JP2022146160A - インクジェットインク組成物、記録物の製造方法、記録物および記録装置 - Google Patents

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聡一 山崎
Soichi Yamazaki
直之 豊田
Naoyuki Toyoda
幸治 堀場
Koji Horiba
幸一 寺尾
Koichi Terao
仁加子 築地
Nikako Tsukiji
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Abstract

【課題】記録媒体に対する定着性に優れ、記録媒体に形成される記録部の風合いを優れたものとすることができるインクジェットインク組成物を提供すること、風合いに優れた記録部を有するとともに、耐久性に優れた記録物を好適に製造することができる記録物の製造方法、記録装置を提供すること、また、風合いに優れた記録部を有するとともに、耐久性に優れた記録物を提供すること。【解決手段】本発明のインクジェットインク組成物は、水と、色材とを含むインクジェットインク組成物であって、ポリエステルを含む材料で構成された樹脂粒子を含み、前記ポリエステルが、スルホ基を有するものであり、かつ、ジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含み、前記ジオール成分は、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオールを含むものである。【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェットインク組成物、記録物の製造方法、記録物および記録装置に関する。
近年、インクジェットプリントの用途が拡大しており、オフィス、家庭用の印刷機としてのほか、商業印刷、テキスタイルプリント等へも適用されている。
また、布帛等の記録媒体に対する定着性、記録物の堅牢性を高める目的で、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等の定着用樹脂を含む水系インクジェットインク組成物を用いることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
また、伸びる衣類や曲げ伸ばすフィルム等への印刷が増えており、風合いやさわり心地への要求が高まってきている。
特開２０２０－２２１９号公報
しかしながら、従来においては、記録物のしなやかさ等の風合い、定着強度が不足していた。特に、従来においては、定着用樹脂としてアクリル系樹脂やポリエステル系樹脂を用いた場合には、インクジェットインク組成物を用いて形成された記録部の伸縮性が不十分となり、定着用樹脂としてウレタン系樹脂を用いた場合には、タック性があり、風合いに劣るという問題があった。
布やフィルムの風合いを損なわないインクジェット印刷方法としては昇華転写があるが、昇華転写は、ポリエステル以外の布生地への適用が困難であるという問題があった。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することができる。
本発明の適用例に係るインクジェットインク組成物は、水と、色材とを含むインクジェットインク組成物であって、
ポリエステルを含む材料で構成された樹脂粒子を含み、
前記ポリエステルが、スルホ基を有するものであり、かつ、ジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含み、
前記ジオール成分は、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオールを含むものである。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物は、前記１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分として、複数種の成分を含む。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物は、前記１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分として、１，３－プロパンジオール、メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルエチルプロパンジオール、ジエチルプロパンジオールおよびブチルエチルプロパンジオールよりなる群から選択される少なくとも１種を含む。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物では、前記ポリエステルは、ジオール成分として、前記１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分に加えて、さらに、エチレングリコール、１，２－プロパンジオールの少なくとも一方を含む。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物は、前記ジカルボン酸成分として、複数種の成分を含む。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物では、前記ポリエステルは、スルホン化された化学構造の前記ジカルボン酸成分を含む。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物は、前記ジカルボン酸成分として、芳香族ジカルボン酸を含む。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物では、前記色材は、染料、有機顔料および無機顔料よりなる群から選択される少なくとも１種である。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物では、前記色材は、前記樹脂粒子中に含まれている。
また、本発明の他の適用例に係るインクジェットインク組成物では、前記色材は、油性染料、分散染料、昇華染料、蛍光染料、直接染料、顔料、およびカーボンブラックよりなる群から選択される少なくとも１種である。
また、本発明の適用例に係る記録物の製造方法は、本発明の適用例に係るインクジェットインク組成物を、インクジェット法により吐出し、記録媒体に付与する付与工程を有する。
また、本発明の他の適用例に係る記録物の製造方法は、前記インクジェットインク組成物が付与された前記記録媒体を加熱する加熱工程をさらに有する。
また、本発明の他の適用例に係る記録物の製造方法では、前記記録媒体は、布帛である。
また、本発明の他の適用例に係る記録物の製造方法では、前記加熱工程における前記記録媒体の加熱温度が８０℃以上１８０℃以下である。
また、本発明の適用例に係る記録物は、記録媒体と、インクジェットインク組成物を用いて形成された記録部とを有する記録物であって、
前記記録部が、色材およびポリエステルを含む材料で構成され、
前記ポリエステルが、スルホ基を有するものであり、かつ、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含むものである。
また、本発明の適用例に係る記録装置は、記録媒体に向けて本発明の適用例に係るインクジェットインク組成物をインクジェット法により吐出するインクジェットヘッドを備える。
また、本発明の他の適用例に係る記録装置は、前記記録媒体を加熱する加熱機構を有する。
図１は、本発明の好適な実施形態の記録装置の概略斜視図である。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
＜１＞インクジェットインク組成物
まず、本発明のインクジェットインク組成物について説明する。
本発明のインクジェットインク組成物は、水と、色材とを含む。
そして、ポリエステルを含む材料で構成された樹脂粒子を含み、前記ポリエステルが、スルホ基を有するものであり、かつ、ジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含み、前記ジオール成分は、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオールを含むものである。
このような条件を満足することにより、記録媒体に対する定着性に優れ、記録媒体に形成される記録部の風合いを優れたものとすることができるインクジェットインク組成物を提供することができる。特に、上記ポリエステルが有する高い強度と接着性により、耐久性に優れた記録物の製造に好適に用いることができる。また、インクジェットインク組成物のインクジェット法による吐出安定性、保存安定性も向上する。
このような優れた効果が得られるのは、以下のような理由によると考えらえる。
すなわち、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分は、１，３－プロパンジオール構造を構成する２つのＣ－Ｏ結合の角度が異なるため、ポリエステル分子が直線でないポリエステル分子になり、ポリエステル分子が伸縮しやすく、しなやかな樹脂になると考えられる。その結果、柔らかく、伸長した場合でも割れ等を生じにくい記録部を好適に形成することができる。また、一般に、ポリエステルは、ウレタン樹脂等と異なり、タック性が低く、滑らかな触感を呈しており、風合いにも優れた記録部を形成することができる。また、上記のような特徴を有する１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分を含むことにより、樹脂粒子を構成するポリエステルは、非晶性が高いものとなり、経時的に結晶化が進み、ポリエステルが白化したり沈殿を生じたりすることが効果的に防止され、その結果、インクジェットインク組成物中における樹脂粒子の分散安定性が向上する。また、ポリエステルがスルホ基を有することにより、ポリエステルの親水性を適度に高めることができ、水を含むインクジェットインク組成物中における樹脂粒子の分散安定性を高いものとすることができる。このようなことから、インクジェットインク組成物のインクジェット法による吐出安定性、保存安定性も向上するものと考えられる。
