JP6846126B2 - インク及びインクジェット記録方法 - Google Patents

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本発明は、インク、そのインクを用いるインクジェット記録方法、及びそのインクが付着した被記録材に関する。
インクジェットプリンタを用いる記録方法(インクジェット記録方法)は、各種のカラー記録方法の中で、代表的な方法の1つである。この方法は、インクの小滴を発生させ、これを種々の被記録材(紙、フィルム、布帛等)に付着させて記録を行う方法である。これまで高精細な画像の記録には、銀塩写真やオフセット印刷が用いられてきた。しかし、インクジェット技術の進歩により、高精細な画像の記録にもインクジェット記録方法が用いられるようになってきた。近年では、産業用途にインクジェット記録が用いられつつある。この用途では、インクジェット記録に関して記録速度の高速化が強く求められている。
インクジェット記録方法では、様々な被記録材が用いられる。その1つとして、インク受容層を有する、インクジェット専用紙(光沢紙)等が挙げられる。
また、普通紙、及びインクの吸収能力が低い非・難吸収性の被記録材が用いられることも多い。これらの被記録材はインク受容層を有さないため、インクジェット記録に用いると、インクが乾燥しにくくなることが問題となっている。例えば、インクジェット記録で両面記録を行ったとき、表面に記録されたインクが裏面の記録が始まるまでに乾燥しない事態が生じる。そうすると、この未乾燥のインクがインクジェットプリンタの部品や被記録材の裏面を汚染することになり、極めて大きな問題となる。
また、片面記録であっても、記録済の被記録材を重ねたとき、インクの乾燥が遅いと未乾燥のインクが他の被記録材に移ることにより、被記録材の汚染が生じてしまう。
さらに、インク受容層を有さない被記録材に記録したときは、記録画像の定着性も大きな問題となる。例えば、記録画像を指でこする程度では、記録画像から指への色移りはしない。しかし、同じ記録画像であっても、別の非記録材と重ねあわせて圧力を掛けると、別の非記録材に色移りが生じてしまうことが有る。記録後の被記録材は、重ねられることも多いため、そのようなときに複数の被記録材間で色移りが生じると、記録画像の汚染が生じることとなる。そのような汚染が生じないように、被記録材に対する記録画像の定着性を向上させることが必要となる。
このため、非・難吸収性の被記録材を用いたときでもインクの乾燥が速く、且つ記録画像の定着性が優れるインクが切望されている。
特許文献1には、本明細書に記載の下記式(1)に含まれる化合物と、グリセリンと、着色剤とを少なくとも含んでなるインクが開示されている。
また、特許文献2には、特定の顔料、スチレン−アクリル系共重合体、塩基性化合物及びグリセリンのポリオキシアルキレン付加物を含有する水性顔料分散液の製造方法が開示されている。
特許文献3には、着色剤と水とポリオルガノシロキサン界面活性剤と1,2−アルカンジオールとを少なくとも含んでなるインクが開示されている。
特許文献4には、ポリマーを含有するインク組成物が開示されている。
特許第383733号 特許第4736001号 特許第4711172号 国際公開2015/152291号ガゼット
インク受容層を有さない被記録材に記録したときでもインクの乾燥が速く、記録画像の定着性が優れるインク、そのインクを用いるインクジェット記録方法、及びそのインクが付着した被記録材の提供を課題とする。
本発明者らは前記したような課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記式(1)で表される化合物、着色剤、及び特定のポリマーを含有するインクにより、前記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は以下の1)〜9)に関する。
1)
下記式(1)で表される化合物と、着色剤と、ポリマーを含有するインクであって、前記ポリマーがメタクリル酸、2種類のアルキルメタクリレート、及びアルキルアクリレートから構成されるポリマーであるインク。
Figure 0006846126
[上記式(1)中、
EOはエチレンオキシ基を、POはプロピレンオキシ基を、BOはブチレンオキシ基をそれぞれ表し、
EO、PO及びBOが結合する順番は任意であり、
m1、m2、m3、n1、n2、n3、q1、q2及びq3は、0又は1以上の整数を表すが、全てが0になることはなく、且つ、m1〜m3、n1〜n3、及びq1〜q3の総和は平均値で0より大きく100以下である。]
2)
前記ポリマーが、メタクリル酸、2種類のC1−C3アルキルメタクリレート、及びC6−C10アルキルアクリレートから構成されるポリマーである、前記1)に記載のインク。
