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WO2023112816A1 - インク組成物及びインクジェット記録方法 - Google Patents

インク組成物及びインクジェット記録方法 Download PDF

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Publication number
WO2023112816A1
WO2023112816A1 PCT/JP2022/045244 JP2022045244W WO2023112816A1 WO 2023112816 A1 WO2023112816 A1 WO 2023112816A1 JP 2022045244 W JP2022045244 W JP 2022045244W WO 2023112816 A1 WO2023112816 A1 WO 2023112816A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ink composition
ink
mass
solvent
recording method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/045244
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
竜 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to CN202280080751.1A priority Critical patent/CN118355081A/zh
Priority to EP22907343.2A priority patent/EP4450571A4/en
Priority to JP2023567738A priority patent/JPWO2023112816A1/ja
Publication of WO2023112816A1 publication Critical patent/WO2023112816A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322Pigment inks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/40Ink-sets specially adapted for multi-colour inkjet printing

Definitions

  • the present invention relates to an ink composition and an inkjet recording method using the ink composition.
  • ink droplets are ejected from the printer and attached to printing media such as paper to perform printing.
  • This recording method is rapidly becoming popular in recent years because it has the advantage of facilitating miniaturization and speeding up.
  • packaging materials include, for example, corrugated cardboard sheets or corrugated boxes in which corrugated paperboard is sandwiched between two paperboards, and coated balls whose surface is coated to enhance the appearance.
  • advertising media include ink-poor printing media such as coated paper in which a white pigment or the like is applied to the surface of a base material to impart glossiness and whiteness.
  • the distance between the surface of the printing medium and the inkjet head is 1 mm or more, preferably 1 mm, in order to prevent contact between the surface of the printing medium and the inkjet head due to warping of the printing medium. It is often required to ensure a print gap of 2 mm or more, more preferably 3 mm or more.
  • the distance required for the ink droplets ejected from the ink ejection openings of the inkjet head to reach the surface of the printing medium becomes longer, which makes it more likely that the ink droplets will be deflected and satellites will occur excessively.
  • the ink droplets do not spread enough on the surface of the printing media (in other words, the dot diameter increases. It becomes smaller), and problems such as streaks may occur on the printed matter. Therefore, there is a strong demand from the market for an ink capable of printing a large dot diameter regardless of the size of the print gap.
  • Patent Document 1 discloses an ink composition containing a specific alkali-soluble resin, a polyolefin resin emulsion, and an acetylene diol-based surfactant.
  • Patent Document 2 discloses an ink composition containing a binder resin, a compound having a urea bond, a coloring material, water as an aqueous medium, and an organic solvent.
  • Patent Document 3 discloses a method for producing a printed matter in which the temperature of the substrate when ink droplets land is in the range of 40 to 80°C.
  • Japanese Patent No. 6640951 Japanese Patent No. 6504423 WO2020/054567
  • An object of the present invention is to provide an ink composition capable of obtaining good printed matter with a large dot diameter regardless of the size of the print gap, and an inkjet recording method using the ink composition.
  • Specific means for solving the above problems include the following embodiments. 1) Containing a coloring agent, a specific solvent component consisting of at least one organic solvent having a ClogP value of more than 0.504 and less than 2.635, and water, An ink composition wherein the weighted average value obtained by weighting the ClogP value of each organic solvent constituting the specific solvent component by the mass-based content of each organic solvent is more than 0.67 and less than 1.26. 2) The ink composition according to 1), wherein the colorant comprises a pigment. 3) The ink composition according to 1) or 2), wherein the content of the colorant is 0.5 to 30.0% by mass relative to the total mass of the ink composition.
  • An ink composition set comprising the ink composition according to any one of 1) to 3) and another ink composition different from the ink composition.
  • An inkjet recording method comprising a step of ejecting droplets of the ink composition according to any one of 1) to 3) and attaching them to a printing medium to form an image.
  • the print media includes at least one selected from the group consisting of cardboard, liner paper, coated board, and coated paper.
  • an ink composition capable of obtaining good printed matter with a large dot diameter regardless of the size of the printing gap, and an inkjet recording method using the ink composition.
  • the ink composition according to the present embodiment contains a colorant, a specific solvent component consisting of at least one organic solvent having a ClogP value of more than 0.504 and less than 2.635, and water,
  • the weighted average value obtained by weighting the ClogP value of each organic solvent constituting the specific solvent component by the mass-based content of each organic solvent is more than 0.67 and less than 1.26.
  • Each component contained in the ink composition according to the present embodiment will be described below.
  • each component demonstrated below may be used individually by 1 type of them, and may use 2 or more types together.
  • coloring agent for example, pigments, disperse dyes, solvent dyes, etc. can be used.
  • pigments include inorganic pigments, organic pigments, and extender pigments.
  • inorganic pigments include carbon black, titanium oxide, metal oxides, metal hydroxides, metal sulfides, metal ferrocyanides, and metal chlorides.
  • the inorganic pigment is preferably carbon black such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black.
  • carbon black such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black.
  • Examples of commercially available carbon black products include Raven 760 ULTRA, Raven 780 ULTRA, Raven 790 ULTRA, Raven 1060 ULTRA, Raven 1080 ULTRA, Raven 1170, Raven 1190 ULTRA II, Raven 1200, Ra Ven 1250, Raven 1255, Raven 1500, Raven 2000, Raven 2500U LTRA, Raven 3500, Raven 5000 ULTRA II, Raven 5250, Raven 5750, Raven 7000 (manufactured by Columbia Carbon); Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monar channel 900, Monarch 1000, Monarch 1100 , Monarch 1300, Monarch 1400, Regal 1330R, Regal 1400R, Regal 1660R, Mogul L (manufactured by Cabot Corporation); Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V,
  • organic pigments include various pigments such as azo, disazo, phthalocyanine, quinacridone, isoindolinone, dioxazine, perylene, perinone, thioindigo, anthraquinone, and quinophthalone.
  • organic pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 55, 73, 74, 75, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 108, 114, 128, 129, 138, 139, 150, 151, 154, 155, 180, 185, 193, 199, 202, 213; I.
  • extender pigments examples include silica, calcium carbonate, talc, clay, barium sulfate, and white carbon.
  • disperse dyes include, for example, C.I. I. Dispers Yellow 3, 4, 5, 7, 9, 13, 24, 30, 33, 34, 42, 44, 49, 50, 51, 54, 56, 58, 60, 63, 64, 66, 68, 71, 74, 76, 79, 82, 83, 85, 86, 88, 90, 91, 93, 98, 99, 100, 104, 114, 116, 118, 119, 122, 124, 126, 135, 140, 141, 149, 160, 162, 163, 164, 165, 179, 180, 184: 1, 182, 183, 184, 186, 192, 198, 199, 201, 202, 204, 210, 211, 215, 216, 218, 224, 231, 232, 241; C.I.
  • solvent dyes include, for example, C.I. I. Solvent Yellow 2, 6, 14, 16, 21, 25, 29, 30, 33, 51, 56, 77, 80, 82, 88, 89, 93, 116, 150, 160: 1, 163, 179, etc. Dyes; C.I. I. Orange dyes such as Solvent Orange 1, 2, 14, 45, 60; I. Solvent Red 1, 3, 7, 8, 9, 18, 19, 23, 24, 25, 27, 49, 100, 109, 121, 122, 125, 127, 130, 132, 135, 218, 225, 230, etc. red dye of C.I. I. Violet dyes such as Solvent Violet 13, 31; I. Green dyes such as Solvent Green 3; I. Brown dyes such as Solvent Brown 3, 5; I.
  • Blue dyes such as Solvent Blue 2, 11, 14, 24, 25, 35, 36, 38, 48, 55, 59, 63, 67, 68, 70, 73, 83, 105, 111, 132; I. Black dyes such as Solvent Black 3, 5, 7, 23, 27, 28, 29, 34;
  • the colorant preferably contains a pigment, and more preferably consists of a pigment.
  • Pigments include carbon black; C.I. I. Pigment Blue 15:3, 15:4; C.I. I. Pigment Yellow 74, 155; C.I. I. Pigment Red 122, 150; and C.I. I. Pigment Violet 19; preferably at least one selected from the group consisting of carbon black, C.I. I. Pigment Blue 15:4, C.I. I. Pigment Yellow 74, C.I. I. Pigment Red 122, and C.I. I. It is more preferable to use at least one selected from the group consisting of Pigment Violet 19.
  • the content of the colorant is preferably 0.5 to 30.0% by mass, more preferably 1.0 to 10.0% by mass, relative to the total mass of the ink composition. More preferably 0 to 7.0% by mass, particularly preferably 2.0 to 4.8% by mass.
  • the specific solvent component consists of at least one organic solvent having a ClogP value of more than 0.504 and less than 2.635, and the ClogP value of each organic solvent constituting the specific solvent component is based on the mass of each organic solvent.
  • the weighted average value weighted by the content of is more than 0.67 and less than 1.26.
  • the ClogP value means the calculated logP value (1-octanol/water partition coefficient).
  • a ClogP value can be calculated by a fragment method, an atomic approach method, or the like. More specifically, to calculate the ClogP value, the fragment described in the literature (C. Hansch and A. Leo, "Substitute Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology” (John Wiley & Sons, New York, 1969)) methods or commercially available software packages may be used. The ClogP values described herein were calculated using a commercially available software package, Chem Draw Ultra (Cambridge Soft Corporation, USA).
  • the ClogP value and its weighted average value are listed to the second or third decimal place, and the least significant digit of the decimal point described is the least significant digit of the decimal point. It is obtained by rounding off the lower digits.
  • Organic solvents constituting the specific solvent component include, for example, diethylene glycol diethyl ether (0.52), 1,2-hexanediol (0.53), diethylene glycol monoisobutyl ether (0.54), propyl propylene glycol (0.54).
