JP2003261808A

JP2003261808A - 非水系インク組成物

Info

Publication number: JP2003261808A
Application number: JP2002066429A
Authority: JP
Inventors: Teruaki Okawa; 輝昭大川; Yasushi Matsumoto; 靖松本
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-19
Also published as: CN1443813A; US7022172B2; DE60300297T2; EP1344802A1; DE60300297D1; EP1344802B1; CN1273549C; US20030177948A1

Abstract

(57)【要約】【課題】非水系インク組成物の保存安定性を向上させ
る。【解決手段】顔料と溶剤と分散剤とからなる非水系イ
ンク組成物において、分散剤をエステル構造を有する分
散剤とし、溶剤の６０重量％以上を極性有機溶剤とし、
さらにこの極性有機溶剤の１０重量％以上をエステル系
溶剤とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録を行うプリン
タに供するインク組成物に関し、特に不揮発性溶剤を主
体とする非水系インク組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録は、低騒音で高速印
字が可能な記録方法であり、最近急速に普及しつつある
記録方法である。インクジェットプリンタは、流動性の
高い液体インクを微細なノズルから噴射し、記録紙に記
録する方式であり、オンディマンドタイプ（随意噴射）
とコンティニアスタイプ（連続噴射）の方式に大別され
る。

【０００３】このようなインクジェット記録方式に用い
られるインクとしては、大きく水系タイプインクと非水
系タイプインクに分けられる。水系タイプインクは、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がよく用いられている
が、水系タイプインクによるインクジェット記録物は、
一般的に耐水性が悪いという問題がある。

【０００４】これに対し、非水系タイプインクは耐水性
に優れるという利点を有している。非水系タイプインク
は、揮発性溶剤を主体とする溶剤系インクと、不揮発性
溶剤を主体とするオイル系インクに分けられる。特に後
者のオイル系インクは、ノズルの目詰まりが生じにくい
ため印刷中のクリーニングの回数が少なくて済むといっ
た理由から、高速インクジェットプリンタ用インクとし
て適しており、多種類のインクが提案されている。

【０００５】例えば、特開昭５７−１０６６１号公報に
は、アルキルアルコール、脂肪族又は芳香族炭化水素系
溶剤、ハロゲン化炭化水素系溶剤、エーテル系溶剤、ケ
トン系溶剤、エステル系溶剤、多価アルコールなどの非
水性溶剤中に特定の分散剤と顔料微粒子を分散してなる
オイル系インクが記載されている。しかし、このインク
は保存安定性において充分に満足できるものとは言え
ず、また、近年、記録物にさらなる高解像度が望まれる
に従って、プリンターのノズルの径が細くなってきてい
るため、上記インクの場合、これに対応するためには顔
料をさらに微細化しなければ吐出安定性を維持すること
は困難である。

【０００６】ノズルにおける吐出安定性の良好なインク
ジェットインクとしては、特開平１１−２７９４６７号
公報に、有機顔料と有機顔料の３重量倍以上の水溶性の
無機塩および水溶性の溶剤の少なくとも３つの成分から
なる混合物を混練して有機顔料を微小化したものを、分
散剤とともに高沸点溶剤に分散した、２５℃における粘
度が５〜１５ｃｐｓであるインクジェットインクが記載
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平１１−２７
９４６７号公報に記載のインクジェットインクは、ノズ
ルおよびインク供給経路での耐目詰まり性やインク吐出
の安定性はある程度改良されたものの、インクの保存安
定性において充分満足できるものとは言えず、特に経時
変化によって顔料の凝集が起こって、顔料の分散性が劣
化するという問題がある。

【０００８】インクの保存安定性が不充分であるとイン
ク吐出が不安定となったり、インク中の顔料粒子の濃縮
不充分が生じ、形成された画像の欠落、画像のにじみと
なったり、あるいは画像濃度の不足（特にベタ画像部）
となる。また、保存経時したインクを用いるとフレッシ
ュなインク使用の場合と吐出する条件（印加電圧など）
が変動したり、濃縮して吐出される割合が著しく変化
し、得られる画像がインクの保存状態で変化してしまう
等の問題が生じる。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、インクの保存（貯蔵）安定性に極めて優れた非水系
インク組成物を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の非水系インク組
成物は、顔料と溶剤と分散剤とからなる非水系インク組
成物において、前記分散剤がエステル構造を有する分散
剤であって、前記溶剤が６０重量％以上の極性有機溶剤
を含みかつ該極性有機溶剤がエステル系溶剤を１０重量
％以上含むものであることを特徴とするものである。

