JP5008546B2 - ジェット印刷用インク組成物 - Google Patents

Description

本発明は、ジェット印刷用インク組成物に関し、詳しくは、紫外線を照射すると赤色に発光し、インクが浸透し易い紙や繊維等の表面に対して吸着力が良好なジェット印刷用インク組成物に関する。

従来よりジェット印刷用インクとしては、酸性染料、直接染料、塩基性染料等の水溶性染料をグリコール系溶剤と水に溶解したもの、あるいは、油溶性染料を高沸点溶剤に分散ないし溶解したもの、油溶性染料を揮発性の溶剤に溶解したものがあった。

しかし、このようなジェット印刷用インク組成物において、紫外光の照射により印刷物を発光させ可視化できるものを調製することは、種々の制約のため困難であった。

また、従来より種々の特殊用途においては、通常の光では確認しにくいが、特殊な光によって可視化したり、センサーでの読み取りを可能にするインキが開発され、蛍光増白剤のように紫色に発光するものが用いられていた。しかし、このような蛍光増白剤は、紙、繊維等にも広く用いられているため、それらの発光との区別を付けにくいという欠点もあった。

また更に、蛍光染料を樹脂で粒子化した蛍光顔料もあり、これは蛍光染料を樹脂等と混合したものであり、有機溶剤を用いると溶解して染料のように使用できるものであった。しかし、蛍光顔料は可視域にも吸収を有しており、蛍光を当てないときにも表示した文字、図形を人が目視で確認できるため、いわゆる目隠しインキの材料の用途には用いることができなかった。

従って、本発明の目的は、紫外線（２５４〜３９０ｎｍ）を照射すると赤色（６００〜６５０ｎｍ）に発光し、吸収され易い紙や繊維等の表面、特に墨を塗布した表面に吸着し、良好な目視可能な発光強度が得られ、紫外線照射なしの白昼光下では目視不可能なジェット印刷用インク組成物を提供することである。

本発明は、下記式

で示される蛍光材料の含有量が０．００１〜５．０重量％であり、バインダーとしてポリビニルピロリドン０．５〜１０重量％、溶剤としてアルコール系溶剤を８０重量％以上含有してなり、前記蛍光材料の粒径が１〜１００ｎｍであることを特徴とするジェット印刷用インク組成物である。

上記構成により、紫外線を照射した場合のみ印刷部を赤色に発光させることができる。

本発明によれば、微分散性に優れた吐出安定性の良いジェット印刷用インク組成物を得ることができる。

この印刷物は、紙等の下地と識別しにくい印刷を行うことが可能であり、また、紫外光により赤色の発光を生じるので特殊な印刷物としてセンサーでの読み取り、隠し文字、セキュリティーに関する印刷等に適用できる。

以下に、本発明を詳細に説明する。

本発明に用いられる下記式

で示される蛍光材料は、２５４〜３９０ｎｍの紫外線を照射すると６００〜６５０ｎｍの赤色に発光するが、紫外線を照射しないときは発光しないため目視識別が容易ではなく、いわゆる目隠しインキの材料として有用である。該蛍光材料は、４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−１，３−ブタンジオナート・ユーロピウムキレート化合物であり、可視光のもとでは発光せず紫外光のもとでは赤色に発光する特性を有しており、発光強度が大きく、また、耐光性等にも優れている。該蛍光材料は、水に対する溶解性はほとんどなく、インク化することは難しく、また、アルコール系溶剤以外の揮発性を有するケトン系溶剤等には可溶で、印刷物中に浸透して印刷表面に蛍光材料が付着しにくいが、アルコール系溶剤中では極めて微分散（１〜１００ｎｍの粒径）するため、印刷されたインクは印刷物中に浸透しにくく、印刷物表面に蛍光材料が付着し、印刷物表面、特に墨面上での発光強度が大きい。

本発明では、該蛍光材料を記録液中に０．００１〜５．０重量％、好ましくは０．０１〜３．０重量％用いることにより隠し印字物としての所望の検知が良好にできる。０．００１重量％よりも少ないと発光量が少なくなり、発光の読み取りが難しくなり、また、５．０重量％よりも多いと自己吸収が生じて発光強度が低くなる。

溶剤としては、該蛍光材料の分散性に優れるメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶剤が用いられる。溶剤は７０重量％以上、好ましくは８０重量％以上含有させる。溶剤が７０重量％未満であると、染料が分散または溶解しない。

本発明のジェット印刷用インク組成物は、溶剤の種類、バインダーの使用の有無、種類、量等を選択し、粘度、表面張力、電導度、乾燥性等を調節することによって、種々のプリンターや種々の被印刷体に適用させることができる。ジェット印刷用インク組成物の特性としては、プリンターによって適性が異なるが、一般に粘度０．８〜１５ｍＰａ・ｓ、表面張力２０〜６０ｄｙｎ／ｃｍが好ましい。紙等の浸透性の被印刷体を対象とするときは、下記のようなインク組成物を用いることが好ましい。即ち、本発明の蛍光材料、溶剤、必要に応じ、バインダー成分、添加剤等を溶解してインク組成物を調製する。

