシアルキレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、数平均分子量Mnが200以上であるポリオキシエチレン系化合物、
テルペンフェノール樹脂およびロジンエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、水酸基価が30mgKOH/g以上、70mgKOH/g以下である粘着付与剤、
ケトン、エーテル、およびエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、溶解度パラメータ(SP値)が11未満である第一溶剤、ならびに
炭素数1〜3のアルコールを少なくとも含む、溶解度パラメータ(SP値)が11以上のアルコールである第二溶剤、
を含むことを特徴とするものである。
かかるインクジェットインクにおいて着色剤として用いる金属錯塩染料、バインダとして用いるポリオキシエチレン系化合物、および特定の水酸基価を有する粘着付与剤は、いずれも第一および第二の両溶剤、とくに第一溶剤に良好に溶解する。
またポリオキシエチレン系化合物は、通常のバインダ樹脂よりも分子量の小さいポリエーテル類であり、粘着付与剤も、通常のバインダ樹脂よりも分子量の小さいテルペンフェノール樹脂および/またはロジンエステルである。
そのため印刷前の段階から、被印刷体の表面に印刷直後までの間、これらの成分が、主に第一溶剤によって、インクジェットインク中に、析出を生じることなく均一に、かつ安定に溶解される。
したがって、たとえば、サーマル方式のインクジェットプリンタに用いてもコゲーションを生じにくくして、インクジェットインクを、当該インクジェットプリンタのノズルから、安定して吐出させることができる。
また、被印刷体の表面に印刷されたインクジェットインク中では、溶剤の揮発が始まるのとほぼ同時に、金属錯塩染料、ポリオキシエチレン系化合物、および粘着付与剤の析出が始まり、溶剤が徐々に揮発するのに伴ってこれらの成分の析出も徐々に進行する。
そして被印刷体の表面で、徐々に析出しつつあるこれらの成分がゆっくり凝集されて、当該表面に、金属錯塩染料が、ポリオキシエチレン系化合物をバインダとして結着され、なおかつ粘着付与剤の粘着性によって強固に定着された文字などが形成される。
詳しくは、ポリオキシエチレン系化合物が、金属錯塩染料中の金属イオンを囲むように配位した構造を呈することで、この両者が強固に結着され、さらにそれが、粘着付与剤の粘着性によって被印刷体の表面に強固に定着されると推測される。
そのため、とくに前述したコロナ処理OPPなどの表面に、現状よりも定着性、耐擦過性に優れた文字などを印刷することもできる。
しかも粘着付与剤は、インクジェットインクの間欠印刷性を向上するためにも寄与する。
すなわち、印刷のデキャップタイムにインクジェットプリンタのノズルで目詰まりして、印刷再開時の文字などに掠れ等が生じるのを抑制することができる。
デキャップタイムとは、インクジェットプリンタに複数設けられたノズルのうち、間欠印刷時に、印刷パターンに応じてインク滴が吐出されない待機状態とされたノズル内のインクジェットインクが、外気にさらされている時間を指す。
インクジェットプリンタには通常、運転停止時に、ノズル内のインクジェットインクが外気にさらされ続けることで乾燥して目詰まりしたりしないように、ノズルを閉じる(キャップする)機能が付与されているのが一般的である。
しかし印刷時には、キャップは解除されている。
そのため、とくに間欠印刷時に待機状態となるノズルは、次にインク滴が吐出されるまでの間、ノズルが閉じられていない状態(デキャップの状態)が続き、その間、ノズル内のインクジェットインクは外気にさらされ続けることになる。
よって上記時間、つまりデキャップタイムが長いほど、ノズルの目詰まりを生じやすくなる傾向がある。
デキャップタイムにノズルの目詰まりを生じにくい特性が、「間欠印刷性」の良否として評価される。目詰まりを生じないデキャップタイムが長ければ長いほど、インクジェットインクは、間欠印刷性が良好であると評価できる。
本発明では、上述した特定の水酸基価を有する粘着付与剤が、SP値の異なる第一および第二の2種の溶剤によって、インクジェットインク中に、溶解性に余裕を持たせないぎりぎりの状態で溶解している。
ところがデキャップタイムに、インクジェットインクがノズル内で外気にさらされると、当該外気との界面、つまりノズル内のインクジェットインクの液面(メニスカス)で、粘着付与剤が、外気中の水分の作用によって析出して、当該液面にごく薄い膜を形成する。
そして形成された薄い膜によって溶剤のさらなる揮発が抑制されて、膜の内側のインクジェットインクが、デキャップタイムの間、吐出可能な低粘度の状態に維持される。
しかも粘着付与剤は、ほとんど造膜性のない硬脆い成分であり、当該粘着付与剤からなる膜は、次の吐出時にノズルに加わる吐出圧力によって簡単に破られ、破られた膜は、インクジェットインク中に速やかに溶解する。
よって、デキャップタイムの直後から所定体積のインク滴を吐出させることができ、結果として間欠印刷性を向上させることができる。
ちなみに溶剤として、SP値が11以上のアルコールである第二溶剤のみを用いても、粘着付与剤の量を多くすれば、上述したメカニズムによって、間欠印刷性を向上できる場合はある。
しかしそのためには、水酸基価が70mgKOH/gを超える粘着付与剤を用いる必要がある。
かかる水酸基価の高い粘着付与剤は水に対する溶解性が高いため、上記のように量を多くしなければ、液面に膜を形成して間欠印刷性を向上する効果が得られない。
しかも粘着付与剤の量を多くすれば、コゲーションを生じやすくなる場合もある。
これに対し、溶剤として、上記第二溶剤とともに、SP値が11未満である第一溶剤を併用することにより、水酸基価が70mgKOH/g以下の粘着付与剤を少量用いるだけでも、液面に膜を形成して間欠印刷性を向上できる。
また、粘着付与剤の量を少なくできるため、コゲーションの発生を抑制することもできる。
したがって本発明によれば、上記各成分を含むことにより、コゲーションを生じにくい上、間欠印刷性にも優れ、しかも非吸収性の被印刷体の表面に、定着性、耐擦過性に優れた文字などを印刷できるインクジェットインクを提供することが可能となる。
〈金属錯塩染料〉
金属錯塩染料としては、第一溶剤、および第二溶剤のどちらにも溶解する種々の金属錯塩染料を用いることができる。
金属錯塩染料の具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種染料が挙げられる。
(イエロー)
C.I.ソルベントイエロー19、21、25、32、41、61、62、65、79、81、82、83、83:1、88、89、90、151;オリエント化学工業(株)のVALIFAST(登録商標)YELLOW 3108、3120、3150、3170、3180、4120、4121;中央合成化学(株)製のNeo SuperColor Yellow C−131;田岡化学(株)製のOleosol(登録商標)Fast Yellow 2G、GCN;BASFジャパン(株)製のOrasol(登録商標)Yellow 141、152、157、190;Sensient社製のIntraplast Yellow 2GLN、3R;CLARIANT(株)製のSavinyl Yellow 2GLS01、RLS、RLSN、2RLS。
(オレンジ)
C.I.ソルベントオレンジ5、6、11、20、41、54、56、58、59、62、99;オリエント化学工業(株)製のVALIFAST ORANGE 2210、3208、3209、3210;中央合成化学(株)製のNeo Super Color Orange C−232;BASFジャパン(株)製のOrasol Orange 245、247、251、272;Sensient社製のIntraplast Orange G、RLN;CLARIANT(株)製のSavinyl Orange RLS、RLSE。
