JP2003260348A - 分散剤およびその製造方法、該分散剤を用いた分散体、該分散体を用いた水性インク、並びに該水性インクを用いた被記録物 - Google Patents

分散剤およびその製造方法、該分散剤を用いた分散体、該分散体を用いた水性インク、並びに該水性インクを用いた被記録物

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JP2003260348A
JP2003260348A JP2002066137A JP2002066137A JP2003260348A JP 2003260348 A JP2003260348 A JP 2003260348A JP 2002066137 A JP2002066137 A JP 2002066137A JP 2002066137 A JP2002066137 A JP 2002066137A JP 2003260348 A JP2003260348 A JP 2003260348A
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Masahiro Yatake
正弘 矢竹
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 普通紙上ではにじみが少なく高発色であり、
専用紙上では十分な発色に加え、光沢性と定着性を有す
るインクを作成可能である分散剤およびその製造方法、
該分散剤を用いた分散体、該分散体を用いた水性イン
ク、並びに該水性インクを用いて記録した印字物を提供
する。 【解決手段】 本発明は疎水性のラジカル重合開始剤を
用い、反応基を有するモノマー、オリゴマーおよびマク
ロマーから選ばれた1種以上を溶媒中で重合し、さらに
反応基を有するモノマー、オリゴマーおよびマクロマー
から選ばれた1種以上と反応基および親水基を有するモ
ノマー、オリゴマーおよびマクロマーから選ばれた1種
以上を用いて重合することを特徴とし、分散体が該分散
剤を用いて、水性インクが該分散体を用いて、記録物が
該水性インクを用いている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は普通紙、再生紙ある
いはコート紙に対して高い印字品質が得られ、且つ保存
安定性に優れる水性インクに好適な分散体を得るための
分散剤およびそれを用いた分散体、それを用いた水性イ
ンクおよびそのインクを用いた被記録物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の分散体は水に分散させる手段とし
て特開平01−301760号公報にあるように界面活
性剤を用いる方法、または特公平5−064724号に
あるように疎水部と親水部を有する分散ポリマーを用い
て分散されていた。また、着色材の表面を高分子で被覆
する方法としては、インクジェットプリンター用インク
として、特開昭62−95366号公報にあるように、
染料インクを内包したマイクロカプセルを用いる方法、
特開平1−170672号公報にあるように、水に不溶
な溶媒に色素を溶解または分散させこれを界面活性剤を
用いて水中で乳化したマイクロカプセル化した色素を用
いる方法、特開平5−39447号公報にあるように、
水、水溶性溶媒並びにポリエステルの少なくとも1種に
昇華性分散染料を溶解または分散させた内包物をマイク
ロカプセルで記録液に使用する方法、特開平6−313
141号公報では着色された乳化重合粒子と水性材料か
らなるインキ組成物、特開平10−140065号公報
では転相乳化反応や酸析法による方法が検討されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分散体は不安定であり、界面活性剤、1,2−アルキレ
ングリコールあるいはグリコールエーテル等の親水部と
疎水部を有する物質が存在すると、吸脱着が起こりやす
くなるという課題がある。通常の水性インクは紙に対す
るにじみを低減させるため、界面活性剤やグリコールエ
ーテル等の親水部と疎水部を有する物質が必要である。
これらの物質を用いない従来のインクでは紙に対する浸
透性が不十分となり、均一な印字を行なうためには紙種
が制限され、印字画像の低下を引き起こしやすくなると
いう課題があった。
【0004】さらに、特に従来の分散体に本発明で用い
るような添加剤(アセチレンアルコール系界面活性剤、
アセチレングリコール系界面活性剤およびシリコン系界
面活性剤、1,2−アルキレングルコールおよびアルキ
レングリコールモノアルキルエーテルから選ばれた1種
以上)を用いると長期の保存安定性が得られず、インク
の再溶解性が悪く、インクが乾燥して詰まり易くなると
いう課題を有していた。また、このような分散剤により
分散された顔料は分散剤の残存物がインク中に残った
り、分散剤が十分に顔料分散に寄与せず顔料から脱離し
て粘度が高いものになってしまうという課題があった。
粘度が高くなると顔料等の色材の添加量が制限されて、
特に普通紙において十分な画質が得られない。
【0005】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、その目的とするところは普通紙上ではにじみが
少なく高発色であり、専用紙上では十分な発色に加え、
光沢性と定着性を有するインクを作成可能であり、イン
クジェット記録にあってはさらに吐出安定性が優れるイ
ンクを作成可能とする分散体およびそれを用いた水性イ
ンクおよびそれを用いた被記録物を提供するところにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の分散剤は疎水性
のラジカル重合開始剤を用い、反応基を有するモノマ
ー、オリゴマーおよびマクロマーから選ばれた1種以上
を溶媒中で重合し、さらに反応基を有するモノマー、オ
リゴマーおよびマクロマーから選ばれた1種以上と反応
基および親水基を有するモノマー、オリゴマーおよびマ
クロマーから選ばれた1種以上とを用いて重合すること
を特徴とする。
【0007】また、本発明の分散剤の製造方法は疎水性
のラジカル重合開始剤を用い、反応基を有するモノマ
ー、オリゴマーおよびマクロマーから選ばれた1種以上
を溶媒中で重合し、一旦反応を低下させ、さらに反応基
を有するモノマー、オリゴマーおよびマクロマーから選
ばれた1種以上と反応基および親水基を有するモノマ
ー、オリゴマーおよびマクロマーから選ばれた1種以上
を用いて重合することを特徴とする。
【0008】さらに、本発明の分散体は上記分散剤を用
いて分子発色体を分散させたことを特徴とする。
【0009】また、本発明の水性インクは上記分散体を
一成分とすることを特徴とする。そして、本発明の被記
録物は上記水性インクを用いて印字したことを特徴とす
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明による分散剤を用いた分散
体はそれ自体が保存安定性に優れ、その分散体を用いた
水性インクは普通紙上ではにじみが少なく高発色であ
り、専用紙上では十分な発色に加え、光沢性と定着性を
有するインクを作成可能であり、インクジェット記録に
あってはさらにインクジェットヘッドからのインクの吐
出安定性に優れることなど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】本発明による分散剤は疎水性のラジカル重
合開始剤を用い、反応基を有するモノマー、オリゴマー
およびマクロマーから選ばれた1種以上を溶媒中で重合
し、さらに反応基を有するモノマー、オリゴマーおよび
マクロマーから選ばれた1種以上と反応基および親水基
を有するモノマー、オリゴマーおよびマクロマーから選
ばれた1種以上を用いて重合することを特徴とする。
【0012】また、本発明の分散剤の製造方法は疎水性
のラジカル重合開始剤を用い、反応基を有するモノマ
ー、オリゴマーおよびマクロマーから選ばれた1種以上
を溶媒中で重合し、一旦反応を低下させ、さらに反応基
を有するモノマー、オリゴマーおよびマクロマーから選
ばれた1種以上と反応基および親水基を有するモノマ
ー、オリゴマーおよびマクロマーから選ばれた1種以上
を用いて重合することを特徴とする。
【0013】さらに、本発明の分散体は上記分散剤を用
いて分子発色体を分散させたことを特徴とする。また、
本発明の水性インクは上記分散体を一成分とすることを
特徴とする。そして、本発明の被記録物は上記水性イン
クを用いて印字したことを特徴とする。
