JP6780915B2 - 溶剤系インクジェットインク組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、溶剤系インクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法に関する。
インクジェット記録方法は、比較的単純な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。その中で、吐出安定性等について種々の検討がなされている。例えば、特許文献1には、浸透乾燥性に優れ、印刷物のローラー転写汚れを抑制することが可能であって、吐出安定性および貯蔵安定性にも優れた油性インクジェットインクを提供することを目的として、少なくとも顔料、顔料分散剤、溶剤を含む油性インクジェットインクにおいて、前記溶剤に、炭化水素系溶剤(A)、1分子内に少なくともエステル基とエーテル基とを有する溶剤(B)、炭化水素系溶剤および1分子内に少なくともエステル基とエーテル基とを有する溶剤に溶解する溶剤(C)を含む油性インクジェットインクが開示されている。
特開2012−12432号公報
しかしながら、特許文献1のように浸透性が低い(樹脂溶解力が小さい)溶剤を用いる場合、例えばサイン用被記録媒体に広く適用されている塩化ビニルメディアでは、インク組成物が定着しにくく、記録物の摩擦堅牢性が低下する。これは、上記溶剤が塩化ビニルを溶解しにくく、インク組成物の被記録媒体への定着力が小さいことに起因する。また摩擦堅牢性向上の目的で、インク組成物に定着樹脂を溶解して配合する場合、溶解力が不足して十分な量の定着樹脂を配合できないことがある。更には、樹脂溶解力が小さい溶剤を多く配合すると、インク組成物が被記録媒体の深さ方向に浸透せず、表面を濡れ広がるため、記録物の埋まり性は向上するものの、印刷物のにじみや印刷ムラが悪化する。一方、樹脂溶解力が大きい溶剤を多く配合すると、インク組成物が被記録媒体の深さ方向に浸透するため、表面を広がりにくくなり記録物の埋まり性やレベリング性(光沢性)が低下する。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、乾燥性に優れ、摩擦堅牢性、及び、光沢やドットサイズなどの埋まり性に優れる記録物を得ることのできる溶剤系インクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、所定の溶剤組成を用いることにより上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔1〕
ポリ塩化ビニル粉末0.5gと、溶剤50gとを、ガラス瓶内で混合し、25℃で5分間撹拌し、静置し、静置してから25秒時点の、前記ガラス瓶底からの溶剤液面高さXと、膨潤又は溶解した前記ポリ塩化ビニル粉末が分布する前記ガラス瓶底からの高さYを測定して求められる比Y/Xを指標とするポリ塩化ビニルの溶解力について、
所定の溶剤の比Y/Xを基準に、ポリ塩化ビニルの溶解力が比Y/X−0.1未満である溶剤を前記所定の溶剤よりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤とし、
所定の溶剤の比Y/Xを基準に、ポリ塩化ビニルの溶解力がY/X−0.1〜Y/X+0.1である溶剤を前記所定の溶剤とポリ塩化ビニルの溶解力が同等である溶剤とするときに、
顔料と、環状エステルであるγ−ブチロラクトンと、前記γ−ブチロラクトンよりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤bと、を含有し、
前記γ−ブチロラクトンの含有量が、1.0〜7.0質量%であり、
前記溶剤bの含有量が、前記γ−ブチロラクトンの含有量1質量部に対して、10質量部以上であり、
前記溶剤bが、引火点が70℃以下である化合物b1と、引火点が70℃超過である化合物b2とを含み、
前記γ−ブチロラクトンとポリ塩化ビニルの溶解力が同等である溶剤cと、をさらに含む、
溶剤系インクジェットインク組成物。
〔2〕
グリコールモノエーテル溶剤を含み、
該グリコールモノエーテル溶剤の含有量が、4.0〜20質量%である、前項〔1〕に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
〔3〕
前記溶剤bが、下記式(1)で表される化合物を含む、前項〔1〕又は〔2〕に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
式(1) R1O−(R2O)m−R3
(式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2は、炭素数2〜3のアルキレン基であり、R3は、炭素数1〜4のアルキル基であり、mは、2〜4の整数である。)
〔4〕
前記化合物b1の含有量が、前記溶剤bの総量に対して、50質量%以上である、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
〔5〕
前記化合物b1の含有量が、前記γ−ブチロラクトンの含有量1質量部に対して、10質量部以上で
ある、前項〔4〕に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
〔6〕
被記録媒体に対して前記溶剤インクジェットインク組成物を付着させる付着工程を有するインクジェット記録方法に用いるものであり、前記インクジェット記録方法が、前記被記録媒体の付着領域における付着量が10〜70mg/inch2である付着工程を含むものである、前項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
〔7〕
水をさらに含有し、
該水の含有量が、3.0質量%以下である、前項〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
以下、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びそれに対応するメタクリレートの両方を意味する。
