非水系黒色インクジェットインク
【課題】印刷媒体内へのインクの浸透を抑制して裏抜けを防止するとともに、保存安定性も改善された非水系インクジェットインクを提供する。
【解決手段】少なくとも非水系溶剤、カーボンブラック、顔料分散剤及び固体粒子を含み、２３℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である非水系黒色インクジェットインクであって、前記固体粒子が黄色顔料であることを特徴とする非水系黒色インクジェットインク。黄色顔料はインク全量に対して０．５〜５重量％含有されることが好ましい。また、黄色顔料及びカーボンブラックの合計がインク全量に対して１〜２０重量％であり、黄色顔料の含有量のカーボンブラック含有量に対する比が１未満であることが好ましい。黄色顔料が黄色ベンズイミダゾロン系顔料であることが好ましい。
【解決手段】少なくとも非水系溶剤、カーボンブラック、顔料分散剤及び固体粒子を含み、２３℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である非水系黒色インクジェットインクであって、前記固体粒子が黄色顔料であることを特徴とする非水系黒色インクジェットインク。黄色顔料はインク全量に対して０．５〜５重量％含有されることが好ましい。また、黄色顔料及びカーボンブラックの合計がインク全量に対して１〜２０重量％であり、黄色顔料の含有量のカーボンブラック含有量に対する比が１未満であることが好ましい。黄色顔料が黄色ベンズイミダゾロン系顔料であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷媒体内へのインクの浸透を抑制して裏抜けを防止するとともに、保存安定性も改善された非水系黒色インクジェットインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷方式に用いられるインクジェットインクは、水系インクと非水系インクに大別される。
【０００３】
水系インクは、通常、水及びグリコール系溶剤からなる溶剤中に色材を含有してなり、印刷媒体へ吐出した時に溶剤と色材の分離性が良いため、非水系インクに比べてドットゲインが小さく、高解像度・高濃度の画像を得るのに適しており、オフィスや家庭用のインクジェットプリンタに一般的に用いられている（特許文献１参照）。
しかし、水系インクは、ドットゲインが小さいことから、低解像度の印刷に不向きであり、また、普通紙に印刷した場合、印刷物にカールが生じ易いため、印刷物の搬送性に劣り、高速印刷に不向きである。
【０００４】
これに対し、非水系インクは、有機溶剤中に色材を含有してなり、水系インクに比べてドットゲインが大きく、普通紙に印刷した場合でも、印刷物にカールが生じないので、低解像度の高速印刷に適している。また、非水系インクは、水系インクよりも溶剤が揮発し難いため、インクノズルにおける目詰まりが生じにくく、インクノズルのクリーニング回数が少なくて済むといった利点があり、高速印刷、特に、ラインヘッド方式の高速インクジェット印刷に適している（特許文献２参照）。
しかし、非水系インクは、溶剤と色材との親和性が高いことから、印刷媒体に色材が溶剤とともに浸透し易く、色材が印刷媒体の表面に留まり難いので、印刷濃度が低く、裏抜けや滲みが生じやすいという欠点があった。
【０００５】
そこで、溶剤として非極性溶剤と極性溶剤の混合物を用いることにより、裏抜けや滲みを防止した非水系インクが提案されている（特許文献３参照）。しかし、極性溶剤は粘度が高いため、添加量に制限がある。
また、色材として顔料を含有する非水系インクにシリカ粒子などの固体粒子を添加することにより、裏抜けや滲みを防止することも提案されている（特許文献４参照）。しかし、これらの固体粒子は顔料とともに凝集して、インクの保存安定性を損なうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２０２３２８号公報
【特許文献２】特開２００５−３５０５６３号公報
【特許文献３】特開２００７−２７７３５２号公報
【特許文献４】特開２００４−８３８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、印刷媒体内へのインクの浸透を抑制して裏抜けを防止するとともに、保存安定性も改善された非水系インクジェットインクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的の下に鋭意研究した結果、カーボンブラックを含有した非水系黒色インクジェットインクに、従来インクジェットインクのイエローインクに用いられていた黄色顔料を添加することにより、該インクの保存安定性を損なうことなく、該インクの印刷媒体内への浸透を抑制して裏抜けを防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、少なくとも非水系溶剤、カーボンブラック、顔料分散剤及び固体粒子を含み、２３℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である非水系黒色インクジェットインクであって、前記固体粒子が黄色顔料であることを特徴とする非水系黒色インクジェットインクが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カーボンブラックを含有する非水系黒色インクジェットインクに、黄色顔料を添加することとしたので、保存時には該インクの顔料分散安定性を損なうことがなく、印刷媒体への吐出時には該黄色顔料の目止め作用により、該インクの顔料の浸透を抑制し裏抜けを防止でき、高い印刷濃度を維持できる。かかる黄色インクは、従来、インクジェットインクのイエローインクの顔料として使用されていたものであるが、発色が薄いため、裏抜けの有無について従来着目されておらず、ましてや、カーボンブラックのような顔料の印刷媒体中への浸透を抑制する目止め作用を備えることについても従来着目されていないかったものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも非水系溶剤、カーボンブラック、顔料分散剤、及び、固体粒子として黄色顔料を含有してなる。
