JP2014019766A - 非水系インクジェットインクおよびインクセット - Google Patents

Abstract

【課題】非水系インクを少ない吐出量でも高濃度かつ彩度の高い印刷物が得られるものとする。
【解決手段】少なくとも顔料と有機溶剤と分散剤とを含む非水系インクジェットインクであって、顔料をキサンテン系顔料とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット記録システムの使用に適した非水系インクジェットインクに関するものである。

インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録部材（印刷媒体）に直接吐出し、付着させて文字や画像を得る記録方式であり、この方式は、フルカラー化が容易でかつ安価であること、低騒音で高速印字が可能であること、また記録部材として普通紙が使用可能であるためコストが抑えられること等、多くの利点があるため急速に普及している。

インクジェット記録方式に用いられるインクとしては、非水系溶剤（有機溶剤）に顔料を微分散させたいわゆる非水系インクがあるが、この非水系インクは固体粒子である顔料を低粘度の溶剤に分散させたものであるため、顔料の分散安定性を確保することが困難であり、顔料の凝集等が生じた場合にはヘッドノズルにおいて目詰まりが発生し、その結果インクの安定した吐出性が得られない等の問題がある。このような問題を解決するために、出願人は特許文献１において吐出安定性に優れた非水系インクを提案している。

近年、特に印刷速度の高速化が進み、ライン型ヘッドによる１パスで印刷する方式が普及している。非水系インクは乾燥工程が不要であるため、インクジェット記録方式において１パスで記録部材への印字を行うインクとして適したものである。

特許４８３７９０１号公報

しかし、高速で１パスで印刷する方式は、印刷された記録媒体（印刷物）の単位面積あたりのインク量が必然的に減少する。また、そもそも、非水系インクは水系インクと比較して、色材と溶媒の離脱性が悪く、溶媒と共に色材が紙へ浸透し易いため、紙表面に色材が残りにくく、画像濃度および彩度が低下するという問題がある。このため、少ない吐出量でも高濃度かつ彩度の高い印刷物が得られるインクが要求されるようになってきた。

一般にインクの吐出量が少ないと、ドットの広がりが小さくベタが埋まらないため、画像濃度の低下、彩度の低下が生じやすい。インクに占める顔料の割合を多くすれば画像濃度の高い印刷物が得られるが、彩度は低くなる。特にこの現象は紙、とりわけ普通紙において浸透しやすい非水系インクの方が水系インクよりも生じやすく、特にマゼンタ系のインクの場合には顕著である。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、少ない吐出量でも高濃度かつ彩度の高い印刷物が得られる非水系インクジェットインクおよびインクセットを提供することを目的とするものである。

本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも顔料、顔料分散剤、有機溶剤を含む非水系インクジェットインクであって、前記顔料がキサンテン系顔料であることを特徴するものである。
前記キサンテン系顔料は、Ｐ．Ｒ．８１、Ｐ．Ｒ．８１：１、Ｐ．Ｒ．８１：２、Ｐ．Ｒ．８１：３、Ｐ．Ｒ．８１：４およびＰ．Ｒ．１６９の中から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。

前記顔料はさらにアゾレーキ系顔料を含有してもよい。
本発明の非水系インクジェットインクは、２３℃における粘度が５〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

本発明のインクジェットプリンタ用非水系インクセットは、上記記載の非水系インクジェットインクと、シアン用、イエロー用またはブラック用の各顔料から選ばれる少なくとも１つの顔料を含む非水系インクジェットインクとを組み合わせたことを特徴とするものである。

本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも顔料、顔料分散剤、有機溶剤を含む非水系インクジェットインクであって、前記顔料がキサンテン系顔料であるので、少ない吐出量でも高濃度であって彩度の高い印刷物を得ることができる。

また、本発明の非水系インクジェットインクと、シアン用、イエロー用またはブラック用の各顔料から選ばれる少なくとも１つの顔料を含む非水系インクジェットインクを組み合わせたインクセットによれば、本発明の非水系インクジェットインクの濃度、彩度が向上しているため、混合色とした場合に色の表現範囲である色域を広げることができる。

実施例および比較例のインクを用いたインクセットの色の表現範囲を示したグラフである。

本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも顔料、顔料分散剤、有機溶剤を含む非水系インクジェットインク（以下、単にインクともいう）であって、顔料がキサンテン系顔料であることを特徴とする。