〔溶剤系インクジェットインク組成物〕
本実施形態の溶剤系インクジェットインク組成物(以下、単に「インク組成物」ともいう。)は、顔料と、環状エステルである溶剤aと、前記溶剤aよりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤bと、を含有し、前記溶剤aの含有量が、1.0〜7.0質量%であり、前記溶剤bの含有量が、前記溶剤aの含有量1質量部に対して、10質量部以上である。
溶剤系インク組成物は、水を主要な溶媒成分とするものではなく、インクの機能や性能を奏するための機能成分としては水を含有しないインク組成物である。インク組成物に対する水の含有量は5質量%以下であり、好ましくは3質量%以下であり、さらに好ましくは1質量%以下であり、特に好ましくは0.5質量%以下であり、より好ましくは0.1質量%以下であり、さらには水を含有しないとしてもよい。溶剤系インク組成物の溶剤の含有量は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは70〜98質量%である。また、被記録媒体上に付着させた後、加熱あるいは常温により溶剤を乾燥させて固形分を定着させて記録を行う非光硬化型インクとすることが好ましい。放射線(光)を照射して硬化させる光硬化型インクとしてもよいが、放射線照射を不要とする点で非光硬化型インクが好ましい。
溶剤系インクジェットインク組成物に含まれる溶剤は、多様な機能を有する。例えば、沸点の低い溶剤は乾燥性がよく印刷ムラが良好であり、沸点の高い溶剤は乾燥が緩やかで得られる記録物の埋まり性や光沢性を向上させる。また、被記録媒体を溶解しやすい溶剤は、得られる記録物の摩擦堅牢性を向上させるし、被記録媒体を溶解しにくい溶剤は、濡れ広がりに優れ、得られる記録物の埋まり性や光沢性を向上させる。
このような観点において、環状エステル溶剤は、ポリ塩化ビニル等の非吸収性記録媒体を相対的に溶解しやすい溶剤であり、摩擦堅牢性に優れる記録物を得ることができるという利点を有する。また、乾燥性も良好である。一方で、この環状エステル溶剤の被記録媒体に対する挙動を観察したところ、被記録媒体を厚さ方向に溶解しやすいことから、面方向へのインクの広がりが十分でないという問題がある。
これに対して、本実施形態のインク組成物は、所定の溶剤組成を有することにより、摩擦堅牢性及び埋まり性の両方に優れる記録物を得ることができる。以下、各成分について説明する。
〔顔料〕
顔料としては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
ブラック顔料としては、特に限定されないが、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上、三菱化学社(Mitsubishi Chemical Corporation)製)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(以上、コロンビアカーボン(Carbon Columbia)社製)、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(キャボット社(CABOT JAPAN K.K.)製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上、デグッサ(Degussa)社製)が挙げられる。
ホワイト顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントホワイト 6、18、21、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化アンチモン、及び酸化ジルコニウムの白色無機顔料が挙げられる。当該白色無機顔料以外に、白色の中空樹脂粒子及び高分子粒子などの白色有機顔料を使用することもできる。
イエローインクに使用される顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントイエロー 1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、167、172、180が挙げられる。
マゼンタ顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントレッド 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245、又はC.I.ピグメントヴァイオレット 19、23、32、33、36、38、43、50が挙げられる。
シアン顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントブルー 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66、C.I.バットブルー 4、60が挙げられる。
また、マゼンタ、シアン、及びイエロー以外のカラーインクに使用される顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメント グリーン 7,10、C.I.ピグメントブラウン 3,5,25,26、C.I.ピグメントオレンジ 1,2,5,7,13,14,15,16,24,34,36,38,40,43,63が挙げられる。
パール顔料としては、特に限定されないが、例えば、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。
メタリック顔料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅などの単体又は合金からなる粒子が挙げられる。