なお、本明細書において、インクジェットインク組成物とは、インクジェット法により吐出されるインクそのもののほか、当該インクの調製に用いられる原液を含む概念である。言い換えると、本発明のインクジェットインク組成物は、そのまま、インクジェット法により吐出に供されるものであってもよいし、希釈等の処理の後にインクジェット法により吐出に供されるものであってもよい。インクジェット法としては、例えば、荷電偏向方式、コンティニュアス方式、ピエゾ式、バブルジェット（登録商標）式等のオンデマンド方式等が挙げられる。
＜１－１＞色材
本発明のインクジェットインク組成物は、色材を含んでいる。色材は、記録媒体を着色し、記録物の外観に大きな影響を与える成分である。
色材は、いかなるものであってもよいが、染料、有機顔料および無機顔料よりなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましい。
これにより、前記ポリエステルと色材との親和性をより優れたものとすることができ、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の記録部における発色性をより優れたものとすることができるとともに、記録部の記録媒体に対する定着性、記録物の耐久性等をより優れたものとすることができる。
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、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等が挙げられる。
無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、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。
染料としては、例えば、油性染料、分散染料、昇華染料、蛍光染料、反応染料、酸性染料、硫化染料、バット染料、カチオン染料等が挙げられる。
油性染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ソルベント・ブラック３、７、２７、２９、３４；Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１４、１６、１９、２９、５６、８２；Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド１、３、８、１８、２４、２７、４３、５１、７２、７３、１３２、２１８；Ｃ．Ｉ．ソルベント・バイオレット３；Ｃ．Ｉ．ソルベント・ブルー２、１１、７０；Ｃ．Ｉ．ソルベント・グリーン３、７；Ｃ．Ｉ．ソルベント・オレンジ２等が挙げられる。
分散染料、昇華染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１、３、４、５、７、９、１３、２３、２４、３０、３３、３４、４２、４４、４９、５０、５１、５４、５６、５８、６０、６１、６３、６４、６６、６８、７１、７４、７６、７９、８２、８３、８５、８６、８８、９０、９１、９３、９８、９９、１００、１０４、１０８、１１４、１１６、１１８、１１９、１２２、１２４、１２６、１３５、１４０、１４１、１４９、１５４、１６０、１６２、１６３、１６４、１６５、１７９、１８０、１８２、１８３、１８４、１８６、１９２、１９８、１９９、２０１、２０２、２０４、２１０、２１１、２１５、２１６、２１８、２２４、２２７、２３１、２３２；Ｃ．Ｉ．ディスパース・オレンジ１、３、５、７、１１、１３、１７、２０、２１、２５、２９、３０、３１、３２、３３、３７、３８、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６６、７１、７３、７６、７８、８０、８９、９０、９１、９３、９６、９７、１１９、１２７、１３０、１３９、１４２；Ｃ．Ｉ．ディスパース・レッド１、４、５、７、１１、１２、１３、１５、１７、２７、４３、４４、５０、５２、５３、５４、５５、５６、５８、５９、６０、６５、７２、７３、７４、７５、７６、７８、８１、８２、８６、８８、９０、９１、９２、９３、９６、１０３、１０５、１０６、１０７、１０８、１１０、１１１、１１３、１１７、１１８、１２１、１２２、１２６、１２７、１２８、１３１、１３２、１３４、１３５、１３７、１４３、１４５、１４６、１５１、１５２、１５３、１５４、１５７、１５９、１６４、１６７、１６９、１７７、１７９、１８１、１８３、１８４、１８５、１８８、１８９、１９０、１９１、１９２、２００、２０１、２０２、２０３、２０５、２０６、２０７、２１０、２２１、２２４、２２５、２２７、２２９、２３９、２４０、２５７、２５８、２７７、２７８、２７９、２８１、２８８、２９８、３０２、３０３、３１０、３１１、３１２、３２０、３２４、３２８、３６４；Ｃ．Ｉ．ディスパース・バイオレット１、４、８、２３、２６、２７、２８、３１、３３、３５、３６、３８、４０、４３、４６、４８、５０、５１、５２、５６、５７、５９、６１、６３、６９、７７；Ｃ．Ｉ．ディスパース・グリーン９；Ｃ．Ｉ．ディスパース・ブラウン１、２、４、９、１３、１９；Ｃ．Ｉ．ディスパース・ブルー３、７、９、１４、１６、１９、２０、２４、２６、２７、３５、４３、４４、５４、５５、５６、５８、６０、６２、６４、７１、７２、７３、７５、７９、８１、８２、８３、８７、９１、９２、９３、９４、９５、９６、１０２、１０６、１０８、１１２、１１３、１１５、１１８、１２０、１２２、１２５、１２８、１３０、１３９、１４１、１４２、１４３、１４６、１４８、１４９、１５３、１５４、１５８、１６５、１６７、１７１、１７３、１７４、１７６、１８１、１８３、１８５、１８６、１８７、１８９、１９７、１９８、２００、２０１、２０５、２０７、２１１、２１４、２２４、２２５、２５７、２５９、２６７、２６８、２７０、２８４、２８５、２８７、２８８、２９１、２９３、２９５、２９７、３０１、３１５、３３０、３３３、３５９、３６０；Ｃ．Ｉ．ディスパース・ブラック１、３、１０、２４等が挙げられる。
また、蛍光染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパース・レッド３６４、Ｃ．Ｉ．ディスパース・レッド３６２、Ｃ．Ｉ．バット・レッド４１、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー２３２、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１８４、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー８２、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー４３等が挙げられる。
反応染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・イエロー２、３、１８、８１、８４、８５、９５、９９、１０２等のイエロー染料、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・オレンジ５、９、１２、１３、３５、４５、９９等のオレンジ染料、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブラウン２、８、９、１７、３３等のブラウン染料、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・レッド１、３、４、１３、１５、２４、２９、３１、３３、１２０、１２５、１５１、２０６、２１８、２２６、２４５等のレッド染料、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・バイオレット２４等のバイオレット染料、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブルー２、５、１０、１３、１４、１５、１５：１、２１、４９、６３、７１、７２、７５、１６２、１７６、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブルー４、１９、１９８等のブルー染料、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・グリーン５、８、１９等のグリーン染料、Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブラック１、８、２３、３９等のブラック染料等が挙げられる。
色材は、インクジェットインク組成物中においていかなる形態で含まれていてもよく、例えば、後述する樹脂粒子中に含まれていてもよいし、樹脂粒子とは独立した形態で含まれていてもよい。
特に、色材が樹脂粒子中に含まれていると、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の記録部における発色性をより優れたものとすることができるとともに、記録部の記録媒体に対する定着性、記録物の耐久性等をより優れたものとすることができる。また、インクジェットインク組成物の保存安定性もより優れたものとなる。
