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技術 インクジェット用インク組成物、インクジェットカートリッジ、及び化粧装置

出願人 株式会社資生堂
発明者 那須昭夫勝山智祐
出願日 2017年9月1日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2017-168390
公開日 2019年3月22日 (5ヶ月経過) 公開番号 2019-044069
状態 未査定
技術分野 インキ、鉛筆の芯、クレヨン インクジェット(インク供給、その他)
主要キーワード 網目形態 化粧装置 荷電処理 カチオン性イオン 分散機構 球状酸化チタン 球状形状 カチオン系高分子
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年3月22日)のものです。
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図面 (4)

課題

安定した吐出が可能なインクジェット用インク組成物を提供すること。

解決手段

インクジェット用インク組成物は、溶媒と、溶媒中において表面に第1の電荷を帯びた第1の粉末を含む顔料と、第1の電荷とは反対の第2の電荷を有するイオン性高分子と、第1の電荷を有する多価イオンと、を含む。インク組成物表面張力が53mN/m以下である。

概要

背景

インクジェット式プリンタに適用されるインクには、一般的には、顔料粉末)が添加されている。インク中の顔料が凝集したり、沈降したりすると、インクを吐出することができなくなったり、インクカートリッジ使用可能期間が短くなったりしてしまう。そこで、例えば、特許文献1においては、顔料として用いた酸化チタン再分散性を高めることを目的としたインクジェット記録用水系インクが提案されている。

特許文献1には、酸化チタン(A)及び顔料分散剤(B)を含有するインクジェット記録用水系インクであり、顔料分散剤(B)がアニオン性基含有モノマー(a)由来構成単位及びポリアルキレングリコールメタアクリレート(b)由来の構成単位を有し、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(b)のアルキレンオキシド平均付加モル数が15以上100以下であり、顔料分散剤(B)の酸価が100mgKOH/g以上400mgKOH/g以下であり、顔料分散剤(B)の含有量が、酸化チタン(A)100質量部に対して0.3質量部以上18質量部以下である、インクジェット記録用水系インクが開示されている。

特許文献2には、インクタンクにインクを収容するための吸収体を有するインクジェットカートリッジが開示されている。

概要

安定した吐出が可能なインクジェット用インク組成物を提供すること。インクジェット用インク組成物は、溶媒と、溶媒中において表面に第1の電荷を帯びた第1の粉末を含む顔料と、第1の電荷とは反対の第2の電荷を有するイオン性高分子と、第1の電荷を有する多価イオンと、を含む。インク組成物表面張力が53mN/m以下である。

目的

そこで、例えば、特許文献1においては、顔料として用いた酸化チタンの再分散性を高めることを目的とした

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

溶媒と、前記溶媒中において表面に第1の電荷を帯びた第1の粉末を含む顔料と、前記第1の電荷とは反対の第2の電荷を有するイオン性高分子と、前記第1の電荷を有する多価イオンと、を含み、表面張力が53mN/m以下である、インクジェット用インク組成物

請求項2

前記第1の粉末は主として球状形状を有する、請求項1に記載のインク組成物

請求項3

前記第1の粉末の平均粒径は150nm〜350nmである、請求項1又は2に記載のインク組成物。

請求項4

前記第1の粉末における1次粒子は球状形状を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項5

前記第1の粉末における1次粒子の平均粒径は100nm〜300nmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項6

前記顔料の総量に対して前記第1の粉末の割合が40質量%以上である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項7

前記顔料は、前記第1の粉末とは種類が異なる第2の粉末をさらに含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項8

前記第2の粉末の平均粒径が50nm〜300nmである、請求項7に記載のインク組成物。

請求項9

前記顔料中の前記第1の粉末の含有率が、前記顔料の総質量に対して45質量%〜90質量%であり、前記顔料中の前記第2の粉末の含有率が、前記顔料の総質量に対して10質量%〜55質量%である、請求項7又は8に記載のインク組成物。

請求項10

前記第1の粉末が二酸化チタンであり、前記第2の粉末が酸化亜鉛である、請求項7〜9のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項11

前記顔料の含有率は、前記インク組成物の質量に対して、5質量%〜25質量%である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項12

100s−1以上のせん断速度における粘度が40mPa・s以下である、請求項1〜11のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項13

インク組成物の表面張力を低下させる表面張力低下剤をさらに含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項14

前記表面張力低下剤が、多価アルコール及び界面活性剤のうちの少なくとも一方である、請求項13に記載のインク組成物。

請求項15

前記顔料と前記イオン性高分子とが静電的及び/又はイオン的に結合し、前記イオン性高分子と前記多価イオンとが静電的及び/又はイオン的に結合している、請求項1〜14のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項16

前記顔料は、前記イオン性高分子及び前記多価イオンを介して軟凝集体を構成している、請求項1〜15のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項17

前記第1の電荷は正電荷であり、前記イオン性高分子はアニオン性官能基を有する、請求項1〜16のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項18

前記イオン性高分子はポリアクリル酸イオン及びヘキサメタリン酸イオンのうちの少なくとも一方を含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項19

前記イオン性高分子の元となる高分子電解質の含有率は、前記顔料1質量部に対して0.01質量部〜0.2質量部である、請求項1〜18のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項20

前記多価イオンはマグネシウムイオン及びカルシウムイオンのうちの少なくとも一方を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項21

前記多価イオンの元となる塩の含有率は、前記イオン性高分子の元となる高分子電解質1質量部に対して0.15質量部〜2質量部である、請求項1〜20のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項22

前記溶媒は水を含む、請求項1〜21のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項23

サーマル吐出方式のインクジェットに適用される、請求項1〜22のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項24

肌に適用される、請求項1〜23のいずれか一項に記載のインク組成物。

請求項25

請求項1〜24のいずれか一項に記載のインク組成物を備える、インクジェットカートリッジ

請求項26

インク吸収保持する吸収体をさらに備え、前記インク組成物の少なくとも一部は前記吸収体に保持されている、請求項25に記載のインクジェットカートリッジ。

請求項27

インクジェットの液滴吐出方式がサーマル式である、請求項25又は26に記載のインクジェットカートリッジ。

請求項28

請求項25〜27のいずれか一項に記載の前記インクジェットカートリッジを着脱可能に備え、肌に対して前記インク組成物を吐出する化粧装置

技術分野

0001

本開示は、インクジェット用インク組成物に関する。また、本開示は、当該インク組成物を備えるインクジェットカートリッジに関する。さらに、本開示は、当該インクジェットカートリッジを備える化粧装置に関する。

背景技術

0002

インクジェット式プリンタに適用されるインクには、一般的には、顔料粉末)が添加されている。インク中の顔料が凝集したり、沈降したりすると、インクを吐出することができなくなったり、インクカートリッジ使用可能期間が短くなったりしてしまう。そこで、例えば、特許文献1においては、顔料として用いた酸化チタン再分散性を高めることを目的としたインクジェット記録用水系インクが提案されている。

0003

特許文献1には、酸化チタン(A)及び顔料分散剤(B)を含有するインクジェット記録用水系インクであり、顔料分散剤(B)がアニオン性基含有モノマー(a)由来構成単位及びポリアルキレングリコールメタアクリレート(b)由来の構成単位を有し、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(b)のアルキレンオキシド平均付加モル数が15以上100以下であり、顔料分散剤(B)の酸価が100mgKOH/g以上400mgKOH/g以下であり、顔料分散剤(B)の含有量が、酸化チタン(A)100質量部に対して0.3質量部以上18質量部以下である、インクジェット記録用水系インクが開示されている。

0004

特許文献2には、インクタンクにインクを収容するための吸収体を有するインクジェットカートリッジが開示されている。

先行技術

0005

特開2017−39922号公報
特開2011−194879号公報

発明が解決しようとする課題

0006

インクジェットに適用されるインクは、微細な液滴で吐出可能とするために、低粘度であることが要求される。しかしながら、インクを低粘度にすると、顔料粉末は沈降しやすくなってしまう。顔料粉末が沈降すると、均一なインクの吐出の継続が困難となる。また、顔料が沈降すると、粉末顔料の凝集が生じ、吐出不可能となりやすい。したがって、顔料粉末の沈降や凝集が生じにくいインク組成物が求められている。

0007

インクジェット用のカートリッジには、特許文献2に記載のように、インクを保持する繊維状の吸収体を備えるものが存在する。このような吸収体に、特許文献1に記載のようなインクジェット記録用水系インクが保持された状態において、顔料粉末が吸収体内で沈降してしまうと再分散は容易ではなく、上述と同様の問題が生じ得る。したがって、吸収体を備えるインクカートリッジにおいても、均一かつ安定に吐出可能なインク組成物が求められている。

