JP2022156640A - 非水性インク組成物、それを用いた記録方法及び記録物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録物の表面乾燥性に優れ、優れた光沢性を示す記録物が得られる非水性インク組成物を提供する。【解決手段】有機溶剤を含有し、インクジェット法によって吐出される非水性インク組成物であって、有機溶剤は、アルキルアミド系溶剤(a)と、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有する、非水性インク組成物である。【選択図】なし
Description
本発明は、非水性インク組成物、それを用いた記録方法及び記録物の製造方法に関する。
インク組成物として、水、又は水と有機溶剤との混合液に色材を溶解又は分散させた水性インク組成物や水を含有しない有機溶剤に色材を溶解又は分散させた非水性インク組成物が広く用いられている。
例えば、特許文献1には、環状エステル(ラクトン系溶剤)と、所定の引火点を有する有機溶剤と、を含有する非水性インク組成物に関する技術が記載されている。特許文献1には、この非水性インク組成物は、溶剤として環状エステル(ラクトン系溶剤)を含有することにより、記録面の一部を溶解して、記録媒体の内部にインク組成物を浸透させ、画像の耐擦性を向上させることができることが記載されている。
さて、ラクトン系溶剤は樹脂基材に浸透しやすい溶剤であり、ラクトン系溶剤を含有する非水性インク組成物は、樹脂基材に対して浸透性が高いものである。
ところが、非水性インク組成物が樹脂基材に浸透してその浸透量が多くなると、得られる記録物の記録面の光沢性と耐ブロッキング性が低下することが本発明者らによって明らかとなった。また、所定の低揮発性溶剤を含有する場合、記録装置内での有機溶剤の揮発は抑制できるものの記録物の表面乾燥性が低下する。すると、記録物の製造速度を向上させることが困難となる。
本発明は、記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物が得られる非水性インク組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、所定の有機溶剤を含有する非水性インク組成物であれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
(1)有機溶剤を含有し、インクジェット法によって吐出される非水性インク組成物であって、前記有機溶剤は、アルキルアミド系溶剤(a)と、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有する、非水性インク組成物。
(2)前記有機溶剤(b)は、グリコールエーテルジアルキル、グリコールエーテルモノアルキル、アセテート、環状エステル、炭酸エステル、二塩基酸エステル、乳酸エステル、アミド及びアルコールからなる群より選択される少なくとも1つを含有する(1)に記載の非水性インク組成物。
(3)前記有機溶剤(b)の含有量は、非水性インク組成物全量中1質量%以上30質量%以下の範囲である、(1)又は(2)に記載の非水性インク組成物。
(4)前記アルキルアミド系溶剤(a)は、下記一般式(1)で表される(1)から(3)のいずれかに記載の非水性インク組成物。
(式(1)中、R1は、水素若しくは炭素数1以上4以下のアルキル基であり、R2R3は、それぞれ独立して、水素若しくは炭素数1以上4以下のアルキル基を表す。)
(5)前記アルキルアミド系溶剤(a)は、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジエチルプロパンアミド及びN,N-ジエチルアセトアミドからなる群より選択される少なくとも1つを含有する、(4)に記載の非水性インク組成物。
(6)前記アルキルアミド系溶剤(a)の含有量は、非水性インク組成物全量中1質量%以上90質量%以下の範囲である、(1)から(5)のいずれかに記載の非水性インク組成物。
(7)さらに樹脂を含有し、前記樹脂は、25℃における固有粘度が90mL/g以上の樹脂が樹脂全量中5質量%以下の範囲である(1)から(6)のいずれかに記載の非水性インク組成物。
(8)加温機構と、基材を固定する固定機構と、を備えるインクジェット記録装置を使用してインクジェット法によって吐出される(1)から(7)のいずれかに記載の非水性インク組成物。
(9)プラスティックチューブを備えるインクジェット記録装置を使用して、該プラスティックチューブを通じてインクジェット法によって吐出される(1)から(8)のいずれかに記載の非水性インク組成物。
(10)(1)から(9)のいずれかに記載の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する記録方法。
(11)(1)から(9)のいずれかに記載の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する記録物の製造方法。
(12)(1)から(9)のいずれかに記載の非水性インク組成物の記録層が基材の表面に形成された記録物。
本発明の非水性インク組成物は低揮発性溶剤を含有しても記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。また、本明細書において、「~」との表記は、「以上」「以下」を意味し、「X:Y~A:B」との表記は「X:Y」及び「A:B」そのものを含み、「X:Y」と「A:B」との間の範囲を意味する。
<1.非水性インク組成物>
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、有機溶剤を含有し、インクジェット法によって吐出される非水性インク組成物であって、有機溶剤として、アルキルアミド系溶剤(a)と、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有することを特徴としている。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、有機溶剤を含有し、インクジェット法によって吐出される非水性インク組成物であって、有機溶剤として、アルキルアミド系溶剤(a)と、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有することを特徴としている。
このような非水性インク組成物であれば記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
ここで、「非水性インク組成物」とは、水を含有しないインク組成物(油性インク組成物)であることを意味し、水、又は水と有機溶剤との混合液に色材を溶解又は分散させた水性インク組成物とは異なる。なお、本明細書において、「水を含有しない」との文言は、大気中の水分や、添加物等に由来するような不可避的に含まれる水は考慮しない。
なお、本実施の形態に係る非水性インク組成物は、色材(有色の色材やブラックホワイトの色材を含む。)を含有する着色インクであってもよく、記録物(被体)をメタリック調にするための光輝性顔料(鱗片状金属粒子)を含むインクであってもよく、色材を含有しないクリアインクであってもよい。色材を含有しないクリアインクである場合には、所望の機能を有する層を形成するためのインクが挙げられる。このようなインクとしては、例えば、記録物(被体)を保護するオーバーコート層を形成するためのオーバーコートインク組成物や記録物(被体)の艶を消す艶消しインク組成物や耐候層を形成するための紫外線吸収剤や光安定化剤等を含むインク等が挙げられる。
以下、本実施の形態に係る非水性インク組成物に含まれる各成分について説明する。
[有機溶剤]
有機溶媒は、アルキルアミド系溶剤(a)と蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有する。
有機溶媒は、アルキルアミド系溶剤(a)と蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有する。
(アルキルアミド系溶剤(a))
アルキルアミド系溶剤とは、アルキル基(CnH2n+1-)と-C(=O)-N-基(アミド結合)を有する化合物であって、水素若しくはアルキル基と-C(=O)-N-基から構成された化合物からなる有機溶剤である。
アルキルアミド系溶剤とは、アルキル基(CnH2n+1-)と-C(=O)-N-基(アミド結合)を有する化合物であって、水素若しくはアルキル基と-C(=O)-N-基から構成された化合物からなる有機溶剤である。
アルキルアミド系溶剤(a)はラクトン系溶剤と同様に基材に対してある程度浸透する溶剤である。そして、アルキルアミド系溶剤(a)はラクトン系溶剤と比較して揮発性が高く、結果としてラクトン系溶剤を含有する非水性インク組成物と比べて基材への浸透量を低いものとすることができる。このため、ラクトン系溶剤を含有する非水性インク組成物の利益を享受しつつ、得られる記録物の記録面の光沢性を向上させることが可能となる。
また、アルキルアミド系溶剤(a)は乾燥しやすいことから、アルキルアミド系溶剤(a)を含有する非水性インク組成物は、後述する有機溶剤(b)を含有していても表面乾燥性に優れた記録物を得ることができる。さらに、基材(記録媒体)上に着弾した非水性インク組成物の乾燥性が高く、印字の滲みが少なくなり印字が鮮明となる。さらに、ラクトン系溶剤と比較して乾燥しやすいアルキルアミド系溶剤(a)を含有する非水性インク組成物であれば、上述したように基材への浸透性がある程度低くなって、表面乾燥後に基材中に残留する溶剤量が軽減される。これにより、ブロッキングの発生も抑制可能であり、インクジェット記録装置への部材適性も良好となる。
アルキルアミド系溶剤は、例えばアルコキシ基を含まないような、水素若しくはアルキル基と-C(=O)-N-基のみから構成された有機溶剤であることが好ましく、例えば、以下の構造を有するものを好ましく用いることができる。
なお、式(1)中のR2及びR3は、炭素数1以上4以下のアルキル基であることが好ましく、炭素数2以上4以下のアルキル基であることがより好ましい。
アルキルアミド系溶剤としては、具体的には、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジプロピルホルムアミド、N,N-ジブチルホルムアミド、N,N-ジエチルプロパンアミド、N,N-ジプロピルプロパンアミド、N-エチルホルムアミド、N-エチルアセトアミド等が挙げられる。この中でも、本発明の効果を特に奏するという観点から、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジエチルプロパンアミド及びN,N-ジエチルアセトアミドからなる群より選択される少なくとも1つを含有することが好ましく、この中でもN,N-ジエチルホルムアミドを含有することが特に好ましい。
アルキルアミド系溶剤(a)の含有量は、特に限定されないが、アルキルアミド系溶剤(a)の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上の範囲であることがさらに好ましく、10質量%以上の範囲であることがさらに好ましく、15質量%以上の範囲であることがさらになお好ましい。これにより、より表面乾燥性に優れた記録物を得ることができ、印字の滲みがさらに少なくなり印字がより鮮明となる。
アルキルアミド系溶剤(a)の含有量の上限は、非水性インク組成物全量中90質量%以下の範囲であることが好ましく、70質量%以下の範囲であることがより好ましく、60質量%以下であることがさらに好ましく、50質量%以下であることがさらに好ましく、45質量%以下の範囲であることがさらになお好ましい。これにより、より優れた光沢性を示す記録物を得ることができる非水性インク組成物とすることができる。
(有機溶剤(b))
有機溶剤(b)とは、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤である。本明細書において、蒸発エンタルピーとは、アドバンスト・ケミストリー・デベロップメント(Advanced Chemistry Development)(ACD/Labs)ソフト、バージョン11.02を使用して決定される計算値である。
有機溶剤(b)とは、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤である。本明細書において、蒸発エンタルピーとは、アドバンスト・ケミストリー・デベロップメント(Advanced Chemistry Development)(ACD/Labs)ソフト、バージョン11.02を使用して決定される計算値である。
この蒸発エンタルピーの値が高いほど揮発しにくい有機溶剤であることを意味し、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)は、揮発性の低い低揮発性溶剤であることを意味する。
