JP2018053159A - 非水系インクジェットインク - Google Patents
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Abstract
【課題】クリアファイル変形及び紙変形抑制を抑制することができ、かつ、臭気が抑制された非水系インクジェットインクを提供する。【解決手段】着色剤と、脂肪酸と炭素数10以上のアルコールとのエステルであって全体の炭素数が24以上である脂肪酸エステル、及び、下記式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルを含む有機溶剤と、を含む、非水系インクジェットインク。式(1)中、Rは炭素数2〜5のアルキル基を表す。【選択図】なし
Description
本発明の実施形態は、非水系インクジェットインクに関する。
インクジェット記録方式は、流動性の高いインクジェットインクを微細なノズルから液滴として噴射し、ノズルに対向して置かれた記録媒体に画像を記録するものであり、低騒音で高速印字が可能であることから、近年急速に普及している。
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、水を主溶媒として含有する水性インク、重合性モノマーを主成分として高い含有量で含有する紫外線硬化型インク(UVインク)、ワックスを主成分として高い含有量で含有するホットメルトインク(固体インク)とともに、非水系溶剤を主溶媒として含有する、いわゆる非水系インクが知られている。非水系インクは、主溶媒が揮発性有機溶剤であるソルベントインク(溶剤系インク)と、主溶媒が低揮発性あるいは不揮発性の有機溶剤である油性インク(オイル系インク)に分類できる。ソルベントインクは主に有機溶剤の蒸発によって記録媒体上で乾燥するのに対して、油性インクは記録媒体への浸透が主となって乾燥する。
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、水を主溶媒として含有する水性インク、重合性モノマーを主成分として高い含有量で含有する紫外線硬化型インク(UVインク)、ワックスを主成分として高い含有量で含有するホットメルトインク(固体インク)とともに、非水系溶剤を主溶媒として含有する、いわゆる非水系インクが知られている。非水系インクは、主溶媒が揮発性有機溶剤であるソルベントインク(溶剤系インク)と、主溶媒が低揮発性あるいは不揮発性の有機溶剤である油性インク(オイル系インク)に分類できる。ソルベントインクは主に有機溶剤の蒸発によって記録媒体上で乾燥するのに対して、油性インクは記録媒体への浸透が主となって乾燥する。
書類の保管には、2枚のプラスチック製のシートを綴じあわせた構造を有し、この2枚のシートの間に書類を挟んで使用するクリアファイルが、オフィスアや家庭で広く用いられている。非水系インクを用いて印刷された印刷物を、ポリプロピレン(PP)を主成分として使用したクリアファイルに挟んでおくと、時間の経過にともない、クリアファイルが波打つように変形することがある。
特許文献1は、クリアファイルの変形抑制とトナーの溶解性低減を課題として、炭素数25以上のピバリン酸エステルと、式HO−(CH2CH2O)n−R(式中、Rは炭素数4〜6のアルキル基、nは1または2の整数)で表される、エチレングリコールモノアルキルエーテルまたはジエチレングリコールモノアルキルエーテルとを含む有機溶剤を含有する非水系インクジェットインクを開示している。
特許文献1には、炭素数25以上のピバリン酸エステルと、特定のエチレングリコールエーテルと、を用いることが開示されている。しかし、この方法でも、クリアファイル変形の抑制については、改善の余地がある。
また、脂肪酸エステルとエチレングリコールエーテルとを組み合わせた場合に、印刷後の用紙において変形(紙変形)が起こる場合もあることがわかった。
また、脂肪酸エステルの加水分解によって炭素数が小さいアルコールが発生すると、発生したアルコールに起因する臭気が生じる場合がある。
また、脂肪酸エステルとエチレングリコールエーテルとを組み合わせた場合に、印刷後の用紙において変形(紙変形)が起こる場合もあることがわかった。
また、脂肪酸エステルの加水分解によって炭素数が小さいアルコールが発生すると、発生したアルコールに起因する臭気が生じる場合がある。
そこで、本発明の一目的は、クリアファイル変形及び紙変形を抑制することができ、かつ、臭気が抑制された非水系インクジェットインクを提供することである。
本発明の一側面は、下記の非水性インクジェットインクに関する。
<1> 着色剤と、
脂肪酸と炭素数10以上のアルコールとのエステルであって全体の炭素数が24以上である脂肪酸エステル、及び、下記式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルを含む有機溶剤と、
を含む、非水系インクジェットインク。
式(1)中、Rは炭素数2〜5のアルキル基を表す。
脂肪酸と炭素数10以上のアルコールとのエステルであって全体の炭素数が24以上である脂肪酸エステル、及び、下記式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルを含む有機溶剤と、
を含む、非水系インクジェットインク。
式(1)中、Rは炭素数2〜5のアルキル基を表す。
<2> 前記トリエチレングリコールモノ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を含む、<1>記載の非水系インクジェットインク。
<3> 前記トリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量が、前記非水系インクジェットインク総量に対して5〜20質量%である、<1>または<2>に記載の非水系インクジェットインク。
本発明によれば、クリアファイル変形及び紙変形を抑制することができ、かつ、臭気が抑制された非水系インクジェットインクを提供することができる。
以下に、本発明の一実施形態を説明するが、本発明が下記の実施形態に限定されることはない。
実施形態の非水系インクジェットインク(以下、「インク」または「非水系インク」という場合もある。)は、着色剤と、脂肪酸と炭素数10以上のアルコールのエステルであって全体の炭素数が24以上である脂肪酸エステル、及び、下記式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルを含む有機溶剤と、を含む、非水系インクジェットインクである。