  • diethylene glycol monobutyl ether (0.67), dipropylene glycol monopropyl ether (0.75), 2,2-diethyl-1,3-propanediol (0.82), propylene glycol monobutyl ether (1.15) ), diethylene glycol monophenyl ether (1.25), 2-ethyl-1,3-hexanediol (1.26), 1,2-octanediol (1.59), diethylene glycol hexyl ether (1.72), and propylene glycol monohexyl ether (2.21). Numerical values in parentheses indicate the ClogP value of each organic solvent.
  • the specific solvent component preferably contains an organic solvent having a ClogP value of more than 0.505 and less than 2.635, and an organic solvent having a ClogP value of more than 0.520 and less than 2.215. More preferably, it contains an organic solvent with a ClogP value greater than 0.530 and less than 1.755.
  • the weighted average value obtained by weighting the ClogP value of each organic solvent constituting the specific solvent component by the mass-based content of each organic solvent is preferably 0.68 or more and less than 1.26. It is more preferably 70 or more and less than 1.10, and even more preferably 0.74 or more and less than 1.00.
  • the weighted average value of the ClogP value is the sum of the values obtained by multiplying the ClogP value of each organic solvent that constitutes the specific solvent component by the content (parts by mass) of each organic solvent for all the organic solvents that constitute the specific solvent component. , can be obtained by dividing the total value by the content (parts by mass) of the specific solvent component.
  • the weighted average value Q1 can be obtained according to the following formulas (A) to (C).
  • Content of solvent A (parts by mass) x ClogP value of solvent A X Formula (A)
  • the weighted average value Q2 is calculated according to the following formulas (A), (B), (D), and (E).
  • the ClogP value of the organic solvent is taken as the weighted average value.
  • the number of organic solvents constituting the specific solvent component is preferably two or more, more preferably three or more.
  • the specific solvent component preferably contains at least one selected from the group consisting of 1,2-octanediol, diethylene glycol phenyl ether, and 1,2-hexanediol, and more preferably contains at least two. , it is more preferable to contain these three types, and it is particularly preferable to consist of these three types.
  • the content of the specific solvent component is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 3 to 15% by mass, and more preferably 5 to 10% by mass, relative to the total mass of the ink composition. More preferred.
  • the content of any one of the two solvents in the ink composition is such that "content of solvent with high ClogP value ⁇ content of solvent with low ClogP value It is preferable to satisfy the relation of "amount".
  • the ink composition according to this embodiment preferably does not substantially contain an organic solvent having a ClogP value of 2.635 or more.
  • substantially not containing an organic solvent having a ClogP value of 2.635 or more separation of the organic solvent in the ink composition is prevented, and the stability of the ink composition tends to be improved.
  • the content of the organic solvent having a ClogP value of 2.635 or more is preferably less than 1.0% by mass, more preferably less than 0.8% by mass, relative to the total mass of the ink composition. , more preferably less than 0.5% by mass, and particularly preferably less than 0.2% by mass.
  • water water containing few impurities (metal ions, etc.), such as ion-exchanged water or distilled water, is preferable.
  • the content of water is usually 1 to 90% by mass, preferably 5 to 85% by mass, more preferably 10 to 80% by mass, and 20 to 90% by mass, based on the total mass of the ink composition. More preferably 80% by mass, particularly preferably 30 to 80% by mass, most preferably 50 to 80% by mass.
  • the ink composition according to this embodiment may further contain an ink modifier in addition to the components described above.
  • ink preparation agents include surfactants, viscosity modifiers, antifoaming agents, preservatives, antifungal agents, pH adjusters, chelating reagents, antirust agents, water-soluble ultraviolet absorbers, water-soluble polymer compounds, Dispersants, resin emulsions, wax agents, antioxidants and the like are included.
  • surfactants examples include known surfactants such as anionic, cationic, nonionic, amphoteric, silicone-based, and fluorine-based surfactants, and anionic, nonionic, silicone-based, and fluorine-based surfactants are preferred.
  • anionic surfactants include alkylsulfocarboxylates, ⁇ -olefin sulfonates, polyoxyethylene alkyl ether acetates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, N-acylamino acids or salts thereof, N-acylmethyl Taurine salt, alkyl sulfate polyoxyalkyl ether sulfate, alkyl sulfate polyoxyethylene alkyl ether phosphate, rosin acid soap, castor oil sulfate, lauryl alcohol sulfate, alkylphenol type phosphate, alkyl type phosphate, Alkylarylsulfonates, diethylsulfosuccinates, diethylhexylsulfosuccinates, dioctylsulfosuccinates, and the like.
  • Commercially available products include, for example, Hitenol LA-10, LA-12, LA-16, Neohitenol ECL
  • cationic surfactants examples include 2-vinylpyridine derivatives and poly-4-vinylpyridine derivatives.
  • nonionic surfactants include ethers such as polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene dodecylphenyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, and polyoxyethylene alkyl ether.
  • Esters such as polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene distearate, sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene monooleate, polyoxyethylene stearate system; 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,5-dimethyl-1-hexyne-3 -Acetylene glycol (alcohol) system such as all; Surfynol 104, 104PG50, 105PG50, 82, 420, 440, 465, 485, Olphine STG (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.); Polyglycol ether system (for example, TergItol 15-S-7 manufactured by SIGMA-ALDRICH, etc.);
  • amphoteric surfactants include betaine lauryldimethylaminoacetate, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, betaine coconut fatty acid amidopropyldimethylaminoacetate, polyoctylpolyaminoethylglycine, and imidazoline. derivatives and the like.
  • silicone-based surfactants include polyether-modified siloxane and polyether-modified polydimethylsiloxane.
  • Commercial products include, for example, BYK-306, BYK-307, BYK-333, BYK-341, BYK-345, BYK-346, BYK-347, BYK-348, BYK-349, BYK-3455 (above, BYK-Chemie company); 22-4515, KF-6011, KF-6012, KF-6015, KF-6017 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.);
  • fluorine-based surfactants include perfluoroalkylsulfonic acid compounds, perfluoroalkylcarboxylic acid compounds, perfluoroalkylphosphoric acid ester compounds, perfluoroalkylethylene oxide-imparted products, and perfluoroalkyl ether groups in side chains.
  • polyoxyalkylene ether polymer compounds having Commercially available products include, for example, Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300 (manufactured by DuPont); Capstone FS-30, FS-31, FS-3100 ( Chemours); PF-151N, PF-154N (manufactured by Omnova); F-114, F-410, F-444, EXP. TF-2066, EXP. TF-2148, EXP. TF-2149, F-430, F-477, F-552, F-553, F-554, F-555, F-556, F-557, F-558.
  • the content is usually 0.1 to 3% by mass, and 0.3 to 1% by mass, relative to the total mass of the ink composition. is preferably By setting the surfactant content to 0.1 to 3% by mass, the dispersion stability of the colorant in the ink composition tends to be improved.
  • Viscosity modifier In an industrial inkjet printer, the viscosity range of ink that can be ejected is usually determined based on the specifications of the printer head (the head that ejects ink). Therefore, it may be important to add a viscosity modifier to the ink composition to adjust the viscosity to an appropriate range.
  • the viscosity modifier is not particularly limited as long as it can adjust the viscosity of the ink composition, and known substances can be used. Specific examples thereof include organic solvents and sugars having a ClogP value of 0.504 or less. Examples of organic solvents include glycerin (-1.54), triethylene glycol (-1.48), ethylene glycol (-1.37), diethylene glycol (-1.30), propylene glycol (-1.06).
  • 1,2-pentanediol ( ⁇ 0.00), ethylene glycol monoallyl ether (0.03), isopropyl alcohol (0.07), isopropyl glycol (0.09), diethylene glycol ethyl methyl ether (0.13) , dipropylene glycol dimethyl ether (0.36), 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (0.42), butyltriglycol (0.49) and the like.
  • Numerical values in parentheses indicate the ClogP value of each organic solvent.
  • sugars include carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and the like.
  • the content is usually 1 to 20% by mass, preferably 3 to 20% by mass, relative to the total mass of the ink composition. It is preferably 8 to 18% by mass, even more preferably 10 to 18% by mass, and particularly preferably 12 to 18% by mass.
  • Antifoaming agents include, for example, silicone-based, silica-mineral oil-based, olefin-based, and acetylene-based compounds. Examples of commercially available products include Surfynol DF37, DF58, DF110D, DF220, MD-20, Olphine SK-14 (manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
  • Antifungal agents include, for example, sodium dehydroacetate, sodium benzoate, sodium pyridinethione-1-oxide, ethyl p-hydroxybenzoate, 1,2-benzisothiazolin-3-one and salts thereof.
  • antiseptics examples include organic sulfur, organic nitrogen sulfur, organic halogen, haloarylsulfone, iodopropargyl, haloalkylthio, nitrile, pyridine, 8-oxyquinoline, benzothiazole, Isothiazolines, dithiols, pyridine oxides, nitropropanes, organic tins, phenols, quaternary ammonium salts, triazines, thiazines, anilides, adamantanes, dithiocarbamates, brominated indanones, benzyl bromide Acetate-based compounds, inorganic salt-based compounds, and the like can be mentioned.
  • organic halogen compounds include sodium pentachlorophenol.
  • pyridine oxide compounds include sodium 2-pyridinethiol-1-oxide.
  • isothiazoline compounds include 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3- on, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one magnesium chloride, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one calcium chloride, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one calcium chloride and the like.
  • antiseptic and antifungal agents include anhydrous sodium acetate, sodium sorbate, sodium benzoate; Proxel GXL (S), Proxel XL-2 (S) (manufactured by Arch Chemical Co.); mentioned.