【００１２】
非水系溶剤としては、有機溶剤が挙げられ、非極性溶剤及び極性溶剤の何れも使用できる。これらは、単独で使用してもよく、または、単一の相を形成する限り、２種以上組み合わせて使用できる。極性溶剤は、上記特開２００７−２７７３５２号公報にも記載されるように、インクの裏抜けを防止する効果がある。したがって、本発明では、溶剤として、非極性溶剤に極性溶剤を混合して使用するか、極性溶剤単独を使用することが好ましい。
【００１３】
非極性溶剤としては、ナフテン系、パラフィン系、イソパラフィン系等の石油系炭化水素溶剤を使用でき、具体的には、ドデカンなどの脂肪族飽和炭化水素類、エクソンモービル社製「アイソパー、エクソール」（いずれも商品名）、新日本石油社製「ＡＦソルベント」（商品名）、サン石油社製「サンセン、サンパー」（いずれも商品名）等が挙げられる。これらは、単独で、または、２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１４】
極性溶剤としては、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤、エーテル系溶剤などが挙げられる。これらは、単独で、または、２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１５】
エステル系溶剤としては、例えば、１分子中の炭素数が５以上、好ましくは９以上、より好ましくは１２乃至３２の高級脂肪酸エステル類が挙げられ、例えば、イソノナン酸イソデシル、イソノナン酸イソトリデシル、イソノナン酸イソノニル、ラウリル酸メチル、ラウリル酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソオクチル、パルミチン酸ヘキシル、パルミチン酸イソステアリル、イソパルミチン酸イソオクチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、オレイン酸ヘキシル、リノール酸メチル、リノール酸イソブチル、リノール酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ヘキシル、ステアリン酸イソオクチル、イソステアリン酸イソプロピル、ピバリン酸２−オクチルドデシル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール油メチル、トール油イソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチル、モノカプリン酸プロピレングリコール、トリ２エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリ２エチルヘキサン酸グリセリルなどが挙げられる。
【００１６】
アルコール系溶剤としては、例えば、１分子中の炭素数が１２以上の脂肪族高級アルコール類が挙げられ、具体的には、イソミリスチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコールなどの高級アルコールが挙げられる。
【００１７】
高級脂肪酸系溶剤としては、例えば、１分子中の炭素数が４以上、好ましくは９乃至２２の脂肪酸類が挙げられ、イソノナン酸、イソミリスチン酸、ヘキサデカン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸などが挙げられる、
【００１８】
エーテル系溶剤としては、ジエチルグリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルなどのグリコールエーテル類の他、グリコールエーテル類のアセタートなどが挙げられる。
【００１９】
カーボンブラックは、公知のものから選択することができ、具体的には、例えば、ファーネスカーボンブラック、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挙げられる。本発明において、カーボンブラックとしては、５０％平均粒子径が４０〜２００ｎｍの範囲のものが使用される。本発明において、カーボンブラックは、インクに黒色を付与するに十分な量だけインク中に含有される必要があり、インク全量に対して好ましくは０．０１〜２０質量％、より好ましくは１〜１５質量％の範囲で含有される。
【００２０】
本発明で固体粒子として使用される黄色顔料としては、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用でき、特に限定されず、具体的には、クロムイエロー、カドミウムイエロー、Pigment Yellow 175、Pigment Yellow 180及びPigment Yellow 181などの黄色ベンズイミダゾロン系顔料、Pigment Yellow 176などのジスアゾイエロー系顔料、Pigment Yellow 179などの黄色イソインドリノン系顔料、Pigment Yellow 182などの黄色モノアゾ複素環系顔料などが使用できる。これらの黄色顔料は単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらの黄色顔料のうち、Pigment Yellow 180などの黄色ベンズイミダゾロン系顔料を使用することが好ましい。黄色顔料は、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの平均粒子径を備えることが好ましい。この平均一次粒子径が１５０ｎｍ未満の場合、裏抜け防止効果が低下することがあり、３５０ｎｍを超えるとインクの吐出性が悪化する。