(レッド)
C.I.ソルベントレッド8、91、99、100、102、109、118、119、122、124、125、127、130、132、142、160、218、233;オリエント化学工業(株)製のVALIFAST Red 2303、2320、3304、3306、3311、3312、3320、PINK 2310N;中央合成化学(株)製のNeo Super Color RED C−431、PINK C−331;田岡化学(株)製のOleosol Fast RED BL、PINK FB;BASFジャパン(株)製のOrasol Red 330、335、355、363、365、385、395、471、Pink 478;Sensient社製のIntraplast Red GC、Scarlet 3GL;CLARIANT(株)製のSavinyl Red 3BLS、3GLS、Pink 6BLS。
(ブラウン)
C.I.ソルベントブラウン37、42、43、44;BASFジャパン(株)製のOrasol Brown 324、326;Sensient社製のIntraplast Brown GC。
(ブルー)
C.I.ソルベントブルー24、25、38、44、45、55、64、67、70;オリエント化学工業(株)製のVALIFAST Blue 2606、2620、2670;中央合成化学(株)のNeo Super Color Blue C−555;BASFジャパン(株)製のOrasol Blue 825、855;Sensient社製のIntraplast Blue GN;CLARIANT(株)製のSavinyl Blue RS、GLS。
(ブラック)
C.I.ソルベントブラック22、27、28、29、34、35、43;オリエント化学工業(株)製のVALIFAST BLACK 3804、3807、3808、3810、3820、3830、3840、3866、3870、3877、3878;中央合成化学(株)のNeo Super Color Black C−832;BASFジャパン(株)製のOrasol Black X45、X51、X55;Sensient社製のIntraplast Black CN、RLS;CLARIANT(株)製のSavinyl Black RLSN01。
金属錯塩染料は、インクジェットインクの色目、および色濃度に応じて1種または2種以上を、適宜の量で配合することができる。
ただし金属錯塩染料の量は、インクジェットインクの総量中の5質量%以上、とくに7質量%以上であるのが好ましく、15質量%以下、とくに12質量%以下であるのが好ましい。
なお上記量は、1種のみの金属錯塩染料を用いる場合は、当該1種のみの金属錯塩染料の量であり、2種以上を併用する場合は、当該2種以上の金属錯塩染料の合計量である。
前述した本発明の効果は、発明者の検討によると、溶剤可溶の油溶性染料の中でも、金属錯塩染料においてのみ、特異的に発現される。
すなわち、金属錯塩染料以外の他の油溶性染料は、前述したようにポリオキシエチレン系化合物が配位した構造を形成しえないため、当該ポリオキシエチレン系化合物、および粘着付与剤とともに析出したり凝集したりすることはなく、被印刷体の表面にしっかり定着されることはない。
そのため、金属錯塩染料以外の他の油溶性染料では、被印刷体の表面に形成した文字などの定着性、耐擦過性などを向上する効果は得られない。
〈ポリオキシエチレン系化合物〉
ポリオキシエチレン系化合物としては、ポリオキシアルキレングリコールおよびポリオキシアルキレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた少なくとも1種である、数平均分子量Mnが200以上の、バインダとして用いることができる種々の化合物が挙げられる。
ポリオキシエチレン系化合物としては、たとえば、
・ ポリエチレングリコール、
・ ポリオキシエチレン鎖とアルキル基とをエーテル結合した構造を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル〔以下、別名である「アルコールエトキシレート」と記載する場合がある。〕、および
・ エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)のブロックまたはランダム共重合体であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール〔以下、代表的なブロック共重合体の別名である「ポロキサマー」と略記する場合がある。〕
等の1種または2種以上が挙げられる。
ポリオキシエチレン系化合物の具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種化合物等の1種または2種以上が挙げられる。
(ポリエチレングリコール)
(株)ADEKA製のアデカ(登録商標)PEGシリーズのうちPEG−200〔数平均分子量Mn:200〕、PEG−300〔数平均分子量Mn:300〕、PEG−400〔数平均分子量Mn:400〕、PEG−600〔数平均分子量Mn:600〕、PEG−1000〔数平均分子量Mn:1000〕、PEG−1500〔数平均分子量Mn:570〕、PEG−1540〔数平均分子量Mn:1500〕、PEG−4000〔数平均分子量Mn:3000〕、PEG−6000〔数平均分子量Mn:8300〕、PEG−20000〔数平均分子量Mn:20000〕。
東邦化学工業(株)製のトーホーポリエチレングリコールシリーズのうち200〔数平均分子量Mn:200〕、300〔数平均分子量Mn:300〕、400〔数平均分子量Mn:400〕、600〔数平均分子量Mn:600〕、1000〔数平均分子量Mn:1000〕、1500〔数平均分子量Mn:570〕、1540〔数平均分子量Mn:1500〕、2000〔数平均分子量Mn:2000〕、4000〔数平均分子量Mn:3000〕、6000〔数平均分子量Mn:8300〕。
(アルコールエトキシレート)
純正化学(株)製のポリオキシエチレンラウリルエーテルブリッジ35〔数平均分子量Mn:1200〕。
第一工業製薬(株)製のDKS−NL15〔数平均分子量Mn:2900〕。
(ポロキサマー)
三洋化成工業(株)製のニューポール(登録商標)PEシリーズのうちPE−61〔POE(5)POP(30)〕、PE−62〔POE(10)POP(30)〕、PE−71〔POE(5)POP(35)〕、PE−74〔POE(30)POP(35)〕、PE−75〔POE(48)POP(35)〕。
(株)ADEKA製のアデカプルロニック(登録商標)LシリーズのうちL−31〔POE(3)POP(17)〕、L−34〔POE(16)POP(17)〕、L−61〔POE(5)POP(30)〕、L−62〔POE(10)POP(30)〕、L−101〔POE(8)POP(55)〕、L−121〔POE(10)POP(65)〕、アデカプルロニックFシリーズのうちF−68〔POE(160)POP(30)〕、F−87〔POE(120)POP(40)〕、F−127〔POE(196)POP(67)〕、アデカプルロニックPシリーズのうちP−85〔POE(54)POP(39)〕、P−123〔POE(42)POP(67)〕。
BASFジャパン(株)製のコリフォールシリーズのうちP188〔POE(160)POP(30)〕、P407〔POE(196)POP(67)〕、ルトロールシリーズのうちF68〔POE(160)POP(30)〕、F127〔POE(196)POP(67)〕。
