特許 6170276 インクジェット記録用水性顔料インク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6170276

(24)【登録日】2017年7月7日

(45)【発行日】2017年7月26日

(54)【発明の名称】インクジェット記録用水性顔料インク

(51)【国際特許分類】

   C09D 11/00 20140101AFI20170713BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20170713BHJP

   B41M 5/00 20060101ALI20170713BHJP

【ＦＩ】

   C09D11/00

   B41J3/04 101Y

   B41M5/00 E

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-260444(P2011-260444)

(22)【出願日】2011年11月29日

(65)【公開番号】特開2013-112748(P2013-112748A)

(43)【公開日】2013年6月10日

【審査請求日】2014年8月19日

【審判番号】不服2016-598(P2016-598/J1)

【審判請求日】2016年1月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005810

【氏名又は名称】日立マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000040

【氏名又は名称】特許業務法人池内・佐藤アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】土畑 美由喜

(72)【発明者】

【氏名】出雲 妥江子

(72)【発明者】

【氏名】寺澤 誠

(72)【発明者】

【氏名】塚本 康

(72)【発明者】

【氏名】西本 智久

【合議体】

【審判長】 豊永 茂弘

【審判官】 川端 修

【審判官】 原 賢一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３５１９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４２４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０９３２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１７４００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｄ １１／００〜１１／５４

Ｂ４１Ｊ ２／０１〜 ２／２１

Ｂ４１Ｍ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

顔料、エマルジョン樹脂、及び水を含むインクジェット記録用水性顔料インクであって、
アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体をさらに含み、
前記アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体の含有量は、前記インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して０．０３〜０．２０重量％であり、
前記エマルジョン樹脂として、ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を含み、
前記エマルジョン樹脂の含有量は、前記インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して５〜２５重量％であり、
前記顔料の含有量は、前記インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して０．１〜２０重量％であることを特徴とするインクジェット記録用水性顔料インク。

【請求項2】

前記共重合ポリマーが、ルーブリゾール社製の増粘剤「ＰＥＭＵＬＥＮ ＴＲ−１」（商品名）又は「ＰＥＭＵＬＥＮ ＴＲ−２」（商品名）である請求項１に記載のインクジェット記録用水性顔料インク。

【請求項3】

粘度が、４．３ｍＰ・ｓ以上１０．９ｍＰ・ｓ以下である請求項１又は２に記載のインクジェット記録用水性顔料インク。

【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用水性顔料インクに関するものである。

【背景技術】

【0002】

画像データ信号に基づき、紙等の被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型・溶融型の熱転写方式、インクジェット方式等が知られている。これらの中でもインクジェット方式は、安価な装置で実施可能であり、かつ、必要とされる画像部のみにインクを吐出して被記録媒体上に直接画像を形成可能であるため、インクを効率よく使用でき、ランニングコストを低減でき、さらに騒音が少なく、画像記録方式として優れている。

【0003】

しかし、上記インクジェット方式で用いられるインク（インクジェット記録用インク）は、水性インクが中心であるため、紙のようにインク吸収性のある材料への印刷には適しているが、プラスチックや金属等のようにインク吸収性のない材料ないしインク吸収性の低い材料（すなわち、インク非吸収性材料）への印刷には適していない。

【0004】

そこで、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能なインクジェット記録用インクについて多くの提案がなされている。例えば、特許文献１では、インク非吸収性材料への印刷が可能で環境負荷の小さいインクジェット記録用水性顔料インクが提案されている。また、特許文献２では、印刷後のメディア表面の堅牢性の向上と、ヘッドのインク吐出性能を安定させ、かつ、インク自体の保存期間も安定させたインクジェット記録用水性顔料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２００３−２０４２１号公報

