JP6291678B2 - インクジェットインク - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット印刷法によって、例えばプラスチックフィルム等の非吸収性の被印刷体の表面に印刷できる上、印刷後に加熱乾燥工程を必要としないヒートレスタイプのインクジェットインクに関するものである。
例えばプラスチックフィルム等の非吸収性の被印刷体の表面に、インクジェット印刷法によって印刷をする場合は、印刷したインクジェットインクを加熱して乾燥させるのが一般的である。
しかし近時、溶剤として炭素数１〜４のアルコールなどの有機溶剤のみを使用するか、もしくは溶剤として水を併用する場合は水より有機溶剤を多くすることで、いわゆる有機溶剤リッチの状態として速乾性を付与して加熱乾燥工程を省略可能とした、ＨＥＡＴＬＥＳＳＩＮＫ（登録商標）等のインクジェットインクについて種々検討されている。
しかし近時、溶剤として炭素数１〜４のアルコールなどの有機溶剤のみを使用するか、もしくは溶剤として水を併用する場合は水より有機溶剤を多くすることで、いわゆる有機溶剤リッチの状態として速乾性を付与して加熱乾燥工程を省略可能とした、ＨＥＡＴＬＥＳＳＩＮＫ（登録商標）等のインクジェットインクについて種々検討されている。
しかし有機溶剤リッチのインクジェットインクは保存時の安定性が低く析出を生じやすい、印刷のデキャップタイムにインクジェットプリンタのノズルで目詰まりを生じて印刷再開時にかすれ等を生じやすいといった問題がある。
これは、有機溶剤リッチのインクジェットインクが上記のように速乾性であることや、あるいは着色剤として使用する油溶性染料等の有機溶剤可溶の染料の多くが金属元素を含み、かかる金属元素が乾燥などによって析出しやすいことが原因と考えられる。
これは、有機溶剤リッチのインクジェットインクが上記のように速乾性であることや、あるいは着色剤として使用する油溶性染料等の有機溶剤可溶の染料の多くが金属元素を含み、かかる金属元素が乾燥などによって析出しやすいことが原因と考えられる。
なおデキャップタイムとは、インクジェットプリンタに複数設けられたノズルのうち、印刷パターンに応じてインクが吐出されない待機状態とされたノズル内のインクジェットインクが外気にさらされている時間を指す。
インクジェットプリンタには通常、その運転停止時にノズル内のインクジェットインクが外気にさらされることで乾燥して目詰まり等を生じたりしないように、ノズルを閉じる（キャップする）機能が付与されているのが一般的である。
インクジェットプリンタには通常、その運転停止時にノズル内のインクジェットインクが外気にさらされることで乾燥して目詰まり等を生じたりしないように、ノズルを閉じる（キャップする）機能が付与されているのが一般的である。
しかし印刷時にはかかるキャップは解除されているため、待機状態のノズルは次にインクが吐出されるまでの間、ノズルが閉じられない状態（デキャップの状態）が続き、その間、ノズル内のインクジェットインクは外気にさらされ続けることになるため、かかる時間、つまりデキャップタイムが長いほど目詰まり等を生じやすくなる。
本発明の目的は、保存安定性に優れ長期間に亘って析出等を生じにくい上、特にデキャップタイムにインクジェットプリンタのノズルで目詰まりを生じにくい有機溶剤リッチのヒートレスタイプのインクジェットインクを提供することにある。
本発明は、
・ 炭素数１〜４のアルコール、および当該アルコールと相溶性を有する高沸点溶剤の２種の溶剤、
・ 油溶性染料、ならびに
・ 後述する式(１)および式(２)で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のキレート剤
を含み、前記キレート剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．０５質量％以上、５質量％以下であるインクジェットインクである。
・ 炭素数１〜４のアルコール、および当該アルコールと相溶性を有する高沸点溶剤の２種の溶剤、
・ 油溶性染料、ならびに
・ 後述する式(１)および式(２)で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のキレート剤
を含み、前記キレート剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．０５質量％以上、５質量％以下であるインクジェットインクである。
インクジェットインクにキレート剤を配合し、当該キレート剤によって染料由来の金属元素や、あるいは不純物としてインクジェットインクに含まれる多価金属イオン、例えばアルミニウムイオン、カルシウムイオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン等を捕捉させると、保存安定性やノズルの目詰まり等を防止することが可能となる。また、特にサーマル方式のインクジェットプリンタの場合はいわゆるコゲーションの発生を防止することもできる。
しかしエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等の一般的なキレート剤の多くは、アルコール等の有機溶剤には不溶であって均一なインクジェットインクを構成することができなかった。
これに対し本発明において使用している、アミノカルボン酸の塩であってカルボン酸基以外に少なくとも１つの水酸基を有するキレート剤は、発明者の検討によると、炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を有している。詳しくは、炭素数１〜４のアルコールに良好に溶解するか、もしくは水に溶解した状態で炭素数１〜４のアルコールを加えると、析出せずに溶解した状態を維持する。
これに対し本発明において使用している、アミノカルボン酸の塩であってカルボン酸基以外に少なくとも１つの水酸基を有するキレート剤は、発明者の検討によると、炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を有している。詳しくは、炭素数１〜４のアルコールに良好に溶解するか、もしくは水に溶解した状態で炭素数１〜４のアルコールを加えると、析出せずに溶解した状態を維持する。
