JP2013028674A - インクジェット記録用水性顔料インク - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能で密着性、耐薬品性に優れたインクジェット記録用水性顔料インクを提供する。
【解決手段】本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、エマルジョン樹脂、水溶性化合物、顔料及び水を含むインクジェット記録用水性顔料インクであって、前記エマルジョン樹脂は、ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を含み、前記水溶性化合物は、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドであることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット記録用水性顔料インクに関するものである。

画像データ信号に基づき、紙等の被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型・溶融型の熱転写方式、インクジェット方式等が知られている。これらの中でもインクジェット方式は、安価な装置で実施可能であり、かつ、必要とされる画像部のみにインクを吐出して被記録媒体上に直接画像を形成可能であるため、インクを効率よく使用でき、ランニングコストを低減でき、さらに騒音が少なく、画像記録方式として優れている。

一方、プラスチックや金属等のようにインク吸収性のない材料ないしインク吸収性の低い材料（すなわち、インク非吸収性材料）への印刷に紫外線硬化型インクが用いられてきた。今日では、グラビア印刷を除き、オフセット印刷、シール印刷、又はスクリーン印刷等のほとんど全ての印刷方式に紫外線硬化型インクを用いた方式が導入されている。しかしながら、上記の印刷方式は装置が大がかりであり、小規模な印刷には適していない。

それゆえ、インクジェット方式において、記録画像の耐水性、密着性、耐候性等を向上させるための様々な開発が進められている。例えば、特許文献１では、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能な環境負荷の小さいインクジェット記録用水性顔料インクが提案されている。また、特許文献２では、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド等の親水性高分子バインダーと耐光性賦与剤とを含むインク受理層を基材上に設けた記録シートが提案されている。

特開２００３−２０４２１号公報 特開２００１−１３９８５０号公報

しかし、特許文献１に開示のインクジェット記録用水性顔料インクは、吐出安定性の向上を図り、表面平滑性の高いアート紙やプラスチックへの密着性を改良したものであったが、インク非吸収性材料への密着性は十分ではなかった。また、特許文献２では、記録画像の変退色を防止するのが目的で、インク非吸収性材料への密着性についてはほとんどふれていない。

本発明は、上記問題を解決するもので、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能で、密着性、耐薬品性に優れたインクジェット記録用水性顔料インクを提供するものである。

本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、エマルジョン樹脂、水溶性化合物、顔料及び水を含むインクジェット記録用水性顔料インクであって、上記エマルジョン樹脂は、ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を含み、上記水溶性化合物は、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドであることを特徴とする。

本発明によれば、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能で、密着性、耐薬品性に優れたインクジェット記録用水性顔料インクを提供することができる。

本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、分散安定性に優れ、紙等の吸収性材料に対しては、にじみが少なく高発色であり、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能である。十分な発色に加えて、密着性、耐薬品性に優れること等の特性が要求されていることに鑑み、鋭意検討した結果によるものである。

本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、エマルジョン樹脂、水溶性化合物、顔料及び水を含むものであり、以下に、本発明のインクジェット記録用顔料インクの各成分について詳細に説明する。

（エマルジョン樹脂）
本発明のインクジェット記録用水性顔料インクに用いられるエマルジョン樹脂は、ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を含む。ここでいうエマルジョン樹脂のガラス転移温度とは、エマルジョン樹脂を含む水溶液（エマルジョン樹脂分散体）を１５０℃で２時間乾燥させ、脱水させることにより、得られたエマルジョン樹脂を単独で測定したときのガラス転移温度をいう。

エマルジョン樹脂のガラス転移温度が５０℃未満であると、耐薬品性が十分得られない場合があったり、印刷面がべた付いて埃が付着しやすくなったり、貼り付きやすくなる問題が生じたりする場合がある。エマルジョン樹脂のガラス転移温度の上限は、通常１１０℃程度である。

ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を形成する材料としては、スチレン、テトラヒドロフルフリルアクリレート及びブチルメタクリレートの他に（α、２、３または４）−アルキルスチレン、（α、２、３または４）−アルコキシスチレン、３，４−ジメチルスチレン、α−フェニルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ジメチルアミノ（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、その他アルキル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシ基を有するジエチレングリコールまたはポリエチレングリコールの（メタ）アクリレート、プロポキシ基を有するジエチレングリコールまたはポリエチレングリコールの（メタ）アクリレート、ブトキシ基を有するジエチレングリコールまたはポリエチレングリコールの（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、その他含フッ素（メタ）アクリレート、含塩素（メタ）アクリレート、含珪素（メタ）アクリレートが挙げられる。また、（メタ）アクリルアミド、マレイン酸アミド、（メタ）アクリル酸等の１官能の他に架橋構造を導入する場合は、（モノ、ジ、トリ、テトラ、ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−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、１，８−オクタンジオール及び１，１０−デカンジオール等のジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリン（ジ、トリ）（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡまたはＦのエチレンオキシド付加物のジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を用いることができる。

