JP2005036107A - ブラックインク組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、普通紙上で、高品質な画像および高い光学濃度が得られるインク組成物において、耐ガス性を向上させたブラックインク組成物に関する。
従来から、インクジェットプリンタ用のインク組成物として、顔料系インクが多く使用されている。顔料は、染料に比べて耐光性および耐水性に優れているため、染料に代わる着色剤として、インク組成物の耐光性および耐水性を改善する目的で利用されている。
しかしながら、一般に、顔料は染料に比べて発色に劣る場合が多いため、顔料インクを用いて印刷された印刷物は、光学濃度が低いという問題を有する場合があった。
これらの課題を解決するため、顔料と染料を所定の混合比の範囲で組合わせることにより、顔料の利点と染料の利点を併せ持ったインク組成物が提案されている。
例えば、特開平11−349876号公報には、着色剤として、カーボンブラックと下記一般式(IV)で示される染料を、重量比で2.5:1〜7:1の範囲となるように混合することにより、高品質な画像および高い発色を有し、耐光性に優れた印刷画像が得られるブラックインク組成物が開示されている(特許文献1)。
(式中、Mは水素原子、アルカリ金属、アンモニア、および有機アミン類からなる群から選択される基の陽イオンを表し、mは1または2を表し、nは0または1を表す)
特開平11−349876号公報
しかしながら、上記のインク組成物は、発色は改善されたものの、染料が添加された分、顔料を単独で使用した場合と比較して耐ガス性が低下する傾向がある。これは、一般に染料が顔料と比較して耐ガス性が劣るためである。
従って、本発明は、顔料と染料とを含有してなるインク組成物において、高い光学濃度および優れた耐光性を有すると共に、耐ガス性が改善されたインク組成物を提供することを目的とする。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、カーボンブラックと、黒色染料と、水とを含んでなるブラックインク組成物において、前記黒色染料が一般式(I)で示される化合物であり、前記カーボンブラックと前記黒色染料との重量比が2.5:1〜7:1の範囲にあるブラックインク組成物を提供するものである。
(式中、Tはそれぞれ独立してアゾ基であり、Qは任意に置換され、任意に金属を含有する1,8−ジヒドロナフチル基であり、Lは2価の有機結合基である)
このような構成とすることにより、高い光学濃度および優れた耐光性を有すると共に、耐ガス性が改善されたインク組成物を得ることができる。
このような構成とすることにより、高い光学濃度および優れた耐光性を有すると共に、耐ガス性が改善されたインク組成物を得ることができる。
本発明の好ましい態様では、多価アルコール低級アルキルエーテル及び/又は下記一般式(II)で表されるアセチレングリコール系界面活性剤が更に含まれる。
(式中、0≦m+n≦30であり、R1〜R4は、それぞれ独立してC1-6アルキル基である)
本発明の好ましい態様では、前記多価アルコール低級アルキルエーテルが、トリエチレングリコールモノブチルエーテルであり、前記アセチレングリコール系界面活性剤が前記一般式(II)においてR1およびR4がiso−ブチルであり、R2およびR3がメチル基であり、0≦m+n≦10である化合物である。
本発明の好ましい態様では、前記多価アルコール低級アルキルエーテルが、トリエチレングリコールモノブチルエーテルであり、前記アセチレングリコール系界面活性剤が前記一般式(II)においてR1およびR4がiso−ブチルであり、R2およびR3がメチル基であり、0≦m+n≦10である化合物である。
本発明の好ましい態様では、前記多価アルコール低級アルキルエーテルを7〜12重量%、前記一般式(II)のアセチレングリコール系界面活性剤を0.5〜1.2重量%含んでなる。
1,2−アルカンジオール及び/又は下記の一般式(III)で表されるポリエーテル変性オルガノシロキサン系界面活性剤が更に含まれてなる。
(式中、R5〜R11はそれぞれ独立してC1−6アルキル基であり、j、k及びgはそれぞれ独立して1以上の整数であり、EOはエチレンオキシ基であり、POはプロピレンオキシ基であり、p及びqは0以上の整数であるが、但しp+qは1以上の整数であり、EO及びPOは、[ ]内においてその順序は問わず、ランダムであってもブロックであってもよい)
本発明の好ましい態様では、前記1,2−アルカンジオールが1,2−ヘキサンジオールである。
本発明の好ましい態様では、前記1,2−アルカンジオールが1,2−ヘキサンジオールである。
本発明の好ましい態様では、前記ブラックインク組成物において、その表面張力が20〜40mN/mである。
また、本発明は、上記のいずれかのブラックインク組成物を、画像が形成されるように記録媒体に付すことを含む記録方法を提供するものである。
また、本発明は、上記のいずれかのブラックインク組成物を記録媒体に付して画像が形成されてなる記録物を提供するものである。
<インク組成物>
