JP2005015671A - 非水性インクジェットインキ - Google Patents
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Abstract
【課題】耐水性、耐光性、吐出性、定着性に優れた非水性インクジェットインキの提供。
【解決手段】少なくとも２種類以上の有機溶剤、顔料、分散剤、樹脂からなる非水性インクジェットインキにおいて、有機溶剤として２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上である有機溶剤Ａ、および２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満である有機溶剤Ｂを含むことを特徴とする非水性インクジェットインキ。
【選択図】 なし
【解決手段】少なくとも２種類以上の有機溶剤、顔料、分散剤、樹脂からなる非水性インクジェットインキにおいて、有機溶剤として２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上である有機溶剤Ａ、および２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満である有機溶剤Ｂを含むことを特徴とする非水性インクジェットインキ。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐水性、耐光性、吐出性、定着性に優れた非水性インクジェットインキに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インクジェットインキとしては、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（特許文献１、特許文献２、特許文献３）がよく用いられている。しかし、水溶性染料としては、インキの安定性を得るため、水に対する溶解性の高いものが一般的に用いられる。したがって、インクジェット記録物は、一般的に耐水性が悪く、水をこぼしたりすると容易に記録部分の染料のにじみを生じるという問題があった。
【０００３】このような耐水性の不良を改良するため、染料の構造を変えたり、塩基性の強いインキを調製することが試みられている（特許文献４）。また、記録紙とインキとの反応をうまく利用して耐水性の向上を図ることも行われている（特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８）。これらの方法は、特定の記録紙については著しい効果をあげているが、記録紙の制約を受けるという点で汎用性に欠け、また特定の記録紙以外を用いた場合には、水溶性染料を使用するインキでは記録物の充分な耐水性が得られないことが多い。
【０００４】また、耐水性の良好なインキとしては、油溶性染料を高沸点溶剤に分散ないし溶解したもの、油溶性染料を揮発性の溶剤に溶解したものがあるが、染料は耐光性等の諸耐性で顔料に劣るため、着色剤として顔料を用いたインキが望まれている。そして最近では顔料を用いたインキでも、流動パラフィンや脂肪族炭化水素などの難揮発性溶剤や、エタノール、メチルエチルケトン、酢酸エチルなどの揮発性溶剤に分散させたものが実用化されはじめている。しかし、難揮発性溶剤では被印刷物への印字後の乾燥性や定着性に問題が有り、揮発性溶剤ではノズルの乾燥といった問題を抱えている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５３−６１４１１２号公報
【特許文献２】
特開昭５４−８９８１１号公報
【特許文献３】
特開昭５５−６５２６９号公報
【特許文献４】
特開昭５６−５７８６２号公報
【特許文献５】
特開昭５０−４９００４号公報
【特許文献６】
特開昭５７−３６６９２号公報
【特許文献７】
特開昭５９−２０６９６号公報
【特許文献８】
特開昭５９−１４６８８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐水性、耐光性、吐出性、定着性に優れた非水性インクジェットインキの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の有機溶剤を非水性インクジェットインキとして検討した結果、特定の性質を有する有機溶剤を混合して使用することによって、耐水性、耐光性、吐出性に優れた非水性インクジェットインキが得られることを見出し、本発明に至った。
【０００８】すなわち本発明は、少なくとも２種類以上の有機溶剤、顔料および樹脂からなる非水性インクジェットインキにおいて、有機溶剤として２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上である有機溶剤Ａ、および２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満である有機溶剤Ｂを含むことを特徴とする非水性インクジェットインキに関する。
【０００９】さらに本発明は、有機溶剤Ａと有機溶剤Ｂの重量混合比が有機溶剤Ａ：有機溶剤Ｂ＝８０：２０〜５：９５である上記非水性インクジェットインキに関する。
【００１０】さらに本発明は、有機溶剤Ａが下記一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で示される化合物から選ばれる少なくとも一種である上記非水性インクジェットインキに関する。
（式中、Ｒ１はエチレン基またはプロピレン基、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ３は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ４はメチル基、エチル基またはヒドロキシエチル基、Ｒ５は炭素数１〜８のアルキル基、ｎは１または２を表す。）
