| 【発明の名称】 |
インク |
| 【発明者】 |
【氏名】松本 美子
【氏名】日野 好弘
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| 【要約】 |
【課題】耐候性があり、耐水性、耐溶剤性があり、定着性、吐出安定性、インクの保存安定性に優れ、特にインクジェット用に好適なインクを提供する。
【解決手段】非水系媒体中に少なくとも、着色剤（特には好適なのは顔料）、分散剤、及び樹脂粒子を含有することを特徴とするインク。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】非水系媒体中に少なくとも、着色剤、及び樹脂粒子を含有していることを特徴とするインク。
【請求項２】前記樹脂粒子の平均粒径が５００ｎｍ以下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】前記樹脂粒子が架橋構造を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のインク。
【請求項４】前記着色剤が顔料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインク。
【請求項５】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４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、インクジェット用インクに関し、特に定着性、耐候性、耐水性、耐溶剤性、インクの保存安定性、吐出適性に優れたインクジェット用インクに関する。
【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８−２１８０１６号公報に記載されているように、電子線により硬化するモノマーを使用するものが知られている。しかし、ここで使用されるモノマーはインク中に溶解されており、硬化後耐水性は上がるものの、インク吸収性の媒体に対しては、インクが媒体内部までしみ込むため、硬化が不十分になる、という問題がある。
【０００８】さらに別の形態として、例えば特開平１０−６０３５３号公報、あるいは特開平８−４８９２２号公報に記載されているように、エマルション樹脂を用いたもの、あるいは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。この形態によれば、記録媒体内部へのしみ込みは抑えられるが、水を主体とした溶媒を用いているため、乾燥性の面で若干遅いという問題がある。
【０００９】さらに、インクの速乾性を重視したものとして、例えば特開平５−２１４２７９号公報に記載されているように、揮発性の溶剤を用い、これに可溶な樹脂を用いたものが知られている。しかし、記録媒体上での乾燥が速いのと同時にインクジェットヘッド先端での乾燥も速いため、樹脂の析出によるヘッドの詰まりが問題となり、安定な吐出ができなかった。
【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、耐溶剤性があり、定着性、吐出安定性、インクの保存安定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、非水系媒体中に少なくとも、着色剤、及び樹脂粒子を含有することを特徴とするインクである。尚、着色剤あるいは樹脂粒子の分散性が劣る場合には、着色剤、及び樹脂粒子の他に分散剤も加えることが好ましい。
【００１２】請求項２の発明は、前記樹脂粒子の平均粒径が５００ｎｍ以下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の発明は、前記樹脂粒子が架橋構造を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のインクである。
【００１４】請求項４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乃至３のいずれかに記載のインクである。
【００１５】請求項５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４に記載のインクである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１７】本発明に使用する着色剤としては、非水系溶剤に分散可能なものであればよく、好ましくは顔料であり、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。
【００１８】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、最大粒径が５００ｎｍ以下のものが用いられる。
【００１９】主に顔料の定着材として用いられる樹脂粒子としては、一般に知られている天然樹脂あるいは合成樹脂が用いられる。天然樹脂としてはロジンが代表的であり、変性天然樹脂としては、ロジン誘導体、繊維素誘導体、ゴム誘導体、タンパク誘導体およびそれらのオリゴマーが挙げられる。合成樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム、セルロース類、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。天然樹脂で変性された合成樹脂としては、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。これらは単独、あるいは混合して用いることができる。
【００２０】上述の樹脂粒子の粒径は、インク中での経時的な分散安定性、インクジェットヘッドからの吐出安定性、さらには吐出後の記録媒体上での定着性、被膜形成能を考慮すると、小さい方が好ましく、平均粒径が５００ｎｍ以下のものが好ましい。
【００２１】樹脂粒子は、予め調製した樹脂粒子をインク溶媒中に添加分散してもよく、インク溶媒中で調製してもよい。
【００２２】樹脂粒子の調製は、一般に知られている乳化重合法、ソープフリー重合法、分散重合法等を用いて、モノマーを開始剤とともに重合することにより行われるがこれらに限定されるものではない。本発明では、非水系溶剤のインクであるため、非水系溶剤に溶解しないように、架橋されていることが好ましい。樹脂粒子が乳化重合やソープフリー重合等の水系溶剤中で調製された場合は、一度乾燥させてから非水系溶剤中に分散してもよいが、溶剤置換等により、水系溶剤から非水系溶剤中に移行させる方法が凝集を防ぐことができるため好ましい。この場合は、高分子分散剤の使用が有効に働く。一般に水系溶剤中では樹脂粒子はイオン的な反発により安定化されているが、非水系溶剤中ではこのイオン的な反発による粒子の安定化はあまり期待できないため、立体的な反発による安定化を考える必要があり高分子分散剤が有効となる。中でも特に、樹脂粒子に吸着しやすい成分と、溶剤に親和する成分の両方を兼ね備えた分散剤が有効である。