特に、エマルジョン樹脂として、イオン性基及びアルコキシシリル基を含有するアクリルウレタンエマルジョン樹脂を用いる場合、イオン性基によりエマルジョン樹脂の分散安定性が良好になり、アルコキシシリル基により被記録媒体上での水の蒸発あるいは浸透時に縮合反応が起きて自己架橋するので、記録層の耐久性を向上できる。ここで、アクリルウレタンエマルジョン樹脂とは、少なくともイオン性基を含有する重合性不飽和モノマー、ポリイソシアネート、活性水素基を含有する化合物、反応性官能基及びアルコキシシリル基を含有する化合物をウレタン化反応及びラジカル重合反応により得られた、イオン性基及びアルコキシシリル基を含有するアクリルウレタンエマルジョン樹脂をいう。

エマルジョン樹脂の含有量は、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して５〜２５重量％であることが好ましい。この範囲が好ましい理由は、エマルジョン樹脂の含有量が２５重量％を超えると、塗布面の平坦性が良好でなくなり、インクジェット記録用水性顔料インクとしての利用には不向きである傾向にあり、エマルジョン樹脂の含有量が５重量％未満になると、耐水性が得られなくなる傾向にあるからである。

（水溶性化合物）
本発明のインクジェット記録用水性顔料インクに用いられる水溶性化合物は、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド（ＰＮＶＡ）である。水溶性化合物としてＰＮＶＡを使用することは、特許第２７３８２７３号でも挙げられているが、目的が水性インクの流動特性の付与であることと、水性インクの構成にエマルジョン樹脂を含んでないことが本発明と全く異なる。これに対し、本発明者らは、インクジェット記録用水性顔料インクの構成材料としてＰＮＶＡとエマルジョン樹脂とを組み合わせることで、インク非吸収性材料との密着性、及び耐薬品性を向上できることを見出し、本発明を完成させた。

本発明で用いられるＰＮＶＡの重量平均分子量は、３０００〜４００００００の範囲が好ましい。この範囲が好ましい理由は、分子量が３０００未満であると耐薬品性が悪くなる場合があり、４００００００を超えると吐出した時のインク滴の切れが悪く、流動性の点からインクジェット適正が悪くなる場合があるからである。

ＰＮＶＡの含有量については、ＰＮＶＡの分子量に応じて、ノズルの目詰まりが起きないように適宜決めればよい。具体的に説明すると、ＰＮＶＡとしては、昭和電工社製のＰＮＶＡ ＧＥ１９１−４０８、ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−４０５、ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−２０３、ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−１０３、ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−０５３等が挙げられる。そして、ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−４０８（重量平均分子量：３０００、固形分：４０％）の場合、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対するＰＮＶＡの含有量（以下、ＰＮＶＡ含有量という）は１．２重量％〜４．７重量％と設定できる。ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−４０５（重量平均分子量：３１０００、固形分：４０％）の場合、ＰＮＶＡ含有量は１．１重量％〜３．０重量％と設定できる。ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−２０３（重量平均分子量：２６００００、固形分：２０％）の場合、ＰＮＶＡ含有量は０．３重量％〜０．７重量％と設定できる。ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−１０３（重量平均分子量：７５００００、固形分：１０％）の場合、ＰＮＶＡ含有量は０．４重量％〜０．５重量％と設定できる。ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−０５３（重量平均分子量：１７３００００、固形分：５％）の場合、ＰＮＶＡ含有量は０．１重量％〜０．２重量％と設定できる。

（顔料）
本発明のインクジェット記録用水性顔料インクに用いられる顔料としては、無機顔料や有機顔料などの従来のものが使用できる。

無機顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、トリポン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、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、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、マイカ等が挙げられる。

有機顔料としては、例えば、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリン系等の有機顔料が挙げられる。また、酸性、中性または塩基性カーボンからなるカーボンブラックを用いてもよい。さらに、架橋したアクリル樹脂の中空粒子等も有機顔料として用いてもよい。