【００２１】
黄色顔料は、インク全量に対して０．５〜５重量％の範囲で含有されることが好ましい。０．５重量％未満の場合、裏抜け防止効果が十分に発揮されないことがあり、５重量％を超えるとインクの保存安定性が損なわれることがある。また、黄色顔料とカーボンブラックの合計の含有量は、インク全量に対して１〜２０重量％が好ましい。また、黄色顔料の含有量（Ｙ）のカーボンブラックの含有量（ＣＢ）に対する比（Ｙ／ＣＢ）が重量基準で１未満であることが好ましく、０．４５以下であることがより好ましく、０．３以下であることが特に好ましい。
【００２２】
本発明で使用される顔料分散剤としては、カーボンブラック及び黄色顔料を溶剤中に安定して分散させるものであれば特に限定されないが、例えば、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエステルポリアミン、ステアリルアミンアセテート等が好適に使用され、そのうち、高分子分散剤を使用するのが好ましい。
【００２３】
分散剤の具体例としては、日本ルーブリゾール社製「ソルスパース５０００（フタロシアニンアンモニウム塩系）、１３９４０（ポリエステルアミン系）、１７０００、１８０００（脂肪酸アミン系）、１１２００、２２０００、２４０００、２８０００」（いずれも商品名）、Ｅｆｋａ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製「エフカ４００、４０１、４０２、４０３、４５０、４５１、４５３（変性ポリアクリレート）、４６，４７，４８，４９，４０１０，４０５５（変性ポリウレタン）」（いずれも商品名）、花王社製「デモールＰ、ＥＰ、ポイズ５２０、５２１、５３０、ホモゲノールＬ−１８（ポリカルボン酸型高分子界面活性剤）」（いずれも商品名）、楠本化成社製「ディスパロンＫＳ−８６０、ＫＳ−８７３Ｎ４（高分子ポリエステルのアミン塩）」（いずれも商品名）、第一工業製薬社製「ディスコール２０２、２０６、ＯＡ−２０２、ＯＡ−６００（多鎖型高分子非イオン系）」（いずれも商品名）等が挙げられる。
【００２４】
上記顔料分散剤のうち、ポリエステル鎖からなる側鎖を複数備える櫛形構造のポリアミド系分散剤が好ましく使用される。ポリエステル鎖からなる側鎖を複数備える櫛形構造のポリアミド系分散剤とは、ポリエチレンイミンのような主鎖に多数の窒素原子を備え、該窒素原子を介してアミド結合した側鎖を複数備える化合物であって、該側鎖がポリエステル鎖であるものをいい、例えば、特開平５−１７７１２３号公報に開示されているような、ポリエチレンイミンなどのポリアルキレンイミンからなる主鎖一分子当り３〜８０個のポリ（カルボニル―Ｃ３〜Ｃ６―アルキレンオキシ）鎖がアミド架橋によって側鎖として結合している構造の分散剤が挙げられる。なお、かかる櫛形構造のポリアミド系分散剤としては、上記日本ルーブリゾール社製ソルスパース１１２００、ソルスパース２８０００（何れも商品名）が該当する。
【００２５】
顔料分散剤の含有量は、カーボンブラック及び黄色顔料を十分に溶剤中に分散可能な量であれば足り、適宜設定できるが、通常、インク全量に対して１〜１０重量％である。
【００２６】
本発明のインクジェットインクには、インクの保存安定性などに影響を与えない限り、上記の非水系溶剤、カーボンブラック、黄色顔料、及び顔料分散剤に加えて、例えば、染料、界面活性剤、防腐剤等を添加できる。
【００２７】
本発明のインクジェットインクは、例えばビーズミル等の公知の分散機に全成分を一括又は分割して投入して分散させ、所望により、メンブレンフィルター等の公知のろ過機を通すことにより調製できる。具体的には、予め溶剤の一部とカーボンブラック、黄色顔料及び顔料分散剤の全量を均一に混合させた混合液を調製して分散機にて分散させた後、この分散液に残りの成分を添加してろ過機を通すことにより調製することができる。
【００２８】
このようにして得られる本発明のインクジェットインクの２３℃における粘度は、インクジェットヘッドノズルからの吐出に適した２０ｍＰａ・ｓ以下の範囲に設定され、７〜１４ｍＰａ・ｓの範囲に設定されることが好ましい。粘度の調整は、使用する溶剤の種類や量、使用するカーボンブラックや黄色顔料の種類や量、顔料分散剤の種類や量を適宜選択することによって行うことができる。
【００２９】
本発明の非水系インクジェットインクは、公知のインクジェットプリンタで印刷するために使用することができ、特に、理想科学工業株式会社製インクジェットプリンタＨＣ５５００のようなラインヘッド型インクジェットプリンタで使用するのに好適である。
【００３０】
本発明の非水系インクジェットインクを用いてインクジェット印刷する場合に用いる印刷媒体は、特に限定されるものではなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシートなどが使用できる。とりわけ、本発明によれば、普通紙に印刷する場合でも、黄色顔料の目止め作用によってカーボンブラックが印刷用紙に浸透せずに印刷用紙の表面に留まるので、裏抜けや滲みが低減するという大きなメリットが得られる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００３２】