3)
さらに、シリコン界面活性剤を含有する前記1)又は2)に記載のインク。
4)
前記1)〜3)のいずれか一項に記載のインクの液滴を、記録信号に応じて吐出させて被記録材に付着させることにより記録を行うインクジェット記録方法。
5)
前記1)〜3)のいずれか一項に記載のインクが付着した被記録材。
6)
前記1)〜3)のいずれか一項に記載のインクを含有する容器を備えるインクジェットプリンタ。
本発明により、インク受容層を有さない被記録材に記録したときでもインクの乾燥が速く、記録画像の定着性が優れるインク、そのインクを用いるインクジェット記録方法、及びそのインクが付着した被記録材を提供できた。
本明細書中、「C.I.」とは、「カラーインデックス」を意味する。また、本明細書中、実施例等も含めて、「%」及び「部」については特に断りのない限り、いずれも質量基準で記載する。
[式(1)で表される化合物]
前記式(1)で表される化合物は、1種類又は2種類以上の混合物として使用することができる。以下、特に断りの無い限り「前記式(1)で表される化合物」とは、式(1)で表される1種類の化合物と、式(1)で表される2種類以上の化合物の混合物の両方を意味する。
式(1)中、EO、PO、及びBOはいずれも、式(1)中の括弧の左側に示す「CHO」又は「H−CO」における酸素原子と、EO、PO、及びBOが有する炭素原子で結合する。また、同様に、括弧の右側に示す「−H」で示される水素原子と、EO、PO、及びBOが有する酸素原子で結合する。
EO、PO、及びBOが結合する順番は任意であり、どのような並び順でも結合することができる。すなわち、EO、PO、及びBOから選択される任意の組み合わせがランダムに結合したもの;EO、PO、及びBOのうちの1種類が複数結合したもの;及び、EOが複数結合したものと、PO及び/又はBOが複数結合したものとが、ブロック状に結合したもの;等とすることができる。
式(1)中、m1〜m3、n1〜n3、及びq1〜q3の総和は平均値で通常0より大きく100以下、好ましくは0.5〜75、より好ましくは5〜60である。
式(1)で表される化合物は、グリセリンのポリオキシアルキレン付加物である。該化合物は合成することも、市販品として入手することも可能である。
市販品の1例としては、例えば、三洋化成工業株式会社製サンニックスGPシリーズ(グリセリンのポリオキシプロピレン付加物);青木油脂工業株式会社製ブラウノンGL−3、GL−20、GL−26等のGLシリーズ(グリセリンのポリオキシエチレン付加物);日油株式会社製ユニループ50TG−32(グリセリンのポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン付加物、ポリオキシエチレン付加モル数24、ポリオキシプロピレン付加モル数24)、ウィルブライドS−753(グリセリンのポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン及びポリオキシブチレン付加物、ポリオキシエチレン付加モル数8、ポリオキシプロピレン付加モル数5、ポリオキシプロピレン付加モル数16);等が挙げられる。
インク組成物の総質量中における式(1)で表される化合物の総含有量は通常0.1%〜30%、好ましくは0.1%〜20%である。
[着色剤]
前記インクが含有する着色剤は、特に限定されず、水溶性の着色剤、及び水不溶性の着色剤から選択される着色剤が使用できる。又、必要に応じてこれらを併用することもできる。
本明細書中、「水不溶性」とは、25℃の水に対する着色剤の溶解性が通常3g/リットル以下、好ましくは2g/リットル以下、より好ましくは1g/リットル以下であることを意味する。
水不溶性の着色剤としては、例えば、顔料、分散染料及び溶剤染料が挙げられる。代表的なこれらの着色剤としては、それぞれC.I.Pigment、C.I.Disperse及びC.I.Solventから選択される着色剤が挙げられる。
水溶性の着色剤としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、建染染料及び可溶性建染染料等が挙げられる。代表的なこれらの染料としては、それぞれC.I.Direct、C.I.Acid、C.I.Food、C.I.Basic、C.I.Reactive、C.I.Vat、C.I.Solubilised Vatから選択される染料が挙げられる。
前記した以外の着色剤として、前記の着色剤を透明、且つ水不溶性の樹脂に含有させた、着色剤を含有する樹脂も水不溶性の着色剤として挙げることができる。
顔料としては、無機顔料、有機顔料及び体質顔料等が挙げられる。
無機顔料としては、例えばカーボンブラック;金属酸化物、水酸化物、硫化物;フェロシアン化物;及び金属塩化物;等が挙げられる。