色材が樹脂粒子中に含まれている場合、当該色材は、油性染料、分散染料、昇華染料、蛍光染料、直接染料、顔料、およびカーボンブラックよりなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましい。
これにより、前記ポリエステルと色材との親和性をより優れたものとすることができ、
例えば、インクジェットインク組成物中において、これらの色材を樹脂粒子中に好適に含ませた状態にすること、特に、樹脂粒子を染色した状態にすることができ、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の記録部における発色性をさらに優れたものとすることができる。また、記録媒体への熱処理を比較的低温、比較的短時間で行った場合でも優れた発色性が発揮されるため、耐熱性の低い記録媒体、例えば、比較的低温の熱処理で溶融する材料や、不本意な変色を生じる材料で構成された記録媒体にも、好適に適用することができ、記録媒体の選択の幅が広がる。また、記録媒体への熱処理を比較的低温、比較的短時間で行った場合でも優れた発色性が発揮されるため、省エネルギーや記録物の生産性の向上の観点からも有利である。
インクジェットインク組成物中における色材の含有率は、０．１質量％であるのが好ましく、０．２質量％であるのがより好ましく、０．３質量％であるのがさらに好ましい。また、インクジェットインク組成物中における色材の含有量の上限は、１０．０質量％であるのが好ましく、７．０質量％であるのがより好ましく、５．０質量％であるのがさらに好ましい。
これにより、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の記録部における発色性、光学濃度をより優れたものとすることができるとともに、記録物における不本意な色むらの発生等をより効果的に防止することができる。
＜１－２＞水
インクジェットインク組成物は、水を含んでいる。当該水は、主に、インクジェットインク組成物に流動性を付与する機能を有しており、例えば、樹脂粒子の分散媒として機能する。
水としては、例えば、ＲＯ水、蒸留水、イオン交換水等の純水を用いてもよい。
インクジェットインク組成物中における水の含有量の下限は、特に限定されないが、３０．０質量％であるのが好ましく、３５．０質量％であるのがより好ましく、４０．０質量％であるのがさらに好ましい。また、インクジェットインク組成物中における水の含有量の上限は、特に限定されないが、９０．０質量％であるのが好ましく、８５．０質量％であるのがより好ましく、８０．０質量％であるのがさらに好ましい。
これにより、インクジェットインク組成物の粘度をより確実に好適な値に調整することができ、インクジェット法による吐出安定性をより向上させることができる。
＜１－３＞樹脂粒子
本発明のインクジェットインク組成物は、ポリエステルを含む材料で構成された樹脂粒子を含んでいる。
前述したように、当該樹脂粒子を構成するポリエステルは、スルホ基を有するものであり、かつ、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含むものである。
このような樹脂粒子は、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物において、記録部の定着性、堅牢性を向上させる機能を有するとともに、風合いやさわり心地を向上させる機能も有している。
前記樹脂粒子の平均粒径の下限は、特に限定されないが、２０ｎｍであるのが好ましく、４０ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍであるのがさらに好ましい。また、前記樹脂粒子の平均粒径の上限は、特に限定されないが、３００ｎｍであるのが好ましく、２５０ｎｍであるのがより好ましく、２００ｎｍであるのがさらに好ましい。
これにより、インクジェットインク組成物の調製を容易に行うことができるとともに、インクジェットインク組成物中における前記樹脂粒子の分散安定性、インクジェットインク組成物の保存安定性、インクジェットインク組成物のインクジェット法による吐出安定性をより優れたものとすることができる。
なお、本明細書において、平均粒径とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指す。平均粒径は、例えば、マイクロトラックＵＰＡ（日機装社製）を用いた測定により求めることができる。
本発明のインクジェットインク組成物中における前記樹脂粒子の含有率の下限は、５．０質量％であるのが好ましく、１０．０質量％であるのがより好ましく、１５．０質量％であるのがさらに好ましい。また、本発明のインクジェットインク組成物中における前記樹脂粒子の含有率の上限は、４０．０質量％であるのが好ましく、３５．０質量％であるのがより好ましく、３０．０質量％であるのがさらに好ましい。
これにより、インクジェットインク組成物の保存安定性、インクジェット法による吐出安定性をより優れたものとすることができるとともに、インクジェットインク組成物中に、より好適な含有率でポリエステルや色材を含有させやすくなり、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の記録部における発色性や、記録部の記録媒体に対する定着性、記録物の耐久性等をより好適に優れたものとすることができる。
＜１－３－１＞ポリエステル
以下、樹脂粒子を構成するポリエステルについて詳細に説明する。
ポリエステルは、主鎖にエステル結合を有する高分子材料の総称であるが、一般に、分子内に複数の水酸基を有するポリオール成分と、分子内に複数のカルボキシル基を有するポリカルボン酸成分とが脱水縮合した化学構造を含んでいる。
前記樹脂粒子は、スルホ基を有し、かつ、ジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含むポリエステルを含み、前記ジオール成分は、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分を含んでいる。樹脂粒子は、ジオール成分と、ジカルボン酸成分とに加え、３価以上の多価アルコール成分、３価以上の多価カルボン酸成分を含んでいてもよい。
スルホ基は、ポリエステル中において、いかなる部位に含まれていてもよく、例えば、ジオール成分中に含まれるものであってもよいし、ジカルボン酸成分中に含まれるものであってもよいし、これら以外の部位に含まれるものであってもよいが、ジカルボン酸成分中に含まれるのが好ましい。言い換えると、前記ポリエステルは、スルホン化された化学構造のジカルボン酸成分を含むのが好ましい。
これにより、樹脂粒子中に、より均一にスルホ基を存在させやすくなり、前述した効果がより顕著に発揮される。
＜１－３－１－１＞ジオール成分
前記樹脂粒子を構成するポリエステルは、ジオール成分として、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分を含んでいる。
これにより、二つの炭素－酸素結合が交差する位置関係にあるため、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分がポリエステルに組み込まれたとき、ポリエステルの主鎖が立体的なジグザグ構造になり、ポリマーが伸縮しやすくなり、しなやかな樹脂になる、という効果が得られる。
１，３－プロパンジオール骨格を有するジオールとは、プロパン骨格の１位の炭素と３位の炭素にそれぞれ水酸基が導入され、２位の炭素には水酸基が導入されていない化合物である。なお、２位の炭素には、メチル、エチル等の炭化水素基が導入されていてもよい。
１，３－プロパンジオール骨格を有するジオールとしては、例えば、下記式（１）に示す化合物が挙げられる。
Figure 2022146160000001
 （式（１）中、Ｒ１～Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、スルホ基、または置換基を有していてもよい炭化水素基である。）
前記置換基としては、例えば、スルホ基、水酸基等が挙げられる。
前記樹脂粒子を構成するポリエステルは、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分の１つとして、上記（１）で示される１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分の中でも、Ｒ１～Ｒ６のうちの少なくとも１つが炭化水素基である化合物を含んでいるのが好ましい。
これにより、例えば、ポリエステルの疎水性を適度に高めることができ、インクジェットインク組成物が高温環境下等において保存された場合であっても、水を主成分とする分散媒にポリエステルが不本意に溶解してしまうことをより効果的に防止することができる。また、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の耐水性をより優れたものとすることができる。
このような効果は、前記ポリエステル中に含まれる１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分全体に占める、上記（１）中のＲ１～Ｒ６のうちの少なくとも１つが炭化水素基である化合物の割合が、３０ｍｏｌ％以上の場合により効果的に発揮され、５０ｍｏｌ％以上の場合にさらに効果的に発揮される。
前記樹脂粒子を構成するポリエステルは、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分として、１種の成分のみを含むものであってもよいが、複数種の成分を含むものであるのが好ましい。
