(57)【要約】      （修正有）【課題】油性インク中の水分やベンゼン等を除去する精製方法の提供【解決手段】脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を含む油性インクに多孔質吸着材を接触させる精製工程を有し、多孔質吸着材の細孔は、直径１ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも小さく、かつ、直径０．４ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも大きい、油性インクの精製方法である。多孔質吸着材としては、モレキュラーシーブ５Ａ、モレキュラーシーブ１３Ｘ、またはこれらの組み合わせを用いることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を含む油性インクに多孔質吸着材を接触させる精製工程を有し、
前記多孔質吸着材の細孔は、直径１ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも小さく、かつ、直径０．４ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも大きい、油性インクの精製方法。
【請求項２】
前記多孔質吸着材は、モレキュラーシーブ５Ａ、モレキュラーシーブ１３Ｘ、またはこれらの組み合わせである、請求項１に記載の油性インクの精製方法。
【請求項３】
前記精製工程後に、インク中のアルコール成分が１００μｇ／ｇ未満、かつ、インク中のベンゼン成分が１μｇ／ｇ未満である、請求項１または２に記載の油性インクの精製方法。
【請求項４】
前記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が分岐鎖を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の油性インクの精製方法。
【請求項５】
前記精製工程後に、前記油性インクを閉鎖系で保存する、請求項１から４のいずれか１項に記載の油性インクの精製方法。
【請求項６】
前記精製工程は、前記油性インク及び前記多孔質吸着材を容器に収容し、前記容器の開口部を封止して行う、請求項１から５のいずれか１項に記載の油性インクの精製方法。
【請求項７】
前記精製工程は、前記多孔質吸着材を配管内に収容し、前記配管内に前記油性インクを通して行う、請求項１から６のいずれか１項に記載の油性インクの精製方法。
【請求項８】
脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を混合容器に投入し油性インクを作製する工程、
前記油性インクを貯蔵容器に収容する工程、
前記油性インクを前記貯蔵容器からインクカートリッジに収容する工程、を有し、
前記貯蔵容器及び／または前記インクカートリッジ内において、請求項１から７のいずれか１項に記載の油性インクの精製方法を用いて、前記油性インクを精製する、油性インクの製造方法。
【請求項９】
脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を混合容器に投入し油性インクを作製する工程、
前記油性インクを貯蔵容器に収容する工程、
前記油性インクを前記貯蔵容器からインクカートリッジに収容する工程、を有し、
前記混合容器から前記貯蔵容器への配管及び／または前記貯蔵容器から前記インクカートリッジへの配管内において、請求項１から７のいずれか１項に記載の油性インクの精製方法を用いて、前記油性インクを精製する、油性インクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油性インクの精製方法及び油性インクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、流動性の高いインクジェットインクを微細なノズルから液滴として噴射し、ノズルに対向して置かれた記録媒体に画像を記録するものであり、低騒音で高速印字が可能であることから、近年急速に普及している。このようなインクジェット記録方式に用いられるインクとして、水を主溶媒として含有する水性インク、重合性モノマーを主成分として高い含有量で含有する紫外線硬化型インク（ＵＶインク）、ワックスを主成分として高い含有量で含有するホットメルトインク（固体インク）とともに、非水系溶剤を主溶媒として含有する、いわゆる非水系インクが知られている。非水系インクは、主溶媒が揮発性有機溶剤であるソルベントインク（溶剤系インク）と、主溶媒が低揮発性あるいは不揮発性の有機溶剤である油性インク（オイル系インク）に分類できる。ソルベントインクは主に有機溶剤の蒸発によって記録媒体上で乾燥するのに対して、油性インクは記録媒体への浸透が主となって乾燥する。
【０００３】
油性インクは、記録媒体として紙を用いた場合、紙の構成成分であるパルプの繊維間結合に対する影響が小さいために、印刷後の紙のカールやコックリングが発生し難く、また、紙への浸透が速いために見かけ上の乾燥性に優れる。さらに、溶媒が揮発し難いため、ノズルにおける目詰まりが生じにくく、ヘッドクリーニングの頻度を少なくできるため、高速印刷への対応が可能であるという利点を有する。
【０００４】
油性インクの溶剤の一例としては、高級脂肪酸エステル系溶剤や高級アルコール系溶剤等の極性溶剤と、石油系炭化水素溶剤等の非極性溶剤とが単独で、または組み合わせて用いられる。
特許文献１には、トナー溶解性及び機上安定性の観点から、溶剤の２０質量％以上の脂肪酸エステル系溶剤を炭化水素系溶剤とともに含むインクジェットインクが開示されている。