実施例１〜３、比較例１〜４
表１に示す各成分を表１に示す割合でプレミックスして調合液を作成し、得られた調合液３０ｇをガラス容器に入れ、これにジルコニアビーズ（φ０．５ｍｍ）１００ｇを入れ、ロッキングミル（セイワ技研製 ＲＭ０５Ｓ型）を用いて周波数６０Ｈｚで１時間運転し、インクジェットインクを調製した。なお、表１中の各成分の配合量は重量％で示してある。
【００３３】
上記実施例及び比較例でそれぞれ得られたインクジェットインクについて、以下の方法により保存安定性及び裏抜けの評価を行った。これらの評価結果を表１に示した。
【００３４】
・インクの保存安定性（粘度変化）
作製したインクの粘度（初期粘度）を測定した。そして、このインクを２０ｍＬ容量のガラス瓶に充填し、７０℃で１か月放置した後、粘度（放置後粘度）を測定し、下記式に従って変化率を算出した。
変化率（％）＝（（放置後粘度−初期粘度）／初期粘度）×１００
粘度は、ＨＡＡＫＥ社製レオメーターReoStress300（φ＝３０ｍｍ、角度１°のコーンを使用）を用い、２３℃／Shear stress10paの条件で測定した。評価は、下記基準に従って行った。
【００３５】
○：変化率の絶対値が５％未満。
×：変化率の絶対値が５％以上。
【００３６】
・インクの裏抜け
理想科学工業株式会社製インクジェットプリンタＨＣ５５００を用い、原稿モードを「写真優先」、プリント濃度を「濃度３（標準）」に設定し、黒ベタ原稿を普通紙（ＨＣ用紙（商品名：理想科学工業株式会社製））に印刷した。得られた印刷物の裏面を光学濃度計（RD920：マクベス社製）で測定し、下記基準に従って評価した。
【００３７】
○：０．３０未満。
×：０．３０以上。
【００３８】
【表１】
【００３９】
尚、表１記載の原材料の詳細は下記のとおりである。
ＭＡ７：三菱化学社製「ＭＡ―７（商品名）」（カーボンブラック）。
Ｔｏｎｅｒ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ：クラリアント社製「Ｔｏｎｅｒ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ（商品名）」（Pigment Yellow 180）。
Ｎｏｖｏｐｅｒｍ Ｙｅｌｌｏｗ Ｐ−ＨＧ：クラリアント社製「Ｎｏｖｏｐｅｒｍ Ｙｅｌｌｏｗ Ｐ−ＨＧ（商品名）」（Pigment Yellow 180）。
ＭＰ−２２００：綜研科学社製「ＭＰ−２２００」（アクリル微粒子粉末）
Ｒ−６２Ｎ：境化学工業株式会社製「Ｒ−６２Ｎ」（酸化チタン）
アエロジルＲ９７２：日本アエロジル社製「アエロジルＲ９７２」（シリカ粉末）
Ｓ１１２００：日本アビシア社製「ソルスパース１１２００（商品名）」（脂肪族炭化水素(非極性)溶剤を５０％含有する顔料分散剤）。
Ｍ−ＯＬ：花王株式会社製「エキセパールＭ−ＯＬ（商品名）」（オレイン酸メチル）。
ＩＯＰ：日光ケミカルズ社製「ニッコールＩＯＰ（商品名）」（パルミチン酸イソオクチル）。
ＡＦ７：新日本石油社製「ＡＦ７（商品名）」（ナフテン系溶剤）。
なお、表１に記載の粒子径は、顔料または固体粒子を表１の非水系溶剤で分散し、ナノトラック粒度分布径UPA150(日機装株式会社製）で測定したD50の値（すなわち、５０％平均粒子径）である。
【００４０】
表１の結果から、以下のことがわかる。
カーボンブラックに黄色顔料を添加した実施例１〜３のインクは、保存安定性に優れるとともに裏抜けの発生が見られなかった。
【００４１】
これに対し、黄色顔料を含有しない比較例１のインクは、保存安定性に優れるが、裏抜けが生じた。黄色顔料の代わりにアクリル微粒子粉末を含有した比較例２のインクは、裏抜けは生じなかったが、保存安定性に劣っていた。黄色顔料の代わりに酸化チタンを含有した比較例３のインクも、裏抜けは生じなかったが、保存安定性に劣っていた。黄色顔料の代わりにシリカ粉末を含有した比較例４のインクは、保存安定性に劣り、裏抜けも生じた。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の非水系インクジェットインクは、普通紙に印刷した際に裏抜けを生じず、保存安定性にも優れているので、大容量のインク容器を備えた、吐出ヘッド数の多いラインヘッド型インクジェットプリンタで使用するのに好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷媒体内へのインクの浸透を抑制して裏抜けを防止するとともに、保存安定性も改善された非水系黒色インクジェットインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷方式に用いられるインクジェットインクは、水系インクと非水系インクに大別される。
【０００３】
水系インクは、通常、水及びグリコール系溶剤からなる溶剤中に色材を含有してなり、印刷媒体へ吐出した時に溶剤と色材の分離性が良いため、非水系インクに比べてドットゲインが小さく、高解像度・高濃度の画像を得るのに適しており、オフィスや家庭用のインクジェットプリンタに一般的に用いられている（特許文献１参照）。
しかし、水系インクは、ドットゲインが小さいことから、低解像度の印刷に不向きであり、また、普通紙に印刷した場合、印刷物にカールが生じ易いため、印刷物の搬送性に劣り、高速印刷に不向きである。
【０００４】
