JP6331086B2 - インクジェットインク組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕
水/オクタノール分配係数のlogP値が3.5以上である防腐剤と、
グリフィン法のHLBが6未満のノニオン系界面活性剤と、
水/オクタノール分配係数のlogP値が0〜2.0である水溶性有機溶剤と、
水と、を少なくとも含み、
前記水の含有量が、55質量%以上であり、
前記水溶性有機溶剤が、アルキルポリオール又はグリコールアルキルエーテルを含む、
インクジェットインク組成物。
〔2〕
前記防腐剤の標準沸点が、300℃以上である、前項〔1〕に記載のインクジェットインク組成物。
〔3〕
前記防腐剤の含有量が、10ppm以上500ppm以下であり、
前記水溶性有機溶剤と前記ノニオン系界面活性剤の総含有量が、0.50質量%以上15質量%以下である、前項〔1〕又は〔2〕に記載のインクジェットインク組成物。
〔4〕
前記アルキルポリオールのアルキル基の炭素数が、5以上8以下であり、
前記グリコールアルキルエーテルのアルキル基の炭素数が、2以上、6以下である、前項〔1〕〜〔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〕
前記水分及び固形分以外の成分の総含有量が、10質量%以上40質量%以下である、前項〔1〕〜〔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〕
前記防腐剤が、イソチアゾリン化合物及びハロアルキニル化合物からなる群より選択される少なくとも1種以上を含む、前項〔1〕〜〔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〕
前記ノニオン系界面活性剤が、ノニオン系のアセチレングリコール系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種以上を含む、前項〔1〕〜〔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〕
前記防腐剤が、2−ブチル−1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン、及び3−ヨード−2−プロピニルブチルカルバメートからなる群より選択される少なくとも1種以上を含む、前項〔1〕〜〔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〕
非吸収性のフィルム又は低吸収性のコート紙に付着させる、前項〔1〕〜〔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。
本実施形態のインクジェットインク組成物(以下、「インク組成物」ともいう。)は、水/オクタノール分配係数のlogP値が2.0以上である防腐剤と、グリフィン法のHLBが6未満のノニオン系界面活性剤と、水/オクタノール分配係数のlogP値が0〜2.0である水溶性有機溶剤と、水と、を少なくとも含み、前記水の含有量が、55質量%以上であり、前記水溶性有機溶剤が、アルキルポリオール又はグリコールアルキルエーテルを含む。
防腐剤の水/オクタノール分配係数のlogP値は、2.0以上であり、好ましくは2.2以上であり、より好ましくは2.4以上である。logP値が2.0以上であることにより、記録物に含まれる防腐剤が記録表面にブリードアウトしにくくなり、また、排水処理時に防腐剤が凝集沈殿して分離しやすくなるため、水生環境を汚染しにくい。また、防腐剤の水/オクタノール分配係数のlogP値は、好ましくは6.0以下であり、より好ましくは5.5以下であり、さらに好ましくは5.0以下である。logP値が6.0以下であることにより、低温安定性がより向上する傾向にある。なお、「logP」とは、OECD Test Guideline 107で定義される値をいう。また、logPは、実施例に記載の方法により測定することができる。logP値は高いほど疎水性が高く、低いほど親水性が高いことを示す。
ノニオン系界面活性剤のグリフィン法のHLBは、6.0未満であり、好ましくは5.5以下であり、より好ましくは5.0以下である。HLBが6.0未満であることにより、上記の防腐剤との相溶性が高く、防腐剤の低温安定性を増すことができる。特に、吐出安定性の観点から比較的低粘度であることが望まれるインク組成物は比較的水分量が多く、疎水成分の安定性が低下する傾向にあるが、上記ノニオン系界面活性剤を有することにより、このような場合においても溶解安定性が向上する。また、ノニオン系界面活性剤のグリフィン法のHLBは、好ましくは2.0以上であり、より好ましくは2.5以上であり、さらに好ましくは3.0以上である。HLBが2.0以上であることにより、ノニオン系界面活性剤自身の溶解安定性を保持することができる。なお、本明細書におけるHLB値は、グリフィン法で定義される。
インク組成物は、必要に応じて表面張力調整剤を含んでいてもよい。表面張力調整剤は、記録媒体に対する濡れ性を調整するもので、例えば綿布帛の様にもともとインクが染み込み易い基材の場合は添加は不要である。逆にプラスチックフィルムの様にインク吸収層がなく、かつ水系インクが濡れにくい基材の場合はインクの表面張力を20mN/m程度に下げるために表面張力調整剤を添加する。
水溶性有機溶剤の水/オクタノール分配係数のlogP値は、0以上2.0以下であり、好ましくは0以上2.0以下であり、より好ましくは0以上1.5以下である。logP値が上記範囲内であることにより、ノニオン系界面活性剤とインク組成物中の水溶性有機溶液成分との相溶性、及びノニオン系界面活性剤の溶解性がより向上し、低温安定性がより向上する。さらに、水溶性有機溶剤自身の静菌性が高いため、抗菌防腐性がより向上し、防腐剤の使用量を低減することができる。
水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、インク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。これにより貯蔵安定性がより向上する傾向にある。
インク組成物は、顔料又は染料などの色材をさらに有してもよい。
インク組成物は、保湿剤(湿潤剤)をさらに有してもよい。保湿剤としては、一般にインクジェットインク組成物に用いられるものであれば特に限定されず使用可能である。保湿剤の沸点は、好ましくは180℃以上であり、より好ましくは200℃以上である。沸点が上記範囲内であることにより、インク組成物に良好な保水性及び湿潤性を付与することができる。
