KR20180017114A

KR20180017114A - 잉크젯용 수성 잉크 조성물

Info

Publication number: KR20180017114A
Application number: KR1020187000728A
Authority: KR
Inventors: 소노코 사가라; 소이치로 모리카와; 요시히사 후지모리
Original assignee: 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2018-02-20
Also published as: CN107922775A; JPWO2017029866A1; WO2017029866A1

Abstract

토출 안정성이 뛰어나고, 또한, 의약품이나 식품 등의 정제 등에 대해, 잉크젯 방식으로 직접 인쇄하는 것이 가능한 가식성 잉크젯용 수성 잉크 조성물을 제공한다. 본 발명에 따르는 잉크젯용 수성 잉크 조성물은, 잉크젯 기록에 이용하는 잉크젯용 수성 잉크 조성물로서, 착색제와, 카프릴산폴리글리세릴을 주성분으로 하는 토출 안정제를 적어도 포함하고, 상기 토출 안정제의 HLB가 15 이상이며, 전체 질량에 대해 1질량%~5질량%의 범위로 포함하고, 25℃에 있어서의 표면장력이 25mN/m~40mN/m의 범위인 것을 특징으로 한다.

Description

잉크젯용 수성 잉크 조성물

본 발명은 잉크젯용 수성 잉크 조성물에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 분산성이 뛰어나며, 의약품이나 식품 등의 정제 등에 대해, 잉크젯 방식으로 직접 인쇄하는 것이 가능한 가식성(可食性) 잉크젯용 수성 잉크 조성물에 관한 것이다.

정제의 의약품이나 서플리먼트 등의 식품에 대해서는, 패키지뿐만이 아니라 정제 본체에도 제품 정보를 표시함으로써, 그들의 식별성을 향상시켜, 조제 미스나 오음 방지 등이 도모되고 있다. 표면이 코팅된 정제는, 그래비어 인쇄 등의 접촉 방식으로 인쇄할 수 있기 때문에, 식별성이 높은 정보 표시가 행해지고 있는 반면, 표면의 평활성이 나쁜 나정(裸錠)이나 OD(구강 내 붕괴)정에서는 접촉 방식에 의한 인쇄가 곤란하게 되어 있다. 그로 인해, 이들 정제에 대해서는, 간단한 문자밖에 표시할 수 없는 각인 방식이 주류로 되어 있다. 그 결과, 특히 제약 업계에서는, 나정이나 OD정 등에 대해서도 식별성이 높은 정보 표시가 가능한, 새로운 인쇄 방법에 대한 요구가 높아지고 있다.

그러한 인쇄 방법으로는, 예를 들어, 잉크젯용 수성 잉크 조성물(이하, 「수성 잉크 조성물」이라고 한다.)을 이용한 잉크젯 방식에 의한 직접 인쇄를 들 수 있다. 그러나, 정제에 직접 인쇄하기 위해서는, 종래의 수성 잉크 조성물을 이용하는 것은 어렵고, 일본 약사법에서 정한 의약품 첨가물, 일본 약국방(Japanese Pharmacopoeia) 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합한 재료로 이루어지는 수성 잉크 조성물을 이용할 필요가 있다. 또, 잉크젯 방식에 의해 정제에 직접 인쇄하기 위해서는, 토출 안정성이 뛰어난 수성 잉크 조성물을 이용할 필요가 있다.

일본국 특허공개 2011-236279호 공보

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 토출 안정성이 뛰어나고, 또한, 의약품이나 식품 등의 정제 등에 대해, 잉크젯 방식으로 직접 인쇄하는 것이 가능한 가식성 잉크젯용 수성 잉크 조성물을 제공하는 것에 있다.

본원 발명자들은, 상기 문제점을 해결하기 위해, 잉크젯용 수성 잉크 조성물에 대해 검토했다. 그 결과, 하기 구성을 채용함으로써 상기의 문제점을 해결할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따르는 잉크젯용 수성 잉크 조성물은, 상기의 과제를 해결하기 위해, 잉크젯 기록에 이용하는 잉크젯용 수성 잉크 조성물로서, 착색제와, 카프릴산폴리글리세릴을 주성분으로 하는 토출 안정제를 적어도 포함하고, 상기 토출 안정제의 HLB가 15 이상이며, 전체 질량에 대해 1질량%~5질량%의 범위로 포함하고, 25℃에 있어서의 표면장력이 25mN/m~40mN/m의 범위인 것을 특징으로 한다.

상기의 구성에 의하면, 카프릴산폴리글리세릴을 주성분으로 하고, HLB가 15 이상인 토출 안정제를, 전체 질량에 대해 1질량%~5질량%의 범위로 함유시킴으로써, 잉크젯 방식으로 인쇄를 행한 경우에, 잉크젯 헤드로부터의 토출 안정성을 양호하게 할 수 있다. 또, 상기의 구성에 의하면, 카프릴산폴리글리세릴은 일본 약사법에서 정한 의약품 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합하므로, 의약품이나 식품 등의 고체 제제에 대해 직접 인쇄하는 것을 가능하게 하고 있다.

