(57)【要約】【課題】脂肪酸エステル系溶剤の加水分解を抑制し、インクの貯蔵安定性を改善するインクジェット用油中水型エマルションインクを提供する。【解決手段】油相及び水相を含み、油相及び水相のうち少なくとも一方が色材を含み、油相は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤を含み、脂肪酸エステル系溶剤はインク全量に対し４０質量％以上である、インクジェット用油中水型エマルションインクである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
油相及び水相を含み、油相及び水相のうち少なくとも一方が色材を含み、前記油相は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤を含み、前記脂肪酸エステル系溶剤はインク全量に対し４０質量％以上である、インクジェット用油中水型エマルションインク。
【請求項２】
前記脂肪酸エステル系溶剤は、エステル結合に直接結合する２個の炭素原子のうち少なくとも一方が２個の側鎖が結合する炭素原子である、請求項１に記載のインクジェット用油中水型エマルションインク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット用油中水型エマルションインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
油中水型エマルションは、油相に水相を分散させた組成物であり、医薬品、化粧品、インク等に用いられている。油中水型エマルションには、油相と水相との極性のバランスが崩れて、油相と水相に分離する問題がある。油中水型エマルションの油相としては、非極性有機溶剤と極性有機溶剤に大きく分類される。石油系炭化水素溶剤等の非極性有機溶剤は水相の水と相溶性が低く、非極性有機溶剤中に水相を安定して乳化させることができる。極性有機溶剤は水相の水と親和性が高いため、極性有機溶剤中に水相を安定して乳化させにくい問題がある。
【０００３】
油中水型エマルションはインクに好ましく用いることができる。
油中水型エマルションインクは、水相として水分が含まれることから、用紙内部への色材の浸透を抑制することができ、裏抜けを低減し、画像濃度を改善することができる。これに対して、油性インクは、普通紙に印刷する際に色材が非水系溶剤とともに用紙内部に引き込まれ、裏抜けが発生し、画像濃度が低下する問題がある。
また、油中水型エマルションインクは、水性インクに比べて水分量が少ないことから、普通紙に印刷する場合に、用紙のカールを防止することができる。用紙のカールは、紙の繊維間の水素結合が水によって切断され、用紙が膨潤してしまうために生じる現象である。
【０００４】
さらに、油中水型エマルションインクは、油相に低粘度の溶剤を用いることで、また、油相と水相との極性のバランスを調節することで、低粘度化することができるため、インクジェットインクに好ましく用いることができる。インクジェットインクは微細なインクジェットノズルからインクを吐出し用紙に印刷を行うことから、インクの低粘度化が求められる。また、インクジェットインクは、インクカートリッジに充填されて保管されるため、貯蔵安定性が求められる。
【０００５】
特許文献１には、水と酸性基を有する液体有機化合物とを含む水相、及び非水溶性有機溶剤と塩基性乳化剤とを含む油相を有し、水相及び油相のうち少なくとも一方が色材を含むインクジェット用油中水型エマルションインクが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１９９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非極性有機溶剤を用いたインクで印刷物を作製し、その印刷物をクリアファイルに挟んだ状態で保管すると、クリアファイルがカールして変形する現象がある。油中水型エマルションインクにおいて、石油系炭化水素溶剤等の非極性有機溶剤は、乳化安定性を良好にすることができるが、クリアファイルの変形等のように樹脂製製品を変質させる問題がある。
【０００８】
極性有機溶剤のなかでも脂肪酸エステル系溶剤は、アルコール系溶剤等のその他の極性溶剤と比較すると、その分子構造によって、低粘度でありながら低揮発性を備えることができる。
一方で、脂肪酸エステル系溶剤は、水相の水との親和性が高いため、脂肪酸エステル系溶剤に水相を安定して乳化させることは難しいという問題がある。さらに、脂肪酸エステル系溶剤中に水相を分散させたエマルションでは、保管が長期に渡るとエマルションの安定性が低下することがある。この一因としては、エマルション中で、水相に含まれる水分によって脂肪酸エステル系溶剤が加水分解することで、脂肪酸エステル系溶剤自体が変質し、また副生成物が作用し、エマルションの安定性に影響を与えるためと考えられる。
【０００９】
特許文献１には、油中水型エマルションインクにおいて、水相が酸性の化合物を含み、油相が塩基性の乳化剤を含むことで、電荷バランスを調節して、水相を油相に安定して分散させることができると開示されている。特許文献１の一例では、油相に石油系炭化水素溶剤を主成分として用いており、クリアファイルの変形等の印刷物による樹脂製製品への影響が問題になる。また、特許文献１の他の例では、油相に直鎖のオレイン酸メチルを主成分として用いており、エマルションを長期に渡り保管すると、脂肪酸エステル系溶剤が加水分解することで、貯蔵安定性が低下する問題がある。
【００１０】
本発明の一目的としては、脂肪酸エステル系溶剤の加水分解を抑制し、インクの貯蔵安定性を改善するインクジェット用油中水型エマルションインクを提供することである。また、本発明の他の目的としては、印刷物による樹脂製製品の変質を防止するインクジェット用油中水型エマルションインクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態としては、油相及び水相を含み、油相及び水相のうち少なくとも一方が色材を含み、前記油相は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤を含み、前記脂肪酸エステル系溶剤はインク全量に対し４０質量％以上である、インクジェット用油中水型エマルションインクである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、脂肪酸エステル系溶剤の加水分解を抑制し、インクの貯蔵安定性を改善するインクジェット用油中水型エマルションインクを提供することができる。また、本発明の一実施形態によれば、印刷物による樹脂製製品の変質を防止するインクジェット用油中水型エマルションインクを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を一実施形態を用いて説明する。以下の実施形態における例示が本発明を限定することはない。
【００１４】
一実施形態によるインクジェット用油中水型エマルションインク（以下、単にインクと称することがある。）としては、油相及び水相を含み、油相及び水相のうち少なくとも一方が色材を含み、油相は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤を含み、脂肪酸エステル系溶剤はインク全量に対し４０質量％以上であることを特徴とする。
一実施形態によるインクジェット用油中水型エマルションインクによれば、脂肪酸エステル系溶剤の加水分解を抑制し、インクの貯蔵安定性を改善することができる。また、印刷物による樹脂製製品の変質を防止することができる。
【００１５】
油相の溶剤には、揮発性と粘度の関係、印刷にじみの観点、顔料分散の安定性の観点から、極性有機溶剤のなかでも脂肪酸エステル系溶剤を好ましく用いることができる。従来の脂肪酸エステル系溶剤を用いた油中水型エマルションインクでは貯蔵安定性が低下する問題がある。脂肪酸エステル系溶剤を用いたエマルションの不安定化の要因として、極性と加水分解性が挙げられる。脂肪酸エステル系溶剤の極性をコントロールし加水分解を抑制することができれば、エマルションの安定性は向上すると考えられる。
２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤は、脂肪酸部分及びアルコール部分のうち少なくとも一方の炭素鎖が分岐構造であることから、脂肪酸エステル系溶剤の中でも立体構造がより嵩高いため加水分解を抑制することができる。
【００１６】
