JP7175410B1 - 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

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 Download PDF

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Abstract

【課題】光沢性に優れた記録物が得られ、かつ、塩化ビニル系樹脂等の低吸収性基材を含むどのような基材(記録媒体)を用いても印字の滲みを効果的に抑制することのできるインク組成物を提供する。【解決手段】有機溶剤を含有するインク組成物であって、有機溶剤は、下記有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤をインク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有するインク組成物である。有機溶剤A:アルキルアミド系溶剤(a1)と環状アミド系溶剤(a2)からなる群より選ばれる少なくとも1つ【選択図】なし

Description

本発明は、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に関する。
インク組成物として、水、又は水と有機溶剤との混合液に色材を溶解又は分散させた水性インク組成物や水を含有しない有機溶剤に色材を溶解又は分散させた非水性インク組成物が広く用いられている。このインク組成物をインクジェット方式等により紙等の基材に直接又は他の層を介して塗布し、付着させて非水性インク組成物が乾燥することにより文字や画像を得ることができる。
例えば、特許文献1には、環状エステル(ラクトン系溶剤)と、所定の引火点を有する有機溶剤と、を含有する非水性インク組成物に関する技術が記載されている。特許文献1には、この非水性インク組成物は、溶剤として環状エステル(ラクトン系溶剤)を含有することにより、記録面の一部を溶解して、記録媒体の内部にインク組成物を浸透させ、画像の耐擦性を向上させることができることが記載されている。
また、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場合、インク組成物に含まれる添加剤により圧力調整弁の開閉動作阻害をさせてしまうといった問題がある。そこで、特許文献2には、開閉動作をする事で記録ヘッド内の圧力を調整し、弾性部材によって被覆された圧力調整弁を有する記録装置に用いられるインク組成物であって、スリップ剤と、ラクトン系溶剤とを含むことを特徴とするインク組成物が記載されている。特許文献2には、このインク組成物が圧力調整弁等の弾性部材が劣化するのを抑制するとともに、耐擦性に優れた画像を記録することが可能であることが記載されている。
特許6256039号 特開2013-249463号公報
さて、ラクトン系溶剤はインク組成物に含まれる圧力調整弁等に対する添加剤の影響を低減するとともに、樹脂基材に浸透しやすく浸透性が高いものである。
ところが、インク組成物が樹脂基材に浸透してその浸透量が多くなると、得られる記録物の記録面の光沢性が低下することが本発明者らによって明らかとなった。
そして、ラクトン系溶剤は乾燥しづらい。さらに、インク組成物は乾燥性が低下すると、基材(記録媒体)の種類によっては、基材(記録媒体)上に着弾した未乾燥のインク組成物により、滲みが発生することがある。
本発明は、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ、塩化ビニル系樹脂等の低吸収性基材を含むどのような基材(記録媒体)を用いても印字の滲みを効果的に抑制することのできるインク組成物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をした結果、所定の有機溶剤とともに所定量のポリシロキサン系界面活性剤を含有するインク組成物であれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
(1)有機溶剤を含有する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、さらにポリシロキサン系界面活性剤をインク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有するインク組成物。
有機溶剤A:アルキルアミド系溶剤(a1)と環状アミド系溶剤(a2)からなる群より選ばれる少なくとも1つ
(2)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(1)に記載のインク組成物。
(3)前記アルキルアミド系溶剤(a1)は、下記式(1)で表される(2)に記載のインク組成物。
Figure 0007175410000001
(式(1)中、Rは、水素若しくは炭素数1以上4以下のアルキル基であり、Rは、それぞれ独立して、水素もしくは炭素数1以上4以下のアルキル基を表す。)
(4)前記アルキルアミド系溶剤(a1)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、(3)に記載のインク組成物。
(5)前記有機溶剤Aは環状アミド系溶剤(a2)を含有する(1)に記載のインク組成物。
(6)前記環状アミド系溶剤(a2)は、下記式(2)で表される(5)に記載のインク組成物。
Figure 0007175410000002
(式(2)中、Rは、炭素数3以上5以下のアルキレン基であり、Rは、水素若しくは炭素数1以上4以下のアルキル基、または不飽和炭化水素基を表す。)
(7)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、(6)に記載のインク組成物。
(8)前記有機溶剤Aの含有量はインク組成物全量中1質量%以上90質量%以下の範囲である(1)から(7)のいずれかに記載のインク組成物。
(9)前記ポリシロキサン系界面活性剤は下記式(3)で表わされる繰り返し単位と、下記式(3)及び下記式(4)で表わされる繰り返し単位を含むポリエステル及び/又はポリエーテル変性されたポリジアルキルシロキサンを含有する
(1)から(8)のいずれかに記載のインク組成物。
Figure 0007175410000003
(式(3)中、Rは炭素数1から3のアルキル基、Rは炭素数1~15のアルキル基である。)
Figure 0007175410000004
(式(4)中、Rは炭素数1から3のアルキル基、Xはポリエステル変性基もしくはポリエーテル変性である。)
(10)インクジェット法によって吐出される(1)から(9)のいずれかに記載のインク組成物。
(11)樹脂基材に用いられる(1)から(10)のいずれかに記載のインク組成物。
(12)(1)から(11)のいずれかに記載のインク組成物を含むインクセット。
(13)(1)から(11)のいずれかに記載のインク組成物を、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。
(14)(1)から(11)のいずれかに記載のインク組成物を、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。
(15)(1)から(11)のいずれかに記載の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。
本発明のインク組成物は、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができる。
以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。また、本明細書において、「~」との表記は、「以上」「以下」を意味する。
≪1.本発明の概要≫
本発明のインク組成物は、有機溶剤を含有するインク組成物であって、有機溶剤は、下記有機溶剤Aを含有する。
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
そして、本発明のインク組成物は、有機溶剤Aとともに、ポリシロキサン系界面活性剤をインク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有することを特徴としている。
有機溶剤Aとともに、所定量のポリシロキサン系界面活性剤を含有するインク組成物であることで、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができる。
なお、本発明のインク組成物は、色材(有色の色材やブラックホワイトの色材を含む。)を含有する着色インク組成物であってもよく、記録物(被体)をメタリック調にするための光輝性顔料(鱗片状金属粒子)を含むインク組成物であってもよく、色材を含有しないクリアインク組成物であってもよい。色材を含有しないクリアインクである場合には、所望の機能を有する層を形成するためのインクが挙げられる。このようなインクとしては、例えば、記録物(被体)を保護するオーバーコート層を形成するためのオーバーコートインク組成物や記録物(被体)の艶を消す艶消しインク組成物や耐候層を形成するための紫外線吸収剤や光安定化剤等を含むインク等が挙げられる。
≪2-1.非水性インク組成物≫
以下では、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)として、非水性インク組成物を本発明の一例として説明する。
ここで、「非水性インク組成物」とは、大気中の水分や、添加物等に由来するような不可避的に含まれる水を除き、水を意図的に含有させないインク組成物(油性インク組成物)であることを意味し、水、又は水と有機溶剤との混合液に色材を溶解又は分散させた水性インク組成物とは異なる。
なお、本実施の形態に係る非水性インク組成物における水分の含有量は、非水性インク組成物全量中1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量以下であることがより好ましい。原料に由来する水分や製造過程で大気中等の水分が混入すると、非水性インク組成物の保存安定性が悪化することや非水性インク組成物に含まれる成分等によって固形物が発生することがある。非水性インク組成物中に水分の含有量を低減してできるだけ水分を含まないようにすること(水分を意図的に含まないようにすること)で、保存安定性等をより効果的に向上させることが可能となる。
以下、本実施の形態に係る非水性インク組成物に含まれる各成分について説明する。
[有機溶剤]
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。
(1)アルキルアミド系溶剤(a1)
アルキルアミド系溶剤(a1)とは、アルキル基(C2n+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有機溶剤である。
アルキルアミド系溶剤(a1)はラクトン系溶剤と同様に基材に対してある程度浸透する溶剤である。そして、アルキルアミド系溶剤(a1)はラクトン系溶剤と比較して揮発性が高く、結果としてラクトン系溶剤を含有する非水性インク組成物と比べて基材への浸透量を低いものとすることができる。このため、ラクトン系溶剤を含有する非水性インク組成物の利益を享受しつつ、得られる記録物の記録面の光沢性を向上させることが可能となる。
また、アルキルアミド系溶剤(a1)は乾燥しやすいことから、基材(記録媒体)上に着弾した非水性インク組成物の乾燥性を高くすることができ、印字の滲みが少なくなる。
アルキルアミド系溶剤(a1)は、例えばアルコキシ基を含まないような、水素若しくはアルキル基と-C(=O)-N-基のみから構成された有機溶剤であることが好ましく、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。
Figure 0007175410000005
(式(1)中、Rは、水素若しくは炭素数1以上4以下のアルキル基であり、R、Rは、それぞれ独立して水素若しくは炭素数1以上4以下のアルキル基を表す。
なお、式(1)中のR及びRは、炭素数1以上4以下のアルキル基であることが好ましく、炭素数2以上4以下のアルキル基であることがより好ましい。
アルキルアミド系溶剤(a1)としては、具体的には、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジプロピルホルムアミド、N,N-ジブチルホルムアミド、N,N-ジエチルプロパンアミド、N,N-ジプロピルプロパンアミド、N-エチルホルムアミド、N-エチルアセトアミド等が挙げられる。この中でも、本発明の効果を特に奏するという観点から、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つを含有することが好ましい。
アルキルアミド系溶剤(a1)の含有量は、特に限定されないが、アルキルアミド系溶剤(a1)の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中1質量%以上の範囲であることが好ましく、5質量%以上の範囲であることがより好ましく、8質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。
アルキルアミド系溶剤(a1)の含有量の上限は、非水性インク組成物全量中90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、75質量%以下であることがさらに好ましい。
(2)環状アミド系溶剤(a2)
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(a2)はラクトン系溶剤と同様に基材に対してある程度浸透する溶剤であるがラクトン系溶剤と比較するとその浸透量の少ない溶剤であり、結果としてラクトン系溶剤を含有する非水性インク組成物と比べて基材への浸透量を低いものとすることができる。これにより、ラクトン系溶剤を含有する非水性インク組成物の利益を享受しつつ、得られる記録物の記録面の光沢性を向上させることが可能となる。
環状アミド系溶剤(a2)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。
Figure 0007175410000006
(式(2)中、Rは、炭素数3以上5以下のアルキレン基であり、Rは、水素若しくは炭素数1以上4以下のアルキル基または不飽和炭化水素基を表す。)
