JP2003096342A

JP2003096342A - インクジェット印刷用水系インク組成物

Info

Publication number: JP2003096342A
Application number: JP2001285045A
Authority: JP
Inventors: Shiro Mori; 史郎森; Etsuo Ikemoto; 悦雄池本; Masayuki Fukui; 政幸福井; Hiroyuki Imamura; 浩之今村
Original assignee: Fuji Pigment Co Ltd
Current assignee: Fuji Pigment Co Ltd
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】インクジェット印刷用水系顔料インク組成物に、特定種
のエマルションを配合することによって、インクジェッ
ト印刷用インクの印刷特性を確保したまま、印刷対象物
への顔料の固着性を改善することが可能になった。【発明の構成】本発明は、顔料、水系分散媒体、分散
剤の３成分を必須成分とするインクジェット印刷用水系
顔料インク組成物に、さらに特定種のエマルション、す
なわち、ポリウレタン系樹脂エマルションを必須成分と
して配合したことを特徴とする固着性に優れた新規イン
ク組成物である。【発明の効果】特定種のエマルションを必須成分とし
て選択配合したことにより、インクジェット印刷用水系
顔料インクの印刷特性を確保したまま、印刷対象物への
顔料の固着性を改善することが可能になった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はインクジェット印刷
用水系顔料インク組成物に関するものであって、より詳
しくは良好な印刷特性を有し、印刷後にインクが印刷対
象物上で乾燥すると、温水や界面活性剤入りの温水ある
いは擦過に対して十分な耐久性を有して固着するように
密着性の改善されたインクジェット印刷用水系顔料イン
ク組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印刷用インク組成物とし
て、水系で安全性が高く、顔料の耐水耐光性の良さが活
用できるので望ましいとして、水系顔料インク組成物が
種々提案されている。従来からの水系顔料インク組成物
は、基本的には、顔料を水系媒体中に分散剤を用いて分
散させた液組成物であり、インクジェット印刷に適する
ように、顔料粒径を小さく、かつ媒体中に安定に分散す
るよう適当な分散剤を選んで使用する等の工夫がなされ
ている。しかし、布や紙に印刷した場合に、印刷物が水
に濡れたり擦過されると、表面から顔料が移動・脱落し
て印刷物が汚染したり色落ちしたりする難点がある。と
くに衣料用繊維品に印刷した場合、洗濯のたびにこの難
点が深刻化してくるのである。

【０００３】顔料は本来的に布や紙の素材に対して親和
性が乏しいので、顔料自体の工夫で上記難点の改善を図
ることは難しい。しからば、難点改善のために、顔料を
布や紙を構成する素材繊維の表面に耐水性や耐擦過性の
優れた樹脂で固着させることが想定できる。印刷後あら
ためて樹脂加工をして固着させることは工程的に無駄が
多いので、かかる樹脂成分は予めインク組成物中に配合
しておきたい。しかし耐水性や耐擦過性の優れた樹脂の
多くは疎水性で水系媒体に溶解しないので、微細粒子と
してインク組成物中に分散させることになるが、当該イ
ンクに使用される顔料ほどに微細な粒子とすることが技
術的にも経済的にも難しいうえに、印刷後に樹脂を、例
えば追加的な熱的手段を用いて、素材表面に固着させね
ばならないので不適当である。また、水系媒体に溶解す
る樹脂を溶解状態でインク組成物に配合すると、顔料の
分散が不安定になり顔料の凝集・沈殿が起こる場合があ
ったり、安定な分散が確保できても印刷時または印刷中
断時に印刷機のノズル表面でインクの乾燥とともに樹脂
がフィルム状等に析出してノズル詰まりが起こってしま
うので不適当である。

【０００４】本発明者らは、顔料固着用樹脂としてエマ
ルション樹脂の可能性に注目した。ｏ／ｗ型エマルショ
ンでは、樹脂を溶解した微細な液滴が水系溶媒中に分散
していて、乾燥すると樹脂がフィルム状に析出する。し
たがって、インクジェット印刷用水系顔料インク組成物
中で、顔料共存下にともに良好な分散状態を示し、順調
なインクジェット印刷の可能なｏ／ｗ型エマルション粒
子を見出すこと、しかも印刷後速やかにフィルム化して
顔料を固着し、良好な耐水性や耐擦過性を発揮する樹脂
であることが本発明のキーポイントとなるのである。

