JP2012224781A - 非水系顔料インク - Google Patents

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Abstract

【課題】色再現性とともに貯蔵安定性に優れる非水系顔料インクを提供することであるを提供する。
【解決手段】2種以上のレーキ顔料、及び非水系溶剤を含む非水系顔料インクである。
【選択図】なし

Description

本発明は、非水系顔料インクに関する。
インクジェット記録方法は、流動性の高い液体インクを微細なノズルから噴射し、普通紙等の記録媒体に付着させて印刷を行なう印刷方法である。この方法は、比較的安価な装置で、高解像度、高品位の画像を、高速かつ低騒音で印刷可能という特徴を有し、最近急速に普及している。
このインクジェット記録システムに用いられるインクの色材としては、顔料を利用したものと染料を利用したものに大別される。このうち、高画質印刷に必要な耐光性、耐候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が増加する傾向にある。
溶剤からみると、インクは大きく、水系タイプインクと非水系タイプインクに分けられる。揮発性溶剤を主体とする溶剤系インクや不揮発性溶剤を主体とするオイル系インクのように、インク用溶媒として水を使用しない非水系インクは、機上安定性(間欠吐出性、長時間放置後の吐出回復性など)が良い、記録媒体のカールがない、インクの浸透乾燥時間が短い、などの特徴を有し注目されている。
一方、目的とする色の印刷物を得るために、2種以上の顔料を組み合わせてインクを作製することがある。しかし、非水系インクにおいて、顔料を組み合わせて調色する場合に、色再現性を十分に得ることが難しく、特に印刷画像の彩度が低下することがある。特に、赤色の色再現性を十分に得ることが難しいという問題がある。
また、インクジェット用非水系顔料インクは、比較的低粘度で使用されるため、貯蔵安定性を十分に得ることが望ましいが、2種以上の顔料を混合する場合には、インクの貯蔵安定性を十分に得ることがさらに難しくなることがある。
特許文献1では、C.I.ピグメントレッド202とC.I.ピグメントバイオレット19との固溶体である顔料を含有し、顔料の一次粒子径及び粒子形分布が特定の値であるインクについて提案されている。しかし、引用文献1には、水性媒体のインクのみが記載され、非水系インクについては記載されていない。
特開2010−202858号公報
本発明の目的としては、色再現性とともに貯蔵安定性に優れる非水系顔料インクを提供することである。
本発明の一側面としては、2種以上のレーキ顔料、及び非水系溶剤を含む非水系顔料インクである。
本発明によれば、色再現性とともに貯蔵安定性に優れる非水系顔料インクを提供することができる。
以下、本発明に係る実施の形態について説明するが、本実施の形態における例示が本発明を限定することはない。
本発明の一実施形態による非水系顔料インク(以下、単に「インク」と称することがある)は、2種以上のレーキ顔料、及び非水系溶剤を含むことを特徴とする。このようなインクによれば、色再現性とともに貯蔵安定性に優れる非水系顔料インクを提供することができる。
ここで、色再現性は、彩度から評価することができる。彩度c*は、国際照明委員会によるCIE(1976)L*a*b*色空間の規定に従って、以下の式によって表される。
彩度c*={(a*)+(b*)1/2
式中、a*,b*は、それぞれL*a*b*表色系の色座標a*,b*である。
彩度は、有限会社東京電色製「カラーアナライザーTC−1800MK−II」を用いて、測定することができる。
特に、赤色系の印刷物では、彩度が56以上62未満であることが好ましく、より好ましくは、59以上62未満である。彩度が56未満であると、赤色の発色が十分ではなく、くすんだ印象を与えることがあり、一方、彩度が62以上であると、赤色の発色が過剰になり、目に刺激を感じることがあるため、好ましくない。
顔料を1種のみで用いる場合では、適正な彩度で色再現性を得ることが難しいことがある。また、顔料を組み合わせて使用する場合に、1種のレーキ顔料とレーキ顔料以外の顔料とを組み合わせると、適正な彩度で色再現性を得ることが難しい上に、貯蔵安定性が低下することがある。これに対し、色再現性及び貯蔵安定性の観点から、レーキ顔料を2種以上組み合わせることが有効であるという知見を得た。
本実施形態のインクは、2種以上のレーキ顔料を含む。
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81、C.I.ピグメントレッド81:1、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。
