JP6536796B2 - インクジェット記録用水系インク組成物 - Google Patents
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Description
本発明に係る液体組成物の一態様は、
水−オクタノール分配係数が0.0以上2.5以下であり、水酸基を3個以上有するポリオール化合物である第1の溶剤と、
水−オクタノール分配係数が−1.0以上1.0以下の有機溶剤である第2の溶剤と、
水と、色材とを含み、
前記第1の溶剤の含有量が0.005質量%以上0.5質量%以下であり、
前記第2の溶剤の含有量が0.5質量%以上15質量%以下であることを特徴とする。
適用例1の液体組成物において、
前記ポリオール化合物が、トリオール化合物およびその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種であることができる。
適用例1の液体組成物において、
前記ポリオール化合物が、ヘプタン酸3−ヒドロキシ−2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピル、ペンタエリトリトールカプリラート、ソルビタンモノカプラート、ジトリメチロールプロパンおよびトリトリメチロールプロパンからなる群より選択される少なくとも1種であることができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか一例の液体組成物において、
前記第2の溶剤が、1,2−アルキルジオール類およびグリコールエーテル類からなる群より選択される少なくとも1種であることができる。
適用例4の液体組成物において、
前記1,2−アルキルジオール類が、1,2−ブタンジオール、3,3−ジメチルブタン−1,2−ジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールおよび1,2−ヘプタンジオールからなる群より選択される少なくとも1種であることができる。
適用例4または適用例5の液体組成物において、
前記グリコールエーテル類が、エチルトリグリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルトリグリコール、ブチルジグリコールおよびジプロピレングリコ−ルモノプロピルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種であることができる。
適用例1ないし適用例6のいずれか一例の液体組成物において、
前記水の含有量が40質量%以上であることができる。
本発明に係る顔料分散液の一態様は、
適用例1ないし適用例7のいずれか一例の液体組成物を含むことを特徴とする。
本発明に係るインクジェット記録用水系インク組成物の一態様は、
適用例1ないし適用例7のいずれか一例の液体組成物を含むことを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る液体組成物は、インクジェット記録用の顔料分散液および水系インク組成物(以下、「インク」ともいう。)の原料液として用いられるものであり、水−オクタノール分配係数が0.0以上2.5以下であり、水酸基を3個以上有するポリオール化合物である第1の溶剤と、水−オクタノール分配係数が−1.0以上1.0以下の有機溶剤である第2の溶剤と、水と、色材とを含み、第1の溶剤の含有量が0.005質量%以上0.5質量%以下であり、第2の溶剤の含有量が0.5質量%以上15質量%以下であることを特徴とする。以下、本実施の形態に係る液体組成物に含まれる各成分等について説明する。
本実施の形態に係る液体組成物は、第1の溶剤として、水−オクタノール分配係数が0.0以上2.5以下であり、水酸基を3個以上有するポリオール化合物を含有し、第1の溶剤の含有量が0.005質量%以上0.5質量%以下である。
logP値は0.0以上2.5以下であり、好ましくは0.2以上2.4以下であり、特に好ましくは0.4以上2.3以下である。logP値が前記範囲である場合には、液体組成物の防腐性能を十分に確保することができる。
本実施の形態に係る液体組成物は、第2の溶剤として、水−オクタノール分配係数が−1.0以上1.0以下の有機溶剤を含有し、第2の溶剤の含有量が0.5質量%以上15質量%以下である。
本実施の形態に係る液体組成物は、色材を含む。色材は、顔料および染料のいずれも用いることができる。
ても2種以上を併用してもよい。
本実施の形態に係る液体組成物は、水を含む。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、液体組成物を長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を防止することができる。
40質量%以上であることにより、液体組成物が比較的低粘度となる。また、水の含有量が40質量%以上であることにより、疎水成分である第1の溶剤の溶解性が低下する傾向にあるが、上記第2の溶剤を有することにより、第1の溶剤との相溶性が向上し、液体組成物の安定性が向上する。また、水の含有量の上限は、液体組成物の総量に対して、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以下である。
本実施の形態に係る液体組成物は、保湿剤(湿潤剤)をさらに含むことができる。保湿剤としては、一般にインクジェット記録用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。保湿剤の標準沸点は、好ましくは180℃以上であり、蒸発乾燥型インクに用いる液体組成物では標準沸点範囲180℃以上250℃以下であることがより好ましく、浸透乾燥型インクに用いる液体組成物では200℃以上であることがより好ましい。標準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。
本実施の形態に係る液体組成物は、表面張力調整剤をさらに含むことができる。表面張力調整剤は、水溶解時に表面張力を低下させてインクの印刷用基材、吐出流路や吐出ヘッドに対する濡れ性を調整するために用いられ、低表面張力性の水溶性溶剤および界面活性剤から選ばれる。
テル、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル類が用いられる。界面活性剤系としては、特に限定されないが、例えば、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、両性界面活性剤から適宜選択することができる。特に、界面活性が高く、気泡性の少ないアセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤を用いることが好ましい。
本実施の形態に係る液体組成物は、インクのpHを調整する目的で、pH調整剤をさらに含むことができる。pH調整剤としては、特に限定されないが、例えば、無機酸として、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等、無機塩基として、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、有機塩基として、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、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン等、有機酸として、例えば、アジピン酸、クエン酸、コハク酸、乳酸等が挙げられる。
本実施の形態に係る液体組成物は、定着樹脂を含むことができる。定着樹脂は、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定着性を向上するために用いる。
