JP7125566B1 - 非水性インク組成物、インクセット、記録物、記録方法、及び記録物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
有機溶剤A:アルキルアミド系溶剤(a1)、及び環状アミド系溶剤(a2)からなる群より選択される少なくとも1つ
前記非水性インク組成物と、ブラックインク組成物、有色インク組成物、光輝性インク組成物、及びクリアインク組成物からなる群より選択される少なくとも1つ以上と、を同時にインクジェット方式にて基材の表面に吐出するインクセット。
本発明の1つの実施形態の非水性インク組成物は、顔料と、顔料分散剤と、有機溶剤と、を含有するインクジェット法によって吐出される非水性インク組成物である。ここで、本明細書において、「非水性インク組成物」とは、水を主成分とする水性インク組成物とは異なり、水を意図的に含有させずに製造された有機溶剤を含むインク組成物であることを意味する。
本実施の形態に係る第1実施形態の非水性インク組成物は、インクジェット法によって吐出される非水性インク組成物であって、白色顔料を含有する色材と、有機溶剤と、を含有する。
有機溶剤は、本実施の形態に係る非水性インク組成物に含有される各成分を分散又は溶解することができるものである。有機溶剤は、有機溶剤A(アルキルアミド系溶剤(a1)、及び環状アミド系溶剤(a2)からなる群より選択される少なくとも1つ)を含有する。
アルキルアミド系溶剤とは、アルキル基(CnH2n+1-)と-C(=O)-N-基(アミド結合)を有する化合物であって、水素若しくはアルキル基と-C(=O)-N-基から構成された化合物からなる溶剤である。アルキルアミド系溶剤は、例えば以下の構造を有するものを好ましく用いることができる。
環状アミド系溶剤(a2)とは、環状構造を有し、その環状構造に-C(=O)-N-基を有する溶剤である。環状アミド系溶剤は、例えば以下の構造を有するものを好ましく用いることができる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、上記の有機溶剤A以外の有機溶剤を含有していてもよい。具体的には、グリコールの両末端のOH基がアルキル置換されたグリコールエーテルジアルキルやグリコールの片方のOH基がアルキル置換されたグリコールエーテルモノアルキルや炭酸エステル、環状エステル等が挙げられる。
(式(1-3)中、R8、R10は、それぞれ独立して、水素または炭素数1以上8以下の分岐しても良いアルキル基であり、R9は炭素数1以上4以下の分岐しても良いアルキレン基を表す。nは1以上6以下の整数を表す。)
本実施の形態に係る非水性インク組成物は色材を含有する。色材は、白色顔料を含有する。以下、白色顔料について説明する。
白色顔料としては、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、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫化亜鉛、沈降性硫酸バリウム、酸化アンチモン、及び酸化ジルコニウム等の金属化合物やクレー、パール顔料を含む白色無機顔料が挙げられる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において必要に応じて顔料分散剤を用いてもよい。分散剤としては、非水性インク組成物において用いられている任意の顔料分散剤を用いることができる。顔料分散剤としては、高分子分散剤を用いるとよい。こうした分散剤としては、主鎖がポリエステル系、ポリアクリル系、ポリウレタン系、ポリアミン系、ポリカプロラクトン系等からなり、側鎖としてアミノ基、カルボキシル基、スルホン基、ヒドロキシル基等の極性基を有するものである。ポリアクリル系分散剤では、例えば、Disperbyk-2000、2001、2008、2009、2010、2020、2020N、2022、2025、2050、2070、2095、2150、2151、2155、2163、2164、BYKJET-9130、9131,9132,9133,9151(ビック・ケミー社製)、EfkaPX4310、PX4320、PX4330、PA4401、4402、PA4403、4570、7411、7477、PX4700、PX4701(BASF社製)、TREPLUS D-1200、D-1410、D-1420、MD-1000(大塚化学社製)、フローレンDOPA-15BHFS、17HF、22、G-700、900、NC-500、GW-1500(共栄社化学(株)製)、等が用いられる。ポリカプロラクトン系分散剤では、例えば、アジスパーPB821、PB822、PB881(味の素ファインテクノ(株)製)、ヒノアクトKF-1000、T-6000、T-7000、T-8000、T-8000E、T-9050(川研ファインケミカル(株)製)、Solsperse20000、24000、32000、32500、32550、32600、33000、33500、34000、35200、36000、37500、39000、71000、76400、76500、86000、88000、J180、J200(ルーブリゾール社製)、TEGO Dispers652、655、685、688、690(エボニック・ジャパン社製)等が用いられる。好ましい分散剤としては、BYKJET-9130、9131,9132,9133,9151、EfkaPX4310、PX4320、PX4330、PX4700、PX4701、Solsperse20000、24000、32000、33000、33500、34000、35200、39000、71000、76500、86000、88000、J180、J200、TEGO Dispers655、685、688、690等が用いられる。これらの単独、又はそれらの混合物を用いることができる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は樹脂を含有しなくともよいが、樹脂を含有していてもよい。樹脂を含有することにより、非水性インク組成物により形成される記録層の定着性、耐水性並びに延伸性を向上させることができる。