JP2017137427A - インクジェットインク - Google Patents

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佳史 伊藤
Yoshifumi Ito
佳史 伊藤
由希子 井伊
Yukiko Ii
由希子 井伊
智博 藤田
Tomohiro Fujita
智博 藤田
治郎 加藤
Jiro Kato
治郎 加藤
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Abstract

【課題】分散染料由来の異物発生を抑制し、保存安定性に優れ、ノズル近傍における異物発生も抑制されたインクジェットインクを提供する。【解決手段】本発明に係るインクジェットインクは、第1染料、前記第1染料よりも含有量が少ない第2染料、及び分散剤を含み、前記第1染料と前記分散剤とのハンセン距離が、前記第2染料と前記分散剤とのハンセン距離より長いか、又は前記第2染料と前記分散剤とのハンセン距離と等しいことを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェットインクに関する。
インクジェット記録方法を用いて、記録媒体である布帛を捺染する技術が提案されている。捺染用のインクジェットインク(以下、単に「インク」とも呼ぶ。)として、一般に分散染料が用いられる。分散染料は、数十nm〜サブミクロンサイズの油性の染料であり、水に難溶性である。このため、染料として分散染料を用いる場合には、分散剤や界面活性剤を用いて水系に分散させたエマルジョンの形態で使用される。このように、分散染料を用いたインクジェットインクにおいて、染料を溶媒中で沈降させずにインク中に浮遊状態を維持させ、これによりインクの粘度や表面張力を制御するためには、分散剤や界面活性剤の存在が必要不可欠である(例えば、特許文献1参照。)
特開平10−298477号公報
しかしながら、そもそも結晶性の高い染料は、分散化工程でミル等により粉砕され、結晶成長が可能な微結晶状態で溶媒中に存在する。これらの微結晶は、分散剤や界面活性剤の存在によりインク中に分散しているが、分子レベルで析出し、更には結晶化成長する場合がある。これは、インクの保存時における温度変化に起因するものであり、低温保存時に染料の溶解度が低下する場合に起こりやすい。また、インクを吐出するノズル近傍では、インクの低沸点成分の乾燥や、それに伴う溶剤成分の組成が変化するため、染料の溶解量が低下し、ノズル近傍で染料が析出する場合がある。
そこで、本発明に係る幾つかの態様は、上述の課題の少なくとも一部を解決することで、分散染料由来の異物発生を抑制し、保存安定性に優れ、ノズル近傍における異物発生も抑制されたインクジェットインクを提供することにある。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
[適用例1]
本発明に係るインクジェットインクの一態様は、
第1染料、前記第1染料よりも含有量が少ない第2染料、及び分散剤を含み、
前記第1染料と前記分散剤とのハンセン距離が、前記第2染料と前記分散剤とのハンセン距離より長いか、又は前記第2染料と前記分散剤とのハンセン距離と等しいことを特徴とする。
適用例1の態様によれば、第1染料と分散剤とのハンセン距離が、第2染料と分散剤とのハンセン距離より長いか、又は第2染料と分散剤とのハンセン距離と等しいにより、第1染料が安定してインク中に分散されるため、異物発生が抑制され、保存安定性に優れ、ノズル近傍における異物発生も抑制されたインクジェットインクを提供することが可能となる。
[適用例2]
上記適用例において、
前記第1染料は、C.I.ディスパースレッド60であることができる。
[適用例3]
上記適用例において、
前記分散剤は、ナフタレンスルホン酸系化合物であることができる。
[適用例4]
上記適用例において、
前記第1染料と前記第2染料の含有比率は、99.9:0.1〜90:10であることができる。
[適用例5]
上記適用例において、
前記第2染料は、C.I.ディスパースレッド191、C.I.ディスパースレッド70及びC.I.ディスパースレッド190からなる群から選択される少なくとも1種であることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。
1.インクジェットインク
本実施の形態に係るインクジェットインクは、第1染料、前記第1染料よりも含有量が少ない第2染料、及び分散剤を含み、前記第1染料と前記分散剤とのハンセン距離が、前記第2染料と前記分散剤とのハンセン距離より長いか、又は前記第2染料と前記分散剤とのハンセン距離と等しいことを特徴とする。
以下、本実施の形態に係るインクジェットインクに含まれる、分散染料、分散剤、水、水溶性有機溶剤、その他の添加剤の順に説明する。
1.1.分散染料
分散染料とは、ポリエステル、ナイロン、アセテート等の疎水性合成繊維の染着に好適に用いられる染料であり、水に不溶または難溶の化合物である。本実施の形態に係るインクジェットインクでは、第1染料(主染料)と第2染料(副染料)の少なくとも2種の分散染料を含有し、第2染料の含有量は第1染料の含有量よりも少ない。また、第1染料と分散剤とのハンセン距離は、第2染料と分散剤とのハンセン距離より長いか、又は第2染料と分散剤とのハンセン距離と等しい。
本明細書において、第1染料(主染料)とは、本実施の形態に係るインクジェットインクに含有される染料の中で最も多く含まれている染料のことをいう。第2染料(副染料)とは、本実施の形態に係るインクジェットインクに含有される染料の中で、第1染料(主染料)の次に多く含まれている染料のことをいう。
ハンセン距離(Ra)とは、物質の溶解性の予測に用いられる値である。ハンセン距離が近ければ近いほど、互いに溶解しやすい、つまり2つの物質の相溶性が高いことを示し、ハンセン距離がより長い方が相溶性が低いことを示している(C. M. Hansen: “The th