式(1)中、Rは炭素数2〜5のアルキル基を表す。
以下、実施形態のインクに含まれる成分、インクの調製方法、インクの物性について説明する。
実施形態において、非水系インクジェットインクは、脂肪酸と炭素数10以上のアルコールのエステルであって全体の炭素数が24以上である脂肪酸エステルと、式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルと、を含む有機溶剤を含む。実施形態において、有機溶剤が、脂肪酸と炭素数10以上のアルコールのエステルであって全体の炭素数が24以上である脂肪酸エステルと、式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルと、を含む場合、クリアファイル変形及び紙変形を抑制することができ、かつ、臭気が抑制された非水系インクジェットインクを提供することができる。
脂肪酸と炭素数10以上のアルコールのエステルであって、全体の炭素数が24以上である脂肪酸エステル(以下、「脂肪酸エステルA」という場合もある。)について説明する。
実施形態において、脂肪酸エステルAの全体の炭素数は、クリアファイル変形抑制の観点から、24以上であることが好ましく、25以上がより好ましい。
また、脂肪酸エステルの炭素数が増加すると、これを用いたインクの粘度も高くなる傾向があるため、インクジェットインクの粘度及び吐出性の観点から、脂肪酸エステルAの全体の炭素数は40以下が好ましく、30以下がより好ましい。
脂肪酸エステルAの全体の炭素数は、例えば、24〜40、24〜35、25〜30、または25〜28でもよいが、これらに限定されない。
実施形態において、脂肪酸エステルAの全体の炭素数は、クリアファイル変形抑制の観点から、24以上であることが好ましく、25以上がより好ましい。
また、脂肪酸エステルの炭素数が増加すると、これを用いたインクの粘度も高くなる傾向があるため、インクジェットインクの粘度及び吐出性の観点から、脂肪酸エステルAの全体の炭素数は40以下が好ましく、30以下がより好ましい。
脂肪酸エステルAの全体の炭素数は、例えば、24〜40、24〜35、25〜30、または25〜28でもよいが、これらに限定されない。
実施形態において、脂肪酸エステルAは、脂肪酸と炭素数10以上のアルコールのエステルである。脂肪酸エステルが加水分解するとアルコールが発生するが、炭素数の少ないアルコールは臭気を発生する。脂肪酸エステルAにおいて、アルコールの炭素数は、インクの臭気抑制の観点から、10以上であることが好ましく、12以上がより好ましく、13以上がより好ましく、14以上がさらに好ましい。また、アルコールの炭素数は、吐出性の観点から、20以下が好ましく、18以下がより好ましく、16以下がさらに好ましい。アルコールは、飽和、不飽和のいずれでもよい。また、直鎖状であっても分岐状であってもよい。
脂肪酸エステルAにおいて、脂肪酸はとくに限定されず、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸のいずれでもよい。また、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。脂肪酸の炭素数は、特に限定されないが、臭気抑制の観点から、5以上が好ましく、8以上がより好ましく、10以上がさらに好ましい。また、脂肪酸の炭素数は、吐出性の観点から、20以下が好ましく、18以下がより好ましく、16以下がさらに好ましい。
脂肪酸エステルAにおいて、脂肪酸はとくに限定されず、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸のいずれでもよい。また、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。脂肪酸の炭素数は、特に限定されないが、臭気抑制の観点から、5以上が好ましく、8以上がより好ましく、10以上がさらに好ましい。また、脂肪酸の炭素数は、吐出性の観点から、20以下が好ましく、18以下がより好ましく、16以下がさらに好ましい。
脂肪酸エステルAは、下記式(2)で表される脂肪酸エステルであることが好ましい。
式(2)において、R1は、アルキル基であり、R2は、炭素数10以上のアルキル基である。
R1及びR2は、それぞれ、独立に、直鎖状であっても分岐状であってもよい。R1の炭素数は、脂肪酸エステルAの脂肪酸の炭素数から1を除いたものであり、具体的には、R1の炭素数は、4以上が好ましく、7以上がより好ましく、9以上がさらに好ましい。また、R1の炭素数は、19以下が好ましく、17以下がより好ましく、15以下がさらに好ましい。
R2の炭素数は、脂肪酸エステルAのアルコールの炭素数と同義であり、好ましい範囲も同様である。具体的には、R2の炭素数は、12以上がより好ましく、14以上がさらに好ましい。また、R2の炭素数は、20以下が好ましく、18以下がより好ましく、16以下がさらに好ましい。
R1及びR2は、それぞれ、独立に、直鎖状であっても分岐状であってもよい。R1の炭素数は、脂肪酸エステルAの脂肪酸の炭素数から1を除いたものであり、具体的には、R1の炭素数は、4以上が好ましく、7以上がより好ましく、9以上がさらに好ましい。また、R1の炭素数は、19以下が好ましく、17以下がより好ましく、15以下がさらに好ましい。
R2の炭素数は、脂肪酸エステルAのアルコールの炭素数と同義であり、好ましい範囲も同様である。具体的には、R2の炭素数は、12以上がより好ましく、14以上がさらに好ましい。また、R2の炭素数は、20以下が好ましく、18以下がより好ましく、16以下がさらに好ましい。
脂肪酸エステルAの具体例としては、下記の化合物が挙げられるが、脂肪酸エステルAは、これらの化合物に限定されるわけではない。なお、下記の化合物のリストにおいて、CFAは脂肪酸の炭素数を表し、CAはアルコールの炭素数を表し、CTは脂肪酸エステルの全体の炭素数を表す。
ピバリン酸イソエイコシル(CFA=5、CA=20、CT=25)
パルミチン酸イソステアリル(CFA=16、CA=18、CT34)
オレイン酸デシル(CFA=18、CA=10、CT28)
オレイン酸オレイル(CFA=18、CA=18、CT36)
パルミチン酸イソステアリル(CFA=16、CA=18、CT34)
オレイン酸デシル(CFA=18、CA=10、CT28)
オレイン酸オレイル(CFA=18、CA=18、CT36)
上記の脂肪酸エステルAの具体例のなかでも、ピバリン酸イソエイコシル、オレイン酸デシルが好ましい。
