JP4900764B2 - プラスチックフィルム用インク組成物およびそれを用いたインクジェット記録方法 - Google Patents
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本発明は、プラスチックフィルム用インク組成物に関する。詳しくは、本発明は、被記録面がプラスチックフィルムであるインクジェット記録媒体用に好適に用いられるインク組成物に関する。本発明はまた、そのようなインク組成物を用いたインクジェット記録方法に関する。
インクジェット記録方法は、インク組成物の小滴を飛翔させ、記録媒体の被記録面に付着させて印刷を行う印刷方法である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度、高品質な画像を高速で印刷可能であるという特徴を有する。記録媒体としては、一般的な紙等に加えて、プラスチックフィルムなどの素材への要求が高まっている。
Rは、直鎖状もしくは分岐鎖状の、C2〜12の飽和炭化水素鎖を表し、かつ
Xは、−CH2−または−O−を表す]。
R’は、直鎖状もしくは分岐鎖状のC2〜12の飽和炭化水素鎖、または直鎖状もしくは分岐鎖状のC2〜12の飽和エーテル鎖を表す]。
また本発明の好ましい態様によれば、インク組成物の主溶媒は水である。
さらに本発明の好ましい態様によれば、インク組成物は、界面活性剤および/または低表面張力有機溶剤をさらに含んでなる。
本発明によるインク組成物は、前記したように、式(I)の環状エステル化合物と、熱可塑性樹脂と、着色剤と、主溶媒とを含んでなるものであって、熱可塑性樹脂がインク組成物中に分散されてなるものである。換言すると、本発明によるインク組成物は、好ましくは、式(I)の環状エステル化合物と、主溶媒とを少なくとも含んでなる分散媒と、この分散媒に分散された熱可塑性樹脂(熱可塑性樹脂が顔料の分散剤としても機能する場合は、顔料とともに分散された熱可塑性樹脂)からなるものである。好ましくは、本発明によるインク組成物は、式(II)の環状エーテル化合物をさらに含んでなる。ここで、インク組成物中の着色剤は、好ましくは、顔料であり、このとき顔料はインク組成物中に分散されてなる。また、主溶媒は、後述するように好ましくは水である。また本発明によるインク組成物は、好ましくは、界面活性剤および/または低表面張力有機溶剤をさらに含んでなり、より好ましくは、界面活性剤をさらに含んでなるか、または、界面活性剤および低表面張力有機溶剤をさらに含んでなる。また本発明によるインク組成物は、湿潤剤をさらに含んでなることができる。
本発明によるインク組成物は、式(I)の環状エステル化合物を必須の成分として含んでなる。
式(I)中、前記したように、Rは、直鎖状もしくは分岐鎖状の、C2〜12の飽和炭化水素鎖を表し、Xは、−CH2−または−O−を表す。Rは、好ましくはC2〜8、より好ましくはC2〜5、さらに好ましくはC2〜4の飽和炭化水素鎖を表す。なおここで、例えば「C2〜12の飽和炭化水素鎖」という場合の「C2〜12」とは、該飽和炭化水素鎖の炭素数が2〜12個であることを意味する。
直鎖状もしくは分岐鎖状の、C2〜12の飽和炭化水素鎖の具体例としては、エチレン、プロピレンなどが挙げられる。
これら環状エステル化合物は、2種以上を混合して使用してもよい。
本発明によるインク組成物は、好ましくは、式(II)の環状エーテル化合物をさらに含んでなる。
式(II)中、前記したように、R’は、直鎖状もしくは分岐鎖状のC2〜12の飽和炭化水素鎖、または直鎖状もしくは分岐鎖状のC2〜12の飽和エーテル鎖を表す。なおここで、例えば「C2〜12の飽和炭化水素鎖」という場合の「C2〜12」とは、該飽和炭化水素鎖の炭素数が2〜12個であることを意味する。このことは飽和エーテル鎖についても同様である。
これら環状エーテル化合物は、2種以上を混合して使用してもよい。
γ−ブチロラクトンと テトラヒドロフランの組合せ;
γ−ブチロラクトンと1,4−ジオキサンの組合せ;
γ−ブチロラクトンと2−メチルテトラヒドロフランの組合せ;
炭酸プロピレンとテトラヒドロフランの組合せ;
炭酸プロピレンと1,4−ジオキサンの組合せ;および
炭酸プロピレンと2−メチルテトラヒドロフランの組合せ。
本発明によるインク組成物は、熱可塑性樹脂を含んでなる。この熱可塑性樹脂は、インク組成物中に分散されてなる。熱可塑性樹脂として、水性インク媒体に可溶の樹脂、または不溶の樹脂を使用することができる。水性インク媒体に可溶の樹脂は、前述の顔料を分散するのに使用する樹脂分散剤を好適に使用することができる。また、水性インク媒体に不溶の樹脂は、樹脂粒子を樹脂エマルジョンの形態でインク組成物に添加することが好ましい。ここで樹脂エマルジョンは、連続相である水と分散相である樹脂成分(熱可塑性樹脂成分)とからなる。
本発明によるインク組成物は着色剤を含んでなる。ここで着色剤としては、染料、または、顔料が挙げられる。本発明においては、着色剤は顔料が好ましい。
染料としては、特にその種類を限定することなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、塩基性染料が使用できる。
本発明によるインク組成物は、界面活性剤および/または低表面張力有機溶剤を含んでなることが好ましい。水溶液は通常プラスチックにはじかれるが、界面活性剤および/または低表面張力有機溶剤を添加すると、プラスチック面に均一に水溶液、すなわちインク組成物を塗布することができる。均一に塗布されたインク組成物から水分を蒸発させることで、環状エステル化合物等をプラスチック表面に過不足無く定着させ、所望の領域のプラスチック表面だけを溶解することができる。また、インク組成物が均一に塗布されることにより、含まれる樹脂もプラスチックフィルム表面で均一に膜化することができる。