ree dimensional solubility parameter and solvent diffusion coefficient,” 1967)。
2つの物質の間のハンセン距離(Ra)は、3つのパラメーターを基にして算出された近似値であり、以下の式(1)によって計算される。
(Ra)=4(δd2−δd1+(δp2−δp1+(δh2−δh1
(1)
δ:分散項(分子間の分散力によるエネルギー MPa0.5
δ:極性項(分子間の双極子相互作用によるエネルギー MPa0.5
δ:水素結合項(分子間の水素結合によるエネルギー MPa0.5
これら3つのパラメーターは、3次元空間(ハンセン空間)における座標とみなすことができ、2つの物質のハンセン溶解度パラメーターをハンセン空間内に置いたときに、2点間の距離(ハンセン距離)が短いほど相溶性が高い。
なお、本明細書において、ハンセン溶解度パラメーターは、「Emmanuel Stefanis, Leonidas Constantinou, and Costas Panayiotou :”A Group-Contribution Method for Predicting Pure Component Properties of Biochemical and Safety Interest,” Ind. Eng. Chem. Res., 43 (19), pp 6253-6261 (2004).」により算出している。
つまり、本明細書において、第1染料と第2染料の分散剤に対するハンセン距離は、第1染料と第2染料の、分散剤に対するハンセン溶解度パラメーター(分散項、極性項、水素結合項)によって算出される。
本実施の形態に係るインクジェットインクでは、主染料である第1染料と分散剤とのハンセン距離が、副染料である第2染料と分散剤とのハンセン距離よりも長いか、ハンセン距離が同じ距離である。つまり、染料の主成分として含有される第1染料と分散剤との相溶性よりも、第2染料と分散剤との相溶性の方が高いか、同程度である。このように、インク中に、分散剤との相溶性がより高い第2染料を補助的に微量添加することにより、主染料である第1染料の溶解性が制御され、析出して結晶化することを抑制する。したがって、染料由来の異物発生が抑制され、保存安定性に優れ、更にはノズル近傍における異物発生も抑制されたインクジェットインクを提供することが可能となる。
第2染料はインク中で析出して異物が発生しない染料であることが好ましい。そして、第2染料は、添加量が微量であっても第1染料由来の異物発生が抑制されるため、添加量が多いほど異物発生は抑制されるが、インクジェットインクを用いて記録した場合に、記録物(印捺物)の色味の変化が小さいことが好ましい。このため、第1染料と第2染料の含有比率は、99.9:0.1〜70:30であることが好ましく、99.9:0.1〜80:20がより好ましく、99.9:0.1〜90:10であることが更に好ましい。
分散剤に対する第1染料と第2染料のハンセン距離は、同程度であることが好ましい。分散剤に対する第1染料と第2染料のハンセン距離が同程度であるとは、第1染料と第2染料の構造が比較的近いことを示す。この場合には、第2染料の微量添加により異物発生が抑制されるだけでなく、記録物の色味の変化が小さい。
ここで、本実施の形態に係るインクジェットインクに用いられる分散染料としては、特に制限されないが、具体的には以下に例示するものが挙げられる。
イエロー分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースイエロー3、4、5、7、9、13、23、24、30、33、34、42、44、49、50、51、54、56、58、60、63、64、66、68、71、74、76、79、82、83、85、
86、88、90、91、93、98、99、100、104、108、114、116、118、119、122、124、126、135、140、141、149、160、162、163、164、165、179、180、182、183、184、186、192、198、199、202、204、210、211、215、216、218、224、227、231、232等が挙げられる。
オレンジ分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースオレンジ1、3、5、7、11、13、17、20、21、25、29、30、31、32、33、37、38、42、43、44、45、46、47、48、49、50、53、54、55、56、57、58、59、61、66、71、73、76、78、80、89、90、91、93、96、97、119、127、130、139、142等が挙げられる。
レッド分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースレッド1、4、5、7、11、12、13、15、17、27、43、44、50、52、53、54、55、56、58、59、60、65、72、73、74、75、76、78、81、82、86、88、90、91、92、93、96、103、105、106、107、108、110、111、113、117、118、121、122、126、127、128、131、132、134、135、137、143、145、146、151、152、153、154、157、159、164、167、169、177、179、181、183、184、185、188、189、190、191、192、200、201、202、203、205、206、207、210、221、224、225、227、229、239、240、257、258、277、278、279、281、288、298、302、303、310、311、312、320、324、328等が挙げられる。