これら顔料の具体例としては、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．：Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ社発行）においてピグメントに分類されている化合物、つまり、下記に示すようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号が付されているものが挙げられる。

シアン色を有する顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０等が挙げられる。これらの中でも、耐候性、着色力等の点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のいずれかまたは両方が好ましい。

マゼンタ色を有する顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。これらの中でも、耐候性、着色力等の点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、及びＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

イエロー色を有する顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４Ｃ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１４等が挙げられる。これらの中でも、耐候性等の点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３、及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー２１４からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

ブラック色を有する顔料としては、例えば、三菱化学社製のＨＣＦ、ＭＣＦ、ＲＣＦ、ＬＦＦ、ＳＣＦ；キャボット社製のモナーク、リーガル；デグサ・ヒュルス社製のカラーブラック、スペシャルブラック、プリンテックス；東海カーボン社製のトーカブラック；コロンビア社製のラヴェン等が挙げられる。これらの中でも、三菱化学社製のＨＣＦ＃２６５０、ＨＣＦ＃２６００、ＨＣＦ＃２３５０、ＨＣＦ＃２３００、ＭＣＦ＃１０００、ＭＣＦ＃９８０、ＭＣＦ＃９７０、ＭＣＦ＃９６０、ＭＣＦ８８、ＬＦＦＭＡ７、ＬＦＦＭＡ８、ＬＦＦＭＡ１１、ＬＦＦＭＡ７７、ＬＦＦＭＡ１００、及びデグサ・ヒュルス社製のプリンテックス９５、プリンテックス８５、プリンテックス７５、プリンテックス５５、プリンテックス４５からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

また、上記顔料を界面活性剤あるいは分散剤により分散安定化した分散顔料、上記顔料の粒子表面に化学反応によって親水性の官能基を導入した自己分散型顔料、上記顔料の表面にポリマー成分をグラフト処理したグラフト化顔料、上記顔料の表面を樹脂で完全に被覆することで機能化したカプセル化顔料等として用いてもよい。

顔料の含有量は、着色剤としての機能を発現させる量が望ましく、好ましくは、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して０．１〜２０重量％、より好ましくは、０．５〜１０重量％である。この範囲が好ましい理由は、配合量が０．１重量％に満たない場合は、印字濃度が不十分になる傾向にあり、配合量が２０重量％を超えると、着色剤としての効果が飽和するだけではなくインクの粘度が上昇する傾向にあるからである。

（その他）
本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、上述した水溶性化合物としてのＰＮＶＡ以外に、乾燥促進、インクジェットヘッドの吐出安定性の向上、保湿性の付与のため、水溶性有機溶剤をさらに含むことができる。

水溶性有機溶剤としては、炭素数１〜４の脂肪族アルコール、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、又はイソブチルアルコール等、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２，４−ブタントリオール、２，２’−チオジエタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の高沸点低揮発性の多価アルコール類及びこれらのモノエーテル化物、ジエーテル化物、エステル化物、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、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等が用いられ、その他２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン等の含窒素有機溶剤等が挙げられる。

また、本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、インクの表面張力の制御、顔料及びエマルジョン樹脂の分散安定性の向上のため、界面活性剤をさらに含むことができる。界面活性剤としては、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤が好ましい。

両性界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−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、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導体等が挙げられる。

非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル）等のエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系、その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等の含フッ素系界面活性剤等が挙げられる。

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、特に指摘がない場合、下記において、「部」は「重量部」を意味する。また、下記において、「エマルジョン樹脂分散体」とは、本発明のエマルジョン樹脂を含む水溶液のことを意味する。

（実施例１）
＜顔料分散体の作製＞
まず、以下の材料を下記の割合で混合攪拌後、ペイントシェーカ（東洋精機社製）を用いて、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを分散メディアとして６０分間分散して顔料分散体を得た。
（１）顔料（デグサ社製、商品名：プリンテックス８５） ２０部
（２）分散剤（スチレンアクリル酸共重合体、酸価：２５０） ６部
（３）消泡剤（日信化学工業社製、商品名：サーフィノール１０４） ０．２部
（４）水 ７３．８部