カーボンブラックとしては、例えば、サーマルブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、ランプブラック、ガスブラック、及びチャンネルブラックが挙げられる。これらの中では、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が好ましい。様々な種類のカーボンブラックが、例えばコロンビア・カーボン社、キャボット社、デグサ社、及び三菱化学株式会社等から容易に入手することができる。
有機顔料としては、例えば溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、不溶性ジアゾ顔料、縮合アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アンスラキノン顔料及びキノフタロン顔料が挙げられる。
有機顔料の具体例としては、例えばC.I.Pigment Yellow 1、2、3、12、13、14、16、17、24、55、73、74、75、83、93、94、95、97、98、108、114、128、129、138、139、150、151、154、180、185、193、199、202;C.I.Pigment Red 5、7、12、48、48:1、57、88、112、122、123、146、149、166、168、177、178、179、184、185、202、206、207、254、255、257、260、264、272;C.I.Pigment Blue 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、25、60、66、80;C.I.Pigment Violet 19、23、29、37、38、50;C.I.Pigment Orange 13、16、68、69、71、73;C.I.Pigment Green 7、36、54;C.I.Pigment Black 1;等が挙げられる。
体質顔料としては、例えばシリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー、硫酸バリウム、ホワイトカーボンなどが挙げられる。これらの体質顔料は単独で使用されることはない。通常は粉体の流動性を向上させる目的で、無機顔料又は有機顔料と併用される。
また、顔料粒子の表面に化学的な処理を行って、自己分散性を付与した自己分散顔料を用いることもできる。
分散染料としては、例えば、C.I.Dispers Yellow 9、23、33、42、49、54、58、60、64、66、71、76、79、83、86、90、93、99、114、116、119、122、126、149、160、163、165、180、183、186、198、200、211、224、226、227、231、237;C.I.Dispers Red 60、73、88、91、92,111、127、131、143、145、146、152、153、154、167、179、191、192、206、221、258、283;C.I.Dispers Orange 9、25、29、30、31、32、37、38、42、44、45、53、54、55、56、61、71、73、76、80、96、97;C.I.Dispers Violet 25、27、28、54、57、60、73、77、79、79:1;C.I.Dispers Blue 27、56、60、79:1、87、143、165、165:1、165:2、181、185、197、202、225、257、266、267、281、341、353、354、358、364、365、368;等が挙げられる。
着色剤としては、単一の着色剤を用いることができる。また、色相の微調整等を目的として、2種類以上を併用することもできる。
前記インクの総質量中における着色剤の含有量は通常1〜30%、好ましくは1〜15%、より好ましくは2〜10%である。
前記インクが水不溶性の着色剤を含有するときは、さらに分散剤を含有するのが好ましい。分散剤としては、スチレン及びその誘導体;ビニルナフタレン及びその誘導体;α,β−エチレン性不飽和性カルボン酸の脂肪族アルコールエステル;アクリル酸及びその誘導体;マイレン酸及びその誘導体;イタコン酸及びその誘導体;ファール酸及びその誘導体;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、及びそれらの誘導体;等よりなる群の単量体から選択される、少なくとも2つの単量体(好ましくは、このうち少なくとも1つが親水性の単量体)から構成される共重合体が挙げられる。
共重合体の種類としては、例えば、ブロック共重合体、ランダム共重合体及びグラフト共重合体、及び/又はそれらの塩等が挙げられる。
