JP6707841B2 - インクジェット記録方法、インクジェット記録装置および記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
インクジェットヘッドから溶剤系インクを吐出し、塩化ビニル系樹脂からなる記録媒体に記録するインクジェット記録方法であって、
前記記録媒体は可塑剤を含まず、かつ下記(1)、(2)を満たすことを特徴とする。
(1):FT−IRピーク波数が2924cm−1未満
(2):60℃で3時間放置前後の収縮率が1.8%未満
上記適用例において、
前記可塑剤は、フタル酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤および脂肪酸エステル系可塑剤からなる群より選択される少なくとも一種であることができる。
上記適用例において、
前記溶剤系インクは、少なくとも下記一般式(1)で示されるポリオキシエチレングリコール系溶剤およびラクトン系溶剤から選ばれる1種を含むインクであることができる。
R11−(OC2H4)n−OR12・・・・・(1)
(一般式(1)中、R11、R12は炭素数1〜3のアルキル基であり、同一でも、異なっていてもよく、nは2〜4の整数である。)
ことができる。
上記適用例において、
前記ラクトン系溶剤は、γ−ブチロラクトン、もしくはγ−バレロラクトンであることができる。
上記適用例において、
前記一般式(1)におけるR11、R12が直鎖状又は分枝状のアルキル基のものであり、かつ、沸点が大気圧下で150℃以上であることができる。
上記適用例において、
前記溶剤系インクは、さらにバインダー樹脂を含有することができる。
上記適用例において、
前記バインダー樹脂が(メタ)アクリル樹脂であることができる。
本発明に係るインクジェット記録装置の一態様は、
上記適用例のインクジェット記録方法により記録することを特徴とする。
本発明に係るインクジェット記録方法に用いる記録媒体の製造方法の一態様は、
前記塩化ビニル系樹脂を、(A)塩化ビニル系モノマーと、(B)アクリル酸−n−ブチルからなる重合体を主鎖に有するマクロモノマーとを、(A)/(B)=85質量%/15質量%〜75質量%/25質量%の範囲で懸濁重合法により共重合させて得ることを特徴とする。
上記適用例において、
前記塩化ビニル系樹脂を、加熱によるエージング処理を行うことができる。
(1):FT−IRピーク波数が2924cm−1未満
(2):60℃で3時間放置前後の収縮率が1.8%未満
1.1.インクジェット記録装置
本実施形態に係るインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態に係るインクジェット記録方法に使用できるインクジェット記録装置は、以下の態様に限定されるものではない。
用のインクジェットヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させつつ該インク組成物を吐出させる走査(パス)を、複数回行うことによって記録を行うものである。シリアル型のインクジェットヘッドの具体例には、記録媒体の幅方向(記録媒体の搬送方向に交差する方向)に移動するキャリッジにインクジェットヘッドが搭載されており、キャリッジの移動に伴ってインクジェットヘッドが移動することにより記録媒体上に液滴を吐出するものが挙げられる。
次に、本実施形態に係るインクジェット記録方法に用いる溶剤系インクについて説明する。本実施形態で用いられる溶剤系インクは、少なくとも下記一般式(1)で示されるポリオキシエチレングリコール系溶剤およびラクトン系溶剤から選ばれる1種を含むインクである。
R11−(OC2H4)n−OR12・・・・・(1)
(一般式(1)中、R11、R12は炭素数1〜3のアルキル基であり、同一でも、異なっていてもよく、nは2〜4の整数である。)
本実施形態で用いられる溶剤系インクは、一般式(1)で示されるポリオキシエチレングリコール系溶剤を単独で、または後述するラクトン系溶剤との混合溶剤として用いられる。
R11−(OC2H4)n−OR12・・・・・(1)
(一般式(1)中、R11、R12は炭素数1〜3のアルキル基であり、同一でも、異なっていてもよく、nは2〜4の整数である。)