本発明のブラックインク組成物は、基本的に、着色剤、分散剤、浸透剤等を含んでなるものである。なお、本発明のブラックインク組成物の着色剤は顔料と染料とが含まれるため、これらは別々に説明する。
本発明のブラックインク組成物は、基本的に、着色剤、分散剤、浸透剤等を含んでなるものである。なお、本発明のブラックインク組成物の着色剤は顔料と染料とが含まれるため、これらは別々に説明する。
<顔料>
本発明に使用される顔料は、既述の通り、カーボンブラックである。カーボンブラックの具体例としては、三菱化学製のNo.2300、No.900、HCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等、コロンビア社製のRaven5750、同5250、同5000、同3500、同1255、同700等、キャボット社製のRegal 400R、同330R、同660R、Mogul L、同700、Monarch 800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、同1400等、デグッサ社製のColor Black FW1、同FW2V、同FW18、同FW200、Color Black S150,同S160、同S170、Printex 35、 同U、同V、同140U、Specisal Black 6、同5、同4A、同4、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等を挙げることができ、これらの1種又は2種の混合物として用いてもよい。
本発明に使用される顔料は、既述の通り、カーボンブラックである。カーボンブラックの具体例としては、三菱化学製のNo.2300、No.900、HCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等、コロンビア社製のRaven5750、同5250、同5000、同3500、同1255、同700等、キャボット社製のRegal 400R、同330R、同660R、Mogul L、同700、Monarch 800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、同1400等、デグッサ社製のColor Black FW1、同FW2V、同FW18、同FW200、Color Black S150,同S160、同S170、Printex 35、 同U、同V、同140U、Specisal Black 6、同5、同4A、同4、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等を挙げることができ、これらの1種又は2種の混合物として用いてもよい。
本発明の好ましい態様によれば、本発明に利用される顔料は、その平均粒径が10〜200nmの範囲にあるものが好ましく、より好ましくは50〜150nm程度のものである。
<分散剤>
本発明の好ましい態様によれば、本発明に使用される顔料は、分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが好ましい。
本発明の好ましい態様によれば、本発明に使用される顔料は、分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが好ましい。
本発明に使用されるインク組成物における好ましい分散剤としては、顔料分散液を調製するのに慣用されている分散剤、高分子分散剤を使用することができる。
高分子分散剤の例としては、天然高分子を挙げることができ、その具体例としては、にかわ、ゼラチン、カゼイン、アルブミンなどのタンパク質類、アラビアゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類、サポニンなどのグルコシド類、アルギン酸及びアルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸誘導体、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロースなどのセルロース誘導体等を挙げることができる。
また、別の好ましい高分子分散剤の例としては合成高分子を挙げることができ、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体などのアクリル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体などのスチレン−アクリル酸樹脂;スチレン−マレイン酸;スチレン−無水マレイン酸;ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体;ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体;酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びこれらの塩を挙げることができる。
