(57)【要約】【課題】インクジェットプリンタのヘッドの目詰まりを抑制し、インクの不吐出やインク滴の飛行曲がりなどインクの吐出欠陥を低減し得る非水系インクジェットインクを提供する。【解決手段】色材と、非水系溶剤と、ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩とを含む非水系インクジェットインクである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材と、非水系溶剤と、ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩とを含む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、インクジェットプリンターに使用される非水系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、紙等の被印刷体に画像を記録するものであり、比較的安価な装置で、高解像度、高品位の画像を印刷できる記録方式であるため、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。非水系インクジェットインクは、水系のものとは異なり、機上安定性に優れるとともに、ＰＰＣ複写機やレーザープリンターで印刷された印刷面と重ね合わせた場合でも貼り付かない印字面を得ることができるなどの利点を有する。
【０００３】
一般に、非水系インクジェットインクを長期間使用すると、インクジェットヘッドのノズル近傍に固形物が堆積し、目詰まりが発生することがある。このような目詰まりは、インク滴の飛行曲がり、飛び散り等の吐出欠陥を誘発するため、画像不良が発生することがある。従来、このインクの目詰まりの原因は、ノズル内におけるインクの濃縮によるインクの増粘、分散不良によりインク中に浮遊している粗大粒子、顔料の分散安定性が悪いために経時変化により発生した顔料凝集物等であると考えられていた。そのため、従来においては、上記の原因に即して、溶剤や樹脂等の選択により粘度上昇を抑えたり、顔料の平均粒子径を制御することによって凝集粒子を分離除去したり、あるいは顔料に特定の分散剤を吸着させて顔料凝集を抑制したりする等の手段が検討されてきた。
【０００４】
その後、ノズル近傍に凝集した固形物の主な原因は、非水系インクであるにもかかわらず実際には水溶性の金属塩によるものであり、インク原材料（顔料、樹脂、溶剤その他の添加剤）に微量に含まれる水に溶解している成分が水分の蒸発によって、インクと接する部材、すなわちノズル近傍に固形物として堆積していくことが原因であることが分かった。中でも、カルシウムやマグネシウム等の金属成分は、インク中に存在する低級脂肪酸やインク経路部材中のフッ素と反応して不溶成分を生成しやすい。そこで、そのような水溶性の金属塩（固形物）の悪影響を抑えるための知見が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。
特許文献１には、水溶性の金属塩の原因となるカルシウム及びマグネシウムそれぞれの含有量を所定量以下に規定することで、水溶性固形物の低減を図ったインクジェットインクが提案されている。
特許文献２には、水溶性成分を所定量以下に規定することで、ノズル近傍の水溶性固形物の低減を図ったインクジェットインクが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８９０４３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９５７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に記載のインクジェットインクはいずれも、ノズルの目詰まりの原因物質たる水溶性固形物の低減を図ったものであるが、ＣａやＭｇなどのアルカリ土類金属を完全になくすことは技術的に難しく原因物質の低減には限度がある。ひいては、ノズルの目詰まりを完全に抑えることはできずインクの吐出欠陥を抑制する効果が不十分であった。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、インクジェットプリンタのヘッドの目詰まりを抑制し、インクの不吐出やインク滴の飛行曲がりなどインクの吐出欠陥を低減し得る非水系インクジェットインクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する本発明は以下の通りである。
（１）色材と、非水系溶剤と、ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩とを含む非水系インクジェットインク。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インクジェットプリンタのヘッドの目詰まりを抑制し、インクの不吐出やインク滴の飛行曲がりなどインクの吐出欠陥を低減し得る非水系インクジェット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】
【００１０】
本発明の非水系インクジェットインクは、色材と、非水系溶剤と、ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩とを含むことを特徴としている。
本発明の非水系インクジェットインク（以下、単に「インク」と呼ぶ場合がある。）は、アルカリ金属やアルカリ土類金属が原因で生じる不溶成分たる低級脂肪酸塩などをポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩に吸着させ、インク中において安定に分散させることで、インクジェットヘッドのノズルにおける上記不溶成分の堆積を抑制し、インクの不吐出やインク滴の飛行曲がりなどインクの吐出欠陥の低減を図ったものである。
以下に、本発明の非水系インクジェットインクについて説明する。
【００１１】
［ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩］
本発明において用いるポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩は、ポリヒドロキシステアリン酸とアルキレンジアミンとの縮合物の塩である。
