KR20230058473A - 비수계 잉크 조성물, 그것을 이용한 기록 방법 및 기록물의 제조 방법 - Google Patents

비수계 잉크 조성물, 그것을 이용한 기록 방법 및 기록물의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

기재 표면 상의 비수계 잉크 조성물의 기록 건조성이 높고, 기록물의 후가공성이 양호한 비수계 잉크 조성물을 제공한다. 유기 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물로서, 상기 유기 용제는 하기 유기 용제 (a)와 하기 유기 용제 (b)를 함유하는 비수계 잉크 조성물이다.
유기 용제 (a): 글리콜에테르디알킬
유기 용제 (b): 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나

Description

비수계 잉크 조성물, 그것을 이용한 기록 방법 및 기록물의 제조 방법
본 발명은 비수계 잉크 조성물, 그것을 이용한 기록 방법 및 기록물의 제조 방법에 관한 것이다.
잉크 조성물로서, 물, 또는 물과 유기 용제의 혼합액에 색재를 용해 또는 분산시킨 수성 잉크 조성물이나 물을 함유하지 않는 유기 용제에 색재를 용해 또는 분산시킨 비수계 잉크 조성물이 널리 이용되고 있다.
예컨대, 특허문헌 1에는, 색재와, 소정의 글리콜에테르와, 5원환 락톤계 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물이 기재되어 있다. 특허문헌 1에는, 이 비수계 잉크 조성물은, 기재에의 인자에 알맞으며, 인자 품질, 기록 안정성, 기록 건조성, 잉크의 보존 안정성 등이 우수한 것이 기재되어 있다.
또한, 이 특허문헌 1에 기재된 비수계 잉크 조성물에는, 바인더 수지를 포함하는 것이 바람직하다고 기재되어 있으며, 바인더 수지를 포함함으로써, 비수계 잉크 조성물의 점도를 조정하는 것이나, 폴리염화비닐 기재에의 정착성을 향상시키는 것이 기재되어 있다.
WO2004/007626
그런데, 5원환 락톤계 용제는 수지 기재에 침투하기 쉬운 용제이며, 5원환 락톤계 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물은 기록 건조성이 우수하지는 않지만, 수지 기재에 대하여 침투성이 높은 것이다.
그런데, 비수계 잉크 조성물이 수지 기재에 침투하여 그 침투량이 많아지면, 수지 기재의 표면 상의 비수계 잉크 조성물을 충분히 건조시킨 경우라도, 비수계 잉크 조성물 중의 용제가 기재에 잔존하는 것이 본 발명자들에 의해 밝혀졌다. 이와 같이 비수계 잉크 조성물 중의 용제가 기재에 잔존하면, 기록물의 기록 표면에 대하여 필름을 접합하였을 때에 기재 중에 잔류한 용제가 나중에 휘발함으로써 필름의 들뜸이 발생하는 경우가 있다. 또한, 이러한 문제를 본 명세서에서는 기록물의 후가공성의 저하라고 표기하는 경우가 있다.
본 발명은 기록 건조성이 우수하고, 기록물의 후가공성이 양호한 비수계 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 비수계 잉크 조성물에 사용되는 기재(기록 매체)로서 예컨대, 편면에 점착층을 구비한 수지 기재를 들 수 있다. 그리고, 이러한 편면에 점착층을 구비한 수지 기재를 이용하여, 수지 기재의 점착층을 구비하고 있지 않은 측에 비수계 잉크 조성물을 기록하고, 점착층측을 다른 피체(被體)에 접착시키는 것이 행해지는 경우가 있다.
그런데, 5원환 락톤계 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물에서는, 비수계 잉크 조성물의 5원환 락톤계 용제가 가식층으로부터 이면의 점착층까지 침투하여, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)이 악화하는 것이 본 발명자들의 연구에 의해 밝혀졌다.
또한, 수지 기재에 비수계 잉크 조성물을 기록한 기록물을 연신시키면, 비수계 잉크 조성물의 가식층이 백화하여 버려, 소망의 색 무늬의 가식층이 되지 않는 것이 본 발명자들의 연구에 의해 밝혀졌다.
본 발명은 여러 가지의 기재에 대하여 사용할 수 있는 비수계 잉크 조성물로서, 예컨대 편면에 점착층을 구비하는 수지 기재를 이용하여, 그 점착층을 구비하지 않는 측의 기재 표면에 비수계 잉크 조성물을 기록(인쇄)하는 경우라도, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)의 악화를 억제하여, 기록물을 연신시켜도 가식층의 백화를 효과적으로 억제할 수 있는 비수계 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 한 결과, 소정의 유기 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물이면, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
또한, 본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 한 결과, 소정의 유기 용제와, 및 소정의 중량 평균 절대 분자량을 갖는 수지를 함유하는 비수계 잉크 조성물이면, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다. 구체적으로는, 본 발명에서는, 이하와 같은 것을 제공한다.
(1) 유기 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물로서, 상기 유기 용제는 하기 유기 용제 (a)와 하기 유기 용제 (b)를 함유하는 비수계 잉크 조성물.
유기 용제 (a): 글리콜에테르디알킬
유기 용제 (b): 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나
(2) 상기 유기 용제 (b)의 함유량은 비수계 잉크 조성물 전량 중 3.0 질량% 이상 30.0 질량% 이하의 범위인 (1)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(3) 상기 유기 용제 (a)가 하기 식 (1)로 표시되는 글리콜에테르디알킬인 (1) 또는 (2)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
Figure pct00001
(식 (1) 중, R1 및 R3은 알킬기이고, R2는 에틸렌기 또는 프로필렌기를 나타낸다. n은 2∼4의 정수를 나타낸다.)
(4) 상기 식 (1) 중의 R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 2 이상 6 이하인 (3)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(5) 유기 용제 (a)는, 상기 식 (1) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기이고, 상기 식 (1) 중의 R3이 에틸기이거나, 및/또는 상기 식 (1) 중의 R1 및 R3이 메틸기이며 R2가 프로필렌기인 (4)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(6) 상기 유기 용제 (a)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (a) 전량 중 0.5 질량% 이하이고, 상기 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (b) 전량 중 0.5 질량% 이하인 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(7) 유기 용제와, 수지를 함유하는 비수계 잉크 조성물로서, 상기 유기 용제는 하기 유기 용제 (b)를 함유하고, 상기 수지의 중량 평균 절대 분자량은 15000 이상 80000 이하인 비수계 잉크 조성물.
유기 용제 (b): 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나
(8) 상기 수지는, 아크릴계 수지, 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지, 및 셀룰로오스계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 (7)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(9) 상기 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (b) 전량 중 0.5 질량% 이하인 (7) 또는 (8) 중 어느 하나에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(10) 상기 유기 용제 (b)는 알킬아미드계 용제 (b1)인 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재의 비수계 잉크 조성물.
(11) 상기 알킬아미드계 용제 (b1)은 하기 일반식 (2)로 표시되는 (10)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
Figure pct00002
(식 (2) 중, R4는 수소 혹은 탄소수 1 이상 4 이하의 알킬기이고, R5는 탄소수 2 이상 4 이하의 알킬기를 나타낸다.)
(12) 상기 알킬아미드계 용제 (b1)은 N,N-디에틸포름아미드, N,N-디에틸프로판아미드 및 N,N-디에틸아세트아미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 (11)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(13) 상기 유기 용제 (b)는 환상 아미드계 용제 (b2)인 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(14) 상기 환상 아미드계 용제 (b2)는 하기 일반식 (3)으로 표시되는 (13)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
Figure pct00003
(식 (3) 중, R6은 탄소수 4 이상 5 이하의 알킬렌기이고, R7은 수소 혹은 탄소수 1 이상 2 이하의 알킬기 또는 불포화 탄화수소기를 나타낸다.)
(15) 상기 환상 아미드계 용제 (b2)는, ε-카프로락탐, N-메틸카프로락탐, 및 N-비닐카프로락탐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 (14)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(16) 상기 유기 용제 (b)는 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)인 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(17) 상기 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)은 하기 일반식 (4)로 표시되는 (16)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
Figure pct00004
(식 (4) 중, R8은 탄소수 4 이상 5 이하의 알킬렌기이고, R9는 수소 혹은 탄소수 1 이상 2 이하의 알킬기를 나타낸다.)
(18) 상기 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)은, δ-발레로락톤, δ-헥사노락톤, 및 ε-카프로락톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 (17)에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(19) 수분의 함유량이 비수계 잉크 조성물 전량 중 1.0 질량% 이하인 (1) 내지 (18) 중 어느 하나에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(20) 수지 기재에 이용되는 (1) 내지 (19) 중 어느 하나에 기재된 비수계 잉크 조성물.
(21) (1) 내지 (19) 중 어느 하나에 기재된 비수계 잉크 조성물을, 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 기록 방법.
(22) (1) 내지 (19) 중 어느 하나에 기재된 비수계 잉크 조성물을, 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 기록물의 제조 방법.
본 발명의 비수계 잉크 조성물은 기록 건조성이 우수하고, 기록물의 후가공성이 양호하다. 이 때문에, 본 발명의 비수계 잉크 조성물은 수지 기재나 금속판 유리 등의 비흡수성 기재, 종이나 포백 등의 흡수성 기재, 표면 도공이 실시된 기재를 포함하는 여러 가지의 기재(기록 매체)에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 비수계 잉크 조성물은, 수지 기재나 금속판 유리 등의 비흡수성 기재, 종이나 포백 등의 흡수성 기재, 표면 도공이 실시된 기재를 포함하는 여러 가지의 기재(기록 매체)에 대하여 사용할 수 있다. 예컨대 편면에 점착층을 구비하는 수지 기재를 이용하여, 그 점착층을 구비하지 않는 측의 기재 표면에 본 발명의 비수계 잉크 조성물을 기록(인쇄)하는 경우라도, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)의 악화를 억제하며, 기록물을 연신시켜도 가식층의 백화를 효과적으로 억제할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시형태에 대해서, 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 조금도 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 목적의 범위 내에서, 적절하게 변경을 가하여 실시할 수 있다.
<제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물>
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 유기 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물로서, 유기 용제로서 글리콜에테르디알킬(유기 용제 (a))과, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나(유기 용제 (b))를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 비수계 잉크 조성물이면 기록 건조성이 우수하고, 기록물의 후가공성이 양호하다. 이 때문에, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은 수지 기재를 포함하는 여러 가지의 기재(기록 매체)에 이용할 수 있다.
여기서, 「비수계 잉크 조성물」이란, 대기 중의 수분이나, 첨가물 등에 유래하는 것 같은 불가피하게 포함되는 물을 제외하고, 물을 의도적으로 함유시키지 않고, 유기 용제를 함유하는 잉크 조성물(유성 잉크 조성물)인 것을 의미하며, 물, 또는 물과 유기 용제의 혼합액에 색재를 용해 또는 분산시킨 수성 잉크 조성물과는 다르다. 「비수계 잉크 조성물」임으로써, 속건성이 높고, 수지 기재나 금속 기재 등의 비흡수성 기재에 대하여 인자(기록)가 용이해진다. 또한, 후술하는 제2 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 대해서도 동일하다.
수분의 함유량은, 비수계 잉크 조성물 전량 중 5.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 3.0 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.0 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.5 질량% 이하인 것이 더욱더 바람직하다. 예컨대, 비수계 잉크 조성물이 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 비수계 잉크젯 잉크 조성물인 경우에, 노즐 내에서 잉크 조성물이 가득 차는 등의 문제가 없어져, 토출 안정성, 보존 안정성 등을 향상시키는 것이 가능해진다.
이하, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 포함되는 각 성분에 대해서 설명한다.
[유기 용제]
유기 용매는 유기 용제 (a)와 유기 용제 (b)를 함유한다.
유기 용제 (a): 글리콜에테르디알킬
유기 용제 (b): 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나
이하, 유기 용제 (a)와 유기 용제 (b)에 대해서 각각 보다 구체적으로 설명한다.
(유기 용제 (a))
유기 용제 (a)는 글리콜에테르디알킬이다. 글리콜에테르디알킬이란, 글리콜의 양 말단의 OH기가 알킬 치환된 화합물이다. 글리콜에테르디알킬은 적절한 휘발성을 갖기 때문에 화상에 번짐이 발생하기 전에 비수계 잉크 조성물이 건조하게 되어 화질이 양호해진다. 또한, 글리콜에테르디알킬은 수지에 대하여 침투성도 높지 않기 때문에, 기록물의 후가공성을 향상시킬 수 있다. 또한, 글리콜에테르디알킬은 플라스틱 부재나 접착제에의 용해나 팽윤 등도 적기 때문에, 비수계 잉크 조성물이 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 비수계 잉크젯 잉크 조성물인 경우에는, 잉크젯 헤드 등에의 부재 적성도 양호해진다.
글리콜에테르디알킬은, 예컨대, 하기 식 (1)로 표시되는 글리콜에테르디알킬을 들 수 있다.
Figure pct00005
(식 (1) 중, R1 및 R3은 알킬기이고, R2는 에틸렌기 또는 프로필렌기를 나타낸다. n은 2∼4의 정수를 나타낸다.)
글리콜에테르디알킬로서는, 구체적으로는, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜프로필메틸에테르, 디에틸렌글리콜이소프로필메틸에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸-2-에틸헥실에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜메틸프로필에테르, 프로필렌글리콜메틸부틸에테르, 프로필렌글리콜메틸-2-에틸헥실에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜에틸메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸프로필에테르, 디프로필렌글리콜디프로필에테르, 디프로필렌글리콜메틸부틸에테르, 트리프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리프로필렌글리콜디에틸에테르, 트리프로필렌글리콜에틸메틸에테르 등을 들 수 있다.