さらに、得られる記録物の光沢性を向上させることができる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物においては、ノズル部やチューブ内等の機器内での非水性インク組成物の揮発抑制、固化防止、又、固化した際の再溶解性を目的として、又、表面張力を低下させ記録媒体(基材)との濡れ性を向上させる目的で、また、インク組成物の基材上でのにじみ抑制を目的として、また、塗膜の耐擦性向上を目的として、また、記録物の光沢性の向上を目的として、界面活性剤を添加してもよい。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の光安定剤、エポキシ化物等、多価カルボン酸、表面調整剤、スリップ剤、レベリング剤(アクリル系やシリコン系等)、消泡剤、pH調整剤、殺菌剤、防腐剤、防臭剤、電荷調整剤、湿潤剤等の公知の添加剤を任意成分として含んでもよい。酸化防止剤の具体例としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、ヒドラジン系酸化防止剤等が挙げられる。具体的には、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る。また、エポキシ化物の具体例としては、エポキシグリセリド、エポキシ脂肪酸モノエステル、およびエポキシヘキサヒドロフタレート等が例示され、具体的にはアデカサイザーO-130P、アデカサイザーO-180A(ADEKA社製)等が例示される。多価カルボン酸の具体例としては、クエン酸、マレイン酸等が例示される。
本実施の形態に係る非水性インク組成物の粘度は、インクジェット吐出性、吐出安定性の点から、25℃での粘度が30mPa・s以下であることが好ましく、20mPa・s以下であることがより好ましく、15mPa・s以下であることがさらに好ましい。又、本実施の形態に係る非水性インク組成物の粘度は、2.0mPa・s以上であることが好ましく、3.0mPa・s以上であることがより好ましく、3.5mPa・s以上であることがさらに好ましい。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、インクジェット法によって吐出される非水性インク組成物であって、光輝性顔料と、有機溶剤と、を含有する。
有機溶剤は、本実施の形態に係る非水性インク組成物に含有される各成分を分散又は溶解することができるものである。有機溶剤は、有機溶剤A(アルキルアミド系溶剤(a1)、及び環状アミド系溶剤(a2)からなる群より選択される少なくとも1つ)を含有する。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、上記の有機溶剤A以外の有機溶剤を含有していてもよい。具体的には、グリコールの両末端のOH基がアルキル置換されたグリコールエーテルジアルキルやグリコールの片方のOH基がアルキル置換されたグリコールエーテルモノアルキルや炭酸エステル、アセテート系溶剤、環状エステル等が挙げられる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は光輝性顔料を含有する。光輝性顔料は、被体に金属調の光沢性を付与する機能を有する。光輝性顔料としては、たとえばパール顔料や金属含有光輝性顔料を含むものが挙げられる。中でも光輝性顔料は金属含有光輝性顔料を含有することが好ましい。被体により好適な金属調の光沢性を付与することができる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において必要に応じて分散剤を用いてもよい。好ましい顔料分散剤の種類は、上述した第1実施形態の非水性インク組成物における顔料分散剤と同様である。非水性インク組成物に含有される顔料分散剤の含有量の好ましい範囲は、上述した第1実施形態の非水性インク組成物と同様である。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は樹脂を含有しなくともよいが、樹脂を含有していてもよい。樹脂を含有することにより、非水性インク組成物により形成される記録層の定着性、耐水性並びに延伸性を向上させることができる。さらに、得られる記録物の光沢性を向上させることができる。好ましい樹脂の種類は、上述した第1実施形態の非水性インク組成物における樹脂と同様である。非水性インク組成物に含有される樹脂の含有量の好ましい範囲は、上述した第1実施形態の非水性インク組成物と同様である。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は界面活性剤を添加してもよい。好ましい界面活性剤の種類は、上述した第1実施形態の非水性インク組成物における界面活性剤と同様である。非水性インク組成物に含有される界面活性剤の含有量の好ましい範囲は、上述した第1実施形態の非水性インク組成物と同様である。
本実施の形態に係る非水性インク組成物においては、ワックスを添加してもよい。これにより本実施の形態に係る非水性インク組成物により形成された光輝性層の表面にスリップ性を付与して得られる印刷物の耐擦過性を向上させることが可能となる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、その他の成分を任意成分として含んでもよい。非水性インク組成物に含有されるその他の成分の種類は、上述した第1実施形態の非水性インク組成物と同様である。
本実施の形態に係る非水性インク組成物の好ましい粘度及び好ましい表面張力の範囲は、上述した第1実施形態の非水性インク組成物と同様である。
本実施の形態に係るインク組成物の製造方法は、有機溶剤A(アルキルアミド系溶剤(a1)、及び環状アミド系溶剤(a2)からなる群より選択される少なくとも1つ)と、白色顔料又は光輝性顔料と必要に応じてその他の成分(例えば樹脂等)をペイントシェイカーを用いて混合することにより製造することができる。この際、ジルコニアビーズにて各成分を分散させてもよい。また、得られた非水性インク組成物は、必要に応じて脱気処理する等して所望の溶存酸素量や溶存窒素量に調整してもよい。
本実施の形態に係るインクセットは、上記の非水性インク組成物を含む複数のインク組成物からなる。上記の第1及び第2実施形態の非水性インク組成物は高いクリーニング回復性と基材上での表面乾燥性とを両立させることができるものであり、本実施の形態に係るインクセットにおいても記録物の表面乾燥性に優れた記録物を得ることができる。
