JP2010053277A - 非水系インクジェットインク及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも顔料、定着樹脂、有機溶剤、及び、オキセタン化合物を含有する副溶剤から成ることを特徴とする非水系インクジェットインク及びインクジェット記録方法。
【選択図】なし
Description
4.前記1〜3のいずれか1項に記載の非水系インクジェットインクを用いて、記録媒体としてポリ塩化ビニルに記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
本発明の非水系インクジェットインクは、オキセタン化合物を含有することを特徴の1つとする。本発明に用いられるオキセタン化合物は、分子内に1以上のオキセタン環を有する化合物であり、エポキシ化合物と共に、活性光線硬化性インクジェットインクに用いられている化合物であり、エポキシ化合物に比べて低臭気であり、安全性にも優れていることも特徴の1つである。
次に、本発明に係る定着樹脂について説明する。
本発明のインクジェットインクには、非水系溶媒を含有することができるが、本発明の有機溶剤が好ましい。本発明の有機溶剤は、前記一般式(1)及び(2)で表される化合物群から選ばれる1種類以上からなる有機溶剤である。
次に、本発明の副溶剤であるポリ塩化ビニルを溶解する溶剤について説明する。本発明の副溶剤は、オキセタン化合物、またはオキセタン化合物と非プロトン性複素環式極性溶剤の混合物からなる化合物である。副溶剤の役割は、その溶解性の高さから、印字部分の記録媒体の表面を溶解させるものであり、それによってインクジェットインク中の顔料が記録媒体中にいくらか入り込むため、良好な耐擦過性が得られると共に、インク中の定着樹脂を溶解させる働きがある。
本発明のインクジェットインクにおいては、本発明に係る有機溶剤、副溶剤の他に、本発明の目的効果を損なわない範囲で、従来公知の溶媒を含有しても良く、そのような溶媒としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類が挙げられる。
次に、本発明に係る顔料について説明する。
C.I.Pigment Red209、224、177、194;
C.I.Pigment Orange43;
C.I.Vat Violet3;
C.I.Pigment Violet19、23、37;
C.I.Pigment Green36、7;
C.I.Pigment Blue15:6;
等が用いられる。
本発明のインクジェットインクでは、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。
本発明のインクジェットインクを吐出して画像形成を行う際に使用するインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。又吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)等など何れの吐出方式を用いても構わない。
本発明のインクジェット記録方法で用いる記録媒体としては、ポリ塩化ビニルを用いることを特徴とする。ポリ塩化ビニルからなる記録媒体の具体例としては、SOL−371G、SOL−373M、SOL−4701(以上、ビッグテクノス株式会社製)、光沢塩ビ(株式会社システムグラフィ社製)、KSM−VS、KSM−VST、KSM−VT(以上、株式会社きもと製)、J−CAL−HGX、J−CAL−YHG、J−CAL−WWWG(以上、株式会社共ショウ大阪製)、BUS MARK V400 F vinyl、LITEcal V−600F vinyl(以上、Flexcon社製)、FR2(Hanwha社製)LLBAU13713、LLSP20133(以上、桜井株式会社製)、P−370B、P−400M(以上、カンボウプラス株式会社製)、S02P、S12P、S13P、S14P、S22P、S24P、S34P、S27P(以上、Grafityp社製)、P−223RW、P−224RW、P−249ZW、P−284ZC(以上、リンテック株式会社製)、LKG−19、LPA−70、LPE−248、LPM−45、LTG−11、LTG−21(以上、株式会社新星社製)、MPI3023(株式会社トーヨーコーポレーション社製)、ナポレオングロス 