【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット用非水系顔料インクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、インクの微小液滴を飛翔させて紙などのメディアに付着させることで文字・画像などの記録を行うものであるが、無版印刷／非接触印刷であることからカラー化が容易であり、低騒音である等の長所があるため、特にカラー画像の出力装置として種々の用途に急速に普及している。
【０００３】
このようなインクジェット記録方式に使用されるインクは、従来、水系インクすなわち水ないし水と親水性溶媒の混合溶媒中に染料を溶解または顔料を分散したものが主流であった。特に近年では、高画質印刷に必要な耐光性および耐水性に優れていることから、顔料を色材とするインク（水系顔料インク）が増加傾向にある。
【０００４】
インクジェットヘッドの高性能化および高速化に伴って、インクジェット用インクには高度の速乾性が求められるようになってきているが、従来の水系インクは乾燥速度が遅く、この要請を十分に満足させることができない。水系インクを用いて印刷した後に乾燥装置によって乾燥することによってインクジェットシステムの高速化を図ろうとする提案もなされているが、コスト増を招くだけでなく、印刷直後の色材が移動し得る状況下での強制乾燥は画像の乱れを生じるため、根本的な高速化対応策にはなり得ないものであった。また、水系インクを用いた場合はノズルへの目詰まりが起こりやすいため、ノズルのクリーニングを頻繁に行う必要があり、高速化の障害となっている。
【０００５】
また、従来のインクで高画質印刷を行うためには、表面にインク受像層が形成された特別のメディアを用いることが要求されており、インク受像層を持たない普通紙はインクジェット印刷のメディアとして不適とされていた。これは、水系インクでは紙繊維が最も嫌う水を溶媒としているため、これを普通紙に印刷すると紙繊維が伸縮し、コックリングと言われる現象に起因してカール等の変形が印刷後に生じたり、搬送中に印刷部の擦れが生じたりして、致命的な印刷不良を起こすためである。水系インクの使用を前提とした普通紙対応策についても製紙技術および画像処理技術の両面で種々研究開発が行われているが、いまだに満足できる解決策が見出されていない。したがって、メディアを選ばず、普通紙にも高画質印刷が可能なインクジェット用インクの開発が切望されている。
【０００６】
水系インクに対して、インク用溶媒として水を使用しない非水系インクも注目されてきており、その主流は有機溶媒を主成分とするいわゆる油性インクである。油性インクは水系インクに比べると乾燥性が良く、普通紙をメディアとした場合の印刷適性にも優れていると考えられるが、油性インクは高分子材料への適合性が低いため、ＰＰ材料のクリアファイル等を変形させるという問題が発生する。また、ロイコ染料と顕色剤からなる感熱記録紙は油に弱く、油性インク印字物とともに保管すると、経年により文字が消えてしまうという問題がある。さらに、油性インクの多くは電子写真トナーの樹脂成分を膨潤させ、裏移り等の問題を引き起こす。
【０００７】
このような問題点に鑑みて、非水系インクであっても有機溶媒を用いずシリコーン系溶媒を用いたもの（以下「シリコーン系溶媒インク」）が提案されている（下記特許文献１〜３）。これらのシリコーン系溶媒インクは上述の油性インクが抱える問題点を解決することができるものとされている。
【０００８】
【特許文献１】特開平０４−１６１４６７号公報
【特許文献２】特開平０４−２４８８７９号公報
【特許文献３】特開２００１−３４２３８８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリコーン系溶媒は顔料を安定した状態で分散させることが非常に難しい。この点に鑑みて、特許文献１では分子骨格中にシロキサン結合を持たせた変性シリコーンオイルを溶媒とすることでインク化を達成し、特許文献２ではシリコーン溶媒のほかに炭化水素やアルコール等の有機溶媒を併用して安定性を向上させることが提案されているが、このようにして得られるインクは油性インクに近づく特性を有することになるため、クリアファイルを変形させる等の上述の油性インクの欠点が露呈してしまい、また、溶媒の粘度が高くインク設計の自由度（たとえば、顔料の配合比率をより高くする等の自由度）が低下する等の問題を有するものであった。また、特許文献３では分散剤にシリコーン系グラフトポリマーを使用しているが、実施例で用いられているシリコーン系グラフトポリマーの分子量はいずれも１００００程度であってきわめて高分子化されており、特にグラフト部が大きいために粘度の増加を招きインク設計の自由度がきわめて狭いものであった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述の従来技術の問題点の改善方法について鋭意検討を重ねた結果、シリコーン系溶媒インクとすることで従来の水系インクおよび油性インクが抱えていた問題点をすべて解決することを目的とし、この目的を、分散剤として特定の変性シリコーンオイルを用いることによって達成し、高顔料濃度で低粘度の安定したシリコーン系溶媒インクを容易に製造できるようにしたものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、シリコーン系溶媒と顔料を含有し、さらに分散剤としてアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイルおよび脂肪酸変性シリコーンオイルよりなる群から選ばれる一または複数の変性シリコーンオイルを含んでなり、該変性シリコーンオイルが顔料表面に吸着されていることを特徴とするインクジェット用非水系顔料インクである。