また、クリアファイル等の樹脂製製品が印刷物に接触すると、樹脂製製品が変質する問題がある。例えば、シート状のクリアファイルは、印刷物に接触すると、インク成分、特に溶剤成分によって変質して、クリアファイルがカールして変形する現象がある。クリアファイルはポリプロピレン（ＰＰ）等で作製されているため、インクの溶剤成分が揮発しやすいことで、クリアファイルの内部に溶剤成分が浸透し、クリアファイルを膨潤させるように作用すると考えられる。また、インクの溶剤成分がポリプロピレン等と構造が似ていることで、クリアファイルの内部に溶剤成分がより浸透しやすくなり、クリアファイルをより膨潤させると考えられる。
一実施形態による脂肪酸エステル系溶剤は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有するため、その構造が嵩高いものとなる。このような脂肪酸エステル系溶剤は、同程度の沸点を示すその他の脂肪酸エステル系溶剤に比べて、クリアファイル等の樹脂製製品への浸透を抑制することができ、クリアファイルの変形等の樹脂製製品の変質を防止することができる。
【００１７】
「油相」
油相には、脂肪酸エステル系溶剤が含まれる。油相には、その他の非水溶性溶剤、色材、乳化剤等がさらに含まれてもよい。
【００１８】
インクは、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤を含むことができる。
この脂肪酸エステル系溶剤を含むことで、油中水型エマルションインク中において脂肪酸エステル系溶剤の加水分解を抑制することができ、貯蔵安定性を改善することができる。また、この脂肪酸エステル系溶剤は、低揮発性であるため、印刷物からのインクの揮発を防止し、印刷物による樹脂製製品の変質を防止することができる。
【００１９】
脂肪酸エステル系溶剤としては、飽和又は不飽和の脂肪酸と、飽和又は不飽和のアルコールとのエステル化物を用いることができる。
脂肪酸エステル系溶剤は、下記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。
Ｒ１−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ｒ２            （１）
【００２０】
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に、直鎖又は分岐の飽和又は不飽和の鎖式炭化水素基であって、Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも一方は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する飽和又は不飽和の分岐の鎖式炭化水素基であることが好ましい。
より好ましくは、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に、直鎖又は分岐のアルキル基、又は直鎖又は分岐のアルケニル基であって、Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも一方は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する分岐アルキル基又は分岐アルケニル基であることが好ましい。
【００２１】
２個の側鎖が結合する炭素原子を有する分岐アルキル基又は分岐アルケニル基としては、炭素数４〜２８が好ましく、炭素数６〜２４がより好ましく、炭素数８〜２０がさらに好ましい。この炭素数が４以上であることで、脂肪酸エステル系溶剤をより低揮発性として樹脂製製品の変質をより防止することができる。また、この炭素数が２８以下であることで、脂肪酸エステル系溶剤の高粘度化を防止して低粘度のインクを提供することができる。
この分岐アルキル基又は分岐アルケニル基は、２個の側鎖が結合する炭素原子以外に、１個の側鎖が結合する炭素原子さらに有してもよい。
炭素原子に結合する２個の側鎖としては、それぞれ独立的に炭素数１〜９が好ましく、炭素数１〜６がより好ましく、炭素数１〜４がさらに好ましい。この側鎖の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基であり、より好ましくはメチル基、エチル基である。
【００２２】
この分岐アルキル基又は分岐アルケニル基において、２個の側鎖が結合する炭素原子は、主鎖の炭素原子のいずれであってもよいが、エステル結合に結合する炭素原子をα位とする場合に、α位、β位、又はγ位の炭素原子であることが好ましく、より好ましくはα位の炭素原子である。これによって、エステル結合の近くに側鎖による立体障害を設けることができ、エステル結合の加水分解をより抑制することができる。
【００２３】
ここで、Ｒ１及びＲ２の主鎖は、それぞれエステル結合部「−ＣＯＯ−」に結合する炭素原子から数えて最も炭素数が多くなる炭素鎖である。このＲ１及びＲ２の主鎖から分岐する炭素鎖を側鎖とする。
また、Ｒ１及びＲ２において、それぞれエステル結合部に結合する炭素原子から数えて最も炭素数が多くなる炭素鎖が複数存在する場合、側鎖の炭素数が最も多くなるものを主鎖とする。
また、Ｒ１及びＲ２において、それぞれエステル結合部に結合する炭素原子から数えて最も炭素数が多くなる炭素鎖が複数存在し、複数の炭素鎖に含まれる側鎖の炭素数が同じである場合、側鎖の数が最も少なくなるものを主鎖とする。
【００２４】
２個の側鎖が結合する炭素原子を有する分岐アルキル基又は分岐アルケニル基としては、例えば、炭素数２〜１８の主鎖の炭素鎖において、１個の炭素原子に炭素数１〜４の２個のアルキル基が結合している分岐アルキル基又は分岐アルケニル基を用いることができる。
【００２５】
好ましくは、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する分岐アルキル基である。具体的な分岐アルキル基としては、例えば、ｔｅｒｔ−ブチル基、１，１−ジメチルプロピル基、１，１−ジメチル−Ｎ−ブチル基、１−メチル−２−エチルプロピル基、１，１−ジメチルペンチル基、２，２−ジメチルペンチル基、４，４−ジメチルペンチル基、１，１−ジエチルプロピル基、１，１，２−トリメチルペンチル基、１，１，４−トリメチルペンチル基、２，４，４−トリメチルペンチル基、２，２，４−トリメチルペンチル基、１−メチル−１−プロピル−Ｎ−ブチル基、１−メチル−１エチルペンチル基、１，１−ジメチルヘプチル基、６，６−ジメチルヘプチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、１，１−ジメチルオクチル基、２，２−ジメチルオクチル基、６，６−ジメチルオクチル基、７，７−ジメチルオクチル基、３，５，５−トリメチルオクチル基等が挙げられる。
【００２６】
脂肪酸エステル系溶剤において、２個の炭素鎖は、両方とも２個の側鎖が結合する炭素原子を有する分岐アルキル基又は分岐アルケニル基であってもよいが、一方のみが２個の側鎖が結合する炭素原子を有する分岐アルキル基又は分岐アルケニル基であってもよい。一方のみが２個の側鎖が結合する炭素原子を有する分岐アルキル基又は分岐アルケニル基である場合は、他方の炭素鎖は、直鎖アルキル基、直鎖アルケニル基、その他の分岐アルキル基、又はその他の分岐アルケニル基であってよい。
【００２７】
直鎖アルキル基としては、炭素数１〜２５が好ましく、炭素数４〜２０がより好ましく、炭素数８〜１２がさらに好ましい。この炭素数の範囲内で、脂肪酸エステル系溶剤をより低揮発性とすることができ、また、脂肪酸エステル系溶剤の高粘度化を防止することができる。
直鎖アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等が挙げられる。
【００２８】
直鎖の不飽和鎖式炭化水素基としては、炭素数１〜２５が好ましく、炭素数４〜２０がより好ましく、炭素数８〜１８がさらに好ましい。この炭素数の範囲内で、脂肪酸エステル系溶剤をより低揮発性とすることができ、また、脂肪酸エステル系溶剤の高粘度化を防止することができる。
直鎖の不飽和鎖式炭化水素基としては、１個の炭素−炭素二重結合を有する一価の不飽和鎖式炭化水素基（アルケニル基）、２個の炭素−炭素二重結合を有する二価の不飽和鎖式炭化水素基、３個の炭素−炭素二重結合を有する三価の不飽和鎖式炭化水素基等が挙げられる。例えば、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、オレイルアルコール、ミリストレイン酸、ミリストレイルアルコール、パルミトレイン酸、パルミトレイルアルコール、エライジン酸、エライジルアルコール、エルカ酸、エルシルアルコール等に由来して導入される官能基である。
【００２９】