【0014】上記の本発明により、その顔料等の表面疎
水部に吸着させる分散剤の疎水部の選択性が向上し、親
水部近傍に付加する分子の選択性も向上する。従って、
顔料等への吸着を安定化させることができ、そのために
分散安定性の優れた分散体を形成することができるよう
になる。それにより、本発明でよいとする添加剤である
界面活性剤、1,2−アルキレングルコールおよびアル
キレングリコールモノアルキルエーテルから選ばれた1
種以上を用いることができるようになり、にじみ低減や
発色性向上等が可能になる。
【0015】上記の疎水性のラジカル重合開始剤として
は、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2−メチ
ルブチロニトリル、アゾビス−2、4−ジメチルバレロ
ニトリル、1,1’−アゾビス−1−シクロヘキサンカ
ルボニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチ
レートなどのアゾ系の他に、アセチルシクロヘキシルス
ルホニルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカ
ーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシカーボ
ネート、ラウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキ
シドなどの過酸化物を用いることができる。
【0016】本発明の分散剤は、前述の親水基が、カル
ボキシル基若しくはスルホン基、またはそれらの塩であ
り、且つ無機または有機アルカリで中和されてあること
を特徴とする。無機および/または有機アルカリとして
は、アンモニア、アルキルアンモニウム、水酸化ナトリ
ウム、水酸化リチウムあるいは水酸化カリウムなどがよ
い。
【0017】前述の反応性を有するモノマー、オリゴマ
ーおよびマクロマーから選ばれた1種以上が、少なくと
もビニル基を有することが好ましい。
【0018】前述のモノマー、オリゴマーおよびマクロ
マーが、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、スチレン、アルキルスチレ
ン、エステル、アミド、イミド、含珪素体、含硫黄体お
よびこれらの誘導体からなる群から選ばれた1種以上で
あることが好ましい。そして、前述のポリマーの親水基
が少なくともカルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキ
シル基、アミノ基、アミド基およびそれらの塩基である
ことが好ましい。それらは2重結合を有するアクリロイ
ル基、メタクリロイル基、ビニル基あるいはアリル基を
有するモノマーやオリゴマーあるいはマクロマーと共重
合される。
【0019】その分散剤を形成する成分の具体例とし
て、スチレン、テトラヒドロフルフリルアクリレート、
ブチルメタクリレート、(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、プロ
ポキシ基、ブトキシ基の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、含塩素、含珪
素(メタ)アクリレート、(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、
3−プロパンジオール、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−オクタンジオールおよび1,10−デカンジオ
ール等の(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)アクリレート等アクリル基
やメタクリル基を有する化合物のモノマー、オリゴマー
およびマクロマーが挙げられる。
【0020】本発明で用いるアセチレンアルコール系界
面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤およびシ
リコン系界面活性剤から選ばれた1種以上、ジ(トリ)
エチレングリコールモノブチルエーテル、(ジ)プロピ
レングリコールモノブチルエーテルおよび1,2−アル
キレングリコールから選ばれた1種以上からなる物質は
通常の分散剤分散に用いる分散剤と吸脱着反応を起こす
ため、脱離した分散剤がインク中に浮遊し、それが原因
で印字が乱れるという現象を生じやすい。しかし、上記
のポリマーを用いて好適な分散を行なうことでポリマー
が安定に着色剤を包含しているので吸脱着を起こしにく
くなる。
【0021】本発明における、重合では連鎖移動剤を用
いることもできるが用いないこともできる。用いる場合
は例えば、t−ドデシルメルカプタンの他にn−ドデシ
ルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、キサント
ゲン類であるジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイ
ソブチルキサントゲンジスルフィド、あるいはジペンテ
ン、インデン、1,4−シクロヘキサジエン、ジヒドロ
フラン、キサンテンなどが挙げられる。
【0022】前述の分散剤の数平均分子量がゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー(GPC)におけるスチ
レン換算で10000以上1000000以下であるこ
とが好ましい。10000未満では吸脱着が起こりやす
く、1000000を超えると分散が不安定になりやす
い。より好ましくは15000以上100000以下で
ある。
【0023】前述の分散剤の分子量の分散の目安である
重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が5以
下であることが好ましい。5を超えると分散が不安定に
なりやすい。より好ましくは4以下である。
【0024】請求項7に記載の方法により作成された分
散剤を用いて分子発色体を分散させてなることが好まし
い。ここで、分子発色体とは、いわゆる有色の分子を有
する物質をいい、着色剤、色材、顔料、および染料を含
めたものをいう。そして、分子発色体としては有機顔料
または無機顔料を好適に用いることができる。例えば、
黒色インク用としては、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(C.I.ピグメントブラック7)
類、または銅酸化物、鉄酸化物(C.I.ピグメントブ
ラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラッ
ク(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料が挙
げられるがインクジェット用としては比重が比較的低く
水中で沈降しにくいカーボンブラックが好ましい。
【0025】更にカラー用としては、C.I.ピグメン
トイエロー1(ファストイエローG)、3、12(ジス
アゾイエローAAA)、13、14、17、24、3
4、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、7
4、81、83(ジスアゾイエローHR)、95、9
7、98、100、101、104、108、109、
110、117、120、138、153、180、
C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22
(ブリリアントファーストスカーレット)、23、3
1、38、48:2(パーマネントレッド2B(B
a))、48:2(パーマネントレッド2B(C
a))、48:3(パーマネントレッド2B(S
r))、48:4(パーマネントレッド2B(M
n))、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリ
アントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、
64:1、81(ローダミン6Gレーキ)、83、8
8、101(べんがら)、104、105、106、1
08(カドミウムレッド)、112、114、122
(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、
166、168、170、172、177、178、1
79、185、190、193、209、219、C.