【０００５】インクの固着性を高めるために、水性顔料
系ジェトインクに樹脂エマルションを含有させること自
体は、すでに提案されている。例えば、日特２８６７４
９１号（日特開平３−１６００６８）では、ワックスエ
マルション、樹脂エマルション、ラテックス、無機ある
いは有機の超微粒子を含有させ、しかも、インクの最低
造膜温度が４０℃以上であるインクが開示されている。
そして、実施可能な樹脂エマルションとしては酢酸ビニ
ル系、アクリル系、スチレン系、オレフィン系等の単独
または共重合エマルションで、最低造膜温度が４０℃以
上である場合を例示している。すなわち、最低造膜温度
の制約さえ満たせば、樹脂の組成には特別な限定はない
のである。また樹脂の種類による効果の優劣について
は、記述も示唆もなく、実施例に示されたインクの性能
と効果は、樹脂の種類に無関係に同じで優れているとし
ている。実施例では、アクリル系−、アクリル−スチレ
ン系−、アクリル／コロイダルシリカ系のエマルション
や、ワックスエマルションで造膜温度が４０度以上であ
るインク組成物の例が示されている。また、日特３０４
７４３５号（日特開平３−１６３１７５）では、水、着
色剤、およびグリセリンと、さらに着色剤以外の平均粒
径１．０μｍ以下の水不溶性粒子とからなるインク組成
物が開示され、水不溶性粒子として、ビニル系−、アク
リル酸エステル系−、メタクリル酸エステル系−、スチ
レン系−、オレフィン系およびアミノ基等の各種親水性
官能基を有するモノマーの単独または共重合樹脂エマル
ションが例示されている。ここでは、水、着色剤、およ
びグリセリンからなるインクに樹脂エマルションを配合
して、インクの固着性を改善することを示しているので
あって、エマルション樹脂の組成には特別な限定はな
く、樹脂の種類による効果の優劣については、記述も示
唆もない。日特開平１１−３０２５８３には、水溶性ポ
リウレタン存在化にエチレン性不飽和モノマーを乳化重
合したエマルションを顔料の固着剤とするインクジェッ
ト印刷用インクが開示されている。顔料の固着剤はエチ
レン性不飽和モノマーの重合体であって、水溶性ポリウ
レタンはその乳化剤である。しかし、本発明者らの検討
によると、これらの提案にもかかわらずインクジェット
印刷用インクとしての印刷特性と印刷物での固着性をと
もに満たすことのできるｏ／ｗ型エマルション樹脂は、
次項に例示するようにいまだ知られていない。

【０００６】本発明者らは多種多様のｏ／ｗ型エマルシ
ョンの利用を検討した。しかし、ポリ酢酸ビニル系樹脂
のエマルション粒子は顔料とともに安定な分散状態を実
現し、インクジェット印刷用インクとして使用可能であ
るが、印刷物の耐水性が劣っているため洗濯時に顔料が
脱落して不適当であった。水添ロジンエステル系のエマ
ルション粒子は顔料とともに安定な分散状態の液組成物
を構成することができず、インクジェット印刷用インク
としての印刷試験時にノズル詰まりが発生し、順調な印
刷は不可能であったし、試験当初にえられた印刷物は洗
濯時に顔料が脱落した。これらの例が示すように、イン
クとしての印刷特性と印刷物での固着性をともに満たす
ことのできるエマルション樹脂は容易には見いだせなか
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット印刷用
インクとしての良好な印刷特性と、印刷物に顔料が優れ
た耐久性・耐擦過性を有して密着している固着性とが両
立するインクジェット印刷用水系顔料インク組成物の実
現が、本発明の課題である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】インクジェット印刷用水
系顔料インク組成物の組成、とりわけ、エマルション樹
脂の選択で目的の達成を期する。

【０００９】本発明のインク組成物は、顔料、水系媒
体、顔料の分散剤、顔料固着用のエマルション樹脂を必
須成分とし、エマルション樹脂の選択により顔料粒子と
エマルション粒子がともに安定に分散しているインクジ
ェット印刷用水系顔料インク組成物であって、印刷後に
顔料が印刷対象物に高い耐水性と耐擦過性で密着する効
果を発揮するものである。従来からの本発明者らの経験
に基づき、インク組成物中で顔料粒子とエマルション粒
子がともに安定に分散するか否かは、（イ）調製したイ
ンク組成物を密栓ガラス容器内に入れて５０℃の空気恒
温槽内に７日間静置し、その前後で顔料やエマルション
粒子の分散状態に変化がないことや、同じくインク組成
物の粘度に変化がないことを判断基準とする加速分散性
試験、（ロ）同上試験を室温放置３０日間で行う室温分
散性試験で判断する。また、インク組成物の印刷特性に
関しては、（ハ）調製したインク組成物をインクジェッ
ト印刷に供して、３時間連続印刷、その後１夜中断した
のちさらに１時間の連続印刷が、すべてのノズル孔でイ
ンクの吐出停止を伴わずに順調に行えたかをみる初期印
刷試験、（二）同様に加速分散性試験後の印刷試験、
（ホ）同様に室温分散性試験後の印刷試験でインク組成
物の印刷性を判断する。エマルション樹脂の顔料固着性
に関しては、綿とエステル綿混の織物および編物を印刷
対象品として行った、上記（ハ）（二）（ホ）の印刷試
験片を、インク乾燥後に洗剤使用の温水洗濯試験機にて
洗濯し、顔料の移行や脱落がないことを基準に（へ）温
水洗濯試験で判断する。また、紙を印刷対象品とした場
合には、インク乾燥後に印刷部分に水を滴下し、かつ指
先で擦過して顔料の移行や脱落がないことを基準に
（ト）水濡れ擦過試験で判断する。以上のようにして目
的達成の可否を判断した。