このなかでも、白色顔料が好ましい。埋まり性の低下に由来する記録物の画質の低下の問題は、下地として記録され得ることに加え、高い隠蔽性が要求される白色顔料を含むインク組成物においてより顕著となる。例えば、白色顔料を含むインク組成物は、下地として利用される際には、埋まり性をよくすることを目的として多量に被記録媒体に付与される。しかしながら、インク組成物の被記録媒体上の濡れ広がりが不十分である場合には、埋まり性の良い下地を得ることが困難である。しかも、もともと下地として付与されるインク組成物の量は多量であるため、さらにインク組成物の付与量を増やすことにより、埋まり性を確保しようとすれば、印刷速度や乾燥性の低下が問題となる。また、例えば、白色顔料を含むインク組成物を、透明フィルムに対して、雪などを表現するために用いるような場合にも、上記同様埋まり性のよい画像が求められる。このような観点から、白色顔料を含むインク組成物においては、本実施形態のインク組成物が特に好ましい。
また、カラー顔料を含むインク組成物においても、インク組成物の被記録媒体上の濡れ広がりが不十分となり埋まり性が低下する場合には、描画された線幅が低くなったりするため、本実施形態のインク組成物が好ましい。
顔料の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは10〜25質量%であり、より好ましくは12.5〜20質量%であり、さらに好ましくは15〜17.5質量%である。
〔溶剤a〕
溶剤aは、環状エステルである。環状エステルとしては、特に限定されないが、例えば、エステル結合による環状構造を持つ化合物であり、5員環構造のγ−ラクトンや6員環構造のδ−ラクトン、7員環構造のε−ラクトン等が挙げられる。具体的には、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−ヘキサラクトン、γ−ヘプタラクトン、γ−オクタラクトン、γ−ノナラクトン、γ−デカラクトン、γ−ウンデカラクトン、δ−バレロラクトン、δ−ヘキサラクトン、δ−ヘプタラクトン、δ−オクタラクトン、δ−ノナラクトン、δ−デカラクトン、δ−ウンデカラクトン、ε−カプロラクタムが挙げられる。このなかでも、5員環構造のラクトンが好ましく、γ−ブチロラクトンがより好ましい。
溶剤aの含有量は、インク組成物の総量に対して、1.0〜7.0質量%であり、好ましくは2.0〜6.0質量%であり、より好ましくは2.0〜5.0質量%である。溶剤aの含有量が1.0質量%以上であることにより、得られる記録物の耐擦性がより向上する。また、溶剤aの含有量が7.0質量%以下であることにより、得られる記録物の埋まり性がより向上する。
〔溶剤b〕
溶剤bは、溶剤aよりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤である。本実施形態において、「ポリ塩化ビニルの溶解力」とは、下記PVC溶解性試験で定義される。
(PVC溶解性試験)
ポリ塩化ビニル(PVCストレートポリマーTK−800、信越化学工業社製)0.5gと、溶剤50gとを、ガラス瓶内で混合し、25℃で5分間撹拌する。その後、静置し、静置してから25秒時点の、ガラス瓶底からの溶剤液面高さXと、膨潤又は溶解したポリ塩化ビニル粉末が分布するガラス瓶底からの高さYを測定する。得られたX及びYにより、比Y/Xを求め、これをポリ塩化ビニルの溶解力の指標とする。
ポリマーの溶解は、溶剤がポリマー鎖間などに入り込むことによる膨潤から始まり、目視にて、観察しえない程度に分散する状態(溶解)へとすすむ。本試験においては、溶剤のポリ塩化ビニルの溶解力が高いほど、ポリ塩化ビニル粉末は膨潤し、体積当たりの比重が軽くなる。そして、膨潤したポリ塩化ビニル粉末ほど、静置時にゆっくり沈降する。したがって、静置してから25秒時点の比Y/Xを求めることによりポリ塩化ビニルの溶解力を相対的に規定することが可能となる。なお、ポリ塩化ビニル粉末が撹拌段階ですべて溶解してしまった場合には、Yを測定することができないため、比Y/Xを求めることはできないが、この場合は、明らかにポリ塩化ビニルの溶解力の高い溶剤とみなすことができる。
溶剤のポリ塩化ビニルの溶解力が低い場合、ポリ塩化ビニルの不溶分の存在割合が高くなるため、ポリ塩化ビニルは底付近に集まる。すなわち、比Y/Xは小さくなる。一方、溶剤のポリ塩化ビニルの溶解力が高い場合、ポリ塩化ビニルの膨潤分の存在割合が高くなるため、Yが高くなる。すなわち、比Y/Xは大きくなる。溶剤のポリ塩化ビニルの溶解力がさらに高い場合、ポリ塩化ビニルが完全溶解すると、底部に集まるPVCは消失する。
以上の方法で、環状エステルであるγ−ブチロラクトンを試験すると、Y/X=0.8となる。γ−ブチロラクトンのPVC溶解性指標を0.7≦Y/X≦0.9の値域とした場合、各種溶剤類の溶解性は以下のようになる。
Y/Xが0.9超過であり、γ−ブチロラクトンよりもポリ塩化ビニルの溶解力が高い溶剤:1,3−ジオキソラン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド(出光社製製品名:エクアミドM100)
Y/Xが0.7以上0.9以下であり、γ−ブチロラクトンとポリ塩化ビニルの溶解力が同等である溶剤:ジエチレングリコールモノメチルエーテル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル
Y/Xが0.7未満であり、γ−ブチロラクトンよりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤:1,4−ジオキサン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジメチルスルホキシド、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ペンタエチレングリコールモノブチルエーテル
このように、本実施形態では、溶剤aのY/Xを測定し、Y/X+0.1超過である溶剤を、溶剤aよりもポリ塩化ビニルの溶解力が高い溶剤dとし、Y/X−0.1〜Y/X+0.1の値域における溶剤を、溶剤aとポリ塩化ビニルの溶解力が同等である溶剤cとし、Y/X−0.1未満である溶剤を、溶剤aよりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤bとする。なお、上記のYの測定が困難な溶剤も、溶剤aよりもポリ塩化ビニルの溶解力が高い溶剤dとする。さらに、溶剤aを2種以上使用する場合には、各々の溶剤aについてY/Xを測定し、測定されたY/Xと各溶剤aの含有量の平均値を溶解力とする。例えば、Y/XがAである溶剤a1と、Y/XがBである溶剤a2を用いる場合には、溶剤aの溶解力は下記式で求めることができる。