I.ピグメントバイオレット19、23、C.I.ピグ
メントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー
R)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブ
ルーG)、15:4、15:6(フタロシアニンブルー
E)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピ
グメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、
36、等が使用できる。
【0026】水性インクをインクジェットに用いる場合
これらの顔料としての添加量は、0.5〜30%が好ま
しいが、さらには1.0〜12%が好ましい。これ以下
の添加量では、印字濃度が確保できなくなり、またこれ
以上の添加量では、インクの粘度増加や粘度特性に構造
粘性が生じ、インクジェットヘッドからのインクの吐出
安定性が悪くなる傾向になる。
【0027】また、顔料の粒経は25μm以下が好まし
く、より好ましくは1μm以下の粒子からなる顔料を、
さらに好ましくは0.01〜0.15μmの粒子からな
ることが好ましい。
【0028】また、分散方法は超音波分散、ビーズミ
ル、サンドミル、ロールミルあるいはジェットミルなど
による方法などの分散方法を用いてもよい。
【0029】前述の水性インクの25℃での表面張力が
40mN/m以下であることが好ましい。40mN/m
を超えると印字の乾燥に時間がかかり、異なる色間のブ
リードが多くなり、PPC用紙などの普通紙でのにじみ
も多くなる、より好ましくは20mN/m以上35mN
/m以下である。20mN/m未満では吐出の安定性が
悪くなる。
【0030】前述の水性インクのポリテトラフルオロエ
チレンに対する25℃での接触角が40°以上であるこ
とが好ましい。40°未満ではノズル面がぬれやすく、
吐出の安定性が得られなくなる。
【0031】前述の水性インクの分子発色体の濃度が
0.5重量%(以下、単に%とすることもある。)以上
20%以下であることが好ましい。0.5%未満では発
色性が得られにくくなり、20%を超えると粘度が高く
なり、吐出安定性が低下する。前述の水性インクに界面
活性剤、1,2−アルキレングルコールおよびアルキレ
ングリコールモノアルキルエーテルから選ばれた1種以
上を添加することが好ましい。
【0032】前述の界面活性剤がアセチレンアルコール
系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤およ
びシリコン系界面界面活性剤から選ばれた1種以上であ
ることが好ましい。
【0033】アセチレングリコール系界面活性剤として
は、市販品のサーフィノール104、82、465、4
85、またはTG(いずれもAir Products
and Chemicals.Inc.より入手可
能)、オルフインSTG、オルフインE1010(いず
れも日信化学社製の商品名)を好適に挙げることができ
る。アセチレンアルコール系界面活性としては、市販品
のサーフィノール61(Air Products a
nd Chemicals.Inc.より入手可能)を
好適に挙げることができる。
【0034】シリコン系界面活性剤としては、ビックケ
ミー・ジャパン株式会社より、シリコン系界面活性剤剤
BYK−345、同346、同348やBYK−347
が好適に利用可能である。
【0035】前述の1,2−アルキレングルコールが分
岐してもよい1,2−ペンタンジオールまたは分岐して
もよい1,2−ヘキサンジオールであることが好まし
い。そして、前述のアルキレングリコールモノアルキル
エーテルが繰り返し単位10以下のアルキレングリコー
ルであって、炭素数4〜10のアルキルエーテルである
ことが好ましい。その繰り返し単位10以下のアルキレ
ングリコールであって、炭素数4〜10のアルキルエー
テルがジ(トリ)エチレングリコールモノブチルエ−テ
ルおよび/または(ジ)プロピレングリコールモノブチ
ルエーテルであることが好ましい。さらに、前述の1,
2−アルキレングリコールが1,2−ヘキサンジオール
および/または1,2−ペンタンジオールであることが
好ましい。
【0036】また、前述のジ(トリ)エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、(ジ)プロピレングリコールモ
ノブチルエーテルおよび1,2−アルキレングリコール
からなる群から選ばれた1種以上からなる物質の添加量
が0.5%以上30%以下であることが好ましい。0.
5%未満では浸透性の効果が低く印字品質が向上しな
い。30%を超えると粘度上昇により使いづらくなり、
それ以上添加しても印字品質向上の効果がない。より好
ましくは1%以上15%以下である。
【0037】前述のアセチレングリコール系界面活性
剤、アセチレンアルコール系界面活性剤およびシリコン
系界面活性剤からなる群から選ばれた1種以上は0.1
%以上5%以下含むことが好ましい。5%を超えると印
字品質の効果が頭打ちであり、添加しても粘度が上昇し
て使いづらくなり、ヘッドの先端にインクが付着しやす
くなり、印字が乱れやすくなる。0.1%未満では印字
品質向上の効果が低くなる。より好ましい添加量は0.
15〜2%である。
【0038】そして、少なくとも前述のアセチレングリ
コール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性
剤およびシリコン系界面活性剤から選ばれた1種以上、
ジ(トリ)エチレングリコールモノブチルエーテル、
(ジ)プロピレングリコールモノブチルエーテルおよび
1,2−アルキレングリコールから選ばれた1種以上か
らなる物質と、を同時に添加することが好ましい。アセ
チレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール
系界面活性剤およびシリコン系界面活性剤から選ばれた
1種以上と、ジ(トリ)エチレングリコールモノブチル
エーテル、(ジ)プロピレングリコールモノブチルエー
テルおよび1,2−アルキレングリコールから選ばれた
1種以上は同時に用いた方が印字品質が向上する。
【0039】そして、前述のアセチレングリコール系界
面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤およびシ
リコン系界面活性剤からなる群から選ばれた1種以上の
添加量が0.01〜0.5%であり、ジ(トリ)エチレ
ングリコールモノブチルエーテル、(ジ)プロピレング
リコールモノブチルエーテルおよび1,2−アルキレン
グリコールから選ばれた1種以上の添加量が1%以上で
あることが好ましい。アセチレングリコール系界面活性
剤、アセチレンアルコール系界面活性剤およびシリコン
系界面活性剤から選ばれた1種以上は少量で浸透性を向
上させる効果がある。従って、添加量は0.5%以下で
あり、ジ(トリ)エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、(ジ)プロピレングリコールモノブチルエーテルお
よび1,2−アルキレングリコールから選ばれた1種以
上の添加量は1%以上であることで印字品質がさらに向
上する。
【0040】前述の1,2−アルキレングリコールが炭
素数4〜10の分岐してもよい1,2−アルキレングリ
コールであり、添加量が10%以下であることが好まし
い。10%を超えると粘度上昇によりインクジェット用
としては使いづらくなり、それ以上添加しても印字品質
向上の効果がない。より好ましくは1%以上8%以下で
ある。
【0041】前述の1,2−アルキレングリコールは具
体的には、1,2−ペンタンジオールまたは1,2−ヘ
キサンジオールであることが好ましい。1,2−ペンタ
ンジオールの添加量は3〜15%が好ましい。3%未満
のものは浸透性の向上の効果が低く、そのためにじみの
発生が多い。炭素数が15%を超えると水溶性が低いの
で本発明のような水溶性インクには使用しづらい。1,
2−ヘキサンジオールは0.5〜10%が好ましい。
0.5%未満のものは浸透性の向上の効果が低く、炭素
数が10を超えると水溶性が低下して本発明のような水
溶性インクには使用しづらい。前述のアセチレンアルコ
ール系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤
およびシリコン系界面活性剤からなる群から選ばれた1
種以上の添加量が0.5%以上のときはその1,2−ア
ルキレングリコールとの比が1:0.01〜1:50の
間が印字品質の観点から好ましく、1,2−アルキレン
グリコールがアセチレングリコールおよび/またはアセ
チレンアルコール系界面活性剤の50倍を超えると印字
品質の向上効果が頭打ちでありそれ以上添加しても効果
が低く、逆に粘度上昇の弊害を生じる。
【0042】前述のアセチレンアルコール系界面活性
剤、アセチレングリコール系界面活性剤およびシリコン
系界面活性剤から選ばれた1種以上の添加量が0.5%
以上であり前記1,2−アルキレングリコールとの添加
量の比が1:0.01〜1:50であることが好まし
い。そして、前述の(ジ)プロピレングリコールモノブ
チルエーテルを10%以下含むことが好ましい。10%
を超えると印字品質向上の効果が頭打ちであり、逆に粘
度上昇の弊害と水溶性が低いことによる溶解助剤の添加
が必要になってくる。より好ましくは0.5〜5%であ
る。
【0043】前述のアセチレンアルコール系界面活性
剤、アセチレングリコール系界面活性剤およびシリコン
系界面活性剤からなる群から選ばれた1種以上と(ジ)
プロピレングリコールモノブチルエーテルの比が1:0
〜1:50であることが好ましい。(ジ)プロピレング
リコールモノブチルエーテルがアセチレングリコール系
界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤および
シリコン系界面活性剤からなる群から選ばれた1種以上
の50倍を超えると印字品質の向上効果が頭打ちであり
それ以上添加しても効果が低く、逆に粘度上昇の弊害を
生じる。
【0044】前述のジ(トリ)エチレングリコールモノ
ブチルエーテルを20%以下含むことが好ましい。ジ
(トリ)エチレングリコールモノブチルエーテルとはジ
エチレングリコールモノブチルエーテル(DEGmB
E)および/またはトリエチレングリコールモノブチル
エーテル(TEGmBE)を示すが、印字品質改良のた
めの浸透性の必要レベルとして、20%以下の添加が好
ましい。20%を超えると印字品質向上の効果が頭打ち
であり、逆に粘度上昇の弊害が生じる。より好ましくは
0.5〜10%である。
【0045】前述のアセチレンアルコール系界面活性
剤、アセチレングリコール系界面活性剤およびシリコン
系界面活性剤からなる群から選ばれた1種以上の添加量
が0.5%以上であり、ジ(トリ)エチレングリコール
モノブチルエーテルとの比が1:0.01〜1:50で
あることが好ましい。アセチレングリコール系界面活性
剤、アセチレンアルコール系界面活性剤およびシリコン
系界面活性剤からなる群から選ばれた1種以上の50倍
まで添加することが印字品質の観点から好ましい。ジ
(トリ)エチレングリコールモノブチルエーテルはアセ
チレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール
系界面活性剤およびシリコン系界面活性剤からなる群か
ら選ばれた1種以上の溶解性を向上させることと印字品
質の向上に役立つが、50倍を超える添加量ではそれら
の効果が頭打ちになるのでインクジェット用としては使
用しにくくなる。
【0046】前述の水性インクに保湿剤を添加してなる
ことが好ましい。保湿剤はインクジェットインクの場
合、乾燥して目詰まりを防止するものとして添加する
が、その例としては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、トリプロピレングリコ
ール、分子量2000以下のポリエチレングリコール、
1,3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコ
ール、イソブチレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、1,3−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、グリセリン、グリセリ
ンのアルキレンオキシ付加物、メソエリスリトール、ペ
ンタエリスリトールなどがある。
【0047】また、多くの種類の糖類を用いることもで
きる。単糖類および多糖類があり、グルコース、マンノ
ース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノ
ース、ラクトース、ガラクトース、アルドン酸、グルシ
トース、マルトース、セロビオース、スクロース、トレ
ハロース、マルトトリオース等の他にアルギン酸および
その塩、シクロデキストリン類、セルロース類を用いる
ことができる。そしてその添加量は0.05%以上で3
0%以下がよい。0.05%未満ではインクがヘッドの
先端で乾燥して詰まる目詰まり現象を回復させる効果は
少なく、30%を超えるとインクの粘度が上昇して適切
な印字ができなくなる。一般的な糖類である単糖類およ
び多糖類のグルコース、マンノース、フルクトース、リ
ボース、キシロース、アラビノース、ラクトース、ガラ
クトース、アルドン酸、グルシトース、マルトース、セ
ロビオース、スクロース、トレハロース、マルトトリオ
ース等のより好ましい添加量は3〜20%である。アル
ギン酸およびその塩、シクロデキストリン類、セルロー
ス類はインクにしたときの粘度が高くなり過ぎない程度
の添加量にする必要がある。
【0048】前述の水性インクに高分子微粒子を添加し
てなることが好ましい。そして、この高分子微粒子の粒
径は50〜500nmであり、添加量が0.1〜20%
であることが好ましい。高分子微粒子の粒径が50nm
未満では分散の安定性が得られにくくなり、インクジェ
ットインクとしての吐出安定性が得られにくくなる。し
かし、添加量が3%以下であれば、影響が低減され50
nm未満でも用いることができる。500nmを超えて
もまたインクジェットインクとしての出吐安定性が得ら
れなくなる。好ましくは70〜300nmである。そし
て、その添加量が0.1%未満では定着性向上の効果が
低くなる。しかし、専用紙上でのインクの凝集によるむ
らの発生は0.1%未満でも効果がある。20%を超え
ると粘度が上昇し、吐出安定性か得られない。定着性向
上のためには、好ましくは1〜10%である。
【0049】この高分子微粒子を水に分散したエマルジ
ョンを形成する物質として、スチレン、テトラヒドロフ
ルフリルアクリレートおよ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、プロポキシ基、ブトキシ基の
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、含塩素、含珪素(メタ)アクリレート、
(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−オクタンジオールおよび1,10−デカン
ジオール等の(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)アクリレート等アクリ
ル基やメタクリル基を有する化合物を用いることができ
る。
【0050】このような高分子微粒子を形成するために
用いる乳化剤を用いることもできる。その例としてはラ
ウリル硫酸ナトリウムやラウリル硫酸カリウムの他にス
テアルリル基、ノニル基、オクチル基などを有するアル
キル基や分岐アルキル基、あるいはアルキルフェニル基
などの硫酸塩である活性剤の他に燐酸塩、硼酸塩の活性
剤やアニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤および両
性界面活性剤等を用いることができる。
【0051】重合開始剤は過硫酸カリや過硫酸アンモニ
ウムの他に、過流酸水素やアゾビスイソブチロニトリ
ル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメ
ンヒドロパーオキシド、t−ブチルヒドロキシパーオキ
シド、パラメンタンヒドロキシパーオキシドなどラジカ
ル重合に用いられる一般的な開始剤を用いることができ
るが、重合反応は水中で行なうため水溶性の方が好まし
い。
【0052】重合のための連鎖移動剤としては、t−ド
デシルメルカプタンの他にn−ドデシルメルカプタン、
