JP2014024991A - インクジェット記録用水性顔料インク組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】吐出安定性に優れ、更に、吐出後の乾燥性に優れ、低温乾燥時においても耐薬品性に優れた印刷面を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供する。
【解決手段】本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物は、顔料、エマルジョン樹脂、界面活性剤及び水を含み、前記界面活性剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルを含み、前記ポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量が、前記インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して0.3重量%以上1重量%未満であり、前記エマルジョン樹脂の含有量が、前記インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して5重量%以上30重量%未満であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット記録用水性顔料インク組成物に関するものである。
画像データ信号に基づき、紙等の被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型・溶融型の熱転写方式、インクジェット方式等が知られている。これらの中でもインクジェット方式は、安価な装置で実施可能であり、かつ、必要とされる画像部のみにインクを吐出して被記録媒体上に直接画像を形成可能であるため、インクを効率よく使用でき、ランニングコストを低減でき、更に騒音が少なく、画像記録方式として優れている。
しかし、上記インクジェット方式で用いられるインク(インクジェット記録用インク)は、水性インクが中心であるため、紙のようにインク吸収性のある材料への印刷には適しているが、プラスチックや金属等のようにインク吸収性のない材料ないしインク吸収性の低い材料(すなわち、インク非吸収性材料)への印刷には適していない。
そこで、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能なインクジェット記録用インクについて多くの提案がなされている。例えば、特許文献1には、耐水性の向上、耐拡散性及び耐摩耗性等の染色堅牢度等の印刷画像の改善、及び長期保存安定性の向上を図る水性顔料インク組成物について提案されている。また、特許文献2には、吐出性能に優れた水性顔料インク組成物について提案されている。更に、特許文献3には、ラテックス(エマルジョン)と界面活性剤とを含む水性顔料インクが提案されている。
特開2006−213922号公報 特開2008−1787号公報 特表2011−507991号公報
しかし、特許文献1及び2に記載された水性顔料インク組成物は、エマルジョン樹脂等のバインダを含有していないため、被記録媒体がプラスチック、金属等のインク非吸収性材料の場合、当該被記録媒体に対するインクの密着性に劣るとう問題がある。また、特許文献3に記載の水性顔料インクは、ラテックス(エマルジョン)を含んでいるが、インクを被記録媒体に密着させるために90℃を超える比較的高温で乾燥する必要がある。
本発明は、上記問題を解決するもので、プラスチック、金属等のインク非吸収性材料にも印刷が可能であって印刷面の密着性に優れるとともに、吐出安定性にも優れ、更に、吐出後の乾燥性にも優れ、低温乾燥後においても耐薬品性に優れた印刷面を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インク組成物を提供する。
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物は、顔料、エマルジョン樹脂、界面活性剤及び水を含むインクジェット記録用水性顔料インク組成物であって、前記界面活性剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルを含み、前記ポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量が、前記インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して0.3重量%以上1重量%未満であり、前記エマルジョン樹脂の含有量が、前記インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して5重量%以上30重量%未満であることを特徴とする。
本発明によれば、プラスチック、金属等のインク非吸収性材料にも印刷が可能であって印刷面の密着性に優れるとともに、吐出安定性にも優れ、更に、吐出後の乾燥性に優れ、低温乾燥後においても耐薬品性に優れた印刷面を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供できる。
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物は、分散安定性に優れ、紙等の吸収性材料に対しては、にじみが少なく高発色であり、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能である。十分な発色に加えて、吐出安定性及び耐薬品性に優れる等の特性が要求されていることに鑑み、鋭意検討した結果によるものである。
即ち、本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物は、顔料、エマルジョン樹脂、界面活性剤及び水を含み、上記界面活性剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルを含むことを特徴とする。これにより、インクジェットプリンタヘッドに対する吐出安定性に優れ、更に、吐出後の乾燥性に優れ、低温乾燥時においても耐薬品性に優れた印刷面を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供できる。
以下、本発明のインクジェット記録用顔料インク組成物の各成分について詳細に説明する。
(界面活性剤)
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物に含まれる界面活性剤には、ポリグリセリン脂肪酸エステルを含んでいる。ポリグリセリン脂肪酸エステルを含むことにより、吐出安定性に優れるとともに、吐出後の乾燥性に優れ、低温乾燥時においても耐薬品性に優れた印刷面を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供できる。