本実施形態で用いられる溶剤系インクは、ラクトン系溶剤を単独で、または上述した一般式(1)で示されるポリオキシエチレングリコール系溶剤との混合溶剤として用いられる。溶剤系インクがラクトン系溶剤を含むことにより、塩化ビニル系樹脂からなる記録媒体の記録面の一部を溶解して記録媒体の内部に溶剤系インクを浸透させることができる。このように記録媒体の内部にインクが浸透することで、記録媒体上に記録した画像の耐擦性(摩擦堅牢性)を向上させることができる。換言すると、ラクトン系溶剤は、塩化ビニル系樹脂との親和性が高いため、溶剤系インクの成分を記録面に浸潤させやすい(食い付かせやすい)。ラクトン系溶剤がこのような作用を有する結果、これを配合した溶剤系インクは、ポリ塩化ビニル基材への浸透性、レベリング性、印字の乾燥性に優れるものとできる。
ン、δ−ノナラクトン、δ−デカラクトン、δ−ウンデカラクトン、ε−カプロラクタムである。なお、ラクトン系溶剤の複素環の環員数には特に制限が無く、さらに、例えば、複素環の環員には任意の側鎖が結合していてもよい。また、ラクトン系溶剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
本実施形態で用いられる溶剤系インクにおいては、ノズル部やチューブ内等の機器内での溶剤系インクの揮発抑制、固化防止、また、固化した際の再溶解性を目的として、上記溶剤に加えて、下記一般式(2)で示されるポリオキシエチレングリコールモノアルキルエーテル)、下記一般式(3)で示されるポリオキシプロピレングリコールモノルキルエーテル、及びクエン酸トリエチルから選ばれる溶剤の少なくとも1種を併用するとよい。
R21−(OC2H4)n−OH・・・・・(2)
(一般式(2)中、R21は炭素数1〜6のアルキル基であり、nは3〜6の整数である。)
R31−(OC2H4)n−OH・・・・・(3)
(一般式(3)中、R31は炭素数1〜4のアルキル基であり、nは2〜3の整数である。)
5、HS−206、HS−208(日本油脂(株)製)等のポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ソルビタンモノエステル類であるニッサンノニオンCP−08R(日本油脂(株)製)等のソルビタンモノカプリレート、ニッサンノニオンLP−20R(日本油脂(株)製)等のソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノエステル類であるニッサンノニオンOT−221(日本油脂(株)製)等のポリオキシエチレンソルピタンモノステアレート類、フローレンG−70(共栄社化学(株)製)等のポリカルボン酸系高分子活性剤、エマルゲン707、709(花王(株)製)等のポリオキシエチレン高級アルコールエーテル類、ポエムJ−4581(理研ビタミン(株)製)等のテトラグリセリンオレート類、アデカトールNP−620、NP−650、NP−660、NP−675、NP−683、NP−686(旭電化工業(株)製)等のノニルフェノールエトキシレート、アデカコールCS−141E、TS−230E(旭電化工業(株)製)等の脂肪族リン酸エステル類、ソルゲン30(第一工業製薬(株)製等のソルビタンセスキオレート、ソルゲン40(第一工業製薬(株)製)等のソルビタンモノオレート、ソルゲンTW−20(第一工業製薬(株)製)等のポリエチレングリコールソルビタンモノラウレート、ソルゲンTW−80(第一工業製薬(株)製)等のポリエチレングリコールソルビタンモノオレートが例示される。また、下記一般式(4)
で表されるアセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。具体的には、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール等が例示され、市販品としてはサーフィノール104、82、465、485、またはTG(いずれも Air Products and ChemicaIs.1nc.より入手可能)、オルフィンSTG、オルフィンE1010(日信化学社製)、ニッサンノニオンA−10R、A−13R(日本油脂(株)製)、フローレンTG−740W、D−90(共栄社化学(株)製)、エマルゲンA−90、A−60(花王(株)製)、ノイゲンCX−100(第一工業製薬(株)製)等が例示される。これらのポリオキシエチレン誘導体は単独、または混合して添加してよい。