これにより、ポリエステルの非晶性が高まり、インクジェットインク組成物中や、インクジェットインク組成物を用いて形成される記録部中における結晶化等を好適に防止することができ、インクジェットインク組成物の保存安定性や記録物の信頼性をより優れたものとすることができる。
１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分としては、より具体的には、１，３－プロパンジオール、メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルエチルプロパンジオール、ジエチルプロパンジオール、ブチルエチルプロパンジオールや、これらにスルホ基が導入された化合物等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、１，３－プロパンジオール、メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルエチルプロパンジオール、ジエチルプロパンジオールおよびブチルエチルプロパンジオールよりなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましい。
これにより、二つの炭素－酸素結合が交差する位置関係にあるため、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分がポリエステルに組み込まれたとき、ポリエステルの主鎖が立体的なジグザグ構造になり、ポリマーが伸縮しやすくなり、しなやかな樹脂になる、という効果が得られる。
また、前記ポリエステルが１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分として複数種の成分を含む場合、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分としては、少なくとも、１，３－プロパンジオールを含んでいるのが好ましい。
これにより、１，３－プロパンジオールは側鎖がないため、分子が動きやすく、しなやかで軟らかい樹脂になる、という効果が得られる。
前記樹脂粒子を構成するポリエステルは、ジオール成分として、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分に加えて、さらに、１，３－プロパンジオール骨格を有さないジオール成分を含んでいてもよい。
このようなジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、２，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族ジオール、各種のトリオール、テトラオール類や、これらにスルホ基が導入された化合物等が挙げられる。
特に、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分とともに、エチレングリコール、１，２－プロパンジオールの少なくとも一方を含むことにより、短い脂肪族構造が入るため、配列し難く結晶化し難く非晶性が高まるため、軟らかい樹脂になる、という効果が得られる。
この場合、前記ポリエステルを構成する全ジオール成分中に占めるエチレングリコールおよび１，２－プロパンジオールの割合の下限は、５．０ｍｏｌ％であるのが好ましく、１０．０ｍｏｌ％であるのがより好ましい。また、前記ポリエステルを構成する全ジオール成分中に占めるエチレングリコールおよび１，２－プロパンジオールの割合の上限は、６５．０ｍｏｌ％であるのが好ましく、５０．０ｍｏｌ％であるのがより好ましい。
また、前記ポリエステルを構成する全ジオール成分中に占める１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分の割合は、３０．０ｍｏｌ％以上であるのが好ましく、４０．０ｍｏｌ％以上であるのがより好ましい。
＜１－３－１－２＞ジカルボン酸成分
前記樹脂粒子を構成するポリエステルは、ジオール成分とともに、ジカルボン酸成分を含んでいる。
前記ポリエステルを構成するジカルボン酸は、分子内にカルボキシル基を２個以上有するものであればよい。
前記樹脂粒子を構成するポリエステルは、ジカルボン酸成分として、１種の成分のみを含むものであってもよいが、複数種の成分を含むものであるのが好ましい。
これにより、ポリエステルの非晶性が高まり、インクジェットインク組成物中や、インクジェットインク組成物を用いて形成される記録部中における結晶化等を好適に防止することができ、インクジェットインク組成物の保存安定性や記録物の信頼性をより優れたものとすることができる。特に、ジカルボン酸成分として後述するような芳香族ジカルボン酸を含む場合には、一般に、上記のような結晶化が起こりやすくなるが、ポリエステルが複数種のジカルボン酸成分を含むことにより、結晶化を効果的に防止しつつ、後述するような芳香族ジカルボン酸を用いることによる利益を享受することができる。
特に、前記樹脂粒子を構成するポリエステルが、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分として複数種の成分を含み、かつ、ジカルボン酸成分として複数種の成分を含むのが好ましい。この場合、これらの効果が相乗的に作用し、インクジェットインク組成物中や、インクジェットインク組成物を用いて形成される記録部中における結晶化等をさらに好適に防止することができ、インクジェットインク組成物の保存安定性や記録物のしなやかさ、風合いをさらに優れたものとすることができる。
前記ポリエステルを構成するジカルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸であってもよいが、少なくとも、芳香族ジカルボン酸を含んでいるのが好ましい。
これにより、樹脂強度を高めることができる。また、例えば、ポリエステルの疎水性をより好適に高めることができ、インクジェットインク組成物が高温環境下等において保存された場合であっても、水を主成分とする分散媒にポリエステルが不本意に溶解してしまうことをより効果的に防止することができる。また、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の耐水性をより優れたものとすることができる。また、インクジェットインク組成物が色材として染料を含む場合には、ポリエステルと色材との親和性をより高いものとすることができ、発色性が特に優れたものとなる。また、樹脂粒子中に色材を好適に含ませることができ、前述したような効果がより顕著に発揮される。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、１，５－ナフタレンジカルボン酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、２，７－ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸等の芳香族ジカルボン酸や、これらにスルホ基が導入された化合物等が挙げられる。中でも、テレフタル酸、イソフタル酸およびこれらにスルホ基が導入された化合物が好ましい。
前記ポリエステルを構成する全ジカルボン酸成分中に占める芳香族ジカルボン酸の割合は、４０．０ｍｏｌ％以上であるのが好ましく、５０．０ｍｏｌ％以上であるのがより好ましく、７０．０ｍｏｌ％以上であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸や、これらにスルホ基が導入された化合物等が挙げられる。
前記ポリエステルがジカルボン酸として複数種の成分を含む場合、ジカルボン酸として、テレフタル酸と、イソフタル酸と、テレフタル酸および／またはイソフタル酸にスルホ基が導入された化合物とを含んでいるのが好ましい。
これにより、異種でありながら似た構造のため、相溶しやすく非晶性が高まる、という効果が得られる。
＜１－３－１－３＞その他の成分
前記樹脂粒子を構成するポリエステルは、前述したジオール成分およびジカルボン酸成分以外の構成成分を有していてもよい。このような成分としては、例えば、ポリエステルを構成するジオール成分の水酸基の一部をエステル化する１価のカルボン酸成分、ポリエステルを構成するジカルボン酸成分のカルボキシル基の一部をエステル化する１価のアルコール成分等が挙げられる。
ただし、前記ポリエステル中におけるジオール成分およびジカルボン酸成分以外の成分の含有率は、２０．０質量％以下であるのが好ましく、１０．０質量％以下であるのがより好ましく、５．０質量％以下であるのがさらに好ましい。
＜１－３－１－４＞その他の条件
前記樹脂粒子を構成するポリエステルは、以下の条件を満たすものであるのが好ましい。
前記樹脂粒子を構成するポリエステルのスルホン化度の下限は、０．５ｍｏｌ％であるのが好ましく、１．０ｍｏｌ％であるのがより好ましく、１．５ｍｏｌ％であるのがさらに好ましい。また、前記樹脂粒子を構成するポリエステルのスルホン化度の上限は、１５．０ｍｏｌ％であるのが好ましく、１０．０ｍｏｌ％であるのがより好ましく、７．０ｍｏｌ％であるのがさらに好ましい。
これにより、ポリエステルの親水性・疎水性のバランスをより好適なものとすることができ、インクジェットインク組成物中における樹脂粒子の分散安定性、インクジェットインク組成物の保存安定性、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の耐水性、耐油性等をより優れたものとすることができる。また、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の記録部における発色性をより優れたものとすることができる。