バイオレット分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースバイオレット1、4、8、23、26、27、28、31、33、35、36、38、40、43、46、48、50、51、52、56、57、59、61、63、69、77等が挙げられる。
グリーン分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースグリーン9等が挙げられる。
ブラウン分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースブラウン1、2、4、9、13、19等が挙げられる。
ブルー分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースブルー3、7、9、14、16、19、20、26、27、35、43、44、54、55、56、58、60、62、64、71、72、73、75、79、81、82、83、87、91、93、94、95、96、102、106、108、112、113、115、118、120、122、125、128、130、139、141、142、143、146、148、149、153、154、158、165、167、171、173、174、176、181、183、185、186、187、189、197、198、200、201、205、207、211、214、224、225、257、259、267、268、270、284、285、287、288、291、293、295、297、301、315、330、333等が挙げられる。
ブラック分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースブラック1、3、10、24等が挙げられる。
上記例示した分散染料は、主染料である第1染料と分散剤とのハンセン距離が、副染料である第2染料と分散剤とのハンセン距離よりも長いか、ハンセン距離が同じ距離である
条件を満たしていれば、いずれの組み合わせでも使用可能である。また、更に、第3染料を含有し、第2染料と組み合わせて用いてもよい。その場合には、第3染料は第2染料よりも含有量が少なく、分散剤とのハンセン距離が、第1染料と分散剤とのハンセン距離よりも短いことが好ましい。
分散染料の市販品の例としては、オラセットイエロー8GF(商品名、チバガイギー社製、C.I.ディスパースイエロー82)、アイゼンゾットイエロー5(商品名、保土谷化学工業株式会社製、C.I.ディスパースイエロー3)、スミプラスイエローHLR(商品名、住友化学工業株式会社製、C.I.ディスパースイエロー54)、カヤセットイエローA−G(商品名、日本化薬株式会社製、C.I.ディスパースイエロー54)、ダイアレジンイエローH2G(商品名、三菱化学株式会社製、C.I.ディスパースイエロー160)、オイルイエロー54(商品名、中央合成化学株式会社製、C.I.ディスパースイエロー54)、ダイアレジンレッドH(商品名、三菱化学株式会社製、C.I.ディスパースレッド5)、スミプラスレッドB−2(商品名、住友化学工業株式会社製、C.I.ディスパースレッド191)、カヤセットレッドB(商品名、日本化薬株式会社製、C.I.ディスパースレッド60)、フィレスターバイオレットBA(商品名、チバガイギー社製、C.I.ディスパースバイオレット57)、プラストレッド8335(商品名、有本化学工業株式会社製、C.I.ディスパースバイオレット17)、プラストレッド8375(商品名、有本化学工業株式会社製、C.I.ディスパースレッド60)、プラストブルー8516(商品名、有本化学工業株式会社製、C.I.ディスパースブルー14)等が挙げられる。
本実施の形態に係るインクジェットインク中における分散染料の含有量は、染着性および分散染料の可溶化能の観点から、インク組成物の全質量(100質量%)に対して、好ましくは0.1質量%以上10質量%以下、より好ましくは0.25質量%以上9質量%以下、特に好ましくは1質量%以上8質量%以下である。
本実施の形態に係るインクジェットインクに含まれる第1染料の一例として、アントラキノン系分散染料である、C.I.ディスパースレッド60(以下、単に「DR60」とも呼ぶ。)を挙げて、より詳細に説明する。
発明者らは、DR60は、特異的に針状の異物が発生しやすい構造であることを発見した。このように、単独では異物が発生しやすいDR60を染料として用いる場合であっても、分散剤に対するハンセン距離がDR60よりも短い、又は同じ距離である第2染料を微量添加することにより、DR60の析出による異物発生が抑制され、本発明による効果が高いことが分かった。
一例として、分散剤としてナフタレンスルホン酸を用いた場合の、レッド分散染料と、参考としてブルー分散染料:C.I.ディスパースブルー 359(DB359)のハンセン距離を表1に示す。
Figure 2017137427
表1に示すように、分散剤であるナフタレンスルホン酸とDR60とのハンセン距離は8.3であるため、ナフタレンスルホン酸とのハンセン距離が8.3以下である染料、例えば、DR127、DR190、DR191、DR192、DR229、DR4、DR11、DR15、DR53、DR59、DR146、DR288をインク中に微量添加すると、DR60由来の異物発生が抑制される。特に、第2染料として、DR60と構造が比較的近く、かつ、分散剤とのハンセン距離が近い(ハンセン距離が8.3に近い値である)、DR191、DR70、DR190を用いることが好ましい。この場合、第2染料は、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このように、インク中に第2染料としてDR191、DR70、DR190のいずれかを微量添加した場合には、特異的に異物が発生しやすいDR60の析出が抑制され、DR60由来の異物発生が抑制され、保存安定性に優れ、更にはノズル近傍における異物発生が抑制されたインクジェットインクとなる。