上記ポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、モノステアリン酸ポリグリセリル、モノオレイン酸ポリグリセリル、モノイソステアリン酸ポリグリセリル、トリイソステアリン酸ジグリセリル、モノステアリン酸ポリグリセリル、グリセリン脂肪酸エステル、モノラウリン酸ポリグリセリル、グリセリン脂肪酸エステル、モノステアリン酸ポリグリセリル、モノオレイン酸ポリグリセリル、グリセリン脂肪酸エステル、縮合リシノレイン酸ポリグリセリル、モノラウリン酸ポリグリセリル、モノミリスチン酸デカグリセリル、モノステアリン酸ポリグリセリル、モノイソステアリン酸ポリグリセリル、モノオレイン酸ポリグリセリル、ジステアリン酸ポリグリセリル、ジイソステアリン酸ポリグリセリル、トリステアリン酸デカグリセリル、トリオレイン酸ポリグリセリル、ペンタステアリン酸デカグリセリル、ペンタオキシステアリン酸グリセリル、ペンタイソステアリン酸ポリグリセリル、ペンタオレイン酸ポリグリセリル、ヘプタステアリン酸ポリグリセリル、デカステアリン酸デカグリセリル、デカイソステアリン酸デカグリセリル、デカオレイン酸ポリグリセリル、縮合リシノレイン酸デカグリセリル等が挙げられる。
上記ポリグリセリン脂肪酸エステルの中でも、その脂肪酸部位に炭素−炭素二重結合を有するもの、例えば、モノオレイン酸ポリグリセリル、トリオレイン酸ポリグリセリル、デカオレイン酸ポリグリセリル等が好ましい。また、上記ポリグリセリン脂肪酸エステルの中でも、分子量が大きいもの、例えば、デカステアリン酸デカグリセリル、デカイソステアリン酸デカグリセリル等が好ましい。これらを含むことにより、吐出前の印刷ヘッドでのインクの非乾燥性が向上する。
また、上記ポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量は、上記インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して0.3重量%以上1重量%未満であることが必要である。上記含有量が、0.3重量%未満では、ポリグリセリン脂肪酸エステルの添加効果が発揮できず、1重量%以上では、印刷面の耐薬品性が低下する。
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物は、インクの表面張力の制御、顔料及びエマルジョン樹脂の分散安定性の向上のため、他の界面活性剤を更に含むことができる。他の界面活性剤としては、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤が好ましい。
上記両性界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、その他イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
上記非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル系界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系界面活性剤;フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等の含フッ素系界面活性剤;等が挙げられる。
上記他の界面活性剤の含有量は、インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して0.05重量%以上であることが好ましい。上記他の界面活性剤の含有量が0.05重量%未満になると、他の界面活性剤の効果が発揮されない傾向にあるからである。また、上記他の界面活性剤の含有量の上限値は、上記ポリグリセリン脂肪酸エステルと合わせた界面活性剤の全量が、インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して3重量%以下となる量であることが好ましい。界面活性剤の全量が3重量%を超えると、界面活性剤が表面に多く残り、塗膜特性を悪くする傾向があるからである。
(エマルジョン樹脂)
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物は、エマルジョン樹脂として、ガラス転移温度が45℃以上のエマルジョン樹脂を含むことが好ましい。上記エマルジョン樹脂のガラス転移温度が45℃未満であると、耐薬品性が十分得られない場合があったり、印刷面がべた付いて埃が付着しやすくなったり、貼り付きやすくなる問題が生じたりする場合がある。上記エマルジョン樹脂のガラス転移温度の上限は、通常110℃程度である。本明細書において、「エマルジョン樹脂」とは、エマルジョン化した樹脂を意味し、エマルジョンの分散媒は含まない。また、「エマルジョン樹脂のガラス転移温度」とは、エマルジョン樹脂を含む水溶液(エマルジョン樹脂分散体)を150℃で2時間乾燥させ、脱水させることにより、得られたエマルジョン樹脂を単独で測定したときのガラス転移温度をいう。
上記ガラス転移温度が45℃以上110℃以下のエマルジョン樹脂を形成する材料としては、スチレン、テトラヒドロフルフリルアクリレート及びブチルメタクリレートの他に(α,2,3又は4)−アルキルスチレン、(α,2,3又は4)−アルコキシスチレン、3,4−ジメチルスチレン、α−フェニルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロイルモルフォリン、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、その他アルキル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ基を有するジエチレングリコール又はポリエチレングリコールの(メタ)アクリレート、プロポキシ基を有するジエチレングリコール又はポリエチレングリコールの(メタ)アクリレート、ブトキシ基を有するジエチレングリコール又はポリエチレングリコールの(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、その他含フッ素(メタ)アクリレート、含塩素(メタ)アクリレート、含珪素(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸アミド、(メタ)アクリル酸等の1官能の他に架橋構造を導入する場合は、(モノ、ジ、トリ、テトラ、ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール及び1,10−デカンジオール等のジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリン(ジ、トリ)(メタ)アクリレート、ビスフェノールA又はFのエチレンオキシド付加物のジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等を用いることができる。
上記エマルジョン樹脂の含有量は、インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して5重量%以上30重量%未満である。上記エマルジョン樹脂の含有量が30重量%以上となると、吐出安定性が低下し、上記エマルジョン樹脂の含有量が5重量%未満になると、耐薬品性が低下するからである。
(顔料)