なお、本明細書において、ポリエステルのスルホン化度とは、当該ポリエステルを構成する全モノマー中におけるスルホ基を有するモノマーの割合のことを指す。
前記樹脂粒子を構成するポリエステルの酸価の下限は、１．０ＫＯＨｍｇ／ｇであるのが好ましく、１．５ＫＯＨｍｇ／ｇであるのがより好ましく、２．０ＫＯＨｍｇ／ｇであるのがさらに好ましい。また、前記樹脂粒子を構成するポリエステルの酸価の上限は、１５ＫＯＨｍｇ／ｇであるのが好ましく、１０ＫＯＨｍｇ／ｇであるのがより好ましく、５．０ＫＯＨｍｇ／ｇであるのがさらに好ましい。
これにより、ポリエステルの親水性・疎水性のバランスをより好適なものとすることができ、インクジェットインク組成物中における樹脂粒子の分散安定性、インクジェットインク組成物の保存安定性、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の耐水性、耐油性等をより優れたものとすることができる。また、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の記録部における発色性をより優れたものとすることができる。
前記樹脂粒子を構成するポリエステルの数平均分子量の下限は、３０００であるのが好ましく、６０００であるのがより好ましく、１００００であるのがさらに好ましい。また、前記樹脂粒子を構成するポリエステルの数平均分子量の上限は、２５０００であるのが好ましく、２００００であるのがより好ましく、１８０００であるのがさらに好ましい。
これにより、ポリエステルの記録媒体に対する定着性、および、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の耐久性を、より高いレベルで両立することができる。また、種々の記録媒体における色材の発色性をより優れたものとすることができる。
前記樹脂粒子を構成するポリエステルのガラス転移点の下限は、０℃であるのが好ましく、２５℃であるのがより好ましく、４０℃であるのがさらに好ましい。また、前記樹脂粒子を構成するポリエステルのガラス転移点の上限は、９０℃であるのが好ましく、７５℃であるのがより好ましく、７０℃であるのがさらに好ましい。
これにより、ポリエステルの記録媒体に対する定着のし易さ、および、インクジェットインク組成物を用いて製造される記録物の耐久性を、より高いレベルで両立することができる。
前記樹脂粒子中における前記ポリエステルの含有率の下限は、５０．０質量％であるのが好ましく、６０．０質量％であるのがより好ましく、７０．０質量％であるのがさらに好ましい。また、樹脂粒子中における前記ポリエステルの含有率の上限は、９９．５質量％であるのが好ましく、９９．０質量％であるのがより好ましく、９８．５質量％であるのがさらに好ましい。
＜１－３－２＞その他の成分
前記樹脂粒子は、前述したポリエステルや色材以外の成分を含んでいてもよい。以下、この項目内で、このような成分を「その他の成分」ともいう。
その他の成分としては、例えば、前記ポリエステル以外の樹脂材料、各種分散剤、乳化剤、水や後述するような水溶性有機溶媒、界面活性剤、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、１，２－ヘキサンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，２－ブタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール等の浸透剤、トリエタノールアミン等の乾燥抑制剤、ｐＨ調整剤、エチレンジアミン四酢酸塩等のキレート化剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤等が挙げられる。防腐剤・防かび剤としては、例えば、分子内にイソチアゾリン環構造を有する化合物を好適に用いることができる。
樹脂粒子中における前記ポリエステル、色材以外の成分の含有量は、６．０質量％以下であるのが好ましく、５．０質量％以下であるのがより好ましい。
＜１－４＞水溶性有機溶媒
インクジェットインク組成物は、水溶性有機溶媒を含んでいてもよい。
これにより、インクジェットインク組成物の粘度を好適に調整したり、インクジェットインク組成物の保湿性を高めたりすることができる。その結果、インクジェット法による液滴吐出をより安定的に行うことができる。
インクジェットインク組成物中に含まれる水溶性有機溶媒としては、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、２－ピロリドン等が挙げられる。
これらの溶剤を含むことにより、優れた保湿能により蒸発速度を緩やかにし、より安定的な液滴吐出を行うことができる。
インクジェットインク組成物中に含まれる水溶性有機溶媒の含有量の下限は、特に限定されないが、０質量％であるのが好ましく、１．０質量％であるのがより好ましく、３．０質量％であるのがさらに好ましい。また、インクジェットインク組成物中に含まれる水溶性有機溶媒の含有量の上限は、特に限定されないが、３０．０質量％であるのが好ましく、２５．０質量％であるのがより好ましく、２０．０質量％であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した水溶性有機溶媒を含むことによる効果がより顕著に発揮される。
＜１－５＞その他の成分
インクジェットインク組成物は、前述した成分以外の成分を含んでいてもよい。以下、この項目内で、このような成分を「その他の成分」ともいう。
その他の成分としては、例えば、前記ポリエステル以外の樹脂材料、各種界面活性剤、各種分散剤、乳化剤、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、１，２－ヘキサンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，２－ブタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール等の浸透剤、トリエタノールアミン等の乾燥抑制剤、ｐＨ調整剤、エチレンジアミン四酢酸塩等のキレート化剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤等が挙げられる。また、その他の成分として、前記ポリエステル以外を含まない樹脂粒子を含有していてもよい。防腐剤・防かび剤としては、例えば、分子内にイソチアゾリン環構造を有する化合物を好適に用いることができる。
特に、インクジェットインク組成物が界面活性剤を含んでいると、記録媒体に対するインクジェットインク組成物の濡れ性をより好適なものとすることができ、より良好な画質を得る上で有利である。
インクジェットインク組成物中に含まれる界面活性剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の各種界面活性剤を用いることができる。
より具体的には、インクジェットインク組成物中に含まれる界面活性剤としては、例えば、アセチレン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。
インクジェットインク組成物中におけるその他の成分の含有量は、６．０質量％以下であるのが好ましく、５．０質量％以下であるのがより好ましい。なお、その他の成分として複数種の成分を含む場合は、これらの含有量の総和が、上記の条件を満足するのが好ましい。
＜１－６＞その他の条件
インクジェットインク組成物の２５℃における表面張力の下限は、特に限定されないが、２０ｍＮ／ｍであるのが好ましく、２１ｍＮ／ｍであるのがより好ましく、２３ｍＮ／ｍであるのがさらに好ましい。また、インクジェットインク組成物の２５℃における表面張力の上限は、特に限定されないが、５０ｍＮ／ｍであるのが好ましく、４０ｍＮ／ｍであるのがより好ましく、３０ｍＮ／ｍであるのがさらに好ましい。
これにより、インクジェット方式による記録装置のノズルの詰まり等がより生じにくくなり、インクジェットインク組成物の吐出安定性がより向上する。また、ノズルの詰まりを生じた場合でも、ノズルにキャップをすること、すなわち、キャッピングによる回復性をより優れたものとすることができる。
なお、表面張力としては、ウィルヘルミー法により測定した値を採用することができる。表面張力の測定は、例えば、協和界面科学社製のＣＢＶＰ－７等の表面張力計を用いることができる。
インクジェットインク組成物の２５℃における粘度の下限は、特に限定されないが、２ｍＰａ・ｓであるのが好ましく、３ｍＰａ・ｓであるのがより好ましく、４ｍＰａ・ｓであるのがさらに好ましい。また、インクジェットインク組成物の２５℃における粘度の上限は、特に限定されないが、３０ｍＰａ・ｓであるのが好ましく、２０ｍＰａ・ｓであるのがより好ましく、１０ｍＰａ・ｓであるのがさらに好ましい。
これにより、インクジェットインク組成物の吐出安定性がより向上する。
なお、粘度は、２５℃にて、例えば、Ｐｙｓｉｃａ社製のＭＣＲ－３００等の粘弾性試験機を用いて、Ｓｈｅａｒ Ｒａｔｅを１０［ｓ－１］から１０００［ｓ－１］に上げていき、Ｓｈｅａｒ Ｒａｔｅ２００の時の粘度を読み取ることにより測定することができる。
本発明のインクジェットインク組成物がインクである場合、当該インクは、通常、カートリッジ、袋、タンク等の容器に収納された状態で、インクジェット法による記録装置に適用される。言い換えると、本発明に係る記録装置は、本発明のインクジェットインク組成物としてのインクを収納するインクカートリッジ等の容器を備えるものである。