バインダー成分は蛍光材料を良好に定着させるためのものであり、上記溶剤に対する溶解性が良好であり、インク組成物の粘度を適度に調整できるものとして、以下のような樹脂を挙げることができる。即ち、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルピロリドン系、セルロース系、石油樹脂系、フェノール樹脂系、エポキシ系、エポキシフェノール系、アクリル系、スチレン−アクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ブチラール系、シリコン系、ロジン、ロジン変性樹脂（フェノール、マレイン酸、フマル酸樹脂等）、ゴム系、アクリルアミド系、アルキッド系、シェラック系等の上記溶剤に溶解する溶解性の樹脂が用いられる。これらの樹脂は、非浸透性の被印刷体に対して印刷を行う時に必要となるものであり、インク組成物中に好ましくは０．５〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％用いる。０．５重量％よりも少ないと非浸透性の被印刷体に対して蛍光材料を十分に定着することが難しくなる。また、１０重量％よりも多くなると、インク組成物の吐出安定性を低下させることがある。また、蛍光材料の周囲を樹脂層が厚く覆うことになり、蛍光材料の発光の低下を招く恐れがある。

本発明に使用する溶剤としては、インク組成物のノズル部分での乾燥、インク組成物の固化を防止し、安定なインク組成物の噴射及びノズルの経時での乾燥を防止するものとして下記のような溶剤を加えて用いることもできる。このような溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ケトンアルコール類、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、１，２−ヘキサンジオール、置換ピロリドン、２，４，６−ヘキサントリオール、テトラフルフリルアルコール、４−メトキシ−４−メチルペンタノン等を例示できる。これらの溶剤は、単独ないし混合してインク組成物の０〜５０重量％の範囲で用いることが好ましい。

また、インク組成物の循環、あるいは、移動、また、インク組成物の製造時の泡の発生を防止するため消泡剤を添加することもできる。インク組成物の吐出安定性、記録画像の向上のため、以下のような界面活性剤を加えて用いることもできる。このような界面活性剤としては、アニオン性、非イオン性、カチオン性、両イオン性活性剤を用いることができる。

インク組成物の製造については、蛍光材料、溶剤、必要に応じ樹脂、添加剤等を混合し、攪拌して溶解し、必要に応じて希釈、他の添加剤を混合してインク組成物を調製する。混合攪拌は、通常の攪拌羽根を用いた攪拌機による攪拌の他、高速の分散機、乳化機等により行うこともできる。混合されたインク組成物は、希釈の前あるいは後で孔径３μｍ以下のフィルターにより十分濾過する。好ましくは、１．０μｍ以下のフィルターで濾過する。フィルターの濾過に先立って、遠心分離による濾過を用いることもでき、これによりフィルターによる濾過における目詰まりを少なくし、フィルター使用可能期間を長くできる。

本発明により製造されるインク組成物は、紙や繊維に対する吸着性が著しく良好であるのでジェット印刷用インク組成物として好適に用いられ、オフィスにおける書類、各種容器のマーキング、ナンバリング、バーコード等の目隠し印刷、セキュリティー機能を有する印刷物の分野にて利用することができる。

本発明で使用することのできる上記の電導度調整剤としては、硝酸リチウム、亜硝酸リチウム、亜硝酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、ハロゲン化リチウム、チオシアン酸ソーダ等を挙げることができる。更に、本発明で使用することのできる上記の界面活性剤、紫外線吸収剤、消泡剤、分散剤、防腐剤は、ジェット印刷用インク組成物に通常に用いられているものである。本発明のジェット印刷用インク組成物はそれらの添加剤をインク組成物の０．１〜５重量％の量で含有することができる。

以下、実施例に基づき、本発明を更に詳細に説明する。実施例中、部及び％は、重量部及び重量％をそれぞれ表す。

〔実施例１〜３及び比較例１〜３〕
以下の表１に記載の原料を混合し、ジェット印刷用インク組成物を作製し、墨の上での発光強度試験を行った。結果を表１に示す。なお、表中の数値は、重量％である。

蛍光染料Ａ：トリ−４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チオニル）−１，３−ブタンジオナート・ユーロピウムキレート化合物
蛍光染料Ｂ：テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム塩を対イオンに有するテトラ−４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−１，３−ブタンジオナート・ユーロピウム錯体
アクリル樹脂Ｃ：ＮｅｏＣｒｙｌＢ−８１７
（カネカ社製商品名；分子量約２０，０００、酸化５９９）
ポリアミド樹脂Ｄ：ＧＡＸ１１−９６６
（ヘンケル白水社製商品名；分子量約９，０００）
ポリビニルピロリドンＥ：ＰＶＰＫ−１５（ＩＳＰ社製商品名；分子量約８，０００）

＜墨の上での発光強度試験＞
印刷物に紫外線を照射し、紙に塗った墨の上の発光状態を目視で比較確認した。

表１の結果より明らかなように、本発明のジェット印刷用インク組成物を用いた実施例１〜３は、墨の上での発光強度が大であった。これに対して、本発明の蛍光材料を用いずにテトラ−ｎ−ブチルアンモニウム塩を対イオンに有するテトラ−４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−１，３−ブタンジオナート・ユーロピウム錯体を用いた比較例１及び３、アルコール系以外の溶剤を用いた比較例２は、墨の上での発光強度が小であった。

Claims (1)

1. 下記式
   

   

   
   で示される蛍光材料の含有量が０．００１〜５．０重量％であり、バインダーとしてポリビニルピロリドン０．５〜１０重量％、溶剤としてアルコール系溶剤を８０重量％以上含有してなり、前記蛍光材料の粒径が１〜１００ｎｍであることを特徴とするジェット印刷用インク組成物。