【００１１】前記極性有機溶剤は、前記エステル系溶剤
を３０重量％以上含むものであることが好ましく、さら
には５０重量％以上含むものであることがより好まし
く、極性有機溶剤のすべてがエステル系溶剤であっても
よい。

【００１２】前記溶剤は６０重量％以上の極性有機溶剤
を含むものであるが、極性有機溶剤以外の溶剤として
は、例えば脂肪族炭化水素系溶剤を用いることができ
る。

【００１３】前記分散剤はエステル構造を有する分散剤
であるが、さらにポリエステルアミン構造を有するか、
脂肪酸アミン構造を有する分散剤であることが好まし
い。

【００１４】本発明の非水系インク組成物は、環境温度
２３℃における粘度が、２〜３０ｍＰａｓであることが
より好ましい。

【００１５】本発明の非水系インク組成物は、顔料と溶
剤と分散剤とからなるが、これ以外の構成成分を含んで
いても差し支えなく、例えば顔料を定着させる樹脂をさ
らに含んでいてもよい。

【００１６】

【発明の効果】一般に、分散剤は極性有機溶剤に溶解し
やすいが、本発明の非水系インク組成物は全溶剤中の６
０重量％以上を極性有機溶剤としたことによって、イン
ク中における分散剤の溶解性が安定するため、顔料の凝
集を抑制することができる。また、本発明の非水系イン
ク組成物は、分散剤を安定に溶解させる極性有機溶剤が
エステル系溶剤を１０重量％以上含み、このエステル系
溶剤にエステル構造を有する分散剤は特に溶解しやすい
ため、顔料の凝集がより生じにくく、保存安定性に優れ
た非水系インク組成物とすることが可能となる。

【００１７】また、顔料の凝集を抑制することができる
ため、インク吐出が安定し、画像の欠落や画像のにじ
み、あるいは画像濃度の不足といった問題を解消するこ
とができる。特に、本発明の非水系インク組成物は溶剤
中に極性有機溶剤を６０重量％以上含有するため、普通
紙上における画像のにじみを効果的に抑制することが可
能となる。これは、普通紙に対しては通常、水系ボール
ペンや水系万年筆のような水系筆記具で書く場合の画像
のにじみを防止するためサイズ処理（疎水性処理）が施
されており、にじみや裏抜けに対して、極性（親水）成
分を有する液体の方が脂肪族炭化水素系溶剤のような非
極性（疎水性）成分を有する液体よりも有利に寄与する
ものと考えられる。

【００１８】さらに、本発明の非水系インク組成物は保
存安定性に優れているため、保存経時したインクを用い
てもフレッシュなインク使用の場合と吐出する条件が殆
ど変動せず、得られる画像の安定性をも得ることができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の非水系インク組成物は、
顔料と溶剤と分散剤とからなる非水系インク組成物にお
いて、分散剤がエステル構造を有する分散剤であって、
溶剤が６０重量％以上の極性有機溶剤を含みかつこの極
性有機溶剤がエステル系溶剤を１０重量％以上含むもの
であることを特徴とする。

【００２０】極性有機溶剤としては、エステル系溶剤、
アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤、エーテル系溶
剤、およびこれらの混合溶剤を用いることができる。極
性有機溶剤は、極性有機溶剤以外の溶剤と混合した時
に、単一の相となるものから選択される。

【００２１】具体的には、ラウリル酸メチル、ラウリル
酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチ
ン酸イソプロピル、パルミチン酸イソステアリル、オレ
イン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロ
ピル、オレイン酸ブチル、リノール酸メチル、リノール
酸イソブチル、リノール酸エチル、イソステアリン酸イ
ソプロピル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール
油メチル、トール油イソブチル、アジピン酸ジイソプロ
ピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチ
ル、モノカプリン酸プロピレングリコール、トリ２エチ
ルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリ２エチルヘ
キサン酸グリセリルなどのエステル系溶剤、イソミリス
チルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステ
アリルアルコール、オレイルアルコールなどのアルコー
ル系溶剤、イソノナン酸、イソミリスチン酸、ヘキサデ
カン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリ
ン酸などの高級脂肪酸系溶剤、ジエチルグリコールモノ
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、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピ
レングリコールジブチルエーテルなどのエーテル系溶剤
があげられる。