【００１０】本発明で実施可能なエマルション樹脂は、
ポリウレタン系のエマルション樹脂であって、インク調
製原料として使用する際、または本発明のインク組成物
調製後において、ｏ／ｗ型のエマルションとして存在す
るものである。ポリウレタン系樹脂のエマルションに
は、比較的親水性の通常のポリウレタン系樹脂を、外部
乳化剤を使用してエマルション化したものと、樹脂自体
に乳化剤の働きをする官能基を共重合等の手段で導入し
た自己乳化型のエマルションがある。いずれも実施可能
であるが、インク組成物の成分の組み合わせによって、
顔料およびエマルション粒子の分散安定性に若干の差違
があるので注意を要する。顔料や分散剤との各種組み合
わせにおいて、常に分散安定性に優れているのは自己乳
化型エマルション樹脂、とりわけアミノカルボキシレー
ト基等を有するアニオン型自己乳化型ポリウレタンのエ
マルション樹脂である。その際、ポリウレタンのソフト
セグメントを問わず良好な分散安定性を示すが、印刷後
の顔料の固着性ではソフトセグメントがポリカーボネー
ト系である場合がとくに優れており、ソフトセグメント
がポリエステル系の場合が前者についで優れている。ソ
フトセグメントがポリエーテル系の場合は、これらにつ
いで優れているが過激な使用分野においては懸念があ
る。ポリオキシエチレン鎖やシラノール基を側鎖に有す
る自己乳化型ポリウレタンエマルション樹脂や外部乳化
型ポリウレタンエマルション樹脂も実施可能であるが、
上記の場合に比較して分散安定性の劣る場合があるので
注意を要する。エマルション樹脂の特性を表す指標とし
て最低造膜温度や二次転移点がある。これらが、例え
ば、１００℃を超えるような極端な場合を除き、零下か
ら９０℃の範囲内で実施可能である。最低造膜温度が０
℃の場合でも順調に実施可能であった。４０℃以下のよ
り低温の場合ほどインクの固着速度が高い傾向がある
が、インクの配合組成や配合比率の影響の方が大きいの
で、本発明では、エマルション樹脂の最低造膜温度や二
次転移点には、必ずしもこだわらなくてよい。いずれに
せよ、当該技術分野の技術者は、使用する顔料、分散
剤、水系媒体、ポリウレタン系エマルション樹脂の組み
合わせで、実験的に最適組成を選定することができる
し、そのようにして本発明を実施するのが望ましい。後
述の実施例で示すように、このような好適エマルション
は市販品の中から選ぶことが可能である。

【００１１】その他の種類のｏ／ｗ型のエマルション樹
脂についても検討したが、例えば、エポキシ系、ポリオ
レフィン系、アクリル−系、アクリル−酢酸ビニル系、
酢酸ビニル−塩化ビニル系、エチレン−酢酸ビニル、親
水性基含有の芳香族ポリエステルや同フッ素樹脂等々で
は、インク組成物の分散安定性が確保できない、順調な
インクジェット印刷ができない、印刷物での顔料固着が
不十分であるのいずれかで不適当であった。

【００１２】本発明におけるエマルション粒子は、平均
粒径が０．０１μｍ以上０．３μｍ以下の場合に好適に
使用される。平均粒径が上記範囲を越えて大きい場合に
は、理由は定かではないが印刷を継続している途中で印
刷機械は作動しているのにインクが吐出しなくなるトラ
ブルが発生する場合がある。印刷機のノズル孔を含むイ
ンク流路を掃除して印刷再開可能となるが、これでは実
用性を阻害することになる。また、平均粒径が上記範囲
を越えて小さい場合には、前記のトラブルは発生しない
が、エマルションが高コストで経済性に劣るので実施す
る意味がない。このような観点から、とくに好ましいエ
マルション粒子の平均粒径は０．０３μｍ以上０．１μ
ｍ以下の場合である。