不飽和炭化水素基とは、ビニル基などの少なくとも1つ以上の多重結合を含む炭化水素基を意味する。
なお、Rは、水素若しくは炭素数1以上3以下のアルキル基または不飽和炭化水素基であることが好ましく、水素若しくは炭素数1以上2以下のアルキル基または不飽和炭化水素基であることが好ましい。
環状アミド系溶剤(a2)としては、具体的には、N-メチルカプロラクタム、N-アセチルカプロラクタム、ε-カプロラクタム、N-ビニルカプロラクタム、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N-プロピル-2-ピロリドン、N-エチル-ε-カプロラクタム、N-プロピル-ε-カプロラクタム、N-メチル-ε-カプロラクタム等が挙げられる。この中でも、ε-カプロラクタム、N-メチルカプロラクタム、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つを含有することが好ましい。
環状アミド系溶剤(a2)の含有量は、特に限定されないが、環状アミド系溶剤(a2)の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中1質量%以上の範囲であることが好ましく、3質量%以上の範囲であることがより好ましく、10質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。
環状アミド系溶剤(a2)の含有量の上限は、非水性インク組成物全量中90質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることがさらに好ましい。
有機溶剤Aの中でも、「アルキルアミド系溶剤(a1)を含むもの」がより好ましい。アルキルアミド系溶剤(a1)は乾燥しやすいので、「アルキルアミド系溶剤(a1)を含むもの」であれば、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ基材(記録媒体)上に着弾した非水性インク組成物の乾燥性を高くすることができ、得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができるものとなる。
有機溶剤Aは、アルキルアミド系溶剤(a1)、環状アミド系溶剤(a2)のうち少なくとも1種類を含むことにより十分本発明の効果を発揮するものであるが、有機溶剤Aの溶剤の中から2種類以上を混合してもよい。2種類以上混合することによって、得られる記録物の光沢性と印字の滲みの抑制効果とのバランスを任意のものとすることができる。有機溶剤Aの溶剤を2種類以上混合する場合は、有機溶剤Aの合計含有量の下限は、非水性インク組成物全量中1質量%以上の範囲であることが好ましく、5質量%以上の範囲であることがより好ましく、10質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。有機溶剤Aの合計含有量の上限は、非水性インク組成物全量中90質量%以下であることが好ましい。
[その他の有機溶剤]
有機溶媒には、上記の有機溶剤A以外のその他の有機溶剤を含有していてもよい。具体的には、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、エチレングリコールモノ-イソブチルエーテル、エチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、エチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル(又はエチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、2-エチルヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、2-エチルヘキシル)エーテル、テトラエ チ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-n-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-イソブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチル(又はエチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、2-エチルヘキシル)エーテル、トリプロピレングリコールモノメチル(又はエチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル)エーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーエル(又はエチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、2-エチルヘキシル)、等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、ジ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エチルエーテル、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プロピルエーテル、ジエチレングリコールプロピルメチルエーテル、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ブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル-2-エチルヘキシルエーテル、トリ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ジエチルエーテル、トリエチレングリコールエチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールメチルプロピルエーテル、プロピレングリコールメチルブチルエーテル、プロピレングリコールメチル-2-エチルヘキシルエーテル、ジプロピ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ジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルメチルエーテル等の多価アルコールのジアルキルエーテル類、γーブチロラクトン、δ-バレロラクトン、δ-ヘキサノラクトン、ε-カプロラクトン、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-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-ウンデカラクトン等のラクトン類、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート等の炭酸エステル類、3-メチル-2-オキサゾリジノン、3-エチル-2-オキサゾリジノン、N-ビニルメチルオキサゾリジノン等のオキサゾリジノン系溶剤、トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、1-メトキシ-2-プロピルアセテ-ト、2-メチルブチルアセテート、3-メトキシブチルエーテルアセテート、シクロヘキシルアセテート等のアセテート系溶剤、3-メトキシプロパンアミド、3-ブトキシプロパンアミド、N,N-ジメチル-3-メトキシプロパンアミド、N,N-ジブチル-3-メトキシプロパンアミド、N,N-ジブチル-3-ブトキシプロパンアミド、N,N-ジメチル-3-ブトキシプロパンアミド等のアミド系溶剤;メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n-ペンタノール等の炭素数1~5のアルキルアルコール類、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、3-メトキシ-1-プロパノール、1-メトキシ-2-プロパノール、3-メトキシ-n-ブタノール等の1価のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル-n-アミルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルイソアミルケトン、ジエチルケトン、エチル-n-プロピルケトン、エチルイソプロピルケトン、エチル-n-ブチルケトン、エチルイソブチルケトン、ジ-n-プロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、イソホロン、アセチルケトン等のケトン又はケトアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン共重合体、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、イソブチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール等のジオール類;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール等のトリオール類;メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の4価アルコール類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-ブチルジエタノールアミン等のアルカノールアミン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ヘキシル、酢酸オクチル等の酢酸エステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、乳酸エチルヘキシル、乳酸アミル、乳酸イソアミル等の乳酸エステル類、シュウ酸ジメチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジプロピル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、グルタル酸ジメチル、グルタル酸ジエチルなどの二塩基酸エステル類、n-ヘキサン、イソヘキサン、n-ノナン、イソノナン、ドデカン、イソドデカン等の飽和炭水素類、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン等の不飽和炭化水素類、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、デカリン等の環状飽和炭化水素類、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、1,1,3,5,7-シクロオクタテトラエン、シクロドデセン等の環状不飽和炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、N-ホルミルモルホリンなどのモルホリン類、テルペン系溶剤など、一般的な有機溶剤であって、有機溶剤Aに該当しないものを挙げることができる。組み合わせる樹脂や分散剤などに応じて、適切なHLB値の溶剤を選択することが好ましい。
[界面活性剤]
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、ポリシロキサン系界面活性剤を含有する。ポリシロキサン系界面活性剤とは、シロキサン骨格を有する界面活性剤である。有機溶剤Aとともに、所定量のポリシロキサン系界面活性剤を含有するインク組成物であることで、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができる。
この理由は必ずしも明らかではない。基材(記録媒体)上の非水性インク組成物の塗布量の少ない箇所はインク組成物の塗布量の多い箇所と比較すると速く乾燥するため、非水性インク組成物の塗布量の少ない箇所は局所的にポリシロキサン系界面活性剤の濃度が一時的に高くなる。すると、塗布量の少ない箇所のポリシロキサン系界面活性剤がインク組成物の塗布量の多い箇所に移動することになる。これにより、基材(記録媒体)上の非水性インク組成物の塗布量の多い箇所のインク組成物の塗布量の少ない箇所への流動性を低下させることが可能となって、記録物における印字の滲みを抑制することができるものと推測される。
また、基材(記録媒体)上の非水性インク組成物の表面張力に局所的に差があることにより印字の滲みが発生することがあるが、ポリシロキサン系界面活性剤を含有させることで、基材(記録媒体)上の非水性インク組成物の表面張力の差を軽減して記録物における印字の滲みを抑制することができるものとも推測される。
さらに、ポリシロキサン系界面活性剤を含有させることで、非水性インク組成物が基材に浸透することによる光沢性の低下を抑制するとともに、得られる記録物にスリップ性を付与することができる。
しかも先述したように、アルキルアミド系溶剤(a1)は乾燥しやすいことから、アルキルアミド系溶剤(a1)を含有するインク組成物である場合には、基材(記録媒体)上に着弾したインク組成物の乾燥性を高くすることができ、印字の滲みをさらに抑制することが可能となる。
ポリシロキサン系界面活性剤は、変性されたポリシロキサン系界面活性剤であってもよい。変性されたポリシロキサン系界面活性剤としては、ポリエーテル変性、ポリエステル変性、アラルキル変性、ポリアクリル変性等が挙げられる。これらの中でもポリエステル及び/又はポリエーテル変性されたポリジアルキルシロキサンを用いることが好ましい。
ポリエステル及び/又はポリエーテル変性されたポリジアルキルシロキサンとしては、記式(3)及び下記式(4)で表わされる繰り返し単位を含むものを挙げることができる。
Figure 0007175410000007
(式(3)中、Rは炭素数1から3のアルキル基、Rは炭素数1~15のアルキル基である。)
Figure 0007175410000008
(式(4)中、Rは炭素数1から3のアルキル基、Xはポリエステル変性基もしくはポリエーテル変性である。)
また、上記ポリエステル及び/又はポリエーテル変性されたポリジアルキルシロキサンは、さらにエポキシ基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基等の有機基を含む共変性の化合物であってもよい。
