| 【発明の名称】 |
インク |
| 【発明者】 |
【氏名】松本 美子
【氏名】平山 茂
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| 【要約】 |
【課題】耐候性があり、耐水性、定着性、乾燥性に優れ、特にインクジェット用として好適なインクを提供する。
【解決手段】非水系溶剤中に少なくとも着色剤と、光重合性モノマー、光重合開始剤、及び非水系溶剤に可溶である樹脂とを含有してなることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】非水系溶剤中に少なくとも、着色剤と、光重合性モノマー、光重合開始剤、及び非水系溶剤に可溶である樹脂と、を含有していることを特徴とするインク。
【請求項２】前記非水系溶剤に可溶である樹脂が、アクリル系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のインク。
【請求項３】前記着色剤が顔料であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のインク。
【請求項４】前記顔料の平均粒径が１０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載のインク。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインク、特にはインクジェット用に好適なインクに関し、特に定着性、耐候性、耐水性、速乾性に優れたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、インクジェット用インクとして、例えば、特開昭５５−６５２６９号公報に記載されているように、各種の水溶性染料を水性の液体中に溶解したものが知られている。
【０００３】しかし、このように水溶性染料を用いたインクは、染料の耐候性が劣るため、記録画像の耐候性が問題となる。すなわち画像が太陽光、蛍光灯、プロジェクターの光源光等にさらされると、画像が判読不能になったり、消失したり、あるいは退色したりという欠点を有する。
【０００４】耐候性が悪いという欠点を解決する形態として、例えば、特公昭５６−１８６２３号公報、特開平４−１８４６３号公報に記載されているように、水分散性の顔料を用いたものが知られている。
【０００５】しかし、顔料を用いたインクは、耐候性は改善されるが、一般に定着性が悪い、顔料の沈降によるインクの保存安定性が悪いという欠点を有する。
【０００６】この欠点を解決するために、定着性を付与したインクとして、樹脂を添加したものが知られている。しかし、インク中に樹脂が含まれると、インク中の溶剤が蒸発した際に樹脂によりヘッドが詰まる、或いはインクの粘度が高くなるために、吐出が困難である等の問題があった。さらにここで使用される樹脂は水溶性、あるいは親水性のものが多く、記録画像の耐水性に問題があった。
【０００７】これらの問題を解決する方法として、例えば特開平７−２２４２４１号公報に記載されているように、エネルギーの付与により固体化する水溶性モノマー、及び水溶性の開始剤を使用するものが知られている。これにより耐水性は向上すると予想されるが、使用されるモノマー、開始剤が水溶性であるという制約があるため、種類が少なくしかも特に感度のよい開始剤はあまりない。従って、顔料が添加されたインクに対し、低エネルギーで良好な定着を示すことは困難であった。
【０００８】さらに別の形態として、例えば特開平８−４８９２２号公報に記載されているように、ラジエーション硬化可能なマクロマーをインク中にエマルション状態で含有させたものが知られている。
【０００９】この形態によれば、モノマー及び開始剤の選択の幅は拡がるが、乾燥性に若干問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐候性があり、耐水性、定着性、乾燥性に優れたインクジェット用インクを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、非水系溶剤中に少なくとも着色剤と、光重合性モノマー、光重合開始剤、及び非水系溶剤に可溶である樹脂とを含有していることを特徴とするインクである。
【００１２】請求項２に記載の発明は、非水系溶剤に可溶である樹脂が、アクリル系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のインクである。
【００１３】請求項３に記載の発明は、前記着色剤が顔料であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のインク。
【００１４】請求項４に記載の発明は、前記顔料の平均粒径が１０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載のインクである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】本発明に使用する顔料としては、溶剤に分散可能なものであればよく、公知の有機、あるいは無機の顔料が使用可能である。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ系顔料や、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、金属錯塩系顔料、蛍光顔料等の有機顔料や、硫酸バリウム、炭酸バリウム、アルミナホワイト、酸化チタン、酸化鉄系顔料、カーボンブラック等の無機顔料が使用可能であるが、これらに限定されるものではない。顔料は単独で用いても、複数個混合して用いてもよい。