本実施の形態に係る記録方法は、上記の第1及び第2実施形態の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する記録方法である。上記の第1及び第2実施形態の非水性インク組成物は、高いクリーニング回復性と基材上での表面乾燥性とを両立させることができるものであり、本実施の形態に係る記録方法においても記録物の表面乾燥性に優れた記録物を得ることができる。
上記の第1及び第2実施形態の非水性インク組成物を用いた記録方法は、記録物の製造方法と定義することもできる。上記の第1及び第2実施形態の非水性インク組成物は、高いクリーニング回復性と基材上での表面乾燥性とを両立させることができるものであり、本実施の形態に係る記録物の製造方法においても記録物の表面乾燥性に優れた記録物を得ることができる。
上述した実施形態の記録物の製造方法により製造された記録物を構成する各層について説明する。なおこの実施形態における記録物は、上記の第1実施形態の非水性インク組成物の白色層及び/又は上記の第2実施形態の非水性インク組成物の光輝性層が基材の表面に形成された記録物ではあるが、上記の第1実施形態の非水性インク組成物は白色層の形成に用いられるものや上記の第2実施形態の非水性インク組成物は光輝性層の形成に用いられるものに限定されるものではなく、また、例えば、上記の第1実施形態の白色顔料を含有する非水性インク組成物とイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラック、オレンジ、グリーン、レッド等の有色インク組成物と、を同時に吐出することで所望の画像を形成する記録層を形成してもよい。また、上記の第2実施形態の光輝性顔料を含有する非水性インク組成物とイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラック、オレンジ、グリーン、レッド、ホワイト等の着色インク組成物と、を同時に吐出することで所望の画像を形成してもよい。なお、「上記の白色顔料を含有する非水性インク組成物と有色インク組成物と、を同時に吐出する。」とは、このような複数のインク組成物を厳密に同じタイミングでインクジェット方式にて基材の表面に吐出することを意味するのではなく、通常のインクジェット方式(シリアルヘッド方式、ラインヘッド方式等のいずれの方式も含む)のように複数のインク組成物をおおよそ同じタイミングで吐出して所望の画像を形成することを意味する。同様に、「上記の光輝性顔料を含有する非水性インク組成物と有色インク組成物と、を同時に吐出する。」とは、このような複数のインク組成物を厳密に同じタイミングでインクジェット方式にて基材の表面に吐出することを意味するのではなく、通常のインクジェット方式(シリアルヘッド方式、ラインヘッド方式等のいずれの方式も含む)のように複数のインク組成物をおおよそ同じタイミングで吐出して所望の画像を形成することを意味する。
本実施の形態に係る記録方法に使用することのできる基材(記録媒体)としては、特に限定はされず、樹脂基材、金属板ガラス等の非吸収性基材であっても、紙や布帛等の吸収性基材であっても、受容層を備える基材のような表面塗工が施された基材であってもよく、種々の基材を使用することができる。
白色層は、上記の第1実施形態の白色顔料を含む非水性インク組成物に含まれる溶媒が揮発することにより形成される層である。上記の第1実施形態の白色顔料を含む非水性インク組成物は、例えば、白色顔料を多く含有した場合であってもインクジェットヘッドのノズル内での詰まりを効果的に解消して、非水性インク組成物のクリーニング回復性を向上させることができるものである。また、上記の第1実施形態の白色顔料を含む非水性インク組成物は、基材上での表面乾燥性が高いものであり、隠蔽性に優れた記録物を付与するために、非水性インク組成物の吐出量を多くしても乾燥時間に多く時間のかからないものである。このため、上記の第1実施形態の白色顔料を含む非水性インク組成物を使用して、例えば白色顔料の含有量や非水性インク組成物の吐出量を制御することが容易であり、隠蔽性の高い白色層を形成しやすい。この白色層は、後述する記録層の下地層であっても上地層であっても後述する記録層と同一であってもよい。
光輝性層は、上記の第2実施形態の光輝性顔料を含む非水性インク組成物に含まれる溶媒が揮発することにより形成される層である。上記の第2実施形態の光輝性顔料を含む非水性インク組成物は、例えば、光輝性顔料を多く含有した場合であってもインクジェットヘッドのノズル内での詰まりを効果的に解消して、非水性インク組成物のクリーニング回復性を向上させることができるものである。また、上記の第2実施形態の光輝性顔料を含む非水性インク組成物は、基材上での表面乾燥性が高いものであり、隠蔽性に優れた記録物を付与するために、非水性インク組成物の吐出量を多くしても乾燥時間に多く時間のかからないものである。このため、上記の第2実施形態の光輝性顔料を含む非水性インク組成物を使用して、例えば光輝性顔料の含有量や非水性インク組成物の吐出量を制御することが容易であり、光沢性の高い光輝性層を形成しやすい。この光輝性層は、後述する記録層の下地層であっても上地層であっても後述する記録層と同一であってもよい。
記録層とは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラック、オレンジ、グリーン、レッド等のインク組成物により形成される所望の画像等を形成する層である。白色層を形成する白色顔料を含む第1実施形態の非水性インク組成物や光輝性層を形成する光輝性顔料を含む第2実施形態の非水性インク組成物は基材上での表面乾燥性が高いことから印刷物の製造速度を向上させることができる。