【００１３】エマルション樹脂の配合割合は、使用する
顔料の重量に対して５０重量％以上１０００重量％以下
で実施可能である。過剰の使用は顔料の被印刷体への固
着性は申し分なく良好であるが、印刷性が劣るようにな
るので好ましくない。エマルション樹脂の使用量が過小
の場合は印刷性は良好だが、固着性に劣るので好ましく
ない。このような次第で好適な範囲は、顔料の重量に対
して８０重量％以上５００重量％以下、とくに好適なの
は１００重量％以上２００重量％以下の範囲である。

【００１４】本発明で実施可能な顔料は、カーボンブラ
ックおよび有機顔料である。金属化合物である無機顔料
は比重が大きいことや表面活性のためか、本発明の技術
範囲では無機顔料とエマルション粒子をともに安定に分
散させることができず、目的とするインク組成物を実現
することが不可能であった。本発明で好適に使用可能な
顔料としては、各種製法によるカーボンブラック、アゾ
系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アン
トラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、
キナクリドン系顔料、ジオキサジン系、チオインジゴ
系、イソインドリノン系顔料等である。これら顔料の具
体例は、便覧等に収録されいて周知である。

【００１５】本発明で使用される顔料は、最大粒子系
０．８μｍ以下で平均粒径０．３μｍ以下の微細顔料が
使用できる。とくに好適なのは最大粒子系０．５μｍ以
下で平均粒径０．２μｍ以下の場合である。多くの市販
顔料の中には、平均粒径が０．０４μｍ以上０．１５μ
ｍ以下の範囲内であり、上記条件を満たすものがあるの
で好都合である。顔料の配合割合は本発明のインク組成
物中０．３重量％以上１５．０重量％以下で配合する。
通常目的の印刷では、有彩色有機顔料で２．０重量％以
上８．０重量％以下が、カーボンブラックで６．０重量
％以上１２．０重量％以下が印刷物の着色濃度から好適
である。しかし、淡色の場合は有彩色有機顔料で０．３
重量％、カーボンブラックで１．０重量％以上が可能で
ある。いずれの場合も顔料は単独または混合で使用する
ことが可能である。

【００１６】本発明における水系媒体とは、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、グリセリンのいずれかである多価アルコールと水の
混合物である。これら多価アルコールはエマルション粒
子の安定性に有効であり、しかもインク組成物のインク
ジェット印刷機のノズル表面での乾燥固化を防止して、
安定で順調なインクジェット印刷の実現に寄与するので
ある。例えば、類縁のグリコールエーテル、グリコール
アセテート、グリコールエーテルアセテートでは、乾燥
固化の防止作用は認められるものの、エマルション粒子
が膨潤したり最終的に破壊してしまって、しかもその間
インク組成物の粘度が増大して本発明の目的を達成でき
ない。その他の水溶性溶剤でも同様の現象が発生するの
で、多価アルコール以外の溶剤は不適当である。また、
多価アルコールでも上記以外の多価アルコールではエマ
ルション粒子の長期の案定性にやや劣るので好ましくな
い。本発明における水系媒体の多価アルコールは、イン
ク組成物の分散安定性、インクジェット印刷機ごとの印
刷特性、顔料の固着性等を勘案して、単独または混合で
使用される。

【００１７】本発明における水系媒体の一部である多価
アルコールは、インク組成物中１０．０重量％以上７
０．０重量％以下の割合で配合することが可能である。
しかし、過小では前節の効果が少なく、過大では印刷物
の顔料固着に悪影響を及ぼすので、２０．０重量％以上
６０．０重量％以下の範囲で配合するのが好適である。
水の配合割合はインク組成中の水以外の必須成分を差し
引いた残余である。水系媒体の配合割合や媒体中の水と
多価アルコールの比率は、顔料、分散剤、エマルション
粒子等の種類と配合割合に従って、実験的に最適化する
のが良い。

【００１８】本発明における顔料の分散剤としては、従
来から顔料を水媒体に分散させるのに有効な公知の分散
剤の中から、エマルション粒子の分散に悪影響を及ぼさ
ないもので、インクジェット印刷と印刷物の固着性に適
したものを選んで配合する。この観点で本発明者らが実
験的に選んだ好適な分散剤は、アニオン活性剤であるポ
リオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、同
リン酸エステル塩、水溶性アクリル系樹脂、スチレン／
マレイン酸系樹脂、スチレン／アクリル酸系樹脂、スチ
レン／α−メチルスチレン／アクリル酸系樹脂等々であ
る。ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド、水溶性セ
ルロース誘導体等は顔料の分散が不安定で不適当であっ
た。