  • pH adjuster examples include alkanolamines such as diethanolamine, triethanolamine and N-methyldiethanolamine; alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; ammonium hydroxide (ammonia water). alkali metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate; alkali metal salts of organic acids such as potassium acetate; inorganic bases such as disodium phosphate;
  • Chelating reagents include, for example, disodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uracil diacetate and the like.
  • rust preventives include acidic sulfites, sodium thiosulfate, ammonium thioglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.
  • Water-soluble UV absorber examples include sulfonated benzophenone-based compounds, benzotriazole-based compounds, salicylic acid-based compounds, cinnamic acid-based compounds, and triazine-based compounds.
  • Water-soluble polymer compound examples include polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, polyamines and polyimine.
  • Dispersants include, for example, styrene and its derivatives; vinylnaphthalene and its derivatives; ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid aliphatic alcohol esters; (meth)acrylic acid and its derivatives; maleic acid and its derivatives; Itaconic acid and its derivatives; Fumaric acid and its derivatives; Vinyl acetate, vinyl alcohol, vinylpyrrolidone, acrylamide, and derivatives thereof; and hydrophilic monomers).
  • Hydrophilic monomers include monomers such as (meth)acrylic acid in which a carboxy group remains after polymerization.
  • Such copolymers include, for example, styrene-(meth)acrylic acid copolymer, styrene-(meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymer, (meth)acrylic acid ester-(meth) Examples include acrylic acid copolymers, polyethylene glycol (meth)acrylate-(meth)acrylic acid copolymers, styrene-maleic acid copolymers, and the like.
  • styrene-(meth)acrylic acid copolymer styrene-(meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymer, (meth)acrylic acid ester-(meth)acrylic acid copolymer, and Polyethylene glycol (meth) acrylate - (meth) acrylic acid copolymer is preferred, styrene - (meth) acrylic acid copolymer, styrene - (meth) acrylic acid - (meth) acrylic acid ester copolymer, and (meth) ) acrylic acid ester-(meth)acrylic acid copolymer is more preferred, (meth)acrylic acid ester-(meth)acrylic acid copolymer is more preferred, and methacrylic acid ester-(meth)acrylic acid copolymer is particularly preferred.
  • Types of copolymers include block copolymers, random copolymers, graft copolymers, and the
  • Dispersants can be synthesized or obtained as commercial products.
  • Examples of commercially available dispersants include Joncryl 62, 67, 68, 678, 687 (styrene-acrylic copolymer manufactured by BASF); Movinyl S-100A (manufactured by Japan Coating Resin Co., Ltd. modified vinyl acetate copolymer); Jurimer AT-210 (polyacrylic acid ester copolymer manufactured by Nippon Junyaku Co., Ltd.);
  • Dispersants obtained by synthesis include, for example, AB block polymers disclosed in WO 2013/115071.
  • Monomers constituting the A block of the AB block polymer disclosed in WO 2013/115071 are selected from (meth) acrylic acid and linear or branched C4 alkyl (meth) acrylates At least one monomer is preferably selected from methacrylic acid and n-butyl methacrylate, and more preferably these two monomers are used in combination.
  • the monomer constituting the B block of the AB block polymer disclosed in WO 2013/115071 is at least one monomer selected from benzyl methacrylate and benzyl acrylate, preferably benzyl methacrylate.
  • Specific examples of AB block polymers include block copolymers disclosed in Synthesis Examples 3-8 of WO 2013/115071.
  • the resin emulsion is not particularly limited as long as it is different from the above dispersant, and examples include urethane, polyester, acrylic, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic-styrene, and acrylic-silicone resins.
  • An emulsion containing Commercially available products include, for example, Superflex 126, 150, 170, 210, 420, 470, 820, 830, 860, 890 (these are urethane-based resin emulsions manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.); Hydran HW-350, HW-178, HW-163, HW-171, AP-20, AP-30, AP-40F, WLS-201, WLS-210 (these are urethane resin emulsions manufactured by DIC Corporation); 0569, 0850Z, 2108 (above, styrene-butadiene resin emulsion manufactured by JSR Corporation); AE980, AE981A, AE982, AE986B, AE104 (above, acrylic resin emulsion manufactured by ETEC Co., Ltd.); acrylic resin emulsion); Boncoat 4001, 5454 (these are acrylic resin emulsions manufactured by DIC Corporation);
  • the solid content is preferably 0.1 to 10% by mass, and preferably 0.3%, based on the total mass of the ink composition. It is more preferably 7% by mass, further preferably 0.5 to 5% by mass, particularly preferably 0.5 to 3% by mass, and 0.5 to 1.5% by mass. is highly preferred.
  • wax agent As the wax agent, a wax emulsion is preferred, and a water-based wax emulsion is more preferred.
  • Natural waxes and synthetic waxes can be used as the wax agent. Natural waxes include, for example, petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax; lignite waxes such as montan wax; plant waxes such as carnauba wax and candelia wax; animal and plant waxes such as beeswax and lanolin; mentioned.
  • Synthetic waxes include, for example, polyalkylene wax (preferably poly-C2-C4 alkylene wax), polyalkylene oxide wax (preferably poly-C2-C4 alkylene oxide oxide), paraffin wax and the like.
  • At least one selected from the group consisting of polyethylene wax, polypropylene wax, oxidized polyethylene wax, oxidized polypropylene wax, and paraffin wax is preferable, and oxidized polyethylene wax is more preferable.
  • the average particle diameter of the wax agent is preferably 50 nm to 5 ⁇ m, more preferably 100 nm to 1 ⁇ m, in order to prevent clogging of the inkjet head.
  • Commercially available wax emulsions include, for example, AQUACER 515 (acid value: 5 mgKOH/g) manufactured by BYK Japan, HYTEC E-6500 (acid value: 10 to 20 mgKOH/g) manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd., and the like. mentioned.
  • the solid content is preferably 0.1 to 5% by mass, and preferably 0.2% by mass, based on the total mass of the ink composition. It is more preferably from 0.5 to 3% by mass, more preferably from 0.5 to 3% by mass, particularly preferably from 0.5 to 2% by mass, and from 0.5 to 1.5% by mass. is highly preferred.
  • antioxidant for example, various organic and metal complex anti-fading agents can be used.
  • organic anti-fading agents include hydroquinones, alkoxyphenols, dialkoxyphenols, phenols, anilines, amines, indanes, chromans, alkoxyanilines, and heterocycles.
  • a method for preparing the ink composition according to the present embodiment is not particularly limited, and a known preparation method can be employed.
  • One example thereof is a method of preparing an aqueous dispersion containing a colorant and a dispersant, and adding and mixing a specific solvent component, water, and, if necessary, an ink preparation agent to the aqueous dispersion. be done.
  • the ink composition according to the present embodiment is used for inkjet recording, it is preferable to filter the ink composition to remove aggregates and the like.
  • a filtering method a known method can be appropriately adopted. For example, suction filtration is performed using a filter paper such as glass filter paper GC-50 (retention diameter: 0.5 ⁇ m, manufactured by Advantech), glass filter paper GA-100 (retention diameter: 1.0 ⁇ m, manufactured by Advantech). methods and the like.
  • the ink composition according to the present embodiment has good wetting and spreading on ink-poor or non-ink-absorbing printing media, and can provide good printed matter with large dot diameters regardless of the size of the printing gap. is possible.
  • the ink composition according to the present embodiment is excellent in storage stability, redispersibility, various abrasion resistance, color developability, and chroma, and has little coating unevenness during image formation, and is also excellent in image formability.
  • printed images recorded using the ink composition according to the present embodiment are excellent in various fastness properties such as water resistance, light resistance, heat resistance, oxidation gas resistance (for example, ozone gas resistance).
  • the ink composition set according to this embodiment includes the ink composition according to this embodiment described above and another ink composition different from the ink composition.
  • the other ink composition is not particularly limited as long as it has a different structure from the ink composition according to the present embodiment, but is preferably different in hue from the ink composition according to the present embodiment.
  • ⁇ Inkjet recording method In the inkjet recording method according to the present embodiment, droplets of each ink composition included in the ink composition according to the present embodiment described above or the ink composition set according to the present embodiment described above are ejected onto a printing medium. The step of depositing to form an image is included.
  • Print media refers to media to which the ink composition can adhere, and can be broadly divided into ink-absorbing printing media and ink-poor or non-ink-absorbing printing media.
  • Ink-absorbing printing media include inkjet-only paper, inkjet-only film, glossy paper, cardboard, and liner paper included in cardboard.
  • liner paper include K liner, C liner, lightweight liner, etc., which are commercially available from Oji Materia Co., Ltd., Nippon Paper Industries Co., Ltd., and the like.
  • ink-poor or non-ink-absorbing printing media include various types of paper such as coated paper, lightweight coated paper, lightly coated paper, coated cardboard, and art paper used for applications such as gravure printing and offset printing; cast-coated paper used for label printing; and the like. These printing media are coated with a coating agent in order to impart a degree of whiteness, etc., to high-quality paper or the like that has not been surface-treated, and a coating layer is provided.
  • a recording method using a printing medium containing at least one selected from the group consisting of cardboard, liner paper, coated board, and coated paper is preferable. Also preferred is a recording method that uses a print medium that does not absorb ink easily or does not absorb ink.
  • the surface modification treatment it is preferable to perform at least one treatment selected from the group consisting of corona discharge treatment, plasma treatment, and flame treatment.
  • the surface modification of the print media can be carried out by appropriately adjusting the number of treatments, treatment time, applied voltage, etc. so as to obtain the desired effect.
  • the state of surface modification can be confirmed by measuring the contact angle by a known method. It is generally known that the effect of surface modification treatment is weakened with time. For this reason, it is preferable to perform ink jet recording immediately after the surface modification treatment is applied to the print media.