このような蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)を含有することにより、非水性インク組成物に含まれるアルキルアミド系溶剤(a)の基材への浸透性を軽減させ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができるようになる。さらに、非水性インク組成物が基材(記録媒体)に着弾されるまでに非水性インク組成物が揮発することを抑制できるので、メンテナンス性に優れ、かつ非水性インク組成物のインクジェット吐出性も向上する。なお、この有機溶剤(b)の蒸発エンタルピー(EOV)は、45.5kJ/mol以上であることが好ましく、46.0kJ/mol以上であることがより好ましい。また、この有機溶剤(b)の蒸発エンタルピー(EOV)の上限は、特に限定されるものではないが、90kJ/mol以下であることが好ましく、80kJ/mol以下であることがより好ましく、70kJ/mol以下であることがさらに好ましい。
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)の溶剤の種類は特に限定されないが、グリコールエーテルジアルキル、グリコールエーテルモノアルキル、アセテート、環状エステル、炭酸エステル、二塩基酸エステル、乳酸エステル、アミド及びアルコールであって、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤であることが好ましく、グリコールエーテルジアルキル、グリコールエーテルモノアルキル、アセテート、炭酸エステル、二塩基酸エステル、及び乳酸エステルであって、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤であることがさらに好ましく、グリコールエーテルジアルキル、グリコールエーテルモノアルキル及び炭酸エステルであって、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤であることがさらになお好ましい。これにより、記録物の表面乾燥性と光沢性とをバランスよく両立させることが可能となる。
グリコールエーテルジアルキルとしては、ジエチレングリコールジブチルエーテル(47.2kJ/mol)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(49.3kJ/mol)、テトラエチレングリコールジエチルエーテル(51.9kJ/mol)等が挙げられる。
グリコールエーテルモノアルキルとしては、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(50.1kJ/mol)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(51.0kJ/mol)、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル(54.3kJ/mol)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(54.7kJ/mol)、トリエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル(60.0kJ/mol)、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル(66.9kJ/mol)、ペンタエチレングリコールモノブチルエーテル(72.4kJ/mol)ヘキサエチレングリコールモノブチルエーテル(77.6kJ/mol)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(51.1kJ/mol)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(55.8kJ/mol)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(59.1kJ/mol)等が挙げられる。
アセテートとしては、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート(48.2kJ/mol)、ジエチレングリコールモノ-n-エチルエーテルアセテート(45.8kJ/mol)等が挙げられる。
環状エステルとしては、ε-カプロラクトン(46.2kJ/mol)、δ-バレロラクトン(45.4kJ/mol)、δ-ヘキサノラクトン(45.2kJ/mol)、等が挙げられる。
炭酸エステルとしては、プロピレンカーボネート(47.8kJ/mol)、エチレンカーボネート(49.0kJ/mol)が挙げられる。
二塩基酸エステルとしては、マロン酸ジプロピル(46.6kJ/mol)、コハク酸ジエチル(45.5kJ/mol)、グルタル酸ジエチル(47.3kJ/mol)、アジピン酸ジメチル(46.5kJ/mol)、等が挙げられる。
乳酸エステルとしては、乳酸エチル(45.6kJ/mol)、乳酸ブチル(49.5kJ/mol)、乳酸プロピル(47.8kJ/mol)、乳酸エチルヘキシル(55.8kJ/mol)、乳酸アミル(51.3kJ/mol)、乳酸イソアミル(51.0kJ/mol)等が挙げられる。
アミドとしては、3-メチル-2-オキサゾリジノン(50.4kJ/mol)、3-エチル-2-オキサゾリジノン(50.7kJ/mol)、N-メチルカプロラクタム(48.5kJ/mol)、N-アセチルカプロラクタム(47.9kJ/mol)、ε-カプロラクタム(51.1kJ/mol)、N-ビニルカプロラクタム(49.2kJ/mol)、N,N-ジメチル-β-ブトキシプロピオンアミド(48.5kJ/mol)等が挙げられる。
アルコールとしては、3-メトキシブタノール(46.5kJ/mol)、3-メトキシー3-メチルブタノール(46.7kJ/mol)、ダイアセトンアルコール(47.1kJ/mol)等が挙げられる。
グリコールエーテルジアルキル、グリコールエーテルモノアルキル、アセテート、環状エステル、炭酸エステル、二塩基酸エステル、乳酸エステル、アミド及びアルコール以外の有機溶剤(b)としてはヒドロキシ酸エステルが挙げられる。ヒドロキシ酸エステルとしては、クエン酸トリエチル(61.9kJ/mol)等が挙げられる。
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)の含有量は、特に限定されないが、有機溶剤(b)の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中1質量%以上の範囲であることが好ましく、3質量%以上の範囲であることがより好ましく、5質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。これにより、非水性インク組成物に含まれるアルキルアミド系溶剤(a)の基材への浸透性を軽減させ、より優れた光沢性を示す記録物を得ることができるようになる。有機溶剤(b)の含有量の上限は、非水性インク組成物全量中30質量%以下の範囲であることが好ましく、20質量%以下の範囲であることがより好ましく、15質量%以下の範囲であることがさらに好ましい。これにより、より表面乾燥性に優れた記録物を得ることができる。
(その他の有機溶剤)
有機溶媒には、上記のアルキルアミド系溶剤(a)及び蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)以外の有機溶剤を含有していてもよい。具体的には、アルキルアミド系溶剤とは異なり、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満の有機溶剤が挙げられる。
有機溶媒には、上記のアルキルアミド系溶剤(a)及び蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)以外の有機溶剤を含有していてもよい。具体的には、アルキルアミド系溶剤とは異なり、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満の有機溶剤が挙げられる。
例えば、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満のグリコールエーテルジアルキル、グリコールエーテルモノアルキル、アセテート、環状エステル、上記のアルキルアミド系溶剤(a)とは異なるアミド、乳酸エステル、二塩基酸エステル等が挙げられる。
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満のグリコールエーテルジアルキルとしては、ジエチレングリコールジメチルエーテル(38.0kJ/mol)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(38.8kJ/mol)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(40.9kJ/mol)、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル(40.4kJ/mol)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(43.4kJ/mol)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(39.8kJ/mol)が挙げられる。
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満のモノアルキルエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル(37.5kJ/mol)、エチレングリコールモノエチルエーテル(39.2kJ/mol)、エチレングリコールモノプロピルエーテル(44.89kJ/mol)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(41.6kJ/mol)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(43.0kJ/mol)
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満のアセテートとしては、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(42.8kJ/mol)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(39.2kJ/mol)2-メチルブチルアセテート(37.3kJ/mol)、3-メトキシブチルエーテルアセテート(41.2kJ/mol)、シクロヘキシルアセテート(40.9kJ/mol)が挙げられる。
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満の環状エステルとしては、γーブチロラクトン(44.0kJ/mol)、γ-バレロラクトン(44.3kJ/mol)が挙げられる。
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満のアミドとしては、N,N-ジメチル-β-メトキシプロピオンアミド(42.5kJ/mol)、N-ビニルメチルオキサゾリジノン(38.3kJ/mol)が挙げられる。
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満の乳酸エステルとしては、乳酸メチル(44.5kJ/mol)が挙げられる。
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満の二塩基酸エステルとしては、マロン酸ジメチル(41.3kJ/mol)、マロン酸ジエチル(43.6kJ/mol)、マロン酸ジプロピル(46.6kJ/mol)、コハク酸ジメチル(43.2kJ/mol)