【００１１】さらに本発明は、有機溶剤Ｂが下記一般式（４）または一般式（５）で示される化合物から選ばれる少なくとも一種である上記非水性インクジェットインキに関する。
（式中、Ｒ６はエチレン基またはプロピレン基、Ｒ７は炭素数１〜４のアルキル基、ｍは１〜３の整数を表す。）
【００１２】さらに本発明は、分散剤を含む上記非水性インクジェットインキに関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に使用する有機溶剤は、２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上である有機溶剤Ａと、２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満である有機溶剤Ｂを混合して使用するが、混合した有機溶剤の全体の性質としては、有機溶剤Ａと有機溶剤Ｂの境となる２０℃での蒸気圧０．３ｍｍＨｇが非常に重要となる。この蒸気圧が０．３ｍｍＨｇより高くなるにつれてインキ中の溶剤が揮発しやすくなり、沸点が１４０℃未満となるとノズル乾燥の危険性が著しく高くなる。また、蒸気圧が０．３ｍｍＨｇより低くなるとインキ中の溶剤が揮発しにくくなり、沸点が２５０℃以上となると、印刷物が乾燥しなくなり、定着性も低下してしまう。
【００１４】本発明ではこのような乾燥のバランスをとることが非常に重要であり、有機溶剤Ａおよび有機溶剤Ｂの重量混合比は８０：２０〜５：９５が好ましく、さらに好ましくは６０：４０〜２０：８０が良い。有機溶剤Ａおよび有機溶剤Ｂのどちらか一方でインキを調製したとしてもインクジェットインキとしては好適ではない。
【００１５】有機溶剤Ａの具体例としては、酢酸ヘキシル、酢酸オクチル、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、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、シクロヘキサノン、乳酸プロピル、乳酸ブチル等があげられるが、２０℃での蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上であり、一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）で表される有機溶剤であれば、この限りではない。また有機溶剤Ａとしては、これらの有機溶剤を単独で使用しても、２種類以上使用しても良く、混合して使用した場合は粘度調整等の効果も期待できる。
【００１６】有機溶剤Ｂの具体例としては、エチレングリコールモノブ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、ジエチ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ブチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等があげられるが、２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満であり、一般式（４）、一般式（５）で表される有機溶剤であれば、この限りではない。また有機溶剤Ｂも、有機溶剤Ａと同様に、これらの有機溶剤を単独で使用しても、２種類以上使用しても良く、混合して使用した場合は粘度調整等の効果も期待できる。
【００１７】本発明に使用される顔料は、印刷インキ、塗料等に使用される種々の顔料が使用できる。このような顔料をカラーインデックスで示すと、ピグメントブラック７、ピグメントブルー１５，１５：１，１５：３，１５：４，１５：６，６０、ピグメントグリーン７，３６、ピグメントレッド９，４８，４９，５２，５３，５７，９７，１２２，１４９，１６８，１７７，１７８，１７９，２０６，２０７，２０９，２４２，２５４，２５５、ピグメントバイオレット１９，２３，２９，３０，３７，４０，５０、ピグメントイエロー１２，１３，１４，１７，２０，２４，７４，８３，８６，９３，９４，９５，１０９，１１０，１１７，１２０，１２５，１２８，１３７，１３８，１３９，１４７，１４８，１５０，１５１，１５４，１５５，１６６，１６８，１８０，１８５、ピグメントオレンジ３６，４３，５１，５５，５９，６１，７１，７４等があげられる。また、カーボンブラックについては中性、酸性、塩基性等のあらゆるカーボンブラックを使用することができる。
【００１８】本発明では被印刷物への定着性を付与するために樹脂を添加する。使用できる樹脂としては、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、フマル酸樹脂等が挙げられる。樹脂の具体例としては、荒川化学社製のスーパーエステル７５、エステルガムＨＰ、マルキッド ３３、安原社製のＹＳ ポリスター Ｔ８０、三井化学社製のＨｉｒｅｔｔｓ ＨＲＴ２００Ｘ、ジョンソンポリマー社製のジョンクリル５８６、ダウケミカルズ社製のユーカーソリューションビニル樹脂ＶＹＨＤ、ＶＹＨＨ、ＶＭＣＡ等を例示することができる。
【００１９】本発明に使用される分散剤は、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、ステアリルアミンアセテート等を用いることができる。