【００１７】これらの顔料の粒径は、作製されたインクが、インクジェット方式で使用されるため、ノズルの詰まり防止を考慮すると、また着色性、透明性、インクの経時的な分散安定性を考慮すると、小さい方が好ましく、平均粒径が１０ｎｍ〜２００ｎｍ、最大でも粒径が５００ｎｍ以下のものが好適である。
【００１８】アクリル系樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート等のアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレート、環状のアクリレートまたはメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレートまたはメタクリレート等の中から３〜５種類程度のモノマーを用いて、分子量５０００〜１０００００程度に合成した樹脂を用いるのが一般的であるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】光重合性モノマーとしては、（メタ）アクリル酸、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ノニルフェニルカルビトール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシー３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、ビニルアセテート、N-ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、スチレン、酢酸ビニル、各種アクリル酸エステル、各種メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートのカプロラクトン付加物のヘキサ（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートプレポリマー等の他、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等が挙げられる。これらは単独で用いても種々混合して用いてもよい。特に、光重合性モノマーの主成分がポリオールポリアクリレートまたはポリエステルアクリレートの中から１種類以上を含有することが好ましい。尚、前記（メタ）アクリル酸などの表記中にある”（メタ）”とは、本明細書中では、アクリル酸か又はメタクリル酸のいずれか、という意味であり、他も同様である。
【００２０】光開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等のアセトフェノン系光開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系、ベンゾフェノン系光開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光開始剤、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリルｓ−トリアジン，２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光開始剤およびカルバゾール系光開始剤、イミダゾール系光開始剤等の化合物がが用いられる。これらは単独あるいは２種以上混合して用いる。特に開始剤の主成分がトリアジン系化合物であると、感度がよく低エネルギーで定着することが可能となる。
【００２１】さらに増感剤として，α−アシロキシムエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物も用いることができる。
【００２２】非水系溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、単独もしくは混合して用いる。
【００２３】本発明のインクジェット用インクは通常以下のようにして調製される。まず顔料をアクリル樹脂及び溶剤とともに分散し、あるいは、顔料を予め透明樹脂と機械的に混練したのち溶剤ないし樹脂溶液を加えて分散して製造する。顔料と樹脂とは、固形分比において１：４〜１０：１の割合で配合される。
【００２４】顔料の樹脂への分散には、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ボールミル、ニーダー等の各種分散手段を使用できる。また、これらの分散を良好とするために、必要に応じて分散剤を添加してもよい。
【００２５】分散剤としては、陰イオン性、非イオン性、陽イオン性、両イオン性活性剤、高分子分散剤等が用いられる。陰イオン性活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、脂肪酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル塩、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、等が挙げられる。非イオン性活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、シリコン系、フッ素系等が挙げられる。陽イオン活性剤としては、第４級アンモニウム塩、アルキルアミン塩、等が挙げられる。両イオン性活性剤としてはジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。実際にはこれらの分散剤を単独あるいは混合して用いる。
