JP7823367B2 - インクジェットインク組成物及び記録方法 - Google Patents
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Description
色材と、アミン類と、水溶性低分子有機化合物と、を含有する水系のインクジェットインク組成物であって、
非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体への記録に用いるものであり、
前記水溶性低分子有機化合物は、標準沸点が210℃以下の一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類(B)と、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類(A)を、質量比(B/A)が0.2~0.9で含み、
標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物の含有量が、インク組成物の総質量に対し8~30質量%であり、
標準沸点が250℃超のアルカンポリオール類である水溶性低分子有機化合物を、インク組成物の総質量に対し3質量%を超えて含有せず、
前記アミン類の含有量が、インク組成物の総質量に対し5質量%以下である、インクジェットインク組成物。
上記一態様のインクジェットインク組成物を、インクジェット法により前記非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体に付着する付着工程を備える、記録方法。
本発明の一実施形態に係るインクジェットインク組成物は、
色材と、アミン類と、水溶性低分子有機化合物と、を含有する水系のインクジェットインク組成物であって、
非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体への記録に用いるものであり、
前記水溶性低分子有機化合物は、標準沸点が210℃以下の一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類(B)と、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類(A)を、質量比(B/A)が0.2~0.9で含み、
標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物の含有量が、インク組成物の総質量に対し8~30質量%であり、
標準沸点が250℃超のアルカンポリオール類である水溶性低分子有機化合物を、インク組成物の総質量に対し3質量%を超えて含有せず、
前記アミン類の含有量が、インク組成物の総質量に対し5質量%以下である。
今般、特定のアルキレングリコールモノエーテル類を水系インクに含有させることで、低吸収性記録媒体や非吸収性記録媒体に対する濡れ広がり性を向上できることが判明した。
しかしながら、このような特定のアルキレングリコールモノエーテル類は乾燥性が高いため、インクジェットヘッドが目詰まりを起こしやすく目詰まり回復性に劣った。また、特定のアルキレングリコールモノエーテル類は、分散形態で存在する色材等インク成分の分散安定性を低下させる性質があり、インクの保存安定性にも劣った。
また、有機溶剤の合計含有量をむやみに多くすると、一般に乾燥性が悪く耐擦性に劣りやすくなる。それゆえ、インクにおける有機溶剤の合計含有量は一定の範囲以下とする必要がある。このような、有機溶剤の合計含有量を一定の範囲以下とする必要があるインク組成では、目詰まり回復性と耐擦性の両立を得ることは従来困難であった。
もっとも、グリセリン等の一部の高沸点溶剤は、保湿性に優れる一方で乾燥性が非常に悪いので、使用しないことが好ましい。
このような特定のアルカンジオール類を、前記特定のアルキレングリコールモノエーテル類と特定の比で含有させ、保存安定性などを得ることを検討した。しかしながら、目詰まり回復性と耐擦性の両立が、依然として達成できていなかった。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、色材を含有するものである。
でいることが好ましく、該顔料が分散樹脂により分散されていてもよい。なお、色材は後述する水溶性低分子有機化合物には含まれないことに留意されたい。
無機顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ等を用いることができる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、色材として染料を用いてもよい。染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、塩基性染料、及び分散染料が使用可能である。染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー17、23、42、44、79、142、C.I.アシッドレッド52、80、82、249、254、289、C.I.アシッドブルー9、45、249、C.I.アシッドブラック1、2、24、94、C.I.フードブラック1、2、C.I.ダイレクトイエロー1、12、24、33、50、55、58、86、132、142、144、173、C.I.ダイレクトレッド1、4、9、80、81、132、225、227、C.I.ダイレクトブルー1、2、15、71、86、87、98、165、199、202、C.I.ダイレクトブラック19、38、51、71、154、168、171、195、C.I.リアクティブレッド14、32、55、79、141、249、C.I.リアクティブブラック3、4、35が挙げられる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、アミン類を含有するものである。アミン類としては、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミンなどが挙げられる。前記インク組成物においては、アミン類の中でも脂肪族アミンが好ましく、特にアルカン骨格にヒドロキシ基とアミン基とを有する化合物であるアルカノールアミン類がより好ましい。なお、アミン類は後述する水溶性低分子有機化合物には含まれないことに留意されたい。