脂肪酸エステルAは、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
脂肪酸エステルAの含有量は、保存安定性の観点から、インク総量に対して、30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましい。また、脂肪酸エステルAの含有量は、吐出安定性の観点から、インク総量に対して、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。
脂肪酸エステルAの含有量は、保存安定性の観点から、インク総量に対して、30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましい。また、脂肪酸エステルAの含有量は、吐出安定性の観点から、インク総量に対して、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。
実施形態において、インクが、脂肪酸エステルAとともに、式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルを含むとき、クリアファイル変形を抑制するとともに紙変形を抑制することができる。
式(1)は、トリエチレングリコールのヒドロキシ基1個がアルキル化したトリエチレングリコールモノアルキルエーテルであるが、ヒドロキシ基1個がアルキル化した構造を有することにより、クリアファイル変形を抑制に寄与しうる。
式(1)において、エチレングリコール(CH2CH2O)の重合度は3であり、Rは炭素数2〜5のアルキル基を表す。
HO−(CH2CH2O)n−R(Rはアルキル基)で表されるエチレングリコールモノアルキルエーテルにおいて、エチレングリコールの重合度nが高くなると、エチレングリコールモノアルキルエーテルの極性が高くなり、紙の水素結合に影響を与えるため、紙変形が発生しやすくなる傾向があると考えられる。一方、Rの炭素数が大きくなると、エチレングリコールモノアルキルエーテルの極性が低くなり、クリアファイルに浸透しやすくなり、このためクリアファイル変形が発生しやすくなる傾向があると考えられる。
式(1)では、エチレングリコールの重合度が3であり、Rが炭素数2〜5のアルキル基であるが、この場合、この2つのバランスにより、クリアファイル変形を抑制するとともに紙変形を抑制することができると考えられる。
式(1)において、エチレングリコール(CH2CH2O)の重合度は3であり、Rは炭素数2〜5のアルキル基を表す。
HO−(CH2CH2O)n−R(Rはアルキル基)で表されるエチレングリコールモノアルキルエーテルにおいて、エチレングリコールの重合度nが高くなると、エチレングリコールモノアルキルエーテルの極性が高くなり、紙の水素結合に影響を与えるため、紙変形が発生しやすくなる傾向があると考えられる。一方、Rの炭素数が大きくなると、エチレングリコールモノアルキルエーテルの極性が低くなり、クリアファイルに浸透しやすくなり、このためクリアファイル変形が発生しやすくなる傾向があると考えられる。
式(1)では、エチレングリコールの重合度が3であり、Rが炭素数2〜5のアルキル基であるが、この場合、この2つのバランスにより、クリアファイル変形を抑制するとともに紙変形を抑制することができると考えられる。
式(1)において、Rは炭素数2〜5のアルキル基である。Rは直鎖状であっても分岐状であってもよい。Rは、炭素数2〜4のアルキル基であることがより好ましく、炭素数4のアルキル基であることがさらに好ましい。
式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルの好ましい例として、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(R=炭素数2のアルキル基)、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル(R=炭素数3のアルキル基)トリエチレングリコールモノブチルエーテル(R=炭素数4のアルキル基)、及びトリエチレングリコールモノペンチルエーテル(R=炭素数5のアルキル基)が挙げられる。なかでも、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(R=炭素数2のアルキル基)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(R=炭素数4のアルキル基)、及びトリエチレングリコールモノペンチルエーテルが好ましく、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(R=炭素数4のアルキル基)がより好ましい。
式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルは、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルは、脂肪酸エステルと容易に混ざることが可能な極性溶剤であり、式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルを用いるとき、良好な撥インク性を得やすい傾向がある。
式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量は、撥インク性向上の観点からは、インク総量に対して、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。
また、式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量は、成分の親和性のバランスを保ち、インクの貯蔵安定性を向上させる観点から、インク総量に対して、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量は、撥インク性向上の観点からは、インク総量に対して、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。
また、式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量は、成分の親和性のバランスを保ち、インクの貯蔵安定性を向上させる観点から、インク総量に対して、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