色材としては、従来の溶剤系インクに通常用いられている無機顔料又は有機顔料等の顔料、染料の単独、または混合して用いることができる。顔料としてはカーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、ジケトピロロピロール、アンスラキノン、ベンズイミダゾロン、アンスラピリミジン、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、又は金属錯体顔料等を用いることができる。染料としては、例えばアゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンチン染料、シアニン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン粟料、フタロシアニン染料、又は金属フタロシアニン染料を用いることができ、特に油溶性染料が好ましい。これらの顔料又は染料を単独で用いるか、あるいはそれらの2種又はそれ以上の組み合わせで使用することもできるが、耐候性の観点からは顔料が好ましい。顔料一次粒子の体積平均粒径は、50〜500nm、好ましくは50〜200nmである。
分散剤としては、通常の溶剤系インク、特には、インクジェット記録用溶剤系インクにおいて用いられている任意の分散剤を用いることができる。分散剤としては、有機溶媒の溶解度パラメーターが8〜11であるときに有効に作用する分散剤を用いるのが好ましい。こうした分散剤としては市販品を利用することが可能であり、その具体例としてはヒノアクトKF1−M、T−6000、T−7000、T−8000、T−8350P、T−8000EL(武生ファインケミカル(株)製)等のポリエステル系高分子化合物、solsperse20000、24000、32000、32500、33500、34000、35200(アビシア(株)製)、disperbyk−161、162、163、164、166、180、190、191、192(ビック・ケミー社製)、フローレンDOPA−17、22、33、G−700(共栄社化学(株)製)、アジスパーPB821、PB711(味の素(株)製)、LP4010、LP4050、LP4055、POLYMER400、401、402、403、450、451、453(EFKAケミカルズ社製)の単独、または混合したものを挙げることができる。
本実施形態で用いられる溶剤系インクは、バインダー樹脂を含むことが好ましい。バイ
ンダー樹脂としては、溶媒系に溶解性を有するものであり、溶剤系インクの粘度調整、また、ポリ塩化ビニル基材への定着性を目的として添加され、例えばアクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ロジン変性樹脂、フェノール樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂、セルロースアセテートブチレート等の繊維素系樹脂、ビニルトルエン−α−メチルスチレン共重合体樹脂等の単独、またはそれらの混合物を用いることができる。
本実施形態で用いられる溶剤系インクには、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、界面活性剤等を添加してもよい。酸化防止剤としてはBHA(2,3−ブチル−4−オキシアニソール)、BHT(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)等が例示され、含有量は、溶剤系インク中0.01〜3.0質量%である。また、紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系化合物、又はベンゾトリアゾール系化合物を用いることができ、溶剤系インク中0.01〜0.5質量%である。また、界面活性剤としてはアニオン系、カチオン系、両性又は非イオン系のいずれの界面活性剤も用いることができ、含有量は、溶剤系インク中0.5〜4.0質量%である。
本実施形態で用いられる溶剤系インクの調製法としては、上記した溶剤を任意の順序で混合して溶媒とし、その溶媒の一部に、顔料と分散剤を添加し、ボールミル、ビーズミル、超音波、又はジェットミル等で混合・分散させて顔料分散液を調製する。得られた顔料分散液に、上記で得た溶媒の残部とバインダー樹脂、その他の添加剤を攪拌下に添加し、必要に応じて濾過等をして不純物を除去することにより得る。
本実施形態で用いられる溶剤系インクは、20℃での粘度が2〜10mPa・s、好ましくは3〜5mPa・sに調整される。
いう利点を有するので、例えば、撥インク処理された吐出ノズル表面を有するインクジェットヘッドから吐出させるインクジェット記録方法に有利に用いることができる。
次に、本実施形態で用いられる記録媒体について説明する。本実施形態で用いられる記録媒体は塩化ビニル系樹脂からなり、可塑剤を含まず、かつ下記(1)、(2)を満たすものである。
(1):FT−IRピーク波数が2924cm−1未満
(2):60℃で3時間放置前後の収縮率が1.8%未満