課題を解決するための手段

0008

本開示の第1視点によれば、溶媒と、溶媒中において表面に第1の電荷を帯びた第1の粉末を含む顔料と、第1の電荷とは反対の第2の電荷を有するイオン性高分子と、第1の電荷を有する多価イオンと、を含むインクジェット用インク組成物が提供される。インク組成物の表面張力が53mN/m以下である。

0009

本開示の第2視点によれば、第1視点に係るインク組成物を備えるインクジェットカートリッジが提供される。

0010

本開示の第3視点によれば、第2視点に係るインクジェットカートリッジを着脱可能に備え、肌に対してインク組成物を吐出する化粧装置が提供される。

発明の効果

0011

本開示のインク組成物においては、顔料の沈降や凝集が抑制されている。これにより、沈降や凝集しやすい顔料を用いる場合であっても、インクジェット用インクとして適用することができる。

図面の簡単な説明

0012

顔料の分散状態を説明するための模式図。
インクカートリッジの概略断面図。
インクカートリッジの概略断面図。

0013

上記各視点の好ましい形態を以下に記載する。

0014

第1視点の好ましい形態によれば、第1の粉末は主として球状形状を有する。

0015

第1視点の好ましい形態によれば、第1の粉末の平均粒径は150nm〜350nmである。

0016

第1視点の好ましい形態によれば、第1の粉末における1次粒子は球状形状を有する。

0017

第1視点の好ましい形態によれば、第1の粉末における1次粒子の平均粒径は100nm〜300nmである。

0018

第1視点の好ましい形態によれば、顔料の総量に対して第1の粉末の割合が40質量%以上である。

0019

第1視点の好ましい形態によれば、顔料は、第1の粉末とは種類が異なる第2の粉末をさらに含む。

0020

第1視点の好ましい形態によれば、第2の粉末の平均粒径が50nm〜300nmである。

0021

第1視点の好ましい形態によれば、顔料中の第1の粉末の含有率が、顔料の総質量に対して45質量%〜90質量%である。顔料中の第2の粉末の含有率が、顔料の総質量に対して10質量%〜55質量%である。

0022

第1視点の好ましい形態によれば、第1の粉末が二酸化チタンである。第2の粉末が酸化亜鉛である。

0023

第1視点の好ましい形態によれば、顔料の含有率は、インク組成物の質量に対して、5質量%〜25質量%である。

0024

第1視点の好ましい形態によれば、100s−1以上のせん断速度における粘度が40mPa・s以下である。

0025

第1視点の好ましい形態によれば、インク組成物は、インク組成物の表面張力を低下させる表面張力低下剤をさらに含む。

0026

第1視点の好ましい形態によれば、表面張力低下剤が、多価アルコール及び界面活性剤のうちの少なくとも一方である。

0027

第1視点の好ましい形態によれば、顔料とイオン性高分子とが静電的及び/又はイオン的に結合している。イオン性高分子と多価イオンとが静電的及び/又はイオン的に結合している。

0028

第1視点の好ましい形態によれば、顔料は、イオン性高分子及び多価イオンを介して軟凝集体を構成している。

0029

第1視点の好ましい形態によれば、第1の電荷は正電荷である。イオン性高分子はアニオン性官能基を有する。

0030

第1視点の好ましい形態によれば、イオン性高分子はポリアクリル酸イオン及びヘキサメタリン酸イオンのうちの少なくとも一方を含む。

0031

第1視点の好ましい形態によれば、イオン性高分子の元となる高分子電解質の含有率は、顔料1質量部に対して0.01質量部〜0.2質量部である。

0032

第1視点の好ましい形態によれば、多価イオンはマグネシウムイオン及びカルシウムイオンのうちの少なくとも一方を含む。

0033

第1視点の好ましい形態によれば、多価イオンの元となる塩の含有率は、イオン性高分子の元となる高分子電解質1質量部に対して0.15質量部〜2質量部である、1〜16のインク組成物。

0034

第1視点の好ましい形態によれば、溶媒は水を含む。

0035

第1視点の好ましい形態によれば、サーマル式吐出方式のインクジェットに適用される。

0036

第1視点の好ましい形態によれば、肌に適用される。

0037

第2視点の好ましい形態によれば、インクジェットカートリッジは、インクを吸収保持する吸収体をさらに備える。インク組成物の少なくとも一部は吸収体に保持されている。

0038

第2視点の好ましい形態によれば、インクジェットの液滴吐出方式がサーマル式である。

0039

第1実施形態に係る本開示のインク組成物について説明する。

0040

以下の説明において、POEはポリオキシエチレンPOPポリオキシプロピレン略記である。POE又はPOPの後ろのカッコ内の数字は当該化合物中におけるPOE基又はPOP基の平均付加モル数を表す。

0041

以下の説明において、図面参照符号は発明の理解のために付記しているものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、図示の形状、寸法、縮尺等も図面に示す形態に発明を限定するものではない。各実施形態において、同じ要素には同じ符号を付してある。

0042

本開示のインク組成物は、溶媒と、顔料と、イオン性高分子と、多価イオンと、を含む。

0043

[溶媒]
溶媒は、イオン性高分子、及び多価イオンを解離する金属塩を可溶な液体とすると好ましい。溶媒は、イオン性物質を溶解できるように極性溶媒であると好ましく、水性溶媒であるとより好ましい。水性溶媒としては、例えば、水、アルコール、又はこれらの混合物を挙げることができる。

0045

多価アルコールとしては、例えば、2価のアルコール(例えば、エチレングリコールプロピレングリコールトリメチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、テトラメチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、ペンタメチレングリコール、2−ブテン−1,4−ジオールヘキシレングリコールオクチレングリコール等);3価のアルコール(例えば、グリセリントリメチロールプロパン等);4価アルコール(例えば、1,2,6−ヘキサントリオール等のペンタエリスリトール等);5価アルコール(例えば、キシリトール等);6価アルコール(例えば、ソルビトールマンニトール等);多価アルコール重合体(例えば、ジエチレングリコールジプロピレングリコールトリエチレングリコールポリプロピレングリコールテトラエチレングリコールジグリセリンポリエチレングリコールトリグリセリンテトラグリセリンポリグリセリン等);2価のアルコールアルキルエーテル類(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルエチレングリコールモノエ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ2−メチルヘキシルエーテル、エチレングリコールイソアミルエーテル、エチレングリコールベンジルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテルエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテルエチレングリコールジブチルエーテル等);2価アルコールアルキルエーテル類(例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルジエチレングリコールモノエチルエーテルジエチレングリコールモノブチルエーテルジエチレングリコールジメチルエーテルジエチレングリコールジエチルエーテルジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル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トリエチレングリコールモノエチルエーテルプロピレングリコールモノメチルエーテルプロピレングリコールモノエチルエーテルプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル等);2価アルコールエーテルエステル(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、エチレングリコールジアジベート、エチレングリコールジサクシネートジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートプロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等);グリセリンモノアルキルエーテル(例えば、キシルアルコール、セラキルアルコールバチルアルコール等);糖アルコール(例えば、ソルビトール、マルチトールマルトトリオース、マンニトール、ショ糖エリトリトールグルコースフルクトースデンプン分解糖、マルトース、キシリトース、デンプン分解糖還元アルコール等);グリソリッドテトラハイドロフルフリルアルコール;POE−テトラハイドロフルフリルアルコール;POP−ブチルエーテル;POP・POE−ブチルエーテル;トリポリオキシプロピレングリセリンエーテル;POP−グリセリンエーテル;POP−グリセリンエーテルリン酸;POP・POE−ペンタンエリスリトールエーテル、ポリグリセリン等が挙げられる。

0046

[顔料]
顔料は、第1の粉末を含有する。顔料は、第1の粉末とは種類が異なる第2の粉末をさらに含むことができる。第1の粉末と第2の粉末の種類が異なることによって、両粉末の親和性を低下させ、凝集を抑制することができると考えられる。第1の粉末及び第2の粉末は、溶媒に不溶であると好ましい。

0047

第1の粉末及び第2の粉末は、溶媒中において、表面に第1の電荷を帯びる。第1の電荷は帯電処理剤によって荷電した電荷であってもよい。第1の電荷は正電荷であってもよいし、負電荷であってもよい。第1の電荷を帯びていることの分析・評価は、等電点の測定、pHの測定等で行うことができる。表面が正電荷を帯びている粉末としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ等を挙げることができる。表面が負電荷を帯びている粉末としては、例えば、シリカ等を挙げることができる。例えば、酸化亜鉛及び酸化チタンは、白色系顔料として使用することができる。

0048

本開示における粉末の平均粒径は、特に明記していない限り、インク組成物において分散している状態の粒子の平均粒径をいう。インク組成物において、1次粒子が凝集した2次粒子が存在している場合には、本開示にいう平均粒径とは、特に明記していない限り、1次粒子と1次粒子が凝集した2次粒子とを合わせた粒子の平均粒径をいう。粉末の平均粒径は、動的光散乱法準拠して測定することができる。