【００１２】
顔料にはカーボンブラックおよび／または有機顔料を用いることが好ましい。
【００１３】
シリコーン系溶媒の好適な一例はメチルポリシロキサン等の非変性シリコーンオイルである。
【００１４】
変性シリコーンオイルの好適な例は下記化学構造式１ないし４のいずれかで表されるものである。
【００１５】
【化５】
【００１６】
【化６】
【００１７】
【化７】
【００１８】
【化８】
【００１９】
変性シリコーンオイルの置換基の分子量は好ましくは１０００以下である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェット用非水系インクは、シリコーン系溶媒と、顔料と、分散剤としてアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイルおよび脂肪酸変性シリコーンオイルよりなる群から選ばれる一または複数の変性シリコーンオイルとを含有する。
【００２１】
シリコーン系溶媒は、毒性および臭気が少なく、引火性が低く、沸点が１５０℃の環境下で２４時間揮発分が３０％以上であることが好ましく、ジメチルシリコーンオイル、環状メチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等の中からこうした特性を有するものを選択して使用することができる。
【００２２】
顔料は本発明インクの必須成分ではあるが本発明の主たる特徴を構成するものではなく、汎用の顔料から適宜選択して使用することができる。たとえば、黒色インク用の顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック類、オルトニトロアニリンブラック等の有機顔料を単独または任意混合して使用することができる。
【００２３】
また、カラーインク用顔料としては、トルイジンレッド、パーマネントカーミンＦＢ、ジスアゾオレンジＰＭＰ、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、キナクリドンレッド、ジオキサンバイオレット、オルトニトロアニリンオレンジ、ジニトロアニリンオレンジ、バルカンオレンジ、トルイジンレッド、塩素化パラレッド、ブリリアントファーストスカーレット、ナフトールレッド２３、ビラゾロンレッド、バリウムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、ストロンチウムレッド２Ｂ、マンガンレッド２Ｂ、バリウムリソームレッド、ピグメントスカーレッド３Ｂレーキ、レーキボルドー１０Ｂ、アンソシン３Ｂレーキ、アンソシン５Ｂレーキ、ローダミン６Ｇレーキ、エオシンレーキ、べんがら、ファフトールレッドＦＧＲ、ローダミンＢレーキ、メチルバイオレッドレーキ、ジオキサジンバイオレッド、ナフトールカーミンＦＢ、ナフトールレッドＭ、ファストイエローＡＡＡ、ファストイエロー１０Ｇ、ジスアゾイエローＡＡＭＸ、ジスアゾイエローＡＡＯＴ、ジスアゾイエローＡＡＯＡ、ジスアゾイエローＨＲ、イソインドリンイエロー、ファストイエローＧ、ジスアゾイエローＡＡＡ、フタロシアニンブルー、ピクトリアピュアブルー、ベーシックブルー５Ｂレーキ、ベーシックブルー６Ｇレーキ、ファストスカイブルー、アルカリブルーＲトナー、ピーコックブルーレーキ、紺青、群青、レフレックスブルー２Ｇ、レフレックスブルーＲ、アルカリブルーＧトナー、ブリリアントグリーンレーキ、ダイアモンドグリーンチオフラビンレーキ、フタロシアニングリーンＧ、グリーンゴールド、フタロシアニングリーンＹ、昼光蛍光顔料、パール顔料等を単独または任意混合して用いることができる。
【００２４】
本発明のインクジェット用非水系顔料インクは、分散剤としてアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイルおよび脂肪酸変性シリコーンオイルよりなる群から選ばれる一または複数の変性シリコーンオイルを用いることを主たる特徴としており、これらの特定の変性シリコーンオイルによれば顔料を安定した状態で分散させることができる。この理由は十分に解明されていないが、アミノ変性シリコーンオイルおよびエポキシ変性シリコーンオイルについてはその優れた吸着性が、またカルボキシル変性シリコーンオイルおよび脂肪酸変性シリコーンオイルについてはその優れた極性が、顔料分散性能を向上させることに大きく寄与しているものと推測される。
【００２５】
これら変性シリコーンオイルは、その構造が化学式１ないし４のいずれかによって表されるものであり、また、置換基の分子量が１０００以下であることが好ましい。このようにシンプルな構造とすることにより顔料への吸着が容易となり、使用できる顔料の種類も増え、さらに、完成したインクの粘度を低く押さえることができる等の効果が期待できる。また、このようにシンプルな構造の変性シリコーンオイルは、グラフト部が大きなポリマーであるシリコーン系グラフトポリマーと比べてその設計や製造が容易であり、結果としてコスト面でのメリットもある。
【００２６】
分散剤の配合量は、顔料１００重量部に対して５〜５００重量部の範囲とすることが好ましい。配合量が５重量部に満たないと顔料を安定した状態で分散させることが困難となり、５００重量部を越えると粘度が高くなってインク化することが困難となる。なお、動作時の温度を０〜５０℃に設定した場合におけるインク粘度は、インクジェットプリンタのヘッドの高速応答下におけるインクの供給安定性およびインクの滴形成飛翔安定性の観点より、吐出時ノズル付近において３０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００２７】