【特許文献2】特開２０００−２９０５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、インクジェット記録用水性顔料インクの分野においては、用途拡大のため、（１）粘度調整が容易であること、（２）低〜高粘度インク対応のインクジェットプリンタヘッドに対する吐出安定性が良好であること、（３）７５℃以下の低温で造膜が可能であること、つまり、塗膜の乾燥性が良好であること、（４）低温造膜時においても塗膜の耐薬品性が良好であること、といった特性を有するインクが望まれているが、このような特性を全て有するインクはこれまで提案されていない。

【0007】

本発明は、上記問題を解決するもので、粘度調整が容易で、吐出安定性に優れ、さらに、吐出後の乾燥性に優れ、低温造膜時においても耐薬品性に優れた塗膜を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、顔料、エマルジョン樹脂、及び水を含むインクジェット記録用水性顔料インクであって、アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体をさらに含み、前記アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体の含有量は、前記インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して０．０３〜０．２０重量％であり、前記エマルジョン樹脂として、ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を含み、前記エマルジョン樹脂の含有量は、前記インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して５〜２５重量％であり、前記顔料の含有量は、前記インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して０．１〜２０重量％であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、粘度調整が容易で、低〜高粘度インク対応プリンタヘッドに対する吐出安定性に優れ、さらに、吐出後の乾燥性に優れ、低温造膜時においても耐薬品性に優れた塗膜を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供できる。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、分散安定性に優れ、紙等の吸収性材料に対しては、にじみが少なく高発色であり、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能である。十分な発色に加えて、吐出安定性及び耐薬品性に優れる等の特性が要求されていることに鑑み、鋭意検討した結果によるものである。

【0011】

すなわち、本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、顔料、エマルジョン樹脂、及び水を含むものであって、アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体をさらに含むことを特徴とする。これにより、粘度調整が容易で、低〜高粘度インク対応プリンタヘッドに対する吐出安定性に優れ、さらに、吐出後の乾燥性に優れ、低温造膜時においても耐薬品性に優れた塗膜を実現可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供できる。

【0012】

以下、本発明のインクジェット記録用顔料インクの各成分について詳細に説明する。

【0013】

（アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体）
本発明のインクジェット記録用水性顔料インクに含まれるアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体とは、炭素数が１０〜３０の長鎖アルキルアクリレートモノマーとオレフィン性不飽和カルボン酸モノマーとの共重合ポリマーであり、増粘剤として知られている。具体例としては、ルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社製の“ＰＥＭＵＬＥＮ ＴＲ−１”、“ＰＥＭＵＬＥＮ ＴＲ−２”、“ＣＡＲＢＯＰＯＬ１３４２”等が挙げられる。

【0014】

上記アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体の含有量は、耐薬品性・吐出安定性の観点から、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して、０．０３〜０．２０重量％の範囲内であることが好ましい。

【0015】

（顔料）
本発明のインクジェット記録用水性顔料インクに用いられる顔料としては、従来公知の無機顔料や有機顔料を使用できる。

【0016】

上記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、トリポン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ピリジアン、コバルトグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、マイカ等が挙げられる。

【0017】

上記有機顔料としては、例えば、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリン系等の有機顔料が挙げられる。また、上記有機顔料としては、酸性、中性または塩基性カーボンからなるカーボンブラックや、架橋したアクリル樹脂の中空粒子等を用いることもできる。

【0018】

上述した顔料の具体例としては、下記に示すような、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．：Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ社発行）においてピグメントに分類されている化合物、つまり、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号が付されているものが挙げられる。

【0019】

シアン色を有する顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０等が挙げられる。これらの中でも、耐候性、着色力等の点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３及びＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちのいずれか単独で、または両方を混合して用いることが好ましい。

【0020】

マゼンタ色を有する顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。これらの中でも、耐候性、着色力等の点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、及びＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

【0021】

イエロー色を有する顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４Ｃ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１４等が挙げられる。これらの中でも、耐候性等の点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３、及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー２１４からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