また、上記の有機溶剤以外の有機溶剤を含有していてもよい。具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル-n-アミルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルイソアミルケトン、ジエチルケトン、エチル-n-プロピルケトン、エチルイソプロピルケトン、エチル-n-ブチルケトン、エチルイソブチルケトン、ジ-n-プロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、イソホロン、アセチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ヘキシル、酢酸オクチル等の酢酸エステル類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類、n-ヘキサン、イソヘキサン、n-ノナン、イソノナン、ドデカン、イソドデカン等の飽和炭水素類、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン等の不飽和炭化水素類、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、デカリン等の環状飽和炭化水素類、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、1,1,3,5,7-シクロオクタテトラエン、シクロドデセン等の環状不飽和炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、N-ホルミルモルホリンなどのモルホリン類、テルペン系溶剤、およびエーテル系溶剤など、蒸発エンタルピー(EOV)によらず、一般的な有機溶剤を挙げることができる。組み合わせる樹脂や分散剤などに応じて、適切なHLB値の溶剤を選択することが好ましい。
なお、本実施の形態に係る非水性インク組成物は、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満のラクトン系溶剤を含有していてもよいが、ラクトン系溶剤を多く含有すると、優れた光沢性を示す記録物が得られるという本発明の効果が得られなくなることがある。蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol未満のラクトン系溶剤の含有量は、非水性インク組成物全量中5.0質量%以下の範囲であることが好ましく、3.0質量%以下の範囲であることがより好ましく、1.0質量%以下の範囲であることがさらに好ましく、0.1質量%以下の範囲であることがさらになお好ましい。
その他の有機溶剤の含有量は、特に制限はされないが、その他の有機溶剤の含有量の下限は、10質量%以上の範囲であることが好ましく、20質量%以上の範囲であることがより好ましく、30質量%以上の範囲であることがさらに好ましい。その他の有機溶剤の含有量の上限は、85質量%以下の範囲であることが好ましく、80質量%以下の範囲であることがより好ましく、75質量%以下の範囲であることがさらに好ましい。
[樹脂]
本実施の形態に係る非水性インク組成物は樹脂を含有しなくともよいが、樹脂を含有していてもよい。樹脂を含有することにより、非水性インク組成物により形成される記録層の定着性、耐水性並びに延伸性を向上させることができる。さらに、得られる記録物の光沢性をより効果的に向上させることができる。なお、これらの樹脂は、いわゆる塗膜(記録層)を形成するバインダー樹脂であり、色材(顔料)を分散させる高分子分散剤とは区別される。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は樹脂を含有しなくともよいが、樹脂を含有していてもよい。樹脂を含有することにより、非水性インク組成物により形成される記録層の定着性、耐水性並びに延伸性を向上させることができる。さらに、得られる記録物の光沢性をより効果的に向上させることができる。なお、これらの樹脂は、いわゆる塗膜(記録層)を形成するバインダー樹脂であり、色材(顔料)を分散させる高分子分散剤とは区別される。
樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ロジン変性樹脂、フェノール系樹脂、テルペン系樹脂、ポリアミド樹脂、ビニルトルエン-α-メチルスチレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル系共重合体、セルロース系樹脂、シリコーン(シリコン)系樹脂、アクリルアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはこれらの共重合樹脂や混合物を用いることができる。この中でも、アクリル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、またはポリウレタン系樹脂を含むものが好ましい。
アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルモノマーを構成するモノマーの主成分として含むものであれば特に限定されるものではない。アクリル樹脂は、1種のラジカル重合性モノマーの単独重合体であってもよいし、ラジカル重合性モノマーを2種以上選択して用いた共重合体のいずれであってもよく、特に、本実施の形態に係る油性インク組成物として好ましいアクリル樹脂は、メタクリル酸メチル単独の重合体、或いは、メタクリル酸メチルと、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エトキシエチル、及びメタクリル酸ベンジルよりなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の化合物との共重合体である。又、市販の(メタ)アクリル樹脂としては、例えばロームアンドハース社の「パラロイドB99N」「パラロイドB60」「パラロイドB66」「パラロイドB82」等が例示される。
塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂は、塩化ビニル単量体及び酢酸ビニル単量体の重合物である。塩化ビニル酢酸ビニル系共重合樹脂としては、例えば、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル/マレイン酸共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル/ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル/ヒドロキシアルキルアクリレート共重合体など、及びそれらの混合物が挙げられる。上記の塩化ビニル酢酸ビニル系共重合樹脂としては、日信化学工業(株)社からソルバインC、CL、CNL、CLL、CLL2、C5R、TA2、TA3、A、AL、TA5R、M5等の商品名で入手して本発明で使用することができる。
塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂は塩化ビニル単量体及び酢酸ビニル単量体の重合することにより得ることができる。重合する方法は、従来公知の重合方法であればよい。重合する方法は、乳化重合または懸濁重合であることが好ましく、懸濁重合であることがより好ましい。
セルロース系樹脂とは、セルロースを原料として生物的または化学的に官能基を導入して得られるセルロース骨格を有する樹脂である。例えば、セルロース系樹脂としては、例えばセルロースアセテートブチレート樹脂、セルロースアセテートプロピオネート樹脂、セルロースアセテートプロピオネートブチレート樹脂などのセルロースアセテートアルキレート樹脂、セルロースアセテート樹脂、ニトロセルロース樹脂及びそれらの混合物が挙げられる。上記セルロース樹脂としてはEASTMAN社の「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」等の商品名で入手して使用することができる。
ポリエステル系樹脂とは、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させて得られる構成単位を少なくとも含むものである。ポリエステル系樹脂は、変性されたポリエステル系樹脂を含んでもよい。上記のポリエステル系樹脂としては、等東洋紡社の「VYLON226」、「VYLON270」、「VYLON560」、「VYLON600」、「VYLON630」、「VYLON660」、「VYLON885」、「VYLONGK250」、「VYLONGK810」、「VYLON GK890」等やユニチカ社の「elitleUE-3200」「elitleUE-3285」、「elitleUE-3320」、「elitleUE-9800」、「elitleUE-9885」等の商品名で入手して使用することができる。
ポリウレタン系樹脂とは、アルコール成分とイソシアネート成分を共重合させて得られる構成単位を少なくとも含むものである。ポリウレタン系樹脂は、ポリエステルやポリエーテルやカプロラクトンにより変性されたポリウレタン系樹脂を含んでもよい。上記のポリウレタン系樹脂としては、荒川化学工業社の「ユリアーノKL-424」、「ユリアーノKL-564」、「ユリアーノKL-593」、「ユリアーノ3262」等やDIC社の「パンデックス372E」、「パンデックス390E」、「パンデックス394E」、「パンデックス304」、「パンデックス305E」、「パンデックスP-870」、「パンデックスP-910」、「パンデックスP-895」、「パンデックス4030」、「パンデックス4110」等の商品名で入手して使用することができる。
また、これらのアクリル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリウレタン系樹脂は、単独で使用してもよいが、2種を混合して使用することが好ましく、アクリル系樹脂と塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂と、を混合した樹脂を使用することがより好ましい。アクリル系樹脂と塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂との含有比率により、非水性インクに要求される発色、乾燥性、塗膜物性、印字適性などの要求を満たすように制御することができる。アクリル系樹脂と塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂と、を混合する場合、混合比は特に制限されるものではなく、適宜変更することができる。
樹脂の重量平均分子量(相対分子質量)は、特に限定されるものではないが、5000以上であることが好ましく、15000以上であることがより好ましい。重量平均分子量(相対分子質量)は、100000以下であることが好ましく、50000以下であることがより好ましい。樹脂の相対分子量は、通常のGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定することができる。
非水性インク組成物に含有される樹脂は、非水性インク組成物全量中0.05質量%以上の範囲で含有することが好ましく、0.1質量%以上の範囲で含有することがより好ましく、0.5質量%以上の範囲で含有することがさらに好ましい。非水性インク組成物に含有される樹脂は、非水性インク組成物全量中20.0質量%以下の範囲で含有することが好ましく、15.0質量%以下の範囲で含有することがより好ましく、10.0質量%以下の範囲で含有することがさらに好ましい。
また、本実施の形態に係る非水性インク組成物に含有される樹脂は、25℃における固有粘度が90mL/g以上の樹脂が樹脂全量中5質量%以下の範囲であることが好ましい。これにより、連続吐出安定性等の印刷性能に優れるようになり、得られる記録物の光沢性をさらに効果的に向上させることができる。
なお、本明細書において、固有粘度とは、対象となる樹脂を展開溶媒に分散させGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)における粒状ゲルを充填したカラムにより樹脂に含まれる分子を分離した後の比粘度〔ηSP〕((η-η0)/η0(η0:溶媒粘度、η:溶液粘度))及び濃度Cを求め、式Lim(〔ηSP〕/C)において、濃度Cを0に外挿(C→0)することにより求めることができる。なお、展開溶媒は特に限定されるものではないが、例えばテトラヒドロフランを使用することができる。
なお、25℃における固有粘度が90mL/g以上の樹脂の含有量は樹脂全量中4.0質量%以下であることが好ましく、3.5質量%以下であることがより好ましく、2.5質量%以下であることがさらになお好ましい。
[色材]
本実施の形態に係るの非水性インク組成物は、色材を含有してもよい。色材は、特に限定されるものではなく、染料系であってもよいし、顔料系であってもよいが、記録物の耐水性や耐光性等の耐性が良好であるという観点から顔料(顔料系色材)を使用することが好ましい。本実施の形態に係る非水性インク組成物において、用いることのできる顔料は特に限定されず、従来のインク組成物に使用されている有機顔料又は無機顔料等が挙げられる。これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本実施の形態に係るの非水性インク組成物は、色材を含有しなくともよい。
