(57)【要約】【課題】非水系インクジェットインクを浸透性の低い被記録媒体に印字した場合であっても、耐擦性が高く、吐出安定性にも優れたものとする。【解決手段】少なくとも顔料、顔料分散剤、溶剤を含む非水系インクジェットインクにおいて、インク中に、分子量が１００００以上２０００００以下のロジン変性フェノール樹脂を含むものとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも顔料、顔料分散剤、溶剤を含む非水系インクジェットインクにおいて、該インク中に、分子量が１００００以上２０００００以下のロジン変性フェノール樹脂を含むことを特徴とする非水系インクジェットインク。
【請求項２】
前記溶剤の極性溶剤の質量／非極性溶剤の質量（質量比）が０．３以上０．７以下であることを特徴とする請求項１記載の非水系インクジェットインク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録システムの使用に適した非水系インクであって、詳細には耐擦性の高い非水系インクジェットインクに関するものである。
【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ヘッドノズルからインク粒子として噴射し、上記ノズルに対向して置かれた印刷紙に画像を記録するものであり、とりわけ、多数のインクヘッドを備えるラインヘッド方式のインクジェット記録装置を用いると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、非水溶性溶剤に顔料を微分散させたいわゆる非水系インクジェットインクが種々提案されている。例えば、出願人は特許文献１において、顔料をエステル溶剤、高級アルコール溶剤、炭化水素溶剤等の非極性溶剤に分散させたインクジェットインクを提案している。
【０００３】
ところで、非水系インクジェットインクは、インク自体が乾燥固化するものではなく、紙などの被記録媒体に浸透して乾燥する浸透乾燥方式のインクである。このため、非水系インクジェットインクでは、インクの被記録媒体への密着性の向上、ドットの広がりの調整などを目的として固体樹脂を添加することが行われている（例えば特許文献２および３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２６５６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２６１８０８号広報
【特許文献３】特開２００４−２６６６号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、用紙内部へインクが浸透しやすい普通紙とは異なり、コート紙など浸透しにくい被記録媒体に印字した場合、乾燥が進行しにくくインクが被記録媒体の最表面に残りやすいため、機械強度の高い樹脂でなければ耐擦性を確保することができない。一方で、機械強度の高い樹脂は一般に溶解性が悪かったり、粘度が高いために使用しづらく、インクジェットインクとしての吐出性能を確保できないという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、浸透性の低い被記録媒体に印字した場合であっても、耐擦性が高く、吐出安定性にも優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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも顔料、顔料分散剤、溶剤を含む非水系インクジェットインクにおいて、該インク中に、分子量が１００００以上２０００００以下のロジン変性フェノール樹脂を含むことを特徴とするものである。
前記溶剤の極性溶剤の質量／非極性溶剤の質量（質量比）が０．３以上０．７以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の非水系インクジェットインクは、インク中にロジン変性フェノール樹脂を含むので耐擦性が高く、含まれるロジン変性フェノール樹脂の分子量が１００００以上２０００００以下であるため吐出安定性にも優れたものとすることができる。
特に、溶剤中の極性溶剤の質量／非極性溶剤の質量（質量比）を０．３以上０．７以下とすることで、耐擦性と吐出安定性のバランスのよい非水系インクジェットインクとすることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも顔料、顔料分散剤、溶剤を含む非水系インクジェットインク（以下、単にインクともいう）において、分子量が１００００以上２０００００以下のロジン変性フェノール樹脂を含むことを特徴とする。
ロジン変性フェノール樹脂は、フェノールを原料とした芳香環を含有するフェノール樹脂をロジン変性したものであり、浸透性の低い被記録媒体、例えばコート紙等に印字した際の耐擦性を向上させることができる。