【0022】

ブラック色を有する顔料としては、例えば、三菱化学社製の“ＨＣＦ”、“ＭＣＦ”、“ＲＣＦ”、“ＬＦＦ”、“ＳＣＦ”；キャボット社製の“モナーク”、“リーガル”；デグサ・ヒュルス社製の“カラーブラック”、“スペシャルブラック”、“プリンテックス”；東海カーボン社製の“トーカブラック”；コロンビア社製の“ラヴェン”；等が挙げられる。これらの中でも、三菱化学社製の“ＨＣＦ＃２６５０”、“ＨＣＦ＃２６００”、“ＨＣＦ＃２３５０”、“ＨＣＦ＃２３００”、“ＭＣＦ＃１０００”、“ＭＣＦ＃９８０”、“ＭＣＦ＃９７０”、“ＭＣＦ＃９６０”、“ＭＣＦ８８”、“ＬＦＦＭＡ７”、“ＬＦＦＭＡ８”、“ＬＦＦＭＡ１１”、“ＬＦＦＭＡ７７”、“ＬＦＦＭＡ１００”、及びデグサ・ヒュルス社製の“プリンテックス９５”、“プリンテックス８５”、“プリンテックス７５”、“プリンテックス５５”、“プリンテックス４５”からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

【0023】

また、上記顔料を界面活性剤あるいは分散剤により分散安定化した分散顔料、上記顔料の粒子表面に化学反応によって親水性の官能基を導入した自己分散型顔料、上記顔料の表面にポリマー成分をグラフト処理したグラフト化顔料、上記顔料の表面を樹脂で完全に被覆することで機能化したカプセル化顔料等として用いてもよい。

【0024】

上記顔料の含有量は、着色剤としての機能を発現させる量が望ましく、好ましくは、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して０．１〜２０重量％、より好ましくは、０．５〜１０重量％である。上記含有量が０．１重量％に満たない場合は、印字濃度が不十分になる傾向にあり、上記含有量が２０重量％を超えると、着色剤としての効果が飽和するだけではなくインクの粘度が上昇する傾向にある。

【0025】

上記顔料の分散には、例えばビーズミル、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザ、ペイントシェーカ、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザ、パールミル、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。

【0026】

また、上記顔料の分散を行う際に用い得る分散剤としては、その種類に特に制限はないが、公知の高分子分散剤を用いることが好ましい。分散剤の含有量は、使用目的により適宜選択されるが、例えば、インクジェット記録用水性顔料全量に対し、０．０５〜５重量％であることが好ましく、より好ましくは０．１〜２重量％である。

【0027】

（エマルジョン樹脂）
本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、エマルジョン樹脂として、ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を含む。上記エマルジョン樹脂のガラス転移温度が５０℃未満であると、耐薬品性が十分得られない場合があったり、印刷面がべた付いて埃が付着しやすくなったり、貼り付きやすくなる問題が生じたりする場合がある。エマルジョン樹脂のガラス転移温度の上限は、通常１１０℃程度である。なお、本明細書において、「エマルジョン樹脂」とは、エマルジョン化した樹脂を意味し、エマルジョンの分散媒は含まない。また、「エマルジョン樹脂のガラス転移温度」とは、エマルジョン樹脂を含む水溶液（エマルジョン樹脂分散体）を１５０℃で２時間乾燥させ、脱水させることにより、得られたエマルジョン樹脂を単独で測定したときのガラス転移温度をいう。

【0028】

上記ガラス転移温度が５０℃以上１１０℃以下のエマルジョン樹脂を形成する材料としては、スチレン、テトラヒドロフルフリルアクリレート及びブチルメタクリレートの他に（α、２、３または４）−アルキルスチレン、（α、２、３または４）−アルコキシスチレン、３，４−ジメチルスチレン、α−フェニルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ジメチルアミノ（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、その他アルキル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシ基を有するジエチレングリコールまたはポリエチレングリコールの（メタ）アクリレート、プロポキシ基を有するジエチレングリコールまたはポリエチレングリコールの（メタ）アクリレート、ブトキシ基を有するジエチレングリコールまたはポリエチレングリコールの（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、その他含フッ素（メタ）アクリレート、含塩素（メタ）アクリレート、含珪素（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、（メタ）アクリルアミド、マレイン酸アミド、（メタ）アクリル酸等の１官能の他に架橋構造を導入する場合は、（モノ、ジ、トリ、テトラ、ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール及び１，１０−デカンジオール等のジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリン（ジ、トリ）（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡまたはＦのエチレンオキシド付加物のジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を用いることができる。

