JP2005042122A

JP2005042122A - 顔料インク組成物

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Publication number: JP2005042122A
Application number: JP2004303183A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Furuya; 隆博古谷; Nagayuki Takao; 長幸鷹尾
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】顔料の分散粒径が小さく、かつ耐水性にすぐれ、また普通紙に対しコックリングなく印刷可能であるとともに、カチオン処理を施した記録媒体に対して印刷したときの印刷物の擦れの問題のない、耐擦れ性にすぐれた顔料インク組成物を提供することを目的とする。

【解決手段】顔料、酸性基を有する樹脂および沸点１５０℃以上の有機溶剤を含有する顔料インク組成物であって、上記の有機溶剤がインク組成物全体の５０〜９５重量％を占め、かつ上記の酸性基を有する樹脂が疎水基を含む水不溶性の樹脂であることを特徴とする顔料インク組成物であり、塗膜摺動試験として、カチオン処理を施した記録媒体に＃０４バーコーター（東洋精機製）で塗布し乾燥した塗膜を５０ｇの分銅をのせた布で摺動させたときに、上記塗膜の擦れがみられないという、すぐれた耐擦れ性を発揮する。

【選択図】なし

Description

本発明は、顔料、樹脂および有機溶剤を含有する顔料インク組成物、とくに、インクジェットプリンター用の顔料インク組成物に関する。

インクジェット記録方式は、圧力、熱、電界などを駆動源として液状のインクをノズルから記録媒体に向けて吐出させ、印刷するものである。このようなインクジェット記録方式は、ランニングコストが低く、高画質化が可能なことより、近年、オフィス用のみならず民生用としても急速に普及している。

インクジェット記録用のインクとしては、水溶性染料を水性媒体に溶解した水性染料インクが、着色力が大きい、ヘッドオリフィスでの目詰まりが少ないなどの理由により、使用されてきている。しかしながら、この水性染料インクは、耐水性、耐候性が十分でないという問題を抱えている。

近年、Ａ−Ｏサイズにも対応できる大型のインクジェットプリンターが開発され、屋外用ポスターなどの屋外用途での使用環境が増え、また、デジタルカメラの普及により、長期間保存する用途も増加している。このような背景のもと、耐水性、耐候性にすぐれた顔料インクの開発が盛んに行われている。

しかし、溶媒に水および水性溶剤を用いた水性顔料インクは、普通紙に印刷した場合、コックリング（乾燥後に波打ち）が起こるため、ポスター用などには不適切である。また、溶剤に脂肪族炭化水素やアルコールを用いた油性顔料インク（特許文献１〜３参照）は、コックリングは少ないものの、カチオン処理を施した記録媒体（一般的には光沢紙など）に印刷した場合に、印刷物が擦れやすいという問題があり、たとえば、連続して印刷する場合、２枚目以降の印刷物がその前の印刷物に数秒間重なったり、印刷後の印刷物に手で触れたりしたときに、印刷物が容易に擦れるという問題を抱えている。
特開２０００−３８５３３号公報（第３〜４頁）特開２００１−２２０５２７号公報（第４〜５頁）特開２００１−３２９１９３号公報（第３〜４頁）

本発明は、上記の事情に照らし、顔料の分散粒径が小さく、かつ耐水性にすぐれ、また普通紙に対しコックリングなく印刷可能であるとともに、カチオン処理を施した記録媒体に対して印刷したときの印刷物の擦れの問題のない、耐擦れ性にすぐれた顔料インク組成物、とくにインクジェットプリンター用の顔料インク組成物を提供することを目的としている。

本発明者らは、顔料インク組成物において、特定の樹脂を含むとともに、特定の有機溶剤を特定量含む構成とすることにより、顔料の分散粒径が小さく、かつ耐水性にすぐれ、また普通紙に対しコックリングなく印刷可能であるとともに、カチオン処理を施した記録媒体に印刷したときの印刷物の擦れの問題のない、すぐれた耐擦れ性が得られることがわかった。