上記塩において、ステアリン酸部分に結合するヒドロキシル基は、炭素鎖の途中に位置することが好ましく、具体的には、ステアリン酸における炭素の位置番号９〜１６の炭素に結合することが好ましく、位置番号１２の炭素に結合することがより好ましい。この位置で結合することにより、ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミド塩の分子内極性が低くなり、非水系溶剤への溶解性が良好となるため、不溶成分たる低級脂肪酸塩などを吸着しつつもインク中でより安定に分散させることができる。また、アルキルアミドアミン部分のアルキレン基の炭素数としては、１〜５が好ましく、２〜４がより好ましい。さらに、上記塩の由来となる酸としては、リン酸、塩酸、硝酸、硫酸が挙げられ、中でも、リン酸が好ましい。さらに、アルキレンジアミン部分のアミド結合に関与しないアミンは、第三級のアミンが好ましい。
ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩としては、例えば、ポリヒドロキシステアリン酸と、ジメチルアミノプロピルアミンとの縮合物の塩が挙げられ、より具体的には、以下の構造式（１）で表されるリン酸塩が挙げられる。
【００１２】
【化１】
2016138211.tif 000002
【００１３】
上記構造式（１）のポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩において、重合度は、５〜７であることが好ましい。
また、数平均分子量としては、８００〜１３００であることが好ましく、重量平均分子量としては、１３００〜２４００であることが好ましい。また、分散度は、１．６２５〜１．８４６であることが好ましい。
【００１４】
本発明において、ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩のインク中の含有量は、不溶成分の原因となる物質と同程度の量であればよく、例えば、０．０００００１〜５質量％とすることが好ましく、インク粘度と貯蔵安定性の観点から、０．０１〜１質量％とすることがより好ましい。
【００１５】
［色材］
本発明の非水系インクジェットインクに含まれる色材としては、顔料と染料とが挙げられる。以下に、それぞれについて説明する。
【００１６】
（顔料）
顔料としては、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、多環式顔料及び染付レーキ顔料等の有機顔料並びに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、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、ジオキシサジン系顔料、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。無機顔料としては、代表的にはカーボンブラック及び酸化チタン等が挙げられる。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。
【００１７】
本発明の非水系インクジェットインクにおいて、色材として顔料を用いる場合、その含有量は、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、３〜１０質量％であることが一層好ましい。
【００１８】
（染料）
染料としては、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等の油溶性染料を挙げることができる。これらの染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。
【００１９】
本発明の非水系インクジェットインクにおいて、色材として染料を用いる場合、その含有量は、通常０．０１〜１０質量％であり、印刷濃度とインク粘度の観点から０．３〜５質量％であることが好ましく、０．５〜３質量％であることが一層好ましい。
【００２０】
以上の色材において、溶性アゾレーキ顔料などはＣａなどの成分を比較的多く含有するため、それらの色材を用いたインクの場合、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【００２１】
［非水系溶剤］
非水系溶剤としては、非極性有機溶剤及び極性有機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、組み合わせて使用することもできる。なお、本発明において、非水系溶剤としては、１気圧２０℃において同容量の水と均一に混合しない非水溶性有機溶剤を用いることが好ましい。
【００２２】
非極性有機溶剤としては、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系溶剤を挙げることができ、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。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℃以上であることがいっそう好ましい。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。
【００２３】
極性有機溶剤としては、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。例えば、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸イソデシル、デカン酸オクチル、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、ラウリン酸オクチル、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の１分子中の炭素数が１３以上、好ましくは１６〜３０の脂肪酸エステル系溶剤；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；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。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℃以上であるか大気圧下では分解して蒸発しないために沸点が観測されないことがいっそう好ましい。