その他の分岐アルキル基又はその他分岐アルケニル基として、炭素原子に結合する側鎖が１個以下である分岐アルキル基又は分岐アルケニル基を含むことができる。このその他の分岐アルキル基又はその他分岐アルケニル基としては、炭素数３〜２５が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数８〜１８がさらに好ましい。この炭素数の範囲内で、脂肪酸エステル系溶剤をより低揮発性とすることができ、また、脂肪酸エステル系溶剤の高粘度化を防止することができる。
このその他の分岐アルキル基又はその他分岐アルケニル基として、炭素数２〜１８の主鎖の炭素鎖において、１個の炭素原子に炭素数１〜８の１個のアルキル基が結合している分岐アルキル基又は分岐アルケニル基を用いることができる。
その他の分岐アルキル基又はその他分岐アルケニル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソヘキシル基、２−エチルヘキシル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、２−ブチルオクチル基、２−ヘキシルデシル基、イソヘキサデシル基、イソオクタデシル基、２−オクチルデシル基、２−オクチルドデシル基等が挙げられる。
【００３０】
脂肪酸エステル系溶剤の１分子中の炭素数は、５以上が好ましく、９以上がより好ましく、１２以上がさらに好ましい。脂肪酸エステル系溶剤の炭素数がこの範囲であることで、炭化水素基の全体の炭素数及び側鎖の炭素数を十分に確保し、脂肪酸エステル系溶剤を嵩高くし、脂肪酸エステル系溶剤の加水分解を防止することができる。また、１分子中の炭素数が多いことで、脂肪酸エステル系溶剤が比較的高沸点となり、印刷物による樹脂製製品の変質を防止することができる。
また、脂肪酸エステル系溶剤の１分子中の炭素数は、３２以下が好ましく、２８以下がより好ましく、２４以下がさらに好ましい。高炭素数になると高粘度となることがあるため、脂肪酸エステル系溶剤の炭素数がこの範囲であることで、インクを低粘度化することができる。インクジェットインクとして、インクジェットノズルからの吐出性能をより改善することができる。
【００３１】
上記した脂肪酸エステル系溶剤は、これに限定されないが、以下の方法によって合成することができる。
脂肪酸エステル系溶剤は、脂肪酸とアルコールとを反応させて得ることができる。原料の脂肪酸及びアルコールのうち少なくとも一方に、２個の側鎖が結合する炭素原子を有するものを用いることができる。反応温度は、脂肪酸及びアルコールの種類に応じて８０〜２３０℃の範囲で調節することができる。反応時間は、脂肪酸及びアルコールの種類や、原料の使用量に応じて１〜４８時間の範囲で調節することができる。エステル化反応に際して生成する水分を除去することが好ましい。脂肪酸とアルコールとは、モル比で１：１となるように反応させることが好ましい。反応に際して、濃硫酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の触媒を適量で用いてもよい。
【００３２】
原料となる２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸としては、例えば、ネオペンタン酸（別名：２，２−ジメチルプロパン酸）、２，２−ジメチルブタン酸、２，２−ジメチルペンタン酸、２，２−ジメチルヘキサン酸、５，５−ジメチルヘキサン酸、３，５，５−トリメチルヘキサン酸、２，２，５−トリメチルヘキサン酸、２，２−ジメチルオクタン酸、７，７−ジメチルオクタン酸等を挙げることができる。
【００３３】
原料となる直鎖脂肪酸としては、例えば、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、デカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、エライジン酸、エルカ酸等を挙げることができる。
原料となるその他の脂肪酸としては、例えば、イソオクタン酸、２−エチルヘキサン酸、イソデカン酸、イソウンデカン酸、イソドデカン酸、イソトリデカン酸、２−ブチルオクタン酸、イソパルミチン酸、２−ヘキシルデカン酸、イソステアリン酸、２−オクチルドデカン酸等を挙げることができる。
【００３４】
原料となる２個の側鎖が結合する炭素原子を有するアルコールとしては、例えば、ネオペンチルアルコール、２−メチル−２−ペンタノール、３−メチル−３−ペンタノール、３−エチル−３−ペンタノール、２，２−ジメチルペンタノール、２−メチル−２−ヘキサノール、２，２，４−トリメチルペンタノール、３，４−ジメチル−３−ヘキサノール、２，５−ジメチル−２−ヘキサノール、２，３，ジメチル−２−ヘキサノール、３，５−ジメチル−３−ヘキサノール、４−メチル−４−ヘプタノール、３−メチル−３−ヘプタノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール、２，２−ジメチルオクタノール、７，７−ジメチルオクタノール等が挙げられる。
【００３５】
原料となる直鎖アルコールとしては、例えば、１−ヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、１−ノナノール、１−デカノール、１−ウンデカノール、１−ドデカノール、１−トリデカノール、１−テトラデカノール、１−ヘキサデカノール、１−オクタデカノール、ミリストレイルアルコール、パルミトレイルアルコール、オレイルアルコール、エライジルアルコール、エルシルアルコール、５−ノナノール、５−デカノール、５−ウンデカノール、７−テトラデカノール等を挙げることができる。
原料となるその他のアルコールとしては、例えば、イソプロパノール、イソブタノール、イソペンタノール、イソヘキサノール、イソヘプタノール、イソオクタノール、２−エチルヘキサノール、イソノナノール、イソデカノール、イトトリデカノール、２−ブチル−１−オクタノール、イソセチルアルコール、２−ヘキシル−１−デカノール、イソステアリルアルコール、２−オクチル−１−デカノール、２−オクチル−１−ドデカノール等を挙げることができる。
【００３６】
一実施形態による脂肪酸エステル系溶剤は、上記した２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸と、２個の側鎖が結合する炭素原子を有するアルコール、直鎖アルコール、又はその他のアルコールとのエステル化物、又は、上記した２個の側鎖が結合する炭素原子を有するアルコールと、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸、直鎖脂肪酸、又はその他の脂肪酸とのエステル化物であってよい。
【００３７】
脂肪酸エステル系溶剤の加水分解をより防止し、また、脂肪酸エステル系溶剤をより低揮発性とし、さらに合成及び入手の簡便さ等から、脂肪酸エステル系溶剤の好ましい例としては、ネオペンタン酸、２，２−ジメチルペンタン酸、３，５，５−トリメチルヘキサン酸、２，２−ジメチルオクタン酸、又は７，７−ジメチルオクタン酸と、２，３−ジメチル−２−ヘキサノール、２，５−ジメチル−２−ヘキサノール、３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール、オクタノール、イソオクタノール、２−エチルヘキサノール、デカノール、イソデカノール、トリデカノール、イソトリデカノール、セチルアルコール、イソセチルアルコール、２−ヘキシルデシルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、２−オクチルデカノール、２−オクチルドデカノール、又はオレイルアルコールとのエステル化物；２，３−ジメチル−２−ヘキサノール、２，５−ジメチル−２−ヘキサノール、又は３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノールと、オクタン酸、イソオクタン酸、２−エチルヘキサン酸、デカン酸、イソデカン酸、トリデカン酸、イソトリデカン酸、パルミチル酸、イソパルミチン酸、２−ヘキシルデカン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、２−オクチルデカン酸、２−オクチルドデカン酸、又はオレイン酸とのエステル化物等を挙げることができる。
【００３８】
なかでも、ネオペンタン酸、２，２−ジメチルペンタン酸、又は７，７−ジメチルオクタン酸と、２，３−ジメチル−２−ヘキサノール、２，５−ジメチル−２−ヘキサノール、３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール、イソステアリルアルコール、又はオレイルアルコールとのエステル化物を好ましく用いることができる。