本発明は、このような知見をもとにして、完成されたものである。

すなわち、本発明は、顔料、酸性基を有する樹脂および沸点１５０℃以上の有機溶剤を含有する顔料インク組成物であって、上記の有機溶剤がインク組成物全体の５０〜９５重量％を占め、かつ上記の酸性基を有する樹脂が疎水基を含む水不溶性の樹脂であることを特徴とする顔料インク組成物に係るものである。

このような顔料インク組成物によると、たとえば、塗膜摺動試験として、カチオン処理を施した記録媒体に＃０４バーコーター（東洋精機製）で塗布し乾燥した塗膜を５０ｇの分銅をのせた布で摺動させたときに、上記塗膜の擦れがみられないという、すぐれた耐擦れ性を発揮する。

上記の塗膜摺動試験は、具体的には、温度２０〜２５℃、湿度４０〜６０％の環境下、カチオン処理を施した記録媒体に、顔料インク組成物を＃０４バーコーター（東洋精機製）を用いて塗布し、１０分間乾燥して塗膜を形成し、この塗膜を５０ｇの分銅（接触面積３．１cm²）をのせた布で３秒間隔で１０回摺動させたときに、塗膜に擦れがあるかどうかを評価するものである。

ここで、カチオン処理を施した記録媒体には、水性染料インクジェットプリンター用の光沢紙があり、その市販品としては、日立マクセル、エプソン、キャノン、コニカなどの各社の光沢紙が挙げられる。

また、この記録媒体にインク組成物を＃０４バーコーターで塗布する際には、その塗布厚さを５〜１０μｍとするのがよく、また塗布後１０分間乾燥したのちの塗膜厚さを０．０９〜１．８μｍとするのがよい。

さらに、この塗膜上に摺動させる布としては、アズワン社製ベンコットン、テクニクルー、キムワイプ、キムワイパー、ケムドライ、キムテック、キムテックス、キムタオルや、絹、木綿などの天然繊維、ポリエステルなどの化学繊維などの公知の各種の布を用いることができる。

本発明の顔料インク組成物は、上記の塗膜摺動試験に耐えれる、つまりこの試験で塗膜の擦れがみられない、すぐれた耐擦れ性を示すため、これをカチオン処理を施した記録媒体にインクジェットプリンターで印刷した場合に、印刷物の耐擦れ性を大幅に改善でき、たとえば、連続して印刷する場合に、２枚目以降の印刷物がその前の印刷物に数秒間重なったり、印刷後の印刷物に手で触れたりしても、従来のような印刷物が擦れるという問題を回避することができる。

このように、本発明の構成を採用することにより、顔料の分散粒径が小さく、かつ耐水性にすぐれ、また普通紙に対しコックリングなく印刷可能であるとともに、カチオン処理を施した記録媒体に対して印刷したときの印刷物の擦れの問題のない、耐擦れ性にすぐれた顔料インク組成物、とくにインクジェットプリンター用の顔料インク組成物を提供することができる。

本発明において、顔料には、無機顔料、有機顔料、染料などが用いられる。

無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、トリポン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ピリジアン、コバルトグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、マイカなどが挙げられる。

有機顔料としては、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリン系、イソインドリノン系顔料などが挙げられる。

染料としては、アゾ系、アントラキノン系、インジゴ系、フタロシアニン系、カルボニル系、キノンイミン系、メチン系、キノリン系、ニトロ系などが挙げられ、これらの中でも、分散染料がとくに好ましい。

これら顔料の量は、インク組成物全体の０．１〜２０重量％を占めるのが望ましい。顔料の量がインク組成物全体の０．１重量％未満となると、インクとしての特性を十分に発現させにくくなり、２０重量％を超えると、分散安定性や印刷物の耐擦れ性などに好結果が得られにくい。

本発明において、酸性基を有する樹脂には、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基などの酸性基を有する、アクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、エポキシ系、アミノ系樹脂等の広範囲の樹脂が含まれ、単独でも２種以上を混合して用いてもよい。合成やグラフト化のしやすさ、極性基の導入のしやすさから、アクリル系樹脂が好ましい。また本発明では、この酸性基を有する樹脂を、顔料の分散剤として、または分散剤以外の添加樹脂として、用いるが、その際、一般的な分散剤や添加樹脂と併用してもよい。