本発明のインクに含まれるキサンテン系顔料の詳細を下記表１に示す。これらの顔料は単独でも適宜混合しても用いることができる。中でもキサンテン系顔料は、Ｐ．Ｒ．８１、Ｐ．Ｒ．８１：１、Ｐ．Ｒ．８１：２、Ｐ．Ｒ．８１：３、Ｐ．Ｒ．８１：４およびＰ．Ｒ．１６９の中から選ばれる少なくとも１つであることが好ましく、Ｐ．Ｒ．８１、Ｐ．Ｒ．８１：１、Ｐ．Ｒ．８１：４およびＰ．Ｒ．１６９の中から選ばれる少なくとも１つであることがさらに好ましい。

マゼンタ系のインクの場合、吐出量を多くして顔料の割合を増やしても、色が濁って彩度は低くなるが、本発明のインクは、少ない吐出量で高濃度かつ高彩度の印刷物を得られるだけでなく、キサンテン系顔料を用いることによって、吐出量を増やして顔料の割合を増やしても彩度が高い高濃度の印刷物を得ることができる。また、３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉで６ｐｌベタでも表ＯＤが高く、彩度の高い印刷物を得ることができる。また、本発明のインクと、シアンインク、イエローインクまたはブラックインクと組み合わせたインクセットの場合、マゼンタの濃度、彩度が向上することにより、混合された色域を広げることができる。

本発明のインクにはキサンテン系顔料以外のマゼンタ色として使用できるアゾレーキ系顔料を含んでいてもよい。併用できるアゾレーキ顔料としては、溶性アゾ顔料であることが好ましく、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５２：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５２：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５８：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５８：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５８：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６０：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６３：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６３：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６４：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２００、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３９、及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド２４７等を挙げることができる。

キサンテン系顔料とアゾレーキ系顔料との質量比は、１０：０〜３：７が好ましく、１０：０〜５：５がより好ましい。アゾレーキ系顔料の質量比がこれよりも大きくなると、吐出量にもよるが、高濃度を実現するとともに彩度の高い印刷物を得ることが困難となる。これら顔料の合計量はインク全量に対して、６〜３０質量％であることが好ましく、６〜２０質量％であることがより好ましい。

本発明のインクに使用される有機溶剤としては特に限定されず、例えば、炭化水素溶剤等の非極性有機溶剤、エステル溶剤、アルコール溶剤、高級脂肪酸溶剤等の極性有機溶剤等の従来公知のものが使用できる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。２種以上を混合して使用する場合には、混合液は単一の連続する相を形成する必要がある。

非極性有機溶剤としては、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等の炭化水素溶剤等挙げられる。脂肪族炭化水素溶剤及び脂環式炭化水素系溶剤としては、新日本石油社製「テクリーンＮ−１６、テクリーンＮ−２０、テクリーンＮ−２２、０号ソルベントＬ、０号ソルベントＭ、０号ソルベントＨ、ＡＦ−４、ＡＦ−５、ＡＦ−６、ＡＦ−７」（いずれも商品名）、新日本石油化学社製「日石アイソゾール、ナフテゾール」（いずれも商品名）、エクソンモービル社製「ＩｓｏｐａｒＧ、ＩｓｏｐａｒＨ、ＩｓｏｐａｒＬ、ＩｓｏｐａｒＭ、ＥｘｘｏｌＤ４０、ＥｘｘｏｌＤ８０、ＥｘｘｏｌＤ１００、ＥｘｘｏｌＤ１４０、ＥｘｘｏｌＤ１４０」（いずれも商品名）等が挙げられる。

極性有機溶剤としては、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤、エーテル系溶剤、およびこれらの混合溶剤を用いることができる。たとえば、炭素数８〜２０の高級脂肪酸と炭素数１〜２４のアルコールとのエステルであるエステル系溶剤、炭素数８〜２４の高級アルコール、および炭素数８〜２０の高級脂肪酸からなる群から選ばれた１種以上を好ましく使用できる。