溶解力=(A×溶剤a1の含有量+B×溶剤a2の含有量)/(溶剤a1の含有量+溶剤a2の含有量)
なお、γ−ブチロラクトン以外の環状エステルのY/Xも上記同様の方法により求めることができる。
溶剤bとしては、特に限定されないが、例えば、グリコールモノエーテル溶剤、グリコールジエーテル溶剤、環状エーテル溶剤が挙げられる。このなかでも、グリコールモノエーテル溶剤、グリコールジエーテル溶剤が好ましい。このような溶剤を用いることにより、得られる記録物の埋まり性がより向上する傾向にある。
グリコールモノエーテル溶剤又はグリコールジエーテル溶剤としては、特に限定されないが、例えば、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。このような溶剤を用いることにより、得られる記録物の埋まり性がより向上する傾向にある。
式(1) R1O−(R2O)m−R3
(式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2は、炭素数2〜3のアルキレン基であり、R3は、炭素数1〜4のアルキル基であり、mは、2〜4の整数である。)
また、溶剤bとしては、引火点が70℃以下である化合物b1を用いることが好ましい。引火点が70℃以下である化合物b1としては、特に限定されないが、例えば、グリコールジエチルエーテル(35℃)、エチレングリコールジメチルエーテル(−6℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(63℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(56℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(56℃)、プロピレングリコールジメチルエーテル(6.5℃)が挙げられる(カッコ内は引火点)。
ここで、「引火点」とは、タグ密閉式引火点試験器による引火点が80℃以下では無い場合はクリーブランド開放式引火点試験器による引火点とし、タグ密閉式引火点試験器による引火点が80℃以下の場合は、当該引火点における溶剤の動粘度が10cSt未満の場合はタグ密閉式引火点試験器による引火点とし、当該引火点における溶剤の動粘度が10cSt以上の場合はセタ密閉式引火点試験器による引火点とする。
化合物b1の含有量は、溶剤bの総量に対して、好ましくは30質量%以上であり、より好ましくは40質量%以上であり、さらに好ましくは50質量%以上である。また、化合物b1の含有量は、溶剤bの総量に対して、好ましくは70質量%以下である。化合物b1の含有量が30質量%以上であることにより、乾燥性が向上し、得られる記録物の印刷ムラが抑制され、ドットサイズも大きくなる傾向にある。また、化合物b1の含有量が70質量%以下であることにより、得られる記録物の光沢性がより向上する傾向にある。
また、化合物b1の含有量は、溶剤aの含有量1質量部に対して、好ましくは5.0質量部以上であり、より好ましくは10質量部以上であり、さらに好ましくは15質量部以上である。また、化合物b1の含有量は、溶剤aの含有量1質量部に対して、好ましくは20質量部以下である。化合物b1の含有量が5.0質量部以上であることにより、乾燥性が向上し、ドットサイズが大きくなる傾向にある。また、化合物b1の含有量が20質量部以下であることにより、摩擦堅牢性がより向上する傾向にある。
さらに、溶剤bとしては、引火点が70℃超過である化合物b2を用いることが好ましい。引火点が70℃超過である化合物b2としては、特に限定されないが、例えば、ジエチレングリコールジエチルエーテル(70.8℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(78℃)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(79℃)、エチレングリコールジブチルエーテル(85℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(86℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(93℃)、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル(94℃)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(111℃)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(118℃)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(135℃)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(138℃)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(141℃)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(143℃)、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル(161℃)、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル(177℃)が挙げられる(カッコ内は引火点)。
化合物b2の含有量は、溶剤bの総量に対して、好ましくは15質量%以上であり、より好ましくは20質量%以上であり、さらに好ましくは25質量%以上である。また、化合物b2の含有量は、溶剤bの総量に対して、好ましくは70質量%以下であり、より好ましくは50質量%以下であり、さらに好ましくは35質量%以下である。化合物b2の含有量が15質量%以上であることにより、得られる記録物の摩擦堅牢性傾向にある。また、化合物b2の含有量が35質量%以下であることにより、乾燥性が向上し、得られる記録物の印刷ムラが抑制され、ドットサイズも大きくなるがより向上する傾向にある。