特許文献２には、保存安定性及びヘッド内放置安定性の観点から、インクの２４質量％以上の不飽和脂肪酸エステル系溶剤を炭化水素系溶剤とともに含み、不飽和脂肪酸エステル系溶剤の炭化水素系溶剤に対する比が１．１以下であるインクジェットインクが開示されている。
【０００５】
油性インクには、有効成分以外に、水分が混入するという問題がある。油性インク中の水分を多孔質吸着材によって取り除く技術がある。
特許文献３には、メタリック印刷に用いる溶剤インクおいて、インク組成物中に水分が混入すると、金属顔料が化学反応して、表面が腐蝕されて光沢性が低下するという課題に対して、顔料分散液及び有機溶剤を含むインク組成物にモレキュラーシーブを接触させて、水分量を低下させることが開示されている。特許文献３では、インク中の水は吸着するが有機溶剤は吸着しないという観点から、吸着可能な分子の平均直径が約０．３ｎｍ以下であるモレキュラーシーブ３Ａが好ましいことが開示されている（段落００１５、００１６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２６５６４号公報
【特許文献２】特開２００５−３５０５６３号公報
【特許文献３】特開２０１１−８９０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
油性インクにおいて、脂肪酸エステル系溶剤を石油系炭化水素溶剤とともに用いることで、特許文献１及び２に提案の通り各種の効果を得ることができる。
一方で、油性インクの保存環境や、それぞれの溶剤の種類、配合量等の条件によって、油性インクから臭いが発生するという問題がある。これは、油性インクに、脂肪酸エステル系溶剤が含まれる場合に特に問題になる。
また、油性インクに石油系炭化水素溶剤を用いる場合には、石油系炭化水素溶剤由来の芳香族炭化水素成分、特にベンゼン成分が油性インクに混入することがある。この芳香族炭化水素成分は、環境問題や健康問題に影響を与えるため、近年、その使用量が制限される。
【０００８】
特許文献３には、溶剤インクから、モレキュラーシーブを用いて水分を除去することが開示されている。特許文献３の溶剤インクには、脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤が用いられていない。そのため、特許文献３では、有機溶剤は除去せず、水のみを除去するように、モレキュラーシーブ３Ａを用いることを提案している。モレキュラーシーブ３Ａ、４Ａは、それぞれ平均直径が０．３ｎｍ以下、約０．４ｎｍ以下の分子を吸着可能であり、水分除去用に用いられる。
本発明の一目的としては、脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤を含む油性インクにおいて、環境適性を満たすとともに、臭いの発生を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下を要旨とする。
（１）脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を含む油性インクに多孔質吸着材を接触させる精製工程を有し、前記多孔質吸着材の細孔は、直径１ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも小さく、かつ、直径０．４ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも大きい、油性インクの精製方法。
（２）前記多孔質吸着材は、モレキュラーシーブ５Ａ、モレキュラーシーブ１３Ｘ、またはこれらの組み合わせである、（１）に記載の油性インクの精製方法。
（３）前記精製工程後に、インク中のアルコール成分が１００μｇ／ｇ未満、かつ、インク中のベンゼン成分が１μｇ／ｇ未満である、（１）または（２）に記載の油性インクの精製方法。
【００１０】
（４）前記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が分岐鎖を有する、（１）から（３）のいずれかに記載の油性インクの精製方法。
（５）前記精製工程後に、前記油性インクを閉鎖系で保存する、（１）から（４）のいずれかに記載の油性インクの精製方法。
（６）前記精製工程は、前記油性インク及び前記多孔質吸着材を容器に収容し、前記容器の開口部を封止して行う、（１）から（５）のいずれかに記載の油性インクの精製方法。
（７）前記精製工程は、前記多孔質吸着材を配管内に収容し、前記配管内に前記油性インクを通して行う、（１）から（６）のいずれかに記載の油性インクの精製方法。
【００１１】
（８）脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を混合容器に投入し油性インクを作製する工程、前記油性インクを貯蔵容器に収容する工程、前記油性インクを前記貯蔵容器からインクカートリッジに収容する工程、を有し、前記貯蔵容器及び／または前記インクカートリッジ内において、（１）から（７）のいずれかに記載の油性インクの精製方法を用いて、前記油性インクを精製する、油性インクの製造方法。
（９）脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を混合容器に投入し油性インクを作製する工程、前記油性インクを貯蔵容器に収容する工程、前記油性インクを前記貯蔵容器からインクカートリッジに収容する工程、を有し、前記混合容器から前記貯蔵容器への配管及び／または前記貯蔵容器から前記インクカートリッジへの配管内において、（１）から（７）のいずれかに記載の油性インクの精製方法を用いて、前記油性インクを精製する、油性インクの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤を含む油性インクにおいて、環境適性を満たすとともに、臭いの発生を防止することができる。