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物に用いられる顔料としては、従来公知の無機顔料や有機顔料を使用できる。
上記無機顔料としては、例えば、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、マイカ等が挙げられる。
上記有機顔料としては、例えば、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、アントラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリン系等が挙げられる。また、上記有機顔料としては、酸性、中性又は塩基性カーボンからなるカーボンブラックや、架橋したアクリル樹脂の中空粒子等を用いることもできる。
上述した顔料の具体例としては、下記に示すような、カラーインデックス(C.I.:The Society of Dyers and Colourists社発行)においてピグメントに分類されている化合物、つまり、カラーインデックス(C.I.)番号が付されているものが挙げられる。
シアン色を有する顔料としては、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15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー22、C.I.ピグメントブルー60等が挙げられる。これらの中でも、耐候性、着色力等の点から、C.I.ピグメントブルー15:3及びC.I.ピグメントブルー15:4のうちのいずれか単独で、又は両方を混合して用いることが好ましい。
マゼンタ色を有する顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド48(Ca)、C.I.ピグメントレッド48(Mn)、C.I.ピグメントレッド57(Ca)、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。これらの中でも、耐候性、着色力等の点から、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド254、及びC.I.ピグメントバイオレット19からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
イエロー色を有する顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー2、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14C、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー75、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー130、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー147、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー213、C.I.ピグメントイエロー214等が挙げられる。これらの中でも、耐候性等の点から、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー213、及びC.I.ピグメントイエロー214からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
ブラック色を有する顔料としては、例えば、三菱化学社製の“HCF”、“MCF”、“RCF”、“LFF”、“SCF”;キャボット社製の“モナーク”、“リーガル”;デグサ・ヒュルス社製の“カラーブラック”、“スペシャルブラック”、“プリンテックス”;東海カーボン社製の“トーカブラック”;コロンビア社製の“ラヴェン”;等が挙げられる。これらの中でも、三菱化学社製の“HCF#2650”、“HCF#2600”、“HCF#2350”、“HCF#2300”、“MCF#1000”、“MCF#980”、“MCF#970”、“MCF#960”、“MCF88”、“LFFMA7”、“LFFMA8”、“LFFMA11”、“LFFMA77”、“LFFMA100”、及びデグサ・ヒュルス社製の“プリンテックス95”、“プリンテックス85”、“プリンテックス75”、“プリンテックス55”、“プリンテックス45”からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
また、上記顔料を界面活性剤あるいは分散剤により分散安定化した分散顔料、上記顔料の粒子表面に化学反応によって親水性の官能基を導入した自己分散型顔料、上記顔料の表面にポリマー成分をグラフト処理したグラフト化顔料、上記顔料の表面を樹脂で完全に被覆することで機能化したカプセル化顔料等として用いてもよい。
上記顔料の含有量は、着色剤としての機能を発現させる量が望ましく、好ましくは、インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して0.1重量%以上20重量%以下、より好ましくは、0.5重量%以上10重量%以下である。上記含有量が0.1重量%に満たない場合は、印字濃度が不十分になる傾向にあり、上記含有量が20重量%を超えると、着色剤としての効果が飽和するだけではなくインクの粘度が上昇する傾向にある。
上記顔料の分散には、例えばビーズミル、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザ、ペイントシェーカ、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザ、パールミル、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。
また、上記顔料の分散を行う際に用い得る分散剤としては、その種類に特に制限はないが、公知の高分子分散剤を用いることが好ましい。分散剤の含有量は、使用目的により適宜選択されるが、例えば、インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対し、0.05重量%以上5重量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1重量%以上2重量%以下である。
(その他の成分)
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物は、炭素数が4〜6の炭化水素に、2又は3個の水酸基が結合した水溶性化合物を更に含むことができる。
上記水溶性化合物の例としては、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、トリメチロールエタン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−ヘキセン−2,5−ジオール等が挙げられる。これらの水溶性化合物は単独で使用してもよいし、2種類以上を混合して使用してもよい。