또한, 25℃에 있어서의 표면장력을 25mN/m 이상으로 함으로써, 잉크젯 헤드로부터 수성 잉크 조성물의 액적을 토출할 때에, 노즐 플레이트로의 부착에 의해, 인자 불량이 되는 것을 방지할 수 있다. 또, 수성 잉크 조성물의 액적의 진구성(眞球性) 및 토출 속도가 저하하는 것을 방지하여, 액적의 토출 안정성을 높일 수 있다. 한편, 표면장력을 40mN/m 이하로 함으로써, 토출 안정성이 저하하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 「잉크젯 기록」이란, 잉크젯용 수성 잉크 조성물을 미세한 잉크젯 헤드로부터 액적으로서 토출하고, 그 액적을 기록 매체에 정착시켜, 화상 형성시키는 방식을 의미하며, 기록 매체는 종이 등에 한정되는 것이 아니고, 의약품이나 식품 등의 고체 제제도 포함하는 것이다.

상기의 구성에 있어서는, 상기 착색제가 안료로서의 카본 블랙이며, 또한, 안료 분산제로서, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리소르베이트, 올레산데카글리세릴 및 폴리아크릴산나트륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 계면활성제를 포함해도 된다.

또한, 상기의 구성에 있어서는, 상기 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유의 HLB가 10 이상인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유의 분산매에 대한 친화성이 양호하게 되어, 안료의 분산 안정성의 향상이 한층 도모된다.

또, 본 발명에 따르는 잉크젯용 수성 잉크 조성물은 가식성을 갖는 것이 바람직하다. 가식성이란, 의약품 혹은 의약품 첨가물로서 경구 투여가 인정되어 있는 물질, 및/또는 식품 혹은 식품 첨가물로서 인정되어 있는 물질만으로 이루어지는 것을 의미한다.

본 발명에 따르는 고체 제제는, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 잉크젯용 수성 잉크의 건조 피막을 표면에 갖는 고체 제제로서, 상기 잉크젯용 수성 잉크가, 상기의 잉크젯용 수성 잉크 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성에 의하면, 잉크젯용 수성 잉크로서, 카프릴산폴리글리세릴을 주성분으로 하고, HLB가 15 이상인 토출 안정제를, 전체 질량에 대해 1질량%~5질량%의 범위로 포함하는 잉크젯용 수성 잉크 조성물을 이용하므로, 당해 잉크젯용 수성 잉크로 잉크젯 기록 방법에 의해 고체 제제 표면에 직접 인쇄해도, 토출 불량이나 화상의 잔줄이 없고, 양호한 인쇄 화상의 형성이 가능한 건조 피막을 형성할 수 있다. 이것에 의해, 고체 제제 본체에도 제품 정보를 표시하는 것이 가능하게 되어, 식별성을 향상시키고, 조제 미스나 오음 방지를 도모하는 것이 가능한 고체 제제를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 고체 제제는, 식품 제제 및 의약 제제를 포함하는 의미이다.

본 발명에 의하면, 카프릴산폴리글리세릴을 주성분으로 하고, HLB가 15 이상인 토출 안정제를, 전체 질량에 대해 1질량%~5질량%의 범위 내로 함유시킴으로써, 토출 안정성이 뛰어난 잉크젯용 수성 잉크 조성물을 제공할 수 있다. 또, 카프릴산폴리글리세릴은, 일본 약사법에서 정한 의약품 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합하므로, 의약품이나 식품 등의 고체 제제에 대해서 직접 인쇄하는 것이 가능하다. 그 결과, 고체 제제 본체에도 제품 정보를 표시하는 것이 가능하게 되어, 식별성을 향상시키고, 조제 미스나 오음 방지 등을 도모할 수 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 토출 안정성이 뛰어나고, 의약품이나 식품 등의 고체 제제에 대해, 잉크젯 방식으로 직접 인쇄하는 것이 가능한 가식성 잉크젯용 수성 잉크 조성물, 및 당해 잉크젯용 수성 잉크 조성물에 의해 인쇄된 고체 제제를 제공할 수 있다.

(잉크젯용 수성 잉크 조성물)

본 실시 형태에 따르는 잉크젯용 수성 잉크 조성물(이하, 「수성 잉크 조성물」이라고 한다)에 대해, 착색제로서 안료를 이용한 경우를 예로 들어, 이하에 설명한다.

본 실시 형태에 따르는 수성 잉크 조성물은, 적어도 안료 조성물과, 카프릴산폴리글리세릴을 주성분으로 하는 토출 안정제를 포함하고, 주용매가 물인 수성 잉크이다. 또, 본 실시 형태의 수성 잉크 조성물은, 일본 약사법 등의 기준에 적합한 재료를 이용함으로써, 가식성을 갖는 것으로 할 수 있고, 또한, 잉크젯 기록용으로서 적합하게 이용되는 것이다. 또한, 수성 잉크 조성물은 색재로서 안료를 이용하기 때문에, 염료를 이용한 수성 잉크 조성물에 비해 발색성이나 내광성, 내수성 등의 점에서 뛰어나다.

상기 안료 조성물은, 적어도 안료와 안료 분산제를 포함하는 조성물이다.