における性状:液体)、N,N-ジメチルエタノールアミン(標準沸点:134℃、25℃における性状:液体)、N-エチルエタノールアミン(標準沸点:169℃、25℃における性状:液体)、N,N-ジエチルエタノールアミン(標準沸点:162℃、25℃における性状:液体)、N-ブチルエタノールアミン(標準沸点:199℃、25℃における性状:液体)、N,N-ジブチルエタノールアミン(標準沸点:226℃、25℃における性状:液体)、N-tert-ブチルエタノールアミン(標準沸点:177℃、25℃における性状:固体[融点44℃])、ジエタノールアミン(標準沸点:268℃、25℃における性状:固体[融点28℃])、N-メチルジエタノールアミン(略称:MDEA、標準沸点:245℃、25℃における性状:液体)、N-エチルジエタノールアミン(標準沸点:251℃、25℃における性状:液体)、N-ブチルジエタノールアミン(標準沸点:275℃、25℃における性状:液体)、N-tert-ブチルジエタノールアミン(略称:tBDEA、標準沸点:271℃、25℃における性状:固体[融点49℃])、トリエタノールアミン(略称:TEA、標準沸点:335℃、25℃における性状:液体)、イソプロパノールアミン(標準沸点:159℃、25℃における性状:液体)、N,N-ジメチルイソプロパノールアミン(標準沸点:125℃、25℃における性状:液体)、N,N-ジエチルイソプロパノールアミン(標準沸点:159℃、25℃における性状:液体)、ジイソプロパノールアミン(略称:DIPA、標準沸点:249℃、25℃における性状:固体[融点44℃])、トリイソプロパノールアミン(略称:TIPA、標準沸点:301℃、25℃における性状:固体[融点45℃])、プロパノールアミン(標準沸点:188℃、25℃における性状:液体)、N,N-ジメチルプロパノールアミン(標準沸点:164℃、25℃における性状:液体)、2-アミノ-1-プロパノール(別名:アラニノール、標準沸点:175℃、25℃における性状:液体)、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール(略称:AMP、標準沸点:165℃、25℃における性状:液体)、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-プロパノール(標準沸点:156℃、25℃における性状:液体)、5-アミノ-1-ペンタノール(標準沸点:222℃、25℃における性状:固体[融点36℃])、3-アミノ-1,2-プロパンジオール(標準沸点:249℃、25℃における性状:液体)、3-メチルアミノ-1,2-プロパンジオール(標準沸点:247℃、25℃における性状:固体[融点69℃])、2-アミノ-1,3-プロパンジオール(別名:セリノール、標準沸点:274℃、25℃における性状:固体[融点52℃])、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール(略称:THAM、別名:トリスヒドロキシメチルアミノメタン、標準沸点:288℃、25℃における性状:固体[融点170℃])、2-アミノ-2-メチル-1,3-プロパンジオール(標準沸点:260℃、25℃における性状:固体[融点108℃])、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール(標準沸点:259℃、25℃における性状:固体[融点34℃])などが挙げられる。
℃、25℃における性状:液体)、1-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン(標準沸点:246℃、25℃における性状:液体)などが挙げられる。
アミン類が、標準沸点が上記範囲内のアルカノールアミン類、好ましくは標準沸点が270℃以上のアルカノールアミン類である場合には、保湿性により優れるとともに良好な乾燥性の確保ができる傾向にある。それゆえ、目詰まり回復性と耐擦性とをバランスよく良好なものとすることができる傾向にある。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、水溶性低分子有機化合物を含有するものである。ここで、水溶性低分子有機化合物における「水溶性」とは、20℃の水100gへの溶解度が10g超であることを示す。また、「低分子」とは、分子量が300以下であることを示し、より好ましくは30~250であり、さらに好ましくは50~200であり、特に好ましくは70~150である。なお、水溶性低分子有機化合物には、上
述した色材及びアミン類は含まれないことに留意されたい。
水溶性低分子有機化合物は、水溶性の有機溶剤であってもよいが、これに限られない。
水溶性低分子有機化合物としては、例えば、アルコール類、アルカンジオール類、アルカンポリオール類、アルキレングリコールエーテル類、エステル類、アミド類、含硫黄溶剤類、環状エーテル類などを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
水酸基を3個以上有するアルカンとしては、例えば、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、1,2,5-ヘキサントリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ポリオキシプロピレントリオールなどが挙げられる。
エーテル化は、アルキルエーテル、アリールエーテルなどがあげられ、アルキルエーテルが好ましい。エーテル化のエーテル部分の炭素数は1~8が好ましく1~4がより好ましい。アルキレングリコールエーテル類のアルキレングリコール部分の炭素数は2~6が好ましい。アルキレングリコール部分の繰り返し数は、1~5が好ましい。
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ジエチルエーテル、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メチルブチルエーテル、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、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、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ジブチルエーテル、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、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールジエーテル類が挙げられる。
セテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート等のグリコールモノアセテート類;
エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート等のグリコールジエステル類が挙げられる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、水溶性低分子有機化合物は、標準沸点が210℃以下の一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類(B)と、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類(A)を、質量比(B/A)が0.2~0.9で含むものである。
下であり、より特に好ましくは0.4以下であり、殊更好ましくは0.3以下である。
質量比(B/A)が0.2~0.9、好ましくは上記範囲内にあると、目詰まり回復性、耐擦性及び保存安定性をバランスよく良好にできる傾向にある。
標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類をアルカンジオール類(A)という。アルカンジオール類(A)は前述のアルカンジオール類の1つである。
アルカンジオール類(A)としては、例えば、エチレングリコール(別名:エタン-1,2-ジオール、標準沸点:196℃、25℃における性状:液体、炭素数(以下、「C」と表記)2)、プロピレングリコール(略称:PG別名:プロパン-1,2-ジオール、標準沸点:188℃、25℃における性状:液体、C3)、1,2-ブタンジオール(標準沸点:194℃、25℃における性状:液体、C4)、1,3-ブチレングリコール(略称:1,3BG、別名:1,3-ブタンジオール、標準沸点:207℃、25℃における性状:液体、C4)、2,3-ブタンジオール(標準沸点:182℃、25℃における性状:液体、C4)、1,2-ペンタンジオール(標準沸点:210℃、25℃における性状:液体、C5)、2,4-ペンタンジオール(標準沸点:198℃、25℃における性状:液体、C5)、3-メチル-1,3-ブタンジオール(別名:イソプレングリコール、標準沸点:203℃、25℃における性状:液体、C5)、ネオペンチルグリコール(別名:2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、標準沸点:210℃、25℃における性状:固体[融点128℃]、C5)、2-メチルペンタン-2,4-ジオール(別名:ヘキシレングリコール、標準沸点:197℃、25℃における性状:液体、C6)、ピナコール(別名:2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、標準沸点:174℃、25℃における性状:固体[融点43℃]、C6)などが挙げられる。
アルカンジオール類(A)の炭素数は、7以下が好ましく、2~6がより好ましい。
上記アルカンジオール類(A)の含有量の下限値が10質量%以上、より好ましくは上記特定値以上である場合には、保湿性により優れ目詰まり回復性がより向上しやすい。加えて、分散安定性を低下させにくい傾向にあり、保存安定性がより良好になりやすい。また、上記アルカンジオール類(A)の含有量の上限値が25質量%以下、より好ましくは上記特定値以下である場合には、乾燥性を確保しやすいため、耐擦性により優れる傾向にある。
アルカンジオール類(A)の標準沸点は、150~210℃が好ましく、160~200℃がより好ましく、170~190℃がさらに好ましい。
標準沸点が210℃以下の一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類をアルキレングリコールモノエーテル類(B)という。アルキレングリコールモノエーテル類(B)は前述のアルキレングリコールエーテル類の1つである。
アルキレングリコールモノエーテル類(B)としては、例えば、2-メトキシエタノー
ル(別名:エチレングリコールモノメチルエーテル、標準沸点:124℃、25℃における性状:液体、R1=炭素数(以下、「C」と表記)2;R2=C1;n=1)、2-エトキシエタノール(別名:エチレングリコールモノエチルエーテル、標準沸点:136℃、25℃における性状:液体、R1=C2;R2=C2;n=1)、1-メトキシ-2-プロパノール(略称:PM、別名:プロピレングリコール1-モノメチルエーテル、標準沸点:120℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C1;n=1)、1-エトキシ-2-プロパノール(略称:PE、別名:プロピレングリコールモノエチルエーテル、標準沸点:132℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C2;n=1)、2-メトキシプロパノール(別名:プロピレングリコール2-モノメチルエーテル、標準沸点:102℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C1;n=1)、3-メトキシ-1-プロパノール(別名:1,3-プロパンジオールモノメチルエーテル、標準沸点:153℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C1;n=1)、1-メトキシ-2-ブタノール(別名:1,2-ブタンジオール1-モノメチルエーテル、標準沸点:135℃、25℃における性状:液体、R1=C4;R2=C1;n=1)、2-メトキシ-1-ブタノール(標準沸点:146℃、25℃における性状:液体、R1=C4;R2=C1;n=1)、3-メトキシ-1-ブタノール(略称:MB、別名:1,3-ブタンジオール3-モノメチルエーテル、標準沸点:158℃、25℃における性状:液体、R1=C4;R2=C1;n=1)、4-メトキシ-1-ブタノール(別名:1,4-ブタンジオールモノメチルエーテル、標準沸点:165℃、25℃における性状:液体、R1=C4;R2=C1;n=1)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(略称:MMB、標準沸点:174℃、25℃における性状:液体、R1=C5;R2=C1;n=1)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(標準沸点:194℃、25℃における性状:液体、R1=C2;R2=C1;n=2)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(標準沸点:202℃、25℃における性状:液体、R1=C2;R2=C2;n=2)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(略称:DPM、標準沸点:190℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C1;n=2)などが挙げられる。