0049

本開示における粒子の形状は、特に明記していない限り、インク組成物において分散している状態の粒子の形状をいう。インク組成物において、1次粒子が凝集した2次粒子が存在している場合には、本開示にいう粒子の形状とは、特に明記していない限り、1次粒子と1次粒子が凝集した2次粒子とを合わせた粒子の形状をいう。

0050

第1の粉末の平均粒径は、例えば、100nm以上であると好ましく、150nm以上であるとより好ましく、200nm以上であるとさらに好ましい。第1の粉末の平均粒径が100nm未満であると、隠蔽力が低くなりすぎてしまう。また、第1の粉末の平均粒径は、例えば、350nm以下であると好ましく、300nm以下であるとより好ましい。第1の粉末の平均粒径が350nmを超えると、沈降しやすくなって吐出性が低下してしまう。

0051

第1の粉末において、粒子の凝集は少ないと好ましい。すなわち、第1の粉末の平均粒径と、第1の粉末の1次粒子の平均粒径との差は小さいと好ましい。第1の粉末における1次粒子の平均粒径は、例えば、100nm以上、又は150nm以上であると好ましい。第1の粉末における1次粒子の平均粒径は、350nm以下、300nm以下、又は250nm以下であると好ましい。

0052

第1の粉末における粒子形状は主として球状であると好ましい。球状とは、例えば、粉末を顕微鏡で観察したときに、粒子が総じて球形であればよい。第1の粉末が球状であることによって吐出性を高めることができる。

0053

第2の粉末の平均粒径は、50nm以上であると好ましく、80nm以上であるとより好ましく、100nm以上であるとさらに好ましい。第2の粉末の平均粒径は、350nm以下であると好ましく、300nm以下であるとより好ましく、250nm以下であるとより好ましく、200nm以下であるとさらに好ましい。このような平均粒径であれば、吐出性及び隠蔽力を高めることができる。

0054

第2の粉末における粒子の平均粒径は、例えば、10nm以上、20nm以上、又は30nm以上とすることができる。第2の粉末における粒子の平均粒径は、例えば、80nm以下、70nm以下、又は60nm以下とすることができる。

0055

顔料は、さらに他の種類の粉末を含有してもよい。顔料に適用可能な粉末としては、例えば、無機粉末(例えば、タルクカオリン雲母絹雲母(セリサイト)、白雲母、金雲母、合成雲母、紅雲母、黒雲母リチア雲母焼成雲母、焼成タルク、パーミキュライト炭酸マグネシウム炭酸カルシウムケイ酸アルミニウムケイ酸バリウムケイ酸カルシウムケイ酸マグネシウム、ケイ酸ストロンチウムタングステン酸金属塩、マグネシウム、シリカ、ゼオライトガラス硫酸バリウム、焼成硫酸カルシウム(焼セッコウ)、リン酸カルシウムフッ素アパタイトヒドロキシアパタイトセラミックパウダー金属石鹸(例えば、ミリスチン酸亜鉛パルミチン酸カルシウムステアリン酸アルミニウム)、窒化ホウ素等);有機粉末(例えば、ポリアミド樹脂粉末(ナイロン粉末)、ポリエチレン粉末ポリメタクリル酸メチル粉末ポリスチレン粉末、スチレンアクリル酸共重合体樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、ポリ四フッ化エチレン粉末、セルロース粉末シリコーン樹脂粉末シルクパウダーウールパウダーウレタンパウダー等);無機白色顔料(例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛等);無機赤色系顔料(例えば、酸化鉄ベンガラ)、チタン酸鉄等);無機褐色系顔料(γ−酸化鉄等)、無機黄色系顔料黄酸化鉄黄土等)、無機黒色系顔料黒酸化鉄カーボンブラック低次酸化チタン等)、無機紫色系顔料(例えば、マンガンバイオレットコバルトバイオレット等);無機緑色系顔料(例えば、酸化クロム水酸化クロムチタン酸コバルト等);無機青色系顔料(例えば、群青紺青等);パール顔料(例えば、酸化チタンコーテッドマイカ、酸化チタンコーテッドオキシ塩化ビスマス、酸化チタンコーテッドタルク、着色酸化チタンコーテッドマイカ、オキシ塩化ビスマス、魚鱗箔等);金属粉末顔料(例えば、アルミニウムパウダー、カッパーパウダー等);ジルコニウム、バリウム又はアルミニウムレーキ等の有機顔料(例えば、赤色201号、赤色202号、赤色204号、赤色205号、赤色220号、赤色226号、赤色228号、赤色405号、橙色203号、橙色204号、黄色205号、黄色401号、及び青色404号などの有機顔料、赤色3号、赤色104号、赤色106号、赤色227号、赤色230号、赤色401号、赤色505号、橙色205号、黄色4号、黄色5号、黄色202号、黄色203号、緑色3号及び青色1号等);天然色素(例えば、クロロフィル、β−カロチン等)等を挙げることができる。

0056

顔料の含有率は、インク組成物の質量に対して、5質量%以上であると好ましく、10質量%以上であるとより好ましい。顔料の含有率が5質量%未満であると、隠蔽力が低くなりすぎてしまう。顔料の含有率は、インク組成物の質量に対して、例えば、15質量%以上とすることもできる。顔料の含有率は、インク組成物の質量に対して、25質量%以下であると好ましく、20質量%以下であるとより好ましい。顔料の含有率が25質量%を超えると、凝集が生じやすくなってインクジェット吐出性が低下してしまう。

0057

顔料における第1の粉末の割合は、顔料の総量に対して、40質量%以上であると好ましく、45質量%以上であるとより好ましく、50質量%以上であるとさらに好ましい。顔料における第1の粉末の割合が45質量%未満となると、吐出性が低下してしまう。顔料における第1の粉末の割合は、顔料の総量に対して、例えば、55質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、又は100質量%とすることができる。顔料における第1の粉末の割合は、顔料の総量に対して、例えば、95質量%以下、90質量%以下、85質量%以下、80質量%以下、75質量%以下、又は70質量%以下とすることができる。

0058

顔料における第2の粉末の割合は、顔料の総量に対して、例えば、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、又は30質量%以上とすることができる。第2の粉末を配合することによって、第1の粉末の凝集を抑制すると共に、隠蔽力を高めることができる。顔料における第2の粉末の割合は、顔料の総量に対して、例えば、55質量%以下であると好ましく、50質量%以下であるとより好ましい。顔料における第2の粉末の割合が55質量%を超えると、顔料の凝集が生じやすくなってしまう。顔料における第2の粉末の割合は、顔料の総量に対して、例えば、45質量%以下、40質量%以下、35質量%以下、30質量%以下、25質量%以下、又は20質量%以下とすることができる。

0059

顔料の平均粒径は300μm以下であると好ましい。顔料の総量に対して、平均粒径300μm以下の顔料粉末は、70質量%以上であると好ましく、80質量%以上であるとより好ましく、85質量%以上であるとより好ましく、90質量%以上であるとより好ましく、95質量%以上であるとより好ましく、100質量%であるとさらに好ましい。

0060

第1の粉末及び第2の粉末は、例えば、一方が酸化チタンとし、他方が酸化亜鉛とすることができる。例えば、第1の粉末を球状酸化チタンとし、第2の粉末を酸化亜鉛とすることができる。

0061

[イオン性高分子]
イオン性高分子は溶媒中でイオンとなる高分子であればよい。イオン性高分子の電荷の正負は、顔料の帯電電位に応じて定めると好ましい。1つのイオン性高分子は、1つ又は複数のイオン性官能基を有することができる。イオン性高分子の価数は、1価であってもよいし、多価であってもよい。イオン性高分子は、高分子電解質の形態で添加することができる。高分子電解質は酸又は塩基の形態とすることができる。

0062

イオン性高分子は、溶媒中において、電離によって第1の電荷とは反対の第2の電荷を帯びている。イオン性高分子は、高分子鎖の構成成分又は置換基に、溶媒中で電離して第2の電荷を有するイオン性官能基を1つ以上有する。1つの官能基の価数は、多価イオンの価数よりも低いと好ましい。多価イオンに複数のイオン性高分子と静電的及び/又はイオン的に結合させるため、より好ましくは、1つの官能基の価数は1価である。

0063

イオン性高分子のアニオン性官能基としては、例えば、カルボン酸亜硫酸硫酸、アクリル酸、及びこれらの塩等を挙げることができる。イオン性高分子のカチオン性官能基としては、例えば、アミン塩イミン塩等を挙げることができる。