상기 안료로는, 예를 들어, 카본 블랙 등, 잉크젯용 수성 잉크 조성물에 통상 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 상기 카본 블랙으로는, 예를 들어, 채널 블랙, 퍼네스 블랙, 아세틸렌 블랙, 서멀 블랙 등을 들 수 있다. 또, 본 실시 형태의 카본 블랙으로는 시판품을 이용하는 것도 가능하고, 그러한 시판품으로는, 예를 들어, ＃900, ＃970, ＃100, ＃2200, ＃2300, ＃2350, ＃2600, MA-7, MA-8, MA-100, MA-11, MCF88, ＃45L, ＃50, ＃10, ＃33, ＃40, ＃4000, ＃52, CF9 등(상품명, 모두 미츠비시화학주식회사 제조), NITERON, HTC(상품명, 모두 신닛테츠스미킨화학사 제조), 아사히＃55, 아사히＃51, 아사히＃50U, 아사히＃50, 아사히＃35, 아사히＃15, 아사히서멀(상품명, 모두 아사히카본사 제조), Raven700, 5750, 5250, 5000, 3500, 1255(상품명, 모두 콜롬비아사 제조), REGAL400R, 330R, 660R, MogulL, Monarch700, 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300, Monarch1400(상품명, 모두 캐봇사 제조), Color Black FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S150, S160, S170(상품명, 모두 데구사(Degussa)사 제조), PRINTEX35, U, V, 140U, 140V(상품명, 모두 데구사사 제조), Special Black6, 5, 4A, 4(상품명, 모두 데구사사 제조), TOKABLACK ＃8500, ＃8300, ＃7550, ＃7400, ＃7350, ＃7240, ＃7100, ＃7050, ＃5500, ＃4500, ＃4400, ＃4300(상품명, 모두 도카이카본사 제조) 등을 예시할 수 있다. 이들 안료는 적당히 필요에 따라, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 단, 본 실시 형태의 안료 조성물을 의약품이나 식품 등의 고체 제제 표면으로의 인쇄용으로서 이용하는 경우, 카본 블랙은, 일본 약사법에서 정한 의약 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합한 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 카본 블랙의 평균 일차 입자 지름은 10nm~40nm가 바람직하다. 또한, 평균 일차 입자 지름이란, 분산제와 함께 용매에 넣어 분산시키기 전의 당해 카본 블랙 입자를 SEM(주사형 전자현미경)이나 TEM(투과형 전자현미경)으로 관찰하여 구한 산술 평균 입자 지름을 의미한다.

또, 상기 안료로는, 예를 들어, 산화철을 이용할 수도 있다. 상기 산화철로는, 예를 들어, 황산화철, 황색 삼이산화철, 삼이산화철, 벵갈라, 흑색 산화철 등을 들 수 있다. 이들 안료는 적당히 필요에 따라, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 단, 본 실시 형태의 안료 조성물을 의약품이나 서플리먼트 등의 고체 제제 표면으로의 인쇄용으로서 이용하는 경우, 산화철은, 일본 약사법에서 정한 의약 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합한 것이 바람직하다.

상기 안료의 함유량은 화상 농도에 직접 영향을 주는 것이며, 수성 잉크 조성물의 보존성이나 점도, pH, 고체 제제에 인쇄하는 경우는 그 인쇄 농도 등에 영향을 미치기 때문에, 이러한 점을 고려하여 적당히 설정하면 된다. 예를 들어, 안료가 카본 블랙인 경우, 통상은, 안료 조성물의 전체 질량에 대해 0.5질량%~40질량%의 범위가 바람직하고, 1질량%~25질량%의 범위 내가 보다 바람직하다. 카본 블랙의 함유량을 0.5질량% 이상으로 함으로써, 화상 농도의 저하를 억제할 수 있다. 한편, 카본 블랙의 함유량을 40질량% 이하로 함으로써, 광택성의 저하나 노즐의 막힘, 토출 안정성의 저하를 방지할 수 있다. 또, 안료가 산화철인 경우, 통상은, 안료 조성물의 전체 질량에 대해 0.5질량%~40질량%의 범위가 바람직하고, 1질량%~25질량%의 범위 내가 보다 바람직하다. 산화철의 함유량을 0.5질량% 이상으로 함으로써, 화상 농도의 저하를 억제할 수 있다. 한편, 산화철의 함유량을 40질량% 이하로 함으로써, 광택성의 저하나 노즐의 막힘, 토출 안정성의 저하를 방지할 수 있다.

분산 상태에 있는 안료의 평균 분산 입자 지름 D50은, 예를 들어, 안료가 카본 블랙인 경우, 50nm~200nm의 범위 내가 바람직하고, 85nm~140nm의 범위 내가 보다 바람직하다. 또, 안료가 산화철인 경우, 상기 D50은, 25nm~300nm의 범위 내가 바람직하고, 100nm~300nm의 범위 내가 보다 바람직하며, 75nm~250nm의 범위 내가 더욱 바람직하고, 75nm~210nm의 범위 내가 특히 바람직하다. 상기 D50을, 카본 블랙 및 산화철의 각각의 하한값 이상으로 함으로써, 분산 안정성, 내광성 및 토출 안정성의 악화를 방지하고, 인쇄 농도의 저하도 방지할 수 있다. 한편, 상기 D50을, 카본 블랙 및 산화철의 각각의 상한값 이하로 함으로써, 상기 안료의 분리나 침강을 방지하여, 분산 안정성의 유지가 도모된다. 또, 상기 카본 블랙의 입도 분포의 누적 99%의 값(D99)은, 100nm~500nm의 범위 내가 바람직하다. 또한, 상기 산화철의 D99는, 100nm~900nm의 범위 내가 바람직하고, 100nm~600nm의 범위 내가 보다 바람직하며, 100nm~500nm의 범위 내가 특히 바람직하다. 또한, 안료의 평균 분산 입자 지름 D50 및 D99는, MICROTRAC UPA-EX150(상품명, 닛키소(주) 제조)을 이용하여 동적 광산란법에 의해 측정한 값이다.

