JP2019077876A - インクジェット記録用インキ - Google Patents
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Abstract
Description
Yellow74、120、150がイエロー顔料として使用されていた。一方で特許文献4では、C.I.Pigment Yellow180、185などを用いたインクジェットイエローインキに関する報告がある。
顔料が、C.I.Pigment Yellow14を含み、
バインダー樹脂が、酸価100以下、かつ、重量平均分子量が30000以下であり、インキの表面張力が20〜35mN/mであることを特徴とする水性インクジェットイエローインキに関する。
バインダー樹脂が、インキ全体に対し1〜10重量%であることを特徴とする上記水性
インクジェットイエローインキに関する。
顔料が、C.I.Pigment Red122、147、150、269、および、C.I.Pigment Violet19から選ばれる少なくとも1種を含み、
水性インクジェットシアンインキが、水、水溶性溶剤、顔料、バインダー樹脂を含み、
顔料がC.I.Pigment Blue15:3、およびC.I.Pigment
Blue15:4から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする上記水性インク
ジェットインキセットに関する。
本発明において、インキに対するC.I.Pigment Yellow14の配合量は、発色性、吐出・印字特性などから決定される。前述の通り、本発明で使用されるC.I.Pigment Yellow14は、従来使用される顔料に比べ発色性が良好であり、その分配合量を抑えることができる。本発明のインキにおけるC.I.Pigment Yellow14の好適な配合量は、インキ全量に対し2〜5重量%である。2重量%未満では印刷濃度がやや劣り、また、5重量%を超えると連続吐出性が悪化する。
また、ライトシアンインキ、ライトマゼンタインキ、グレーインキ、ライトグレーインキといった画像粒状感を低減するための淡色インクも含むことができる。
本発明では、印刷物、特に赤色領域における色再現性を向上させるため、特にマゼンタインキの構成成分として好適なものを選択することが好ましい。本発明で使用することができるマゼンタ顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red5、7、12、
22、23、31、48(Ca)、48(Mn)、49、52、53、57(Ca)、57:1、112、122;キナクリドン固溶体、146、147、150、238、269、C.I.Pigment Violet 19等が挙げられる。本発明では、インキセットとして前記イエローインキとともに使用した際、赤色領域の色再現性に優れる点から、C.I.Pigment Red147、150、269が好ましく、C.I.Pig
ment Red150が特に好ましく用いられる。また、前記イエローインキとともに
使用することで赤色領域の色再現性を保ちつつ青色領域の色再現性に優れる顔料としては、C.I.Pigment Red122、C.I.Pigment Violet 19
が好ましく、C.I.Pigment Red122が特に好ましく用いられる。
げられる。これらの顔料の中でも、C.I.Pigment Blue15:3、15:
4を含んでなることが好ましい。
/g、揮発分が0.5〜10重量%、pH値が2乃至10等の特性を有するものが好適である。このような特性を有する市販品としては下記のものが挙げられる。例えば、No.33、40、45、52、900、2200B、2300、MA7、MA8、MCF88(以上、三菱化学製)、RAVEN1255(コロンビア製)、REGAL330R、400R、660R、MOGUL L(以上、キャボット製)、Nipex 160IQ、Nipex 170IQ、Nipex 75、Printex 85、Printex 95、Printex 90、Printex 35、Printex U(以上、デグサ製)等
があり、何れも好ましく使用することができる。
バインダー樹脂としては、樹脂中に疎水性成分と親水性成分をあるバランスで有するものを設計して用いる。この際、親水性成分としてはイオン性のものであり、更に好ましくはアニオン性のものである。特に、アニオン性のものを揮発可能な塩基成分で中和することで水溶性を付与したものが好ましい。そして、本発明のバインダー樹脂は、酸性基としてカルボキシル基またはスルホン酸基を有しており、且つ酸価が100以下の樹脂である。酸価としては、50以下のものを特に好ましく用いることができる。酸価が100を超えるとバインダー樹脂がエタノールに溶解しやすくなるため、十分なエタノール耐性が得られない。また、顔料の分散を破壊しやすく、連続吐出性も悪化する。
本発明に使用する有機溶剤は、水と親和性のあるものが好ましい。特に、アルカンジオール系溶剤やグリコールエーテル系溶剤が好ましい。
本発明のインクジェット記録用インキは、表面張力を調整し低吸収基材上の濡れ性を確保する目的で界面活性剤を使用することができる。界面活性剤としては、アセチレン系、シリコン系、アクリル系、フッ素系など用途に合わせて様々なものが知られているが、インキの表面張力を20mN/m以上確保し、高速印刷時に優れた連続吐出性を得るという観点からアセチレン系やアクリル系、シリコン系の界面活性剤を使用することが特に好ましい。フッ素系の界面活性剤を使用した場合は上記した測定方法で算出される表面張力が低下しやすく、高速で印刷した際に連続吐出安定性が損なう可能性がある。一方で、表面張力が35mN/mを超えると、基材への濡れ性が悪くて白スジが発生し、鮮明な画像品質が得られない。界面活性剤の含有量は、インキの全重量に対して、0.05〜5重量%が好ましい。5重量%を超えるとインキの表面張力が低下し高速印刷した際の連続吐出安定性が悪化する。