0064

アニオン性イオン性高分子としては、例えば、ポリアクリル酸塩、ヘキサメタリン酸塩ポリカルボン酸カルボン酸単量体ポリマー)塩等を挙げることができる。カチオン性イオン性高分子としては、例えば、第4級アンモニウム基を有するポリマー等を挙げることができる。

0065

イオン性高分子の分子量は、3,000以上であると好ましく、5,000以上であるとより好ましく、6,000以上であるとさらに好ましい。イオン性高分子の分子量が3,000未満であると、顔料の軟凝集を形成することができない。イオン性高分子の分子量は、15,000以下であると好ましく、12,000以下であるとより好ましく、10,000以下であるとさらに好ましい。イオン性高分子の分子量が15,000を超えると吐出性が低下してしまう。

0066

インク組成物におけるイオン性高分子の基礎となる塩(高分子電解質)の含有率は、顔料1質量部に対して、0.01質量部以上であると好ましく、0.015質量部以上であるとより好ましい。高分子電解質の含有率が0.01質量部未満であると、顔料の分散性が低下してしまう。また、イオン性高分子の基礎となる塩(高分子電解質)の含有率は、顔料1質量部に対して、0.2質量部以下であると好ましく、0.1質量部以下であるとより好ましく、0.05質量部以下であるとさらに好ましい。高分子電解質の含有率が0.2質量部を超えると、吐出性に悪影響を及ぼしてしまう。

0067

[多価イオン]
多価イオンは、溶媒中において、第1の電荷を有するイオンである。多価イオンは、2価以上の価数を有するイオンであると好ましい。

0068

多価イオンは、例えば、金属イオンとすることができる。カチオンとしての多価イオンとしては、例えば、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムマンガン、バリウム、ニッケル、鉄、亜鉛、銅、ビスマス、スズ、銀等の金属イオンを挙げることができる。アニオンとしての多価イオンとしては、例えば、硫酸イオン炭酸イオン等を挙げることができる。このうち、特に、安全性の観点から、マグネシウムイオン及びカルシウムイオンが好ましい。

0069

多価イオンが金属イオンである場合、多価イオンは金属塩としての形態で添加することができる。金属塩は、溶媒中で電離(溶解)するものであればよい。金属塩としては、例えば、塩化物塩水酸化物塩硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩酢酸塩炭酸塩等の金属塩が挙げられる。これらの金属塩は、単独または二種以上を組み合わせて用いることができる。

0070

本開示のインク組成物における多価イオンの基礎となる塩の含有率は、イオン性高分子の元となる高分子電解質1質量部に対して、0.05質量部以上であると好ましく、0.1質量部以上であるとより好ましい。当該塩の含有率が0.05質量部未満であると、顔料の分散性を高める効果を得ることができない。当該塩の含有率は、当該高分子電解質1質量部に対して、例えば、0.2質量部以上、0.3質量部以上、0.4質量部以上、又は0.5質量部以上とすることができる。多価イオンの基礎となる塩の含有率は、イオン性高分子の元となる高分子電解質1質量部に対して、2質量部以下であると好ましく、1質量部以下であるとより好ましい。当該塩の含有率が2質量部を超えると、吐出性に影響が生じてしまう。当該塩の含有率は、当該高分子電解質1質量部に対して、例えば、1.5質量部以下、1質量部以下、0.7質量部以下、0.5質量部以下、又は0.4質量部以下とすることができる。

0071

[帯電処理剤]
本開示のインク組成物は、顔料が溶媒中において帯電していない場合に顔料の表面を第1の電荷に帯電させる帯電処理剤(荷電作用剤)を含有することができる。顔料の表面を正電荷に帯電させる帯電処理剤としては、例えば、ポリエチレンイミン等のカチオン系高分子を使用することができる。顔料の表面を負電荷に帯電させる帯電処理剤としては、例えば、ポリアクリル酸塩等のアニオン系高分子を使用することができる。

0072

[表面張力低下剤]
本開示のインク組成物は、インク組成物の表面張力を低下させるための表面張力低下剤をさらに含有することができる。表面張力低下剤としては、例えば、アルコール、界面活性剤等を使用することができる。アルコールとしては、上記に挙げた低級アルコール、多価アルコール等を挙げることができる。界面活性剤としては、下記のアニオン界面活性剤カチオン界面活性剤両性界面活性剤非イオン界面活性剤等を挙げることができる。

0073

アニオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸セッケン(例えば、ラウリン酸ナトリウムパルミチン酸ナトリウム等);高級アルキル硫酸エステル塩(例えば、ラウリル硫酸ナトリウムラウリル硫酸カリウム等);アルキルエーテル硫酸エステル塩(例えば、POE−ラウリル硫酸トリエタノールアミン、POE−ラウリル硫酸ナトリウム等);N−アシルサルコシン酸(例えば、ラウロイルサルコシンナトリウム等);高級脂肪酸アミドスルホン酸塩(例えば、N−ミリストイル−N−メチルタウリンナトリウムヤシ油脂肪酸メチルタウリドナトリウム、ラウリルメチルタウリッドナトリウム等);リン酸エステル塩(POE−オレイルエーテルリン酸ナトリウム、POE−ステアリルエーテルリン酸等);スルホコハク酸塩(例えば、ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムモノラウロイルモノエタノールアミドポリオキシエチレンスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルポリプロピレングリコールスルホコハク酸ナトリウム等);アルキルベンゼンスルホン酸塩(例えば、リニアドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、リニアドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン、リニアドデシルベンゼンスルホン酸等);高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩(例えば、硬化ヤシ油脂肪酸グリセリン硫酸ナトリウム等);N−アシルグルタミン酸塩(例えば、N−ラウロイルグルタミン酸モノナトリウム、N−ステアロイルグルタミン酸ジナトリウム、N−ミリストイル−L−グルタミン酸モノナトリウム等);硫酸化油(例えば、ロート油等);POE−アルキルエーテルカルボン酸;POE−アルキルアリルエーテルカルボン酸塩α-オレフィンスルホン酸塩;高級脂肪酸エステルスルホン酸塩;二級アルコール硫酸エステル塩;高級脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩;ラウロイルモノエタノールアミドコハク酸ナトリウム;N−パルミトイルアスパラギン酸ジトリエタノールアミン;カゼインナトリウム等が挙げられる。

0075

両性界面活性剤としては、例えば、イミダゾリン系両性界面活性剤(例えば、2−ウンデシル−N,N,N−(ヒドロキシエチルカルボキシメチル)−2−イミダゾリンナトリウム、2−ココイル−2−イミダゾリニウムヒドロキサイド−1−カルボキシチロキシ2ナトリウム塩等);ベタイン系界面活性剤(例えば、2−ヘプタデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルベタインアミドベタインスルホベタイン等)等が挙げられる。

0076

親油性非イオン界面活性剤としては、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ソルビタンモノオレエートソルビタンモノイソステアレートソルビタンモノラウレートソルビタンモノパルミテートソルビタンモノステアレート、ソルビタンセスキオレエートソルビタントリオレエートペンタ−2−エチルヘキシル酸ジグリセロールソルビタン、テトラ−2−エチルヘキシル酸ジグリセロールソルビタン等);グリセリンポリグリセリン脂肪酸(例えば、モノ綿実油脂肪酸グリセリン、モノエルカ酸グリセリン、セスキオレイン酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリン、α,α'−オレイン酸ピログルタミン酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリンリンゴ酸等);プロピレングリコール脂肪酸エステル(例えば、モノステアリン酸プロピレングリコール等);硬化ヒマシ油誘導体グリセリンアルキルエーテル等が挙げられる。

0077

親水性非イオン界面活性剤としては、例えば、POE−ソルビタン脂肪酸エステル(例えば、POE−ソルビタンモノオレエート、POE−ソルビタンモノステアレート、POE−ソルビタンモノオレエート、POE−ソルビタンテトラオレエート等);POE−ソルビット脂肪酸エステル(例えば、POE−ソルビットモノラウレート、POE−ソルビットモノオレエート、POE−ソルビットペンタオレエート、POE−ソルビットモノステアレート等);POE−グリセリン脂肪酸エステル(例えば、POE−グリセリンモノステアレート、POE−グリセリンモノイソステアレート、POE−グリセリントリイソステアレート等のPOE−モノオレエート等);POE−脂肪酸エステル(例えば、POE−ジステアレート、POE−モノジオレエート、ジステアリン酸エチレングリコール等);POE−アルキルエーテル(例えば、POE−ラウリルエーテル、POE−オレイルエーテル、POE−ステアリルエーテル、POE−ベヘニルエーテル、POE−2−オクチルドデシルエーテル、POE−コレスタノールエーテル等);プルロニック型(例えば、プルロニック等);POE・POP−アルキルエーテル(例えば、POE・POP−セチルエーテル、POE・POP−2−デシルテトラデシルエーテル、POE・POP−モノブチルエーテル、POE・POP−水添ラノリン、POE・POP−グリセリンエーテル等);テトラPOE・テトラPOP−エチレンジアミン縮合物(例えば、テトロニック等);POE−ヒマシ油硬化ヒマシ油誘導体(例えば、POE−ヒマシ油、POE−硬化ヒマシ油、POE−硬化ヒマシ油モノイソステアレート、POE−硬化ヒマシ油トリイソステアレート、POE−硬化ヒマシ油モノピログルタミン酸モノイソステアリン酸ジエステル、POE−硬化ヒマシ油マレイン酸等);POE−ミツロウラノリン誘導体(例えば、POE−ソルビットミツロウ等);アルカノールアミド(例えば、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドラウリン酸モノエタノールアミド、脂肪酸イソプロパノールアミド等);POE−プロピレングリコール脂肪酸エステル;POE−アルキルアミン;POE−脂肪酸アミドショ糖脂肪酸エステル;アルキルエトキシジメチルアミンオキシドトリオレイルリン酸等が挙げられる。

