JP2003313430A - ポリマーエマルジョン組成物 - Google Patents
ポリマーエマルジョン組成物Info
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- JP2003313430A JP2003313430A JP2002125097A JP2002125097A JP2003313430A JP 2003313430 A JP2003313430 A JP 2003313430A JP 2002125097 A JP2002125097 A JP 2002125097A JP 2002125097 A JP2002125097 A JP 2002125097A JP 2003313430 A JP2003313430 A JP 2003313430A
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Abstract
ジョン組成物を提供すること。 【解決手段】イオン性基を有する水不溶性ポリマーAの
エマルジョン粒子及び該水不溶性ポリマーAとイオン性
の異なるイオン性基を有する水溶性ポリマーBを含有し
てなるポリマーエマルジョン組成物。
Description
ョン組成物に関する。更に詳しくは、ネイルエナメル、
マスカラ、ファンデーション等の化粧品、リンス、シャ
ンプー等の入浴用品、筆記具、水系インク、各種ペイン
ト、インキ等の記録用材料、農薬、医薬材料、香料、表
面処理剤等の保持媒体等に好適に使用しうるポリマーエ
マルジョン組成物、及び該ポリマーエマルジョン組成物
を含有する、インクジェット記録用水系インク等の水系
インクに関する。
定性を向上させる方法として、ポリマー中に導入される
イオン性基の量を制御するイオン的安定化方法、エマル
ジョン粒子表面に立体的安定化因子を作用させる立体的
安定化方法、及びポリマー中に導入されるノニオン性基
の量を制御したり、ノニオン性基を有するポリマーを配
合する方法が知られている。
を乾燥させた後に形成される皮膜の耐水性を高めるため
には、できる限りイオン性基又はノニオン性基の量を低
減させることが望ましい。
中和剤として低分子量の塩基又は酸を用いた場合には、
その塩基又は酸がイオン的安定化因子としてのみ作用す
る。したがって、エマルジョン粒子表面に立体的安定化
因子を作用させるためには、立体的安定化因子を与える
親水性の官能基をあらかじめエマルジョン粒子の表面に
導入しなければならないが、かかる手法を用いた場合に
は、乾燥後に形成される皮膜の耐水性が劣るという欠点
がある。
安定性に優れるとともに、乾燥後の皮膜の耐水性にも優
れたポリマーエマルジョンを得ることが困難である。
ンクジェット記録用水系インクにおいては、有機顔料や
油溶性染料等の着色剤を含有させたエマルジョン粒子を
含むポリマーエマルジョンを使用することが提案されて
いる(特開昭59-30873号公報及び特開平03-221137 号公
報)。
水系インクにおいては、耐水性を高め、吐出性等の性能
を満足させるには、エマルジョン粒子を構成しているポ
リマーの組成を調整するだけでは十分ではない。
及び耐水性に優れたポリマーエマルジョン組成物を提供
することを課題とする。
ンを用いて、耐水性及び耐擦過性に優れた水系インク、
特に吐出安定性に優れたインクジェット記録用水系イン
クを提供することを課題とする。
オン性基を有する水不溶性ポリマーA(以下、単に「ポ
リマーA」という)のエマルジョン粒子及び該水不溶性
ポリマーAとイオン性の異なるイオン性基を有する水溶
性ポリマーB(以下、「ポリマーB」という)を含有し
てなるポリマーエマルジョン組成物、並びに(2) 水不溶
性の着色剤Cを含有する水不溶性ポリマーAのエマルジ
ョン粒子が用いられた前記ポリマーエマルジョン組成物
を含有してなる水系インクに関する。
成物は、ポリマーAのエマルジョン粒子とポリマーBと
が併用されていることにより、保存安定性に優れ、乾燥
後の皮膜の耐水性を飛躍的に向上させることができる。
るのは、ポリマーAとポリマーBとが併用されているの
で、分散状態では、ポリマーAのエマルジョン粒子の表
面にポリマーBが存在することにより、十分な保存安定
性が確保され、また乾燥後には、ポリマーAとポリマー
Bとが分離していることにより、ポリマーAが効果的に
皮膜化していることによるものと考えられる。
ーAの中和剤、つまり塩基又は酸として用いられる。ポ
リマーBは、イオン的安定化因子として作用するが、更
に立体的安定化因子としても作用するので、ポリマーエ
マルジョン組成物の保存安定性が高められる。
リマーAのエマルジョン粒子の表面に立体的安定化因子
として作用する親水性の官能基を導入する量を低減させ
ることができるため、本発明のポリマーエマルジョン組