上記した赤顔料の他にも、各色のレーキ顔料を用いてもよい。例えば、C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー2、C.I.ピグメントブルー3、C.I.ピグメントブルー9、C.I.ピグメントブルー10、C.I.ピグメントブルー17:1、C.I.ピグメントブルー24、C.I.ピグメントブルー24:1、C.I.ピグメントブルー56、C.I.ピグメントブルー61、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット2、C.I.ピグメントバイオレット3、C.I.ピグメントバイオレット3:1、C.I.ピグメントバイオレット3:3、C.I.ピグメントバイオレット27、C.I.ピグメントバイオレット39、C.I.ピグメントグリーン1、C.I.ピグメントグリーン4、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー61:1、C.I.ピグメントイエロー62、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー133、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー169、C.I.ピグメントイエロー183、C.I.ピグメントイエロー191、C.I.ピグメントイエロー191:1、C.I.ピグメントイエロー206、C.I.ピグメントイエロー209、C.I.ピグメントイエロー209:1、及びC.I.ピグメントイエロー212等を挙げることができる。
これらは色味が近い顔料を組み合わせて用いることが好ましい。
レーキ顔料の組み合わせとしては、例えば、上記したレーキ顔料のうち2種以上を適宜選択して用いることができる。特に、溶性アゾ顔料を1種以上組み合わせたものが好ましい。この場合、顔料全体に対して溶性アゾ顔料を20質量%以上含むことが好ましく、50質量%以上含むことがより好ましく、75質量%以上含むことがさらに好ましい。
より好ましくは、レーキ顔料の組み合わせとしては、C.I.ピグメントレッド48:1(パーマネントレッド2BのBaレーキ)、C.I.ピグメントレッド48:3(パーマネントレッド2BのSrレーキ)、及びC.I.ピグメントレッド57:1(ブリリアントカーミン6BのCaレーキ)から選択される1種または2種以上を含むことが好ましい。さらに好ましくは、C.I.ピグメントレッド48:1を含み、また、C.I.ピグメントレッド48:1及びC.I.ピグメントレッド48:3を含む。
好ましい一例としては、C.I.ピグメントレッド48:1とC.I.ピグメントレッド48:3の2種の組み合わせ、及び、C.I.ピグメントレッド48:1とC.I.ピグメントレッド48:3とC.I.ピグメントレッド57:1との3種の組み合わせである。
顔料全体に対する各レーキ顔料の含有割合としては、特に限定されない。C.I.ピグメントレッド48:1を含む場合は、C.I.ピグメントレッド48:1を顔料全体に対して50質量%以上含むことが好ましく、より好ましくは75質量%以上である。C.I.ピグメントレッド48:3を含む場合は、C.I.ピグメントレッド48:3を顔料全体に対して25質量%以下で含むことが好ましく、より好ましくは20質量%以下である。C.I.ピグメントレッド57:1を含む場合は、C.I.ピグメントレッド57:1を顔料全体に対して30質量%以下で含むことが好ましい。
本実施形態のインクには、本発明の効果を阻害しない範囲で、特に色再現性及び貯蔵安定性を良好に維持する範囲で、レーキ顔料以外の色材として、無機顔料、その他の有機顔料、染料等が含まれてもよい。
顔料の平均粒径は、分散性と保存安定性の観点から300nm以下であることが好ましく、150nm以下であることがより好ましい。ここで、顔料の平均粒径は、(株)堀場製作所製の動的光散乱式粒度分布測定装置LB−500により測定された値である。
インク中の全ての顔料の含有量は、通常0.01〜20質量%であり、印刷濃度とインク粘度の観点から3〜15質量%であることが好ましい。
本実施形態のインクは、顔料分散剤をさらに含んでもよい。顔料分散剤としては、特に限定されず、顔料を溶剤中に安定して分散させるものであればよい。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。
非水系インク中の顔料分散剤の配合量は、適宜設定できるが、顔料分散性の観点から、重量比で、顔料1部に対し0.05〜1.0部程度であることが好ましく、0.1〜1.0部であることがより好ましい。インク総量に対しては、顔料分散剤は、0.5〜10重量%程度含まれていることが好ましく、1〜8重量%であることが一層好ましい。
非水系インクは非水系溶剤を含む。ここで、非水系溶剤とは、非極性有機溶剤および極性有機溶剤であって、50%留出点が150℃以上の溶剤をいう。50%留出点は、JIS K0066「化学製品の蒸留試験方法」に従って測定される、重量で50%の溶剤が揮発したときの温度を意味する。
たとえば、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、芳香族炭化水素溶剤等を好ましく挙げることができる。脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤としては、たとえば、日本石油(株)製「テクリーンN−16、テクリーンN−20、テクリーンN−22、日石ナフテゾールL、日石ナフテゾールM、日石ナフテゾールH、0号ソルベントL、0号ソルベントM、0号ソルベントH、日石アイソゾール300、日石アイソゾール400、AF−4、AF−5、AF−6、AF−7」、Exxon社製「Isopar(アイソパー)G、Isopar H、Isopar L、Isopar M、Exxsol D40、Exxsol D80、Exxsol D100、Exxsol D130、Exxsol D140」、株式会社ジャパンエナジー製「ノルマルパラフィンH」等を好ましく挙げることができる。芳香族炭化水素溶剤としては、日本石油(株)製「日石クリーンソルG」(アルキルベンゼン)、Exxon社製「ソルベッソ200」等を好ましく挙げることができる。