【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が、本発明は以下の例示に限定されない。
（油性インクの精製方法）
本実施形態による油性インク（以下、単にインクと称することがある。）の精製方法としては、脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を含む油性インクに多孔質吸着材を接触させる精製工程を有し、多孔質吸着材の細孔は、直径１ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも小さく、かつ、直径０．４ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも大きい、ことを特徴とする。
【００１４】
本実施形態によれば、脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤を含む油性インクにおいて、環境適性を満たすとともに、臭いの発生を防止することができる。
油性インクの溶剤として各種の脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤を用いることで、油性インクの保存安定性や、印刷装置内での機上安定性、インクジェット印刷での吐出安定性等を改善することができる。
【００１５】
一方で、油性インク中で脂肪酸エステル系溶剤が脂肪酸とアルコールに分解され、アルコール成分が揮発することで、油性インクに臭いが発生することがある。
脂肪酸エステル系溶剤の分解は、油性インクの各成分を混合する際や、インクを調製後に、油性インクが大気解放されて空気中の水分に触れることで、進行することがある。例えば、油性インクの各成分を分散させるために攪拌する際や、油性インクを開放系の容器で長期保管する際に、油性インクが空気と触れる可能性がある。
そのため、脂肪酸エステル系溶剤をインクに配合する前に脂肪酸エステル系溶剤からアルコール成分を除去しておいても、油性インクの調製後にアルコール成分が生成してしまい、インクの臭いを十分に解消できない場合がある。
本実施形態によれば、油性インクの調製後に、所定の多孔質吸着材をインクに接触させることで、脂肪酸エステル系溶剤由来のアルコール成分を効果的に除去することができる。本実施形態の多孔質吸着材を用いることで、脂肪酸エステル系溶剤由来のアルコール成分を選択的に除去し、油性インクの有効成分に影響しないようにすることができる。
【００１６】
また、油性インクに用いる石油系炭化水素溶剤には、環境適性の観点から、芳香族炭化水素溶剤よりも、脂肪族炭化水素溶剤や脂環式炭化水素溶剤等が好ましく用いられる。これらの石油系炭化水素溶剤は、石油から分留されて製造されるため、微量のベンゼン成分を含むことがある。これを油性インクに用いると、インク中にベンゼン成分が混入したままになる。
本実施形態の多孔質吸着材を用いることで、石油系炭化水素溶剤由来の芳香族炭化水素成分、特にベンゼン成分（以下、単にベンゼン成分と略す場合がある。）を、アルコール成分とともに除去することができる。
石油系炭化水素溶剤をインクに配合する前に、石油系炭化水素溶剤からベンゼン成分を除去する方法に比べ、油性インクの調製後にベンゼン成分をアルコール成分とともに除去することができるため、工程を簡略化することができる。
【００１７】
本実施形態による油性インクは、脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を含む。脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤は、インクの非水系溶剤として配合されうる。
【００１８】
脂肪酸エステル系溶剤としては、炭素数２〜３０の脂肪酸と、炭素数１〜３０のアルコールとのエステルを用いることができる。
脂肪酸エステル系溶剤は、脂肪酸部分とアルコール部分、特にアルコール部分の炭素数が小さくなると、脂肪酸エステルが脂肪酸とアルコールとに分解しやすくなる傾向がある。また、脂肪酸エステル系溶剤は、脂肪酸部分とアルコール部分とがそれぞれ直鎖であると、分岐鎖を有する場合に比べ、脂肪酸エステルが脂肪酸とアルコールとに分解しやすくなる傾向がある。
本実施形態では、脂肪酸エステル系溶剤の分解物のアルコール成分を効果的に除去できるため、インクの非水系溶剤として脂肪酸エステル系溶剤を幅広い種類から選択することができる。
【００１９】
脂肪酸部分としては、直鎖及び分岐鎖のいずれであってもよい。また、脂肪酸部分としては、飽和及び不飽和のいずれであってもよいが、安定性の観点からは飽和脂肪酸であることが好ましい。
脂肪酸部分は、炭素数２０以下であってもよく、１０以下であってもよく、さらには６以下であってもよい。低級脂肪酸からなるエステルは、分解性があるが、本実施形態では、分解物のアルコール成分を効果的に除去することができる。
脂肪酸部分は、特に制限されないが、炭素数２以上であることが好ましく、より好ましくは４以上である。
【００２０】
アルコール部分としては、直鎖及び分岐鎖のいずれであってもよい。また、アルコール部分としては、飽和及び不飽和のいずれであってもよいが、安定性の観点からは飽和アルコールであることが好ましい。
アルコール部分は、炭素数１０以下であってもよく、さらには５以下であってもよい。低級アルコールからなるエステルは、分解性があるが、本実施形態では、分解物のアルコール成分を効果的に除去することができる。
アルコール部分は、特に制限されないが、炭素数２以上であることが好ましく、より好ましくは３以上である。
【００２１】
脂肪酸エステル系溶剤としては、炭素数２〜３０の直鎖または分岐鎖の脂肪酸と、炭素数１〜３０の直鎖または分岐鎖のアルコールとのエステルを用いることができる。本実施形態ではアルコール成分を効果的に除去できるため、炭素数６以下で直鎖のアルコールを用いたエステルをも用いることができる。