光沢塩ビ(株式会社二樹エレクトロニクス社製)、JV−610、Y−114(以上、アイケーシー株式会社製)、NIJ−CAPVC、NIJ−SPVCGT(以上、ニチエ株式会社製)、3101/H12/P4、3104/H12/P4、3104/H12/P4S、9800/H12/P4、3100/H12/R2、3101/H12/R2、3104/H12/R2、1445/H14/P3、1438/One Way Vision(以上、Inetrcoat社製)、JT5129PM、JT5728P、JT5822P、JT5829P、JT5829R、JT5829PM、JT5829RM、JT5929PM(以上、Mactac社製)、MPI1005、MPI1900、MPI2000、MPI2001、MPI2002、MPI3000、MPI3021、MPI3500、MPI3501(以上、Avery社製)、AM−101G、AM−501G(以上、銀一株式会社製)、FR2(ハンファ・ジャパン株式会社製)、AY−15P、AY−60P、AY−80P、DBSP137GGH、DBSP137GGL(以上、株式会社インサイト社製)、SJT−V200F、SJT−V400F−1(以上、平岡織染株式会社製)、SPS−98、SPSM−98、SPSH−98、SVGL−137、SVGS−137、MD3−200、MD3−301M、MD5−100、MD5−101M、MD5−105(以上、Metamark社製)、640M、641G、641M、3105M、3105SG、3162G、3164G、3164M、3164XG、3164XM、3165G、3165SG、3165M、3169M、3451SG、3551G、3551M、3631、3641M、3651G、3651M、3651SG、3951G、3641M(以上、Orafol社製)、SVTL−HQ130(株式会社ラミーコーポレーション製)、SP300 GWF、SPCLEARAD vinyl(以上、Catalina社製)、RM−SJR(菱洋商事株式会社製)、Hi Lucky、New Lucky PVC(以上、LG社製)、SIY−110、SIY−310、SIY−320(以上、積水化学工業株式会社製)、PRINT MI Frontlit、PRINT XL Light weight banner(以上、Endutex社製)、RIJET 100、RIJET 145、RIJET165(以上、Ritrama社製)、NM−SG、NM−SM(日栄化工株式会社製)、LTO3GS(株式会社ルキオ社製)、イージープリント80、パフォーマンスプリント80(以上、ジェットグラフ株式会社製)、DSE 550、DSB 550、DSE 800G、DSE 802/137、V250WG、V300WG、V350WG(以上、Hexis社製)、Digital White 6005PE、6010PE(以上、Multifix社製)等が挙げられる。
《非水系インクジェットインクの調製》
〔インク1の調製〕
〈顔料分散体1の調製〉
下記のような配合で、顔料分散体1を作製した。下記有機溶剤中に顔料分散剤を溶解し、顔料を混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散して作製した。
・シアン顔料:LIONOL BLUE FG7400G(東洋インキ製造社製)16部
・顔料分散剤:アジスパーPB−822(味の素ファインテテクノ社製)8部
・有機溶剤:ジエチレングリコールジエチルエーテル76部
〔インク1の調製〕
〈樹脂溶液1の調製〉
下記のような配合で、樹脂溶液1を作製した。下記、有機溶剤と副溶剤を混合した後、定着樹脂を混合溶解して作製した。
・有機溶剤:ジエチレングリコールジエチルエーテル69.2部
・有機溶剤:エチレングリコールジアセテート12.0部
・副溶剤:オキセタン化合物OXT−221(東亞合成社製)4.0部
・副溶剤:γ−ブチロラクトン8.0部
・定着樹脂:ビニル樹脂VYHD(ダウケミカルズ社製)6.8部
〈非水系インクジェットインクの調製〉
前記樹脂溶液1の75部を攪拌しながら、前記顔料分散体1の25部を添加、混合し、次いで、0.8μmのフィルターによりろ過して、インク1を得た。
顔料の種類、定着樹脂の種類、有機溶剤の種類及び添加量を表1に、副溶剤の種類及び添加量、その他溶媒の種類及び添加量を表2に記載のようになるよう変更した以外は、インク1の調製と同様にして、インク2〜39を調製した。
