(57)【要約】【課題】インクジェットインクなど印刷インクには基材によらず同様の発色を求められる。目の粗い表面や多孔質な基材でもしっかり定着し、下地の色や繊維の粗さに影響されず良好な発色を呈するインクを提供する。【解決手段】染料主体のインクジェットインクにおいて、酸化チタンを添加剤として加えることで白紙に印刷した色に近い発色が得られる水性インクジェットインクを提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
染料、水、酸化チタンを少なくとも含むインクジェットインク
【請求項２】
上記染料が可食染料である、請求項１記載のインクジェットインク
【請求項３】
上記酸化チタンの粒径が１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である請求項１または２記載の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、水性のインクジェットインクに関するものであり、特に天然染料を用いて作られる水性染料インクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来より水性インクジェットインクとしては、各種水性染料を水または水溶性溶剤に溶解させたものがよく用いられる。染料を用いたインクジェットインクは紙など基材の繊維を染色して画像を形成する。しかし、ダンボールなど繊維の隙間が広く浸透性の高い基材や、クッキーなどの多孔質な表面では染料が着色するよりも早く浸透してしまい、表面の画像形成が不十分になり、良好な発色が得られず、印刷濃度が低下してしまう問題がある。また、この問題は特に天然染料など発色の弱い色材を用いた場合に顕著であり、染料濃度の増加と共に良好な発色を得ることが重要な課題とされている。【０００３】染色しにくい基材に対して、染料ではなく顔料を色材として用いることで印刷体への定着性や発色を安定させて印字濃度を確保することが検討され、特開平９−２２７８１２では顔料とコロイダルシリカを入れて吐出性と定着性を向上させるインクが提案されている。また、特許第３４２８７４２号にはシリカ表面に染料を吸着させて、擬似顔料として振る舞うインクが開示されている。シリカ以外では特開２００１−０１１３５５の炭酸マグネシウム又は炭酸カルシウムに吸着させたものを食用油脂中に混合したインクが示されている。しかし、これら顔料を用いたインクでは粗い繊維の場合に顔料が繊維の間を抜けてしまい、下地の隠蔽が足らず見た目の濃度が低下してしまうほか、インクジェット吐出の為には顔料を分散させる必要があるが、分散剤も可食のものを選択する必要があり、顔料濃度を上げることが困難とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２７８１２
【特許文献２】特許第３４２８７４２号
【特許文献３】特開２００１−０１１３５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】インクジェットインクなど印刷インクには基材によらず同様の発色を求められる。目の粗い基材や多孔質な基材でもしっかり定着し、下地の色や繊維の粗さに影響されず良好な発色を呈するインクを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】上記課題を解決する手段として、水性染料主体のインクジェットインクにおいて、酸化チタンを添加剤として加えることで白紙に印刷した色に近い発色が得られる。
【発明の効果】
【０００７】水性染料インクに酸化チタンを添加することでどのような基材であっても、色相が変化しにくいことが分かった。酸化チタンの隠蔽性により下地の色が透過して明度等が低下することを抑えることが見出され、また、酸化チタンに染料が吸着することにより擬似顔料として振る舞うと考えられ、これらの効果により色相が変化しにくいことが示された。酸化チタンはシリカや炭酸マグネシウム等に比べて隠蔽性が大きいことに特徴があり、シリカ等の屈折率ｎが１．４〜１．６であることに対して、酸化チタンは２．５〜２．７であり、下地色の透過防止に寄与していると考えられる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】本発明におけるインクジェットインクは水性染料と水、添加剤として酸化チタンを少なくとも含んだものである。
