JP5614255B2 - インク組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、インク組成物に関し、より詳細には、難水溶性のアルカンジオールと、アルキレングリコールモノアルキルエーテルとを含むインク組成物に関する。
インクジェット記録方式としては、静電誘引力を利用してインクを吐出させる方式(電界制御方式)、ピエゾ素子の駆動圧力を利用してインクを吐出させる方式(ドロップ・オン・デマンド方式または圧力パルス方式)、さらには高熱によって気泡を形成し、成長させることによって生じる圧力を利用してインクを吐出させる方式(バブルまたはサーマルジェット方式)等の各種インクジェット記録方式が知られており、これらの方式により極めて高精度な画像を得ることができる。また、インクジェット記録用インクにて、金属光沢を持つ、アルミニウム等の金属粉(以下、単に金属粉とも称する)と、その他の任意の色調を付与するための色材からなる顔料(以下、メタリック顔料とも称する)が用いられることもある。
本発明によるインク組成物は、炭素数7〜10の難水溶性のアルカンジオールと、アルキレングリコールモノアルキルエーテルとを含むインク組成物である。インク組成物に、炭素数7〜10の難水溶性のアルカンジオールと、アルキレングリコールモノアルキルエーテルとを必須成分として含むことにより、インクの凝集抑制、フィルム定着性、および/または目詰まり回復性に優れる。以下、本発明のインク組成物に含まれる各成分について説明する。
本発明によるインク組成物は、炭素数7〜10の難水溶性のアルカンジオールを含んでなるものである。前記難水溶性のアルカンジオールとしては、例えば、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,8−オクタンジオール、5−メチル−1,2−ヘキサンジオール、4−メチル−1,2−ヘキサンジオール、4,4−ジメチル−1,2−ペンタンジオール等が挙げられる。これらの中でも、光沢性の観点から炭素数7〜10の難水溶性の1,2−アルカンジオールがより好ましく、さらに好ましくは1,2−オクタンジオールである。
本発明によるインク組成物は、アルキレングリコールモノアルキルエーテルを含んでなるものである。前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルは、特に限定されないが、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、およびジエチレングリコールモノイソブチルエーテルが挙げられる。凝集性の観点では、アルキレングリコールのモノメチルエーテルがより好ましく、環境毒性と生態毒性の観点では、トリエチレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。また、本発明の好ましい態様によれば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルは、蒸発潜熱が80cal/g以下であり、かつ分子量が170以下である。蒸発潜熱と分子量とが上記範囲であるアルキレングリコールモノアルキルエーテルを用いることにより、本発明のインク組成物は印刷直後の加熱蒸発気化乾燥や送風拡散気化乾燥の効率性に優れ、環境毒性や生態毒性が低くなる。
本発明の好ましい態様によれば、本発明のインク組成物には金属箔片が含まれることが好ましい。本発明のインク組成物に金属箔片が含まれる場合には、下記の着色顔料を本発明のインク組成物に含まないことがより好ましい。金属箔片は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、シート状の基材面に剥離用樹脂層と、金属または金属化合物層とが順次積層された構造からなる複合化顔料原体の前記シート状の基材と前記剥離用樹脂層との界面を境界として、前記シート状の基材より剥離し、粉砕したものが好ましい。
本発明の好ましい態様によれば、上記金属箔片とともに着色顔料が含まれるインク組成物、または上記金属箔片を含まずに着色顔料のみが含まれるインク組成物が提供される。本発明のより好ましい態様によれば、上記金属箔片を含まずに着色顔料のみが含まれるインク組成物が提供される。着色顔料に含まれる顔料としては、上記色材層に用いることのできる顔料と同様のものが挙げられ、天然顔料、合成有機顔料、合成無機顔料等が挙げられる。
本発明のインク組成物は、実質的に水を含まないことが好ましい。ここで、「実質的に水を含まない」とは、水をまったく含んでいない場合のほか、金属箔片の分散を阻害しない範囲内において、コンタミレベルまたはこれに準ずるレベルで極微量の水分が含まれている場合も含むものとする。本発明のインク組成物に含まれる水の含有量は、例えば、0〜0.1重量%であることが好ましい。
なお、上記アルキレングリコールモノアルキルエーテルの中にはインク組成物に添加することにより、浸透剤としての機能をも果たすものもあることは言うまでもない。
また、前記浸透剤としてのグリコールエーテル類は、インクの凝集抑制等の観点から用いる前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルと重複するものもあるが、グリコールエーテル類の中には両方の効果を奏するものもある。
HO−(CnH2nO)m−H