本実施の形態に係る記録物は、さらに、媒体(記録媒体)上や記録物全体の上表面に所望の機能を有する層を備えてもよい。例えば、媒体(記録媒体)と、光輝性層又は記録層との接着性を向上させるためにプライマー層が形成されていてもよく、下地層として光輝性顔料を含む光輝性層や白色顔料を含む白色層等が形成されていてもよい。なお、これらの光輝性層や白色層は、上記の第1及び第2実施形態の非水性インク組成物により形成されていてもされていなくともよい。また、記録物に耐擦性や光沢性をさらに付与する目的で、樹脂、ワックスの少なくとも1つを含有するオーバーコート層が記録物全体の上表面に形成されていてもよい。また、フィラーを含有させ、又は膜厚をピクセル単位で変化させること等により、記録物全体の上表面に凹凸感(マット面)を表現された層が形成されていてもよい。また、記録物に耐候性を付与するために、記録物全体の上表面に紫外線吸収剤や光安定化剤等を含む耐候層や光輝性顔料を含む光輝性層や白色顔料を含む白色層等が形成されていてもよい。なお、これらの光輝性層や白色層は、上記の第1及び第2実施形態の非水性インク組成物により形成されていてもされていなくともよい。
1.樹脂の作製
(1)アクリル系樹脂
100℃に保たれたジエチレングリコールジエチルエーテル300g中に、メタクリル酸メチル150g及びメタクリル酸ブチル50gと所定量のt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)との混合物を1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃で2時間反応させた後冷却して、無色透明のメタクリル酸メチルの重合体溶液を得た。その後、この重合体溶液から溶媒を十分に留去して、メタクリル酸メチルの重合体を得た。このとき重合開始剤であるt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートの量を変更して、メタクリル酸メチル(アクリル系樹脂)の重合平均分子量10000~105000になるように制御した(このとき使用した重合開始剤の質量を下記表1に記載した。表1中「開始剤量」と表記した。)。
撹拌装置を備えたオートクレーブに、窒素置換後、脱イオン水100質量部、メタノール40質量部、塩化ビニル32質量部、酢酸ビニル5質量部、グリシジルメタクリレート0.2質量部、ヒドロキシプロピルアクリレート3.55質量部、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(懸濁剤)を0.1質量部、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート(重合開始剤)を0.026質量部、ジ-3,5,5-トリメチルヘキサノールパーオキサイド(重合開始剤)を所定量仕込み、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら63℃に昇温し、63℃に到達直後に塩化ビニル48質量部を6時間で、グリシジルメタクリレート0.6質量部、ヒドロキシプロピルアクリレート10.65部を混合したものを5.4時間で連続圧入し、共重合反応させた。オートクレーブ内圧が0.3MPaになった時点で残圧を抜き、冷却して樹脂スラリーを取り出し、ろ過、乾燥して塩化ビニル系共重合樹脂を得た。このとき重合開始剤であるジ-3,5,5-トリメチルヘキサノールパーオキサイドの量を変更して、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂の重合平均分子量を40000~90000になるように制御した(このとき使用した重合開始剤の質量を下記表1に記載した。表1中「開始剤量」と表記した。)。
テレフタル酸104質量部、イソフタル酸104質量部、エチレングリコール79質量部、ネオペンチルグリコール89質量部、テトラブチルチタネート0.1質量部を丸底フラスコに仕込み、4時間かけて240℃まで徐々に昇温し、留出物を系外に除きながらエステル化反応を行った。エステル化反応終了後30分かけて10mmHgまで減圧、温度を250℃まで昇温し初期重合を行った。その後1mmHg以下で1時間後期重合を行い、ポリエステル系樹脂を得た。
ポリカーボネートジオール(プラクセルCD-220:ダイセル製)192.5質量部とイソホロンジイソシアネート(IPDI:エボニック製)41.6質量部、N,N-ジエチルホルムアミド(DEF)100質量部を丸底フラスコに入れ均一に混合後、T100BHJ(触媒)0.01質量部とN,N-ジエチルホルムアミド(DEF)0.09質量部の混合液を入れ75℃で3時間反応させて末端にイソシアネート基をもつプレポリマーを得た。これにN,N-ジエチルホルムアミド(DEF)を250質量部投入し均一に溶解後、3アミノメチル3,5,5トリメチルシクロヘキシルアミン(IPD:エボニック製)12質量部をN,N-ジエチルホルムアミド(DEF)100質量部に溶解した鎖伸長剤溶液を添加し60℃でさらに40分撹拌した。その後モノイソプロパノールアミン(MIPA:ダイセル製)3.8質量部をN,N-ジエチルホルムアミド50質量部に溶解した反応停止剤を添加し、最後にN,N-ジエチルホルムアミド(DEF)を250質量部添加して固形分25.0%のポリウレタン溶液を得た。
それぞれの有機溶剤、樹脂、分散剤、顔料を下記表の割合になるように各成分のように実施例及び比較例の非水性インク組成物を作製した。具体的には、ペイントシェイカーを用いてジルコニアビーズにて各成分を分散させて非水性インク組成物を調製した。単位は質量%である。
(滲み性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物について滲み性を評価した。具体的には、実施例及び比較例の非水性インク組成物をインクジェットプリンター(商品名 VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製)を使用)を用いたインクジェット方式にて、記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃で6ptの文字がある画像を印刷し、得られた印字物を60℃のオーブンで5分間乾燥後、当該印字物の滲みを目視・ルーペ(x10)で観察した(表中、「滲み性」と表記)。
評価基準
評価5:ルーペの観察でインクの滲みが観察されない。
評価4:目視でインクの滲みが観察されず、6ptの文字が鮮明である。
評価3:目視でインクの滲みがわずかに観察されたが、意匠性は損なわれない。
評価2:目視でインクの滲みが観察されたが、6ptの文字は識別可能である。