本実施の形態に係るの非水性インク組成物は、色材を含有してもよい。色材は、特に限定されるものではなく、染料系であってもよいし、顔料系であってもよいが、記録物の耐水性や耐光性等の耐性が良好であるという観点から顔料(顔料系色材)を使用することが好ましい。本実施の形態に係る非水性インク組成物において、用いることのできる顔料は特に限定されず、従来のインク組成物に使用されている有機顔料又は無機顔料等が挙げられる。これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本実施の形態に係るの非水性インク組成物は、色材を含有しなくともよい。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において顔料を用いる場合には、後述する分散剤や分散助剤(顔料誘導体)を使用することで、顔料の分散安定性を向上させることができる。
具体的な有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、染料からの誘導体、フタロシアニン系有機顔料、キナクリドン系有機顔料、ペリレン系有機顔料、ペリノン系有機顔料、アゾメチン系有機顔料、アントラキノン系有機顔料(アントロン系有機顔料)、キサンテン系有機顔料、ジケトピロロピロール系有機顔料、ジオキサジン系有機顔料、ニッケルアゾ系顔料、イソインドリノン系有機顔料、ピランスロン系有機顔料、チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロン系有機顔料、イソインドリン系有機顔料、キナクリドン系固溶体顔料、ペリレン系固溶体顔料等の有機固溶体顔料、その他の顔料として、レーキ顔料やカーボンブラック等が挙げられる。
有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーで例示すると、C.I.ピグメントイエロー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.ピグメントレッド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.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、64、71、73、C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、C.I.ピグメントグリーン7、36、58、59、62、63、C.I.ピグメントブラウン23、25、26、C.I.ピグメントブラック7等が挙げられる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において、用いることのできる染料の具体例としては、アゾ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料、メロシアニン系染料、スチルベン系染料、ジアリールメタン系染料、トリアリールメタン系染料、フルオラン系染料、スピロピラン系染料、フタロシアニン系染料、インジゴイド等のインジゴ系染料、フルギド系染料、ニッケル錯体系染料、及びアズレン系染料が挙げられる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において、用いることのできる無機顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、炭酸バリウム、シリカ、タルク、クレー、合成マイカ、アルミナ、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、アルミニウム、チタン、インジウム、合成鉄黒、無機固溶体顔料等を挙げることができる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において、含有することのできる顔料の平均分散粒径は、所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されない。用いる顔料の種類によっても異なるが、顔料の分散性及び分散安定性が良好で、充分な着色力を得る点から、体積平均粒子径が5nm以上の範囲内であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましく、30nm以上であることが更に好ましい。体積平均粒子径が上記の下限値以上であることで、非水性インク組成物の耐光性を向上させることができる。体積平均粒子径が300nm以下の範囲内であることが好ましく、200nm以下であることがより好ましく、150nm以下であることが更に好ましい。体積平均粒子径が上記の上限値以下であることで、非水性インク組成物がインクジェット方式にて基材の表面に吐出する非水性インクジェットインク組成物である場合に、インクジェットの吐出安定性を向上させることができる。なお、本実施形態において、顔料の体積平均粒子径は、粒子径分布測定装置(マイクロトラックベル(株)製粒度分析計NANOTRACWAVE)を用いて25℃の条件下で測定した体積平均粒子径(D50)である。
また、本実施の形態に係る複数の非水性インク組成物を含むインクセットにおいて、それぞれの非水性インク組成物に含まれる顔料の体積平均粒子径は同一であってもいいし、異なる関係であってもよい。例えば、本実施の形態に係る非水性インク組成物のシアンインクとマゼンタインクを含むインクセットである場合、シアンインクに含まれる顔料の体積平均粒子径と、マゼンタインクに含まれる顔料の体積平均粒子径と、が同一であってもよく、異なるものであってもよい。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において、顔料の含有量としては、所望の画像を形成可能であれば特に限定されるものではなく適宜調整されるものである。具体的には、顔料の種類によっても異なるが、非水性インク組成物全量中0.05質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましい。非水性インク組成物全量中20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。顔料の含有量が0.05質量%以上、又は20質量%以下の範囲内であることにより、顔料の分散安定性と着色力のバランスに優れたものとすることができる。
また、本実施の形態に係る非水性インク組成物は記録(印刷)する色は特に制限はされず、目的に色に応じて色材を選択し、組み合わせて使用してもよい。色は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各色のインクや、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラック、オレンジ、グリーン、レッド、ホワイトなどにも使用することができる。この際、本実施の形態に係る非水性インク組成物を含むインクセットにおいて、同一種類の色の色材を選択してもよい。
[分散剤]
本実施の形態に係る非水性インク組成物において必要に応じて分散剤を用いてもよい。分散剤としては、非水性インク組成物において用いられている任意の分散剤を用いることができる。分散剤としては、高分子分散剤を用いるとよい。こうした分散剤としては、主鎖がポリエステル系、ポリアクリル系、ポリウレタン系、ポリアミン系、ポリカプロラクトン系などからなり、側鎖としてアミノ基、カルボキシル基、スルホン基、ヒドロキシル基などの極性基を有するものである。ポリアクリル系分散剤では、例えば、Disperbyk-2000、2001、2008、2009、2010、2020、2020N、2022、2025、2050、2070、2095、2150、2151、2155、2163、2164、BYKJET-9130、9131,9132,9133,9151(ビック・ケミー社製)、EfkaPX4310、PX4320、PX4330、PA4401、4402、PA4403、4570、7411、7477、PX4700、PX4701(BASF社製)、TREPLUS D-1200、D-1410、D-1420、MD-1000(大塚化学社製)、フローレンDOPA-15BHFS、17HF、22、G-700、900、NC-500、GW-1500(共栄社化学(株)製)、などが用いられる。ポリカプロラクトン系分散剤では、例えば、アジスパーPB821、PB822、PB881(味の素ファインテクノ(株)製)、ヒノアクトKF-1000、T-6000、T-7000、T-8000、T-8000E、T-9050(川研ファインケミカル(株)製)、Solsperse20000、24000、32000、32500、32550、32600、33000、33500、34000、35200、36000、37500、39000、71000、76400、76500、86000、88000、J180、J200(ルーブリゾール社製)、TEGO Dispers652、655、685、688、690(エボニック・ジャパン社製)などが用いられる。好ましい分散剤としては、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などが用いられる。これらの単独、又はそれらの混合物を用いることができる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において必要に応じて分散剤を用いてもよい。分散剤としては、非水性インク組成物において用いられている任意の分散剤を用いることができる。分散剤としては、高分子分散剤を用いるとよい。こうした分散剤としては、主鎖がポリエステル系、ポリアクリル系、ポリウレタン系、ポリアミン系、ポリカプロラクトン系などからなり、側鎖としてアミノ基、カルボキシル基、スルホン基、ヒドロキシル基などの極性基を有するものである。ポリアクリル系分散剤では、例えば、Disperbyk-2000、2001、2008、2009、2010、2020、2020N、2022、2025、2050、2070、2095、2150、2151、2155、2163、2164、BYKJET-9130、9131,9132,9133,9151(ビック・ケミー社製)、EfkaPX4310、PX4320、PX4330、PA4401、4402、PA4403、4570、7411、7477、PX4700、PX4701(BASF社製)、TREPLUS D-1200、D-1410、D-1420、MD-1000(大塚化学社製)、フローレンDOPA-15BHFS、17HF、22、G-700、900、NC-500、GW-1500(共栄社化学(株)製)、などが用いられる。ポリカプロラクトン系分散剤では、例えば、アジスパーPB821、PB822、PB881(味の素ファインテクノ(株)製)、ヒノアクトKF-1000、T-6000、T-7000、T-8000、T-8000E、T-9050(川研ファインケミカル(株)製)、Solsperse20000、24000、32000、32500、32550、32600、33000、33500、34000、35200、36000、37500、39000、71000、76400、76500、86000、88000、J180、J200(ルーブリゾール社製)、TEGO Dispers652、655、685、688、690(エボニック・ジャパン社製)などが用いられる。好ましい分散剤としては、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などが用いられる。これらの単独、又はそれらの混合物を用いることができる。
分散剤の含有量は、特に制限されないが、分散剤の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、0.8質量%以上であることがさらに好ましい。分散剤の含有量は、特に制限されないが、分散剤の含有量の下限は、非水性インク組成物全量中5.0質量%以上であることが好ましく、4.0質量%以上であることがより好ましく、3.0質量%以上であることがさらに好ましい。
[分散助剤]
本実施の形態に係る非水性インク組成物において必要に応じて分散助剤を用いてもよい。分散助剤は色材(顔料)の表面に吸着し、官能基が非水性インク組成物中の有機溶剤や分散剤との親和力を高め、分散安定性を向上させる。分散助剤としては、有機顔料残基に酸性基、塩基性基、中性基などの官能基を有する公知の顔料誘導体を用いることができる。
本実施の形態に係る非水性インク組成物において必要に応じて分散助剤を用いてもよい。分散助剤は色材(顔料)の表面に吸着し、官能基が非水性インク組成物中の有機溶剤や分散剤との親和力を高め、分散安定性を向上させる。分散助剤としては、有機顔料残基に酸性基、塩基性基、中性基などの官能基を有する公知の顔料誘導体を用いることができる。
[界面活性剤]
