JP6361879B2 - インク組成物 - Google Patents
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Description
顔料と、セルロース誘導体と、水と、を含む第1相と、
50%留出点が280℃以下の有機溶剤を含む第2相と、
を含み、
前記第1相中の前記セルロース誘導体の含有量が、前記第1相全体に対して3質量%以上15質量%以下である。
請求項1において、
前記セルロース誘導体は、カルボキシメチルセルロース及びその塩、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース並びにメチルセルロースから選ばれる少なくとも一種であってもよい。
前記第1相及び前記第2相の全体に対する前記第1相の割合は、20質量%以上60質量%以下であってもよい。
前記第2相は、50%留出点が300℃以上の有機溶剤を含んでもよい。
前記セルロース誘導体の全体の数平均分子量は、1万以上15万以下であってもよい。
前記セルロース誘導体の全体のエーテル化度は、0.6以上1.0以下であってもよい。
本実施形態のインク組成物は、インクジェット記録用のインク組成物である。そして、第1相と、第2相と、を含んで構成される。本実施形態のインク組成物において、第1相及び第2相は、例えば、水相及び油相であり、両者は相分離して存在する。
本実施形態のインク組成物に含有される第1相は、顔料と、セルロース誘導体と、水と、を含む。第1相は、後述の第2相と常温常圧で相分離状態を形成する。
本実施形態のインク組成物は、第1相に顔料を含む。顔料の種類としては、特に限定されず、通常のインクジェットインクに含有され得る種を1種又は複数種用いることができる。
本実施形態のインク組成物は、第1相にセルロース誘導体を含む。
エーテル化度=(162×Y)/(10,000−80×Y)
本実施形態のインク組成物の第1相には、水が含まれる。水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。第1相中の水の含有量は、第1相の総質量を100質量%としたときに、20〜70質量%である。ここで、水の含有量は、水を添加した量に限られず、他の添加剤中の水分や顔料を分散液として供給する場合に顔料分散液に含まれる水も含むものである。
本実施形態のインク組成物の第1相には、界面活性剤、水溶性有機溶剤、樹脂、防腐剤、pH調整剤、溶解助剤、酸化防止剤、防黴剤等、通常のインクジェットインクに含有され得る添加剤を1種又は複数種含んでもよい。
本実施形態に係る第1相は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、第1相に直接配合されてもよいし、顔料を顔料分散液として配合する場合に、顔料分散液に含まれているものが配合されてもよい。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ、さらにこれらは併用してもよい。
本実施形態に係るインク組成物の第1相には、水溶性有機溶剤が含まれてもよい。そのような水溶性有機溶剤としては、多価アルコールのアルキルエーテル(グリコールエーテル類)及び1、2−アルカンジオールが好ましく挙げられる。当該グリコールエーテル類としては、以下に限定されないが、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジ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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジ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−t−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類が挙げられる。また、上記1、2−アルキルジオールとしては、以下に限定されないが、例えば、1、2−ペンタンジオール及び1、2−ヘキサンジオールが挙げられる。これらの他に、1、3−プロパンジオール、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、1、7−ヘプタンジオール、及び1、8−オクタンジオール等の直鎖炭化水素のジオール類も挙げることができる。
第1相は、高分子成分として、上述のCMC等の他に樹脂を含有してもよい。樹脂は、樹脂エマルションの形態で供給されてもよいし、顔料分散液に配合されて供給されてもよい。樹脂は、顔料のポリマー分散剤として機能してもよい。また、樹脂は、インク(顔料)の定着性を高め、印刷の堅牢性を高める目的で添加されてもよい。
本実施形態のインク組成物が含有する第2相は、50%留出点が280℃以下の有機溶剤を含む。第2相は、インク組成物において第1相と相分離状態を形成する。本実施形態では第1相が水系であり、第2相は油系である。第2相が係る有機溶剤を含むことにより、インク組成物の粘度を下げることができる。
第2相に含有される50%留出点が280℃以下の有機溶剤は、極性有機溶剤、非極性有機溶剤及び両者の混合溶剤のいずれであってもよい。
本実施形態のインク組成物の第2相には、顔料、染料、界面活性剤、水溶性有機溶剤、樹脂(分散剤)、防腐剤、溶解助剤、酸化防止剤、防黴剤等、通常のインクジェットインクに含有され得る添加剤を1種又は複数種含んでもよい。
本実施形態のインク組成物において、第1相及び第2相の全体に対する第1相の割合は、特に限定されず、例えば、5質量%以上95質量%以下とすることができる。本実施形態のインク組成物は、第1相及び第2相のエマルション又はディスパージョンの形態をとり、相分離構造が安定に維持される。
本実施形態のインク組成物は、第1相及び第2相のエマルション又はディスパージョンの形態をとる。インク組成物は、例えば、第1相及び第2相を適宜の容器に入れ、超音波分散、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー等により撹拌、分散させたり、ハイスピードミキサー、サンドミル、ビーズミルあるいはロールミル等を用いて撹拌、分散させることにより調製することができる。また、インク組成物は、適宜の容器中に一方の相(例えば第2相)を入れて、超音波分散、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー等により撹拌している状態で、他方の相(例えば第1相)を滴下して調製することができる。
