JP2018123244A - インクジェット記録用油性インク組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係るインクジェット記録用油性インク組成物の一態様は、
油性媒質と、色材とを含み、
前記油性媒質として、下記式(1)で表されるアリルエーテルを含有することを特徴とする。
上記適用例において、
前記アリルエーテルの含有量が、前記油性媒質に対して30質量%以上であることができる。
上記適用例において、
前記アリルエーテルを構成するアルキレングリコールの沸点が、240℃以上であることができる。
上記適用例において、
前記アルキレングリコールとして、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコールからなる群より選択される少なくとも1種を含むことができる。
上記適用例において、
前記アリルエーテルが、ジアリルエーテルであることができる。
上記適用例において、
前記色材が、顔料であることができる。
上記適用例において、
前記油性媒質として、極性有機溶剤を含むことができる。
上記適用例において、
さらに、金属錯体および脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも1種を含むことができる。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、油性媒質と、色材とを含み、前記油性媒質として、下記式(1)で表されるアリルエーテルを含有することを特徴とする。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、色材を含有する。色材としては、従来のインクジェット記録用油性インク組成物に通常用いられている油性染料や有色無機顔料または有色有機顔料等の顔料を用いることができる。これらの色材は、1種単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
本実施形態において、色材として顔料を用いる場合には、インク中での顔料分散体の平均粒子径が20nm以上200nm以下であり、色相が、黒、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルーまたはオレンジであれば、特に制限なく、従来公知の無機顔料および有機顔料を使用することができる。色材として顔料を使用することにより、印刷物の耐光性・耐水性が良好となる。また、色材として顔料を使用することにより、ブリードの発生が抑制され、画質が向上する。
本実施形態において、色材として染料を用いる場合の市販品としては、黒色の染料としては、例えば、オリエント化学工業株式会社製、vaLifast Black 3810、elixa Black846、OIL BLACK HBB、OIL BLACK
No.5等が好ましく挙げられる。また、黒色以外の染料としては、OIL BLUE
2N、elixa Orange−240、VALIFAST BLUE 1603 、elixa Green−502、VALIFAST ORANGE 1201、OIL GREEN 530、elixa Green−540、OIL YELLOW GG−S、elixa Yellow−129、VALIFAST YELLOW 1101等が挙げられる。これらの染料は、1種単独か又は2種以上を混合して使用することができる。色材として染料を使用することにより、インクの保存安定性が向上し、印刷の際にも吐出が安定する。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、油性媒質を含有する。こ
こで、本明細書における「油性媒質」とは、顔料等の色材を分散させる液体媒質が有機溶媒(有機溶剤)を含むものであり、常温常圧で液体の媒質をさす。なお、油性媒質が有機溶媒と有機溶媒以外の混合物からなる有機溶媒含有物の場合には、有機溶媒の含有率が5質量%を超えるものをさす。以下、本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物に含まれる油性媒質について、より詳細に説明する。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物では、油性媒質として、下記式(1)で表されるアリルエーテルを含有する。
表されるアリルエーテルを構成するアルキレングリコールの例としては、kが2、3、4の場合、ジメチレングリコール、ジエチレングリコール、直鎖型又は分岐型のジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、直鎖型又は分岐型のトリプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、テトラエチレングリコール、直鎖型又は分岐型のテトラプロピレングリコールが挙げられる。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、油性媒質として、上記アリルエーテル以外の油性媒質を含むことができる。その他の油性媒質としては、例えば、各種公知の植物油及び/又は石油系溶剤のいずれも使用することが可能であり、非極性有機溶剤及び極性有機溶剤のいずれも使用が可能である。