収縮率(%)={(放置前の長さ)−(放置後の長さ)}/(放置前の長さ)×100本実施形態で用いられる記録媒体は、60℃で3時間放置前後の収縮率(%)が、記録媒体の幅方向および長さ方向のいずれにおいても1.8%未満であることにより、高濃度印刷後にインクの乾燥速度を高めるために強制乾燥を行っても、記録媒体が収縮することがなく、寸法安定性に優れている。
−OC(O)C(R)=CH2・・・・・(a)
で表される基が好ましい。
等が挙げられ、これらは単独で用いても2種以上を併用しても良い。またその使用量も特に限定されず、本発明の目的を損なわない範囲であれば良いが、使用する場合には、好ましくは樹脂成分の総量100重量部に対し、5重量部以下の範囲である。
収縮する場合がある。そこで、塩化ビニル系樹脂のシートに対して加熱によるエージング処理を施すことにより、シート中の残留歪みを緩和することが好ましい。
次に、本実施形態に係るインクジェット記録方法の一例について説明する。
(1):FT−IRピーク波数が2924cm−1未満
(2):60℃で3時間放置前後の収縮率が1.8%未満
印刷をさす。本実施形態では、上記した可塑剤を含まない記録媒体に対して記録しているため、溶剤系インクの溶剤が記録媒体中に留まることがなく、溶剤の揮発性に優れた速乾性の記録媒体となり、高濃度印刷におけるインクの凝集等が抑制される。
以下、本発明を実施例及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。なお、実施例及び比較例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。
<記録媒体の基材の調製>
基材として可塑剤を含まない厚み80μmの塩化ビニル樹脂系基材を調製し、その後50℃の雰囲気に10時間置いてエージング処理を行うことにより、基材の残留歪みを緩和して塩化ビニル樹脂系基材Aとした。エージング後の基材表面について、下記方法によりCHの伸縮振動に基づく吸収ピークの波数(cm−1)を測定した。
塩化ビニル樹脂系基材表面のFT−IRピークの測定は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR -6700Thunderdome製)に、全反射測定装置(ATR)をセットし、ゲルマニウムプリズム(Nicolet製)を用いて、入射角度45°、積算回数はオート(積算回数32回)、測定領域400〜4000cm−1の範囲でATR法により行い、得られたATRスペクトルの3000〜2800cm−1付近に見られるCHの伸縮振動に基づくピークの波数(cm−1)を調べた。塩化ビニル樹脂系基材Aの表面のCHの伸縮振動に基づくピークの波数(cm−1)は2923.7cm−1だった。得られたスペクトルを図2に示す。
次に、上記基材Aの片面に下記組成の粘着層形成組成物を乾燥膜厚20μmになるように塗布して粘着層を形成し、ついで、粘着層に下記の組成のセパレータ層形成組成物を乾
燥厚みが0.1μmになるように塗設して、セパレータ層を形成し、実施例1の記録媒体を得た。
セパレータ層形成組成物の組成:パルプを主成分とした基材の両面にポリエチレンをコーティングしたセパレータ。
得られた記録媒体を幅方向に10mm、長さ方向(幅方向に直交する方向)に30mmに切り取り、予め幅方向及び長さ方向の放置前の長さを測定し、その後、基材を60℃の雰囲気に3時間放置した後の幅方向及び長さ方向の長さを測定し、放置前後の幅方向及び長さ方向における寸法変化から、次式により収縮率を求めた。
収縮率(%)={(放置前の長さ)−(放置後の長さ)}/(放置前の長さ)×100
得られた記録媒体の塩化ビニル基材表面(粘着層が形成されていない側の面)に、下記組成の溶剤インクを搭載したインクジェトプリンター(SC−50650、セイコーエプソン株式会社製)を使用して、解像度720×1440dpi、走査回数6パスで印刷した後50℃で乾燥し、インクの凝集などの画質不具合が発生しない最大DUTY値を求めてDUTY制限値(%)とした。
<溶剤インクの組成>
・ジエチレングリコールジエチルエーテル ・・・65〜70重量部
・ジエチレングリコールメチルエチルエーテル ・・・20重要部
・γ−ブチロラクトン ・・・10〜15重量部
実施例1の塩化ビニル樹脂系基材Aと同様に調製して、可塑剤を含まない塩化ビニル樹脂系基材Bを得た。塩化ビニル樹脂系基材Bの表面のCHの伸縮振動に基づくピークの波数(cm−1)は2923.9cm−1であった。記録媒体は、実施例1と同様にして作製し、同様に収縮率とDUTY制限値を測定した。
