JP2009132845A - インクジェット用インク - Google Patents

Abstract

【課題】インクの劣化や吸水・吸湿の影響や、樹脂の分解（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の分解）によって、腐食性物質（例えば酸性物質など）が発生し、これによってインクのｐＨが酸性へシフトし、ヘッドノズル部材が浸食されることを防止するインクジェット用インクを提供する。
【解決手段】色材を含有し、ＰＨ調整剤としてアミン化合物を添加したことを特徴とするインクジェット用インク。
【選択図】 なし

Description

本発明は、インクジェット用のインクに関する。

インクジェット記録方式としては、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる方式（いわゆる電界制御方式）、ピエゾ素子の振動圧力を利用してインクを吐出させる方式（いわゆるドロップオンデマンド方式（圧力パルス方式））、高熱によって気泡を形成、成長させることによって生じる圧力を利用してインクを吐出させる方式（いわゆるサーマルインクジェット方式）、 等の各種方式が提案されており、これらは極めて高精細の画像を得ることができる。

これらのインクジェット記録方式には、主溶媒として水を用いる水性インクと、主溶媒として有機溶媒を用いる油性インクとが一般に用いられている。水性インクを用いた印刷画像は、全般に、耐水性が劣っているのに対して、油性インクは、優れた耐水性を有する印刷画像を提供することが可能である。
インクジェット用のインクは各種開発され、使用されている。

ところで、インクジェット用インクのｐＨが酸性へシフトしてしまうと、ヘッドノズル部材が浸食（腐食）されてインクの不吐出や飛行曲がりの原因となる。
例えば、溶剤・油性インクにおいて、インクの劣化や吸水・吸湿の影響と、樹脂の分解（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の分解）とによって、腐食性物質（例えば酸性物質など）が発生し、これによってインクのｐＨが酸性へシフトしてしまうと、ヘッドノズル部材が浸食されてインクの不吐出や飛行曲がりの原因となる。
従来ではヘッドノズル部材の浸食に対して、ヘッドノズル部材表面に吸着し保護層を作るためにベンゾトリアゾール等の防錆剤を添加した例はあるが、インクのｐＨが酸性にシフトするのを抑制するためではない（特許文献１）。
また、ノズル部材が浸食されることを防止する作用に優れたインクジェット用インクが要望されている。
特開２００６−２２５６０３号公報

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、インクの劣化や吸水・吸湿の影響や、樹脂の分解（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の分解）によって、腐食性物質（例えば酸性物質など）が発生し、これによってインクのｐＨが酸性へシフトし、ヘッドノズル部材が浸食されることを防止する非水系インクジェット用インクの提供を目的とする。

本発明は以下の構成を有する。
（構成１）色材を含有し、ＰＨ調整剤としてアミン化合物を添加したことを特徴とする非水系インクジェット用インク。
（構成２）上記ＰＨ調整剤は、アルコールアミン系化合物であることを特徴とする構成１記載の非水系インクジェット用インク。
（構成３）前記アルコールアミン系化合物は、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルジエタノールアミン、から選ばれるいずれか１種、又は２種以上を混合したものであることを特徴とする構成２に記載の非水系インクジェット用インク。
（構成４）前記インクジェット用インクは、樹脂として、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を含有するものであることを特徴とする構成１〜３のいずれかに記載の非水系インクジェット用インク。
（構成５）前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を溶解させる溶剤として、下記一般式で表される溶剤から選ばれるいずれか１種、又は２種以上を混合した、溶剤を含有することを特徴とする構成４に記載の非水系インクジェット用インク。

本発明によれば、インクの劣化や吸水・吸湿の影響や、樹脂の分解（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の分解）によって、腐食性物質（例えば酸性物質など）が発生し、これによってインクのｐＨが酸性へシフトし、ヘッドノズル部材が浸食されることを防止する非水系インクジェット用インクを提供できる。
本発明の非水系インクジェット用インクは、ノズル部材が浸食されることを防止する作用に優れるので、ヘッドダメージを抑制し、長期の連続使用においてもインクの安定吐出が可能となる。

以下、本発明について説明する。
本発明の非水系インクジェット用インクは、ＰＨ調整剤としてアミン化合物を添加したことを特徴とする（構成１）。
本発明は、非水系インクジェット用インク中にＰＨ調整剤としてアミン化合物（アミン類）を添加することによって、インクのｐＨが酸性へとシフトするのを中和によって防止し、インクのｐＨが酸性へシフトすることによって生じるヘッドノズル部材の浸食を防止する効果に優れる。
本発明の非水系インクジェット用インクにおいては、アミン系化合物（アミン類）は、上記ヘッドノズル部材の浸食を防止する効果が実質的に認められる程度に添加されることが好ましく、更に上記ヘッドノズル部材の浸食を防止する効果が実用以上十分に認められる程度に添加されることがより好ましい。

本発明においては、ＰＨ調整剤としてアルコールアミン系化合物を添加したものであることが好ましい（構成２）。
アルコールアミン系化合物（アミノアルコール）は、上記ヘッドノズル部材の浸食を防止する効果に優れるためである。