これに対し、非水系インクは、有機溶剤中に色材を含有してなり、水系インクに比べてドットゲインが大きく、普通紙に印刷した場合でも、印刷物にカールが生じないので、低解像度の高速印刷に適している。また、非水系インクは、水系インクよりも溶剤が揮発し難いため、インクノズルにおける目詰まりが生じにくく、インクノズルのクリーニング回数が少なくて済むといった利点があり、高速印刷、特に、ラインヘッド方式の高速インクジェット印刷に適している（特許文献２参照）。
しかし、非水系インクは、溶剤と色材との親和性が高いことから、印刷媒体に色材が溶剤とともに浸透し易く、色材が印刷媒体の表面に留まり難いので、印刷濃度が低く、裏抜けや滲みが生じやすいという欠点があった。
【０００５】
そこで、溶剤として非極性溶剤と極性溶剤の混合物を用いることにより、裏抜けや滲みを防止した非水系インクが提案されている（特許文献３参照）。しかし、極性溶剤は粘度が高いため、添加量に制限がある。
また、色材として顔料を含有する非水系インクにシリカ粒子などの固体粒子を添加することにより、裏抜けや滲みを防止することも提案されている（特許文献４参照）。しかし、これらの固体粒子は顔料とともに凝集して、インクの保存安定性を損なうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２０２３２８号公報
【特許文献２】特開２００５−３５０５６３号公報
【特許文献３】特開２００７−２７７３５２号公報
【特許文献４】特開２００４−８３８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、印刷媒体内へのインクの浸透を抑制して裏抜けを防止するとともに、保存安定性も改善された非水系インクジェットインクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的の下に鋭意研究した結果、カーボンブラックを含有した非水系黒色インクジェットインクに、従来インクジェットインクのイエローインクに用いられていた黄色顔料を添加することにより、該インクの保存安定性を損なうことなく、該インクの印刷媒体内への浸透を抑制して裏抜けを防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、少なくとも非水系溶剤、カーボンブラック、顔料分散剤及び固体粒子を含み、２３℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である非水系黒色インクジェットインクであって、前記固体粒子が黄色顔料であることを特徴とする非水系黒色インクジェットインクが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カーボンブラックを含有する非水系黒色インクジェットインクに、黄色顔料を添加することとしたので、保存時には該インクの顔料分散安定性を損なうことがなく、印刷媒体への吐出時には該黄色顔料の目止め作用により、該インクの顔料の浸透を抑制し裏抜けを防止でき、高い印刷濃度を維持できる。かかる黄色インクは、従来、インクジェットインクのイエローインクの顔料として使用されていたものであるが、発色が薄いため、裏抜けの有無について従来着目されておらず、ましてや、カーボンブラックのような顔料の印刷媒体中への浸透を抑制する目止め作用を備えることについても従来着目されていないかったものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも非水系溶剤、カーボンブラック、顔料分散剤、及び、固体粒子として黄色顔料を含有してなる。
【００１２】
非水系溶剤としては、有機溶剤が挙げられ、非極性溶剤及び極性溶剤の何れも使用できる。これらは、単独で使用してもよく、または、単一の相を形成する限り、２種以上組み合わせて使用できる。極性溶剤は、上記特開２００７−２７７３５２号公報にも記載されるように、インクの裏抜けを防止する効果がある。したがって、本発明では、溶剤として、非極性溶剤に極性溶剤を混合して使用するか、極性溶剤単独を使用することが好ましい。
【００１３】
非極性溶剤としては、ナフテン系、パラフィン系、イソパラフィン系等の石油系炭化水素溶剤を使用でき、具体的には、ドデカンなどの脂肪族飽和炭化水素類、エクソンモービル社製「アイソパー、エクソール」（いずれも商品名）、新日本石油社製「ＡＦソルベント」（商品名）、サン石油社製「サンセン、サンパー」（いずれも商品名）等が挙げられる。これらは、単独で、または、２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１４】
極性溶剤としては、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤、エーテル系溶剤などが挙げられる。これらは、単独で、または、２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１５】
エステル系溶剤としては、例えば、１分子中の炭素数が５以上、好ましくは９以上、より好ましくは１２乃至３２の高級脂肪酸エステル類が挙げられ、例えば、イソノナン酸イソデシル、イソノナン酸イソトリデシル、イソノナン酸イソノニル、ラウリル酸メチル、ラウリル酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソオクチル、パルミチン酸ヘキシル、パルミチン酸イソステアリル、イソパルミチン酸イソオクチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、オレイン酸ヘキシル、リノール酸メチル、リノール酸イソブチル、リノール酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ヘキシル、ステアリン酸イソオクチル、イソステアリン酸イソプロピル、ピバリン酸２−オクチルドデシル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール油メチル、トール油イソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチル、モノカプリン酸プロピレングリコール、トリ２エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリ２エチルヘキサン酸グリセリルなどが挙げられる。