上記アルキレングリコールモノエーテル類(B)がこのような化合物であると、耐擦性と保存安定性をより優れて両立できる傾向にある。
アルキレングリコールモノエーテル類(B)の標準沸点は、110~210℃が好ましく、130~190℃がより好ましく、140~180℃がさらに好ましい。
上記アルキレングリコールモノエーテル類(B)の含有量の下限値が2質量%以上、より好ましくは上記特定値以上である場合には、低又は非吸収性記録媒体に対するインクの濡れ広がり性が向上し、画質(濡れ広がり)により優れる傾向にある。また、上限値が10質量%以下、より好ましくは上記特定値以下である場合には、良好な乾燥性を確保するとともに分散安定性を低下させにくいので、目詰まり回復性及び耐擦性並びに分散安定性
をより優れたものとできる傾向にある。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物において、標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物の含有量は、インク組成物の総質量に対し8~30質量%であり、標準沸点が250℃超のアルカンポリオール類である水溶性低分子有機化合物は、インク組成物の総質量に対し3質量%を超えて含有しないものである。
ここで、標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物としては、上述したアルカンジオール類(A)とアルキレングリコールモノエーテル類(B)を含み、さらにこれら以外では、前述の水溶性低分子有機化合物のうち標準沸点が250℃以下のものを含んでも良い。
例えば、2-ピロリドン(略称:2P、標準沸点:245℃、分類:アミド類、25℃における性状:液体)、ジメチルスルホキシド(略称:DMSO、標準沸点:188℃、分類:含硫黄溶剤類、25℃における性状:液体)、3-エチル-3-オキセタンメタノール(略称:EOXM、標準沸点:220℃、分類:環状エーテル類、25℃における性状:液体)、1,2-ヘキサンジオール(略称:1,2HD、標準沸点:224℃、分類:アルカンジオール類、25℃における性状:液体)、1,5-ペンタンジオール(略称:1,5PD、標準沸点:239℃、分類:アルカンジオール類、25℃における性状:液体)などを挙げることができる。
標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物の含有量の下限値が8質量%以上、好ましくは上記範囲内であると、画質(濡れ広がり)及び目詰まり回復性を優れたものとできる傾向にある。また、標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物の含有量の上限値が30質量%以下、好ましくは上記範囲内であると、良好な乾燥性を確保しやすく、耐擦性により優れる傾向にある。
また、標準沸点が250℃超のアルカンポリオール類である水溶性低分子有機化合物としては、前述のアルカンポリオール類のうち標準沸点が250℃超のものである。
例えば、トリエチレングリコール(標準沸点:287℃)、トリプロピレングリコール(標準沸点:271℃)、グリセリン(略称:Gly、標準沸点:290℃)、トリメチロールエタン(標準沸点:283℃)、トリメチロールプロパン(標準沸点:295℃)、ペンタエリスリトール(標準沸点:261℃)などが挙げられる。
であってよい。
標準沸点が250℃超のアルカンポリオール類である水溶性低分子有機化合物は、保湿性に優れる性質を有するが、乾燥性が非常に悪いので耐擦性に劣りやすくなる。一方で、本実施形態に係るインクジェットインク組成物によれば、標準沸点が250℃超のアルカンポリオール類である水溶性低分子有機化合物が3質量%を超えて含有しない、好ましくは上記範囲内である場合であっても、目詰まり回復性と耐擦性とを優れて両立させることが可能となっている。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、水溶性低分子有機化合物として以下のものを含む実施態様を特に例示することができる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、水溶性低分子有機化合物として、アミド類、含硫黄溶剤類、環状エーテル類の何れか1種以上を、インク組成物の総質量に対し1~10質量%含むものであってよい。
アミド類、含硫黄溶剤類、環状エーテル類の何れか1種以上の含有量が、インク組成物の総質量に対し1~10質量%、より好ましくは上記範囲内であると、耐擦性が向上する傾向にある。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、水溶性低分子有機化合物として、アルカンポリオール類を除く標準沸点が250℃超の低分子有機化合物を含むものであってよい。
量%を超えて含有せず、より好ましくは1.5質量%を超えて含有せず、さらに好ましくは1.0質量%を超えて含有せず、特に好ましくは0.5質量%を超えて含有せず、より特に好ましくは0.1質量%超えて含有せず、殊更好ましくは含有しないもの(0質量%)であってよい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、水系のインクジェットインク組成物であり、水を含有するものである。ここで、本発明における「水系」とは、少なくとも水を主要な溶媒とすることである。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、インク組成物の表面張力を低下させ記録媒体や下地との濡れ性を向上させる機能を備える。界面活性剤の中でも、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
界面活性剤の含有量が0.2~1.2質量%、より好ましくは上記範囲内であると、耐擦性、画質(濡れ広がり)及び目詰まり回復性をバランスよく優れたものにできる傾向にある。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、水分散性樹脂を含有していてもよい。インク組成物が水分散性樹脂を含む場合には、耐擦性により優れる傾向にあり好ましい。