評価1:目視でインクの滲みが顕著に観察され、6ptの文字は視認できなかった。
実施例及び比較例の非水性インク組成物について表面乾燥性を評価した。具体的には、上記滲み性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)でベタ画像の印刷を行い、40℃で乾燥するまでの時間を計測した(表中、「表面乾燥性」と表記)。
評価基準
評価5:2分未満で乾燥する。
評価4:2分以上4分未満で乾燥する。
評価3:4分以上6分未満で乾燥する。
評価2:6分以上8分未満で乾燥する。
評価1:8分以上で乾燥する。
実施例、比較例および参考例の非水性インク組成物について保存安定性を評価した。具体的には、非水性インク組成物を60℃で1ヶ月間保存し、試験前後の粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化を観察し、下記の基準で、保存安定性を評価した。なお、インクの粘度は、落球式粘度計(アントンパール社製AMVn)を用いて、20℃の条件下で測定され、顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)は、粒子径分布測定装置(マイクロトラックベル(株)製粒度分析計NANOTRACWAVE)を用いて25℃の条件下で測定した。なお、下記の評価は「粘度」及び「顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)」のうち、変化率が大きかった方をその非水性インク組成物の評価とした(表中、「保存安定性」と表記)。
評価基準
評価5:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれも3%未満である。
評価4:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれかが3%以上5%未満である。
評価3:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれかが5%以上8%未満である。
評価2:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれかが8%以上10%未満である。
評価1:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれかが10%以上である。
実施例、比較例および参考例の非水性インク組成物について隠蔽性を評価した。具体的には、上記滲み性評価と同様にして記録媒体(糊付き透明ポリ塩化ビニルフィルム(SCP-AS:3M社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃でベタ部の印刷を行い、室温で1日乾燥させた。その後、分光光度計(UV-1800:島津製作所)で380nm~780nmの範囲で1nm刻みで可視光透過率を測定し、その積算値を測定回数で割った平均値を可視光透過率として記録した。
評価基準
評価5:可視光透過率が10%未満であった。
評価4:可視光透過率が20%未満、10%以上であった。
評価3:可視光透過率が30%未満、20%以上であった。
評価2:可視光透過率が40%未満、30%以上であった。
評価1:可視光透過率が40%以上であった。
実施例、比較例および参考例の非水性インク組成物について吐出安定性を評価した。具体的には、上記滲み性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)で、基材表面温度40℃にて連続印刷でベタ及び細線を印刷し、ドット抜け、飛行曲がり、インクの飛び散りの有無を目視により観察し、発生回数を計測した(表中、「吐出安定性」と表記)。
評価基準
評価5:細線が正しく再現できている。
評価4:細線がおおむね正しく再現できている。
評価3:わずかに細線に曲がりがみられる。
評価2:着弾位置がずれており、曲がりが見られる。
評価1:着弾位置のずれが酷く、細線を再現できない。
ヘッドでのノズル詰まりが発生した際に、プリンターのクリーニング動作によりノズル詰まりの解消が行えるかを評価した。具体的には、クリーニングシステムを備えたインクジェットプリンター(商品名 VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製)を用いて、実施例及び比較例のインク組成物を充填して高品質印刷モード(1440x720dpi)で1.80m2のベタ画像を印刷後、室温25℃にて1週間放置し、その後ノズルチェックパターンを印刷し、抜けが無くなるまでクリーニングを行った(表中、「クリーニング回復性」と表記)。
評価基準
評価5:抜けがない。
評価4:クリーニング1回でノズル詰まりを解消する。
評価3:クリーニング2~3回でノズル詰まりを解消する。
評価2:クリーニング4~5回でノズル詰まりを解消する。
評価1:クリーニング6回でもノズル詰まりを解消しない。
1.樹脂の作製
(1)アクリル系樹脂
100℃に保たれたジエチレングリコールジエチルエーテル300g中に、メタクリル酸メチル150g及びメタクリル酸ブチル50gと所定量のt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)との混合物を1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃で2時間反応させた後冷却して、無色透明のメタクリル酸メチルの重合体溶液を得た。その後、この重合体溶液から溶媒を十分に留去して、メタクリル酸メチルの重合体を得た。このとき重合開始剤であるt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートの量を変更して、メタクリル酸メチル(アクリル系樹脂)の重合平均分子量10000~105000になるように制御した(このとき使用した重合開始剤の質量を下記表6に記載した。表6中「開始剤量」と表記した。)。