本実施の形態に係る液体組成物は、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したり、目詰まり改善のために、又は液体組成物の劣化を防止するために、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。
本実施の形態に係る液体組成物は、上記各成分を混合することにより調製することができる。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。また、本実施の形態に係るインクジェット記録用の顔料分散液および水系インク組成物は、上述の液体組成物をそのまま使用してもよいし、該液体組成物に適宜水や溶媒、その他の添加剤を加えて混合することにより調製してもよい。
上述したように、本実施の形態に係る液体組成物は、そのまま、もしくは適宜水や溶媒、その他の添加剤を加えて混合することによりインクジェット記録用の顔料分散液および水系インク組成物として用いられる。また、本実施の形態に係るインクジェット記録用水系インク組成物は、種々の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、絹、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロン等の布地やインクジェット専用紙、中程度の吸収性の上質紙、コピー用紙だけでなく、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も用いることができる。
層が設けられた塗工紙が挙げられる。塗工紙としては、特に限定されないが、例えば、アート紙、コート紙、マット紙等の印刷本紙が挙げられる。
以下、本発明を実施例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
各種評価を行う前に、まず、液体組成物の一例としてインクジェット記録用水系インク組成物(以下、単に「インク組成物」という。)を調製した。下記の実施例及び比較例において使用したインク組成物用の主な材料は、下記表1に示す通りである。
(1)第1の溶剤
・ペンタエリスリトールカプリラート(logP:2.29)
・ヘプタン酸3−ヒドロキシ−2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピル(logP:0.46)
・ジトリメチロールプロパン(logP:0.21)
・トリトリメチロールプロパン(logP:0.97)
(2)第2の溶剤
・1,2−ヘキンサンジオール(logP:0.7)
・1,2−ペンタンジオール(logP:0.01)
・ブチルトリグリコール(logP:0.02)
・エチルトリグリコール(logP:−0.98)
(3)ペンタエリスリトール(logP:−2.36)
(4)色材
・カーボンブラックMA77(商品名:三菱化学株式会社製、ブラック顔料)
・ダイレクトブルー199(バサシッドブルーNB748 商品名:BASF社製、シアン染料)
(5)保湿剤
・プロピレングリコール
・グリセリン
・トリメチロールプロパン
(6)表面張力調整剤
・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)
・オルフィンE1010(アセチレングリコール系界面活性剤、エアープロダクツ社製)(7)pH調整剤
・トリイソプロパノールアミン
(8)樹脂
・アクリル酸エステル−メタクリル酸樹脂(ジョンクリル682 商品名:BASF社製)
2.2.1.防腐試験
実施例および比較例で得られた各インク組成物中に、各供試菌(細菌類および真菌類)を約105CFU/gとなるように接種し、25℃で24時間放置した後の生菌数を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(供試菌種)
大腸菌(Escherichia coli)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、コウジカビ(Aspergillus oryzae)、アオカビ(Penicillium funiculosum)
(評価基準)
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
実施例および比較例で得られた各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。放置後のインク組成物の外観および低温析出物の個数により、インク組成物の低温安定性を評価した。評価基準は次の通りである。
(評価基準)
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
D:インク組成物中に油滴などの分離あり
インクジェット方式のプリンターEM―930C(商品名、セイコーエプソン株式会社製)に実施例および比較例で得られた各インク組成物を充填し、40℃の恒温槽で1列全ノズルを吐出しながら20頁連続印刷して、印刷抜け、曲がりの見られたノズル本数を以下の基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A:抜け、曲がりが0ノズル
B:抜け、曲がりが1−5ノズル
C:抜け、曲がりが6ノズル以上
Claims (6)
- 水−オクタノール分配係数が0.0以上2.5以下であり、水酸基を3個以上有するポリオール化合物である第1の溶剤と、
水−オクタノール分配係数が−1.0以上1.0以下の有機溶剤である第2の溶剤と、
水と、色材とを含み、
前記第1の溶剤の含有量が0.005質量%以上0.5質量%以下であり、
前記第2の溶剤の含有量が0.5質量%以上15質量%以下であり、
前記水の含有量が40質量%以上である、インクジェット記録用水系インク組成物。 - 請求項1において、
前記ポリオール化合物が、トリオール化合物およびその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種である、インクジェット記録用水系インク組成物。 - 請求項1において、
前記ポリオール化合物が、ヘプタン酸3−ヒドロキシ−2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピル、ペンタエリトリトールカプリラート、ソルビタンモノカプラート、ジトリメチロールプロパンおよびトリトリメチロールプロパンからなる群より選択される少なくとも1種である、インクジェット記録用水系インク組成物。 - 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の溶剤が、1,2−アルキルジオール類およびグリコールエーテル類からなる群より選択される少なくとも1種である、インクジェット記録用水系インク組成物。 - 請求項4において、
前記1,2−アルキルジオール類が、1,2−ブタンジオール、3,3−ジメチルブタン−1,2−ジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールおよび1,2−ヘプタンジオールからなる群より選択される少なくとも1種である、インクジェット記録用水系インク組成物。 - 請求項4または請求項5において、
前記グリコールエーテル類が、エチルトリグリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルトリグリコール、ブチルジグリコールおよびジプロピレングリコ−ルモノプロピルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種である、インクジェット記録用水系インク組成物。
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