＜２＞記録物の製造方法
次に、本発明の記録物の製造方法について説明する。
本発明の記録物の製造方法は、前述した本発明に係るインクジェットインク組成物を、インクジェット法により吐出し、記録媒体に付与する付与工程を有する。
これにより、風合いに優れた記録部を有するとともに、耐久性に優れた記録物を好適に製造することができる記録物の製造方法を提供することができる。
本発明の記録物の製造方法では、前述した付与工程に加えて、さらに、前記インクジェットインク組成物が付与された前記記録媒体を加熱する加熱工程を有するのが好ましい。
これにより、是術した効果をより効果的に発揮させることができる。
＜２－１＞付与工程
付与工程では、インクジェット方式により、インクジェットインク組成物を吐出し、記録媒体に付与する。インクジェット方式によるインクジェットインク組成物の吐出は、公知のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。吐出方法としては、ピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡によりインクを吐出させる方式等を用いることができる。中でも、インクジェットインク組成物の変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。
付与工程では、複数種の本発明に係るインクジェットインク組成物を併用してもよい。より具体的には、例えば、色材の組成や含有率が異なる複数種のインクジェットインク組成物を併用してもよい。
また、付与工程では、本発明に係るインクジェットインク組成物以外のインクを併用してもよい。
＜２－２＞記録媒体
記録媒体の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル樹脂等の樹脂材料、紙、ガラス、金属、セラミックス、革、木材、陶器、コンクリートや、これらのうちの少なくとも１種で構成された繊維、絹、毛、綿、麻、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン）、アクリル、ポリウレタン、セルロース、リンター、レーヨン、キュプラ、アセテート等の各種天然繊維、合成繊維、半合成繊維等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、記録媒体としては、シート状、球状、直方体形状等の立体的な形状を有する物を用いてもよい。
記録媒体が、ポリエステルを含む材料で構成されたもの、特に、ポリトリメチレンテレフタレートを含む材料で構成されたものであると、記録媒体と、本発明のインクジェットインク組成物による記録部との密着性をより優れたものとすることができる。
特に、記録媒体は、布帛であるのが好ましい。
布帛に対する染色は、プリントＴシャツ等で、大きな需要があり、また、アイロン掛け等によるプリント印刷が普及している一方で、このような布帛に記録部が設けられた記録物には、風合い、特に、なめらかさ、しなやかさ、柔らかさや、記録部の耐久性等が求められる。本発明によれば、このような要求に応えることができる。したがって、記録媒体が、布帛である場合に、本発明による効果がより顕著に発揮される。
布帛としては、例えば、平織、斜文織、朱子織、変化平織、変化斜文織、変化朱子織、変わり織、紋織、片重ね織、二重組織、多重組織、経パイル織、緯パイル織、絡み織等の各種織物を用いることができる。
また、布帛を構成する繊維の太さは、例えば、１０ｄ以上１００ｄ以下とすることができる。
布帛を構成する繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、トリアセテート繊維、ジアセテート繊維、ポリアミド繊維、セルロース繊維およびこれらの繊維を２種以上用いた混紡品等が挙げられる。また、例えば、これらとレーヨン等の再生繊維あるいは木綿、絹、羊毛等の天然繊維との混紡品を用いてもよい。
また、記録媒体としては、曲げ伸ばして用いられるフィルムも好適に適用することができる。これにより、例えば、タック性が低く、優れた風合いを有するとともに、伸縮性に優れ記録媒体との密着性に優れる記録部を形成することができる等の本発明による効果がより顕著に発揮される。
＜２－３＞加熱工程
前述した付与工程の後、インクジェットインク組成物が付与された前記記録媒体を加熱する。これにより、色材がポリエステル等とともに記録媒体に定着され、記録物が得られる。
本工程での加熱温度の下限は、特に限定されないが、８０℃であるのが好ましく、８５℃であるのがより好ましく、９０℃であるのがさらに好ましい。また、本工程での加熱温度の上限は、特に限定されないが、１８０℃であるのが好ましく、１６０℃であるのがより好ましく、１５０℃であるのがさらに好ましい。
これにより、記録物の製造に要するエネルギーをより少なくすることができ、記録物の生産性をより向上させることができる。また、得られる記録物の発色性をより向上させることができる。また、耐熱性が比較的低い記録媒体も好適に適用することができ、記録媒体の選択の幅がさらに広がる。また、記録物の製造後における加熱、例えば、お湯を用いた洗濯・洗浄、乾燥機による加熱乾燥、アイロン掛け等の加熱処理等による、不本意な変色、光学濃度の変化等を好適に防止することができる。また、本工程での加熱温度が前記範囲内の値であると、記録部の風合いの低下をより効果的に防止することができる。
本工程での加熱時間は加熱温度にもよるが、本工程での加熱時間の下限は、０．２秒間であるのが好ましく、１秒間であるのがより好ましく、５秒間であるのがさらに好ましい。また、本工程での加熱時間の上限は、３００秒間であるのが好ましく、６０秒間であるのがより好ましく、３０秒間であるのがさらに好ましい。
これにより、記録物の製造に要するエネルギーをより少なくすることができ、記録物の生産性をより向上させることができる。また、得られる記録物の発色性をより向上させることができる。また、耐熱性が比較的低い記録媒体も好適に適用することができ、記録媒体の選択の幅がさらに広がる。また、本工程での加熱時間が前記範囲内の値であると、記録部の風合いの低下をより効果的に防止することができる。
また、本工程は、インクジェットインク組成物が付着した記録媒体の表面を、加熱部材から離間した状態で加熱することにより行ってもよいし、インクジェットインク組成物が付着した記録媒体と加熱部材とを密着させた状態で加熱することにより行ってもよい。
加熱工程は、付与工程と同時進行的に行ってもよい。より具体的には、例えば、インクジェットインク組成物が付与される記録媒体を予め加熱しておき、インクジェットインク組成物が記録媒体に接触した後にも加熱処理を施すようにしてもよい。この場合、例えば、記録媒体に対するインクジェットインク組成物の付与の前後で、加熱を連続して行ってもよいし、インクジェットインク組成物が付与される記録媒体への加熱を中断した後に加熱を再開してもよい。
＜３＞記録装置
次に、本発明の記録装置について説明する。
図１は、本発明の好適な実施形態の記録装置の概略斜視図である。
以下の説明では、記録装置として、インクカートリッジがキャリッジに搭載されたオンキャリッジタイプのプリンターを例に挙げて説明する。本実施形態において、記録装置は、オンキャリッジタイプのプリンターに限定されるものではなく、例えば、インクカートリッジが外部に固定された、オフキャリッジタイプのプリンターであってもよい。
なお、以下に説明する記録装置であるプリンターは、所定の方向に移動するキャリッジに記録用のインクジェットヘッドが搭載され、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シリアルプリンターである。本発明の記録装置は、シリアルプリンターに限定されるものではなく、例えば、ラインプリンターであってもよい。ラインプリンターは、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方式のプリンターである。
以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
本発明の記録装置１は、記録媒体Ｍに向けて前述した本発明のインクジェットインク組成物をインクジェット法により吐出するインクジェットヘッド２を備えるものであり、前述した本発明の記録物の製造方法を実行するものである。
これにより、風合いに優れた記録部を有するとともに、耐久性に優れた記録物を好適に製造することができる記録装置を提供することができる。
特に、図１に示す記録装置１は、インクジェットヘッド２と、インクカートリッジ３と、キャリッジ４と、プラテン５と、加熱機構６と、キャリッジ移動機構７と、媒体送り機構８と、ガイドロッド９と、リニアエンコーダー１０と、制御部ＣＯＮＴを備える。
制御部ＣＯＮＴは、記録装置１全体の動作を制御する。
キャリッジ４は、後述するインクジェットヘッド２を搭載するとともに、インクジェットヘッド２にインクジェットインク組成物を供給するインクカートリッジ３を着脱可能に装着する。
プラテン５は、インクジェットヘッド２の下方に配設されており、記録媒体Ｍが搬送される。
加熱機構６は、記録媒体Ｍを加熱する。このように、記録媒体Ｍを加熱する加熱機構６を有することにより、記録媒体Ｍに対して、インクジェットインク組成物による記録部を好適に定着させることができる。特に、記録装置１とは別の装置を用いることなく、記録部を好適に定着させることができる。
キャリッジ移動機構７は、キャリッジ４を記録媒体Ｍの媒体幅方向に移動させる。