【００２６】分散剤の添加量は特に限定されるものではないが、顔料の０．１〜５０質量部が一般的である。
【００２７】顔料と樹脂の分散の後、光重合性モノマー及び光開始剤を添加し、インクジェット用インクとして好適な粘度となるように、溶剤で希釈する等の手段により調整する。光重合性モノマーの添加量は、顔料に対し１０〜２００質量部、光開始剤の添加量は光重合性モノマーに対して０．１〜５０質量部が一般的である。
【００２８】本発明のインクの定着は以下のようにして行われる。即ち、インクジェットヘッドより吐出されたインクは、記録媒体上でインクの溶剤が吸収、あるいは加熱により乾燥した後、紫外線あるいは電子線によるエネルギーが付与される。このエネルギーにより、光重合性モノマーは重合硬化し、これとともにアクリル樹脂が架橋され、顔料は記録媒体上に定着される。従って、耐水性に優れた画像を得ることができる。
【００２９】さらに本発明のインクによれば、光重合性モノマーの重合硬化に必要なエネルギーは、１００〜２００ｍＪ／ｃｍ2 程度でよく、低エネルギー消費と言える。
【００３０】その他、必要に応じてｐＨ調整剤、酸化防止剤、防黴剤、消泡剤等を添加することも可能である。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を挙げて、詳細に説明する。
＜実施例１＞フタロシアニン系青顔料１０質量部、アクリル樹脂１０質量部、高分子分散剤（ゼネカ製：ソルスパース２００００）０．４質量部、シクロヘキサノン７９．６質量部を混合し、サンドミルにて３時間分散し顔料分散体（Ａ）を得た。
【００３２】顔料分散体（Ａ）２５質量部、ＮＫエステルＡＴＭＰＴ（新中村化学社製）５質量部、イルガキュアー９０７（チバ・ガイギー社製）０．７０質量部、カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬社製）０．７０質量部、カヤキュアーＥＰＡ（日本化薬社製）０．４０質量部、シクロヘキサノン６８．２質量部を充分混合溶解し、１ミクロン、続いて０．４ミクロンのメンブレンフィルターでろ過し、インクジェット用インクを得た。
【００３３】このインクをインクジェットプリンター（セイコーエプソン社製：ＨＧ５１３０）を用い、コート紙に記録後、照射強度１００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射した。記録画像は耐水性、耐溶剤性、密着性に優れ、蛍光灯に３ヶ月さらした後も画像の濃度に変化は見られず、耐候性にも優れた画像が得られた。
【００３４】＜実施例２＞カ−ボンブラック顔料１０質量部、アクリル樹脂１０質量部、高分子分散剤（ゼネカ製：ソルスパース２００００）０．４質量部、シクロヘキサノン７９．６質量部を混合し、サンドミルにて３時間分散し顔料分散体（Ａ）を得た。
【００３５】顔料分散体（Ａ）２５質量部、ＮＫエステルＡＴＭＰＴ（新中村化学社製）５質量部、イルガキュアー９０７（チバ・ガイギー社製）０．７０質量部、カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬社製）０．７０質量部、カヤキュアーＥＰＡ（日本化薬社製）０．４０質量部、シクロヘキサノン６８．２質量部を充分混合溶解し、１ミクロン、続いて０．４ミクロンのメンブレンフィルターでろ過し、インクジェット用インクを得た。
【００３６】このインクをインクジェットプリンター（セイコーエプソン社製：ＨＧ５１３０）を用い、コート紙に記録後、照射強度２００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射した。記録画像は耐水性、耐溶剤性、密着性に優れ、蛍光灯に３ヶ月さらした後も画像の濃度に変化は見られず、耐候性にも優れた画像が得られた。
【００３７】
【発明の効果】本発明のインクジェット用インクは、着色剤である顔料の定着材として、アクリル系樹脂と光重合性モノマーを用いており、紫外線あるいは電子線の照射により、重合架橋が起こることにより、顔料は記録媒体に定着される。特に感度の高い開始剤を使用することにより、低エネルギーで定着させることができ、低エネルギー消費である。
【００３８】得られた記録画像は樹脂は架橋された状態となっているため、耐水性、耐溶剤性に優れる。また、顔料を用いているため、耐候性もよい。
【００３９】さらに、非水系溶剤を用いており、速乾性にも優れ、種々産業用として使用が可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３１９３
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２７日（２０００．４．２７） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３１１０２１（Ｐ２００１−３１１０２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月９日（２００１．１１．９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２８４０２（Ｐ２０００−１２８４０２） |
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