分散剤は合成することも、市販品として入手することもできる。市販品の具体例としては、例えば、いずれもジョンソンポリマー社製のジョンクリル62、67、68、678、及び687等のスチレン−アクリル系樹脂;モビニールS−100A(ヘキスト合成社製の変性酢酸ビニル樹脂);ジュリマーAT−210(日本純薬株式会社製のポリアクリル酸エステル共重合体);等が挙げられる。
分散剤を合成するときは、国際公開第2013/115071号ガゼットに開示された分散剤が好ましく挙げられる。
分散剤は、1種類を使用することも、2種類以上を併用することもできる。
分散剤の重量平均分子量(MW)は特に制限されないが通常3000〜50000、好ましくは7000〜25000である。また、酸価としては通常50〜300KOHmg/g、好ましくは80〜275KOHmg/g、より好ましくは80〜250KOHmg/g程度である。
前記の分散剤は、着色剤と混合した状態で使用することができる。また、着色剤の表面に分散剤を被覆させ、いわゆるマイクロカプセル化顔料として使用することもできる。また、これらの両方を併用することもできる。
水不溶性の着色剤を使用するとき、その平均粒径は通常300nm以下、好ましくは50nm〜200nm、より好ましくは60nm〜120nmである。平均粒径は、レーザ光散乱を用いて測定できる。
前記インクが水不溶性の着色剤を含有するときは、着色剤と分散剤を含有する分散液を調製した後、他の成分と混合してインクを調整するのが好ましい。分散液の調製方法は、公知の方法を使用することができる。
一例として、分散剤が水に溶解しないときは、転相乳化法が使用できる。すなわち、2−ブタノン等の有機溶剤に第1ポリマーを溶解し、中和剤の水溶液を加えて乳化液を調製する。得られた乳化液に着色剤を加えて分散処理を行う。このようにして得られた液から有機溶剤と一部の水を減圧留去することにより、目的とする着色剤の分散液を得ることができる。
分散処理としては、例えば、着色剤とポリマーとをサンドミル(ビーズミル)、ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、超音波分散機、マイクロフルイダイザー等に入れて、分散を行う方法が挙げられる。一例として、サンドミルを用いるときは、粒子径が0.01mm〜1mm程度のビーズを使用し、ビーズの充填率を適宜設定して分散処理を行うことができる。
前記のようにして得られた分散液に対して、ろ過及び/又は遠心分離等の操作をすることができる。この操作により、分散液が含有する粒子の粒子径の大きさを揃えることができる。
[ポリマー]
前記ポリマーは、メタクリル酸、2種類のアルキルメタクリレート、及びアルキルアクリレートから構成される。
2種類のアルキルメタクリレートとしては、アルキル部分が飽和である飽和アルキルメタクリレート、及びアルキル部分が不飽和である不飽和アルキルメタクリレートから1種類ずつ選択するのが好ましい。
飽和アルキルメタクリレートとしては、直鎖の飽和アルキルメタクリレートが好ましい。それらの中では、C1−C3アルキルメタクリレートが好ましく、メチルメタクリレートがより好ましい。
不飽和アルキルメタクリレートとしては、不飽和C1−C3アルキルメタクリレートが好ましい。それらの中ではアリルメタクリレートが好ましい。
アルキルアクリレートとしては飽和アルキルアクリレートが好ましく、分岐鎖の飽和アルキルアクリレートがより好ましい。それらの中では、C1−C12アルキルアクリレートが好ましく、C6−C12アルキルアクリレートがより好ましく、C6−C10アルキルアクリレートがさらに好ましい。それらの中では2−エチルヘキシルアクリレートが特に好ましい。
下記表1に、ポリマーのモノマー構成のうち「通常」、「好ましい」及び「より好ましい」範囲の目安を示した。表1中の略号は、以下の意味を有する。
MA:メタクリル酸。
SAM:飽和アルキルメタクリレート。
SAA:アルキルアクリレート。
UAM:不飽和アルキルメタクリレート。
Figure 0006846126
ポリマーのガラス転移温度(TG)は通常−10℃〜20℃、好ましくは−5℃〜15℃である。
ポリマーの酸化は通常0〜25KOHmg/g、好ましくは5〜15KOHmg/gである。
ポリマーのテトラヒドロフランに対する不溶解度は通常80〜100%、好ましくは100%である。
前記インクの総質量中における、ポリマーの含有量は通常0.1〜10%、好ましくは0.1〜8%、より好ましくは0.5〜4%である。
[シリコン界面活性剤]
シリコン界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。それらの中では、下記式(2)で表されるポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが好ましい。