【００３９】
脂肪酸エステル系溶剤の具体例としては、ネオペンタン酸イソデシル、ネオペンタン酸イソステアリル、ネオペンタン酸２−オクチルドデシル、ネオペンタン酸オレイル、２，２−ジメチルペンタン酸１，１，２−トリメチルペンチル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸イソデシル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸イソトリデシル、７，７−ジメチルオクタン酸１，１，４−トリメチルペンチル、７，７−ジメチルオクタン酸２−エチルヘキシル、７，７−ジメチルオクタン酸３，５，５−トリメチルヘキシル、７，７−ジメチルオクタン酸オレイル、７，７−ジメチルオクタン酸２−オクチルドデシル等を挙げることができる。
上記した脂肪酸エステル系溶剤は、エマルションインクに単独で、又は２種以上を組み合わせて配合することができる。
【００４０】
インク全量に対する脂肪酸エステル系溶剤の配合量は、４０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上がさらに好ましい。これによって、脂肪酸エステル系溶剤の加水分解による貯蔵安定性の低下を防止し、また、印刷物による樹脂製製品の変質を防止することができる。
インク全量に対する脂肪酸エステル系溶剤の配合量は、特に制限されないが、その他のインク成分の配合量に応じて、９０質量％以下であってよく、８０質量％以下が好ましい。
【００４１】
樹脂製製品の劣化を防止する観点から、その他の溶剤による影響を排除するために、脂肪酸エステル系溶剤は、非水溶性溶剤全量に対し、好ましくは５０質量％以上であり、より好ましくは８０質量％以上であり、さらに好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％であってもよい。
【００４２】
炭素原子に結合する側鎖が１個以下であるその他の脂肪酸エステル系溶剤のインクへの配合量は制限されることが好ましい。例えば、このその他の脂肪酸エステル系溶剤は、インク全量に対し、５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましく、０質量％であってもよい。これによって、その他の脂肪酸エステル系溶剤が加水分解することによる貯蔵安定性の低下を防止することができる。また、直鎖状の脂肪酸エステル系溶剤は嵩が低いことから、その他の脂肪酸エステル系溶剤の配合量を制限することで、印刷物による樹脂製製品の変質をより防止することができる。
【００４３】
油相は、一実施形態による脂肪酸エステル系溶剤以外のその他の非水溶性有機溶剤を含んでもよい。
その他の非水溶性有機溶剤としては、非極性有機溶剤及び極性有機溶剤のいずれも用いることができ、組み合わせて用いてもよい。なお、一実施形態において、非水溶性有機溶剤としては、１気圧２０℃において同容量の水と均一に混合しない有機溶剤である。非水溶性有機溶剤としては、水に実質的に相溶しない有機溶剤であることが好ましい。
【００４４】
非極性有機溶剤としては、例えば、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤等の石油系炭化水素溶剤を好ましく挙げることができる。
脂肪族炭化水素溶剤及び脂環式炭化水素溶剤としては、パラフィン系、イソパラフィン系、ナフテン系等の非水溶性溶剤を挙げることができる。市販品としては、０号ソルベントＬ、０号ソルベントＭ、０号ソルベントＨ、カクタスノルマルパラフィンＮ−１０、カクタスノルマルパラフィンＮ−１１、カクタスノルマルパラフィンＮ−１２、カクタスノルマルパラフィンＮ−１３、カクタスノルマルパラフィンＮ−１４、カクタスノルマルパラフィンＮ−１５Ｈ、カクタスノルマルパラフィンＹＨＮＰ、カクタスノルマルパラフィンＳＨＮＰ、アイソゾール３００、アイソゾール４００、テクリーンＮ−１６、テクリーンＮ−２０、テクリーンＮ−２２、ＡＦソルベント４号、ＡＦソルベント５号、ＡＦソルベント６号、ＡＦソルベント７号、ナフテゾール１６０、ナフテゾール２００、ナフテゾール２２０（いずれもＪＸＴＧエネルギー株式会社製）；アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ、エクソールＤ４０、エクソールＤ６０、エクソールＤ８０、エクソールＤ９５、エクソールＤ１１０、エクソールＤ１３０（いずれもエクソンモービル社製）；モレスコホワイトＰ−４０、モレスコホワイトＰ−６０、モレスコホワイトＰ−７０、モレスコホワイトＰ−８０、モレスコホワイトＰ−１００、モレスコホワイトＰ−１２０、モレスコホワイトＰ−１５０、モレスコホワイトＰ−２００、モレスコホワイトＰ−２６０、モレスコホワイトＰ−３５０Ｐ（いずれも株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ製）等を好ましく挙げることができる。
芳香族炭化水素溶剤としては、グレードアルケンＬ、グレードアルケン２００Ｐ（いずれもＪＸＴＧエネルギー株式会社製）、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０、ソルベッソ２００、ソルベッソ２００ＮＤ（いずれもエクソンモービル社製）等を好ましく挙げることができる。
石油系炭化水素溶剤の蒸留初留点は、１００℃以上であることが好ましく、１５０℃以上であることがより好ましく、２００℃以上であることが一層好ましい。蒸留初留点はＪＩＳ  Ｋ００６６「化学製品の蒸留試験方法」に従って測定することができる。
【００４５】
極性有機溶剤としては、その他の脂肪酸エステル系溶剤、高級アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤等を好ましく挙げることができる。
その他の脂肪酸エステル系溶剤としては、例えば、全体の炭素数が１２以上、好ましくは１６〜３２であって、ラウリン酸メチル、ラウリン酸ヘキシル、パルミチン酸ヘキシル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、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、リノール酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ヘキシル、大豆油メチル、トール油メチル等の直鎖アルキル基を有する溶剤；イソステアリン酸イソプロピル、ラウリン酸イソプロピル、ミリスチン酸ブチル、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、オレイン酸イソプロピル、リノール酸イソブチル、ステアリン酸イソオクチル、大豆油イソブチル、トール油イソブチル、パルミチン酸イソステアリル等の炭素数に結合する側鎖が１個であるアルキル基を有する溶剤等が挙げられる。
【００４６】
高級アルコール系溶剤としては、例えば、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、イソエイコシルアルコール、デシルテトラデカノール等の１分子中の炭素数が６以上、好ましくは１２〜２０の高級アルコール系溶剤が挙げられる。
高級脂肪酸系溶剤としては、例えば、ラウリン酸、イソミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、α−リノレン酸、リノール酸、オレイン酸、イソステアリン酸等の１分子中の炭素数が１２以上、好ましくは１４〜２０の高級脂肪酸系溶剤等が挙げられる。
その他の脂肪酸エステル系溶剤、高級アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤等の極性有機溶剤の沸点は、１５０℃以上であることが好ましく、２００℃以上であることがより好ましく、２５０℃以上であることがさらに好ましい。なお、沸点が２５０℃以上の非水溶性溶剤には、沸点を示さない非水溶性溶剤も含まれる。
【００４７】
これらの非水溶性溶剤は、単独で使用してもよく、単一の相を形成する限り２種以上を組み合わせて用いることができる。
一実施形態による脂肪酸エステル系溶剤の他に、その他の非水溶性溶剤を用いる場合は、高沸点溶剤を用いることが好ましい。高沸点溶剤としては、蒸留初留点が２００℃以上である非極性溶剤、沸点が２５０℃以上の極性溶剤、又はこれらの組み合わせを用いることが好ましい。
【００４８】