【0029】

上記エマルジョン樹脂の含有量は、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して５〜２５重量％であることが好ましい。この範囲が好ましい理由は、エマルジョン樹脂の含有量が２５重量％を超えると、塗布面の平坦性が良好でなくなり、インクジェット記録用水性顔料インクとしての利用には不向きである傾向にあり、エマルジョン樹脂の含有量が５重量％未満になると、耐水性が得られなくなる傾向にあるからである。

【0030】

（その他の成分）
本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、炭素数が４〜６の炭化水素に、２または３個の水酸基が結合した水溶性化合物をさらに含むことができる。

【0031】

上記水溶性化合物の例としては、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、トリメチロールエタン、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、３−ヘキセン−２，５−ジオール等が挙げられる。これらの水溶性化合物は単独で使用してもよいし、２種類以上を混合して使用してもよい。

【0032】

本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、乾燥促進、インクジェットヘッドの吐出安定性の向上、保湿性の付与のため、有機溶剤をさらに含むことができる。

【0033】

上記有機溶剤としては、炭素数１〜４の脂肪族アルコール、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、又はイソブチルアルコール等、グリセリン、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、２，２’−チオジエタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の高沸点低揮発性の多価アルコール類及びこれらのモノエーテル化物、ジエーテル化物、エステル化物、例えば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ブチルエーテル等が用いられ、その他２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン等の含窒素有機溶剤、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。

【0034】

本発明では、上記水溶性化合物と上記有機溶剤との合計含有量は、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して２〜３０重量％であることが好ましく、より好ましくは５〜２０重量％である。この範囲が好ましい理由は、３０重量％を超えると、（１）水性とは言い難い、（２）塗膜乾燥が不十分、などの問題が生じ、インクジェット記録用水性顔料インクとしての利用には不向きである傾向にあり、２重量％未満になると、吐出不良などの問題が生じる傾向にあるからである。

【0035】

本発明のインクジェット記録用水性顔料インクは、インクの表面張力の制御、顔料及びエマルジョン樹脂の分散安定性の向上のため、界面活性剤をさらに含むことができる。界面活性剤としては、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤が好ましい。

【0036】

上記両性界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導体等が挙げられる。

【0037】

上記非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル系界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系界面活性剤；フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等の含フッ素系界面活性剤；等が挙げられる。

【0038】

上記界面活性剤の含有量は、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して０．０５〜３重量％であることが好ましく、より好ましくは０．１〜２重量％である。この範囲が好ましい理由は、３重量％を超えると、界面活性剤が表面に多く残り、塗膜特性を悪くする傾向にあり、０．０５重量％未満になると、界面活性剤の効果が発揮されない傾向にあるからである。

【0039】

本発明のインクジェット記録用水性顔料インクには、必要に応じて、インクジェット記録用のインク分野で従来から用いられている、消泡剤、殺菌剤、保湿剤、ｐＨ調整剤、貯蔵安定剤、ゲル化防止剤等の添加剤を添加することができる。

【実施例】

【0040】

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。ここでは、インクジェット記録用水性顔料インクの粘度が、高粘度（１０ｍＰ・ｓ以上）、中粘度（５ｍＰ・ｓ以上１０ｍＰ・ｓ未満）、低粘度（５ｍＰ・ｓ未満）の３つに分けて説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、特に指摘がない場合、下記において、「部」は「重量部」を意味する。また、下記において、「エマルジョン樹脂分散体」とは、本発明のエマルジョン樹脂を含む水溶液のことを意味する。