溶剤bの含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは40〜75質量%であり、より好ましくは45〜70質量%であり、さらに好ましくは50〜70質量%である。溶剤bの含有量が40質量%以上であることにより、得られる記録物の光沢性がより向上する傾向にある。また、溶剤bの含有量が75質量%以下であることにより、得られる記録物の摩擦堅牢性がより向上する傾向にある。
また、溶剤bの含有量は、溶剤aの含有量1質量部に対して、10質量部以上であり、好ましくは12.5質量部以上であり、より好ましくは15質量部以上である。また、溶剤bの含有量は、溶剤aの含有量1質量部に対して、好ましくは35質量部以下であり、より好ましくは30質量部以下であり、さらに好ましくは25質量部以下である。溶剤bの含有量が10質量部以上であることにより、得られる記録物の光沢がより向上する。また、溶剤bの含有量が35質量部以下であることにより、得られる記録物の印刷ムラが抑制され、ドットサイズがより向上する傾向にある。
〔溶剤c〕
本実施形態のインク組成物は、溶剤aとポリ塩化ビニルの溶解力が同等である溶剤cをさらに含有してもよい。溶剤cとしては、特に限定されないが、例えば、グリコールモノエーテル溶剤、グリコールジエーテル溶剤、エステル溶剤が挙げられる。
溶剤cの含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは5.0〜35質量%であり、より好ましくは7.5〜32.5質量%であり、さらに好ましくは10〜30質量%である。溶剤cの含有量が5.0質量%以上であることにより、得られる記録物の摩擦堅牢性がより向上する傾向にある。また、溶剤cの含有量が35質量%以下であることにより、得られる記録物の光沢がより向上する傾向にある。
また、溶剤cの含有量は、溶剤aの含有量1質量部に対して、好ましくは1.0〜12.5質量部であり、より好ましくは2.5〜10質量部であり、さらに好ましくは5.0〜7.5質量部である。溶剤cの含有量が1.0質量部以上であることにより、得られる記録物の摩擦堅牢性がより向上する傾向にある。また、溶剤cの含有量が12.5質量部以下であることにより、得られる記録物の光沢がより向上する傾向にある。
〔溶剤d〕
本実施形態のインク組成物は、溶剤aよりポリ塩化ビニルの溶解力が高い溶剤dをさらに含有してもよい。溶剤dとしては、特に限定されないが、例えば、グリコールモノエーテル溶剤、グリコールジエーテル溶剤、環状エーテル溶剤、アミド系溶剤が挙げられる。
溶剤dの含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは1.0〜12.5質量%であり、より好ましくは1.5〜10質量%であり、さらに好ましくは2.5〜7.5質量%である。溶剤dの含有量が1.0質量%以上であることにより、得られる記録物の摩擦堅牢性がより向上する傾向にある。また、溶剤dの含有量が12.5質量%以下であることにより、乾燥性が向上し、ドットサイズがより大きくなる傾向にある。
また、溶剤dの含有量は、溶剤aの含有量1質量部に対して、好ましくは0.25〜1.75質量部であり、より好ましくは0.50〜1.5質量部であり、さらに好ましくは0.75〜1.25質量部である。溶剤dの含有量が0.25質量部以上であることにより、得られる記録物の摩擦堅牢性がより向上する傾向にある。また、溶剤dの含有量が1.75質量部以下であることにより、乾燥性が向上し、ドットサイズがより大きくなる傾向にある。
〔グリコールモノエーテル溶剤〕
本実施形態のインク組成物は、グリコールモノエーテル溶剤を含んでもよい。グリコールモノエーテル溶剤を含むことにより、乾燥性が向上し、ドットサイズがより大きくなる傾向にある。なお、グリコールモノエーテル溶剤は、溶剤b〜dに該当するものであってもよい。すなわち、グリコールモノエーテル溶剤は、溶剤aよりもポリ塩化ビニルの溶解力が高い溶剤であっても、溶剤aとポリ塩化ビニルの溶解力が同等の溶剤であっても、溶剤aよりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤であってもよい。
グリコールモノエーテル溶剤としては、特に限定されないが、例えば、下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
式(2) R1O−(R2O)m−H
(式中、R1は、炭素数1〜4のアルキル基であり、R2は、炭素数2〜3のアルキレン基であり、mは、2〜4の整数である。)
このようなグリコールモノエーテルとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(44℃)、エチレングリコールモノエチルエーテル(43℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル(60℃)、エチレングリコールモノメチルエーテル(41℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(86℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(78℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(93℃)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(79℃)、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(96℃)、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル(161℃)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(138℃)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(135℃)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(143℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(38.5℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(36℃)が挙げられる(カッコ内は引火点)。グリコールモノエーテルは、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