油相には、安定なエマルションを形成するために、乳化剤を配合することができる。その種類は、油中水型エマルションインクを形成できるものであれば特に制限されるものではないが、非イオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。
一実施形態によれば、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤を用いることで、この脂肪酸エステル系溶剤に水相を安定して乳化させることができるため、この油相と水相の極性のバランスを崩さないように、非イオン性界面活性剤を油相に配合することが好ましい。
【００４９】
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノイソステアレート、ソルビタントリステアレート、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等のソルビタン脂肪酸エステル；グリセリルモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル；酸化エチレンの付加モル数が２〜１５の硬化ひまし油等のポリオキシエチレン硬化ヒマシ油；イソステアリルグリセリルエーテル等のアルキルグリセリルエーテル；ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、（ポリ）エチレングリコール脂肪酸エステル、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グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等を挙げることができる。
これらのうち、ＨＬＢ値が好ましくは３〜８、より好ましくは３．５〜６．５の親油性乳化剤を用いることが好ましい。
これらの非イオン性界面活性剤は、単独で、又は２種以上を組み合わせ用いてもよい。
【００５０】
上記非イオン性界面剤のうち、インクの貯蔵安定性の観点から、ポリグリセリン脂肪酸エステルを好ましく用いることができる。ポリグリセリン脂肪酸エステルは、グリセリンの脱水縮合によって得られたポリグリセリンと脂肪酸とのエステル化物であって、親水基、疎水基とも分子量が大きい乳化剤であるため、油相／水相の界面部分に安定に配向しやすい傾向にあり、界面を強固に維持することができる。
ポリグリセリン脂肪酸エステルの脂肪酸部分はＣ１４以上の脂肪酸が好ましく、Ｃ１８以上の脂肪酸がより好ましい。ポリグリセリン脂肪酸エステルのグリセリン重合部分の重合度は４以上が好ましく、６以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましい。
【００５１】
ポリグリセリン脂肪酸エステルの具体例としては、モノオレイン酸ジグリセリル、モノオレイン酸テトラグリセリル、モノオレイン酸ヘキサグリセリル、トリオレイン酸デカグリセリル、ペンタオレイン酸デカグリセリル、モノステアリン酸ジグリセリル、モノイソステアリン酸ジグリセリル、モノイソステアリン酸テトラグリセリル、モノイソステアリン酸ヘキサグリセリル、ジイソステアリン酸デカグリセリル、トリステアリン酸デカグリセリル、トリイソステアリン酸ジグリセリル、ペンタステアリン酸デカグリセリル、ペンタイソステアリン酸デカグリセリル、ペンタオキシステアリン酸デカグリセリル、縮合リシノレイン酸テトラグリセリル、縮合リシノレイン酸デカグリセリル等が挙げられる。
【００５２】
非イオン性乳化剤は、有効成分量で水相１００質量部に対して１〜５０質量部となるように油相に配合することが好ましく、より好ましくは１０〜３５質量部である。非イオン性界面活性剤の配合量をこの範囲にすることにより、エマルション粒子を小さくするとともに水相と油相の界面強度を増強し、エマルションインクの安定性をより改善することができる。
非イオン性界面活性剤は、インクの粘度を適切に保ちつつその配合効果を適切に得るために、有効成分量でインク全量に対して０．１〜１０質量％が好ましく、１〜５質量％がより好ましい。
油相には、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の乳化剤を添加してもよいが、その中でもアニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤は、その合計量で、インク全量に対して５質量％以下が好ましく、１質量％以下が好ましく、０．１質量％以下がより好ましく、実質的に０質量％であってよい。
【００５３】
油相には、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、表面張力調整剤、消泡剤等のその他の任意成分を添加してもよい。
【００５４】
水相の溶媒は、蒸留水やイオン交換水等の水であることが好ましい。
水は、水相の溶媒の７０〜１００質量％であることが好ましく、より好ましくは８０〜１００質量％である。
【００５５】
水相は、水溶性有機溶剤をさらに含むことができる。
水溶性有機溶剤としては、室温で液体であり、水に溶解可能な有機化合物を使用することができ、１気圧２０℃において同容量の水と均一に混合する水溶性有機溶剤を用いることが好ましい。
例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブタノール、２−メチル−２−プロパノール等の低級アルコール類；エチレングリコール、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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類；グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン等のグリセリン類；モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン等のアセチン類；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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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、トリエチ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、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類；トリエタノールアミン、１−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、β−チオジグリコール、スルホラン等を用いることができる。
【００５６】
水溶性有機溶剤の沸点は、１００℃以上であることが好ましく、１５０℃以上であることがより好ましい。一方、水溶性溶剤の沸点の下限値は、水溶性溶剤が−２０〜９０℃の範囲で液状であれば特に制限されない。水溶性有機溶剤は、油相に用いる非水溶性有機溶剤と実質的に相溶しないように選択されることが好ましい。
これらの水溶性有機溶剤は、単独で使用してもよく、水と単一の相を形成する限り２種以上を組み合わせて使用することもできる。水溶性有機溶剤のインク中の含有量は、２種以上が用いられる場合はその合計含有量として、５〜５０質量％であることが好ましく、１０〜３５質量％であることがより好ましい。
水溶性有機溶剤を用いることで、乳化時に水相の表面張力を低下させて、油相と水相の界面張力の差を小さくすることができる。これによって、乳化時に強い機械力でせん断しなくても微細なエマルションを形成することが可能になり、乳化時の温度上昇を抑制することができる。
【００５７】
水相は、表面張力低下剤をさらに含むことができる。
水相に表面張力低下剤が添加されることで、水相の各成分と水との界面張力の差を小さくし、より微細なエマルション液滴を得ることができる。さらに、水相に表面張力低下剤を添加することで、高温での貯蔵安定性をより高めることができる。
【００５８】
表面張力低下剤としては、例えば、アセチレンジオール系化合物、ポリエーテル変性シロキサン、シリコーン系化合物、フッ素系化合物等を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
なかでも、表面張力低下剤として、アセチレンジオール系化合物、ポリエーテル変性シロキサンを好ましく用いることができる。
アセチレンジオール系化合物としては、エチレンオキサイド（ＥＯ）が５０〜９０質量％付加されたアセチレンジオールを用いることができる。この場合、１分子中にＥＯが５〜５０モル付加していることが好ましい。