そのため上記特定の分子構造を有するキレート剤を選択的に用いることにより、当該キレート剤を、炭素数１〜４のアルコールを少なくとも含む溶剤に溶解させて均一なインクジェットインクを構成できる。
そして上記キレート剤の作用によって、保存安定性に優れ長期間に亘って析出等を生じにくい上、特にデキャップタイムにインクジェットプリンタのノズルで目詰まりを生じにくいインクジェットインクを提供できる。
そして上記キレート剤の作用によって、保存安定性に優れ長期間に亘って析出等を生じにくい上、特にデキャップタイムにインクジェットプリンタのノズルで目詰まりを生じにくいインクジェットインクを提供できる。
本発明は、炭素数１〜４のアルコール、および当該アルコールと相溶性を有する高沸点溶剤の２種の溶剤、油溶性染料、ならびに式(1)：
〔式中、Ｒ１〜Ｒ３のうちの１つまたは２つは式(ａ)：
−ＣｒＨ２ｒＣＯＯＭ (ａ)
（式中Ｍはアルカリ金属を示し、ｒは１〜１０の数を示す。）
で表される同一または異なるカルボン酸塩基、他は式(ｂ)：
−ＣｎＨ２ｎＯＨ (ｂ)
（式中ｎは１〜１０の数を示す。）
で表される同一または異なるヒドロキシアルキル基を示す。〕
で表される化合物、
および式(２)：
−ＣｒＨ２ｒＣＯＯＭ (ａ)
（式中Ｍはアルカリ金属を示し、ｒは１〜１０の数を示す。）
で表される同一または異なるカルボン酸塩基、他は式(ｂ)：
−ＣｎＨ２ｎＯＨ (ｂ)
（式中ｎは１〜１０の数を示す。）
で表される同一または異なるヒドロキシアルキル基を示す。〕
で表される化合物、
および式(２)：
〔式中、Ｒ４〜Ｒ７のうちの１つ、２つ、または３つは前記式(ａ)で表される同一または異なるカルボン酸塩基、他は前記式(ｂ)で表される同一または異なるヒドロキシアルキル基を示し、ｍは１〜５の数を示す。〕
で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のキレート剤
を含み、前記キレート剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．０５質量％以上、５質量％以下であるインクジェットインクである。
〈キレート剤〉
上記式(１)、式(２)のキレート剤において、式(ａ)中のＭに相当するアルカリ金属としてはＬｉ、Ｎａ、Ｋが挙げられ、特にＮａが好ましい。
で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のキレート剤
を含み、前記キレート剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．０５質量％以上、５質量％以下であるインクジェットインクである。
〈キレート剤〉
上記式(１)、式(２)のキレート剤において、式(ａ)中のＭに相当するアルカリ金属としてはＬｉ、Ｎａ、Ｋが挙げられ、特にＮａが好ましい。
また金属元素を捕捉する機能を向上することを考慮すると、式(ａ)中のｒ、式(ｂ)中のｎ、および式(２)中のｍは、それぞれの範囲でも小さいほど好ましい。
また炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を向上することを考慮すると、式(１)のキレート剤においては、式(ｂ)のヒドロキシアルキル基の数が１つよりも２つが好ましい。
また炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を向上することを考慮すると、式(１)のキレート剤においては、式(ｂ)のヒドロキシアルキル基の数が１つよりも２つが好ましい。
式(１)のキレート剤の具体例としては、例えば下記式(３)および(４)で表される化合物のうちの少なくとも一方が挙げられる。
また式(２)のキレート剤の具体例としては、例えば下記式(５)で表される化合物が挙げられる。
このうち溶剤に対する溶解性の点で、式(３)で表されるジヒドロキシエチルグリセリンのナトリウム塩（ＤＨＥＧ・Ｎａ）が好ましい。
すなわち式(４)で表されるヒドロキシエチルイミノジ酢酸のナトリウム塩（ＨＩＤＡ・Ｎａ）、および式(５)で表されるヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸のナトリウム塩（ＨＥＤＴＡ・Ｎａ）は、炭素数１〜４のアルコールには直接に溶解できないものの、水に溶解した状態で炭素数１〜４のアルコールを加えると、析出（白濁）せずに溶解した状態を維持できる溶解性を有している。
すなわち式(４)で表されるヒドロキシエチルイミノジ酢酸のナトリウム塩（ＨＩＤＡ・Ｎａ）、および式(５)で表されるヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸のナトリウム塩（ＨＥＤＴＡ・Ｎａ）は、炭素数１〜４のアルコールには直接に溶解できないものの、水に溶解した状態で炭素数１〜４のアルコールを加えると、析出（白濁）せずに溶解した状態を維持できる溶解性を有している。
これに対し式(３)のＤＨＥＧ・Ｎａは、炭素数１〜４のアルコールに直接に溶解できる高い溶解性を有している。
式(３)のＤＨＥＧ・Ｎａと式(４)のＨＩＤＡ・Ｎａの溶解性の相違は、先に説明したように式(ｂ)のヒドロキシアルキル基の数に由来する。
上記キレート剤はいずれか１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
式(３)のＤＨＥＧ・Ｎａと式(４)のＨＩＤＡ・Ｎａの溶解性の相違は、先に説明したように式(ｂ)のヒドロキシアルキル基の数に由来する。
上記キレート剤はいずれか１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
キレート剤の配合割合は、前述したようにインクジェットインクの総量中の０．０５質量％以上、５質量％以下に限定され、特に０．１質量％以上であるのが好ましく、３質量％以下であるのが好ましい。
キレート剤の配合割合がこの範囲未満では、当該キレート剤を配合することによる、保存安定性を向上して長期間に亘って析出等を生じにくくしたり、特にデキャップタイムにインクジェットプリンタのノズルで目詰まりを生じにくくしたりする効果が十分に得られないおそれがある。
キレート剤の配合割合がこの範囲未満では、当該キレート剤を配合することによる、保存安定性を向上して長期間に亘って析出等を生じにくくしたり、特にデキャップタイムにインクジェットプリンタのノズルで目詰まりを生じにくくしたりする効果が十分に得られないおそれがある。