脂肪酸エステルAと式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量の比は、特に限定されないが、脂肪酸エステルA:式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルの質量比として、99:1〜75:25であることが好ましく、99:1〜80:20であることがより好ましく、90:5〜85:15であることがさらに好ましい。
脂肪酸エステルAと式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量の合計は、含まれる他の有機溶剤の種類にもよるが、インクの全溶剤に対して、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、100質量%であってもよい。
実施形態において、有機溶剤は、脂肪酸エステルA、及び、式(1)で表されるトリエチレングリコールモノアルキルエーテルに加えて、必要に応じて、これらの有機溶剤と単一相を形成できる範囲で他の有機溶剤を含ませてもよい。他の有機溶剤として、非水系溶剤が挙げられる。
非水系溶剤としては、非極性有機溶剤及び極性有機溶剤の何れも使用できる。これらは、単独で使用してもよく、組み合わせて使用することもできる。なお、本発明において、非水系溶剤としては、1気圧20℃において同容量の水と均一に混合しない非水溶性有機溶剤を用いることが好ましい。
非極性有機溶剤としては、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤等の石油系炭化水素溶剤を好ましく挙げることができる。脂肪族炭化水素溶剤及び脂環式炭化水素溶剤としては、パラフィン系、イソパラフィン系、ナフテン系等の非水系溶剤を挙げることができ、市販品としては、0号ソルベントL、0号ソルベントM、0号ソルベントH、カクタスノルマルパラフィンN−10、カクタスノルマルパラフィンN−11、カクタスノルマルパラフィンN−12、カクタスノルマルパラフィンN−13、カクタスノルマルパラフィンN−14、カクタスノルマルパラフィンN−15H、カクタスノルマルパラフィンYHNP、カクタスノルマルパラフィンSHNP、アイソゾール300、アイソゾール400、テクリーンN−16、テクリーンN−20、テクリーンN−22、AFソルベント4号、AFソルベント5号、AFソルベント6号、AFソルベント7号、ナフテゾール160、ナフテゾール200、ナフテゾール220(いずれもJX日鉱日石エネルギー株式会社製の商品名);アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL、アイソパーM、エクソールD40、エクソールD60、エクソールD80、エクソールD95、エクソールD110、エクソールD130(いずれも東燃ゼネラル石油株式会社製の商品名)等を好ましく挙げることができる。芳香族炭化水素溶剤としては、グレードアルケンL、グレードアルケン200P(いずれもJX日鉱日石エネルギー株式会社製の商品名)、ソルベッソ100、ソルベッソ150、ソルベッソ200、ソルベッソ200ND(いずれも東燃ゼネラル石油株式会社製の商品名)等を好ましく挙げることができる。石油系炭化水素溶剤の蒸留初留点は、100℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましく、200℃以上であることがいっそう好ましい。蒸留初留点はJIS K0066「化学製品の蒸留試験方法」に従って測定することができる。
極性有機溶剤としては、高級アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤等を好ましく挙げることができる。例えば、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、イソエイコシルアルコール、デシルテトラデカノール等の1分子中の炭素数が6以上、好ましくは12〜20の高級アルコール系溶剤;ラウリン酸、イソミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、α−リノレン酸、リノール酸、オレイン酸、イソステアリン酸等の1分子中の炭素数が12以上、好ましくは14〜20の高級脂肪酸系溶剤等が挙げられる。高級アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤等の極性有機溶剤の沸点は、150℃以上であることが好ましく、200℃以上であることがより好ましく、250℃以上であることがさらに好ましい。なお、沸点が250℃以上の非水系溶剤には、沸点を示さない非水系溶剤も含まれる。
実施形態において、着色剤は、顔料であっても染料であってもよい。
顔料としては、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、多環式顔料及び染付レーキ顔料等の有機顔料並びに無機顔料を用いることができる。アゾ顔料としては、溶性アゾレーキ顔料、不溶性アゾ顔料及び縮合アゾ顔料等が挙げられる。フタロシアニン顔料としては、金属フタロシアニン顔料及び無金属フタロシアニン顔料等が挙げられる。多環式顔料としては、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、アンスラキノン系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料及びジケトピロロピロール(DPP)等が挙げられる。無機顔料としては、代表的にはカーボンブラック及び酸化チタン等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
顔料の平均粒径は、分散性と保存安定性の観点から300nm以下であることが好ましく、150nm以下であることがより好ましく、100nm以下であることがさらに好ましい。ここで、顔料の平均粒径は、(株)堀場製作所製の動的光散乱式粒度分布測定装置LB−500により測定された値である。
インク中の顔料の含有量は、インク総量に対して0.01〜20質量%であることが好ましく、印刷濃度とインク粘度の観点から1〜15質量%であることがより好ましく、5〜10質量%であることが一層好ましい。
インク中の顔料の含有量は、インク総量に対して0.01〜20質量%であることが好ましく、印刷濃度とインク粘度の観点から1〜15質量%であることがより好ましく、5〜10質量%であることが一層好ましい。