상기 안료 분산제로는, 잉크젯용 수성 잉크 조성물에 통상 이용되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 비이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제 등을 들 수 있다. 상기 비이온계 계면활성제로는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌베헤닐에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리소르베이트, 올레산데카글리세릴 등을 들 수 있다. 상기 음이온계 계면활성제로는, 예를 들어, 폴리아크릴산나트륨 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 단, 본 실시 형태의 안료 조성물을 의약품이나 식품 등의 고체 제제 표면으로의 인쇄용으로서 이용하는 경우, 일본 약사법에서 정한 의약 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합한 것을 이용하는 것이 바람직하다.

또, 상기 안료 분산제로는, 상기 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유가, 카본 블랙으로 이루어지는 안료의 분산성의 향상에 적합하다. 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유는, 일본 약사법에 의한 의약품 첨가물 등의 기준에 적합한 것이다. 따라서, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유는, 의약품 또는 식품 등의 고체 제제로의 인쇄용에 적합하게 이용할 수 있다. 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유으로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(20E.O.)(폴리옥시에틸렌글리세린트리옥시스테아르산20), 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(40E.O.)(폴리옥시에틸렌글리세린트리옥시스테아르산40), 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(50E.O.)(폴리옥시에틸렌글리세린트리옥시스테아르산50), 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(60E.O.)(폴리옥시에틸렌글리세린트리옥시스테아르산60), 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(100E.O.)(폴리옥시에틸렌글리세린트리옥시스테아르산100) 등을 들 수 있다. 이들은 일종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 또한, E.O.는, 옥시에틸렌의 평균 부가 몰수를 나타낸다.

상기 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(20E.O.)로는, 예를 들어, NIKKOL HCO-20(상품명, 닛코케미컬즈(주) 제조), EMALEX HC-20(상품명, 일본에멀젼(주) 제조), UNIOX HC-20(상품명, 니치유(주) 제조) 등을 들 수 있다.

상기 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(40E.O.)로는, 예를 들어, NIKKOL HCO-40(상품명, 닛코케미컬즈(주) 제조), UNIOX HC-40(니치유(주) 제조), EMANON CH40(카오(주) 제조), CREMOPHOR(상품명, BASF재팬(주) 제조), EUMULGIN HRE40(상품명, 헹켈재팬(주) 제조), EMALEX HC-40(상품명, 일본에멀젼(주) 제조) 등을 들 수 있다.

상기 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(50E.O.)로는, 예를 들어, NIKKOL HCO-50(상품명, 닛코케미컬즈(주) 제조), UNIOX HC-50(상품명, 니치유(주) 제조), EMALEX HC-50(상품명, 일본에멀젼(주) 제조) 등을 들 수 있다.

상기 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(60E.O.)로는, 예를 들어, NIKKOL HCO-60(상품명, 닛코케미컬즈(주) 제조), UNIOX HC-60(상품명, 니치유(주) 제조), EMANON CH-60(상품명, 카오(주) 제조), CREMOPHOR(상품명, BASF재팬(주) 제조), EUMULGIN HRE60(상품명, 헹켈재팬(주) 제조), EMALEX HC-60(상품명, 일본에멀젼(주) 제조) 등을 들 수 있다.

상기 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(100E.O.)로는, 예를 들어, NIKKOL HCO-100(상품명, 닛코케미컬즈(주) 제조), UNIOX HC-100(상품명, 니치유(주) 제조), EMALEX HC-100(상품명, 일본에멀젼(주) 제조) 등을 들 수 있다.

폴리옥시에틸렌 경화 피마자유의 HLB(친수성 친유성비)는 10 이상인 것이 바람직하고, 10~18인 것이 보다 바람직하다. 상기 HLB가 10 이상이면, 당해 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유의 분산매에 대한 친화성이 양호하게 되어, 분산 안정성이 향상한다. 또한, 상기 HLB의 상한값에 대해서는 특별히 한정되지 않으나, 18보다 크면, 분산매와의 친화성이 너무 좋아져서, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유가 안료 표면으로부터 이탈하기 쉬워져, 분산 안정성이 저하하는 경우가 있다. 또, 상기 HLB의 값은, 그리핀법에 의한 HLB값이며, 하기 식에 의해 얻어지는 값을 의미한다.

HLB값=20×(친수기의 식량의 합/분자량)

HLB값은 0~20의 범위 내의 값이 되고, HLB값이 클수록 친수성이 강해지며, HLB값이 작을수록 소수성이 강해진다.

안료와 안료 분산제의 함유비는, 질량 기준으로 1：0.2~1：4인 것이 바람직하고, 1：0.5~1：1인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유비가 1：0.2 이상이면, 안료의 분산성의 저하를 방지할 수 있다. 한편, 상기 함유비가 1：4 이하이면, 예를 들어, 잉크젯용 수성 잉크 조성물에 이용한 경우에, 노즐 플레이트의 부착에 기인하는 토출 안정성의 저하를 방지할 수 있다.