これらのポリオキシエチレン系化合物は、通常は非イオン系界面活性剤やその原料等として用いられる化合物であり、なおかつコゲーションを生じやすい通常のバインダ樹脂よりも低分子量の化合物でもある。
ちなみに、コゲーションを生じにくい他のバインダとしては、たとえばアセチレングリコール等の、ポリオキシエチレン系化合物以外の他の、低分子量の化合物を用いることも考えられる。
しかしこれら他の化合物は、ポリオキシエチレン系化合物に比べて造膜性が低いため、被印刷体の表面に、定着性、耐擦過性に優れた文字などを印刷できない上、べたつきを生じて印刷後の速乾性が低下する場合もある。
これに対し、ポリオキシエチレン系化合物は高い造膜性を有している上、べたつきも生じにくい。
そのため、ポリオキシエチレン系化合物を第一および第二の両溶剤と組み合わせることにより、前述したメカニズムによって、コゲーションを生じることなしに、被印刷体の表面に、定着性、耐擦過性、および速乾性に優れた文字などを印刷することができる。
中でも、数平均分子量Mnが400以上、中でも600以上、とくに800以上であるポリオキシエチレン系化合物が好ましい。
数平均分子量Mnがこの範囲未満であるポリオキシエチレン系化合物は、依然として造膜性が十分でなく、被印刷体の表面に定着性、耐擦過性に優れた文字などを印刷できなかったり、べたつきを生じて印刷後の速乾性が低下したりする場合がある。
これに対し、数平均分子量Mnが上記の範囲以上であるポリオキシエチレン系化合物は、とくに高い造膜性を有している上、より一層べたつきを生じにくいため、上述した特性にさらに優れた文字などを印刷することができる。
ただし、ポリオキシエチレン系化合物の数平均分子量Mnは、上記の範囲でも5000以下、とくに4000であるのが好ましい。
数平均分子量Mnがこの範囲を超えるポリオキシエチレン系化合物は大きすぎるため、インクジェットインク中での溶解性が低下して、たとえばインクジェットインクを貯蔵中に析出したり、印刷時にコゲーションを生じたりしやすくなる傾向がある。
これに対し、数平均分子量Mnが上記の範囲以下であるポリオキシエチレン系化合物は、インクジェットインク中での溶解性に優れるため、析出したり、コゲーションを生じたりするのをさらに有効に抑制することができる。
数平均分子量Mnが、上記の範囲でも800以上、4000以下の範囲にある、とくに好ましいポリオキシエチレン系化合物としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種化合物が挙げられる。
アデカPEGシリーズのうちPEG−1000〔数平均分子量Mn:1000〕、PEG−1540〔数平均分子量Mn:1500〕、PEG−4000〔数平均分子量Mn:3000〕
トーホーポリエチレングリコールシリーズのうち1000〔数平均分子量Mn:1000〕、1540〔数平均分子量Mn:1500〕、2000〔数平均分子量Mn:2000〕、4000〔数平均分子量Mn:3000〕。
純正化学(株)製のポリオキシエチレンラウリルエーテルブリッジ35〔数平均分子量Mn:1200〕。
第一工業製薬(株)製のDKS−NL15〔数平均分子量Mn:2900〕。
アデカプルロニックLシリーズのうちL−31〔数平均分子量Mn:1100、POE含量:10%〕、L−61〔数平均分子量Mn:2000、POE含量:10%〕、L−62〔数平均分子量Mn:2500、POE含量:20%〕、L−101〔数平均分子量Mn:3800、POE含量:10%〕
これらのポリオキシエチレン系化合物の、1種または2種以上を用いることができる。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して2質量%以上、とくに3質量%以上であるのが好ましく、60質量%以下、とくに55質量%以下であるのが好ましい。
ポリオキシエチレン系化合物の量がこの範囲未満、あるいは範囲を超える場合には、このいずれにおいても、文字などの耐擦過性が低下する場合がある。
〈粘着付与剤〉
粘着付与剤としては、テルペンフェノール樹脂、およびロジンエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、水酸基価が30mgKOH/g以上、70mgKOH/g以下である化合物を用いる。
粘着付与剤としてのテルペンフェノール樹脂、およびロジンエステルの水酸基価が、いずれも上記の範囲に限定されるのは、下記の理由による。
すなわち、水酸基価が30mgKOH/g未満である粘着付与剤は極性が低すぎるため、第一および第二の両溶剤に対する溶解性が不足して、インクジェットインク中に良好に溶解できないことがある。
そのため、吐出が不安定になって連続印刷性が低下したり、間欠印刷性が不十分でデキャップタイムにノズルの目詰まりを生じたりしやすくなる場合がある。
一方、水酸基価が70mgKOH/gを超える粘着付与剤は、溶剤だけでなく水に対する溶解性も高いため、前述したメカニズムによる、間欠印刷性を向上する効果が得られない場合がある。
すなわち、水酸基価が70mgKOH/gを超える粘着付与剤は極性が高いため、上記混合溶剤に良好に溶解させることができ、連続印刷性は向上する。
しかし、かかる粘着付与剤は水に対する溶解性も高いため、ノズル内でインクジェットインクが外気にさらされて当該外気中の水分と接触しても、液面に速やかに析出して、溶剤の揮発を抑制し得る良好な膜を形成できないことがある。
そのため、デキャップタイムにインクジェットインクの粘度が上昇して、ノズルの目詰まりを生じやすくなり、間欠印刷性が低下する場合がある。
また、とくに被印刷体の表面が、非多孔質でかつ極性の低いプラスチック等からなる場合には、文字などの密着性が低下しやすい傾向もある。
しかも、上記のように水酸基価の高い粘着付与剤は、先に説明したように特殊で、種類が少なく特性の選択肢が限られるという課題もある。
これに対し、水酸基価が上記の範囲にある粘着付与剤は、種類が多く特性の選択肢が豊富である上、SP値の異なる第一および第二の二種の溶剤に対して低すぎずかつ高すぎない適度の溶解性を有し、インクジェットインク中に良好に溶解させることができる。
そのため、インクジェットインクの連続印刷性を向上できるとともに、間欠印刷性を向上して、デキャップタイムにノズルの目詰まりを生じにくくすることもできる。
さらに、極性の低いプラスチック等からなる非印刷体の表面であっても、文字などの密着性を十分に確保することもできる。
テルペンフェノール樹脂としては、イソプレンが頭尾で順次結合した基本骨格(C)(ただしpは整数。)を有するテルペンとフェノール類との共重合体であって、水酸基価が上記の範囲にある種々のテルペンフェノール樹脂が使用可能である。
テルペンフェノール樹脂の具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種化合物等が挙げられる。
ヤスハラケミカル(株)製のYSポリスターシリーズのうちU115〔水酸基価:30mgKOH/g〕、T80〔水酸基価:60mgKOH/g〕、T100〔水酸基価:60mgKOH/g〕、T115〔水酸基価:60mgKOH/g〕、T130〔水酸基価:60mgKOH/g〕、T145〔水酸基価:60mgKOH/g〕。
アリゾナケミカル(Arizona Chemical)社製のSylVares(シルバレス、登録商標)シリーズのうちTP95〔水酸基価:40mgKOH/g〕、TP105〔水酸基価:40mgKOH/g〕、TP115〔水酸基価:50mgKOH/g〕。
またロジンエステルとしては、一塩基性カルボン酸でアルキル化ヒドロフェナントレン核を有するアビエチン型またはピマリン型の樹脂酸を主体とするロジンとアルコール類とのエステルであって、水酸基価が上記の範囲にある種々のロジンエステルが使用可能である。