着色剤として顔料を含む場合、インク中における顔料の分散を良好にするために、顔料分散剤を含有することが好ましい。
顔料分散剤としては、顔料を非水系溶剤に安定して分散できるものであれば特に限定されないが、例えば、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、ビニルピロリドンと長鎖アルケンとの共重合体、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、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリエステルポリアミン等が好ましく用いられる。
顔料分散剤としては、顔料を非水系溶剤に安定して分散できるものであれば特に限定されないが、例えば、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、ビニルピロリドンと長鎖アルケンとの共重合体、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、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリエステルポリアミン等が好ましく用いられる。
顔料分散剤の市販品としては、アイ・エス・ピー・ジャパン株式会社製「アンタロンV216(ビニルピロリドン・ヘキサデセン共重合体)」(商品名)、日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース13940(ポリエステルアミン系)、17000、18000(脂肪酸アミン系)、11200、21000、24000、28000」(いずれも商品名)、BASFジャパン株式会社製「エフカ400、401、402、403、450、451、453(変性ポリアクリレート)、46、47、48、49、4010、4055(変性ポリウレタン)」(いずれも商品名)、楠本化成株式会社製「ディスパロンKS−860、KS−873N4(ポリエステルのアミン塩)」(いずれも商品名)、第一工業製薬株式会社製「ディスコール202、206、OA−202、OA−600(多鎖型高分子非イオン系)」(いずれも商品名)等が挙げられる。
顔料分散剤は、顔料1に対し0.2〜1.0の質量比で含まれていることが好ましい。顔料分散剤のインク総量における含有量としては、0.5〜15質量%であることが好ましく、1〜5質量%であることがより好ましい。
さらに、インク中における顔料の分散を良好にするために、顔料誘導体を含有してもよい。顔料誘導体としては、顔料骨格に極性官能基が導入されたものであればよい。顔料誘導体としては、例えば、フタロシアニン系、アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系等の顔料の骨格に、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、ニトロ基、酸アミド基、カルボニル基、カルバモイル基、フタルイミド基、スルホニル基等の官能基を付加したもの、及びその塩等を好ましく用いることができる。
染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、シアニン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料等の油溶性染料を挙げることができる。これらの染料は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
インク中の染料の含有量は、インク総量に対して、1〜10質量%であることが好ましく、2〜8質量%であることがより好ましく、3〜5質量%であることが一層好ましい。
実施形態において、インクは、必要に応じて、本発明の目的を阻害しない範囲内で、当該分野において通常用いられている各種添加剤を含んでいてもよい。
具体的には、消泡剤、表面張力低下剤等として、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、または高分子系、シリコーン系、フッ素系の界面活性剤等をインクに配合してもよい。
また、酸化防止剤として、ジブチルヒドロキシトルエン、没食子酸プロピル、トコフェロール、ブチルヒドロキシアニソール、ノルジヒドログアヤレチック酸等をインクに配合してもよい。
具体的には、消泡剤、表面張力低下剤等として、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、または高分子系、シリコーン系、フッ素系の界面活性剤等をインクに配合してもよい。
また、酸化防止剤として、ジブチルヒドロキシトルエン、没食子酸プロピル、トコフェロール、ブチルヒドロキシアニソール、ノルジヒドログアヤレチック酸等をインクに配合してもよい。
実施形態のインクの調製方法はとくに限定されない。
インクは、着色剤が顔料である場合には、例えば、全成分を一括または分割して混合及び分散させて製造することができる。例えば、顔料と顔料分散剤と有機溶剤とを含む顔料分散体をまず調製し、さらに有機溶剤およびその他の任意の成分を加えて製造することができる。あるいは、すべての配合成分を、一度に混合させてもよい。分散手段としては、例えば、ボールミル、ビーズミル等を用いることができる。分散後、所望により、メンブレンフィルター等のろ過機を通してもよい。
インクは、着色剤が染料である場合には、例えば、全成分を混合して製造することができる。
インクは、着色剤が顔料である場合には、例えば、全成分を一括または分割して混合及び分散させて製造することができる。例えば、顔料と顔料分散剤と有機溶剤とを含む顔料分散体をまず調製し、さらに有機溶剤およびその他の任意の成分を加えて製造することができる。あるいは、すべての配合成分を、一度に混合させてもよい。分散手段としては、例えば、ボールミル、ビーズミル等を用いることができる。分散後、所望により、メンブレンフィルター等のろ過機を通してもよい。
インクは、着色剤が染料である場合には、例えば、全成分を混合して製造することができる。
実施形態において、インクジェット記録装置に用いる場合のインクの粘度は、吐出ヘッドのノズル径や吐出環境等によってその適性範囲は異なるが、一般に、23℃において1〜30mPa・sであることが好ましく、5〜15mPa・sであることがより好ましい。ここで粘度は、23℃における値を表す。