シリコン界面活性剤の市販品としては、例えば、ダイノール960、ダイノール980(エアープロダクツ社製)、シルフェイスSAG001、シルフェイスSAG002、シルフェイスSAG003、シルフェイスSAG005、シルフェイスSAG503A、シルフェイスSAG008、シルフェイスSAG009、シルフェイスSAG010(日信化学株式会社製)、さらに、BYK−345、BYK−347、BYK−348、BYK−349、BYK−3455(ビックケミー社製)等が挙げられる。
インク組成物の総質量中における、シリコン界面活性剤の含有量は通常0.01〜3%、好ましくは0.01〜2.5%、より好ましくは0.02〜2.0%である。
Figure 0006846126
前記式(2)中、aは0〜5の整数、bは1〜5の整数、cは3〜30の整数、dは0〜20の整数である。
前記インクは、必要に応じてインク調製剤を含有することができる。インク調製剤としては、水溶性有機溶剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、キレート試薬、防錆剤、水溶性紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤等が挙げられる。
水溶性有機溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール又は第三ブタノール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン等のC1−C6アルカノール;N,N−ジメチルホルムアミド又はN,N−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン又はN−メチルピロリジン−2−オン等のラクタム;1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−オン又は1,3−ジメチルヘキサヒドロピリミド−2−オン、等の環式尿素類;アセトン、2−メチル−2−ヒドロキシペンタン−4−オン、エチレンカーボネート等のケトン又はケトアルコール;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル;エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、分子量400、800、1540又はそれ以上のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオジグリコール又はジチオジグリコール等のC2−C6アルキレン単位を有するモノ、オリゴ又はポリアルキレングリコール又はチオグリコール;グリセリン、ジグリセリン、ヘキサン−1,2,6−トリオール等のポリオール(トリオール);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、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(ブチルカルビトール)、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エチルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールのC1−C4アルキルエーテル;γ−ブチロラクトン又はジメチルスルホキシド;等が挙げられる。
防腐剤の例としては、例えば有機硫黄系、有機窒素硫黄系、有機ハロゲン系、ハロアリールスルホン系、ヨードプロパギル系、ハロアルキルチオ系、ニトリル系、ピリジン系、8−オキシキノリン系、ベンゾチアゾール系、イソチアゾリン系、ジチオール系、ピリジンオキシド系、ニトロプロパン系、有機スズ系、フェノール系、第4アンモニウム塩系、トリアジン系、チアジン系、アニリド系、アダマンタン系、ジチオカーバメイト系、ブロム化インダノン系、ベンジルブロムアセテート系又は無機塩系等の化合物が挙げられる。
防腐剤の市販品の具体例としては、アーチケミカル社製、商品名プロクセルGXL(S)やプロクセルXL−2(S)等が挙げられる。
防黴剤の具体例としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−1−オキシド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン及びその塩等が挙げられる。