【００１６】
アルコール系溶剤としては、例えば、１分子中の炭素数が１２以上の脂肪族高級アルコール類が挙げられ、具体的には、イソミリスチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコールなどの高級アルコールが挙げられる。
【００１７】
高級脂肪酸系溶剤としては、例えば、１分子中の炭素数が４以上、好ましくは９乃至２２の脂肪酸類が挙げられ、イソノナン酸、イソミリスチン酸、ヘキサデカン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸などが挙げられる、
【００１８】
エーテル系溶剤としては、ジエチルグリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルなどのグリコールエーテル類の他、グリコールエーテル類のアセタートなどが挙げられる。
【００１９】
カーボンブラックは、公知のものから選択することができ、具体的には、例えば、ファーネスカーボンブラック、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挙げられる。本発明において、カーボンブラックとしては、５０％平均粒子径が４０〜２００ｎｍの範囲のものが使用される。本発明において、カーボンブラックは、インクに黒色を付与するに十分な量だけインク中に含有される必要があり、インク全量に対して好ましくは０．０１〜２０質量％、より好ましくは１〜１５質量％の範囲で含有される。
【００２０】
本発明で固体粒子として使用される黄色顔料としては、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用でき、特に限定されず、具体的には、クロムイエロー、カドミウムイエロー、Pigment Yellow 175、Pigment Yellow 180及びPigment Yellow 181などの黄色ベンズイミダゾロン系顔料、Pigment Yellow 176などのジスアゾイエロー系顔料、Pigment Yellow 179などの黄色イソインドリノン系顔料、Pigment Yellow 182などの黄色モノアゾ複素環系顔料などが使用できる。これらの黄色顔料は単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらの黄色顔料のうち、Pigment Yellow 180などの黄色ベンズイミダゾロン系顔料を使用することが好ましい。黄色顔料は、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの平均粒子径を備えることが好ましい。この平均一次粒子径が１５０ｎｍ未満の場合、裏抜け防止効果が低下することがあり、３５０ｎｍを超えるとインクの吐出性が悪化する。
【００２１】
黄色顔料は、インク全量に対して０．５〜５重量％の範囲で含有されることが好ましい。０．５重量％未満の場合、裏抜け防止効果が十分に発揮されないことがあり、５重量％を超えるとインクの保存安定性が損なわれることがある。また、黄色顔料とカーボンブラックの合計の含有量は、インク全量に対して１〜２０重量％が好ましい。また、黄色顔料の含有量（Ｙ）のカーボンブラックの含有量（ＣＢ）に対する比（Ｙ／ＣＢ）が重量基準で１未満であることが好ましく、０．４５以下であることがより好ましく、０．３以下であることが特に好ましい。
【００２２】
本発明で使用される顔料分散剤としては、カーボンブラック及び黄色顔料を溶剤中に安定して分散させるものであれば特に限定されないが、例えば、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエステルポリアミン、ステアリルアミンアセテート等が好適に使用され、そのうち、高分子分散剤を使用するのが好ましい。
【００２３】
分散剤の具体例としては、日本ルーブリゾール社製「ソルスパース５０００（フタロシアニンアンモニウム塩系）、１３９４０（ポリエステルアミン系）、１７０００、１８０００（脂肪酸アミン系）、１１２００、２２０００、２４０００、２８０００」（いずれも商品名）、Ｅｆｋａ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製「エフカ４００、４０１、４０２、４０３、４５０、４５１、４５３（変性ポリアクリレート）、４６，４７，４８，４９，４０１０，４０５５（変性ポリウレタン）」（いずれも商品名）、花王社製「デモールＰ、ＥＰ、ポイズ５２０、５２１、５３０、ホモゲノールＬ−１８（ポリカルボン酸型高分子界面活性剤）」（いずれも商品名）、楠本化成社製「ディスパロンＫＳ−８６０、ＫＳ−８７３Ｎ４（高分子ポリエステルのアミン塩）」（いずれも商品名）、第一工業製薬社製「ディスコール２０２、２０６、ＯＡ−２０２、ＯＡ−６００（多鎖型高分子非イオン系）」（いずれも商品名）等が挙げられる。
【００２４】