実施形態のインクを使用した印刷物の製造方法は、特に限定されない。実施形態の印刷物の製造方法は、例えば、実施形態のインクを、インクジェット記録方式により、記録媒体に付与することを含む方法であることが好ましい。使用するインクジェット記録装置は、ピエゾ方式、静電方式、サーマル方式など、いずれの方式のものであってもよい。インクジェット記録装置を用いる場合は、例えば、デジタル信号に基づいてインクジェットヘッドから実施形態のインクを吐出させ、吐出されたインク液滴を記録媒体に付着させるようにしてもよい。
実施形態において、記録媒体は、特に限定されるものではなく、普通紙、コート紙、特殊紙等の印刷用紙、布、無機質シート、フィルム、OHPシート等、これらを基材として裏面に粘着層を設けた粘着シート等を用いることができる。これらの中でも、インクの浸透性の観点から、普通紙、コート紙等の印刷用紙を好ましく用いることができる。
ここで、普通紙とは、通常の紙の上にインクの受容層やフィルム層等が形成されていない紙である。普通紙の一例としては、上質紙、中質紙、PPC用紙、更紙、再生紙等を挙げることができる。普通紙は、数μm〜数十μmの太さの紙繊維が数十から数百μmの空隙を形成しているため、インクが浸透しやすい紙となっている。
また、コート紙としては、マット紙、光沢紙、半光沢紙等のインクジェット用コート紙や、いわゆる塗工印刷用紙を好ましく用いることができる。ここで、塗工印刷用紙とは、従来から凸版印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等で使用されている印刷用紙であって、上質紙や中質紙の表面にクレーや炭酸カルシウム等の無機顔料と、澱粉等のバインダーを含む塗料により塗工層を設けた印刷用紙である。塗工印刷用紙は、塗料の塗工量や塗工方法により、微塗工紙、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙、上質コート紙、中質コート紙、アート紙、キャストコート紙等に分類される。
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[インクの調製]
表1〜4に示す配合で、表1〜4に示す成分を混合し、下記の分散条件で分散させて、各実施例及び比較例のインクを得た。なお、表1〜4において、各成分について示す数字は「質量%」を示す。
(分散条件)
分散機:ビーズミル「MiniCer」(アシザワ・ファインテック株式会社製)
分散滞留時間:約10分
表1〜4に示す配合で、表1〜4に示す成分を混合し、下記の分散条件で分散させて、各実施例及び比較例のインクを得た。なお、表1〜4において、各成分について示す数字は「質量%」を示す。
(分散条件)
分散機:ビーズミル「MiniCer」(アシザワ・ファインテック株式会社製)
分散滞留時間:約10分
表1〜4に示す成分は下記の通りである。なお、下記では、脂肪酸エステル溶剤について、CFAは脂肪酸の炭素数を表し、CAはアルコールの炭素数を表し、CTは脂肪酸エステル全体の炭素数を表す。
<顔料>
カーボンブラック(三菱化学株式会社製MA8)
銅フタロシアニンブルー(DIC株式会社製FASTOGEN Blue LA5380)
カーボンブラック(三菱化学株式会社製MA8)
銅フタロシアニンブルー(DIC株式会社製FASTOGEN Blue LA5380)
<顔料分散剤>
顔料分散剤1(日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース13940)
顔料分散剤2(日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース21000)
顔料分散剤1(日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース13940)
顔料分散剤2(日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース21000)
<脂肪酸エステル溶剤>
イソノナン酸イソトリデシル(CFA=9、CA=13、CT=22)
パルミチン酸イソオクチル(CFA=16、CA=8、CT=24)
オレイン酸デシル(CFA=18、CA=10、CT=28)
ピバリン酸イソエイコシル(CFA=5、CA=20、CT=25)
イソノナン酸イソトリデシル(CFA=9、CA=13、CT=22)
パルミチン酸イソオクチル(CFA=16、CA=8、CT=24)
オレイン酸デシル(CFA=18、CA=10、CT=28)
ピバリン酸イソエイコシル(CFA=5、CA=20、CT=25)
<エチレングリコールエーテル系溶剤>
トリ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重合度3、R=炭素数2のアルキル基)
トリ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重合度3、R=炭素数4のアルキル基)
トリエチレングリコールモノペンチルエーテル(エチレングリコール重合度3、R=炭素数5のアルキル基)
トリエチレングリコールモノへキシルエーテル(エチレングリコール重合度3、R=炭素数6のアルキル基)
トリ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重合度3、R=炭素数1のアルキル基)
ジ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重合度2、R=炭素数4のアルキル基)
ジ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重合度2、R=炭素数1のアルキル基)
ジ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重合度2、R=炭素数2のアルキル基)
テトラ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重合度4、R=炭素数4のアルキル基)
トリエチレングリコールメチルブチルエーテル(エチレングリコール重合度3、トリエチレングリコールのヒドロキシ基2個がアルキル化した構造を有する)
トリ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重合度3、R=炭素数2のアルキル基)
トリ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重合度3、R=炭素数4のアルキル基)