撹拌装置を備えたオートクレーブに、窒素置換後、脱イオン水100質量部、メタノール40質量部、塩化ビニル32質量部、酢酸ビニル5質量部、グリシジルメタクリレート0.2質量部、ヒドロキシプロピルアクリレート3.55質量部、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(懸濁剤)を0.1質量部、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート(重合開始剤)を0.026質量部、ジ-3,5,5-トリメチルヘキサノールパーオキサイド(重合開始剤)を所定量仕込み、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら63℃に昇温し、63℃に到達直後に塩化ビニル48質量部を6時間で、グリシジルメタクリレート0.6質量部、ヒドロキシプロピルアクリレート10.65部を混合したものを5.4時間で連続圧入し、共重合反応させた。オートクレーブ内圧が0.3MPaになった時点で残圧を抜き、冷却して樹脂スラリーを取り出し、ろ過、乾燥して塩化ビニル系共重合樹脂を得た。このとき重合開始剤であるジ-3,5,5-トリメチルヘキサノールパーオキサイドの量を変更して、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂の重合平均分子量を40000~90000になるように制御した(このとき使用した重合開始剤の質量を下記表6に記載した。表6中「開始剤量」と表記した。)。
テレフタル酸104質量部、イソフタル酸104質量部、エチレングリコール79質量部、ネオペンチルグリコール89質量部、テトラブチルチタネート0.1質量部を丸底フラスコに仕込み、4時間かけて240℃まで徐々に昇温し、留出物を系外に除きながらエステル化反応を行った。エステル化反応終了後30分かけて10mmHgまで減圧、温度を250℃まで昇温し初期重合を行った。その後1mmHg以下で1時間後期重合を行い、ポリエステル系樹脂を得た。
ポリカーボネートジオール(プラクセルCD-220:ダイセル製)192.5質量部とイソホロンジイソシアネート(IPDI:エボニック製)41.6質量部、N,N-ジエチルホルムアミド(DEF)100質量部を丸底フラスコに入れ均一に混合後、T100BHJ(触媒)0.01質量部とN,N-ジエチルホルムアミド(DEF)0.09質量部の混合液を入れ75℃で3時間反応させて末端にイソシアネート基をもつプレポリマーを得た。これにN,N-ジエチルホルムアミド(DEF)を250質量部投入し均一に溶解後、3アミノメチル3,5,5トリメチルシクロヘキシルアミン(IPD:エボニック製)12質量部をN,N-ジエチルホルムアミド(DEF)100質量部に溶解した鎖伸長剤溶液を添加し60℃でさらに40分撹拌した。その後モノイソプロパノールアミン(MIPA:ダイセル製)3.8質量部をN,N-ジエチルホルムアミド50質量部に溶解した反応停止剤を添加し、最後にN,N-ジエチルホルムアミド(DEF)を250質量部添加して固形分25.0%のポリウレタン溶液を得た。
(1)光輝性顔料1
下記組成の塗工液1を厚み100μmのPETフィルム上にバーコート法で均一に塗布し、60℃で10分間乾燥し、剥離樹脂層を形成した。
・セルロースアセテートブチレート(ブチル化率35~39%、関東化学社製) 3%
・イソプロパノール 97%
上記と同様に光輝性顔料分散液を製造し、光輝性顔料分散液200gに対し、5gのステアリン酸を、100gのアセトンに溶解させたものを加えて1時間撹拌した後、上述の遠心分離と洗浄の操作を行い、アセトンを有機溶剤(後述する実施例及び比較例の非水性インク組成物に含有させる溶剤のうち最も含有量の多い溶剤)に置き換え、光輝性顔料2を5質量%含有する光輝性顔料分散液2を調製した。この光輝性顔料2の体積基準累積50%粒子径(D50)は1.5μm、体積基準累積90%粒子径(D90)は3.2μm、厚みは20nmであった。
上記の光輝性顔料1の製造において、金属含有薄膜の膜厚、微細化処理およびメッシュフィルターの開き目を変更して光輝性顔料3を5質量%含有する光輝性顔料分散液3を調製した。この光輝性顔料3の体積基準累積50%粒子径(D50)は4.8μm、体積基準累積90%粒子径(D90)は8.2μm、厚みは100nmであった。
上記の光輝性顔料1の製造において、金属含有薄膜の膜厚、微細化処理およびメッシュフィルターの開き目を変更して光輝性顔料4を含有する光輝性顔料分散液4を調製した。この光輝性顔料4の体積基準累積50%粒子径(D50)は3.0μm、体積基準累積90%粒子径(D90)は5.0μm、厚みは1000nmであった。
上記の光輝性顔料1の製造において、アルミニウムをインジウムに変更し、金属含有薄膜の膜厚、微細化処理およびメッシュフィルターの開き目を変更して光輝性顔料5を含有する光輝性顔料分散液5を調製した。この光輝性顔料5の体積基準累積50%粒子径(D50)は0.05μm、体積基準累積90%粒子径(D90)は1.0μm、厚みは5nmであった。
上記の光輝性顔料1の製造において、アルミニウムをニッケルに変更し、金属含有薄膜の膜厚、微細化処理およびメッシュフィルターの開き目を変更して光輝性顔料6を含有する光輝性顔料分散液6を調製した。この光輝性顔料5の体積基準累積50%粒子径(D50)は3.8μm、体積基準累積90%粒子径(D90)は5.0μm、厚みは5nmであった。
それぞれの有機溶剤、樹脂、分散剤、光輝性顔料を下記表の割合になるように実施例及び比較例の非水性インク組成物を作製した。具体的には、光輝性顔料分散液と、有機溶剤と、樹脂と、分散剤と、添加剤を用いて下記表の割合になるように実施例、比較例の非水性インク組成物を調整した。単位は質量%である。
(滲み性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物について滲み性を評価した。具体的には、実施例及び比較例の非水性インク組成物をインクジェットプリンター(商品名 VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製)を使用)を用いたインクジェット方式にて、記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃で各色のベタ部中にベタ部と異なる色の6ptの文字がある画像を印刷し、得られた印字物を60℃のオーブンで5分間乾燥後、当該印字物の滲みを目視・ルーペ(x10)で観察した(表中、「滲み性」と表記)。