優れる傾向にある。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、上記以外の成分として、消泡剤、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、およ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等の、種々の添加剤を適宜添加するものであってよい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、例えば、前述した成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、画像品質とインクジェット記録用のインクとしての信頼性とのバランスの観点から、20℃における表面張力が18mN/m以上40mN/mであることが好ましく、20mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましく、22mN/m以上33mN/m以下であることがさらに好ましい。表面張力の測定は、例えば、自動表面張力計CBVP-Z(商品名、協和界面科学株式会社製)を用いて、20℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体への記録に用いるものである。なお、記録の態様については、後述する記録方法を適用可能である。
吸収性記録媒体とは、ブリストー:Bristow法において、接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m2以下である記録媒体を指す。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会:JAPAN TAPPIでも採用されている。
試験方法の詳細は「JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法2000年版」の規格No.51「紙及び板紙-液体吸収性試験方法-ブリストー法」に述べられている。これに対して、吸収性記録媒体とは、非吸収性及び低吸収性に該当しない記録媒体のことを示す。
れらのフィルムは基材が柔軟性のあるポリオレフィン・PET・PVC等で構成され、印刷面の反対面に接着層を有した形態のものが多く用いられており、印刷後に接着面で窓ガラスや車体等に貼りつけて使用する。このフィルムにインクを付着させる場合、インクがより定着しづらいため、耐擦性及び画質(濡れ広がり)に劣る場合がある。しかし本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、サイングラフィックス用の記録媒体においても優れた耐擦性及び画質(濡れ広がり)を得ることができる傾向にある。
本発明の一実施形態に係る記録方法は、
上述のインクジェットインク組成物を、インクジェット法により前記非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体に付着する付着工程を備えるものである。
本実施形態に係る記録方法は、上述のインクジェットインク組成物を、インクジェット法により前記非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体に付着する付着工程(インク付着工程)を備える。
しく、9回以下であることが特に好ましい。下限は、1回以上であり、特に限定されないが、2回以上であることが好ましく、3回以上であることがより好ましい。
上記記録媒体の表面温度の上限値は、42℃以下であることがより好ましく、38℃以下であることがさらに好ましく、32℃以下であることが特に好ましく、28℃以下であることがより特に好ましい。下限値は、20℃以上であることが好ましく、23℃以上であることがより好ましく、25℃以上であることが特に好ましい。
本実施形態に係る記録方法は、凝集剤を含む処理液を前記非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体に付着する工程(処理液付着工程)を備えるものであってよい。
処理液は、少なくとも凝集剤を含み、前記凝集剤として、多価金属塩、有機酸、カチオン性樹脂の何れか1種以上を処理液の総質量に対し1~15質量%含むものである。
このような処理液を用いて処理液付着工程を行う場合には、画質(濡れ広がり)により優れる傾向にある。また、インク付着工程における記録媒体の表面温度が比較的低い場合においても、良好な画質(濡れ広がり)が得られやすい。ゆえに、良好な画質(濡れ広がり)を確保しつつ、ヘッドに対する熱影響を低減させ、目詰まり回復性をより良好にできる場合がある。
本実施形態に係る記録方法に用いてもよい処理液は、凝集剤を含有するものである。凝集剤は、インクジェットインク組成物に含まれる色材(特に顔料)などの成分の分散性に作用することで、色材等分散体を凝集させる機能を有する。凝集剤による分散体の凝集の程度は、凝集剤と対象のそれぞれの種類によって異なり、調節することができる。このような凝集作用により、例えば、画像の発色を高めること、及び/又は、画像の定着性を高めることができる。
金属塩としては、多価金属塩以外の金属塩も使用可能であるが、好ましくは多価金属塩である。多価金属塩以外の金属塩としてはナトリウム塩、カリウム塩などの一価の金属塩が挙げられ、例えば硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどが挙げられる。一方で、多価金属塩とは、2価以上の金属イオンとアニオンから構成される化合物である。2価以上の金属イオンとしては、例えば、カルシウム、マグネシウム、銅、ニッケル、亜鉛、バリウム、アルミニウム、チタン、ストロンチウム、クロム、コバルト、鉄等のイオンが挙げられる。これらの多価金属塩を構成する金属イオンの中でも、インクの成分の凝集性に優れているという点から、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンの少なくとも一方であることが好ましい。
有機酸としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、シュウ酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、ピルビン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等が好適に挙げられる。有機酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。有機酸や無機酸の塩で金属塩であるものは上記の金属塩に含める。
カチオン性樹脂(カチオン性ポリマー)としては、例えば、カチオン性のウレタン系樹脂、カチオン性のオレフィン系樹脂、カチオン性のアミン系樹脂、カチオン性界面活性剤等が挙げられる。
社製)、ジェットフィックス36N、38A、5052(里田化工社製)が挙げられる。
い。