【００１９】本発明における顔料の分散剤のインク組成
物中の配合割合は、使用する顔料に対して１０重量％以
上１００重量％以下の範囲内である。過小では安定な分
散効果を確保できないし、過大では飽和した分散効果に
粘度増大による印刷機への不適合やコスト高など無用の
悪影響を被るばかりである。このような観点から、好適
な配合割合は顔料に対して２０重量％以上８０重量％以
下の範囲内である。

【００２０】以上に述べた本発明のインク組成物の必須
成分の好適な配合割合を総括すると、顔料の配合割合は
インク組成物全体に対して、有彩色有機顔料で０．３重
量％以上８．０重量％以下、カーボンブラックで１．０
重量％以上１２．０重量％以下、分散剤は顔料に対して
２０重量％以上８０重量％以下、エマルション樹脂は顔
料の重量に対して８０重量％以上５００重量％以下、媒
体の一部である多価アルコールはインク組成物全体に対
して２０重量％以上６０重量％以下の各範囲内であっ
て、残余が水であり、インク組成物全体で１００重量％
をなる配合割合が好適である。

【００２１】主にカーボンブラックを顔料として用いる
場合であるが、調製したインク組成物のｐＨが低すぎた
り、高すぎたりして顔料やエマルション粒子の長期の分
散安定性が確保しがたい場合がある。このような場合に
はインク組成物に微量の酸またはアルカリ性物質を添加
してｐＨを６．５以上９．５以下の範囲内調節すると安
定性が確保できる。このような例はカーボンブラック以
外の有彩色有機顔料を用いる場合には稀あるが、顔料の
合成方法によって遭遇することがある。この場合も前述
と同様のｐＨ調節を行って安定性を確保しておくのが好
ましい。

【００２２】本発明のインク組成物は粘度５〜２０ｃｐ
ｓ、表面張力２８〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍであって、各種
ピエゾ型インクジェット印刷機で好適に使用可能であ
る。

【００２３】本発明のインク組成物の製造方法を、その
一例を挙げて説明する。顔料を水系媒体に分散させて顔
料分散液を調製する。攪拌下のｏ／ｗ型エマルションに
顔料分散液を徐々に添加する。その際一度に急添すると
エマルションが破壊されることがあるので注意を要す
る。ついで、水や多価アルコールを追加して全体の配合
割合を所定値に調製する。遠心分離や濾過によって粗大
粒子や異物を除去する。この操作で配合割合が変動した
場合には、所定値になるよう再調整する。またこの段階
でインク組成物のｐＨを測定し、それが前項の範囲から
逸脱していれば微量の酸性またはアルカリ性物質を添加
してｐＨが好適な範囲内にあるよう調整する。えられた
インク組成物は、先述の分散性試験、印刷試験、および
固着性試験等で本発明の目的にかなうことを確認する。
なお以上の別法として、濃厚なインク組成物を作ってお
き、使用に当たって水系触媒を添加して所定濃度に調整
することも可能であるが、濃厚液では分散安定性に劣る
場合があるので注意を要する。

【００２４】以下に実施例を揚げて、本発明の詳細をよ
り具体的に示す。インク組成物の評価は先述のように、
調整したインク組成物の顔料およびエマルション粒子の
分散安定性に関する（イ）加速分散性試験および（ロ）
室温分散性試験を、印刷特性に関する（ハ）初期印刷試
験、（ニ）加速分散性試験後の印刷試験、（ホ）室温分
散性試験後の印刷試験を、エマルション樹脂の顔料固着
性に関する、綿とエステル綿混の織物および編物を印刷
対象品として行った、上記の印刷試験片を、インク乾燥
後に洗剤使用の温水洗濯試験機にて洗濯し、顔料の移行
や脱落の有無とその程度をみる（へ）温水洗濯試験、ま
た、紙を印刷対象品とした場合の（ト）水漏れ擦過試験
を実施し、目的達成の可否を判断した。印刷試験はピエ
ゾ素子を用いたインクジェット印刷機であるザール社製
ＸａａｒｊｅｔＸＪ１２８／３６０／５５によって実
施した。