本実施形態のインク組成物は、セルロース誘導体を3質量%以上15質量%以下含む高粘度の水系顔料インク(第1相)を、有機溶剤を含む第2相とともに含むことで、インクジェット記録装置により安定して吐出することができる粘度とすることができる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<W相の調製>
W相(第1相)は、以下のように調製した。
ナフテン系溶剤(日石化学社製AF−4)45質量部、ナフテン系溶剤(日石化学社製AF−6)15質量部、大豆油メチル5質量部、オレイルアルコール15質量部、脂肪族炭化水素形系溶剤(Exxon社製ExxolD80)5質量部を混合し(合計85質量部)を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過することで、O相を調製した。調製後、O相の粘度として、粘弾性試験機MCR−300(Pysica社製)を用いて、20℃の環境下で、Shear Rateを10〜1000に上げていき、Shear Rateが200時の粘度を読み取ったところ、5mPa・sであった。
上記O相を300ml容のビーカーに100ml入れ、高速ホモジナイザー(ヒスコトロン:株式会社マイクロテック・ニチオン製)にて、5000rpmにて撹拌し、撹拌しながら上記W相を滴下して、表2に示すW率(W相の質量/(W相の質量+O相の質量))となるように混合した。滴下後、同ホモジナイザーにて、さらに20000rpmの回転速度で5分間撹拌して、各例のインク組成物を得た。調製後、インク組成物の粘度として、粘弾性試験機MCR−300(Pysica社製)を用いて、20℃の環境下で、Shear Rateを10〜1000に上げていき、Shear Rateが200時の粘度を読み取った値を表2に記載した。
表2に示す各例のインク組成物を以下のように評価した。
60℃環境に24時間放置し、室温に戻してから吸光度を測定した。評価基準は以下のとおりであり、結果を表2に記載した。
A・・・初期からのずれが3%以内
B・・・初期からのずれが10%以内
C・・・初期からのずれが10%より多い
調製したインク組成物をインクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、形式PX−B700)のカートリッジに導入し、当該カートリッジに連通する複数のノズルから吐出することを確認してから、連続でA4用紙30枚にテストパターンを印刷し、30枚印刷後にノズルチェックを行って、吐出安定性を以下の基準で評価した。評価結果を表2に記載した。
A・・・ノズル抜けなし
B・・・ノズル抜け5本以内、クリーニング1回で回復
C・・・ノズル抜け10本以内、クリーニング2回以上で回復
調製したインク組成物をインクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、形式PX−B700)のカートリッジに導入し、当該カートリッジに連通する複数のノズルから吐出することを確認してから、A4用紙(普通紙:ゼロックスP紙(富士ゼロックス社製)1枚にベタパターンを印刷した。そして係るパターンのOD値をグレタグ濃度計(グレタグマクベス社製)にて測定した。評価基準は以下のとおりであり、結果を表2に記載した。
A・・・OD値1.2以上
B・・・OD値1.0以上1.2未満
C・・・OD値1.0未満
上記OD値を測定したA4用紙の裏面のOD値を同様に測定した。評価基準は以下のとおりであり、結果を表2に記載した。
A・・・OD値0.2未満
B・・・OD値0.2以上0.3未満
C・・・OD値0.3以上
調製したインク組成物をインクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、形式PX−B700)のカートリッジに導入し、当該カートリッジに連通する複数のノズルから吐出することを確認してから、A4用紙(普通紙:ゼロックスP紙(富士ゼロックス社製)1枚にテストパターンを印刷し、10分放置した。その後、蛍光ペンを用い、印刷部分にラインを引いた。この時蛍光ペンには220gの荷重を課した。評価は目視で行い、評価基準を以下のとおりとした。評価結果を表2に記載した。
A・・・にじみなし
B・・・若干にじむ
C・・・文字の尾を引くように、ひどくにじむ
調製したインク組成物をインクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、形式PX−B700)のカートリッジに導入し、当該カートリッジに連通する複数のノズルから吐出することを確認してから、A4用紙(普通紙:ゼロックスP紙(富士ゼロックス社製)1枚にテベタパターンを印刷し、用紙が排出された時のカール高さ(用紙の搬送面からの、用紙の最大の高さ(離間距離))を測定した。評価基準は以下のとおりであり、結果を表2に記載した。
A・・・5mm未満
B・・・5mm以上10mm未満
C・・・10mm以上
表2の評価結果の通り、実施例に係るインク組成物は、いずれも安定に保存可能で、粘度も低く抑えられ、インクジェット記録装置に適用できることが判明した。このことから、本発明によれば、インク組成物を、高い濃度でセルロース誘導体を含有するにもかかわらず、インクジェット記録用のインクとして適した粘度に調整できることが判明した。
Claims (6)
- 顔料と、セルロース誘導体と、水と、を含む第1相と、
50%留出点が280℃以下の有機溶剤を含む第2相と、
を含み、
前記第1相中の前記セルロース誘導体の含有量が、前記第1相全体に対して3質量%以上15質量%以下である、インクジェット記録用のインク組成物。 - 請求項1において、
前記セルロース誘導体は、カルボキシメチルセルロース及びその塩、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース並びにメチルセルロースから選ばれる少なくとも一種である、インク組成物。 - 請求項1又は請求項2において、
前記第1相及び前記第2相の全体に対する前記第1相の割合は、20質量%以上60質量%以下である、インク組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記第2相は、50%留出点が300℃以上の有機溶剤を含む、インク組成物。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記セルロース誘導体の全体の数平均分子量は、1万以上15万以下である、インク組成物。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記セルロース誘導体の全体のエーテル化度は、0.6以上1.0以下である、インク組成物。
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