ポリエステル及び/又はポリエーテル変性されたポリジアルキルシロキサンの具体例としては、FZ-2122、FZ-2110、FZ-7006、FZ-2166、FZ-2164、FZ-7001、FZ-2120、SH8400、FZ-7002、FZ-2104、8029ADDITIVE、8032ADDITIVE、57ADDITIVE、67ADDITIVE、8616ADDITIVE(いずれも、東レ・ダウコーニング社製)、KF-6012、KF-6015、KF-6004、KF-6013、KF-6011、KF-6043、KP-104、110、112、323、341、(いずれも、信越化学(株)製)、BYK-300/302、BYK-301、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-313、BYK-315N、BYK-320、BYK-322、BYK-323、BYK-325、BYK-326、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-337、BYK-341、BYK-342、BYK-344、BYK-345/346、BYK-347、BYK-348、BYK-349、BYK-370、BYK-375、BYK-377、BYK-378、BYK-UV3500、BYK-3451、BYK-UV3510、BYK-3530、BYK-UV3570、BYK-3455、BYK-Silclean3700(いずれも、ビックケミー社製)、シルフェイスSAG503A、シルフェイスSJM-002、シルフェイスSJM-003(いずれも、日信化学工業(株)製)、TEGOTwin4000、TEGOTwin4100、TEGOWet240、TEGOWet250、TEGOWet240、(いずれも、エボニック社製)等を挙げることができる。
ポリシロキサン系界面活性剤の含有量は、非水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲であれば特に限定されないが、ポリシロキサン系界面活性剤の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中0.03質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましい。ポリシロキサン系界面活性剤の含有量の上限は、1.5質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以下であることがさらに好ましい。
また、本実施の形態に係る非水性インク組成物には、シロキサン骨格を有する界面活性剤とは異なる界面活性剤を含有してもよい。例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類であるノニオンP-208、P-210、P-213、E-202S、E-205S、E-215、K-204、K-220、S-207、S-215、A-10R、A-13P、NC-203、NC-207(日本油脂(株)製)、エマルゲン106、108、707、709、A-90、A-60(花王(株)製)、フローレンG-70、D-90、TG-740W(共栄社化学(株)製)、ポエムJ-0081HV(理研ビタミン(株)製)、アデカトールNP-620、NP-650、NP-660、NP-675、NP-683、NP-686、アデカコールCS-141E、TS-230E((株)アデカ製)等、ソルゲン30V、40、TW-20、TW-80、ノイゲンCX-100(第一工業製薬(株)製)等、フッ素系界面活性剤としては、フッ素変性ポリマーを用いることが好ましく、具体例としては、BYK-340(ビックケミー・ジャパン社製)等、アセチレングリコール系界面活性剤としては、具体例として、サーフィノール(登録商標)82、104、465、485、TG(いずれもエアープロダクツジャパン社製)、オルフィン(登録商標)STG、E1010(いずれも日信化学株式会社製)等が例示される。界面活性剤としては、上記に限られずアニオン系、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る。
[樹脂]
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。
樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ロジン変性樹脂、フェノール系樹脂、テルペン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ビニルトルエン-α-メチルスチレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル系共重合体、セルロース系樹脂、シリコーン(シリコン)系樹脂、アクリルアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはこれらの共重合樹脂や混合物を用いることができる。この中でも、アクリル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、またはポリウレタン系樹脂を含むものが好ましい。
アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルモノマーを構成するモノマーの主成分として含むものであれば特に限定されるものではない。アクリル系樹脂は、1種のラジカル重合性モノマーの単独重合体であってもよいし、ラジカル重合性モノマーを2種以上選択して用いた共重合体のいずれであってもよく、特に、本実施の形態に係る非水性インク組成物として好ましいアクリル系樹脂は、メタクリル酸メチル単独の重合体、或いは、メタクリル酸メチルと、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エトキシエチル、及びメタクリル酸ベンジルよりなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の化合物との共重合体である。又、市販のアクリル系樹脂としては、例えばロームアンドハース社の「パラロイドB99N」「パラロイドB60」「パラロイドB66」「パラロイドB82」等が例示される。
塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニルモノマーからなる単独重合体であっても重合性モノマーを2種以上選択して用いた共重合体のいずれであってもよい。塩化ビニル系樹脂の共重合体としては、例えば、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂が挙げられる。塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂は、塩化ビニル単量体及び酢酸ビニル単量体の重合物である。塩化ビニル酢酸ビニル系共重合樹脂としては、例えば、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル/マレイン酸共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル/ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル/ヒドロキシアルキルアクリレート共重合体など、及びそれらの混合物が挙げられる。上記の塩化ビニル酢酸ビニル系共重合樹脂としては、日信化学工業(株)社から「ソルバインC」、「ソルバインCL」、「ソルバインCNL」、「ソルバインCLL」、「ソルバインCLL2」、「ソルバインC5R」、「ソルバインTA2」、「ソルバインTA3」、「ソルバインA」、「ソルバインAL」、「ソルバインTA5R」、「ソルバインM5」等の商品名で入手して本発明で使用することができる。
塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂は塩化ビニル単量体及び酢酸ビニル単量体の重合することにより得ることができる。重合する方法は、従来公知の重合方法であればよい。重合する方法は、乳化重合または懸濁重合であることが好ましく、懸濁重合であることがより好ましい。
セルロース系樹脂とは、セルロースを原料として生物的または化学的に官能基を導入して得られるセルロース骨格を有する樹脂である。例えば、セルロース系樹脂としては、例えばセルロースアセテートブチレート樹脂、セルロースアセテートプロピオネート樹脂、セルロースアセテートプロピオネートブチレート樹脂などのセルロースアセテートアルキレート樹脂、セルロースアセテート樹脂、ニトロセルロース樹脂及びそれらの混合物が挙げられる。上記セルロース樹脂としてはEASTMAN社の「CAB551-0.01」「CAB551-0.2」「CAB553-0.4」「CAB531-1」「CAB381-0.1」「CAB381-0.5」「CAB381-2」「CAB381-20」「CAP504「CAP482-0.5」等の商品名で入手して使用することができる。
ポリエステル系樹脂とは、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させて得られる構成単位を少なくとも含むものである。ポリエステル系樹脂は、変性されたポリエステル系樹脂を含んでもよい。上記のポリエステル系樹脂としては、等東洋紡社の「VYLON226」、「VYLON270」、「VYLON560」、「VYLON600」、「VYLON630」、「VYLON660」、「VYLON885」、「VYLONGK250」、「VYLONGK810」、「VYLON GK890」等やユニチカ社の「elitleUE-3200」「elitleUE-3285」、「elitleUE-3320」、「elitleUE-9800」、「elitleUE-9885」等の商品名で入手して使用することができる。
ポリウレタン系樹脂とは、アルコール成分とイソシアネート成分を共重合させて得られる構成単位を少なくとも含むものである。ポリウレタン系樹脂は、ポリエステルやポリエーテルやカプロラクトンにより変性されたポリウレタン系樹脂を含んでもよい。上記のポリウレタン系樹脂としては、荒川化学工業社の「ユリアーノKL-424」、「ユリアーノKL-564」、「ユリアーノKL-593」、「ユリアーノ3262」等やDIC社の「パンデックス372E」、「パンデックス390E」、「パンデックス394E」、「パンデックス304」、「パンデックス305E」、「パンデックスP-870」、「パンデックスP-910」、「パンデックスP-895」、「パンデックス4030」、「パンデックス4110」等の商品名で入手して使用することができる。
また、これらのアクリル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリウレタン系樹脂は、単独で使用してもよいが、2種を混合して使用することが好ましく、アクリル系樹脂と塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂と、を混合した樹脂を使用することがより好ましい。アクリル系樹脂と塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂との含有比率により、非水性インクに要求される発色、乾燥性、塗膜物性、印字適性などの要求を満たすように制御することができる。アクリル系樹脂と塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂と、を混合する場合、混合比は特に制限されるものではなく、適宜変更することができる。
樹脂の重量平均分子量(相対分子質量)は、特に限定されるものではないが、樹脂の重量平均分子量(相対分子質量)の下限は、15000以上であることが好ましく、20000以上であることがより好ましい。樹脂の重量平均分子量(相対分子質量)が15000以上であることで、得られる記録物の記録層(塗膜)の塗膜耐擦性を向上させることができる。重量平均分子量(相対分子質量)の上限は、80000以下であることが好ましく、50000以下であることがより好ましい。樹脂の重量平均分子量(相対分子質量)が80000以下であることで、より光沢性に優れた記録物が得られるようになる。樹脂の相対分子量は、通常のGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定することができる。
非水性インク組成物に含有される樹脂は、非水性インク組成物全量中0.05質量%以上の範囲で含有することが好ましく、0.1質量%以上の範囲で含有することがより好ましく、0.5質量%以上の範囲で含有することがさらに好ましい。非水性インク組成物に含有される樹脂は、非水性インク組成物全量中20.0質量%以下の範囲で含有することが好ましく、15.0質量%以下の範囲で含有することがより好ましく、10.0質量%以下の範囲で含有することがさらに好ましい。
[色材]
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、色材を含有してもよい。色材は、特に限定されるものではなく、染料系であってもよいし、顔料系であってもよいが、記録物の耐水性や耐光性等の耐性が良好であるという観点から顔料(顔料系色材)を使用することが好ましい。本実施の形態に係る非水性インク組成物において、用いることのできる顔料は特に限定されず、従来のインク組成物に使用されている有機顔料又は無機顔料等が挙げられる。これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本実施の形態に係る非水性インク組成物は、色材を含有しなくともよい。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において顔料を用いる場合には、後述する分散剤や分散助剤(顔料誘導体)を使用することで、顔料の分散安定性を向上させることができる。
具体的な有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、染料からの誘導体、フタロシアニン系有機顔料、キナクリドン系有機顔料、ペリレン系有機顔料、ペリノン系有機顔料、アゾメチン系有機顔料、アントラキノン系有機顔料(アントロン系有機顔料)、キサンテン系有機顔料、ジケトピロロピロール系有機顔料、ジオキサジン系有機顔料、ニッケルアゾ系顔料、イソインドリノン系有機顔料、ピランスロン系有機顔料、チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロン系有機顔料、イソインドリン系有機顔料、キナクリドン系固溶体顔料、ペリレン系固溶体顔料等の有機固溶体顔料、その他の顔料として、レーキ顔料やカーボンブラック等が挙げられる。