一方、キレート剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、有機溶剤リッチとしているにも拘らずインクジェットインクの乾燥性が低下するおそれがある。
〈溶剤〉
溶剤としては炭素数１〜４のアルコール、および当該アルコールと相溶性を有する高沸点溶剤の２種を併用する（２種以上のアルコールおよび／または２種以上の高沸点溶剤を併用する場合を含む）。さらに水を加えて３種の併用系としてもよい。多くのインクジェットプリンタのノズルは親水加工が施されているため、インクジェットインクに少量の水を配合して水性を帯びさせることにより、かかる親水加工を施したノズルからの吐出を安定させることができる。
〈溶剤〉
溶剤としては炭素数１〜４のアルコール、および当該アルコールと相溶性を有する高沸点溶剤の２種を併用する（２種以上のアルコールおよび／または２種以上の高沸点溶剤を併用する場合を含む）。さらに水を加えて３種の併用系としてもよい。多くのインクジェットプリンタのノズルは親水加工が施されているため、インクジェットインクに少量の水を配合して水性を帯びさせることにより、かかる親水加工を施したノズルからの吐出を安定させることができる。
（炭素数１〜４のアルコール）
炭素数１〜４のアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール（ｎ−プロピルアルコール）、２−プロパノール（イソプロピルアルコール）、１−ブタノール（ｎ−ブチルアルコール）、２−ブタノール（ｓｅｃ−ブチルアルコール）、イソブチルアルコール、およびｔｅｒｔ−ブチルアルコールからなる群より選ばれた少なくとも１種が挙げられる。特に汎用性や安全性、あるいは環境に対する負荷を低減する効果の点でエタノールが好ましい。
炭素数１〜４のアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール（ｎ−プロピルアルコール）、２−プロパノール（イソプロピルアルコール）、１−ブタノール（ｎ−ブチルアルコール）、２−ブタノール（ｓｅｃ−ブチルアルコール）、イソブチルアルコール、およびｔｅｒｔ−ブチルアルコールからなる群より選ばれた少なくとも１種が挙げられる。特に汎用性や安全性、あるいは環境に対する負荷を低減する効果の点でエタノールが好ましい。
（高沸点溶剤）
高沸点溶剤としては、上記炭素数１〜４のアルコールと相溶性を有し、かつ当該アルコールよりも沸点の高い溶剤がいずれも使用可能である。特に沸点が１２０℃以上、２００℃以下程度の溶剤が高沸点溶剤として好ましい。
かかる高沸点溶剤を配合することでインクジェットインクの乾燥速度や粘度等を、インクジェット印刷に適した範囲に調整できる。
高沸点溶剤としては、上記炭素数１〜４のアルコールと相溶性を有し、かつ当該アルコールよりも沸点の高い溶剤がいずれも使用可能である。特に沸点が１２０℃以上、２００℃以下程度の溶剤が高沸点溶剤として好ましい。
かかる高沸点溶剤を配合することでインクジェットインクの乾燥速度や粘度等を、インクジェット印刷に適した範囲に調整できる。
高沸点溶剤としては、例えばシクロヘキサノン等のケトン類、ジメチルスルホキシド、ベンジルアルコール、グリコールエーテル、アルキルジオール、ピロリドン等の１種または２種以上が挙げられる。
（配合割合）
炭素数１〜４のアルコールと高沸点溶剤の２種の併用系では、高沸点溶剤の配合割合は、上記２種の溶剤の総量中の１質量％以上、特に３質量％以上であるのが好ましく、１５質量％以下、特に１２質量％以下であるのが好ましい。
（配合割合）
炭素数１〜４のアルコールと高沸点溶剤の２種の併用系では、高沸点溶剤の配合割合は、上記２種の溶剤の総量中の１質量％以上、特に３質量％以上であるのが好ましく、１５質量％以下、特に１２質量％以下であるのが好ましい。
高沸点溶剤の配合割合がこの範囲未満では、当該高沸点溶剤を配合することによる、先に説明したインクジェットインクの乾燥速度や粘度等をインクジェット印刷に適した範囲に調整する効果が十分に得られないおそれがある。
一方、高沸点溶剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に炭素数１〜４のアルコールの割合が少なくなって、インクジェットインクの速乾性が低下するおそれがある。
一方、高沸点溶剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に炭素数１〜４のアルコールの割合が少なくなって、インクジェットインクの速乾性が低下するおそれがある。
一方、炭素数１〜４のアルコール、高沸点溶剤、および水の３種の併用系では、有機溶剤リッチのインクジェットインクとするため、水の配合割合は、上記３種の溶剤の総量中の２５質量％以下であるのが好ましい。
水の配合割合がこの範囲を超える場合には、インクジェットインクの乾燥性が低下するおそれがある。また油溶性染料の溶解性が低下してインクジェットインクの保存安定性が低下するおそれもある。これに対し水の配合割合を２５質量％以下とすることにより、インクジェットインクの乾燥性、保存安定性を向上できる。
水の配合割合がこの範囲を超える場合には、インクジェットインクの乾燥性が低下するおそれがある。また油溶性染料の溶解性が低下してインクジェットインクの保存安定性が低下するおそれもある。これに対し水の配合割合を２５質量％以下とすることにより、インクジェットインクの乾燥性、保存安定性を向上できる。
なお、かかる効果をさらに向上することを考慮すると、水の配合割合は、上記の範囲でも１０質量％以下、特に５質量％以下であるのが好ましい。
ただし水を配合することによる、先に説明した、インクジェットインクに水性を帯びさせて、親水加工を施したノズルからの吐出を安定させる効果を良好に発現させることを考慮すると、当該水の配合割合は、上記の範囲でも１質量％以上であるのが好ましい。
ただし水を配合することによる、先に説明した、インクジェットインクに水性を帯びさせて、親水加工を施したノズルからの吐出を安定させる効果を良好に発現させることを考慮すると、当該水の配合割合は、上記の範囲でも１質量％以上であるのが好ましい。
また高沸点溶剤の配合割合は、上記３種の溶剤の総量中の５質量％以上、特に８質量％以上であるのが好ましく、１５質量％以下、特に１２質量％以下であるのが好ましい。