上記の中で、特に、カルボキシル基(塩の形態であることが好ましい)を有する高分子化合物(例えば、上記のスチレン−アクリル酸樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−無水マレイン酸樹脂、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体)、疎水性基を持つモノマーと親水性基を持つモノマーとの共重合体、及び疎水性基と親水性基を分子構造中に併せ持ったモノマーからなる重合体が好ましい。
上記の塩としては、ジエチルアミン、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、モルホリンなどの塩を挙げることができる。これらの(共)重合体は、平均分子量が3,000〜30,000であるのが好ましく、より好ましくは5,000〜15,000である。
また、分散剤としては、市販のものを使用することができ、その具体例としては、ジョンソンポリマー株式会社製、ジョンクリル61J(分子量10000、酸価195)、ジョンクリル68(分子量10000、酸価195)、ジョンクリル450(分子量10000〜20000、酸価100)、ジョンクリル55(分子量7500、酸価200)、ジョンクリル555(分子量5000、酸価200)、ジョンクリル586(分子量3100、酸価105)、ジョンクリル680(分子量3900、酸価215)、ジョンクリル682(分子量1600、酸価235)、ジョンクリル683(分子量7300、酸価150)、B−36(分子量6800、酸価250)等が挙げられる。なお、分子量とは、重量平均分子量を示す。
なお、本発明に使用される顔料には、上述した顔料および分散剤の代わりに、顔料粒子表面に直接分散性付与基を化学的に導入した、いわゆる表面処理顔料(自己分散顔料)を用いることもできる。
<染料>
本発明で使用される黒色染料としては、既述の通り、下記一般式(I)で示される化合物を使用する。
本発明で使用される黒色染料としては、既述の通り、下記一般式(I)で示される化合物を使用する。
(式中、Tはそれぞれ独立してアゾ基であり、Qは任意に置換され、任意に金属を含有する1,8−ジヒドロナフチル基であり、Lは2価の有機結合基である)
上記一般式(I)は、少なくとも2つの可溶化基、例えばスルホン基を担持しているのが好ましく、2〜10個のスルホン基、特に2〜6個のスルホン基を有していることがより好ましい。一般式(I)の各種の実施態様においては、2、3、4、5、6、7、8、9または10個のスルホン基を担持している。
上記一般式(I)は、少なくとも2つの可溶化基、例えばスルホン基を担持しているのが好ましく、2〜10個のスルホン基、特に2〜6個のスルホン基を有していることがより好ましい。一般式(I)の各種の実施態様においては、2、3、4、5、6、7、8、9または10個のスルホン基を担持している。
Tで表されるアゾ基として好ましいものには、二重結合、好ましくは炭素・炭素二重結合を含む基に結合した式−N=N−の形のアゾ結合が含まれる。Tで表されるアゾ基としてより好ましいのは、式A−N=N−で表されるもので、ここでAはそれぞれ、任意に置換されたアリール、ヘテロアリール、非芳香族ヘテロサイクリックまたはアルケニル基である。Aで表される任意に置換されたアリール基は、フェニルおよびナフチルによって任意に置換される。Aで表される任意に置換されたヘテロアリール基および非芳香族ヘテロサイクリック基は、5〜7員環を含み、好適には少なくとも1個の二重結合を有するヘテロサイクルまたは置換ヘテロサイクル基である。任意に置換されたアルケニル基として好ましいのは、下記一般式(V)のものである。
(式中、Yは電子吸引性基であり、Y1は水素、アルキルまたはアリール、ORまたはN(R)2であり、ここでRはそれぞれ、水素、任意に置換されたアルキル、または任意に置換されたアリールであるか、または、Y及びY1は上に示した二重結合と一緒になって5または6員環を形成しており、X1にはN、O及びSから選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含んでいる)
YはCN、CO2H、CO2R、CON(R)2、COR及び−SO2N(R)2から選択するのが好ましく、ここでRはそれぞれ独立して、先に定義したものである。
YはCN、CO2H、CO2R、CON(R)2、COR及び−SO2N(R)2から選択するのが好ましく、ここでRはそれぞれ独立して、先に定義したものである。
Rが任意に置換されたアルキルである場合には、それがC1−8アルキルであるのが好ましく、C1−4アルキルであればより好ましい。Rが任意に置換されたアリールの場合には、フェニルまたはナフチルであることが好ましく、フェニルであればより好ましい。Rが任意に置換されたアルキルまたはアリールの場合には、その置換基は水可溶化基、具体的にはCO3H、−SO2N(R)2、CO2HまたはPO3H2から選択するのが好ましい。
Y1がアルキルの場合には、それがC1−8アルキルであるのが好ましく、C1−4アルキルであればより好ましい。Y1がアリールの場合には、それがフェニルであるのが好ましい。
YとY1が一緒になって5または6員環を形成する場合には、それが任意に置換されたピラゾロンまたはトリアゾールであるのが好ましく、ピラゾロンまたは1,3,4−トリアゾールであればより好ましい。