評価基準
評価5:ルーペの観察でインクの滲みが観察されない。
評価4:目視でインクの滲みが観察されず、6ptの文字が鮮明である。
評価3:目視でインクの滲みがわずかに観察されたが、意匠性は損なわれない。
評価2:目視でインクの滲みが観察されたが、6ptの文字は識別可能である。
評価1:目視でインクの滲みが顕著に観察され、6ptの文字は視認できなかった。
実施例及び比較例の非水性インク組成物について表面乾燥性を評価した。具体的には、上記滲み性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)でベタ画像の印刷を行い、40℃で乾燥するまでの時間を計測した(表中、「表面乾燥性」と表記)。
評価基準
評価5:2分未満で乾燥する。
評価4:2分以上4分未満で乾燥する。
評価3:4分以上6分未満で乾燥する。
評価2:6分以上8分未満で乾燥する。
評価1:8分以上で乾燥する。
実施例、および比較例の非水性インク組成物について保存安定性を評価した。具体的には、非水性インク組成物を60℃で1ヶ月間保存し、試験前後の粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化を観察し、下記の基準で、保存安定性を評価した。なお、インクの粘度は、落球式粘度計(アントンパール社製AMVn)を用いて、20℃の条件下で測定され、顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)は、粒子径分布測定装置(マイクロトラックベル(株)製粒度分析計NANOTRACWAVE)を用いて25℃の条件下で測定した。なお、下記の評価は「粘度」及び「顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)」のうち、変化率が大きかった方をその非水性インク組成物の評価とした(表中、「保存安定性」と表記)。
評価基準
評価5:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれも3%未満である。
評価4:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれかが3%以上5%未満である。
評価3:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれかが5%以上8%未満である。
評価2:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれかが8%以上10%未満である。
評価1:粘度及び顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)の変化率がいずれかが10%以上である。
実施例、および比較例の非水性インク組成物について吐出安定性を評価した。具体的には、上記滲み性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)で、基材表面温度40℃にて連続印刷でベタ及び細線を印刷し、ドット抜け、飛行曲がり、インクの飛び散りの有無を目視により観察し、発生回数を計測した(表中、「吐出安定性」と表記)。
評価基準
評価5:細線が正しく再現できている。
評価4:細線がおおむね正しく再現できている。
評価3:わずかに細線に曲がりがみられる。
評価2:着弾位置がずれており、曲がりが見られる。
評価1:着弾位置のずれが酷く、細線を再現できない。
実施例、比較例および参考例の非水性インク組成物についてプリンターに搭載したインクのノズル詰まり評価を行った。具体的には、インクジェットプリンター(商品名 VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製)に実施例及び比較例のインク組成物を充填して、ノズルチェックパターンを印刷しすべてのノズルからインクが吐出しているのを確認した。その後、インクを吐出せずにヘッドを30分往復させた後、再度ノズルチェックパターンを印刷し、不吐出ノズルの個数をカウントした。プリンターの動作環境は室温40℃、相対湿度60%とした。(表中「ノズル詰まり評価」と記載。)
評価基準
評価5:不吐出が5本以下
評価4:不吐出が6~10本
評価3:不吐出が11~15本
評価2:不吐出が16~20本
評価1:不吐出が21本以上
実施例及び比較例の非水性インク組成物を用いて得られた印刷物の光沢性を評価した。具体的には、上記滲み性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))の表面に吐出し、乾燥することにより、印刷物を製造した。得られた印刷物について、コニカミノルタ社製マルチアングル測色系CM-M6を使用して印刷面から45°の入射角で入射光を光輝性層に対して入射させ、その入射角に対する反射角から法線方向に15°角度を変更させた角度を測定角度として、その測定角度でのL*a*b*表色系におけるL*値を測定し、以下の評価基準により光沢性を評価した(表中「光沢性」と表記)。
評価基準
評価5:明度指数が120以上であった。
評価4:明度指数が110以上120未満であった。
評価3:明度指数が100以上110未満であった。
評価2:明度指数が90以上100未満であった。
評価1:明度指数が90未満であった。
実施例及び比較例の非水性インク組成物について、ヘッドでのノズル詰まりが発生した際に、プリンターのクリーニング動作によりノズル詰まりの解消が行えるかを評価した。具体的には、クリーニングシステムを備えたインクジェットプリンター(商品名 VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製)を用いて、実施例及び比較例のインク組成物を充填して高品質印刷モード(1440x720dpi) で1.80m2のベタ画像を印刷後、室温25℃にて1日放置し、その後ノズルチェックパターンを印刷し、抜けが無くなるまでクリーニングを行った(表中、「クリーニング回復性」と表記)。
評価基準
評価5:クリーニング0回~4回でノズル詰まりを解消する。
評価4:クリーニング5回~6回でノズル詰まりを解消する。
評価3:クリーニング7回~8回でノズル詰まりを解消する。