【００５９】
アセチレンジオール系化合物としては、例えば、サーフィノール１０４、１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４Ａ、１０４ＢＣ、１０４ＤＰＭ、１０４ＰＡ、１０４ＰＧ−５０、１０４Ｓ、４２０、４４０、４６５、４８５、ＳＥ、ＳＥ−Ｆ、５０４、６１、ＤＦ３７、ＣＴ１１１、ＣＴ１２１、ＣＴ１３１、ＣＴ１３６、ＴＧ、ＧＡ、ＤＦ１１０Ｄ（以上全て商品名、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ．  Ｉｎｃ．社製）；オルフィンＢ、Ｙ、Ｐ、Ａ、ＳＴＧ、ＳＰＣ、Ｅ１００４、Ｅ１０１０、ＰＤ−００１、ＰＤ−００２Ｗ、ＰＤ−００３、ＰＤ−００４、ＥＸＰ．４００１、ＥＸＰ．４０３６、ＥＸＰ．４０５１、ＥＸＰ．４１２３、ＥＸＰ．４３００、ＡＦ−１０３、ＡＦ−１０４、ＡＫ−０２、ＳＫ−１４、ＡＥ−３（以上全て商品名、日信化学工業株式会社製）；アセチレノールＥ００、Ｅ００Ｐ、Ｅ４０、Ｅ１００（以上全て商品名、川研ファインケミカル株式会社製）等を挙げることができる。
ポリエーテル変性シロキサンとしては、例えば、ＢＹＫ３４５、３４６、３４７、３４８、３４９、３４５５、３０２、３０７、３２２、３２３、３３１、３３３、３４２、３７７、３７８（以上全て商品名、ビックケミー・ジャパン社製）等を挙げることができる。
これらの表面張力低下剤は単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
水相には、本発明の効果を損なわない範囲で、金属塩、電解質、保湿剤、水溶性高分子、水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルション、防黴剤、防腐剤、ｐＨ調整剤、凍結防止剤等のその他の任意成分を添加してもよい。
【００６１】
「色材」
色材は水相及び油相のうち少なくとも一方に含まれればよく、両方に含まれてもよい。色材としては、顔料、染料、又はこれらの組み合わせであってよい。
【００６２】
油相に顔料が含まれる場合、顔料としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、多環式顔料、染付レーキ顔料等の有機顔料；及び、カーボンブラック、金属酸化物等の無機顔料を用いることができる。アゾ顔料としては、溶性アゾレーキ顔料、不溶性アゾ顔料及び縮合アゾ顔料等が挙げられる。フタロシアニン顔料としては、銅フタロシアニン顔料等の金属フタロシアニン顔料、及び無金属フタロシアニン顔料等が挙げられる。多環式顔料としては、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、アンスラキノン系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料及びジケトピロロピロール（ＤＰＰ）等が挙げられる。カーボンブラックとしては、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。金属酸化物としては、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの顔料は単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
顔料の平均粒子径としては、吐出安定性と保存安定性の観点から、３００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１５０ｎｍ以下であり、一層好ましくは１００ｎｍ以下である。
【００６４】
油相に配合される染料としては、例えば、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、シアニン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、アジン染料等の油溶性染料を用いることができる。
【００６５】
一方、水相に顔料が含まれる場合、顔料としては、上記油相に含有させることができる顔料と同様のものを用いることができる。
水相に配合される染料としては、例えば、塩基性染料、酸性染料、直接染料、可溶性バット染料、酸性媒染染料、媒染染料、反応染料、バット染料、硫化染料等のうち水溶性の染料、および、還元等により水溶性になった水溶性染料を好ましく用いることができる。また、アゾ系、アントラキノン系、アゾメチン系、ニトロ系等の分散染料も好ましく用いることができる。
【００６６】
色材として顔料を用いる場合、インク中で顔料を安定して分散させるために、顔料とともに顔料分散剤を用いることができる。
油相に顔料を分散させるための顔料分散剤としては、例えば、水酸基含有脂肪酸エステル、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、ビニルピロリドンと長鎖アルケンとの共重合体、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、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリエステルポリアミン等が好ましく用いられる。
【００６７】
顔料分散剤の市販品として、例えば、アイ・エス・ピー・ジャパン株式会社製「アンタロンＶ２１６（ビニルピロリドン・ヘキサデセン共重合体）、Ｖ２２０（ビニルピロリドン・エイコセン共重合体）」（いずれも商品名）；日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース１３９４０（ポリエステルアミン系）、１６０００、１７０００、１８０００（脂肪酸アミン系）、１１２００、２４０００、２８０００」（いずれも商品名）；ＢＡＳＦジャパン株式会社製「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）、４５２０（変性ポリウレタン）、４５１０、４５３０、４５４０、４５５０、４５７０、４５９０（変性ポリアクリレート）」（いずれも商品名）；楠本化成株式会社製「ディスパロンＫＳ−８６０、ＫＳ−８７３Ｎ４（ポリエステルのアミン塩）」（いずれも商品名）；第一工業製薬株式会社製「ディスコール２０２、２０６、ＯＡ−２０２、ＯＡ−６００（多鎖型高分子非イオン系）、ディスコールＮ−５０９（ポリアルキレンポリアミンアルキレンオキシド付加物）」（いずれも商品名）；ビックケミー・ジャパン株式会社製「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ１９３、２１５５、９０７７」（いずれも商品名）；クローダジャパン株式会社製「ＨｙｐｅｒｍｅｒＫＤ２、ＫＤ３、ＫＤ１１、ＫＤ１２」（いずれも商品名）等が挙げられる。
これらの顔料分散剤は単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６８】
水相に顔料を分散させるための顔料分散剤としては、例えば、高分子分散剤や界面活性剤に代表される顔料分散剤を好ましく用いることができる。
高分子分散剤の市販品として、例えば、ＥＶＯＮＩＫ社製のＴＥＧＯディスパースシリーズ「ＴＥＧＯディスパース７４０Ｗ、７５０Ｗ、７５５Ｗ、７５７Ｗ、７６０Ｗ」、日本ルーブリゾール株式会社製のソルスパースシリーズ「ソルスパース２００００、２７０００、４１０００、４１０９０、４３０００、４４０００、４６０００」、ジョンソンポリマー社製のジョンクリルシリーズ「ジョンクリル５７、６０、６２、６３、７１、５０１」、ＢＹＫ製の「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０２、１８５、１９０、１９３、１９９」、第一工業製薬株式会社製のポリビニルピロリドン「Ｋ−３０、Ｋ−９０」等が挙げられる。
【００６９】
界面活性剤型分散剤には、水性インク中の顔料の分散安定性、及び表面処理剤からのイオン性の影響を考慮して、非イオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。
界面活性剤型分散剤の市販品として、例えば、花王株式会社製デモールシリーズ「デモールＥＰ、Ｎ、ＲＮ、ＮＬ、ＲＮＬ、Ｔ−４５」等のアニオン性界面活性剤；花王株式会社製エマルゲンシリーズ「エマルゲンＡ−６０、Ａ−９０、Ａ−５００、Ｂ−４０、Ｌ−４０、４２０」等の非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