上記顔料分散剤のうち、ポリエステル鎖からなる側鎖を複数備える櫛形構造のポリアミド系分散剤が好ましく使用される。ポリエステル鎖からなる側鎖を複数備える櫛形構造のポリアミド系分散剤とは、ポリエチレンイミンのような主鎖に多数の窒素原子を備え、該窒素原子を介してアミド結合した側鎖を複数備える化合物であって、該側鎖がポリエステル鎖であるものをいい、例えば、特開平５−１７７１２３号公報に開示されているような、ポリエチレンイミンなどのポリアルキレンイミンからなる主鎖一分子当り３〜８０個のポリ（カルボニル―Ｃ３〜Ｃ６―アルキレンオキシ）鎖がアミド架橋によって側鎖として結合している構造の分散剤が挙げられる。なお、かかる櫛形構造のポリアミド系分散剤としては、上記日本ルーブリゾール社製ソルスパース１１２００、ソルスパース２８０００（何れも商品名）が該当する。
【００２５】
顔料分散剤の含有量は、カーボンブラック及び黄色顔料を十分に溶剤中に分散可能な量であれば足り、適宜設定できるが、通常、インク全量に対して１〜１０重量％である。
【００２６】
本発明のインクジェットインクには、インクの保存安定性などに影響を与えない限り、上記の非水系溶剤、カーボンブラック、黄色顔料、及び顔料分散剤に加えて、例えば、染料、界面活性剤、防腐剤等を添加できる。
【００２７】
本発明のインクジェットインクは、例えばビーズミル等の公知の分散機に全成分を一括又は分割して投入して分散させ、所望により、メンブレンフィルター等の公知のろ過機を通すことにより調製できる。具体的には、予め溶剤の一部とカーボンブラック、黄色顔料及び顔料分散剤の全量を均一に混合させた混合液を調製して分散機にて分散させた後、この分散液に残りの成分を添加してろ過機を通すことにより調製することができる。
【００２８】
このようにして得られる本発明のインクジェットインクの２３℃における粘度は、インクジェットヘッドノズルからの吐出に適した２０ｍＰａ・ｓ以下の範囲に設定され、７〜１４ｍＰａ・ｓの範囲に設定されることが好ましい。粘度の調整は、使用する溶剤の種類や量、使用するカーボンブラックや黄色顔料の種類や量、顔料分散剤の種類や量を適宜選択することによって行うことができる。
【００２９】
本発明の非水系インクジェットインクは、公知のインクジェットプリンタで印刷するために使用することができ、特に、理想科学工業株式会社製インクジェットプリンタＨＣ５５００のようなラインヘッド型インクジェットプリンタで使用するのに好適である。
【００３０】
本発明の非水系インクジェットインクを用いてインクジェット印刷する場合に用いる印刷媒体は、特に限定されるものではなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシートなどが使用できる。とりわけ、本発明によれば、普通紙に印刷する場合でも、黄色顔料の目止め作用によってカーボンブラックが印刷用紙に浸透せずに印刷用紙の表面に留まるので、裏抜けや滲みが低減するという大きなメリットが得られる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００３２】
実施例１〜３、比較例１〜４
表１に示す各成分を表１に示す割合でプレミックスして調合液を作成し、得られた調合液３０ｇをガラス容器に入れ、これにジルコニアビーズ（φ０．５ｍｍ）１００ｇを入れ、ロッキングミル（セイワ技研製 ＲＭ０５Ｓ型）を用いて周波数６０Ｈｚで１時間運転し、インクジェットインクを調製した。なお、表１中の各成分の配合量は重量％で示してある。
【００３３】
上記実施例及び比較例でそれぞれ得られたインクジェットインクについて、以下の方法により保存安定性及び裏抜けの評価を行った。これらの評価結果を表１に示した。
【００３４】
・インクの保存安定性（粘度変化）
作製したインクの粘度（初期粘度）を測定した。そして、このインクを２０ｍＬ容量のガラス瓶に充填し、７０℃で１か月放置した後、粘度（放置後粘度）を測定し、下記式に従って変化率を算出した。
変化率（％）＝（（放置後粘度−初期粘度）／初期粘度）×１００
粘度は、ＨＡＡＫＥ社製レオメーターReoStress300（φ＝３０ｍｍ、角度１°のコーンを使用）を用い、２３℃／Shear stress10paの条件で測定した。評価は、下記基準に従って行った。
【００３５】
○：変化率の絶対値が５％未満。
×：変化率の絶対値が５％以上。
【００３６】
・インクの裏抜け
理想科学工業株式会社製インクジェットプリンタＨＣ５５００を用い、原稿モードを「写真優先」、プリント濃度を「濃度３（標準）」に設定し、黒ベタ原稿を普通紙（ＨＣ用紙（商品名：理想科学工業株式会社製））に印刷した。得られた印刷物の裏面を光学濃度計（RD920：マクベス社製）で測定し、下記基準に従って評価した。
【００３７】
○：０．３０未満。
×：０．３０以上。
【００３８】
【表１】
【００３９】
尚、表１記載の原材料の詳細は下記のとおりである。
ＭＡ７：三菱化学社製「ＭＡ―７（商品名）」（カーボンブラック）。
Ｔｏｎｅｒ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ：クラリアント社製「Ｔｏｎｅｒ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ（商品名）」（Pigment Yellow 180）。
Ｎｏｖｏｐｅｒｍ Ｙｅｌｌｏｗ Ｐ−ＨＧ：クラリアント社製「Ｎｏｖｏｐｅｒｍ Ｙｅｌｌｏｗ Ｐ−ＨＧ（商品名）」（Pigment Yellow 180）。
ＭＰ−２２００：綜研科学社製「ＭＰ−２２００」（アクリル微粒子粉末）
Ｒ−６２Ｎ：境化学工業株式会社製「Ｒ−６２Ｎ」（酸化チタン）