なおロジンとしては、たとえばアビエチン酸、デキストロピマル酸等の不飽和結合を含む樹脂酸からなるものや、水素添加されたジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸等を主体とする水添ロジン等が挙げられる。またアルコール類としては、たとえばグリセリン、ペンタエリスリトール、トリエチレングリコール等が挙げられる。
ロジンエステルの具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種化合物等が挙げられる。
荒川化学工業(株)製のペンセル(登録商標)D−125〔水酸基価:30mgKOH/g〕、パインクリスタル(登録商標)KE−359〔水酸基価:43mgKOH/g〕。
これら粘着付与剤の1種または2種以上を用いることができる。
粘着付与剤の量は、インクジェットインクの総量中の0.5質量%以上、とくに1質量%以上であるのが好ましく、5質量%以下、とくに4質量%以下であるのが好ましい。
粘着付与剤の量がこの範囲未満では、デキャップタイムにインクジェットインクがノズル内で外気にさらされた際に、溶剤の揮発を十分に抑制し得る良好な膜が形成されず、インクジェットインクの粘度が上昇して、間欠印刷性が低下する場合がある。
一方、粘着付与剤の量が上記の範囲を超える場合には、当該粘着付与剤が、前述したように殆ど造膜性を有しないことから、文字などの耐擦過性や耐アルコール性が低下する場合がある。
また、インクジェットインクの粘度が上昇して吐出が不安定になることで、連続印刷性が低下したり、コゲーションを生じやすくなったりする場合もある。
これに対し、粘着付与剤の量を上記の範囲とすることにより、耐擦過性や耐アルコール性、連続印刷性の低下やコゲーションの発生を抑制しながら、インクジェットインクの間欠印刷性をさらに向上することができる。
2種以上の粘着付与剤を併用する場合は、その合計量を、上記の範囲とすればよい。
〈第一溶剤〉
第一溶剤としては、前述したように、ケトン、エーテル、およびエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、SP値が11未満である各種の溶剤が用いられる。
このうちケトンの具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種ケトン等の1種または2種以上が挙げられる。
2−ブタノン〔メチルエチルケトン(MEK)、炭素数:4、SP値:9.3〕、アセトン〔ジメチルケトン、炭素数:3、SP値:10〕、2−ペンタノン〔メチルプロピルケトン(MPK)、炭素数:5、SP値:8.7〕、3−ペンタノン〔ジエチルケトン(DEK)、炭素数:5、SP値:8.8〕、3−メチル−2−ブタノン〔メチルイソプロピルケトン(MIPK)、炭素数:5、SP値:8.5〕、2−メチル−4−ペンタノン〔メチルイソブチルケトン(MIBK)、炭素数:6、SP値:8.4〕、2,6−ジメチル−4−ヘプタノン〔ジイソブチルケトン(DIBK)、炭素数:9、SP値:7.8〕、シクロヘキサノン〔炭素数:6、SP値:9.3〕、4−ヒドロキシ−4−メチル−ペンタン−2−オン〔ジアセトンアルコール、炭素数:6、SP値:9.2〕。
エーテルの具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種エーテル等の1種または2種以上が挙げられる。
1,4−ジオキサン〔ジオキサン、SP値:10〕、1,1−ジメチルジエチルエーテル〔ジイソプロピルエーテル、SP値:6.9〕、2−エトキシエタノール〔エチルセロソルブ(EGMEE)、SP値:10.5〕、2−ブトキシエタノール〔ブチルセロソルブ(EGMBE)、SP値:9.5〕、tert−ブチルメチルエーテル〔MTBE〕。
またエーテルとしては、グリコールエーテルを用いることもできる。
グリコールエーテルの具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種グリコールエーテル等の1種または2種以上が挙げられる。
1−メトキシ−2−プロパノール〔プロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)、SP値:10.2〕、2−(2−メトキシエトキシ)エタノール〔メチルカルビトール〕、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール〔エチルカルビトール、SP値:10.2〕、2−(2−ブトキシエトキシ)エタノール〔ブチルカルビトール、SP値:10.2〕、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エタノール〔メチルトリグリコール〕、1−ブトキシ−2−プロパノール〔プロピレングリコール−1−モノブチルエーテル(PNB)〕、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール〔メチルメトキシブタノール(MMB)〕、2−[2−(ヘキシルオキシ)エトキシ]エタノール〔ヘキシルジグリコール〕、1−(メトキシメチル)エチル=プロピオナート〔メトテート〕、1または2−(メトキシメチルエトキシ)プロパノール〔ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPM)、異性体混合物〕。
エステルの具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種エステル等の1種または2種以上が挙げられる。
酢酸エチル〔エチルアセテート、SP値:9.1〕、酢酸メチル〔メチルアセテート、SP値:9.6〕、酢酸n−ブチル〔n−ブチルアセテート、SP値:8.5〕、酢酸sec−ブチル〔sec−ブチルアセテート、SP値:8.3〕、3−メトキシブチルアセテート〔酢酸3−メトキシブチル〕、エタン酸ペンチル〔酢酸アミル、SP値:8.5〕、酢酸プロピル〔酢酸n−プロピル、SP値:8.8〕、エタン酸イソプロピル〔酢酸イソプロピル、SP値:8.4〕、エチル(R)−2−ヒドロキシプロパノエート〔乳酸エチル〕、メチル−2−ヒドロキシプロパノエート〔乳酸メチル〕、ブチル−2−ヒドロキシプロパノエート〔乳酸ブチル〕。
またエステルとしては、グリコールエステルを用いることもできる。
グリコールエステルの具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種グリコールエステル等の1種または2種以上が挙げられる。
1−アセトキシ−2−エトキシエタン〔エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート〕、1−メトキシ−2−プロパニルアセテート〔プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)〕、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアセテート〔ブチルカルビトールアセテート、SP値:8.5〕、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート〔エチルカルビトールアセテート〕。
上記第一溶剤は、金属錯塩染料、ポリオキシエチレン系化合物、および粘着付与剤の溶解性に優れるため、前述したように、これらの成分を良好に溶解できる。
そして、溶解した金属錯塩染料等が、インクジェットインクの貯蔵中に析出したり、コゲーションを生じたりするのを有効に抑制できる。
上記のうちケトンとしては、炭素数が3〜5で、かつSP値が9以下であるケトンが好適に用いられる。