本発明のインクジェット用非水系インクにはさらに、一般の樹脂や、界面活性剤、消泡剤、表面張力改質剤等の添加剤を使用することができる。
【００２８】
インク製造における顔料分散は、汎用の分散機（ボールミル、アトライター、サンドミル等）を使用して行うことができる。
【００２９】
以下に本発明のインクジェット用非水系インクの実施例および比較例を挙げる。
【００３０】
実施例１
溶媒としてのジメチルポリシロキサンＫＦ−９６Ｌ−５ＣＳ（信越化学工業社製）９０部に、アミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２（ＧＥ東芝シリコーン社製）５部とカーボンブラックＭＡ−７（三菱化学社製）５部を添加して混合液とした。この混合液にさらにガラスビーズを１５０部加えてサンドミル（カンペ社製）２１６０ｒｐｍにて１時間分散した後、遠心分離機（日立工機社製）にて粗大粒子を除去し、インクジェット用非水系顔料ブラックインクを得た。
【００３１】
実施例２
溶媒としての環状メチルポリシロキサンＷＡＣＫＥＲ ＳＩＬＩＣＯＮＥ ＦＬＵＩＤ Ｚ０４０（旭化成ワッカーシリコーン社製）８５部に、アミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０１（ＧＥ東芝シリコーン社製）１０部とカーボンブラックＰｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ（デグサ社製）５部を添加して混合液とした。この混合液にさらにガラスビーズを１５０部加えてサンドミル（カンペ社製）２１６０ｒｐｍにて１時間分散した後、遠心分離機（日立工機社製）にて粗大粒子を除去し、インクジェット用非水系顔料ブラックインクを得た。
【００３２】
実施例３
実施例１のカーボンブラックＭＡ−７に代えてシアン顔料ブルーＮｏ．３２（大日精化社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてインクジェット用非水系顔料シアンインクを得た。
【００３３】
実施例４
実施例１のカーボンブラックＭＡ−７に代えてマゼンタ顔料ＨＯＳＴＡＰＥＲＭ ＲＥＤ Ｅ５Ｂ０２（クラリアント社製）、アミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えてアミノ変性シリコーンオイルＫＦ−８００５（信越化学工業社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてインクジェット用非水系顔料マゼンタインクを得た。
【００３４】
実施例５
実施例１のカーボンブラックＭＡ−７に代えてイエロー顔料クロモファインイエロー（大日精化社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてインクジェット用非水系顔料イエローインクを得た。
【００３５】
実施例６
実施例１のカーボンブラックＭＡ−７に代えてイエロー顔料Ｔｏｎｅｒ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ（クラリアント社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてインクジェット用非水系顔料イエローインクを得た。
【００３６】
実施例７
実施例１のアミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えてエポキシ変性シリコーンオイルＫＦ−１００１（信越化学工業社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてインクジェット用非水系顔料ブラックインクを得た。
【００３７】
実施例８
実施例６のアミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えてカルボキシル変性シリコーンオイルＸ−２２−３７０１Ｅ（信越化学工業社製）を使用した以外は実施例６と同様にしてインクジェット用非水系顔料イエローインクを得た。
【００３８】
実施例９
実施例１のカーボンブラックＭＡ−７に代えてカーボンブラック＃２６５０（三菱化学社製）、アミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えて脂肪酸変性シリコーンオイルＫＦ−３９３５（信越化学工業社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてインクジェット用非水系顔料ブラックインクを得た。
【００３９】
実施例１０
溶媒としてのジメチルポリシロキサンＫＦ−９６Ｌ−２ＣＳ（信越化学工業社製）８７部に、アミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７００（ＧＥ東芝シリコーン社製）３部とカーボンブラックＭＡ−７（三菱化学社製）１０部を添加して混合液とした。この混合液にさらにガラスビーズを１５０部加えてサンドミル（カンペ社製）２１６０ｒｐｍにて１時間分散した後、遠心分離機（日立工機社製）にて粗大粒子を除去し、インクジェット用非水系顔料ブラックインクを得た。
【００４０】
比較例１