処理液が、凝集剤として、多価金属塩、有機酸、カチオン性樹脂の何れか1種以上を処理液の総質量に対し1~15質量%、より好ましくは上記範囲内で含むものであると、画質(濡れ広がり)により優れる傾向にある。
本実施形態に係る記録方法に用いてもよい処理液は、水溶性低分子有機化合物を含むものであってよい。水溶性低分子有機化合物については、上述したインクジェットインク組成物における説明と同様であるから、その説明を省略する。
上述したインクジェットインク組成物における水溶性低分子有機化合物と、種類や組成に関し、同様のものとしてもよい。
特に、標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物を処理液の総質量に対し8~27質量%、好ましくは11~25質量%、より好ましくは14~23質量%で含み、標準沸点が250℃超の水溶性低分子有機化合物を処理液の総質量に対し0.5~5質量%、好ましくは1.0~4質量%、より好ましくは1.5~3質量%で含むものであることがより好ましい。
本実施形態に係る記録方法に用いてもよい処理液は、水を含むものであってよい。水については、上述したインクジェットインク組成物における説明と同様であるから、その説明を省略する。
本実施形態に係る記録方法に用いてもよい処理液は、界面活性剤を含むものであってよい。界面活性剤については、上述したインクジェットインク組成物における説明と同様であるから、その説明を省略する。
あり、さらに好ましくは0.8質量%以下であり、特に好ましくは0.7質量%以下である。
本実施形態に係る記録方法に用いてもよい処理液は、消泡剤、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、およ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等の、種々の添加剤を適宜添加するものであってよい。
本実施形態に係る記録方法は、一次乾燥工程を備えるものであってよい。かかる工程を備えることで、インクジェットインク組成物を前記記録媒体へ付着させる早期の段階においてインクの乾燥性を向上でき、優れた画質が得られやすくなる。
送風の風温は50℃以下が好ましく、10℃以上が好ましい。さらには15~45℃が好ましく、20~49℃がより好ましい。送風の風温は常温であってもよい。
一次乾燥工程として加熱を伴う場合、上述のインク付着工程の前、付着と同時、付着後の早期の少なくとも何れかで加熱を行えばよく、同時に行われることが好ましい。このような加熱順序にして、インク付着工程を行うことができる。
体の表面温度である。また加熱中の一次乾燥工程による最大の温度である。
本実施形態に係る記録方法は、上述のインクジェットインク組成物が付着した記録媒体に対し、プラテン通過後に記録媒体表面を60~120℃、好ましくは80~110℃で加熱する、後乾燥工程を備えていてもよい。これにより、より乾燥性が向上し、耐擦性により優れた記録物を得ることができる傾向にあり好ましい。
なお、上記一次乾燥工程で好ましい温度と、後乾燥工程で好ましい温度とは異なるものであることが好ましい。
本実施形態に係る記録方法に使用可能なインクジェット記録装置の一例について図面を参照しながら説明する。
体幅方向とは、インクジェットヘッド2の主走査方向である。主走査方向への走査を主走査ともいう。
燥及び固化させる、つまり、二次加熱又は二次乾燥用のヒーターである。加熱ヒーター5は、後乾燥工程に用いることができる。加熱ヒーター5が、画像が記録された記録媒体Mを加熱することにより、インクジェットインク組成物中に含まれる水分等がより速やかに蒸発飛散して、インクジェットインク組成物中に含まれ得る樹脂によってインク膜が形成される。このようにして、記録媒体M上においてインク膜が強固に定着又は接着して造膜性が優れたものとなり、優れた高画質な画像が短時間で得られる。
以上例示したインクジェット記録装置は、本実施形態に係る記録方法の実施に好ましく用いることができる。
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
下記の表1~3の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過することで、実施例及び比較例に係るインクジェットインク組成物を得た。下記の表1~3の数値は全て質量%を示し、純水はインクジェットインク組成物の全質量が100質量%となるように添加した。また、顔料分散液は予め下記のとおり調製したものを用いた。なお、顔料分散液、水分散性樹脂の表中の数値は、それらの有効成分量(固形分換算量)を示す。
滴下漏斗、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン(MEK)50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。そこへ、メタクリル酸ブチル80g、メタクリル酸メチル50g、スチレン15g、メタクリル酸20gのモノマーとMEK50g、重合開始剤(アゾビスイソブチロニトリル/AIBN)500mgの混合物を滴下漏斗より3時間かけ滴下した。
滴下後さらに6時間加熱還流し、放冷後揮発した分のMEKを加え、樹脂溶液(樹脂固形分50質量%、酸価79mg/KOH、Tg65℃)を得た。その溶液20gに、中和剤として20質量%水酸化ナトリウム水溶液を所定量加えて塩生成基を100%中和し、そこへ攪拌しながら、顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)50gを少しずつ加えた後、ビーズミルで2時間混練した。
得られた混練物にイオン交換水200gを加え攪拌後、減圧下、加温しMEKを留去した。さらに、イオン交換水で濃度を調整し、顔料分散体(顔料固形分20質量%、樹脂固形分5重量%)を得た。
下記の表4の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過することで、実施例に係る処理液を得た。下記の表4の数値は全て質量%を示し、純水は処理液の全質量が100質量%となるように添加した。なお、カチオン性樹脂の表中の数値は、その有効成分量(固形分換算量)を示す。
<用語>
「沸点」:標準沸点を示す。
「比率B/A」:標準沸点が210℃以下の一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類(B)と、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類(A)の質量比(B/A)を示す。
-水溶性低分子有機化合物-
「PG」:プロピレングリコール、液体(25℃における性状)
「1,3BG」:1,3-ブチレングリコール、液体(25℃における性状)