グリコールモノエーテルの引火点は、好ましくは70〜200℃であり、より好ましくは75〜190℃であり、さらに好ましくは75〜180℃である。グリコールモノエーテルの引火点が上記範囲内であることにより、乾燥性がより向上する傾向にある。
グリコールモノエーテル溶剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは4.0〜20質量%であり、より好ましくは5.0〜15質量%であり、さらに好ましくは5.0〜10質量%である。グリコールモノエーテル溶剤の含有量が4.0質量%以上であることにより、得られる記録物の印刷ムラが抑制され、ドットサイズがより大きくなり、乾燥性がより向上する傾向にある。また、グリコールモノエーテル溶剤の含有量が20質量%以下であることにより、得られる記録物の光沢及び摩擦堅牢性がより向上する傾向にある。
〔水〕
本実施形態のインク組成物は、水をさらに含有してもよい。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。
水の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは3.0質量%以下であり、より好ましくは2.0質量%以下であり、さらに好ましくは1.0質量%以下である。また、水の含有量の下限は、特に限定されないが、0質量%が好ましい。水の含有量が上記範囲内であることにより、インク組成物の保存安定性がより向上する傾向にある。
〔樹脂〕
インク組成物は、樹脂をさらに含んでもよい。樹脂を含むことにより、耐擦性がより向上する傾向にある。樹脂としては、特に限定されないが、例えば、塩化ビニル系樹脂、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系樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン(メタ)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、ビニルトルエン−α−メチルスチレン共重合体樹脂等が挙げられる。このなかでも(メタ)アクリル樹脂が好ましい。このような樹脂を用いることにより、耐擦性がより向上する傾向にある。
樹脂の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは0.10〜7.5質量%であり、より好ましくは0.50〜5.0質量%であり、さらに好ましくは1.0〜2.5質量%である。樹脂の含有量が上記範囲内であることにより、インク組成物の粘度を低く抑えた上で耐擦性がより向上する傾向にある。
〔界面活性剤〕
インク組成物は、界面活性剤をさらに含んでもよい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。これらの中でも、記録物の摩擦堅牢性向上の観点から、シリコーン系界面活性剤が好ましい。
界面活性剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは0.10〜7.5質量%であり、より好ましくは0.50〜5.0質量%であり、さらに好ましくは1.0〜2.5質量%である。
〔分散剤〕
インク組成物は、顔料を分散させる分散剤をさらに含んでもよい。分散剤としては、特に限定されないが、例えば、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、高分子分散剤が挙げられる。
アニオン系分散剤としては、特に限定されないが、例えば、芳香族スルホン酸のホルマリン縮合物、β−ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、及び、クレオソート油スルホン酸のホルマリン縮合物が挙げられる。
上記芳香族スルホン酸としては、特に限定されないが、例えば、クレオソート油スルホン酸、クレゾールスルホン酸、フェノールスルホン酸、β−ナフトールスルホン酸、メチルナフタレンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸等のアルキルナフタレンスルホン酸、β−ナフタレンスルホン酸とβ−ナフトールスルホン酸との混合物、クレゾールスルホン酸と2−ナフトール−6−スルホン酸との混合物、リグニンスルホン酸等が挙げられる。
ノニオン系分散剤としては、特に限定されないが、例えば、フィトステロールのエチレンオキサイド付加物、コレスタノールのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
高分子分散剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアクリル酸部分アルキルエステル、ポリアルキレンポリアミン、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物等が挙げられる。
分散剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは0.10〜7.5質量%であり、より好ましくは0.50〜5.0質量%であり、さらに好ましくは1.0〜2.5質量%である。
〔その他の成分〕
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、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、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。
