JP2016160419A - 非水系インクジェットインキ - Google Patents

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【課題】本発明の課題は、良好な発色性や色再現性を示し、保存安定性に優れた非水性インクジェットマゼンタインキを提供することであり、また、前記マゼンタインキを含有する非水系インクジェットインキセットを提供することである。【解決手段】マゼンタ顔料(A)、分散剤(B)、有機溶剤(C)を含み、前記マゼンタ顔料(A)として、ナフトールAS顔料を含有することを特徴とする、非水性インクジェットマゼンタインキを用いる。【選択図】なし

Description

本発明は、良好な発色性や色再現性を示し、また保存安定性に優れた非水系インクジェットマゼンタインキ、および前記マゼンタインキを含有する非水系インクジェットインキセットに関する。
インクジェット印刷に用いられるインキは、その組成によって溶剤(非水系)型・水性型・活性エネルギー線硬化型等に分類される。このうち非水系型のインクジェットインキは、他のインキと比較して、保存安定性に優れる、耐擦過性や耐候性といった印刷物の塗膜耐性が良好である、等の特徴があり、屋外広告用途をはじめ様々な用途で用いられている。
当然ながら、インクジェット印刷物においても印刷物の発色性や色再現性は重要であり、これまでにも、これら性能を向上させるべく様々な検討がなされている。例えば特許文献1では、オレンジインキやバイオレットインキといった、特色インキを搭載することで、印刷物の色再現性の拡大を図っている。
しかしながら特色インキを使用するためには、インキを充填するためのインクジェットヘッドが余計に必要となり、それらを搭載したプリンターは必然的にサイズやコストが大きくなってしまう。従って、特色インキを使用することなく、プロセスカラーのみで前記問題点を解決できることが好ましいといえる。
プロセスカラーのうちマゼンタは、イエローとの混色である赤色、およびシアンとの混色である青色の発現に関与するものであり、色再現性の発現・拡大において重要な役割を果たしている。従来より、非水性インクジェットマゼンタインキでは、印刷物の塗膜耐性に優れる点から、キナクリドン顔料が選択されることが多い(特許文献2参照)。
一方でキナクリドン顔料には、色再現性や発色性に劣るという問題点がある。この課題を解決すべく、特定のイエロー顔料を選択し赤色領域の色再現性を拡大しようとする方法(特許文献3、4参照)や、インキ中の顔料濃度を高くし印刷物濃度を向上させようとする方法が検討されている。
前者の場合、好適なイエロー顔料の選択により赤色領域の色再現性向上には繋がるものの、一方で、特許文献3、4においては、シアン顔料として従来使用されている銅フタロシアニン顔料が選択されており、青色領域までは拡大できないため、全体的な色再現性の向上には繋がらない。また使用するイエロー顔料によっては顔料の分散安定性が悪く、長期間保管したインキの射出特性や印字特性が悪化してしまう。
後者については、同時にインキ中の固形成分の量を増加させることになるため、インキの粘度も増加してしまう。一方で、インクジェットインキとしての特性を発現させる、すなわちインキの射出特性や印字特性を維持・向上させるためには、インキの粘度を好適な範囲に収める必要があり、従ってバインダー樹脂など、他の特性に影響を与える固形成分の量を減らさなければならなくなる。一般的に、インキ中の顔料含有量が多いほど、インキの保存安定性が悪化することが知られており、この点でも、インキ中の顔料濃度の増加は好ましいものではない。
以上のように、保存安定性などインクジェットインキとして必要な特性を持ちながら、プロセスカラーのみで発色性や色再現性に優れた印刷物を得ることができるインキ、特に非水系インクジェットマゼンタインキはいまだ見出せていない現状である。
特許第4253840号公報 特開2008−101050号公報 特開2013−194149号公報 特開2013−227583号公報
本発明の課題は、良好な発色性や色再現性を示し、保存安定性に優れた非水性インクジェットマゼンタインキ、および前記マゼンタインキを含有する非水系インクジェットインキセットを提供することである。特に本発明のマゼンタインキは、従来用いられているマゼンタインキよりも、インキ中のマゼンタ顔料の配合量が少ないにもかかわらず、十分な発色性が得られ、特に赤色領域での色再現性が高いことを特徴とする。
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、マゼンタインキに含有するマゼンタ顔料(A)としてナフトールAS顔料を選択することで、前記課題が解決されることを見出して本発明を成したものである。
すなわち本発明は、マゼンタ顔料(A)、分散剤(B)、有機溶剤(C)を含み、
前記マゼンタ顔料(A)が、ナフトールAS顔料を含有することを特徴とする、非水性インクジェットマゼンタインキに関する。
また本発明は、インキ全体に対してナフトールAS顔料を0.1〜10重量%含み、かつ、マゼンタ顔料(A)全体に対して、ナフトールAS顔料を50重量%以上含有することを特徴とする上記非水系インクジェットマゼンタインキに関する。
また本発明は、ナフトールAS顔料が、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド147、C.I.ピグメントレッド184およびC.I.ピグメントレッド185から選択される1種類以上であることを特徴とする、上記非水性インクジェットマゼンタインキに関する。
また本発明は、ナフトールAS顔料が、少なくともC.I.ピグメントレッド146を含有することを特徴とする、上記非水性インクジェットマゼンタインキに関する。
また本発明は、前記分散剤(B)が、塩基性分散剤であることを特徴とする、上記非水性インクジェットマゼンタインキに関する。
また本発明は、非吸収シート基材へ印刷するために用いられる、上記非水性インクジェットマゼンタインキに関する。
また本発明は、上記マゼンタインキに加えて、少なくともイエローインキを含む非水系インクジェットインキセットに関する。
また本発明は、イエローインキに含まれる顔料が、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185、213から選択される1種以上であることを特徴とする上記インクジェットインキセットに関する。
