JP2016124910A - インクジェット用非水系インク - Google Patents
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Abstract
Description
一方で、カーボンブラックの一次粒子径が小さくなると、インク粘度が上昇し、インクジェット印刷において吐出不良を引き起こすことがある。
一次粒子径が24nm未満のカーボンブラックと、アルミニウムキレートと、非水系溶剤とを含むことを特徴とする。
これによって、画像濃度及び定着性能に優れるとともに、インクジェット吐出性能に優れるインクジェット用非水系インクを提供することができる。
一方、カーボンブラックの一次粒子径の下限値としては、6nm以上とすることができ、分散安定性の観点から、10nm以上であることが好ましい。
三菱化学株式会社製の#2650、#2600、#2350、#2300、#1000、#980、#970、#950、#900、#850、MCF88、MA600、#750B、#650B、MA77、#3230B、#3400B等(いずれも商品名);
キャボット社製のモナーク1400、モナーク1300、モナーク1000、モナーク900、モナーク880、モナーク800(いずれも商品名)等を、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
一方、一次粒子径が24nm未満のカーボンブラックは、分散安定性の観点から、インク全量に対し、20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは15質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以下である。
顔料分散剤としては、顔料を溶剤中に安定して分散させるものであれば特に限定されないが、例えば、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使用され、そのうち、アミノ基を有する高分子分散剤を使用するのが好ましい。
インク全体に対しては、顔料分散剤は、0.5〜15質量%程度含まれていることが好ましく、1〜12質量%であることが一層好ましい。
式(2)において、アルケニル基の例としては、エテニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセリル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、エイコセニル基、ヘンエイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、オクタコセニル基、トリアコンテニル基等を挙げることができる。
川研ファインケミカル株式会社製「アルミキレートM」、「ALCH」、「ALCH−TR」、「アルミキレートD」、「アルミキレートA(W)」等(いずれも商品名)を用いることができる。
一方、アルミニウムキレートは、過剰に添加されるとインク全体が増粘することがあるため、インク全量に対し、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは7.0質量%以下であり、さらに好ましくは6.0質量%以下である。
一方、一次粒子径が24nm未満であるカーボンブラックに対するアルミニウムキレートの質量比としては、過剰に添加されるとインク全体が増粘することがあるため、80%以下であることが好ましく、より好ましくは70%以下であり、さらに好ましくは60%以下である。
脂肪酸エステル系溶剤、高級アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤等の極性有機溶剤の沸点は、150℃以上であることが好ましく、200℃以上であることがより好ましく、250℃以上であるか大気圧下では分解して蒸発しないために沸点が観測されないことが一層好ましい。
表1及び表2に各顔料分散液の処方を示す。各表に示す割合で、各成分をプレミックスした後、ビーズミル(株式会社セイワ技研製、ロッキングミルRMO5S型)にてφ0.3mmのジルコニアビーズを用いて24時間分散し、顔料分散液1〜13を得た。
表3及び表4にインクの処方を示す。上記した各顔料分散液60%を撹拌しながら、アイソパーGとイソステアリルアルコールの混合液を40%滴下することによって、実施例及び比較例のインクを調製した。
各表において、インク成分に不揮発分が含まれる場合は、カッコ内に不揮発分を示す。
(カーボンブラック)
#2650(商品名):三菱化学株式会社製、一次粒子径13nm。
モナーク900(商品名):キャボット社製、一次粒子径15nm。
#950(商品名):三菱化学株式会社製、一次粒子径16nm。
MA3400B(商品名):三菱化学株式会社製、一次粒子径21nm。
MA8(商品名):三菱化学株式会社製、一次粒子径24nm。
上記したカーボンブラックの一次粒子径は、カーボンブラック粒子を電子顕微鏡で観察して、算術平均径から求めた。
ソルスパース13940:日本ルーブリゾール株式会社製、不揮発分40%。
(アルミニウムキレート)
アルミキレートM(商品名):川研ファインケミカル株式会社製、オクタデセニルアセトアセテート・アルミニウム・ジイソプロピレート。
ALCH:(商品名):川研ファインケミカル株式会社製、エチルアセトアセテート・アルミニウム・ジイソプロピレート。
パルミチン酸イソステアリル:日光ケミカルズ株式会社製、脂肪酸エステル系溶剤。
アイソパーG(商品名):東燃ゼネラル石油株式会社製、石油系炭化水素溶剤。
イソステアリルアルコール:高級アルコール工業株式会社製、高級アルコール系溶剤。
上記したインクについて以下の通り評価を行った。結果を各表に併せて示す。
インクの粘度を測定し、以下の基準で評価した。
インクの粘度は、TA Instruments社製のレオメーターAR−G2を用いて、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における値として測定した。
A:インクの粘度が9.00以上〜13.00未満mPa・sである。
B:インクの粘度が13.00以上〜14.00mPa・s未満である。
C:インクの粘度が14.00以上である。
各インクをライン式インクジェットプリンタ「オルフィスHC5500」(理想科学工業(株)製)に装填し、光沢紙(キヤノン株式会社製写真用紙・光沢プロ「プラチナグレード」)に、ベタ画像を印刷して、印刷物を得た。なお、「オルフィスHC5500」は、ライン型インクジェットヘッドを使用し、主走査方向(ノズルが並んでいる方向)に直交する副走査方向に用紙を搬送して印刷を行うシステムである。
得られた印刷物の印刷面(表面)のOD値を光学濃度計(RD920、マクベス社製)で測定して、以下の基準で評価した。
A:OD値が1.1以上。
B:OD値が1.0以上1.1未満。
C:OD値が1.0未満。
上記画像濃度の評価で用いた印字物について、印刷してから24時間後に、印刷面(表面)を、クロックメーター(アトラスエレクトリック デバイス社製CM−1)で3回擦って、印刷部のインクの剥がれ方を以下の基準で評価した。
A:擦った部分のベタ画像のほとんどが残った。
B:擦った部分のベタ画像の半分以上が残った。
C:擦った部分のベタ画像のほとんどが残らなかった。
実施例1〜4では、カーボンブラックの粒子径が13nmであり、また、アルミニウムキレートを用いており、画像濃度及び定着性能が優れるとともに、低粘度でインクジェット吐出性能に適するインクを得ることができた。
実施例2では、アルミニウムキレートの顔料に対する質量比が50%であり、よりインクジェット吐出性能に優れた。
実施例1〜7の結果から、カーボンブラックの粒子径が小さいほど、画像濃度及び定着性能がより優れることがわかる。
比較例5及び6では、カーボンブラックの粒子径が24nmであり、画像濃度及び定着性能が低下した。比較例6では、アルミニウムキレートを用いても、画像濃度及び定着性能は改善されなかった。
Claims (4)
- 一次粒子径が24nm未満のカーボンブラックと、アルミニウムキレートと、顔料分散剤と、非水系溶剤とを含む、インクジェット用非水系インク。
- 前記カーボンブラックの一次粒子径は18nm以下である、請求項1に記載のインクジェット用非水系インク。
- 前記アルミニウムキレートは、アルキルアセトアセテート・アルミニウム・ジイソプロピレート及び/又はアルケニルアセトアセテート・アルミニウム・ジイソプロピレートである、請求項1または2に記載のインクジェット用非水系インク。
- 前記アルミニウムキレートは、前記カーボンブラックに対する質量比で10%〜70%である、請求項1から3のいずれか1項に記載のインクジェット用非水系インク。
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