高沸点溶剤の配合割合がこの範囲未満では、当該高沸点溶剤を配合することによる、先に説明したインクジェットインクの乾燥速度や粘度等をインクジェット印刷に適した範囲に調整する効果が十分に得られないおそれがある。
高沸点溶剤の配合割合がこの範囲未満では、当該高沸点溶剤を配合することによる、先に説明したインクジェットインクの乾燥速度や粘度等をインクジェット印刷に適した範囲に調整する効果が十分に得られないおそれがある。
一方、高沸点溶剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に炭素数１〜４のアルコールの割合が少なくなって、有機溶剤リッチであるにも拘らずインクジェットインクの速乾性が低下するおそれがある。
〈油溶性染料〉
油溶性染料としては、炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を有する種々の油溶性染料が使用可能である。
〈油溶性染料〉
油溶性染料としては、炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を有する種々の油溶性染料が使用可能である。
油溶性染料は、インクジェットインクの色目および色濃度に応じて１種または２種以上を適宜の割合で用いることができる。
油溶性染料の具体例としては、下記の各種染料が挙げられる。
（イエロー）
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、１４、１５、１６、２１、５６、７９、１５１；保土谷化学工業(株)製のＡＩＺＥＮ（登録商標）シリーズのうちＳ．Ｂ．Ｎ． Ｙｅｌｌｏｗ ５４３、ＳＰＩＬＯＮ（登録商標） Ｙｅｌｌｏｗ Ｃ−ＧＮＨ、ＳＰＩＬＯＮ Ｙｅｌｌｏｗ Ｃ−２ＧＨ；オリエント化学工業(株)製のＯｐｌａｓ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ １４０；中央合成化学(株)製のＡｌｃｏｈｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ Ｙ−１０、Ｏｉｌ Ｙｅｌｌｏｗ ＣＨ；三菱化学(株)製のＤＩＡＲＥＳＩＮ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ Ｌ３Ｇ
（マゼンタ）
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、３、８、２３、２４、２５、２７、４９、９１、１２２、１２４、２１８、Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド９；オリエント化学工業(株)製のＯｒｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｐｉｎｋ ＯＰ、ＳＰＩＲＩＴ Ｒｅｄ １０２、ＶＡＬＩＦＡＳＴ（登録商標）シリーズのうちＲｅｄ １３０８、Ｒｅｄ １３５５、Ｒｅｄ ２３０３；保土谷化学工業(株)製のＡＩＺＥＮシリーズのうちＳＰＩＬＯＮＦｉｅｒｙ Ｒｅｄ ＢＨ（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８１）、ＳＰＩＬＯＮ Ｒｅｄ Ｃ−ＧＨ、ＳＰＩＬＯＮ Ｒｅｄ Ｃ−ＢＨ、ＳＰＩＬＯＮ Ｐｉｎｋ ＢＨ（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８２）、ＳＰＩＬＯＮ Ｖｉｏｌｅｔ ＥＣＨ（Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット２７）；中央合成化学(株)製のＡＬ Ｒｅｄ ２３０８、Ａｌｃｏｈｏｌ Ｐｉｎｋ Ｐ−３０
（シアン）
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５、１１、１２、３８、４４、５５、７０、７３、オリエント化学工業(株)製のＯｒｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｂｌｕｅ ６０３、ＶＡＬＩＦＡＳＴ Ｂｌｕｅ ２６０４、保土谷化学工業(株)製のＡＩＺＥＮシリーズのうちＳＰＩＬＯＮ Ｂｌｕｅ Ｃ−ＲＨ、ＧＮＨ、Ｓ．Ｐ．Ｔ． Ｂｌｕｅ １２１；中央合成化学(株)のＡｌｃｏｈｏｌ Ｂｌｕｅ Ｂ−１０
（ブラック）
Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３、５、７、２７、２８、２９
（オレンジ）
Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ１、２、５、６、１１、１４、４１、４５、６２
（グリーン）
Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン３
（ブラウン）
Ｃ．Ｉ．ソルベントブラウン３
（バイオレット）
保土谷化学工業(株)製のＡＩＺＥＮシリーズのうちＳＰＩＬＯＮ Ｖｉｏｌｅｔ Ｃ−ＲＨ
〈フッ素系界面活性剤〉
本発明のインクジェットインクには、さらにフッ素系界面活性剤を配合してもよい。フッ素系界面活性剤を配合することで、インクジェットインクの、プラスチックフィルム等の非吸収性の被印刷体の表面に対する濡れ性、親和性を調整したり、インクジェットプリンタのノズルに対する濡れ性を調整したりできる。
油溶性染料の具体例としては、下記の各種染料が挙げられる。
（イエロー）
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、１４、１５、１６、２１、５６、７９、１５１；保土谷化学工業(株)製のＡＩＺＥＮ（登録商標）シリーズのうちＳ．Ｂ．Ｎ． Ｙｅｌｌｏｗ ５４３、ＳＰＩＬＯＮ（登録商標） Ｙｅｌｌｏｗ Ｃ−ＧＮＨ、ＳＰＩＬＯＮ Ｙｅｌｌｏｗ Ｃ−２ＧＨ；オリエント化学工業(株)製のＯｐｌａｓ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ １４０；中央合成化学(株)製のＡｌｃｏｈｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ Ｙ−１０、Ｏｉｌ Ｙｅｌｌｏｗ ＣＨ；三菱化学(株)製のＤＩＡＲＥＳＩＮ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ Ｌ３Ｇ