상기 안료 조성물에 있어서는, 안료를 분산시키기 위한 분산매가 포함된다. 분산매로는 물을 들 수 있고, 보다 상세하게는, 이온 교환수, 한외여과수, 역침투수, 증류수 등의 순수, 또는 초순수 등의 이온성 불순물을 제거한 것을 들 수 있다. 특히, 자외선 조사 또는 과산화수소 첨가 등에 의해 멸균 처리한 물은, 장기간에 걸쳐서 곰팡이나 박테리아의 발생을 방지할 수 있으므로 적합하다. 또, 분산매의 함유량으로는 특별히 한정되지 않으며, 적당히 필요에 따라 설정할 수 있다.

또, 상기 분산매로는, 상기 물과 수용성 유기용제의 혼합 용액을 이용해도 된다. 상기 수용성 유기용제로는 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로는, 예를 들어, 메틸알코올, 에틸알코올, n-부틸알코올, 이소부틸알코올, tert-부틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올 등의 알코올류；디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류；아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류；테트라히드로푸란, 디옥산, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 에테르류；에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세린, 디글리세린, 폴리글리세린 등의 다가 알코올류；N-메틸피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등을 들 수 있다. 이들은 일종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 또, 이들 수용성 유기용제 중, 일본 약사법에서 정한 의약품 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 해당하는 것으로서, 에틸알코올, n-부틸알코올, 이소부틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, 아세톤, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린이 바람직하다. 또한, 분산매에 수용성 유기용제를 이용하는 경우의 배합량으로는 특별히 한정되지 않으며, 적당히 필요에 따라 설정할 수 있다.

상기 안료 조성물의 함유량은, 수성 잉크 조성물의 전체 질량에 대해 안료분 환산으로 0.5질량%~20질량%의 범위가 바람직하고, 1질량%~15질량%의 범위가 보다 바람직하다. 안료 조성물의 함유량을 0.5질량% 이상으로 함으로써, 착색력을 향상시킬 수 있다. 한편, 안료 조성물의 함유량을 20질량% 이하로 함으로써, 분산성을 향상시킬 수 있다.

상기 안료 조성물의 제조 방법에 있어서는, 안료, 안료 분산제, 분산매 및 필요에 따라 배합하는 그 외의 첨가제의 혼합 방법 및 첨가 순서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 안료, 안료 분산제 및 분산매로서의 물 등을 한 번에 혼합하고, 이 혼합액에 대해 통상의 분산기를 이용하여 분산 처리를 실시하면 된다. 이때의 분산 시간은 특별히 한정되지 않으나, 안료의 평균 분산 입자 지름이 상기의 수치 범위 내가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

안료의 분산 처리시에 사용되는 상기 분산기로는, 일반적으로 사용되는 분산기이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 볼 밀, 롤 밀, 샌드 밀, 비즈 밀, 페인트 쉐이커, 나노마이저 등을 들 수 있다.

상기 토출 안정제에 주성분으로서 포함되는 카프릴산폴리글리세릴은, 일본 약사법에서 정한 의약품 첨가물 등의 기준에 적합하므로, 의약품이나 식품 등의 고체 제제에 대해 직접 인쇄하는 것을 가능하게 하고 있다. 상기 카프릴산폴리글리세릴로는, 예를 들어, 카프릴산데카글리세릴을 들 수 있다.

상기 토출 안정제의 HLB(친수성 친유성비)는 15 이상이며, 바람직하게는 15~18의 범위이다. 당해 토출 안정제를 함유함으로써, 잉크젯 방식으로 인쇄를 행한 경우에, 잉크젯 헤드로부터의 토출 안정성을 양호하게 할 수 있다. 또한, 상기 HLB의 상한값에 대해서는 특별히 한정되지 않으나, 18 이하이면, 잉크젯 헤드 내의 유로의 젖음성을 최적으로 할 수 있다. 또, 상기 HLB의 값은, 상기 서술과 마찬가지로, 그리핀법에 의한 HLB값이다.

상기 토출 안정제의 함유량은, 수성 잉크 조성물의 전체 질량에 대해, 1질량%~5질량%이며, 1질량%~3질량%의 범위가 바람직하다. 토출 안정제의 함유량을 1질량% 이상으로 함으로써, 토출 안정성의 저하를 방지할 수 있다. 한편, 토출 안정제의 함유량이 5질량%보다 많으면, 거품이 발생하기 쉬워져, 노즐 막힘의 원인이 될 수 있다.

본 실시 형태의 수성 잉크 조성물의 표면장력은, 25℃에 있어서 25mN/m~40mN/m의 범위 내이며, 27mN/m~36mN/m의 범위가 바람직하다. 표면장력을 25mN/m 이상으로 함으로써, 잉크젯 헤드로부터 수성 잉크 조성물의 액적을 토출할 때에, 노즐 플레이트로의 부착에 의해, 인자 불량이 되는 것을 방지할 수 있다. 또, 수성 잉크 조성물의 액적의 진구성 및 토출 속도가 저하하는 것을 방지하여, 액적의 토출 안정성을 높일 수 있다. 한편, 표면장력을 40mN/m 이하로 함으로써, 토출 안정성이 저하하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시 형태에 따르는 수성 잉크 조성물에 있어서는, 물(주용매로서의 물)을 함유한다. 상기 물로는, 이온 교환수, 한외여과수, 역침투수, 증류수 등의 순수, 또는 초순수 등의 이온성 불순물을 제거한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 자외선 조사 또는 과산화수소 첨가 등에 의해 멸균 처리한 물은, 장기간에 걸쳐서 곰팡이나 박테리아의 발생을 방지할 수 있으므로 적합하다. 또, 물의 함유량으로는 특별히 한정되지 않으며, 적당히 필요에 따라 설정할 수 있다.