【００２２】溶剤中に含まれる極性有機溶剤以外の溶剤
としては、脂肪族炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤等
の非極性溶剤があげられる。脂肪族炭化水素溶剤として
は、例えば、日本石油社製「テクリーンＮ−１６、テク
リーンＮ−２０、テクリーンＮ−２２、日石ナフテゾー
ルＬ、日石ナフテゾールＭ、日石ナフテゾールＨ、０号
ソルベントＬ、０号ソルベントＭ、０号ソルベントＨ、
日石アイソゾール３００、日石アイソゾール４００、Ａ
Ｆ−４、ＡＦ−５，ＡＦ−６，ＡＦ−７」、Ｅｘｘｏｎ
社製「ＩｓｏｐａｒＧ、ＩｓｏｐａｒＨ、Ｉｓｏｐａｒ
Ｌ、ＩｓｏｐａｒＭ、ＥｘｘｏｌＤ４０，ＥｘｘｏｌＤ
８０、ＥｘｘｏｌＤ１００、ＥｘｘｏｌＤ１３０、Ｅｘ
ｘｏｌＤ１４０」等を好ましくあげることができる。ま
た、芳香族炭化水素溶剤としては、日本石油社製「日石
リーンソルＧ」（アルキルベンゼン）等を好ましくあげ
ることができる。

【００２３】分散剤としては、水酸基含有カルボン酸エ
ステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステル
の塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノア
マイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステ
ル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアク
リレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スル
ホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキ
ルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル、ポリエステルポリアミン、ステアリルアミン
アセテート等を用いることができる。

【００２４】分散剤の具体例としては、ＢＹＫＣｈｅ
ｍｉｅ社製「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ（ポリアミノア
マイドリン酸塩）」、「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０３
／２０４（高分子量ポリカルボン酸塩）」、「Ｄｉｓｐ
ｅｒｂｙｋ−１０１（ポリアミノアマイドリン酸塩と酸
エステル）、１０７（水酸基含有カルボン酸エステ
ル）、１１０（酸基を含む共重合物）、１３０（ポリア
マイド）、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、
１６６、１７０（高分子共重合物）」、「４００」、
「Ｂｙｋｕｍｅｎ（高分子量不飽和酸エステル）」、
「ＢＹＫ−Ｐ１０４、Ｐ１０５（高分子量不飽和酸ポリ
カルボン酸）」、「Ｐ１０４Ｓ、２４０Ｓ（高分子量不
飽和酸ポリカルボン酸とシリコン系）」、「Ｌａｃｔｉ
ｍｏｎ（長鎖アミンと不飽和酸ポリカルボン酸とシリコ
ン）」が挙げられる。

【００２５】また、ＥｆｋａＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製
「エフカ４４、４６、４７、４８、４９、５４、６３、
６４、６５、６６、７１、７０１、７６４、７６６」、
「エフカポリマー１００（変性ポリアクリレート）、１
５０（脂肪族系変性ポリマー）、４００、４０１、４０
２、４０３、４５０、４５１、４５２、４５３（変性ポ
リアクリレート）、７４５（銅フタロシアニン系）」、
共栄社化学社製「フローレンＴＧ−７１０（ウレタン
オリゴマー）」、「フローレンＤＯＰＡ−１５Ｂ（アク
リルオリゴマー）」、「フローレンＳＨ−２９０、ＳＰ
−１０００」、「ポリフローＮｏ．５０Ｅ、Ｎｏ．３０
０（アクリル系共重合物）」、楠本化成社製「ディスパ
ロンＫＳ−８６０、８７３ＳＮ、８７４（高分子分散
剤）、＃２１５０（脂肪族多価カルボン酸）、＃７００
４（ポリエーテルエステル型）」「ＤＡ−７０３−５０
（ポリエステル酸アマイドアミン塩）」が挙げられる。