X1はO、CO2RまたはNRであるのが好ましく、ここでRは先に定義したものである。より好ましいのはYがCO2R1、Y1がOR1、X1がOR1で、ここでR1はそれぞれ独立して、HまたはC1−4アルキルである。
A及びL(L1およびL2を含む)の上に任意に存在してもよい置換基は以下のものから選択するのが好ましい。すなわち、OH、SO3H、PO3H2、CO2H、NO2、NH2、任意に置換されたアルキル(特に、スルホ、カルボキシ、ホスファト、C1−4アルコキシ、アミノまたはヒドロキシ基を任意に担持するC1−4アルキル)、任意に置換されたアルコキシ(特に、スルホ、カルボキシ、ホスファト、C1−4アルコキシ、C1−4アルキル、アミノまたはヒドロキシ基を任意に担持するC1−4アルコキシ)、任意に置換されたアミン(特に、スルホ、カルボキシ、ホスファト、C1−4アルコキシ、アミノまたはヒドロキシ基を任意に担持するC1−4アルキル基を1個または2個担持するN)、任意に置換されたアシルアミン(特に、C1−4アシルアミノ)、および、任意に置換されたアゾ(特に、フェニルアゾ、ナフチルアゾおよびヘテロアリールアゾであって、それらフェニル、ナフチルおよびヘテロアリール単位がOH、SO3H、PO3H2、CO2H、NO2及びNH2から選択される1種または複数の基で置換されたもの、および、先に定義した一般式(II)を含むアゾ基)から選択するのが好ましい。
A及びLはそれぞれ独立して、0〜3個の置換基を担持しているのが好ましく、1〜2個の置換基を担持していればより好ましい。Aで表される基の少なくとも1個には、少なくとも1個のスルホン基を担持しているのが好ましい。
さらに好適な実施態様においては、Aで表される基の両方に少なくとも1個のスルホン基が担持されている。また別の好適な実施例では、Aで表される基の少なくとも1個には、少なくとも1個の、任意に置換されたアミノまたはアシルアミノ基が担持されている。
Aで表される任意に置換されたフェニルおよびナフチル基の例をあげれば、2−スルホ−4−アミノフェニル、2−スルホ−4−ニトロフェニル、2−ヒドロキシ−4−アミノフェニルおよび1−ヒドロキシ−3−スルホ−6−アミノナフチルでなどである。
Aで表される任意に置換されたヘテロアリール基として好ましいのは、5〜7員環を含むヘテロサイクルまたは置換ヘテロサイクル基であるが、より好ましくは、任意に置換されたピリジル、ピラゾリルまたは1,2,4−トリアゾールである。
Qとして好ましいのは、任意に置換された1,8−ジヒドロキシナフチレン、すなわち金属を含有しないものである。Qとして好ましいのは、一般式(VI)またはその金属錯体化物である。
(式中、aは1または2であり、SO3Hは遊離の酸または塩の形となっている)
aが2で、一般式(VI)に示されるSO3H基が3位及び6位、または3位及び5位に存在しているのが好ましい。
aが2で、一般式(VI)に示されるSO3H基が3位及び6位、または3位及び5位に存在しているのが好ましい。
本発明のさらなる好適な態様では、Qが一般式(VII)またはその金属錯体化物である。
Qが一般式(VIII)または一般式(IX)、またはそれらの金属錯体化物であればより好ましい。
本明細書においては、遊離の酸として表されているものには、その塩の形も含んでおり、たとえば、一般式(VI)、(VII)、(VIII)及び(IX)においてはSO3H基は遊離の酸とその塩の形の両方を意味している。
さらに本明細書に示す一般式には、それらの互変異性体もすべて含まれるものとする。
Lがアリーレン基であるか、Lに1個または複数のアリーレン基、より好ましくは1個または2個の任意に置換されたフェニレンまたはナフチレン基が含まれているのが好ましい。
Lがアリーレン基であるか1個より多くのアリーレン基を含んでいる場合、このアリレーン基は共有結合または、O、S、N、C、H及びそれらの組み合わせから選択される1〜10個の原子を含む基を使って任意に結合されている。
それらの結合の例をあげれば、−O−、−NR2−、−N=N−、−NR2−CO−、−NR2CONR2−、−S−、−SO−、−SO2−、−SO2NR2−または−CR2=CR2−などで、ここでR2はそれぞれ独立してHまたはC1−4アルキルである。
Lで表される基の内でも特に好ましいのは、一般式(X)である。
(式中、L1は共有一重結合または任意に置換されたフェニルまたはナフチルであり、L2は任意に置換されたフェニルまたはナフチルであり、Gは−O−、−NR2−、−N=N−、−NR2−CO−、−NR2CONR2−、−S−、−SO−、−SO2−、−SO2NR2−または−CR2=CR2−などで、ここでR2はそれぞれ独立してHまたはC1−4アルキルであり、Xは0、1または2である)
本発明の1つの実施態様においては、Lは、−O−(CH2)1−4−OHの少なくとも1個の置換基を担持している。
本発明の1つの実施態様においては、Lは、−O−(CH2)1−4−OHの少なくとも1個の置換基を担持している。
本発明の更なる1つの実施態様においては、Lには−O−(CH2)1−4−OHの置換基を含まない。
本発明の更なる1つの実施態様においては、Lは少なくとも1個のスルホン基を担持している。
