JP2007091908A - インクジェットインク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも水、水溶性有機溶剤、顔料及び顔料分散剤を含有し、かつ、水の含有量が全インク質量の10質量%以上50質量%未満であるインクジェットインクにおいて、該水溶性有機溶剤のうちSP値が9以上12未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有し、かつ、該顔料分散剤が酸価が5〜160である下記一般式(I)で表される重合体であることを特徴とするインクジェットインク。
一般式(I)
−(A)a−(B)b−(C)c−(D)d−(E)e−
【選択図】 なし
Description
−(A)a−(B)b−(C)c−(D)d−(E)e−
(式中、A、B、C、D、Eは顔料分散剤を構成する単量体を表し、a、b、c、d、eはそれぞれの単量体の顔料分散剤中における構成モル比率を表す。Aはカルボン酸またはスルホン酸の酸性基およびその塩誘導体を含有する単量体であり、Bはヒドロキシ基を含有する単量体である。Cは炭素数8以上の直鎖または分岐状のアルキル基を含有する単量体であり、Dはスチレンおよびその誘導体を表す。Eはその他の重合可能な単量体を表す。aは1〜24%、bは1〜60%、cおよびdはそれぞれ1〜50%であり、かつc+dは5〜50%である。eは0〜40%である。)
2.SP値が9以上12未満の水溶性有機溶剤の20℃における蒸気圧が10〜133Paであることを特徴とする前記1に記載のインクジェットインク。
エチレングリコールモノエチルエーテル(11.4)
エチレングリコールモノブチルエーテル(9.8)
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(9.2)
ジエチレングリコールモノメチルエーテル(11.6)
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(11.2)
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(9.5)
ジエチレングリコールジメチルエーテル(9.4)
トリエチレングリコールモノメチルエーテル(10.5)
トリエチレングリコールモノエチルエーテル(10.4)
トリエチレングリコールモノブチルエーテル(9.6)
プロピレングリコールモノメチルエーテル(10.4)
プロピレングリコールモノフェニルエーテル(9.4)
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(9.6)
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(9.1)
さらに、SP値が9以上12未満に該当する水溶性有機溶剤のうち20℃における蒸気圧が66Pa以下の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有することが好ましい。これに該当する水溶性有機溶剤の一例としては、トリプロピ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、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等がある。
.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド222、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
られる。
−(A)a−(B)b−(C)c−(D)d−(E)e−
式中、A、B、C、D、Eは分散剤を構成する単量体を表し、a、b、c、d、eはそれぞれの単量体の分散剤中における構成モル比率を表す。
一般式(II)
R1CH=C(R2)COO−(R3O)n−H
式中、R1は水素あるいは炭素原子数1〜4の直鎖または分岐状のアルキル基を表し、R2は水素またはメチル基を表す。R3は炭素原子数2〜4の直鎖または分岐状のアルキレン基を表し、nは1〜50の整数を表す。
また、表面張力の測定方法については、一般的な界面化学、コロイド化学の参考書等において述べられているが、例えば、新実験化学講座第18巻(界面とコロイド)、日本化学会編、丸善株式会社発行:P.68〜117を参照することができ、具体的には、輪環法(デュヌーイ法)、垂直板法(ウィルヘルミー法)を用いて求めることができる。
《顔料分散剤の調製》
1Lの四頭フラスコにスリーワンモーター、温度計、窒素導入管、および乾燥管をつけた滴下漏斗を装着した。これに酢酸エチル(200g)を導入し、さらに表1に示すモル比率でメタクリル酸、単量体*1、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、α−メチルスチレン、メチルメタクリレートを単量体の全体量が100gとなるよう導入し、さらに2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(0.5g)を導入し、乾燥窒素ガスを流しながら6時間、加熱還流した。反応終了後、室温まで冷却した後、溶媒を減圧下溜去した。残留物に2−プロパノール(560g)を加え溶解し、N,N−ジメチルエタノールアミンで中和した後、イオン交換水を加えて全体が1000gとなるよう調製し、目的とする顔料分散剤1の溶液を得た。一部を乾燥して分子量と酸価を測定したところ、それぞれ42,000および56であった。
〔顔料分散体1〜14の調製〕
表2に示す溶媒、顔料、高分子分散剤を混合し、直径0.5mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、その後ジルコニアビーズを除去して顔料分散体1〜14を得た。
C:C.I.ピグメントブルー15:3
M:C.I.ピグメントレッド122
〈溶媒〉
TPGmME:トリプロピレンプリコールモノメチルエーテル
〔インク1〜16の調製〕
上記調製した各顔料分散体に表3に示す添加量となるように溶媒を加えた後、濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行って、インク1〜16を調製した。
〔分散安定性の評価〕
上記調製した各インク100mlを蒸発が起きないように密閉したサンプル瓶に入れ、長期間の保存性を短期間で評価するため、それらを40℃の恒温槽で4週間放置した後、粘度を測定した。放置前後の粘度変化率を求め、以下の基準に従い分散安定性の評価を行った。