【００２０】分散剤の具体例としては、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ（ポリアミノアマイド燐酸塩）」、「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０３／２０４（高分子量ポリカルボン酸塩）」、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１（ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル）、１０７（水酸基含有カルボン酸エステル）、１１０、１１１（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）」、「Ｌａｃｔｉｍｏｎ（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。
【００２１】また、Ｅｆｋａ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ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）、１５０（脂肪族系変性ポリマー）、４００、４０１、４０２、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）、「フローノンＳＨ−２９０、ＳＰ−１０００」、「ポリフローＮｏ．５０Ｅ、Ｎｏ．３００（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）、＃７００４（ポリエーテルエステル型）」が挙げられる。
【００２２】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、９３０、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「ソルスパーズ５０００（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（脂肪酸アミン系）、２４０００」、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−ＩＥＸ（ポリオキシエチレンモノステアレート）、Ｈｅｘａｇｌｉｎｅ ４−０（ヘキサグリセリルテトラオレート）」等が挙げられる。
【００２３】分散剤は、インキ中での顔料の充分な分散安定性を得るため、インキ中に０．１〜１０重量％含まれることが好ましい。
【００２４】本発明の非水性インクジェットインキは印刷物の用途によって可塑剤、表面調整剤、紫外線防止剤、光安定化剤、酸化防止剤等の種々の添加剤を使用することができる。
【００２５】本発明の非水性インクジェットインキは、まず有機溶剤Ａ、または有機溶剤Ｂの単一もしくは混合溶剤に分散剤を溶解し、そこに顔料を投入して撹拌混合した後、横型サンドミル等の分散機によって顔料分散体を調製する。次に、得られた顔料分散体と樹脂とを有機溶剤Ａ、または有機溶剤Ｂにてインクジェットインキとして適した粘度まで希釈溶解して製造される。使用する分散剤や樹脂の性質によって有機溶剤Ａ、または有機溶剤Ｂの組み合わせを自由に選択することができる。すなわち、顔料の分散時には分散剤が溶解しやすく、顔料の湿潤性の良いものを使用し、希釈してインキを製造する際には樹脂の溶解性の良いものや被印刷物への適性の良いものを選択してより優れたインクジェットインキを製造することができる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるものではない。なお、実施例中、「部」は「重量部」を表す。
【００２７】［実施例１］有機溶剤Ｂとしてエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（沸点１９２℃、蒸気圧０．２５ｍｍＨｇ）５０部に、分散剤としてＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１１１」１５部を溶解し、顔料として東洋インキ製造社製「ＬＩＯＮＯＬ ＢＬＵＥ ＦＧ−７３５１」３５部を投入し、撹拌混合後、横型サンドミルを用いて４時間分散を行い、顔料分散体Ａを得た。この顔料分散体Ａを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００２８】［実施例２］有機溶剤Ｂとしてジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（沸点２１７℃、０．０５ｍｍＨｇ）５０部、分散剤としてアビシア社製「ソルスパーズ２４０００」１８部、顔料としてデグサ社製カーボンブラック「プリンテックス４５」３２部を撹拌混合後、横型サンドミルにて３時間分散して顔料分散体Ｂを得た。この顔料分散体Ｂを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００２９】［実施例３］有機溶剤Ａとして乳酸ブチル（沸点１８８℃、０．４ｍｍＨｇ）４２部、分散剤としてＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１１１」２０部、顔料としてクラリアント社製「ＨｏｓｔａｐｅｒｍＹｅｌｌｏｗ Ｈ４Ｇ」３８部を撹拌混合後、横型サンドミルにて４時間分散して分散体Ｃを得た。この顔料分散体Ｃを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００３０】［実施例４］有機溶剤Ａとして乳酸プロピル（沸点１７０℃、１．０ｍｍＨｇ）５０部、分散剤としてアビシア社製「ソルスパーズ１７０００」１５部、顔料としてチバスペシャルティーケミカルズ社製「Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ Ｐｉｎｋ ＰＴ」３５部を撹拌混合後、横型サンドミルにて３時間分散し、顔料分散体Ｄを得た。