＜インクジェット記録用水性顔料インク＞
次に、上記顔料分散体と以下の材料とを下記の割合で混合攪拌し、インクジェット記録用水性顔料インクを得た。
（１）顔料分散体 ７．５部
（２）２−ピロリドン １０部
（３）ジエチレングリコールモノブチルエーテル ５部
（４）界面活性剤（スルホコハク酸ジイソオクチルナトリウム） ０．５部
（５）エマルジョン樹脂分散体（ダイセルファインケム社製、商品名：アクアブリッドＡＳＴ−４９９、ガラス転移温度：８０℃、固形分：４０％） ２５部
（６）水溶性化合物：ＰＮＶＡ（昭和電工社製、商品名：ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−４０５、重量平均分子量：３１０００、固形分：４０％） ５．０部
（７）水 ４７．０ 部

（実施例２）
水溶性化合物（ＰＮＶＡ）として、商品名：ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−２０３（昭和電工社製、重量平均分子量：２６００００、固形分：２０％）を用い、このＰＮＶＡの添加量を２．５部に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

（実施例３）
水溶性化合物（ＰＮＶＡ）として、商品名：ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−１０３（昭和電工社製、重量平均分子量：７５００００、固形分：１０％）を用い、このＰＮＶＡの添加量を３．０部に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

（実施例４）
エマルジョン樹脂分散体として、商品名：アクアブリッドジョンクリルＰＤＸ−７６１１（ＢＡＳＦ社製、ガラス転移温度：５１℃、固形分：３６．５％）を用い、このエマルジョン樹脂分散体の添加量を２７．４部に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

（実施例５）
水溶性化合物（ＰＮＶＡ）として、商品名：ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−０５３（昭和電工社製、重量平均分子量：１７３００００、固形分：５％）を用い、このＰＮＶＡの添加量を４．０部に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

（実施例６）
水溶性化合物（ＰＮＶＡ）として、商品名：ＰＮＶＡ ＧＥ１９１−４０８（昭和電工社製、重量平均分子量：３０００、固形分：４０％）を用い、このＰＮＶＡの添加量を１１．８部に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

（比較例１）
水溶性化合物を用いなかったこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

（比較例２）
水溶性化合物としてアクリル系樹脂（積水化学工業社製、商品名：エスレックＰ ＳＥ−０１００、重量平均分子量：１５４０００、固形分：１００％）を用い、この水溶性化合物の添加量を１．５部に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

（比較例３）
水溶性化合物としてポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）（明成化学工業社製、商品名：アルコックスＬ−６、重量平均分子量：６００００、固形分：１００％）を用い、この水溶性化合物の添加量を１．０部に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

（比較例４）
エマルジョン樹脂分散体として、商品名：モビニール６５２０（日本合成化学工業社製、ガラス転移温度：４１℃、固形分：４６．０％）を用い、このエマルジョン樹脂分散体の添加量を２１．７部に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを得た。

ここで、上記実施例１〜６及び比較例１〜４で用いた水溶性化合物の分子量、及びエマルジョン樹脂のガラス転移温度については以下のようにして測定した。

（水溶性化合物の分子量測定）
上記実施例１〜６及び比較例１〜４で用いた水溶性化合物の分子量を、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて下記の条件で測定した。

標準試料：ポリエチレングリコール（ＰＥＧ、低分子量用）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ、高分子量用）
装置：Ｗａｔｅｒｓ ａｌｌｉａｎｃｅ２６９０（Ｗａｔｅｒｓ社製）
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＳＢ−８０３−ＨＱ

（ガラス転移温度の測定）
上記実施例１〜６及び比較例１〜４で用いたエマルジョン樹脂分散体を、１５０℃で２時間乾燥、脱水して測定用試料とした。この測定用試料を室温から１０℃／分の割合で昇温させ、示差走査熱量計Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ ＥＶＯ ＤＳＣ８２３０（リガク社製）を用いて熱量を測定し、横軸を温度、縦軸を発熱量として熱量変化曲線を作成した。そして、作成した熱量変化曲線から示差走査熱量測定法（ＤＳＣ法）によりガラス転移温度を求めた。

次に、上記実施例１〜６及び比較例１〜４のインクジェット記録用水性顔料インクのインク物性を調べると共に、密着性、耐薬品性、吐出安定性の評価を行った。これについて以下に詳述する。

（インク物性）
上記実施例１〜６及び比較例１〜４のインクジェット記録用水性顔料インクの粘度（ｍＰａ・ｓ）、平均粒子径（ｎｍ）、表面張力（ｍＮ／ｍ）を下記のようにして測定した。