この酸性基を有する樹脂は、顔料の分散粒径や耐水性に加えて、カチオン処理を施した記録媒体に印刷したときの印刷物の耐擦れ性に好結果を与えるものである。水性染料インクジェットプリンター用の光沢紙では、アニオン性染料の定着性や耐水性を高めるため、インク受容層がカチオン性に設計され、たとえばカチオン性樹脂やカチオン性のアルミナフィラーなどが用いられている。酸性基を有しアニオン性である樹脂を使用すると、上記のカチオン性インク受容層に対する接着性が高められ、印刷物の耐擦れ性が向上する。

本発明において、このような酸性基を有する樹脂は、その酸価が１０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあるのが好ましく、１５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあるのがより好ましく、３０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあるのが最も好ましい。酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、前記の効果を十分に発現できず、また３００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、前記の効果が飽和するとともに、インク組成物の粘度が高くなる場合がある。

また、この酸性基を有する樹脂は、重量平均分子量が１×１０⁴〜３×１０⁵の範囲、とくに２×１０⁴〜１×１０⁵の範囲にあるのが好ましい。１×１０⁴未満では、分子量が小さすぎて十分な強度の印刷物を形成できない場合があり、３×１０⁵を超えると、インク粘度が高くなる傾向がある。さらに、分子量分布が１．５〜１０の範囲、とくに２〜５の範囲にあるのが好ましい。適度な分子量分布を持つことで、広い使用環境下で十分な耐擦れ性を発揮できる。

なお、この明細書において、酸性基を有する樹脂に関する重量平均分子量は、ゲルパーミネーションクロマトグラフィーによりポリスチレン換算分子量として求められる値を意味するものである。

本発明において、このような酸性基を有する樹脂は、エーテル結合を含む樹脂であるのが好ましい。エーテル結合を含むことにより、カチオン性処理を施した記録媒体との親和性が良くなり、耐擦れ性がより向上する。

また、疎水基を含む水不溶性の樹脂であるのが好ましい。疎水基を含み水不溶性であることにより、印刷物の耐水性がより向上する。

さらに、水酸基やアミノ基等の極性基を含む樹脂であるのが好ましい。上記のような極性基を含むことにより、有機溶剤または被印刷物である紙への親和性が高められる。

本発明において、上記の樹脂は、たとえば、酸性基を有するモノマー（以下、アニオン性モノマーという）と、エーテル結合を有するモノマーと、疎水基を有するモノマーと、さらに必要により極性基を有するモノマーなどを、常法により共重合させることにより、容易に合成できる。また、このようなモノマー構成とされた共重合樹脂を市販品として入手することもできる。

アニオン性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマール酸、アクリロイルオキシエチルフタレート、アクリロイルオキシサクシネート、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸などのカルボキシル基を有するモノマー、アクリル酸２−スルホン酸エチル、メタクリル酸２−スルホン酸エチル、ブチルアクリルアミドスルホン酸などのスルホン酸基を有するモノマー、メタクリル酸２−ホスホン酸エチル、アクリル酸２−ホスホン酸エチルなどのホスホン酸基を有するモノマーなどがあり、中でも、カルボキシル基を有するモノマーが好ましい。

エーテル結合を有するモノマーには、ポリエーテル系マクロモノマーとして知られる日本油脂社製の「ＰＭＥ−２００」、「ＰＭＥ−４００」、「ＰＭＥ−１０００」、「ＡＭＥ−４００」、「ＰＰ−５００」、「ＰＰ−８００」、「ＰＰ−１０００」、「ＰＥ−３５０」など、新中村化学社製の「ＡＭＰ−１０Ｇ」、「ＡＭＰ−６０Ｇ」などが好ましく用いられる。