また、脂肪酸エステル系溶剤としては、脂肪酸部分及びアルコール部分のうち少なくとも一方が分岐鎖を有することが好ましい。これによって、脂肪酸エステルの分解を抑制することができる。
【００２２】
脂肪酸エステル系溶剤としては、全体の炭素数が３〜３０であることが好ましい。脂肪酸エステル系溶剤の全体の炭素数は、１０以上がより好ましく、さらに好ましくは１３以上、一層好ましくは１６以上である。一方、本実施形態では、分解物のアルコール成分を効果的に除去できるため、全体の炭素数が１２以下、さらには１０以下の脂肪酸エステル系溶剤をも用いることができる。
【００２３】
脂肪酸エステル系溶剤としては、例えば、ミリスチン酸ブチル、イソステアリン酸デシル、２−メチル吉草酸ブチル、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸イソデシル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸イソプロピル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸ヘキシル、パルミチン酸イソオクチル、パルミチン酸イソステアリル、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、リノール酸エチル、リノール酸イソブチル、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等を挙げることができる。これらは、単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
石油系炭化水素溶剤としては、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を用いることができる。本実施形態は、インク中のベンゼン成分を低減しようとするものであり、脂肪族炭化水素溶剤及び脂環式炭化水素溶剤のうち１種以上を用いることで、インク中からベンゼン成分をより低減することができる。
【００２５】
脂肪族炭化水素溶剤としては、直鎖及び分岐鎖のいずれであってもよく、パラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤等を好ましく用いることができる。脂環式炭化水素系溶剤としては、ナフテン系溶剤等を好ましく用いることができる。
脂肪族炭化水素溶剤及び脂環式炭化水素溶剤の市販品としては、例えば、
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ＪＸ日鉱日石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（いずれも東燃ゼネラル石油株式会社製）等を好ましく挙げることができる。
芳香族炭化水素溶剤の市販品としては、例えば、
グレードアルケンＬ、グレードアルケン２００Ｐ（いずれもＪＸ日鉱日石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（いずれも東燃ゼネラル石油株式会社製）等を好ましく挙げることができる。
以上の石油系炭化水素溶剤は、単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
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ＪＩＳＫ００６６「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。
【００２７】
インクには、その他の非水系溶剤を配合してもよい。その他の非水系溶剤としては、上記した脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤とともに単一の系を形成するならば、非極性有機溶剤及び極性有機溶剤のいずれであってもよく、単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本実施形態において、非水系溶剤には、１気圧２０℃において同容量の水と均一に混合しない非水溶性有機溶剤を用いることが好ましい。
【００２８】
その他の非水系溶剤の一例としては、高級脂肪酸系溶剤等がある。
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。
その他の非水系溶剤としては、高級アルコール系溶剤を用いてもよいが、臭気の観点から高沸点の揮発性の低いものを用いることが好ましい。
このような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分子中の炭素数が好ましくは１２〜２５の高級アルコール系溶剤等が挙げられる。
【００２９】
脂肪酸エステル系溶剤、高級脂肪酸系溶剤、高級アルコール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℃以上の非水系溶剤には、沸点を示さない非水系溶剤も含まれる。
【００３０】
インク中の脂肪酸エステル系溶剤は、インク全量に対し、１０質量％以上で配合されることが好ましく、より好ましくは３０質量％以上である。
インク中の石油系炭化水素溶剤は、インク全量に対し、１０質量％以上で配合されることが好ましく、より好ましくは３０質量％以上である。
脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素の配合量が多くなっても、本実施形態では、溶剤由来のアルコール成分及びベンゼン成分を除去することができる。