n−オクチルメルカプタン、キサントゲン類であるジメ
チルキサントゲンジスルフィド、ジイソブチルキサント
ゲンジスルフィド、あるいはジペンテン、インデン、
1,4−シクロヘキサジエン、ジヒドロフラン、キサン
テンなど一般的な連鎖移動剤を用いることができる。
【0053】また、コアとシェルが構造が違うコアシェ
ル型の高分子微粒子を用いた複相の他に、単相の場合で
も構わない。そして、これら高分子微粒子の膜形成温度
(MFT)は室温以下に設計するか、またはMFT低下
剤(成膜助剤)を用いて室温以下にすることが好まし
い。また、反応条件等によっては上述の添加剤を用いな
くてもよい。例えば、ミセル形成モノマーを用いる場合
にはミセル形成剤は不要になり、反応条件によっては連
鎖移動剤も用いなくて良い場合もあるので、適宜選択で
きる。
【0054】以上により本発明の水性インクを用いて印
字した被記録物は高発色であり、耐水性、耐光性および
耐擦性に優れたものとなる。
【0055】本発明におけるインクジェット記録用イン
クは、その放置安定性の確保、インク吐出ヘッドからの
安定吐出達成等の目的で浸透制御剤、pH調整剤、溶解
助剤、酸化防止剤、粘度調整剤、分散に影響を与える金
属イオンを捕獲するためのキレート剤、防黴剤、腐食防
止剤等種々の添加剤を添加する場合がある。
【0056】以下、それらを例示する。
【0057】その他に水と相溶性を有し、インクに含ま
れる水との溶解性の低いグリコールエーテル類やインク
成分の溶解性を向上させ、さらに被記録体たとえば紙に
対する浸透制御剤として、あるいはノズルの目詰まりを
防止するためにエタノール、メタノール、ブタノール、
プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数1から4
のアルキルアルコール類、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、エチレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート、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−n−プロ
ピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロ
ピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プ
ロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチル
エーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエー
テル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテ
ル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メ
チル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチル
エーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエー
テル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテ
ル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエー
テル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、プロピ
レングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノ−n−ブチルエーテルなどのグリコー
ルエーテル類、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチル
スルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジ
アセチン、トリアセチン、スルホランなどを用いること
ができ、これらを適宜選択して使用する。
【0058】また、本発明になるインクにはさらに紙や
特殊紙等の媒体への浸透制御剤として、他の界面活性剤
を添加することも可能である。その例としては、両性界
面活性剤、非イオン界面活性剤などがあげられる。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
などがある。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
ーテルなどのエーテル系、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
などのエステル系、その他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などの含フッ素系界面
活性剤などがある。
【0059】また、pH調整剤、溶解助剤あるいは酸化
防止剤としてジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、プロパノールアミン、モルホリンなどのアミン類お
よびそれらの変成物、水酸化カリウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化リチウムなどの無機塩類、水酸化アンモニウ
ム、4級アンモニウム水酸化物(テトラメチルアンモニ
ウムなど)、炭酸(水素)カリウム、炭酸(水素)ナト
リウム、炭酸(水素)リチウムなどの炭酸塩類その他燐
酸塩など、あるいはN−メチル−2−ピロリドン、尿
素、チオ尿素、テトラメチル尿素などの尿素類、アロハ
ネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビ
ウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレッ
トなどのビウレット類など、L−アスコルビン酸および
その塩などがある。また、市販の酸化防止剤、紫外線吸
収剤なども用いることができる。その例としてはチバガ
イギーのTinuvin328、900、1130、3
84、292、123、144、622、770、29
2、Irgacor252、153、Irganox1
010、1076、1035、MD1024など、ある
いはランタニドの酸化物などがある。
【0060】さらに、粘度調整剤としては、ロジン類、
アルギン酸類、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロ
ピルセルロース、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、メチルセルロース、ポリアクリ
ル酸塩、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ
などがある。
【0061】防腐剤はアルキルイソチアゾロン、クロル
アルキルイソチアゾロン、ベンズイソチアゾロン、ブロ
モニトロアルコール、オキサゾリジン系化合物および/
またはクロルキシレノールなどが挙げられ、金属イオン
捕獲剤はエチレンジアミン酢酸塩、防錆剤がジシクロヘ
キシルアンモニウムニトラート、ベンゾトリアゾールな
どが挙げられる。
【0062】防腐剤として、アルキルイソチアゾロンの
中でオクチルイソチアゾロンを有効成分とするものが
(例えばNS−800H、NS800G、NS−800
P:以上ナガセ化成工業株式会社)市販されている。ク
ロルアルキルイソチアゾロンとしてはクロルイソメチル
チアゾロンを有効成分とするものが(例えばNS−50
0W、NS−80D、NS−CG、NS−TM、NS−
RS:以上ナガセ化成工業株式会社)市販されている。
ベンズイソチアゾロンを有効成分とするものが(例えば
プロキセルBDN、プロキセルBD20、プロキセルG
XL、プロキセルLV、プロキセルTN:以上ゼネカ
(英国)、デニサイドBIT、デニサイドNIPA:以
上ナガセ化成工業株式会社)市販されている。ブロモニ
トロアルコールを有効成分とするものが(例えばブロノ
ポール、ミアサイドBT、ミアサイドAS:以上ナガセ
化成工業株式会社)市販されている。クロルキシレノー