【０００９】
ロジン変性フェノール樹脂はフェノール樹脂に比べれば鉱物油や植物油といった溶剤への溶解性はよいが、インクジェットインクとしての吐出安定性を確保するために、分子量が１００００以上２０００００以下とする。より好ましくは、分子量は２００００以上１２００００以下が好ましく、さらには２００００以上８００００以下がより好ましい。分子量が１００００未満の場合、耐擦性が十分に得られず、一方で、分子量が２０００００を超えるとインクの粘度が高くなるため、吐出性能が悪化する。ここで、分子量は、ポリスチレンを標準資料として用い、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定した重量平均分子量を意味する。
【００１０】
ロジン変性フェノール樹脂の添加量は、用いるロジン変性フェノール樹脂の分子量にもよるが、概ね１質量％〜３０質量％が好ましい。１質量％より少ない場合には耐擦性向上の効果が低い。一方で、３０質量％よりも多くなるとインクの粘度が高くなるため、吐出性能が悪化する。
また耐擦性を確保するという観点から、顔料との関係では、顔料に対しては１００質量％〜３００質量％となる量を添加することが好ましく、１５０質量％〜２５０質量％となる量を添加することがより好ましい。
【００１１】
ロジン変性フェノール樹脂は、ＪＩＳ Ｋ２２０７環球式に準じて測定される軟化点が１３０℃〜１９０℃の範囲であることが好ましく、１４０℃〜１７０℃の範囲であることがさらに好ましい。軟化点が１３０℃よりも低いと耐擦性が低くなり、軟化点が１９０℃よりも高いとインクの粘度が高くなるため吐出性能が悪化する。
また、ＪＩＳ Ｋ００７０に準じて測定される酸価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ〜３５ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲のものが好ましい。酸価が高いと、分散不安定化を引き起こしインクの保存安定性が低下する。
【００１２】
本発明のインクは、ロジン変性フェノール樹脂の他に、その他の樹脂を本発明の効果を阻害しない範囲において含有してもよいが、ロジン変性フェノール樹脂の含有量は樹脂全量に対し５０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。その他の樹脂としては、アルキド樹脂、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトンレジン、硬化レジン、アクリル樹脂、ゴム誘導体、テルペン樹脂等が挙げられる。
【００１３】
本発明のインクに含まれる溶剤は、極性溶剤の質量／非極性溶剤の質量（質量比）が０．３以上０．７以下であることが好ましい。本発明において、非極性溶剤とは無機性値が１６未満のものを、極性溶剤とは無機性値が１６以上のものをいう。ここで、無機性値とは、藤田穆により提案された「有機概念図」において用いられている概念に基づくものであり、置換基（官能基）に存在する静電性の影響による「無機性」を数値化し合計したものであり、個々の化合物の構造等から求められる値である。置換基における無機性の具体的な数値を挙げると、アルカン：０、アルケン：２、ベンゼン核（単環）：１５、エステル：６０、アルコール：１００、カルボン酸：１５０、エーテル：２０である。なお、「有機概念図」に関連する事項は、藤田穆著「系統的有機定性分析（混合物編）」風間書房（１９７４）等に詳述されている。
【００１４】
インクに含まれる溶剤はインク着弾後、被記録媒体内部へ浸透するが、ロジン変性フェノール樹脂の相当量は被記録媒体の表面近傍に留まって成膜することによって、顔料が被記録媒体表面に固着される。従って、溶剤の組成としては、非極性溶剤の割合が多い方が、ロジン変性フェノール樹脂からの溶剤の脱離が進むため、ロジン変性フェノール樹脂が被記録媒体表面近傍に残りやすくなり耐擦性の向上が期待できる。しかし、一方で、インク中にロジン変性フェノール樹脂を溶解させるためには極性溶剤が必要であり、この極性溶剤の割合が小さいと、樹脂の析出などが起こって保存安定性が悪くなる。特に低温環境下における樹脂の析出が顕著となる。
【００１５】
従って、上記耐擦性と保存安定性とをより両立しやすくするためには、極性溶剤の質量／非極性溶剤の質量（質量比）を０．３以上０．７以下とすることが好ましい。質量比が０．７よりも高いと、ロジン変性フェノール樹脂が溶剤とともに被記録媒体内部へ浸透し、十分な耐擦性が得られにくくなる。一方、質量比が０．３未満であると、ロジン変性フェノール樹脂をインク中に十分に溶解させることができず、保存安定性が低下しやすくなる。
【００１６】