この顔料分散体Ｄを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００３１】［比較例１］実施例１で作成した顔料分散体Ａを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００３２】［比較例２］実施例２で作成した顔料分散体Ｂを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００３３】［比較例３］実施例３で作成した顔料分散体Ｃを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００３４】［比較例４］実施例４で作成した顔料分散体Ｄを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００３５】実施例１〜４、比較例１〜４で得られた非水性インクジェットインキについて、次のような項目について評価した。（１）粘度、（２）保存安定性、（３）吐出性、（４）乾燥性、（５）定着性、（６）耐水性。それぞれの測定法を以下に示す。
【００３６】（１）粘度：インキを２５℃に調製し、ビスコメイトＶＭ−１００Ａ（山一電機製、超音波振動式粘度計）にて測定した。
【００３７】（２）保存安定性：インキをポリプロピレン製のボトル型容器に入れ、７０℃の恒温機に２週間保存、経時促進させた後、経時前後でのインキの粘度変化について測定した。この時の粘度測定は（１）の粘度測定と同様の方法で実施した。粘度の変化率が±１０％以内なら○、±１０％を越えたら×とした。
【００３８】（３）吐出性：インキをＩＰ−６５００（セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ）にて光沢塩ビシートＭＤ５（メタマーク社製）に５ｍ連続記録し、ドット抜けを観察。ドット抜けしたノズルの数が全ノズルに対して何％あるかについて、０％の場合は○、０％〜５％の場合は△、５％より多い場合は×とした。
【００３９】（４）乾燥性：インキをＩＰ−６５００（セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ）にて光沢塩ビシートＭＤ５（メタマーク社製）にベタ印字し、印字面を指で触り、インキが指に付着しなくなる時間によって評価。印字の際、プリンタに設置されたヒーターの温度は、プリンタヘッドの手前を３５℃、プリンタヘッドの後部（印字後の乾燥部分）を４０℃として評価した。印字直後にインキが付着しなければ○、印字直後にインキが付着しても、１０分後にインキが付着しなくなっていれば△、１０分以上経過してもインキが付着するものは×とした。
【００４０】（５）定着性：インキをＩＰ−６５００（セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ）にて光沢塩ビシートＭＤ５（メタマーク社製）にベタ印字し、記録物を４０℃で３分間乾燥させ、ラビングテスター（テスター産業製、型式ＡＢ３０１）にて試験用布片（金巾３号）にて加重２００ｇ、１００往復のラビング試験を塩ビシートの印字面にて実施した。試験用布片にインキが全く付着しないものを○、試験用布片にインキがやや付着するが、塩ビシートの印字面の濃度が殆ど変化しないものは△、塩ビシートの印字面のインキも殆ど剥がれてしまうものは×とした。
【００４１】（６）耐水性：インキをＩＰ−６５００（セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ）にて光沢塩ビシートＭＤ５（メタマーク社製）にベタ印字し、記録物を４０℃で３分間乾燥させた後、塩ビシートを１分間水道水に浸漬し、指で印字面を擦ってインキが全く剥がれなければ○、インキが剥がれてしまえば×とした。
【００４２】実施例１〜４、比較例１〜４の溶剤組成、および評価結果を下記の表１にまとめた。
【００４３】
【表１】
【００４４】実施例１〜４のインキは保存安定性、吐出性、乾燥性、定着性、耐水性の全ての評価項目において良好な結果が得られたが、比較例１〜４のインキは乾燥性のバランスが悪く、吐出性が悪化するものや、殆ど乾燥しないインキとなってしまった。
【００４５】
【発明の効果】本発明により、耐水性、耐光性、吐出性、定着性に優れた非水性インクジェットインキを提供することができた。
【発明の属する技術分野】本発明は、耐水性、耐光性、吐出性、定着性に優れた非水性インクジェットインキに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インクジェットインキとしては、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（特許文献１、特許文献２、特許文献３）がよく用いられている。しかし、水溶性染料としては、インキの安定性を得るため、水に対する溶解性の高いものが一般的に用いられる。したがって、インクジェット記録物は、一般的に耐水性が悪く、水をこぼしたりすると容易に記録部分の染料のにじみを生じるという問題があった。
【０００３】このような耐水性の不良を改良するため、染料の構造を変えたり、塩基性の強いインキを調製することが試みられている（特許文献４）。また、記録紙とインキとの反応をうまく利用して耐水性の向上を図ることも行われている（特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８）。これらの方法は、特定の記録紙については著しい効果をあげているが、記録紙の制約を受けるという点で汎用性に欠け、また特定の記録紙以外を用いた場合には、水溶性染料を使用するインキでは記録物の充分な耐水性が得られないことが多い。