「MB」:3-メトキシ-1-ブタノール、液体(25℃における性状)
「PM」:1-メトキシ-2-プロパノール、液体(25℃における性状)
「PE」:1-エトキシ-2-プロパノール、液体(25℃における性状)
「MMB」:3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、液体(25℃における性状)
「DPM」:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、液体(25℃における性状)
「2P」:2-ピロリドン、液体(25℃における性状)
「DMSO」:ジメチルスルホキシド、液体(25℃における性状)
「EOXM」:3-エチル-3-オキセタンメタノール、液体(25℃における性状)
「1,2HD」:1,2-ヘキサンジオール、液体(25℃における性状)
「1,5PD」:1,5-ペンタンジオール、液体(25℃における性状)
「Gly」:グリセリン、液体(25℃における性状)
「CPL」:ε-カプロラクタム、固体(25℃における性状)
「TIPA」:トリイソプロパノールアミン、固体(25℃における性状)
「TEA」:トリエタノールアミン、液体(25℃における性状)
「tBDEA」:N-tert-ブチルジエタノールアミン、固体(25℃における性状)
「MDEA」:N-メチルジエタノールアミン、液体(25℃における性状)
「AMP」:2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、液体(25℃における性状
)
「APM」:N-(3-アミノプロピル)モルホリン、環状アミン類、液体(25℃における性状)
「BYK-349」:シリコーン系界面活性剤、ビックケミージャパン(株)製商品名
「サーフィノールDF110D」:アセチレン系界面活性剤、日信化学工業(株)製商品名
-色材-
「シアン顔料」:C.I.ピグメントブルー15:3
-水分散性樹脂-
「ジョンクリル631」:スチレンアクリル系樹脂エマルジョン、BASFジャパン(株)製商品名
「ハイテックE-6500」:ポリエチレン系ワックスエマルジョン、東邦化学工業(株)製商品名
-凝集剤-
「カチオマスターPD-7」:アミン・エピクロロヒドリン系カチオン性樹脂、四日市合成(株)製商品名
評価試験における記録条件は以下の通りとした。
〔記録条件〕
印刷機:「SC-R5050」、セイコーエプソン(株)製商品名 改造機
解像度:1200×1200dpi
印字パターン:ベタパターン(シアン)
走査回数:9回
紙面温度(プラテン加熱温度):下表5に記載の値
後乾燥温度:70℃。記録媒体搬送方向下流側に設置した後乾燥工程用のヒーターで後加熱を行った
記録媒体:「Orajet 3165G-010」、オラフォルジャパン社製商品名、塩ビフィルム
プラテンギャップ:1.7mm
紙面温度は、一次乾燥工程における記録媒体の表面温度である。なお一次乾燥手段としてはプラテンヒーターを用いた。さらにインクジェットヘッド上方に設置したファンにより記録媒体表面付近に送風した。風温は25℃とした。
走査回数とは、主走査を、同一の主走査領域に対して行った回数である。
上記記録装置のインクジェットヘッドに処理液とインク液を充填した。同一の主走査でインクと処理液とを同一の主走査の領域に吐出させた。こうして上記記録条件で記録を行った。
各実施例及び各比較例において、耐擦性、画質(濡れ広がり)、目詰まり回復性及び保存安定性の評価試験を行った。以下、その方法について説明する。
上記記録条件で、表5に従い、記録媒体にベタパターン(カラーインク付着量12mg/inch2、処理液付着量1mg/inch2)を印刷した。30分室温放置後に、インク付着部を30×150mm矩形に切断し、平織布を使用して学振式耐擦試験機(荷重500g)で100回擦った際のインクの剥がれ度合を目視評価した。判定基準は以下の通りである。
〔判定基準〕
AA:剥がれなし
A:評価面積に対し2割未満の剥がれあり
B:評価面積に対し5割未満の剥がれあり
C:評価面積に対し5割以上の剥がれあり
上記記録条件で、表5に従い、ベタパターン(カラーインク付着量は20mg/inch2をduty100%として、duty10%刻みのパッチパターン、処理液付着量はカラーインク付着量の10質量%とした)を印刷し、印刷物を目視観察した。判定基準は以下の通りである。
〔判定基準〕
AA:主走査方向に延びるスジ状の濃度ムラ(バンディングムラ)が見えない
A:バンディングムラは少しあるが、濃度差は小さく目立たない
B:バンディングムラがあり、濃度差が大きいが、許容できる
C:バンディングムラがあり、濃度差が大きく、目立つ
上記記録条件で、表5に従い記録装置を用意した。「SC-R5050」にカラーインクを充填した後、水で湿らせたベンコットでノズル面を叩いて意図的にノズル抜けを発生させた。この状態で、上表5中の紙面温度条件で3時間空走させた。記録後、クリーニングを3回行い、未回復のノズル数をカウントした。1回のクリーニングは、ノズル群から1gのインクを排出させた。なお、ノズル群は800ノズルから構成される(処理液は評価対象から除外した)。判定基準は以下の通りである。
〔判定基準〕
AA:ノズル不吐出なし
A:ノズル不吐出1%未満
B:ノズル不吐出1%以上3%未満
C:ノズル不吐出3%以上
各実施例及び各比較例で用いた各カラーインク30gを気泡が混入しないようにアルミパックに封入後、60℃恒温槽で6日間放置した。取り出して自然冷却後、レオメータ(MCR702/アントンパールシャ)にてせん断速度200s-1の粘度を測定し、初期(インク調合直後)の粘度と比較して増粘率を算出した。判定基準は以下の通りである。
〔判定基準〕
A:増粘率3%未満
B:増粘率3%以上、5%未満
C:増粘率5%以上
評価結果を、上表5に示す。
また、実施例1と比較例9との対比より、質量比(B/A)が一定値以上であると、画質(濡れ広がり)及び目詰まり回復性に優れた。
色材と、アミン類と、水溶性低分子有機化合物と、を含有する水系のインクジェットインク組成物であって、
非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体への記録に用いるものであり、
前記水溶性低分子有機化合物は、標準沸点が210℃以下の一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類(B)と、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類(A)を、質量比(B/A)が0.2~0.9で含み、