非極性溶剤としては、脂肪族炭化水素系溶剤、脂環式炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等の炭化水素系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、脂環式炭化水素系溶剤としては、たとえば、ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社「テクリーンＮ−１６、テクリーンＮ−２０、テクリーンＮ−２２、日石ナフテゾールＬ、日石ナフテゾールＭ、日石ナフテゾールＨ、０号ソルベントＬ、０号ソルベントＭ、０号ソルベントＨ、日石アイソゾール３００、日石アイソゾール４００、ＡＦ−４、ＡＦ−５、ＡＦ−６、ＡＦ−７」、Ｅｘｘｏｎ社製「Ｉｓｏｐａｒ（アイソパー）Ｇ、Ｉｓｏｐａｒ Ｈ、Ｉｓｏｐａｒ Ｌ、Ｉｓｏｐａｒ Ｍ、Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ４０、Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ８０、Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１００、Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１３０、Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１４０」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、日本石油（株）製「日石クリーンソルＧ」（アルキルベンゼン）、Ｅｘｘｏｎ社製「ソルベッソ２００」等を好ましく挙げることができる。
【００１７】
極性有機溶剤としては、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤、エーテル系溶剤等を好ましく挙げることができる。これらの溶剤の炭素数は１２以上であることが好ましい。これらの溶剤は混合して用いることができる。エステル系溶剤としては、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、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、イソステアリン酸イソプロピル、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を好ましく挙げることができる。
【００１８】
アルコール系溶剤として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を好ましく挙げることができる。
高級脂肪酸系溶剤としてはイソノナン酸、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を好ましく挙げることができる。
【００１９】
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を好ましく挙げることができる。
上記の非極性有機溶剤および極性有機溶剤は、単独で、または２種以上を適宜混合して用いることができる。
【００２０】
また、本発明のインクに含まれる溶剤、複数種類の溶剤を含む場合には、そのそれぞれが、５０％留出点が１５０℃以上であることが好ましい。５０％留出点は、ＪＩＳ  Ｋ００６６「化学製品の蒸留試験方法」に従って測定される、質量で５０％の溶剤が揮発したときの温度を意味する。揮発性の低い溶剤を選択することで、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の発生を抑制できる。さらには、ノズル目詰まりが生じにくくなり、印刷中のクリーニング回数が少なくて済むといった利点も得られる。
【００２１】
印字画像の耐光性、耐水性の観点から、本発明のインクには色材として顔料が用いられる。顔料としては、たとえば、アゾ系、フタロシアニン系、染料系、縮合多環系、ニトロ系、ニトロソ系等の有機顔料、コバルト、鉄、クロム、銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウム、マンガン、ニッケル等の金属類、金属酸化物および硫化物、ならびに黄土、群青、紺青等の無機顔料、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のカーボンブラック類を用いることができる。これらの顔料は、いずれか１種が単独で用いられるほか、２種以上が組み合わせて使用されてもよい。インク中の顔料の含有量は、通常０．０１質量％〜２０質量％であり、印刷濃度とインク粘度の観点から１質量％〜１５質量％であることが好ましく、さらには３質量％〜１０質量％であることがより好ましい。
【００２２】
