JP7228123B2 - インクジェットインク組成物、インクパック、及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
アゾ基含有染料と、水と、ラジカルを有するヒンダードアミン化合物と、を含有し、
溶存窒素量が、10ppm以下である、
インクジェットインク組成物。
前記溶存窒素量が、2ppm以下である、
適用例1に記載のインクジェットインク組成物。
前記ヒンダードアミン化合物が、水酸基を有する、
適用例1又は2に記載のインクジェットインク組成物。
前記アゾ基含有染料の含有量が、前記ヒンダードアミン化合物の含有量に対して、質量比で2.5~10である、
適用例1~3のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
前記ヒンダードアミン化合物の分子量が、100~800である、
適用例1~4のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
捺染用インク組成物である、
適用例1~5のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
前記アゾ基含有染料が、ReactiveBlue13、ReactiveOrange35、DisperseBlue360、及びAcidBlue193からなる群より選択される1種以上である、
適用例1~6のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
窒素透過量が2ppm以上であるパックに充填された、
適用例1~7のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
窒素透過量が2ppm以上であるパックと、
該パックに充填された、適用例1~7のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物と、を有する、
インクパック。
適用例1~7のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物を吐出し、記録媒体に付着させる吐出工程を有する、
インクジェット記録方法。
本実施形態のインクジェットインク組成物(以下、単に「インク組成物」ともいう。)は、アゾ基含有染料と、水と、ラジカルを有するヒンダードアミン化合物と、を含有し、溶存窒素量が、10ppm以下である。また、インク組成物は、必要に応じて、分散剤、含窒素複素環式化合物、界面活性剤、アルキルポリオール、その他の成分を含んでいてもよい。
アゾ基含有染料としては、特に制限されないが、例えば、C.I.Acid Blue29,193、C.I.Acid Yellow11、C.I.Acid Orange7、C.I.Acid Red37,180、C.I.Direct Red28、C.I.Direct Red83、C.I.Direct Yellow12、C.I.Direct Orange26、C.I.Direct Green28, 59、C.I.Reactive Blue13、C.I.Reactive Orange35、C.I.Reactive Yellow2、C.I.Reactive Red17,120、C.I.Reactive Black5、C.I.Disperse Blue360等のアゾ酸性染料;C.I.Basic Blue41、C.I.Basic Red18等のアゾ塩基性染料;C.I.Disperse Blue165、C.I.Disperse Orange5、C.I.Disperse Red58等のアゾ非イオン性染料;ピリドンアゾ染料;ジアゾ染料;モノアゾ染料;ピラゾールアゾ染料;アゾメチン染料等を挙げることができる。アゾ基含有染料は、一種単独で用いても、二種以上を併用してもよい。
本実施形態で用いるヒンダードアミン化合物はラジカルを有する。このような化合物としては、特に制限されないが、例えば、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル、テトラメチルピペリジン-N-オキシルなどのN-オキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン構造を有する化合物が挙げられる。
水の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは35~80質量%であり、より好ましくは40~75質量%であり、さらに好ましくは45~70質量%である。
含窒素複素環式化合物としては、特に制限されないが、例えば、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、及びN-エチル-2-ピロリドンが挙げられる。このなかでも、2-ピロリドンが好ましい。含窒素複素環式化合物は、一種単独で用いても、二種以上を併用してもよい。含窒素複素環式化合物を用いることにより、インク成分の溶解性及び保存安定性がより向上し、また、連続吐出安定性もより向上する傾向にある。
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、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。このなかでも、アセチレングリコール系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が好ましく、アセチレングリコール系界面活性剤がより好ましい。
アルキルポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-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、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオールが挙げられる。このなかでも、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-ヘキサンジオールが好ましい。なお、本実施形態のアルキルポリオールにはグリセリンは含まれず、その観点からアルキルジオールということもできる。
分散剤としては、特に制限されないが、例えば、ウレタン樹脂が挙げられる。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0.1~6質量%であり、より好ましくは0.5~5質量%であり、さらに好ましくは1~3質量%である。分散剤の含有量が上記範囲内であることにより、吐出安定性がより向上する傾向にある。
その他の成分としては、特に制限されないが、例えば、尿素などの保湿剤、溶解助剤、粘度調整剤、トリエタノールアミンなどのpH調整剤、酸化防止剤、プロキセルやベンゾトリアゾールなどの防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、及びEDTAなどのキレート化剤、グリセリンやトリエチ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モノブチルエーテルなどの有機溶剤など、種々の添加剤を適宜添加することもできる。本実施形態で用いるインク組成物は、揮発性成分中、水を最も多く含む水系インク組成物とすることが、安全性の点で好ましい。
溶存窒素量は、10ppm以下であり、好ましくは5ppm以下であり、より好ましくは2ppm以下である。溶存窒素量の下限は特に制限されないが、検出限界以下が好ましい。溶存窒素量が10ppm以下であることにより、連続吐出安定性がより向上する。なお、溶存窒素量は実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態のインクパックは、窒素透過量が2ppm以上であるパックと、該パックに充填された、上記インク組成物と、を有する。インクパックは、インク組成物を収容する収容体であるパックと、インク供給口とを備える。パックの形態は、特に制限されないが、例えば、カートリッジ、ボトル、タンク、その他不定形のパックが挙げられる。
本実施形態のインクジェット記録方法としては、特に制限されないが、例えば、印捺方法が挙げられる。印捺方法は、上記インク組成物をインクジェットヘッドから吐出し、記録媒体に付着させる吐出工程を有し、必要に応じて、前処理液を記録媒体に付着させる前処理液付着工程や、吐出工程後に記録媒体を加熱する加熱工程を有していてもよい。
下記の実施例およ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。
〔染料〕
(アゾ基含有染料)
Reactive Blue13
Reactive Orange35
Disperse Blue360
Acid Blue 193
(アゾ基非含有染料)
Reactive Blue15
〔分散剤〕
デモールN(花王社製、β-ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物)
〔ラジカルを有するヒンダードアミン化合物〕
4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル(分子量172)
テトラメチルピペリジン-N-オキシル(分子量156)
〔ラジカルを有しないヒンダードアミン化合物〕
アデカスタブ LA-52(ADEKA社製)
〔含窒素複素環式化合物〕
2-ピロリドン
〔界面活性剤〕
オルフィンPD002W(日信化学工業社製、アセチレングリコール系界面活性剤)
BKY348(ビックケミージャパン社製、シリコーン系界面活性剤)
オルフィンE1010(日信化学工業社製、アセチレングリコール系界面活性剤)
〔アルキルポール〕
1,2-ヘキサンジオール
ジエチレングリコール
プロピレングリコール
〔その他添加剤〕
尿素
トリエタノールアミン
EDTA (2%aq.)
プロキセルXL-2(Avecia社製)
グリセリン
トリエチ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モノブチルエーテル
ベンゾトリアゾール
〔布帛〕
綿(綿100%布帛)
ポリエステル(ポリエステル100%布帛)
絹(絹100%布帛)
〔インクパック〕
高密度ポリエチレンフィルムにアルミを蒸着したフィルム製のパック(インクパックの窒素透過量0ppm)
高密度ポリエチレンフィルム製のパック(インクパックの窒素透過量10ppm)
各材料を下記の表1及び2に示す組成で混合し、マグネチックスターラーで2時間撹拌した後、得られた各インク組成物を孔径1μmのメンブレンフィルターでろ過し、表1及び表2に記載の溶存窒素量となるように減圧脱気を行い、表1及び表2に記載の窒素透過量のインクパックに充填し、60℃で6日間保存した。なお、下記の表1及び2中、数値の単位は質量%であり、合計は100.0質量%である。
各インク組成物の溶存窒素量は、インクパックに充填した直後のインクについて、ガスクロマトグラフ6890N(Agilent社製商品名)を用い、質量換算で測定した。
また、インクパックの窒素透過量を測定するため、2ppm以下に脱気した水を表1、表2中に記載のインクパックに充填し、60℃で6日間保存した後の水中の溶存窒素量を測定した。60℃で6日間保存した後の水中の溶存窒素量と脱気直後の水中の溶存窒素量の差をインクパックの窒素透過量とした。
上記保管後のインク組成物を、インクジェットプリンターPX-G930(セイコーエプソン株式会社性)のカートリッジに充填し、表1及び表2に記載の布帛又は普通紙に、1440dpi×720dpiの解像度で、インク打ち込み量23mg/inch2の条件で、インク組成物を付着させて画像を形成した。画像を形成した布帛に対しては、102℃で10分間スチーミングを行った後、ラッコールSTA(明成化学株式会社製、界面活性剤)を0.2質量%含む水溶液を用いて90℃で10分間洗浄し、乾燥させて評価サンプルとした。
なお、布帛としては後述の前処理を行ったものを用いた。
(布帛の前処理)
ポリオキシエチレンジイソプロピルエーテル(オキシエチレン=30モル)を5質量部、エーテル化カルボキシメチルセルロースを5質量部、尿素100質量部、m-ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム10質量部をよく混合した後、イオン交換水1000質量部に少量ずつ添加しながら60℃下で30分撹拌する。その後、炭酸ナトリウム(アルカリ剤)30質量部を撹拌されている溶液にさらに加えて10分撹拌し、この溶液を孔径10μmのメンブレンフィルターでろ過することにより、前処理組成物を得た。得られた前処理組成物を表1及び表2に記載の布帛に塗布して、マングルにてピックアップ率80%で絞って乾燥させた。
A:OD値が、2.6以上
B:OD値が、2.4以上2.6未満
C:OD値が、2.2以上2.4未満
D:OD値が、2.2未満
上記保管後のインク組成物を、インクジェットプリンターPX-G930(セイコーエプソン株式会社性)のカートリッジに充填し、A4普通紙に1000枚の連続印字を行った。クリーニング動作を行わずに、連続で印刷できる枚数の平均値を求め、以下の基準により、連続吐出安定性を評価した。連続吐出安定性の評価がC以上の場合、本発明の良好な効果が得られているといえる。
B:平均連続印刷枚数が、40枚以上80枚未満
C:平均連続印刷枚数が、20枚以上40枚未満
D:平均連続印刷枚数が、20枚未満
各材料を上記の表1及び2に示す組成で混合し、マグネチックスターラーで2時間撹拌した後、得られた各インク組成物をメンブレンフィルターに通さない状態で透明なビーカーに100mL入れ、目視で不溶物を確認した。溶解性の評価基準を以下に示す。
A:不溶物が見られない
B:直径1mm以下の不溶物が数個確認できる。
C:直径1mm超過2mm以下の不溶物が数個確認できる。
D:直径2mm超過の不溶物が数個確認できる。
Claims (8)
- アゾ基含有染料と、水と、ラジカルを有するヒンダードアミン化合物と、を含有し、
溶存窒素量が、10ppm以下であり、
前記アゾ基含有染料が、ReactiveBlue13、ReactiveOrange35、DisperseBlue360、及びAcidBlue193からなる群より選択される1種以上であり、
前記アゾ基含有染料の含有量が、前記ヒンダードアミン化合物の含有量に対して、質量比で2.5~10である、
インクジェットインク組成物。 - 前記溶存窒素量が、2ppm以下である、
請求項1に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記ヒンダードアミン化合物が、水酸基を有する、
請求項1又は2に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記ヒンダードアミン化合物の分子量が、100~800である、
請求項1~3のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。 - 捺染用インク組成物である、
請求項1~4のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。 - 窒素透過量が2ppm以上であるパックに充填され、
前記窒素透過量が、2ppm以下に脱気した水を充填し、60℃で6日間保存した後の水中の溶存窒素量を測定し、60℃で6日間保存した後の水中の溶存窒素量と脱気直後の水中の溶存窒素量の差である、
請求項1~5のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。 - 窒素透過量が2ppm以上であるパックと、
該パックに充填された、請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物と、を有し、
前記窒素透過量が、2ppm以下に脱気した水を充填し、60℃で6日間保存した後の水中の溶存窒素量を測定し、60℃で6日間保存した後の水中の溶存窒素量と脱気直後の水中の溶存窒素量の差である、
インクパック。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物を吐出し、記録媒体に付着させる吐出工程を有する、
インクジェット記録方法。
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