実施例１のアミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えてノニオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル・ノイゲンＥＡ７０（第一工業製薬社製）を使用した以外は実施例１と同様にして実施したが、最終生成物は凝集してインクとはならなかった。
【００４１】
比較例２
実施例１のアミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えて高分子型分散剤Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００（アビシア社製）を使用した以外は実施例１と同様にして実施したが、最終生成物は凝集してインクとはならなかった。
【００４２】
比較例３
実施例１のアミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えてポリエーテル変性シリコーンオイルＡＤＤＩＤ１００（旭化成ワッカーシリコーン社製）を使用した以外は実施例１と同様にして実施したが、最終生成物は凝集してインクとはならなかった。
【００４３】
比較例４
実施例６のアミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えてポリエーテル変性シリコーンオイルＡＤＤＩＤ１００（旭化成ワッカーシリコーン社製）を使用した以外は実施例６と同様にして実施したが、最終生成物は凝集してインクとはならなかった。
【００４４】
比較例５
実施例１のアミノ変性シリコーンオイルＴＳＦ４７０２に代えてオレフィン変性シリコーンオイルＸ−２２−１７４ＤＸ（信越化学工業社製）を使用した以外は実施例１と同様にして実施したが、最終生成物は凝集してインクとはならなかった。
【００４５】
比較例６
脂肪族炭化水素系溶媒・日石アイソゾール（日本石油化学社製）８５部に、高分子型分散剤Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００（アビシア社製）５部とカーボンブラックＭＡ−７（三菱化学社製）１０部を添加して混合液とした。この混合液にさらにガラスビーズを１５０部加えてサンドミル（カンペ社製）２１６０ｒｐｍにて１時間分散した後、遠心分離機（日立工機社製）にて粗大粒子を除去し、油性ブラックインクを得た。
【００４６】
比較例７
市販のインクジェット用非水系顔料インクを比較例７とした。
【００４７】
これら実施例１〜１０および比較例１〜７のインクについて、安定性、ノズル目詰まりおよびクリアファイル変形の各特性を調べ、その結果を表１に示した。安定性については、促進試験として６０℃恒温槽に１週間放置した際の前後の粘度変化を評価した。粘度計は東機産業社製のＢＬ型粘度計を使用した。ノズル目詰まりは、インクをピエゾ型インクジェットヘッドに搭載し、室温で１週間放置した後、クリーニングにより復帰するかどうかを評価し、軽いクリーニングで復帰したものに○印を、復帰しなかったものに×印を付した。クリアファイル変形は、上記ヘッドで印字したサンプルを、ＰＰ材料クリアファイル・ＣＬＥＡＲ ＨＯＬＤＥＲ Ａ４ フ−７８０（コクヨ社製）に１週間室温保管したときの形状変化を評価し、変形が見られなかったものに○印を、凹付き変形が見られたものに×印を付した。
【００４８】
【表１】
【００４９】
表１より明らかなように、分散剤としてアミノ変性シリコーンオイルを用いた実施例１〜６および１０、エポキシ変性シリコーンオイルを用いた実施例７、カルボキシル変性シリコーンオイルを用いた実施例８および脂肪酸変性シリコーンオイルを用いた実施例９ではいずれも十分に低粘度であり高顔料濃度のインクとした場合においてもインクとしての安定性が高く且つノズル目詰まりもクリアファイル変形も見られないものであったのに対して、これら特定の変性シリコーンオイル以外の分散剤を用いた比較例１〜５では凝集のためにインク化することができず、比較例６および７ではクリアファイル変形が生じて実用に適さないものであった。
【００５０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、非水系顔料インクを前提として分散剤に特定の変性シリコーンオイルを用いることによって、顔料を安定的に分散させることができ、メディアを問わずに、インクジェット印刷の高速化および高画質化に十分に対応することが可能なインクが提供される。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-aqueous pigment ink for inkjet.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording system records characters and images by flying micro droplets of ink and attaching them to media such as paper. However, since it is plateless printing / non-contact printing, color printing is not possible. Because of its advantages such as simplicity and low noise, it has rapidly spread in various applications particularly as a color image output device.