マゼンタインキ中に含有するマゼンタ顔料(A)としてナフトールAS顔料を含有することで、良好な発色性や色再現性を示し、また保存安定性に優れたインキおよびインキセットを得ることができた。
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明について説明する。なお、以下、特にことわりのない限り、「部」「%」は、「重量部」「重量%」を表す。
本明細書において「非水系」とは、インキに意図的に水や重合性モノマーを含有させないことを意味するものであり、各配合成分中に含まれる微量の水分や重合性モノマー分を除外するものではない。
本発明は、非水系インクジェットマゼンタインキ、および前記非水系インクジェットマゼンタインキを含有する非水系インクジェットインキセットであって、マゼンタ顔料としてナフトールAS顔料を含有することによって、優れた発色性、色再現性を有する印刷物を得ることができる、というものである。特に本発明のマゼンタインキは、インキ中のマゼンタ顔料(A)の配合量が少ないにもかかわらず、従来用いられているマゼンタインキよりも十分な発色性や色再現性を示すことを特徴とする。
本発明では、マゼンタ顔料(A)としてナフトールAS顔料を含有する。ナフトールAS顔料は、色再現性および印刷物の耐光性に優れるという特徴があり、長期にわたり発色性や色再現性に優れた印刷物が得られるという点で好ましく用いられる。
本発明において好適に使用されるナフトールAS顔料は、下記一般式(1)で示されるものである。
一般式(1)
Figure 2016160419
ただし、一般式(1)においてR1〜R3は、それぞれ独立に水素原子、塩素原子、炭素数1〜2のアルキル基、炭素数1〜2のアルコキシ基、ニトロ基、−SO2−N(C252、−SO2−NOCH3、−CONH2、−CONH−C65、−CONH−C64−CONH2、−CONH−C64−CF3、または、−CONH−C63Cl3を表す。
4〜R6は、それぞれ独立に水素原子、塩素原子、炭素数1〜2のアルキル基、炭素数1〜2のアルコキシ基、またはニトロ基を表すか、
あるいは、R4およびR5が、5員環または6員環であって、窒素原子、および/または、カルボニル基を含んでもよい環、例えばベンゼン環やイミダゾリジノン環を形成する。
本発明で使用されるナフトールAS顔料は、従来の非水系インクジェットマゼンタインキにおいて使用されるマゼンタ顔料に比べ、インキ中の配合量が少なくても、優れた発色性を示すという特徴を持つ。マゼンタ顔料の配合量を抑えられることから、顔料以外の固形成分、すなわちバインダー樹脂の量を増やすことができる。その結果、バインダー樹脂によって発現される、耐擦性や耐溶剤性などの印刷物の塗膜特性も向上させることができる。
一般式(1)で表される、本発明において好適に使用されるナフトールAS顔料として、例えば、C.I.ピグメントレッド2、5、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、21、22、23、31、32、95、112、114、119、136、146、147、148、150、164、170、171、175、176、183、184、185、187、188、208、210、212、213、222、223、238、245、256、261、266、268、269等を挙げることができる。
中でも耐光性の点から、C.I.ピグメントレッド146、147、184、185等が好ましい。前記の顔料のうち、C.I.ピグメントレッド146は黄色味が強く、C.I.ピグメントレッド147は青味が強い。C.I.ピグメントレッド184はC.I.ピグメントレッド146とC.I.ピグメントレッド147の混合カップリング品である。またC.I.ピグメントレッド185は耐光性が優れる。本発明では、必要とされる色再現領域に応じ、いずれかを、あるいは混合して使用することができる。イエローインキと組み合わせて使用したときの赤色領域の色再現性に優れる点から、特にC.I.ピグメントレッド146が好ましく用いられる。
印刷物の発色性をより向上させるため、またインクジェットインキとして優れた吐出・印字特性を発現させるためには、前記マゼンタ顔料(A)のインキ中の粒度分布を好適な範囲に制御することで実現できる。本発明において好適なマゼンタ顔料(A)は、平均粒径(D50)が100〜400nm、かつ99%粒径(D99)が200〜800nmとなるものである。より好ましくは、D50が150〜350nm、D99が350〜700nmの場合である。
マゼンタ顔料(A)のD50を100nm以上とすることにより、顔料の粒径に依存する耐光性や発色性が十分に発現する。D99が800nm以下の場合は、インクジェットノズルやフィルター内での詰まり発生を抑制し、吐出安定性が良好になる。
なお前記D50やD99は、インキを酢酸エチルで200〜1000倍に希釈し、マイクロトラックUPA150(日機装株式会社製)を使用することで測定した値である。
マゼンタ顔料(A)の、インキ全量に対する配合量は、着色力、保存安定性、吐出・印字特性の点などから選択される。前述の通り、本発明で使用されるマゼンタ顔料(A)は、従来使用されるマゼンタ顔料に比べ発色性が良好であり、その分配合量を抑えることができる。本発明のインキにおけるマゼンタ顔料(A)の好適な配合量は0.1〜10%であり、より好適には1〜7.5%であり、特に好適には2〜5%である。配合量が0.1%以上だと、印刷時の発色性や色再現性が十分に発揮する。10%以下であれば、保存安定性が良好で、吐出可能な粘度に調整するためバインダー樹脂の配合量を増やすことが出来、結果として印刷物の耐擦性や耐溶剤性が向上する。
マゼンタ顔料(A)に対して、ナフトールAS顔料が50重量%以上含有することが好ましい。より好ましくは、90重量%以上である。
本発明のインキがインクジェット用途に使用されるためには、インキの粘度や粒度分布を好適な範囲内に収める必要がある。より好適に使用されるためには、インキを長期間保存した後であっても、粘度や粒度分布が好適な範囲内に安定に維持されることが好ましい。例えばインキの保存中に、分散された顔料同士が凝集してしまうと、粘度や粒度分布の増加を招いてしまい好ましくない。
そこで本発明では、前述のようにマゼンタ顔料(A)に対し好適な分散剤(B)を選択することによって、保存安定性の確保を図っている。以下に、分散剤(B)について説明する。
分散剤は一般的に、顔料吸着サイトとして酸性基をもつ酸性分散剤と、塩基性基をもつ塩基性分散剤とに分類される。本発明では、マゼンタ顔料(A)、有機溶剤に対する親和性の点から、塩基性分散剤を選択することが好ましい。塩基性分散剤の中には、分子中に酸性基も有するもの(両性分散剤)が存在しており、これらの分散剤も好適に使用される。