pH調整剤としては、調製されるインク組成物に悪影響を及ぼさずに、そのpHを上記の範囲に制御できるものであれば任意の物質を使用することができる。その具体例としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン等のアルカノールアミン;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;水酸化アンモニウム(アンモニア水);あるいは炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩;ケイ酸ナトリウム、酢酸カリウム等の有機酸のアルカリ金属塩;リン酸二ナトリウム等の無機塩基;等が挙げられる。
キレート試薬の具体例としては、例えばエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム又はウラシル二酢酸ナトリウム等があげられる。
防錆剤の具体例としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸アンモニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、四硝酸ペンタエリスリトール又はジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト等があげられる。
水溶性紫外線吸収剤の例としては、例えばスルホ化されたベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾ−ル系化合物、サリチル酸系化合物、桂皮酸系化合物又はトリアジン系化合物が挙げられる。
酸化防止剤の例としては、例えば、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。上記有機系の褪色防止剤の例としては、ハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類又は複素環類等が挙げられる。
界面活性剤の例としては、例えばアニオン、カチオン、ノニオン、両性、フッ素系等の、公知の界面活性剤が挙げられる。
アニオン界面活性剤としてはアルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、N−アシルアミノ酸又はその塩、N−アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシ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燐酸塩、ロジン酸石鹸、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燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリールスルホン酸塩、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキシルスルホ琥珀酸塩、ジオクチルスルホ琥珀酸塩等が挙げられ、市販品として入手できるものの具体例としては、例えば、ハイテノールLA−10、LA−12、LA−16、ネオハイテノールECL−30S、ECL−45(以上、第一工業製薬社製)等が挙げられる。
カチオン界面活性剤としては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;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;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;日信化学社製 商品名サーフィノール104、105PG50、82、420、440、465、485、オルフィンSTG;ポリグリコールエーテル系(例えばSIGMA−ALDRICH社製のTergItol15−S−7等);等が挙げられる。
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、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸系化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物等が挙げられる。その一例としては、DuPont社製のZonyl TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、Capstone FS−30、FS−31;オムノバ社製のPF−151N、PF−154N;DIC社製のF−114、F−410,F−444、EXP.TF−2066、EXP.TF−2148、EXP.TF−2149、F−430、F−477、F−552、F−553、F−554、F−555、F−556、F−557、F−558、F−559、F−561、F−562、R−40、R−41、RS−72−K、RS−75、RS−76−E、RS−76−NS、RS−77、EXP.TF−1540、EXP.TF−1760;ビックケミー社製のBYK−3440、BYK−3441等が挙げられる。