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物で使用される非極性有機溶剤としては、例えば、石油系溶剤である炭化水素溶剤、フッ素系溶剤、シリコン系溶剤等が挙げられる。炭化水素溶剤としては、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素溶剤等を好ましく挙げることができる。脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤としては、市販されているものを用いてもよく、例えば、日本石油株式会社製 テクリーンN−16、テクリーンN−20、テクリーンN−22、日石ナフテゾールL、日石ナフテゾールM、日石ナフテゾールH、0号ソルベントL、0号ソルベントM、0号ソルベントH、日石アイソゾール300、日石アイソゾール400、AF−4、AF−5、AF−6、AF−7、エクソンモービル株式会社製 Isopar(アイソパー)G、IsoparH、IsoparL、IsoparM、ExxsolD40、ExxsolD80、ExxsolD100、ExxsolD130、ExxsolD140等を好ましく挙げることができる。芳香族炭化水素溶剤としては、日本石油株式会社製 日石クリーンソルG(アルキルベンゼン)、エクソンモービル株式会社製 ソルベッソ200等が挙げられる。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物で使用される極性有機溶剤としては、例えば、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、脂肪酸系溶剤、エーテル系溶剤等が挙げられる。本実施形態では、油性媒質として極性有機溶剤を含むことにより、印刷後のインクの硬化が促進されて記録媒体中で油性媒質が迅速に固定化され、より印刷の発色性の低下と裏抜けを抑制することができる。
ル等の高級アルコール等が挙げられる。
乾性油脂肪酸とアルコールのエステルは、低粘度であり、インクジェット記録用のインクに多く用いても吐出性に問題が生じない。また、二重結合を多く有することにより、インクの酸化重合が促進される。このため、本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物の油性媒質として用いることにより、記録前は低粘度であっても、印刷後のインクは迅速に硬化して高粘度となり、インク中に含まれる油性媒質が記録媒体中で固定化される。これにより、インクの紙浸透性が抑制され、普通紙等の浸透性記録媒体に対する印刷において、印刷初期の印刷濃度を維持するとともに、インクの裏抜けを抑制することができ、VOCの発生量を低減しながら、高画質と高速記録との両立が可能なインクジェット記録用油性インク組成物を提供することができる。
素数に制限なく用いることができるが、記録後に、記録媒体上でエステルはすぐに加水分解し、分解したアルコールがクリアフォルダーに移行する可能性がある。ここで、アルコールの炭素数が3以下の場合には、アルコールが揮発しやすく、仮に、印刷物中の残存溶剤がクリアフォルダーに移行して変形させたとしても元に戻る傾向にある。しかし、溶媒が移行する前にインクの酸化重合反応が完了し、分解したアルコールがクリアフォルダーに移行しないことが好ましいため、後述する金属錯体や脂肪酸金属塩と併用し、硬化を促進させることが好ましい。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、乾性油を含有してもよい。乾性油は粘度が高いため、インクジェット記録用のインクに多く用いると吐出性に問題が生じるが、二重結合を多く有することにより、インクの酸化重合が促進される。このため、本実施形態に係るインクにおいて補助的に用いることにより、記録後のインクは迅速に硬化し、インク中に含まれる油性媒質が浸透性記録媒体中で固定化される。これにより、インクの紙浸透性が抑制され、普通紙等の浸透性記録媒体に対する印刷において、印刷初期の印刷濃度を維持するとともに、インクの裏抜けを抑制することができ、VOCの発生量を低減しながら、高画質と高速記録との両立が可能なインクジェット記録用油性インク組成物を提供することができる。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、金属錯体および脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物において、金属錯体や脂肪酸金属塩はドライヤー(硬化促進剤)とも呼ばれ、上記油性媒質中に含まれる有機化合物の酸化重合を促進する
酸化剤として作用する。このため、本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物を用いて紙等の記録媒体に記録すると、記録後のインクは迅速に硬化し、インク中に含まれる油性媒質が記録媒体中で固定化される。これにより、普通紙等の浸透性記録媒体に対する印刷において、印刷初期の印刷濃度を維持するとともに、かつ裏抜けを抑制することができ、高画質の両面印刷を行うことができる。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物には、更に通常のインクに含まれるその他の添加剤を添加してもよい。