【０００４】また、耐水性の良好なインキとしては、油溶性染料を高沸点溶剤に分散ないし溶解したもの、油溶性染料を揮発性の溶剤に溶解したものがあるが、染料は耐光性等の諸耐性で顔料に劣るため、着色剤として顔料を用いたインキが望まれている。そして最近では顔料を用いたインキでも、流動パラフィンや脂肪族炭化水素などの難揮発性溶剤や、エタノール、メチルエチルケトン、酢酸エチルなどの揮発性溶剤に分散させたものが実用化されはじめている。しかし、難揮発性溶剤では被印刷物への印字後の乾燥性や定着性に問題が有り、揮発性溶剤ではノズルの乾燥といった問題を抱えている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５３−６１４１１２号公報
【特許文献２】
特開昭５４−８９８１１号公報
【特許文献３】
特開昭５５−６５２６９号公報
【特許文献４】
特開昭５６−５７８６２号公報
【特許文献５】
特開昭５０−４９００４号公報
【特許文献６】
特開昭５７−３６６９２号公報
【特許文献７】
特開昭５９−２０６９６号公報
【特許文献８】
特開昭５９−１４６８８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐水性、耐光性、吐出性、定着性に優れた非水性インクジェットインキの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の有機溶剤を非水性インクジェットインキとして検討した結果、特定の性質を有する有機溶剤を混合して使用することによって、耐水性、耐光性、吐出性に優れた非水性インクジェットインキが得られることを見出し、本発明に至った。
【０００８】すなわち本発明は、少なくとも２種類以上の有機溶剤、顔料および樹脂からなる非水性インクジェットインキにおいて、有機溶剤として２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上である有機溶剤Ａ、および２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満である有機溶剤Ｂを含むことを特徴とする非水性インクジェットインキに関する。
【０００９】さらに本発明は、有機溶剤Ａと有機溶剤Ｂの重量混合比が有機溶剤Ａ：有機溶剤Ｂ＝８０：２０〜５：９５である上記非水性インクジェットインキに関する。
【００１０】さらに本発明は、有機溶剤Ａが下記一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で示される化合物から選ばれる少なくとも一種である上記非水性インクジェットインキに関する。
【００１１】さらに本発明は、有機溶剤Ｂが下記一般式（４）または一般式（５）で示される化合物から選ばれる少なくとも一種である上記非水性インクジェットインキに関する。
【００１２】さらに本発明は、分散剤を含む上記非水性インクジェットインキに関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に使用する有機溶剤は、２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上である有機溶剤Ａと、２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満である有機溶剤Ｂを混合して使用するが、混合した有機溶剤の全体の性質としては、有機溶剤Ａと有機溶剤Ｂの境となる２０℃での蒸気圧０．３ｍｍＨｇが非常に重要となる。この蒸気圧が０．３ｍｍＨｇより高くなるにつれてインキ中の溶剤が揮発しやすくなり、沸点が１４０℃未満となるとノズル乾燥の危険性が著しく高くなる。また、蒸気圧が０．３ｍｍＨｇより低くなるとインキ中の溶剤が揮発しにくくなり、沸点が２５０℃以上となると、印刷物が乾燥しなくなり、定着性も低下してしまう。
【００１４】本発明ではこのような乾燥のバランスをとることが非常に重要であり、有機溶剤Ａおよび有機溶剤Ｂの重量混合比は８０：２０〜５：９５が好ましく、さらに好ましくは６０：４０〜２０：８０が良い。有機溶剤Ａおよび有機溶剤Ｂのどちらか一方でインキを調製したとしてもインクジェットインキとしては好適ではない。
【００１５】有機溶剤Ａの具体例としては、酢酸ヘキシル、酢酸オクチル、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、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、シクロヘキサノン、乳酸プロピル、乳酸ブチル等があげられるが、２０℃での蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上であり、一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）で表される有機溶剤であれば、この限りではない。また有機溶剤Ａとしては、これらの有機溶剤を単独で使用しても、２種類以上使用しても良く、混合して使用した場合は粘度調整等の効果も期待できる。
【００１６】有機溶剤Ｂの具体例としては、エチレングリコールモノブ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、ジエチ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ブチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等があげられるが、２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満であり、一般式（４）、一般式（５）で表される有機溶剤であれば、この限りではない。また有機溶剤Ｂも、有機溶剤Ａと同様に、これらの有機溶剤を単独で使用しても、２種類以上使用しても良く、混合して使用した場合は粘度調整等の効果も期待できる。