一方、脂肪酸エステル系溶剤の配合量は制限されないが、インク全量に対し７０質量％以下で配合することが好ましい。
石油系炭化水素溶剤の配合量は制限されないが、インク全量に対し７０質量％以下で配合することが好ましい。
【００３１】
脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤の合計量は、非水系溶剤全量に対し、５０質量％以上であることが好ましく、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％以上である。インクの非水系溶剤を脂肪酸エステル系溶剤及び石油系炭化水素溶剤のみで構成することもできる。
脂肪酸エステル系溶剤と石油系炭化水素溶剤の質量比は、３０：７０〜７０：３０であることが好ましく、４０：６０〜６０：４０であってもよい。
特に制限されないが、インクジェットインクの場合では、インクの不揮発分量が１〜４０質量％となるように非水系溶剤が配合されることが好ましい。
【００３２】
インクは、色材として顔料、染料、またはこれらの組み合わせを含むことができる。
顔料としては、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が挙げられる。フタロシアニン顔料としては、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用いてもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００３３】
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１５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１００ｎｍ以下である。
顔料は、インク全量に対し、通常０．０１〜２０質量％であり、印刷濃度とインク粘度の観点から、１〜１５質量％であることが好ましく、５〜１０質量％であることが一層好ましい。
【００３４】
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。
顔料分散剤としては、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、ポリエチレンイミン系化合物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。
【００３５】
顔料分散剤の市販品例としては、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、７１００」（いずれも商品名）、ＥｆｋａＣＨＥＭＩＣＡＬＳ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）、ビックケミー・ジャパン社製「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ２１５５、９０７７」等が挙げられる。
上記分散剤の含有量は、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。
【００３６】
染料としては、当該技術分野で一般に用いられているものを任意に使用することができ、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、金属錯塩染料、造塩染料等を挙げることができる。これらは単独で、または複数種を組み合わせて使用してもよい。発色性の観点から、顔料とともに染料を併用してもよい。
染料の配合量は、インク全量に対し、０．１〜１５質量％であることが好ましい。
【００３７】
上記各成分に加えて、油性インクには、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。
【００３８】
インクは、脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤及び色材を少なくとも混合することで調製することができる。好ましくは、各成分を一括ないし分割して混合及び撹拌してインクを調製する。具体的には、ビー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させ、所望により、メンブレンフィルター等のろ過機を通すことにより調製できる。メンブレンフィルターは、１〜２０μｍの不溶性の不純物を除去することができる。
【００３９】
本実施形態による精製工程では、上記した油性インクに多孔質吸着材を接触させる。この多孔質吸着材の細孔は、直径１ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも小さく、かつ、直径０．４ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも大きい。
【００４０】
本実施形態による多孔質吸着材は、直径１ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも小さい細孔を有することで、直径１ｎｍ以下の小さな分子を細孔内に吸着することができる。
また、本実施形態による多孔質吸着材は、直径０．４ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも大きい細孔を有することで、直径０．４ｎｍ超過で水分子に比べ大きな分子を細孔内に吸着することができる。
これによって、インクからアルコール成分及びベンゼン成分を除去することができる。
通常、インクの有効成分は、分子の直径が１ｎｍ超過であり、アルコール成分及びベンゼン成分よりも大きい分子から構成される。そのため、本実施形態による多孔質吸着材を用いることで、インクの有効な組成には影響を与えないようにして、アルコール成分及びベンゼン成分を選択的に除去することができる。