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物は、乾燥促進、インクジェットヘッドの吐出安定性の向上、保湿性の付与のため、有機溶剤を更に含むことができる。
上記有機溶剤としては、炭素数1〜4の脂肪族アルコール、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、又はイソブチルアルコール等;グリセリン、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、ヘキシレングリコール、2,2’−チオジエタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の高沸点低揮発性の多価アルコール類及びこれらのモノエーテル化物、ジエーテル化物;エステル化物、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等が用いられ、その他2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、モノエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−n−ブチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン等の含窒素有機溶剤、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。
本発明では、上記水溶性化合物と上記有機溶剤との合計含有量は、インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して2重量%以上30重量%以下であることが好ましく、より好ましくは5重量%以上20重量%以下である。この範囲が好ましい理由は、30重量%を超えると、(1)水性とは言い難い、(2)塗膜乾燥が不十分、等の問題が生じ、インクジェット記録用水性顔料インクとしての利用には不向きである傾向にあり、2重量%未満になると、吐出不良などの問題が生じる傾向にあるからである。
本発明のインクジェット記録用水性顔料インク組成物には、必要に応じて、インクジェット記録用のインク分野で従来から用いられている、消泡剤、殺菌剤、保湿剤、pH調整剤、貯蔵安定剤、ゲル化防止剤等の添加剤を添加することができる。
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、特に指摘がない場合、下記において、「部」は「重量部」を意味する。また、下記において、「エマルジョン樹脂分散体」とは、本発明のエマルジョン樹脂を含む水溶液のことを意味する。
(実施例1)
<顔料分散体の調製>
先ず、以下の材料を下記の割合で混合・攪拌後、東洋精機社製のペイントシェーカを用いて、直径0.3mmのジルコニアビーズを分散メディアとして60分間分散して顔料分散体を得た。
(1)顔料(三菱化学社製、商品名“MCF#1000”):20部
(2)分散剤(スチレンアクリル酸共重合体、酸価:250):6部
(3)消泡剤(日信化学工業社製、商品名“サーフィノール104E”):0.2部
(4)水:73.8部
<インクジェット記録用水性顔料インクの調製>
次に、上記顔料分散体と以下の材料とを下記の割合で混合・攪拌し、実施例1のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。
(1)顔料分散体:7.5部
(2)モノステアリン酸ジグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL DGMS”):0.5部
(3)エマルジョン樹脂分散体(BASF社製のアクリル系エマルジョン、商品名“ジョンクリル537J”、ガラス転移温度:49℃):10部
(4)消泡剤(エボニックデグサ社製のアルコキシアルコール系調整剤、商品名“TEGO WET505”):0.3部
(5)防腐剤(アーチケミカル社製、商品名“プロクセルGXL(S)”)
(6)2−ピロリドン(BASF社製の溶剤):5部
(7)トリエチレングリコールモノブチルエーテル(日本乳化剤社の溶剤):8部
(8)水:68.6部
(実施例2)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノイソステアリン酸ジグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL DGMIS”)を0.5部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例3)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノラウリン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−L”)を0.5部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例4)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例5)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、トリオレイン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn3−OV”)を0.5部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例6)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn1−OV”)を0.5部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例7)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、デカステアリン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn10−SV”)を0.5部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例8)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、デカイソステアリン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn10−ISV”)を0.5部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例9)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、デカオレイン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn10−OV”)を0.5部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例10)