エステル系溶剤としては、ラウリル酸メチル、ラウリル酸イソプロピル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソステアリル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、リノール酸メチル、リノール酸イソブチル、リノール酸エチル、イソステアリン酸イソプロピル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール油メチル、トール油イソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチル、モノカプリン酸プロピレングリコール、トリ２エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリ２エチルヘキサン酸グリセリル等が挙げられる。

アルコール溶剤としては、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等が挙げられる。
高級脂肪酸溶剤としては、イソノナン酸、イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸等が挙げられる。

これらの非水系溶剤は、単独で、または２種以上を組み合せて使用することができる。有機溶剤の添加量は、インク全量の６０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましい。

本発明のインクは、上記有機溶剤以外に、これと相溶して単一の連続する液相を形成可能な範囲で水溶性有機溶剤を添加することができる。この水溶性有機溶剤としては特に限定されず、低級アルコール等の従来公知のものを使用することができる。

顔料分散剤としては、使用する顔料を溶剤中に安定に分散させるものであれば特に制限されないが、中でも高分子分散剤を使用することが好ましい。たとえば、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、高分子共重合物、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、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエステルポリアミン、ステアリルアミンアセテート等が好適に使用され、そのうち、高分子分散剤の使用が好ましい。これらは単独で用いられるほか、複数種を組み合わせて使用してもよい。

市販されている顔料分散剤の具体例としては、日本ルーブリゾール社製「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、２２０００、２４０００、２８０００」（いずれも商品名）、共栄社化学株式会社製「フローレンＤＯＰＡ−１５Ｂ」（商品名）、楠本化成株式会社製「ＤＡ−７０３−５０、ＤＡ−７３００、ＤＡ２３４」（いずれも商品名）、ＢｙｋＣｈｅｍｉｅ社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１」(商品名)、川研ファインケミカル株式会社製「ヒノアクト」（商品名）、ＩＳＰ社製「Ａｎｔａｒｏｎ Ｖ−２１６、Ｇａｎｅｘ Ｖ−２１６、Ａｎｔａｒｏｎ Ｖ−２２０、Ｇａｎｅｘ Ｖ−２２０」（いずれも商品名）、Ｉｎｄｕｃｈｅｍ社製「Ｕｎｉｍｅｒ Ｕ−１５１、Ｕｎｉｍｅｒ Ｕ−１５」（いずれも商品名）等が挙げられる。

上記各成分に加えて、本発明のインクには慣用の添加剤が含まれていてよい。添加剤としては、界面活性剤、例えばアニオン性、カチオン性、両性、もしくはノニオン性の界面活性剤、酸化防止剤、例えば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、及びノルジヒドログアヤレチック酸等、が挙げられる。

本発明のインクは、例えばビーズミル等の公知の分散機に全成分を一括又は分割して投入して分散させ、所望により、メンブレンフィルター等の公知のろ過機を通すことにより調製できる。

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、２３℃において５〜３０ｍＰａ・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く、８〜１２ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましい。ここで粘度は、２３℃において０．１Ｐａ／ｓの速度で剪断応力を０Ｐａから増加させたときの１０Ｐａにおける値を表す。

本発明のインクは、印字濃度が高いため、１パスで画像形成するライン方式のインクジェットシステムに適しており、また、本発明のインクと、シアンインク、イエローインクまたはブラックインクと組み合わせたインクセットしても用いることができる。ここでインクセットとは、インクカートリッジが複数一体になっているインクカートリッジ自体はもちろんのこと、単独のインクカートリッジを複数組み合わせて使用する場合も含み、さらに、インクカートリッジと記録ヘッドを一体としたものも含まれる。
以下に本発明の非水系インクジェットインクの実施例を示す。

下記表２に示す配合（表２に示す数値は質量部である）でインク原材料を混合し、ジルコニアビーズ（直径０．５ｍｍ）を入れ、ロッキングミル（（株）セイワ技研製）により１２０分間分散した。分散後、ジルコニアビーズを除去し、３．０μｍおよび０．８μｍのメンブレンフィルターで順に濾過してゴミ及び粗大粒子を除去してインク組成物を作製した。