【００２６】さらに、花王社製「デモールＲＮ、Ｎ（ナ
フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩）、
ＭＳ．Ｃ、ＳＮ−Ｂ（芳香族スルホン酸ホルマリン縮合
物ナトリウム塩）、ＥＰ」、「ホモゲノールＬ−１８
（ポリカルボン酸型高分子）、「エマルゲン９２０、９
３０、９３１、９３５、９５０、９８５（ポリオキシエ
チレンノニルフェニルエーテル）」、「アセタミン２４
（ココナッツアミンアセテート）、８６（ステアリルア
ミンアセテート）」、アビシア社製「ソルスパース５０
００（フタロシアニンアンモニウム塩系）、１３９４０
（ポリエステルアミン系）、１７０００、１８０００
（脂肪酸アミン系）、２２０００、２４０００、２８０
００」、日光ケミカル社製「ニッコールＴ１０６（ポリ
オキシエチレンソルビタンモノオレート）、ＭＹＳ−Ｉ
ＥＸ（ポリオキシエチレンモノステアレート）、Ｈｅｘ
ａｇｌｉｎｅ４−０（ヘキサグリセリルテトラオレー
ト）」等が挙げられる。

【００２７】上記に記載の溶剤と分散剤の組み合わせの
中で、エステル系溶剤とエステル構造を有する分散剤、
特にポリエステルアミン構造または脂肪酸アミン構造を
有する分散剤との組み合わせにおいて、より良好な分散
安定性、すなわち顔料が微細な粒径を有し、高温下の放
置において粒径変化や粘度変化が少なく安定したインク
組成物が得られる。エステル系溶剤は極性有機溶剤中、
１０重量％以上含有されるが、インク中での顔料の分散
性を高めるためには、より好ましくは３０重量％以上、
さらには５０重量％以上の割合で含有されることが好ま
しい。

【００２８】顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わ
ず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用
することができる。具体的には、例えば、カーボンブラ
ック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイ
エロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化ク
ロム、ピリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリン
ブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔
料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソ
インドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔
料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系
顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料などの従来公
知の顔料を特に限定することなく用いることができる。

【００２９】これらの顔料は、単独で用いてもよいし、
適宜組み合わせて使用することも可能であるが、インク
全体に対して０．０１〜２０質量％の範囲で含有される
ことが望ましい。

【００３０】本発明のインキには、インキの被記録媒体
への密着性を向上させるため、あるいは被記録媒体での
インキのドットの広がりの調整等を目的として、上記極
性有機溶剤に溶解する樹脂を添加することができる。こ
のような樹脂としては、アクリル系樹脂、スチレン−ア
クリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、ロジン系
樹脂、ロジンエステル系樹脂、エチレン−酢ビ系樹脂、
石油樹脂、クマロンインデン系樹脂、テルペンフェノー
ル系樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹
脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、塩
酢ビ系樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、脂肪族炭
化水素樹脂、ブチラール樹脂、マレイン酸樹脂、フマル
酸樹脂等が用いられる。以下に、本発明を実施例により
具体的に説明する。

【００３１】

【実施例】（実施例１）オレイン酸エチル４２重量部、
イソステアリルアルコール２５重量部、ナフテン系溶剤
（日石化学社製ＡＦ−６）２０重量部を混合し、これに
分散剤としてソルスパース１３９４０（アビシア社製）
８重量部を溶解し、さらにカーボンブラック（ＭＡ−
８）５重量部を添加してプレミックスした。その後ビー
ズミルにて滞留時間約２０分間で分散し、インクを得
た。

【００３２】（実施例２〜実施例６）表１に記載した顔
料、極性有機溶剤、非極性溶剤、分散剤を記載した量用
いた以外は、実施例１と同様にしてインクを得た。

【００３３】（比較例１〜比較例８）表２に記載した顔
料、極性有機溶剤、非極性溶剤、分散剤を記載した量用
いた以外は、実施例１と同様にしてインクを得た。

【００３４】（評価方法）＜貯蔵安定性＞７０℃の環境下で、６ヶ月間、インクを
密閉容器に入れて放置し、その後インクの粒度及び粘度
の変化を測定し、その測定結果を以下のように評価し
た。なお、インクの粒度及び粘度の変化率は、以下の式
により求めた。