実施例1で作製した顔料分散体に代えて、キャボット社製の顔料自己分散体“CAB−O−JET200”(商品名)を10部用い、モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用い、水を66.1部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例11)
実施例1で作製した顔料分散体に代えて、キャボット社製の顔料自己分散体“CAB−O−JET200”(商品名)を10部用い、モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、トリオレイン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn3−OV”)を0.5部用い、水を66.1部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例12)
実施例1で作製した顔料分散体に代えて、キャボット社製の顔料自己分散体“CAB−O−JET200”(商品名)を10部用い、モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn1−OV”)を0.5部用い、水を66.1部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例13)
実施例1で作製した顔料分散体に代えて、キャボット社製の顔料自己分散体“CAB−O−JET200”(商品名)を10部用い、モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ダイセルファインケム社製のアクリル系エマルジョン“アクアブリッドAST499”(商品名、ガラス転移温度:80℃)を10部用い、水を66.1部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例14)
実施例1で作製した顔料分散体に代えて、キャボット社製の顔料自己分散体“CAB−O−JET200”(商品名)を10部用い、モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ユニチカ社製のポリエステル系エマルジョン“エリーテルKA−5071S”(商品名、ガラス転移温度:67℃)を10部用い、水を66.1部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例15)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、トリオレイン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn3−OV”)を0.3部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ダイセルファインケム社製のアクリル系エマルジョン“アクアブリッドAST499”(商品名、ガラス転移温度:80℃)を10部用い、水を68.8部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例16)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、トリオレイン酸デカグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Decaglyn3−OV”)を0.9部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ダイセルファインケム社製のアクリル系エマルジョン“アクアブリッドAST499”(商品名、ガラス転移温度:80℃)を10部用い、水を68.2部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(実施例17)
実施例1で作製した顔料分散体に代えて、キャボット社製の顔料自己分散体“CAB−O−JET250”(商品名)を10部用い、モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ユニチカ社製のポリエステル系エマルジョン“エリーテルKA−5071S”(商品名、ガラス転移温度:67℃)を10部用い、水を66.1部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(比較例1)
モノステアリン酸ジグリセリルを添加せず、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ダイセルファインケム社製のアクリル系エマルジョン“アクアブリッドAST499”(商品名、ガラス転移温度:80℃)を10部用い、消泡剤の添加量を0.2部とし、水を69.2部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(比較例2)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.1部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ダイセルファインケム社製のアクリル系エマルジョン“アクアブリッドAST499”(商品名、ガラス転移温度:80℃)を10部用い、消泡剤の添加量を0.2部とし、水を69.1部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(比較例3)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を1.1部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ダイセルファインケム社製のアクリル系エマルジョン“アクアブリッドAST499”(商品名、ガラス転移温度:80℃)を10部用い、消泡剤の添加量を0.2部とし、水を68.1部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(比較例4)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、クラレ社製のポリビニルアルコール“PVA−117”(商品名、水溶性ポリマー)を10部用い、消泡剤の添加量を0.2部とし、水を68.7部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(比較例5)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、明誠化学社製のポリエチレンオキサイド“アルコックスL−6”(商品名、水溶性ポリマー)を10部用い、消泡剤の添加量を0.2部とし、水を68.7部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(比較例6)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ダイセルファインケム社製のアクリル系エマルジョン“アクアブリッドAST499”(商品名、ガラス転移温度:80℃)を4部用い、消泡剤の添加量を0.2部とし、水を74.7部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