インク組成物は、pH調整剤をさらに有してもよい。pH調整剤としては、特に限定されないが、例えば、無機酸(例えば、硫酸、塩酸、硝酸等)、無機塩基(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等)、有機塩基(トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリプロパノールアミン)、有機酸(例えば、アジピン酸、クエン酸、コハク酸等)等が挙げられる。
インク組成物は、樹脂をさらに有してもよい。樹脂は、主に色材が顔料の場合に添加し、記録媒体に対する顔料の密着性を向上するために用いる。
樹脂は、水溶性樹脂あるいは水分散した樹脂エマルジョンから選ばれ、例えば、アクリル系重合体、ポリアクリル酸エステルおよびその共重合体、ポリメタクリル酸エステルおよびその共重合体、アクリル酸スチレン共重合体、メタクリル酸スチレン共重合体、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸またはポリメタクリル酸とポリオレフィン系の共重合体、酢酸ビニル・ビニルアルコール系重合体、酢酸ビニル・オレフィン系の共重合体、ポリ塩化ビニルおよびその共重合体、ポリビニルピロリドンおよびその共重合体などを使用することができる。
本実施形態で用いるインク組成物は、その保存安定性及びヘッドからの吐出安定性を良好に維持するため、目詰まり改善のため、又はインク組成物の劣化を防止するため、溶解助剤、粘度調整剤、酸化防止剤、及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などの、種々の添加剤を適宜添加することもできる。
インクジェットインク組成物は、上記各成分を混合することにより、調整することができる。混合方法としては、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。
本実施形態のインク組成物は、種々の被記録媒体に対して用いることが可能であり、インク吸収性の高い綿布帛やインクジェット専用紙、中程度の吸収性の上質紙、コピー用紙、低吸収性あるいは非吸収性の塗工紙やプラスチックフィルムに用いることができる。特に、防腐成分が記録媒体表面へブリードアウトしやすい低吸収性被記録媒体又は非吸収性被記録媒体に用いるものであることが好ましい。
下記の実施例及び比較例、参考例において使用したインク組成物用の主な材料は、以下の通りである。
〔防腐剤〕
下記表1に示す。
下記表2に示す。
〔水溶性有機溶剤〕
下記表2に示す。
グリセリン
トリメチロールプロパン
プロピレングリコール
〔表面張力調整剤〕
オルフィンE1010(アセチレングリコール系界面活性剤、エアプロダクツ社製)
BYK−348(シリコーン系界面活性剤、ビックケミー・ジャパン社製)
〔pH調整剤〕
トリエタノールアミン
〔色材〕
カーボンブラック
ダイレクトブルー199
〔樹脂〕
エチレン−酢酸ビニル樹脂(三井・デュポンポリケミカル株式会社社製)
logP値は、MSDSおよび文献値より転記した。
各材料を下記の表3に示す組成で混合し、十分に撹拌し、各インク組成物を得た。下記の表3中、数値の単位は質量%であり、合計は100.0質量%である。
〔抗菌試験〕
実施例および比較例のインク組成物に各菌種を105接種し、25℃×24時間作用させた後の生菌数に関して以下の基準に基づいて判定した
(判断基準)
初期: 100,000CFU/g
A:100CFU/g未満
B:100CFU/g以上1,000CFU/g未満
C:1,000CFU/g以上10,000CFU/g未満
D:10,000CFU/g以上
インク組成物をサンプル瓶に入れ、−20℃で1週間放置し、放置後のインク組成物を濾過し、低温析出物を集めた。低温析出物の個数により、低温安定性を評価した。評価基準を以下に示す。
(判断基準)
A:低温析出物が50個/1mL未満
B:低温析出物が50個/1mL以上200個/1mL未満
C:低温析出物が200個/1mL以上
Claims (9)
- 水/オクタノール分配係数のlogP値が3.5以上である防腐剤と、
グリフィン法のHLBが6未満のノニオン系界面活性剤と、
水/オクタノール分配係数のlogP値が0〜2.0である水溶性有機溶剤と、
水と、を少なくとも含み、
前記水の含有量が、55質量%以上であり、
前記水溶性有機溶剤が、アルキルポリオール又はグリコールアルキルエーテルを含む、
インクジェットインク組成物。 - 前記防腐剤の標準沸点が、300℃以上である、請求項1に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記防腐剤の含有量が、10ppm以上500ppm以下であり、
前記水溶性有機溶剤と前記ノニオン系界面活性剤の総含有量が、0.50質量%以上15質量%以下である、請求項1又は2に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記アルキルポリオールのアルキル基の炭素数が、5以上8以下であり、
前記グリコールアルキルエーテルのアルキル基の炭素数が、2以上、6以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記水分及び固形分以外の成分の総含有量が、10質量%以上40質量%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記防腐剤が、イソチアゾリン化合物及びハロアルキニル化合物からなる群より選択される少なくとも1種以上を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記ノニオン系界面活性剤が、ノニオン系のアセチレングリコール系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種以上を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記防腐剤が、2−ブチル−1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン、及び3−ヨード−2−プロピニルブチルカルバメートからなる群より選択される少なくとも1種以上を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
- 非吸収性のフィルム又は低吸収性のコート紙に付着させる、請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェットインク組成物。
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