本発明の更なる1つの実施態様においては、Lにはスルホン基を含まない。
Lで表される、任意に置換されたフェニレンおよびナフチレンの例としては、2−スルホフェニレン及び2,5−ジ(2−ヒドロキシエチルオキシ)フェニレンをあげることができる。
Qが金属を含有する1,8−ジヒドロキシナフチレン基(すなわち金属錯体)の場合、その金属はホウ素または遷移金属であるのが好ましく、Mn、Fe、Cr、Co、Ni、CuまたはZnであれば更に好ましく、特に好ましいのはCo、NiまたはCuである。
金属は一般式(I)の化合物と錯体を形成することができるが、その比率は1:2から2:1、好ましくは金属の一般式(I)の化合物に対する比が1:2、2:3、1:1、2:2または2:1、特に好ましくは2:1である。
しかしながら我々の見出したところでは、例えQが金属を含有していなくても、一般式(I)の化合物はインクジェットプリンタ用として有用な着色剤である。そのような金属を含有しない染料は、それに相当する金属含有染料に比較して安価で製造も容易であり、たとえば遷移金属を含まないために環境に対してもより優しい。
これまで述べてきたような好ましい例から言えば、一般式(I)の化合物で好ましいのは次のものである。TはA−N=N−であり、Aはそれぞれ独立して、任意に置換されたフェニル、ナフチル、ピリジルまたはピラゾリルであり、Qは一般式(VIII)または一般式(IX)、またはそれらの金属錯体化物である。
Lは一般式(X)である。
(式中、L1は共有一重結合または任意に置換されたフェニルまたはナフチルであり、L2は任意に置換されたフェニルまたはナフチルであり、Gは−O−、−NR2−、−N=N−、−NR2−CO−、−NR2CONR2−、−S−、−SO−、−SO2−、−SO2NR2−または−CR2=CR2−などで、ここでR2はそれぞれ独立してHまたはC1−4アルキルであり、Xは0、1または2である)
Tで表される基の内の少なくとも1つには、スルホ、ホスファトおよびカルボキシから選択される水可溶化基が含まれる。
Tで表される基の内の少なくとも1つには、スルホ、ホスファトおよびカルボキシから選択される水可溶化基が含まれる。
1つの好ましい本発明の実施態様においては、一般式(I)の化合物は、以下に示す式(XI)の化合物またはその塩である。
さらに好ましい本発明の実施態様においては、一般式(I)の化合物は、以下に示す式(XII)の化合物またはその塩である。
これらの染料は、"PRINTING PROCESS USING SPECIFIED AZO COMPOUNDS" (AVECIA LIMITED, 13 April 2003)の記載を参照して製造することができる。また、当該文献に記載されている通り、溶解のためには添加されたインク組成物のpHが4〜11であることが好ましく、7〜10であることがより好ましい。従って、本発明によるブラックインク組成物においても、そのpHが後述のpH調整剤によって上記範囲内に調整されてなるのが好ましい。
<顔料と染料の配合比>
前述のカーボンブラックと染料のインク組成物中の存在比は、高光学濃度、耐光性及び耐ガス性が得られる範囲で適宜決定されてよいが、例えばカーボンブラックと染料とを重量比2.5:1〜7:1の範囲で含有してなるのが好ましく、より好ましくは3:1〜6:1の範囲である。
前述のカーボンブラックと染料のインク組成物中の存在比は、高光学濃度、耐光性及び耐ガス性が得られる範囲で適宜決定されてよいが、例えばカーボンブラックと染料とを重量比2.5:1〜7:1の範囲で含有してなるのが好ましく、より好ましくは3:1〜6:1の範囲である。
<浸透剤>
本発明のブラックインク組成物は、浸透剤を含むことが好ましい。浸透剤は、記録媒体(例えば紙)に対する浸透性を向上させる。
本発明のブラックインク組成物は、浸透剤を含むことが好ましい。浸透剤は、記録媒体(例えば紙)に対する浸透性を向上させる。
浸透剤の好ましい例としては、多価アルコール低級アルキルエーテル(グリコールエーテル)類及び/又は下記の一般式(II)で表されるアセチレングリコール系界面活性剤を挙げることができる。
(式中、0≦m+n≦30であり、R1〜R4は、それぞれ独立してC1−6アルキル基である)
多価アルコール低級アルキルエーテルの添加量は7〜12重量%であるのが好ましく、より好ましくは7〜10重量%である。
多価アルコール低級アルキルエーテルの添加量は7〜12重量%であるのが好ましく、より好ましくは7〜10重量%である。
上記一般式(II)で表されるアセチレングリコール系界面活性剤の中で特に好ましい具体例を挙げれば以下の表の通りである。以下の表において最も好ましい例は、下記No.1のアセチレングリコール系界面活性剤である。
上記一般式(II)で表されるアセチレングリコール系界面活性剤として市販品を利用することも可能であり、その具体例としてサーフィノール104、82、465、485又はTG(いずれもAir Product and Chemicals. Inc. より入手可能)、オルフィンSTG、オルフィンE1010(以上、日信化学社製(商品名))を挙げることができる。