글리콜에테르디알킬 중에서도 식 (1) 중의 R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 2 이상 8 이하인 글리콜에테르디알킬이 바람직하고, 2 이상 6 이하인 글리콜에테르디알킬이 보다 바람직하고, 식 (1) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기이며 R3이 에틸기인 글리콜에테르디알킬이나, 및/또는 식 (1) 중의 R1 및 R3이 메틸기이며 R2가 프로필렌기인 글리콜에테르디알킬이 더욱 바람직하다.
R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 2 이상 6 이하인 글리콜에테르디알킬은, 구체적으로, 디에틸렌글리콜디부틸에테르(R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 8)와 비교하여 휘발성이 높기 때문에, 기록 건조성이 우수한 비수계 잉크 조성물이 된다.
이러한 R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 2 이상 6 이하인 글리콜에테르디알킬로서는, 구체적으로는, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜이소프로필메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디에틸에테르 등을 들 수 있다.
그리고, 식 (1) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기이며 R3이 에틸기인 글리콜에테르디알킬이나, 및/또는 식 (1) 중의 R1 및 R3이 메틸기이며 R2가 프로필렌기인 글리콜에테르디알킬은, 예컨대, 디에틸렌글리콜디메틸에테르(R1 및 R3이 메틸기, R2가 에틸렌기)와 비교하여도 침투성이 더욱 낮다. 이 때문에, 기록물의 후가공성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이러한 식 (1) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기이며 R3이 에틸기인 글리콜에테르디알킬로서는, 구체적으로는, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디에틸에테르 등을 들 수 있다. 식 (1) 중의 R1 및 R3이 메틸기이며 R2가 프로필렌기인 글리콜에테르디알킬로서는 디프로필렌글리콜디메틸에테르를 들 수 있다.
유기 용제 (a)의 함유량의 하한은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 비수계 잉크 조성물 전량 중 30.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 바람직하고, 40.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 보다 바람직하고, 50.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
유기 용제 (a)의 함유량의 상한은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 비수계 잉크 조성물 전량 중 90.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 바람직하고, 80.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 보다 바람직하다.
또한, 글리콜에테르디알킬은, 예컨대 대기 중 등에 함유되는 수증기 등을 흡수하는 경우가 있기 때문에, 다른 구성 성분과 혼합하기 전에 글리콜에테르디알킬을 미리 건조시켜 두는 것이 바람직하다. 미리 건조시킨 글리콜에테르디알킬을 사용함으로써, 비수계 잉크 조성물 중의 수분의 함유량을 적절한 양(예컨대, 비수계 잉크 조성물 전량 중 1.0 질량% 이하)으로 조정할 수 있다. 글리콜에테르디알킬을 건조시키는 방법으로서는, 예컨대 질소 등의 불활성 가스 분위기 하에서 건조시킨 불활성 가스(예컨대, 질소 가스)를 소정 시간 분무하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 유기 용제 (a)(글리콜에테르디알킬)는, 제조의 과정에서 다량체나 부반응물, 분해물 등의 불순물이 발생하기 쉬우며, 예컨대 시판품의 글리콜에테르디알킬에 포함되는 불순물의 함유량은 글리콜에테르디알킬 전량 중 10 질량% 정도로 되어 있는 경우도 있다. 그래서, 다른 구성 성분과 혼합하기 전에 유기 용제 (a)를 미리 유기 용제 (a)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (a) 전량 중 0.5 질량% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 유기 용제 (a)에 포함되는 저비점의 불순물 등에 의해 기록물의 후가공성이 악화하는 것이나, 잉크젯 헤드 등의 프린터 부재에 사용되고 있는 플라스틱이나 접착제에 대하여 용해나 팽윤 등의 문제점이 발생하는 경우가 있다. 또한, 글리콜에테르디알킬에 포함되는 불순물이 고비점인 경우에는, 비수계 잉크 조성물의 기록 건조성이 저하함으로써 인자의 번짐이 발생하는 경우가 있다. 다른 구성 성분과 혼합하기 전에 유기 용제 (a)를 미리 유기 용제 (a)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (a) 전량 중 0.5 질량% 이하가 되도록 함으로써, 기록 건조성, 부재 적성 및 기록물의 후가공성이 더욱 양호해진다.
유기 용제 (a)에 포함되는 불순물로서는, 트리에틸렌글리콜(비점 285℃), 테트라에틸렌글리콜(비점 327℃), 폴리에틸렌글리콜(비점 330℃ 이상), 에틸렌글리콜모노에틸에테르(비점 135℃), 에틸렌글리콜모노메틸에테르(비점 124℃), 에틸렌글리콜디에틸에테르(비점 121℃), 에틸렌글리콜디메틸에테르(비점 98℃), 디에틸에테르(비점 35℃), 에틸메틸에테르(비점 12℃), 디에틸케톤(비점 101℃), 디메틸케톤(비점 57℃), 에틸메틸케톤(비점 80℃), 에톡시에탄올(비점 135℃), 에탄올(비점 78℃) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
유기 용제 (a)를 정제하는 방법으로서는, 유기 용제 (a)에 대해서 증류를 반복해서 행하거나, 극력 불순물이 함유되지 않도록 증류의 온도의 간격폭을 작게 하거나, 추출을 반복하는 등에 의해, 또한, 공업적 제조 공정에 있어서는, 전술한 공정에 더하여, 또한 컨태미네이션을 억제하는 처치를 실시하는 등에 의해, 실현할 수 있다.
(유기 용제 (b))
유기 용제 (b)는, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나이다. 이 유기 용제 (b)는, 5원환 락톤계 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물과 비교하여 기재에의 침투성은 낮은 것이다. 이 때문에, 기록물의 후가공성이 양호한 비수계 잉크 조성물이 된다.
또한, 이 유기 용제 (b)는, 기재에 대하여 어느 정도는 침투하는 용제로서, 기재면 상의 건조성도 빠른 것이다. 이 때문에, 유기 용제 (b)를 함유하는 잉크 조성물은, 5원환 락톤계 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물과 동일하게 기록 건조성이 높은 것이 되며, 인쇄(기록)함으로써 인자의 번짐이 적기 때문에 인자가 선명해진다. 이러한 인자의 번짐이 적다고 하는 효과는, 단순히 건조성을 향상시키기 위서 비점이 낮은 용제를 선택하였다면 달성할 수 없다.
또한 이 유기 용제 (b)는 플라스틱 부재나 접착제에의 용해나 팽윤 등도 적기 때문에, 비수계 잉크 조성물이 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 비수계 잉크젯 잉크 조성물인 경우에는, 잉크젯 헤드 등에의 부재 적성도 양호해진다.
이하, 유기 용제 (b)에 함유되는 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)에 대해서 각각 설명한다.
(1) 알킬아미드계 용제
알킬아미드계 용제란, 알킬기(CnH2n+1-)와 -C(=O)-N-기(아미드 결합)를 갖는 화합물로서, 수소 혹은 알킬기와 -C(=O)-N-기로 구성된 화합물을 포함하는 용제이다. 알킬아미드계 용제는, 예컨대 이하의 구조를 갖는 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
Figure pct00006
(식 (2) 중, R4는 수소 혹은 탄소수 1 이상 4 이하의 알킬기이고, R5는 탄소수 2 이상 4 이하의 알킬기를 나타낸다.)
알킬아미드계 용제로서는, 구체적으로는, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디프로필포름아미드, N,N-디부틸포름아미드, N,N-디에틸프로판아미드, N,N-디프로필프로판아미드 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 본 발명의 효과를 특히 발휘한다고 하는 관점에서, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디에틸프로판아미드 및 N,N-디에틸아세트아미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드는, 함유하여도 좋지만, 본 발명의 효과를 특히 발휘한다고 하는 관점에서, 함유하지 않는 것이 바람직하다.
(2) 환상 아미드계 용제
환상 아미드계 용제란, 환상 구조를 갖고, 그 환상 구조에 -C(=O)-N-기를 갖는 용제이다. 환상 아미드계 용제는, 예컨대 이하의 구조를 갖는 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
Figure pct00007
(식 (3) 중, R6은 탄소수 4 이상 5 이하의 알킬렌기이고, R7은 수소 혹은 탄소수 1 이상 2 이하의 알킬기 또는 불포화 탄화수소기를 나타낸다.)
또한, R7은 수소 혹은 탄소수 1 이상 2 이하의 알킬기인 것이 보다 바람직하다.
환상 아미드계 용제로서는, 구체적으로는 N-메틸카프로락탐, N-아세틸카프로락탐, ε-카프로락탐, N-비닐카프로락탐, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈, N-프로필-2-피롤리돈, N-에틸-ε-카프로락탐, N-프로필-ε-카프로락탐, N-메틸-ε-카프로락탐 등을 들 수 있다. 이 중에서도, ε-카프로락탐, N-메틸카프로락탐, 및 N-비닐카프로락탐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-메틸옥사졸리디논은, 함유하여도 좋지만, 본 발명의 효과를 특히 발휘한다고 하는 관점에서, 함유하지 않는 것이 바람직하다.
(3) 6원환 이상의 락톤계 용제
6원환 이상의 락톤계 용제란, 6원환 이상의 환상 에스테르 구조를 갖는 용제이다. 6원환 이상의 락톤계 용제는, 예컨대 이하의 구조를 갖는 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
Figure pct00008
(식 (4) 중, R8은 탄소수 4 이상 5 이하의 알킬렌기이고, R9는 수소 혹은 탄소수 1 이상 2 이하의 알킬기를 나타낸다.)
6원환 이상의 락톤계 용제로서는, δ-발레로락톤, δ-헥사노락톤, δ-헵타락톤, δ-옥타락톤, δ-노나락톤, δ-데카락톤, δ-운데카락톤, ε-카프로락톤 등을 들 수 있다.
전술한 유기 용제 (a)와, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 유기 용제 (b)를 함유하는 비수계 잉크 조성물이면, 본 발명의 효과를 발휘하는 비수계 잉크 조성물이 된다. 그 중에서도, 유기 용제 (b)로서 알킬아미드계 용제 (b1) 및 환상 아미드계 용제 (b2) 중 적어도 하나를 함유하는 것이 바람직하고, 유기 용제 (b)로서 알킬아미드계 용제 (b1)을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
유기 용제 (b)(알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나)의 함유량의 상한은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 비수계 잉크 조성물 전량 중 60.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 바람직하고, 45.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 보다 바람직하고, 35.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 더욱 바람직하고, 17.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 더욱더 바람직하다.
유기 용제 (b)의 함유량의 하한은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 잉크 조성물 전량 중 3.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 바람직하고, 5.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 유기 용제 (b)의 함유량의 상한 및 하한의 수치는, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3) 전부에 있어서 공통한다. 특히, 유기 용제 (b)가 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)인 경우에는, 비수계 잉크 조성물 전량 중 5.0 질량% 이상 15.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 가장 바람직하다.
유기 용제 (b)(알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나) 외의 구성 성분과 혼합하기 전에 유기 용제 (b)를 미리 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (b) 전량 중 0.5 질량% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 유기 용제 (b)에 포함되는 저비점의 불순물 등에 의해, 기록물의 후가공성의 악화나, 잉크젯 헤드 등의 프린터 부재에 사용되고 있는 플라스틱이나 접착제에 대하여 용해나 팽윤 등의 문제점이 발생하는 경우가 있다. 다른 구성 성분과 혼합하기 전에 유기 용제 (b)를 미리 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (b) 전량 중 0.5 질량% 이하가 되도록 함으로써, 기록 건조성, 부재 적성 및 기록물의 후가공성이 더욱 양호해진다. 또한, 유기 용제 (b)에 포함되는 고비점의 불순물에 의해 기록 건조성이 저하하는 것에 따른 인자의 번짐을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
유기 용제 (b)를 정제하는 방법으로서는, 유기 용제 (b)에 대해서 증류를 반복해서 행하거나, 극력 불순물이 함유되지 않도록 증류의 온도의 간격폭을 작게 하거나, 추출을 반복하는 등에 의해, 또한, 공업적 제조 공정에 있어서는, 전술한 공정에 더하여, 또한 컨태미네이션을 억제하는 처치를 실시하는 등에 의해, 실현할 수 있다.
(그 외의 유기 용제)
유기 용매에는, 상기 유기 용제 (a) 및 유기 용제 (b) 이외의 유기 용제를 함유하고 있어도 좋다. 구체적으로는, 글리콜의 한쪽의 OH기가 알킬 치환된 글리콜에테르모노알킬이나 탄산에스테르 등을 들 수 있다.
글리콜에테르모노알킬로서는, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 에틸렌글리콜모노-이소부틸에테르, 에틸렌글리콜모노-t-부틸에테르, 에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르, 테트라에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 프로필렌글리콜모노-이소부틸에테르, 프로필렌글리콜모노-t-부틸에테르, 프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸)에테르, 테트라프로필렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르 등을 들 수 있다.
탄산에스테르로서는, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등을 들 수 있다.