(上記式中、 nは1〜5の整数を表し、 mは1〜100の整数を表す)
なお、上記式中、(CnH2nO)mは、整数値nの範囲内において、一の定数または二種以上の数の組み合わせであってよい。例えば、nが3の場合は(C3H6O)mであり、nが1と4との組み合わせの場合は(CH2O−C4H8O)mである。また、整数値mは、その範囲内において、一の定数または二種以上の数の組み合わせであってよい。例えば、上記の例において、mが20と40との組み合わせの場合は(CH2O)20−(C2H4O)40であり、mが10と30の組み合わせの場合は(CH2O)10−(C4H8O)30である。さらに、整数値nとmとは上記の範囲内で任意に組み合わせてもよい。
で表される一種または二種以上の化合物を含んでなるか、または、上記式(I)の化合物において、Rが水素原子またはメチル基であり、aが2〜13の整数であり、mは2〜50の整数であり、nは1〜5の整数である一種または二種以上の化合物を含んでなることがより好ましい。また、上記式(I)の化合物において、Rが水素原子またはメチル基であり、aが2〜13の整数であり、mは2〜50の整数であり、nは1〜8の整数である一種または二種以上の化合物を含んでなることがより好ましい。あるいは、上記式(I)の化合物において、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である一種または二種以上の化合物を含んでなることがより好ましい。このような特定のポリオルガノシロキサン系界面活性剤を使用することにより、記録媒体として印刷本紙に印刷した場合であっても、インクの凝集むらがより改善される。
2002/055619号パンフレットに記載されているような、常温常圧下で液体のジエチレングリコール化合物と常温常圧下で液体のジプロピレングリコール化合物との混合物等を挙げることができる。
製)、ポリエチレングリコールソルビタンモノラウレート(例えば、ソルゲンTW−20、第一工業製薬株式会社製)、ポリエチレングリコールソルビタンモノオレート(例えば、ソルゲンTW−80、第一工業製薬株式会社製)を挙げることができる。更には、前記のポリオキシエチレン誘導体としてアセチレングリコール系界面活性剤を用いることができる。その具体例としてはサーフイノール104、82、420、440、465、485、またはTG(いずれも、Air Products and Chemicals, Inc.社製)、オルフインSTG、オルフインE1010(いずれも、日信化学社製)を挙げることができる。
本発明によるインク組成物は、インクジェット記録用であることが好ましく、各種インクジェット記録方式に適用することができる。すなわち、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電界制御方式、ピエゾ素子の駆動圧力を利用してインクを吐出させるドロップ・オン・デマンド方式(または圧力パルス方式)、さらには高熱によって気泡を形成し、成長させることによって生じる圧力を利用してインクを吐出させるバブルまたはサーマルジェット方式等の各種インクジェット記録方式に適用することができる。
本発明によるインクセットは、インクジェット記録用であることが好ましく、上記のインク組成物を含んでなるものである。本発明によるインク組成物を単独または複数種含むインクセットとしてもよく、さらに一または複数の他のインク組成物をも含むインクセットとしてもよい。本発明によるインクセットに含まれてもよい他のインク組成物としては、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエロー、レッド、グリーン、ブルー、オレンジ、バイオレット等のカラーインク組成物、ブラックインク組成物、ライトブラックインク組成物等が挙げられる。
(1)膜厚100μmのPETフィルム上に、下記組成の樹脂層塗工液をスピンコート法によって均一な液膜を形成した後、乾燥させて樹脂薄膜層を作成した。
エスレツクBL−10
(積水化学工業(株)製 ブチラール樹脂) 3.0重量%
グリセリン 2.0重量%
IPA(イソプロピルアルコール) 残量
(3)上記方法にて形成した樹脂層とアルミニウム蒸着層の積層体を有するPETフィルムをIPA中で超音波分散機を用いて、剥離・微細化・分散処理を同時に行い、アルミニウム顔料分散液を作製した。この方法により得られたアルミニウム顔料分散液の金属箔片(アルミニウム含有)の含有量は5.0重量%であった。イソプロピルアルコールからトリエチレングリコールモノメチルエーテルへの有機溶媒置換工程については、蒸留置換法や限外ろ過法等の公知技術のいずれの方法を用いても良いが、蒸留置換法を用いて行った。
上記方法にて作成したアルミニウム顔料分散液を用いて、下記表1〜6の組成の金属箔片含有インク組成物を作製した。なお、下記表1〜6中の数値はインク中の含有量(重量%)を表す。ここで用いられるポリオルガノシロキサン系界面活性剤は、上記の式(I)において、Rがメチル基であり、aが6〜18の整数であり、mが0の整数であり、nが1の整数である化合物と、上記の式(I)において、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の整数である化合物と、上記の式(I)において、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の整数である化合物とからなる界面活性剤である。また、用いられるアセチレングリコール系界面活性剤は、サーフィノール420(日信化学工業社製)である。