アセチレングリコール系界面活性剤の添加量は適宜決定されてよいが、インク組成物に対して0.5〜1.2重量%であるのが好ましく、より好ましくは0.5〜1重量%の範囲である。
また、浸透剤の好ましい他の例としては、1,2−アルカンジオール及び/又は下記一般式(III)に示すポリエーテル変性オルガノシロキサン系化合物を挙げることができる。
(式中、R1〜R7は、それぞれ独立して、C1−6アルキル基であり、j、k及びgは、それぞれ独立して、1以上の整数であり、EOはエチレンオキシ基であり、POはプロピレンオキシ基であり、p及びqは0以上の整数であるが、但しp+qは1以上の整数であり、EO及びPOは、[ ]内においてその順序は問わず、ランダムであってもブロックであってもよい)
1,2−アルカンジオールとしては、炭素数が4〜6のもの、例えば、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、または1,2−ヘキサンジオールが挙げられ、好ましくは、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールであり、さらに好ましくは、1,2−ヘキサンジオールである。これらは一種または二種以上の組み合わせで用いることもできる。
1,2−アルカンジオールとしては、炭素数が4〜6のもの、例えば、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、または1,2−ヘキサンジオールが挙げられ、好ましくは、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールであり、さらに好ましくは、1,2−ヘキサンジオールである。これらは一種または二種以上の組み合わせで用いることもできる。
1,2−アルカンジオールの添加量は、インク組成物に対して3〜20重量%程度の範囲が好ましく、より好ましくは4〜18重量%程度、更に好ましくは5〜15重量%程度である。
また、上記一般式(III)で表されるポリエーテル変性オルガノシロキサン系化合物としては、好ましくは、R1〜R7が独立して炭素数1〜6のアルキル基、好ましくはメチル基である。j、k及びgは、独立して、1以上の整数であるが、より好ましくは1〜2である。また、p及びqは0以上の整数であるが、但しp+qは1以上の整数である。
上記一般式(III)で表されるポリエーテル変性オルガノシロキサン系化合物としては、より好ましくは、例えば、j=k+1を満足する化合物、R1〜R7が全てメチル基であり、jが2であり、kが1であり、gが1であり、pが1以上の整数であり、qが0である化合物等が挙げられる。
上記一般式(III)で表される化合物は市販されており、それらを利用することが可能である。例えば、ビッグケミー・ジャパン株式会社より市販されているシリコン系界面活性剤BYK−345、BYK−346、BYK−347、又はBYK−348が利用可能である。
ポリエーテル変性オルガノシロキサン系化合物の添加量は適宜決定されてよいが、インク組成物に対して0.03〜3重量%程度の範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜2重量%程度、更に好ましくは0.3〜1重量%程度である。
<その他のインク成分>
本発明に使用されるインク組成物は、湿潤剤、目詰まり防止剤、防腐剤、酸化防止剤、導電率調整剤、pH調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤などを添加することができる。
本発明に使用されるインク組成物は、湿潤剤、目詰まり防止剤、防腐剤、酸化防止剤、導電率調整剤、pH調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤などを添加することができる。
湿潤剤としては、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量2000以下のポリエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等が挙げられ、好ましくはグリセリンである。
湿潤剤の添加量は適宜決定されてよいが、インク組成物に対して0.5〜40重量%程度が好ましく、より好ましくは2〜20重量%程度である。
pH調整剤としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、トリエタノールアミン等が挙げられる。
<表面張力及び粘度>
本発明によるインク組成物をインクジェット記録方法に用いる場合、良好な応答性、吐出安定性、適当なドットの広がりおよび良好な真円度などを実現するためには、インク組成物の表面張力が0〜50℃の動作時温度において20〜40mN/m程度であるのが好ましい。表面張力の調整は、表面張力調整剤等を用いて調節することができる。
本発明によるインク組成物をインクジェット記録方法に用いる場合、良好な応答性、吐出安定性、適当なドットの広がりおよび良好な真円度などを実現するためには、インク組成物の表面張力が0〜50℃の動作時温度において20〜40mN/m程度であるのが好ましい。表面張力の調整は、表面張力調整剤等を用いて調節することができる。