【００４１】
インク中に存在しうる直径１ｎｍ以下であって直径０．４ｎｍ超過の分子としては、例えば、
エタノール、２−プロパノール、ブタノール、ヘキサノール等のアルコール成分；
ベンゼン、トルエン、キシレン等のベンゼン成分（芳香族炭化水素成分）；
二酸化炭素、アンモニア、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。
【００４２】
多孔質吸着材の細孔は、直径０．４ｎｍ超過の分子が通過する細孔径よりも大きいため、直径０．４ｎｍ以下の分子も通過しうる。そのため、本実施形態では、インク中からアルコール成分及びベンゼン成分とともに、水分も除去することができる。
【００４３】
本実施形態による多孔質吸着材には、モレキュラーシーブ５Ａ及びモレキュラーシーブ１３Ｘをそれぞれ単独で、または組み合わせて用いることができる。
モレキュラーシーブは、結晶性アルミノシリケートの金属塩、すなわちゼオライトである。なかでも、モレキュラーシーブとして、均一な細孔を備える多孔質のアルミノシリケートの含水金属塩を用いることができる。このモレキュラーシーブを加熱すると結晶水が取り除かれて、空洞ができる。この空洞部分に分子を吸着することができる。
モレキュラーシーブの細孔径よりも小さい直径の分子だけが細孔を通過し、空洞部分に吸着される。モレキュラーシーブの細孔分布は均一であるため、目的とする直径以下の分子を選択的に吸着することができる。
【００４４】
モレキュラーシーブは、一般的に以下の化学式で表される。
Ｍｅ２／ｎＯ〔（Ａｌ２Ｏ３）ｍ（ＳｉＯ２）〕・ｎＨ２Ｏ
モレキュラーシーブ１３Ｘは、以下の化学式で表される。
１３Ｘ：Ｎａ８６〔（ＡｌＯ２）８６（ＳｉＯ２）１０６〕・２７６Ｈ２Ｏ
【００４５】
モレキュラーシーブ５Ａは、ＬＴＡ型の結晶であり、直径０．５ｎｍ以下の分子を吸着することができる。モレキュラーシーブ１３Ｘは、ＦＡＵ型の結晶であり、直径１ｎｍ以下の分子を吸着することができる。
【００４６】
モレキュラーシーブは、用途によって、粉末状、ビーズ状、ペレット状等の各種形態で用いることができる。
粉末状のモレキュラーシーブとしては、粒子径０．１〜１ｍｍであることが好ましい。
ビーズ状のモレキュラーシーブとしては、直径１〜１０ｍｍであることが好ましい。
ペレット状のモレキュラーシーブとしては、直径１〜１０ｍｍ、長さ１〜１０ｍｍであることが好ましい。
上記範囲の粒子径によって、インクと接触後に、モレキュラーシーブをインクから回収しやすくすることができる。また、モレキュラーシーブの嵩密度を考慮して、充填量を調整することができる。
【００４７】
多孔質吸着材をインクと接触させる方法は、限定されないが、例えば、
インク調製後に、インクをタンク（貯蔵容器）へ搬送する配管中に、多孔質吸着材を充填しておく方法、
インク調製後に、インクを保管するタンクに多孔質吸着材を添加する方法、
インク調製後に、インクを保管したタンクからインクカートリッジにインクを分配する配管中に、多孔質吸着材を充填しておく方法等がある。
また、最終製品であるインクカートリッジ内に、インクとともに多孔質吸着材を充填しておいてもよい。
【００４８】
容器中でインクと多孔質吸着材を接触させる場合は、インク中に多孔質吸着材を投入した後に、放置しておいてもよく、全体的に接触するように攪拌してもよい。その際の接触時間としては、制限されないが、１０分以上であることが好ましい。
容器中でインクと多孔質吸着材を接触させる場合は、吸着成分０．５％を含むインク１Ｌに対し、５０ｇの多孔質吸着材を投入することが好ましい。
配管に多孔質吸着材を充填する方法では、インクの流速やポンプ圧、配管径や長さ等によって、接触効率及び接触時間を制御してもよい。
多孔質吸着材としてモレキュラーシーブを用いる場合は、モレキュラーシーブをインクと接触する前に、加熱して結晶水を除去しておくことが好ましい。
【００４９】
多孔質吸着材を用いてインクを精製した後には、インクを閉鎖系で保存することが好ましい。例えば、精製したインクは、貯蔵タンク内で開口部を封止して保存することが好ましい。また、例えば、精製したインクをインクカートリッジにパッケージした場合は、カートリッジの開口部を封止することが好ましい。
【００５０】
上記した除去工程後のインクには、インク全量中に、アルコール成分が１００μｇ／ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは７０μｇ／ｇ以下であり、さらに好ましくは４０μｇ／ｇ未満である。
アルコール成分は、インクに含まれる脂肪酸エステル系溶剤の分解物であり、不純物であるため、より少なくすることが好ましい。アルコール成分が少ないことで、インクの臭いを低減することができる。インクの臭いは、インクを保管中にインクから発生することがある。また、インクをカートリッジに保管後に、印刷によってインクがカートリッジから排出される際に、インクの臭いが発生することがある。また、印刷された印刷物から臭いが発生することがある。
【００５１】
また、上記した除去工程後のインクには、インク全量中に、ベンゼン成分が１μｇ／ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５μｇ／ｇ以下であり、さらに好ましくは０．１μｇ／ｇ以下である。
ベンゼン成分は、環境適性の観点から、インク中から排除されることが望ましい。ベンゼン成分は、石油系炭化水素溶剤の不純物としてインクに混入することがある。不純物を全く含まない石油系炭化水素溶剤を用いることは難しいため、インク調製後の後工程において、再度インクからベンゼン成分を除去することも有効である。本実施形態では、インク中のアルコール成分とともにベンゼン成分を除去することができる。