[0003]
Conventionally, the ink used in such an ink jet recording system has been mainly an aqueous ink, that is, a dye or a pigment dispersed in water or a mixed solvent of water and a hydrophilic solvent. In particular, in recent years, inks using a pigment as a coloring material (water-based pigment inks) tend to increase due to their excellent light resistance and water resistance required for high-quality printing.
[0004]
With the high performance and high speed of inkjet heads, inkjet inks have been required to have a high degree of quick drying, but conventional water-based inks have a low drying speed and sufficiently satisfy this requirement. I can't. Proposals have also been made to increase the speed of the inkjet system by drying with a drying device after printing with a water-based ink, but this not only causes an increase in cost but also in a situation where color materials immediately after printing can move. In this case, forced drying cannot be a fundamental measure for speeding up since the image is disturbed. Further, when water-based ink is used, clogging of the nozzle is likely to occur, so that it is necessary to frequently clean the nozzle, which is an obstacle to speeding up.
[0005]
In addition, in order to perform high-quality printing with conventional inks, it is required to use a special medium having an ink receiving layer formed on the surface, and plain paper having no ink receiving layer is used as a medium for ink jet printing. Had been disqualified. This is because the water-based ink uses water, which paper fibers dislike most, as a solvent, so when it is printed on plain paper, the paper fibers expand and contract, and deformation such as curling may occur after printing due to a phenomenon called cockling. This is because the printing portion may be rubbed during transportation, causing a fatal printing failure. Various researches and developments have been made on paper papermaking technology and image processing technology for a measure for plain paper on the premise of using water-based ink, but no satisfactory solution has yet been found. Therefore, development of ink-jet inks capable of high-quality printing on plain paper regardless of the medium has been desired.
[0006]
In addition to aqueous inks, non-aqueous inks that do not use water as an ink solvent have also attracted attention, and the mainstream is so-called oil-based inks containing an organic solvent as a main component. Oil-based inks have better drying properties than water-based inks, and are considered to be superior in printability when plain paper is used as a medium.However, oil-based inks have low compatibility with polymer materials, and therefore, are not suitable for PP materials. The problem of deforming a clear file or the like occurs. Further, the thermosensitive recording paper comprising a leuco dye and a developer is susceptible to oil, and there is a problem that when stored with an oil-based ink print, characters disappear over time. Furthermore, many oil-based inks swell the resin component of the electrophotographic toner, causing problems such as set-off.
[0007]
In view of such problems, even non-aqueous inks using a silicone-based solvent without using an organic solvent (hereinafter referred to as “silicone-based solvent ink”) have been proposed (Patent Documents 1 to 3 below). . These silicone-based solvent inks are said to be able to solve the problems of the oil-based inks described above.