炭素数およびSP値がこの範囲を満足するケトンは、金属錯塩染料、ポリオキシエチレン系化合物、および粘着付与剤の溶解性にとくに優れているため、これらの成分が析出したりコゲーションを生じたりするのを抑制する効果を、より一層、向上できる。
これらの条件を満足するケトンとしては、先に例示した各種ケトンのうち、たとえば、2−ペンタノン〔MPK、炭素数:5、SP値:8.7〕、3−ペンタノン〔DEK、炭素数:5、SP値:8.8〕、3−メチル−2−ブタノン〔MIPK、炭素数:5、SP値:8.5〕等が挙げられる。
またエーテルとしては、先に例示した各種エーテルのうち、たとえば、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール〔エチルカルビトール、SP値:10.2〕、1−メトキシ−2−プロパノール〔プロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)、SP値:10.2〕等が挙げられる。
さらにエステルとしては、先に例示した各種エステルのうち、たとえば、酢酸エチル〔エチルアセテート、SP値:9.1〕等が挙げられる。
これら第一溶剤の1種または2種以上を用いることができる。
〈第二溶剤〉
上記第一溶剤と併用する第二溶剤としては、炭素数1〜3のアルコールを少なくとも含む、溶解度パラメータ(SP値)が11以上のアルコールを用いる。
かかるアルコールの具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種アルコール等の1種または2種以上が挙げられる。
メタノール〔メチルアルコール、炭素数:1、SP値:14.5〜14.8〕、エタノール〔エチルアルコール、炭素数:2、SP値:12.7〕、1−プロパノール〔プロピルアルコール、炭素数:3、SP値:11.97〕、2−プロパノール〔イソプロピルアルコール(IPA)、炭素数:3、SP値:11.5〕、1−ブタノール〔ブチルアルコール、炭素数:4、SP値:11.4〕、2−ブタノール〔sec−ブチルアルコール、炭素数:4、SP値:11〕。
これらのアルコールは、とくに、インクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタに使用して加熱した際に、気泡の生成成分として揮発、発泡して、所定体積のインク滴を生成させるとともに、ノズルを通して吐出させるために機能する。
また、これらのアルコールを第二溶剤として併用することにより、インクジェットインクの、インクジェットプリンタのヘッドなどを形成する部材等との材料適合性、すなわちマテリアルコンパチビリティを改善することができる。
また、とくに炭素数1〜3のアルコールは、それ以外の他の、SP値が11以上であるアルコールに比べて低沸点で、揮発性が高いため、印刷後のインクジェットインクの速乾性をさらに高めることができる。
そのため第二溶剤としては、炭素数1〜3のアルコールを単独(2種以上の、炭素数1〜3のアルコールを併用する場合を含む。以下同様。)で用いるのが好ましいが、当該炭素数1〜3のアルコールと、それ以外の他のアルコールとを併用してもよい。
ただし併用する場合は、インクジェットインクの速乾性を損なわないために、炭素数1〜3のアルコールの量が、第二溶剤の総量中の70質量%以上であるのが好ましい。
なお炭素数1〜3のアルコールの量の上限は、速乾性の観点からすると、100質量%である。
すなわち上述したように、第二溶剤の全量が、炭素数1〜3のアルコールであるのが好ましい。
〈溶剤の量について〉
第一溶剤の量は、当該第一溶剤と、第二溶剤としてのアルコールとの総量中の4質量%以上、とくに5質量%以上であるのが好ましく、42質量%以下、とくに40質量%以下であるのが好ましい。
この範囲より第一溶剤の量が少ない場合には、金属錯塩染料等の良好な溶解性を維持することができず、インクジェットインクを貯蔵中に析出が生じたり、印刷時にコゲーションが生じたりしやすくなる場合がある。
一方、上記の範囲より第一溶剤の量が多い場合には、相対的に第二溶剤の量が少なくなるため、インクジェットインクのマテリアルコンパチビリティが悪くなって、ヘッドを構成する部材等の侵食や溶解による各種の不良を生じる場合がある。
すなわち、ヘッドを構成する部材などが侵食されたり溶解したりしてインクジェットインク中に混入して、たとえば、ノズル内で不溶解分として析出するとインクジェットインクの吐出が不安定化し、ノズル詰まりの原因となって、連続印刷性が低下する場合がある。
また、不溶解分がインク滴の吐出を妨げて、吐出されたインク滴の軌道が変化したり、それによって文字などの欠けや掠れを生じたりする場合もある。
さらに、析出した不溶解分は、デキャップタイムにノズル内の液面に粘着付与剤の膜が形成されるのを阻害して、間欠印刷性を低下させる原因となる場合もある。
また、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して加熱した際に気泡の生成成分として機能する、第二溶剤としてのアルコールの量が不足して、インクジェットインクを加熱しても気泡を良好に発生できず、適正なインク滴を吐出できない場合もある。
これに対し、第一溶剤の量を上記の範囲とすることにより、金属錯塩染料等の、インクジェットインク中での溶解性を向上して、析出したり、コゲーションが生じたりするのを良好に抑制することができる。
また、インクジェットインクのマテリアルコンパチビリティを改善して、ヘッドを構成する部材等の侵食や溶解による上述した各種の不良が生じるのを良好に抑制することもできる。
さらに、インクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタに使用して加熱した際に気泡を良好に発生させて、適正なインク滴を吐出させることもできる。
〈その他の成分〉
インクジェットインクには、上記各成分に加えて、さらに、バインダ樹脂を配合してもよい。
ポリオキシエチレン系化合物、および粘着付与剤とともにバインダ樹脂を配合することにより、とくに、前述したコロナ処理OPPなどの表面に形成した文字などの定着性、耐擦過性を、より一層、向上することができる。
ただしバインダ樹脂は、前述したようにコゲーションの原因となるため、配合する場合でも少量に限定するのが好ましい。
かかる少量の配合でも、ポリオキシエチレン系化合物、および粘着付与剤との併用によって、文字などの定着性、耐擦過性を向上できる。
具体的には、バインダ樹脂の量は、インクジェットインクの総量中の5質量%以下、中でも2質量%以下であるのが好ましい。
とくにコゲーションの発生等を抑制することを考慮すると、バインダ樹脂の量は、上記の範囲でも0質量%、すなわちバインダ樹脂は、やはり配合しない(除く)ことが好ましい。
上記各成分を含む本発明のインクジェットインクは、先述したオンデマンド型のインクジェットプリンタに用いることができる。とくに、オンデマンド型のサーマル方式のインクジェットプリンタに、好適に使用することができる。
以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて説明するが、本発明の構成は、これらの例に限定されるものではない。
〈実施例1〉
下記の各成分を配合したのち、5μmのメンブランフィルタを用いてろ過して、インクジェットインクを調製した。
Figure 2021095492
表中の各成分は下記の通り。
着色剤:金属錯塩染料〔オリエント化学工業(株)製のVALIFAST BLACK 3810〕
ポリオキシエチレン系化合物:(株)ADEKA製のアデカPEG−1000〔ポリエチレングリコール、数平均分子量Mn:1000〕
粘着付与剤:テルペンフェノール樹脂〔ヤスハラケミカル(株)製のYSポリスターT80、水酸基価:60mgKOH/g〕