本実施の形態に係る非水性インク組成物においては、ノズル部やチューブ内等の機器内での非水性インク組成物の揮発抑制、固化防止、又、固化した際の再溶解性を目的として、又、表面張力を低下させ記録媒体(基材)との濡れ性を向上させる目的で、界面活性剤を添加してもよい。例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類であるノニオン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(日本油脂(株)製)、エマルゲン106、108、707、709、A-90、A-60(花王(株)製)、フローレンG-70、D-90、TG-740W(共栄社化学(株)製)、ポエムJ-0081HV(理研ビタミン(株)製)、アデカトールNP-620、NP-650、NP-660、NP-675、NP-683、NP-686、アデカコールCS-141E、TS-230E((株)アデカ製)等、ソルゲン30V、40、TW-20、TW-80、ノイゲンCX-100(第一工業製薬(株)製)等、フッ素系界面活性剤としては、フッ素変性ポリマーを用いることが好ましく、具体例としては、BYK-340(ビックケミー・ジャパン社製)等、シリコン系界面活性剤としては、ポリエステル変性シリコンやポリエーテル変性シリコンを用いることが好ましく、具体例としては、BYK-313、315N、322、326、331、347、348、BYK-UV3500、3510、3530、3570(いずれもビックケミー・ジャパン社製)等、アセチレングリコール系界面活性剤としては、具体例として、サーフィノール(登録商標)82、104、465、485、TG(いずれもエアープロダクツジャパン社製)、オルフィン(登録商標)STG、E1010(いずれも日信化学株式会社製)等が例示される。
本実施の形態に係る非水性インク組成物においては、ノズル部やチューブ内等の機器内での非水性インク組成物の揮発抑制、固化防止、又、固化した際の再溶解性を目的として、又、表面張力を低下させ記録媒体(基材)との濡れ性を向上させる目的で、界面活性剤を添加してもよい。例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類であるノニオン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(日本油脂(株)製)、エマルゲン106、108、707、709、A-90、A-60(花王(株)製)、フローレンG-70、D-90、TG-740W(共栄社化学(株)製)、ポエムJ-0081HV(理研ビタミン(株)製)、アデカトールNP-620、NP-650、NP-660、NP-675、NP-683、NP-686、アデカコールCS-141E、TS-230E((株)アデカ製)等、ソルゲン30V、40、TW-20、TW-80、ノイゲンCX-100(第一工業製薬(株)製)等、フッ素系界面活性剤としては、フッ素変性ポリマーを用いることが好ましく、具体例としては、BYK-340(ビックケミー・ジャパン社製)等、シリコン系界面活性剤としては、ポリエステル変性シリコンやポリエーテル変性シリコンを用いることが好ましく、具体例としては、BYK-313、315N、322、326、331、347、348、BYK-UV3500、3510、3530、3570(いずれもビックケミー・ジャパン社製)等、アセチレングリコール系界面活性剤としては、具体例として、サーフィノール(登録商標)82、104、465、485、TG(いずれもエアープロダクツジャパン社製)、オルフィン(登録商標)STG、E1010(いずれも日信化学株式会社製)等が例示される。
界面活性剤としては、上記に限られずアニオン系、カチオン系、両性又は非イオン系のいずれの界面活性剤も用いることができ、添加目的に合わせて適宜選択されればよい。
[その他の成分]
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、エポキシ化物等、多価カルボン酸、表面調整剤、スリップ剤、レベリング剤(アクリル系やシリコン系等)、消泡剤、pH調整剤、殺菌剤、防腐剤、防臭剤、電荷調整剤、湿潤剤等の公知の添加剤を任意成分として含んでもよい。酸化防止剤の具体例としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、ヒドラジン系酸化防止剤等が挙げられる。具体的には、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)等が例示される。また、紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系化合物、又はベンゾトリアゾール系化合物を用いることができる。また、エポキシ化物の具体例としては、エポキシグリセリド、エポキシ脂肪酸モノエステル、およびエポキシヘキサヒドロフタレートなどが例示され、具体的にはアデカサイザーO-130P、アデカサイザーO-180A(ADEKA社製)等が例示される。多価カルボン酸の具体例としては、クエン酸、マレイン酸などが例示される。
本実施の形態に係る非水性インク組成物は、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、エポキシ化物等、多価カルボン酸、表面調整剤、スリップ剤、レベリング剤(アクリル系やシリコン系等)、消泡剤、pH調整剤、殺菌剤、防腐剤、防臭剤、電荷調整剤、湿潤剤等の公知の添加剤を任意成分として含んでもよい。酸化防止剤の具体例としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、ヒドラジン系酸化防止剤等が挙げられる。具体的には、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)等が例示される。また、紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系化合物、又はベンゾトリアゾール系化合物を用いることができる。また、エポキシ化物の具体例としては、エポキシグリセリド、エポキシ脂肪酸モノエステル、およびエポキシヘキサヒドロフタレートなどが例示され、具体的にはアデカサイザーO-130P、アデカサイザーO-180A(ADEKA社製)等が例示される。多価カルボン酸の具体例としては、クエン酸、マレイン酸などが例示される。
<2.インク組成物の製造方法>
本実施の形態に係るインク組成物の製造方法は、アルキルアミド系溶剤(a)と、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、各主成分(例えば樹脂や色材等)をペイントシェイカーを用いて混合することにより製造することができる。この際、ジルコニアビーズにて各成分を分散させてもよい。また、得られた非水性インク組成物は、必要に応じて脱気処理するなどして所望の溶存酸素量や溶存窒素量に調整してもよい。
本実施の形態に係るインク組成物の製造方法は、アルキルアミド系溶剤(a)と、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、各主成分(例えば樹脂や色材等)をペイントシェイカーを用いて混合することにより製造することができる。この際、ジルコニアビーズにて各成分を分散させてもよい。また、得られた非水性インク組成物は、必要に応じて脱気処理するなどして所望の溶存酸素量や溶存窒素量に調整してもよい。
また、有機溶剤を予め乾燥させておくことが好ましい。有機溶剤を予め乾燥させておくことで、非水性インク組成物に含まれる水分量を軽減することができる。有機溶剤を乾燥させる方法としては、例えば窒素等の不活性ガス雰囲気下で乾燥させた不活性ガス(例えば、窒素ガス)を所定時間吹き付ける方法や、有機溶剤を蒸留精製する方法や、水を選択的に透過する半透過膜に有機溶剤を透過させる方法や、水を吸着する水吸着剤に有機溶剤に混入した水を選択的に吸着させる方法等を挙げることができる。
<3.インク組成物を用いた記録方法>
本実施の形態に係る記録方法は、上記の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する記録方法である。上記の非水性インク組成物は、記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができるものであり、本実施の形態に係る記録方法においても記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。インクジェット法により吐出する方式は、圧電素子を用いたピエゾ方式であっても、発熱体を用いたサーマル方式であってもよく、特に限定されない。
本実施の形態に係る記録方法は、上記の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する記録方法である。上記の非水性インク組成物は、記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができるものであり、本実施の形態に係る記録方法においても記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。インクジェット法により吐出する方式は、圧電素子を用いたピエゾ方式であっても、発熱体を用いたサーマル方式であってもよく、特に限定されない。
そして、インクジェット記録装置に備えられる加温機構によって基材(記録媒体)に着弾した非水性インク組成物を加温することが好ましい。これにより、基材(記録媒体)に着弾した非水性インク組成物を乾燥させることで、アルキルアミド系溶剤(a)のみならず、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)をも乾燥させることが可能となるので、記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性をさらに向上させることが可能となる。後述する記録物の製造方法においても同様である。
<4.記録物の製造方法>
上記のインク組成物を用いた記録方法は、記録物の製造方法と定義することもできる。本実施の形態に係る記録物の製造方法においても記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
上記のインク組成物を用いた記録方法は、記録物の製造方法と定義することもできる。本実施の形態に係る記録物の製造方法においても記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
<5.記録物>
上述した実施形態の記録物の製造方法により製造された記録物を構成する各層について説明する。
上述した実施形態の記録物の製造方法により製造された記録物を構成する各層について説明する。
[媒体(記録媒体)]
本実施の形態に係る記録方法に使用することのできる基材(記録媒体)としては、特に限定はされず、樹脂基材、金属板ガラスなどの非吸収性基材であっても、紙や布帛などの吸収性基材であっても、受容層を備える基材のような表面塗工が施された基材であってもよく、種々の基材を使用することができる。
本実施の形態に係る記録方法に使用することのできる基材(記録媒体)としては、特に限定はされず、樹脂基材、金属板ガラスなどの非吸収性基材であっても、紙や布帛などの吸収性基材であっても、受容層を備える基材のような表面塗工が施された基材であってもよく、種々の基材を使用することができる。
これらの中でも、上記非水性インク組成物は、水を含有しない非水性インク組成物であるため、表面が主として樹脂からなるものが好ましい。特に、上記の非水性インク組成物は、樹脂基材に対して浸透性を示すアルキルアミド系溶剤(a)を含んでいるため、表面が樹脂からなる媒体(記録媒体)での印字の滲みが少なくなり印字が鮮明となる。樹脂としては、ポリ塩化ビニル系重合体やアクリル、PET、ポリカーボネート、PE、PP等が挙げられる。また、記録物の記録表面に対してフィルムを張り合わせことを前提とするような樹脂基材(いわゆるラミネート用の樹脂基材)に用いられてもよい。特に、表面が硬質又は軟質ポリ塩化ビニル系重合体からなる基材(記録媒体)が好ましい。表面がポリ塩化ビニル重合体からなる基材(記録媒体)としては、ポリ塩化ビニル基材(フィルム又はシート)等が例示できる。
[記録層]
記録層とは、上記の非水性インク組成物に含まれる溶媒が揮発することにより形成される層であり、所望の画像を形成する層である。上記の非水性インク組成物を吐出することで記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
記録層とは、上記の非水性インク組成物に含まれる溶媒が揮発することにより形成される層であり、所望の画像を形成する層である。上記の非水性インク組成物を吐出することで記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができる。