インク中における顔料の分散を良好にするために、顔料分散剤を添加することが好ましい。本発明で使用できる顔料分散剤としては、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、日本ルーブリゾール製ソルスパース２８０００、２１０００、１１２００、Ｖ２１６等を好ましく挙げることができる。これらの顔料は、単独で用いてもよいし、適宜組み合わせて使用することも可能である。
【００２３】
上記各成分に加えて、本発明のインクには慣用の添加剤が含まれていてよい。添加剤としては、界面活性剤、例えばアニオン性、カチオン性、両性、もしくはノニオン性の界面活性剤、酸化防止剤、例えばジブチルヒドロキシトルエン、没食子酸プロピル、トコフェロール、ブチルヒドロキシアニソール、及びノルジヒドログアヤレチック酸等、が挙げられる。
【００２４】
インクの粘度は、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３ｍＰａ・ｓ〜６０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、５ｍＰａ・ｓ〜２０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。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。
【００２５】
本発明のインクは、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することができる。
以下に本発明の非水系インクジェットインクを実施例によりさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００２６】
（インクの調製）
表１に示す顔料分散のための顔料、分散剤、溶剤（表１に示す数値は質量部）を混合し、ジルコニアビーズ（直径０．５ｍｍ）を加えてロッキングミル（セイワ技研（株）製）で４時間分散させたのち、ビーズを濾別して分散体を得た。得られた分散体と、それ以外の原料を混合して得られた樹脂溶液とを混合した後、セルロースアセテートフィルター（アドバンテック社製  ３μｍ）を用いて粗大粒子を除去した。本実施例で使用した固形樹脂の詳細と分子量、軟化点、酸価の測定値を表２に示した。なお、分子量（重量平均分子量）は、ポリスチレンを標準資料に用いてＧＰＣにて測定した。また、軟化点はＪＩＳ Ｋ２２０７環球式に、酸価はＪＩＳ Ｋ００７０に準じて測定した。
【００２７】
（評価）
（耐擦性）
得られたインクをＯＲＰＨＩＳ−Ｘ９０５０（理想科学工業（株）製）に装填して、３００ｄｐｉ相当のベタ画像を、オーロラＬ（グロスコート紙：日本製紙製）に印字することにより、印字物を得た。得られた印字物について印字２４時間後に、クロックメーター（アトラスエレクトリック  デバイス社製ＣＭ−１）で一回擦って、汚染グレースケールで評価した。汚染グレースケールはＪＩＳ  Ｌ  ０８０５に準じて、１級、１−２級、２級、２−３級、３級、３−４級、４級、４−５級、５級の９段階で評価した。
◎：４−５級〜５級以上
○：３級〜４級
△：２級〜２−３級
×：１級〜１−２級以下
【００２８】
（ノズル目詰まり）
インクを装填したＯＲＰＨＩＳ−Ｘ９０５０（理想科学工業（株）製）を１０℃環境下で２４時間放置した後にメンテナンスを行わずに印字を試み、不吐出がどの程度発生するかを以下の基準で評価した。
○：不吐出ノズルの個数が全体の５０％未満
△：不吐出ノズルの個数が全体の５０％以上１００％未満
×：全ノズル吐出せず
各インクの処方と評価の結果を表１に、固形樹脂の物性値を表２に示す。
【００２９】
【表１】
2013155221.tif 000002
【００３０】
【表２】
2013155221.tif 000003
【００３１】
表１から明らかなように、ロジン変性フェノール樹脂を含む実施例のインクでは、高い耐擦性が得られており、ノズル目詰まりがなく、吐出安定性に優れていることがわかる。特に、顔料に対して２００質量％のロジン変性フェノール樹脂を含む実施例４では、耐擦性を大きく向上させることができた。これに対し、ロジン系のその他の樹脂を用いた比較例１〜４のインクでは、耐擦性は得られなかった。
【００３２】
なお、樹脂極性溶剤の質量／非極性溶剤の質量（質量比）が０．２５の実施例６では、耐擦性は良好であるものの、目詰まりを生じるノズルが他の実施例よりも増えた。これは、ロジン変性フェノール樹脂をインク中に十分に溶解させることができず、保存安定性が低下したことが原因であると考えられる。一方で、質量比が０．７７の実施例７では、吐出安定性には問題がなかったが、他の実施例よりも耐擦性は低下した。これは、極性溶剤が多いために、ロジン変性フェノール樹脂が溶剤とともに被記録媒体内部へ浸透し、十分な耐擦性が得られにくくなったためと考えられる。このことから、溶剤の極性溶剤の質量／非極性溶剤の質量（質量比）を０．３以上０．７以下とすることにより、耐擦性と吐出安定性のバランスのよい非水系インクジェットインクとすることができることがわかる。