その他の添加剤としては、例えば、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、界面活性剤、バインダー樹脂等が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、BHA(2,3−ブチル−4−オキシアニソール)、BHT(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物等が挙げられる。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、顔料を記録媒体に定着させるたり、インクの粘度を調整する目的でバインダー樹脂を添加してもよい。バインダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ロジン変性樹脂、フェノール樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビ
ニル酢酸ビニル共重合体樹脂、セルロースアセテートブチレート等の繊維系樹脂、ビニルトルエン−α−メチルスチレン共重合体樹脂等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。これらの樹脂を含有することにより、記録媒体への定着性を向上でき、また耐擦性も向上する。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物には、表面張力を低下させて記録媒体との濡れ性を向上させる観点から、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、又は非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン誘導体を添加してもよい。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、公知の慣用方法によって製造することができる。色材として顔料を用いる場合には、最初に、顔料、分散剤、および有機溶剤(一部分)を混合した後、ボールミル、ビーズミル、超音波、またはジェットミル等で顔料分散液を調製し、所望のインク特性を有するように調整する。続いて、有機溶媒(残量)、およびその他の添加剤(例えば、界面活性剤やバインダー樹脂)を撹拌下
に加え、必要に応じて遠心分離処理やフィルターでろ過することにより、本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物を得ることができる。
本実施形態に係るインクジェット記録用油性インク組成物は、記録品質とインクジェット用インク組成物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20mN/m以上50mN/m以下であることが好ましく、25mN/m以上40mN/m以下であることがより好ましい。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP−Z(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記録用油性インク組成物は、公知のインクジェット記録装置のインクカートリッジに収容し、インクの液滴を吐出させ、紙等の記録媒体に該液滴を付着させて画像を記録する。インクジェット記録装置としては、電気信号に基づいて振動可能な電歪素子が搭載されると共に、前記電歪素子の振動によってインクを吐出することができるように構成されたインクジェット記録装置が好ましい。
、インク非吸収性又は低吸収性の記録媒体とは、「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、インク吸収性の記録媒体とは、インク非吸収性又は低吸収性の記録媒体に該当しない記録媒体のことを指す。
以下、本発明を実験例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに何ら限定されるものではない。
下記表1に記載の組成(質量%)となるように、各インクジェット記録用油性インク組成物を得た。
エーテル1:5000g、IOP:2000g、リソノール16SP:2000g、顔料:600g、分散剤:300gを20Lステンレス容器に入れ、株式会社井上製作所製ディゾルバーで1時間撹拌し、ミルベースを調製した。得られたミルベースを、アシザワ・ファインテック株式会社製 スターミルLMZ(周速12m/s、使用ビーズ:ジルコニア φ0.1mm、ビーズ充填率:85%)で、パス運転で5パスの分散処理を実施した。その後、日立工機株式会社製 冷却遠心分離機(CR7N)にて加速度11,000Gにて20分間遠心分離処理を施し、その後3μmフィルターでろ過した。ろ液に鉄錯体溶液:100gを添加し、十分撹拌して、実施例1のインクを得た。
実施例1のエーテル1を、実施例2〜8、比較例1、2に記載のエーテル2〜10に変更し、他は同様にして実施例2〜8、比較例1、2のインクを得た。
エーテル1:5300g、リソノール16SP:2000g、油溶性染料:600gを20Lステンレス容器に入れ、株式会社井上製作所製ディゾルバーで1時間撹拌し、その後3μmフィルターでろ過した。ろ液に鉄錯体溶液:100gを添加し、十分撹拌して、実施例9のインクを得た。
実施例1の鉄錯体溶液をエーテル1に変更し、他は同様にして実施例10のインクを得た。