ルを有効成分とするものが(例えばPCMX:ナガセ化
成工業株式会社)市販されている。また、オキサゾリジ
ン系化合物やこれらの成分の混合物あるいは変性物を有
効成分とするものが用途に応じて(例えばNS−BP、
デニサイドBIT−20N、デニサイドSPB、サニセ
ットHP、マイクロスタットS520、サニセットSK
2、デニサイドNS−100、デニサイドBF−1、デ
ニサイドC3H、サニセット161、デニサイドCS
A、デニサイドCST、デニサイドC3、デニサイドO
MP、デニサイドXR−6、デニサイドNM、モルデナ
イズN760、デニサットP4、デニサットP−8、デ
ニサットCHR:以上ナガセ化成工業株式会社)市販さ
れている。この中でも水性インクにおいてはオキサゾリ
ジン系化合物を有効成分とするもの、クロルイソメチル
チアゾロンを有効成分とするものおよびベンズイソチア
ゾロンを有効成分とするものが効果が高い。また、これ
ら防腐剤は単独成分ではなく、構造があまり似通ってい
ない2種以上用いた複合成分の方が耐性菌の抑制ができ
るので好ましい。
【0063】エチレンジアミン酢酸塩としてはエチレン
ジアミン二酢酸遊離酸、エチレンジアミン四酢酸遊離
酸、2ナトリウム塩、3ナトリウム塩、4ナトリウム塩
があるが、2ナトリウム塩、3ナトリウム塩および4ナ
トリウム塩好ましい。水性インクにおいてはエチレンジ
アミン二酢酸遊離酸の他に、エチレンジアミン四酢酸塩
として、リチウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、ト
リエタノールアミン塩なども有効である。このエチレン
ジアミン酢酸塩はインクのカートリッジやヘッド中のイ
ンク経路に金属イオンが存在し、それによって分子発色
体の分散体や高分子微粒子が凝集や変質しないようにす
る効果がある。
【0064】防錆剤としてはジシクロヘキシルアンモニ
ウムニトラート、ベンゾトリアゾールが有効である。こ
の防錆剤ヘッド材料が金属で形成されているときの防錆
剤であり、特にノズルの前面が錆びるとインクの飛びが
悪くなるのでメッキ面など錆びやすい場合に有効であ
る。
【0065】
【実施例】次に本発明の具体的な実施例等ついて説明す
る。
【0066】本発明において示す分子発色体の例として
有機または無機顔料を用いる場合について述べる。実施
例、および比較例における顔料1は無機顔料であるカー
ボンブラック顔料、顔料2は有機顔料であるフタロシア
ニン顔料、顔料3は有機顔料であるジメチルキナクリド
ン顔料、顔料4は有機顔料であるジケトピロロピロール
顔料を用いた。しかし、これらに限定されず多くの有
機、無機顔料を用いることができる。<>中にそれぞれ
の平均粒径をnm(ナノメートル)単位で示す。
【0067】(分散剤の製造1)攪拌機、還流管、温度
計、滴下ロートを有する反応容器にメチルエチルケトン
200部、アゾビスイソバレロニトリル1部、スチレン
140部およびブチルメタクリレート30部を入れ窒素
置換した後、70℃に加熱して攪拌して1時間重合反応
する。その後、滴下ロートに入れてあるブチルメタクリ
レート30部、メタクリル酸10部、スチレン40部、
ポリプロプレングリコールメタクリレート15部、メチ
ルエチルケトン20部を反応容器に徐々に添加して3時
間反応させる。そしてt−ドデシルメルカプタン1部を
徐々に加えて反応を低下させる。反応容器にさらにメチ
ルエチルケトンを加えて30%濃度の分散剤Aを得る。
【0068】作成された分散剤の一部を取り、株式会社
日立製作所製L7100システムのゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(GPC)を用いて、溶剤をTH
Fとして測定したときのスチレン換算分子量で3000
0である。また、分散の目安であるMw/Mnは2.5
である。
【0069】(分散体1の製造)上記分散剤A溶液40
部とカーボンブラックであるラーベンC(コロンビアン
カーボン製)を用いる。ラーベンCを50部とオルフィ
ンE1010(日信化学製)を1部と水50部の混合物
を3本ロールミルで混練して、その混練物100部と上
記ポリマー水溶液40部をイオン交換水150部中に加
えて、ナノマイザーYSNM−1500−5(吉田機械
興行株式会社製)により2時間分散処理を行ないカーボ
ンブラックの水分散体を得る。そして、ロータリーエバ
ポレーターを用いてメチルエチルケトンの全量と水の一
部を留去して、0.1mol/Lの水酸化ナトリウムで
中和してpH9に調整してから0.3μmのメンブレン
フィルターでろ過して固形分(分散ポリマーとカーボン
ブラック)が20%の分散体1とする。
【0070】(分散体2の製造)分散体2はピグメント
ブルー15:4(銅フタロシアニン顔料:クラリアント
製)を用いた以外は分散体1と同様にして作成する。
【0071】(分散体3の製造)分散体3はピグメント
レッド122(ジメチルキナクリドン顔料:クラリアン
ト製)を用いた以外は分散体1と同様にして作成する。
【0072】(分散体4の製造)分散体4はピグメント
イエロー180(ジケトピロロピロール:クラリアント
製)を用いた以外は分散体1と同様にして作成する。
【0073】(分散剤の製造2)攪拌機、還流管、温度
計、滴下ロートを有する反応容器にメチルエチルケトン
200部、アゾビスイソブチロニトリル1部、スチレン
35部およびブチルメタクリレート15部を入れ窒素置
換した後、70℃に加熱して攪拌して1時間重合反応さ
せる。その後、滴下ロートに入れてあるブチルメタクリ
レート40部、メタクリル酸10部、スチレン20部、
ポリプロプレングリコールメタクリレート15部、メチ
ルエチルケトン20部を反応容器に徐々に添加して4時
間反応させる。そしてt−ドデシルメルカプタン1部を
徐々に加えて反応を低下させる。その後別の滴下ロート
に入れてある、アゾビスイソブチロニトリル1部、スチ
レン50部、メタクリル酸10部、メチルエチルケトン
20部を反応容器に徐々に加えて3時間反応させ、反応
容器にさらにメチルエチルケトンを加えて35%濃度の
分散剤Bを得る。
【0074】作成された分散剤の一部を取り、株式会社
日立製作所製L7100システムのゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(GPC)を用いて、溶剤をTH
Fとして測定したときのスチレン換算分子量で3500
0である。また、分散の目安であるMw/Mnは2.4
である。
【0075】(分散体5の製造)上記分散剤B溶液40
部とカーボンブラックであるMA100(三菱化学製)
を用いる。MA100を50部とオルフィンE1010
(日信化学製)を1部と水50部の混合物を3本ロール
ミルで混練して、その混練物100部と上記ポリマー水
溶液40部をイオン交換水150部中に加えて、ナノマ
イザー(YSNM−1500−5:吉田機械興行株式会
社)により2時間分散処理を行ないカーボンブラックの
水分散体を得る。そして、ロータリーエバポレーターを
用いてメチルエチルケトンの全量と水の一部を留去し
て、0.1mol/Lの水酸化ナトリウムで中和してp
H9に調整してから0.3μmのメンブレンフィルター
でろ過して固形分(分散ポリマーとカーボンブラック)
が20%の分散体5とする。
【0076】(分散体6の製造)分散体6はピグメント
ブルー15:4(銅フタロシアニン顔料:クラリアント
製)を用いた以外は分散体5と同様にして作成する。
【0077】(分散体7の製造)分散体7はピグメント
レッド122(ジメチルキナクリドン顔料:クラリアン
ト製)を用いた以外は分散体5と同様にして作成する。
【0078】(分散体8の製造)分散体8はピグメント
イエロー180(ジケトピロロピロール:クラリアント
製)を用いた以外は分散体8と同様にして作成する。
【0079】(インクジェットインクの調製例)以下具
体的に、本発明によるインクジェット記録用インクに好
適な組成の例を示す。分散体の添加量はその量(固形分
濃度:顔料とそれを取り巻く分散ポリマーの合計量)を
重量で換算したものとして示す。()は用いた顔料、<
>は顔料の粒径をnm単位で示す。尚、本実施例中の残
量の水と示す中にはインクの腐食防止のためプロキセル
XL−2を0.05%、インクジェットヘッド部材の腐
食防止のためベンゾトリアゾールを0.02%、インク
系中の金属イオンの影響を低減するためにEDTAを