【００２５】

【実施例１】黒色顔料であるカーボンブラック（Ｃ.Ｉ.
ピグメントブラック７）６０部、分散剤であるスチレン
／α−メチルスチレン／アクリル酸共重合体の３０重量
％溶液（ジョンソンポリマー製ジョンクリル７０）７０
部、インクの保湿剤を兼ねる媒体であるエチレングリコ
ール６０部、防腐剤であるプロクセルＬＶ２部、および
水６０部をボールミルに装填し、顔料の平均粒径が０．
１５μｍ以下になるよう１００時間かけて顔料分散液を
調製した。一方、ポリカーボネート型ポリウレタンエマ
ルションの４０重量％溶液（武田薬品工業製タケラック
Ｗ−５５１／Ｔｇ３５℃、平均エマルション粒子径０．
１０μｍ）１５０部に、保湿剤を兼ねる媒体であるグリ
セリン１００部、次いでジエチレングリコール３００部
を攪拌下に徐々に添加してエマルション液を調製した。
エマルション液に顔料分散液を攪拌下に徐々に添加し、
ついで、表面張力を調製するためのポリオキシエチレン
ラウリエーテル系界面活性剤（第一工業製薬製ノイゲン
ＥＴ−１４３）１０部とｐＨ調節剤のジエタノールアミ
ン６部を１８２部の水に溶解した液を攪拌下に徐々に添
加した（合計１０００部）。遠心分離と濾過により粗大
粒子を除去したが、インクの組成比率は実質的には変わ
らず、かくしてインク組成物の調製を完了した。えられ
たインク組成物は粘度が１３．１ｃｐｓ、表面張力が３
７ｄｙｎｅ／ｃｍ、ｐＨが８．３で、顔料およびエマル
ション粒子はともに微細に分散しており、加速分散性試
験および室温分散性試験で、その安定性が確認できた。
３種の印刷試験でも順調なジェット印刷が行えた。各種
印刷試験片の温水洗濯試験および水漏れ擦過試験で、印
刷物での顔料の移行や脱落はなかった。

【００２６】

【比較例１】実施例１におけるエマルションを酢酸ビニ
ル−アクリル共重合体樹脂エマルション（クラリアント
ポリマー製アプレタン２２００／純分４６重量％）に代
え、組成比率は同じにして、実施例１の方法を繰り返し
た。えられたインク組成物で分散安定性や印刷特性は満
たされたものの、印刷試験片の温水洗濯試験および水漏
れ擦過試験で、印刷物での顔料の移行や脱落が起こり不
満足な結果に終わった。

【００２７】

【実施例２】黄色顔料であるジスアゾエロー（Ｃ.Ｉ.ピ
グメントイエロー１７）３０部、分散剤であるスチレン
／α−メチルスチレン／アクリル酸共重合体の３４重量
％溶液（ジョンソンポリマー製ジョンクリル６２）３５
部、インクの保湿剤を兼ねる媒体であるグリセリン３０
部、防腐剤であるプロクセルＬＶ２部、および水５０部
をビーズミルに装填し、５時間かけて顔料分散液を調製
した。一方、ポリカーボネート型ポリウレタンエマルシ
ョンの３０重量％溶液（武田薬品工業製タケラックＷ−
６０１０／Ｔｇ９０℃、平均エマルション粒子径０．０
６μｍ）２００部に、保湿剤を兼ねる媒体であるグリセ
リン１７０部、次いでジエチレングリコール３００部、
さらにｐＨ調製剤のジエタノールアミン３部を攪拌下に
徐々に添加してエマルション液を調製した。エマルショ
ン液に顔料分散液を攪拌下に徐々に添加し、ついで表面
張力を調製するためのポリオキシエチレンラウリエーテ
ル系界面活性剤（第一工業製薬製ノイゲンＥＴ−１４
３）１０部を１７０部の水に溶解した液を攪拌下に徐々
に添加した（合計１０００部）。遠心分離と濾過により
粗大粒子を除去したが、インクの組成比率は実質的には
変わらず、かくしてインク組成物の調製を完了した。え
られたインク組成物は粘度が９．７ｃｐｓ、表面張力が
３５ｄｙｎｅ／ｃｍ、ｐＨが８．８で、顔料およびエマ
ルション粒子はともに微細に分散しており、加速分散性
試験および室温分散性試験で、その安定性が確認でき
た。３種の印刷試験でも順調なジェット印刷が行えた。
各種印刷試験片の温水洗濯試験および水漏れ擦過試験
で、印刷物での顔料の移行や脱落はなかった。

【００２８】

【比較例２】実施例２におけるエマルションをアクリル
シリコン樹脂エマルション（日本エヌエスシー製カネビ
ノールＫＤ−３／純分２６重量％、平均エマルション粒
子径０．０２μｍ）に代え、組成比率は同じにして、実
施例２の方法を繰り返した。調製当初のインク組成物
で、顔料およびエマルションともに微細に分散をしてい
たが、加速分散性試験および室温分散性試験の途中で顔
料の凝集や液の粘度の上昇が観察され、しかも初期印刷
試験の途中でノズル孔の約３０％でインクの吐出が停止
した。