本発明においては、前記アルコールアミン系化合物が、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルジエタノールアミン、から選ばれるいずれか１種、又は２種以上を混合したものであることが好ましい（構成３）。
これらのアルコールアミン系化合物（アミノアルコール）は、上記２つの防錆作用の双方に更に優れるためである。

本発明の非水系インクジェット用インクにおいて、アミン化合物（特にアルコールアミン類）をインクジェットインク中に添加することで、樹脂の加水分解・酸化によって生成される酸性物質（カルボン酸・塩酸）の中和効果がある。この場合、アミン化合物は、上記作用効果が実質上効果的に発揮されるように、配合されることが望ましい。

本発明において、前記のアミン化合物としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、トリｎ−ブチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ジデシルアミン、ジオクチルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン等の脂肪族アミン、芳香族アミンや、
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、アミノメチルプロパノールや、
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、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルジエタノールアミン、などのアルコールアミン類、などが挙げられる。

本発明においては、アミン類としてアルコールアミン類を用いることが、上記ヘッドノズル部材の浸食を防止する作用効果が大きく発揮されること等の理由から好ましい。
本発明においては、アルコールアミン類としては、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、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルジエタノールアミン、などのアルコールアミン類を用いることが、上記ヘッドノズル部材の浸食を防止する作用効果がより大きく発揮されること等の理由から好ましい。

本発明においては、前記非水系インクジェット用インクは、樹脂として、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を含有するものであることが好ましい（構成４）。
この理由は、上述したように、例えば、溶剤・油性インクにおいて、インクの劣化や吸水・吸湿の影響と、例えば、バインダー樹脂である塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の分解とによって、腐食性物質（例えば酸性物質など）が発生し、これによってインクのｐＨが酸性へシフトしてしまうと、ヘッドノズル部材が浸食されてインクの不吐出や飛行曲がりの原因となるからであり、また、これらのことは他の樹脂を用いた場合に比べ影響が大きいと考えられるためである。

本発明は、溶剤・油性インクにおいて、溶剤と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を含むインクジェット用インクにおいて好適に適用できる。
本発明は、溶剤・油性インクにおいて、例えば、バインダー樹脂として、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を含むインクジェット用インクにおいて好適に適用できる。

本発明において、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂としては、例えばダウケミカル製ＶＹＮＳ−３、ＶＹＨＨ、ＶＹＨＤ、ＶＭＣＨ、ＶＭＣＣ、ＶＭＣＡ、ＶＥＲＲ−４０、ＶＡＧＨ、ＶＡＧＤ、ＶＡＧＦ、ＶＲＯＨ、日信化学工業(株)製ソルバインＣ、ソルバインＣＬ、ソルバインＣＨ、ソルバインＣＮ、ソルバインＣ５、ソルバインＣ５Ｒ、ソルバインＭ、ソルバインＭＬ、ソルバインＴＡ５Ｒ、ソルバインＴＡＯ、ソルバインＭＫ６、ソルバインＴＡ２等があげられる。

本発明においては、前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を溶解させる溶剤として、下記一般式で表される溶剤から選ばれるいずれか１種、又は２種以上を混合した、溶剤を用いることが好ましい（構成５）。
他の溶剤を用いる場合に比べ、ヘッド部材の浸食、メディアへの浸食が少なく、特性が良好だからである。

本発明において、上記式（１）に含まれる溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（例えば（株）日本乳化剤社製：商品名ヘキシルジグリコール(ＨｅＤＧ)）や、
ジエチレングリコールヘキシルエーテルや、
ジプロピレングリコールジメチルエーテル（例えば（株）日本乳化剤社製：商品名ジメチルプロピレングリコール(ＤＭＦＤＧ)）や、
ジエチレングリコールジエチルエーテル（例えば（株）日本乳化剤社製：商品名ジエチルジグリコール（ＤＥＤＧ）、
などのポリオキシエチレンアルキルエーテルが挙げられる。
本発明において、上記式（２）に含まれる溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（略号ＰＭＡ）や、
ジプロピレングリコール（モノ）メチルエーテルアセテート（ジプロピレングリコールモノメチルエーテルモノメチルアセテート）（略号ＤＰＭＡ）や、
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（略号ＢＭＧＡＣ）
などのポリオキシエチレンアルキルエーテルアセテートが挙げられる。