成物は、乾燥後に形成された皮膜の耐水性を飛躍的に高
めることができる。
ン組成物は、例えば、ネイルエナメル、マスカラ、ファ
ンデーション等の化粧品、リンス、シャンプー等の入浴
用品等の耐水性が要求される用途にも好適に使用するこ
とができる。
物は、オイル、紫外線吸収剤、酸化防止剤、香料等の機
能性化合物を含有させることにより、他の種々の用途に
使用することもできる。かかる用途としては、例えば、
筆記具、水系インク、各種ペイント、インキ等の記録用
材料、農薬、医薬材料、香料、表面処理剤等の保持媒体
等が挙げられる。
25℃での水に対する溶解度は、水系インクの低粘度化の
観点から、15重量%以下が好ましく、5重量%以下がよ
り好ましく、1重量%以下が更に好ましい。
例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の
アニオン性基、3級アミン基、4級アンモニウム基等の
カチオン性基が挙げられる。これらの中では、カルボキ
シル基は、乾燥後に脱イオン化しやすいので好ましい。
マー、ポリエステル、ポリウレタン等のポリマーエマル
ジョンに適したポリマーが挙げられる。
マーと、カチオン性モノマー又はアニオン性モノマーと
を共重合させて得られたノニオン性基及びイオン性基を
有するポリマーが挙げられる。
酸性基を有するモノマーとを縮重合させる際に、酸性基
を有するモノマーを過剰量で配合することによって得ら
れた、末端に酸性基を有するポリエステルが挙げられ
る。
基を有するモノマーと疎水性モノマーとを共重合させる
ことによって得られた、イオン性基を有するポリウレタ
ンが挙げられる。
成物に要求される物性に応じて選択されるモノマーの種
類が豊富であることから、ビニルポリマーが好ましく、
アクリル系ポリマーがより好ましい。
物を水系インクに使用する場合には、着色剤をポリマー
Aのエマルジョン粒子中に含有させるため、着色剤とポ
リマーAとの親和性が良好であることが好ましい。した
がって、ポリマーAとしては、疎水性セグメントを有す
るブロックコポリマー及びグラフトコポリマーが好まし
い。
しては、特開平4-227668号公報に記載のST又はTST ブロ
ックポリマー(Sは疎水性アクリルポリマー、 Tは親水性
アクリルポリマーを意味する);特開平10-87768号公報
に記載の親水性側鎖を有するグラフトポリマー;(a) 塩
生成基含有モノマーと、(b) マクロマーと、(c) 前記
(a) 塩生成基含有モノマー及び前記(b) マクロマーと共
重合可能なモノマーを含むモノマー混合物を共重合させ
てなるビニルポリマー(以下、「ビニルポリマーC」と
いう)等が挙げられる。これらのポリマーの中では、ビ
ニルポリマーCは、要求される物性に応じて選択される
モノマーの種類が豊富であるので、好ましい。
物は、(a) 塩生成基含有モノマー〔以下、(a) 成分とい
う〕、(b) マクロマー〔以下、(b) 成分という〕及び
(c)(a)成分及び(b) 成分と共重合可能なモノマー〔以
下、(c) 成分という〕を含有する。
ノマー、アニオン性モノマー等が挙げられる。その例と
して、特開平9-286939号公報5頁7欄24行〜8欄29行に
記載されているもの等が挙げられる。
飽和3級アミン含有モノマー、不飽和アンモニウム塩含
有モノマー等が挙げられる。これらの中では、N,N-ジメ
チルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-(N',N'- ジ
メチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド及びビ
ニルピロリドンが好ましい。
とは、「アクリ」又は「メタクリ」を意味する。
飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、
不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。これらの中で
は、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸モ
ノマーが好ましい。
500 〜100000、好ましくは1000〜1000の重合可能な不飽
和基を有するモノマーであるマクロマーが挙げられる。
その中では、式(I): X(Y)p Si(R1 )3-q (Z)q (I) (式中、Xは重合可能な不飽和基、Yは2価の結合基、
R1 はそれぞれ独立して水素原子、低級アルキル基、ア
リール基又はアルコキシ基、Zは500 以上の数平均分子
量を有する1価のシロキサンポリマーの残基、pは0又
は1、qは1〜3の整数を示す)で表されるシリコーン
マクロマー及び/又は片末端に重合性官能基を有するス
チレン系マクロマーが好ましい。これらの中では、シリ