C顔料:LIONOL BLUE FG7400G(東洋インキ製造社製)
K顔料:カーボンブラック#44(三菱化学社製)
M顔料:Cromophtal Pink PT(チバ・ジャパン(株)社製)
Y顔料:YELLOW PIGMENT E4GN(ランクセス社製)
〔定着樹脂〕
VYHD:塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合物VYHD(ダウケミカルズ社製)
VMCA:塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合物VMCA(ダウケミカルズ社製)
sC5R:塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合物ソルバインC5R(日信化学社製)
アクリル:パラロイドB−60(ローム&ハース社製)
〔有機溶剤〕
DEGDEE:ジエチレングリコールジエチルエーテル
DEGPME:ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル
DPGDME:ジプロピレングリコールジメチルエーテル
EGDAc:エチレングリコールジアセテート
PGDAc:プロピレングリコールジアセテート
〔副溶剤〕
オキセタン化合物
OXT221:アロンオキセタンOXT−221(東亞合成社製)
OXT101:アロンオキセタンOXT−101(東亞合成社製)
OXT211:アロンオキセタンOXT−211(東亞合成社製)
OXT212:アロンオキセタンOXT−212(東亞合成社製)
OXT213:アロンオキセタンOXT−213(東亞合成社製)
非プロトン性有機溶剤
γBL:γ−ブチロラクトン
2PD:2−ピロリドン
SN:スルホラン
NMP:N−メチルピロリドン
〔その他溶媒〕
EGBEAc:エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
TEGDME:テトラエチレングリコールジメチルエーテル
《非水系インクジェットインクの評価》
上記調製した各インクについて、下記の方法に従って耐臭気性と保存安定性の評価を行った。
インク1〜36を、それぞれ500mlのポリエチレン瓶に約半分まで入れ、被験者10人による臭覚評価を行い、ほぼ無臭と判定した場合を5点、非常に不快な臭気と判定した場合を1点として5段階で点数をつけ、下記の基準に従って耐臭気性を評価した。
○:被験者10人の平均点は、3.0点以上、4.0点未満である
△:被験者10人の平均点は、2.0点以上、3.0点未満である
×:被験者10人の平均点は2.0点未満である。
インク1〜36を、それぞれ200mlのガラス瓶に入れ、密封して70℃の暗所に3週間保存した。保存前後のそれぞれのインク200mlを、47mmφの1.0μメンブランフィルターで減圧濾過し、濾過に要した時間を測定して保存後の濾過時間上昇率を求め、下記の基準に従ってインク保存安定性を評価した。
○:インク保存前後での濾過時間の上昇率が、110%以上、130%未満
△:インク保存前後での濾過時間の上昇率が、130%以上、150%未満
×:インク保存前後での濾過時間の上昇率が、150%以上
《インクの出射性評価》
上記調製した各インクについて、下記の方法に従って出射性の評価を行った。
ノズル口径28μm、駆動周波数15kHz、ノズル数512、最小液適量14pl、ノズル密度180dpi(なお、dpiは2.54cm当たりのドット数を表す)であるピエゾ型ヘッド、および特開2002−363469号公報の図2に記載のストロボ発光方式のインク飛翔観察装置を用いて、吐出周期と発光周期を同期させCCDカメラにより、各インクの飛翔状態をモニターし、23℃、55%RHの環境における出射性を、下記基準に従って評価した。
○:インク液滴は正常に出射されており、出射を1分間停止後に再開しても異常は生じないが、出射を3分間停止後に再開した時に、曲がり、速度バラつきが生じるノズルがある
△:インク液滴は正常に出射されているが、出射を1分間停止後に再開した時に、曲がり、速度バラつきが生じるノズルがある
×:インク液滴の正常な射出が困難で、曲がりが生じるノズルがあり、出射を1分間停止後に再開した時、多くのノズルで曲がり、速度バラつきが生じ、欠も発生している
〈ヘッド長期耐久性の評価〉