有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーで例示すると、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、20、24、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、117、120、125、128、129、130、137、138、139、147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185、213、214、C.I.ピグメントレッド5、7、9、12、48、49、52、53、57:1、97、112、122、123、146、149、150、168、177、180、184、192、202、206、208、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、254、255、269、291、C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、64、71、73、C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、C.I.ピグメントグリーン7、36、58、59、62、63、C.I.ピグメントブラウン23、25、26、C.I.ピグメントブラック7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において、用いることのできる染料の具体例としては、アゾ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料、メロシアニン系染料、スチルベン系染料、ジアリールメタン系染料、トリアリールメタン系染料、フルオラン系染料、スピロピラン系染料、フタロシアニン系染料、インジゴイド等のインジゴ系染料、フルギド系染料、ニッケル錯体系染料、及びアズレン系染料が挙げられる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において、用いることのできる無機顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、炭酸バリウム、シリカ、タルク、クレー、合成マイカ、アルミナ、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、アルミニウム、チタン、インジウム、合成鉄黒、無機固溶体顔料等を挙げることができる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において、含有することのできる顔料の平均分散粒径は、所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されない。用いる顔料の種類によっても異なるが、顔料の分散性及び分散安定性が良好で、充分な着色力を得る点から、体積平均粒子径が5nm以上の範囲内であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましく、30nm以上であることが更に好ましい。体積平均粒子径が上記の下限値以上であることで、非水性インク組成物の耐光性を向上させることができる。体積平均粒子径が300nm以下の範囲内であることが好ましく、200nm以下であることがより好ましく、150nm以下であることが更に好ましい。体積平均粒子径が上記の上限値以下であることで、非水性インク組成物がインクジェット方式にて基材の表面に吐出する非水性インクジェットインク組成物である場合に、インクジェットの吐出安定性を向上させることができる。なお、本実施形態において、顔料の体積平均粒子径は、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体積平均粒子径(D50)である。
また、本実施の形態に係る複数の非水性インク組成物を含むインクセットにおいて、それぞれの非水性インク組成物に含まれる顔料の体積平均粒子径は同一であってもいいし、異なる関係であってもよい。例えば、本実施の形態に係る非水性インク組成物のシアンインクとマゼンタインクを含むインクセットである場合、シアンインクに含まれる顔料の体積平均粒子径と、マゼンタインクに含まれる顔料の体積平均粒子径と、が同一であってもよく、異なるものであってもよい。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において、顔料の含有量としては、所望の画像を形成可能であれば特に限定されるものではなく適宜調整されるものである。具体的には、顔料の種類によっても異なるが、非水性インク組成物全量中0.05質量%以上の範囲であることが好ましく、0.1質量%以上の範囲であることがより好ましい。非水性インク組成物全量中20質量%以下の範囲であることが好ましく、10質量%以下の範囲であることがより好ましい。顔料の含有量が0.05質量%以上の範囲、又は20質量%以下の範囲内であることにより、顔料の分散安定性と着色力のバランスに優れたものとすることができる。
また、本実施の形態に係る非水性インク組成物は記録(印刷)する色は特に制限はされず、目的に色に応じて色材を選択し、組み合わせて使用してもよい。色は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各色のインクや、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、ホワイトなどにも使用することができる。この際、本実施の形態に係る非水性インク組成物を含むインクセットにおいて、同一種類の色の色材を選択してもよい。
[分散剤]
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。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分散剤を用いることができる。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などからなり、側鎖としてアミノ基、カルボキシル基、スルホン基、ヒドロキシル基など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)、などが用いられる。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)などが用いられる。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などが用いられる。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。
分散剤の含有量は、特に制限されないが、分散剤の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中0.1質量%以上の範囲であることが好ましく、0.5質量%以上の範囲であることがより好ましく、0.8質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。分散剤の含有量は、特に制限されないが、分散剤の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中5.0質量%以上の範囲であることが好ましく、4.0質量%以上の範囲であることがより好ましく、3.0質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。
[分散助剤]
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助剤を用いてもよい。分散助剤は色材(顔料)の表面に吸着し、官能基が非水性インク組成物中の有機溶剤や分散剤との親和力を高め、分散安定性を向上させる。分散助剤としては、有機顔料残基に酸性基、塩基性基、中性基などの官能基を有する公知の顔料誘導体を用いることができる。
[その他の成分]
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などが例示され、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、マレイン酸などが例示される。
≪2-2.水性インク組成物≫
本発明の他の実施形態(以下、「本実施の形態」という)として、水性インク組成物を本発明の一例として説明する。水性インク組成物とは、水と、有機溶剤と、を含有し、記有機溶剤は、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を非水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有することを特徴としている。
[有機溶剤]
有機溶剤は有機溶剤Aを含有する。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)は、上記の非水性インク組成物に含まれるものを使用することができる。
アルキルアミド系溶剤(a1)の含有量は、特に限定されないが、アルキルアミド系溶剤(a1)の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中0.1質量%以上の範囲であることが好ましく、1.0質量%以上の範囲であることがより好ましく、3.0質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。
アルキルアミド系溶剤(a1)の含有量の上限は、非水性インク組成物全量中40.0質量%以下であることが好ましく、35.0質量%以下であることがより好ましく、30.0質量%以下であることがさらに好ましい。
環状アミド系溶剤(a2)の含有量は、特に限定されないが、環状アミド系溶剤(a2)の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中0.1質量%以上の範囲であることが好ましく、1.0質量%以上の範囲であることがより好ましく、3.0質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。
環状アミド系溶剤(a2)の含有量の上限は、非水性インク組成物全量中40.0質量%以下であることが好ましく、35.0質量%以下であることがより好ましく、30.0質量%以下であることがさらに好ましい。
有機溶剤Aは、アルキルアミド系溶剤(a1)、環状アミド系溶剤(a2)のうち少なくとも1種類を含むことにより十分本発明の効果を発揮するものであるが、有機溶剤Aの溶剤の中から2種類以上を混合してもよい。2種類以上混合することによって、得られる記録物の光沢性と印字の滲みの抑制効果とのバランスを任意のものとすることができる。有機溶剤Aの溶剤を2種類以上混合する場合は、有機溶剤Aの合計含有量の下限は、非水性インク組成物全量中1.0質量%以上の範囲であることが好ましく、3.0質量%以上の範囲であることがより好ましく、5.0質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。有機溶剤Aの合計含有量の上限は、非水性インク組成物全量中30.0質量%以下であることが好ましい。
有機溶剤はその他の有機溶剤を含有してもよい。その他の有機溶剤としては、水溶性有機溶剤を使用することができる。なお、水溶性有機溶剤は、25℃の水100質量部中に、1気圧下で50質量部以上溶解することが好ましい。水溶性有機溶剤は、25℃の水100質量部中に、1気圧下で70質量部以上溶解する有機溶剤であることがより好ましく、25℃の水100質量部中に、1気圧下で90質量部以上溶解する有機溶剤であることが更に好ましい。
このような水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n-ペンタノール等の炭素数1~5のアルキルアルコール類;3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、3-メトキシ-1-プロパノール、1-メトキシ-2-プロパノール、3-メトキシ-n-ブタノール等の1価のアルコール類;1-ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、3-メトキシプロパンアミド、3-ブトキシプロパンアミド、N,N-ジメチル-3-メトキシプロパンアミド、N,N-ジブチル-3-メトキシプロパンアミド、N,N-ジブチル-3-ブトキシプロパンアミド、N,N-ジメチル-3-ブトキシプロパンアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン共重合体;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、イソブチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール等のジオール類;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール等のトリオール類:メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の4価アルコール類;エチレングリコールモノメチル(又はエチル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、n-ヘキシル、2-エチルヘキシル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(又はエチル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、n-ヘキシル、2-エチルヘキシル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル)エーテル、プロピレングリコールモノメチル(又はエチル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル)エーテル、ジプロピレングリコールモノメチル(又はエチル、イソプロピル、n-ブチル,イソブチル)エーテル等のモノアルキルエーテル類;ジ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エチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等の多価アルコールのジアルキルエーテル類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-ブチルジエタノールアミン等のアルカノールアミン類;N-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の含窒素複素環化合物;γ-ブチロラクトン、スルホラン等の環状化合物等が挙げられる。