【0041】

［高粘度］
まず、高粘度のインクジェット記録用水性顔料インクについて、実施例１〜２、比較例１〜３を用いて説明する。

【0042】

（実施例１）
＜顔料分散体の調製＞
まず、以下の材料を下記の割合で混合攪拌後、東洋精機社製のペイントシェーカを用いて、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを分散メディアとして６０分間分散して顔料分散体を得た。
（１）顔料（デグサ社製、商品名“プリンテックス８５”） ２０部
（２）分散剤（スチレンアクリル酸共重合体、酸価：２５０） ６部
（３）消泡剤（日信化学工業社製、商品名“サーフィノール１０４”） ０．２部
（４）水 ７３．８部

【0043】

＜インクジェット記録用水性顔料インクの調製＞
次に、上記顔料分散体と以下の材料とを下記の割合で混合攪拌し、実施例１のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。
（１）顔料分散体 ７．５部
（２）２−ピロリドン １０部
（３）ジエチレングリコールモノブチルエーテル ５部
（４）界面活性剤（スルホコハク酸ジイソオクチルナトリウム） ０．５部
（５）エマルジョン樹脂分散体（ダイセルファインケム社製、商品名“アクアブリッドＡＳＴ−４９９”、ガラス転移温度：８０℃、固形分：４０％） ２５部
（６）増粘剤：（アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体、ルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社製、商品名“ＰＥＭＵＬＥＮ ＴＲ−２”） ０．１部（０．１０重量％）
（７）水 ５２．４部

【0044】

上記のようにして得られた実施例１のインクジェット記録用水性顔料インクの粘度を、円錐平板型回転粘度計（コーンプレートタイプ、東機産業社製、商品名“ＴＶ−２２粘度計”）を用いて測定したところ、１０．３ｍＰ・ｓであった。なお、以下の実施例及び比較例においても、同様にして粘度測定を行った。

【0045】

（実施例２）
増粘剤を、ルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社製の商品名“ＰＥＭＵＬＥＮ ＴＲ−１”に変更したこと、増粘剤の添加量を０．２部（０．２０重量％）に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例２のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。実施例２のインクの粘度は、１０．９ｍＰ・ｓであった。

【0046】

（比較例１）
増粘剤を添加しなかったこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例１のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例１のインクの粘度は、２．０ｍＰ・ｓであった。

【0047】

（比較例２）
増粘剤をアルギン酸ナトリウム（キミカ社製、商品名“Ｌ”）に変更したこと、増粘剤の添加量を０．２０部（０．２０重量％）に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例２のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例２のインクの粘度は、１０．２ｍＰ・ｓであった。

【0048】

（比較例３）
増粘剤をアルギン酸ナトリウム（キミカ社製、商品名“ＬＬ”）に変更したこと、増粘剤の添加量を０．３５部（０．３５重量％）に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例３のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例３のインクの粘度は、１１．２ｍＰ・ｓであった。