【００５２】
本実施形態によって得られる油性インクは、インクジェット印刷、オフセット印刷、孔版印刷、グラビア印刷、電子写真方式印刷等の印刷インク全般として用いることができる。特に、比較的に溶剤使用量が多く溶剤の臭気及び安全性が問題になりやすい、インクジェットインクに適用することが好ましい。
【００５３】
インクジェット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５〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、５〜１５ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、約１０ｍＰａ・ｓ程度であることが、一層好ましい。ここで粘度は、２３℃において０．１Ｐａ／ｓの速度で剪断応力を０Ｐａから増加させたときの１０Ｐａにおける値を表す。
【００５４】
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。
【００５５】
本実施形態において、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。
【００５６】
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。
【００５７】
また、コート紙としては、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。
【００５８】
（油性インクの製造方法）
本発明に係る一実施形態による油性インクの製造方法としては、脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を混合容器に投入し油性インクを作製する工程、油性インクを貯蔵容器に収容する工程、油性インクを貯蔵容器からインクカートリッジに収容する工程、を有し、貯蔵容器及び／またはインクカートリッジ内において、上記した本実施形態による油性インクの精製方法を用いて、油性インクを精製することを特徴とする。
【００５９】
本発明に係る他の実施形態による油性インクの製造方法としては、脂肪酸エステル系溶剤、石油系炭化水素溶剤、及び色材を混合容器に投入し油性インクを作製する工程、油性インクを貯蔵容器に収容する工程、油性インクを貯蔵容器からインクカートリッジに収容する工程、を有し、混合容器から貯蔵容器への配管及び／または貯蔵容器からインクカートリッジへの配管内において、上記した本実施形態による油性インクの精製方法を用いて、油性インクを精製することを特徴とする。
上記した各油性インクの製造方法の詳細については、上記した油性インクの精製方法の通りである。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。以下の説明において、特に説明のない場合は、「％」は「質量％」を表す。
【００６１】
＜インク調製＞
表１にインク処方を示す。
表１に示す割合にしたがって、各成分をプレミックスし、その後、ビーズミルにて約１０分間分散させ、インクを調製した。
インク４では、インク溶剤のミリスチン酸ブチルとＡＦ４とを混合し混合溶剤を得て、この混合溶剤をモレキュラーシーブ５Ａと４日間接触して処理したものを溶剤として用いて、各成分とプレミックスした他は、上記した方法によってインクを調製した。
【００６２】
用いた成分は、以下の通りである。
カーボンブラック：三菱化学株式会社製「＃２３５０」。
顔料分散剤：Ｓ７１０００、日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース７１０００」。
ミリスチン酸ブチル：日光ケミカルズ株式会社製「ＮＩＫＫＯＬＢＭ」。
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」。
２−メチル吉草酸ブチル：東京化成工業株式会社製「２−メチル吉草酸ブチル」。
ナフテン系溶剤：ＡＦ５、ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製「ＡＦソルベント５号」。
ナフテン系溶剤：ＡＦ４、ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製「ＡＦソルベント４号」。
【００６３】
＜評価＞
上記したインクについて、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
上記したインクをそれぞれ７０℃、４日間放置した。放置後に、インク中のアルコール量、ベンゼン量、インクの臭気、環境適性を評価した。
次いで、放置後のインクを、以下の各モレキュラーシーブを用いて処理した。具体的には、１００ｇのインクに、５ｇのモレキュラーシーブを投入し、常温でスターラーを用いて回転数３００ｒｐｍで１０分間撹拌したあと静置した。その後、インクとモレキュラーシーブを４日間接触させた状態で、保管した。処理後に、インク中のアルコール量、ベンゼン量、インクの臭気、環境適性、画像濃度を評価した。
【００６４】
略号「３Ａ」：モレキュラーシーブ３Ａ、吸着できる分子の大きさ０．３ｎｍ以下。
略号「４Ａ」：モレキュラーシーブ４Ａ、吸着できる分子の大きさ０．４ｎｍ以下。
略号「５Ａ」：モレキュラーシーブ５Ａ、吸着できる分子の大きさ０．５ｎｍ以下。
略号「１３Ｘ」：モレキュラーシーブ１３Ｘ、吸着できる分子の大きさ１．０ｎｍ以下。
いずれも、和光純薬工業株式会社製。
【００６５】
（インク中のアルコール量の測定）
インク中のアルコール量は、ＧＣＭＳを用いて測定した。インク１ｇをガラス製加熱容器に入れ、９０℃で加熱し、発生したガスを捕集し、このガス中のアルコール量をＧＳＭＳで定量分析した。測定条件は、以下の通りである。