コーンマクロマーは、インクジェットプリンターのヘッ
ドの焦げ付きを防止する観点から、好適に使用しうるも
のである。
mol/L のドデシルジメチルアミン含有クロロホルムを用
いたゲルクロマトグラフィーにより、標準物質としてポ
リスチレンを用いて測定される。
おいて、Xとしては、CH2 =CH−基、CH2 =C
(CH3 )−基等の炭素数2〜6の1価の不飽和炭化水
素基が挙げられる。Yとしては、−COO−基、−CO
OCa H2a−基(aは1〜5の整数を示す)、フェニレ
ン基等の2価の結合基が挙げられ、−COOC3 H6 −
が好ましい。R1 としては、水素原子;メチル基、エチ
ル基等の炭素数1〜5の低級アルキル基;フェニル基等
の炭素数6〜20のアリール基、メトキシ基等の炭素数1
〜20のアルコキシ基等が挙げられ、これらの中ではメチ
ル基が好ましい。Zは、好ましくは数平均分子量500 〜
5000のジメチルシロキサンポリマーの1価の残基であ
る。pは0又は1であるが、好ましくは1である。qは
1〜3の整数であるが、好ましくは1である。
独立して水素原子又は炭素数1〜5の低級アルキル基、
bは5〜60の数を示す)で表されるシリコーンマクロマ
ーが好ましく、式(II-1): CH2=C(CH3)-COOC3H6-[Si(CH3)2-O]c -CH 3 (II-1) (式中、cは8〜40の数を示す)で表されるシリコーン
マクロマーがより好ましい。その例として、FM-0711(チ
ッソ(株)製、商品名) 等が挙げられる。
に顔料を十分に含有させる観点から、好適に使用するこ
とができる。
片末端に重合性官能基を有するスチレン単独重合体又は
スチレンと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。こ
の中では、片末端に重合性官能基としてアクリロイルオ
キシ基又はメタクリロイルオキシ基を有するものが好ま
しい。
けるスチレン含量は、顔料が十分にビニルポリマーに含
有されるようにする観点から、好ましくは60〜99重量
%、より好ましくは70〜99重量%である。前記他のモノ
マーとしては、例えば、アクリロニトリル等が挙げられ
る。
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イ
ソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシ
ャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル
(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、2−エチルヘ
キシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メ
タ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレー
ト、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)
ステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル
酸エステル類;スチレン、ビニルトルエン、α−メチル
スチレン、クロロスチレン等のスチレン系モノマー等が
挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は2種以上を混合
して用いることができる。
ーシャリー)」及び「(イソ)」は、それぞれ、これら
の基が存在している場合とそうでない場合の双方を意味
し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルを
意味する。
上の観点から、スチレン系モノマーを含んでいることが
好ましい。スチレン系モノマーとしては、スチレン及び
α−メチルスチレンが好ましく、これらは単独で用いて
もよく、2種以上を混合して用いてもよい。(c) 成分に
おけるスチレン系モノマーの含有量は、印字濃度及び耐
マーカー性の向上の観点から、好ましくは10〜100 重量
%、より好ましくは40〜100 重量%である。
モノマー〔以下、(d) 成分という〕及び(e) 式(III): CH2 =C(R4 )COO(R5 O)r R6 (III) (式中、R4 は水素原子又は低級アルキル基、R5 はヘ
テロ原子を有していてもよい炭素数1〜30の2価の炭化
水素基、R6 はヘテロ原子を有していてもよい炭素数1
〜30の1価の炭化水素基、rは1〜60の数を示す)で表
されるモノマー〔以下、(e) 成分という〕からなる群よ
り選ばれた1種以上を含有していてもよい。
定性を高め、印字濃度を高めるという優れた効果を発現
するものである。
シエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール
(アルキレンオキサイド付加モル数:n=2〜30)(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコール(アルキレ
ンオキサイド付加モル数:n=2〜30)(メタ)アクリ
レート、ポリ(エチレングリコール(n=1〜15)・プ
ロピレングリコール(n=1〜15))(メタ)アクリレ
ート等が挙げられる。それらの中では、2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレートが好ましい。
定性を高め、連続印字してもヨレの発生を抑制するとい
う優れた効果を発現するものである。
エチレングリコール(1〜30:式(III) 中のrの値を示
す。以下同じ)(メタ)アクリレート、メトキシポリテ
トラメチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレー
ト、エトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メ
タ)アクリレート、(イソ)プロポキシポリエチレング
リコール(1〜30)(メタ)アクリレート、ブトキシポ
リエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレー
ト、メトキシポリプロピレングリコール(1〜30)(メ
タ)アクリレート、メトキシ(エチレングリコール・プ
ロピレングリコール共重合)(1〜30、その中のエチレ
ングリコール:1〜29)(メタ)アクリレート等が挙げ
られ、これらはそれぞれ単独で又は2種以上を混合して
使用することができる。これらの中では、メトキシポリ
エチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレートが
好ましい。
キシ」は、n−プロポキシ又はイソプロポキシを意味す
る。
は、得られる分散体の保存安定性の観点から、好ましく
は1〜50重量%、より好ましくは2〜40重量%である。
は、インクジェットプリンターのヒーター面の焦げ付き
を抑制する観点及び保存安定性の観点から、好ましくは
1〜25重量%、より好ましくは5〜20重量%である。
は、インクジェットプリンターのヒーター面の焦げ付き
を抑制する観点及び保存安定性の観点から、好ましくは
5〜93重量%、より好ましくは10〜80重量%である。な
お、スチレン系モノマーを含む(c) 成分を用いる場合、
ビニルポリマーにおける(c) 成分の含量は、好ましくは
5〜93重量%、より好ましくは10〜60重量%である。
は、吐出安定性及び印字濃度の観点から、好ましくは5
〜40重量%、より好ましくは7〜20重量%である。ま
た、(a)成分と(d) 成分との合計含量は、水中での安定
性及び耐水性の観点から、好ましくは6〜60重量%、よ
り好ましくは10〜50重量%である。
は、吐出安定性及び印字濃度の観点から、好ましくは5
〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%である。
(e) 成分との合計含量は、水中での保存安定性及び吐出
安定性の観点から、6〜75重量%が好ましい。
(d) 成分と(e) 成分との合計含量は、水中での保存安定
性及び吐出安定性の観点から、6〜60重量%、好ましく
は7〜50重量%が望ましい。
法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、
モノマー混合物を共重合させることによって製造され
る。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
示す測定法によって求められ、2000〜200000が好まし
く、本発明のポリマーエマルジョン組成物をインクジェ
ット記録用水系インクの耐水性、吐出性安定性を向上さ
せるという観点から、より好ましくは3000〜100000であ
り、更に好ましくは5000〜90000 である。
好な保存安定性を得る観点から、好ましくは0.3 〜2mo
l/mg、より好ましくは0.5 〜1.7mol/mg である。
マーAのポリマー粒子の水分散体であり、ポリマー粒子
中に水不溶性の着色剤Cを含有してもよい。
Aのイオン性基とイオン性が異なるとは、イオン性基の
正負が異なることをいう。
モノマーの重合体にイオン性基を有するものが好まし
く、イオン性基を1分子中に1個又は2個有することが
より好ましい。ポリマーBの好適な例としては、末端に
官能基を有するアルキレンオキサイド重合体;末端にイ
オン性基を有する親水性アクリル系ポリマー等が挙げら
れる。これらの中では、末端にイオン性基を有するアル
キレンオキサイド重合体は、分散体の粘度が低く抑えら