  • the ink nozzles and the like of the inkjet printer used in the inkjet recording method according to this embodiment are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a known method can be adopted as a printing method for an inkjet printer.
  • Examples include a charge control method that uses electrostatic attraction to eject ink; a drop-on-demand method (pressure pulse method) that uses the vibration pressure of a piezo element; and an acoustic ink jet system in which the radiation pressure is used to eject ink; a thermal ink jet system in which ink is heated to form air bubbles and the resulting pressure is used; and the like.
  • the above printing method includes a method of improving fixability of a coloring agent by using colorless and transparent ink.
  • single-pass printing using a line head type inkjet printer is also preferably performed for the purpose of increasing the printing speed. According to the ink composition according to the present embodiment, even under such printing conditions, printed matter with large dot diameters can be obtained regardless of the size of the printing gap.
  • the thickness is usually 0.5 to 10 mm, preferably 0.75 to 7 mm, in order to prevent contact between the surface of the printing medium and the inkjet head due to warping of the printing medium. , more preferably 1 to 5 mm, and still more preferably 1 to 3 mm.
  • a combination of preferable items is more preferable, and a combination of more preferable items is even more preferable.
  • part means parts by mass and “%” means % by mass, unless otherwise specified. Unless otherwise specified, all operations such as various syntheses in Examples were carried out under stirring. Further, when it was necessary to quantify the pigment solid content in the dispersion liquid, it was determined by the dry weight method using MS-70 manufactured by A&D Co., Ltd. The pigment solid content is a conversion value obtained by calculating only the pigment solid content from the total amount of solid content.
  • Preparation Example 1 Preparation of Black Dispersion 1>
  • a block copolymer (dispersant) was obtained by repeating Synthesis Example 3 of International Publication No. 2013/115071.
  • the resulting block copolymer (6 parts) was dissolved in methyl ethyl ketone (20 parts) to form a homogeneous solution.
  • carbon black manufactured by Orion Engineered Carbons, Nerox 605 (20 parts) was added and dispersed in a sand grinder at 1500 rpm for 15 hours to obtain a liquid.
  • Preparation Example 2 Preparation of cyan dispersion> Instead of the carbon black used in Preparation Example 1, C.I. I. A cyan dispersion (Cdp) having a pigment solid content of 12.0% was obtained in the same manner as in Preparation Example 1, except that Pigment Blue 15:4 (manufactured by Dainichiseika Co., Ltd., Chromofine blue 4851) was used.
  • Pigment Blue 15:4 manufactured by Dainichiseika Co., Ltd., Chromofine blue 4851
  • Preparation Example 3 Preparation of yellow dispersion> Instead of the carbon black used in Preparation Example 1, C.I. I. A yellow dispersion (Ydp) having a pigment solid content of 12.0% was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 except that Pigment Yellow 74 (HANSA Yellow 5GX01 manufactured by Clariant Co., Ltd.) was used.
  • Pigment Yellow 74 HANSA Yellow 5GX01 manufactured by Clariant Co., Ltd.
  • Preparation Example 4 Preparation of magenta dispersion> Instead of the carbon black used in Preparation Example 1, C.I. I. A magenta dispersion (Mdp) having a pigment solid content of 12.0% was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 except that Pigment Red 122 (Inkjet Magenta E02VP2621 manufactured by Clariant) was used.
  • Pigment Red 122 Inkjet Magenta E02VP2621 manufactured by Clariant
  • ⁇ Preparation Example 5 Preparation of Joncryl aqueous solution> Joncryl 68 (25 parts), triethanolamine (13.3 parts), and ion-exchanged water (61.7 parts) were added to a three-necked flask equipped with a condenser, and the temperature was raised to 90°C while stirring at 150 rpm. The mixture was warmed to form a solution, and an aqueous solution of Joncryl 68 containing 25% Joncryl 68 was obtained.
  • Preparation Example 6 Preparation of Black Dispersion Liquid 2> The Joncryl aqueous solution (15 parts) obtained in Preparation Example 5, water (60 parts), and carbon black (manufactured by Orion Engineered Carbons, NIPex 160IQ) (25 parts) were mixed and stirred at 1500 rpm for 15 hours. After dispersion treatment in a sand grinder, the mixture was filtered using a glass filter paper GA-100 to remove aggregates and the like to obtain a filtrate. Water was added to the resulting filtrate to obtain black dispersion 2 (Kdp2) having a pigment solid content of 15.0%.
  • Kdp2 black dispersion 2
  • Preparation of resin emulsion> A resin emulsion having an acid value of 6 mgKOH/g and a solid content of 25% was prepared by replicating Preparation Example 4 of International Publication No. 2015/147192. This resin emulsion is referred to as "Resin 1".
  • Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 3 Preparation of ink composition> After mixing each component shown in Tables 1 to 4 below, each ink composition for evaluation test was obtained by filtering through a membrane filter having a pore size of 3 ⁇ m.
  • the ClogP weighted average values in Tables 1 to 4 below are the values of Q1 or Q2 obtained using the formulas (A) to (E) shown above.
  • the dot diameter was measured using a printed image evaluation device PIAS-II manufactured by QEA, and the obtained numerical value was rounded off to the nearest whole number.
  • D was evaluated according to the 5-step evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 5 to 7 below.
  • the ink compositions of Examples 1 to 24 had significantly larger dot diameters at least at a gap of 1 mm than the ink compositions of Comparative Examples 1 to 3.
  • the ink compositions of Examples 1-14 and 16-24 had larger dot diameters at a gap of 3 mm than the ink compositions of Comparative Examples 1-3. From these results, it can be seen that the ink compositions of Examples 1 to 24 are excellent in dot diameter performance of printed matter.