0078

本開示のインク組成物における表面張力低下剤は、インク組成物が所望の表面張力を有するまで添加することができる。表面張力低下剤の含有率は、インク組成物の質量に対して、例えば、5質量%以上であると好ましく、8質量%以上であるとより好ましい。表面張力低下剤の含有率が5質量%未満であると、吐出性が低下してしまう。表面張力低下剤の含有率は、インク組成物の質量に対して、例えば、10質量%以上、15質量%以上、又は20質量%以上とすることができる。表面張力低下剤の含有率は、インク組成物の質量に対して、例えば、30質量%以下であると好ましく、25質量%以下であるとより好ましい。顔料の含有率が30質量%を超えると、顔料の分散性が低下してしまう。

0079

[その他の成分]
本開示のインク組成物は、本開示の効果を阻害しない範囲において、他の成分、例えば、エステル、保湿剤水溶性高分子増粘剤皮膜剤紫外線吸収剤金属イオン封鎖剤アミノ酸有機アミン高分子エマルジョンpH調整剤皮膚栄養剤ビタミン酸化防止剤酸化防止助剤香料、水等を必要に応じて適宜含有することができる。

0080

以下に、配合可能な他の成分の例を列挙する。下記成分は、少なくとも1つを本開示のインク組成物に添加することができる。

0081

保湿剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、1,3−ブチレングリコール、キシリトール、ソルビトール、マルチトール、コンドロイチン硫酸ヒアルロン酸ムコイチン硫酸、カロニン酸、アテロコラーゲンコレステリル−12−ヒドロキシステアレート、乳酸ナトリウム胆汁酸塩、dl−ピロリドンカルボン酸塩アルキレンオキシド誘導体短鎖可溶性コラーゲン、ジグリセリン(EO)PO付加物イザヨイバラ抽出物セイヨウノコギリソウ抽出物メリロート抽出物等が挙げられる。

0084

合成の水溶性高分子としては、例えば、ビニル系高分子(例えば、ポリビニルアルコールポリビニルメチルエーテルポリビニルピロリドンカルボキシビニルポリマー等);ポリオキシエチレン系高分子(例えば、ポリエチレングリコール20,000、40,000、60,0000のポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体等);アクリル系高分子(例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチルアクリレートポリアクリルアミド等);ポリエチレンイミン;カチオンポリマー等が挙げられる。

0085

増粘剤としては、例えば、アラビアガム、カラギーナン、カラヤガム、トラガカントガム、キャロブガム、クインスシード(マルメロ)、カゼイン、デキストリン、ゼラチン、ペクチン酸ナトリウム、アラギン酸ナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、CMC、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、PVA、PVM、PVP、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシビニルポリマー、ローカストビーンガム、グアガム、タマリントガム、ジアルキルジメチルアンモニウム硫酸セルロース、キサンタンガム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、ベントナイトヘクトライト、ケイ酸A1Mg(ビーガム)、ラポナイト無水ケイ酸等が挙げられる。

0086

皮膜剤としては、例えば、アニオン性皮膜剤(例えば、(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合体メチルビニルエーテル無水マレイン酸高重合体等)、カチオン性皮膜剤(例えば、カチオン化セルロース、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合体、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド/アクリルアミド共重合体等)、ノニオン性皮膜剤(例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニルポリアクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリルアミド高分子シリコーンシリコーンレジントリメチルシロキシケイ酸等)が挙げられる。

0087

紫外線吸収剤としては、例えば、安息香酸系紫外線吸収剤(例えば、パラアミノ安息香酸(以下、PABAと略す)、PABAモノグリセリンエステル、N,N−ジプロポキシPABAエチルエステル、N,N−ジエトキシPABAエチルエステル、N,N−ジメチルPABAエチルエステル、N,N−ジメチルPABAブチルエステル、N,N−ジメチルPABAエチルエステル等);アントラニル酸系紫外線吸収剤(例えば、ホモメンチル-N-アセチルアントラニレート等);サリチル酸系紫外線吸収剤(例えば、アミルサリシレート、メンチルサリシレート、ホモメンチルサリシレート、オクチルサリシレート、フェニルサリシレート、ベンジルサリシレート、p−イソプロパノールフェニルサリシレート等);桂皮酸系紫外線吸収剤(例えば、オクチルメトキシシンナメートエチル−4−イソプロピルシンナメート、メチル−2,5−ジイソプロピルシンナメート、エチル−2,4−ジイソプロピルシンナメート、メチル−2,4−ジイソプロピルシンナメート、プロピル−p−メトキシシンナメート、イソプロピル−p−メトキシシンナメート、イソアミル−p−メトキシシンナメート、オクチル−p−メトキシシンナメート(2−エチルヘキシル−p−メトキシシンナメート)、2−エトキシエチル−p−メトキシシンナメート、シクロヘキシル−p−メトキシシンナメート、エチル−α−シアノ−β−フェニルシンナメート、2−エチルヘキシル−α−シアノ−β−フェニルシンナメート、グリセリルモノ−2−エチルヘキサノイル-ジパラメトキシシンナメート等);ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−4’−メチルベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸塩、4−フェニルベンゾフェノン、2−エチルヘキシル−4’−フェニル−ベンゾフェノン−2−カルボキシレート、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、4−ヒドロキシ−3−カルボキシベンゾフェノン等);3−(4’−メチルベンジリデン)−d,l−カンファー、3−ベンジリデン−d,l−カンファー;2−フェニル−5−メチルベンゾキサゾール;2,2’−ヒドロキシ−5−メチルフェニルベンゾトリアゾール;2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル) ベンゾトリアゾール;2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニルベンゾトリアゾール;ジベンザラジン;ジアニイルメタン;4−メトキシ−4’−t−ブチルジベンゾイルメタン;5−(3,3−ジメチル−2−ノルボルニリデン)−3−ペンタン−2−オンジモルホリノピリダジノ;2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート;2,4−ビス−{[4−(2−エチルヘキシルオキシ)−2−ヒドロキシ]−フェニル}−6−(4−メトキシフェニル)−(1,3,5)−トリアジン等が挙げられる。

0088

金属イオン封鎖剤としては、例えば、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジフォスホン酸、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジフォスホン酸四ナトリウム塩、エデト酸二ナトリウムエデト酸三ナトリウムエデト酸四ナトリウムクエン酸ナトリウムポリリン酸ナトリウムメタリン酸ナトリウムグルコン酸、リン酸、クエン酸アスコルビン酸コハク酸エデト酸、エチレンジアミンヒドロキシエチル三酢酸3ナトリウム等が挙げられる。

0089

アミノ酸としては、例えば、中性アミノ酸(例えば、スレオニンシステイン等);塩基性アミノ酸(例えば、ヒドロキシリジン等)等が挙げられる。また、アミノ酸誘導体として、例えば、アシルサルコシンナトリウム(ラウロイルサルコシンナトリウム)、アシルグルタミン酸塩、アシβ-アラニンナトリウム、グルタチオンピロリドンカルボン酸等が挙げられる。

0090

有機アミンとしては、例えば、モノエタノールアミンジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリントリイソプロパノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール等が挙げられる。

0091

高分子エマルジョンとしては、例えば、アクリル樹脂エマルジョン、ポリアクリル酸エチルエマルジョンアクリルレジン液、ポリアクリルアルキルエステルエマルジョン、ポリ酢酸ビニル樹脂エマルジョン、天然ゴムラテックス等が挙げられる。