標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物の含有量が、インク組成物の総質量に対し8~30質量%であり、
標準沸点が250℃超のアルカンポリオール類である水溶性低分子有機化合物を、インク組成物の総質量に対し3質量%を超えて含有せず、
前記アミン類の含有量が、インク組成物の総質量に対し5質量%以下である。
前記アルキレングリコールモノエーテル類(B)の含有量が、インク組成物の総質量に対し2~10質量%であってもよい。
前記アルキレングリコールモノエーテル類(B)が、3-メトキシ-1-ブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの1種以上であってもよい。
前記アミン類が、標準沸点270℃以上のアルカノールアミン類であってもよい。
前記標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類(A)の含有量が、インク組成物の総質量に対し10~25質量%であってもよい。
前記水溶性低分子有機化合物として、アミド類、含硫黄溶剤類、環状エーテル類の何れか1種以上を、インク組成物の総質量に対し1~10質量%含んでいてもよい。
界面活性剤をインク組成物の総質量に対し0.2~1.2質量%含んでいてもよい。
アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、オレフィン系から選択される水分散性樹脂を含んでいてもよい。
上記いずれかの態様のインクジェットインク組成物を、インクジェット法により前記非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体に付着する付着工程を備えるものである。
凝集剤を含む処理液を前記非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体に付着する工程を備え、
前記凝集剤として、多価金属塩、有機酸、カチオン性樹脂の何れか1種以上を処理液の総質量に対し1~15質量%含んでいてもよい。
媒体
Claims (10)
- 色材と、アミン類と、水溶性低分子有機化合物と、を含有する水系のインクジェットインク組成物であって、
非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体への記録に用いるものであり、
前記水溶性低分子有機化合物は、標準沸点が210℃以下の一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類(B)と、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類(A)を、質量比(B/A)が0.2~0.9で含み、
前記アルカンジオール類(A)は、標準沸点が190℃以下のアルカンジオール類を含み、前記アルキレングリコールモノエーテル類(B)は、標準沸点が140~210℃のアルキレングリコールモノエーテル類を含み、
標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物の含有量が、インク組成物の総質量に対し8~24質量%であり、
標準沸点が250℃超のアルカンポリオール類である水溶性低分子有機化合物を、インク組成物の総質量に対し3質量%を超えて含有せず、
前記アミン類の含有量が、インク組成物の総質量に対し5質量%以下である、インクジェットインク組成物。
(一般式(1)中、R1は炭素数2~5のアルキレン基、R2は炭素数1~2のアルキル基、nは1又は2を表す。) - 前記水溶性低分子有機化合物として、アミド類、含硫黄溶剤類、環状エーテル類の何れか1種以上を、インク組成物の総質量に対し1~10質量%含み、
前記アミド類は、ラクタム類であり、
前記含硫黄溶剤類は、スルホキシド類であり、
前記環状エーテル類は、3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール又は2-ヒドロキシメチルオキセタンである、請求項1に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記アルキレングリコールモノエーテル類(B)の含有量が、インク組成物の総質量に対し2~10質量%である、請求項1又は請求項2に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記アルキレングリコールモノエーテル類(B)が、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの1種以上である、請求項1ないし請求項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。
- 前記アミン類が、標準沸点270℃以上のアルカノールアミン類である、請求項1ないし請求項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。
- 前記標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類(A)の含有量が、インク組成物の総質量に対し10~23質量%である、請求項1ないし請求項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。
- 界面活性剤をインク組成物の総質量に対し0.2~1.2質量%含む、請求項1ないし請求項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。
- アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、オレフィン系から選択される水分散性樹脂を含む、請求項1ないし請求項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。
- 請求項1ないし請求項8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、インクジェット法により前記非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体に付着する付着工程を備える、記録方法。
- 凝集剤を含む処理液を前記非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体に付着する工程を備え、
前記凝集剤として、多価金属塩、有機酸、カチオン性樹脂の何れか1種以上を処理液の総質量に対し1~15質量%含む、請求項9に記載の記録方法。
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