【００３５】

【数１】また、インクの粒度は（株）堀場製作所製の動的光散乱
式粒径分布装置ＬＢ−５００により、インクの粘度は、
ＨＡＡＫＥレオメータＲＳ７５により測定した。

【００３６】 ◎：粒度および粘度の変化率がともに５％未満 ○：粒度または粘度の変化率が５％以上１０％未満 △：粒度または粘度の変化率が１０％以上２０％未満 ×：粒度または粘度の変化率が２０％以上＜にじみ＞普通紙（理想科学工業社製「理想用紙厚口
Ｓ」）に６ポイントの文字を印刷し、目視で以下のよう
に評価した。

【００３７】 ○：にじみが少ない △：にじみが多い ×：にじみが非常に多い以上の評価方法により実施例１〜実施例６および比較例
１〜比較例８のインクを評価した。結果を表１および表
２に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】比較例１のインクは、溶剤が８０重量％の
極性有機溶剤を含みかつこの極性有機溶剤のうち２０重
量％がエステル系溶剤であるが、分散剤がエステル構造
を有していないエーテル系分散剤であるため貯蔵安定性
が充分満足できるレベルには達しなかった。また、比較
例２および５のインクは、分散剤はエステル構造を有す
る分散剤であり、エステル系溶剤を極性有機溶剤の１０
重量％以上含むが、極性有機溶剤溶剤が溶剤の６０重量
％未満であるため、貯蔵安定性に劣り、にじみも多かっ
た。また、比較例３，４および６のインクは、分散剤は
エステル構造を有する分散剤であり、極性有機溶剤は溶
剤の６０重量％以上であるが、エステル系溶剤が極性有
機溶剤の１０重量％未満（比較例６は全く含有せず）で
あるため貯蔵安定性で劣っていた。さらに、比較例７お
よび８は、分散剤はエステル構造を有する分散剤である
が、極性有機溶剤溶剤が溶剤の６０重量％未満であり、
エステル系溶剤も極性有機溶剤の１０重量％未満（比較
例８は全く含有せず）であるため、貯蔵安定性がかなり
悪くにじみも多かった。これに対し、実施例１〜６のイ
ンクは、いずれも貯蔵安定性がよく、にじみも少なかっ
た。

【００４１】以上のように本発明の非水系インク組成物
は、全溶剤中の６０重量％以上を極性有機溶剤とし、極
性有機溶剤の１０重量％以上を、エステル構造を有する
分散剤を特に溶解しやすいエステル系溶剤としたことに
よって、インク中における分散剤の溶解性が安定し、顔
料の凝集を抑制することができ、にじみが少なく保存安
定性に優れた非水系インク組成物とすることが可能とな
った。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料と溶剤と分散剤とからなる非水系イ
ンク組成物において、前記分散剤がエステル構造を有す
る分散剤であって、前記溶剤が６０重量％以上の極性有
機溶剤を含みかつ該極性有機溶剤がエステル系溶剤を１
０重量％以上含むものであることを特徴とする非水系イ
ンク組成物。
【請求項２】前記極性有機溶剤が前記エステル系溶剤
を３０重量％以上含むものであることを特徴とする請求
項１記載の非水系インク組成物。
【請求項３】前記極性有機溶剤が前記エステル系溶剤
を５０重量％以上含むものであることを特徴とする請求
項１記載の非水系インク組成物。
【請求項４】前記溶剤が、脂肪族炭化水素系溶剤を含
むことを特徴とする請求項１、２または３記載の非水系
インク組成物。
【請求項５】前記分散剤が、ポリエステルアミン構造
を有する分散剤であることを特徴とする請求項１から４
いずれか１項記載の非水系インク組成物。
【請求項６】前記分散剤が、脂肪酸アミン構造を有す
る分散剤であることを特徴とする請求項１から４いずれ
か１項記載の非水系インク組成物。
【請求項７】環境温度２３℃における粘度が、２〜３
０ｍＰａｓであることを特徴とする請求項１から６いず
れか１項記載の非水系インク組成物。
【請求項８】前記顔料を定着させる樹脂をさらに含む
ことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の非
水系インク組成物。