（マゼンタ）
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、３、８、２３、２４、２５、２７、４９、９１、１２２、１２４、２１８、Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド９；オリエント化学工業(株)製のＯｒｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｐｉｎｋ ＯＰ、ＳＰＩＲＩＴ Ｒｅｄ １０２、ＶＡＬＩＦＡＳＴ（登録商標）シリーズのうちＲｅｄ １３０８、Ｒｅｄ １３５５、Ｒｅｄ ２３０３；保土谷化学工業(株)製のＡＩＺＥＮシリーズのうちＳＰＩＬＯＮＦｉｅｒｙ Ｒｅｄ ＢＨ（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８１）、ＳＰＩＬＯＮ Ｒｅｄ Ｃ−ＧＨ、ＳＰＩＬＯＮ Ｒｅｄ Ｃ−ＢＨ、ＳＰＩＬＯＮ Ｐｉｎｋ ＢＨ（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８２）、ＳＰＩＬＯＮ Ｖｉｏｌｅｔ ＥＣＨ（Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット２７）；中央合成化学(株)製のＡＬ Ｒｅｄ ２３０８、Ａｌｃｏｈｏｌ Ｐｉｎｋ Ｐ−３０
（シアン）
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５、１１、１２、３８、４４、５５、７０、７３、オリエント化学工業(株)製のＯｒｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｂｌｕｅ ６０３、ＶＡＬＩＦＡＳＴ Ｂｌｕｅ ２６０４、保土谷化学工業(株)製のＡＩＺＥＮシリーズのうちＳＰＩＬＯＮ Ｂｌｕｅ Ｃ−ＲＨ、ＧＮＨ、Ｓ．Ｐ．Ｔ． Ｂｌｕｅ １２１；中央合成化学(株)のＡｌｃｏｈｏｌ Ｂｌｕｅ Ｂ−１０
（ブラック）
Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３、５、７、２７、２８、２９
（オレンジ）
Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ１、２、５、６、１１、１４、４１、４５、６２
（グリーン）
Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン３
（ブラウン）
Ｃ．Ｉ．ソルベントブラウン３
（バイオレット）
保土谷化学工業(株)製のＡＩＺＥＮシリーズのうちＳＰＩＬＯＮ Ｖｉｏｌｅｔ Ｃ−ＲＨ
〈フッ素系界面活性剤〉
本発明のインクジェットインクには、さらにフッ素系界面活性剤を配合してもよい。フッ素系界面活性剤を配合することで、インクジェットインクの、プラスチックフィルム等の非吸収性の被印刷体の表面に対する濡れ性、親和性を調整したり、インクジェットプリンタのノズルに対する濡れ性を調整したりできる。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素系アニオン系界面活性剤、およびフッ素系ノニオン系界面活性剤からなる群より選ばれた少なくとも１種が挙げられる。
このうちフッ素系アニオン系界面活性剤としては、例えばデュポン(株)製のゾニールＦＳＥ、ＦＳＰ、ＴＢＳ、ＦＳ−６２、ＦＳＡ等の１種または２種以上が挙げられる。中でも特にゾニールＦＳＥが好ましい。
このうちフッ素系アニオン系界面活性剤としては、例えばデュポン(株)製のゾニールＦＳＥ、ＦＳＰ、ＴＢＳ、ＦＳ−６２、ＦＳＡ等の１種または２種以上が挙げられる。中でも特にゾニールＦＳＥが好ましい。
またフッ素系ノニオン系界面活性剤としては、例えばデュポン(株)製のゾニールＦＳ−３００、ＦＳＯ、ＦＳＮ等の１種または２種以上が挙げられる。中でも特にゾニールＦＳ−３００が好ましい。
フッ素系界面活性剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．１質量％以上であるのが好ましく、１質量％以下であるのが好ましい。
フッ素系界面活性剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．１質量％以上であるのが好ましく、１質量％以下であるのが好ましい。
〈その他の成分〉
本発明のインクジェットインクには、さらに従来公知の各種添加剤を配合してもよい。かかる添加剤としては、例えば防かび剤、殺生剤等が挙げられる。その配合割合は、それぞれインクジェットインクの総量中の０．１質量％以上であるのが好ましく、１質量％以下であるのが好ましい。
本発明のインクジェットインクには、さらに従来公知の各種添加剤を配合してもよい。かかる添加剤としては、例えば防かび剤、殺生剤等が挙げられる。その配合割合は、それぞれインクジェットインクの総量中の０．１質量％以上であるのが好ましく、１質量％以下であるのが好ましい。
本発明のインクジェットインクは、例えばサーマル方式、ピエゾ方式等の、いわゆるオンデマンド型のインクジェットプリンタに好適に使用できる他、インクを循環させながらインク滴を形成して印刷をする、いわゆるコンティニュアス型のインクジェットプリンタにも使用可能である。
特に、上記各種方式のインクジェットプリンタを用いたインクジェット印刷により、プラスチックフィルム等の非吸収性の被印刷体の表面に印刷するために好適に用いることができる。
特に、上記各種方式のインクジェットプリンタを用いたインクジェット印刷により、プラスチックフィルム等の非吸収性の被印刷体の表面に印刷するために好適に用いることができる。
そしてかかる非吸収性の被印刷体の表面に、乾燥性や密着性に優れた文字や図柄等を印刷することができる。
〈実施例１〉
キレート剤としては、式(３)で表されるＤＨＥＧ・Ｎａを用いた。また溶剤としては、アルコールのうちエタノール、高沸点溶剤としてのシクロヘキサノン、および超純水を用いた。さらに油溶性染料としてはＣ．Ｉ．ソルベントブラック２９を用い、フッ素系界面活性剤としてはフッ素系アニオン系界面活性剤であるデュポン(株)製のゾニールＦＳＥを用いた。