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Abstract

着色剤と、ClogP値が0.504を超え、かつ、2.635未満である少なくとも1種の有機溶剤からなる特定溶剤成分と、水とを含有し、特定溶剤成分を構成する各有機溶剤のClogP値を各有機溶剤の質量基準の含有量で重みづけした加重平均値が0.67を超え、かつ、1.26未満であるインク組成物を提供する。また、上記インク組成物を備えるインク組成物セット、及び上記インク組成物を用いたインクジェット記録方法を提供する。

Description

インク組成物及びインクジェット記録方法
 本発明は、インク組成物、及びそのインク組成物を用いたインクジェット記録方法に関する。
 インクジェットプリンタを用いた記録方法(インクジェット記録方法)は、インクの小滴をプリンタから吐出して、これを紙等の印刷メディアに付着させて印刷を行うものである。この記録方法は、小型化及び高速化が容易であるという特長を有するため、近年急速に普及しつつある。また、最近は産業用途での応用も進んでおり、包装材料や広告宣伝媒体へ印刷する方式が検討されている。包装材料としては、例えば、板紙2枚の間に波形状に加工された板紙が挟まれた状態で接着された段ボールシート又は段ボール箱や、美粧性を高めるために表面塗工されたコートボール等が挙げられる。また、広告宣伝媒体としては、例えば、光沢性や白色度を付与するために基材表面に白色顔料等が塗工されたコート紙をはじめとするインク難吸収性の印刷メディアが挙げられる。
 印刷メディアの表面にインクジェット記録方式で印刷する場合、印刷メディアの反り等に起因する印刷メディア表面とインクジェットヘッドとの接触を防止するため、印刷メディア表面とインクジェットヘッドとの間に1mm以上、好ましくは2mm以上、より好ましくは3mm以上の印刷ギャップを確保することが求められることが多い。
 しかし、この印刷ギャップが大きくなると、インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されたインク滴が印刷メディアの表面に着弾するまでの距離が長くなるため、インク滴の飛行曲がりやサテライトが過度に生じやすくなる。特に、コートボールやコート紙等の表面塗工されたインク難吸収性の印刷メディアを使用する場合には、印刷メディアの表面におけるインク滴の塗れ広がりが不足してしまい(換言すると、ドット径が小さくなってしまい)、印刷物にスジが発生する等の不具合が生じる場合がある。このため、印刷ギャップの大きさに関わらずドット径を大きく印刷できるインクが市場から強く求められている。
 なお、特許文献1には、特定のアルカリ可溶性樹脂と、ポリオレフィン樹脂エマルションと、アセチレンジオール系界面活性剤とを含有するインク組成物が開示されている。特許文献2には、バインダー樹脂と、尿素結合を有する化合物と、色材と、水性媒体としての水及び有機溶剤とを含有するインク組成物が開示されている。特許文献3には、インク滴が着弾するときの基材温度が40~80℃の範囲である印刷物の製造方法が開示されている。
特許第6640951号公報 特許第6504423号公報 国際公開第2020/054567号
 本発明は、印刷ギャップの大きさに関わらずドット径の大きい良好な印刷物を得ることが可能なインク組成物、及びそのインク組成物を用いたインクジェット記録方法を提供することを課題とする。
 上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
1)
 着色剤と、ClogP値が0.504を超え、かつ、2.635未満である少なくとも1種の有機溶剤からなる特定溶剤成分と、水とを含有し、
 前記特定溶剤成分を構成する各有機溶剤のClogP値を各有機溶剤の質量基準の含有量で重みづけした加重平均値が0.67を超え、かつ、1.26未満であるインク組成物。
2)
 前記着色剤が顔料を含む、1)に記載のインク組成物。
3)
 前記着色剤の含有率が、前記インク組成物の総質量に対して0.5~30.0質量%である、1)又は2)に記載のインク組成物。
4)
 1)~3)のいずれか1項に記載のインク組成物と、該インク組成物とは異なる他のインク組成物とを備えるインク組成物セット。
5)
 1)~3)のいずれか1項に記載のインク組成物の液滴を吐出して、印刷メディアに付着させて画像を形成する工程を含むインクジェット記録方法。
6)
 前記印刷メディアが、段ボール、ライナー紙、コートボール、及びコート紙からなる群より選択される少なくとも1種を含む、5)に記載のインクジェット記録方法。
7)
 前記印刷メディアが、インク難吸収性又はインク非吸収性の印刷メディアである、5)に記載のインクジェット記録方法。
 本発明によれば、印刷ギャップの大きさに関わらずドット径の大きい良好な印刷物を得ることが可能なインク組成物、及びそのインク組成物を用いたインクジェット記録方法を提供することができる。
 以下、本発明を適用した具体的な実施形態について詳細に説明する。
 本明細書において、「X~Y質量%」等のように上下限の範囲の一方のみに単位が記載されているときは、範囲の上下限の単位が同じ、すなわち「X質量%~Y質量%」等であることを意味する。
 また、本明細書において、「C.I.」とは、「カラーインデックス」を意味する。
 また、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」との用語は、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を意味する。同様に、「(メタ)アクリレート」との用語は、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方を意味する。
<インク組成物>
 本実施形態に係るインク組成物は、着色剤と、ClogP値が0.504を超え、かつ、2.635未満である少なくとも1種の有機溶剤からなる特定溶剤成分と、水とを含有し、特定溶剤成分を構成する各有機溶剤のClogP値を各有機溶剤の質量基準の含有量で重みづけした加重平均値が0.67を超え、かつ、1.26未満である。以下、本実施形態に係るインク組成物に含有される各成分について説明する。なお、以下に説明する各成分は、そのうちの1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。
[着色剤]
 着色剤としては、例えば、顔料、分散染料、溶剤染料等を用いることができる。顔料としては、無機顔料、有機顔料、体質顔料等が挙げられる。
 無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属フェロシアン化物、金属塩化物等が挙げられる。
 黒色のインク組成物とする場合、無機顔料としては、ファーネスブラック、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が好ましい。カーボンブラックの市販品としては、例えば、Raven 760 ULTRA、Raven 780 ULTRA、Raven 790 ULTRA、Raven 1060 ULTRA、Raven 1080 ULTRA、Raven 1170、Raven 1190 ULTRA II、Raven 1200、Raven 1250、Raven 1255、Raven 1500、Raven 2000、Raven 2500U LTRA、Raven 3500、Raven 5000 ULTRA II、Raven 5250、Raven 5750、Raven 7000(以上、コロンビア・カーボン社製);Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400、Regal 1330R、Regal 1400R、Regal 1660R、Mogul L(以上、キャボット社製);Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、 Printex 140U、 Printex 140V、 SpecIal Black 4、SpecIal Black 4A、SpecIal Black 5、Special Black 6、Nerox305、Nerox505、Nerox510、Nerox600、Nerox605、NIPex180IQ、NIPex170IQ、NIPex160IQ、NIPex150IQ(以上、オリオンエンジニアドカーボンズ社製);MA7、MA8、MA100、MA600、MCF-88、No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300(以上、三菱ケミカル株式会社製);等が挙げられる。
 有機顔料としては、例えば、アゾ、ジスアゾ、フタロシアニン、キナクリドン、イソインドリノン、ジオキサジン、ペリレン、ペリノン、チオインジゴ、アンソラキノン、キノフタロン等の各種の顔料が挙げられる。有機顔料の具体例としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、12、13、14、16、17、24、55、73、74、75、83、93、94、95、97、98、108、114、128、129、138、139、150、151、154、155、180、185、193、199、202、213等のイエロー顔料;C.I.Pigment Red 5、7、12、48、48:1、57、88、112、122、123、146、149、150、166、168、177、178、179、184、185、202、206、207、254、255、257、260、264、272等のレッド顔料;C.I.Pigment Blue 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、25、60、66、80等のブルー顔料;C.I.Pigment Violet 19、23、29、37、38、50等のバイオレット顔料;C.I.Pigment Orange 13、16、68、69、71、73等のオレンジ顔料;C.I.Pigment Green 7、36、54等のグリーン顔料;C.I.Pigment Black 1等のブラック顔料;などが挙げられる。
 体質顔料としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー、硫酸バリウム、ホワイトカーボン等が挙げられる。
 分散染料の具体例としては、例えば、C.I.Dispers Yellow 3、4、5、7、9、13、24、30、33、34、42、44、49、50、51、54、56、58、60、63、64、66、68、71、74、76、79、82、83、85、86、88、90、91、93、98、99、100、104、114、116、118、119、122、124、126、135、140、141、149、160、162、163、164、165、179、180、184:1、182、183、184、186、192、198、199、201、202、204、210、211、215、216、218、224、231、232、241等のイエロー染料;C.I.Dispers Orange 1、3、5、7、11、13、17、20、21、25、26、29、30、31、32、33、37、38、42、43、44、45、47、48、50、53、54、55、56、57、58、59、61、66、76、78、80、89、90、91、93、96、97、119、127、130、139、142等のオレンジ染料;C.I.Dispers Red 1、4、5、7、11、12、13、15、17、27、43、44、50、52、53、54、55、56、58、59、60、65、72、73、74、75、76、78、81、82、86、88、90、91、93、96、103、105、106、107、108、110、111、113、117、118、121、122、126、127、128、131、132、134、135、137、143、145、146、151、152、153、154、157、159、164、167、169、177、179、181、183、184、185、188、189、190、191、192、200、201、202、203、205、206、207、210、221、224、225、227、229、239、240、257、258、277、278、279、281、288、289、298、302、303、310、311、312、320、324、328、343、362、364等のレッド染料;C.I.Dispers Violet 1、4、8、17、23、26、27、28、31、33、35、36、38、40、43、46、48、50、51、52、56、57、59、61、63、69、77等のバイオレット染料;C.I.Dispers Green 6:1、9等のグリーン染料;C.I.Dispers Brown 1、2、4、9、13、19、26、27等のブラウン染料;C.I.Dispers Blue 3、7、9、14、16、19、20、26、27、35、43、44、54、55、56、58、60、62、64、71、72、73、75、79、81、82、83、87、91、93、94、95、96、102、106、108、112、113、115、118、120、122、125、128、130、139、141、142、143、146、148、149、153、154、158、165、167、171、173、174、176、181、183、185、186、187、189、197、198、200、201、205、207、211、214、224、225、257、259、267、268、270、284、285、287、288、291、293、295、297、301、315、330、332、333、334、343、359、360等のブルー染料;C.I.Dispers Black 1、3、10、24等のブラック染料;などが挙げられる。