【０００９】（水性染料）
染料としては、目的とする色味に合わせて、種々の染料を使用することができるが、水性分散媒を用いた水系のインクであることが好ましく、そのような水系のインクには、水溶性の染料が使用される。
【００１０】水溶性の染料としては、例えば、アクリジン染料、アニリンブラック染料、アントラキノン染料、アジン染料、アゾメチン染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、インジゴイド染料、インドフェノール染料、インドアニリン染料、インダミン染料、ロイコ染料、ナフタールイミド染料、ニグロシン染料、インジュリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、オキサジン染料、ジオキサジン染料、酸化染料、フタロシアニン染料、ポリメチン染料、キノフタロン染料、トリアクリルメタン染料、ジアクリルメタン染料、チアジン染料、チアゾール染料、キサンチン染料、シアン染料等の１種または２種以上を挙げることができる。
【００１１】可食染料とは食用色素の内、水に溶解性のあるものまたは分散剤を用いらずに分散安定化するものを指す。上記定義に該当するものであれば、合成食用色素および天然食用色素から適宜選ぶことができる。合成食用色素としては、例えば、食用赤色２号、食用赤色３号、食用黄色４号、食用黄色５号、食用緑色３号、食用青１号、食用青２号などをあげることができる。天然色素としては、例えば、カラメル色素、カキ色素、ウコン色素、ベニバナ色素、ベニコウジ色素、トマト色素、β‐カロテン色素、パーム油カロテン、マリーゴールド色素、アナトー色素、トウガラシ色素、クチナシ色素、モナスカス色素、ビートレッド色素、アカダイコン色素、ブドウ果皮色素、アントシアニン色素、スピルリナ色素、シソ色素、パプリカ色素、コチニール色素、イカスミ色素、銅クロロフイルおよびそのナトリウム塩、鉄クロロフイルおよびそのナトリウム塩、リボフラビン、リボフラビン酪酸エステル、リボフラビンリン酸エステルナトリウム等の１種または２種以上を挙げることができる。
【００１２】前記染料の配合割合は、インクジェットインクの総量の１質量％以上、特に１０質量％以上であるのが好ましく、７０質量％以下、特に６０質量％以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、色濃度の高い鮮明な印字が得られないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、水性のインクジェットインク中での分散安定性が不十分になることが考えられる。特に可食染料の場合は発色が悪く、要求される発色を得る為には配合割合が増える傾向にあり、粘度前記範囲以上の配合では粘度が上昇しインクジェット適性が低下するおそれがある。
【００１３】なお、各染料の色味および配合比率は、表現したい色味に応じて任意に設定すればよい。
【００１４】（溶媒）
水性分散媒は水を用いるのが好ましい。その他の水性媒体としては、スルホラン及び低分子量ポリエチレングリコールが挙げられる。水性分散媒の配合割合は、インクジェットインクの総量の３０質量％以上、特に４０質量％以上であるのが好ましく、９８質量％以下、特に９５質量％以下であるのが好ましい。
【００１５】水性分散媒以外に共溶媒として水溶性溶剤を用いることが出来る。水溶性溶剤の選択は要求される機能、例えば表面張力、粘度、顔料、乾燥時間、印刷基材に依存する。適切な水溶性溶媒は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、アミド、エーテル、カルボン酸、エステル、アルコール、オルガノスルフィド、オルガノスルホキシド、アルコール誘導体、カルビトール、ブチルカルビトール、セルソルブ、エーテル誘導体、アミノアルコール、ケトン、Ｎ−メチルピロリジノン、２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、ヒドロキシエーテル、アミド、スルホキシド、例えば、ジメチルスルホキシド、ラクトン、それらの混合物等を含む。
【００１６】（酸化チタン）
酸化チタンの粒径は１０μｍ〜３００μｍが好ましい。３００μｍより大きいと分散安定性や吐出性が劣り、１０μｍより小さいと隠蔽性が劣り下地の色の影響を受けて良好な発色が得られない。酸化チタンの種類としてルチル型、アナタース型等の種々の結晶形を有するものがいずれも使用可能であるが、印字の堅牢性を向上してチョーキングを防止することなどを考慮すると、特にルチル型の結晶形を有する酸化チタンの微粒子が好ましい。