第一溶剤(ケトン):3−メチル−2−ブタノン〔メチルイソプロピルケトン(MIPK)、炭素数:5、SP値:8.5〕
第二溶剤:エタノール〔エチルアルコール、炭素数:2、SP値:12.7〕
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例2〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、純正化学(株)製のポリオキシエチレンラウリルエーテルブリッジ35〔アルコールエトキシレート、数平均分子量Mn:1200〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例3〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、(株)ADEKA製のアデカプルロニックL−31〔ポロキサマー、POE(3)POP(17)、数平均分子量Mn:1100、POE含量:10%〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例4〉
第二溶剤として、エタノール60質量%と、2−プロパノール〔イソプロピルアルコール(IPA)、炭素数:3、SP値:11.5〕7質量%とを併用したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例5〉
第二溶剤として、エタノール60質量%と、1−ブタノール〔ブチルアルコール、炭素数:4、SP値:11.4〕7質量%とを併用したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例6〉
第一溶剤として、MIPK2質量%と、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール〔エチルカルビトール、SP値:10.2〕18質量%とを併用したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例7〉
第一溶剤として、MIPK2質量%と、1−メトキシ−2−プロパノール〔プロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)、SP値:10.2〕18質量%とを併用したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例8〉
第一溶剤として、MIPK2質量%と、酢酸エチル〔エチルアセテート、SP値:9.1〕18質量%とを併用したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例9〉
第一溶剤として、MIPKに代えて、2−ブタノン〔メチルエチルケトン(MEK)、炭素数:4、SP値:9.3〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例10〉
第一溶剤として、MIPKに代えて、2−(2−エトキシエトキシ)エタノールを同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例11〉
第一溶剤として、MIPKに代えて、1−メトキシ−2−プロパノールを同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例12〉
第一溶剤として、MIPKに代えて、酢酸エチルを同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例13〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、東邦化学工業(株)製のトーホーポリエチレングリコール2000〔数平均分子量Mn:2000〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例14〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、第一工業製薬(株)製のDKS−NL15〔数平均分子量Mn:2900〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例15〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、(株)ADEKA製のアデカプルロニックL−61〔POE(5)POP(30)、数平均分子量Mn:2000、POE含量:10%〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例16〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、(株)ADEKA製のアデカPEG−600〔数平均分子量Mn:600〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例17〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、(株)ADEKA製のアデカPEG−400〔数平均分子量Mn:400〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例18〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、(株)ADEKA製のアデカプルロニックL−101〔数平均分子量Mn:3800、POE含量:10%、数平均分子量Mn:3800、POE含量:10%〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例19〉
ポリオキシエチレン系化合物として、アデカPEG−1000に代えて、(株)ADEKA製のアデカプルロニックL−121〔POE(10)POP(65)、数平均分子量Mn:4500:POE含量:10%〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例20〉
ポリオキシエチレン系化合物としてのアデカPEG−1000の量を0.2質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を68.8質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して2.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の22.5質量%であった。
〈実施例21〉
ポリオキシエチレン系化合物としてのアデカPEG−1000の量を0.3質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を68.7質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して3.3質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の22.5質量%であった。
〈実施例22〉
ポリオキシエチレン系化合物としてのアデカPEG−1000の量を4.5質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を64.5質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して50.0質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.7質量%であった。
〈実施例23〉