또한, 상기 유기 용제 이외의 유기 용제를 함유하고 있어도 좋다. 구체적으로는, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-헥사락톤, γ-헵타락톤, γ-옥타락톤, γ-노나락톤, γ-데카락톤, γ-운데카락톤 등의 환상 에스테르; 3-메틸-2-옥사졸리디논, 3-에틸-2-옥사졸리디논, N-비닐메틸옥사졸리디논 등의 옥사졸리디논계 용제; 트리에틸렌글리콜부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 1-메톡시-2-프로필아세테이트, 2-메틸부틸아세테이트, 3-메톡시부틸에테르아세테이트, 시클로헥실아세테이트 등의 아세테이트계 용제; 3-메톡시프로판아미드, 3-부톡시프로판아미드, N,N-디메틸-3-메톡시프로판아미드, N,N-디부틸-3-메톡시프로판아미드, N,N-디부틸-3-부톡시프로판아미드, N,N-디메틸-3-부톡시프로판아미드 등의 알킬아미드계 용제 (b1)이나 환상 아미드계 용제 (b2)와는 다른 아미드계 용제; 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, sec-부틸알코올, tert-부틸알코올, 이소부틸알코올, n-펜탄올 등의 탄소수 1∼5의 알킬알코올류; 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올, 3-메톡시-1-프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 3-메톡시-n-부탄올 등의 1가의 알코올계 용제; 아세톤, 디아세톤알코올, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸이소프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸-n-아밀케톤, 메틸헥실케톤, 메틸이소아밀케톤, 디에틸케톤, 에틸-n-프로필케톤, 에틸이소프로필케톤, 에틸-n-부틸케톤, 에틸이소부틸케톤, 디-n-프로필케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 이소포론, 아세틸케톤 등의 케톤 또는 케토알코올류; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 옥시에틸렌 또는 옥시프로필렌 공중합체; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 이소부틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,2-프로판디올, 2-메틸-1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올 등의 디올류; 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 1,2,6-헥산트리올 등의 트리올류: 메소에리트리톨, 펜타에리트리톨 등의 4가 알코올류, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민, N-부틸에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N-에틸디에탄올아민, N-부틸디에탄올아민 등의 알칸올아민류; 초산메틸, 초산에틸, 초산-n-프로필, 초산이소프로필, 초산-n-부틸, 초산이소부틸, 초산헥실, 초산옥틸 등의 초산에스테르류; 젖산메틸, 젖산에틸, 젖산부틸, 젖산프로필, 젖산에틸헥실, 젖산아밀, 젖산이소아밀 등의 젖산에스테르류; n-헥산, 이소헥산, n-노난, 이소노난, 도데칸, 이소도데칸 등의 포화 탄화수소류, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐 등의 불포화 탄화수소류; 시클로헥센, 시클로헵텐, 시클로옥텐, 1,1,3,5,7-시클로옥타테트라엔, 시클로도데센 등의 환상 불포화 탄화수소류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류, N-메틸모르폴린, N-에틸모르폴린, N-포르밀모르폴린 등의 모르폴린류, 테르펜계 용제; 옥살산디메틸, 옥살산디에틸, 말론산디메틸, 말론산디에틸, 말론산디프로필, 숙신산디메틸, 숙신산디에틸, 글루타르산디메틸, 글루타르산디에틸 등의 2염기산 에스테르류 등을 들 수 있다. 조합하는 수지나 분산제 등에 따라, 적절한 HLB값의 용제를 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 5원환 락톤계 용제는 함유하여도 좋지만, 5원환 락톤계 용제는 함유하지 않는 것이 바람직하다. 5원환 락톤계 용제를 함유하는 경우, 5원환 락톤계 용제의 함유량은, 비수계 잉크 조성물 전량 중 5.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 3.0 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.0 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 함유하지 않는 것이 더욱더 바람직하다.
5원환 락톤계 용제로서는, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-헥사노락톤, γ-헵타노락톤 등을 들 수 있다.
[색재]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 함유되는 색재는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 염료계여도 좋고, 안료계여도 좋지만, 기록물의 내수성이나 내광성 등의 내성이 양호하다고 하는 관점에서 안료(안료계 색재)를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서, 이용할 수 있는 안료는 특별히 한정되지 않고, 종래의 잉크 조성물에 사용되고 있는 유기 안료 또는 무기 안료 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 이용하여도, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
구체적인 유기 안료로서는, 예컨대, 불용성 아조 안료, 용성 아조 안료, 염료로부터의 유도체, 프탈로시아닌계 유기 안료, 퀴나크리돈계 유기 안료, 페릴렌계 유기 안료, 페리논계 유기 안료, 아조메틴계 유기 안료, 안트라퀴논계 유기 안료(안트론계 유기 안료), 크산텐계 유기 안료, 디케토피롤로피롤계 유기 안료, 디옥사진계 유기 안료, 니켈아조계 안료, 이소인돌리논계 유기 안료, 피란트론계 유기 안료, 티오인디고계 유기 안료, 축합 아조계 유기 안료, 벤즈이미다졸론계 유기 안료, 퀴노프탈론계 유기 안료, 이소인돌린계 유기 안료, 퀴나크리돈계 고용체 안료, 페릴렌계 고용체 안료 등의 유기 고용체 안료, 그 외의 안료로서, 레이크 안료나 카본 블랙 등을 들 수 있다.
유기 안료를 컬러 인덱스(C.I.) 넘버로 예시하면, C.I. 피그먼트 옐로우 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. 피그먼트 레드 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. 피그먼트 오렌지 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 71, 73, C.I. 피그먼트 바이올렛 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. 피그먼트 블루 15, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64, C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 58, 59, 62, 63, C.I. 피그먼트 브라운 23, 25, 26, C.I. 피그먼트 블랙 7 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서, 이용할 수 있는 염료의 구체예로서는, 아조계 염료, 벤조퀴논계 염료, 나프토퀴논계 염료, 안트라퀴논계 염료, 시아닌계 염료, 스쿠아릴륨계 염료, 크로코늄계 염료, 메로시아닌계 염료, 스틸벤계 염료, 디아릴메탄계 염료, 트리아릴메탄계 염료, 플루오란계 염료, 스피로피란계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 인디고이드 등의 인디고계 염료, 풀기드계 염료, 니켈 착체계 염료, 및 아줄렌계 염료를 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서, 이용할 수 있는 무기 안료의 구체예로서는, 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 산화아연, 탄산바륨, 실리카, 탈크, 클레이, 합성 운모, 알루미나, 아연화, 황산연, 황색연, 아연황, 벵갈라(적색 산화철(III)), 카드뮴적, 군청, 감청, 산화크롬녹, 코발트녹, 엄버, 티탄 블랙, 알루미늄, 티탄, 인듐, 합성 철흑, 무기 고용체 안료 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서, 함유할 수 있는 안료의 평균 분산 입경은, 소망의 발색이 가능한 것이면 좋고, 특별히 한정되지 않는다. 이용하는 안료의 종류에 따라서도 다르지만, 안료의 분산성 및 분산 안정성이 양호하고, 충분한 착색력을 얻는 점에서, 체적 평균 입자경이 5 ㎚ 이상의 범위 내인 것이 바람직하고, 20 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 30 ㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 체적 평균 입자경이 상기 하한값 이상임으로써, 비수계 잉크 조성물의 내광성을 향상시킬 수 있다. 체적 평균 입자경이 300 ㎚ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 200 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 150 ㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 체적 평균 입자경이 상기 상한값 이하임으로써, 비수계 잉크 조성물이 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 비수계 잉크젯 잉크 조성물인 경우에, 잉크젯의 토출 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 안료의 체적 평균 입자경은, 입자경 분포 측정 장치(마이크로트랙벨(주) 제조 입도 분석계 NANOTRACWAVE)를 이용하여 25℃의 조건 하에서 측정한 체적 평균 입자경(D50)이다.
또한, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물을 포함하는 잉크셋인 경우에는, 각각의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 안료의 체적 평균 입자경은 동일하여도 좋고, 다른 관계여도 좋다.
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서, 안료의 함유량으로서는, 소망의 화상을 형성 가능하면 특별히 한정되는 것은 아니며 적절하게 조정되는 것이다. 구체적으로는, 안료의 종류에 따라서도 다르지만, 비수계 잉크 조성물 전량 중 0.05 질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.1 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 비수계 잉크 조성물 전량 중 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 안료의 함유량이 0.05 질량% 이상, 또는 20 질량% 이하의 범위 내임으로써, 안료의 분산 안정성과 착색력의 밸런스가 우수한 것으로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은 기록(인쇄)하는 색은 특별히 제한은 되지 않고, 목적의 색에 따라 색재를 선택하고, 조합하여 사용하여도 좋다. 색은, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 등의 각 색의 잉크나, 라이트 마젠타, 라이트 시안, 라이트 블랙, 오렌지, 그린, 레드, 화이트 등에도 사용할 수 있다.
[수지]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 비수계 잉크 조성물에 의해 형성되는 가식층의 정착성, 내수성 및 연신성을 향상시킬 목적으로 수지를 함유하여도 좋다. 수지로서는, 특별히 한정은 없고, 예컨대, 아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 염화비닐계 수지, 초산비닐 수지, 염화비닐초산비닐 공중합 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리우레탄계 수지, 로진 변성 수지, 페놀계 수지, 테르펜계 수지, 폴리아미드계 수지, 비닐톨루엔-α-메틸스티렌 공중합체, 에틸렌-초산비닐계 공중합체, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 실리콘(규소)계 수지, 아크릴아미드계 수지, 에폭시계 수지, 혹은 이들의 공중합 수지나 혼합물을 이용할 수 있다. 이 중에서도, 아크릴계 수지, 염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 및 폴리우레탄계 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 혹은 이들의 공중합 수지나 혼합물을 이용할 수 있다.
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서는, 그 중에서도, 내수성, 내용제성 및 연신성을 향상시킬 수 있는 점에서, 적어도, 아크릴 수지, 염화비닐과 초산비닐의 공중합 수지(염초비)를 1종 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 아크릴 수지, 염화비닐과 초산비닐의 공중합 수지(염초비)를 1종 이상 함유하는 것이면, 비수계 잉크 조성물이 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 비수계 잉크젯 잉크 조성물인 경우에, 고속 기록 시의 토출 응답성, 및, 토출 안정성을 향상시킬 수 있다.
아크릴계 수지로서는, (메트)아크릴산에스테르 모노머를 구성하는 모노머의 주성분으로서 포함하는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 1종의 라디칼 중합성 모노머의 단독 중합체여도 좋고, 라디칼 중합성 모노머를 2종 이상 선택하여 이용한 공중합체 중 어느 하나여도 좋고, 특히, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물로서 바람직한 아크릴 수지는, 메타크릴산메틸 단독의 중합체, 혹은, 메타크릴산메틸과, 메타크릴산부틸, 메타크릴산에톡시에틸, 및 메타크릴산벤질로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 화합물의 공중합체이다. 또한, 시판의 (메트)아크릴 수지로서는, 예컨대 롬앤드하스사의 「파라로이드 B99N」, 「파라로이드 B60」, 「파라로이드 B66」, 「파라로이드 B82」 등이 예시된다.
염화비닐계 수지는, 염화비닐 모노머를 포함하는 단독 중합체여도 중합성 모노머를 2종 이상 선택하여 이용한 공중합체 중 어느 하나여도 좋다. 염화비닐계 수지의 공중합체로서는, 예컨대, 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지를 들 수 있다. 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지는, 염화비닐 단량체 및 초산비닐 단량체의 중합물이다. 염화비닐초산비닐계 공중합 수지로서는, 예컨대, 염화비닐초산비닐 공중합체, 염화비닐/초산비닐/말레산 공중합체, 염화비닐/초산비닐/비닐알코올 공중합체, 염화비닐/초산비닐/히드록시알킬아크릴레이트 공중합체 등, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 상기 염화비닐초산비닐계 공중합 수지로서는, 닛신가가쿠고교(주)로부터 「솔바인 C」, 「솔바인 CL」, 「솔바인 CNL」, 「솔바인 CLL」, 「솔바인 CLL2」, 「솔바인 C5R」, 「솔바인 TA2」, 「솔바인 TA3」, 「솔바인 A」, 「솔바인 AL」, 「솔바인 TA5R」, 「솔바인 M5」 등의 상품명으로 입수하여 사용할 수 있다.
셀룰로오스계 수지란, 셀룰로오스를 원료로 하여 생물적 또는 화학적으로 작용기를 도입하여 얻어지는 셀룰로오스 골격을 갖는 수지이다. 예컨대, 셀룰로오스계 수지로서는, 예컨대 셀룰로오스아세테이트부티레이트 수지, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 수지, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트부티레이트 수지 등의 셀룰로오스아세테이트알킬레이트 수지, 셀룰로오스아세테이트 수지, 니트로셀룰로오스 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스 수지로서는 EASTMAN사의 「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」 등의 상품명으로 입수하여 사용할 수 있다.
폴리에스테르계 수지란, 알코올 성분과 카르복실산 성분을 중축합하여 얻어지는 구성 단위를 적어도 포함하는 것이다. 폴리에스테르계 수지는, 변성된 폴리에스테르계 수지를 포함하여도 좋다. 폴리에스테르계 수지로서는, 도요보사의 「VYLON226」, 「VYLON270」, 「VYLON560」, 「VYLON600」, 「VYLON630」, 「VYLON660」, 「VYLON885」, 「VYLONGK250」, 「VYLONGK810」, 「VYLON GK890」 등이나 유니치카사의 「elitleUE-3200」, 「elitleUE-3285」, 「elitleUE-3320」, 「elitleUE-9800」, 「elitleUE-9885」 등의 상품명으로 입수하여 사용할 수 있다.
