JP6065685B2 - インクジェット記録用の非水系インク組成物、インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
本発明に係るインクジェット記録用の非水系インクの一態様は、
色材と、
5質量%以上40質量%以下の含有量のラクトンと、
20℃における蒸気圧が2hPa以上であって、5質量%以上18質量%以下の含有量の第1溶剤と、
20℃における蒸気圧が0.9hPa以上であって、2質量%以上80質量%以下の含有量の第2溶剤と、
を含有し、
前記第1溶剤と前記第2溶剤との含有量の合計が20質量%以上であり、
前記第2溶剤が(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルおよび(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種である。
適用例1において、
前記ラクトンの炭素数が2以上9以下であることができる。
適用例1または適用例2において、
前記第1溶剤は、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤およびアミド系溶剤よりなる群から選択される少なくとも1種であることができる。
適用例1ないし適用例3のいずれか1例において、
前記第2溶剤は、下記一般式(1)で表される化合物であってもよい。
R1−(O−R3)n−O−R2 ・・・(1)
(上記一般式(1)において、R1は水素原子または炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、R2は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、R3はエチレン基またはプロピレン基を表し、nは1以上4以下の整数を表す。)
適用例1ないし適用例4のいずれか1例において、
前記ラクトンの含有量が10質量%以上30質量%以下であることができる。
適用例1ないし適用例5のいずれか1例において、
前記第1溶剤の含有量が5質量%以上15質量%以下であることができる。
適用例1ないし適用例6のいずれか1例において、
前記第2溶剤の含有量が20質量%以上70質量%以下であることができる。
適用例1ないし適用例7のいずれか1例において、
前記第2溶剤は、下記一般式(2)、下記一般式(3)および下記一般式(4)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種であってもよい。
HO−R5−O−R4 ・・・(2)
(上記一般式(2)において、R4は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、R5はエチレン基またはプロピレン基を表す。)
R6O−R8−O−R7 ・・・(3)
(上記一般式(3)において、R6およびR7はそれぞれメチル基またはエチル基を表し、R8はエチレン基またはプロピレン基を表す。ただし、R8がプロピレン基である場合には、R7はメチル基である。)
CH3−(O−R10)m−O−R9 ・・・(4)
(上記一般式(4)において、R9はメチル基またはエチル基を表し、R10はエチレン基またはプロピレン基を表し、mは2以上4以下の整数を表す。)
適用例1ないし適用例8のいずれか1例において、
さらに、樹脂を含有してもよく、
前記色材が顔料であってもよい。
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
適用例1ないし適用例9のいずれか1例に記載の非水系インク組成物の液滴を記録ヘッドから吐出して、記録媒体に付着させる工程を含む。
適用例10において、
湿度50%RH以上の環境下で記録を行うことができる。
適用例10または適用例11において、
前記記録媒体に付着させる工程において、前記記録媒体の加熱温度が35℃以上45℃以下であることができる。
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録用の非水系インク組成物は、色材と、5質量%以上40質量%以下の含有量のラクトンと、20℃における蒸気圧が2hPa以上であって、5質量%以上18質量%以下の含有量の第1溶剤と、20℃における蒸気圧が0.9hPa以上であって、2質量%以上80質量%以下の含有量の第2溶剤と、を含有し、前記第1溶剤と前記第2溶剤との含有量の合計が20質量%以上であり、前記第2溶剤が(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルおよび(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。以下、本実施形態に係るインクジェット記録用の非水系インク組成物について詳細に説明する。
本実施形態に係る非水系インク組成物は、ラクトンを含有する。これにより、記録面(好ましくは塩化ビニル系樹脂を含む記録面)の一部を溶解して記録媒体の内部に非水系インク組成物を浸透させることができる。このように記録媒体の内部に非水系インク組成物が浸透することで、記録媒体上に記録した画像の耐擦性を向上させることができる。このように、ラクトンは記録媒体への浸透性に優れるので、高湿度環境下であっても、耐擦性に優れた画像を得ることができる。