ポリオキシエチレン系化合物としてのアデカPEG−1000の量を5質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を64質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して55.6質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.8質量%であった。
〈比較例1〉
粘着付与剤として、YSポリスターT80に代えて、ヤスハラケミカル(株)製のYSポリスターU130〔テルペンフェノール樹脂、水酸基価:25mgKOH/g〕を実施例1と同量配合したが、全量を溶かすことはできなかった。
そのためインクジェットインクの調製と、その後の試験は断念した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例24〉
粘着付与剤として、YSポリスターT80に代えて、ヤスハラケミカル(株)製のYSポリスターU115〔テルペンフェノール樹脂、水酸基価:30mgKOH/g〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例25〉
粘着付与剤として、YSポリスターT80に代えて、アリゾナケミカル社製のSylVares TP115〔テルペンフェノール樹脂、水酸基価:50mgKOH/g〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈比較例2〉
粘着付与剤として、YSポリスターT80に代えて、ヤスハラケミカル(株)製のYSポリスターS145〔テルペンフェノール樹脂、水酸基価:100mgKOH/g〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈実施例26〉
第一溶剤としてのMIPKの量を4質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を83質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の4.6質量%であった。
〈実施例27〉
第一溶剤としてのMIPKの量を5質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を82質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の5.7質量%であった。
〈実施例28〉
第一溶剤としてのMIPKの量を32質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を55質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の36.8質量%であった。
〈実施例29〉
第一溶剤としてのMIPKの量を36質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を51質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の41.4質量%であった。
〈実施例30〉
粘着付与剤としてのYSポリスターT80の量を0.5質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を68.5質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の22.6質量%であった。
〈実施例31〉
粘着付与剤としてのYSポリスターT80の量を1質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を68質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の22.7質量%であった。
〈実施例32〉
粘着付与剤としてのYSポリスターT80の量を4質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を65質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.5質量%であった。
〈実施例33〉
粘着付与剤としてのYSポリスターT80の量を5質量%、第二溶剤としてのエタノールの量を64質量%としたこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.8質量%であった。
〈比較例3〉
着色剤として、金属錯塩染料でない油溶性染料〔オリエント化学工業(株)製のOIL BLACK860〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈比較例4〉
第一溶剤としてのMIPKの量を87質量%として、第二溶剤としてのエタノールを配合しなかったこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の100.0質量%であった。
〈比較例5〉
第二溶剤としてのエタノールの量を87質量%として、第一溶剤としてのMIPKを配合しなかったこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の0質量%であった。
〈比較例6〉
粘着付与剤として、YSポリスターT80に代えて、ヤスハラケミカル(株)製のYSポリスターS145〔テルペンフェノール樹脂、水酸基価:100mgKOH/g〕10質量部を配合するとともに、第二溶剤としてのエタノールの量を79質量%として、第一溶剤としてのMIPKを配合しなかったこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して22.2質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の0質量%であった。
〈比較例7〉
ポリオキシエチレン系化合物としてのアデカPEG−1000に代えて、ソルビタンラウリルエステル〔(株)ADEKA製のアデカエストールS−20〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して0質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈比較例8〉
ポリオキシエチレン系化合物としてのアデカPEG−1000に代えて、アセチレングリコール〔日信化学工業(株)製のオルフィン(登録商標)E1020〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して0質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈比較例9〉
ポリオキシエチレン系化合物としてのアデカPEG−1000に代えて、バインダ樹脂としてのアクリル樹脂〔BASFジャパン(株)製のJONCRYL682〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して0質量%、第一溶剤の量は、第一溶剤と第二溶剤の総量中の23.0質量%であった。
〈比較例10〉
粘着付与剤としてのYSポリスターT80を配合せず、第一溶剤としてのMIPKの量を18質量部とし、かつ第二溶剤として、エタノール69質量%と、1−ブタノール2質量%とを併用したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈連続印刷性試験〉
オンデマンド型のサーマル方式のインクジェットプリンタを使用して、実施例、比較例で調製したインクジェットインクにより、コロナ処理OPPの表面に、300×300dpiの解像度で0.5インチ×0.5インチのベタ画像を連続印刷した。