キレート剤としては、式(３)で表されるＤＨＥＧ・Ｎａを用いた。また溶剤としては、アルコールのうちエタノール、高沸点溶剤としてのシクロヘキサノン、および超純水を用いた。さらに油溶性染料としてはＣ．Ｉ．ソルベントブラック２９を用い、フッ素系界面活性剤としてはフッ素系アニオン系界面活性剤であるデュポン(株)製のゾニールＦＳＥを用いた。
上記の各成分を下記の質量部で配合したのち、５μｍのメンブランフィルタを用いてろ過してインクジェットインクを調製した。
〈実施例２〉
油溶性染料として、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２９に代えて４質量部のＣ．Ｉ．ソルベントブルー５を配合するとともに、エタノールの量を８２．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例３〉
フッ素系界面活性剤として、フッ素系アニオン系界面活性剤に代えてフッ素系ノニオン系界面活性剤としてのデュポン(株)製のゾニールＦＳ−３００を同量配合したこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
油溶性染料として、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２９に代えて４質量部のＣ．Ｉ．ソルベントブルー５を配合するとともに、エタノールの量を８２．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例３〉
フッ素系界面活性剤として、フッ素系アニオン系界面活性剤に代えてフッ素系ノニオン系界面活性剤としてのデュポン(株)製のゾニールＦＳ−３００を同量配合したこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例４〉
ＤＨＥＧ・Ｎａの量を０．０５質量部とするとともに、エタノールの量を８１．４５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例５〉
ＤＨＥＧ・Ｎａの量を０．１質量部とするとともに、エタノールの量を８１．４質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ＤＨＥＧ・Ｎａの量を０．０５質量部とするとともに、エタノールの量を８１．４５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例５〉
ＤＨＥＧ・Ｎａの量を０．１質量部とするとともに、エタノールの量を８１．４質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例６〉
ＤＨＥＧ・Ｎａの量を３質量部とするとともに、エタノールの量を７８．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例７〉
ＤＨＥＧ・Ｎａの量を５質量部とするとともに、エタノールの量を７６．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ＤＨＥＧ・Ｎａの量を３質量部とするとともに、エタノールの量を７８．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例７〉
ＤＨＥＧ・Ｎａの量を５質量部とするとともに、エタノールの量を７６．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例８〉
超純水を配合せず、かつフッ素系アニオン系界面活性剤に代えてフッ素系ノニオン系界面活性剤としてのデュポン(株)製のゾニールＦＳ−３００を同量配合するとともに、エタノールの量を８２．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
超純水を配合せず、かつフッ素系アニオン系界面活性剤に代えてフッ素系ノニオン系界面活性剤としてのデュポン(株)製のゾニールＦＳ−３００を同量配合するとともに、エタノールの量を８２．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例９〉
超純水の量を１０質量部とするとともに、エタノールの量を７２．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例１０〉
超純水の量を２０質量部とするとともに、エタノールの量を６２．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
超純水の量を１０質量部とするとともに、エタノールの量を７２．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例１０〉
超純水の量を２０質量部とするとともに、エタノールの量を６２．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈実施例１１〉
ＤＨＥＧ・Ｎａに代えて式(４)で表されるＨＩＤＡ・Ｎａを使用し、１質量部のＨＩＤＡ・Ｎａをまず５質量部の超純水に溶解したのち７７．５質量部のエタノールを加えたところ析出（白濁）せずに溶解した状態を維持することができた。次いでこの溶液に１０質量部のシクロヘキサノン、６質量部のＣ．Ｉ．ソルベントブラック２９、および０．５質量部の、実施例１で使用したのと同じフッ素系アニオン系界面活性剤を配合してインクジェットインクを調製した。
ＤＨＥＧ・Ｎａに代えて式(４)で表されるＨＩＤＡ・Ｎａを使用し、１質量部のＨＩＤＡ・Ｎａをまず５質量部の超純水に溶解したのち７７．５質量部のエタノールを加えたところ析出（白濁）せずに溶解した状態を維持することができた。次いでこの溶液に１０質量部のシクロヘキサノン、６質量部のＣ．Ｉ．ソルベントブラック２９、および０．５質量部の、実施例１で使用したのと同じフッ素系アニオン系界面活性剤を配合してインクジェットインクを調製した。
〈実施例１２〉
ＤＨＥＧ・Ｎａに代えて式(５)で表されるＨＥＤＴＡ・Ｎａを使用し、１質量部のＨＥＤＴＡ・Ｎａをまず５質量部の超純水に溶解したのち７７．５質量部のエタノールを加えたところ、やはり析出（白濁）せずに溶解した状態を維持することができた。次いでこの溶液に１０質量部のシクロヘキサノン、６質量部のＣ．Ｉ．ソルベントブラック２９、および０．５質量部の、実施例１で使用したのと同じフッ素系アニオン系界面活性剤を配合してインクジェットインクを調製した。