【００１７】本発明に使用される顔料は、印刷インキ、塗料等に使用される種々の顔料が使用できる。このような顔料をカラーインデックスで示すと、ピグメントブラック７、ピグメントブルー１５，１５：１，１５：３，１５：４，１５：６，６０、ピグメントグリーン７，３６、ピグメントレッド９，４８，４９，５２，５３，５７，９７，１２２，１４９，１６８，１７７，１７８，１７９，２０６，２０７，２０９，２４２，２５４，２５５、ピグメントバイオレット１９，２３，２９，３０，３７，４０，５０、ピグメントイエロー１２，１３，１４，１７，２０，２４，７４，８３，８６，９３，９４，９５，１０９，１１０，１１７，１２０，１２５，１２８，１３７，１３８，１３９，１４７，１４８，１５０，１５１，１５４，１５５，１６６，１６８，１８０，１８５、ピグメントオレンジ３６，４３，５１，５５，５９，６１，７１，７４等があげられる。また、カーボンブラックについては中性、酸性、塩基性等のあらゆるカーボンブラックを使用することができる。
【００１８】本発明では被印刷物への定着性を付与するために樹脂を添加する。使用できる樹脂としては、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、フマル酸樹脂等が挙げられる。樹脂の具体例としては、荒川化学社製のスーパーエステル７５、エステルガムＨＰ、マルキッド ３３、安原社製のＹＳ ポリスター Ｔ８０、三井化学社製のＨｉｒｅｔｔｓ ＨＲＴ２００Ｘ、ジョンソンポリマー社製のジョンクリル５８６、ダウケミカルズ社製のユーカーソリューションビニル樹脂ＶＹＨＤ、ＶＹＨＨ、ＶＭＣＡ等を例示することができる。
【００１９】本発明に使用される分散剤は、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、ステアリルアミンアセテート等を用いることができる。
【００２０】分散剤の具体例としては、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ（ポリアミノアマイド燐酸塩）」、「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０３／２０４（高分子量ポリカルボン酸塩）」、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１（ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル）、１０７（水酸基含有カルボン酸エステル）、１１０、１１１（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）」、「Ｌａｃｔｉｍｏｎ（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。
【００２１】また、Ｅｆｋａ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ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）、１５０（脂肪族系変性ポリマー）、４００、４０１、４０２、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）、「フローノンＳＨ−２９０、ＳＰ−１０００」、「ポリフローＮｏ．５０Ｅ、Ｎｏ．３００（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）、＃７００４（ポリエーテルエステル型）」が挙げられる。
【００２２】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、９３０、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「ソルスパーズ５０００（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（脂肪酸アミン系）、２４０００」、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−ＩＥＸ（ポリオキシエチレンモノステアレート）、Ｈｅｘａｇｌｉｎｅ ４−０（ヘキサグリセリルテトラオレート）」等が挙げられる。
【００２３】分散剤は、インキ中での顔料の充分な分散安定性を得るため、インキ中に０．１〜１０重量％含まれることが好ましい。
【００２４】本発明の非水性インクジェットインキは印刷物の用途によって可塑剤、表面調整剤、紫外線防止剤、光安定化剤、酸化防止剤等の種々の添加剤を使用することができる。
【００２５】本発明の非水性インクジェットインキは、まず有機溶剤Ａ、または有機溶剤Ｂの単一もしくは混合溶剤に分散剤を溶解し、そこに顔料を投入して撹拌混合した後、横型サンドミル等の分散機によって顔料分散体を調製する。次に、得られた顔料分散体と樹脂とを有機溶剤Ａ、または有機溶剤Ｂにてインクジェットインキとして適した粘度まで希釈溶解して製造される。使用する分散剤や樹脂の性質によって有機溶剤Ａ、または有機溶剤Ｂの組み合わせを自由に選択することができる。すなわち、顔料の分散時には分散剤が溶解しやすく、顔料の湿潤性の良いものを使用し、希釈してインキを製造する際には樹脂の溶解性の良いものや被印刷物への適性の良いものを選択してより優れたインクジェットインキを製造することができる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるものではない。なお、実施例中、「部」は「重量部」を表す。