【００２９】

【実施例３】キナクリドン系赤色顔料であるＣ.Ｉ.ピグ
メントレッド１２２の４０部、分散剤であるポリオキシ
エチレンアルキルエーテル硫酸エステルトリエタノール
アミン塩（武田薬品製エマール２０Ｔ）３０部、インク
の保湿剤を兼ねる媒体であるジエチレングリコール５０
部、防腐剤であるプロクセルＬＶ２部、および水４０部
をボールミルに装填し、９０時間かけて顔料分散液を調
製した。一方、ポリエステル型ポリウレタンエマルショ
ンの３５重量％溶液（武田薬品工業製タケラックＷ−７
００４／Ｔｇ１０℃、平均エマルション粒子径０．０８
μｍ）１５０部に、保湿剤を兼ねる媒体であるグリセリ
ン１００部、次いでジエチレングリコール２５０部を攪
拌下に徐々に添加してエマルション液を調製した。この
液にｐＨ調製剤であるトリエタノールアミン４部とポリ
オキシエチレンラウリルエーテル系界面活性剤（第一工
業製薬製ノイゲンＥＴ−１４３）１０部を３２４部の水
に溶解した液を攪拌下に徐々に添加した（合計１０００
部）。遠心分離と濾過により粗大粒子を除去したが、イ
ンクの組成比率は実質的には変わらず、かくしてインク
組成物の調製を完了した。えられたインク組成物は粘度
が１５．５ｃｐｓ、表面張力が３１ｄｙｎｅ／ｃｍ、ｐ
Ｈが８．０で、顔料およびエマルション粒子は共に微細
に分散しており、加速分散性試験および室温分散性試験
で、その安定性が確認できた。３種の印刷試験でも順調
なジェット印刷が行えた。各種印刷試験片の温水洗濯試
験および水漏れ擦過試験で、印刷物での顔料の移行や脱
落はなかった。

【００３０】

【比較例３】実施例３におけるエマルションをアイオノ
マー型のポリオレフィン系樹脂エマルション（三井石油
化学製ケミパールＳ−１００／純分２７重量％、平均エ
マルション粒子径０．１０μｍ）に代えて、実施例３の
方法を繰り返した。えられたインク組成物は分散安定性
が悪く、また順調な印刷ができなかったため、目的とす
るインク組成物として失格であった。

【００３１】

【実施例４】青色顔料であるフタロシアニンブルー
（Ｃ.Ｉ.ピグメントブルー１５：３）２０部、分散剤で
あるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステ
ル（第一工業製薬製プライサーフＡ２１５Ｃ／純分９９
重量％）６部、エチレングリコール２５部、プロクセル
ＬＶ２部、および水２５部をビーズミルに装填し、６時
間かけて顔料分散液を調製した。一方、ポリエステル型
ポリウレタンエマルションの３０重量％溶液（武田薬品
工業製タケラックＸＷ−７５−Ｃ１５４／、平均エマル
ション粒子径０．０７５μｍ）１８０部に、グリセリン
１００部、ジエチレングリコール３００部、ｐＨ調製剤
であるジエタノールアミン２部、およびポリオキシエチ
レンラウリルエーテル系界面活性剤（第一工業製薬製ノ
イゲンＥＴ−１４３）１０部を３３０部の水に溶解した
液を攪拌下に徐々に添加し、エマルション液を調製した
（合計１０００部）。遠心分離と濾過により粗大粒子を
除去したが、インクの組成比率は実質的には変わらず、
かくしてインク組成物の調製を完了した。えられたイン
ク組成物は粘度が１９．３ｃｐｓ、表面張力が３３ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ、ｐＨが９．０で、顔料およびエマルション
粒子は共に微細に分散しており、加速分散性試験および
室温分散性試験で、その安定性が確認できた。３種の印
刷試験でも順調なジェット印刷が行えた。各種印刷試験
片の温水洗濯試験および水漏れ擦過試験で、印刷物での
顔料の移行や脱落はなかった。

【００３２】

【比較例４】実施例４におけるエマルションを塩ビ／ア
クリル系樹脂エマルション（日信化学工業製ビニブラン
６８０Ｓ／純分５０重量％）に代えて、実施例４の方法
を繰り返した。えられたインク組成物は固着性は良いも
のの、分散安定性が悪く、目的とするインク組成物とし
ては失格であった。