分散剤中の酸性基、塩基性基の量は、それぞれ酸価(mgKOH/g)およびアミン価(mgKOH/g)によって表される。ここで「酸価」とは、分散剤固形分1gあたりの酸価を表し、JIS K 0070に準じ、電位差滴定法によって求めたものである。「アミン価」とは、分散剤固形1gあたりのアミン価を表し、0.1Nの塩酸水溶液を用い、電位差滴定法によって求めた後、水酸化カリウムの当量に換算した値をいう。
本発明で用いる分散剤(B)である塩基性分散剤の酸価としては0〜40が好ましく、5〜20がより好ましい。アミン価は1〜50が好ましく、5〜40がより好ましい。
塩基性分散剤の酸価、アミン価が前記範囲内である場合、顔料分散工程において、顔料分散体の粘度がインクジェットインキとしてふさわしい程度の低粘度になるまでの時間が短くなり、かつ、インキの保存安定性が良好になる。保存安定性が良好で無い場合、プリンター内流路における流動性が低下し、インクジェットヘッドからの吐出不良につながる事が懸念される。
本発明で用いる分散剤(B)である塩基性分散剤の重量平均分子量(Mw)としては、3,000以上65,000以下であることが好ましく、5,000〜50,000であることがより好ましく、7,000〜35,000であることが特に好ましい。
Mwが3,000以上の場合、顔料に対する塩基性分散剤の吸着が十分であり、結果として顔料分散体およびインキの保存安定性が良好となる。Mwが65000以下であると、顔料に対する吸着性が良好で、分散剤によるインキの粘度上昇を抑えることができ、結果としてインキ中のバインダー樹脂量を増やすことができ、耐擦性や対溶剤性が向上する。
Mwは、一般的なゲルパーミッションクロマトグラフィー(以下GPC)によりスチレン換算分子量として求めたものである。
具体的にはTSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC−8320GPC)で、展開溶媒にDMFを用いたときのポリスチレン換算分子量である。
本発明で使用される塩基性分散剤の分子構造としては、顔料の吸着部位(主鎖)と分散安定化部位(側鎖)がバランスよく配列しているものであれば特に限定しないが、一般的に櫛型骨格と呼ばれるタイプの分散剤がより好ましく用いられる。
本発明においては、例えば、主鎖骨格にポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレア、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン等のアミン価を有する樹脂、側鎖骨格には、ポリウレタン、ポリアクリル、ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン等のポリエステル等の酸価を有する塩基性分散剤が好ましく用いられる。このうち顔料分散体の低粘度化や、インキの保存安定性の点で、主鎖としてポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、側鎖としてポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン等のポリエステルで変性することにより、オキシアルキレンカルボニル基を導入したものが特に好ましい。
本発明において使用される分散剤(B)は、公知の材料から選択することができる。具体的には、塩基性分散剤としてルーブリゾール社製のソルスパーズ11200、ソルスパーズ13240、ソルスパーズ13650、ソルスパーズ13940、ソルスパーズ16000、ソルスパーズ17000、ソルスパーズ18000、ソルスパーズ20000、ソルスパーズ24000SC、ソルスパーズ24000GR、ソルスパーズ28000、ソルスパーズ31845、ソルスパーズ32000、ソルスパーズ32500、ソルスパーズ32550、ソルスパーズ32600、ソルスパーズ33000、ソルスパーズ34750、ソルスパーズ35000、ソルスパーズ35100、ソルスパーズ35200、ソルスパーズ37500、ソルスパーズ38500、ソルスパーズ39000、ソルスパーズ56000、ソルスパーズ71000、ソルスパーズ76400、ソルスパーズ76500、ソルスパーズX300、ソルスパーズ9000、ソルスパーズJ100、ソルスパーズJ180、ソルスパーズJ200、ビックケミー社製のDISPERBYK−108、DISPERBYK−109、DISPERBYK−112、DISPERBYK−116、DISPERBYK−130、DISPERBYK−161、DISPERBYK−162、DISPERBYK−163、DISPERBYK−164、DISPERBYK−166、DISPERBYK−167、DISPERBYK−168、DISPERBYK−182、DISPERBYK−183、DISPERBYK−184、DISPERBYK−185、DISPERBYK−2000、DISPERBYK−2008、DISPERBYK−2009、DISPERBYK−2022、DISPERBYK−2050、DISPERBYK−2150、DISPERBYK−2155、DISPERBYK−2163、DISPERBYK−2164、BYK−9077、味の素ファインテクノ社製のアジスパーPB821、アジスパーPB822、アジスパーPB823、アジスパーPB824、アジスパーPB827等が挙げられる。
本発明では、Mwなどの観点から、ルーブリゾール社製のソルスパーズ24000SC、24000GR、32000、33000、35000、39000、ソルスパーズJ180、J200、味の素ファインテクノ社製のアジスパーPB821、PB822等が好ましく用いられる。分散剤(B)は、単独で用いられてもよいし、2種以上併用されてもよい。
マゼンタ顔料(A)に対する分散剤(B)の配合量としては、マゼンタ顔料(A)の配合量を100部とした場合、25〜100部であることが好ましく、30〜80部であることがより好ましい。分散剤(B)の比率が25部以上の場合は、マゼンタ顔料(A)に対する分散剤(B)が十分にあり、インキの保存安定性が良化する。100部以下の場合は、分散剤(B)の量が過剰にならず、保存安定性に悪影響を及ぼす過剰に微細化された顔料を生じることがないため好ましい。
本発明のマゼンタインキがインキセットとして使用される場合、マゼンタインキに加えて、イエローインキ、シアンインキ、ブラックインキを少なくとも1種以上含む。