媒体送り機構８は、記録媒体Ｍを媒体送り方向に搬送する。ここで、媒体幅方向とは、インクジェットヘッド２の操作方向である主走査方向である。媒体送り方向とは、主走査方向に直交する方向であり、記録媒体Ｍが移動する副走査方向である。
インクジェットヘッド２は、記録媒体Ｍにインクジェットインク組成物を付着させる手段であり、インクを付着させる記録媒体Ｍと対向する面に、インクジェットインク組成物を吐出する複数のノズル（図示せず）を備える。これらの複数のノズルは列状に配列されており、これによりノズルプレート表面にノズル面が形成される。
インクジェットインク組成物をノズルから吐出させる方式としては、例えば、インクジェットインク組成物に圧電素子で圧力と記録情報信号を同時に加え、インクジェットインク組成物の液滴を吐出・記録させるピエゾ方式が挙げられる。
図１において、インクジェットヘッド２にインクジェットインク組成物を供給するインクカートリッジ３は、独立した４つのカートリッジからなる。４つのカートリッジには、例えば、それぞれ異なる種類のインクジェットインク組成物が充填される。インクカートリッジ３は、インクジェットヘッド２に対して着脱可能に装着される。図１の例では、カートリッジの数が４つであるが、これに限定されず、所望の数のカートリッジを搭載することができる。
キャリッジ４は、主走査方向に架設された支持部材であるガイドロッド９に支持された状態で取り付けられ、キャリッジ移動機構７によりガイドロッド９に沿って主走査方向に移動する。図１の例では、キャリッジ４が主走査方向に移動するが、これに限定されず、主走査方向の移動に加えて、副走査方向に移動するものであってもよい。
加熱機構６は、記録媒体Ｍを加熱できる位置に設けられていれば、その設置位置は特に限定されない。図１の例では、加熱機構６は、プラテン５上であって、インクジェットヘッド２と対向する位置に設置されている。加熱機構６がインクジェットヘッド２と対向する位置に設置されていると、記録媒体Ｍにおけるインクジェットインク組成物の付着位置を確実に加熱でき、記録媒体Ｍに付着したインクジェットインク組成物を効率的に乾燥できる。
加熱機構６としては、例えば、記録媒体Ｍを熱源に接触させて加熱するプリントヒーター機構や、赤外線や２，４５０ＭＨｚ程度に極大波長をもつ電磁波であるマイクロウェーブ等を照射する機構や、温風を吹き付けるドライヤー機構等が挙げられる。
加熱機構６による記録媒体Ｍの加熱の諸条件の制御、例えば、加熱実施のタイミング、加熱温度、加熱時間等は、制御部ＣＯＮＴによって行われる。
記録装置１は、加熱機構６の他に、図示しない第２の加熱機構を有していてもよい。その場合には、第２の加熱機構は加熱機構６よりも記録媒体Ｍの搬送方向の下流側に設置される。これにより、記録媒体Ｍに付着したインクジェットインク組成物の乾燥性が向上する。第２の加熱機構には、加熱機構６で説明したいずれかの機構を用いることができる。
リニアエンコーダー１０は、キャリッジ４の主走査方向上における位置を信号で検出する。リニアエンコーダー１０で検出された信号は、位置情報として制御部ＣＯＮＴに送信される。制御部ＣＯＮＴは、リニアエンコーダー１０からの位置情報に基づいてインクジェットヘッド２の走査位置を認識し、インクジェットヘッド２による記録動作、すなわち吐出動作等を制御する。なお、制御部ＣＯＮＴは、キャリッジ４の移動速度を可変制御可能な構成となっている。
＜４＞記録物
次に、本発明の記録物について説明する。
本発明の記録物は、記録媒体と、インクジェットインク組成物を用いて形成された記録部とを有する記録物であって、記録部が、色材およびポリエステルを含む材料で構成され、前記ポリエステルが、スルホ基を有するものであり、かつ、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含むものである。
これにより、風合いに優れた記録部を有するとともに、耐久性に優れた記録物を提供することができる。
記録媒体としては、前述したものを好適に用いることができる。
また、本発明の記録物は、前述した本発明のインクジェットインク組成物、記録物の製造方法、記録装置を用いて好適に製造することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明のインクジェットインク組成物は、インクジェット方式での吐出に用いられるものであればよく、上述したような方法に適用されるものでなくてもよい。
より具体的には、例えば、上述したような工程に加え、さらに他の工程を有する方法に適用されるものであってもよい。
この場合、前処理工程としては、例えば、記録媒体にコート層を塗布する工程等が挙げられる。
また、中間処理工程としては、例えば、記録媒体を予備加熱する工程等が挙げられる。
また、後処理工程としては、例えば、記録媒体を洗浄する工程等が挙げられる。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
＜５＞インクジェットインク組成物の調製
（実施例１）
まず、１，３－プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、テレフタル酸、イソフタル酸、５－ナトリウムスルホテレフタル酸を、モル比で、２５：２５：２３：２３：４の比率で用い、重縮合反応を行うことにより、ポリエステルを合成した。
このようにして合成されたポリエステルと、色材であるＣ．Ｉ．ディスパース・レッド６０と、８０℃の温水を加え、８０℃に保持しながら４時間撹拌した。
こうすることで、疎水と浸水の両方の性質を持つポリエステルが水に分散するときに、親水基を外向きに、疎水基を内向きにして、色材を巻き込みながら、着色された樹脂粒子として水分散する。
その後、冷却することにより、ポリエステルおよび色材で構成された樹脂粒子の水分散液を得た。
この樹脂粒子の水分散液に、界面活性剤としてのオルフィンＥ１０１０（日信化学工業社製）、水溶性有機溶媒としてのグリセリン、浸透剤としてのトリエチレングリコールモノブチルエーテル、および水を加えて、さらに撹拌した後に、ろ過することにより、表２に示す組成のインクジェットインク組成物を得た。
（実施例２～１１）
ポリエステルの合成に用いるモノマーの種類およびこれらの比率を調整することにより、ポリエステルのモノマー構成を表１に示すようにするとともに、色材として表２に示すものを用い、インクジェットインク組成物の組成が表２に示すものとなるようにした以外は、前記実施例１と同様にしてインクジェットインク組成物を調製した。
（比較例１～４）
ポリエステルの合成に用いるモノマーの種類およびこれらの比率を調整することにより、ポリエステルのモノマー構成を表１に示すようにするとともに、色材として表２に示すものを用い、インクジェットインク組成物の組成が表２に示すものとなるようにした以外は、前記実施例１と同様にしてインクジェットインク組成物を調製した。なお、比較例１では、水分散液の調製を試みたが、スルホ基の親水基がないため、水分散液を調整することができなかった。表３の評価結果には「－」で記載した。
（比較例５）
ポリエステルで構成された樹脂粒子の水分散液の代わりに、ウレタン樹脂のエマルジョンであるスーパーフレックス５００Ｍ（第一工業製薬社製）を用いた以外は、前記実施例２と同様にしてインクジェットインク組成物を調製した。
前記各実施例および各比較例のインクジェットインク組成物中に含まれる樹脂粒子を構成するポリエステルの組成を表１にまとめて示し、前記各実施例および各比較例のインクジェットインク組成物の構成を表２にまとめて示す。なお、表中、１，３－プロパンジオールを「１，３－ＰＤ」、メチルプロパンジオールを「ＭＰＤ」、ネオペンチルグリコールを「ＮＰＧ」、メチルエチルプロパンジオールを、「ＭＥＰＤ」、ジエチルプロパンジオールを、「ＤＥＰＤ」、ブチルエチルプロパンジオールを、「ＢＥＰＤ」、エチレングリコールを「ＥＧ」、１，２－プロパンジオールを「１，２－ＰＤ」、１，４－ブタンジオールを「１，４－ＢＤ」、１，６－ヘキサンジオールを「１，６－ＨＤ」、２，５－ジヒドロキシベンゼンスルホン酸を「２，５－ＤＨＢＳＡ」、テレフタル酸を「ＴＡ」、イソフタル酸を「ＩＡ」、４－カルボキシメチル安息香酸を「４－ＣＭＢＡ」、アジピン酸を「ＡＡ」、５－ナトリウムスルホテレフタル酸を「５－ＳＴＡ」、５－ナトリウムスルホイソフタル酸を「５－ＳＩＡ」、スーパーフレックス５００Ｍを「ＳＦ５００Ｍ」、分散染料としてＣ．Ｉ．ディスパース・レッド６０を「ＤＲ６０」、直接染料としてＣ．Ｉ．ダイレクト・ブルー１９９を「ＤＢ１９９」、顔料としてピグメント・レッド１２２を「ＰＲ１２２」、カーボンブラックを「ＣＢ」、油性染料として、Ｃ．Ｉ．ソルベント・ブルー５を「ＳＢ５」、蛍光昇華染料として、Ｃ．Ｉ．ディスパース・レッド３６４を「ＤＲ３６４」、グリセリンを「Ｇｌｙ」、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを「ＴＥＧＢＥ」、オルフィンＥ１０１０（日信化学工業社製）を「Ｅ１０１０」と示した。また、前記各実施例のインクジェットインク組成物は、いずれも、表面張力が２３ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下の範囲内の値であった。なお、表面張力は、表面張力計（協和界面科学社製、ＣＢＶＰ－７）を用いて、２５℃にて、ウィルヘルミー法により測定した。また、前記各実施例のインクジェットインク組成物は、いずれも、粘度が４ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下であった。なお、粘度は、粘弾性試験機ＭＣＲ－３００（Ｐｙｓｉｃａ社製）を用いて、２５℃にて、Ｓｈｅａｒ Ｒａｔｅを１０［ｓ－１］から１０００［ｓ－１］に上げていき、Ｓｈｅａｒ Ｒａｔｅ２００の時の粘度を読み取ることにより測定した。また、前記各インクジェットインク組成物中に含まれるポリエステルは、いずれも、粒子状をなすものであり、当該ポリエステルの平均粒径は、いずれも、６０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例のインクジェットインク組成物中に含まれるポリエステルは、いずれも、酸価が１ＫＯＨｍｇ／ｇ以上２０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下の範囲内の値であり、数平均分子量が２０００以上２００００以下の範囲内の値であり、ガラス転移点が４０℃以上８０℃以下の範囲内の値であった。