[0008]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-161467 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-248879 [Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-342388
[Problems to be solved by the invention]
However, it is very difficult for a silicone solvent to disperse the pigment in a stable state. In view of this point, in Patent Document 1, ink formation was achieved by using a modified silicone oil having a siloxane bond in the molecular skeleton as a solvent, and in Patent Document 2, in addition to the silicone solvent, hydrocarbons and alcohols were used. It has been proposed to improve the stability by using an organic solvent in combination.However, since the ink obtained in this manner has properties approaching those of the oil-based ink, the above-described oil-based ink such as deforming a clear file is used. However, there is a problem that the viscosity of the solvent is high and the degree of freedom in designing the ink (for example, the degree of freedom such as increasing the mixing ratio of the pigment) is reduced. Further, in Patent Document 3, a silicone-based graft polymer is used as a dispersant. However, the molecular weight of each of the silicone-based graft polymers used in Examples is about 10,000 and is extremely high, and particularly, Since the graft portion was large, the viscosity was increased, and the degree of freedom in ink design was extremely narrow.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies on a method for improving the above-described problems of the conventional technology, and as a result, have found that the use of a silicone-based solvent ink solves all the problems of conventional water-based inks and oil-based inks. It is an object of the present invention to achieve this object by using a specific modified silicone oil as a dispersant, and to easily produce a stable silicone solvent ink having a high pigment concentration and a low viscosity.
[0011]
That is, the present invention provides a silicone-based solvent and a pigment, and further comprises one or more modified silicones selected from the group consisting of amino-modified silicone oils, epoxy-modified silicone oils, carboxyl-modified silicone oils, and fatty acid-modified silicone oils as dispersants. A non-aqueous pigment ink for inkjet, comprising an oil, wherein the modified silicone oil is adsorbed on a pigment surface.
[0012]
It is preferable to use carbon black and / or an organic pigment as the pigment.
[0013]
A preferred example of the silicone-based solvent is a non-modified silicone oil such as methylpolysiloxane.
[0014]
Preferred examples of the modified silicone oil are those represented by any of the following chemical structural formulas 1 to 4.
[0015]
Embedded image
Embedded image
Embedded image
Embedded image
The molecular weight of the substituent of the modified silicone oil is preferably 1,000 or less.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The non-aqueous ink for inkjet of the present invention is a silicone-based solvent, a pigment, and one or more selected from the group consisting of amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, and fatty acid-modified silicone oil as a dispersant. Modified silicone oil.
[0021]
The silicone solvent has low toxicity and odor, low flammability, and preferably has a volatile content of 30% or more for 24 hours in an environment having a boiling point of 150 ° C., dimethyl silicone oil, cyclic methyl silicone oil, methylphenyl silicone. An oil, a methyl hydrogen silicone oil or the like having such properties can be selected and used.
[0022]
Although the pigment is an essential component of the ink of the present invention, it does not constitute a main feature of the present invention, and can be appropriately selected from general-purpose pigments and used. For example, as a pigment for black ink, carbon blacks such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black, and organic pigments such as orthonitroaniline black can be used alone or in any combination.
[0023]
Examples of pigments for color inks include toluidine red, permanent carmine FB, disazo orange PMP, lake red C, brilliant carmine 6B, quinacridone red, dioxane violet, orthonitroaniline orange, dinitroaniline orange, vulcan orange, toluidine red, and chlorine. Para red, brilliant fast scarlet, naphthol red 23, vilazolone red, barium red 2B, calcium red 2B, strontium red 2B, manganese red 2B, barium lysosome red, pigment scar red 3B lake, lake bordeaux 10B, anthosine 3B lake, Ansosine 5B Lake, Rhodamine 6G Lake, Eosin Lake, Bengal, Faftor Red FGR, Loader B lake, methyl violet red lake, dioxazine violet, naphthol carmine FB, naphthol red M, fast yellow AAA, fast yellow 10G, disazo yellow AAMX, disazo yellow AAOT, disazo yellow AOAA, disazo yellow HR, isoindoline yellow, Fast Yellow G, Disazo Yellow AAA, Phthalocyanine Blue, Pictoria Pure Blue, Basic Blue 5B Lake, Basic Blue 6G Lake, Fast Sky Blue, Alkaline Blue R Toner, Peacock Blue Lake, Navy Blue, Ultramarine, Reflex Blue 2G, Reflex Blue R, alkaline blue G toner, brilliant green lake, diamond green thioflavin lake, phthalocyanine green Emissions G, green gold, phthalocyanine green Y, can be used daylight fluorescent pigment, pearl pigment and the like alone or in any combination.