본 실시 형태의 수성 잉크 조성물에 있어서는, 그 외의 첨가제가 배합되어 있어도 된다. 단, 의약품 등의 고체 제제에 대한 잉크젯용 잉크로서 이용하는 경우에는, 일본 약사법에서 정한 의약품 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합한 것인 것이 바람직하다. 상기 첨가제로는, 수용성 수지, 유기 아민, 계면활성제, pH 조정제, 킬레이트화제, 방부제, 점도 조정제, 소포제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 적당히 필요에 따라 설정할 수 있다.

상기 표면장력 조정제로는, 일본 약사법 등의 기준에 적합한 것이며, 수성 잉크 조성물의 표면장력을 조정하는 것이 가능한 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 라우르산데카글리세린에스테르, 올레산데카글리세린에스테르, 라우르산헥사글리세린에스테르, 올레산헥사글리세린에스테르, 축합 리놀렌산테트라글리세린에스테르, 지방산에스테르야자팜, 미리스트산데카글리세린에스테르, 스테아르산데카글리세린에스테르, 미리스트산헥사글리세린에스테르, 글리세린지방산에스테르 혼합물, 스테아르산글리세린에스테르(자기 유화형), 피로글루탐산POE, 모노라우르산폴리에틸렌글리콜(10EO), 모노올레산폴리에틸렌글리콜(6EO), 폴리옥시에틸렌야자유지방산소르비탄(20EO), 모노스테아르산폴리옥시에틸렌소르비탄(20EO), 모노올레산폴리옥시에틸렌소르비탄(20EO), 모노팔미트산폴리옥시에틸렌소르비탄(20EO), POE(4.2) 라우릴에테르, POE(9) 라우릴에테르 등을 들 수 있다. 이들은 일종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.

이들 표면장력 조정제 중, 양호한 토출성을 유지하는 관점에서는, 라우르산데카글리세린에스테르(상품명；SY GLYSTER ML-750, 사카모토약품공업(주) 제조), 올레산데카글리세린에스테르(상품명；NIKKOL DECAGLYN 1-OV, 닛코케미컬즈(주) 제조), 올레산데카글리세린에스테르(상품명；SY GLYSTER MO-7S, 사카모토약품공업(주) 제조), 라우르산데카글리세린에스테르(상품명；NIKKOL DECAGLYN 1-L, 닛코케미컬즈(주) 제조), 라우르산헥사글리세린에스테르(상품명；NIKKOL HEXAGLYN 1-L, 닛코케미컬즈(주) 제조), 라우르산헥사글리세린에스테르(상품명；SY GLYSTER ML-500, 사카모토약품공업(주) 제조), 올레산헥사글리세린에스테르(상품명；SY GLYSTER MO-5S, 사카모토약품공업(주) 제조), 축합 리놀렌산테트라글리세린에스테르(상품명；SY GLYSTER CR-310, 사카모토약품공업(주) 제조), 지방산에스테르야자팜(상품명；CHIRABAZOL W-01, 타이요화학(주) 제조) 등의 시판품을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 표면장력 조정제의 첨가량은, 수성 잉크 조성물의 표면장력을 25~40mN/m로 조정할 수 있는 범위가 바람직하다. 첨가량이 상기 범위 내이면, 잉크젯 방식에서의 인쇄시의 토출 안정성의 확보 등이 도모된다.

상기 습윤제로는, 일본 약사법 등의 기준에 적합한 것이면 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로는, 예를 들어, 프로필렌글리콜, 글리세린, 디프로필렌글리콜 등을 들 수 있다.

상기 습윤제의 첨가량은, 수성 잉크 조성물의 전체 질량에 대해, 3질량%~50질량%가 바람직하고, 10질량%~40질량%가 보다 바람직하다. 습윤제의 함유량을 3질량% 이상으로 함으로써, 잉크젯 헤드의 노즐 근방에서의 막힘을 방지하고, 토출 성능의 향상이 한층 도모된다. 한편, 습윤제의 함유량을 50질량% 이하로 함으로써, 수성 잉크 조성물의 점도를 적절하게 제어할 수 있다.

본 실시 형태의 수성 잉크 조성물은, 상기 서술한 각 성분을 적당한 방법으로 혼합함으로써 제조할 수 있다. 즉, 예를 들어, 안료 조성물의 분산액에, 상기 카프릴산폴리글리세릴이나 그 외의 첨가제 등을 더하고, 추가로 물로 희석한다. 그 후, 충분히 교반하고, 필요에 따라 막힘의 원인이 되는 조대 입경 및 이물을 제거하기 위한 여과를 행한다. 이것에 의해, 본 실시 형태에 따르는 수성 잉크 조성물을 얻을 수 있다.