【００２４】
これらの非水系溶剤は、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使用することもできる。また、使用する非水系溶剤と単一相を形成できる範囲で他の有機溶剤を含ませてもよい。
【００２５】
非水系溶剤の含有量としては、インク全量に対し、６０質量％以上であることが好ましく、７０〜９５質量％であることが好ましく、８５〜９３質量％であることが一層好ましい。
【００２６】
［他の成分］
本発明の非水系インクジェットインクにおいては、以上の各成分に加え、本発明の効果を阻害しない範囲内で、当該分野において通常用いられている各種添加剤を必要に応じて含ませることができる。
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、ならびに顔料分散剤、例えば、変性ポリアクリレート、変性ポリウレタン、、ポリエステルポリアミン、酸エステル、等、が挙げられる。
【００２７】
本発明の非水系インクジェットインクを用いて記録する記録媒体としては、特に限定されるものではなく、普通紙、コート紙及び特殊紙等の印刷用紙、布、無機質シート、フィルム、ＯＨＰシート並びに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、普通紙及びコート紙等の印刷用紙を好ましく用いることができる。
【００２８】
普通紙は、その面上にインク受容層やフィルム層等が形成されていない印刷用紙である。普通紙の一例としては、上質紙、中質紙、ＰＰＣ用紙、更紙及び再生紙等を挙げることができる。また、コート紙としては、いわゆる塗工印刷用紙やインクジェット用コート紙を好ましく用いることができる。塗工印刷用紙とは、従来、凸版印刷、オフセット印刷及びグラビア印刷等で使用されている印刷用紙であって、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を用いて、上質紙や中質紙の表面に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、アート紙及びキャストコート紙等に分類される。インクジェット用コート紙としては、マット紙及びフォト光沢紙等を挙げることができる。
【実施例】
【００２９】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１〜５、比較例１〜３］
各実施例・比較例において、表１に示す成分及び含有率（質量％）でプレミックスして調合液を調製した。得られた調合液をダイノーミルＫＤＬ−Ａ（（株）シンマルエンタープライゼス社製）で分散した。得られた混合物を３．０μｍのメンブランフィルターで濾過して、各実施例・比較例の非水系インクジェットインクを得た。
なお、不吐出原因物質である二価金属（Ｃａ、Ｍｇ）の含有率は、ＩＣＰ発光分析装置により測定したところ、インク全体において０．０５ｐｐｍ程度であった。
また、表１の実施例３及び４において、脂肪酸エステル系溶剤の含有率は四捨五入して示している。正確な数値は、実施例３は７０．９９９９９５質量％であり、実施例４は７０．９９９９９９質量％である。
【００３１】
各実施例で使用した成分の詳細を以下に示す。
（１）色材
銅フタロシアニンブルー（顔料、DIC株式会社製、FASTOGEN Blue LA5380）
カーボンブラック（顔料、三菱化学株式会社製、MA-230）
パーマネントレッド２Ｂ（顔料、大日精化株式会社製、ECR-102）
油溶性染料（染料、オリヱント化学工業株式会社製、OIL BLUE 613）
（２）高級アルコール系溶剤
イソステアリルアルコール
セチルアルコール
（３）脂肪酸エステル系溶剤
ラウリン酸オクチル
デカン酸オクチル
（４）石油系炭化水素溶剤
ＡＦソルベント４号（ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製）
ＡＦソルベント５号（ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製）
（５）顔料分散剤
ソルスパース16000（日本ルーブリゾール（株）製）
ソルスパース18000（日本ルーブリゾール（株）製）
（６）添加剤
ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩（日光ケミカルズ（株）製、既述の構造式（１）において、ｎが５〜６のもの、ＧＰＣ測定による数平均分子量は１０５５、重量平均分子量は１８２２、分散度は１．７２７である。）
長鎖ポリアミドアミンと極性酸エステルの塩（ビックケミー・ジャパン株式会社製、BYK108）
ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸（日光ケミカルズ株式会社製、DDP-2）
【００３２】
調製後の上記各インクを、インクジェットプリンタ「オルフィスＥＸ９０５０」（商品名：理想科学工業（株）製）に導入し、４０℃環境にて、１週間に１度、ベタ画像を１０時間連続印刷し、これを１ヶ月間継続した。１ヶ月後のベタ画像を確認し、ドットの着弾位置のズレが発生したノズルの個数を計測し、全ノズル（１００個）に対するズレが生じたノズル数を計測し、以下の評価基準に従い評価した。
〜評価基準〜
○：５％未満
△：１０％未満
×：１０％以上
【００３３】
【表１】
2016138211.tif 000003
【００３４】
表１より、添加剤として、ポリヒドロキシステアリン酸アルキルアミドアミン塩を用いた実施例１〜６（色材として、実施例１〜５は顔料を用い、実施例６は染料を用いた）のいずれも吐出性能に優れていたことが分かる。これに対して、比較例１、２及び３はそれぞれ、添加剤を用いなかった例、添加剤として長鎖ポリアミドアミンと極性酸エステルとの塩を用いた例、同ポリオキシアルキルエーテルを用いた例であるが、いずれも吐出性能に劣っていた。
また、添加剤の含有量を異ならせた実施例１〜４の比較により、当該添加剤の含有量は０．０００００５〜５質量％の範囲にすると吐出性能がより優れることが分かる。