[0024]
The non-aqueous pigment ink for inkjet of the present invention uses one or more modified silicone oils selected from the group consisting of amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil and fatty acid-modified silicone oil as a dispersant. The main feature is that these specific modified silicone oils can stably disperse the pigment. The reason for this has not been fully elucidated, but the superior adsorptivity of amino-modified silicone oils and epoxy-modified silicone oils, and the superior polarity of carboxyl-modified silicone oils and fatty acid-modified silicone oils, indicate the pigment dispersion performance. It is presumed that it greatly contributes to the improvement of
[0025]
These modified silicone oils have a structure represented by any one of Chemical Formulas 1 to 4, and preferably have a substituent having a molecular weight of 1,000 or less. By adopting such a simple structure, adsorption to the pigment is facilitated, the types of pigments that can be used are increased, and effects such as the viscosity of the completed ink can be suppressed to be low can be expected. Further, the modified silicone oil having such a simple structure is easier to design and manufacture than a silicone-based graft polymer having a large graft portion, and as a result, has an advantage in cost.
[0026]
The amount of the dispersant is preferably in the range of 5 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the pigment. If the amount is less than 5 parts by weight, it becomes difficult to disperse the pigment in a stable state, and if it exceeds 500 parts by weight, the viscosity becomes high and it becomes difficult to form an ink. In addition, the ink viscosity when the temperature during operation is set to 0 to 50 ° C. is determined from the viewpoint of the ink supply stability and the ink droplet formation flying stability under the high-speed response of the ink jet printer head. Is preferably 30 mPa · s or less.
[0027]
The non-aqueous ink for inkjet of the present invention may further contain general resins and additives such as a surfactant, an antifoaming agent and a surface tension modifier.
[0028]
Pigment dispersion in the production of ink can be performed using a general-purpose disperser (ball mill, attritor, sand mill, etc.).
[0029]
Examples and comparative examples of the non-aqueous ink for inkjet of the present invention are described below.
[0030]
Example 1
90 parts of dimethylpolysiloxane KF-96L-5CS (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a solvent, 5 parts of amino-modified silicone oil TSF4702 (manufactured by GE Toshiba Silicones) and 5 parts of carbon black MA-7 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) Was added to obtain a mixed solution. 150 parts of glass beads were further added to this mixed liquid, and dispersed by a sand mill (manufactured by Kampe) at 2160 rpm for 1 hour, and then coarse particles were removed by a centrifugal separator (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd.). Black ink was obtained.
[0031]
Example 2
To 85 parts of cyclic methylpolysiloxane WACKER SILICONE FLUID Z040 (manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone) as a solvent, 10 parts of amino-modified silicone oil TSF4701 (manufactured by GE Toshiba Silicone) and 5 parts of carbon black Printex 150T (manufactured by Degussa) are added. To obtain a mixed solution. 150 parts of glass beads were further added to this mixed liquid, and dispersed by a sand mill (manufactured by Kampe) at 2160 rpm for 1 hour, and then coarse particles were removed by a centrifugal separator (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd.). Black ink was obtained.
[0032]
Example 3
Instead of carbon black MA-7 of Example 1, cyan pigment blue No. A non-aqueous pigmented cyan ink for inkjet was obtained in the same manner as in Example 1, except that 32 (manufactured by Dainichi Seika) was used.
[0033]
Example 4
Except that magenta pigment HOSTAPERM RED E5B02 (manufactured by Clariant) was used instead of carbon black MA-7 of Example 1, and amino-modified silicone oil KF-8005 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used instead of amino-modified silicone oil TSF4702. A non-aqueous pigmented magenta ink for inkjet was obtained in the same manner as in Example 1.
[0034]
Example 5
A non-aqueous pigment yellow ink for inkjet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the yellow pigment Chromofine Yellow (manufactured by Dainichi Seika) was used in place of the carbon black MA-7 in Example 1.
[0035]
Example 6
A non-aqueous pigment yellow ink for inkjet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the yellow pigment Toner Yellow HG (manufactured by Clariant) was used in place of the carbon black MA-7 in Example 1.
[0036]
Example 7
A non-aqueous pigment black ink for inkjet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the epoxy-modified silicone oil KF-1001 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used instead of the amino-modified silicone oil TSF4702 in Example 1.
[0037]
Example 8
A non-aqueous pigment yellow ink for inkjet was obtained in the same manner as in Example 6, except that the carboxyl-modified silicone oil X-22-3701E (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used instead of the amino-modified silicone oil TSF4702 in Example 6. .