폴리우레탄계 수지란, 알코올 성분과 이소시아네이트 성분을 공중합시켜 얻어지는 구성 단위를 적어도 포함하는 것이다. 폴리우레탄계 수지는, 폴리에스테르나 폴리에테르나 카프로락톤에 의해 변성된 폴리우레탄계 수지를 포함하여도 좋다. 상기 폴리우레탄계 수지로서는, 아라카와가가쿠고교사의 「유리아노 KL-424」, 「유리아노 KL-564」, 「유리아노 KL-593」, 「유리아노 3262」 등이나 DIC사의 「판덱스 372E」, 「판덱스 390E」, 「판덱스 394E」, 「판덱스 304」, 「판덱스 305E」, 「판덱스 P-870」, 「판덱스 P-910」, 「판덱스 P-895」, 「판덱스 4030」, 「판덱스 4110」 등의 상품명으로 입수하여 사용할 수 있다.
또한, 이들 아크릴계 수지, 염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 및 폴리우레탄계 수지는, 단독으로 사용하여도 좋지만, 2종을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 아크릴계 수지와 염화비닐계 수지를 혼합한 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 아크릴계 수지와 염화비닐계 수지의 함유 비율에 의해, 비수계 잉크 조성물에 요구되는 발색, 건조성, 도막 물성, 인자 적성 등의 요구를 충족시키도록 제어할 수 있다. 아크릴계 수지와 염화비닐계 수지를 혼합하는 경우, 혼합비는 특별히 제한되는 것이 아니며, 적절하게 변경할 수 있다.
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물 전량 중에 포함되는 수지의 질량%는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 비수계 잉크 조성물 전량 중에 0.05 질량% 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 0.1 질량% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 0.5 질량% 이상인 것이 바람직하고, 1 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 비수계 잉크 조성물 전량 중에 포함되는 수지의 질량%는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 비수계 잉크 조성물 중에 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 15 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
[분산제]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서 필요에 따라 분산제를 이용하여도 좋다. 분산제로서는, 비수계 잉크 조성물에 있어서 이용되고 있는 임의의 분산제를 이용할 수 있다. 분산제로서는, 고분자 분산제를 이용하면 좋다. 이러한 분산제로서는, 주쇄가 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리우레탄계, 폴리아민계, 폴리카프로락톤계 등을 포함하고, 측쇄로서 아미노기, 카르복실기, 술폰기, 히드록실기 등의 극성기를 갖는 것이다. 폴리아크릴계 분산제로서는, 예컨대, Disperbyk-2000, 2001, 2008, 2009, 2010, 2020, 2020N, 2022, 2025, 2050, 2070, 2095, 2150, 2151, 2155, 2163, 2164, BYKJET-9130, 9131, 9132, 9133, 9151(빅·케미사 제조), EfkaPX4310, PX4320, PX4330, PA4401, 4402, PA4403, 4570, 7411, 7477, PX4700, PX4701(BASF사 제조), TREPLUS D-1200, D-1410, D-1420, MD-1000(오오츠카가가쿠사 제조), 플로렌 DOPA-15BHFS, 17HF, 22, G-700, 900, NC-500, GW-1500(교에이샤가가쿠(주) 제조) 등이 이용된다. 폴리카프로락톤계 분산제로서는, 예컨대, 아지스퍼 PB821, PB822, PB881(아지노모토파인테크노(주) 제조), 히노악트 KF-1000, T-6000, T-7000, T-8000, T-8000E, T-9050(가와켄파인케미컬(주) 제조), Solsperse20000, 24000, 32000, 32500, 32550, 32600, 33000, 33500, 34000, 35200, 36000, 37500, 39000, 71000, 76400, 76500, 86000, 88000, J180, J200(루브리졸사 제조), TEGO Dispers652, 655, 685, 688, 690(에보닉·재팬사 제조) 등이 이용된다. 바람직한 분산제로서는, 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 등이 이용된다. 이들 단독, 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다.
[분산 조제]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서 필요에 따라 분산 조제를 이용하여도 좋다. 분산 조제는 색재(안료)의 표면에 흡착하고, 작용기가 비수계 잉크 조성물 중의 유기 용제나 분산제와의 친화력을 높여, 분산 안정성을 향상시킨다. 분산 조제로서는, 유기 안료 잔기에 산성기, 염기성기, 중성기 등의 작용기를 갖는 공지의 안료 유도체를 이용할 수 있다.
[계면 활성제]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서는, 노즐부나 튜브 내 등의 기기 내에서의 잉크 조성물의 휘발 억제, 고화 방지, 또는, 고화하였을 때의 재용해성을 목적으로 하여, 또한, 표면 장력을 저하시켜 기록 매체(기재)와의 젖음성을 향상시킬 목적으로, 계면 활성제를 첨가하여도 좋다. 예컨대, 폴리옥시알킬렌알킬에테르류인 노니온 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(니혼유시(주) 제조), 에멀겐 106, 108, 707, 709, A-90, A-60(가오(주) 제조), 플로렌 G-70, D-90, TG-740W(교에이샤가가쿠(주) 제조), 포엠 J-0081HV(리켄비타민(주) 제조), 아데카톨 NP-620, NP-650, NP-660, NP-675, NP-683, NP-686, 아데카콜 CS-141E, TS-230E((주)아데카 제조) 등, 솔겐 30V, 40, TW-20, TW-80, 노이겐 CX-100(다이이치고교세이야쿠(주) 제조) 등, 불소계 계면 활성제로서는, 불소 변성 폴리머를 이용하는 것이 바람직하고, 구체예로서는, BYK-340(빅케미·재팬사 제조) 등, 규소계 계면 활성제로서는, 폴리에스테르 변성 실리콘이나 폴리에테르 변성 실리콘을 이용하는 것이 바람직하고, 구체예로서는, BYK-313, 315N, 322, 326, 331, 347, 348, BYK-UV3500, 3510, 3530, 3570(모두 빅케미·재팬사 제조) 등, 아세틸렌글리콜계 계면 활성제로서는, 구체예로서, 사피놀(등록상표) 82, 104, 465, 485, TG(모두 에어프로덕트재팬사 제조), 올핀(등록상표) STG, E1010(모두 닛신가가쿠 가부시키가이샤 제조) 등이 예시된다.
계면 활성제로서는, 상기에 한정되지 않고 음이온계, 양이온계, 양성 또는 비이온계 중 어떤 계면 활성제도 이용할 수 있고, 첨가 목적에 맞추어 적절하게 선택되면 좋다.
[그 외의 성분]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제, 에폭시화물 등, 다가카르복실산, 표면 조정제, 레벨링제(아크릴계나 규소계 등), 소포제, pH 조정제, 살균제, 방부제, 방취제, 전하 조정제, 습윤제 등의 공지의 첨가제를 임의 성분으로서 포함하여도 좋다. 산화 방지제의 구체예로서는, 예컨대, 힌더드페놀계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 히드라진계 산화 방지제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, BHA(2,3-부틸-4-옥시아니솔), BHT(2,6-디-t-부틸-p-크레졸) 등이 예시된다. 또한, 자외선 흡수제로서는 벤조페논계 화합물, 또는 벤조트리아졸계 화합물을 이용할 수 있다. 또한, 에폭시화물의 구체예로서는, 에폭시글리세리드, 에폭시지방산모노에스테르, 및 에폭시헥사히드로프탈레이트 등이 예시되고, 구체적으로는 아데카사이저 O-130P, 아데카사이저 O-180A(ADEKA사 제조) 등이 예시된다. 다가 카르복실산의 구체예로서는, 시트르산, 말레산 등이 예시된다.
[기재]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 사용할 수 있는 기재(기록 매체)로서는, 특별히 한정은 되지 않고, 수지 기재, 금속판 유리 등의 비흡수성 기재여도, 종이나 포백 등의 흡수성 기재여도, 수용층을 구비하는 기재와 같은 표면 도공이 실시된 기재여도 좋고, 여러 가지의 기재를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 물을 함유하지 않는 비수계 잉크 조성물이기 때문에 수지 기재가 적합하게 이용된다. 수지로서는, 폴리염화비닐계 중합체나 아크릴, PET, 폴리카보네이트, PE, PP 등이 이용된다. 특히, 표면이 경질 또는 연질 폴리염화비닐계 중합체를 포함하는 기재(기록 매체)가 바람직하다. 표면이 폴리염화비닐 중합체를 포함하는 기재(기록 매체)로서는, 폴리염화비닐기재(필름 또는 시트) 등을 예시할 수 있다.
그리고, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 기록 건조성이 우수하고, 기록물의 후가공성이 양호하다. 이 때문에, 기록물의 기록 표면에 대하여 필름을 접합하는 것을 전제로 하는 것 같은 수지 기재(소위 라미네이트용의 수지 기재)에 이용되는 것이 보다 바람직하고, 라미네이트용의 폴리염화비닐계 중합체 기재에 이용되는 것이 특히 바람직하다.
<제2 실시형태의 비수계 잉크 조성물>
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 유기 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물로서, 유기 용제로서 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기 용제 (b)와, 중량 평균 절대 분자량이 15000 이상 80000 이하인 수지를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 비수계 잉크 조성물이면, 여러 가지의 기재에 대하여 사용할 수 있다. 예컨대 편면에 점착층을 구비하는 수지 기재를 이용하여, 그 점착층을 구비하지 않는 측의 기재 표면에 본 발명의 비수계 잉크 조성물을 기록(인쇄)하는 경우라도, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)의 악화를 억제하며, 기록물을 연신시켜도 가식층의 백화를 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 중량 평균 절대 분자량이 15000 이상 80000 이하인 수지는, 중량 평균 절대 분자량이 높고, 유기 용제에 대한 용해성은 낮은 것으로서, 비수계 잉크 조성물에 수지를 녹이는 것이 어려워, 만약 한번 용해하여도 석출하기 쉽다. 이 때문에, 예컨대, 비수계 잉크 조성물이 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 비수계 잉크젯 잉크 조성물인 경우에, 잉크젯의 노즐 내에 수지의 석출물이 부착되어 노즐 깨짐이나 굴곡이 발생함으로써 토출 안정성이 저하하여 정상적인 인자를 할 수 없게 되는 경우가 있다. 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기 용제 (b)를 함유하는 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물이면, 중량 평균 절대 분자량이 높은 수지를 용해하는 것이 가능해져, 토출 안정성을 유지하는 것이 가능해진다.
수분의 함유량은, 비수계 잉크 조성물 전량 중 5.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 3.0 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.0 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.5 질량% 이하인 것이 더욱더 바람직하다. 특히, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 비수계 잉크 조성물의 토출 안정성이나 보존 안정성을 저하시킬 수 있는 중량 평균 절대 분자량이 큰 수지를 함유하고 있지만, 후술하는 유기 용제 (b)를 함유하고 있고, 또한 수분의 함유량이 비수계 잉크 조성물 전량 중 5.0 질량% 이하임으로써, 토출 안정성이나 보존 안정성을 유지하는 것이 가능해진다.
이하, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 포함되는 각 성분에 대해서 설명한다.
[유기 용제]
유기 용매는 유기 용제 (b)를 함유한다.
유기 용제 (b): 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나
이하, 유기 용제 (b) 및 유기 용제에 포함되는 그 외의 유기 용제에 대해서 각각 보다 구체적으로 설명한다.
(유기 용제 (b))
유기 용제 (b)는, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나이다. 이 유기 용제 (b)는, 5원환 락톤계 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물과 비교하여 기재에의 침투성은 낮은 것이다. 이 때문에, 비수계 잉크 조성물이 수지 기재로부터 점착층까지 침투하는 것에 따른, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)의 악화를 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 이 유기 용제 (b)는, 기재에 대하여 어느 정도는 침투하는 용제로서, 기재면 상의 건조성도 빠른 것이다. 이 때문에, 유기 용제 (b)를 함유하는 잉크 조성물은, 5원환 락톤계 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물과 동일하게 기록 건조성이 높은 것이 되며, 인쇄(기록)함으로써 인자의 번짐이 적기 때문에 인자가 선명해진다. 이러한 인자의 번짐이 적다고 하는 효과는, 단순히 건조성을 향상시키기 위해 비점이 낮은 용제를 선택한 것으로는 달성할 수 없다.
또한, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기 용제 (b)를 함유함으로써, 고분자량의 수지를 비수계 잉크 조성물 중에 효과적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)은, 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 유기 용제 (b)와 동일하다. 바람직한 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)에 대해서도 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 유기 용제 (b)와 동일하다.
전술한 유기 용제 (b)로서 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 비수계 잉크 조성물이면, 본 발명의 효과를 발휘하는 비수계 잉크 조성물이 된다. 그 중에서도, 본 발명의 효과를 특히 발휘한다고 하는 관점에서, 유기 용제 (b)로서 알킬아미드계 용제 (b1) 및 환상 아미드계 용제 (b2) 중 적어도 하나를 함유하는 것이 바람직하고, 유기 용제 (b)로서 알킬아미드계 용제 (b1)을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
유기 용제 (b)(알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나)의 함유량의 상한은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 비수계 잉크 조성물 전량 중 30.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 바람직하고, 25.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 보다 바람직하고, 20.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 더욱 바람직하고, 15.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 더욱더 바람직하다.