これらの顔料分散剤は単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７０】
顔料分散剤は、上記顔料を十分にインク中に分散可能な量であれば足り、適宜設定できる。例えば、顔料分散剤は、有効成分の質量比で、顔料１に対し０．１〜５で配合することができ、好ましくは０．１〜１である。また、顔料分散剤は、インク全量に対し、０．０１〜１０質量％で配合することができ、好ましくは０．１〜６質量％である。
【００７１】
水相に色材が配合される場合、水相の色材としては、自己分散顔料を好ましく用いることができる。
自己分散顔料は、水に自己分散可能な顔料であり、顔料表面にカルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン基等の水に対する可溶化基を数多く有し、高分子分散剤が存在しなくても安定に分散する顔料である。自己分散顔料は、通常の顔料に対して、酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化／還元処理等の表面処理等を施すことにより得ることができる。
【００７２】
黒色の自己分散顔料の市販品としては、例えば、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００、３００、４００（キャボットジャパン株式会社製）；ＢＯＮＪＥＴ  ＢＬＡＣＫ  ＣＷ−１Ｓ、ＣＷ−２、ＣＷ−３、ＣＷ−４、ＣＷ−５、ＣＷ−６（オリヱント化学工業株式会社製）；ＬＩＯＪＥＴ  ＷＤ  ＢＬＡＣＫ  ００２Ｃ（東洋インキ株式会社製）；Ａｑｕａ−ＢＬＡＣＫ００１、１６２（東海カ−ボン株式会社製）；ＳＤＰ  ＢＬＡＣＫ  １００、１０００、２０００（センシエント社製）等を挙げることができる。
また、カラーの自己分散顔料を用いてもよい。カラーの自己分散顔料としては、センシエントカラーズ株式会社製ＳＭＡＲＴ  ＣＹＡＮ、ＭＡＧＥＮＴＡ、ＹＥＬＬＯＷ、ＵＬＴＲＡ  ＣＹＡＮ、ＭＡＧＥＮＴＡ、ＹＥＬＬＯＷ；キャボットジャパン株式会社製ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２５０Ｃ、２７０Ｃ、４５０Ｃ、２６０Ｍ、２６５Ｍ、４６５Ｍ、２７０Ｙ、４７０Ｙ、７４０Ｙ等を挙げることができる。
上記した色材は単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７３】
色材の含有量は、所望される画像濃度や色彩に応じて変更されるが、インク全量に対し、固形分質量基準で、０．１〜２０質量％が好ましく、より好ましくは１〜１５質量％であり、さらに好ましくは５〜１０質量％である。色材が１重量％以上であることで、十分な画像濃度を得ることができる。色材が１５質量％以下であることで、色材の凝集を防止して貯蔵安定性の低下を防止することができ、また、低粘性のインクを得ることができる。
色材が水相に含まれる場合、色材は、水相全量に対し、０．１〜１０質量％で含まれることが好ましい。
色材が油相に含まれる場合、色材は、油相全量に対し、０．１〜１０質量％で含まれることが好ましい。連続層である油相に色材を添加することで、インク中への色材の添加量をより多くすることができ、画像濃度をより改善することができる。また、一実施形態による脂肪酸エステル系溶剤は、低粘性でありながら、印刷物による樹脂製製品の変質を防止することができるため、油相に色材が添加される状態でもインクの高粘度化を防止することができる。
また、色材として顔料を用いる場合は、顔料の添加量が多くなるとインクが高粘度化しやすい問題がある。さらに、顔料とともに顔料分散剤を添加することで、インクがより高粘度化する問題がある。一実施形態による脂肪酸エステル系溶剤を用いることで、油相に顔料を添加する場合にも、インクの高粘度化を防止することができる。
【００７４】
「エマルションインクの作製方法」
油中水型エマルションは、上記した油相と水相とを混合、乳化させることにより製造することができる。水相と油相は、予め別々に調製しておくことが好ましい。次いで、油相中に水相を添加しながら乳化させることができる。あるいは、水相に、油相を構成する成分を一括又は個別に添加した後に、乳化させてもよい。水相と油相の乳化には、ディスパーミキサー、ホモミキサ−等の乳化機を用いることができる。
【００７５】
水相及び油相は、それぞれ例えばディスパ−等の撹拌混合機又はビ−ズミル等の分散機に全成分を一括又は分割して投入して分散ないし混合させ、所望により、メンブレンフィルタ−等のろ過機を通すことにより調製することができる。
【００７６】
本発明の油中水型エマルションは、油相４０〜９５質量％及び水相６０〜５質量％となるように配合することが好ましい。水相の比率が６０質量％を越えると、油中水型エマルション中で水相が分離することがある。水相の比率が５質量％に満たないと、インクとして使用した場合、画像濃度が低くなったり、印刷物に裏抜けが発生したりすることがある。一般に、水相の比率が高くなると、エマルション粘度が上昇する傾向があるため、インク中の両相の配合比率は、油相５０〜９５質量％及び水相５０〜５質量％がより好ましく、油相５５〜９５質量％及び水相４５〜５質量％がさらに好ましい。
【００７７】
エマルション液滴の平均粒子径は、５００ｎｍ以下程度であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることが一層好ましい。
エマルション液滴の平均粒子径は、動的光散乱法にしたがって測定することができる。
エマルションの平均粒子径は、油相に配合される塩基性乳化剤の量や、水相の水分量等を調整することで制御することができる。
【００７８】
インク中の水分量は、高い印刷物の印刷濃度と裏抜け低減を維持しつつ、インクの低粘度化が図れるため、インク全量に対して、好ましくは３〜５０質量％であり、より好ましくは５〜４０質量％であり、一層好ましくは１０〜３５質量％である。
【００７９】
上記各成分に加えて、油中水型エマルションインクには、本発明の効果を損なわない限り、各種添加剤が含まれていてよい。添加剤としては、ノズルの目詰まり防止剤、酸化防止剤、導電率調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤等を適宜添加することができる。これらの種類は、特に限定されることはなく、当該分野で使用されているものを用いることができる。
【００８０】
油中水型エマルションインクの印刷方法は、特に限定されず、インクジェット印刷方法、オフセット印刷方法、スクリーン印刷方法、グラビア印刷方法、フレキソ印刷方法等のいずれでもよい。なかでも、記録媒体に非接触で、オンデマンドで簡便かつ自在に画像形成をすることができるため、インクジェット印刷方法が好ましい。
【００８１】
インクジェットインクを用いた印刷方法としては、特に限定されず、ピエゾ方式、静電方式、サーマル方式など、いずれの方式のものであってもよい。インクジェット記録装置を用いる場合は、デジタル信号に基づいてインクジェットヘッドから本実施形態によるインクを吐出させ、吐出されたインク液滴を記録媒体に付着させるようにすることが好ましい。
【００８２】
油中水型エマルションインクとしての粘度は、インクジェット記録システムの吐出ヘッドのノズル径や吐出環境等によってその適性範囲は異なるが、一般に、２３℃において５〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、５〜５０ｍＰａ・ｓがより好ましく、１０〜３０ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。
インクの粘度は、油相の構成成分の種類及び量、水相の量を調節することによって調整することができる。一般的には、水相の量及び/又は乳化剤の量が少ないほど、インクの粘度は低下する傾向にある。
【００８３】
一実施形態において、記録媒体は、特に限定されるものではなく、普通紙、コート紙、特殊紙等の印刷用紙、布、無機質シート、フィルム、ＯＨＰシート等、これらを基材として裏面に粘着層を設けた粘着シート等を用いることができる。これらの中でも、インクの浸透性の観点から、普通紙、コート紙等の印刷用紙を好ましく用いることができる。
【００８４】
ここで、普通紙とは、通常の紙の上にインクの受容層やフィルム層等が形成されていない紙である。普通紙の一例としては、上質紙、中質紙、ＰＰＣ用紙、更紙、再生紙等を挙げることができる。普通紙は、数μｍ〜数十μｍの太さの紙繊維が数十から数百μｍの空隙を形成しているため、インクが浸透しやすい紙となっている。
【００８５】