〔インクジェット記録方法〕
本実施形態のインクジェット記録方法は、被記録媒体に対して、上記溶剤系インクジェットインク組成物を付着させる付着工程を有する。
付着工程において、インク組成物の被記録媒体のインク組成物の付着領域に対する付着量が、10〜70mg/inch2であり、より好ましくは15〜60mg/inch2であり、さらに好ましくは20〜50mg/inch2である付着工程を含むことが好ましい。付着量が、上記範囲内であっても、本実施形態のインク組成物は、乾燥性に優れ、かつ、摩擦堅牢性及び埋まり性に優れる記録物を得ることができる。付着工程が所定の付着量の付着工程を含むとは、少なくとも当該付着量の付着工程を含むの意味である。より好ましくは付着工程のなかでも付着量が最大の付着工程として付着量が上記範囲の付着量である付着工程を含むことが好ましい。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
[インク組成物用の材料]
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、以下の通りである。
〔顔料〕
JR−806(酸化チタン、テイカ社製)
JR−301(酸化チタン、テイカ社製)
〔分散剤〕
ソルスパース3000(ポリエステルポリアミド樹脂、ルーブリゾール社製)
〔溶剤a〕
GBL(γ−ブチロラクトン)
〔溶剤b〕
DEGMEE(ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、引火点64℃)
DEGBME(ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、引火点94℃)
DEGdEE(ジエチレングリコールジエチルエーテル、引火点70.8℃)
TetraEGmBE(テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、引火点177℃)
〔溶剤c〕
DPGmME(ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、引火点79℃)
DEGdME(ジエチレングリコールジメチルエーテル、引火点57℃)
〔溶剤d〕
エクアミドM100(アミド系溶剤、出光興産社製)
〔界面活性剤〕
BYK340(シリコーン系界面活性剤、ビックケミージャパン社製)
〔樹脂〕
G−1000P(メタクリル樹脂「パラペット」、株式会社クラレ社製)
[インク組成物の調製]
各材料を下記の表1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。具体的には、まず、各材料の溶剤を混合し、混合溶剤を得た。得られた混合溶剤の一部と、ソルスパース3000(日本ルーブリゾール社)を混合し、その後酸化チタンJR−806(テイカ製)を加えて、ホモジナイザーを用いて予備分散した。その後、ビーズミルにて分散をさせ、酸化チタン分散体を得た。次いで、混合溶剤の一部と、パラペットG−1000P(クラレ製)とを混合し樹脂溶液を得た。最後に、酸化チタン分散体と、樹脂溶液と、混合溶液の残部と、BYK340(ビックケミー製)と、を混合し、インク組成物を作製した。また、実施例6においては、JR−806(テイカ製)に代えて、JR−301(テイカ製)を用いたこと以外は上記と同様にして、インク組成物を得た。なお、下記の表1中、数値の単位は質量%であり、合計は100.0質量%である。
(PVC溶解性試験)
ポリ塩化ビニル(PVCストレートポリマーTK−800、信越化学工業社製)0.5gと、溶剤50gとを、ガラス瓶内で混合し、25℃で5分間撹拌した。その後、静置し、静置してから25秒時点の、ガラス瓶底からの溶剤液面高さXと、膨潤又は溶解したポリ塩化ビニル粉末が分布するガラス瓶底からの高さYを測定した。得られたX及びYにより、比Y/Xを求め、これを各溶剤のポリ塩化ビニルの溶解力の指標とした。なお、本願実施例のγ−ブチロラクトンのY/Xは、0.8であったため、各溶剤は以下のように定義した。
溶剤b: Y/X<0.7
溶剤c:0.7≦Y/X≦0.9
溶剤d:0.9<Y/X
Figure 0006780915
〔印刷ムラ〕
以上のようにして得られた各インク組成物をセイコーエプソン製プリンターSC−S50650に充填し、塩化ビニルバナーシート(3M社製、製品名IJ51)上に、記録解像度1440×1440dpi、付着量22mg/inch2でベタ印刷し、得られた記録物を60分間乾燥させた。その後、目視および光学顕微鏡を用いて印刷面を観察し、印刷ムラの少ないものを6点として、1点まで6水準で評価した。
〔光沢〕
以上のようにして得られた各インク組成物をセイコーエプソン製プリンターSC−S50650に充填し、光沢ポリ塩化ビニルシート(ローランドDG社製、製品名SV−G−1270G)上に、記録解像度1440×1440dpi、付着量22mg/inch2でベタ印刷し、得られた記録物を常温にて1日乾燥させた。ベタ印刷部の20°光沢をMULTI GLOSS 268(コニカミノルタ社)にて測定し、下記評価基準で評価した。なお、光沢性が高いほどインク組成物が被記録媒体上に広がり、埋まり性のよい記録物が得られていることを意味する。
(評価基準)
1:光沢度が26未満
2:光沢度が26以上28未満
3:光沢度が28以上30未満
4:光沢度が30以上32未満
5:光沢度が32以上34未満
6:光沢度が34以上
〔ドットサイズ〕
以上のようにして得られた各インク組成物をセイコーエプソン製プリンターSC−S50650に充填し、塩化ビニルバナーシート(3M社製、製品名IJ51)上にノズルチェックパターンを印刷させた。得られた記録物を60分間乾燥させた。その後、光学顕微鏡を用いてドットサイズを観察して、下記評価基準で評価した。なお、ドットサイズが大きいほどインク組成物が被記録媒体上に広がり、埋まり性のよい記録物が得られていることを意味する。
(評価基準)
1:ドットサイズが20μm以下
2:ドットサイズが20μm超過30μm以下