また酸化チタンの微粒子としては、インクへの分散性を向上するために、その表面を改質したものを用いることも可能である。
【００１７】（その他添加物）
水性インクジェットインクは要求される機能により、種々の添加剤を用いることが出来る。
【００１８】［界面活性剤］
本発明の水性インクジェットインクに添加され得る界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤を含有することができる。
【００１９】［ｐＨ調整剤・酸化防止剤・紫外線吸収剤・防腐、防黴剤］
本発明の水性インクは中性、またはアルカリ性に調整することが好ましい。また変色防止や経時変化への対策に酸化防止剤・紫外線吸収剤、防腐剤・防黴剤を配合することも可能である。
【実施例】
【００２０】以下の実施例、比較例におけるインクジェットインクの製造、並びに評価試験を、特記した以外は温度２５℃、相対湿度５５％の環境下で実施した。
《標準試料の作成》
水系溶媒は超純水を用い、青色染料としてリナブルー［スピルリナ色素、ＤＩＣ株式会社製］を用いた。
水と染料の割合は６：１とし、この１０ｇを標準試料として以下実施例、比較例を作成した。
《実施例１〜５》
酸化チタンの粒径を１０ｎｍ、３５ｎｍ、３００ｎｍ、５ｎｍ、５００ｎｍとしてそれぞれを１ｇずつ標準試料に添加したものを
それぞれ実施例１〜５とした。
《比較例１》
上記標準試料を比較例１とした。
《比較例２〜４》
先行特許に示されているシリカを実施例の酸化チタン同様に
粒径を１０ｎｍ、３５ｎｍ、３００ｎｍとして、それぞれ０．４ｇずつを標準試料に添加し、それぞれ比較例１〜３とした。
《比較例５》
先行特許に示されている炭酸マグネシウムを実施例の酸化チタン同様に
０．４ｇを標準試料に添加し、比較例４とした。【００２１】《評価》
実施例１〜３と比較例１〜４に関して、普通印刷紙とクッキー表面の２種類に一定量滴下した後、ブレードまたはバーを用いて薄膜に塗り拡げる方法、ドローダウンを行ってＬ＊ａ＊ｂ＊を測定した。このＬ＊ａ＊ｂ＊を元に、
普通紙とクッキー表面の色差｛ΔＥ＊ａｂ＝〔（ΔＬ＊）＾２＋（Δａ＊）＾２＋（Δｂ＊）＾２〕＾（１／２）｝が標準試料である比較例１の値からの距離を相対色差と表する。
相対色差が大きいほど粒子の添加による影響が大きく、添加しない標準試料に比べて普通紙とクッキー表面における色差が小さい。つまり基材の選択による色相変化が少ないと表せる。相対色差を下記の基準で評価した。
○  ５以上
△  １以上〜４未満
×  ０以上〜１未満【００２２】ピエゾ方式のインクジェットプリンタを使用して、実施例１〜５、及び比較例１〜４のインクジェットインクによって印刷を行い、次いで２分間停止させた後、罫線を印刷し、印刷された罫線の状態を観察して、下記の基準で、インクジェットヘッドのノズルから吐出されるインク滴の吐出性を評価した。
○：罫線にかすれは見られなかった。吐出性良好。
△：印刷初期の罫線に、若干のかすれが見られたが、その後はかすれは見られなかった。吐出性は実用可能なレベルと評価した。
×：印刷の全期に亘って罫線にかすれが見られた。吐出性は不良と評価した。【００２３】以上の結果を表１に示す。【００２４】
【表１】
2016089139.tif 000002
【００２５】比較例２〜４のシリカを配合したものに関してはどれも標準試料に対して相対色差が１未満の変化であり、下地の色に影響されている。酸化チタンを配合した実施例１〜５は相対色差が１以上変化しており、下地の色に影響されにくいと表せる。特に粒径を１０ｎｍ以上にすることで相対色差の変化は大きくより下地の色に影響されにくくなり、粒径を３００ｎｍ以下にすることで吐出性がより良好となる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】本発明は色材の配合を抑えたインクの配合や、天然染料など発色の弱い色材を用いたインクに酸化チタンを配合することで、印刷基材にとらわれずに良好な発色を示すことが出来る。特に合成染料の使用が制限される可食インクなどの分野では、発色が弱い天然染料が選択されやすく、本発明により酸化チタンを配合することでクッキー表面などの多孔質体でも良好な発色を呈するインクジェットインクの供給が可能となる。