疎水基を有するモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸セチル、メタクリル酸セチル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、メタクリル酸ベヘニルなどの（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレンなどのスチレン系モノマー、イタコン酸ベンジルなどのイタコン酸エステル、マレイン酸ジメチルなどのマレイン酸エステル、フマール酸ジメチルなどのフマール酸エステル、酢酸ビニルなどが挙げられる。

極性基を有するモノマーとしては、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピルなどの水酸基を有するモノマー、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸アミノプロピル、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノプロピルなどの第１級アミノ基を有するモノマー、アクリル酸メチルアミノエチル、アクリル酸メチルアミノプロピル、アクリル酸エチルアミノエチル、アクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸メチルアミノエチル、メタクリル酸メチルアミノプロピル、メタクリル酸エチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピルなどの第２級アミノ基を有するモノマー、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル、アクリル酸ジエチルアミノプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジエチルアミノプロピルなどの第３級アミノ基を有するモノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミドなどのアミド基を有するモノマー、アクリロイルモルホリン、ビニルピロリドン、ビニルピリジンなどの環状構造のモノマーなどが挙げられる。

本発明において、上記の酸性基を有する樹脂は、インク組成物全体の０．５〜３０重量％を占めるのが望ましく、１〜２０重量％を占めるのがより望ましく、１．５〜１０重量％を占めるのが最も望ましい。０．５重量％未満では、この樹脂に基づく前記の効果が得られにくく、また３０重量％を超えると、その効果が飽和するとともに、インク組成物の粘度が高くなりやすい。

また、この酸性基を有する樹脂は、顔料に対し、１０〜３００重量％とするのが好ましく、２０〜２００重量％とするのがより好ましく、さらに５０〜１５０重量％とするのが最も好ましい。１０重量％未満では、顔料の割合が高すぎて、十分な定着性が得られにくく、３００重量％を超えると、その効果が飽和するとともに、インク組成物の粘度が高くなりやすい。

本発明において、有機溶剤には、沸点１５０℃以上の有機溶剤が用いられる。沸点が１５０℃未満の有機溶剤では、インク組成物がインクジェットプリンター用のヘッドで乾き、ヘッド目詰まりを引き起こしやすい。

この沸点１５０℃以上の有機溶剤は、極性溶剤であるのが好ましく、エーテル系溶剤が最も好ましい。エーテル系溶剤は極性が高いため、本発明のカチオン処理を施した記録媒体との親和性が良く、耐擦れ性を飛躍的に向上させることができる。

エーテル系溶剤としては、（ポリ）アルキレングリコールのモノアルキルエーテルモノアルキルエステル化合物またはジアルキルエステル化合物が好ましい。これらの化合物としては、エチレングリコールモノアルキルエーテルモノアルキルエステル、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルモノアルキルエステル、トリエチレングリコールモノアルキルエーテルモノアルキルエステル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルモノアルキルエステル、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルモノアルキルエステル、トリプロピレングリコールモノアルキルエーテルモノアルキルエステル、エチレングリコールジアルキルエステル、ジエチレングリコールジアルキルエステル、トリエチレングリコールジアルキルエステル、プロピレングリコールジアルキルエステル、ジプロピレングリコールジアルキルエステル、トリプロピレングリコールジアルキルエステルなどが挙げられる。これらの化合物の中から、その１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。

具体的には、ジエチレングリコールモノエチルエーテルモノメチルエステル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルモノメチルエステル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルモノメチルエステル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルモノメチルエステル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルモノエチルエステル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルモノブチルエステル、ジエチレングリコールジメチルエステル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルモノメチルエステル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルモノメチルエステル、トリエチレングリコールジメチルエステル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテルモノメチルエステル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルモノメチルエステルなどが挙げられる。

これらの化合物は、分子内に極性基（エステル基、エーテル基）と疎水基（アルキル基）を併せ持っており、あらゆる記録媒体に対しすぐれた定着性と耐水性を示す。この両特性は、上記極性基の数と疎水基の炭素数で容易に調整できる。上記極性基は普通紙に印字した際のコックリングの防止にも寄与する。