なお、上記の非水性インク組成物に含まれる溶媒が揮発することにより形成される層は、複数の層から形成されていてもよく、例えば、上記の非水性インク組成物のホワイトインクの層上に上記の非水性インク組成物のカラーインク(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の層が形成されていてもよい。
[その他の層]
本実施の形態に係る記録物は、さらに、加飾層の上表面に所望の機能を有する層を備えてもよい。 例えば、記録物に耐擦性や光沢性をさらに付与する目的で、樹脂、ワックスの少なくとも1つを含有するオーバーコート層が形成されていてもよい。また、フィラーを含有させ、又は膜厚をピクセル単位で変化させること等により、表面に凹凸感(マット面)を表現された層が形成されていてもよい。また、記録物に耐候性を付与するために、紫外線吸収剤や光安定化剤等を含む耐候層や光輝性顔料を含む光輝性層等が形成されていてもよい。
本実施の形態に係る記録物は、さらに、加飾層の上表面に所望の機能を有する層を備えてもよい。 例えば、記録物に耐擦性や光沢性をさらに付与する目的で、樹脂、ワックスの少なくとも1つを含有するオーバーコート層が形成されていてもよい。また、フィラーを含有させ、又は膜厚をピクセル単位で変化させること等により、表面に凹凸感(マット面)を表現された層が形成されていてもよい。また、記録物に耐候性を付与するために、紫外線吸収剤や光安定化剤等を含む耐候層や光輝性顔料を含む光輝性層等が形成されていてもよい。
なお、本実施の形態に係る記録物においては、上記の非水性インク組成物により形成された記録層を含む記録物を説明したが、例えば、従来公知のインク組成物により形成された記録層上に、上記の非水性インク組成物を吐出して所望の機能を有する層を形成してもよい。また、上記の非水性インク組成物により形成された記録層上に、上記の非水性インク組成物を吐出して所望の機能を有する層を形成してもよい。
<6.インクジェット記録装置>
上記の非水性インク組成物をインクジェット法により吐出するインクジェット記録装置は、従来公知のものを使用することができる。例えば、VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製のようなインクジェットプリンターなどを使用することができる。
上記の非水性インク組成物をインクジェット法により吐出するインクジェット記録装置は、従来公知のものを使用することができる。例えば、VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製のようなインクジェットプリンターなどを使用することができる。
インクジェット記録装置の構成の一例として、オンキャリッジタイプであってシリアルプリンタータイプのインクジェット記録装置を説明するが、本実施の形態に係る記録方法を実施することのできるインクジェット記録装置は、インクカートリッジが外部に固定されたオフキャリッジタイプのインクジェット記録装置であってもよく、インクジェットヘッドヘッドが移動せずに記録媒体(基材)上にインク組成物を吐出するラインプリンタータイプのインクジェット記録装置であってもよい。
また、インクジェット記録装置は、加温機構と、基材を固定する固定機構と、を備えていることが好ましい。インクジェット記録装置に備えられる加温機構によって基材表面温度を制御して、基材(記録媒体)に着弾した非水性インク組成物を乾燥させることで、非水性インク組成物に含有される有機溶剤を揮発させることが可能となる。特に、上記の非水性インク組成物は、比較的揮発しづらい蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)を含有するため、この有機溶剤(b)をも加温機構により素早く揮発させることが可能となる。
さらに、基材を固定する固定機構によって、基材(記録媒体)を固定した状態で非水性インク組成物を乾燥させることが可能となり、加温により基材がたわむことにより熱のかかり方が不均一になることを抑制できる。これにより、基材(記録媒体)に着弾した非水性インク組成物を効果的に乾燥させることが可能となる。
インクジェット記録装置に備えられる加温機構は、プレヒーター、プラテンヒーター、アフターヒーター等であってもよく、記録物に温風を送風する機構であってもよい。また、これらの加温機構を複数組み合わせるものであってもよい。
加温機構により加温される基材の表面温度としては、非水性インク組成物に含まれる有機溶剤を揮発させることができれば特に制限はされず、基材の表面温度の下限は、20℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましく、40℃以上であることがさらに好ましい。基材の表面温度の上限は、70℃以下であることが好ましく、60℃以下であることがより好ましく、50℃以下であることがさらに好ましい。
基材を固定する固定機構としては、基材を所定の治具により固定する固定機構であっても、負圧により基材を吸引して吸着する固定機構であってもよく特に制限されない。
上記の非水性インク組成物を吐出するインクジェットヘッドは、圧電素子を用いたピエゾ方式のインクジェットヘッドであっても、発熱体を用いたサーマル方式のインクジェットヘッドであってもよく、特に制限はされない。
また、インクジェット記録装置は、上記の非水性インク組成物を貯蔵する容器(インクカートリッジやボトル等)と上記の非水性インク組成物を吐出するインクジェットヘッドとを接続するプラスティックチューブを備え、上記の非水性インク組成物がこのプラスティックチューブを通じてインクジェットヘッドに供給され、インクジェット法によって吐出されるように構成されていてもよい。非水性インク組成物がプラスティックチューブ内に存在すると、非水性インク組成物に含有される有機溶剤の一部が揮発することがある。すると、インクジェット吐出する段階で非水性インク組成物に含有される有機溶剤の成分量が変わってしまい、所望する特性が得られないことがある。
特に、上記の非水性インク組成物に含有されるアルキルアミド系溶剤(a)は、プラスティックチューブ内に存在しても揮発量は他の有機溶剤と比較して相対的に少ない。プラスティックチューブ内での有機溶剤の揮発量は、有機溶剤の沸点や引火点、蒸発エンタルピーなどの有機溶剤自体の揮発性のパラメータとは必ずしも相関が無い。これが有機溶剤の種類によりプラスティックに対する透過性が異なっており、密閉された低密度ポリエチレンチューブ内での揮発率は、むしろプラスティックに対する透過性に起因し、具体的には、有機溶剤の化学構造、分子量、相溶性等に起因するパラメータである。
アルキルアミド系溶剤は、プラスティックチューブ内での揮発量が相対的に少ない溶剤であるため、アルキルアミド系溶剤を含有する非水性インク組成物であれば、非水性インク組成物に含有される有機溶剤の成分量を保持した状態でインクジェット吐出することが可能となる。
プラスティックチューブ内での有機溶剤の揮発量は、低密度ポリエチレンチューブ(アズワン社製のポリエチレンチューブホース(型番:6-608-03 内径3mm、外径5mmの低密度ポリエチレン(PE-LD))を12センチに切断したチューブ)に有機溶剤を充填して密閉し、50℃、1週間保管し、保管後の揮発量を測定することにより求めることができる。例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテルの揮発量は68質量%、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルは58質量%、ジエチレングリコールジエチルエーテルは54質量%、ジプロピレングリコールジメチルエーテルは59質量%であるのに対し、N,N-ジエチルホルムアミドは11質量%、N,N-ジエチルプロパンアミドは12質量%、N,N-ジエチルアセトアミドは13質量%であり、アルキルアミド系溶剤はプラスティックチューブ内での揮発量が少ない溶剤であることが分かる。
プラスティックチューブの材質としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム、ナイロン、ポリウレタン、PTFE等が挙げられる。この中でも、ポリエチレン系樹脂及びエチレンプロピレンジエンゴムであることが好ましい。
また、本実施の形態に係るインクジェット記録装置は、上述したようにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各色のインクや、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラック、オレンジ、グリーン、レッド、ホワイトなどにも使用することができ、印刷する色の順序やヘッドの位置や構成は特に制限されない。また、本実施の形態に係るインクジェット記録装置は、記録媒体(基材)の巻き取り機構や基材表面を乾燥させる乾燥機構、インクの循環機構を備えていても備えていなくともよい。
以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に何ら制限を受けるものではない。
1.樹脂の作製
(1)アクリル系樹脂
100℃に保たれたジエチレングリコールジエチルエーテル300g中に、メタクリル酸メチル150g及びメタクリル酸ブチル50gと所定量のt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)との混合物を1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃で2時間反応させた後冷却して、無色透明のメタクリル酸メチルの重合体溶液を得た。その後、この重合体溶液から溶媒を十分に留去して、メタクリル酸メチルの重合体を得た。このとき重合開始剤であるt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートの量を変更して、メタクリル酸メチル(アクリル系樹脂)の重合平均分子量を30000~105000になるように制御した(このとき使用した重合開始剤の質量を下記表1に記載した。表1中「開始剤量」と表記した。)。
(1)アクリル系樹脂
100℃に保たれたジエチレングリコールジエチルエーテル300g中に、メタクリル酸メチル150g及びメタクリル酸ブチル50gと所定量のt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)との混合物を1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃で2時間反応させた後冷却して、無色透明のメタクリル酸メチルの重合体溶液を得た。その後、この重合体溶液から溶媒を十分に留去して、メタクリル酸メチルの重合体を得た。このとき重合開始剤であるt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートの量を変更して、メタクリル酸メチル(アクリル系樹脂)の重合平均分子量を30000~105000になるように制御した(このとき使用した重合開始剤の質量を下記表1に記載した。表1中「開始剤量」と表記した。)。
(2)塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂
撹拌装置を備えたオートクレーブに、窒素置換後、脱イオン水100質量部、メタノール40質量部、塩化ビニル32質量部、酢酸ビニル5質量部、グリシジルメタクリレート0.2質量部、ヒドロキシプロピルアクリレート3.55質量部、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(懸濁剤)を0.1質量部、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート(重合開始剤)を0.026質量部、ジ-3,5,5-トリメチルヘキサノールパーオキサイド(重合開始剤)を所定量仕込み、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら63℃に昇温し、63℃に到達直後に塩化ビニル48質量部を6時間で、グリシジルメタクリレート0.6質量部、ヒドロキシプロピルアクリレート10.65部を混合したものを5.4時間で連続圧入し、共重合反応させた。オートクレーブ内圧が0.3MPaになった時点で残圧を抜き、冷却して樹脂スラリーを取り出し、ろ過、乾燥して塩化ビニル系共重合樹脂を得た。このとき重合開始剤であるジ-3,5,5-トリメチルヘキサノールパーオキサイドの量を変更して、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂の重合平均分子量を40000~75000になるように制御した(このとき使用した重合開始剤の質量を下記表1に記載した。表1中「開始剤量」と表記した。)。