【００２７】［実施例１］有機溶剤Ｂとしてエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（沸点１９２℃、蒸気圧０．２５ｍｍＨｇ）５０部に、分散剤としてＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１１１」１５部を溶解し、顔料として東洋インキ製造社製「ＬＩＯＮＯＬ ＢＬＵＥ ＦＧ−７３５１」３５部を投入し、撹拌混合後、横型サンドミルを用いて４時間分散を行い、顔料分散体Ａを得た。この顔料分散体Ａを用いて下記のような配合にて有機溶剤と樹脂とを混合溶解し、定性濾紙Ｎｏ．５Ｃ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）にて濾過してインクジェットインキを調製した。
【００３６】（１）粘度：インキを２５℃に調製し、ビスコメイトＶＭ−１００Ａ（山一電機製、超音波振動式粘度計）にて測定した。
【００３７】（２）保存安定性：インキをポリプロピレン製のボトル型容器に入れ、７０℃の恒温機に２週間保存、経時促進させた後、経時前後でのインキの粘度変化について測定した。この時の粘度測定は（１）の粘度測定と同様の方法で実施した。粘度の変化率が±１０％以内なら○、±１０％を越えたら×とした。
【００３８】（３）吐出性：インキをＩＰ−６５００（セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ）にて光沢塩ビシートＭＤ５（メタマーク社製）に５ｍ連続記録し、ドット抜けを観察。ドット抜けしたノズルの数が全ノズルに対して何％あるかについて、０％の場合は○、０％〜５％の場合は△、５％より多い場合は×とした。
【００３９】（４）乾燥性：インキをＩＰ−６５００（セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ）にて光沢塩ビシートＭＤ５（メタマーク社製）にベタ印字し、印字面を指で触り、インキが指に付着しなくなる時間によって評価。印字の際、プリンタに設置されたヒーターの温度は、プリンタヘッドの手前を３５℃、プリンタヘッドの後部（印字後の乾燥部分）を４０℃として評価した。印字直後にインキが付着しなければ○、印字直後にインキが付着しても、１０分後にインキが付着しなくなっていれば△、１０分以上経過してもインキが付着するものは×とした。
【００４０】（５）定着性：インキをＩＰ−６５００（セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ）にて光沢塩ビシートＭＤ５（メタマーク社製）にベタ印字し、記録物を４０℃で３分間乾燥させ、ラビングテスター（テスター産業製、型式ＡＢ３０１）にて試験用布片（金巾３号）にて加重２００ｇ、１００往復のラビング試験を塩ビシートの印字面にて実施した。試験用布片にインキが全く付着しないものを○、試験用布片にインキがやや付着するが、塩ビシートの印字面の濃度が殆ど変化しないものは△、塩ビシートの印字面のインキも殆ど剥がれてしまうものは×とした。
【００４１】（６）耐水性：インキをＩＰ−６５００（セイコーアイ・インフォテック社製、大判インクジェットプリンタ）にて光沢塩ビシートＭＤ５（メタマーク社製）にベタ印字し、記録物を４０℃で３分間乾燥させた後、塩ビシートを１分間水道水に浸漬し、指で印字面を擦ってインキが全く剥がれなければ○、インキが剥がれてしまえば×とした。
【００４２】実施例１〜４、比較例１〜４の溶剤組成、および評価結果を下記の表１にまとめた。
【００４３】
【表１】
【００４５】
【発明の効果】本発明により、耐水性、耐光性、吐出性、定着性に優れた非水性インクジェットインキを提供することができた。
Claims (5)
- 少なくとも２種類以上の有機溶剤、顔料および樹脂からなる非水性インクジェットインキにおいて、有機溶剤として２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ以上、かつ１気圧での沸点が１４０℃以上である有機溶剤Ａ、および２０℃の蒸気圧が０．３ｍｍＨｇ未満、かつ１気圧での沸点が２５０℃未満である有機溶剤Ｂを含むことを特徴とする非水性インクジェットインキ。
- 有機溶剤Ａと有機溶剤Ｂの重量混合比が有機溶剤Ａ：有機溶剤Ｂ＝８０：２０〜５：９５である請求項１記載の非水性インクジェットインキ。
- 有機溶剤Ａが下記一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で示される化合物から選ばれる少なくとも一種である請求項１または請求項２記載の非水性インクジェットインキ。
（式中、Ｒ１はエチレン基またはプロピレン基、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ３は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ４はメチル基、エチル基またはヒドロキシエチル基、Ｒ５は炭素数１〜８のアルキル基、ｎは１または２を表す。） - 有機溶剤Ｂが下記一般式（４）または一般式（５）で示される化合物から選ばれる少なくとも一種である請求項１ないし請求項３いずれか記載の非水性インクジェットインキ。
（式中、Ｒ６はエチレン基またはプロピレン基、Ｒ７は炭素数１〜４のアルキル基、ｍは１〜３の整数を表す。） - 更に分散剤を含む請求項１ないし請求項４いずれか記載の非水性インクジェットインキ。
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