本発明において、沸点１５０℃以上の有機溶剤は、インク組成物全体の５０〜９５重量％、とくに好ましくは６０〜９０重量％を占める割合で用いられる。過少となっても過多となっても、本発明の効果が得られにくい。

沸点１５０℃以上の有機溶剤とともに、他の一般的な脂肪族炭化水素などの有機溶剤を併用することもできるが、両者の合計量が上記範囲内となるようにするのがよい。また、有機溶剤の量の選択により、インク組成物中の固形分濃度が０．５〜２０重量％、とくに１．５〜１５重量％となるようにするのが好ましい。

本発明においては、上記の顔料、酸性基を有する樹脂および沸点１５０℃以上の有機溶剤を必須成分とし、必要により、界面活性剤、樹脂、表面調整剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、ｐＨ調整剤、電荷付与剤、殺菌剤、防腐剤、電荷調整剤、湿潤剤、皮はり防止剤、香料、防臭剤、消臭剤、脱臭剤、顔料誘導体など、公知の一般的な添加剤を使用することができる。

本発明の顔料インク組成物は、上記の各成分を、ボールミル、遠心ミル、遊星ボールミルなどの容器駆動媒体ミル、サンドミルなどの高速回転ミル、攪拌槽型ミルなどの媒体攪拌ミル、ディスパーなどの簡単な分散機により、よく撹拌混合し、分散させることにより、調製することができる。

このように調製される本発明の顔料インク組成物、とくにインクジェットプリンター用の顔料インク組成物は、２０℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、とくに好ましくは２７ｍＮ／ｍ以上であるのがよい。また、粘度が２〜３０ｃｐ、とくに好ましくは３〜１５ｃｐであるのがよい。表面張力および粘度が上記の範囲外となると、安定に印刷できないことがある。

また、顔料の平均分散粒径としては、０．０１〜０．５μｍ、とくに好ましくは０．１５〜０．３μｍ、さらに好ましくは０．０６〜０．２μｍであるのがよい。０．０１μｍ未満となると、インク組成物の分散性が不安定となりやすく、０．５μｍを超えると、ヘッドを詰まらせやすくなる。

本発明の顔料インク組成物は、インクジェット印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、感熱転写印刷方式などのあらゆる印刷方式のインクとして、使用することできる。しかし、これら種々の印刷方式の中でも、とくにインクジェット印刷に適用する、つまりインクジェットプリンター用インクとして使用すると、前記した本発明の効果がより良く発現できるので、望ましい。

以下、実施例、比較例および参考例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下において、「部」とあるのは「重量部」を意味する。

１００ｃｃのプラスチック製ビンに、銅フタロシアニンブルー顔料（大日本インキ化学工業社製の「ファストゲンブルーＧＮＰＳ」）４部、分散剤Ａ〔スチレン／メタクリル酸／アクリル酸ブチル／メタクリル酸ブチル／ポリエーテル系マクロモノマー（日本油脂社製の「ＰＭＥ４００」）（重量比：２０／１０／３０／３０／１０）の共重合体、酸価６５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量６．０×１０⁴、分子量分布３．２〕４部、有機溶剤として沸点２４７℃のジエチレングリコールモノブチルエーテルモノメチルエステル１２部、直径３mmのジルコニアビーズ１００部を計り取り、ペイントシェーカー（東洋精機社製）で２時間分散した。この分散後、ジエチレングリコールモノブチルエーテルモノメチルエステルで希釈し、顔料濃度が５重量％、分散剤Ａの濃度が５重量％である顔料インク組成物Ａを調製した。

分散剤Ａを、分散剤Ｂ〔スチレン／アクリル酸／アクリル酸ブチル／メタクリル酸ブチル／「ＰＭＥ４００」（重量比：２０／１０／３０／３０／１０）の共重合体、酸価７７ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量５．４×１０⁴、分子量分布３．０〕４部に変更した以外は、実施例１と同様にして、顔料濃度が５重量％、分散剤Ｂの濃度が５重量％である顔料インク組成物Ｂを調製した。