例9〜16は、上記表1〜2の例1〜8の1,2−オクタンジオールを1,8−オクタンジオールに代えた以外は、同様にして作製した(表3参照)。
比較例1〜8は、上記表1〜2の例1〜8のトリエチレングリコールモノメチルエーテルをジエチレングリコールジエチルエーテルに代えた以外は、同様にして作製した(表4参照)。
比較例9〜16は、比較例1〜8の1,2−オクタンジオールをγ−ブチロラクトンに代えた以外は、同様にして作製した(表5参照)。
比較例17〜24は、上記方法にて作成したアルミニウム顔料分散液を用いて、上記表6に記載の組成に基づいて金属箔片含有インク組成物を作製した。
上記で得られた各金属箔片含有インク組成物を、インクジェットプリンタ(PX−G900、セイコーエプソン社製)のインクカートリッジに装着し、約128g/m2のルミラーS10(100ミクロン厚)に、1440×720dpiの解像度で印刷を行った。この際の印刷条件として、記録ヘッドの1駆動によって720×180dpiの解像度となるような単方向の記録方法において3ngのドット重量となるように、インクの吐出量の調整を行った。このときのインク付着量は概ね3.1mg/inch2であった。
A:20℃、湿度30%の環境で、得られた記録物を3分放置乾燥した後に、指擦りしても、指にインクが付着しない。
B:40℃、湿度30%の環境で、得られた記録物を3分放置乾燥した後に、指擦りしても、指にインクが付着しない。
C:40℃、湿度30%の環境で、得られた記録物を10分放置乾燥した後に、指擦りしても、指にインクが付着しない。
D:Bの条件において、指にインクが付着する。
評価結果は、下記表7に記載の通りであった。表7からわかるように、1,2−オクタンジオールを含むインク組成物とすることにより、1,8−オクタンジオールを含むインク組成物と比較して、フィルムに対するインクの弾きを抑え、または凝集状態を引き起こすことを抑えるため、インクが玉状にならず、表面積が増加するため、乾燥効率が向上すると考えられる。
上記で得られた各金属箔片含有インク組成物を、インクジェットプリンタ(PX−G900、セイコーエプソン社製)のインクカートリッジに装着し、約128g/m2のルミラーS10(100ミクロン厚)に、1440×720dpiの解像度で印刷を行った。この際の印刷条件として、記録ヘッドの1駆動によって720×180dpiの解像度となるような記録方法において3ngのドット重量となるように、インクの吐出量の調整を行った。
得られた記録物のインク付着量は3.1mg/inch2であった。下記のような基準によりインクの凝集むらの評価を行った。
A:双方向の記録方法でも、凝集むらがない。
B:双方向の記録方法では、凝集むらがする。しかし、単方向の記録方法では、凝集むらが発生しない。
C:単方向の記録方法でも、凝集むらが発生する
評価結果は、下記表7に記載の通りであった。
上記プリンターから、インクカートリッジを外し、インク交換位置に移動させることで、ヘッドからキャップが外れた状態にした。この状態で、40℃、湿度30%の環境に1日間放置した。その後、ボタンクリーニングで目詰まり回復性を評価した。
A:ボタンクリーニング10回以内で、目詰まりしているノズルがなくなった。
B:ボタンクリーニング10回で、目詰まりしているノズルが残っていた。
C:インクカートリッジを外す際に、ヘッドとインクカートリッジを接合しているプラスチック部材が破損した。このため、評価不可能であった。
評価結果は、下記表7に記載の通りであった。
上記フィルム定着性評価において得られた各インク組成物の記録物の記録面について、光沢度計(MINOLTA MULTI GLOSS 268)を用い、煽り角度20°での光沢度を測定し、以下の基準に従い評価した。
A:光沢度が200以上
B:光沢度が200未満
評価結果は、下記表7に記載の通りであった。
Claims (7)
- 金属顔料と、炭素数7〜10の難水溶性アルカンジオールと、アルキレングリコールモノアルキルエーテルとを含む、非水系インク組成物。
- 前記難水溶性アルカンジオールが炭素数7〜10の難水溶性1,2−アルカンジオールである、請求項1に記載のインク組成物。
- 前記難水溶性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に記載のインク組成物。
- 前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルがトリエチレングリコールモノメチルエーテルである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 少なくとも一種類以上のグリセリン、ポリアルキレングリコール、または糖類をさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 少なくとも一種類以上のアセチレングリコール系界面活性剤および/またはポリオルガノシロキサン系界面活性剤をさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のインク組成物を含む、インクセット。
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