0092

pH調整剤としては、例えば、クエン酸、乳酸−乳酸ナトリウム、クエン酸−クエン酸ナトリウム、コハク酸−コハク酸ナトリウム等の緩衝剤等が挙げられる。

0093

ビタミン類としては、例えば、ビタミンA、B1、B2、B6、C、E及びその誘導体パントテン酸及びその誘導体、ビオチン等が挙げられる。

0094

酸化防止剤としては、例えば、トコフェロール類ジブチルヒドロキシトルエンブチルヒドロキシアニソール没食子酸エステル類等が挙げられる。

0095

酸化防止助剤としては、例えば、リン酸、クエン酸、アスコルビン酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸ケファリン、ヘキサメタフォスフェイトフィチン酸エチレンジアミン四酢酸等が挙げられる。

0096

その他の配合可能成分としては、例えば、防腐剤エチルパラベン、ブチルパラベンクロルフェネシンフェノキシエタノール等);消炎剤(例えば、グリチルリチン酸誘導体グリチルレチン酸誘導体サリチル酸誘導体ヒノキチオール、酸化亜鉛、アラントイン等);美白剤(例えば、胎盤抽出物ユキノシタ抽出物アルブチン等);各種抽出物(例えば、オウバクオウレン、シコンシャクヤクセンブリ、バーチ、セージビワニンジンアロエゼニアオイアイリスブドウヨクイニンヘチマユリサフランセンキュウ、ショウキュウ、オトギリソウオノニスニンニクトウガラシチンピトウキ海藻等)、賦活剤(例えば、ローヤルゼリー感光素、コレステロール誘導体等);血行促進剤(例えば、ノニルワレニルアミド、ニコチン酸ベンジルエステル、ニコチン酸β−ブトキシエチルエステル、カプサイシンジンゲロンカンタリスチンキイクタモールタンニン酸、α−ボルネオールニコチン酸トコフェロールイノシトールヘキサニコチネートシクランデレートシンナリジントラゾリンアセチルコリンベラパミルセファランチン、γ−オリザノール等);抗脂漏剤(例えば、硫黄チアントール等);抗炎症剤(例えば、トラネキサム酸チオタウリンヒポタウリン等)等が挙げられる。

0097

さらに、本開示の組成物は、カフェインタンニン、ベラパミル、トラネキサム酸及びその誘導体、甘草カリンイチヤクソウ等の各種生薬抽出物酢酸トコフェロール、グリチルレジン酸、グリチルリチン酸及びその誘導体又はその塩等の薬剤ビタミンCアスコルビン酸リン酸マグネシウムアスコルビン酸グルコシド、アルブチン、コウジ酸等の美白剤、アルギニンリジン等のアミノ酸及びその誘導体、も適宜含有することができる。

0098

分散機構
図1に、本開示のインク組成物における顔料1の分散形態を示す模式図を示す。本開示のインク組成物において、顔料1は図1に示すような分散形態を採っていると考えられる。溶媒中において、顔料1の表面は第1の電荷(図1においては正電荷)を有している。イオン性高分子2は、溶媒中において電離し、第2の電荷(図1においては負電荷)を有している。高分子イオンは、電気的中性を保つように、顔料1の表面近傍に集まっていると考えられる。溶媒中において、イオン性高分子2は、顔料1の表面と静電的及び/又はイオン的に結合していると考えられる。あるいは、イオン性高分子2は、顔料1の表面に付着又は吸着していると考えられる。これにより、顔料1とイオン性高分子2とは複合体を形成していると考えられる。顔料1の1つの1次粒子及び/又は2次粒子には、複数のイオン性高分子2が結合ないし付着しているものと考えられる。複合体において、イオン性高分子2の高分子鎖は、顔料1周囲で収縮しておらず、顔料1から外方へ伸びていると考えられる。

0099

複合体の平均粒径は、200nm以上とすることができる。また、複合体の平均粒径は、800nm以下とすることができる。複合体の平均粒径は、動的光散乱法に準拠して測定することができる。複合体の多分散度指数PDI(Polydispersity Index)値)は、0.2以下であると好ましい。多分散度指数は、動的光散乱法に準拠して測定された粒子径分布より計算により求めることができる。

0100

第1の電荷を有する多価イオン3は、溶媒中において、第2の電荷を有するイオン性高分子2と静電的及び/又はイオン的に結合していると考えられる。また、多価イオン3は、他の顔料1に吸着したイオン性高分子2と静電的及び/又はイオン的に結合していると考えられる。これにより、多価イオン3がイオン性高分子2又は複合体を架橋するような構造をとっていると考えられる。すなわち、顔料1、イオン性高分子2及び多価イオン3は、弱いイオン結合又はイオン相互作用によって網目形態を形成していると考えられる。顔料1は、イオン性高分子2及び多価イオン3を介して軟凝集していると考えられる。そして、網目形態及び/又は軟凝集が、顔料1の沈降を抑制すると共に、顔料1が沈降してもその固化を抑制していると考えられる。また、網目形態及び/又は軟凝集は、外力によって容易に分解可能であるので、振盪等の外力によって静置後の顔料1の再流動及び再分散を容易にしていると考えられる。なお、図1においては、多価イオンを2価として図示しているが、2価に限定されるものではない。

0101

[表面張力]
本開示のインク組成物は、Wilhelmy法で測定した表面張力が55mN/m以下であると好ましく、53mN/m以下であるとより好ましく、52.5mN/m以下であるとより好ましく、52mN/m以下であるとより好ましく、51.5mN/m以下であるとより好ましく、51mN/m以下であるとより好ましく、50.5mN/m以下であるとより好ましく、50mN/m以下であるとより好ましく、49.5mN/m以下であるとより好ましく、49mN/m以下であるとさらに好ましい。表面張力を低くすることにより、インクジェットによる吐出を可能とすることができる。

0102

[粘度]
本開示のインク組成物は、せん断速度100s−1以上における粘度が50mPa・s以下であると好ましく、40mPa・s以下であると好ましく、30mPa・s以下であるとより好ましく、25mPa・s以下であるとより好ましく、20mPa・s以下であるとより好ましく、15mPa・s以下であるとより好ましく、10mPa・s以下であるとさらに好ましい。せん断速度100s−1以上における粘度が50mPa・sを超えると、インクジェット吐出が困難となってしまう。

0103

本開示のインク組成物は、せん断速度1s−1における粘度が800mPa・s以下であると好ましく、500mPa・s以下であるとより好ましく、300mPa・s以下であるとより好ましく、200mPa・s以下であると好ましく、100mPa・s以下であるとさらに好ましい。せん断速度1s−1における粘度が800mPa・sを超えると、インクジェット吐出が困難となってしまう。

0104

本開示のインク組成物の粘度は、レオメーターを用いて測定することができる。

0105

[pH]
本開示のインク組成物おけるpHは、所望の粘度が得られるように適宜調整すると好ましい。

0106

本開示のインク組成物においては、顔料の沈降及び凝集が抑制されている。これにより、インク組成物をインクジェットに用いる場合であっても、安定した吐出を実現することができる。

0107

本開示の組成物においては、酸化チタン等の沈降及び凝集しやすい粉末も顔料として用いることができる。これにより、所望の色(例えば白色)のインクジェットインクを実現することができる。

0108

酸化チタン等の白色系顔料を用いる場合であっても、顔料は適度に大きい粒径を有しているので、本開示のインク組成物は高い隠蔽力を有することができる。

0109

第2実施形態として、本開示のインク組成物の製造方法について説明する。ただし、以下に説明する方法は一例であって、製造方法は、以下の方法に限定されるものではない。各成分の詳細については上述の記載を援用する。

0110

まず、溶媒中において表面が第1の電荷に帯電する第1の粉末を溶媒に添加する(第1の添加工程)。必要がある場合には、第1の粉末の表面を帯電させる(帯電工程)。例えば、pHの調節を行うことができる。あるいは、荷電処理剤を溶媒に添加して粉末の表面を荷電させてもよい。例えば、粉末の表面を正荷電に帯電させたい場合には、ポリエチレンイミン等のカチオン系高分子を添加することができる。

0111

次に、第2の電荷を有するイオン性高分子を生成する高分子電解質を溶媒に添加して、第1の混合液を作製する(第2の添加工程)。これにより、高分子電解質の電離により生成したイオン性高分子が、第1の粉末の表面に電気的に吸着すると考えられる。

0112

第1の粉末及び高分子電解質を添加する順序は、第1の粉末の添加が先であると好ましい。先に第1の粉末を分散させた状態においてイオン性高分子を添加することによって、イオン性高分子が第1の粉末に吸着させやすくすることができる。

0113

イオン性高分子の高分子鎖の収縮を緩和させる処理を行ってもよい(緩和工程)。例えば、液に圧力等の応力や歪を印加して、高分子鎖の絡み合いをほどき、高分子鎖が吸着した粒子から外方に向けて伸びるようにすることができる。液への圧力の印加時間は、高分子鎖の緩和を十分に進行させるために、1時間以上であると好ましい。例えば、液に対して圧力を印加した後に、液を入れた容器密閉することによって高分子鎖の収縮を緩和させることができる。

