JP7424185B2 - 水性インクジェット用組成物及び記録物の製造方法 - Google Patents
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Description
顔料と、
ポリエステルと、
1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンと、
有機アミンと、
水と、
を含み、
総質量に対する前記顔料の含有量をA質量%、総質量に対する前記ポリエステルの含有量をB質量%、総質量に対する前記1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンの含有量をC質量%、とした場合に、下記式(1)の関係を満たす。
C≦A≦B ・・・(1)
上述の水性インクジェット用組成物を、インクジェット法により吐出し、記録媒体に付与する付与工程と、
前記水性インクジェット用組成物が付与された前記記録媒体を、前記ポリエステルのガラス転移温度以上に加熱する加熱工程と、
を有する。
本実施形態の水性インクジェット用組成物は、顔料と、ポリエステルと、1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンと、有機アミンと、水と、を含む。そして、顔料、ポリエステル、及び、1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンのそれぞれの含有量が、特定の関係に設定される。
水性インクジェット用組成物は、顔料を含有する。顔料としては、非白色顔料、白色顔料のいずれも用いることができる。非白色顔料としては、カーボンブラック、非白色の無機顔料、有機顔料を挙げることができる。
重合体、疎水性官能基と親水性官能基とを併せ持つモノマーからなる重合体が好ましい。共重合体の形態としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態でも用いることができる。
本実施形態の水性インクジェット用組成物は、ポリエステルを含む。ポリエステルとしては、主鎖にエステル結合を有する高分子材料であればよく、例えば、未変性ポリエステ
ルでも変性ポリエステルでもよい。
さらに好ましい。
1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンは、2-ピロリドンの1位にヒドロキシアルキル基が結合した化合物である。かかるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基等が挙げられる。
ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンを含有することにより、水性インクジェット用組成物における顔料の分散性を高めることができ、凝集や固化を生じにくくすることができる。顔料の凝集や固化が生じにくいことで、水性インクジェット用組成物を、目詰まり回復性に優れたものとできる。また、水性インクジェット用組成物における顔料の濃度が高い場合には、かかる効果が特に顕著となる。
本実施形態の水性インクジェット用組成物は、有機アミンを含有する。有機アミンの機能の一つは、組成物のpHを調節することであり、pH調整剤及び/又はpH緩衝剤として機能することができる。
本実施形態に係る水性インクジェット用組成物は、水を含有する。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を低減したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、水性インクジェット用組成物を長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を抑制することができる。
くは90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以下である。
1.6.1.溶剤
水性インクジェット用組成物は、水以外の溶剤を含んでいてもよい。
本実施形態の水性インクジェット用組成物は、上記以外の物質として、界面活性剤、樹脂粒子、pH調整剤、キレート化剤、尿素類、防腐剤、防かび剤、防錆剤、糖類及びその他を含有してもよい。
本実施形態に係る水性インクジェット用組成物は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、水性インクジェット用組成物の表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性、例えば布帛等への浸透性を調整、向上させるために用いることができる。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ、さらにこれらは併用してもよい。また、界面活性剤の中でも、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
水性インクジェット用組成物は、上述のポリエステル以外の樹脂粒子を含有してもよい。樹脂粒子としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂(スチレンアクリル系樹脂を含む)、フルオレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂等からなる樹脂粒子が挙げられる。なかでも、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオフレフィン系樹脂が好ましい。これらの樹脂粒子は、エマルジョン形態で取り扱われることが多いが、粉体の性状であってもよい。また、樹脂粒子は1種単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
製商品名、アクリル系樹脂エマルジョン)、ボンコート5454(DIC社製商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン)、ポリゾールAM-710、AM-920、AM-2300、AP-4735、AT-860、PSASE-4210E(アクリル系樹脂エマルジョン)、ポリゾールAP-7020(スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、ポリゾールSH-502(酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールAD-13、AD-2、AD-10、AD-96、AD-17、AD-70(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールPSASE-6010(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)(昭和電工社製商品名)、ポリゾールSAE1014(商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製)、サイビノールSK-200(商品名、アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製)、AE-120A(JSR社製商品名、アクリル樹脂エマルジョン)、AE373D(イーテック社製商品名、カルボキシ変性スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、セイカダイン1900W(大日精化工業社製商品名、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2682(アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2886(酢酸ビニル・アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン5202(酢酸アクリル樹脂エマルジョン)(日信化学工業社製商品名)、タケラックW-6020、W-635、W-6061、W-605、W-635、W-6021(三井化学ポリウレタン社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、スーパーフレックス870、800、150、420、460、470、610、700(第一工業製薬社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、パーマリンUA-150(三洋化成工業株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、サンキュアー2710(日本ルーブリゾール社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、NeoRez R-9660、R-9637、R-940(楠本化成株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、アデカボンタイター HUX-380,290K(株式会社ADEKA製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、モビニール966A、モビニール7320(日本合成化学株式会社製)、ジョンクリル7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(以上、BASF社製)、NKバインダーR-5HN(新中村化学工業株式会社製)、ハイドランWLS-210(非架橋性ポリウレタン:DIC株式会社製)、ジョンクリル7610(BASF社製)等が挙げられる。
本実施形態の水性インクジェット用組成物は、キレート化剤を使用してもよい。キレート化剤は、水性インクジェット用組成物中の所定のイオンを除去することができる。
及びその塩類、並びに、N-(2-ヒドロキシエチル)イミノ二酢酸及びその塩類を挙げることができる。
本実施形態の水性インクジェット用組成物は、pH調整剤を添加することができる。pH調整剤としては、特に限定されないが、酸、塩基、弱酸、弱塩基の適宜の組み合わせが挙げられる。そのような組み合わせに用いる酸、塩基の例としては、無機酸として、硫酸、塩酸、硝酸等、無機塩基として水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニア等が挙げられる。
水性インクジェット用組成物の保湿剤として、あるいは、染料の染着性を向上させる染着助剤として、尿素類を使用してもよい。尿素類の具体例としては、尿素、エチレン尿素、テトラメチル尿素、チオ尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が挙げられる。尿素類を含有する場合には、その含有量は、水性インクジェット用組成物の全質量に対して、1質量%以上10質量%以下とすることができる。
水性インクジェット用組成物は、防腐剤、防かび剤を使用してもよい。防腐剤、防かび剤としては、例えば、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2-ピリジンチオール-1-オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2-ジベンゾイソチアゾリン-3-オン(ゼネカ社のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL-2、プロキセルTN、プロキセルLV)、4-クロロ-3-メチルフェノール(バイエル社のプリベントールCMK等)などが挙げられる。防錆剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
水性インクジェット用組成物の固化、乾燥を抑制する目的で、糖類を使用してもよい。糖類の具体例としては、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、及びマルトトリオース等が挙
げられる。
さらに上記以外の成分として、水性インクジェット用組成物は、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、溶解助剤など、インクジェット用の水性インクジェット用組成物において通常用いることができる添加剤を含有してもよい。
本実施形態の水性インクジェット用組成物は、顔料、ポリエステル、1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンのそれぞれの含有量において、以下の関係となるように調製される。
C≦A≦B ・・・(1)
C<A<B ・・・(1-1)
このようにすれば、上記効果がより顕著に得られる。
D≦C ・・・(2)
D<C ・・・(2-1)
このようにすれば、上記効果がより顕著に得られる。
水性インクジェット用組成物は、上述の成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過などを行い、不純物を除去することにより得ることができる。混合方法としては、メカニ
カルスターラーやマグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法として、例えば、遠心濾過やフィルター濾過などを必要に応じて行うことができる。
これにより、水性インクジェット用組成物の吐出安定性がより向上する。
本実施形態の水性インクジェット用組成物は、1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンを含むことにより、目詰まり回復性に優れる。また、この水性インクジェット用組成物によれば、顔料、ポリエステル及び1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンの含有量が、式(1)の関係を満たすので、定着性の良好な捺染を行うことができる。
本実施形態の記録物の製造方法は、上述の水性インクジェット用組成物を、インクジェット法により吐出し、記録媒体に付与する付与工程と、水性インクジェット用組成物が付与された記録媒体を、ポリエステルのガラス転移温度以上に加熱する加熱工程と、を有する。