これらの顔料を使用する場合には長期間のインキの保存安定性を維持するためにも、インキ媒体中に分散して使用することが好ましい。顔料の分散方法としては、顔料を酸化処理等により表面改質し、分散剤なしで顔料を分散させる方法や、界面活性剤や樹脂を分散剤として顔料を分散させる方法がある。より安定なインキとするためにも分散樹脂を使用して顔料を分散させることが好ましい。
水としては、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用するのが好ましい。水のインキ中における含有量は、一般的には、インキの全質量の10〜90重量%の範囲であり、より好ましくは30〜80重量%の範囲である。
また、本発明のインキは、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つインキとするために、消泡剤、防腐剤等の添加剤を適宜に添加することができる。これらの添加剤の添加量の例としては、インキの全重量に対して、0.01〜10重量%が好適である。
上記したような成分からなる本発明のインキの調製方法としては、下記のような方法が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。まず初めに、顔料分散剤と、水とが少なくとも混合された水性媒体に顔料を添加し、混合撹拌した後、後述の分散手段を用いて分散処理を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の顔料分散液を得る。次に、必要に応じてこの顔料分散液に、水溶性有機溶剤、或いは、上記で挙げたような適宜に選択された添加剤成分を加え、撹拌、必要に応じて濾過して本発明のインキとする。
本発明のインクジェット記録用インキを印刷する方法としては、印刷基材を加熱しながら印刷する、または印刷した後に印刷物表面を加熱することが好ましい。加熱する際の基材の表面温度は、40〜90℃が好ましく、さらに好ましくは50〜70℃の範囲である。
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、ブタノール93.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱し、重合モノマーであるラウリルメタクリレート30部、スチレン40部、アクリル酸30部、および重合開始剤であるV−601(和光純薬製)6部の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、さらに110℃で3時間反応させた後、V−601(和光純薬製)0.6部を添加し、さらに110℃で1時間反応を続けて、分散樹脂Aの溶液を得た。さらに、室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノール37.1部添加し中和し、水を100部添加し、水性化した。その後、100℃以上に加熱し、ブタノールを水と共沸させてブタノールを留去し、固形分が50%になるように調整した。これより、顔料分散樹脂1の固形分50%の水性化溶液を得た。
顔料を20部、顔料分散樹脂の水溶液を42.9部、水37.1部をマヨネーズ瓶に仕込み、ディスパーで予備分散した後、分散メディアとして直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した容積0.6Lのダイノーミルを用いて2時間本分散を行い、分散液を得た。
使用した単量体、量がラウリルメタクリレート40部、スチレン45部、アクリル酸15部であること以外は顔料分散樹脂1と同様に合成、中和を行い、バインダー樹脂を得た。
各バインダー樹脂の酸価、分子量はアクリル酸、V−601の量で調整した。
25℃の環境下でピエゾ素子を有するインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンターに得られたインキを充填し、コート紙(王子製紙(株)製OKトップコートN、坪量104.7g/m2)上にカラーチャート画像(X−rite製ProfileMaker用チャート画像「TC3.5 CMYK i1_iO」)を印刷し、評価用印刷物を作成した。
表1、2に記載の顔料を上記(顔料分散液の製造)の通りに分散液を作成し、表1、2に記載の通りの原料をディスパーにて撹拌を行いながら混合し、十分に均一になるまで攪拌した後、1μmおよび0.45μmのメンブランフィルターで濾過を行い、ヘッドつまりの原因となる粗大粒子を除去しインキを調製した。その後、上記(印刷物の製造例)の通りに印刷し、印刷物を得た。
表3に記載のイエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料を上記(顔料分散液の製造)の通りに分散液を作成し、表2に記載の通りの原料をディスパーにて撹拌を行いながら混合し、十分に均一になるまで攪拌した後、1μmおよび0.45μmのメンブランフィルターで濾過を行い、ヘッドつまりの原因となる粗大粒子を除去しインキを調製した。その後、上記(印刷物の製造例)の通りに印刷し、印刷物を得た。
得られた評価用印刷物の印字率100%の各色のベタ印刷部を、濃度計(X−rite製X−rite938)を用いて、濃度(光学濃度)を測定し評価した。評価基準は下記の通りであり、◎、○評価が実用可能領域である。
◎:比較例7の印刷濃度よりも高い(1.1以上)
○:比較例7の印刷濃度と同等(1.0)
×:比較例7の印刷濃度よりも低い(1.0未満)
コート紙上に得られた評価用印刷物の印字率100%の画像部において、目視で、色ムラ、白スジを評価した。評価基準は下記の通りであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。