【００３３】

【比較例５】実施例４における分散剤を水溶性セルロー
ス誘導体であるヒドロキシプロピルセルロース（日本曹
達製ＨＰＣ−ＳＬ）に代えて、実施例４の方法を繰り返
した。インク組成物は分散安定性が劣悪で、本発明が目
的とするインク組成物としては失格であった。

【００３４】

【実施例５】黒色顔料であるカーボンブラック（Ｃ.Ｉ.
ピグメントブラック７）６０部、分散剤であるスチレン
／α−メチルスチレン／アクリル酸共重合体の３０重量
％溶液（ジョンソンポリマー製ジョンクリル７０）７０
部、エチレングリコール６０部、プロクセルＬＶ２部、
および水６０部をボールミルに装填し、顔料の平均粒径
が０．１５μｍ以下になるよう１００時間かけて顔料分
散液を調製した。一方、ポリエステル型ポリウレタンエ
マルションの３５重量％溶液（日本エヌエスシー製ＲＤ
２０／最低造膜温度０℃、平均エマルション粒径０．０
８μｍ）１５０部に、グリセリン１００部、次いでジエ
チレングリコール３００部を攪拌下に徐々に添加してエ
マルション液を調製した。エマルション液に顔料分散液
を攪拌下に徐々に添加し、ついで、表面張力を調製する
ためのポリオキシエチレンラウリルエーテル系界面活性
剤（第一工業製薬製ノイゲンＥＴ−１４３）１０部とｐ
Ｈ調節剤のジエタノールアミン４部を１８４部の水に溶
解した液を攪拌下に徐々に添加した（合計１０００
部）。遠心分離と濾過により粗大粒子を除去したが、イ
ンクの組成比率は実質的には変わらず、かくしてインク
組成物の調製を完了した。えられたインク組成物は粘度
が１５．１ｃｐｓ、表面張力が３４ｄｙｎｅ／ｃｍ、ｐ
Ｈが８．０で、顔料およびエマルション粒子はともに微
細に分散しており、加速分散性試験および室温分散性試
験で、その安定性が確認できた。３種の印刷試験でも順
調なジェット印刷が行えた。各種印刷試験片の温水洗濯
試験および水漏れ擦過試験で、印刷物での顔料の移行や
脱落はなかった。

【００３５】

【比較例６】実施例５の調製方法であるエマルション液
に顔料分散液を添加するのを逆にして、顔料分散液にエ
マルション液を添加したところエマルションの破壊が起
こってしまい、目的とするインク組成物を調製すること
ができなかった。

【発明の効果】特定種のエマルションを必須成分として
選択配合したことにより、インクジェト印刷用水系顔料
インクの印刷特性を確保したまま、印刷対象物への顔料
の固着性を改善することが可能になった。

フロントページの続き (72)発明者今村浩之兵庫県川西市小花２丁目23−２冨士色素株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 FC01 2H086 BA01 BA53 BA55 BA59 BA60 BA62 4J039 AE04 BA04 BC07 BC09 BC10 BC11 BE01 BE12 BE30 CA06 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）顔料（２）水系分散媒体、（３）
顔料用分散剤、および（４）ポリウレタン系樹脂を主体
とするエマルション粒子の４種の必須成分からなること
を特徴とするインクジェット印刷用水系顔料インク組成
物。
【請求項２】エマルション粒子の平均粒径が０．３μ
ｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のイン
クジェット印刷用水系顔料インク組成物。
【請求項３】エマルションが自己乳化型ポリウレタン
系エマルション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印刷用水系顔料インク組成
物。
【請求項４】水系分散媒体が、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、グリセリ
ンのいずれかである多価アルコールと水の混合液である
ことを特徴とする、請求項１、２、または３のいずれか
に記載のインクジェット印刷用水系顔料インク組成物。
【請求項５】インク組成物のｐＨが６．５以上９．５
以下の範囲内にあることを特徴とする、請求項１、２、
３または４のいずれかに記載のインクジェット印刷用水
系顔料インク組成物。
【請求項６】インク組成物の必須成分の配合割合が、
顔料はインク組成物全体に対して、有彩色有機顔料で
０．３重量％以上８．０重量％以下、カーボンブラック
で１．０重量％以上１２．０重量％以下、分散剤は顔料
に対して２０重量％以上８０重量％以下、エマルション
樹脂は顔料の重量に対して８０重量％以上５００重量％
以下、媒体の一部である多価アルコールはインク組成物
全体に対して２０重量％以上６０重量％以下の各範囲内
にあって、残余が水であり、インク組成物全体で１００
重量％となることを特徴とする、請求項１〜５のいずれ
かに記載のインクジェット印刷用水系顔料インク組成
物。