分散剤Ａを、分散剤Ｃ〔スチレン／２−アクリロイルオキシエチルコハク酸／アクリル酸ブチル／メタクリル酸ブチル／「ＰＭＥ４００」（重量比：２０／１０／３０／３０／１０）の共重合体、酸価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量６．５×１０⁴、分子量分布３．３〕４部に変更した以外は、実施例１と同様にして、顔料濃度が５重量％、分散剤Ｃの濃度が５重量％である顔料インク組成物Ｃを調製した。

分散剤Ａに代えて、分散剤Ｄ〔メタクリル酸ラウリル／メタクリル酸／アクリル酸ブチル／メタクリル酸ブチル／「ＰＭＥ４００」（重量比：２０／１０／３０／３０／１０）の共重合体、酸価６５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量６．７×１０⁴、分子量分布３．５〕４部を使用した以外は、実施例１と同様にして、顔料濃度が５重量％、分散剤Ｄの濃度が５重量％である顔料インク組成物Ｄを調製した。

ジエチレングリコールモノブチルエーテルモノメチルエステルに代えて、沸点２７０℃のトリエチレングリコールジメチルエステルを使用した以外は、実施例１と同様に、顔料濃度が５重量％、分散剤Ａの濃度が５重量％である顔料インク組成物Ｅを調製した。

比較例１
分散剤Ａを、分散剤Ｅ（アビシア製の「ソルスパー１３９４０」、ポリエステル系樹脂、酸価８ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量７．３×１０³、分子量分布１．２）４部に変更し、かつジエチレングリコールモノブチルエーテルモノメチルエステルを、流動パラフィン（松本石油研究所製の「モレスコホワイトＰ−７０」）に変更した以外は、実施例１と同様にして、顔料濃度が５重量％、分散剤Ｅの濃度が５重量％である顔料インク組成物Ｆを調製した。

比較例２
分散剤Ａを、分散剤Ｆ〔スチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸ブチル／「ＰＭＥ４００」（重量比：２０／４０／３０／１０）の共重合体、酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量６．３×１０⁴、分子量分布３．２〕４部に変更した以外は、実施例１と同様にして、顔料濃度が５重量％、分散剤Ｆの濃度が５重量％である顔料インク組成物Ｇを調製した。

参考例１
分散剤Ａを、分散剤Ｇ〔スチレン／メタクリル酸／アクリル酸ブチル／メタクリル酸ブチル／「ＰＭＥ４００」（重量比：２０／１０／３０／３０／１０）の共重合体、酸価６５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量４．０×１０³、分子量分布１．４〕４部に変更した以外は、実施例１と同様にして、顔料濃度が５重量％、分散剤Ｇの濃度が５重量％である顔料インク組成物Ｈを調製した。

参考例２
分散剤Ａの添加量を４部から０．３２部に変更した以外は、実施例１と同様に、顔料濃度が５重量％、分散剤Ａの濃度が０．４重量％である顔料インク組成物Ｉを調製した。

上記の実施例１〜５の顔料インク組成物Ａ〜Ｅ、比較例１，２の顔料インク組成物Ｆ，Ｇおよび参考例１，２の顔料インク組成物Ｈ，Ｉについて、下記の方法にて、顔料の平均分散粒径を測定し、また塗膜摺動試験を行い、さらに耐水性、コックリングおよび耐擦れ性を評価した。これらの結果は、表１に示されるとおりであった。

＜平均分散粒径＞
顔料インク組成物の平均分散粒径を、レーザードップラー方式の粒度分布計（コールター社製の「Ｎ４ＰＬＵＳ」）で測定した。

＜塗膜摺動試験＞
顔料インク組成物を、温度２０〜２５℃、湿度４０〜６０％の環境下で、光沢紙（日立マクセル社製の「スーパーフォト光沢紙」）上に、＃０４バーコーター（東洋精機社製）を用いて塗布し、１０分間乾燥した塗膜を、５０ｇの分銅（接触面積３．１cm²）をのせた布（アズワン社製の「ベンコットン」）で３秒間隔で１０回摺動させて、塗膜の擦れを目視にて観察した。塗膜に擦れのないものを○、擦れのあるものを×、と評価した。