アエロジルＲ９７２：日本アエロジル社製「アエロジルＲ９７２」（シリカ粉末）
Ｓ１１２００：日本アビシア社製「ソルスパース１１２００（商品名）」（脂肪族炭化水素(非極性)溶剤を５０％含有する顔料分散剤）。
Ｍ−ＯＬ：花王株式会社製「エキセパールＭ−ＯＬ（商品名）」（オレイン酸メチル）。
ＩＯＰ：日光ケミカルズ社製「ニッコールＩＯＰ（商品名）」（パルミチン酸イソオクチル）。
ＡＦ７：新日本石油社製「ＡＦ７（商品名）」（ナフテン系溶剤）。
なお、表１に記載の粒子径は、顔料または固体粒子を表１の非水系溶剤で分散し、ナノトラック粒度分布径UPA150(日機装株式会社製）で測定したD50の値（すなわち、５０％平均粒子径）である。
【００４０】
表１の結果から、以下のことがわかる。
カーボンブラックに黄色顔料を添加した実施例１〜３のインクは、保存安定性に優れるとともに裏抜けの発生が見られなかった。
【００４１】
これに対し、黄色顔料を含有しない比較例１のインクは、保存安定性に優れるが、裏抜けが生じた。黄色顔料の代わりにアクリル微粒子粉末を含有した比較例２のインクは、裏抜けは生じなかったが、保存安定性に劣っていた。黄色顔料の代わりに酸化チタンを含有した比較例３のインクも、裏抜けは生じなかったが、保存安定性に劣っていた。黄色顔料の代わりにシリカ粉末を含有した比較例４のインクは、保存安定性に劣り、裏抜けも生じた。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の非水系インクジェットインクは、普通紙に印刷した際に裏抜けを生じず、保存安定性にも優れているので、大容量のインク容器を備えた、吐出ヘッド数の多いラインヘッド型インクジェットプリンタで使用するのに好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも非水系溶剤、カーボンブラック、顔料分散剤及び固体粒子を含み、２３℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である非水系黒色インクジェットインクであって、前記固体粒子が黄色顔料であることを特徴とする非水系黒色インクジェットインク。
【請求項２】
前記黄色顔料をインク全量に対して０．５〜５重量％含有する、請求項１に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項３】
前記黄色顔料及び前記カーボンブラックの合計がインク全量に対して１〜２０重量％であり、前記黄色顔料の含有量（Ｙ）の前記カーボンブラックの含有量（ＣＢ）に対する比（Ｙ／ＣＢ）が重量基準で１未満である、請求項２に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項４】
前記黄色顔料が黄色ベンズイミダゾロン系顔料である、請求項１〜３の何れか１項に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項５】
前記顔料分散剤がポリエステル鎖からなる側鎖を複数備える櫛形構造のポリアミド系分散剤である、請求項４に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項６】
前記カーボンブラックの５０％平均粒子径が４０ｎｍ〜２００ｎｍであり、前記黄色顔料の５０％平均粒子径が１５０ｎｍ〜３５０ｎｍである、請求項５に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項１】
少なくとも非水系溶剤、カーボンブラック、顔料分散剤及び固体粒子を含み、２３℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である非水系黒色インクジェットインクであって、前記固体粒子が黄色顔料であることを特徴とする非水系黒色インクジェットインク。
【請求項２】
前記黄色顔料をインク全量に対して０．５〜５重量％含有する、請求項１に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項３】
前記黄色顔料及び前記カーボンブラックの合計がインク全量に対して１〜２０重量％であり、前記黄色顔料の含有量（Ｙ）の前記カーボンブラックの含有量（ＣＢ）に対する比（Ｙ／ＣＢ）が重量基準で１未満である、請求項２に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項４】
前記黄色顔料が黄色ベンズイミダゾロン系顔料である、請求項１〜３の何れか１項に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項５】
前記顔料分散剤がポリエステル鎖からなる側鎖を複数備える櫛形構造のポリアミド系分散剤である、請求項４に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【請求項６】
前記カーボンブラックの５０％平均粒子径が４０ｎｍ〜２００ｎｍであり、前記黄色顔料の５０％平均粒子径が１５０ｎｍ〜３５０ｎｍである、請求項５に記載の非水系黒色インクジェットインク。
【公開番号】特開２０１０−１６８５３３（Ｐ２０１０−１６８５３３Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４０５１７（Ｐ２００９−１４０５１７）
【出願日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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