유기 용제 (b)(알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나)의 함유량의 하한은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 잉크 조성물 전량 중 3.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 바람직하고, 5.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 유기 용제 (b)의 함유량의 상한 및 하한의 수치는, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3) 전부에 있어서 공통한다. 특히, 유기 용제 (b)가 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)인 경우에는, 비수계 잉크 조성물 전량 중 5.0 질량% 이상 15.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 가장 바람직하다.
또한, 유기 용제 (b)(알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나) 외의 구성 성분과 혼합하기 전에 유기 용제 (b)를 미리 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (b) 전량 중 0.5 질량% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 예컨대 편면에 점착층을 구비하는 수지 기재에 비수계 잉크 조성물을 기록한 경우에, 유기 용제 (b)에 포함되는 저비점의 불순물 등이 가식층으로부터 이면의 점착층까지 침투하여, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)이 악화하는 경우가 있다. 또한, 유기 용제 (b)에 포함되는 저비점의 불순물 등에 의해, 잉크젯 헤드 등의 프린터 부재에 사용되고 있는 플라스틱이나 접착제에 대하여 용해나 팽윤 등의 문제점이 발생하는 경우가 있다. 다른 구성 성분과 혼합하기 전에 유기 용제 (b)를 미리 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (b) 전량 중 0.5 질량% 이하가 되도록 함으로써, 상기 문제를 해결할 수 있게 되기 때문에, 본 발명의 효과를 더욱 발휘하는 비수계 잉크 조성물이 된다.
유기 용제 (b)를 정제하는 방법으로서는, 유기 용제 (b)에 대해서 증류를 반복해서 행하거나, 극력 불순물이 함유되지 않도록 증류의 온도의 간격폭을 작게 하거나, 추출을 반복하는 등에 의해, 또한, 공업적 제조 공정에 있어서는, 전술한 공정에 더하여, 또한 컨태미네이션을 억제하는 처치를 실시하는 등에 의해, 실현할 수 있다.
(그 외의 유기 용제)
유기 용매에는, 상기 유기 용제 (b) 이외의 유기 용제를 함유하고 있어도 좋다. 구체적으로는, 글리콜의 양 말단의 OH기가 알킬 치환된 글리콜에테르디알킬이나 글리콜의 한쪽의 OH기가 알킬 치환된 글리콜에테르모노알킬이나 탄산에스테르 등을 들 수 있다.
글리콜에테르디알킬은, 예컨대, 하기 식 (1)로 표시되는 글리콜에테르디알킬을 들 수 있다.
Figure pct00009
(식 (1) 중, R1 및 R3은 알킬기이고, R2는 에틸렌기 또는 프로필렌기를 나타낸다. n은 2∼4의 정수를 나타낸다.)
글리콜에테르디알킬로서는, 구체적으로는, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜프로필메틸에테르, 디에틸렌글리콜이소프로필메틸에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸-2-에틸헥실에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜메틸프로필에테르, 프로필렌글리콜메틸부틸에테르, 프로필렌글리콜메틸-2-에틸헥실에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜에틸메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸프로필에테르, 디프로필렌글리콜디프로필에테르, 디프로필렌글리콜메틸부틸에테르, 트리프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리프로필렌글리콜디에틸에테르, 트리프로필렌글리콜에틸메틸에테르 등을 들 수 있다.
글리콜에테르디알킬 중에서도 식 (1) 중의 R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 2 이상 8 이하인 글리콜에테르디알킬이 바람직하고, 2 이상 6 이하인 글리콜에테르디알킬이 보다 바람직하고, 식 (1) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기이며 R3이 에틸기인 글리콜에테르디알킬이나, 및/또는 식 (1) 중의 R1 및 R3이 메틸기이며 R2가 프로필렌기인 글리콜에테르디알킬이 더욱 바람직하다.
R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 2 이상 6 이하인 글리콜에테르디알킬은, 예컨대, 디에틸렌글리콜디부틸에테르(R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 8)와 비교하여 휘발성이 높기 때문에, 기록 건조성이 우수한 비수계 잉크 조성물이 된다.
이러한 R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 2 이상 6 이하인 글리콜에테르디알킬로서는, 구체적으로는, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜이소프로필메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디에틸에테르 등을 들 수 있다.
그리고, 식 (1) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기이며 R3이 에틸기인 글리콜에테르디알킬이나, 및/또는 식 (1) 중의 R1 및 R3이 메틸기이며 R2가 프로필렌기인 글리콜에테르디알킬은, 예컨대, 디에틸렌글리콜디메틸에테르(R1 및 R3이 메틸기, R2가 에틸렌기)와 비교하여도 침투성이 더욱 낮다. 이 때문에, 예컨대, 편면에 점착층을 구비하는 수지 기재를 이용하여, 그 점착층을 구비하지 않는 측의 기재 표면에 비수계 잉크 조성물을 기록(인쇄)하는 경우라도, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)의 악화를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
이러한 식 (1) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기이며 R3이 에틸기인 글리콜에테르디알킬로서는, 구체적으로는, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디에틸에테르 등을 들 수 있다. 식 (1) 중의 R1 및 R3이 메틸기이며 R2가 프로필렌기인 글리콜에테르디알킬로서는 디프로필렌글리콜디메틸에테르를 들 수 있다.
또한, 글리콜에테르디알킬은, 제조의 과정에서 다량체나 부반응물, 분해물 등의 불순물이 발생하기 쉽고, 예컨대 시판품의 글리콜에테르디알킬에 포함되는 불순물의 함유량은 글리콜에테르디알킬 전량 중 10 질량% 정도로 되어 있는 경우도 있다. 그래서, 다른 구성 성분과 혼합하기 전에 글리콜에테르디알킬을 미리 글리콜에테르디알킬에 유래하는 불순물의 함유량이 글리콜에테르디알킬 전량 중 0.5 질량% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 글리콜에테르디알킬에 포함되는 저비점의 불순물에 의해 악취가 악화하는 경우가 있다. 또한, 예컨대 편면에 점착층을 구비하는 수지 기재에 비수계 잉크 조성물을 기록한 경우에, 글리콜에테르디알킬에 포함되는 저비점의 불순물 등이 가식층로부터 이면의 점착층까지 침투하여, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)이 악화하는 경우가 있다. 또한, 글리콜에테르디알킬에 포함되는 저비점의 불순물 등에 의해, 잉크젯 헤드 등의 프린터 부재에 사용되고 있는 플라스틱이나 접착제에 대하여 용해나 팽윤 등의 문제점이 발생하는 경우가 있다. 또한, 글리콜에테르디알킬에 포함되는 불순물이 고비점인 경우에는, 비수계 잉크 조성물의 기록 건조성이 저하함으로써 인자의 번짐이 발생하는 경우가 있다. 다른 구성 성분과 혼합하기 전에 글리콜에테르디알킬을 미리 글리콜에테르디알킬에 유래하는 불순물의 함유량이 글리콜에테르디알킬 전량 중 0.5 질량% 이하가 되도록 함으로써, 상기한 문제를 해결할 수 있게 되기 때문에, 본 발명의 효과를 더욱 발휘하는 비수계 잉크 조성물이 된다.
글리콜에테르디알킬에 포함되는 불순물은 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 유기 용제 (a)에 포함되는 불순물과 동일하다. 정제 방법도 동일하다.
글리콜에테르디알킬을 함유하는 경우, 글리콜에테르디알킬의 함유량의 하한은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 비수계 잉크 조성물 전량 중 30.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 바람직하고, 40.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 보다 바람직하고, 50.0 질량% 이상 함유되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
글리콜에테르디알킬의 함유량의 상한은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 비수계 잉크 조성물 전량 중 90.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 바람직하고, 80.0 질량% 이하 함유되어 있는 것이 보다 바람직하다.
글리콜에테르모노알킬로서는 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 에틸렌글리콜모노-이소부틸에테르, 에틸렌글리콜모노-t-부틸에테르, 에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르, 테트라에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 프로필렌글리콜모노-이소부틸에테르, 프로필렌글리콜모노-t-부틸에테르, 프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실)에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸)에테르, 테트라프로필렌글리콜모노메틸에이엘(또는 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 2-에틸헥실) 등을 들 수 있다.
탄산에스테르로서는, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등을 들 수 있다.
또한, 상기 유기 용제 이외의 유기 용제를 함유하고 있어도 좋다. 구체적으로는, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-헥사락톤, γ-헵타락톤, γ-옥타락톤, γ-노나락톤, γ-데카락톤, γ-운데카락톤 등의 환상 에스테르; 3-메틸-2-옥사졸리디논, 3-에틸-2-옥사졸리디논, N-비닐메틸옥사졸리디논 등의 옥사졸리디논계 용제; 트리에틸렌글리콜부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 1-메톡시-2-프로필아세테이트, 2-메틸부틸아세테이트, 3-메톡시부틸에테르아세테이트, 시클로헥실아세테이트 등의 아세테이트계 용제; 3-메톡시프로판아미드, 3-부톡시프로판아미드, N,N-디메틸-3-메톡시프로판아미드, N,N-디부틸-3-메톡시프로판아미드, N,N-디부틸-3-부톡시프로판아미드, N,N-디메틸-3-부톡시프로판아미드 등의 알킬아미드계 용제 (b1)이나 환상 아미드계 용제 (b2)와는 다른 아미드계 용제; 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, sec-부틸알코올, tert-부틸알코올, 이소부틸알코올, n-펜탄올 등의 탄소수 1∼5의 알킬알코올류; 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올, 3-메톡시-1-프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 3-메톡시-n-부탄올 등의 1가의 알코올계 용제; 아세톤, 디아세톤알코올, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸이소프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸-n-아밀케톤, 메틸헥실케톤, 메틸이소아밀케톤, 디에틸케톤, 에틸-n-프로필케톤, 에틸이소프로필케톤, 에틸-n-부틸케톤, 에틸이소부틸케톤, 디-n-프로필케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 이소포론, 아세틸케톤 등의 케톤 또는 케토알코올류; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 옥시에틸렌 또는 옥시프로필렌 공중합체; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 이소부틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,2-프로판디올, 2-메틸-1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올 등의 디올류; 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 1,2,6-헥산트리올 등의 트리올류: 메소에리트리톨, 펜타에리트리톨 등의 4가 알코올류, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민, N-부틸에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N-에틸디에탄올아민, N-부틸디에탄올아민 등의 알칸올아민류; 초산메틸, 초산에틸, 초산-n-프로필, 초산이소프로필, 초산-n-부틸, 초산이소부틸, 초산헥실, 초산옥틸등의 초산에스테르류; 젖산메틸, 젖산에틸, 젖산부틸, 젖산프로필, 젖산에틸헥실, 젖산아밀, 젖산이소아밀 등의 젖산에스테르류; n-헥산, 이소헥산, n-노난, 이소노난, 도데칸, 이소도데칸 등의 포화 탄화수소류, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐 등의 불포화 탄화수소류; 시클로헥센, 시클로헵텐, 시클로옥텐, 1,1,3,5,7-시클로옥타테트라엔, 시클로도데센 등의 환상 불포화 탄화수소류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류, N-메틸모르폴린, N-에틸모르폴린, N-포르밀모르폴린 등의 모르폴린류, 테르펜계 용제; 옥살산디메틸, 옥살산디에틸, 말론산디메틸, 말론산디에틸, 말론산디프로필, 숙신산디메틸, 숙신산디에틸, 글루타르산디메틸, 글루타르산디에틸 등의 2염기산에스테르류, 등을 들 수 있다. 조합하는 수지나 분산제 등에 따라, 적절한 HLB값의 용제를 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 5원환 락톤계 용제는 함유하여도 좋지만, 5원환 락톤계 용제는 함유하지 않는 것이 바람직하다. 5원환 락톤계 용제를 함유하는 경우, 5원환 락톤계 용제의 함유량은, 비수계 잉크 조성물 전량 중 5.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 3.0 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.0 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 함유하지 않는 것이 더욱더 바람직하다.
5원환 락톤계 용제로서는, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-헥사노락톤, γ-헵타노락톤 등을 들 수 있다.
[색재]
색재에 대해서는 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 색재와 동일하다. 바람직한 안료의 함유량에 대해서도 동일하다.
[수지]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 중량 평균 절대 분자량이 15000 이상 80000 이하인 수지를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 기록물을 연신시켜도 가식층의 백화를 효과적으로 억제할 수 있다. 이러한 중량 평균 절대 분자량이 높은 수지는, 유기 용제에 대한 용해성은 낮은 것이지만, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기 용제 (b)를 함유하는 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물이면, 중량 평균 절대 분자량이 높은 수지를 용해하는 것이 가능해져, 보존 안정성이나 토출 안정성을 유지한 상태로 하면서, 가식층의 백화를 효과적으로 억제할 수 있는 효과를 향수하는 것이 가능해진다.
여기서, 중량 평균 절대 분자량이란, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피·멀티앵글 라이트 스캐터링(이후 GPC-MALS)법으로 구해지는 중량 평균 절대 분자량을 의미한다. 중량 평균 절대 분자량의 측정은, TSKgel 컬럼(도소사 제조), 및 다각도 광산란 검출기(Wyatt사 제조, miniDawn TREOS)를 장비한 GPC(Waters사 제조, Alliance GPC)를 사용하고, 전개 용매에 THF를 이용함으로써 측정할 수 있다. 이 중량 평균 절대 분자량은, 종래의 GPC법으로 얻어지는 폴리스티렌 환산값(상대값)에 의해 구해지는 중량 평균 상대 분자량과는 다른 것이다.