[水]
本実施の形態に係る水性インク組成物は水を含有してもよい。水としては、種々のイオンを含有するものではなく、脱イオン水を使用することが好ましい。水の含有量としては、各成分を分散又は溶解可能なものであれば特に限定されるものではない。
[界面活性剤]
本実施の形態に係る水性インク組成物は、ポリシロキサン系界面活性剤を含有する。ポリシロキサン系界面活性剤は、上記の非水性インク組成物に含まれるものを使用することができる。
ポリシロキサン系界面活性剤の含有量は、水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲であれば特に限定されないが、ポリシロキサン系界面活性剤の含有量の下限は、水性インク組成物全量中0.03質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましい。ポリシロキサン系界面活性剤の含有量の上限は、水性インク組成物全量中1.5質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以下であることがさらに好ましい。
また、本実施の形態に係る水性インク組成物には、シロキサン骨格を有する界面活性剤とは異なる界面活性剤を含有してもよい。例えば、アニオン系界面活性剤、非イオン性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アルキレンオキサイド変性アセチレングリコール系界面活性剤、アルキレンオキサイド非変性アセチレングリコール系界面活性剤等を挙げることができる。
[樹脂]
本実施の形態に係る水性インク組成物は、樹脂を含有してもよい。樹脂としては、定着性に優れ、印刷物の耐水性に優れる点から樹脂エマルションが好ましい。また、樹脂エマルジョンを形成することによって、樹脂が静電反発力や立体反発力によって樹脂微粒子としてインク組成物中に分散することができる。
具体的には、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン(シリコン)樹脂、アクリルアミド樹脂、エポキシ樹脂、あるいはこれらの共重合樹脂や混合物を用いることができる。これらのものは耐水性に加えて耐溶剤性も向上させることができる点で好ましい。中でも、吐出安定性、耐水性及び耐溶剤性に優れたものとすることができることから、アクリル樹脂を含むものであることが好ましい。
アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸エステルモノマーを構成するモノマーの主成分として含むものであれば特に限定されるものではない。(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、公知の化合物を使用することができ、単官能の(メタ)アクリル酸エステルを好ましく用いることができる。例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アラルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル等を挙げることができる。具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸-n-プロピル、(メタ)アクリル酸-iso-プロピル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、(メタ)アクリル酸-sec-ブチル、(メタ)アクリル酸-iso-ブチル、(メタ)アクリル酸-tert-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸-iso-オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸-iso-ノニル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸-2-メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸プロパギル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ナフチル、(メタ)アクリル酸アントラセニル、(メタ)アクリル酸アントラニノニル、(メタ)アクリル酸ピペロニル、(メタ)アクリル酸サリチル、(メタ)アクリル酸フリル、(メタ)アクリル酸フルフリル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフリル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸ピラニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェネチル、(メタ)アクリル酸クレジル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸-3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸-3,4-エポキシシクロヘキシルエチル、(メタ)アクリル酸-1,1,1-トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオルエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロ-n-プロピル、(メタ)アクリル酸パーフルオロ-iso-プロピル、(メタ)アクリル酸ヘプタデカフルオロデシル、(メタ)アクリル酸トリフェニルメチル、(メタ)アクリル酸クミル、(メタ)アクリル酸-3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-シアノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸トリエトキシシリルプロピル、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等の(メタ)アクリル酸エステル類、等が挙げられる。
アクリル樹脂を構成するモノマーとしては、酸基を有する酸基含有モノマーや水酸基を有する水酸基含有モノマー、及びアミノ基を有するアミノ基含有モノマーを含むものであってもよい。上記酸基を有する酸基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、イタコン酸モノブチルエステル、ビニル安息香酸、シュウ酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシル基末端カプロラクトン変性(メタ)アクリレート等のカルボキシル基含有脂肪族系単量体等のエチレン性不飽和二重結合及びカルボキシル基を有するカルボキシル基含有モノマーを挙げることができる。上記水酸基を含有する水酸基含有モノマーとしては、不飽和二重結合及び水酸基を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシ(メタ)アクリレート、メチルα-(ヒドロキシメチル)(メタ)アクリレート、エチルα-(ヒドロキシメチル)(メタ)アクリレート、n-ブチルα-(ヒドロキシメチル)(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。上記アミノ基含有モノマーとしては、不飽和二重結合及びアミノ基を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、(メタ)アクリルアミドN-モノメチル(メタ)アクリルアミド、N-モノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-n-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、
N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミド化合物、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モルホリンのエチレンオキサイド付加(メタ)アクリレート等の窒素原子含有(メタ)アクリレート化合物、N-ビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルピロール、N-ビニルオキサゾリドン、N-ビニルサクシンイミド、N-ビニルメチルカルバメート、N,N-メチルビニルアセトアミド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、2-イソプロペニル-2-オキサゾリン、2-ビニル-2-オキサゾリン、(メタ)アクリロニトリル等を挙げることができる。
また、アクリル樹脂を構成するモノマーとしては、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマー等以外に、必要に応じてその他のモノマーを有するものであってもよい。このようなその他のモノマーとしては、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマーと共重合が可能であり、所望の耐水性及び耐溶剤性を有するものとすることができるものであれば特に限定されるものではなく、エチレン性不飽和二重結合の数が1つである単官能モノマーであっても、2以上である多官能モノマーであってもよい。例えば、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、N-ビニルピロリドン、ビニルピリジン、N-ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルピロリドン等のビニルモノマー;スチレン、スチレンのα-、o-、m-、p-アルキル、ニトロ、シアノ、アミド、エステル誘導体、ビニルトルエン、クロルスチレン等の芳香族ビニルモノマー;エチレン、プロピレン、イソプロピレン等のオレフィンモノマー;ブタジエン、クロロプレン等のジエンモノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルシアン化合物モノマー等を用いることができる。又、ポリエテレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3一ブチレングリコールジアクリレート等のジアクリレート化合物;トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート等のトリアクリレート化合物;エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート等のジメタクリレート化合物;トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート等のトリメタクリレート化合物;ジビニルベンゼン等を用いることができる。なお、アクリル樹脂は、これらのモノマーを用いて形成可能なものであるが、モノマーの共重合の形態については、特に限定されるものではなく、例えばブロックコポリマー、ランダムコポリマー、グラフトコポリマー等とすることができる。樹脂エマルジョンは、例えば、乳化重合反応させ、反応後に中和させて製造することができる。乳化剤としては、通常の高分子型界面活性剤を用いてもよく、不飽和結合を有する反応性界面活性剤を用いてもよい。合成方法については、特に限定されるものではないが、例えば、反応性界面活性剤、非反応性界面活性剤、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体等の存在下で水と、モノマーと、乳化剤と、重合開始剤とを混合して乳化重合することができる。又、樹脂エマルジョンは、乳化重合反応させることなく、樹脂微粒子を、界面活性剤とともに、水と混合することによっても得ることができる。例えば、(メタ)アクリル酸エステル又はスチレンと(メタ)アクリル酸エステルからなる樹脂微粒子及び界面活性剤を水中に添加して混合することにより得ることができる。
市販の樹脂エマルジョンとしては、例えば、例えば、アクリットWEM-031U、WEM-200U、WEM-321、WEM-3000、WEM-202U、WEM-3008、(大成ファインケミカル(株)製、アクリル-ウレタン樹脂エマルジョン)、アクリットUW-550CS、UW-223SX、AKW107、RKW-500(大成ファインケミカル(株)製、アクリル樹脂エマルジョン)、LUBRIJET N240(ルーブリゾール製、アクリル樹脂エマルジョン)、スーパーフレックス150、210、470、500M、620、650、E2000、E4800、R5002(第一工業製薬(株)製、ウレタン樹脂エマルジョン)、ビニブラン701FE35、701FE50、701FE65、700、701、711、737、747(日信化学(株)製、塩化ビニル-アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2706、2685(日信化学(株)製、アクリル樹脂エマルジョン)、モビニール743N、6600、7470、7720、(ジャパンコーティングレジン社製、アクリル樹脂エマルジョン)、PRIMAL AC-261P、 AC-818(ダウ・ケミカル社製 アクリル樹脂粒子エマルジョン)等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