前記インクジェットヘッドを36個用意し、インク1〜36をそれぞれのヘッドに充填し、その状態で室温保存した。このインクジェットヘッドを週に1回記録装置に組み込んで前記画像形成を6ヶ月間かけて行った。次いで、6ヶ月経過後に形成した画像を評価することにより、インクジェットヘッドの長期耐久性を判定した。△以上の性能を許容レベルとした。
○:6ヶ月経過後の画像の一部に濃度のばらつきが見られるが、初期の画像とほぼ同一であり、インクジェットヘッドの劣化はほとんど生じていない
△:6ヶ月経過後の画像にわずかな白スジが発生しており、部分的ではあるがインクジェットヘッドの劣化が見られる
×:6ヶ月経過後の画像は白スジが多発しており、インクジェットヘッドが大きく劣化している
《形成画像の評価》
〔画像の形成〕
ノズル口径28μm、駆動周波数15kHz、ノズル数512、最小液適量14pl、ノズル密度180dpiであるピエゾ型ヘッドを搭載し、最大記録密度が1440×1440dpiであるヒーターを搭載したオンデマンド型インクジェットプリンタに各インクを装填した。次いで、各インクを吐出し、ポリ塩化ビニル製の記録媒体であるJT5929PM(Mactac社製)に10cm×10cmのベタ画像を記録した。なお、印字中は、記録媒体を裏面から加温して、画像記録時の記録媒体の表面温度が45℃になるようにヒーター温度を設定した。記録媒体の表面温度は、非接触温度計(IT−530N形(株)堀場製作所社製)を用いて測定した。
上記方法に従って、インク1〜43より作製した各画像を、下記の方法に従って評価を行った。いずれも△以上の性能を許容レベルとした。
ポリ塩化ビニルに画像を記録した後、ベタ画像を指で擦り、下記の基準に従って速乾性を評価した。
○:指で擦っても画像が取れなくなる時間は、画像記録直後から3分以上、4分未満
△:指で擦っても画像が取れなくなる時間は、画像記録直後から4分以上、5分未満
×:指で擦っても画像が取れなくなる時間が、画像記録直後から5分以上かかる
〈耐擦過性の評価〉
ポリ塩化ビニルに記録した画像表面を乾いた木綿で1cm2当たり300gの荷重をかけながら擦り、下記基準に従って耐擦過性1を評価した。
○:60回擦った段階でわずかに傷が残るが画像濃度にはほとんど影響しない
△:30〜59回擦る間に、画像濃度が低下する
×:30回未満擦る間に、画像濃度が低下する。
ポリ塩化ビニルに記録した画像を、エタノールと水の2:1の混合溶液を含ませた木綿で擦り、下記基準に従ってアルコール拭き取り耐性を評価した。
○:40回擦った段階でわずかに傷が残るが画像濃度にはほとんど影響しない
△:20〜39回擦る間に、画像濃度が低下する
×:20回未満擦る間に、画像濃度が低下する。
Claims (4)
- 少なくとも顔料、定着樹脂、有機溶剤、及び、オキセタン化合物を含有する副溶剤から成ることを特徴とする非水系インクジェットインク。
- 前記定着樹脂が塩化ビニル系樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の非水系インクジェットインク。
- 前記有機溶剤が下記一般式(1)又は(2)で表される化合物から選ばれる1種類以上の化合物からなる有機溶剤であり、前記副溶剤がオキセタン化合物、またはオキセタン化合物と非プロトン性複素環式極性溶剤の混合物からなる化合物であり、かつ該有機溶剤の含有量が60質量%以上、90質量%以下であり、該副溶剤の含有量が1.5質量%以上、25質量%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の非水系インクジェットインク。
〔式中、R1はメチル基、エチル基またはプロピル基を表し、R2はメチル基またはエチル基を表し、OX1はオキシエチレン基またはオキシプロピレン基を表す。〕
〔式中、R3はメチル基またはエチル基を表し、R4はメチル基またはエチル基を表し、OX2はオキシエチレン基またはオキシプロピレン基を表す。〕 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水系インクジェットインクを用いて、記録媒体としてポリ塩化ビニルに記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
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