ＤＨＥＧ・Ｎａに代えて式(５)で表されるＨＥＤＴＡ・Ｎａを使用し、１質量部のＨＥＤＴＡ・Ｎａをまず５質量部の超純水に溶解したのち７７．５質量部のエタノールを加えたところ、やはり析出（白濁）せずに溶解した状態を維持することができた。次いでこの溶液に１０質量部のシクロヘキサノン、６質量部のＣ．Ｉ．ソルベントブラック２９、および０．５質量部の、実施例１で使用したのと同じフッ素系アニオン系界面活性剤を配合してインクジェットインクを調製した。
〈比較例１〉
ＤＨＥＧ・Ｎａを配合せず、かつエタノールの量を８１．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈比較例２〉
ＤＨＥＧ・Ｎａに代えて、同量のジヒドロキシエチルグリセリン（Ｎａ塩になっていないもの、ＤＨＥＧ）を配合したが、当該ＤＨＥＧは炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を有しない、すなわち炭素数１〜４のアルコールには直接に溶解できない上、水に溶解した状態で炭素数１〜４のアルコールを加えると析出（白濁）して溶解した状態を維持できないものであるため、インクジェットインクを調製することはできなかった。
ＤＨＥＧ・Ｎａを配合せず、かつエタノールの量を８１．５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈比較例２〉
ＤＨＥＧ・Ｎａに代えて、同量のジヒドロキシエチルグリセリン（Ｎａ塩になっていないもの、ＤＨＥＧ）を配合したが、当該ＤＨＥＧは炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を有しない、すなわち炭素数１〜４のアルコールには直接に溶解できない上、水に溶解した状態で炭素数１〜４のアルコールを加えると析出（白濁）して溶解した状態を維持できないものであるため、インクジェットインクを調製することはできなかった。
〈比較例３〉
ＤＨＥＧ・Ｎａに代えて、同量のＥＤＴＡを配合したが、当該ＥＤＴＡも、上記ＤＨＥＧと同様に炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を有しないものであるため、インクジェットインクを調製することはできなかった。
〈比較例４〉
油溶性染料に代えて、粒状で溶剤に不溶のレーキ染料（食用青色２号）７質量部を配合するとともに、ＤＨＥＧ・Ｎａを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
ＤＨＥＧ・Ｎａに代えて、同量のＥＤＴＡを配合したが、当該ＥＤＴＡも、上記ＤＨＥＧと同様に炭素数１〜４のアルコールに対する溶解性を有しないものであるため、インクジェットインクを調製することはできなかった。
〈比較例４〉
油溶性染料に代えて、粒状で溶剤に不溶のレーキ染料（食用青色２号）７質量部を配合するとともに、ＤＨＥＧ・Ｎａを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットインクを調製した。
〈保存安定性評価〉
上記実施例１〜１２、比較例１、４で調製したインクジェットインクを６０℃で１週間保管したのち状態を観察して、下記の基準で保存安定性を評価した。
○：析出は全く見られなかった。保存安定性良好。
×：析出が見られた。保存安定性不良。
上記実施例１〜１２、比較例１、４で調製したインクジェットインクを６０℃で１週間保管したのち状態を観察して、下記の基準で保存安定性を評価した。
○：析出は全く見られなかった。保存安定性良好。
×：析出が見られた。保存安定性不良。
〈吐出性評価〉
上記実施例１〜１２、比較例１、４で調製したインクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタ〔ヒューレットパッカード社製のＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）６１２７〕に使用して、インク滴が吐出されない状態でノズル内のインクジェットインクが外気にさらされているデキャップタイムの長さを変えながら、当該デキャップタイムの終了直後にノズルの目詰まり等を生じることなく明瞭な印刷が可能であったか否かを監察して、下記の基準で吐出性を評価した。
上記実施例１〜１２、比較例１、４で調製したインクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタ〔ヒューレットパッカード社製のＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）６１２７〕に使用して、インク滴が吐出されない状態でノズル内のインクジェットインクが外気にさらされているデキャップタイムの長さを変えながら、当該デキャップタイムの終了直後にノズルの目詰まり等を生じることなく明瞭な印刷が可能であったか否かを監察して、下記の基準で吐出性を評価した。
○：デキャップタイムが１０分間以上でも明瞭な印刷が可能であった。吐出性良好。
△：デキャップタイムが１分間以上、１０分間未満であれば明瞭な印刷が可能であった。吐出性通常レベル。
×：デキャップタイムが１分間未満でないと明瞭な印刷ができなかった。吐出性不良。
〈乾燥性評価〉
上記実施例１〜１２、比較例１、４で調製したインクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタ〔ヒューレットパッカード社製のＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）６１２７〕に使用してナイロンフィルムの表面に印刷をし、直後に紙で押さえたのち引き離した状態を観察して、下記の基準で乾燥性を評価した。
△：デキャップタイムが１分間以上、１０分間未満であれば明瞭な印刷が可能であった。吐出性通常レベル。
×：デキャップタイムが１分間未満でないと明瞭な印刷ができなかった。吐出性不良。
〈乾燥性評価〉
上記実施例１〜１２、比較例１、４で調製したインクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタ〔ヒューレットパッカード社製のＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）６１２７〕に使用してナイロンフィルムの表面に印刷をし、直後に紙で押さえたのち引き離した状態を観察して、下記の基準で乾燥性を評価した。