0114

第1の粉末以外の粉末、例えば第2の粉末、を添加する場合には、第1の添加工程及び第2の工程のうちのいずれかの工程において添加することができる。あるいは、第1の混合液とは別に、第2の粉末について上記各工程を行い、第2の混合液を作製してもよい。そして、第1の粉末を含有する第1の混合液と、第2の粉末を含有する第2の混合液とを混合することによって、第1の粉末及び第2の粉末を含む混合液を作製することができる。

0115

次に、上記混合物に、第1の電荷を有する多価イオン、例えば電離によって生成する化合物(例えば塩)を添加する(第3の添加工程)。溶媒中において生成した多価イオンは、イオン性高分子同士と静電的及び/又はイオン的に結合、ないし弱く結合すると考えられる。これにより、第1の粉末及び/又は第2の粉末を含む顔料は、イオン性高分子及び多価イオンを介して軟凝集すると考えられる。

0116

各成分の添加率は、上述の含有率に応じて決定することができる。

0117

その他の成分は、本開示の効果を阻害しないように、各工程において添加することができる。

0118

第2実施形態によれば、第1実施形態に係る本開示のインク組成物を容易に作製することができる。顔料、イオン性高分子及び多価イオンを同時に添加した場合には、粉末に吸着したイオン性高分子の高分子鎖は収縮すると考えらえる。このため、多価イオンは、イオン性高分子同士を連結できず、その結果、ネットワークを構成せず、粉末は軟凝集体を形成することができない。一方、本開示の方法によれば、顔料に吸着したイオン性高分子の高分子鎖は伸長できると考えられる。このため、多価イオンは、イオン性高分子同士を連結し、その結果、ネットワークを構成し、顔料は軟凝集体を形成することができる。

0119

第3実施形態に係る本開示のインクカートリッジについて説明する。インクカートリッジはインクジェット用とすることができる。インクジェットインクカートリッジは、サーマル式であってもよいし、ピエゾ式であってもよい。

0120

図2に、インクジェット用インクカートリッジの一形態を示す概略断面図を示す。インクカートリッジ10は、インク室11と、吐出素子13と、第1実施形態に係るインク組成物を含むインク14と、を備える。インク室11は、インク14を吐出するための吐出口12を有する。吐出素子13は、インク14の液滴を吐出口12から吐出させるための素子である。例えば、サーマル式インクジェットの場合、吐出素子13は例えばヒーターとすることができる。ピエゾ式インクジェットの場合、吐出素子13は、例えばピエゾ素子及び振動板とすることができる。

0121

図3に、図2に示す形態とは異なる形態のインクジェット用インクカートリッジの概略断面図を示す。インクカートリッジ20は、インク室11内に、インク14を吸収保持するインク吸収体21をさらに備えることができる。インク吸収体21としては、例えば、繊維、スポンジ等の多孔体を利用することができる。

0122

第3実施形態に係るインクジェットカートリッジは、第1実施形態に係るインク組成物をインクとして利用することができる。第1実施形態に係るインク組成物によれば、インク吸収体が存在する場合であっても、安定した吐出を実現することができる。

0123

第3実施形態に係るインクカートリッジは、例えば、プリンタ、化粧装置等に利用することができる。

0124

第4実施形態に係る本開示の化粧装置について説明する。化粧装置は、肌に第1実施形態に係るインク組成物を吐出するための装置である。化粧装置は、第3実施形態に係るインクカートリッジを備えることができる。インクカートリッジは、化粧装置に対して着脱可能に構成してもよい。吐出される第1実施形態に係るインク組成物は、目的に応じて、皮膚外用剤化粧料美容料等とすることができる。化粧装置は、持ち運びが容易なポータブルタイプとすることができる。

0125

第4実施形態に係る化粧装置によれば、第1実施形態に係るインク組成物をピンポイントで肌に塗布することができる。第1実施形態に係るインク組成物を用いることにより、肌色等、目的に応じた色の化粧料等を塗布することができる。

0126

本開示のインク組成物について、以下に例を挙げて説明する。しかしながら、本開示のインク組成物は以下の例に限定されるものではない。以下の表に示す含有率は質量%で表記してある。

0127

試験例1〜5]
白色系のインク組成物を作製して、インクジェット方式で吐出可能かを試験した。白色系顔料としては、酸化亜鉛及び酸化チタンのうちの少なくとも一方を用いた。酸化亜鉛も酸化チタンも水中においてはその表面は正に帯電すると考えられる。試験例1を例にして、白色系インク組成物の製造方法について説明する。まず、酸化亜鉛粉末及びポリアクリル酸ナトリウムをイオン交換水に添加し、超音波振動を与えて酸化亜鉛粉末を分散させて、第1の顔料分散体を作製した。同様にして、別途、酸化チタンA粉末及びポリアクリル酸ナトリウムをイオン交換水に添加し、超音波振動を与えて酸化チタンA粉末を分散させて、第2の顔料分散体を作製した。ポリアクリル酸ナトリウムから生成するポリアクリル酸イオンは、上述にいうイオン性高分子に相当する。次に、白色系顔料が所望の含有率となるように、第1の顔料分散体及び第2の顔料分散体をイオン交換水に添加して混合した後、塩化マグネシウムを混合液に添加した。塩化マグネシウムから生成するマグネシウムイオンは、上述にいう多価イオンに相当する。次に、所望の表面張力及び粘度となるように、表面張力低下剤となるジプロピレングリコール及びpH調整剤となるクエン酸を添加して、インク組成物を作製した。試験例2〜5に係るインク組成物も同様の方法で作製した。作製したインク組成物は、目視において白色を呈していた。

0128

酸化チタンAは、上述にいう第1の粉末に相当する。酸化亜鉛は、上述にいう第2の粉末に相当する。表1に、インク組成物中の酸化亜鉛及び酸化チタンの平均粒径を示す。表1にいうカタログ値とは、粉末のメーカー公表している1次粒子の平均粒径である。表1にいう分散処理後測定値とは、超音波振動を与えて粉末を溶媒中に分散させた状態の測定値である。酸化亜鉛は、1次粒子のカタログ値は30nm〜60nmであったが、分散処理後のインク組成物中における平均粒径は100nm〜200nmであった。酸化チタンA粉末の1次粒子は球状である。酸化チタンAは、1次粒子のカタログ値は200nmであったが、分散処理後のインク組成物中における平均粒径は200nm〜300nmであった。酸化チタンBは、1次粒子のカタログ値は10nm〜20nmであったが、分散処理後のインク組成物中における平均粒径は150nm〜200nmであった。酸化チタンAの平均粒径の分散処理後測定値はカタログ値と大きな差はないので、酸化チタンAにおける凝集(2次粒子)は少ないものと考えられる。したがって、酸化チタンAにおける主たる粒子形状は球状であると考えられる。一方、酸化亜鉛及び酸化チタンBにおいては、分散処理後測定値とカタログ値との差が大きいので、酸化亜鉛及び酸化チタンBには多くの2次粒子が存在していると考えられる。したがって、酸化亜鉛及び酸化チタンBにおける主たる粒子形状は、非球状ないし不定形であると考えられる。

0129

0130

作製したインク組成物について、せん断速度1s−1及び100s−1における粘度、並びに表面張力を測定した。粘度はレオメーターを用いて測定した。表面張力は、インク組成物作製から1ヶ月後の試料についてWilhelmy法によって測定した。

0131

インクタンクにインク吸収体を備えるサーマル式インクジェットカートリッジに、作製したインク組成物を充填し、黒色の紙に印字可能かを試験した。以下に評価基準を示す。吐出性試験は、インク組成物をインクカートリッジに充填した当日及びその翌日について行った。
[吐出性]
A:インクジェット式で白色の文字が印字できた。
B:インクジェット式で白色の文字が印字できなかった。

0132

組成及び測定結果を表2に示す。通常、酸化チタン等の白色系顔料は、比重が大きいため沈降しやすく、かつ凝集しやすい。そのため、これまでは、インクジェット方式による白色系顔料の印字が困難であった。特に、インク吸収体を備えるインクカートリッジにおいては、一旦、沈降及び凝集が生じてしまうと、顔料を再分散させることは困難であった。しかしながら、試験例1〜5に係るインク組成物は、いずれも安定したインクジェット吐出が可能であり、白色文字をきれいに印字することが確認できた。本開示のインク組成物においては、イオン性高分子及び多価イオンによって顔料粉末の分散性が高められていると共に、凝集が抑制されている。このため、本開示のインク組成物はインクジェット方式による印字が可能になったと考えられる。また、インクカートリッジに充填した翌日も印字可能であることが分かり、印字可能な状態が一時的ではないことも確認できた。さらに、本開示のインク組成物は、インク吸収体を備えるインクジェットカートリッジにも適用可能であることが分かった。