각 재료의 혼합 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 메카니컬스터러, 마그네틱스터러 등의 교반 장치를 구비한 용기에 차례차례 재료를 첨가하여 교반 혼합을 행할 수 있다. 또, 여과 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 원심 여과, 필터 여과 등을 채용할 수 있다.

본 실시 형태의 수성 잉크 조성물은, 잉크 및 도료에 적용할 수 있다. 또, 본 실시 형태의 수성 잉크 조성물은, 토출 안정성이 뛰어나므로, 잉크젯용 잉크에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 수성 잉크 조성물은, 일본 약사법에서 정해져 있는 의약품 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합한 재료를 이용하고 있으므로, 가식성을 가지고 있어, 의약품 또는 서플리먼트 등의 정제나 캡슐제로 이루어지는 고체 제제의 표면에 직접 인쇄하는 것이 가능하다. 또, 나정 및 OD정 등 표면의 평활성이 나쁜 정제 등에 대해서도, 잉크젯 방식에 의한 비접촉 인쇄를 가능하게 한다. 또한, 안료를 이용한 수성 잉크 조성물은 내광성도 뛰어나므로, 의약품 또는 서플리먼트 등의 고체 제제의 표면에 직접 인쇄해도 번짐의 발생을 방지할 수 있다.

(고체 제제)

본 실시 형태의 고체 제제는, 정제 또는 캡슐제로 이루어지고, 당해 고체 제제의 표면에는, 상기 수성 잉크 조성물로 이루어지는 잉크젯용 수성 잉크를 이용하여, 잉크젯 기록 방법에 의해, 그 표면에 직접 인쇄된 것이며, 이것에 의해, 수성 잉크 조성물로 이루어지는 건조 피막을 갖는다. 상기 서술한 대로, 수성 잉크 조성물은 토출 안정성이 뛰어나고, 인쇄 화상에 잔줄 등도 발생하지 않으므로, 고체 제제에는, 제품 정보 등 사용자의 식별성을 향상시키기 위한 각종 정보를 인쇄할 수 있고, 그 결과, 조제 미스나 오음의 방지가 가능해진다.

정제는 상온 아래에 있어서 고체상이며, 예를 들어, 유효 성분을 포함하는 정제 재료를 일정한 형상으로 압축 및/또는 성형에 의해 제조된 것이 바람직하다. 또, 캡슐제는, 분말상, 과립형, 액상 등의 의약품 등을, 젤라틴이나 셀룰로오스 유도체 등으로 이루어지는 캡슐에 충전되거나, 또는 캡슐 기제로 피포 성형하여 제조된 것이 바람직하다. 정제 및 캡슐제의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 임의의 형상을 채용할 수 있다. 또, 정제 및 캡슐제는, 의약품 용도의 것이어도 되고, 식품 용도의 것이어도 된다. 식품 용도의 정제의 예로는, 정과(錠菓)나 서플리먼트 등의 건강 식품을 들 수 있다.

고체 제제의 표면에 대한 잉크젯 기록 방법에 대해서는, 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 미세한 노즐로부터 상기 수성 잉크 조성물을 액적으로서 토출하고, 그 액적을 고체 제제 표면에 부착시킴으로써 행할 수 있다. 토출 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 연속 분사형(하전 제어형, 스프레이형 등), 온디멘드형(피에조 방식, 서멀 방식, 정전 흡인 방식 등) 등의 공지의 방법을 채용할 수 있다.

(그 외의 사항)

본 실시 형태에 있어서는, 착색제로서 안료를 이용하는 경우를 예로서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 예를 들어, 염료를 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 필요에 따라, 다른 공지의 첨가제를 첨가해도 된다.

염료로는 가식성의 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 종래 공지의 합성 식용 색소, 천연 색소 유도체, 천연계 합성 색소, 천연 식용 색소 등으로부터 적절히 선택 할 수 있다. 합성 식용 색소로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 식용 적색 2호, 식용 적색 3호, 식용 적색 40호, 식용 적색 102호, 식용 적색 104호, 식용 적색 105호, 식용 적색 106호, 식용 황색 4호, 식용 황색 5호, 식용 청색 1호, 식용 청색 2호, 식용 녹색 3호 등을 들 수 있다. 천연 색소 유도체로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 구리클로로피린나트륨 등을 들 수 있다. 천연계 합성 색소로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, β-카로텐 등을 들 수 있다. 천연 식용 색소로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 안토시아닌계 색소, 카로티노이드계 색소, 퀴논계 색소, 플라보노이드계 색소 등을 들 수 있다. 이들은 일종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.

염료의 함유량은 특별히 한정되지 않으나, 통상은, 수성 잉크 조성물의 전체 질량에 대해, 0.2질량%~20질량%의 범위 내이며, 바람직하게는 1질량%~10질량%이다.

실시예

이하에, 이 발명의 적합한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예에 기재되어 있는 재료나 함유량 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한은, 이 발명의 범위를 그들에만 한정하는 것은 아니다.

(실시예 1, 2)

하기 표 1에 기재하는 배합 조성으로, 실시예 1 및 2의 안료 분산 용액을 조제했다. 구체적으로는, 표 1에 기재하는 각 재료 및 지르코니아비즈를 용기 중에 넣어 혼합하고, 분산기(페인트 쉐이커, 아사다철공주식회사 제조)로 상온에서 16시간(분산 시간) 분산했다. 이것에 의해, 각 실시예 1 및 2에 대해, 카본 블랙 안료 농도가 25질량%인 안료 분산 용액을 각각 얻었다.