また、インク組成物の粘度は0〜50℃の動作時温度において30mPa・s以下が好ましく、より好ましくは1.2〜20mPa・s程度である。
<インク組成物の製造方法>
本発明に使用されるインク組成物は、前記成分を適当な方法で分散・混合することよって製造することができる。好ましくは、まず顔料と分散剤と水とを適当な分散機(例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータミル、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、オングミルなど)で混合し、均一な顔料分散液を調製し、次いで、前記顔料、染料分散剤を除く溶剤を混合してインク溶媒とし、前記顔料分散液を撹拌しながら前記インク溶媒を徐々に滴下する。また、その際、必要に応じて糖、pH調整剤、防腐剤、防かび剤等を加えて十分溶解させてインク溶液を調製する。十分に攪拌した後、目詰まりの原因となる粗大粒径及び異物を除去するためにろ過を行って目的のインク組成物を得る。
本発明に使用されるインク組成物は、前記成分を適当な方法で分散・混合することよって製造することができる。好ましくは、まず顔料と分散剤と水とを適当な分散機(例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータミル、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、オングミルなど)で混合し、均一な顔料分散液を調製し、次いで、前記顔料、染料分散剤を除く溶剤を混合してインク溶媒とし、前記顔料分散液を撹拌しながら前記インク溶媒を徐々に滴下する。また、その際、必要に応じて糖、pH調整剤、防腐剤、防かび剤等を加えて十分溶解させてインク溶液を調製する。十分に攪拌した後、目詰まりの原因となる粗大粒径及び異物を除去するためにろ過を行って目的のインク組成物を得る。
<記録方法>
本発明によれば、前述したブラックインク組成物を使用して記録媒体に画像を形成する記録方法が提供される。
本発明によれば、前述したブラックインク組成物を使用して記録媒体に画像を形成する記録方法が提供される。
本発明の記録方法によれば、前述した構成からなるインク組成物を使用するため、耐光性および耐ガス性に優れた印字画像を形成することができる。
本発明の記録方法は、画像を形成するための記録媒体は、特に制限されず、種々の記録媒体に適用することができる。
<記録物>
また、本発明によれば、前述したブラックインク組成物を使用して記録媒体に画像が形成されてなる記録物が提供される。
また、本発明によれば、前述したブラックインク組成物を使用して記録媒体に画像が形成されてなる記録物が提供される。
本発明の記録物は、前述した構成からなるブラックインク組成物を使用してなるため、光学濃度が高く、耐光性および耐ガス性に優れた印字画像を形成することができる。
本発明の記録物としては、普通紙上において上記のように光学濃度が高く、耐光性および耐ガス性に優れた印刷画像を有するものや、光沢性のインクジェットメディアにおいて上記のように光学濃度が高く、耐光性および耐ガス性に優れた印字画像を有するもの等を挙げることができる。
以下、本発明を以下の実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
後述する各ブラックインク組成物を常法に従い調製した。すなわち、カーボンブラックを分散剤成分とともに分散した後に、染料および他の成分を加え混合し、一定以上の大きさの不溶成分を濾過して、インク組成物とした。
ブラックインク組成物の各組成は以下の表の通りである。なお、顔料としてのカーボンブラックはカーボンブラックMA7(三菱化学社製)を使用し、染料としては下記式(XII)で示される化合物を使用した(以下、単に「染料1」と称する)。
なお、比較例の染料として、ダイレクトブラック195(染料2)およびダイレクトブラック154(染料3)を使用した。また、分散剤としてのジョンクリルJ−61Jは樹脂成分30.5%のものを使用した。
印字評価試験
上記のように調製したブラックインク組成物を使用して、以下の要領で印字評価試験を行った。印字評価試験は、インクジェットプリンタEM−930C(セイコーエプソン(株)製)を用いて、解像度720 dpi/dot、インク吐出量20 ng/dotで行った。また、印刷は、上記製品の印刷ドライバーのきれいモードを選択して行った。
上記のように調製したブラックインク組成物を使用して、以下の要領で印字評価試験を行った。印字評価試験は、インクジェットプリンタEM−930C(セイコーエプソン(株)製)を用いて、解像度720 dpi/dot、インク吐出量20 ng/dotで行った。また、印刷は、上記製品の印刷ドライバーのきれいモードを選択して行った。
評価に用いた紙(評価紙)は、次の5種類である。i)Xerox P(ゼロックス(株)製)、ii)Ricopy 6200(リコー(株)製)、iii)Xerox 4024 3R 721(ゼロックス(株)製)、iv)Neenah Bond(キンバリークラーク(株)製)、v)Xerox R(ゼロックス(株)製)