低表面張力有機溶剤
プラスチック面に均一に環状エステル化合物および環状エーテル化合物を塗布するために、本発明のインク組成物は、界面活性剤の代わりに、または界面活性剤に加えて、低表面張力有機溶剤を含んでなることができる。
R21O−〔CH2−CH(R23)−O〕t−R22 (ii)
[式中、R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数3〜6のアルキル基(好ましくはブチル基)であり、R23は水素原子または炭素数1〜4の低級アルキル基、好ましくは水素原子、メチル基またはエチル基であり、tは1〜8、好ましくは1〜4の整数であるが、但し、R21およびR22の少なくとも一方は炭素数3〜6のアルキル基(好ましくはブチル基)である]で表される化合物である。
インク組成物の保管および塗布時の扱い易さを考慮して、本発明によるインク組成物には、公知の湿潤剤(水溶性有機溶剤)をさらに加えることができる。湿潤剤を含むことによって、水分蒸発による樹脂成分の凝集固化を防止でき、インクジェット塗布時にインクジェットヘッドのノズルの目詰まりを防止し、吐出安定性を確保することができる。
本発明によるインク組成物は、主溶媒を含んでなる。環状エステル化合物および場合により環状エーテル化合物を含む水溶性有機溶剤を薄く均一にプラスチック表面に塗布するために、本発明においては、環状エステル化合物等を主溶媒で希釈して塗布する。このような主溶媒としては、水または水溶性有機溶媒などが使用可能であるが、本発明においては、安全性などの観点から、水が好ましい。
したがって、本発明におけるインク組成物において、好ましくは、主溶媒は水である。ここで使用される水としては、イオン性の不純物を極力低減することを目的として、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。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防止することができるので好適である。
本発明のインク組成物は、上記した各成分を含むことにより、所望の効果を実現できるものであるが、必要に応じて、防腐剤・防かび剤、pH調整剤、溶解助剤、酸化防止剤、ノズルの目詰まり防止剤などをさらに含むことができる。
本発明のインク組成物は、前記の各配合成分を個別に、または顔料分散剤や樹脂エマルジョンの形態を経て、任意の順序で適宜混合し、溶解(または分散)させた後、必要に応じて不純物などを濾過して除去することにより、調製することができる。
環状エステル化合物 0.1〜10.0重量%;
環状エーテル化合物 0.1〜10.0重量%;
熱可塑性樹脂 0.1〜15.0重量%(固形分);
顔料 0.5〜15.0重量%;
界面活性剤 0.01〜5.0重量%;
低表面張力有機溶剤 0〜10.0重量%;
湿潤剤 0〜20.0重量%;および
水 残り。
本発明によるインクジェット記録方法は、前記したように、被記録面がプラスチックフィルムである記録媒体に、インク組成物の液滴を吐出させ、被記録面に付着させて印刷を行うものである。
本発明のインク組成物は記録媒体であるプラスチックフィルムの状態および素材の種類に応じて、また、インクの乾燥条件に応じてプラスチックフィルムを溶解する成分の量を調整するので、インクの塗布量は画像の再現性に応じて適宜変更することができる。
インク組成物1〜7を下記の組成にしたがってそれぞれ調製した。
γ−ブチロラクトン 2.0 重量%
テトラヒドロフラン 3.0 重量%
C.I.ピグメントイエロー 2.0 重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(熱可塑性樹脂) 1.0 重量%(固形分)
ジエチレングリコール 4.0 重量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0 重量%
サーフィノール465 1.0 重量%
純水 残り
γ−ブチロラクトン 2.0 重量%
1,4−ジオキサン 3.0 重量%
C.I.ピグメントイエロー 2.0 重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(熱可塑性樹脂) 1.0 重量%(固形分)
ジエチレングリコール 4.0 重量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0 重量%
サーフィノール465 1.0 重量%
純水 残り
炭酸プロピレン 2.0 重量%
テトラヒドロフラン 3.0 重量%
C.I.ピグメントイエロー74 2.0 重量%
スチレン−アクリル酸共重合体 (熱可塑性樹脂) 1.0 重量%(固形分)
ジエチレングリコール 4.0 重量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0 重量%
サーフィノール465 1.0 重量%
純水 残り
炭酸プロピレン 2.0 重量%
1,4−ジオキサン 3.0 重量%
C.I.ピグメントイエロー74 2.0 重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(熱可塑性樹脂) 1.0 重量%(固形分)
ジエチレングリコール 4.0 重量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0 重量%
サーフィノール465 1.0 重量%
純水 残り
γ−ブチロラクトン 2.0 重量%