3:ドットサイズが30μm超過40μm以下
4:ドットサイズが40μm超過50μm以下
5:ドットサイズが50μm超過60μm以下
6:ドットサイズが60μm超過
〔摩擦堅牢性〕
以上のようにして得られた各インク組成物をセイコーエプソン製プリンターSC−S30650に充填し、光沢ポリ塩化ビニルシート(ローランドDG社製、製品名SV−G−1270G)上に、記録解像度1440×1440dpi、付着量22mg/inch2でベタ印刷し、得られた記録物を常温にて1日乾燥させた。次に、JIS L 0849に基づいて、I型試験機にて乾式試験を行った。その後、試験綿布の色移りのODをスペ
クトロリーノ(グレタグマクベス社製)にて測定し、下記評価基準により評価した。
(評価基準)
1:色移りのODが0.40以上
2:色移りのODが0.35以上0.40未満
3:色移りのODが0.30以上0.35未満
4:色移りのODが0.25以上0.30未満
5:色移りのODが0.20以上0.25未満
6:色移りのODが0.20未満
〔表面乾燥性〕
以上のようにして得られた各インク組成物をセイコーエプソン製プリンターSC−S30650に充填し、光沢ポリ塩化ビニルシート(ローランドDG社製、製品名SV−G−1270G)上に記録解像度1440×1440dpi、付着量22mg/inch2でベタ印刷し、得られた記録物を常温にて5分間乾燥させた。次に、巻き取り装置を用いて巻き取った後の印刷面のスリ痕を観察した。観察はレーザー顕微鏡(キーエンス社VK−8700 Generation2)にて表面粗さを測定することで、スリ痕のある面積の割合を算出し、下記評価基準により評価した。
(評価基準)
1:スリ痕面積が40%超過
2:スリ痕面積が30%超過40%以下
3:スリ痕面積が20%超過30%以下
4:スリ痕面積が10%超過20%以下
5:スリ痕面積が10%以下
6:スリ痕なし
〔印刷物ミスト評価〕
以上のようにして得られた各インク組成物をセイコーエプソン製プリンターSC−S50650に充填し、透明PETフィルム(ローランドDG社製、製品名SP−CL−515T)に、30cm幅、記録解像度1440×1440dpi、付着量22mg/inch2で10分間連続でベタ印刷し、得られた記録物を常温にて1日乾燥させて印刷サンプルを得た。次に、ベタ印刷部のキャリッジ走査方向端部付近の非印刷部を、目視および虫眼鏡で観察し、飛散して付着したミストの汚れ具合を確認し、下記評価基準により評価した。
(評価基準)
1:ミスト付着が酷く目立つ
2:ミスト付着があり目視でも容易に認められる
3:ミスト付着は認められるがごく僅か
4:ミスト付着が皆無

Claims (7)

  1. ポリ塩化ビニル粉末0.5gと、溶剤50gとを、ガラス瓶内で混合し、25℃で5分間撹拌し、静置し、静置してから25秒時点の、前記ガラス瓶底からの溶剤液面高さXと、膨潤又は溶解した前記ポリ塩化ビニル粉末が分布する前記ガラス瓶底からの高さYを測定して求められる比Y/Xを指標とするポリ塩化ビニルの溶解力について、
    所定の溶剤の比Y/Xを基準に、ポリ塩化ビニルの溶解力が比Y/X−0.1未満である溶剤を前記所定の溶剤よりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤とし、
    所定の溶剤の比Y/Xを基準に、ポリ塩化ビニルの溶解力がY/X−0.1〜Y/X+0.1である溶剤を前記所定の溶剤とポリ塩化ビニルの溶解力が同等である溶剤とするときに、
    白色顔料10〜25質量%と、γ−ブチロラクトンと、前記γ−ブチロラクトンよりもポリ塩化ビニルの溶解力が低い溶剤bと、を含有し、
    前記γ−ブチロラクトンの含有量が、1.0〜7.0質量%であり、
    前記溶剤bの含有量が、前記γ−ブチロラクトンの含有量1質量部に対して、10質量部以上であり、
    前記溶剤bが、引火点が70℃以下である化合物b1と、引火点が70℃超過である化合物b2とを含み、
    前記γ−ブチロラクトンとポリ塩化ビニルの溶解力が同等である溶剤cと、をさらに含む、
    溶剤系インクジェットインク組成物。
  2. グリコールモノエーテル溶剤を含み、
    該グリコールモノエーテル溶剤の含有量が、4.0〜20質量%である、請求項1に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
  3. 前記溶剤bが、下記式(1)で表される化合物を含む、請求項1又は2に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
    式(1) R1O−(R2O)m−R3
    (式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2は、炭素数2〜3のアルキレン基であり、R3は、炭素数1〜4のアルキル基であり、mは、2〜4の整数である。)
  4. 前記化合物b1の含有量が、前記溶剤bの総量に対して、50質量%以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
  5. 前記化合物b1の含有量が、前記γ−ブチロラクトンの含有量1質量部に対して、10質量部以上である、請求項4に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
  6. 被記録媒体に対して前記溶剤インクジェットインク組成物を付着させる付着工程を有するインクジェット記録方法に用いるものであり、前記インクジェット記録方法が、前記被記録媒体の付着領域における付着量が10〜70mg/inch2である付着工程を含むものである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
  7. 水をさらに含有し、
    該水の含有量が、3.0質量%以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の溶剤系インクジェットインク組成物。
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