0.04%、それぞれイオン交換水に添加したものを用
いた。
【0080】 実施例1 添加量(%) 分散体1<105> 7.5 TEGmBE 5.0 オルフィンE1010 1.0 グリセリン 9.0 1,5−ペンタンジオール 5.0 トリエタノールアミン 0.8 水 残量 TEGmBE:トリエチレングリコールモノブチルエー
テル オルフィンE1010(アセチレングリコール系界面活
性剤:日信化学工業株式会社製)
【0081】 実施例2 添加量(%) 分散体2<85> 4.5 1,2−へキサンジオール 4.0 DEGmBE 1.0 グリセリン 10.0 ジプロピレングリコール 5.0 サーフィノール465 1.2 トリエタノールアミン 0.9 水 残量 DEGmBE:ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル サーフィノール465(アセチレングリコール系界面活
性剤:エアープロダクツ(米国)製)
【0082】 実施例3 添加量(%) 分散体3<90> 8.5 1,2−ヘキサンジール 5.0 オルフィンSTG 0.5 トリエチレングリコール 15.0 チオジグリコール 3.5 1,6−ヘキサンジオール 3.0 トリエタノールアミン 1.0 水酸化カリウム 0.1 水 残量 オルフィンSTG(アセチレングリコール系界面活性
剤:日信化学工業株式会社製)
【0083】 実施例4 添加量(%) 分散体4<80> 10.0 TEGmBE 5.0 1,2−ペンタンジオール 5.0 サーフィノール61 0.5 グリセリン 10.0 テトラチレングリコール 9.0 1,5−ペンタンジオール 2.0 ジメチル−2−イミダゾリジノン 2.0 安息香酸ナトリウム 0.1 トリエタノールアミン 0.7 水 残量 サーフィノール61(アセチレンアルコール系界面活性
剤:エアープロダクツ(米国)製)
【0084】 実施例5 添加量(%) 分散体5 8.0 DPGmBE 2.0 DEGmBE 7.0 グリセリン 14.0 トリエタノールアミン 0.9 水 残量 DPGmBE:ジプロピレングリコールモノブチルエー
テル
【0085】 実施例6 添加量(%) 剤分散体6 10.0 オルフィンE1010 1.0 TEGmBE 6.0 グリセリン 15.0 チオジグリコール 2.0 1,5−ペンタンジオール 1.0 トリエタノールアミン 0.9 水 残量
【0086】 実施例7 添加量(%) 分散体7 12.0 サーフィノール61 0.5 DEGmBE 8.0 グリセリン 15.0 トリメチロールプロパン 1.0 トリメチロールエタン 1.0 サーフィノール465 1.0 トリエタノールアミン 0.5 KOH 0.05 水 残量
【0087】 実施例8 添加量(%) 分散体8 10.5 オルフィンSTG 1.0 PGmBE 2.0 DEGmBE 10.0 グリセリン 7.0 ジエチレングリコール 5.0 テトラプロピレングリコール 5.0 トリエタノールアミン 0.9 KOH 0.1 水 残量 次に、比較例に用いたインクの組成を以下に示す。
【0088】比較例1 顔料1 <105> 7.0 グリセリン 10.0 分散剤 3.0 非イオン系界面活性剤 1.0 イオン交換水 残量 非イオン系界面活性剤:ノイゲンEA160(第一工業
製薬株式会社製) 分散剤はソルスパース27000(アビシア製)を用い
てビーズミルミニゼータ(アジサワ株式会社製)により
2時間分散処理を行なって作成した。
【0089】比較例2 アシッドブルー9 6.5 DEGmME 7.0 ジエチレングリコール 10.0 2−ピロリドン 5.0 イオン交換水 残量 DEGmME:ジエチレングリコールモノメチルエーテ
【0090】比較例3 ダイレクトブラック154 2.5 ジエチレングリコール 10.0 非イオン系界面活性剤 1.0 イオン交換水 残量 非イオン系界面活性剤:エパン450(第一工業製薬株
式会社製)
【0091】(保存安定性試験)実施例1〜8のインク
および実施例1において実施例1の顔料の代りに比較例
1の顔料を用いたインク(比較例4)をガラス製のサンプ
ル瓶に入れ密栓後、それぞれ60℃/1週間で放置し、
放置前後でのインクの発生異物、物性値(粘度、表面張
力)について調べた。その結果を表1に示す。異物試験
は実施例1〜8のインク5gが直径1mmで孔径10μ
mの金属フィルターに残る量をカウントして、10μm
の孔が埋まる数として定量する方法を用いる。異物発生
試験は加熱試験後の異物量の数/初期の異物量の値を示
す。粘度はローリングボール式粘度計(アントンパール
製)AMVnを用いて60°で4回ずつ測定した値の平
均値とした。表面張力は自動表面張力計(協和界面科学
株式会社製)CBVP−A3を用いて測定した。粘度は
加熱試験後の粘度/初期粘度の値、表面張力は加熱後の
表面張力/初期表面張力の値を示す。
【0092】
【表1】
【0093】表1の結から結果から本発明になる実施例
1〜8のいずれのインクも異物の発生、物性値の変化が
殆ど無く、良好な保存安定性であった。しかし、比較例
4では表面張力の変化は少なかったが、異物が発生して
濾過性が低下し、増粘現象が生じ、吐出の安定性は得ら
れなかった。
【0094】(印字評価試験)表2に印字の評価結果と
して文字を印字したときのにじみの評価結果を示す。表
2中Aは極めてよい、Bはよい、Cは悪い、Dは極めて
悪いということを示す。
【0095】
【表2】
【0096】表2の結果から明らかなように比較例で用
いるようなインクは印字品質が悪く、本発明で用いるイ
ンクジェット記録用インクを用いると印字品質が良好な
ことが分かる。
【0097】尚、これらの印字評価の測定はセイコーエ
プソン株式会社製のインクジェットプリンターPM−9
00Cを用いることによって行なった。これらの評価に
用いた紙は、ヨーロッパ、アメリカおよび日本の市販さ
れている普通の紙でConqueror紙、Favor
it紙、Modo Copy紙、Rapid Copy
紙、EPSON EPP紙、Xerox 4024紙、
Xerox 10紙、Neenha Bond紙、Ri
copy 6200紙、やまゆり紙、Xerox R紙
である。
【0098】以上のように、本発明においては印字画像
の紙等の被記録体に対するにじみが低減される高品質で
実用性の高いインクジェット記録用インクを提供するこ
とができる。
【0099】(浸透剤変更による保存安定性試験)実施
例1の組成においてDEGmBEとE1010の代りに
本発明でよいとする他の添加剤(アセチレングリコール
系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、シ
リコン系界面活性剤、ジ(トリ)エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、(ジ)プロピレングリコールモノブ
チルエーテルおよび1,2−アルキレングリコールから
選ばれた1種以上からなる物質)を用いて作成したイン
クと比較例1で示すインクに本発明でよいとする添加剤
(アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアル
コール系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、ジ(ト
リ)エチレングリコールモノブチルエーテル、(ジ)プ
ロピレングリコールモノブチルエーテルおよび1,2−
アルキレングリコールから選ばれた1種以上からなる物
質)を添加した場合について(表2の実施例17〜2
6)、同様に60℃/1週間で放置し、放置後のインク
の発生異物、物性値(粘度、表面張力)および吐出安定
性について調べた結果を表3に示す。異物発生量は60
℃放置後の異物量/初期の異物量、粘度は60℃放置後
の粘度/初期の粘度、表面張力は60℃放置後表面張力
/初期の表面張力の値を示し、吐出安定性はセイコーエ
プソン株式会社製のインクジェットプリンターEM−9
00Cを用いて、A4版Xerox P紙に100ペー
ジ連続印字して全く印字乱れなど生じないものをA、1
0個所未満印字乱れのあるものをB、10個所以上10
0個所未満印字乱れのあるものをC、100個所以上印
字乱れのあるものをDとする。
【0100】
【表3】
【0101】表2と表3の結果からわかるように、本発
明になる分子発色体を反応性分散剤を用いて溶液に分散