実施例1のエーテル1およびIOPの量を表1に記載の量に変更し、他は同様にして実施例11、12のインクを得た。
・顔料:三菱化学株式会社製、カーボンブラック ♯2600
・油溶性染料:オリエント化学製、OIL BLACK 860
・分散剤:日本ルーブリゾール株式会社製、Solsperse 13940
・エーテル1:トリエチレングリコールジアリルエーテル
(トリエチレングリコールの沸点:285℃)
・エーテル2:ジエチレングリコールジアリルエーテル
(ジエチレングリコールの沸点:244℃)
・エーテル3:テトラエチレングリコールジアリルエーテル
(テトラエチレングリコールの沸点;328℃)
・エーテル4:トリエチレングリコールアリルメチルエーテル
(トリエチレングリコールの沸点:285℃)
・エーテル5:ジエチレングリコールアリルブチルエーテル
(ジエチレングリコールの沸点:244℃)
・エーテル6:テトラエチレングリコールモノアリルエーテル
(テトラエチレングリコールの沸点;328℃)
・エーテル7:エチレングリコールジアリルエーテル
(エチレングリコールの沸点:198℃)
・エーテル8:ジプロピレングリコールジアリルエーテル
(ジプロピレングリコールの沸点:232℃)
・エーテル9:トリエチレングリコールブチルメチルエーテル
・エーテル10:ジエチレングリコールジブチルエーテル
・IOP:パルミチン酸イソオクチル(高級アルコール工業株式会社製)
・リソノール16SP:ヘキシルデカノール(高級アルコール工業株式会社製)
・鉄錯体:Borchers社製、Borchi(登録商標)OXY−COAT 1410)
2.2.1.発色評価試験
セイコーエプソン株式会社製インクジェットプリンター PX−7050Fに上記各インクを充填し、普通紙(富士ゼロックス株式会社製 P紙A4)に全面ベタ印刷(100%duty)で印刷し、以下の基準で評価した。
(評価基準)
5:ODが1.2以上
4:ODが1.1以上1.2未満
3:ODが1.0以上1.1未満
2:ODが0.9以上1.0未満
1:ODが0.9未満
2.2.1.で得られた印刷物の裏面について、以下の基準で評価した。
(評価基準)
5:裏面ODが0.25未満
4:裏面ODが0.25以上0.30未満
3:裏面ODが0.30以上0.40未満
2:裏面ODが0.40以上0.50未満
1:裏面ODが0.50以上
VOCの発生量の評価として、2.2.1.で得られた印刷物の印刷直後のベタ印刷面の臭気を、以下の基準で感応評価した。
(評価基準)
3:臭気殆ど無し
2:僅かに臭気あり
1:明らかに臭気あり
実施例1〜12および比較例1、2の評価結果を表1の下の行に示す。油性媒質として、式(1)で表されるアリルエーテルを含有する実施例1〜12では、いずれも臭気を抑えながら、発色評価試験でODが高い一方で、裏抜け評価試験では裏面ODが低い結果となった。発色評価試験の結果は、顔料および染料のいずれでも高い結果となったが、実施例1と10との結果を比較すると、鉄錯体溶液を添加した実施例1の方がODが高かった。また、実施例1と11、12との結果を比較すると、アリルエーテルの含有量が高い方がODが高かった。裏抜け評価試験についても、同様の傾向が見られ、鉄錯体溶液を添加したり、アリルエーテルの含有量が高い方が高い評価が得られた。更に、使用したアリルエーテルを構成するアルキレングリコールの沸点が240℃以上であり、ジアリルエーテルである方が、3つの評価試験の結果が高かった。これらに対し、比較例1、2では、印刷物の印刷直後の臭気は殆ど無かったものの、裏面までインクが達しており、発色評価試験および裏抜け評価試験の両試験の結果が低かった。
Claims (8)
- 油性媒質と、色材とを含み、
前記油性媒質として、下記式(1)で表されるアリルエーテルを含有する、インクジェット記録用油性インク組成物。
- 前記アリルエーテルの含有量が、前記油性媒質に対して30質量%以上である、請求項1に記載のインクジェット記録用油性インク組成物。
- 前記アリルエーテルを構成するアルキレングリコールの沸点が240℃以上である、請求項1または請求項2に記載のインクジェット記録用油性インク組成物。
- 前記アルキレングリコールとして、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコールからなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項3に記載のインクジェット記録用油性インク組成物。
- 前記アリルエーテルが、ジアリルエーテルである、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のインクジェット記録用油性インク組成物。
- 前記色材が、顔料である、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のインクジェット記録用油性インク組成物。
- 前記油性媒質として、極性有機溶剤を含む、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のインクジェット記録用油性インク組成物。
- さらに、金属錯体および脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のインクジェット記録用油性インク組成物。
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