◎:色ムラ、白スジがない
○:白スジがないが、若干の色ムラがある。
△:色ムラと白スジが若干ある。
×:スジが多数ある。
25℃の環境下でピエゾ素子を有するインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンターに実施例1〜17、比較例1〜9で得られたインキを充填し、コート紙(王子製紙(株)製OKトップコートN、坪量104.7g/m2)上に印字率100%のベタ印字を連続で行った後にノズルチェックパターンを印字してノズル抜けの有無を確認し評価を行った。評価基準は下記の通りであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。
◎:1時間以上印字を行ってもノズル抜け無し
○:10分以上1時間未満印字を行ってもノズル抜け無し
△:1分以上10分未満印字を行ってもノズル抜け無し
×:1分未満でノズル抜けが発生
得られた評価用印刷物の印字率100%の各色のベタ印刷部に、エタノールで濡らした綿棒で5往復擦り評価を行った。評価基準は下記の通りであり、◎、○、△評価が実用可能領域である。
◎:全く塗膜が剥がれない
○:若干塗膜が剥がれる
△:1/3程度塗膜が剥がれる
×:ほとんど塗膜が剥がれる
実施例18〜26、比較例10〜12で得られた評価用印刷物のカラーチャート部を、分光光度計(X−rite製i1 Pro)を用いて測色し、L*a*b*色空間における色再現領域をプロットし評価した。但し、測定条件は、光源D50、2度視野、測定光学45°/0°で行った。枚用印刷用ジャパンカラー2007によって定められている、L*a*b*色空間における色再現領域と比較し、評価を行った。評価基準は下記の通りであり、◎、○評価が実用可能領域である。
◎:ジャパンカラー2007の赤色再現領域、または、青色再現領域を大きく超える。
○:ジャパンカラー2007の赤色再現領域、または、青色再現領域をやや超える。
×:ジャパンカラー2007の赤色再現領域、および、青色再現領域と同等。
実施例18〜26、比較例10〜12で得られた評価用印刷物の印字率100%の各色のベタ印刷部を、分光光度計(X−rite製i1 Pro)を用いて、濃度(光学濃度)を測定し評価した。評価基準は下記の通りであり、◎、○評価が実用可能領域である。◎:ジャパンカラー2007の濃度(C/M/Y=1.50/1.47/1.04)よりも高い。
○:ジャパンカラー2007の濃度(C/M/Y=1.50/1.47/1.04)と同等。
×:ジャパンカラー2007の濃度(C/M/Y=1.50/1.47/1.04)より低い。
一方で、実施例18〜26の組成を有するインキセットは比較例10〜12のインキと異なり、優れた色再現性と印刷濃度を得ることが示されている。
顔料が、C.I.Pigment Yellow14を含み、
顔料の含有量が、インキ全体に対し1.5〜5重量%であり、
バインダー樹脂が、酸性基を有する親水性成分を含有するスチレンアクリル樹脂であり、
バインダー樹脂が、酸価50以下、かつ、重量平均分子量11000〜30000であり、
バインダー樹脂の含有量が、インキ全体に対し5〜15重量%であり、
顔料分散樹脂が、スチレンアクリル樹脂であり、
インキの表面張力が20〜35mN/mであることを特徴とする水性インクジェットイエローインキに関する。
Claims (8)
- 水、水溶性溶剤、顔料、および、バインダー樹脂を含む水性インクジェットイエローインキであって、
顔料が、C.I.Pigment Yellow14を含み、
バインダー樹脂が、酸価100以下、かつ、重量平均分子量が30000以下であり、
インキの表面張力が20〜35mN/mであることを特徴とする水性インクジェットイエローインキ。 - 顔料が、インキ全体に対し2〜5重量%であり、
バインダー樹脂が、インキ全体に対し1〜10重量%であることを特徴とする請求項1記載の水性インクジェットイエローインキ。 - 水溶性溶剤が、炭素数3〜6のアルカンジオール、および炭素数6〜8のジエチレングリコールモノアルキルエーテルのいずれか1つ以上を含むことを特徴とする請求項1または2記載の水性インクジェットイエローインキ。
- 請求項1〜3いずれかに記載の水性インクジェットイエローインキと、水性インクジェットマゼンタインキと、水性インクジェットシアンインキとを含むことを特徴とする水性インクジェットインキセット。
- 水性インクジェットマゼンタインキが、水、水溶性溶剤、顔料、バインダー樹脂を含み、
顔料が、C.I.Pigment Red122、147、150、269、および、C.I.Pigment Violet19から選ばれる少なくとも1種を含み、
水性インクジェットシアンインキが、水、水溶性溶剤、顔料、バインダー樹脂を含み、
顔料がC.I.Pigment Blue15:3、およびC.I.Pigment
Blue15:4から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項4記載の
水性インクジェットインキセット。 - 水性インクジェットマゼンタインキに含まれる顔料が、水性インクジェットマゼンタインキ全体に対し3〜6重量%であり、かつ、水性インクジェットシアンインキに含まれる顔料が、水性インクジェットシアンインキ全体に対し2.5〜6重量%であることを特徴とする請求項5記載の水性インクジェットインキセット。
- 請求項4〜6いずれかに記載の水性インクジェットインキセットを用いて、インクジェット方式によって印刷を行う記録方法。
- 請求項7記載の記録方法により、基材上に印刷された印刷物。
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