ＧＣＭＳ装置：株式会社島津製作所製「ＧＣＭＳ−ＱＰ２０１０Ｕｌｔｒａ」。
ＧＣ：カラムオーブン４０℃；気化室温度２００℃；分析温度４０℃６ｍｉｎ→１０℃／ｍｉｎ→２３０℃２５ｍｉｎ。
カラム：Ｒｔｘ−６２４；長さ６０ｍ；内径０．３２ｍｍ；膜厚１．８μｍ。
ＭＳ：イオン源温度２００℃；インターフェイス温度２３０℃；スキャンモード２９ｍ／ｚ〜５００ｍ／ｚ。
ＨＳ：オーブン温度９０℃；ニードル温度１２０℃；トランスファー温度１５０℃ｏｒ２００℃。
標準液：トルエン／アセトン標準液。
サンプル量：標準液＿１μｌ（マイクロシリンジ）；サンプル＿０．０７ｇ。
【００６６】
アルコール量は、トルエン／アセトン標準液のトルエンに当たるピークの面積値を用いて換算値（μｇ／ｇ）を求めた。
【００６７】
インク中のアルコール量を以下の基準で評価した。
ＡＡ：インク１ｇ中にアルコール量が４０μｇ／ｇ未満である。
Ａ：インク１ｇ中にアルコール量が４０μｇ／ｇ以上７０μｇ／ｇ未満である。
Ｂ：インク１ｇ中にアルコール量が７０μｇ／ｇ以上１００μｇ／ｇ未満である。
Ｃ：インク１ｇ中にアルコール量が１００μｇ／ｇ以上１５０μｇ／ｇ未満である。
Ｄ：インク１ｇ中にアルコール量が１５０μｇ／ｇ以上である。
【００６８】
（インク中のベンゼン量の測定）
インク中のベンゼン量は、上記したアルコール量の測定と同様に行った。
インク中のベンゼン量を以下の基準で評価した。
Ａ：インク１ｇ中にベンゼン量が０．５μｇ／ｇ未満である。
Ｂ：インク１ｇ中にベンゼン量が０．５μｇ／ｇ以上１．０μｇ／ｇ未満である。
Ｃ：インク１ｇ中にベンゼン量が１．０μｇ／ｇ以上である。
【００６９】
（インクの臭気）
インクの臭気は、評価者５人の官能評価によって行なった。インク１の７０℃４日間放置後未処理の状態を基準（Ｃ）とした。評価基準を以下に示す。
Ａ：基準に対し、非常に臭いが改善した。
Ｂ：基準に対し、臭いが改善した。
Ｃ：基準と差がない臭いであった。
【００７０】
（環境適性）
インクの環境適性は、インク中のベンゼン量から、以下の基準で評価した。処理前の数値差は、（１−（各モレキュラーシーブで処理後のベンゼン量）／（７０℃４日間放置後未処理のベンゼン量）×１００（％）から求めた。
Ａ：処理前との数値差が３０％以上であり、環境適性がよくなった。
Ｂ：処理前との数値差が３０％未満であり、環境適性がよくなっていない。
【００７１】
（画像濃度）
調製した各インクをライン式インクジェットプリンタ「オルフィスＸ９０５０」（理想科学工業株式会社製）に装填し、普通紙「理想用紙薄口」（理想科学工業株式会社製)に、ベタ画像を印刷して、印刷物を得た。印刷は、解像度３００×３００ｄｐｉにて、１ドット当りのインク量が４２ｐｌの吐出条件で行った。なお、「オルフィスＸ９０５０」は、ライン型インクジェットヘッドを使用し、主走査方向（ノズルが並んでいる方向）に直交する副走査方向に用紙を搬送して印刷を行うシステムである。
得られた印刷物を１日間放置した後、印刷物の印刷面（表面）の印刷濃度（表面ＯＤ値）を、マクベス反射濃度計（マクベス社製ＲＤ９２０）により測定した。
各インク１〜４において、７０℃４日間放置後未処理のインクの印刷物の表面ＯＤ値を基準として、７０℃４日間放置後に各モレキュラーシーブで処理したインクの印刷物の表面ＯＤ値との差の絶対値は、０．０２以下であった。これより、各モレキュラーシーブで処理しても、画像濃度に影響を与えないことがわかる。
【００７２】
【表１】
2018016718.tif 000002
【００７３】
上記表に示す通り、インク１〜３を通して、インク調製後にモレキュラーシーブ５Ａ及び１３Ｘで処理したものでは、アルコール量及びベンゼン量を低減でき、インクの臭気も改善された。ベンゼン量が低減されることで、環境適性も改善された。
各インクは、７０℃４日間放置して加速試験に供した。加速試験によって、インク中の脂肪酸エステル系溶剤の分解が促進された。
インク１〜３を通して、インク１のミリスチン酸ブチル＞インク２のパルミチン酸イソプロピル≒インク３の２−メチル吉草酸ブチルの順でエステルが分解しやすいことがわかる。
インク１〜３を、大きさが０．５ｎｍ以下及び１．０ｎｍ以下の分子まで吸着しうるモレキュラーシーブ５Ａ及び１３Ｘでそれぞれ処理することで、アルコール量及びベンゼン量をともに低減できた。これらは、臭気を低減して、環境適性がよかった。
【００７４】
インク１〜３を７０℃４日間放置してモレキュラーシーブで処理しない場合は、アルコール量及びベンゼン量が多く、臭気があり、環境適性がわるかった。
インク１〜３を７０℃４日間放置し、大きさが０．３ｎｍ以下及び０．４ｎｍ以下の分子まで吸着しうるモレキュラーシーブ３Ａ及び４Ａでそれぞれ処理した場合では、アルコール量が若干低下し、臭気が若干改善されたたが、ベンゼン量が多く、環境適性が悪かった。特に、インク１では、比較的分解しやすいミリスチン酸ブチルを用いており、精製後にアルコール量を十分に除去できず、臭気が発生した。
【００７５】
インク４は、ミリスチン酸ブチルと炭化水素系溶剤ＡＦ５とを、予め大きさが０．５ｎｍ以下の分子まで吸着しうるモレキュラーシーブ５Ａで処理してから、インクを調製したものである。インク４の成分は、インク１と同じである。その後、インク４を７０℃４日間放置してモレキュラーシーブで処理しない場合は、インク１を放置し未処理のものと同じ程度にアルコール量が確認され、臭気が発生した。
このことから、アルコール量を除去するためには、インク調製後にモレキュラーシーブ５Ａ、１３Ｘで処理することが重要であることがわかる。
インク中のベンゼン量は、インク原料の炭化水素系溶剤に由来するため、インク原料段階でベンゼン成分を除去してもよい。しかし、インク調製後に、アルコール成分を除去する際に、ベンゼン成分も共に回収できることがわかった。