폴리스티렌 환산값(상대값)에 의해 구해지는 중량 평균 상대 분자량은, 측정 대상의 수지와 표준 물질인 폴리스티렌 사이에는 분자 구조에 차가 있는 것이나, 컬럼 흡착의 영향 등에 의해, 측정 대상인 수지 중의 분자량이나 겔 성분의 양을 반드시 정확하게 측정할 수가 없다. 그래서, 소정의 컬럼과 다각도 광산란 검출기를 장비한 GPC에 의해 측정된 중량 평균 절대 분자량이면, 수지 본래의 중량 평균 분자량의 지침이 될 수 있는 것이 된다.
수지의 중량 평균 절대 분자량은, 15000 이상 80000 이하의 범위이면 특별히 제한은 되지 않지만, 수지의 중량 평균 절대 분자량의 하한은, 25000 이상인 것이 바람직하고, 32500 이상인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 가식층의 연신성을 보다 향상시키는 것이 가능해져, 가식층의 백화를 효과적으로 억제할 수 있다.
수지의 중량 평균 절대 분자량의 상한은, 70000 이하인 것이 바람직하고, 50000 이하인 것이 보다 바람직하다. 비수계 잉크 조성물의 토출 안정성이 향상하기 때문에, 예컨대, 비수계 잉크 조성물이 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 비수계 잉크젯 잉크 조성물인 경우에, 인자 품질을 보다 우수한 것으로 할 수 있다.
수지로서는, 특별히 한정은 없고, 예컨대, 아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 염화비닐계 수지, 초산비닐계 수지, 염화비닐초산계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리우레탄계 수지, 로진 변성 수지, 페놀계 수지, 테르펜계 수지, 폴리아미드계 수지, 비닐톨루엔-α-메틸스티렌 공중합체, 에틸렌-초산비닐계 공중합체, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 실리콘(규소)계 수지, 아크릴아미드계 수지, 에폭시계 수지 혹은 이들의 공중합 수지나 혼합물을 이용할 수 있다.
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 있어서는, 그 중에서도, 내수성, 내용제성 및 연신성을 향상시킬 수 있는 점에서 아크릴계 수지, 염화비닐계 수지, 및 셀룰로오스계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 잉크젯용의 잉크로서 이용하였을 때에 고속 기록 시의 토출 응답성, 및, 토출 안정성을 향상시킬 수 있다.
아크릴계 수지는, (메트)아크릴산에스테르 모노머를 구성하는 모노머의 주성분으로서 포함하는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 전술한 비수계 잉크 조성물과 동일한 것을 예시할 수 있다. 아크릴계 수지는, 1종의 라디칼 중합성 모노머의 단독 중합체여도 좋고, 라디칼 중합성 모노머를 2종 이상 선택하여 이용한 공중합체 중 어느 하나여도 좋고, 특히, 본 실시형태의 비수계 잉크 조성물로서 바람직한 아크릴계 수지는, 메타크릴산메틸 단독의 중합체, 혹은, 메타크릴산메틸과, 메타크릴산부틸, 메타크릴산에톡시에틸, 및 메타크릴산벤질로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 화합물과의 공중합체이다.
염화비닐계 수지는, 염화비닐 모노머를 포함하는 단독 중합체여도 중합성 모노머를 2종 이상 선택하여 이용한 공중합체 중 어느 하나여도 좋다. 염화비닐계 수지의 공중합체로서는, 예컨대, 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지를 들 수 있다. 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지는, 염화비닐 단량체 및 초산비닐 단량체의 중합물이다. 염화비닐초산비닐계 공중합 수지로서는, 예컨대, 염화비닐초산비닐 공중합체, 염화비닐/초산비닐/말레산 공중합체, 염화비닐/초산비닐/비닐알코올 공중합체, 염화비닐/초산비닐/히드록시알킬아크릴레이트 공중합체 등, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
셀룰로오스계 수지란, 셀룰로오스를 원료로 하여 생물적 또는 화학적으로 작용기를 도입하여 얻어지는 셀룰로오스 골격을 갖는 수지이다. 예컨대, 셀룰로오스계 수지로서는, 예컨대 셀룰로오스아세테이트부티레이트 수지, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 수지, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트부티레이트 수지 등의 셀룰로오스아세테이트알킬레이트 수지, 셀룰로오스아세테이트 수지, 니트로셀룰로오스 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물 전량 중에 포함되는 수지의 함유량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 비수계 잉크 조성물 전량 중에 0.05 질량% 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 0.1 질량% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 0.5 질량% 이상인 것이 바람직하고, 1 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 비수계 잉크 조성물 전량 중에 포함되는 수지의 질량%는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 비수계 잉크 조성물 중에 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 15 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
[분산제]
분산제에 대해서는 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 분산제와 동일하다.
[분산 조제]
분산 조제에 대해서는 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 분산 조제와 동일하다.
[계면 활성제]
계면 활성제에 대해서는 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 계면 활성제와 동일하다.
[그 외의 성분]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제, 에폭시화물 등, 다가 카르복실산, 표면 조정제, 레벨링제(아크릴계나 규소계 등), 소포제, pH 조정제, 살균제, 방부제, 방취제, 전하 조정제, 습윤제 등의 공지의 첨가제를 임의 성분으로서 포함하여도 좋다. 그 외의 성분에 대해서는 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 포함되는 분산제와 동일하다.
[기재]
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 사용할 수 있는 기재(기록 매체)로서는, 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물에 사용할 수 있는 기재(기록 매체)와 동일한 것을 사용할 수 있다.
그리고, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 편면에 점착층을 구비한 수지 기재(라미네이트용의 수지 기재)에 이용함으로써, 필름이 박리하는 것이나 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)의 악화를 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물에 이용되는 기재(기록 매체)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 편면에 점착층을 구비한 수지 기재에 이용하는 것이 바람직하고, 편면에 점착층을 구비한 폴리염화비닐 기재에 이용하는 것이 특히 바람직하다.
<잉크 조성물을 이용한 기록 방법>
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물(전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물 또는 제2 실시형태의 비수계 잉크 조성물)을 이용하여 기재(기록 매체)의 표면에 기록하는 기록 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 스프레이 방식, 코터 방식, 잉크젯 방식, 그라비아 방식, 플렉소 방식 등을 들 수 있다.
그 중에서도 잉크젯 방식에 의해 기재의 표면에 토출되는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은 플라스틱 부재나 접착제에의 용해나 팽윤 등도 적기 때문에, 잉크젯용의 비수계 잉크 조성물에 있어서 과제가 될 수 있는 잉크젯 헤드 등에의 부재 적성도 양호하다. 또한, 전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물은 건조성이 양호하기 때문에, 잉크젯 방식에 의해 후가공성이 양호한 기록물을 효율적으로 제조할 수 있다.
잉크젯 방식에서 사용되는 잉크젯 프린터는 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, VersaArt RE-640, 롤랜드 DG(주) 제조와 같은 잉크젯 프린터 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물은, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 등의 각 색의 잉크나, 라이트 마젠타, 라이트 시안, 라이트 블랙, 오렌지, 그린, 레드, 화이트 등에도 사용할 수 있고, 인쇄하는 색의 순서나 헤드의 위치나 구성은 특별히 제한되지 않는다. 또한, 잉크젯 프린터는, 기록 매체(기재)의 권취 기구나 기재 표면을 건조시키는 건조 기구, 잉크의 순환 기구를 구비하고 있어도 구비하고 있지 않아도 좋다.
<기록물 및 기록물의 제조 방법>
본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물(전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물 또는 제2 실시형태의 비수계 잉크 조성물)을 이용하여 기록물을 제조할 수도 있다. 기록물의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 상기한 잉크 조성물을 이용한 기록 방법에서 예시한 방법에 의해 제조할 수 있다. 그 중에서도, 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물은 기재 표면 상에서의 건조성이 높고, 얻어지는 기록물의 후가공성도 양호하기 때문에, 라미네이트용의 수지 기재를 이용하여, 점착층과 반대측의 수지 기재의 표면에 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물을 도포(토출)하여 가식층을 형성하고, 가식층의 표면에 라미네이트 필름을 구비한 적층체(기록물)이면, 접합한 필름이 들뜨는 것을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 기록물의 후가공성이 양호하다.
전술한 제2 실시형태의 비수계 잉크 조성물은 수지 기재에 대하여 침투성이 높은 것이 아니기 때문에, 예컨대 편면에 점착층을 구비하는 수지 기재를 이용하여, 그 점착층을 구비하지 않는 측의 기재 표면에 본 실시형태에 따른 비수계 잉크 조성물을 기록(인쇄)하는 경우라도, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)의 악화를 억제할 수 있다.
또한, 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기 용제 (b)를 함유하는 제2 실시형태의 비수계 잉크 조성물이면, 중량 평균 절대 분자량이 높은 수지를 용해하는 것이 가능해지기 때문에, 잉크젯 잉크 조성물에서 과제가 될 수 있는 보존 안정성이나 토출 안정성을 유지하면서, 중량 평균 절대 분자량이 높은 수지를 함유함으로써 기록물을 연신시켜도 가식층의 백화를 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
실시예
이하, 실시예에 의해, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 기재에 조금도 제한을 받는 것이 아니다.
[제1 실시형태의 비수계 잉크 조성물]
1. 수지의 제작
(1) 아크릴계 수지
100℃로 유지된 디에틸렌글리콜디에틸에테르 300 g 중에, 메타크릴산메틸 150 g 및 메타크릴산부틸 50 g과 소정량의 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(중합 개시제) 1.2 g의 혼합물을 1.5시간 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 100℃에서 2시간 반응시킨 후 냉각하여, 무색 투명의 메타크릴산메틸의 중합체 용액(고형분 39.5%)을 얻었다. 그 후, 이 중합체 용액으로부터 용매를 충분히 증류 제거하였다. 이때 메타크릴산메틸(아크릴계 수지)의 중합 평균 분자량(폴리스티렌 환산값)은 30000이었다(표 중, 「아크릴계 수지」로 표기).
(2) 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지
교반 장치를 구비한 오토클레이브에, 질소 치환 후, 탈이온수 100부, 메탄올 40부, 염화비닐 32부, 초산비닐 5부, 글리시딜메타크릴레이트 0.2부, 히드록시프로필아크릴레이트 3.55부, 히드록시프로필메틸셀룰로오스(현탁제)를 0.1부, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트(중합 개시제)를 0.026부, 디-3,5,5-트리메틸헥산올퍼옥사이드(중합 개시제)를 소정량 넣고, 질소 가스 분위기 하에 교반하면서 63℃로 승온하고, 63℃에 도달 직후에 염화비닐 48부를 6시간으로, 글리시딜메타크릴레이트 0.6부, 히드록시프로필아크릴레이트 10.65부를 혼합한 것을 5.4시간으로 연속 압입하여, 공중합 반응시켰다. 오토클레이브 내압이 0.3 ㎫가 된 시점에 잔압을 제거하고, 냉각하여 수지 슬러리를 추출하고, 여과, 건조하여 염화비닐계 공중합 수지를 얻었다. 이때 중합 개시제인 디-3,5,5-트리메틸헥산올퍼옥사이드의 양을 변경하여, 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지의 중합 평균 분자량(폴리스티렌 환산값)을 35000∼75000이 되도록 제어하였다(표 중, 「염초비 공중합체 1∼3」으로 표기).
Figure pct00010
2. 비수계 잉크 조성물의 제작
하기 표의 비율이 되도록 각 성분과 같이 실시예 A 및 비교예 A의 비수계 잉크 조성물을 조제하였다. 구체적으로는, 페인트 셰이커를 이용하여 지르코니아 비드로 각 성분을 분산시켜 비수계 잉크 조성물을 조제하였다. 단위는 질량부이다. 또한, 예 1∼69에 사용한 유기 용제 (a) 및 유기 용제 (b)에 대해서는 혼합하기 전에 가스 크로마토그래피로 불순물을 구하였다.
[평가]
(기록 건조성)
실시예 A 및 비교예 A의 비수계 잉크 조성물에 대해서 건조성을 평가하였다. 구체적으로는, 실시예 A 및 비교예 A의 비수계 잉크 조성물을 잉크젯 프린터(상품명 VersaArt RE-640, 롤랜드 DG(주) 제조)를 이용한 잉크젯 방식으로 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(IMAGin JT5829R: MACtac사 제조))에 고품질 인쇄 모드(1440x720 dpi)로 베타 화상의 인쇄를 행하고, 40℃에서 건조하기까지의 시간을 계측하였다(표 중, 「기록 건조성」으로 표기).
평가 기준
평가 5: 2분 미만으로 건조한다.
평가 4: 2분 이상 4분 미만으로 건조한다.
평가 3: 4분 이상 6분 미만으로 건조한다.
평가 2: 6분 이상 8분 미만으로 건조한다.
평가 1: 8분 이상으로 건조한다.
(부재 적성)
실시예 A 및 비교예 A의 비수계 잉크 조성물에 대해서 부재 적성(잉크젯 헤드의 부재 적성)을 평가하였다. 구체적으로는, 잉크젯 헤드의 부재에 사용되는 에폭시 접착제(2액 경화형 에폭시 접착제 「1500」, 세메다인(주) 제조)를 60℃ 1일 건조시킨 경화물, 0.2 g을, 실시예 A 및 비교예 A의 잉크 조성물에 침지하여, 60℃에서 1주일 방치하고, 침지 시험을 행하여, 경화물의 중량 변화를 측정하였다(표 중, 「부재 적성」으로 표기).
평가 기준
평가 5: 중량 변화율이 3% 미만이고, 에폭시 접착제의 재질의 열화가 없다.