○:粘度変化率が3%以上、5%未満
△:粘度変化率が5%以上、10%未満
×:粘度変化率が10%以上、20%未満。
ノズル口径が32μm、吐出インク液滴量が20pl、ノズル数256のシェアモードピエゾ型インクジェット記録ヘッドを用いて、上記調製した各インクについて、23℃、20%RHの環境下で初期状態として、出射間隔50ミリ秒時のインク液滴速度が8m/secとなるように、インクジェット記録ヘッドに印加する電圧を調整した。次いで、出射間隔時間を変化し、下式にあてはめて、液滴速度の相対比率を測定し、下記の基準に従って耐デキャップ性の評価を行った。
◎:液滴速度の相対比率が70%以下となる間隔時間tが10秒以上である
○:液滴速度の相対比率が70%以下となる間隔時間tが1秒以上、10秒未満である
△:液滴速度の相対比率が70%以下となる間隔時間tが0.3秒以上、1秒未満であ
る
×:液滴速度の相対比率が70%以下となる間隔時間tが0.3秒未満である。
上記調製した各インクを、23℃、20%RHの環境下で、インクジェット記録ヘッド中にそれぞれ装填した状態で24時間放置した。その後インクの出射を行い、インク液滴の飛翔状態を観察し、下記の基準に従って間欠出射適性の評価を行った。
○:放置後、何もしないで出射した時、1〜5ノズルで飛翔曲がりが発生したが、1回の記録ヘッドのワイピング操作で、正常な出射状態を回復した
△:放置後、何もしないで出射した時、1〜5ノズルで飛翔曲がりが発生したが、1回の記録ヘッドのサクションとワイピング操作で、正常な出射状態を回復した
×:放置後、何もしないで出射した時、6ノズル以上で飛翔曲がりが発生したが、2回の記録ヘッドのサクションとワイピング操作で、正常な出射状態を回復した
以上により得られた各評価結果を、表4に示す。
実施例1において調製したインク1、7、8、15を使用し、ノズル口径が25μm、を記録材料の幅手方向に10個並列に配置して、1色当たりのノズル解像度1440dpi(本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す)、ノズル総数が2560個のラインヘッド方式のインクジェットプリンタ用い、このインクジェットプリンタに、インク1、7、8、15をそれぞれ装填し、液滴速度8m/sec、インク液滴量4plとなるように記録ヘッドの駆動電圧を調整した。
(印字後のカール特性の評価)
23℃、30%RHの環境下で、上記インクジェットプリンターを用いて、A4サイズの普通紙に、解像度1440dpi×1440dpiで、200mm×280mmのベタ画像を印字した。次いで、この印字した普通紙を、23℃、20%RHの環境下で平らな台上で印字面を上にして1週間放置し、次いで四隅の浮き上がり高さを測定した。なお、中央部が浮き上がる負カールの試料については、上下を逆にして更に1日放置した後、四隅の浮き上がり高さを測定した。以上のようにして四隅の浮き上がり高さを測定し、下記の基準に従って、カール特性を評価した。
○:四隅で最も浮いている箇所の浮き上がり高さが5mm以上、10mm未満である
△:四隅で最も浮いている箇所の浮き上がり高さが10mm以上、20mm未満である
×:四隅で最も浮いている箇所の浮き上がり高さが20mm以上、50mm未満である
××:四隅で最も浮いている箇所の浮き上がり高さが50mm以上、または円筒状に丸まってしまい、測定不可である。
上記方法により、解像度1440dpi×1440dpiで、50mm×50mmのベタ画像を印字した。次いで、この印字した普通紙を、23℃、20%RHの環境下で平らな台上で印字面を上にして1時間放置した後、純水を含ませた綿棒により5回画像上をこすった後の画像の状況を目視観察し、下記の評価基準に従って耐水性の評価を行った。
○:こすった痕をかすかに確認できるが、画像濃度はほとんど変化していない
△:こすった部分の画像濃度が減少しているが、実用上問題ない
×:こすった部分の画像濃度が大きく減少しており、ほとんど色剤が残存していない。
上記方法により、記録解像度1440×1440dpiで、4ポイント、6ポイント及び8ポイントのMS明朝体で漢字「口、四、日、回、因、困、固、国、目、図、國」の文字を印字した。この印字した普通紙を、23℃、20%RHの環境下で平らな台上で印字面を上にして1時間放置した後、市販の蛍光マーカーを用いて文字上をなぞり、その後の文字画像を目視観察し、下記の評価基準に従ってマーカー耐性の評価を行った。
○:4ポイントの文字画像の判読は難しいが、6ポイントの文字画像の判読可能である
△:4、6ポイントの文字画像の判読は難しいが、8ポイントの文字画像の判読可能である
×:8ポイントも文字画像の判読は難しい
以上により得られた各評価結果を、表5に示す。
Claims (4)
- 少なくとも水、水溶性有機溶剤、顔料及び顔料分散剤を含有し、かつ、水の含有量が全インク質量の10質量%以上50質量%未満であるインクジェットインクにおいて、該水溶性有機溶剤のうちSP値が9以上12未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有し、かつ、該顔料分散剤が酸価が5〜160である下記一般式(I)で表される重合体であることを特徴とするインクジェットインク。
一般式(I)
−(A)a−(B)b−(C)c−(D)d−(E)e−
(式中、A、B、C、D、Eは顔料分散剤を構成する単量体を表し、a、b、c、d、eはそれぞれの単量体の顔料分散剤中における構成モル比率を表す。Aはカルボン酸またはスルホン酸の酸性基およびその塩誘導体を含有する単量体であり、Bはヒドロキシ基を含有する単量体である。Cは炭素数8以上の直鎖または分岐状のアルキル基を含有する単量体であり、Dはスチレンおよびその誘導体を表す。Eはその他の重合可能な単量体を表す。aは1〜24%、bは1〜60%、cおよびdはそれぞれ1〜50%であり、かつc+dは5〜50%である。eは0〜40%である。) - SP値が9以上12未満の水溶性有機溶剤の20℃における蒸気圧が10〜133Paであることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットインク。
- 前記顔料分散剤が、アクリル−スチレン系高分子分散剤であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェットインク。
- 前記顔料分散剤の重量平均分子量が20,000〜200,000であることを特徴とする請求項1、2又は3に記載のインクジェット用インク。
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