本実施の形態に係る水性インク組成物に含有される樹脂(樹脂エマルジョン)の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂の含有量の下限は、水性インク全量中0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることが好ましく、更に1.0質量%以上であることが好ましく、2.0質量%以上がより好ましい。樹脂の含有量の上限は、水性インク全量中25質量%以下であることが好ましく、中でも、20質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることがさらに好ましい。
樹脂エマルジョンの平均粒子径は、インク組成物中での分散安定性と、インクジェット吐出における吐出安定性の観点から、30nm以上が好ましく、40nm以上がより好ましく、50nm以上がさらに好ましい。樹脂エマルジョンの平均粒子径は、インク組成物中での分散安定性と、インクジェット吐出における吐出安定性の観点から、300nm以下が好ましく、270nm以下がより好ましく、250nm以下がさらに好ましい。なお、本実施形態において、顔料の数平均粒子径は、測定温度25℃にて濃厚系粒径アナライザー(大塚電子(株)製、型式:FPAR-1000)を用いて測定することができる。
[色材]
本実施の形態に係る水性インク組成物は色材を含有してもよい。色材は、上記の非水性インク組成物に含まれるものを使用することができる。色材は、特に限定されるものではなく、染料系であってもよいし、顔料系であってもよいが、記録物の耐水性や耐光性等の耐性が良好であるという観点から顔料(顔料系色材)を使用することが好ましい。顔料は、顔料を顔料分散剤によって水溶性溶媒中に分散させた顔料分散体、であっても、顔料の表面に直接に親水性基を修飾した自己分散型顔料とした顔料分散体であってもよい。本実施形態において、インクジェット記録用インクに用いることのできる顔料は、複数の先述した有機顔料や無機顔料を併用してもよく、先述した顔料分散剤によって水溶性溶媒中に分散させた顔料分散体と後述する自己分散型顔料を併用したものであってもよい。
自己分散型顔料としては、例えば、親水性基として、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、及びリン含有基等で修飾されたものを挙げることができる。又、市販品としては、例えば、キャボット製の「CAB-O-JET200、CAB-O-JET250C、CAB-O-JET260M、CAB-O-JET270Y、CAB-O-JET740Y、CAB-O-JET300、CAB-O-JET400、CAB-O-JET450C、CAB-O-JET465M、CAB-O-JET470Y、CAB-O-JET480V、CAB-O-JET352K、CAB-O-JET554B、CAB-O-JET1027R」、オリエント化学工業(株)製の「Microjetblalack162、Aqua-Black001、BONJETBLACKCW-1、BONJETBLACKCW-2、BONJETBLACKCW-3」、東海カーボン(株)製の「Aqua-Black162、Aqua-Black001」、東洋インキ製造株式会社製のLIOJETWDBLACK002C、山陽色素(株)製「SFColor」、冨士色素(株)製「FujiSPColor」、クラリアント社製「Hostajet」等が挙げられる。
本実施の形態に係る水性インク組成物において、顔料の含有量としては、所望の画像を形成可能であれば特に限定されるものではなく適宜調整されるものである。具体的には、顔料の種類によっても異なるが、水性インク組成物全量中0.05質量%以上の範囲であることが好ましく、0.1質量%以上の範囲であることがより好ましい。水性インク組成物全量中20質量%以下の範囲であることが好ましく、10質量%以下の範囲であることがより好ましい。顔料の含有量が0.05質量%以上の範囲、又は20質量%以下の範囲内であることにより、顔料の分散安定性と着色力のバランスに優れたものとすることができる。
[顔料分散剤]
本実施の形態に係る水性インク組成物には顔料分散剤が含有されていてもよい。ここで顔料分散剤とは、顔料表面の一部に付着することでインク内での顔料の分散性を向上させる機能を有する樹脂又は界面活性剤のことを意味する。
本実施の形態に係る水性インク組成物において、用いることのできる顔料分散剤は特に限定されない。例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン(シリコン)系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子界面活性剤(高分子分散剤)が好ましい。
本実施の形態に係る水性インク組成物において用いることのできる顔料分散剤としては、水溶性高分子分散剤を好ましく用いることができる。水溶性高分子分散剤としては、例えば、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、ポリカプトラクトン系の主鎖を有し、側鎖に、アミノ基、カルボキシ基、スルホ基、ヒドロキシ基等の極性基を有する分散剤等が挙げられる。例えば、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類;スチレン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物とアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの共重合体類;ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の(共)重合体の(部分)アミン塩、(部分)アンモニウム塩や(部分)アルキルアミン塩類;水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体やそれらの変性物;ポリウレタン類;不飽和ポリアミド類;ポリシロキサン類;長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類;ポリエチレンイミン誘導体(ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩基);ポリアリルアミン誘導体(ポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド又はエステルとアミドの共縮合物(ポリエステルアミド)の3種の化合物の中から選ばれる1種以上の化合物とを反応させて得られる反応生成物)等が挙げられる。中でも、(メタ)アクリル樹脂を含有する水溶性高分子分散剤が、インクの分散安定性と、印刷物の画像鮮明性の観点から好ましい。
水溶性高分子分散剤の具体例としては、SARTOMER社製SMA1440、SMA2625、SMA17352、SMA3840、SMA1000、SMA2000、SMA3000、BASFジャパン社製JONCRYL67、JONCRYL678、JONCRYL586、JONCRYL611、JONCRYL680、JONCRYL682、JONCRYL690、JONCRYL819、JONCRYL-JDX5050、EFKA4550、EFKA4560、EFKA4585、EFKA5220、EFKA6230、ルーブリゾール社製SOLSPERSE20000、SOLSPERSE27000、SOLSPERSE41000、SOLSPERSE41090、SOLSPERSE43000、SOLSPERSE44000、SOLSPERSE46000、SOLSPERSE47000、SOLSPERSE54000、ビックケミー社製BYKJET-9150、BYKJET-9151、BYKJET-9170、DISPERBYK-168、DISPERBYK-190、DISPERBYK-198、DISPERBYK-2010、DISPERBYK-2012、DISPERBYK-2015、等が挙げられる。
本実施の形態に係る水性インク組成物において、用いることのできる顔料は、顔料を顔料分散剤によって水溶性溶媒中に分散させた顔料分散体、であっても、顔料の表面に直接に親水性基を修飾した自己分散型顔料とした顔料分散体であってもよい。本実施形態において、水性インク組成物に用いることのできる顔料は、複数の先述した有機顔料や無機顔料を併用してもよく、先述した顔料分散剤によって水溶性溶媒中に分散させた顔料分散体と後述する自己分散型顔料を併用したものであってもよい。
[その他の成分]
本実施の形態に係る水性インク組成物には、本開示の効果を損なわない範囲で、必要に応じて更にその他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、酸化防止剤、顔料、樹脂、消泡剤、等が挙げられる。
≪3.インク組成物の製造方法≫
本実施の形態に係るインク組成物は、有機溶剤Aと、ポリシロキサン系界面活性剤と、各種成分(例えば樹脂や色材等)と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。なお必要に応じて、特定の溶媒に色材が分散された分散体を調整した後、他成分を加えてインク組成物を調整してもよい。なお、本実施の形態に係る非水性インク組成物は、必要に応じて脱気処理するなどして所望の溶存酸素量や溶存窒素量に調整してもよい。
また、非水性インク組成物を製造する場合には、有機溶剤を予め乾燥させておくことが好ましい。有機溶剤を予め乾燥させておくことで、非水性インク組成物に含まれる水分量を軽減することができる。有機溶剤を乾燥させる方法としては、例えば窒素等の不活性ガス雰囲気下で乾燥させた不活性ガス(例えば、窒素ガス)を所定時間吹き付ける方法や、有機溶剤を蒸留精製する方法や、水を選択的に透過する半透過膜に有機溶剤を透過させる方法や、水を吸着する水吸着剤に有機溶剤に混入した水を選択的に吸着させる方法等を挙げることができる。
≪4.インクセット≫
本実施の形態に係るインクセットは、上記のインク組成物を含むインクセットである。上記のインク組成物は、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制す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印字の滲みが抑制され、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
特に、未乾燥のインク組成物の上にさらにインク組成物を塗布すると、基材(記録媒体)上のインク組成物の塗布量が必然的に増えてしまい、滲みがより発生しやすい。このため、複数のインク組成物を含むインクセットであると本発明の課題が特に発生しやすく、その中でも、例えば、インクジェット法によって吐出され、所望の画像を形成するような複数の着色インク組成物を含むインクセット(または着色インク組成物を含むインクセットにホワイトの色材を含む白色インク組成物、光輝性顔料を含むインク組成物、色材を含有しないクリアインク組成物を含むインクセット、並びにこれらのインクセットにさらにプライマー剤やオーバーコート剤や受理溶液等を含むインクセット)は本発明の課題が特に顕著に発生する。
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)とともに、ポリシロキサン系界面活性剤をインク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有するインク組成物を含むインクセットであれば、複数のインク組成物を含むことによって発生する印字に滲みを効果的に抑制することが可能となる。
なお、基材上の塗布された未乾燥のインク組成物の上にさらにインク組成物を塗布することで有機溶剤Aやポリシロキサン系界面活性剤がその基材上の塗布されたインク組成物の混合物に必然的に含まれることとなる。これにより、本実施の形態に係るインクセットは、有機溶剤Aとともに、所定量のポリシロキサン系界面活性剤を含有するインク組成物を少なくとも1つ含んでいれば本発明の効果を奏するものである。この中でも、有機溶剤Aとともに、所定量のポリシロキサン系界面活性剤を含有するインク組成物を少なくとも2以上含んでいることが好ましく、インクセットに含まれるインク組成物の全てが有機溶剤Aとともに、所定量のポリシロキサン系界面活性剤を含有することがさらに好ましい。
本発明の効果を奏するインクセットとするには、基材上のインク組成物の混合物中の上記のインク組成物(有機溶剤Aを含有し、ポリシロキサン系界面活性剤をインク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有するインク組成物)の割合が25質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがさらに好ましい。
本実施の形態に係るインクセットに含まれるインク組成物としては、黒色顔料を含むブラックインク組成物や、白色顔料を含むホワイトインク組成物や、イエロー、マゼンタ、シアン、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や、光輝性顔料を含有する光輝性インク組成物や、色材を含有しないクリアインク組成物を挙げることができる。
なお、本実施の形態に係るインクセットは、未乾燥のインク組成物の上にさらにインク組成物を塗布する使用形態に限定されるものではなく、例えば、基材(記録媒体)上のインク組成物を乾燥させて、乾燥したインク組成物上にさらにインク組成物を塗布する使用形態であってもよい。
<5.インク組成物を用いた記録方法>
本実施の形態に係る記録方法は、上記のインク組成物を、基材の表面に塗布する記録方法である。上記のインク組成物は、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制す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印字の滲みが抑制され、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
上記のインク組成物を、基材の表面に塗布する方法は、特に制限はされず、例えば、インクジェット方式、グラビア方式、フレキソ方式、スプレー方式、スクリーン方式、コーター方式等を挙げることができる。この中でも、インクジェット方式が好ましい。インクジェット方式であれば、電子上の所望の画像の基材の任意の場所へ吐出して所望の画像を形成することが可能である。特に、インクジェット方式により高速で記録すると、未乾燥のインク組成物の上にさらにインク組成物を吐出することがあり、印字に滲みがより発生しやすい。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)とともに、ポリシロキサン系界面活性剤をインク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有するインク組成物であればこのようなインクジェット方式を用いることによって発生する印字の滲みを効果的に抑制することが可能となる。