また、コート紙としては、マット紙、光沢紙、半光沢紙等のインクジェット用コート紙や、いわゆる塗工印刷用紙を好ましく用いることができる。ここで、塗工印刷用紙とは、従来から凸版印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等で使用されている印刷用紙であって、上質紙や中質紙の表面にクレーや炭酸カルシウム等の無機顔料と、澱粉等のバインダーを含む塗料により塗工層を設けた印刷用紙である。塗工印刷用紙は、塗料の塗工量や塗工方法により、微塗工紙、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙、上質コート紙、中質コート紙、アート紙、キャストコート紙等に分類される。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されない。
【００８７】
「脂肪酸エステル系溶剤」
以下に、用いた脂肪酸エステル系溶剤を示す。また、表１に、各脂肪酸エステル系溶剤について、１分子の分子量、Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２において、Ｒ１とＲ２の炭素数、２個の側鎖が結合する炭素原子（Ｃ）の有無、Ｒ１とＲ２のα位の炭素原子（Ｃ）に結合する側鎖数を示す。
７，７−ジメチルオクタン酸３，５，５-トリメチルヘキシル：合成品。
２，２−ジメチルペンタン酸１，１，２−トリメチルペンチル：合成品。
７，７−ジメチルオクタン酸１，１，４−トリメチルペンチル：合成品。
ネオペンタン酸イソステアリル：高級アルコール工業株式会社製「ネオライト１８０Ｐ」。
ネオペンタン酸オレイル：合成品。
パルミチン酸イソプロピル：高級アルコール工業株式会社製「ＩＰＰ」。
ミリスチン酸ブチル：日光ケミカルズ株式会社製「ＮＩＫＫＯＬ  ＢＭ」。
【００８８】
合成品の脂肪酸エステル系溶剤は、以下の手順にしたがって合成した。脂肪酸エステル系溶剤の合成処方を表２に示す。
表中に示す処方にしたがって、脂肪酸とアルコールを四つ口フラスコに入れて混合撹拌し均一な溶液を得た。四つ口フラスコにディーンスターク装置を装着し、仕込んだ原材料が反応して水が発生したら取り除けるようにした。均一な溶液が入っている四つ口フラスコにさらに触媒として硫酸を適量加え、系全体を加熱した。加熱温度は脂肪酸及びアルコールの種類に応じて８０℃〜２３０℃に設定した。加熱反応時間は１〜４８時間に設定した。反応後、未反応の原材料や不純物を取り除くため、得られた溶液を減圧蒸留し、脂肪酸エステル系溶剤を得た。脂肪酸とアルコールとは、モル比で１：１となるように混合した。原料の脂肪酸及びアルコールは、東京化成工業株式会社、又は富士フィルム和光純薬工業株式会社から入手することができる。
【００８９】
【表１】
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【００９０】
【表２】
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【００９１】
「エマルションインクの作製」
表３及び表４にエマルションインクの処方を示す。
表中に示す油相の各成分を各配合量で混合し油相を調製した。調製した油相を高速ホモジナイザ−「ヒスコトロン」（商品名：マイクロテック・ニチオン社製）を用いて５０００ｒｐｍで攪拌しながら、この油相にイオン交換水からなる水相を滴下し、その後に１００００ｒｐｍで３分間攪拌し、油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインクを得た。
【００９２】
用いた成分は、以下の通りである。
カーボンブラック：三菱ケミカル株式会社製「＃２３５０」。
Ｓ１６０００：日本ルーブリゾール株式会社製「Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ１６０００」、有効成分１００％。
エクソールＤ１３０：エクソンモービル社製「エクソールＤ１３０」。
トリオレイン酸デカグリセリル：日光ケミカルズ株式会社製「Ｄｅｃａｇｌｙｎ  ３−ＯＶ」。
【００９３】
「評価」
上記インクについて、以下の方法により評価を行った。これらの評価結果を各表に併せて示す。
【００９４】
（貯蔵安定性）
まず、作製直後のインクをサンプリングし、インクの粘度測定を行った。次に、油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインクを１０ｍｌのスクリュ−バイアル瓶に入れて、７０℃で２週間放置した。その後、インクをサンプリングし、目視評価及びインク粘度測定を行った。放置前後のインク粘度から、下記式に従ってインク粘度変化率を測定した。インク粘度変化率及び目視評価から、下記基準に従って貯蔵安定性を評価した。
エマルションインクの粘度は、レオメーターＭＣＲ３０２（アントン・パール社製）を用いて室温（２３℃）で測定した。
インク粘度変化率（％）＝１００−｛放置後のインク粘度（ｍＰａ・ｓ）／作製直後のインク粘度（ｍＰａ・ｓ）｝×１００
Ａ：放置後にインクの分離が見られず、インク粘度変化率の絶対値が５％未満である。
Ｂ：放置後にインクの分離が見られず、インク粘度変化率の絶対値が５％以上１０％未満である。
Ｃ：放置後にインクの分離が見られる、もしくはインク粘度変化率の絶対値が１０％以上である。
【００９５】
（ＰＰ膨潤の防止性能）
厚さ約０．２ｍｍのポリプロピレン製のクリアファイルを５ｃｍ×１ｃｍに切り取り試験片を作製した。まず、この試験片の質量ａを測定した。次いで、この試験片をインクに漬け込み、室温で１週間放置した。１週間放置後の試験片の質量ｂを測定した。試験片の質量変化率「（ｂ−ａ）／ａ×１００（％）」から、以下の基準で、ポリプロピレン（ＰＰ）膨潤の防止性能を評価した。
Ａ：質量変化率が＋１％未満である。
Ｂ：質量変化率が＋１％以上＋５％未満である。
Ｃ：質量変化率が＋５％以上である。
【００９６】
【表３】
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【００９７】
【表４】
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【００９８】
表中に示す通り、各実施例のインクは、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤をインク中に４０質量％以上含むインクであり、貯蔵安定性及びＰＰ膨潤の防止性能の結果が良好であった。各実施例のインクはＰＰ膨潤を防止することから、各実施例のインクによって印刷される印刷物はクリアファイルの用紙変形を防止することができる。
【００９９】
実施例１は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤をインク中に４０質量％以上用いており、結果が良好であった。
実施例２は、実施例１の脂肪酸エステル系溶剤と、Ｒ１及びＲ２のα位の炭素原子にそれぞれ２個の側鎖が結合する脂肪酸エステル系溶剤とを併用しており、貯蔵安定性がさらに改善した。
実施例９は、実施例１の脂肪酸エステル系溶剤と、Ｒ２のα位の炭素原子に２個の側鎖が結合する脂肪酸エステル系溶剤とを併用しており、貯蔵安定性がさらに改善した。
実施例３、６、１０は、Ｒ１又はＲ２のα位の炭素原子に２個の側鎖が結合する脂肪酸エステル系溶剤を単独で配合しており、結果が良好であった。
実施例４、５、７、８は、Ｒ１又はＲ２のα位の炭素原子に２個の側鎖が結合する脂肪酸エステル系溶剤と、その他の脂肪酸エステル系溶剤とを併用しているが、前者の脂肪酸エステル系溶剤の配合量がインク中の４０質量％以上であり、結果が良好であった。２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤の配合量が多いほど貯蔵安定性が改善した。
【０１００】
比較例１、２の脂肪酸エステル系溶剤は、それぞれ側鎖が１個の脂肪酸エステル系溶剤、直鎖の脂肪酸エステル系溶剤であり、加水分解しやすく、貯蔵安定性が低下した。比較例２の直鎖の脂肪酸エステル系溶剤はより浸透しやすいため、ＰＰ膨潤の防止性能が十分に得られなかった。
比較例３は、２個の側鎖が結合する炭素原子を有する脂肪酸エステル系溶剤とその他の脂肪酸エステル系溶剤とを併用しているが、前者の脂肪酸エステル系溶剤のインク中の配合量が４０質量％に満たないため、貯蔵安定性が低下した。
比較例４は、浸透しやすくより分解しやすい直鎖の脂肪酸エステル系溶剤と石油系炭化水素溶剤とを併用しており、貯蔵安定性が低下し、ＰＰ膨潤の防止性能が十分に得られなかった。
比較例５は、石油系炭化水素を単独で用いており、ＰＰ膨潤の防止性能が十分に得られなかった。