 溶剤染料の具体例としては、例えば、C.I.Solvent Yellow 2、6、14、16、21、25、29、30、33、51、56、77、80、82、88、89、93、116、150、160:1、163、179等のイエロー染料;C.I.Solvent Orange 1、2、14、45、60等のオレンジ染料;C.I.Solvent Red 1、3、7、8、9、18、19、23、24、25、27、49、100、109、121、122、125、127、130、132、135、218、225、230等のレッド染料;C.I.Solvent Violet 13、31等のバイオレット染料;C.I.Solvent Green 3等のグリーン染料;C.I.Solvent Brown 3、5等のブラウン染料;C.I.Solvent Blue 2、11、14、24、25、35、36、38、48、55、59、63、67、68、70、73、83、105、111、132等のブルー染料;C.I.Solvent Black 3、5、7、23、27、28、29、34等のブラック染料;などが挙げられる。
 着色剤としては、記録画像の耐光性、耐水性等の画像堅牢性の観点から、顔料を含むことが好ましく、顔料からなることがより好ましい。顔料としては、カーボンブラック;C.I.Pigment Blue 15:3、15:4;C.I.Pigment Yellow 74、155;C.I.Pigment Red 122、150;及びC.I.Pigment Violet 19;からなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、カーボンブラック、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Red 122、及びC.I.Pigment Violet 19からなる群より選択される少なくとも1種を用いることがより好ましい。
 着色剤の含有率は、インク組成物の総質量に対して、0.5~30.0質量%であることが好ましく、1.0~10.0質量%であることがより好ましく、2.0~7.0質量%であることがさらに好ましく、2.0~4.8質量%であることが特に好ましい。
[特定溶剤成分]
 特定溶剤成分は、ClogP値が0.504を超え、かつ、2.635未満である少なくとも1種の有機溶剤からなり、特定溶剤成分を構成する各有機溶剤のClogP値を各有機溶剤の質量基準の含有量で重みづけした加重平均値が0.67を超え、かつ、1.26未満である。
 ここで、ClogP値とは、計算により算出したlogP値(1-オクタノール/水の分配係数)を意味する。ClogP値は、フラグメント法や原子アプローチ法等により算出することができる。より具体的に、ClogP値を算出するには、文献(C.Hansch and A.Leo,“Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology”(John Wiley & Sons,New York,1969))に記載のフラグメント法、又は市販のソフトウェアパッケージを用いればよい。本明細書に記載するClogP値は、市販のソフトウェアパッケージであるChem Draw Ultra(CambridgeSoft Corporation,USA)を用いて計算したものである。なお、本明細書において、ClogP値及びその加重平均値は、小数点第2位又は第3位まで記載しており、記載した小数点数字の最下位桁は、該小数点数字の最下位桁のさらに1桁下の数字を四捨五入したものである。
 特定溶剤成分を構成する有機溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールジエチルエーテル(0.52)、1,2-ヘキサンジオール(0.53)、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(0.54)、プロピルプロピレングリコール(0.62)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(0.67)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(0.75)、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール(0.82)、プロピレングリコールモノブチルエーテル(1.15)、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル(1.25)、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール(1.26)、1,2-オクタンジオール(1.59)、ジエチレングリコールへキシルエーテル(1.72)、プロピレングリコールモノへキシルエーテル(2.21)等が挙げられる。なお、括弧内の数値は、各有機溶剤のClogP値を示している。
 特定溶剤成分は、ClogP値が0.505を超え、かつ、2.635未満である有機溶剤を含むことが好ましく、ClogP値が0.520を超え、かつ、2.215未満である有機溶剤を含むことがより好ましく、ClogP値が0.530を超え、かつ、1.755未満である有機溶剤を含むことがさらに好ましい。
 特定溶剤成分を構成する各有機溶剤のClogP値を各有機溶剤の質量基準の含有量で重みづけした加重平均値は、0.68以上、かつ、1.26未満であることが好ましく、0.70以上、かつ、1.10未満であることがより好ましく、0.74以上、かつ、1.00未満であることがさらに好ましい。
 ClogP値の加重平均値は、特定溶剤成分を構成する各有機溶剤のClogP値に各有機溶剤の含有量(質量部)を乗算した値を、特定溶剤成分を構成する全ての有機溶剤について合計し、その合計値を特定溶剤成分の含有量(質量部)で除算することにより求めることができる。
 例えば、特定溶剤成分を構成する有機溶剤が溶剤A及び溶剤Bの2種である場合、下記式(A)~(C)に従って加重平均値Q1を求めることができる。
 溶剤Aの含有量(質量部)×溶剤AのClogP値=X・・・式(A)
 溶剤Bの含有量(質量部)×溶剤BのClogP値=Y・・・式(B)
 (X+Y)/(溶剤Aの含有量+溶剤Bの含有量)=Q1・・・式(C)
 また、特定溶剤成分を構成する有機溶剤が溶剤A、溶剤B、及び溶剤Cの3種である場合、下記式(A)、(B)、(D)、(E)に従って加重平均値Q2を求めることができる。
 溶剤Aの含有量(質量部)×溶剤AのClogP値=X・・・式(A)
 溶剤Bの含有量(質量部)×溶剤BのClogP値=Y・・・式(B)
 溶剤Cの含有量(質量部)×溶剤CのClogP値=Z・・・式(D)
 (X+Y+Z)/(溶剤Aの含有量+溶剤Bの含有量+溶剤Cの含有量)=Q2・・・式(E)
 なお、特定溶剤成分を構成する有機溶剤が1種のみである場合、その有機溶剤のClogP値を加重平均値とする。
 特定溶剤成分を構成する有機溶剤は、2種以上であることが好ましく、3種以上であることがより好ましい。また、特定溶剤成分は、1,2-オクタンジオール、ジエチレングリコールフェニルエーテル、及び1,2-ヘキサンジオールからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、少なくとも2種を含むことがより好ましく、これら3種を含むことがさらに好ましく、これら3種からなることが特に好ましい。
 特定溶剤成分の含有率は、インク組成物の総質量に対して、1~20質量%であることが好ましく、3~15質量%であることがより好ましく、5~10質量%であることがさらに好ましい。特定溶剤成分を構成する有機溶剤が2種以上である場合、いずれかの溶剤2種のインク組成物中における各含有量が、「ClogP値が高い溶剤の含有量<ClogP値が低い溶剤の含有量」の関係を満たすことが好ましい。
 なお、本実施形態に係るインク組成物は、ClogP値が2.635以上である有機溶剤を実質的に含有しないことが好ましい。ClogP値が2.635以上である有機溶剤を実質的に含有しないことにより、インク組成物中における有機溶剤の分離が防止され、インク組成物の安定性が向上する傾向にある。ClogP値が2.635以上である有機溶剤の含有率は、インク組成物の総質量に対して、1.0質量%未満であることが好ましく、0.8質量%未満であることがより好ましく、0.5質量%未満であることがさらに好ましく、0.2質量%未満であることが特に好ましい。
[水]
 水としては、イオン交換水、蒸留水等の不純物(金属イオン等)の少ないものが好ましい。
 水の含有率は、インク組成物の総質量に対して、通常1~90質量%であり、5~85質量%であることが好ましく、10~80質量%であることがより好ましく、20~80質量%であることがさらに好ましく、30~80質量%であることが特に好ましく、50~80質量%であることが極めて好ましい。
[インク調製剤]
 本実施形態に係るインク組成物は、上記の各成分以外に、インク調製剤をさらに含有していてもよい。インク調製剤としては、例えば、界面活性剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、キレート試薬、防錆剤、水溶性紫外線吸収剤、水溶性高分子化合物、分散剤、樹脂エマルション、ワックス剤、酸化防止剤等が挙げられる。
(界面活性剤)
 界面活性剤としては、例えば、アニオン、カチオン、ノニオン、両性、シリコーン系、フッ素系等の公知の界面活性剤が挙げられ、アニオン、ノニオン、シリコーン系、及びフッ素系の各界面活性剤が好ましい。
 アニオン界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホカルボン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、N-アシルアミノ酸又はその塩、N-アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリールスルホン酸塩、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキシルスルホ琥珀酸塩、ジオクチルスルホ琥珀酸塩等が挙げられる。市販品としては、例えば、ハイテノール LA-10、LA-12、LA-16、ネオハイテノール ECL-30S、ECL-45(以上、第一工業製薬株式会社製)等が挙げられる。
 カチオン界面活性剤としては、例えば、2-ビニルピリジン誘導体、ポリ4-ビニルピリジン誘導体等が挙げられる。
 ノニオン界面活性剤としては、例えば、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等のエーテル系;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エート、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;2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール等のアセチレングリコール(アルコール)系;サーフィノール 104、104PG50、105PG50、82、420、440、465、485、オルフィン STG(以上、日信化学工業株式会社製);ポリグリコールエーテル系(例えば、SIGMA-ALDRICH社製のTergItol 15-S-7等);などが挙げられる。
 両性界面活性剤としては、例えば、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、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。市販品としては、例えば、BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-349、BYK-3455(以上、ビックケミー社製);KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上、信越化学工業株式会社製);などが挙げられる。
 フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸系化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付与物、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物等が挙げられる。市販品としては、例えば、Zonyl TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300(以上、DuPont社製);Capstone FS-30、FS-31、FS-3100(以上、Chemours社製);PF-151N、PF-154N(以上、オムノバ社製);F-114、F-410、F-444、EXP.TF-2066、EXP.TF-2148、EXP.TF-2149、F-430、F-477、F-552、F-553、F-554、F-555、F-556、F-557、F-558.F-559、F-561、F-562、R-40、R-41、RS-72-K、RS-75、RS-76-E、RS-76-NS、RS-77、EXP.TF-1540、EXP.TF-1760(以上、DIC株式会社製);BYK-340、BYK-3440、BYK-3441(以上、ビックケミー社製);などが挙げられる。
 本実施形態に係るインク組成物が界面活性剤を含有する場合、その含有率は、インク組成物の総質量に対して、通常0.1~3質量%であり、0.3~1質量%であることが好ましい。界面活性剤の含有率を0.1~3質量%とすることにより、インク組成物中における着色剤の分散安定性等が向上する傾向にある。
(粘度調整剤)
 産業用インクジェットプリンタは、搭載するプリンタヘッド(インクを吐出するヘッド)の仕様に基づき、通常は、吐出できるインクの粘度範囲が決まっている。このため、インク組成物に粘度調整剤を加え、その粘度を適正な範囲に調整することが重要となる場合がある。