そして印刷したベタ画像を観察して、主にコゲーションなどが原因である、インクジェットインクの吐出不良による欠けや抜けを生じなかった印刷回数を記録し、下記の基準で連続印刷性を評価した。
○:3万回以上。
△:1万回以上、3万回未満。
×:1万回未満。
〈耐擦過性試験〉
連続印刷性試験で使用したのと同じインクジェットプリンタを使用して、実施例、比較例で調製したインクジェットインクにより、コロナ処理OPPの表面に、0.2pt(線幅0.07mm)のバーコードを印刷した。
次いで、印刷したバーコードを綿棒で10往復こすった際の変化を観察して、下記の基準で耐擦過性を評価した。
○:こすっても、バーコードに変化は見られなかった。
△:こすると、バーコードの一部に伸びが見られたが、欠けは見られなかった。
×:こすると、バーコードの少なくとも一部に伸び、欠けが見られた。
〈速乾性試験〉
連続印刷性試験で使用したのと同じインクジェットプリンタを使用して、実施例、比較例で調製したインクジェットインクにより、コロナ処理OPPの表面に、300×300dpiの解像度で約8.5ptの文字を印刷した。
次いで、印刷した文字を一定時間、乾燥させてから綿棒でこすっても文字が取れなくなるのに要した上記時間を記録して、下記の基準で速乾性を評価した。
○:10秒未満。
△:10秒以上、15秒未満。
×:15秒以上。
〈間欠印刷性試験〉
連続印刷性試験で使用したのと同じインクジェットプリンタを使用して、実施例、比較例で調製したインクジェットインクにより、コロナ処理OPPの表面に、300×300dpiの解像度で約8.5ptの文字を印刷した。
次いで、インクジェットプリンタを一定時間、常温低湿(25℃、30%)環境下、デキャップの状態で静置した後に再び印刷した際に、掠れ等のない明瞭な文字を印刷できた静置時間を記録して、下記の基準で間欠印刷性を評価した。
○:10分間以上
△:5分間以上、10分間未満
×:5分間未満
〈貯蔵安定性試験〉
実施例、比較例で調製したインクジェットインクをスクリュー管瓶に入れ、密閉して冷凍庫中に収容して−20℃で保管した際の、1日後および2日後の状態の変化を観察した。そして下記の基準で貯蔵安定性を評価した。
○:1日後も2日後も全く変化は見られなかった。
△:1日後には変化は見られなかったが、2日後には析出が見られた。
×:1日後に析出が見られた。
〈マテリアルコンパチビリティ試験〉
実施例、比較例で調製したインクジェットインクをインクカートリッジに充填して45℃で保管し、1週間おきに、保管したインクカートリッジをインクジェットプリンタに装填して文字などを印刷した。そして、マテリアルコンパチビリティが悪いことが原因で生じる文字などの欠けや掠れの有無を観察して、下記の基準でマテリアルコンパチビリティを評価した。
○:6週間目以降の観察でも欠けや掠れは見られなかった。
△:5週間目の観察では欠けや掠れが見られたが、4週間目までは欠けや掠れは見られなかった。
×:4週間目までの間に欠けや掠れが見られた。
以上の結果を表2〜表10に示す。なお各表中、ポリオキシエチレン系化合物の種類の欄の符号は、それぞれ下記のとおりである。
PEG:ポリエチレングリコール
AE:アルコールエトキシレート
PLX:ポロキサマー
Figure 2021095492
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Figure 2021095492
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Figure 2021095492
Figure 2021095492
表2〜表10の実施例1〜33、比較例1〜3、6〜10の結果より、
・ 着色剤は、金属錯塩染料である必要があること、
・ バインダとしては、ポリオキシエチレン系化合物を用いる必要があること、
・ さらに粘着付与剤を含んでいる必要があること、
・ 粘着付与剤としては、水酸基価が30〜70mgKOH/gであるテルペンフェノール樹脂および/またはロジンエステルを用いる必要があること、
が判った。
実施例1〜33、比較例4〜6の結果より、
・ 溶剤としては、ケトン、エーテル、およびエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、SP値が11未満である第一溶剤と、炭素数1〜3のアルコールを少なくとも含む、SP値が11以上のアルコールである第二溶剤とを併用する必要があること、
が判った。
実施例1〜3、13〜19の結果より、
・ ポリオキシエチレン系化合物としては、ポリエチレングリコール、アルコールエトキシレート、およびポロキサマーが使用可能であること、
・ ポリオキシエチレン系化合物の数平均分子量Mnは200以上である必要があり、中でも400以上、中でも600以上、とくに800以上であるのが好ましいこと、
・ ただし数平均分子量Mnは、上記の範囲でも5000以下、とくに4000以下であるのが好ましいこと、
が判った。
実施例1、20〜23の結果より、ポリオキシエチレン系化合物の量は、金属錯塩染料の量に対して2質量%以上、とくに3質量%以上であるのが好ましく、60質量%以下、とくに55質量%以下であるのが好ましいことが判った。
実施例1、26〜29の結果より、第一溶剤の量は、当該第一溶剤と第二溶剤の総量中の4質量%以上、とくに5質量%以上であるのが好ましく、42質量%以下、とくに40質量%以下であるのが好ましいことが判った。
さらに実施例1、30〜33の結果より、粘着付与剤の量は、インクジェットインクの総量中の0.5質量%以上、とくに1質量%以上であるのが好ましく、5質量%以下、とくに4質量%以下であるのが好ましいことが判った。

Claims (5)

  1. 金属錯塩染料、
    ポリオキシアルキレングリコールおよびポリオキシアルキレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、数平均分子量Mnが200以上であるポリオキシエチレン系化合物、
    テルペンフェノール樹脂およびロジンエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、水酸基価が30mgKOH/g以上、70mgKOH/g以下である粘着付与剤、
    ケトン、エーテル、およびエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の、溶解度パラメータ(SP値)が11未満である第一溶剤、ならびに
    炭素数1〜3のアルコールを少なくとも含む、溶解度パラメータ(SP値)が11以上のアルコールである第二溶剤、
    を含むインクジェットインク。
  2. 前記ポリオキシエチレン系化合物は、数平均分子量Mnが800以上、4000以下である請求項1に記載のインクジェットインク。
  3. 前記ポリオキシエチレン系化合物の量は、前記金属錯塩染料の量に対して3質量%以上、55質量%以下である請求項1または2に記載のインクジェットインク。
  4. 前記粘着付与剤の量は、前記インクジェットインクの総量中の1質量%以上、4質量%以下である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
  5. 前記第一溶剤の量は、前記第一溶剤と前記第二溶剤の総量中の5質量%以上、40質量%以下である請求項1ないし4のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
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