＜粘度＞
円錐平板型回転粘度計（コーンプレートタイプ）“ＴＶ−２２粘度計”（東機産業社製）を用いて、粘度を測定した。

＜平均粒子径＞
動的光散乱法にて、濃厚系粒径アナライザー“Ｆ−ＰＡＲ１０００”（大塚電子社製）を用いて、平均粒子径を測定した。

＜表面張力＞
全自動平衡式エレクトロ表面張力計“ＥＳＢ−Ｖ”（協和界面科学社製）を用いて、表面張力を測定した。

（密着性）
上記実施例１〜６及び比較例１〜４のインクジェット記録用水性顔料インクを用いて、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（未処理品）上に、バーコータ（＃２０）により、乾燥後の厚さが２〜３μｍの塗膜を形成し、７５℃で乾燥して評価用試料を作製した。そして、碁盤目剥離試験（ＪＩＳ ５６００−５−６−１９９９に準拠）により、上記各評価用試料の塗膜の密着性を評価した。試験升目１００個に対して、剥離が全く見られなかったものをＡ、剥離が１〜５個所見られたのものをＢ、剥離が６個所以上見られたものをＣとした。

（耐薬品性）
上記密着性の評価と同様にして、評価用試料を作製した。エタノール５０％を含有した水溶液を含浸させた綿棒を用いて、上記各評価用試料の塗膜面を２０回擦って、塗膜の剥離の状態を観察することにより耐薬品性を評価した。塗膜が全く剥がれなかったものをＡ、綿棒に付く程度に塗膜が剥がれたものをＢ、塗膜の大部分が剥がれたものをＣとした。

（吐出安定性）
上記実施形態１〜６及び比較例１〜４のインクジェット記録用水性顔料インクの吐出安定性を次のようにして評価した。リコー社製のインクジェットプリンター“ＩＰＳｉＯ ＧＸ ｅ３３００”を用いて、Ａ４版Ｘｅｒｏｘ Ｐ紙にマイクロソフト社のワードのＭＳ明朝文字をスタイル標準サイズ１０で２０００字／ページの割合で１００ページ連続印字した。そして、印字乱れが生じなかったものをＡ、印字乱れが１０個所未満であったものをＢ、印字乱れが１０箇所以上あるものをＣとした。

上記各評価結果を表１及び表２に示した。

表１及び２から明らかなように、実施例１〜５のインクジェット記録用水性顔料インクは、密着性、耐薬品性、及び吐出安定性が優れていることが分かった。また、ＰＮＶＡの重量平均分子量が３０００である実施例６は、耐薬品性が実施例１〜５よりもやや劣っていたことから、平均分子量は３０００よりも大きい方がより好ましいことが分かった。

一方、ＰＮＶＡを含まない比較例１では、密着性及び吐出安定性は実施例１〜６よりも劣っていた。なお、耐薬品性は実施例１〜５よりもやや劣っていた。このことから、インクジェット記録用水性顔料インクの構成材料としてＰＮＶＡを用いることで、密着性及び吐出安定性を向上できることが分かった。

水溶性化合物がアクリル系樹脂である比較例２は、実施例１〜６よりも密着性及び耐薬品性が劣っていた。また、水溶性化合物がＰＥＯである比較例３は、密着性は実施例１〜６よりも劣り、耐薬品性は、実施例１〜５よりもやや劣っていた。このことから、ＰＮＶＡとエマルジョン樹脂とを組み合わせることで、密着性及び耐薬品性を向上できることが分かった。

エマルジョン樹脂のガラス転移温度が５０℃未満である比較例４では、密着性及び吐出安定性は良好であったが、耐薬品性は実施例１〜６よりも劣っていた。このことから、ガラス転移温度が耐薬品性に影響することが分かった。

本発明は、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能で塗膜の密着性、耐薬品性が優れ、吐出安定性の優れたインクジェット記録用水性顔料インクとして利用可能である。

Claims (4)

1. エマルジョン樹脂、水溶性化合物、顔料及び水を含むインクジェット記録用水性顔料インクであって、
   前記エマルジョン樹脂は、ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を含み、
   前記水溶性化合物は、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドであることを特徴とするインクジェット記録用水性顔料インク。
2. 前記ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドの重量平均分子量は、３０００〜４００００００である請求項１に記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
3. 前記エマルジョン樹脂の含有量は、前記インクジェット記録用水性顔料インク全体に対して５〜２５重量％である請求項１又は２に記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
4. 前記顔料の含有量は、前記インクジェット記録用水性顔料インク全体に対して０．１〜２０重量％である請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用水性顔料インク。