 粘度調整剤としては、インク組成物の粘度を調整できる物質であれば特に制限されず、公知の物質を使用することができる。その具体例としては、例えば、ClogP値が0.504以下の有機溶剤及び糖類が挙げられる。有機溶剤としては、例えば、グリセリン(-1.54)、トリエチレングリコール(-1.48)、エチレングリコール(-1.37)、ジエチレングリコール(-1.30)、プロピレングリコール(-1.06)、1,2-ペンタンジオール(-0.00)、エチレングリコールモノアリルエーテル(0.03)、イソプロピルアルコール(0.07)、イソプロピルグリコール(0.09)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(0.13)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(0.36)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(0.42)、ブチルトリグリコール(0.49)等が挙げられる。なお、括弧内の数値は、各有機溶剤のClogP値を示している。また、糖類としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
 本実施形態に係るインク組成物が粘度調整剤を含有する場合、その含有率は、インク組成物の総質量に対して、通常1~20質量%であり、3~20質量%であることが好ましく、8~18質量%であることがより好ましく、10~18質量%であることがさらに好ましく、12~18質量%であることが特に好ましい。
(消泡剤)
 消泡剤としては、例えば、シリコーン系、シリカ鉱物油系、オレフィン系、アセチレン系等の化合物が挙げられる。市販品としては、例えば、サーフィノール DF37、DF58、DF110D、DF220、MD-20、オルフィン SK-14(以上、日信化学工業株式会社製)等が挙げられる。
(防黴剤)
 防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン-1-オキシド、p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン及びその塩等が挙げられる。
(防腐剤)
 防腐剤としては、例えば、有機硫黄系、有機窒素硫黄系、有機ハロゲン系、ハロアリールスルホン系、ヨードプロパギル系、ハロアルキルチオ系、ニトリル系、ピリジン系、8-オキシキノリン系、ベンゾチアゾール系、イソチアゾリン系、ジチオール系、ピリジンオキシド系、ニトロプロパン系、有機スズ系、フェノール系、第4アンモニウム塩系、トリアジン系、チアジン系、アニリド系、アダマンタン系、ジチオカーバメイト系、ブロム化インダノン系、ベンジルブロムアセテート系、無機塩系等の化合物が挙げられる。有機ハロゲン系化合物の具体例としては、例えば、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられる。ピリジンオキシド系化合物の具体例としては、例えば、2-ピリジンチオール-1-オキサイドナトリウム等が挙げられる。イソチアゾリン系化合物の具体例としては、例えば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オン、5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オンマグネシウムクロライド、5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オンカルシウムクロライド、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オンカルシウムクロライド等が挙げられる。その他の防腐防黴剤の具体例としては、例えば、無水酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム;プロクセル GXL(S)、プロクセル XL-2(S)(以上、アーチケミカル社製);などが挙げられる。
(pH調整剤)
 pH調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン等のアルカノールアミン;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;水酸化アンモニウム(アンモニア水);炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩;酢酸カリウム等の有機酸のアルカリ金属塩;リン酸二ナトリウム等の無機塩基;などが挙げられる。
(キレート試薬)
 キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラシル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。
(防錆剤)
 防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸アンモニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト等が挙げられる。
(水溶性紫外線吸収剤)
 水溶性紫外線吸収剤としては、例えば、スルホ化されたベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾ-ル系化合物、サリチル酸系化合物、桂皮酸系化合物、トリアジン系化合物等が挙げられる。
(水溶性高分子化合物)
 水溶性高分子化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアミン、ポリイミン等が挙げられる。
(分散剤)
 分散剤としては、例えば、スチレン及びその誘導体;ビニルナフタレン及びその誘導体;α,β-エチレン性不飽和性カルボン酸の脂肪族アルコールエステル;(メタ)アクリル酸及びその誘導体;マイレン酸及びその誘導体;イタコン酸及びその誘導体;フマル酸及びその誘導体;酢酸ビニル、ビニルアルコール、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及びそれらの誘導体;等のモノマーから選択される少なくとも2種類のモノマー(好ましくは、このうち少なくとも1種類が親水性のモノマー)から構成される共重合体が挙げられる。親水性のモノマーとしては、(メタ)アクリル酸等の重合後にカルボキシ基が残るモノマーが挙げられる。
 そのような共重合体としては、例えば、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体等が挙げられる。これらの中でも、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体、及びポリエチレングリコール(メタ)アクリレート-(メタ)アクリル酸共重合体が好ましく、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、及び(メタ)アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体がより好ましく、(メタ)アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体がさらに好ましく、メタクリル酸エステル-メタクリル酸共重合体が特に好ましい。共重合体の種類としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体等が挙げられ、ブロック共重合体であることが好ましい。これらの共重合体は、塩の形態であってもよい。
 分散剤は、合成することも市販品として入手することもできる。
 市販品として入手可能な分散剤としては、例えば、ジョンクリル 62、67、68、678、687(BASF社製のスチレン-アクリル系共重合体);モビニール S-100A(ジャパンコーティングレジン株式会社製の変性酢酸ビニル共重合体);ジュリマー AT-210(日本純薬株式会社製のポリアクリル酸エステル共重合体);等が挙げられる。
 合成により得られる分散剤としては、例えば、国際公開第2013/115071号に開示されたA-Bブロックポリマーが挙げられる。国際公開第2013/115071号に開示されたA-BブロックポリマーのAブロックを構成するモノマーは、(メタ)アクリル酸、及び直鎖状又は分岐鎖状のC4アルキル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも1種のモノマーであり、メタクリル酸及びn-ブチルメタクリレートから選択される少なくとも1種のモノマーが好ましく、これら2種のモノマーを併用するのがより好ましい。また、国際公開第2013/115071号に開示されたA-BブロックポリマーのBブロックを構成するモノマーは、ベンジルメタクリレート及びベンジルアクリレートから選択される少なくとも1種のモノマーであり、ベンジルメタクリレートが好ましい。A-Bブロックポリマーの具体例としては、国際公開第2013/115071号の合成例3~8に開示されたブロック共重合体が挙げられる。
(樹脂エマルション)
 樹脂エマルションとしては、上記分散剤と異なるものであれば特に制限されず、例えば、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系、アクリル-スチレン系、アクリル-シリコーン系の各樹脂を含有するエマルションが挙げられる。市販品としては、例えば、スーパーフレックス 126、150、170、210、420、470、820、830、860、890(以上、第一工業製薬株式会社製のウレタン系樹脂エマルション);ハイドラン HW-350、HW-178、HW-163、HW-171、AP-20、AP-30、AP-40F、WLS-201、WLS-210(以上、DIC株式会社製のウレタン系樹脂エマルション);0569、0850Z、2108(以上、JSR株式会社製のスチレン-ブタジエン系樹脂エマルション);AE980、AE981A、AE982、AE986B、AE104(以上、株式会社イーテック製のアクリル系樹脂エマルション);サイビノール SK-200(サイデン化学株式会社製のアクリル系樹脂エマルション);ボンコート 4001、5454(以上、DIC株式会社製のアクリル系樹脂エマルション);等が挙げられる。
 本実施形態に係るインク組成物が樹脂エマルションを含有する場合、その固形分の含有率は、インク組成物の総質量に対して、0.1~10質量%であることが好ましく、0.3~7質量%であることがより好ましく、0.5~5質量%であることがさらに好ましく、0.5~3質量%であることが特に好ましく、0.5~1.5質量%であることが極めて好ましい。
(ワックス剤)
 ワックス剤としては、ワックスエマルションが好ましく、水系ワックスエマルションがより好ましい。ワックス剤としては、天然ワックス及び合成ワックスを用いることができる。天然ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス;モンタンワックス等の褐炭系ワックス;カルナバワックス、キャンデリアワックス等の植物系ワックス;蜜蝋、ラノリン等の動植物系ワックス;などが挙げられる。合成ワックスとしては、例えば、ポリアルキレンワックス(好ましくは、ポリC2-C4アルキレンワックス)、酸化ポリアルキレンワックス(好ましくは、酸化ポリC2-C4アルキレンワックス)、パラフィンワックス等が挙げられる。これらの中でもポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、酸化ポリプロピレンワックス、及びパラフィンワックスからなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、酸化ポリエチレンワックスがより好ましい。ワックス剤の平均粒径は、インクジェットヘッドの目詰まりを防止するため、50nm~5μmであることが好ましく、100nm~1μmであることがより好ましい。ワックスエマルションの市販品としては、例えば、ビックケミー・ジャパン社製のAQUACER 515(酸価:5mgKOH/g)、東邦化学工業株式会社製のHYTEC E-6500(酸価:10~20mgKOH/g)等が挙げられる。
 本実施形態に係るインク組成物がワックス剤を含有する場合、その固形分の含有率は、インク組成物の総質量に対して、0.1~5質量%であることが好ましく、0.2~3質量%であることがより好ましく、0.5~3質量%であることがさらに好ましく、0.5~2質量%であることが特に好ましく、0.5~1.5質量%であることが極めて好ましい。
(酸化防止剤)
 酸化防止剤としては、例えば、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機系の褪色防止剤としては、ハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、複素環類等が挙げられる。
[インクの調製方法等]
 本実施形態に係るインク組成物の調製方法としては、特に制限されず、公知の調製方法を採用することができる。その一例としては、例えば、着色剤及び分散剤を含有する水性分散液を調製し、この水性分散液に、特定溶剤成分、水、及び必要に応じてインク調製剤を加えて混合する方法が挙げられる。
 本実施形態に係るインク組成物をインクジェット記録に用いる場合、インク組成物を濾過し、凝集物等を除去することが好ましい。濾過の方法としては、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、ガラス濾紙GC-50(保留径子径:0.5μm、アドバンテック社製)、ガラス濾紙GA-100(保留粒子径:1.0μm、アドバンテック社製)等の濾紙を使用して吸引濾過を行う方法等が挙げられる。