れるので、好ましい。
ド重合体の具体例としては、両末端カルボキシル基ポリ
エチレングリコール〔例えば、川研ファインケミカル
(株)製、商品名:PEO 酸、分子量:400, 1000, 4000,
6000 〕、片末端アミノ基ポリエチレングリコール−ポ
リプロピレングリコール共重合体〔例えば、Huntsman社
製、商品名:XTJ-506 、分子量:1000〕、両末端アミノ
基ポリエチレングリコール(例えば、川研ファインケミ
カル(株)製、商品名:PEO アミン、分子量:400, 100
0, 4000 〕等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上
を混合して用いることができる。
系ポリマーは、メルカプトコハク酸、2−メルカプト酢
酸、メルカプトプロピオン酸等のカルボキシル基を有す
る重合連鎖移動剤や、2−アミノメルカプトエタノール
等のアミノ基を有する重合連鎖移動剤を用いて、通常の
ラジカル重合法で非イオン性親水性モノマーを重合させ
ることによって得ることができる。更に、非イオン性親
水性モノマーとイオン性モノマーとを共重合してもよ
い。
ば、ジメチルアクリルアミド、(メタ)アクリルアミ
ド、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレング
リコールメタクリレート等が挙げられる。イオン性モノ
マーとしては、例えば、前記(a) 成分が挙げられる。
有する場合には、ポリマーBの重量平均分子量は、200
〜6000であることが、ポリマーエマルジョン組成物の粘
度を低く維持し、優れた耐水性を付与する観点から好ま
しい。
に2個有する場合には、その分子量が低いとき、ポリマ
ーBがポリマーエマルジョン組成物の安定化成分として
ではなく、粒子間のイオン性架橋剤として働くことか
ら、その重量平均分子量は、500 〜6000であることが好
ましい。
物をインクジェット記録用水系インクに用いる場合に
は、ポリマーBとしていずれのイオン性を有する末端官
能基アルキレンオキサイド重合体を用いた場合であって
も、粘度を低く維持する観点から、ポリマーBの重量平
均分子量は、500 〜1500であることが好ましい。
基の全て又は一部を中和することができる量であればよ
い。しかし、ポリマーエマルジョン組成物の粘度が高く
なる等の弊害がある場合には、中和塩基として、水酸化
ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物や、アンモニア、
アミン等の窒素含有化合物等の低分子量の塩基、リン
酸、スルホン酸等の無機酸、グルコン酸、酢酸等の有機
酸等の低分子量の酸をポリマーAのイオン性基の5〜90
モル%の範囲、好ましくは20〜50モル%の範囲で、ポリ
マーBと併用することが望ましい。
点及び保湿剤として機能させる観点から、ポリマーA10
0 重量部に対して、好ましくは1〜200 重量部であり、
より好ましくは3〜80重量部である。
溶性の着色剤C(以下、単に「着色剤C」という)及び
/又は水不溶性の非着色性化合物D(以下、単に「非着
色剤D」という)を含有させてもよい。
挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は2種以上を混合
して用いることができる。
顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソイ
ンドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペ
リノン顔料、チオインジゴ顔料、アンソラキノン顔料、
キノフタロン顔料等の有機顔料が挙げられる。好適な有
機顔料としては、ピグメント・ブラック7 ;ピグメント
・イエロー74、93、97、110 、128 、138 、180 ;ピグ
メント・レッド122 、202 、264 ;ピグメント・バイオ
レット19;ピグメント・ブルー15:1、15:2、15:3、15:
4、16;ピグメント・グリーン7 、36等が挙げられる。
さらに体質顔料を併用することもできる。体質顔料とし
ては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられ
る。
ることができる染料であれば特に制限なく用いることが
できる。その例として、油性染料、分散染料、蛍光染料
等が挙げられる。
ト・ブラック、C.I.ソルベント・イエロー、C.I.ソルベ
ント・レッド、C.I.ソルベント・バイオレット、C.I.ソ
ルベント・ブルー、C.I.ソルベント・グリーン、C.I.ソ
ルベント・オレンジ等が挙げられる。好適な油性染料と
しては、C.I.ソルベント・ブラック3、7 ;C.I.ソルベ
ント・イエロー29;C.I.ソルベント・レッド8、51;C.