インクジェット方式により基材の表面に塗布する場合、インクジェット法により吐出する方式は、圧電素子を用いたピエゾ方式であっても、発熱体を用いたサーマル方式であってもよく、特に限定されない。
<6.記録物の製造方法>
上記の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。本実施の形態に係る記録物の製造方法においても印字の滲みが抑制され、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
<7.記録物>
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。
[媒体(記録媒体)]
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、金属板ガラスなどの非吸収性基材であっても、紙や布帛など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。
水を実質的に含有しない非水性インク組成物を使用する場合には、表面が主として樹脂からなるものが好ましい。特に、上記のインク組成物は、樹脂基材に対して浸透性を示す有機溶剤Aを含んでいるため、表面が樹脂からなる媒体(記録媒体)での印字の滲みが少なくなり印字が鮮明となる。樹脂としては、ポリ塩化ビニル系重合体やアクリル、PET、ポリカーボネート、PE、PP等が挙げられる。また、記録物の記録表面に対してフィルムを張り合わせことを前提とするような樹脂基材(いわゆるラミネート用の樹脂基材)に用いられてもよい。特に、表面が硬質又は軟質ポリ塩化ビニル系重合体からなる基材(記録媒体)が好ましい。表面がポリ塩化ビニル重合体からなる基材(記録媒体)としては、ポリ塩化ビニル基材(フィルム又はシート)等が例示できる。
水を主成分とする水性インク組成物を使用する場合には、紙や布帛などの吸収性基材や、受容層を備える基材のような表面塗工が施された基材が好ましい。
[記録層]
記録層とは、上記の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り、所望の画像を形成する層である。上記のインク組成物を塗布することで光沢性に優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができる。
なお、上記の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は、複数の層から形成されていてもよく、例えば、上記のインク組成物のホワイトインクの層上に上記のインク組成物のカラーインク(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の層が形成されていてもよい。
[その他の層]
本実施の形態に係る記録物は、さらに、加飾層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、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、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、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等が形成されていてもよい。
なお、本実施の形態に係る記録物においては、上記のインク組成物により形成された記録層を含む記録物を説明したが、例えば、従来公知のインク組成物により形成された記録層上に、上記のインク組成物を吐出して所望の機能を有する層を形成してもよい。また、上記のインク組成物により形成された記録層上に、上記のインク組成物を吐出して所望の機能を有する層を形成してもよい。
<8.インクジェット記録装置>
上記のインク組成物をインクジェット法により吐出するインクジェット記録装置は、従来公知のものを使用することができる。例えば、VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製のようなインクジェットプリンターなどを使用することができる。
インクジェット記録装置の構成の一例として、オンキャリッジタイプであってシリアルプリンタータイプのインクジェット記録装置であっても、インクカートリッジが外部に固定されたオフキャリッジタイプのインクジェット記録装置であってもよく、インクジェットヘッドヘッドが移動せずに記録媒体(基材)上にインク組成物を吐出するラインプリンタータイプのインクジェット記録装置であってもよい。
また、インクジェット記録装置は、加温機構と、基材を固定する固定機構と、を備えていることが好ましい。インクジェット記録装置に備えられる加温機構によって基材表面温度を制御して、基材(記録媒体)に着弾したインク組成物を乾燥させることで、インク組成物に含有される溶媒を揮発させることが可能となる。
さらに、基材を固定する固定機構によって、基材(記録媒体)を固定した状態でインク組成物を乾燥させることが可能となり、加温により基材がたわむことにより熱のかかり方が不均一になることを抑制できる。
インクジェット記録装置に備えられる加温機構は、プレヒーター、プラテンヒーター、アフターヒーター等であってもよく、記録物に温風を送風する機構であっても、赤外線などにより記録物を加熱する機構であってもよい。また、これらの加温機構を複数組み合わせるものであってもよい。
基材を固定する固定機構としては、基材を所定の治具により固定する固定機構であっても、負圧により基材を吸引して吸着する固定機構であってもよく特に制限されない。
上記のインク組成物を吐出するインクジェットヘッドは、圧電素子を用いたピエゾ方式のインクジェットヘッドであっても、発熱体を用いたサーマル方式のインクジェットヘッドであってもよく、特に制限はされない。
また、本実施の形態に係るインクジェット記録装置は、上述したようにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各色のインクや、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、ホワイトなどにも使用することができ、印刷する色の順序やヘッドの位置や構成は特に制限されない。また、本実施の形態に係るインクジェット記録装置は、記録媒体(基材)の巻き取り機構や基材表面を乾燥させる乾燥機構、インクの循環機構を備えていても備えていなくともよい。
以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に何ら制限を受けるものではない。
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1に記載した。表1中「開始剤量」と表記した。)。
(2)塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂
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。)。
Figure 0007175410000009
2.インク組成物の製造
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。
3.評価1
(滲み性)
実施例及び比較例の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、60℃オーブンで5分乾燥させた後、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。
(光沢性)
実施例及び比較例のインク組成物について光沢性を評価した。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))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、60℃オーブンで5分乾燥させた後、当該印字物の20°光沢度を測定した。光沢度はハンディタイプの光沢度計PhopointIQ-S(コニカミノルタ社製)で測定した(表中、「光沢性」と表記)。
評価基準
評価5:20°光沢が70以上
評価4:20°光沢が65以上70未満
評価3:20°光沢が55以上65未満
評価2:20°光沢が50以上55未満
評価1:20°光沢が50未満
(表面乾燥性)
実施例及び比較例の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。
(塗膜耐擦性)
実施例及び比較例のインク組成物について塗膜耐擦性を評価した。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℃で乾燥させた。印刷物の印刷面を試験用布片にて荷重200g、50往復で擦り、目視で耐擦過性を評価した。(表中、塗膜耐擦性と表記。)
評価基準
評価5:インク膜が剥がれず、試験用布片にもインクの付着がなかった。
評価4:インク膜が剥がれなかったが、試験用布片にはインクの付着があった。
評価3:インク膜がわずかに剥がれ、試験用布片にインク膜が付着した。
評価2:インク膜がやや剥がれ、試験用布片にインク膜が付着した。
評価1:インク膜の殆どが剥がれ、試験用布片にインク膜が付着した。
(部材適性)
実施例及び比較例のインク組成物について部材適性(インクジェットヘッドの部材適性)を評価した。具体的には、インクジェットヘッドの部材に使用されるエポキシ接着剤(2液硬化型エポキシ接着剤「1500」、セメダイン(株)製)を60℃1日乾燥させた硬化物、0.2gを、実施例及び比較例のインク組成物に浸漬して、60℃で1週間放置して、浸漬試験を行い、硬化物の重量変化を測定した(表中、「部材適性」と表記)。
評価基準
評価5:重量変化率が3%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価4:重量変化率が3%以上5%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価3:重量変化率が5%以上10%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価2:重量変化率が10%以上15%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価1:重量変化率が15%以上及び/又は、エポキシ接着剤の材質の劣化がある。
Figure 0007175410000010
Figure 0007175410000011
Figure 0007175410000012
Figure 0007175410000013
Figure 0007175410000014
Figure 0007175410000015
Figure 0007175410000016
Figure 0007175410000017
表中「DEF」とは「N,N-ジエチルホルムアミド」を意味する。
表中「DEPA」とは「N,N-ジエチルプロパンアミド」を意味する。
表中「DEAA」とは「N,N-ジエチルアセトアミド」を意味する。
表中「DMF」とは「N,N-ジメチルホルムアミド」を意味する。
表中「EC」とは「ε-カプロラクタム」を意味する。
表中「MEC」とは「N-メチル-ε-カプロラクタム」を意味する。
表中「NVC」とは「N-ビニルカプロラクタム」を意味する。
表中「NMP」とは「N-メチル-2-ピロリドン」を意味する。
表中「DBDG」とは「ジエチレングリコールジブチルエーテル」を意味する。
表中「MEDG」とは「ジエチレングリコールメチルエチルエーテル」を意味する。
表中「DEDG」とは「ジエチレングリコールジエチルエーテル」を意味する。
表中「DMFDG」とは「ジプロピレングリコールジメチルエーテル」を意味する。
表中「BTG」とは「トリエチレングリコールモノnブチルエーテル」を意味する。
表中「MFTG」とは「トリプロピレングリコールモノメチルエーテル」を意味する。
表中「MFDG」とは「ジプロピレングリコールモノメチルエーテル」を意味する。
表中「GBL」とは「γ-ブチロラクトン」を意味する。
表中「DVL」とは「δ-バレロラクトン」を意味する。
表中「ECL」とは「ε-カプロラクトン」を意味する。
表中「PC」とは「プロピレンカーボネート」を意味する。
表中「DEGmEEA」とは「ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート」を意味する。
表中「EL」とは「乳酸エチル」を意味する。
上記表から分かるように、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を非水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する実施例のインク組成物であれば、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができることが分かる。
特に、界面活性剤の種類を変更した実施例2、29~39のインク組成物において、ポリエステル及び/又はポリエーテル変性されたポリジアルキルシロキサンを含有する実施例2、29~37のインク組成物は、実施例38、39のインク組成物と比較しても、光沢性が向上した。
また、含有される樹脂の重合平均分子量を変更した実施例47~52のインク組成物において、重合平均分子量が80000以下である実施例47、48、50~51のインク組成物は、実施例49、52のインク組成物と比較しても、光沢性が良好であった。
また、顔料の種類変更した実施例53~71のインク組成物やその他の有機溶剤の種類を変更した実施例72~86のインク組成物は、いずれも本発明の効果を奏するものであった。
一方、ポリシロキサン系界面活性剤の代わりにアクリル系共重合物の界面活性剤を含有する比較例8、9のインク組成物は、得られる記録物に滲みが発生し、また光沢性、塗膜耐擦性も低下するものであり、本発明の効果を奏していないものであった。