評価2:クリーニング9回~10回でノズル詰まりを解消する。
評価1:クリーニング10回でもノズル詰まりを解消しない。
Claims (27)
- 光輝性顔料と、有機溶剤と、を含有するインクジェット法によって吐出される非水性インク組成物であって、
前記有機溶剤は、下記有機溶剤Aを含有し、
前記有機溶剤は、さらにグリコールエーテル系溶剤、環状エステル、炭酸エステル、二塩基酸エステル、乳酸エステル、前記有機溶剤Aとは異なるアミド及びアルコールからなる群より選択される少なくとも1つを含有する
非水性インク組成物。
有機溶剤A:アルキルアミド系溶剤(a1)、及び環状アミド系溶剤(a2)からなる群より選択される少なくとも1つであって、前記アルキルアミド系溶剤(a1)は、下記一般式(1)で表され、前記環状アミド系溶剤(a2)は、ε-カプロラクタム、N-メチル-ε-カプロラクタム、及びN-ビニルカプロラクタムからなる群より選択される少なくとも1つを含有する。
- 前記光輝性顔料は、金属含有光輝性顔料を含有する
請求項1に記載の非水性インク組成物。 - 前記金属含有光輝性顔料は、アルミニウム、アルミニウム合金、インジウム、インジウム合金、ニッケル、ニッケル合金からなる群より選択される少なくとも1つを含む
請求項2に記載の非水性インク組成物。 - 前記金属含有光輝性顔料は,アルミニウムまたはアルミニウム合金を少なくとも含む
請求項3に記載の非水性インク組成物。 - 前記金属含有光輝性顔料の体積基準累積50%粒子径(D50)が0.01μm以上5.0μm以下であり、
前記金属含有光輝性顔料の体積基準累積90%粒子径(D90)が10.0μm以下である
請求項2から4のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 前記金属含有光輝性顔料は、平坦な面を有する粒子である、請求項2から5のいずれかに記載の非水性インク組成物。
- 前記金属含有光輝性顔料は、平板状または鱗片状の金属含有光輝性顔料を含む
請求項6に記載の非水性インク組成物。 - 平板状または鱗片状の前記金属含有光輝性顔料の厚みが5nm以上5.0μm以下の範囲である
請求項7に記載の非水性インク組成物。 - ブラックインク組成物、有色インク組成物、光輝性インク組成物、及びクリアインク組成物からなる群より選択される少なくとも1つ以上の下地層または上地層の形成に用いられる
請求項1から8のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 前記有機溶剤Aの含有量は、非水性インク組成物全量中1.0質量%以上90.0質量%以下である
請求項1から9のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 前記有機溶剤Aは前記アルキルアミド系溶剤(a1)を含有する
請求項1から10のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 前記アルキルアミド系溶剤は、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジエチルプロパンアミド、及びN,N-ジエチルアセトアミドからなる群より選択される少なくとも1つを含有する、
請求項11に記載の非水性インク組成物。 - 前記有機溶剤Aは前記環状アミド系溶剤(a2)を含有する
請求項1から10のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 前記有機溶剤は、さらにアセテート系溶剤を含有する
請求項1から13のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 前記有機溶剤は、グリコールエーテル系溶剤を含有する
請求項1から14のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 前記グリコールエーテル系溶剤は、グリコールエーテルジアルキルを含有する
請求項15に記載の非水性インク組成物。 - 前記グリコールエーテル系溶剤は、グリコールエーテルモノアルキルを含有する
請求項15又は16に記載の非水性インク組成物。 - 前記グリコールエーテル系溶剤は引火点の異なる少なくとも2つの溶剤を含有する
請求項15から17のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - さらに樹脂を含有する、
請求項1から19のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 前記樹脂の含有量は、非水性インク組成物全量中0.1質量%以上10.0質量%以下の範囲内である
請求項20に記載の非水性インク組成物。 - 前記樹脂は、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びセルロース系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種以上を含有する、
請求項20又は21に記載の非水性インク組成物。 - 請求項1から22のいずれかに記載の非水性インク組成物を含む
インクセット。 - 請求項1から22のいずれかに記載の非水性インク組成物を含むインクセットであって、
前記非水性インク組成物は、光輝性顔料を含有する光輝性インク組成物であり、
前記非水性インク組成物と、ブラックインク組成物、有色インク組成物、白色インク組成物、及びクリアインク組成物からなる群より選択される少なくとも1つ以上と、を同時にインクジェット方式にて基材の表面に吐出する
インクセット。 - 請求項1から22のいずれかに記載の非水性インク組成物の記録層が基材の表面に形成された
記録物。 - 請求項1から22のいずれかに記載の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する、
記録方法。 - 請求項1から22のいずれかに記載の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する、
記録物の製造方法。
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