ここで、表２に示すＰ．Ｒ．８１は、１０８ファーストローズピンク（猪名川顔料（株）製）、Ｐ．Ｒ．８１：４は、Ｎｏ９３１０ Ｐｉｎｋ（大同化成工業（株）製）、Ｐ．Ｒ．１６９は、Ｆａｎａｌ Ｐｉｎｋ Ｄ４８１０（ＢＡＳＦ製）、Ｐ．Ｒ．５７：１は、ＥＣＲ−１０２（大日精化工業（株）製）、ソルスパース１１２００は、日本ルーブリゾール（株）製である。

（実施例および比較例）
作製したインク組成物を実施例１〜６および比較例はそのまま、実施例７〜１０は表３に示す配合でインクを調製した。準備したインクを、ライン型ヘッドによる１パスで印刷するインクジェット方式で、ＣＢ２ヘッド（東芝ＴＥＣ社製）を用い、１ｄｏｔで２４ｐＬ、３０ｐＬの液滴量でそれぞれ３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉのベタ印刷物を作製した。

（評価）
（彩度）
印刷物作製１日後、東京電色製カラーアナライザーＴＣ−１８００ＭＫ−IIで彩度を測定し、その測定結果を以下の基準で評価した。なお、彩度は下記式により表わされる。
彩度ｃ* ＝｛（ａ*）²＋（ｂ*）²｝^1/2
Ａ：比較例１との彩度差が１０以上
Ｂ：比較例１との彩度差が５以上１０未満
Ｃ：比較例１との彩度差が３以上５未満
Ｄ：比較例１との彩度差が３未満

印刷物作製１日後、グレタグ・マクベス製反射濃度計ＲＤ−９１８で測定し、その測定結果を以下の基準で評価した。
Ａ：比較例１との差が０．１以上
Ｂ：比較例１との差が０．０５以上０．１未満
Ｃ：比較例１との差が０．０３以上０．５未満
Ｄ：比較例１との差が０．０３未満
各インクの処方と評価の結果を表３に示す。

実施例１〜６は顔料がキサンテン系顔料であるので、高濃度であって彩度の高い印刷物を得ることができた。また、実施例７〜１１はキサンテン系顔料の他に、アゾレーキ系顔料としてブリリアントカーミン６Ｂ（Ｐ．Ｒ．５７：１）を含むインクであるが、ブリリアントカーミン６Ｂの含有量が半分以上になると、若干彩度の低下は見られるものの、概ね、高濃度であって彩度の高い印刷物を得ることができた。一方、ブリリアントカーミン６Ｂのみの比較例１および２ではＯＤ濃度が低く、彩度も低かった。ブリリアントカーミン６Ｂの量を増やした比較例３および４では、液滴量が２４ｐＬの場合にはＯＤ濃度は比較例１および２に比べて高くはなったものの、彩度は低いままであった。

実施例４と比較例２のそれぞれのマゼンタインクに対してイエロー、シアン、ブラックを合わせた２つのインクセットを準備した（イエロー、シアン、ブラックのそれぞれのインクは当社製品インク）。このインクセットを用いて、オルフィスＸ９０５０（商品名；理想科学工業株式会社製）にてブルー、シアン、グリーン、マゼンタ、レッド、イエローを印刷した。得られた印刷物のＬ*ａ*ｂ*を東京電色製カラーアナライザーＴＣ−１８００ＭＫ−IIで測定した。各色のａ*およびｂ*の実測値を表４に、横軸にａ*、縦軸にｂ*をプロットして色の表現範囲を示したグラフを図１に示す。

表４および図１に示すように、実施例のインクを用いたインクセットでは比較例のインクを用いたインクセットに比べて、マゼンタインクの濃度、彩度が向上しているため、混合色とした場合に斜線で示した部分において色域が広がっていることがわかる。

Claims (3)

1. 少なくとも顔料、顔料分散剤、有機溶剤を含む非水系インクジェットインクであって、前記顔料がキサンテン系顔料であることを特徴する非水系インクジェットインク。
2. 前記キサンテン系顔料が、Ｐ．Ｒ．８１、Ｐ．Ｒ．８１：１、Ｐ．Ｒ．８１：２、Ｐ．Ｒ．８１：３、Ｐ．Ｒ．８１：４およびＰ．Ｒ．１６９の中から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項1に記載の非水系インクジェットインク。
3. 前記顔料がさらにアゾレーキ系顔料を含有することを特徴とする請求項１または２記載の非水系インクジェットインク。