本実施形態に係る非水系インク組成物は、20℃における蒸気圧が2hPa以上である第1溶剤を含有する。第1溶剤は、20℃における蒸気圧が2hPa以上という高い蒸気圧を有するため、揮発性に優れる溶剤である。第1溶剤は記録媒体に付着したインクに含まれる色材(特に顔料)等が凝集する前に揮発するので、記録される画像の凝集ムラの発生を抑制できる。
本実施形態に係る非水系インク組成物は、20℃における蒸気圧が0.9hPa以上である第2溶剤を含有する。第2溶剤は、上述した第1溶剤ほどの効果はないが、インクの乾燥性を向上できるので、記録される画像の凝集ムラの発生を抑制できる。また、第2溶剤は、第1溶剤と比べて、記録ヘッドの吐出安定性を維持する効果に優れているので、第1溶剤と組み合わせて使用することで、吐出安定性の低下を抑制しつつ、凝集ムラの発生を効果的に抑制できる。
本実施形態に係る非水系インク組成物は、色材を含有する。色材としては、染料または顔料が用いることができるが、耐水性、耐ガス性、耐光性等を有する観点から顔料であることが好ましい。
本実施形態に係る非水系インク組成物には、さらに上記以外の成分を添加してもよい。このような成分としては、例えば、界面活性剤、樹脂、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、第1溶剤および第2溶剤以外の溶剤(以下、「その他の溶剤」ともいう。)などが挙げられる。
非水系インク組成物には、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、また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。
非水系インク組成物には、インクの粘度の調整や、記録媒体に対する定着性を向上させるという観点から、樹脂を添加してもよい。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。
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。
本実施形態に係る非水系インク組成物は、上述した第1溶剤および第2溶剤以外の溶剤(以下、「その他の溶剤」ともいう。)を含有してもよい。その他の溶剤は、非水系インク組成物の粘度調節などの目的で使用される。
本実施形態に係る非水系インク組成物は、公知の慣用方法によって製造することができる。たとえば最初に、色材、分散剤および溶剤(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、溶剤(残量)およびその他の添加剤(例えば、界面活性剤や樹脂)を撹拌下に加えて十分に攪拌することで非水系インク組成物を得ることができる。
本実施形態に係る非水系インク組成物は、記録品質とインクジェット記録用の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。
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記の非水系インク組成物の液滴を記録ヘッドから吐出して、記録媒体に付着させる工程(以下、「工程(a)」ともいう。)を含む。これにより、記録媒体上に画像の形成された記録物が得られる。
以下、本発明を実施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限定されるものではない。
容器に、表1または表2に記載の濃度に相当する量のラクトン、第1溶剤および第2溶剤をそれぞれのインク毎に投入し、マグネティックスターラーを用いて30分間混合攪拌して混合溶剤を得た。
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(商品名「ソルバインCL」、日信化学工業株式会社製)
・BYK−340(商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製、フッ素系界面活性剤)
評価試験の実施にあたって、次のようにして評価サンプルを作成した。
(式中、「実吐出ドット数」は単位面積当たりの実吐出ドット数であり、「縦解像度」および「横解像度」はそれぞれ単位面積当たりの解像度である。)
上記のようにして得られた評価用サンプルを室温(25℃)に戻した後、JIS K5701(ISO 11628)に準じて、学振式摩擦堅牢度試験機(テスター産業株式会社製、商品名「AB−301」)を用いて耐擦性の評価を行った。すなわち、評価用サンプルの記録面に綿布を載せ、荷重500gで20回往復させて擦り、擦った後の評価サンプルの記録面の剥離状態を目視にて観察した。その評価結果を表1および表2に併せて示す。なお、評価基準は以下の通りである。
○:綿布に汚れが無い。記録面に傷が無い。
△:綿布に記録物の付着がある。記録面に傷がほとんど無い。
×:綿布に記録物の付着がある。記録面に傷がある。
上記のようにして得られた評価用サンプルを室温(25℃)に戻した後、評価サンプルの記録面における顔料の凝集ムラを目視にて観察することで、凝集ムラの評価を行った。その評価結果を表1および表2に併せて示す。なお、評価基準は以下の通りである。
○:凝集ムラが認められない。
△:若干の凝集ムラが認められる。
×:凝集ムラが目立つ。
上記のようにして得られた評価用サンプルを室温(25℃)に戻した後、光沢度計MULTI Gloss 268(コニカミノルタ社製)を用いて、記録面の20°反射の光沢度を測定した。その評価結果を表1および表2に併せて示す。なお、評価基準は以下の通りである。
○:40以上
△:30以上40未満