I.ソルベント・ブルー70等が挙げられる。
ーズ・イエロー、C.I.ディスパーズ・オレンジ、C.I.デ
ィスパーズ・レッド、C.I.ディスパーズ・バイオレッ
ト、C.I.ディスパーズ・ブルー、C.I.ディスパーズ・グ
リーン等が挙げられる。好ましい例としては、C.I.ディ
スパーズ・イエロー5、42、54、64、79、82、83、93、
99、100 、119 、122 、124 、126 、160 、184:1 、18
6 、198 、199 、204 、224 、237 ;C.I.ディスパーズ
・オレンジ13、29、31:1、33、49、54、55、66、73、11
8 、119 、163 ;C.I.ディスパーズ・レッド54、60、7
2、73、86、88、91、93、111 、126 、127 、134 、135
、143 、145 、152 、153 、154 、159 、164 、167:1
、177 、181 、204 、206 、207 、221 、239 、240
、258 、277、278 、283 、311 、323 、343 、348 、
356 、362 ;C.I.ディスパーズ・バイオレット33;C.I.
ディスパーズ・ブルー56、60、73、87、113 、128 、14
3 、148 、154 、158 、165 、165:1 、165:2 、176 、
183 、185 、197 、198 、201、214 、224 、225 、257
、266 、267 、287 、354 、358 、365 、368 ;C.I.
ディスパーズ・グリーン6:1 、9等が挙げられる。
料、ローダミン系染料、ベンゾピラン系染料等が挙げら
れる。好適な蛍光染料としては、ルモゲン(Lumogen) F
-Red300、F-Orange 240〔以上、いずれもBASF社製、商
品名〕等が挙げられる。
粒子中に安定して含有させる観点から、例えば、25℃に
おいて、トルエンに2g/L 以上、好ましくは20〜500g/L
溶解するものが好ましい。
剤、酸化防止剤、香料等の機能性化合物が挙げられる。
非着色剤Dの代表例としては、紫外線吸収剤として機能
するフェニルサリシレートが挙げられる。
る観点から、例えば、25℃において、トルエンに2g/L
以上、好ましくは20〜500g/L溶解しうるものが望まし
い。
着色を目的としない剤を意味し、非着色剤が有する色で
着色したり、非着色剤とポリマーAとの相互作用によっ
て着色することを意味しない。
れ、ポリマーA100 重量部に対して、好ましくは20〜40
0 重量部、より好ましくは50〜300 重量部である。
成物を水系インクに使用する場合には、印字濃度及びポ
リマーAのエマルジョン粒子への含有させやすさの観点
から、ポリマーA100 重量部に対して、好ましくは20〜
400 重量部、より好ましくは30〜300 重量部である。
ョン粒子が用いられたポリマーエマルジョン組成物を用
いて水系インクを得る場合には、水系インクにおけるエ
マルジョン組成物の含有量は、通常、印字濃度及び吐出
安定性の観点から、好ましくは1〜15重量%、より好ま
しくは2〜10重量%である。
ーBを含有するポリマーエマルジョン組成物は、例え
ば、ポリマーAを有機溶媒に溶解させ、得られた溶液に
ポリマーBを加えてポリマーAを中和し、次いで水を加
え、機械的に攪拌することによって水中油型エマルジョ
ンとした後、有機溶媒を留去して水系にする方法等によ
って調製することができる。
ポリマーAのエマルジョン粒子は、例えば、 ポリマーAを疎水性染料及び/又は非着色剤Dとと
も親水性有機溶媒に溶解させ、ポリマーBを加えて中和
し、次いで水を加えた後、親水性有機溶媒を留去して水
系に転相する方法、 ポリマーAを有機溶媒に溶解させ、ポリマーB及び
着色剤C及び/又は非着色剤Dを加え、次いで水を加え
て3本ロールミルやマイクロフルイダイザー等で混練し
て分散させ、その後、有機溶媒を留去して水系にする方
法、 ポリマーAを疎水性染料及び/又は非着色剤Dとと
もに疎水性有機溶媒に溶解させ、ポリマーBを加えて中
和し、次いで水を加えた後、機械的に水中油型エマルジ
ョンとした後、疎水性有機溶媒を留去して水系にする方