撹拌装置を備えたオートクレーブに、窒素置換後、脱イオン水100質量部、メタノール40質量部、塩化ビニル32質量部、酢酸ビニル5質量部、グリシジルメタクリレート0.2質量部、ヒドロキシプロピルアクリレート3.55質量部、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(懸濁剤)を0.1質量部、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート(重合開始剤)を0.026質量部、ジ-3,5,5-トリメチルヘキサノールパーオキサイド(重合開始剤)を所定量仕込み、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら63℃に昇温し、63℃に到達直後に塩化ビニル48質量部を6時間で、グリシジルメタクリレート0.6質量部、ヒドロキシプロピルアクリレート10.65部を混合したものを5.4時間で連続圧入し、共重合反応させた。オートクレーブ内圧が0.3MPaになった時点で残圧を抜き、冷却して樹脂スラリーを取り出し、ろ過、乾燥して塩化ビニル系共重合樹脂を得た。このとき重合開始剤であるジ-3,5,5-トリメチルヘキサノールパーオキサイドの量を変更して、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂の重合平均分子量を40000~75000になるように制御した(このとき使用した重合開始剤の質量を下記表1に記載した。表1中「開始剤量」と表記した。)。
(3)セルロース系樹脂
市販品のセルロース系樹脂(EASTMAN CHEMICAL社のCAB551-0.01、CAB553-0.4)を用いた。
市販品のセルロース系樹脂(EASTMAN CHEMICAL社のCAB551-0.01、CAB553-0.4)を用いた。
表1に各樹脂(アクリル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、セルロース系樹脂)の重量平均分子量(相対分子質量)、並びに25℃における固有粘度が90mL/g以上の樹脂の割合を示す。なお、重量平均分子量(相対分子質量)はGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定した。また、固有粘度が90mL/g以上の樹脂の割合は、島津製作所SEC(GPC)システムに粘度検出器(WYATT社製ViscoStarIII)と屈折率検出器(WYATT社製Optilab T-rEX)を接続し、展開溶媒にテトラヒヂロフランを用いて、まず島津製作所SEC(GPC)システムでは試料を40℃に加温したカラムを通過させ、その後25℃に冷却した通過物を粘度検出器により比粘度〔ηSP〕を求め、屈折率検出器により濃度Cを求めLim(〔ηSP〕/C)において、濃度Cを0に外挿することにより固有粘度を求めた。
2.非水性インク組成物の調製
それぞれの有機溶剤、樹脂、分散剤、顔料(色材)を下記表の割合になるように各成分のように実施例及び比較例の非水性インク組成物を作製した。具体的には、ペイントシェイカーを用いてジルコニアビーズにて各成分を分散させて非水性インク組成物を調製した。単位は質量%である。
それぞれの有機溶剤、樹脂、分散剤、顔料(色材)を下記表の割合になるように各成分のように実施例及び比較例の非水性インク組成物を作製した。具体的には、ペイントシェイカーを用いてジルコニアビーズにて各成分を分散させて非水性インク組成物を調製した。単位は質量%である。
3.評価1
(光沢性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物について光沢性を評価した。具体的には、実施例及び比較例の非水性インク組成物をインクジェットプリンター(商品名 VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製)を使用)を用いたインクジェット方式にて、記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃でベタ部の印刷を行い、60℃オーブンで5分乾燥させた後、当該印字物の20°光沢度を測定した。光沢度はハンディタイプの光沢度計PhopointIQ-S(コニカミノルタ社製)で測定した(表中、「光沢性」と表記)。
評価基準
評価5:20°光沢が70以上
評価4:20°光沢が65以上70未満
評価3:20°光沢が55以上65未満
評価2:20°光沢が50以上55未満
評価1:20°光沢が50未満
(光沢性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物について光沢性を評価した。具体的には、実施例及び比較例の非水性インク組成物をインクジェットプリンター(商品名 VersaArt RE-640、ローランドDG(株)製)を使用)を用いたインクジェット方式にて、記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃でベタ部の印刷を行い、60℃オーブンで5分乾燥させた後、当該印字物の20°光沢度を測定した。光沢度はハンディタイプの光沢度計PhopointIQ-S(コニカミノルタ社製)で測定した(表中、「光沢性」と表記)。
評価基準
評価5:20°光沢が70以上
評価4:20°光沢が65以上70未満
評価3:20°光沢が55以上65未満
評価2:20°光沢が50以上55未満
評価1:20°光沢が50未満
(表面乾燥性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物について表面乾燥性を評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)でベタ画像の印刷を行い、40℃で乾燥するまでの時間を計測した(表中、「表面乾燥性」と表記)。
評価基準
評価5:2分未満で乾燥する。
評価4:2分以上4分未満で乾燥する。
評価3:4分以上6分未満で乾燥する。
評価2:6分以上8分未満で乾燥する。
評価1:8分以上で乾燥する。
実施例及び比較例の非水性インク組成物について表面乾燥性を評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)でベタ画像の印刷を行い、40℃で乾燥するまでの時間を計測した(表中、「表面乾燥性」と表記)。
評価基準
評価5:2分未満で乾燥する。
評価4:2分以上4分未満で乾燥する。
評価3:4分以上6分未満で乾燥する。
評価2:6分以上8分未満で乾燥する。
評価1:8分以上で乾燥する。
(耐ブロッキング性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物につい耐ブロッキング性を評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃でベタ部の印刷を行い、記録物を巻き取り後24時間放置し、その後広げて、フィルムの記録物表面と重なっていた背面への裏移り及び記録物表面を評価した(表中、「耐ブロッキング性」と表記)。
評価基準
評価5:巻き取り後に背面への裏移りはなく、記録物表面の荒れもない。
評価4:巻き取り後に背面への裏移りはないが、記録物表面にわずかに荒れが見られるが意匠性は損なわれない。
評価3:巻き取り後に背面への裏移りがわずかにみられ、記録物表面にもわずかに跡が見られる。
評価2:巻き取り後に背面への裏移りがはっきりみられ、記録物表面に跡が見られる。
評価1:巻き取り後に背面への顕著なインクの移行がみられ、記録物表面は大きく意匠性が損なわれている。
実施例及び比較例の非水性インク組成物につい耐ブロッキング性を評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃でベタ部の印刷を行い、記録物を巻き取り後24時間放置し、その後広げて、フィルムの記録物表面と重なっていた背面への裏移り及び記録物表面を評価した(表中、「耐ブロッキング性」と表記)。
評価基準
評価5:巻き取り後に背面への裏移りはなく、記録物表面の荒れもない。
評価4:巻き取り後に背面への裏移りはないが、記録物表面にわずかに荒れが見られるが意匠性は損なわれない。
評価3:巻き取り後に背面への裏移りがわずかにみられ、記録物表面にもわずかに跡が見られる。
評価2:巻き取り後に背面への裏移りがはっきりみられ、記録物表面に跡が見られる。
評価1:巻き取り後に背面への顕著なインクの移行がみられ、記録物表面は大きく意匠性が損なわれている。
(間欠吐出性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物について間欠吐出性を評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に双方向の高速印刷モード(360x720dpi)、基材表面温度40℃にて長期間に亘り、常温下で、上記記録媒体に断続的な印刷を実施し、ドット抜け、飛行曲がり及びインクの飛び散りの有無を観察し、発生回数を計数し評価した(表中、「間欠吐出性」と表記)。
評価基準
評価5:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が10回未満であった。
評価4:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が10回以上20回未満であった。
評価3:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が20回以上30回未満であった。
評価2:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が30回以上40回未満であった。
評価1:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が40回以上であった。
実施例及び比較例の非水性インク組成物について間欠吐出性を評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に双方向の高速印刷モード(360x720dpi)、基材表面温度40℃にて長期間に亘り、常温下で、上記記録媒体に断続的な印刷を実施し、ドット抜け、飛行曲がり及びインクの飛び散りの有無を観察し、発生回数を計数し評価した(表中、「間欠吐出性」と表記)。
評価基準
評価5:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が10回未満であった。
評価4:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が10回以上20回未満であった。
評価3:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が20回以上30回未満であった。
評価2:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が30回以上40回未満であった。
評価1:24時間の試験期間内で、ドット抜け、飛行曲がり又はインクの飛び散りの発生が40回以上であった。
(ベタ埋まり)
実施例及び比較例の非水性インク組成物についてベタ埋まりを評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に双方向の高速印刷モード(360x720dpi)、基材表面温度40℃にて印刷を実施し、ベタ印字を行った部分の埋まり(白抜け)を確認した(表中、「ベタ埋まり」と表記)。
評価基準
評価5:均一なベタが形成できている
評価4:目視で白抜けは確認できないが、わずかに色ムラが確認できるが意匠性は損なわれていない
評価3:目視で白抜けは確認できないが、色ムラが確認できる
評価2:白抜けが確認できる
評価1:顕著に白抜けが確認でき、濃度感の低下がみられる。
実施例及び比較例の非水性インク組成物についてベタ埋まりを評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に双方向の高速印刷モード(360x720dpi)、基材表面温度40℃にて印刷を実施し、ベタ印字を行った部分の埋まり(白抜け)を確認した(表中、「ベタ埋まり」と表記)。
評価基準
評価5:均一なベタが形成できている
評価4:目視で白抜けは確認できないが、わずかに色ムラが確認できるが意匠性は損なわれていない
評価3:目視で白抜けは確認できないが、色ムラが確認できる
評価2:白抜けが確認できる
評価1:顕著に白抜けが確認でき、濃度感の低下がみられる。
(滲み性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物について滲み性を評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃で各色のベタ部中にベタ部と異なる色の6ptの文字がある画像を印刷し、得られた印字物を60℃のオーブンで5分間乾燥後、当該印字物の滲みを目視・ルーペ(x10)で観察した(表中、「滲み性」と表記)。
評価基準