させる工程と、主に疎水性を有する物質で分子を延長す
る工程と、さらに少なくとも1種以上の親水官能基を有
する物質を含む物質群により延長する工程により作成さ
れることを特徴とする分散体を用いたインクジェット記
録用インクは良好な印字品質であり、吐出安定性、保存
性安定性に優れるインクジェット記録用インクになるこ
とがわかる。また、実施例2〜16についても同様に添
加剤を変えて試験を行なったところ、ほぼ同様な結果が
えられた。
【0102】すなわち従来のように一般的な分散剤で分
散させた場合は本発明でよいとする添加剤(アセチレン
グリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面
活性剤、シリコン系界面活性剤、ジ(トリ)エチレング
リコールモノブチルエーテル、(ジ)プロピレングリコ
ールモノブチルエーテルおよび/または1,2−アルキ
レングリコールから選ばれた1種以上からなる物質)を
用いることが難しく、そのため十分な印字品質が得られ
ない。しかし、本発明になるような分散体を用いること
で十分な発色性を有しながら保存安定性や吐出安定性が
得られる水性インクになる。
【0103】尚、本発明はこれらの実施例に限定される
と考えるべきではなく、本発明の主旨を逸脱しない限り
種々の変更は可能である。
【0104】
【発明の効果】以上述べたように本発明は安定性があ
り、普通紙上ではにじみが少なく高発色であり、専用紙
上では十分な発色に加え、インクジェット記録用インク
にあってはさらに吐出安定性が優れるインクを作成可能
とするポリマーおよびそれを用いた分散体、並びにそれ
を用いた水性インクを提供するという効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 11/00 C09D 11/00 17/00 17/00 Fターム(参考) 4D077 AA08 AB05 AC05 BA02 CA12 CA13 DB01X DC02X DC02Z DC04X DC04Z DC06X DC10Z DC15X DC26X DC32X DC32Z DC33Z DC38Z DC48X DC49X DC51X DC51Z DC59X DC70X DD03X DD03Z DD14Z DD17X DD18X DD32X DD38X DD42X DD45X DD48X DD55X DE02Z DE04X DE08X DE10X DE19X DE24X DE34X DE35X 4J011 HA03 HB13 HB22 4J037 AA02 AA08 AA15 EE28 4J039 BA04 BA12 BC09 BC13 BE01 BE22

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 疎水性のラジカル重合開始剤を用い、反
    応基を有するモノマー、オリゴマーおよびマクロマーか
    ら選ばれた1種以上を溶媒中で重合し、さらに反応基を
    有するモノマー、オリゴマーおよびマクロマーから選ば
    れた1種以上と反応基および親水基を有するモノマー、
    オリゴマーおよびマクロマーから選ばれた1種以上とを
    用いて重合することを特徴とする分散剤。
  2. 【請求項2】 前記親水基が、カルボキシル基若しくは
    スルホン基、またはそれらの塩であり、且つ無機または
    有機アルカリで中和されてなることを特徴とする請求項
    1に記載の分散剤。
  3. 【請求項3】 前記反応基を有するモノマー、オリゴマ
    ーおよびマクロマーから選ばれた1種以上が、少なくと
    もビニル基を有することを特徴とする請求項1または2
    に記載の分散剤。
  4. 【請求項4】 前記モノマー、オリゴマーおよびマクロ
    マーが、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステ
    ル、メタクリル酸エステル、スチレン、アルキルスチレ
    ン、エステル、アミド、イミド、含珪素体、含硫黄体お
    よびこれらの誘導体からなる群から選ばれた1種以上で
    あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    分散剤。
  5. 【請求項5】 前記分散剤の数平均分子量がゲルパーミ
    エーションクロマトグラフィー(GPC)におけるスチ
    レン換算で10000以上1000000以下であるこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分散
    剤。
  6. 【請求項6】 前記分散剤の重量平均分子量(Mw)/
    数平均分子量(Mn)が5以下であることを特徴とする
    請求項1〜5のいずれかに記載の分散剤。
  7. 【請求項7】 疎水性のラジカル重合開始剤を用い、反
    応基を有するモノマー、オリゴマーおよびマクロマーか
    ら選ばれた1種以上を溶媒中で重合し、一旦反応を低下
    させ、さらに反応基を有するモノマー、オリゴマーおよ
    びマクロマーから選ばれた1種以上と反応基および親水
    基を有するモノマー、オリゴマーおよびマクロマーから
    選ばれた1種以上を用いて重合することを特徴とする分
    散剤の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載の分散剤
    を用いて分子発色体を分散させてなることを特徴とする
    分散体。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の分散体を一成分として
    含有することを特徴とする水性インク。
  10. 【請求項10】 25℃での表面張力が40mN/m以
    下である請求項9記載の水性インク。
  11. 【請求項11】 ポリテトラフルオロエチレンに対する
    25℃での接触角が40°以上である請求項9または1
    0に記載の水性インク。
  12. 【請求項12】 前記分子発色体の濃度が0.5重量%
    以上20重量%以下である請求項9〜11のいずれかに
    記載の水性インク。
  13. 【請求項13】 界面活性剤、1,2−アルキレングル
    コールおよびアルキレングリコールモノアルキルエーテ
    ルから選ばれた1種以上を添加することを特徴とする請
    求項9〜12のいずれかに記載の水性インク。
  14. 【請求項14】 前記界面活性剤がアセチレンアルコー
    ル系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤お
    よびシリコン系界面界面活性剤から選ばれた1種以上で
    あることを特徴とする請求項13に記載の水性インク。
  15. 【請求項15】 前記1,2−アルキレングルコールが
    分岐してもよい1,2−ペンタンジオールまたは分岐し
    てもよい1,2−ヘキサンジオールであることを特徴と
    する請求項13に記載の水性インク。
  16. 【請求項16】 さらに保湿剤を添加してなることを特
    徴とする請求項9〜15のいずれかに記載の水性イン
    ク。
  17. 【請求項17】 さらに高分子微粒子を添加してなるこ
    とを特徴とする請求項9〜16のいずれかに記載の水性
    インク。
  18. 【請求項18】 請求項9〜17のいずれかに記載の水
    性インクを用いて記録した被記録物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005103457A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Nisshin Chem Ind Co Ltd 界面活性剤組成物
JP2018162348A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録用水系インク組成物および色材液
JP2018162347A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録用水系インク組成物および色材液

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