前記に加えて、ホワイトインキや、ライトシアンインキ、ライトマゼンタインキ、グレーインキ、ライトグレーインキといった淡色インキも含むことができる。
本発明では、特に赤色領域における色再現性を向上させるため、イエローインキに含有する顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185、213等が挙げられる。中でも、発色性と色再現性の点から、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、17、55、83、120、150が好ましく、C.I.ピグメントイエロー13、14、83、120、150がより好ましい。
マゼンタインキおよびイエローインキ以外のインキに使用される顔料については、印刷インキ、塗料等に使用される種々の顔料から選択することができる。すなわち、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム等の無彩色の顔料、あるいは有彩色の有機顔料を使用することができる。
本発明において、マゼンタインキおよびイエローインキ以外のインキに含まれる有彩色の有機顔料として好ましく用いられるものとして、例えば、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64、C.I.ピグメントブラウン23、25、26、C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、64、C.I.ピグメントグリーン7、36等が挙げられる。
特に本発明で使用される顔料の組み合わせとしては、シアン顔料として、フタロシアニン系有機顔料、ブラック顔料として、カーボンブラックが好ましく用いられる。
これらの顔料の、インキ中における配合量は、発色性、色再現性、保存安定性、インクジェットインキとしてふさわしい粘度範囲の点から、1〜15重量%が好ましく、1〜8重量%がより好ましい。ライトシアンインキ、ライトマゼンタインキ、グレーインキ、ライトグレーインキなど、画像粒状感を低減するため淡色インクを設定する場合、濃色インキに対して顔料の含有量を1/5〜1/2とすることが好ましい。
本発明においては、基材密着性や塗膜耐性等を向上させる目的で、バインダー樹脂を含有することが好ましい。本発明において使用されるバインダー樹脂としては、インキ塗膜の耐擦性、耐溶剤性、延伸性、光沢性、基材汎用性などの機能を発揮するものであれば制限されるものでない。例えば、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、塩酢ビ系樹脂、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、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、フマル酸樹脂等一般的に使用される樹脂が使用できる。これらバインダー樹脂は、単独で使用しても、2種類以上を混合しても良い。
バインダー樹脂の具体例としては、三菱レイヨン社製のアクリル系樹脂として、ダイヤナール(登録商標)BR−50、BR−52、MB−2539、BR−60、BR−64、BR−73、BR−75、MB−2389、BR−80、BR−82、BR−83、BR−84、BR−85、BR−87、BR−88、BR−90、BR−95、BR−96、BR−100、BR−101、BR−102、BR−105、BR−106、BR−107、BR−108、BR−110、BR−113、MB−2660、MB−2952、MB−3012、MB−3015、MB−7033、BR−115、MB−2478、BR−116、BR−117、BR−118、BR−122、ER−502、ダウ・ケミカル社製のアクリル系樹脂として、パラロイド(登録商標)A−11、A−12、A−14、A−21、B−38、B−60、B−64、B−66、B−72、B−82、B−44、B−48N、B−67、B−99N、DM−55、BASF社製のスチレン−アクリル系樹脂として、JONCRYL(登録商標)67、678、586、611、680、682、683、690、819、JDX−C3000、JDX−C3080、日信化学工業社製の塩酢ビ系樹脂として、ソルバイン(登録商標)CL、CNL、C5R、TA3、TA5R、ワッカー・ケミー社製の塩酢ビ系樹脂として、VINNOL E15/45、H14/36、H40/43、E15/45M、E15/40M、荒川化学社製のロジンエステル系樹脂として、スーパーエステル75、エステルガムHP、マルキッド 33、安原ケミカル社製のテルペンフェノール系樹脂として、YSポリスター T80、サートマー社製のスチレン−マレイン酸系樹脂として、SMA2625P等が挙げられる。
バインダー樹脂は、印刷物の耐溶剤製、耐擦性、光沢等の点から、塩酢ビ系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。塩酢ビ系樹脂およびアクリル系樹脂をそれぞれ単独で使用しても、2種類混合しても良い。
塩酢ビ系樹脂は、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体である。この重合法として、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の重合方法が挙げられる。
本発明は、溶液重合または乳化重合により製造された塩酢ビ樹脂を使用することが好ましい。
塩化ビニルと酢酸ビニルの重量比として95:5〜70:30が好ましく、90:10〜80:20がより好ましい。
アクリル系樹脂は、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルを含む重合体であり、本発明では、メタクリル酸エステルを含む重合体が好ましく、メタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル(MMA)とメタクリル酸ブチル(BMA)の共重合体、または、メタクリル酸メチル(MMA)の共重合体が好ましく使用される。
MMAとBMAの重量比としては、100:0〜50:50が好ましく、90:10〜70:30がより好ましい。
アクリル系樹脂の酸価(mg/KOH)は、0〜20が好ましく、0〜10がより好ましい。また、ガラス転移温度は、0℃〜150℃が好ましく、20℃〜100℃がより好ましい。