Figure 2022146160000002
Figure 2022146160000003
＜６＞評価
＜６－１＞定着性
前記各実施例および各比較例のインクジェットインク組成物について、それぞれ、図１に示すような記録装置を用いて、記録媒体としての綿の布帛に向けて、所定のパターンで吐出した。
その後、加熱部材としてのアイロンを、記録媒体のインクジェットインク組成物が付与された面側に接触させて、１００℃×１０秒間の加熱処理を施し、記録物を得た。
得られた各記録物について、定着性の評価を行った。具体的には、ＪＩＳ Ｌ８４４ Ａ－２号に従い洗濯の染色堅牢度を測定した。サンプルを５５０ｍｌの容器に入れ、選択試験機で５０℃の水１００ｍｌと石鹸０．５ｇを入れ３０分洗い、水洗い後に乾燥して試験片の退色を測定した。ｉ１（Ｘ－ｒｉｔｅ社製）を用いてＯＤ値を測定して評価した。ＯＤ値低下０．２未満を良好なレベルとした。
Ａ：ＯＤ値変化なし
Ｂ：ＯＤ値低下０．１未満
Ｃ：ＯＤ値低下０．２未満
Ｄ：ＯＤ値低下０．３未満
Ｅ：ＯＤ値低下０．３以上
＜６－２＞発色性
前記各実施例および各比較例のインクジェットインク組成物について、それぞれ、図１に示すような記録装置を用いて、記録媒体としての綿の布帛に向けて、所定のパターンで吐出した。
その後、加熱部材としてのアイロンを、記録媒体のインクジェットインク組成物が付与された面側に接触させて、１００℃×１０秒間の加熱処理を施し、記録物を得た。
得られた各記録物について、発色性の評価を行った。具体的には、前記各記録物のインクジェットインク組成物が付与、加熱された部位について、ｉ１（Ｘ－ｒｉｔｅ社製）を用いて色度を測定し、マゼンタ色、シアン色については、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色した時の彩度（√（ａ＊＾２＋ｂ＊＾２）を求めるとともに、ブラック色についてはＯＤ値を求め、以下の基準に従い評価した。彩度が大きいほど、また、ＯＤ値が大きいほど、発色性が優れていると言える。Ｃ以上を良好なレベルとした。
Ａ：マゼンダ色彩度が７５以上、シアン色彩度が５０以上、ブラック色ＯＤ値が１．２以上である。
Ｂ：マゼンダ色彩度が７０以上７５未満、シアン色彩度が４５以上５０未満、ブラック色ＯＤ値が１．０以上１．２未満である。
Ｃ：マゼンダ色彩度が６５以上７０未満、シアン色彩度が４０以上４５未満、ブラック色ＯＤ値が０．７以上１．０未満である。
Ｄ：マゼンダ色彩度が６０以上６５未満、シアン色彩度が３５以上４０未満、ブラック色ＯＤ値が０．５以上０．７未満である。
Ｅ：マゼンダ色彩度が６０未満、シアン色３５彩度が未満、ブラック色ＯＤ値が０．５未満である。
＜６－３＞記録物の風合い
上記＜６－１＞で製造された各実施例および各比較例に係る記録物について、記録部を触り、タック性について、以下の基準に従い評価した。タック性が低く、滑りがよいほど、風合いが優れていると言える。Ｂ以上を良好なレベルとした。
Ａ：タック性がなく、滑り性が非常に優れている。
Ｂ：タック性が低く、十分な滑り性を有している。
Ｃ：タック性が高く、滑り性に劣っている。
Ｄ：タック性が非常に高く、滑り性が非常に劣っている。
＜６－４＞記録物の硬さ
上記＜６－１＞で製造された各実施例および各比較例に係る記録物について、記録物の硬さの評価を行った。測定方法は、ＪＩＳ Ｌ１０７９の４５°カンチレバー法を用いた。具体的には、布を机から水平に突き出して４５°の斜面に接する長さを測定した。長さは短いほど軟らかく、長いほど硬い指標となる。評価基準は以下に従い評価した。Ｂ以上を良好なレベルとした。
Ａ：１ｃｍ未満
Ｂ：２ｃｍ未満
Ｃ：３ｃｍ未満
Ｄ：４ｃｍ以上
これらの結果を表３にまとめて示す。
Figure 2022146160000004
表３から明らかなように、本発明では優れた結果が得られた。これに対し、比較例では、満足のいく結果が得られなかった。
また、記録媒体として、ポリエステル繊維と綿繊維との混紡布帛、絹の布帛、ポリウレタン繊維の布帛、アクリル繊維の布帛、ポリアミド繊維の布帛、セルロース繊維で構成された紙を用いた以外は、前記と同様にして記録物の製造を行い、前記と同様に評価を行ったところ、前記と同様の結果が得られた。
１…記録装置、２…インクジェットヘッド、３…インクカートリッジ、４…キャリッジ、５…プラテン、６…加熱機構、７…キャリッジ移動機構、８…媒体送り機構、９…ガイドロット、１０…リニアエンコーダー、Ｍ…記録媒体、ＣＯＮＴ…制御部

Claims (17)

  1. 水と、色材とを含むインクジェットインク組成物であって、
    ポリエステルを含む材料で構成された樹脂粒子を含み、
    前記ポリエステルが、スルホ基を有するものであり、かつ、ジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含み、
    前記ジオール成分は、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオールを含むものである、インクジェットインク組成物。
  2. 前記１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分として、複数種の成分を含む、請求項１に記載のインクジェットインク組成物。
  3. 前記１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分として、１，３－プロパンジオール、メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルエチルプロパンジオール、ジエチルプロパンジオールおよびブチルエチルプロパンジオールよりなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１または２に記載のインクジェットインク組成物。
  4. 前記ポリエステルは、ジオール成分として、前記１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分に加えて、さらに、エチレングリコール、１，２－プロパンジオールの少なくとも一方を含む、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組成物。
  5. 前記ジカルボン酸成分として、複数種の成分を含む、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組成物。
  6. 前記ポリエステルは、スルホン化された化学構造の前記ジカルボン酸成分を含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物。
  7. 前記ジカルボン酸成分として、芳香族ジカルボン酸を含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物。
  8. 前記色材は、染料、有機顔料および無機顔料よりなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物。
  9. 前記色材は、前記樹脂粒子中に含まれている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物。
  10. 前記色材は、油性染料、分散染料、昇華染料、蛍光染料、直接染料、顔料、およびカーボンブラックよりなる群から選択される少なくとも１種である、請求項９に記載のインクジェットインク組成物。
  11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物を、インクジェット法により吐出し、記録媒体に付与する付与工程を有する、記録物の製造方法。
  12. 前記インクジェットインク組成物が付与された前記記録媒体を加熱する加熱工程をさらに有する、請求項１１に記載の記録物の製造方法。
  13. 前記記録媒体は、布帛である、請求項１１または１２に記載の記録物の製造方法。
  14. 前記加熱工程における前記記録媒体の加熱温度が８０℃以上１８０℃以下である、請求項１２または１３に記載の記録物の製造方法。
  15. 記録媒体と、インクジェットインク組成物を用いて形成された記録部とを有する記録物であって、
    前記記録部が、色材およびポリエステルを含む材料で構成され、
    前記ポリエステルが、スルホ基を有するものであり、かつ、１，３－プロパンジオール骨格を有するジオール成分と、ジカルボン酸成分とを含むものである、記録物。
  16. 記録媒体に向けて請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物をインクジェット法により吐出するインクジェットヘッドを備える、記録装置。
  17. 前記記録媒体を加熱する加熱機構を有する、請求項１６に記載の記録装置。
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