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。
極性有機溶剤としてより具体的には、ラウリル酸メチル、ラウリル酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソオクチル、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などのエステル系溶剤;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、ヘキシルデカノール、オクチルドデカノール、デシルテトラデカノールなどのアルコール系溶剤;ノナン酸、イソノナン酸、イソミリスチン酸、ヘキサデカン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸などの高級脂肪酸系溶剤;ジエチルグリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルなどのエーテル系溶剤、が好ましく挙げられる。
これらの非水系溶剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
非水系インクには、それぞれ上記の成分に加え、任意に、表面張力調整剤(浸透剤)、消泡剤、酸化防止剤等を適宜含有させることができる。
表面張力調整剤、消泡剤等として、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、または高分子系、シリコーン系、フッ素系の界面活性剤を使用することができる。
酸化防止剤として、たとえば、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、ノルジヒドログアヤレチック酸等を使用でき、これらを単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
インクは、ボールミル、ビーズミル等の任意の分散手段を用いて配合成分を混合することによって調製できるが、たとえば、顔料と、顔料分散剤と、非水系溶剤とを含む顔料分散体をまず調製し、さらに非水系溶剤およびその他の任意の成分を加えて製造することができる。顔料分散体を調製する際の非水系溶剤(あるいは希釈溶剤)は、インクに含まれる非水系溶剤と同じであることが好ましく、さらには分散剤を溶液重合により合成する場合には、その重合溶媒と同じであることが好ましい。
非水系インクは、インクジェット記録装置用として好ましく使用できる。インクジェット用インクとして用いる場合のインクの粘度は、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、一般に、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、5〜13mPa・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。
次に、本実施形態による非水系顔料インクを用いた印刷方法としては、特に制限されないが、インクジェット記録方法によって記録媒体に非水系顔料インクを印刷することができる。インクジェット記録方法としては、ピエゾ方式、静電方式、サーマル方式など、いずれの方式のものであってもよい。インクジェット記録装置を用いる場合は、デジタル信号に基づいてインクジェットヘッドからインクを吐出させ、吐出されたインク液滴を記録媒体に付着させるようにする。インクジェット記録方法としてラインヘッド方式を用いることもでき、ラインヘッド方式のインクジェット記録方法によれば高速の印刷速度による印刷が可能である。
記録媒体としては、特に限定されず、普通紙、上質普通紙、インクジェット(IJ)紙、IJマット紙、記録媒体上にインク吸収溶液がコートされたコート紙、コート紙よりもインク吸収層の厚みが薄い微コート紙、光沢紙(フォト光沢用紙)、特殊紙、布等で使用することができる。
以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<インク>
表1に示す顔料、顔料分散剤、及び溶剤の一部を混合し、ジルコニアビーズ(直径0.5mm)を入れ、ロッキングミル(株式会社セイワ技研製)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、顔料分散体を得た。次に、顔料分散体に非水系溶剤の残部を加えて希釈し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および粗大粒子を除去し、インクを作製した。
表1で使用した各成分を以下に示す。
C.I.ピグメントレッド48:1:溶性アゾ顔料 パーマネントレッド2BのBaレーキ
C.I.ピグメントレッド48:3:溶性アゾ顔料、パーマネントレッド2BのSrレーキ