実施例1の塩化ビニル樹脂系基材Aを、基材表面のCHの伸縮振動に基づくピークの波数(cm−1)が2924.5cm−1である塩化ビニル樹脂系基材Cに代え、その他は
実施例1と同様にして作製し、同様に収縮率とDUTY制限値を測定した。塩化ビニル樹脂系基材CのFT−IRスペクトルを図3に示す。
実施例1の塩化ビニル樹脂系基材Aを、基材表面のCHの伸縮振動に基づくピークの波数(cm−1)が2924.6cm−1である塩化ビニル樹脂系基材Dに代え、その他は実施例1と同様にして作製し、同様に収縮率とDUTY制限値を測定した。
実施例1の塩化ビニル樹脂系基材Aを、基材表面のCHの伸縮振動に基づくピークの波数(cm−1)が2925.2cm−1である塩化ビニル樹脂系基材Eに代え、その他は実施例1と同様にして作製し、同様に収縮率とDUTY制限値を測定した。
実施例1の塩化ビニル樹脂系基材Aを、基材表面のCHの伸縮振動に基づくピークの波数(cm−1)が2926.2cm−1である塩化ビニル樹脂系基材Fに代え、その他は実施例1と同様にして作製し、同様に収縮率とDUTY制限値を測定した。
実施例1の塩化ビニル樹脂系基材Aを、基材表面のCHの伸縮振動に基づくピークの波数(cm−1)が2926.3cm−1である塩化ビニル樹脂系基材Gに代え、その他は実施例1と同様にして作製し、同様に収縮率とDUTY制限値を測定した。
とができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
Claims (11)
- インクジェットヘッドから溶剤系インクを吐出し、塩化ビニル系樹脂からなる記録媒体に記録するインクジェット記録方法であって、
前記記録媒体は可塑剤を含まず、かつ下記(1)、(2)を満たす、インクジェット記録方法。
(1):3000〜2800cm −1 付近に見られる、アルカンのCHの伸縮振動に基づく吸収ピークのFT−IRピーク波数が2924cm−1未満
(2):60℃で3時間放置前後の収縮率が1.8%未満 - 前記塩化ビニル系樹脂が、(A)塩化ビニル系モノマーと、(B)アクリル酸−n−ブチルからなる重合体を主鎖に有するマクロモノマーとの共重合体である、請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記共重合体中の、前記(A)塩化ビニル系モノマーに由来する構造単位と、前記(B)アクリル酸−n−ブチルからなる重合体を主鎖に有するマクロモノマーに由来する構造単位との含有割合が、(A)/(B)=85質量%/15質量%〜75質量%/25質量%の範囲内である、請求項2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記溶剤系インクは、少なくとも下記一般式(1)で示されるポリオキシエチレングリコール系溶剤およびラクトン系溶剤から選ばれる1種を含むインクである、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
R11−(OC2H4)n−OR12・・・・・(1)
(一般式(1)中、R11、R12は炭素数1〜3のアルキル基であり、同一でも、異なっていてもよく、nは2〜4の整数である。) - 前記ラクトン系溶剤は、γ−ブチロラクトン、もしくはγ−バレロラクトンである、請求項4に記載のインクジェット記録方法。
- 前記一般式(1)におけるR11、R12が直鎖状又は分枝状のアルキル基のものであり、かつ、沸点が大気圧下で150℃以上である、請求項4又は請求項5に記載のインクジェット記録方法。
- 前記溶剤系インクは、さらにバインダー樹脂を含有する、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記バインダー樹脂が(メタ)アクリル樹脂である、請求項7に記載のインクジェット記録方法。
- 請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法により記録する、インクジェット記録装置。
- 前記塩化ビニル系樹脂を、(A)塩化ビニル系モノマーと、(B)アクリル酸−n−ブチルからなる重合体を主鎖に有するマクロモノマーとを、(A)/(B)=85質量%/15質量%〜75質量%/25質量%の範囲で懸濁重合法により共重合させて得る、請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法に用いる記録媒体の製造方法。
- 前記塩化ビニル系樹脂を、加熱によるエージング処理を行う、請求項10に記載の記録媒体の製造方法。
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