C.I.ピグメントイエロー74 2.0 重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(熱可塑性樹脂) 1.0 重量%(固形分)
ジエチレングリコール 4.0 重量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0 重量%
サーフィノール465 1.0 重量%
純水 残り
テトラヒドロフラン 3.0 重量%
C.I.ピグメントイエロー74 2.0 重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(熱可塑性樹脂) 1.0 重量%(固形分)
ジエチレングリコール 4.0 重量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0 重量%
サーフィノール465 1.0 重量%
純水 残り
C.I.ピグメントイエロー74 2.0 重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(熱可塑性樹脂) 1.0 重量%(固形分)
ジエチレングリコール 4.0 重量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0 重量%
サーフィノール465 1.0 重量%
純水 残り
印刷サンプルの作成:
前記で実施例および比較例として調製した各インク組成物を用いて印刷サンプルを作成した。具体的には、インク組成物を充填したインクジェットプリンタ(TM−J8000;セイコーエプソン株式会社製)を用いて、インクジェット印刷専用の表面処理を施していない軟質塩化ビニルフィルム(スコッチカルフィルム;住友スリーエム株式会社製)に100%dutyパターンを印刷した。印刷サンプルは60℃、相対湿度20%の恒温槽で1時間、さらに室温で1日乾燥した後、下記評価試験を行った。
評価1: 密着性
粘着テープ(セロテープNo.252;積水化学工業株式会社製)を印刷サンプルの印刷部に貼り、指で2ないし3回擦った後に粘着テープを引き剥がした。その部分の印刷部の状態を目視で観察した。その結果を次の基準で評価した。
A: 塩化ビニルフィルムからのインク(着色剤)の剥離が全く無い。
B: 塩化ビニルフィルムからインク(着色剤)の一部が剥離する。
C: 塩化ビニルフィルムからインク(着色剤)が完全に剥離している。
印刷サンプルの印刷部に水道水を1滴付着させて1分間放置し、その後ガーゼで水滴を拭き取った。拭き取った後の印刷部およびガーゼの状態を目視で観察した。その結果を次の基準で評価した。
A: 塩化ビニルフィルムからのインク(着色剤)の剥離が全く無く、ガーゼも着色しない。
B: 塩化ビニルフィルムからインク(着色剤)の一部が剥離し、ガーゼが着色している。
C: 塩化ビニルフィルムからインク(着色剤)が完全に剥離し、ガーゼが着色している。
Claims (12)
- 下式(I)の環状エステル化合物と、熱可塑性樹脂と、着色剤と、主溶媒と、多価アルコール低級アルキルエーテルと、を含んでなる、被記録面が塩化ビニルフィルムであるインクジェット記録媒体画像形成用インク組成物であって、前記熱可塑性樹脂がインク組成物中に分散されてなり、
多価アルコール低級アルキルエーテルは、下式(II)で表される化合物である(但し、プロピレングリコールジメチルエーテルを除く)、インク組成物(但し、5〜7員環の環状エーテルが含まれる場合は除く)。
R21O−〔CH2−CH(R23)−O〕t−R22 (II)
[式中、
R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数3〜6のアルキル基であり、
R23は水素原子または炭素数1〜4の低級アルキル基であり、
tは1〜8であり、
R21およびR22の少なくとも一方は炭素数3〜6のアルキル基である]。 - 前記主溶媒が水である、請求項1又は3に記載のインク組成物。
- 式(I)中、Rが、直鎖状もしくは分岐鎖状のC2〜5の飽和炭化水素基を表す、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 前記環状エステル化合物が、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、炭酸プロピレン、および炭酸エチレンからなる群より選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 低表面張力有機溶剤としての1価アルコールをさらに含んでなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 界面活性剤をさらに含んでなる、請求項1〜7のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 前記環状エステル化合物の含有量が0.1〜10.0重量%である、請求項2〜8のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 被記録面がプラスチックフィルムまたは塩化ビニルフィルムである記録媒体に、インク組成物の液滴を吐出させ、被記録面に付着させて記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記インク組成物が、請求項1〜9のいずれか一項に記載のインク組成物であることを特徴とする、インクジェット記録方法。 - 前記被記録面に付着させた前記インク組成物を加熱して樹脂皮膜を形成させる加熱工程をさらに含んでなる、請求項10に記載の方法。
- 請求項10又は11に記載の方法によって記録された、記録物。
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