バインダー樹脂は、重量平均分子量Mwが3,000〜70,000が好ましく、更に、5,000〜60,000が好ましく、さらに、20,000〜60,000がより好ましい。Mwが3,000以上であれば、インキ塗膜の耐性が十分に発揮され、70,000以下であれば、微小なインクジェットプリンターヘッドからの吐出に負荷がかからず好ましい。上記好ましい範囲においては、分散剤との相溶性に優れ、白化現象を抑制する事が可能となる。
本発明においてバインダー樹脂として塩酢ビ樹脂を使用する場合、塩酢ビ樹脂のMwは、5,000〜70,000が好ましく、30,000〜70,000が好ましく、40,000〜65,000の範囲であることがより好ましい。
アクリル系樹脂を使用する場合、アクリル系樹脂のMwは、3,000〜100,000が好ましく、5,000〜60,000が好ましく、10,000〜50,000がより好ましい。前記範囲内のMwでは、分散剤や有機溶剤との相溶性が良好となり、結果としてインクジェットヘッドからの吐出性や印刷物の発色性や色再現性に優れたインキを得ることができる。
バインダー樹脂は、インキ総量中に1〜20重量%含まれることが好ましく、2.5〜10重量%が更に好ましい。インキ中に1重量%以上含まれると、記録媒体表面へのインキの密着性が向上し、インキ塗膜の耐性が良化する。20重量%以下では、インキ粘度が低粘度となり、インクジェット吐出適性が向上するために好ましい。
バインダー樹脂の配合量は、同じく高粘度成分である分散剤(B)の配合量を鑑みたうえで決定することができる。分散剤(B)に対するバインダー樹脂の配合量としては、分散剤(B)の配合量を1部とした場合、1〜30部であることが好ましく、1.5〜20部であることがより好ましく、2〜10部であることが特に好ましい。
ここで、分散剤(B)に対するバインダー樹脂の配合量が1部よりも小さい場合は、バインダー樹脂の配合量が少なすぎるため、印刷物の密着性や塗膜強度が不足してしまう。逆に30部よりも多い場合は、分散剤(B)の配合量が少なすぎるために、十分な顔料分散性が得られなくなる。
本発明のインキは、有機溶剤(C)として下記一般式(2)〜(5)より選ばれる少なくとも1種以上の化合物を含有することが好ましい。

21CO(OR22ZOR23 一般式(2)

24CO(OR25ZOCOR26 一般式(3)

27(OR28ZOR29 一般式(4)

30(OR31ZOR32 一般式(5)
上式中、R22、R25、R28は炭素数2〜4のアルキレン基を表し、R21、R23、R24、R26、R27、R29はそれぞれ独立して炭素数1〜4のアルキル基を表し、R30、R32は両方が水素原子かもしくは片方が水素原子で片方が炭素数1〜6のアルキル基を表し、R31は炭素数1〜10のアルキレン基を表し、Zは1〜6の整数を表す。前記アルキレン基およびアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい。
前記有機溶剤(C)を使用することで、印刷時のミスト発生の抑制や、デキャップ性や印字安定性の向上を達成することができるだけでなく、優れた保存安定性や基材密着性を有するインキを得ることができる。
本発明では、分散剤(B)やバインダー樹脂の溶解性に優れる点、有機溶剤(C)の乾燥速度に由来するインキ塗膜の乾燥性の点などから、前記一般式(2)または一般式(4)で表される化合物を少なくとも1種類以上使用することが好ましい。
一般式(3)および(5)で表される有機溶剤(C)の含有量の総量は、インキ全量に対し30〜99重量%であることが好ましく、50〜99重量%、70〜98重量%であることがより好ましい。
また、一般式(2)および一般式(4)で表される有機溶剤(C)の含有量の総量は、インキ全量に対し70〜99重量%であることが好ましく、80〜95重量%であることが特に好ましい。
一般式(2)に該当する有機溶剤(C)の具体例としては、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、ジエチレングリコールモノメ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、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、ジプロピ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メチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノブチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノメチルエーテルブチレート、エチレングリコールモノエチルエーテルブチレート、エチレングリコールモノブチルエーテルブチレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルブチレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルブチレート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルブチレート、プロピレングリコールモノメチルエーテルブチレート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルブチレート、メトキシブチルアセテート等のグリコールモノアセテート類がある。
前記グリコールモノアセテート類の有機溶剤(C)のうち、バインダー樹脂溶解性や臭気の観点で、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートが好適に用いられる。
一般式(3)に該当する有機溶剤(C)としては、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、エチレングリコールプロピオネートブチレート、エチレングリコールジプロピオネート、エチレングリコールアセテートジブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールプロピオネートブチレート、ジエチレングリコールジプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートジブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールプロピオネートブチレート、プロピレングリコールジプロピオネート、プロピレングリコールアセテートジブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールプロピオネートブチレート、ジプロピレングリコールジプロピオネート、ジプロピレングリコールアセテートジブチレート等のグリコールジアセテート類がある。