C.I.ピグメント48:1とC.I.ピグメント48:3は、C.I.ピグメント48:1とC.I.ピグメント48:3が8:2(質量比)で混合された富士色素株式会社製「FUJI RED 5R 734」を使用した。
C.I.ピグメントレッド57:1:溶性アゾ顔料、ブリリアントカーミン6BのCaレーキ、DIC株式会社製「SYMULER BRILLIANT CARMINE 6B 321」
C.I.ピグメントレッド122:キナクリドン顔料、2,9−ジメチルキナクリドン、DIC株式会社製「FASTOGEN SUPER MAGENTA RH」
C.I.ピグメントバイオレット19:キナクリドン顔料、無置換キナクリドン、クラリアントジャパン株式会社製「HOSTAPERM RED E3B」
C.I.ピグメントレッド202:キナクリドン顔料、2,9−ジクロロキナクリドン、DIC株式会社製「QUINDO Magenta 202」
C.I.ピグメントレッド146:不溶性アゾ顔料、パーマネントカーミンFBB、クラリアントジャパン株式会社製「PERMANENT CARMINE FB B02」
S11200:日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース11200」
パルミチン酸イソオクチル:エステル系溶剤、日光ケミカルズ社製「ニッコールIOP」
AF4:石油系炭化水素溶剤、新日本石油株式会社製「AFソルベント4号(ナフテン系溶剤)」
イソミリスチルアルコール:高級アルコール系溶剤、日産化学工業株式会社製「FOC140N」、炭素数14
<評価>
各実施例及び比較例の彩度及び貯蔵安定性を評価し、結果を表1にあわせて示す。
(印刷物の作製)
インクジェットヘッド(東芝TEC株式会社製CB2ヘッド)を用い、以下の印刷条件で印刷物を作製した。
解像度:300dpi×300dpi
ドロップ数:5ドロップ
画像:ベタ画像
用紙:理想用紙薄口(理想科学工業株式会社製)
(彩度)
印刷物作製1日後、有限会社東京電色製「カラーアナライザーTC−1800MK−II」で測定し、その測定結果を以下のように評価した。
彩度c*={(a*)+(b*)1/2
A:彩度が、59以上62未満
B:彩度が、56以上59未満
C:彩度が、56未満または62以上
(インクの粘度)
インクの粘度は、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における粘度であり、ハーケ社製応力制御式レオメーターRS75(コーン角度1°、直径60mm)で測定した。その結果、いずれのインクも、5〜13mPa・sの、インクジェット用インクとして適正な粘度を備えていた。
(インクの貯蔵安定性)
作製したインクを密閉容器に入れ、70℃の環境下で4週間放置し、その後インクの粘度変化を測定し、その測定結果を以下のように評価した。
粘度変化率:[(4週間後の粘度×100)/(粘度の初期値)]―100(%)
A:粘度変化率が5%未満
B:粘度変化率が5%以上10%未満
C:粘度変化率が10%以上
Figure 2012224781
表1に示す通り、各実施例のインクは、彩度及び貯蔵安定性が優れていた。比較例1及び2は、レーキ顔料を1種のみ含み、彩度が適正でなかった。比較例3及び4は、レーキ顔料とキナクリドン顔料との組み合わせであり、比較例5は、レーキ顔料と不溶性アゾ顔料との組み合わせであり、比較例6は、2種のキナクリドン顔料の組み合わせであり、いずれも彩度が適正でなく、貯蔵安定性も良好でなかった。

Claims (7)

  1. 2種以上のレーキ顔料、及び非水系溶剤を含む、非水系顔料インク。
  2. 前記2種以上のレーキ顔料は溶性アゾ顔料を含む、請求項1に記載の非水系顔料インク。
  3. 前記溶性アゾ顔料を顔料全体に対し20質量%以上含む、請求項2に記載の非水系顔料インク。
  4. 前記2種以上のレーキ顔料は、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:3、及びC.I.ピグメントレッド57:1からなる群より選択される1種以上を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の非水系顔料インク。
  5. 前記2種以上のレーキ顔料は、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:3、及びC.I.ピグメントレッド57:1からなる群より選択される2種以上を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の非水系顔料インク。
  6. 前記2種以上のレーキ顔料はC.I.ピグメントレッド48:1を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の非水系顔料インク。
  7. 前記2種以上のレーキ顔料は、C.I.ピグメントレッド48:1及びC.I.ピグメントレッド48:3を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の非水系顔料インク。
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