○：紙に色移りはしていなかった。また印刷にも影響は見られなかった。乾燥性良好。
△：ごく僅かに、紙に色移りが見られたが。印刷には影響は見られなかった。乾燥性通常レベル。
×：大幅に紙に色移りしており、印刷にも影響が見られた。乾燥性不良。
〈密着性評価〉
上記実施例１〜１２、比較例１、４で調製したインクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタ〔ヒューレットパッカード社製のＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）６１２７〕に使用してナイロンフィルムの表面に印刷をして１日静置した後、印刷上にセロハンテープを貼り付けたのち引き剥がした状態を監察して、下記の基準で密着性を評価した。
△：ごく僅かに、紙に色移りが見られたが。印刷には影響は見られなかった。乾燥性通常レベル。
×：大幅に紙に色移りしており、印刷にも影響が見られた。乾燥性不良。
〈密着性評価〉
上記実施例１〜１２、比較例１、４で調製したインクジェットインクをサーマル方式のインクジェットプリンタ〔ヒューレットパッカード社製のＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）６１２７〕に使用してナイロンフィルムの表面に印刷をして１日静置した後、印刷上にセロハンテープを貼り付けたのち引き剥がした状態を監察して、下記の基準で密着性を評価した。
○：印刷は剥離しなかった。密着性良好。
×：印刷は剥離した。密着性不良。
以上の結果を表２〜表４に示す。
×：印刷は剥離した。密着性不良。
以上の結果を表２〜表４に示す。
表２〜表４の実施例１〜１２、比較例１〜３の結果より、炭素数１〜４のアルコールを含む有機溶剤リッチのヒートレスタイプのインクジェットインクに、上記アルコールに対する溶解性を有する、式(１)および式(２)で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のキレート剤を配合することで、かかるインクジェットインクの保存安定性を向上して長期間に亘って析出等を生じにくくできるとともに、デキャップタイムにインクジェットプリンタのノズルでの目詰まりを生じにくくできることが判った。
また実施例１〜１２、比較例４の結果より、保存安定性や非吸収性の被印刷体に対する密着性に優れた印刷をするためには、染料として油溶性染料を用いる必要があることが判った。
実施例１、４〜７の結果より、上記特定のキレート剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．０５質量％以上、５質量％以下である必要があり、特に０．１質量％以上であるのが好ましく、３質量％以下であるのが好ましいことが判った。
実施例１、４〜７の結果より、上記特定のキレート剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．０５質量％以上、５質量％以下である必要があり、特に０．１質量％以上であるのが好ましく、３質量％以下であるのが好ましいことが判った。
実施例１、８の結果より、上記特定のキレート剤を用いると、溶剤として水を含む系、含まない系のいずれでも同等の効果が得られることが判った。
実施例１、９、１０の結果より、溶剤として水を含む３種の溶剤の併用系では、当該水の配合割合は、３種の溶剤の総量中の２５質量％以下、中でも１０質量％以下、特に５質量％以下であるのが好ましく、１質量％以上であるのが好ましいことが判った。
実施例１、９、１０の結果より、溶剤として水を含む３種の溶剤の併用系では、当該水の配合割合は、３種の溶剤の総量中の２５質量％以下、中でも１０質量％以下、特に５質量％以下であるのが好ましく、１質量％以上であるのが好ましいことが判った。
さらに実施例１、２の結果より、油溶性染料としては任意の色味の油溶性染料が使用可能であること、実施例１、３の結果より、界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤がいずれも使用可能であることが判った。
そして実施例１、１１、１２の結果より、キレート剤としては、それぞれ式(１)または式(２)で表される化合物である、式(３)〜(５)で表される化合物がいずれも使用可能であること、中でも式(３)で表されるＤＨＥＧ・Ｎａが、溶剤に対する溶解性の点で好ましく、保存安定性を向上したり、水の量を少なくして乾燥性や密着性を向上したりできることが判った。
そして実施例１、１１、１２の結果より、キレート剤としては、それぞれ式(１)または式(２)で表される化合物である、式(３)〜(５)で表される化合物がいずれも使用可能であること、中でも式(３)で表されるＤＨＥＧ・Ｎａが、溶剤に対する溶解性の点で好ましく、保存安定性を向上したり、水の量を少なくして乾燥性や密着性を向上したりできることが判った。
Claims (4)
- ・ 炭素数１〜４のアルコール、および当該アルコールと相溶性を有する高沸点溶剤の２種の溶剤、
・ 油溶性染料、ならびに
・ 式(１)：
−Ｃ ｒ Ｈ ２ｒ ＣＯＯＭ (ａ)
（式中Ｍはアルカリ金属を示し、ｒは１〜１０の数を示す。）
で表される同一または異なるカルボン酸塩基、他は式(ｂ)：
−Ｃ ｎ Ｈ ２ｎ ＯＨ (ｂ)
（式中ｎは１〜１０の数を示す。）
で表される同一または異なるヒドロキシアルキル基を示す。〕
で表される化合物、
および式(２)：
で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のキレート剤
を含み、前記キレート剤の配合割合は、インクジェットインクの総量中の０．０５質量％以上、５質量％以下であるインクジェットインク。 - さらに溶剤として水を含んでいる請求項１に記載のインクジェットインク。
- 水の配合割合は、溶剤の総量中の２５質量％以下である請求項２に記載のインクジェットインク。
- さらにフッ素系界面活性剤を含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェットインク。
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