×:30未満
ピエゾ素子の振動数を5kHzとし、その駆動波形を最適化した状態で、各インクについてヘッドの各ノズルから300秒間の液滴の連続吐出を行い、その後300秒間液滴の吐出を中断した(1シーケンス)。その後、同様に、液滴の連続吐出、および、吐出の中断の操作を10シーケンス繰り返し行った。10シーケンス終了時において、ノズル360個中の不吐出ノズル数をカウントすることにより間欠吐出安定性を評価した。その評価結果を表1および表2に併せて示す。なお、評価基準は以下の通りである。
○:不吐出ノズル数が0〜1個
△:不吐出ノズル数が2〜3個
×:不吐出ノズル数が4個以上
表1および表2に、各実施例および各比較例に係る非水系インク組成物の組成および評価結果を示す。
Claims (12)
- 色材と、
5質量%以上40質量%以下の含有量のラクトンと、
20℃における蒸気圧が2hPa以上15hPa以下であって、5質量%以上18質量%以下の含有量の第1溶剤と、
20℃における蒸気圧が0.9hPa以上4hPa以下であって、2質量%以上80質量%以下の含有量の第2溶剤と、
を含有し、
前記第1溶剤と前記第2溶剤との含有量の合計が20質量%以上であり、
前記第1溶剤が(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル、(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテルではなく、
前記第2溶剤が(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルおよび(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。 - 請求項1において、
前記ラクトンの炭素数が2以上9以下である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。 - 請求項1または請求項2において、
前記第1溶剤は、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤およびアミド系溶剤よりなる群から選択される少なくとも1種である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記第2溶剤は、下記一般式(1)で表される化合物である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。
R1−(O−R3)n−O−R2 ・・・(1)
(上記一般式(1)において、R1は水素原子または炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、R2は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、R3はエチレン基またはプロピレン基を表し、nは1以上3以下の整数を表す。) - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
前記ラクトンの含有量が10質量%以上30質量%以下である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
前記第1溶剤の含有量が5質量%以上15質量%以下である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、
前記第2溶剤の含有量が20質量%以上70質量%以下である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、
前記第2溶剤は、下記一般式(2)、下記一般式(3)および下記一般式(4)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。
HO−R5−O−R4 ・・・(2)
(上記一般式(2)において、R4は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、R5はエチレン基またはプロピレン基を表す。)
R6O−R8−O−R7 ・・・(3)
(上記一般式(3)において、R6およびR7はそれぞれメチル基またはエチル基を表し、R8はエチレン基またはプロピレン基を表す。ただし、R8がプロピレン基である場合には、R7はメチル基である。)
CH3−(O−R10)m−O−R9 ・・・(4)
(上記一般式(4)において、R9はメチル基またはエチル基を表し、R10はエチレン基またはプロピレン基を表し、mは2以上3以下の整数を表す。) - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、
さらに、樹脂を含有し、
前記色材が顔料である、インクジェット記録用の非水系インク組成物。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の非水系インク組成物の液滴を記録ヘッドから吐出して、記録媒体に付着させる工程を含む、インクジェット記録方法。
- 請求項10において、
湿度50%RH以上の環境下で記録を行う、インクジェット記録方法。 - 請求項10または請求項11において、
前記記録媒体に付着させる工程において、前記記録媒体の加熱温度が35℃以上45℃以下である、インクジェット記録方法。
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