前記インクのpHは、保存安定性を向上させる目的で通常5〜11、好ましくは7〜10である。
インクの表面張力は通常10〜50mN/m、好ましくは20〜40mN/mである。
インクの粘度は通常30mPa・s以下、好ましくは20mPa・s以下である。下限は0.1以上である。
インクのpH及び表面張力は、pH調整剤、界面活性剤等のインク調製剤の使用により適宜調整することができる。
前記インクをインクジェット記録に使用するときは、インク中の無機不純物を除去するのが好ましい。無機不純物としては、金属陽イオンの塩化物(例えば塩化ナトリウム)、及び硫酸塩(例えば硫酸ナトリウム)等が挙げられる。インクが含有する着色剤の総質量に対して、無機不純物の含有量は1%以下が好ましい。、下限は分析機器の検出限界以下とすることができる。
無機不純物を除去する方法としては、例えば逆浸透膜を用いる方法;着色剤を水溶性有機溶剤と水との混合溶媒中で懸濁精製する方法;及び、イオン交換樹脂で無機不純物を吸着する方法;等が挙げられる。
前記インク及び分散液は、必要に応じてメンブランフィルター、ガラス濾紙等を用いた精密濾過をすることにより、夾雑物等を除去することができる。精密濾過を行うとき、フィルター等の孔径は通常0.5μm〜20μm、好ましくは0.5μm〜10μm程度である。
前記した成分、含有量等の全てにおいて、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましく、より好ましいもの同士の組み合わせはさらに好ましい。好ましいものと、より好ましいものとの組み合わせ等についても同様である。
前記インクジェット記録方法は、前記インクの液滴を記録信号に応じて吐出させて被記録材に付着させることにより記録を行うインクジェット記録方法が挙げられる。
前記インクは、「インクタンク」、「インクカートリッジ」等と呼称される容器に注入され、インクジェットプリンタに供給される。
インクジェット方式としては、例えば、電荷制御方式;ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式);音響インクジェット方式;サーマルインクジェット方式;等が挙げられる。
前記インクは、これらのいずれの方式においても使用できる。
前記の被記録材は、前記インクが付着できる物質を意味する。前記インクが付着できるのであれば、その材質は制限されない。そのような被記録材の中では、例えば、微塗工紙、アート紙、コート紙、マット紙、キャスト紙等の塗工紙;インク受容層を有しない、普通紙、グラビア印刷やオフセット印刷等に用いられるメディア;インク受容層を有する、インクジェット専用紙、インクジェット専用フィルム、光沢紙、又は光沢フィルム等;繊維や布(セルロース、ナイロン、羊毛等);皮革;カラーフィルター用基材;等が好ましい。前記インクが付着した被記録材も、本発明の範囲に含まれる。
本発明のインクは、インク受容層を有しない紙に記録しても発色性が高い。また、インクの吸収能力が低い非・難吸収性の被記録材に記録したときでもインクの乾燥が速く、インクの定着性も良好である。
また、各種の被記録材に記録したとき、インク受容層の有無に係らず高発色、且つモットリングを生じない高画質な記録画像を得ることができる。
また、本発明のインクは保存安定性が優れ、良好な吐出性を有する。さらに、インクジェットヘッドの目詰まりが生じないことから、メンテナンス性も良好である。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。しかし、本発明は以下の実施例によって限定されない。
なお、平均粒径の測定には、株式会社堀場製作所製の動的光散乱式粒径分布測定装置LB−500を用いた。また、水溶液中の固形分の測定は、株式会社エイ・アンド・デイ社製のMS−70を用い、乾燥重量法により求めた。
[調製例1]:分散液1の調製。
国際公開第2013/115071号の合成例3に記載のブロック共重合体を調製した。得られた高分子分散剤7.5部を2−ブタノン20部に溶解させ、均一な溶液とした。この溶液に、0.6部の水酸化ナトリウムを46部のイオン交換水に溶解させた液を加え、1時間撹拌して乳化溶液を調製した。この乳化溶液に分散用ビーズとC.I.Pigment Blue 15:3(25部)を加え、サンドグラインダーで分散を行った。分散は1500rpmの条件で15時間行った。得られた液にイオン交換水150部を滴下し、濾過することにより分散用ビーズを濾過分離した。得られた濾液からエバポレーターで2−ブタノン及び水の一部を減圧留去することにより、顔料固形分11.9%、平均粒径95nmの分散液を得た。これを「分散液1」とする。