1.2.分散剤
前記分散染料を分散させるための分散剤は、特に限定されず、例えばノニオン性やアニオン性の分散剤を挙げることができる。アニオン性の分散剤としては、高級脂肪酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、芳香族スルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩、芳香族スルホン酸塩またはリグニンスルホン酸塩のホルマリン縮合物等が挙げられる。芳香族スルホン酸塩としては、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルフェニルエーテルスルホン酸塩等が挙げられる。芳香族スルホン酸塩のホルマリン縮合物としては、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、特殊芳香族スルホン酸塩のホルマリン縮合物(ブチルナフタレン等のアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムとナフタレンスルホン酸ナトリウムとのホルマリン縮合物、クレゾールスルホン酸ナトリウムと2−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、クレゾールスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、クレオソート油スルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物等が挙げられる。また、これらの分散剤は、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記一例として挙げたDR60を第1染料として用いる場合には、分散剤としては、DR60と構造が類似しているナフタレンスルホン酸系化合物であることが好ましい。この場合には、DR60の分散性が向上する。ナフタレンスルホン酸系化合物としては、上記した、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、
ブチルナフタレン等のアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムとナフタレンスルホン酸ナトリウムとのホルマリン縮合物等が挙げられる。
さらに上記のノニオン性やアニオン性の分散剤の他に、いわゆる高分子分散剤を用いることができ、例えば、スチレンおよびその誘導体、ビニルナフタレンおよびその誘導体、α,β−不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸およびその誘導体、マレイン酸およびその誘導体、イタコン酸およびその誘導体、フマール酸およびその誘導体、酢酸ビニル、ビニルアルコール、ビニルピロリドン、アクリルアミド、およびその誘導体等から選ばれる少なくとも2つ以上の単量体(このうち少なくとも1つは親水性単量体)からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびグラフト共重合体、並びにこれらの塩等を挙げることができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であることが好ましい。
本実施の形態に係るインクジェットインクに含まれる分散剤の含有量は、特に限定されないが、分散染料の分散能の観点から、インク組成物の全質量(100質量%)に対して、好ましくは1質量%以上10質量%以下、より好ましくは2質量%以上9質量%以下、特に好ましくは3質量%以上8質量%以下である。
分散染料を分散させる方法としては、特に限定されず、ボールミル、サンドミル、高圧ホモジナイザーなどの方法で分散することができる。本実施の形態に係るインクジェットインク中に含有される分散染料の平均粒径の範囲は、分散安定性やインク供給系およびインク吐出部分等の目詰まり防止等の観点から好ましくは0.05μm以上1.0μm以下、より好ましくは0.07μm以上0.5μm以下である。
1.3.水
本実施の形態に係るインクジェットインクは、分散染料の分散媒体としての水を含む。水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理した水は、長期間に亘ってカビやバクテリアの発生が防止されるので好ましい。インク中における水の含有量は、特に限定されないが、インク組成物の全質量(100質量%)に対して、40質量%以上90質量%以下であるのが好ましく、55質量%以上70質量%以下であるのがより好ましい。
1.4.水溶性有機溶剤
本実施の形態に係るインクジェットインクは、布帛への濡れ性を高めてインクの浸透性を向上させる観点から、また、染料の溶解性を制御する観点から、25℃の水100gに対する溶解度が1g/100g以上の水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。水溶性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;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、ポ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、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキシレングリコール等のグリコール類;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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールの低級アルキルエーテル類;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のヒドロキシ基を持つアミン類;グリセリン、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。これらの中でも、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコール、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
ルモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを好適に用いることができる。また、これらの水溶性有機溶剤は、1種類または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
本実施の形態に係るインクジェットインク中における水溶性有機溶剤の含有量は、ノズルの目詰まり防止や滲み防止の観点から、インク組成物の全質量(100質量%)に対して、好ましくは2質量%以上15質量%以下である。
1.5.その他の添加剤
また、本発明の好ましい態様によれば、本実施の形態に係るインクジェットインクは、その諸特性を改善するためにその他の添加剤として、表面張力調整剤、防腐剤、防かび剤、pH調整剤、染料溶解助剤、酸化防止剤、消泡剤、また、導電率調整剤、濃染剤、均染剤、浸透剤等を含有することができる。
本実施の形態に係るインクジェットインクのpHは、5以上9以下であることが好ましく、7以上8以下であることがより好ましい。インクのpHが上記範囲にあると、インク中の分散染料の分散性や保存安定性が格段に良好となる。pH調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、モルホリン等のアミン類及びこれらの変成物;酢酸、クエン酸、フタル酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、アミノ酸等の有機酸;水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等の無機塩類;水酸化アンモニウム、四級アンモニウム水酸化物(テトラメチルアンモニウム)等が挙げられる。
本実施の形態に係るインクジェットインクは、表面張力調整剤を含んでも良く、例えば、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、N−アシルアミノ酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型リン酸エステル、アルキル型リン酸エステル、ジエチルスルホコハク酸塩、ジエチルヘキシルスルホコハク酸塩、ジオクチルスルホコハク酸塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えば、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。カチオン系界面活性剤としては、例えば、2−ビニルピリジン誘導体、ポリ4−ビニルピリジン誘導体等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、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エート、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;2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3
−オール等のアセチレングリコール(アルコール)系界面活性剤が挙げられる。
防腐剤、防かび剤の好ましい具体例としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンゾイソチアゾリン−3−オン(ゼネカ社のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL.2、プロキセルTN、プロキセルLV)、4−クロロ−3−メチルフェノール(バイエル社のプリベントールCMK等)などが挙げられる。
さらに、濃染剤、均染剤、浸透剤の例としては、水性ウレタン樹脂、脂肪酸アルコール、ポリエチレングリコール、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、一価および二価の無機塩(塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム)などが挙げられる。
1.6.インクジェットインクの調製方法
本実施の形態に係るインクジェットインクは、前述した成分を任意な順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。
1.7.物性
本実施の形態に係るインクジェットインクは、印字品質とインクジェット用インクとしての信頼性とのバランスの観点から、20℃における表面張力が20mN/m以上50mN/mであることが好ましく、25mN/m以上40mN/m以下であることがより好ましい。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学社製)を用いて、20℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