＜耐水性＞
顔料インク組成物を、＃０４ワイヤーバー（東洋精機社製）を用いて、普通紙（ＸＥＲＯＸ社）上に塗布したのち、イオン交換水に１時間浸漬した。この浸漬で、にじみのないものを○、あるものを×、と評価した。

＜コックリング＞
顔料インク組成物を、＃０４ワイヤーバー（東洋精機社製）を用いて、普通紙（ＸＥＲＯＸ社）上に塗布し、乾燥したのちに、コックリング（波打ち）のないものを○、あるものを×、と評価した。

＜耐擦れ性＞
顔料インク組成物を、温度２０〜２５℃、湿度４０〜６０％の環境下で、インクジェットプリンタ（ＥＰＳＯＮ社製の「ＭＪ−５１０Ｃ」）を用いて、光沢紙（日立マクセル社製の「スーパーフォト光沢紙」）に５部連続して、階調テストパターン（１００、８０，６０，４０，２０）を印刷した。

印刷物の排出および重ねにより、印刷物の擦れのないものを○、擦れのあるものを×、と評価した。擦れの有無は、目視観察により確認した。

表１
┌────┬─────────┬────┬───┬───┬───┬───┐
│ │顔料インク組成物 │平均分散│塗膜摺│耐水性│コック│耐擦れ│
│ │ │粒径(nm)│動試験│ │リング│性 │
├────┼─────────┼────┼───┼───┼───┼───┤
│ │ │ │ │ │ │ │
│実施例１│顔料インク組成物Ａ│ １０３│ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│実施例２│顔料インク組成物Ｂ│ １０５│ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│実施例３│顔料インク組成物Ｃ│ １０８│ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│実施例４│顔料インク組成物Ｄ│ １０２│ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │
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│実施例５│顔料インク組成物Ｅ│ １０６│ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │
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│比較例１│顔料インク組成物Ｆ│ １５０│ × │ ○ │ ○ │ × │
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│比較例２│顔料インク組成物Ｇ│ ２２０│ × │ ○ │ ○ │ × │
│ │ │ │ │ │ │ │
│参考例１│顔料インク組成物Ｈ│ １９０│ × │ ○ │ ○ │ × │
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│参考例２│顔料インク組成物Ｉ│ ２００│ × │ ○ │ ○ │ × │
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上記表１の結果から明らかなように、本発明の実施例１〜５の顔料インク組成物Ａ〜Ｅは、平均分散粒径が小さく、塗膜摺動試験で擦れがなく、塗膜剥離を全く生じないものであり、耐水性にすぐれ、普通紙に印字してもコックリングがなく、しかも光沢紙に印刷したときの耐擦れ性にもすぐれ、すべての特性を満足するものであることがわかる。

これに対し、従来の分散剤および有機溶剤を用いた比較例１の顔料インク組成物Ｆは、平均分散粒径がやや大きくなり、また塗膜摺動試験で擦れがみられ、塗膜剥離を生じており、光沢紙に印刷したときの耐擦れ性に劣っていた。また、分散剤として酸性基を持たない樹脂を用いた比較例２の顔料インク組成物Ｇでも、上記とほぼ同じ結果であった。

なお、分散剤として酸性基を有する樹脂を用いた場合でも、上記樹脂の分子量が低すぎる参考例１の顔料インク組成物Ｈや、上記樹脂の添加量が少なすぎる参考例２の顔料インク組成物Ｉでは、平均分散粒径が大きくなり、また塗膜摺動試験で擦れがみられ、塗膜剥離を生じており、光沢紙に印刷したときの耐擦れ性に劣ってくることも明らかである。

Claims

顔料、酸性基を有する樹脂および沸点１５０℃以上の有機溶剤を含有する顔料インク組成物であって、上記の有機溶剤がインク組成物全体の５０〜９５重量％を占め、かつ上記の酸性基を有する樹脂が疎水基を含む水不溶性の樹脂であることを特徴とする顔料インク組成物。