[調製例2]:ポリマーの調製。
国際公開第2015/147192号の調製例4に記載の方法を追試することにより、酸価が6KOHmg/g、Tgが0℃、固形分が25%のポリマーのエマルションを調製した。
[実施例1]:インクの調製。
下記表2に記載の各成分を加えて撹拌混合して液を得た。得られた液をポアサイズ3μmのメンブランフィルターでろ過することにより、実施例1のインクを得た。
表1中、各成分の数値は部数を意味する。また、「残部」とは、イオン交換水を加えてインクの総量を100部に調整したことを意味する。
[比較例1]:比較用インクの調製。
実施例1で使用した各成分を、下記表2の比較例1の成分に代える以外は実施例1と同様にして、比較例1の比較用インクを得た。
実施例及び各比較例のインクの粘度は、インクジェット記録に好適な5.3〜6mPa・sとなるように調整した。
下記表2中の略号は以下の意味を有する。また、記号「−」は、その成分を含有しないことを意味する。
GL26:青木油脂株式会社製、製品名ブラウノンGL−26。
PG:プロピレングリコール。
1,2HD:1,2−ヘキサンジオール。
BYK−349:ビックケミー社製、商品名BYK−349。
GXL(S):アーチケミカル社製、商品名プロキセルGXL(S)。
Figure 0006846126
[インクジェット記録]
実施例及び比較例で得た各インク組成物を使用し、インクジェットプリンタ(EPSON株式会社製、商品名PX−205)により、下記被記録材に対して100%Dutyの画像をインクジェット記録した。得られた各インクが付着した被記録材を試験片とし、以下の速乾性試験、及び定着性試験を実施した。
コート紙1:オーロラコート(日本製紙株式会社製:85g/m)。
コート紙2:Finesse Gloss(UPM社製:80g/m)。
[速乾性試験]
前記[インクジェット記録]にて、コート紙1の試験片を得た直後から5秒毎に綿棒で試験片を擦り、綿棒にインクが付着しなくなるまでの時間を測定した。評価結果を下記表3に示す。
[定着性試験]
前記[インクジェット記録]にて得たコート紙2の試験片を、90℃で1分間乾燥した。この乾燥後のコート紙2の記録面と、新品のコート紙2の白紙面とを重ねあわせ、2枚重ねのコート紙2を得た。得られた2枚重ねのコート紙2に対して500gの荷重を10往復させた後、新品のコート紙2を剥がした。得られた新品のコート紙2、及び試験片の状態を目視にて観察し、以下の評価基準で評価した。評価結果を下記表3に示す。
なお、下記の評価基準中、「白紙面」は、前記の新品のコート紙2の白紙面を、「記録面」は、前記のコート紙2の記録面を、それぞれ意味する。
[評価基準]
A:白紙面への色移り、及び/又は記録面の画像の傷が僅かに観察される。
C:白紙面への色移り、及び/又は記録面の画像の傷が観察される。
Figure 0006846126
表3の結果から明らかなように、実施例のインク組成物は、インクの吸収能力が低い被記録材に記録したときでも乾燥が速く、定着性が良好な記録画像が得られることが確認された。
本発明のインクは、インク受容層を有していない汎用普通紙に記録したときでも発色性が高く、更にインクの吸収能力が低い被記録材に記録したときでも乾燥が速く、モットリングを生じない高画質な記録画像が得られることから、インクジェット記録用インクとして極めて有用である。

Claims (5)

  1. 下記式(1)で表される化合物と、着色剤の分散液と、ポリマーを含有するインクであって、前記ポリマーがメタクリル酸、2種類のC1−C3アルキルメタクリレート、及びC6−C10アルキルアクリレートから構成されるポリマーであるインク。
    Figure 0006846126
    [上記式(1)中、
    EOはエチレンオキシ基を、POはプロピレンオキシ基を、BOはブチレンオキシ基をそ
    れぞれ表し、
    EO、PO及びBOが結合する順番は任意であり、
    m1、m2、m3、n1、n2、n3、q1、q2及びq3は、0又は1以上の整数を表
    すが、全てが0になることはなく、且つ、m1〜m3、n1〜n3、及びq1〜q3の総
    和は平均値で0より大きく100以下である。]
  2. さらに、シリコン界面活性剤を含有する請求項1に記載のインク。
  3. 請求項1又は2に記載のインクの液滴を、記録信号に応じて吐出させて被記録材に付着
    させることにより記録を行うインクジェット記録方法。
  4. 請求項1又は2に記載のインクが付着した被記録材。
  5. 請求項1又は2に記載のインクを含有する容器を備えるインクジェットプリンタ。
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