<評価1>光学濃度
上記すべての評価紙に100%dutyでベタ部印刷を行い、ベタ部の光学濃度(OD値)を測定し、5紙のOD値の平均値を算出した上でその平均値について次の基準に従い光学濃度を評価した。なお、OD値測定には、SpectroLino(マクベス社製)を用いて、反射濃度を測定した。
<評価1>光学濃度
上記すべての評価紙に100%dutyでベタ部印刷を行い、ベタ部の光学濃度(OD値)を測定し、5紙のOD値の平均値を算出した上でその平均値について次の基準に従い光学濃度を評価した。なお、OD値測定には、SpectroLino(マクベス社製)を用いて、反射濃度を測定した。
<評価2>耐オゾン性
MCマット紙(セイコーエプソン社製)に100%dutyでベタ部印刷を行い、オゾンウェザーメーターOMS−H(スガ試験機株式会社製)を用いて2ppmのオゾン量で12時間曝露し、OD値の減少率から耐オゾン性を評価した。
AA:OD値の減少率が3%未満
A:OD値の減少率が3%以上5%未満
B:OD値の減少率が5%以上10%未満
C:OD値の減少率が10%以上
<評価3>耐光性
MCマット紙(セイコーエプソン社製)に100%dutyでベタ部印刷を行い、オゾンウェザーメーターCi5000(ATLAS社製)を用いて150,000LUXの照射量で300時間曝露し、OD値の減少率から耐光性を評価した。
AA:OD値の減少率が5%未満
B:OD値の減少率が5%以上10%未満
C:OD値の減少率が10%以上15%未満
結果は、以下の表に示される通りであった。
MCマット紙(セイコーエプソン社製)に100%dutyでベタ部印刷を行い、オゾンウェザーメーターOMS−H(スガ試験機株式会社製)を用いて2ppmのオゾン量で12時間曝露し、OD値の減少率から耐オゾン性を評価した。
AA:OD値の減少率が3%未満
A:OD値の減少率が3%以上5%未満
B:OD値の減少率が5%以上10%未満
C:OD値の減少率が10%以上
<評価3>耐光性
MCマット紙(セイコーエプソン社製)に100%dutyでベタ部印刷を行い、オゾンウェザーメーターCi5000(ATLAS社製)を用いて150,000LUXの照射量で300時間曝露し、OD値の減少率から耐光性を評価した。
AA:OD値の減少率が5%未満
B:OD値の減少率が5%以上10%未満
C:OD値の減少率が10%以上15%未満
結果は、以下の表に示される通りであった。
Claims (9)
- 前記多価アルコール低級アルキルエーテルが、トリエチレングリコールモノブチルエーテルであり、前記アセチレングリコール系界面活性剤が前記一般式(II)においてR1およびR4がiso−ブチルであり、R2およびR3がメチル基であり、0≦m+n≦10である化合物である、請求項2記載のブラックインク組成物。
- 前記多価アルコール低級アルキルエーテルを7〜12重量%、前記一般式(II)のアセチレングリコール系界面活性剤を0.5〜1.2重量%含んでなる、請求項2又は3記載のブラックインク組成物。
- 前記1,2−アルカンジオールが1,2−ヘキサンジオールである請求項5記載のブラックインク組成物。
- 表面張力が20〜40mN/mである請求項1〜6のいずれか1項記載のブラックインク組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項のインク組成物を、画像が形成されるように記録媒体に付すことを含む記録方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項のブラックインク組成物を記録媒体に付して画像が形成されてなる記録物。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003274670A JP2005036107A (ja) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | ブラックインク組成物 |
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JP2008214611A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-09-18 | Canon Inc | 顔料インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置 |
EP4067085A4 (en) * | 2019-11-29 | 2024-01-17 | DIC Corporation | AQUEOUS INK COMPOSITION, INK SET, PRINTED PRODUCT AND METHOD FOR PRODUCING PRINTED PRODUCTS |
-
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- 2003-07-15 JP JP2003274670A patent/JP2005036107A/ja active Pending
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