トリエチレングリコールモノペンチルエーテル(エチレングリコール重合度3、R=炭素数5のアルキル基)
トリエチレングリコールモノへキシルエーテル(エチレングリコール重合度3、R=炭素数6のアルキル基)
トリ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重合度3、R=炭素数1のアルキル基)
ジ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重合度2、R=炭素数4のアルキル基)
ジ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重合度2、R=炭素数1のアルキル基)
ジ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重合度2、R=炭素数2のアルキル基)
テトラ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重合度4、R=炭素数4のアルキル基)
トリエチレングリコールメチルブチルエーテル(エチレングリコール重合度3、トリエチレングリコールのヒドロキシ基2個がアルキル化した構造を有する)
[評価]
<クリアファイル変形及び紙変形>
上記した各インクをライン式インクジェットプリンタ「オルフィスEX9050」(理想科学工業株式会社製)に装填し、A4サイズの普通紙(理想用紙薄口、理想科学工業株式会社製)に、主走査方向約51mm(ノズル600本)×副走査方向260mmのベタ画像を印刷することにより、印刷物を得た。
得られた印刷物をポリプロピレン(PP)製のクリアファイルに挟み、室温で1週間放置し、1週間放置後のクリアファイル及び印刷物(紙)を目視で観察し、下記の基準で、クリアファイル変形及び紙変形を評価した。
なお、「オルフィスEX9050」は、ライン型インクジェットヘッドを使用し、主走査方向(ノズルが並んでいる方向)に直交する副走査方向に用紙を搬送して印刷を行うシステムである。
<クリアファイル変形及び紙変形>
上記した各インクをライン式インクジェットプリンタ「オルフィスEX9050」(理想科学工業株式会社製)に装填し、A4サイズの普通紙(理想用紙薄口、理想科学工業株式会社製)に、主走査方向約51mm(ノズル600本)×副走査方向260mmのベタ画像を印刷することにより、印刷物を得た。
得られた印刷物をポリプロピレン(PP)製のクリアファイルに挟み、室温で1週間放置し、1週間放置後のクリアファイル及び印刷物(紙)を目視で観察し、下記の基準で、クリアファイル変形及び紙変形を評価した。
なお、「オルフィスEX9050」は、ライン型インクジェットヘッドを使用し、主走査方向(ノズルが並んでいる方向)に直交する副走査方向に用紙を搬送して印刷を行うシステムである。
(クリアファイル変形)
A:クリアファイルの反りがみられないか、または、底面から1cm以内のクリアライルの反りがみられる。
B:底面から1cm超5cm以内のクリアファイルの反りがみられる。
C:底面から5cm超のクリアファイルの反りがみられる。使用に支障をきたすほどの変形。
(紙変形)
A:波うちがみられないか、または底面から1mm以内の波うちがみられる。
B:底面から1mm超5mm以内の波うちがみられる。
C:底面から5mm超の波うちがみられる。
A:クリアファイルの反りがみられないか、または、底面から1cm以内のクリアライルの反りがみられる。
B:底面から1cm超5cm以内のクリアファイルの反りがみられる。
C:底面から5cm超のクリアファイルの反りがみられる。使用に支障をきたすほどの変形。
(紙変形)
A:波うちがみられないか、または底面から1mm以内の波うちがみられる。
B:底面から1mm超5mm以内の波うちがみられる。
C:底面から5mm超の波うちがみられる。
<臭気>
クリアファイル変形及び紙変形の評価のために作製した印刷物を、クリアファイルに挟んだ状態で室温で1週間放置した。放置後の印刷物の臭いを、官能評価により、下記の基準で評価した。官能評価は、パネル5名で行い、5人のパネルの評価のうち、過半数を超えた結果を臭気の評価結果とした。すなわち過半数超えるパネルがC(臭気がある)とした場合には、Cとして、過半数以下では臭気がないとした。
A:臭気がない
C:臭気がある
クリアファイル変形及び紙変形の評価のために作製した印刷物を、クリアファイルに挟んだ状態で室温で1週間放置した。放置後の印刷物の臭いを、官能評価により、下記の基準で評価した。官能評価は、パネル5名で行い、5人のパネルの評価のうち、過半数を超えた結果を臭気の評価結果とした。すなわち過半数超えるパネルがC(臭気がある)とした場合には、Cとして、過半数以下では臭気がないとした。
A:臭気がない
C:臭気がある
<撥インク性>
各インクを30ml容器に入れ、ノズルプレート(長さ5cm、幅5mm)の片端をピンセットでつまみ、もう一方の片端2cmをインクに浸漬させた。その後、ノズルプレートをインクから素早く引き上げ、ノズルプレート上に残ったインク膜がインク滴になるまでの時間を測定し、これを10回繰り返して、10回の測定値の平均値を算出して、撥インク時間とし、撥インク性を下記基準で評価した。
A:撥インク時間3秒未満
B:撥インク時間3秒以上6秒未満
C:撥インク時間6秒以上
各インクを30ml容器に入れ、ノズルプレート(長さ5cm、幅5mm)の片端をピンセットでつまみ、もう一方の片端2cmをインクに浸漬させた。その後、ノズルプレートをインクから素早く引き上げ、ノズルプレート上に残ったインク膜がインク滴になるまでの時間を測定し、これを10回繰り返して、10回の測定値の平均値を算出して、撥インク時間とし、撥インク性を下記基準で評価した。
A:撥インク時間3秒未満
B:撥インク時間3秒以上6秒未満
C:撥インク時間6秒以上
<貯蔵安定性>
各インクを密閉容器に入れて、70℃の環境下で1週間放置し、放置前のインクの粘度(粘度の初期値)及び放置後のインクの粘度を測定し、下記の式でインクの粘度変化率を算出した。
粘度変化率=[(1週間後の粘度値×100)/(粘度の初期値)]−100(%)
算出された粘度変化率を用い、下記の基準で貯蔵安定性を評価した。
A:粘度変化率5%未満
B:粘度変化率5%以上10%未満
C:粘度変化率10%以上
各インクを密閉容器に入れて、70℃の環境下で1週間放置し、放置前のインクの粘度(粘度の初期値)及び放置後のインクの粘度を測定し、下記の式でインクの粘度変化率を算出した。
粘度変化率=[(1週間後の粘度値×100)/(粘度の初期値)]−100(%)