평가 4: 중량 변화율이 3% 이상 5% 미만이고, 에폭시 접착제의 재질의 열화가 없다.
평가 3: 중량 변화율이 5% 이상 10% 미만이고, 에폭시 접착제의 재질의 열화가 없다.
평가 2: 중량 변화율이 10% 이상 15% 미만이고, 에폭시 접착제의 재질의 열화가 없다.
평가 1: 중량 변화율이 15% 이상 및/또는, 에폭시 접착제의 재질의 열화가 있다.
(후가공성)
실시예 A 및 비교예 A의 비수계 잉크 조성물에 대해서 후가공성을 평가하였다. 상기 기록 건조성 평가와 동일하게 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(IMAGin JT5829R: MACtac사 제조))에 고품질 인쇄 모드(1440x720 dpi), 기재 표면 온도 40℃에서 30 ㎝×30 ㎝의 마젠타 100% 농도의 베타 화상의 인쇄를 행하고, 인쇄한 직후에 기록물의 기록 표면 전체면에 라미네이트 필름(LL 광택 라미 S: 사쿠라이 가부시키가이샤 제조)을 접합하여 1일 방치하고, 그 필름의 박리된 면적을 확인하였다. 이하의 평가 기준에 의해 평가한 결과를 하기 표 1에 나타낸다(표 1 중, 「후가공성」으로 표기).
평가 기준
평가 5: 필름의 박리가 0%다.
평가 4: 필름의 박리가 0% 초과 3% 미만이다.
평가 3: 필름의 박리가 3% 이상 5% 미만이다.
평가 2: 필름의 박리가 5% 이상 10% 미만이다.
평가 1: 필름의 박리가 10% 이상이다.
(보존 안정성)
실시예 A 및 비교예 A의 비수계 잉크 조성물에 대해서 보존 안정성을 평가하였다. 구체적으로는, 비수계 잉크 조성물을 60℃에서 1개월간 보존하고, 시험 전후의 점도 및 안료의 체적 평균 입자경(D50)의 변화를 관찰하여, 하기의 기준으로, 보존 안정성을 평가하였다. 또한, 잉크의 점도는, 낙구식 점도계(안톤펄사 제조 AMVn)를 이용하여, 20℃의 조건 하에서 측정되고, 안료의 체적 평균 입자경은, 입자경 분포 측정 장치(마이크로트랙벨(주) 제조 입도 분석계 NANOTRACWAVE)를 이용하여 25℃의 조건 하에서 체적 평균 입자경(D50)을 측정하였다. 또한, 하기의 평가는 「점도」 및 「안료의 체적 평균 입자경」 중, 변화율이 컸던 쪽을 그 비수계 잉크 조성물의 평가로 하였다.
평가 기준
평가 5: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율이 모두 3% 미만이다.
평가 4: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율 중 어느 하나가 3% 이상 5% 미만이다.
평가 3: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율 중 어느 하나가 5% 이상 8% 미만이다.
평가 2: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율 중 어느 하나가 8% 이상 10% 미만이다.
평가 1: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율 중 어느 하나가 10% 이상이다.
(번짐성 평가)
상기 기록 건조성 평가와 동일하게 하여 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(IMAGin JT5829R: MACtac사 제조))에 고품질 인쇄 모드(1440x720 dpi), 기재 표면 온도 40℃에서 각 색의 베타부 중에 베타부와 다른 색의 6 pt의 문자가 있는 화상을 인쇄하고, 얻어진 기록물을 60℃의 오븐에서 5분간 건조 후, 상기 기록물의 번짐을 육안으로 보아 관찰하였다.
평가 기준
평가 4: 잉크의 번짐이 관찰되지 않았고, 6 pt의 문자가 선명하다.
평가 3: 잉크의 번짐이 약간 관찰되었지만, 의장성은 손상되지 않았다.
평가 2: 잉크의 번짐이 관찰되었지만, 6 pt의 문자는 식별 가능하다.
평가 1: 잉크의 번짐이 현저하게 관찰되었고, 6 pt의 문자는 시인할 수 없었다.
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
상기 표로부터 알 수 있듯이, 유기 용제 (a)와 유기 용제 (b)를 함유하는 실시예 A의 비수계 잉크 조성물은, 기재 표면 상에서의 기록 건조성이 높고, 얻어지는 기록물의 후가공성도 양호한 것을 알았다. 또한, 유기 용제 (a)와 유기 용제 (b)를 함유하는 실시예 A의 비수계 잉크 조성물은, 부재 적성, 보존 안정성, 번짐성에 대해서도 양호하게 되어 있었다. 그리고, 예 55∼69에 나타내는 바와 같이, 여러 가지의 색의 색재를 함유하여도 카본 블랙을 함유하는 예 20과 동등한 결과였다.
또한, 예컨대, 유기 용제 (b)를 비수계 잉크 조성물 전량 중 15.0 질량% 함유하는 예 20(알킬아미드계 용제 (b1)을 함유)과, 예 24(알킬아미드계 용제 (b1)을 함유)와, 예 30(환상 아미드계 용제 (b2)를 함유)과, 예 32(환상 아미드계 용제 (b2)를 함유)와, 예 33(환상 아미드계 용제 (b2)를 함유)과, 예 34(6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)을 함유)와, 예 35(6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)을 함유)와, 예 39(6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)을 함유)의 비수계 잉크 조성물을 비교하면, 예 34, 예 35, 예 39와 비교하여, 유기 용제 (b)로서 알킬아미드계 용제 (b1) 또는 환상 아미드계 용제 (b2)를 함유하는 예 20, 예 24, 예 30, 예 32, 예 33은 보다 기록 건조성이 우수하였다.
또한, 예컨대 유기 용제 (b)로서, N,N-디에틸포름아미드(알킬아미드계 용제 (b1))를 함유하는 예 17∼예 21을 비교하면, 유기 용제 (b)를 17.0 질량% 이하의 비율로 함유하는 예 20, 예 21은 부재 적성이나 후가공성이 특히 양호하였다.
또한, 예 30의 비수계 잉크 조성물은, 동일한 조성비의 예 51과 비교하여도, 수분 함유량이 낮고, 기재 표면 상에서의 기록 건조성이 높고, 보존 안정성도 양호하였다. 또한, 예 30의 비수계 잉크 조성물은, 동일한 조성비의 예 52와 비교하여도, 유기 용제 (a) 및 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물 농도가 낮고, 기재 표면 상에서의 건조성이 높고, 얻어지는 기록물의 후가공성도 양호하였다.
또한, 유기 용제 (a)로서 디에틸렌글리콜디부틸에테르를 함유하는 예 45와 비교하여, 유기 용제 (a)로서 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르를 함유하는 예 20, 유기 용제 (a)로서 디에틸렌글리콜디에틸에테르를 함유하는 예 44, 및 유기 용제 (a)로서 디프로필렌글리콜디메틸에테르를 함유하는 예 46은, 기록 건조성이 특히 양호하였다.
한편, 유기 용제 (b)나 5원환 락톤계 용제를 함유하지 않는 예 70의 비수계 잉크 조성물은, 기록 건조성이 낮고, 번짐도 생기고 있었다. 또한, 유기 용제 (b) 대신에 5원환 락톤계 용제나 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드를 함유하는 예 71∼예 75의 비수계 잉크 조성물은, 번짐은 적지만, 후가공성이 악화하고 있었다. 또한, 유기 용제 (a)를 함유하지 않는 예 76∼81의 비수계 잉크 조성물은, 기록 건조성이나 부재 적성이 악화하고 있었다.
[제2 실시형태의 비수계 잉크 조성물]
1. 수지의 제작
(1) 아크릴계 수지
100℃로 유지된 디에틸렌글리콜디에틸에테르 300 g 중에, 메타크릴산메틸 150 g 및 메타크릴산부틸 50 g과 소정량의 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(중합 개시제)의 혼합물을 1.5시간 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 100℃에서 2시간 반응시킨 후 냉각하여, 무색 투명의 메타크릴산메틸의 중합체 용액(고형분 39.5%)을 얻었다. 그 후, 이 중합체 용액으로부터 용매를 충분히 증류 제거하였다. 이때 중합 개시제인 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트의 양을 변경하여, 메타크릴산메틸(아크릴계 수지)의 중합 평균 절대 분자량을 제어하였다(이때 사용한 중합 개시제의 질량을 하기 표 1에 기재하였다. 표 1 중 「개시제량」으로 표기하였다.). 또한, 중량 평균 절대 분자량은, TSKgel 컬럼(도소사 제조), 및 다각도 광산란 검출기(Wyatt사 제조, miniDawn TREOS)를 장비한 GPC에 의해 측정하였다. 전개 용매는 THF를 이용하였다.
(2) 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지
교반 장치를 구비한 오토클레이브에, 질소 치환 후, 탈이온수 100부, 메탄올 40부, 염화비닐 32부, 초산비닐 5부, 글리시딜메타크릴레이트 0.2부, 히드록시프로필아크릴레이트 3.55부, 히드록시프로필메틸셀룰로오스(현탁제)를 0.1부, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트(중합 개시제)를 0.026부, 디-3,5,5-트리메틸헥산올퍼옥사이드(중합 개시제)를 소정량 넣고, 질소 가스 분위기 하에 교반하면서 63℃로 승온하고, 63℃에 도달 직후에 염화비닐 48부를 6시간으로, 글리시딜메타크릴레이트 0.6부, 히드록시프로필아크릴레이트 10.65부를 혼합한 것을 5.4시간으로 연속 압입하여, 공중합 반응시켰다. 오토클레이브 내압이 0.3 ㎫가 된 시점에 잔압을 제거하고, 냉각하여 수지 슬러리를 추출하고, 여과, 건조하여 염화비닐계 공중합 수지를 얻었다. 이때 중합 개시제인 디-3,5,5-트리메틸헥산올퍼옥사이드의 양을 변경하여, 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지의 중합 평균 절대 분자량을 제어하였다(이때 사용한 중합 개시제의 질량을 하기 표 1에 기재하였다. 표 1 중 「개시제량」으로 표기하였다.). 또한, 중량 평균 절대 분자량은, TSKgel 컬럼(도소사 제조), 및 다각도 광산란 검출기(Wyatt사 제조, miniDawn TREOS)를 장비한 GPC에 의해 측정하였다. 전개 용매는 THF를 이용하였다.
(3) 셀룰로오스계 수지
시판품의 셀룰로오스계 수지(EASTMAN CHEMICAL사의 CAP-482-0.5, CAB553-0.4, CAB551-0.01)를 이용하였다.
표 5에 각 수지(아크릴 수지, 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지, 셀룰로오스계 수지)의 중량 평균 절대 분자량을 나타낸다.
Figure pct00014
2. 비수계 잉크 조성물의 조제
하기 표 6의 비율이 되도록 각 성분과 같이 실시예 B 및 비교예 B의 비수계 잉크 조성물을 조제하였다. 구체적으로는, 페인트 셰이커를 이용하여 지르코니아 비드로 각 성분을 분산시켜 비수계 잉크 조성물을 조제하였다. 단위는 질량부이다. 또한, 예 1∼69에 사용한 유기 용제 (b) 및 글리콜에테르디알킬에 대해서는 혼합하기 전에 가스 크로마토그래피로 불순물 농도를 구하였다.
[평가]
(기록 건조성)
실시예 B 및 비교예 B의 비수계 잉크 조성물에 대해서 건조성을 평가하였다. 구체적으로는, 실시예 B 및 비교예 B의 비수계 잉크 조성물을 잉크젯 프린터(상품명 VersaArt RE-640, 롤랜드 DG(주) 제조)를 이용한 잉크젯 방식으로 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(IMAGin JT5829R: MACtac사 제조))에 고품질 인쇄 모드(1440x720 dpi)로 베타 화상의 인쇄를 행하고, 40℃에서 건조하기까지의 시간을 계측하였다(표 중, 「기록 건조성」으로 표기).
평가 기준
평가 5: 2분 미만으로 건조한다.
평가 4: 2분 이상 4분 미만으로 건조한다.
평가 3: 4분 이상 6분 미만으로 건조한다.
평가 2: 6분 이상 8분 미만으로 건조한다.
평가 1: 8분 이상으로 건조한다.
(원단 풀제 접착 강도)
실시예 B 및 비교예 B의 비수계 잉크 조성물에 대해서 피체접착성을 평가하였다. 구체적으로는, 상기 기록 건조성 평가와 동일하게 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(3M 컨트롤테크 그래픽 필름 IJ180: 3M사 제조))에 고품질 인쇄 모드(1440x720 dpi), 기재 표면 온도 40℃에서 인쇄한 베타 화상을 알루미늄판(피체)에 붙이고, 1시간 방치 후에 가부시키가이샤 에이앤드디 제조 인장 시험기 TSNSILON RTG1250을 이용하여, 박리 강도 시험을 행하였다. 50 N의 로드 셀을 이용하여, 5 ㎜/s의 속도로 시험을 행하였다. 이하의 평가 기준에 따라 평가한 결과를 하기 표 1에 나타낸다(표 1 중, 「원단 풀제 접착 강도」로 표기).