 本実施形態に係るインク組成物は、インク難吸収性又はインク非吸収性の印刷メディア上での濡れ広がりが良好であり、印刷ギャップの大きさに関わらずドット径の大きい良好な印刷物を得ることが可能である。また、本実施形態に係るインク組成物は、保存安定性、再分散性、各種擦過性、発色性、彩度に優れる上、画像形成の際の塗工ムラが少なく、画像形成性にも優れる。また、本実施形態に係るインク組成物を用いて記録された印刷画像は、耐水性、耐光性、耐熱性、耐酸化ガス性(例えば、耐オゾンガス性)等の各種堅牢性に優れる。
<インク組成物セット>
 本実施形態に係るインク組成物セットは、上述した本実施形態に係るインク組成物と、該インク組成物とは異なる他のインク組成物とを備えるものである。他のインク組成物としては、本実施形態に係るインク組成物と構成が異なるものであれば特に制限されないが、本実施形態に係るインク組成物と色相が異なるものが好ましい。
<インクジェット記録方法>
 本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上述した本実施形態に係るインク組成物、或いは上述した本実施形態に係るインク組成物セットが備える各インク組成物の液滴を吐出して、印刷メディアに付着させて画像を形成する工程を含む。
 印刷メディアは、インク組成物が付着できる媒体(メディア)を指し、インク吸収性の印刷メディアと、インク難吸収性又はインク非吸収性の印刷メディアとに大別することができる。
 インク吸収性の印刷メディアとしては、インクジェット専用紙、インクジェット専用フィルム、光沢紙、段ボール、段ボール等に含まれるライナー紙等が挙げられる。ライナー紙の具体例としては、王子マテリア株式会社や日本製紙株式会社等から市販されているKライナー、Cライナー、軽量ライナー等が挙げられる。
 インク難吸収性又はインク非吸収性の印刷メディアとしては、グラビア印刷、オフセット印刷等の用途に用いられるコート紙、軽量コート紙、微塗工紙、コートボール紙、アート紙等の各種の用紙;ラベル印刷用途に用いられるキャストコート紙;などが挙げられる。これらの印刷メディアは、表面処理をされていない上質紙等に対して、白色度等を付与するためにコート剤を塗布してコート層を設けたものであり、具体例としては、OKトップコート+、ミラーコート・プラチナ(以上、王子製紙株式会社製);オーロラコート(日本製紙株式会社製);パールコート(三菱製紙株式会社製);マリコート(北越コーポレーション株式会社製);雷鳥コート(中越パルプ工業株式会社製);などが挙げられる。
 本実施形態に係るインクジェット記録方法としては、段ボール、ライナー紙、コートボール、及びコート紙からなる群より選択される少なくとも1種を含む印刷メディアを使用する記録方法が好ましい。また、インク難吸収性又はインク非吸収性の印刷メディアを使用する記録方法もまた好ましい。
 インク難吸収性又はインク非吸収性の印刷メディアを使用する場合には、着色剤の定着性等を向上させる目的で、印刷メディアに対して表面改質処理を施すことも好ましく行われる。
 表面改質処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、及びフレーム処理からなる群より選択される少なくとも1種の処理を行うことが好ましい。印刷メディアに対する表面改質は、望みの効果が得られるように、処理の回数、処理の時間、及び印可する電圧等を適宜調整して行うことができる。表面改質の状態は、公知の方法で接触角を測定するなどして確認することができる。なお、表面改質処理の効果は、経時的に減弱することが一般的に知られている。このため、印刷メディアに対して表面改質処理を施した場合には、速やかにインクジェット記録を行うことが好ましい。
 本実施形態に係るインクジェット記録方法で使用するインクジェットプリンタのインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 インクジェットプリンタの印刷方式としては、公知の方式を採用することができる。その一例としては、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式;ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式);電気信号を音響ビームに変えてインクに照射し、その放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式;インクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット方式;等が挙げられる。また、上記の印刷方式には、無色透明のインクを用いることにより、着色剤の定着性を向上させる方式等も含まれる。産業用インクジェットプリンタにおいては、印刷速度を高速にする目的で、ラインヘッド型のインクジェットプリンタを用いたシングルパスでの印刷も好ましく行われる。本実施形態に係るインク組成物によれば、そのような印刷条件においても、印刷ギャップの大きさに関わらず、ドット径の大きな印刷物を得ることができる。
 印刷メディアの表面にインクジェット記録方式で印刷する場合、印刷メディアの反り等に起因する印刷メディア表面とインクジェットヘッドとの接触を防止するために、通常0.5~10mm、好ましくは0.75~7mm、より好ましくは1~5mm、さらに好ましくは1~3mmの印刷ギャップを確保することが好ましい。
 上述した全ての事項について、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましく、より好ましいもの同士の組み合わせはさらに好ましい。好ましいものとより好ましいものとの組み合わせ、より好ましいものとさらに好ましいものとの組み合わせ等についても同様である。
 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、実施例により限定されるものではない。
 実施例においては、特に断りのない限り、「部」は質量部を、「%」は質量%をそれぞれ意味する。実施例における各種の合成等の操作は、特に断りのない限り、いずれも撹拌下に行った。また、分散液中の顔料固形分の定量が必要なときは、株式会社エイ・アンド・デイ製のMS-70を用い、乾燥重量法により求めた。顔料固形分は、固形分の全量から、顔料固形分のみを算出した換算値である。
<調製例1:ブラック分散液1の調製>
 国際公開第2013/115071号の合成例3を追試することにより、ブロック共重合体(分散剤)を得た。得られたブロック共重合体(6部)をメチルエチルケトン(20部)に溶解させ、均一な溶液とした。この液に、水酸化ナトリウム(0.45部)を水(53.55部)に溶解させた混合液を加えた後、カーボンブラック(オリオンエンジニアドカーボンズ社製、Nerox 605)(20部)を加え、1500rpmの条件下で15時間、サンドグラインダー中で分散処理を行い、液を得た。得られた液に水(100部)を加え、ガラス濾紙GA-100を用いて濾過することにより凝集物等を取り除き、濾液を得た。エバポレーターを用いて濾液中のメチルエチルケトン及び一部の水を減圧蒸留し、顔料固形分12.0%のブラック分散液1(Kdp1)を得た。
<調製例2:シアン分散液の調製>
 調製例1で用いたカーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Blue 15:4(大日精化株式会社製、Chromofine blue 4851)を用いる以外は調製例1と同様にして、顔料固形分12.0%のシアン分散液(Cdp)を得た。
<調製例3:イエロー分散液の調製>
 調製例1で用いたカーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Yellow 74(クラリアント社製、HANSA Yellow 5GX01)を用いる以外は調製例1と同様にして、顔料固形分12.0%のイエロー分散液(Ydp)を得た。
<調製例4:マゼンタ分散液の調製>
 調製例1で用いたカーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Red 122(クラリアント社製、Inkjet Magenta E02VP2621)を用いる以外は調製例1と同様にして、顔料固形分12.0%のマゼンタ分散液(Mdp)を得た。
<調製例5:ジョンクリル水溶液の調製>
 冷却管を取付けた3口フラスコに、ジョンクリル 68(25部)、トリエタノールアミン(13.3部)、及びイオン交換水(61.7部)を加え、150rpmで撹拌しながら90℃に昇温して溶液とし、ジョンクリル 68を25%含有するジョンクリル水溶液を得た。
<調製例6:ブラック分散液2の調製>
 調製例5で得たジョンクリル水溶液(15部)、水(60部)、及びカーボンブラック(オリオンエンジニアドカーボンズ社製、NIPex 160IQ)(25部)を混合し、1500rpmの条件下で15時間、サンドグラインダー中で分散処理を行った後、ガラス濾紙GA-100を用いて濾過することにより凝集物等を取り除き、濾液を得た。得られた濾液に水を加え、顔料固形分15.0%のブラック分散液2(Kdp2)を得た。
<調製例7:樹脂エマルションの調製>
 国際公開第2015/147192号の調製例4を追試することにより、酸価6mgKOH/g、固形分25%の樹脂エマルションを調製した。この樹脂エマルションを「樹脂1」とする。
<実施例1~24及び比較例1~3:インク組成物の調製>
 下記表1~4に記載の各成分を混合した後、孔径3μmのメンブランフィルターで濾過することにより、評価試験用の各インク組成物を得た。
 下記表1~4中の略号等は、以下を表す。また、下記表1~4中の各成分の欄の数値はその成分の添加量(部数)を示し、空欄はその成分を添加していないことを示す。
Kdp1:調製例1で得たブラック分散液1
Cdp:調製例2で得たシアン分散液
Ydp:調製例3で得たイエロー分散液
Mdp:調製例4で得たマゼンタ分散液
Kbp2:調製例6で得たブラック分散液2
PG:プロピレングリコール(ClogP値:-1.06)
1,2OD:1,2-オクタンジオール(ClogP値:1.58)
DEGHe:ジエチレングリコールへキシルエーテル(ClogP値:1.72)
DEGPh:ジエチレングリコールフェニルエーテル(ClogP値:1.25)
1,2HD:1,2-ヘキサンジオール(ClogP値:0.53)
EHD:2-エチル-1,3-ヘキサンジオール(ClogP値:1.26)
TEA:トリエタノールアミン
SF440:サーフィノール 440(日信化学工業株式会社製)
AQ515:AQUACER 515(ビックケミー・ジャパン社製;固形分35%)
樹脂1:調製例7で得た樹脂エマルション
水:イオン交換水
 下記表1~4中のClogP加重平均値は、上記で示した式(A)~(E)を用いて求めたQ1又はQ2の数値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
<評価>
[ドット径評価試験]
 各実施例及び比較例のインク組成物を用いて1%刻みで階調印刷を行い、印刷画像を得た。印刷は、京セラ株式会社製のインクジェットヘッドであるKJ4Bを2ヘッド備えた印刷冶具を用い、周波数10kHz、2値(中滴)、印刷ギャップ1mm及び3mmの条件で、王子製紙株式会社製の「OKトップコート+」を印刷メディアとして行った。得られた印刷画像を100℃設定のIRヒーター下で3秒間、乾燥することにより、試験片を得た。
 得られた試験片の2%濃度部分に対し、QEA社製の印刷画像評価装置PIAS-IIを用いてドット径を測定し、得られた数値の小数点以下を四捨五入した値を用いて下記S~Dの5段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表5~7に示す。
-評価基準-
S:80μm以上
A:75μm以上79μm以下
B:70μm以上74μm以下
C:66μm以上69μm以下
D:65μm以下
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 上記表5~7に示すとおり、実施例1~24のインク組成物は、比較例1~3のインク組成物に比べて、少なくともギャップ1mmにおけるドット径が顕著に大きかった。また、実施例1~14及び16~24のインク組成物は、比較例1~3のインク組成物に比べて、ギャップ3mmにおけるドット径が大きかった。この結果から、実施例1~24のインク組成物は、印刷物のドット径性能において優れていることが分かる。

Claims (7)

  1.  着色剤と、ClogP値が0.504を超え、かつ、2.635未満である少なくとも1種の有機溶剤からなる特定溶剤成分と、水とを含有し、
     前記特定溶剤成分を構成する各有機溶剤のClogP値を各有機溶剤の質量基準の含有量で重みづけした加重平均値が0.67を超え、かつ、1.26未満であるインク組成物。
  2.  前記着色剤が顔料を含む、請求項1に記載のインク組成物。
  3.  前記着色剤の含有率が、前記インク組成物の総質量に対して0.5~30.0質量%である、請求項1に記載のインク組成物。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載のインク組成物と、該インク組成物とは異なる他のインク組成物とを備えるインク組成物セット。
  5.  請求項1~3のいずれか1項に記載のインク組成物の液滴を吐出して、印刷メディアに付着させて画像を形成する工程を含むインクジェット記録方法。
  6.  前記印刷メディアが、段ボール、ライナー紙、コートボール、及びコート紙からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項5に記載のインクジェット記録方法。
  7.  前記印刷メディアが、インク難吸収性又はインク非吸収性の印刷メディアである、請求項5に記載のインクジェット記録方法。
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