算出された粘度変化率を用い、下記の基準で貯蔵安定性を評価した。
A:粘度変化率5%未満
B:粘度変化率5%以上10%未満
C:粘度変化率10%以上
実施例1〜10のインクでは、クリアファイル変形及び紙ファイル変形が抑制され、かつ、臭気も抑制されていた。
また、トリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量が、インク総量に対して5〜20質量%である実施例1〜8のインクは、さらに、撥インク性及び貯蔵安定性にも優れていることが示された。
また、トリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量が、インク総量に対して5〜20質量%である実施例1〜8のインクは、さらに、撥インク性及び貯蔵安定性にも優れていることが示された。
一方、比較例1〜9では、クリアファイル変形及び紙ファイル変形が抑制され、かつ、臭気が抑制されたものはなかった。
脂肪酸エステルの炭素数が24未満であるイソノナン酸イソトリデシルを用いた比較例6では、使用に支障をきたすほどのクリアファイル変形が見られた。
また、脂肪酸エステルのアルコールの炭素数が10未満であるパルミチン酸イソオクチルを用いた比較例7では、臭気があった。
また、脂肪酸エステルのアルコールの炭素数が10未満であるパルミチン酸イソオクチルを用いた比較例7では、臭気があった。
ジ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の重合度2、Rは炭素数4のアルキル基)を用いた比較例2では、使用に支障をきたすほどのクリアファイル変形が見られた。ジエチレングリコールモノメチルエーテル又はジ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の重合度2、Rは炭素数1または2のアルキル基)を用いた比較例3及び4ではそれぞれ紙の変形が見られた。また、トリ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の重合度3、Rは炭素数1のアルキル基)を用いた比較例1、及び、テトラ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の重合度が4、Rは炭素数4のアルキル基)を用いた比較例5でも明らかな紙の変形が見られた。また、トリエチレングリコールモノへキシルエーテル(エチレングリコールの重合度が3、Rは炭素数6のアルキル基)を用いた比較例8では、使用に支障をきたすほどのクリアファイルの変形が見られた。
このように、エチレングリコールエーテル系溶剤において、エチレングリコールの重合度が大きいとき、紙変形が起こる傾向があり、Rの炭素数の数が増加するとクリアファイル変形が起こる傾向があることが示された。これに対して、エチレングリコールの重合度が3であり、Rの炭素数が2〜5である実施例1〜10では、上述の通り、クリアファイル変形及び紙変形が抑制された。
このように、エチレングリコールエーテル系溶剤において、エチレングリコールの重合度が大きいとき、紙変形が起こる傾向があり、Rの炭素数の数が増加するとクリアファイル変形が起こる傾向があることが示された。これに対して、エチレングリコールの重合度が3であり、Rの炭素数が2〜5である実施例1〜10では、上述の通り、クリアファイル変形及び紙変形が抑制された。
また、トリエチレングリコールの2個のヒドロキシ基がいずれもアルキル化した構造を有するトリエチレングリコールメチルブチルエーテルを用いた比較例9では、使用に支障をきたすほどのクリアファイルの変形が見られた。
Claims (3)
- 前記トリエチレングリコールモノ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を含む、請求項1記載の非水系インクジェットインク。
- 前記トリエチレングリコールモノアルキルエーテルの含有量が、前記非水系インクジェットインク総量に対して5〜20質量%である、請求項1または2に記載の非水系インクジェットインク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016192767A JP2018053159A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 非水系インクジェットインク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016192767A JP2018053159A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 非水系インクジェットインク |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018053159A true JP2018053159A (ja) | 2018-04-05 |
Family
ID=61835334
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2016192767A Pending JP2018053159A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 非水系インクジェットインク |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2018053159A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110776784A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 理想科学工业株式会社 | 油性喷墨墨 |
-
2016
- 2016-09-30 JP JP2016192767A patent/JP2018053159A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110776784A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 理想科学工业株式会社 | 油性喷墨墨 |
CN110776784B (zh) * | 2018-07-31 | 2022-09-09 | 理想科学工业株式会社 | 油性喷墨墨 |
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