また、ポリシロキサン系界面活性剤を含有していない比較例1のインク組成物やポリシロキサン系界面活性剤の含有量がインク組成物全量中0.01質量%未満の範囲で含有する比較例2のインク組成物や、ポリシロキサン系界面活性剤の含有量がインク組成物全量中2.0質量%超の範囲で含有する比較例5のインク組成物は、光沢性に優れた記録物が得られていない。
さらに、有機溶剤Aを含有しない比較例6のインク組成物は、表面乾燥性に優れた記録物が得られておらず、かつ得られる記録物における印字の滲みを抑制することができていない。
4.評価2
上記インク組成物を含むインクセット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シアン顔料(PB15:4)を含むインク組成物と、その実施例及び比較例のインク組成物において、顔料種類をマゼンタ顔料(PR122)に変更したインク組成物と、のインクセットについて滲み性を評価した。
インクジェットプリンターにて、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50℃でシアンとマゼンタの200%濃度ベタ部中にシアンの100%濃度での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。
評価基準
評価5:ルーペでインクの滲みが観察されなかった。
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。
Figure 0007175410000018
上記表から分かるように、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を非水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有するインク組成物のインクセットであれば、得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができることが分かる。
また、ポリシロキサン系界面活性剤を含有していない比較例1のインク組成物と、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を非水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する実施例2、31、36、38のインク組成物との組み合わせや、有機溶剤Aを含有しない比較例6のインク組成物と、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を非水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する実施例2、31、36、38のインク組成物との組み合わせであっても、印字の滲みを抑制できている。このことから、有機溶剤Aとともに、所定量のポリシロキサン系界面活性剤を含有するインク組成物を少なくとも1つ含むインクセットであれば、印字の滲みを抑制できるインクセットとなることが分かる。
5.水性インク組成物の作製
色材(顔料分散体)、樹脂(樹脂エマルジョン)、有機溶剤(a)、その他の溶剤、水(イオン交換水)を用いて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水性インク組成物を調製した。顔料分散体、樹脂(樹脂エマルジョン)、の作製方法を下記に示す。
(1)顔料分散剤の作製
100℃に保たれたトルエン200g中にメタクリル酸メチル63g、アクリル酸ブチル27g、メタクリル酸ブチル30g、アクリル酸15g、メタクリル酸15g、とtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート3.6g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、樹脂溶液を得た。樹脂溶液から樹脂をヘキサンにて精製して、重合平均分子量(ポリスチレン換算値)20000、酸価143mgKOH/gの顔料分散樹脂を得た。
水(イオン交換水)80gに、上記で得られた顔料分散樹脂2.5gと、N,N-ジメチルアミノエタノール0.6gを溶解させ、C.I.ピグメント122を15gと消泡剤(エアープロダクツ社製「サーフィノール104PG」)を0.05g加え、ジルコニアビーズを用いてペイントシェーカーにて分散し、顔料分散体を得た。
(2)樹脂エマルジョンの作製
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、反応性界面活性剤(花王(株)製、商品名:ラテムルPD-104)0.75g、過硫酸カリウム0.04g、メタクリル酸1.5gと純水150gを仕込み、25℃にて攪拌し混合した。これに、メタクリル酸メチル115.5g、アクリル酸2-エチルヘキシル18g、アクリル酸ブチル15gの混合物を滴下してプレエマルジョンを調製した。又、機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、反応性界面活性剤(花王(株)製、商品名:ラテムルPD-104)3g、過硫酸カリウム0.01gと純水200gを70℃にて攪拌し混合した。その後、調製した前記プレエマルジョンを3時間かけてフラスコ内に滴下した。70℃で更に3時間加熱熟成した後冷却し、N,N-ジメチルエタノールアミンでpHを8となるよう調整し、#150メッシュ(日本織物製)にて濾過し、固形分30質量%、500gの樹脂エマルジョン(ガラス転移温度64℃、酸価7mgKOH/g 体積平均粒子径:90nm)を得た。なお、樹脂エマルジョンの体積平均粒子径(D50)は、濃厚系粒径アナライザー(大塚電子(株)製、型式:FPAR-1000)を用いて25℃の条件下で測定した。
6.評価3
上記の水性インク組成物について、上記同様に滲み性、光沢性、表面乾燥性、塗膜耐擦性、及び部材適性を評価した。
Figure 0007175410000019
上記表から分かるように、水を含有する水性インク組成物であっても同様に、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を非水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する実施例のインク組成物であれば、光沢性に優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができることが分かる。
特に、有機溶剤Aの種類を変更した実施例2-1~2-3のインク組成物において、環状アミド系溶剤を含む実施例2-2、2-3のインク組成物と比較してもアルキルアミド系溶剤を含有する実施例1のインク組成物は、得られる記録物における印字の滲みをさらに効果的に抑制することができた。
また、有機溶剤Aの含有量を変更した実施例2-5~2-8のインク組成物において、有機溶剤Aの含有量が3.0質量%以上30.0質量%以下の範囲の実施例2-6~2-7のインク組成物は、実施例2-5のインク組成物と比較しても、光沢性により優れた記録物が得られ、かつ得られる記録物における印字の滲みをさらに効果的に抑制することができた。
一方、有機溶剤Aを含有しない比較例2-1のインク組成物や、ポリシロキサン系界面活性剤を非水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲外の比較例2-2、2-3やポリシロキサン系界面活性剤を含有しない比較例2-4~2-6のインク組成物は、得られる記録物に滲みが発生し、また光沢性も低下するものであり、本発明の効果を奏していないものであった。
7.評価4
上記水性インク組成物を含むインクセット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マゼンタ分散体を同様の方法にて調整したシアン分散体に変更したインク組成物と、のインクセットについて滲み性を評価した。
(色間での滲み性評価)
インクジェットプリンターにて、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50℃でシアンとマゼンタの200%濃度ベタ部中にシアンの100%濃度での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。
評価基準
評価5:ルーペでインクの滲みが観察されなかった。
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。
Figure 0007175410000020
上記表から分かるように、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する水性インク組成物のインクセットであっても、得られる記録物における印字の滲みを効果的に抑制することができることが分かる。
また、有機溶剤Aを含有しない比較例2-1のインク組成物と、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する実施例2-1のインク組成物との組み合わせや、ポリシロキサン系界面活性剤を含有していない比較例2-4、2-5のインク組成物と、有機溶剤Aを含有し、さらにポリシロキサン系界面活性剤を水性インク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する実施例2-1のインク組成物との組み合わせであっても、印字の滲みを抑制できている。このことから、有機溶剤Aとともに、所定量のポリシロキサン系界面活性剤を含有する水性インク組成物を少なくとも1つ含むインクセットであっても、水性インク組成物を少なくとも1つ含むインクセットと同様に、印字の滲みを抑制できるインクセットとなることが分かる。

Claims (12)

  1. 有機溶剤を含有するインク組成物であって、
    前記インク組成物は、色材を含有する着色インク組成物、被体表面の少なくとも一部をメタリック調にする光輝性顔料を含むインク組成物、被体表面の少なくとも一部を保護するオーバーコート層を形成するオーバーコートインク組成物、被体表面の少なくとも一部の艶を消す艶消しインク組成物、又は被体表面の少なくとも一部に耐候層を形成する紫外線吸収剤若しくは光安定化剤を含むインクのいずれかであり、
    水分の含有量は、インク組成物全量中1.0質量%以下であり、
    前記有機溶剤は、下記有機溶剤Aを含有し、
    さらにポリシロキサン系界面活性剤をインク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する
    インク組成物(但し、活性エネルギー線を照射することにより硬化する活性エネルギー線硬化型インク組成物であるものを除く)。
    有機溶剤A:アルキルアミド系溶剤(a1)と環状アミド系溶剤(a2)からなる群より選ばれる少なくとも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。
    Figure 0007175410000021
    (式(1)中、Rは、水素若しくは炭素数1以上4以下のアルキル基であり、Rは、それぞれ独立して、水素もしくは炭素数1以上4以下のアルキル基を表す。)
  2. 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に記載のインク組成物。
  3. 前記アルキルアミド系溶剤(a1)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2に記載のインク組成物。
  4. 有機溶剤を含有するインク組成物であって、
    前記インク組成物は、色材を含有する着色インク組成物、被体表面の少なくとも一部をメタリック調にする光輝性顔料を含むインク組成物、被体表面の少なくとも一部を保護するオーバーコート層を形成するオーバーコートインク組成物、被体表面の少なくとも一部の艶を消す艶消しインク組成物、又は被体表面の少なくとも一部に耐候層を形成する紫外線吸収剤若しくは光安定化剤を含むインクのいずれかであり、
    前記有機溶剤は、下記有機溶剤Aを含有し、
    前記有機溶剤Aは下記環状アミド系溶剤(a2)を含有し、
    さらにポリシロキサン系界面活性剤をインク組成物全量中0.01質量%以上2.0質量%以下の範囲で含有する
    インク組成物(但し、活性エネルギー線を照射することにより硬化する活性エネルギー線硬化型インク組成物であるものを除く)。
    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。
  5. 前記有機溶剤Aの含有量はインク組成物全量中1質量%以上90質量%以下の範囲である
    請求項1から4のいずれかに記載のインク組成物。
  6. 前記ポリシロキサン系界面活性剤は下記式(3)で表わされる繰り返し単位と、下記式(4)で表わされる繰り返し単位と、を含むポリエステル及び/又はポリエーテル変性されたポリジアルキルシロキサンを含有する
    請求項1から5のいずれかに記載のインク組成物。
    Figure 0007175410000022
    (式(3)中、Rは炭素数1から3のアルキル基、Rは炭素数1~15のアルキル基である。)
    Figure 0007175410000023
    (式(4)中、Rは炭素数1から3のアルキル基、Xはポリエステル変性基もしくはポリエーテル変性である。)
  7. インクジェット法によって吐出される
    請求項1から6のいずれかに記載のインク組成物。
  8. 樹脂基材に用いられる
    請求項1から7のいずれかに記載のインク組成物。
  9. 請求項1から8のいずれかに記載のインク組成物を含むインクセット。
  10. 請求項1から8のいずれかに記載のインク組成物を、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。
  11. 請求項1から8のいずれかに記載のインク組成物を、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。
  12. 請求項1から8のいずれかに記載の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。
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