評価5:ルーペの観察でインクの滲みが観察されない。
評価4:目視でインクの滲みが観察されず、6ptの文字が鮮明である。
評価3:目視でインクの滲みがわずかに観察されたが、意匠性は損なわれない。
評価2:目視でインクの滲みが観察されたが、6ptの文字は識別可能である。
評価1:目視でインクの滲みが顕著に観察され、6ptの文字は視認できなかった。
実施例及び比較例の非水性インク組成物について滲み性を評価した。具体的には、上記光沢性評価と同様にして記録媒体(糊付きポリ塩化ビニルフィルム(IMAGin JT5829R:MACtac社製))に高品質印刷モード(1440x720dpi)、基材表面温度40℃で各色のベタ部中にベタ部と異なる色の6ptの文字がある画像を印刷し、得られた印字物を60℃のオーブンで5分間乾燥後、当該印字物の滲みを目視・ルーペ(x10)で観察した(表中、「滲み性」と表記)。
評価基準
評価5:ルーペの観察でインクの滲みが観察されない。
評価4:目視でインクの滲みが観察されず、6ptの文字が鮮明である。
評価3:目視でインクの滲みがわずかに観察されたが、意匠性は損なわれない。
評価2:目視でインクの滲みが観察されたが、6ptの文字は識別可能である。
評価1:目視でインクの滲みが顕著に観察され、6ptの文字は視認できなかった。
(部材適性)
実施例及び比較例の非水性インク組成物について部材適性(インクジェットヘッドの部材適性)を評価した。具体的には、インクジェットヘッドの部材に使用されるエポキシ接着剤(2液硬化型エポキシ接着剤「1500」、セメダイン(株)製)を60℃1日乾燥させた硬化物、0.2gを、実施例及び比較例のインク組成物に浸漬して、60℃で1週間放置して、浸漬試験を行い、硬化物の重量変化を測定した(表中、「部材適性」と表記)。
評価基準
評価5:重量変化率が3%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価4:重量変化率が3%以上5%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価3:重量変化率が5%以上10%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価2:重量変化率が10%以上15%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価1:重量変化率が15%以上及び/又は、エポキシ接着剤の材質の劣化がある。
実施例及び比較例の非水性インク組成物について部材適性(インクジェットヘッドの部材適性)を評価した。具体的には、インクジェットヘッドの部材に使用されるエポキシ接着剤(2液硬化型エポキシ接着剤「1500」、セメダイン(株)製)を60℃1日乾燥させた硬化物、0.2gを、実施例及び比較例のインク組成物に浸漬して、60℃で1週間放置して、浸漬試験を行い、硬化物の重量変化を測定した(表中、「部材適性」と表記)。
評価基準
評価5:重量変化率が3%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価4:重量変化率が3%以上5%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価3:重量変化率が5%以上10%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価2:重量変化率が10%以上15%未満で、エポキシ接着剤の材質の劣化がない。
評価1:重量変化率が15%以上及び/又は、エポキシ接着剤の材質の劣化がある。
表中、「BTG」とは、トリエチレングリコールモノnブチルエーテルである。
表中、「BTeG」とは、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルである。
表中、「BHeG」とは、ヘキサエチレングリコールモノブチルエーテルである。
表中、「MFTG」とは、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルである。
表中、「MFDG」とは、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルである。
表中、「DEGDBE」とは、ジエチレングリコールジブチルエーテルである。
表中、「DEGMBEA」とは、ジエチレングリコールモノnブチルエーテルアセテートである。
表中、「PC」とは、プロピレンカーボネートである。
表中、「DESU」とは、コハク酸ジエチルである。
表中、「EL」とは、乳酸エチルである。
表中、「3-MBOH」とは、3-メトキシブタノールである。
表中、「MOZ」とは、3-メチル-2-オキサゾリジノンである。
表中、「CATE」とは、クエン酸トリエチルである。
表中、「ECL」とは、ε-カプロラクトンである。
表中、「DEF」とは、N,N-ジエチルホルムアミドである。
表中、「DEPA」とは、N,N-ジエチルプロピオンアミドである。
表中、「DEAA」とは、N,N-ジエチルアセトアミドである。
表中、「DMF」とは、N,N-ジメチルホルムアミドである。
表中、「MEDG」とは、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルである。
表中、「DEDG」とは、ジエチレングリコールジエチルエーテルである。
表中、「DMFDG」とは、ジプロピレングリコールジメチルエーテルである。
表中、「PMA」とは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。
表中、「GBL」とは、γーブチロラクトンである。
表中、「M100」とは、N,N-ジメチル-β-メトキシプロピオンアミドである。
表中、「ML」とは、乳酸メチルである。
表中、「Solsperse32000」とはルーブリゾール社製のポリカプロラクトン系分散剤である。
表中、「Solsperse33000」とはルーブリゾール社製のポリカプロラクトン系分散剤である。
表2~9から分かるように、アルキルアミド系溶剤(a)と、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有する実施例の非水性インク組成物であれば、記録物の表面乾燥性と耐ブロッキング性に優れ、優れた光沢性を示す記録物を得ることができることが分かる。
特に、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)の含有量を変更した実施例1~8の非水性インク組成物において、有機溶剤(b)の含有量が非水性インク組成物全量中5質量%以上である実施例3~8は光沢性が特に優れていた。さらに、有機溶剤(b)の含有量が非水性インク組成物全量中15質量%以下である実施例1~5は、表面乾燥性により優れた記録物を得ることができ、印字の滲みがさらに少なくなっていた。
また、アルキルアミド系溶剤(a)の含有量を変更した実施例9~17の非水性インク組成物において、アルキルアミド系溶剤(a)の含有量が非水性インク組成物全量中5質量%以上である実施例11~17は表面乾燥性により優れた記録物を得ることができた。そして、アルキルアミド系溶剤(a)の含有量が非水性インク組成物全量中10質量%以上である実施例12~17は、印字の滲みがさらに少なくなっていた。さらに、アルキルアミド系溶剤(a)の含有量が非水性インク組成物全量中45質量%以下である実施例9~13は光沢性が良好であった。
また、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)の種類を変更した実施例18~30の非水性インク組成物においても表面乾燥性と光沢性とをバランスよく両立できているものであった。
また、25℃における固有粘度が90mL/g以上の樹脂の含有量を変更した実施例42~58の非水性インク組成物において、25℃における固有粘度が90mL/g以上の樹脂が樹脂全量中5質量%以下の範囲にある実施例の非水性インク組成物は、5質量%超の範囲にある実施例の非水性インク組成物と比べても、ベタ埋まりや間欠吐出性が向上していた。
一方、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)を含有しない比較例1~3は、得られる記録物の光沢性が低下し、さらに、間欠吐出性も悪化していた。特に、γ-ブチロラクトン(ラクトン系溶剤)を含有する比較例3は、得られる記録物の記録面の光沢性が特に悪化していた。また、アルキルアミド系溶剤(a)を含有せず、樹脂基材に対して浸透する有機溶剤を含有しない比較例4は、得られる記録物の表面乾燥性が低下し、さらに滲みが発生していた。また、γ-ブチロラクトン(ラクトン系溶剤)と蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有する比較例5は、記録物表面と重なっていた背面への裏移り(耐ブロッキング)が発生していた。さらに、N,N-ジメチル-β-メトキシプロピオンアミドを含有する比較例6は、部材適性が悪化していた。
4.評価2
上記の実施例4の非水性インク組成物をインクジェット法によって吐出して、上記同様に「滲み性」及び「ベタ埋まり」を評価した。このときインクジェット記録装置に備えられる加温機構及び基材を固定する固定機構のオン/オフを下記表10のように切り替えて行った。
上記の実施例4の非水性インク組成物をインクジェット法によって吐出して、上記同様に「滲み性」及び「ベタ埋まり」を評価した。このときインクジェット記録装置に備えられる加温機構及び基材を固定する固定機構のオン/オフを下記表10のように切り替えて行った。
表10から分かるように、加温機構と、基材を固定する固定機構と、を備えるインクジェット記録装置を使用して、それぞれの機構を「オン」にして、基材を固定する固定機構によって、基材(記録媒体)を固定した状態で非水性インク組成物を乾燥させて、アルキルアミド系溶剤(a)と、蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、を含有する非水性インク組成物をインクジェット法により吐出することで、得られる記録物の「滲み性」及び「ベタ埋まり」が良好となることが分かる。
Claims (12)
- 有機溶剤を含有し、インクジェット法によって吐出される非水性インク組成物であって、
前記有機溶剤は、
アルキルアミド系溶剤(a)と、
蒸発エンタルピー(EOV)が45kJ/mol以上の有機溶剤(b)と、
を含有する、
非水性インク組成物。 - 前記有機溶剤(b)は、グリコールエーテルジアルキル、グリコールエーテルモノアルキル、アセテート、環状エステル、炭酸エステル、二塩基酸エステル、乳酸エステル、アミド及びアルコールからなる群より選択される少なくとも1つを含有する
請求項1に記載の非水性インク組成物。 - 前記有機溶剤(b)の含有量は、非水性インク組成物全量中1質量%以上30質量%以下の範囲である、
請求項1又は2に記載の非水性インク組成物。 - 前記アルキルアミド系溶剤(a)は、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジエチルプロパンアミド及びN,N-ジエチルアセトアミドからなる群より選択される少なくとも1つを含有する、
請求項4に記載の非水性インク組成物。 - 前記アルキルアミド系溶剤(a)の含有量は、非水性インク組成物全量中1質量%以上90質量%以下の範囲である、
請求項1から5のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - さらに樹脂を含有し、
前記樹脂は、25℃における固有粘度が90mL/g以上の樹脂が樹脂全量中5質量%以下の範囲である
請求項1から6のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 加温機構と、基材を固定する固定機構と、を備えるインクジェット記録装置を使用してインクジェット法によって吐出される
請求項1から7のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - プラスティックチューブを備えるインクジェット記録装置を使用して、該プラスティックチューブを通じてインクジェット法によって吐出される
請求項1から8のいずれかに記載の非水性インク組成物。 - 請求項1から9のいずれかに記載の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する
記録方法。 - 請求項1から9のいずれかに記載の非水性インク組成物を、インクジェット方式にて基材の表面に吐出する
記録物の製造方法。 - 請求項1から9のいずれかに記載の非水性インク組成物の記録層が基材の表面に形成された
記録物。
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