さらに一般式(4)に該当する有機溶剤(C)としては、例えば、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ジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、等のグリコールジアルキルエーテル類が挙げられる。
グリコールジアルキルエーテル類のうち、本発明では、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルが好ましく用いられる。
なお近年、アメリカ環境保護庁によると、グライム類(対称グリコールジエーテル類)の新規利用について、生殖および発達へ有害な影響を及ぼすおそれがあるとの懸念が発表されている。この点から、前記一般式(4)に該当し好ましく用いられる有機溶剤(C)のうち、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル等が特に好ましく選択される。
一般式(5)に該当する有機溶剤(C)としては、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ブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(1−メトキシ−2−プロパノール)、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n−プロピルエーテル、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、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、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、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メトキシ−3メチルブタノール、3−メトキシブタノール等のグリコールモノアルキルエーテル類、
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、1,3−ブチレングリコール、1,2−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチルヘキサンジオール等のアルカンジオール等が挙げられる。
さらに本発明では、一般式(2)〜(5)で示したもの以外であっても有機溶剤(C)として使用することができる。本発明のインキに使用できる溶剤は、インクジェットヘッドを腐蝕したり、顔料を溶解させたりするようなもの以外であれば特に制限なく選択することができる。
一般式(2)〜(5)以外の有機溶剤(C)として例えば、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−ブチルアルコール等のアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−n−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、ジエチルケトン、エチル−n−プロピルケトン、エチルイソプロピルケトン、エチル−n-ブチルケトン、エチルイソブチルケトン、ジ−n−プロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ヘキシル、酢酸オクチル等の酢酸エステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、乳酸エチルヘキシル、乳酸アミル、乳酸イソアミル等の乳酸エステル類、
n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ノナン、イソノナン、ドデカン、イソドデカン等の飽和炭水素類、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン等の不飽和炭化水素類、
シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、デカリン等の環状飽和炭化水素類、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、1,1,3,5,7−シクロオクタテトラエン、シクロドデセン等の環状不飽和炭化水素類、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、
3−メチル−2−オキサゾリジノン、3−エチル−2−オキサゾリジノン等の3−アルキル−2−オキサゾリジノン類、
N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン等のN−アルキルピロリドン類、
γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン類、
β−アルコキシプロピオンアミド等の含窒素溶剤、
テルペン系溶剤、エーテル系溶剤、および環状イミドなど、一般的な有機溶剤(C)を挙げることができる。
中でも、印刷媒体表面を溶解させ、インキの定着性、耐候性等を向上させる点から、3−メチル−2−オキサゾリジノン、3−エチル−2−オキサゾリジノン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、β−アルコキシプロピオンアミド(エクアミドM100,B100:出光興産社製)が好ましい。
一般式(2)〜(5)で示したもの以外の有機溶剤(C)の、インキ全量に対する添加量としては0.5〜30%が好ましく、1〜15重量%がより好ましく、さらには3〜10重量%がより好ましい。0.5重量%以上であると、定着性、耐候性が良好となる。15重量%以下だと、インキの保存安定性を保つことができるため好ましい。
本発明のインキには、印刷適性や印刷物耐性を高めるため、表面調整剤、スリップ剤、紫外線防止剤、光安定化剤、酸化防止剤、加水分解防止剤といった添加剤を必要に応じて使用することができる。