【００２３】高分子分散剤としては、ポリアクリル酸部分アルキルエステル、ポリアルキレンポリアミン、ポリアクリル酸塩、スチレンーアクリル酸共重合物、ビニルナフタレンーマレイン酸共重合物、ポリリン酸、ポリビニルアルコール、カルボキシアルキルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレングリコール、エチレンオキサイドープロピレングリコーループロピレンオキサイド縮合物、ナフタレン環を有するポリエチレングリコール誘導体、メタクリル酸誘導体等が使用される。
【００２４】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、ジフェニルエーテル、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、酢酸ブチル、メチルシクロヘキサン、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。
【００２５】本発明のインクジェット用インクは、顔料を分散した分散液と樹脂粒子を分散した分散液を混合することにより得られる。
【００２６】顔料の分散は、顔料を分散剤及び非水系溶剤とともに分散し，あるいは，顔料を予め分散剤と機械的に混練したのち溶剤ないし分散剤溶液を加えて分散して行う。顔料と分散剤とは，固形分比において，１：４〜２０：１の割合で配合される。
【００２７】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。
【００２８】顔料の分散には、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。
【００２９】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非水系溶剤が吸収、あるいは蒸発により乾燥した際、樹脂粒子が顔料包み込むように被膜化するため、着色剤である顔料は記録媒体上に効果的に定着される。定着の際、加熱することにより、より強固に定着させることが可能となる。
【００３０】本発明のインクジェット用インクでは、樹脂粒子が架橋されているため、記録画像は耐水性、耐溶剤性に非常に優れ、またインクの保存時において、樹脂粒子同士が合一することがないため、インクの保存安定性、インクの吐出安定性に優れる。また、非水系溶剤を用いているため、乾燥性に優れ、記録速度を高めることが可能である。
【００３１】尚、最終的なインクとするには、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。
【００３２】
【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３０質量部、高分子分散剤（ゼネカ製：ソルスパース２００００）１０質量部、シクロヘキサノン６０質量部を混合し、サンドミルにて３時間分散し顔料分散液（Ａ）を得た。
【００３３】架橋されたアクリル樹脂粒子（平均粒径、２００ｎｍ）２０質量部を、高分子分散剤（スチレンーアクリル酸共重合物）５質量部をシクロヘキサノン７５質量部に溶解した溶液中に混合分散し、樹脂粒子分散液（Ｂ）を得た。
【００３４】顔料分散液（Ａ）１０質量部、樹脂粒子分散液（Ｂ）２５質量部、シクロヘキサノン６５質量部を充分混合し、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。
【００３５】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、１２０℃で乾燥させた。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。
【００３６】＜実施例２＞カ−ボンブラック顔料３０質量部、高分子分散剤（ゼネカ製：ソルスパース２００００）１０質量部、シクロヘキサノン６０質量部を混合し、サンドミルにて３時間分散し顔料分散液（Ａ）を得た。
【００３７】架橋されたアクリル樹脂粒子（平均粒径、２００ｎｍ）２０質量部を、高分子分散剤（ビニルナフタレンーマレイン酸共重合物）５質量部をシクロヘキサノン７５質量部に溶解した溶液中に混合分散し、樹脂粒子分散液（Ｂ）を得た。
【００３８】顔料分散液（Ａ）１０質量部、樹脂粒子分散液（Ｂ）２５質量部、シクロヘキサノン６５質量部を充分混合し、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。
【００３９】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、１２０℃で乾燥させた。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。
【００４０】
【発明の効果】本発明のインクジェット用インクは、非水系媒体中に、着色剤としての顔料と、分散剤、及び樹脂粒子を含有しており、記録媒体上でインク中の非水系溶剤が吸収、あるいは蒸発により乾燥した際、樹脂粒子が顔料包み込むように被膜化するため、着色剤である顔料は記録媒体上に効果的に定着され、密着性のよい画像が得られる。得られた記録画像は耐候性に優れる。
【００４１】また、本発明のインクジェット用インクでは、樹脂粒子が架橋されているため、記録画像は耐水性、耐溶剤性に非常に優れる。
【００４２】さらに、インクの保存時において、架橋された樹脂粒子同士は合一することがないため、インクの保存安定性、インクの吐出安定性に優れる。また、非水系溶剤を用いているため、乾燥性に優れ、記録速度を高めることが可能である。
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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２００１−３１１０２３（Ｐ２００１−３１１０２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月９日（２００１．１１．９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２８４０３（Ｐ２０００−１２８４０３） |
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