평가 5: 5 N/20 ㎜ 이상
평가 4: 4 N/20 ㎜ 이상 5 N/20 ㎜ 미만
평가 3: 3 N/20 ㎜ 이상 4 N/20 ㎜ 미만
평가 2: 2 N/20 ㎜ 이상 3 N/20 ㎜ 미만
평가 1: 2 N/20 ㎜ 이하
(악취 시험)
상기 기록 건조성 평가와 동일하게 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(IMAGin JT5829R: MACtac사 제조))에 고품질 인쇄 모드(1440x720 dpi), 기재 표면 온도 40℃에서 인쇄한 직후의 기록물에 대해서, 피험자 6명에게 냄새를 맡게 하여, 가장 많은 평가를 그 비수계 잉크 조성물의 평가로 하였다(표 중, 「악취」로 표기).
평가 5: 불쾌한 악취가 나지 않는다.
평가 4: 약간 악취가 있다.
평가 3: 악취를 느꼈다.
평가 2: 약간 불쾌한 악취가 있다.
평가 1: 불쾌한 악취가 있다.
(보존 안정성)
실시예 B 및 비교예 B의 비수계 잉크 조성물에 대해서 보존 안정성을 평가하였다. 구체적으로는, 실시예 B 및 비교예 B의 비수계 잉크 조성물을 60℃에서 1개월간 보존하고, 시험 전후의 점도 및 안료의 평균 입자 직경(D50)의 변화를 관찰하여, 하기의 기준으로, 보존 안정성을 평가하였다. 또한, 잉크의 점도는, 낙구식 점도계(안톤펄사 제조 AMVn)를 이용하여, 20℃의 조건 하에서 측정되고, 안료의 체적 평균 입자경은, 입자경 분포 측정 장치(마이크로트랙벨(주) 제조 입도 분석계 NANOTRACWAVE)를 이용하여 25℃의 조건 하에서 체적 평균 입자경(D50)을 측정하였다. 또한, 하기의 평가는 「점도」 및 「안료의 체적 평균 입자경」 중, 변화율이 큰 쪽을 그 비수계 잉크 조성물의 평가로 하였다.
평가 기준
평가 5: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율이 모두 3% 미만이다.
평가 4: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율 중 어느 하나가 3% 이상 5% 미만이다.
평가 3: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율 중 어느 하나가 5% 이상 8% 미만이다.
평가 2: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율 중 어느 하나가 8% 이상 10% 미만이다.
평가 1: 점도 및 안료의 체적 평균 입자경의 변화율 중 어느 하나가 10% 이상이다.
(연신성)
실시예 B 및 비교예 B의 비수계 잉크 조성물에 대해서 보존 안정성을 평가하였다. 구체적으로는, 폴리염화비닐 기재에 잉크젯 프린터로 인쇄(기록)를 행하여 기록물을 작성하고, 상기 기록 건조성 평가와 동일하게 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(IMAGin JT5829R: MACtac사 제조))에 고품질 인쇄 모드(1440x720 dpi), 기재 표면 온도 40℃에서 인쇄한 직후의 기록물에 대해서, 기록물의 마젠타 100% 농도의 베타 인쇄(기록) 부분을 실온 하에서 200%로 연신시키고, 연신 전후의 가식층에 대해서 엑스라이트사 제조 x-rite eXact를 이용하여, D65 광원, 2°시야각의 조건에 의해 L*a*b*를 측정하였다. 시험 전후의 L*의 차를 ΔL*, 시험 전후의 a*의 차를 Δa*, 시험 전후의 b*의 차를 Δb*로 하였을 때, ΔE=〔(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2〕1/2에 의해 산출되는 ΔE에 의해 평가를 하였다.
평가 기준
평가 5: ΔE가 7.5 미만이다.
평가 4: ΔE가 7.5 이상 10 미만이다.
평가 3: ΔE가 10 이상 12.5 미만이다.
평가 2: ΔE가 12.5 이상 15 미만이다.
평가 1: ΔE가 15 이상이다.
(토출 안정성)
실시예 B 및 비교예 B의 비수계 잉크 조성물에 대해서 토출 안정성을 평가하였다. 구체적으로는, 상기 기록 건조성 평가와 동일하게 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(IMAGin JT5829R: MACtac사 제조))에 양방향의 고속 인쇄 모드(360x720 dpi), 기재 표면 온도 40℃에서 세선을 인쇄하여, 육안으로 보아 및 루페(5배)로 확인하여 평가하였다(표 중, 「토출 안정성」으로 표기).
평가 기준
평가 4: 루페로 확인하여도 세선이 정확하게 재현되어 있다.
평가 3: 육안으로 보아서는 판별할 수 없지만, 루페로 확인하면 약간 굴곡을 인식할 수 있다.
평가 2: 육안으로 보아도 약간 굴곡을 인식할 수 있다.
평가 1: 육안으로 보아 분명하게 굴곡이 보인다.
(번짐성 평가)
상기 기록 건조성 평가와 동일하게 하여 기록 매체(풀을 갖는 폴리염화비닐 필름(IMAGin JT5829R: MACtac사 제조))에 고품질 인쇄 모드(1440x720 dpi), 기재 표면 온도 40℃에서 각 색의 베타부 중에 베타부와 다른 색의 6 pt의 문자가 있는 화상을 인쇄하고, 얻어진 인자물을 60℃의 오븐에서 5분간 건조 후, 상기 인자물의 번짐을 육안으로 보아 관찰하였다.
평가 기준
평가 4: 잉크의 번짐이 관찰되지 않았고, 6 pt의 문자가 선명하다.
평가 3: 잉크의 번짐이 약간 관찰되었지만, 의장성은 손상되지 않았다.
평가 2: 잉크의 번짐이 관찰되었지만, 6 pt의 문자는 식별 가능하다.
평가 1: 잉크의 번짐이 현저하게 관찰되었고, 6 pt의 문자는 시인할 수 없었다.
Figure pct00015
Figure pct00016
표 6, 7로부터 알 수 있듯이 유기 용제 (b)와, 중량 평균 절대 분자량이 15000 이상 80000 이하인 수지를 함유하는 비수계 잉크 조성물이면, 편면에 점착층을 구비하는 수지 기재를 이용하여, 그 점착층을 구비하지 않은 측의 기재 표면에 비수계 잉크 조성물을 기록(인쇄)하는 경우라도, 점착층의 접착성(기록물과 피체의 접착성)의 악화를 억제하여, 기록물을 연신시켜도 가식층의 백화를 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알았다. 유기 용제 (b)와, 중량 평균 절대 분자량이 15000 이상 80000 이하인 수지를 함유하는 비수계 잉크 조성물은, 기록 건조성, 악취, 보존 안정성, 토출 안정성, 번짐성에 대해서도 양호하게 되어 있었다. 그리고, 예 42∼56에 나타내는 바와 같이, 여러 가지의 색의 색재를 함유하여도 카본 블랙을 함유하는 예 3과 동등한 결과였다.
또한, 예컨대, 유기 용제 (b)를 비수계 잉크 조성물 전량 중 10.0 질량% 함유하는 예 3, 5, 6(알킬아미드계 용제 (b1)을 함유)과, 예 7, 10, 11(환상 아미드계 용제 (b2)를 함유)과, 예 12, 13, 16(6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)을 함유)을 비교하면, 예 12, 13, 16과 비교하여, 유기 용제 (b)로서 알킬아미드계 용제 (b1) 또는 환상 아미드계 용제 (b2)를 함유하는 예 3, 5, 6, 7, 10, 11은 원단 풀제 접착 강도가 우수하였다.
또한, 예컨대 유기 용제 (b)로서, N,N-디에틸포름아미드(알킬아미드계 용제 (b1))를 함유하는 예 1∼예 4를 비교하면, 유기 용제 (b)를 15.0 질량% 이하의 비율로 함유하는 예 3, 예 4는 원단 풀제 접착 강도가 우수하였다.
또한, 예컨대, 중량 평균 절대 분자량이 다른 수지를 함유하는 것 이외에 공통하는 예 3, 예 17∼예 19를 비교하면, 수지의 중량 평균 절대 분자량이 25000 이상인 예 3, 예 17, 예 18은 연신성이 우수하고, 그 중에서도 수지의 중량 평균 절대 분자량이 32500 이상인 예 3, 예 17이 특히 연신성이 우수하였다.
또한, 예 3의 비수계 잉크 조성물은, 동일한 조성비의 예 37과 비교하여도, 수분 함유량이 낮고, 보존 안정성과 기록 건조성은 양호하였다. 또한, 예 3의 비수계 잉크 조성물은, 동일한 조성비의 예 38과 비교하여도, 유기 용제 (b) 및 글리콜에테르디알킬에 유래하는 불순물 농도가 낮고, 원단 풀제 접착 강도가 우수하고, 건조성, 악취도 양호하였다.
한편, 중량 평균 절대 분자량이 80000을 넘는 수지를 함유하는 예 61, 62, 64는, 토출 안정성이 우수한 것으로 되어 있지 않았다. 또한, 중량 평균 절대 분자량이 15000 미만인 수지를 함유하는 예 63, 65는, 연신성이 저하하고 있었다. 또한, 유기 용제 (b) 대신에 5원환 락톤계 용제나 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드를 함유하는 예 66∼예 70의 비수계 잉크 조성물은, 원단 풀제 접착 강도가 악화하고 있었다.

Claims (22)

  1. 유기 용제를 함유하는 비수계 잉크 조성물로서,
    상기 유기 용제는 하기 유기 용제 (a)와 하기 유기 용제 (b)를 함유하는 비수계 잉크 조성물.
    유기 용제 (a): 글리콜에테르디알킬
    유기 용제 (b): 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기 용제 (b)의 함유량은 비수계 잉크 조성물 전량 중 3.0 질량% 이상 30.0 질량% 이하의 범위인 비수계 잉크 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기 용제 (a)가 하기 식 (1)로 표시되는 글리콜에테르디알킬인 비수계 잉크 조성물.
    Figure pct00017

    (식 (1) 중, R1R3은 알킬기이고, R2는 에틸렌기 또는 프로필렌기를 나타낸다. n은 2∼4의 정수를 나타낸다.)
  4. 제3항에 있어서, 상기 식 (1) 중의 R1 및 R3에 포함되는 탄소수의 합계가 2 이상 6 이하인 비수계 잉크 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 유기 용제 (a)는,
    상기 식 (1) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기이고, 상기 식 (1) 중의 R3이 에틸기이거나,
    및/또는
    상기 식 (1) 중의 R1 및 R3이 메틸기이며 R2가 프로필렌기인 비수계 잉크 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 용제 (a)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (a) 전량 중 0.5 질량% 이하이고,
    상기 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (b) 전량 중 0.5 질량% 이하인 비수계 잉크 조성물.
  7. 유기 용제와, 수지를 함유하는 비수계 잉크 조성물로서,
    상기 유기 용제는 하기 유기 용제 (b)를 함유하고,
    상기 수지의 중량 평균 절대 분자량은 15000 이상 80000 이하인 비수계 잉크 조성물.
    유기 용제 (b): 알킬아미드계 용제 (b1), 환상 아미드계 용제 (b2), 및 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나
  8. 제7항에 있어서, 상기 수지는, 아크릴계 수지, 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지, 및 셀룰로오스계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 비수계 잉크 조성물.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 유기 용제 (b)에 유래하는 불순물의 함유량이 유기 용제 (b) 전량 중 0.5 질량% 이하인 비수계 잉크 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 용제 (b)는 알킬아미드계 용제 (b1)인 비수계 잉크 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 알킬아미드계 용제 (b1)은 하기 일반식 (2)로 표시되는 비수계 잉크 조성물.
    Figure pct00018

    (식 (2) 중, R4는 수소 혹은 탄소수 1 이상 4 이하의 알킬기이고, R5는 탄소수 2 이상 4 이하의 알킬기를 나타낸다.)
  12. 제11항에 있어서, 상기 알킬아미드계 용제 (b1)은 N,N-디에틸포름아미드, N,N-디에틸프로판아미드 및 N,N-디에틸아세트아미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 비수계 잉크 조성물.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 용제 (b)는 환상 아미드계 용제 (b2)인 비수계 잉크 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 환상 아미드계 용제 (b2)는 하기 일반식 (3)으로 표시되는 비수계 잉크 조성물.
    Figure pct00019

    (식 (3) 중, R6은 탄소수 4 이상 5 이하의 알킬렌기이고, R7은 수소 혹은 탄소수 1 이상 2 이하의 알킬기 또는 불포화 탄화수소기를 나타낸다.)
  15. 제14항에 있어서, 상기 환상 아미드계 용제 (b2)는, ε-카프로락탐, N-메틸카프로락탐, 및 N-비닐카프로락탐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 비수계 잉크 조성물.
  16. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 용제 (b)는 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)인 비수계 잉크 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 상기 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)은 하기 일반식 (4)로 표시되는 비수계 잉크 조성물.
    Figure pct00020

    (식 (4) 중, R8은 탄소수 4 이상 5 이하의 알킬렌기이고, R9는 수소 혹은 탄소수 1 이상 2 이하의 알킬기를 나타낸다.)
  18. 제17항에 있어서, 상기 6원환 이상의 락톤계 용제 (b3)은, δ-발레로락톤, δ-헥사노락톤, 및 ε-카프로락톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 비수계 잉크 조성물.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 수분의 함유량이 비수계 잉크 조성물 전량 중 1.0 질량% 이하인 비수계 잉크 조성물.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 수지 기재에 이용되는 비수계 잉크 조성물.
  21. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재된 비수계 잉크 조성물을, 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 기록 방법.
  22. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재된 비수계 잉크 조성물을, 잉크젯 방식으로 기재의 표면에 토출하는 기록물의 제조 방법.
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