(比較例7)
モノステアリン酸ジグリセリルに代えて、モノオレイン酸ヘキサグリセリル(日光ケミカルズ社製のポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、商品名“NIKKOL Hexaglyn1−OV”)を0.5部用い、エマルジョン樹脂分散体であるBASF社製のアクリル系エマルジョン“ジョンクリル537J”に代えて、ダイセルファインケム社製のアクリル系エマルジョン“アクアブリッドAST499”(商品名、ガラス転移温度:80℃)を30部用い、消泡剤の添加量を0.2部とし、水を48.7部用いた以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用水性顔料インクを作製した。
上記実施例1〜17及び比較例1〜7のインクジェット記録用水性顔料インクに関して、下記に示す方法によって、再分散性、吐出安定性、耐薬品性及び密着性の評価を行った。
(再分散性)
上記実施例及び比較例で得られたインクジェット記録用水性顔料インクを0.1g秤量してプラスチック容器に入れ、上記インクをヘラで薄く延ばして薄膜化した後、その容器を恒温槽に入れ、50℃で1時間放置し、上記インクを乾燥させた。その後、その容器に上記と同じインクジェット記録用水性顔料インクを1.0g添加して、薄膜化したインクの性状を観察した。
その結果、薄膜化したインクが、30秒以内に追加したインクに溶解(再分散)した場合を再分散性:A(優秀)、31秒から60秒以内に追加したインクに溶解(再分散)した場合を再分散性:B(良好)、及び60秒経過しても追加したインクに溶解(再分散)しなかった場合を再分散性:C(不良)と評価した。上記再分散性が高いと、吐出前の印刷ヘッドでのインクの非乾燥性が向上する。
(吐出安定性)
上記実施例及び比較例で得られたインクジェット記録用水性顔料インクをセイコーエプソン社製のインクジェットプリンタ“EM−930C”を用いて、A4版のXerox P紙にマイクロソフト社のワードのMS明朝文字をスタイル標準サイズ10で2000字/ページの割合で100ページ連続印字し、印字乱れの状態を観察した。
その結果、印字乱れが10箇所未満の場合を吐出安定性:A(優秀)、印字乱れが10箇所以上100箇所未満の場合を吐出安定性:B(良好)、及び印字乱れが100箇所以上の場合を吐出安定性:C(不良)と評価した。
(耐薬品性)
上記実施例及び比較例で得られたインクジェット記録用水性顔料インクを、厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(未処理品)上に、バーコータ(#20)により、乾燥後の厚さが1〜2μmの塗膜を形成し、60℃で3分間乾燥させることにより、評価用試料を作製した。次に、その評価用試料の塗膜面を、エタノール50%を含有した水溶液を含浸させた綿棒を用いて20回擦って、塗膜の剥離の状態を観察した。
その結果、綿棒で擦っても塗膜が全く剥がれず、塗膜の造膜性及び基材への密着性が良い場合を耐薬品性:A(良好)、擦る回数が15回以上で剥離が見られ、塗膜の造膜性及び基材への密着性がやや不十分である場合を耐薬品性:B(やや不良)、及び擦る回数が15回未満で剥離が見られ、塗膜の造膜性及び基材への密着性が不十分である場合を耐薬品性:C(不良)と評価した。
(密着性)
上記耐薬品性評価の場合と同様にして評価用試料を作製し、日本工業規格(JIS)5600−5−6−1999に準拠した碁盤目剥離試験を行った。その結果、試験升目100個に対して剥離が全く見られなかった場合を密着性:A(良好)、剥離が1〜5個見られた場合を密着性:B(やや不良)、及び剥離が6個所以上見られた場合を密着性:C(不良)と評価した。
表1及び表2に、実施例1〜17及び比較例1〜7のインクジェット記録用水性顔料インクの再分散性、吐出安定性、耐薬品性及び密着性の評価結果を示した。また、表1及び表2では、インクジェット記録用水性顔料インクに含まれる界面活性剤とバインダの種類及び添加量についても示している。
Figure 2014024991
Figure 2014024991
表1及び表2から、本発明の実施例1〜17のインクは、再分散性、吐出安定性、耐薬品性及び密着性の全てにおいてほぼ満足する結果を得たことが分かる。
一方、ポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤を添加しなかった比較例1及びその添加量が0.3重量%を下回った比較例2では、再分散性及び吐出安定性が低下し、ポリグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤の添加量が1重量%を超えた比較例3では、耐薬品性が低下し、エマルジョン樹脂を使用しなかった比較例4及び5、更にその添加量が5重量%を下回った比較例6では、耐薬品性が低下し、エマルジョン樹脂の添加量が30重量%以上となった比較例7では、吐出安定性が低下した。
本発明は、プラスチック、金属等のインク非吸収性材料にも印刷が可能であって印刷面の密着性に優れるとともに、吐出安定性にも優れ、更に、吐出後の乾燥性に優れ、低温乾燥後においても耐薬品性に優れた印刷面を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供できる。

Claims (5)

  1. 顔料、エマルジョン樹脂、界面活性剤及び水を含むインクジェット記録用水性顔料インク組成物であって、
    前記界面活性剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルを含み、
    前記ポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量が、前記インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して0.3重量%以上1重量%未満であり、
    前記エマルジョン樹脂の含有量が、前記インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して5重量%以上30重量%未満であることを特徴とするインクジェット記録用水性顔料インク組成物。
  2. 前記ポリグリセリン脂肪酸エステルが、その脂肪酸部位に炭素−炭素二重結合を有する請求項1に記載のインクジェット記録用水性顔料インク組成物。
  3. 前記エマルジョン樹脂として、ガラス転移温度が45℃以上のエマルジョン樹脂を含む請求項1又は2に記載のインクジェット記録用水性顔料インク組成物。
  4. 前記顔料の含有量が、前記インクジェット記録用水性顔料インク組成物全量に対して0.1重量%以上20重量%以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録用水性顔料インク組成物。
  5. 水溶性化合物を更に含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録用水性顔料インク組成物。
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