現することができる。
付与工程では、インクジェット方式により、水性インクジェット用組成物を吐出し、記録媒体に付与する。インクジェット方式による水性インクジェット用組成物の吐出は、公知のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。吐出方法としては、ピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡によりインクを吐出させる方式等を用いることができる。
記録媒体の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル樹脂等の樹脂材料、紙、ガラス、金属、セラミックス、革、木材、陶器や、これらのうちの少なくとも1種で構成された繊維、絹、毛、綿、麻、ポリエステル、ポリアミド(ナイロン)、アクリル、ポリウレタン、セルロース、リンター、レーヨン、キュプラ、アセテート等の各種天然繊維、合成繊維、半合成繊維等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、記録媒体としては、シート状、球状、直方体形状等の立体的な形状を有する物を用いてもよい。
その後、水性インクジェット用組成物が付与された記録媒体を、ポリエステルのガラス転移温度以上に加熱する。これにより、ポリエステルが軟化、溶融することで膜化し、顔料がポリエステルとともに記録媒体に定着される。
おける画像の定着性も良好とすることができる。
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
表1に示す組成になるように各成分を、ハイシアミキサー(シルバーソン社製)にて3000rpmで撹拌してスラリー化した。その後、製造したスラリーと0.5mm径ガラスビーズをビーズミル(LMZ015 アシザワ・ファインテック社)にて、水冷下、撹拌分散を行い、各例の水性インクジェット用組成物としてのインクジェットインクを製造した。
3.2.1.目詰まり回復性の評価
目詰まり回復性の評価として、ノズル抜け本数を調べた。各例の水性インクジェット用組成物をセイコーエプソン株式会社製、PX-M860Fインクジェットプリンターのカートリッジに導入して、印字を行った。ノズル抜け発生条件として、印字中に電源を切り、ヘッドがキャップから外れた状態で40℃、1日間、プリンターを放置した後、クリーニング動作を5回行って、チェックパターンを印字して、ノズル抜けの本数を数えた。なお、ノズルの総数は800である。各例についてノズル抜け本数を表1に記載した。
各実施例及び各比較例の水性インクジェット用組成物について、それぞれ、記録装置PX-M860F(セイコーエプソン社製)を用いて、PETフィルムに所定のパターンを室温25℃で記録した。得られた記録物を70℃で12時間乾燥した後、パターン部に3M社製スコッチテープを貼り付けた。その後テープを剥がすことにより、テープ剥離試験とし、これを定着性の評価とした。以下の基準で評価して、結果を表1に記載した。
A:剥がれ無し
B:剥がれ有り
顔料(A)と、ポリエステル(B)と、1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドン(C)と、有機アミン(D)と、水と、を含み、上述の式(1)の関係(C≦A≦B)を満たす各実施例の水性インクジェット用組成物は、いずれも目詰まり回復性及び画像の定着性に優れた結果となった。
顔料と、
ポリエステルと、
1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンと、
有機アミンと、
水と、
を含み、
総質量に対する前記顔料の含有量をA質量%、総質量に対する前記ポリエステルの含有量をB質量%、総質量に対する前記1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンの含有量をC質量%、とした場合に、下記式(1)の関係を満たす。
C≦A≦B ・・・(1)
有量が、式(1)の関係を満たすので、定着性の良好な捺染を行うことができる。
前記ポリエステルの含有量は、組成物の総量に対して10.0質量%以上30.0質量%以下であってもよい。
前記1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンの含有量は、組成物の総量に対して1.0質量%以上5.0質量%以下であってもよい。
前記ポリエステルは、体積平均粒子径が、20.0nm以上300.0nm以下のポリエステル粒子を含んでもよい。
総質量に対する前記有機アミンの含有量をD質量%とした場合に、下記式(2)の関係を満たしてもよい。
D≦C ・・・(2)
上述の水性インクジェット用組成物を、インクジェット法により吐出し、記録媒体に付与する付与工程と、
前記水性インクジェット用組成物が付与された前記記録媒体を、前記ポリエステルのガラス転移温度以上に加熱する加熱工程と、
を有する。
Claims (6)
- 顔料と、
ポリエステルと、
1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンと、
有機アミンと、
水と、
を含み、
総質量に対する前記顔料の含有量をA質量%、総質量に対する前記ポリエステルの含有量をB質量%、総質量に対する前記1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンの含有量をC質量%、とした場合に、下記式(1)の関係を満たす、水性インクジェット用組成物。
C≦A≦B ・・・(1) - 請求項1において、
前記ポリエステルの含有量は、組成物の総量に対して10.0質量%以上30.0質量%以下である、水性インクジェット用組成物。 - 請求項1又は請求項2において、
前記1-(ヒドロキシアルキル)-2-ピロリドンの含有量は、組成物の総量に対して1.0質量%以上5.0質量%以下である、水性インクジェット用組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記ポリエステルは、体積平均粒子径が、20.0nm以上300.0nm以下のポリエステル粒子を含む、水性インクジェット用組成物。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
総質量に対する前記有機アミンの含有量をD質量%とした場合に、下記式(2)の関係を満たす、水性インクジェット用組成物。
D≦C ・・・(2) - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の水性インクジェット用組成物を、インクジェット法により吐出し、記録媒体に付与する付与工程と、
前記水性インクジェット用組成物が付与された前記記録媒体を、前記ポリエステルのガラス転移温度以上に加熱する加熱工程と、
を有する、記録物の製造方法。
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