[0038]
Example 9
Except that carbon black # 2650 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used instead of carbon black MA-7 of Example 1, and fatty acid-modified silicone oil KF-3935 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used instead of amino-modified silicone oil TSF4702. In the same manner as in Example 1, a non-aqueous pigment black ink for inkjet was obtained.
[0039]
Example 10
87 parts of dimethylpolysiloxane KF-96L-2CS (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a solvent, 3 parts of amino-modified silicone oil TSF4700 (manufactured by GE Toshiba Silicones) and 10 parts of carbon black MA-7 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) Was added to obtain a mixed solution. 150 parts of glass beads were further added to this mixed liquid, and dispersed by a sand mill (manufactured by Kampe) at 2160 rpm for 1 hour, and then coarse particles were removed by a centrifugal separator (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd.). Black ink was obtained.
[0040]
Comparative Example 1
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amino-modified silicone oil TSF4702 was replaced by a nonionic surfactant polyoxyethylene nonylphenyl ether Neugen EA70 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). However, the final product did not aggregate into ink.
[0041]
Comparative Example 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the polymer-type dispersant Solsperse 17000 (manufactured by Avicia) was used in place of the amino-modified silicone oil TSF4702 in Example 1, except that the final product aggregated to form an ink. Did not.
[0042]
Comparative Example 3
The same procedure was performed as in Example 1 except that the polyether-modified silicone oil ADDID100 (manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd.) was used instead of the amino-modified silicone oil TSF4702 in Example 1, except that the final product aggregated to form an ink Did not become.
[0043]
Comparative Example 4
Example 6 was repeated except that the amino-modified silicone oil TSF4702 was replaced with a polyether-modified silicone oil ADDID100 (manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone Co.). Did not become.
[0044]
Comparative Example 5
The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the olefin-modified silicone oil X-22-174DX (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used instead of the amino-modified silicone oil TSF4702 in Example 1, but the final product was aggregated. Did not become ink.
[0045]
Comparative Example 6
To 85 parts of an aliphatic hydrocarbon solvent, Nisseki Isosol (Nippon Petrochemical), 5 parts of a polymer type dispersant, Solsperse 17000 (Abisia) and 10 parts of carbon black MA-7 (Mitsubishi Chemical) are added. To obtain a mixed solution. 150 parts of glass beads were further added to this mixed liquid, and dispersed by a sand mill (manufactured by Kampe) at 2160 rpm for 1 hour, and then coarse particles were removed by a centrifuge (manufactured by Hitachi Koki) to obtain an oily black ink. Was.
[0046]
Comparative Example 7
Comparative Example 7 was a commercially available non-aqueous pigment ink for inkjet.
[0047]
With respect to the inks of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7, characteristics of stability, nozzle clogging, and clear file deformation were examined. The results are shown in Table 1. Regarding the stability, as an accelerated test, a change in viscosity before and after standing in a 60 ° C. constant temperature bath for one week was evaluated. As the viscometer, a BL viscometer manufactured by Toki Sangyo was used. For nozzle clogging, mount the ink on a piezo-type inkjet head, leave it at room temperature for one week, evaluate whether it will recover by cleaning, and mark circles that have recovered with light cleaning with those that did not. X mark. The clear file deformation was evaluated by examining the shape change when the sample printed with the above head was stored at room temperature for one week in a PP material clear file, CLEAR HOLDER A4 F-780 (manufactured by KOKUYO), and no deformation was observed. Is marked with a circle, and those with a concave deformation are marked with a cross.
[0048]
[Table 1]
As is clear from Table 1, Examples 1 to 6 and 10 using amino-modified silicone oil as a dispersant, Example 7 using epoxy-modified silicone oil, Example 8 using carboxyl-modified silicone oil, and fatty acid modification In Example 9 using silicone oil, the viscosity was sufficiently low, and even when an ink having a high pigment concentration was used, the stability as the ink was high, and no nozzle clogging and no clear file deformation were observed. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5 using dispersants other than these specific modified silicone oils, ink could not be formed due to agglomeration. It was not suitable.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a pigment can be stably dispersed by using a specific modified silicone oil as a dispersant on the premise of a non-aqueous pigment ink, regardless of the medium, Provided is an ink that can sufficiently cope with high-speed inkjet printing and high image quality.