また、同様の観点から、本実施形態で用いられるインクジェットインクの20℃における粘度は、2mPa・s以上30mPa・s以下であることが好ましく、2mPa・s以上20mPa・s以下であることがより好ましい。なお、粘度の測定は、粘弾性試験機MCR−300(Pysica社製)を用いて、20℃の環境下で、Shear Rateを10〜1000に上げていき、Shear Rate200時の粘度を読み取ることにより測定することができる。
表面張力および粘度を前記範囲内とするためには、前記分散染料の濃度を調整する方法や、上記添加剤の種類や添加量等を調整する方法等を用いることができる。
1.8.用途
本実施の形態に係るインクジェットインクは、公知のインクジェット記録装置のインクカートリッジに収容し、インクジェット記録用ヘッドから吐出させて布帛に付着させることができる。染着対象となる布帛基材を構成する素材としては、ポリエステル、アセテート、トリアセテート、ナイロン、アクリル等の疎水性合成繊維が挙げられる。布帛基材としては、上記に挙げた繊維を、織物、編物、不織布等いずれの形態にしたものでもよい。
本実施の形態に係るインクジェットインクは、分散染料由来の異物発生を抑制され、保存安定性に優れている。つまり、分散染料が溶媒中に安定的に分散されているため、本実施の形態に係るインクジェットインクを布帛に対するインクジェット捺染に用いると、色ムラを生じることがなく、布帛を均一に染着することができる。また、ノズル近傍におけ
る異物発生も抑制されていることから、吐出安定性にも優れている。
2.実施例
以下、本発明を実験例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに何ら限定されるものではない。
2.1.インクの調製
第1染料を分散させた第1分散液と、第2染料を分散させた第2分散液の混合分散液を調整し、室温で静置した。その後、水−アセトン系の混合溶液を調整し、染料が0.01〜0.1質量%となる範囲で混合し、任意時間放置した。放置後の溶液をガラスセルへ注入し、光学顕微鏡で観察した。なお、水0.8アセトン0.2の混合溶液はインクとして用いられる溶媒組成であり、水0.6アセトン0.4の混合溶液はノズル近傍の溶媒組成を模している。
<実施例1>
第1染料としてDR60(ハンセン距離8.3)、第2染料としてDR191(ハンセン距離8.0)を用い、表2に示す組成でインクを調製した。なお、ハンセン距離は、ナフタレンスルホン酸とのハンセン距離である。
Figure 2017137427
<実施例2>
第1染料としてDR60(ハンセン距離8.3)、第2染料としてDR190(ハンセン距離7.7)を用い、表3に示す組成でインクを調製した。
Figure 2017137427
<実施例3>
第1染料としてDR60(ハンセン距離8.3)、第2染料としてDR70(ハンセン距離8.3)を用い、表4に示す組成でインクを調製した。
Figure 2017137427
<実施例4>
第1染料としてDR60(ハンセン距離8.3)、第2染料としてDR191(ハンセン距離8.0)を用い、表5に示す組成でインクを調製した。
Figure 2017137427
<比較例1>
第1染料としてDR60(ハンセン距離8.3)、第2染料としてDB359(ハンセン距離9.0)を用い、表6に示す組成でインクを調製した。
Figure 2017137427
2.2.評価結果
第1染料として用いたDR60は、単独では針状の異物が発生し、いずれの例においても、第2染料単独では針状の異物が発生しない。第2染料と分散剤とのハンセン距離が、第1染料であるDR60と分散剤とのハンセン距離よりも短い実施例1、2では、第2染料を添加することにより針状の異物が発生せず、少量添加でも効果が見られた。これは、ノズル近傍を模した溶媒系においても同様の効果が見られた。また、第1染料と分散剤とのハンセン距離と、第2染料と分散剤とのハンセン距離とが等しい実施例3においても、同様の結果であった。また、第1染料の含有比率を小さくした実施例4においても、同様の効果が見られた。
これに対し、第2染料と分散剤とのハンセン距離が、第1染料であるDR60と分散剤とのハンセン距離よりも長い比較例1では、第2染料を添加しても針状の異物が発生し、第2染料を添加したことによる効果は見られなかった。特に、アセトンの含有量を高くした場合には、第1染料の析出が多かった。
以上により、第1染料と分散剤とのハンセン距離が、第2染料と分散剤とのハンセン距離より長いか、又は等しい場合には、第1染料として用いたDR60由来の異物発生が抑制され、保存安定性に優れるだけでなく、更にはノズル近傍における異物発生も抑制されることが分かった。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

Claims (5)

  1. 第1染料、前記第1染料よりも含有量が少ない第2染料、及び分散剤を含み、
    前記第1染料と前記分散剤とのハンセン距離が、前記第2染料と前記分散剤とのハンセン距離より長いか、又は前記第2染料と前記分散剤とのハンセン距離と等しい、インクジェットインク。
  2. 前記第1染料は、C.I.ディスパースレッド60である、請求項1に記載のインクジェットインク。
  3. 前記分散剤は、ナフタレンスルホン酸系化合物である、請求項1または請求項2に記載のインクジェットインク。
  4. 前記第1染料と前記第2染料の含有比率は、99.9:0.1〜90:10である、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のインクジェットインク。
  5. 前記第2染料は、C.I.ディスパースレッド191、C.I.ディスパースレッド70及びC.I.ディスパースレッド190からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインクジェットインク。
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