本発明のインキは、公知の方法によって製造することができるが、具体的には以下のように行われる。まず、顔料、分散剤(B)、有機溶剤(C)を混合した後、サンドミル等の分散機を用いて顔料を分散し、顔料を高濃度に含有する顔料分散体を作成する。得られた顔料分散体に、所望のインキ特性を有するように、有機溶剤(C)、バインダー樹脂、表面張力調整剤等の添加剤を添加することで得られる。
この方法により通常の分散機による分散においても十分な分散が可能となり、過剰な分散エネルギーを必要とせず、多大な分散時間を必要としないため、分散時の材料の変質を招きにくく、結果として安定性に優れたインキを作成することができる。
本発明のインキは、ヘッドでの詰まりを防止するため、顔料の分散後および/またはバインダー樹脂の溶解後に、孔径3μm以下、好ましくは孔径1μm以下のフィルターにて濾過することが好ましい。
本発明のインキは、25℃での粘度は3〜20mPa・s、表面張力は15〜40mN/mであることが好ましい。この範囲では、通常の4〜10KHzの周波数を有するピエゾ方式のヘッドだけでなく、10〜50KHzの高周波数のピエゾ方式のヘッドにおいても安定した吐出特性を示す。
粘度が3mPa・s以上であれば、高周波数のヘッドにおいて、吐出の追随性を保つことができ、20mPa・s以下であれば、吐出量の低下を生じることなく吐出安定性が良好になる。
なお、粘度は、東機産業社製 TVE25L型粘度計を用いて、25℃環境下で、50rpm時の粘度を読み取ることにより測定したものである。表面張力は、協和界面科学社製 自動表面張力計CBVP−Zを用いて、25℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を確認することにより測定したものである。
本発明で用いられる印刷基材については特に限定はなく、例えば軟質塩ビ、硬質塩ビ、ポリスチレン、発泡スチロール、PMMA、ポリプロピレン、ポリエチレン、PET、ポリカーボネート等のプラスチック基材やこれらの混合品または変性品、上質紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙等の紙基材、ガラス、ステンレス等の金属基材等が挙げられる。本発明では特に、非吸収シート基材に対して好適に用いられ、例えば、軟質塩ビや硬質塩ビといったポリ塩化ビニルシート基材に対して好適に用いられる。
本発明のインキのインクジェット記録方法において、例えば、インキを充填したインクジェットプリンター等により、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドよりインキ液滴を吐出し、記録媒体に該液滴を付着させることで、インクジェット記録画像が得られる。前記インクジェットプリンターとしては、ドロップオンデマンド型のインクジェット記録装置が好ましい。
記録媒体に付着させたインクを素早く確実に乾燥させるため、記録媒体の表面温度を高めて画像形成する方法が好ましい。表面温度は、記録媒体の耐久性や、インキの乾燥性に応じて調節することができ、35〜100℃が好ましく、40〜80℃であることがより好ましい。
以下実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の態様がこれらの例に限定されるものではない。
表1〜3に記載した略称は、それぞれ以下の材料を表すものである。
PR146: C.I.ピグメントレッド146
PR147: C.I.ピグメントレッド147
PR184: C.I.ピグメントレッド184
PR185: C.I.ピグメントレッド185
PR2: C.I.ピグメントレッド2
PR8: C.I.ピグメントレッド8
PR22: C.I.ピグメントレッド22
PR170: C.I.ピグメントレッド170
PR266: C.I.ピグメントレッド266
PY150: C.I.ピグメントイエロー150
PY120: C.I.ピグメントイエロー120
PY83: C.I.ピグメントイエロー83
PY13: C.I.ピグメントイエロー13
SPJ200: ルーブリゾール社製 ポリエチレンイミン系塩基性分散剤 ソル スパーズJ200 (Mw=15,000、酸価12、アミン価 22)
SP32000: ルーブリゾール社製 ポリエチレンイミン系塩基性分散剤 ソ ルスパーズ32000 (Mw =25,000、酸価17、ア ミン価23)
PB821: 味の素ファインテクノ社製 ポリアリルアミンと遊離のカルボン酸 を有するポリエステルとの縮合物の塩基性分散剤 (Mw=45,0 00、酸価18、アミン価8)
BGAc: エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
DEDG: ジエチレングリコールジエチルエーテル
BDGAc: ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
MEDG: ジエチレングリコールエチルメチルエーテル
DMTeG: テトラエチレングリコールジメチルエーテル
ETG: トリエチレングリコールモノエチルエーテル
MOZ: 3−メチル−2−オキサゾリジノン
ECL: ε−カプロラクトン
GBL: γ−ブチロラクトン
E15/45: Wacker Chemie AG社製 塩酢ビ系樹脂(塩化ビ ニル/酢酸ビニル=84.9:15.1、Mw55,000、T g75℃)
BR87: 三菱レイヨン社製 アクリル系樹脂(Mw25,000、計算Tg1 05℃)
BR113: 三菱レイヨン社製 アクリル系樹脂(Mw30,000、計算Tg 3.5℃)
[実施例1]
(マゼンタ顔料分散体の作成)
マゼンタ顔料としてC.I.ピグメントレッド146を20重量部、塩基性分散剤としてSPJ200を12重量部、有機溶剤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を68重量部混合し、ハイスピードミキサーで均一になるまで撹拌後、得られたミルベースを横型サンドミルで約60分間分散することで、マゼンタ顔料分散体1を得た。
(マゼンタインキの作成)
上記マゼンタ顔料分散体1を20重量部、バインダー樹脂としてE15/45を4重量部、溶剤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を71重量部、ε−カプロラクトンを5重量部、順次撹拌しながら添加・混合し、樹脂が溶解するまで穏やかに混合させた後、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行い、粗大粒子を除去することでマゼンタインキを得た。