0133

また、印字された文字は、目視観察によれば隠蔽力も高かった。試験例1〜5においては、比較的粒径の大きい酸化チタン粉末を用いることによって隠蔽力を高めることができたと考えられる。試験例4及び5においては酸化チタンA単独で吐出可能であったが、試験例1〜3においては、酸化チタンAに、酸化亜鉛粒子を組み合わせることによっても吐出可能であることが確認できた。大きさの異なる顔料及び/又は種類が異なる顔料を組み合わせることによってさらに隠蔽力を高めることができたと考えられる。また、異なる種類の粉末を組み合わせることによって、顔料の凝集が抑制されているものと考えられる。

0134

0135

[試験例6〜9]
試験例1〜5とは組成が異なるインク組成物を作製して、試験例1〜5と同様の試験を行った。試験例6及び7においては、顔料粉末として酸化亜鉛及び酸化チタンAの組み合わせを用い、試験例8及び9においては、酸化亜鉛及び酸化チタンBの組み合わせを用いた。また、試験例6及び8においては、表面張力低下剤であるジプロピレングリコールの含有率を高くして、表面張力が低くなるようにした。試験例6〜9のインク組成物の作製方法及び試験方法は試験例1〜5と同様である。表3に、組成及び結果を示す。

0136

試験例6においては、試験例1〜5と同様にしてインク組成物をインクジェット吐出させることができた。しかしながら、試験例7〜9においては、インク組成物をインクジェット吐出させることができなかった。

0137

試験例6と試験例7とを比較すると、試験例7のほうがジプロピレングリコールの含有率が低く、表面張力が高くなっている。したがって、この高い表面張力のためにインクジェット吐出が困難になったと考えられる。これより、インク組成物の表面張力は、53mN/m以下であるとより好ましく、52mN/m以下であると好ましく、51mN/m以下であるとより好ましく、50mN/m以下であるとより好ましいと考えられる。

0138

試験例8及び9においては、酸化チタンAの代わりに酸化チタンBが添加されている。試験例8においては表面張力が52mN/m以下であってもインクジェット吐出が不可能であった。これより、顔料の一部の平均粒径の大きさ、顔料粒子の凝集、顔料粒子の形状等のうちの少なくとも1つの理由によってインクジェット吐出ができなくなったものと考えられる。特に、顔料粒子の主たる形状は球状であるとより好ましいと考えられる。

0139

0140

[試験例10〜13]
試験例10においては、顔料粉末として酸化亜鉛及び酸化チタンAの組み合わせを用い、試験例11〜13においては、酸化チタンA及び酸化チタンBの組み合わせを用いてインク組成物を作製して、試験例1〜5と同様の試験を行った。試験例10〜13のインク組成物の作製方法及び試験方法は試験例1〜5と同様である。表4に、組成及び結果を示す。

0141

試験例10は、ジプロピレングリコールの含有率以外、試験例1と同様であり、吐出性に問題は生じなかった。試験例11〜13においては、充填当日は吐出することができた。しかしながら、少なくとも充填翌日において吐出性に問題が生じた。

0142

試験例11においては、非球状ないし不定形と考えられる酸化チタンBの含有率が試験例10、12及び13よりも高くなっている。試験例11において吐出性に問題が生じたのは、二次粒子が多いこと(非球状粒子ないし不定形粒子が多いこと)及び/又は粘度が高くなったことが原因と考えられる。これより、第2の粉末の含有率は、粉末(顔料)の総質量に対して、45質量%以下であると好ましく、40質量%以下であるとより好ましく、35質量%以下であるとより好ましく、30質量%以下であるとより好ましいと考えられる。試験例4及び5に示すように、第2の粉末は添加しなくてもよい。

0143

試験例12及び13においては、充填当日の吐出性に問題は生じなかったが、充填翌日の吐出性に問題が生じた。類似の組成を有する試験例10では充填翌日の吐出性に問題が生じなかったことからすると、第1の粉末と第2の粉末が同じ種類であることが吐出性に影響したと考えられる。例えば、同じ種類の粉末は相互に親和性が高いために、時間経過につれて凝集の形成が多くなり、吐出性を低下させたものと考えられる。したがって、長期的安定性を高めるためには第1の粉末と第2の粉末とは異なる種類の粉末であると好ましいと考えられる。

0144

試験例1〜13を総合すると、粘度が低いほど、特に、せん断速度100s−1における粘度が低いほど液滴が微小となり、インクジェット吐出性を高めることができると考えられる。したがって、せん断速度1s−1における粘度は、800mPa・s以下であると好ましく、500mPa・s以下であるとより好ましく、300mPa・s以下であるとより好ましく、200mPa・s以下であるとより好ましく、100mPa・s以下であるとさらに好ましいと考えられる。また、せん断速度100s−1における粘度は、50mPa・s以下であると好ましく、40mPa・s以下であるとより好ましく、30mPa・s以下であるとより好ましく、25mPa・s以下であるとより好ましく、20mPa・s以下であるとより好ましく、15mPa・s以下であるとより好ましく、10mPa・s以下であるとさらに好ましいと考えられる。

0145

0146

[試験例14〜16]
試験例14〜16においては、酸化亜鉛及び酸化チタンのうち少なくとも一方に超音波処理による分散処理を施していない顔料粉末を用いてインク組成物を作製して、試験例1〜5と同様の試験を行った。超音波処理工程を行っていない以外は、試験例14〜16のインク組成物の作製方法及び試験方法は試験例1〜5と同様である。表5に、インク組成物中の酸化亜鉛及び酸化チタンの平均粒径を示す。表5にいう未分散処理測定値とは、超音波振動を付与せずに粉末を溶媒中に分散させた状態の測定値である。表6に、組成及び結果を示す。表6において、超音波による分散処理を施していない顔料をそれぞれ「未分散酸化亜鉛」及び「未分散酸化チタンA」と表記している。超音波による分散処理を施した顔料をそれぞれ「分散処理酸化亜鉛」及び「分散処理酸化チタンA」と表記している。

0147

未分散酸化亜鉛及び未分散酸化チタンAの平均粒径は、分散処理酸化亜鉛及び分散処理酸化チタンAの平均粒径よりも大きくなった。したがって、未分散酸化亜鉛及び未分散酸化チタンAは凝集しているものと考えられる。このため、酸化チタンAの粒子形状は、球状ではなく、不定形であると考えられる。

0148

試験例14〜16にいずれにおいても吐出性に問題が生じた。試験例14及び16においては、酸化チタンAの粒子形状が非球状となったことが吐出性に問題が生じた理由の1つと考えられる。また、試験例14〜16においては、顔料の粒径が大きくなったために、沈降が生じたか、あるいは、インク吸収体の目詰まりが発生したことも吐出性に問題が生じた理由の1つと考えられる。粒径が原因である場合には、顔料粉末の平均粒径は300μm以下であると好ましいと考えられる。顔料粉末の総量に対して、平均粒径300μm以下の顔料粉末は、70質量%以上であると好ましく、80質量%以上であるとより好ましく、85質量%以上であるとより好ましく、90質量%以上であるとより好ましく、95質量%以上であるとより好ましく、100質量%であるとさらに好ましいと考えられる。

0149

0150

0151

本発明のインク組成物、インクジェットカートリッジ及び化粧装置は、上記実施形態及び実施例に基づいて説明されているが、上記実施形態及び実施例に限定されることなく、本発明の範囲内において、かつ本発明の基本的技術思想に基づいて、各開示要素(請求の範囲、明細書及び図面に記載の要素を含む)に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができる。また、本発明の請求の範囲の範囲内において、各開示要素の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。

0152

本発明のさらなる課題、目的及び形態(変更形態含む)は、請求の範囲を含む本発明の全開事項からも明らかにされる。

実施例

0153

本書に記載した数値範囲については、別段の記載のない場合であっても、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし範囲が本書に具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

0154

本開示のインク組成物は、インクジェット用のインクのみならず、塗料ペン修正ペン等のインクにも適用することができる。さらに、本開示のインク組成物は、肌に適用する皮膚外用剤や化粧料としても適用することができる。

0155

本開示のインク組成物及びインクジェットカートリッジに適用可能な利用形態は、オンデマンド式であってもよいし、コンティニュアス式であってもよい。また、本開示のインク組成物及びインクジェットカートリッジが適用可能な液滴吐出方式は、サーマル方式であってもよいし、ピエゾ方式であってもよい。

0156

1顔料
2イオン性高分子
3多価イオン
10,20インクカートリッジ
11インク室
12吐出口
13吐出素子
14インク
21 インク吸収体

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