또한, 하기 표 2 및 표 3에 기재하는 배합 조성으로, 실시예 1 및 2의 수성 잉크 조성물을 조제했다. 구체적으로는, 안료 조성물로 이루어지는 안료 분산 용액에, 프로필렌글리콜, 물 및 카프릴산데카글리세릴(농도 10질량%로 조제한 것)을 첨가하여, 수성 잉크 조성물을 각각 작성했다.

또한, 하기 표 1 중의 수치는, 안료 분산 용액의 전체 질량에 대한 질량%의 값이며, 표 2 및 표 3 중의 수치는, 수성 잉크 조성물의 전체 질량에 대한 질량%의 값이다. 또, 각 재료는 모두 일본 약사법에서 정한 의약품 첨가물, 일본 약국방 또는 식품 첨가물 공정서의 기준에 적합한 것이다.

(비교예 1~3)

비교예 1~3에 있어서는, 토출 안정제로서, 표 3에 기재하는 것으로 변경했다. 그 이외는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1~3의 수성 잉크 조성물을 각각 작성했다.

(노즐 빠짐 및 잔줄 평가)

각 실시예 및 비교예의 수성 잉크 조성물의 토출 안정성으로서, 노즐 빠짐 및 인쇄 화상의 잔줄의 평가를 행했다. 즉, 기록 매체로서 매트지(상품명：슈퍼파인지, 엡손(주) 제조)를 준비하고, 각 실시예 및 비교예에서 조제한 수성 잉크 조성물을 이용하여 각각 인쇄를 행했다. 인쇄는, 잉크젯 프린터(KC 600dpi 헤드 탑재 인자 지그)를 이용하여, 싱글 패스(원 패스) 방식으로 행했다.

노즐 빠짐 및 잔줄의 평가는, 헤드로부터 수성 잉크 조성물을 토출시킨 후, 잉크젯 프린터를 정지시키고, 그 후, 재차 인쇄했을 때의 인쇄 화상에 노즐 빠짐이나 잔줄이 관찰되는지의 여부에 따라 행했다. 결과를 상기 표 3에 기재한다. 표 중의 ○는, 노즐 빠짐 및 잔줄 중 어느 쪽도 관찰되지 않은 경우를 의미한다. ×는, 인쇄 도중에 노즐 빠짐 또는 잔줄 중 적어도 어느 한쪽이 발생한 경우를 의미한다.

또한, 노즐 빠짐이란, 막힘이 발생한 노즐로부터 수성 잉크 조성물로 이루어지는 잉크 방울(액적)이 토출되지 않는 것을 의미한다. 잔줄이란, 인쇄 초기에 있어서의 화상의 잔줄을 의미한다. 또, 표 3 중에 있어서의 15min이란, 최초로 헤드로부터 수성 잉크 조성물을 토출시킨 후에 정지하고, 그 후, 재차 인쇄시킬 때까지의 시간 간격(오픈 타임)을 나타낸다.

(수성 잉크 조성물의 표면장력의 측정)

각 실시예 및 비교예의 수성 잉크 조성물의 표면장력은, 표면장력계(상품명；DY-500, 쿄와계면과학(주) 제조)를 이용하여, 상온하(25℃)에서 측정했다. 결과를 상기 표 3에 기재한다.

(결과)

표 3에 기재하는 실시예 1, 2의 실험 결과로부터 알 수 있듯이, HLB가 15 이상인 카프릴산데카글리세릴을, 수성 잉크 조성물의 전체 질량에 대해 2질량%가 되도록 배합한 경우, 노즐 빠짐 및 잔줄은 어느 쪽도 발생하지 않고, 양호한 토출 안정성을 나타내는 것이 확인되었다.

한편, 비교예 1~3에서는, 노즐 빠짐 및 잔줄이 발생하는 것이 확인되었다. 특히, 표면장력은, 각 비교예의 수성 잉크 조성물과, 각 실시예의 수성 잉크 조성물에서 같은 값이었음에도, 토출 안정성에 있어서 차이가 보였다.

Claims

잉크젯 기록에 이용하는 잉크젯용 수성 잉크 조성물로서,
착색제와, 카프릴산폴리글리세릴을 주성분으로 하는 토출 안정제를 적어도 포함하고,
상기 토출 안정제의 HLB가 15 이상이며, 전체 질량에 대해 1질량%~5질량%의 범위로 포함하고,
25℃에 있어서의 표면장력이 25mN/m~40mN/m의 범위인, 잉크젯용 수성 잉크 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 착색제가 안료로서의 카본 블랙이며,
또한, 안료 분산제로서, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리소르베이트, 올레산데카글리세릴 및 폴리아크릴산나트륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 계면활성제를 포함하는, 잉크젯용 수성 잉크 조성물.
청구항 2에 있어서,
상기 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유의 HLB가 10 이상인, 잉크젯용 수성 잉크 조성물.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
가식성(可食性)을 갖는, 잉크젯용 수성 잉크 조성물.
잉크젯용 수성 잉크의 건조 피막을 표면에 갖는 고체 제제로서,
상기 잉크젯용 수성 잉크가, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 수성 잉크 조성물로 이루어지는 고체 제제.