【0049】

上記実施例１〜２及び比較例１〜３のインクジェット記録用水性顔料インクに関して、下記に示す方法によって、吐出安定性及び耐薬品性の評価を行った。

【0050】

（吐出安定性）
上記実施例及び比較例で得られたインクジェット記録用水性顔料インクをインクジェットプリンタを用いて、Ａ４版Ｘｅｒｏｘ Ｐ紙にマイクロソフト社のワードのＭＳ明朝文字をスタイル標準サイズ１０で２０００字／ページの割合で１００ページ連続印字し、印字乱れの状態を観察することにより吐出安定性を評価した。ここでは、評価結果は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」で表すこととした。評価基準については、「Ａ」は、印字乱れが１０箇所未満で、吐出安定性が良好であることを示し、「Ｂ」は、印字乱れが１０箇所以上１００箇所未満で、吐出安定性がやや不良であることを示し、「Ｃ」は、印字乱れが１００箇所以上で、吐出安定性が不良であることを示している。上記インクジェットプリンタとしては、高粘度インク（上記実施例１〜２、比較例１〜３）の場合、富士フィルム社製の“ダイマティックス・マテリアルプリンタ ＤＭＰ−２８３１”を用い、中粘度インク（後述の実施例３〜４、比較例４〜８）の場合、リコー社製の“ＩＰＳｉＯ ＧＸ ｅ３３００”を用い、低粘度インク（後述の実施例５〜６、比較例９〜１３）の場合、セイコーエプソン社製の“ＥＭ−９３０Ｃ”を用いた。

【0051】

（耐薬品性）
上記実施例及び比較例で得られたインクジェット記録用水性顔料インクを、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（未処理品）上に、バーコータ（＃２０）により、乾燥後の厚さが２〜３μｍの塗膜を形成し、所定の乾燥温度で乾燥させることにより、評価用試料を作製した。なお、乾燥温度条件は６０℃、７５℃、９０℃とした。そして、各乾燥温度で乾燥させた各評価用試料の塗膜面を、エタノール５０％を含有した水溶液を含浸させた綿棒を用いて２０回擦って、塗膜の剥離の状態を観察することにより耐薬品性を評価した。ここでは、評価結果は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」で表すこととした。評価基準については、「Ａ」は、綿棒で擦っても塗膜が全く剥がれず、塗膜の造膜性及び基材への密着性が良く、耐薬品性が良好であることを示し、「Ｂ」は、擦る回数が１５回以上で剥離が見られ、塗膜の造膜性及び基材への密着性がやや不十分であり、耐薬品性がやや不良であることを示し、「Ｃ」は、擦る回数が１５回未満で剥離が見られ、塗膜の造膜性及び基材への密着性が不十分であり、耐薬品性が不良であることを示している。

【0052】

表１に、実施例１〜２、比較例１〜３のインクジェット記録用水性顔料インクの吐出安定性及び密着性の評価結果を示した。また、表１では、インクジェット記録用水性顔料インクに含まれる増粘剤の種類、添加量、及び、インクジェット記録用水性顔料インクの粘度についても示している。

【0053】

【表1】

【0054】

表１に示すように、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いた実施例１〜２では、乾燥温度が６０℃、７５℃、９０℃のいずれの場合にも塗膜の耐薬品性が優れていた。一方、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムを用いた比較例２〜３では、いずれの乾燥温度条件においても塗膜の耐薬品性が劣っていた。このことから、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いることにより、低温での造膜が可能で、吐出後の乾燥性を向上でき、低温造膜時においても塗膜の耐薬品性を向上できることが分かった。

【0055】

また、実施例１では、増粘剤の添加量が実施例２及び比較例２〜３に比べて半分以下であるにも関わらず、実施例２及び比較例２〜３と同程度の高粘度を有するインクが得られ、かつ、吐出安定性が優れていた。一方、増粘剤を添加していない比較例１は、吐出安定性は劣っていた。また、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムを用いた場合、増粘剤の添加量が実施例１の３．５倍である比較例３では、吐出安定性は優れていたが、増粘剤の添加量が実施例１の２倍である比較例２では、吐出安定性は劣っていた。このことから、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムを用いる場合、優れた吐出安定性を得るためには、増粘剤の添加量を多くする必要があるが、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いる場合、増粘剤の添加量が少量であっても所望の粘度に調整できるとともに、吐出安定性を向上できることが分かった。

【0056】

［中粘度］
次に、中粘度のインクジェット記録用水性顔料インクについて、実施例３〜４、比較例４〜８を用いて説明する。

【0057】

（実施例３）
増粘剤の添加量を０．０８部（０．０８重量％）に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例３のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。実施例３のインクの粘度は、６．９ｍＰ・ｓであった。