（発明を実施するための最良の形態）
本発明のインクジェット用油性インクは、例えば、色材、バインダー樹脂が分散剤と共に溶剤中に適宜、溶解または分散されてなるものであることが好ましい（例えば、国際公開番号ＷＯ２００４／００７６２６参照）。
このようなインクジェット用油性インクの調製法としては、溶媒、または、混合溶媒を、インク組成物における溶媒とする。その溶媒の一部に、顔料と分散剤を添加し、ボールミル、ビーズミル、超音波、又はジェットミル等で混合・分散させて顔料分散液を調製する。得られた顔料分散液に、上記で得た溶媒の残部とバインダー樹脂、その他の添加剤を攪拌下に添加することにより得られる。
上記インク組成物にいおて、バインダー樹脂は、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂が好ましい。バインダー樹脂は、ロジン系、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系を併用してもよい。
上記インク組成物には、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、界面活性剤等を添加してもよい。酸化防止剤としてはＢＨＡ（２，３−ブチル−４−オキシアニソール）、ＢＨＴ（２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）等が例示され、油性インク組成物中０．０１〜３．０重量％である。また、紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系化合物、又はベンゾトリアゾール系化合物を用いることができ、油性インク組成物中０．０１〜０．５重量％である。
また、界面活性剤としてはアニオン系、カチオン系、両性又は非イオン系のいずれの界面活性剤も用いることができ、油性インク組成物中０．５〜４．０重量％である。

（実施例）
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

（樹脂溶液Ｉの作製）
溶媒として下記の混合溶剤を使用した。
（ｉ）プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（略号ＰＭＡ）：２０重量部
（ｉｉ）ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（（株）日本乳化剤社製：商品名ヘキシルジグリコール(ＨｅＤＧ)）：２０重量部
（ｉｉｉ）エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート：６０重量部
上記混合溶剤に塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂（塩酢ビ樹脂）を攪拌しながら加え、ウオーターバスで約５０℃で１ｈｒ温めながら攪拌装置（新東科学（株）社製スリーワンモータ）で樹脂を溶解して、樹脂濃度５ｗｔ％の樹脂溶液Ｉを作製した。塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂としては、日信化学工業(株)社製：ソルバインＣ５Ｒ，又は、ダウケミカル社製：ＶＹＨＤを使用した。

（樹脂溶液ＩＩの作製）
次いで、この樹脂溶液Ｉに、
（１）塩ビ安定剤として、（株）ＡＤＥＫＡ社製：０−１３０Ｐ、又は日東化成（株）社製：＃８１０２、（いずれも有機スズ系とエポキシ変性植物油）
（２）アミノアルコール系溶剤として、下記のいずれか１つ、
（ｉ）Ｎ，Ｎ−ジｎ−ブチルエタノールアミン（（株）日本乳化剤社製：商品名アミノアルコール２Ｂ）（表１においてＡ−２Ｂと表記する）
（ｉｉ）Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（（株）日本乳化剤社製：商品名アミノアルコール２Ｍａｂｓ）（表１においてＡ−２Ｍａｂｓと表記する）
（ｉｉｉ）Ｎ−メチルジエタノールアミン（（株）日本乳化剤社製：商品名アミノアルコールＭＤＡ）（表１においてＡ−ＭＤＡと表記する），
（ｉｖ）Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルジエタノールアミン（（株）日本乳化剤社製：商品名アミノアルコールｔＢＤＥＡ）、
（３）水
を表１に示すように、加えて攪拌して、樹脂溶液ＩＩを作製した。同様に、表１に示すように上記（１）〜（３）の一部又は全部を加えないものを比較として用いた。
添加量は樹脂溶液量に対して，安定剤が０．１ｗｔ％、アミノアルコール系溶剤が０．５ｗｔ％，水が２ｗｔ％とした。

（評価）
樹脂溶液ＩＩのｐＨをｐＨ試験紙にて確認後、６０℃恒温槽へ入れてｌケ月間放置する。放置日数０日（作製直後）、放置日数１４日、放置日数３０日、においてｐＨをｐＨ試験紙にて確認下結果を表１に示す。
表１に示すように、塩酢ビ樹脂溶液Ｉのみや塩酢ビ樹脂溶液Ｉに安定剤を加えただけではｐＨは酸性にシフトしてしまう（比較例）。しかし、アミノアルコ−ル系溶剤を加えることで、水が混入していても、ｐＨ変化を中性〜弱アルカリ性のまま保つことができた（実施例）。

上記実施例及び比較例に係る樹脂溶液（又はこれに色材等を加えて作製したインクジェット用インク）を用い、インクジェットヘッドへのダメージを調べた。
その結果、比較例に係る樹脂溶液を用いた場合、ヘッドノズル部材が浸食されてインクの不吐出や飛行曲がりの原因となることがわかった。これに対し、実施例に係る樹脂溶液を用いた場合、ヘッドノズル部材の浸食は確認されなかった。

Claims (5)

1. 色材を含有し、ＰＨ調整剤としてアミン化合物を添加したことを特徴とする非水系インクジェット用インク。
2. 上記ＰＨ調整剤は、アルコールアミン系化合物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用インク。
3. 前記アルコールアミン系化合物は、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルジエタノールアミン、から選ばれるいずれか１種、又は２種以上を混合したものであることを特徴とする請求項２に記載の非水系インクジェット用インク。
4. 前記インクジェット用インクは、樹脂として、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を含有するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非水系インクジェット用インク。
5. 前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を溶解させる溶剤として、下記一般式で表される溶剤から選ばれるいずれか１種、又は２種以上を混合した、溶剤を含有することを特徴とする請求項４に記載の非水系インクジェット用インク。