[実施例2〜実施例20、比較例1〜比較例3]
実施例1と同様に、表2記載の通りにマゼンタインキを作製した。
(イエローインキの作成)
マゼンタインキと同様に、表3に記載のイエローインキY1〜Y4を得た。
上記で作製したインキの評価方法は以下の通りである。
[マゼンタ顔料分散体保存安定性]
得られたマゼンタ顔料分散体1〜19を25℃に調整し、東機産業社製TVE25L型粘度計で粘度を測定した。そののち前記マゼンタ顔料分散体をスクリュー管瓶(容量約20mL)に20mL取り分け密栓したのち、70℃環境下に2週間静置した後に測定した粘度を、作製直後の初期粘度と比較することで、保存安定性の評価を行った。このときの評価基準は以下の通りであり、△以上を顔料分散体保存安定性良好とする。すなわち、保存安定性に優れた顔料分散体を使用したインキもまた保存安定性が良好であり、インクジェットインキとして好適であるといえる。
◎:経時試験後の粘度上昇が、初期粘度と比較して10%未満
○:経時試験後の粘度上昇が、初期粘度と比較して20%未満
△:経時試験後の粘度上昇が、初期粘度と比較して20%以上40%未満
×:経時試験後の粘度上昇が、初期粘度と比較して40%以上
[発色性]
25℃環境下、ColorPainter64S(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ー)のヘッドにマゼンタインキを充填し、表面が無処理のポリ塩化ビニルシート基材に、印字率100%、200%でベタ印刷した。得られた印刷物それぞれについて、X−Rite社製X−Rite528を使用し、フィルターT条件にて任意の5箇所のOD値を測定し、平均値を求めることで発色性の評価を行った。このときの評価基準は以下の通りとする。印字率100%については△以上を、それ以外については○以上を良好と判断する。
◎:ODが2.0以上
○:ODが1.5以上2.0未満
△:ODが1.0以上1.5未満
×:ODが1.0未満
[色再現性]
25℃環境下、ColorPainter64S(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ー)のヘッド2個に、それぞれマゼンタインキ、イエローインキを充填した。表面が無処理のポリ塩化ビニルシート基材上に、イエローインキを印字率100%、マゼンタインキを印字率100%で同時にベタ印刷を行い、印刷物を作成した。
イエローとマゼンタの混色200%となる部分について、X−Rite社製X−Rite528を使用し、視野角2°、光源C、計算方法ハンターにて任意の5箇所のa値およびb値を測定し、平均値を求めた。得られたa値およびb値を用い、下記一般式(11)により彩度Cを算出した。

C=√(a2+b2) 一般式(11)
算出した彩度Cを、マゼンタインキごとに比較することで、色再現性の評価を行った。具体的には、非水系インクジェットインキのマゼンタ顔料として一般的に使用されるPV19を使用したときの彩度(以下CSTDとする)との差分を求めた。このときの評価基準は以下の通りであり、△以上を良好とする。
○:2≦(C−CSTD
△:0≦(C−CSTD)<2
×:(C−CSTD)<0
マゼンタ顔料分散体1〜19の顔料分散体の保存安定性の評価結果を表1に、実施例1〜20、比較例1〜3で作成した各インキについての評価結果を表2に示した。
表1および表2からわかるように、マゼンタ顔料(A)としてナフトールAS顔料を使用したマゼンタ顔料分散体1〜16、実施例1〜20では、顔料分散体の保存安定性や、印字率を変えたときの発色性、およびイエローインキを変えたときの色再現性のいずれについても良好な結果が得られた。中でも、マゼンタ顔料(A)としてPR146を使用した場合、印字率200%における発色性評価の結果が◎と、他のナフトールAS顔料に比べ優れた結果となった。これは、発色性の点でPR146が特に好適に選択できることを示すものである。
一方比較例1、3では、印字率100%における発色性は劣る結果に、比較例2では色再現性について劣る結果になった。これは、本発明のナフトールAS顔料が発色性と色再現性との両立に有効であることを示すものである。
表1
Figure 2016160419
表2
Figure 2016160419
Figure 2016160419
表3
Figure 2016160419
以上より、本発明の非水系インクジェットインキは、特に発色性や色再現性に優れていることから、例えば工業用途や産業用途でのインクジェット印刷、特に高画質、高色再現性が求められる印刷に好適に利用することができる。

Claims (8)

  1. マゼンタ顔料(A)、分散剤(B)、有機溶剤(C)を含み、
    前記マゼンタ顔料(A)が、ナフトールAS顔料を含有することを特徴とする、非水性インクジェットマゼンタインキ。
  2. インキ全体に対してナフトールAS顔料を0.1〜10重量%含み、かつ、マゼンタ顔料(A)全体に対して、ナフトールAS顔料を50重量%以上含有することを特徴とする請求項1記載の非水系インクジェットマゼンタインキ。
  3. ナフトールAS顔料が、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド147、C.I.ピグメントレッド184およびC.I.ピグメントレッド185から選択される1種類以上であることを特徴とする、請求項1または2記載の非水性インクジェットマゼンタインキ。
  4. ナフトールAS顔料が、少なくともC.I.ピグメントレッド146を含有することを特徴とする、請求項1〜3いずれか記載の非水性インクジェットマゼンタインキ。
  5. 前記分散剤(B)が、塩基性分散剤であることを特徴とする、請求項1〜4いずれか記載の非水性インクジェットマゼンタインキ。
  6. 非吸収シート基材へ印刷するために用いられる、請求項1〜5いずれか記載の非水性インクジェットマゼンタインキ。
  7. 請求項1〜6いずれか記載のマゼンタインキに加えて、少なくともイエローインキを含む非水系インクジェットインキセット。
  8. イエローインキに含まれる顔料が、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185、213から選択される1種以上であることを特徴とする請求項7記載のインクジェットインキセット。
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