【0058】

（実施例４）
増粘剤の添加量を０．１４部（０．１４重量％）に変更したこと以外は、上記実施例２と同様にして、実施例４のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。実施例４のインクの粘度は、７．０ｍＰ・ｓであった。

【0059】

（比較例４）
増粘剤の添加量を０．１２部（０．１２重量％）に変更したこと以外は、上記比較例２と同様にして、比較例４のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例４のインクの粘度は、７．２ｍＰ・ｓであった。

【0060】

（比較例５）
増粘剤の添加量を０．２部（０．２０重量％）に変更したこと以外は、上記比較例３と同様にして、比較例５のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例５のインクの粘度は、６．８ｍＰ・ｓであった。

【0061】

（比較例６）
増粘剤を、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（ダイセルファインケム社製、商品名“ＳＰ６００”）に変更し、増粘剤の添加量を０．１２部（０．１２重量％）に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例６のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例６のインクの粘度は、６．４ｍＰ・ｓであった。

【0062】

（比較例７）
増粘剤を、ＨＥＣ（ダイセルファインケム社製、商品名“ＳＰ４００”）に変更し、増粘剤の添加量を０．３部（０．３０重量％）に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例７のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例７のインクの粘度は、６．２ｍＰ・ｓであった。

【0063】

（比較例８）
増粘剤を、ＨＥＣ（ダイセルファインケム社製、商品名“ＳＰ６００”）に変更し、増粘剤の添加量を０．８部（０．８０重量％）に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例８のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例８のインクの粘度は、６．６ｍＰ・ｓであった。

【0064】

上述した評価方法を用いて、実施例３〜４、比較例４〜８のインクジェット記録用水性顔料インクの吐出安定性及び耐薬品性の評価結果を表２に示した。また、表２では、各実施例及び比較例のインクジェット記録用水性顔料インクに含まれる増粘剤の種類、添加量、及びインクジェット記録用水性顔料インクの粘度についても示している。なお、参考のため、増粘剤を添加していない比較例１も表２に示している。

【0065】

【表2】

【0066】

表２に示すように、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いた実施例３〜４では、乾燥温度が６０℃、７５℃、９０℃のいずれの場合にも塗膜の耐薬品性が優れていた。一方、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムを用いた比較例４〜５、増粘剤としてＨＥＣを用いた比較例６〜８では、特に乾燥温度が７５℃以下の低温の場合、塗膜の耐薬品性が劣っていた。このことから、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いることにより、低温での造膜が可能で、吐出後の乾燥性を向上でき、低温造膜時においても塗膜の耐薬品性を向上できることが分かった。

【0067】

また、実施例３では、増粘剤の添加量が実施例４及び比較例４〜８に比べて少ないにも関わらず、実施例４及び比較例４〜８と同程度の中粘度を有するインクが得られ、かつ、吐出安定性が優れていた。一方、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムを用いた場合、増粘剤の添加量が実施例３の２．５倍である比較例５では、吐出安定性は優れていたが、増粘剤の添加量が実施例３の１．５倍である比較例４では、吐出安定性は劣っていた。また、増粘剤としてＨＥＣを用いた場合、増粘剤の添加量が実施例３の１０倍である比較例８では、吐出安定性は優れていたが、増粘剤の添加量が実施例３の１．５倍である比較例６、増粘剤の添加量が実施例３の３．７５倍である比較例７では、吐出安定性は劣っていた。このことから、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムまたはＨＥＣを用いる場合、優れた吐出安定性を得るためには、増粘剤の添加量を多くする必要があるが、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いる場合、増粘剤の添加量が少量であっても所望の粘度に調整できるとともに、吐出安定性を向上できることが分かった。

【0068】

［低粘度］
次に、低粘度のインクジェット記録用水性顔料インクについて、実施例５〜６、比較例９〜１３を用いて説明する。

【0069】

（実施例５）
増粘剤の添加量を０．０３部（０．０３重量％）に変更したこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例５のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。実施例５のインクの粘度は、４．３ｍＰ・ｓであった。

【0070】

（実施例６）
増粘剤の添加量を０．０８部（０．０８重量％）に変更したこと以外は、上記実施例２と同様にして、実施例６のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。実施例６のインクの粘度は、４．５ｍＰ・ｓであった。

【0071】

（比較例９）
増粘剤の添加量を０．０８部（０．０８重量％）に変更したこと以外は、上記比較例２と同様にして、比較例９のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例９のインクの粘度は、４．５ｍＰ・ｓであった。

【0072】

（比較例１０）
増粘剤の添加量を０．１５部（０．１５重量％）に変更したこと以外は、上記比較例３と同様にして、比較例１０のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例１０のインクの粘度は、４．８ｍＰ・ｓであった。

【0073】

（比較例１１）
増粘剤の添加量を０．０７部（０．０７重量％）に変更したこと以外は、上記比較例６と同様にして、比較例１１のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例１１のインクの粘度は、４．８ｍＰ・ｓであった。

【0074】

（比較例１２）
増粘剤の添加量を０．１５部（０．１５重量％）に変更したこと以外は、上記比較例７と同様にして、比較例１２のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例１２のインクの粘度は、４．３ｍＰ・ｓであった。

【0075】

（比較例１３）
増粘剤の添加量を０．６部（０．６０重量％）に変更したこと以外は、上記比較例８と同様にして、比較例１３のインクジェット記録用水性顔料インクを得た。比較例１３のインクの粘度は、４．５ｍＰ・ｓであった。

【0076】

上述した評価方法を用いて、実施例５〜６、比較例９〜１３のインクジェット記録用水性顔料インクの吐出安定性及び耐薬品性の評価結果を表３に示した。また、表３では、各実施例及び比較例のインクジェット記録用水性顔料インクに含まれる増粘剤の種類、添加量、及びインクジェット記録用水性顔料インクの粘度についても示している。

【0077】

【表3】

【0078】

表３に示すように、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いた実施例５〜６では、乾燥温度が６０℃、７５℃、９０℃のいずれの場合にも塗膜の耐薬品性が優れていた。一方、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムを用いた比較例９〜１０、増粘剤としてＨＥＣを用いた比較例１１〜１３では、特に乾燥温度が７５℃以下の低温の場合、塗膜の耐薬品性が劣っていた。このことから、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いることにより、低温での造膜が可能で、吐出後の乾燥性を向上でき、低温造膜時においても塗膜の耐薬品性を向上できることが分かった。

【0079】

また、実施例５では、増粘剤の添加量が実施例６及び比較例９〜１３に比べて少ないにも関わらず、実施例６及び比較例９〜１３と同程度の粘度を有するインクが得られ、かつ、吐出安定性が優れていた。一方、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムを用いた場合、増粘剤の添加量が実施例５の５倍である比較例１０は、吐出安定性は優れていたが、増粘剤の添加量が実施例５の約３倍である比較例９は、吐出安定性は劣っていた。また、増粘剤としてＨＥＣを用いた場合、増粘剤の添加量が実施例５の２０倍である比較例１３では、吐出安定性は優れていたが、増粘剤の添加量が実施例５の約２倍である比較例１１と、増粘剤の添加量が実施例５の５倍である比較例１２では、吐出安定性は劣っていた。このことから、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムまたはＨＥＣを用いる場合、優れた吐出安定性を得るためには、増粘剤の添加量を多くする必要があるが、増粘剤としてアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体を用いる場合、増粘剤の添加量が少量であっても所望の粘度に調整できるとともに、吐出安定性を向上できることが分かった。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明は、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能で、粘度調整が容易で、吐出安定性に優れ、さらに、吐出後の乾燥性に優れ、低温造膜時においても耐薬品性に優れた塗膜を提供可能なインクジェット記録用水性顔料インクとして利用可能である。