法等によって調製することができる。
は、保存安定性を向上させる観点から、好ましくは 0.5
μm 以下、より好ましくは0.01〜 0.2μm である。な
お、かかるポリマーAのエマルジョン粒子の平均粒径
は、実施例に示す光散乱法によって測定したときの値で
ある。
存安定性の観点から、好ましくは4〜10、より好ましく
は5〜9.5 である。かかるpHは、例えば、ポリマーA
のイオン性基の中和塩基又は中和酸をポリマーエマルジ
ョン組成物に添加することによって容易に調整すること
ができる。
Cを含有する水不溶性ポリマーAのエマルジョン粒子が
用いられたポリマーエマルジョン組成物を含有するもの
である。
組成物の含有量は、インク粘度を装置特性に合わせて制
御する必要性から、好ましくは3 〜25重量%、より好ま
しくは4 〜15重量%である。
加剤が含有されていてもよい。インク用添加剤の具体例
としては、湿潤剤、活性剤、防黴剤、防腐剤、キレート
剤等が挙げられる。
ール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グ
リセリン、トリエチレングリコールモノブチルエーテル
等の多価アルコール;該多価アルコールの、メチル、エ
チル、ブチル、プロピル等のアルキルエーテル化合物;
2‐ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3-ジ
メチルイミダゾリジノン、尿素、トリメチルグリシン等
の含窒素化合物等が挙げられる。水系インクにおける湿
潤剤の含有量は、乾燥後の皮膜に適度な柔軟性を与える
観点及び水系インクの場合にはプリンターを長期間使用
しなかった後に使用した際のインク吐出性を良好にする
観点から、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10
〜30重量%である。
オン系活性剤、カチオン系活性剤及び両性系活性剤が挙
げられる。これらの活性剤の中では、アニオン系活性剤
が好ましい。また、アニオン系活性剤の中では、少量で
プリンター部材との濡れ性を改善させる観点から、アセ
チレン誘導体又は2級アルコールのエチレンオキシド付
加物及びエチレンオキシド鎖を有するアニオン系活性剤
が好ましい。水系インクにおける活性剤の含有量は、必
要な濡れ性を付与することができるのであれば、特に限
定されないが、好ましくは0.01〜5重量%、より好まし
くは0.1 〜3重量%である。
プロパノール、デヒドロ酢酸ナトリウム、6−アセトキ
シ−2,4−ジメチル−m−ジオキサン等が挙げられ
る。水系インクにおける防黴剤及び防腐剤の含有量は、
十分な防黴性及び防腐性を発現させる観点から、好まし
くは0.001 〜2重量%である。
アミンテトラアセティックアシッドとそのナトリウム
塩、ジアンモニウム塩、テトラアンモニウム塩等が挙げ
られる。これらのキレート剤の中では、十分なキレート
性能を発現させる観点から、エチレンジアミンテトラア
セティックアシッドのナトリウム塩が好ましい。水系イ
ンクにおけるキレート剤の含有量は、性能の十分な発現
の観点から、好ましくは0.005 〜1 重量%である。
水としては、例えば、イオン交換水、精製水、純水、市
水等を用いることができる。水系インクにおける水の含
有量は、ポリマーエマルジョン組成物及びインク用添加
剤が所望量含有されるように調整するこが好ましい。
ョン組成物を含有するものであり、例えば、ポリマーエ
マルジョン組成物と、必要により、インク用添加剤及び
水とを所望を割合で混合することによって容易に得るこ
とができる。
ェット記録用水系インクとして好適に使用しうるもので
ある。
のは、いずれも「重量部」を意味する。
「初期仕込みモノマー」の欄に記載のモノマー及び重合
連鎖移動剤を仕込み、窒素ガス置換を十分に行なった。
なった後、この滴下ロート内に、表1に示す「滴下モノ
マー」の欄に記載のモノマー及び重合連鎖移動剤とメチ
ルエチルケトン10部及び2,2'- アゾビス(2,4- ジメチル
バレロニトリル)1部を仕込んだ。
拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を
3時間かけて徐々に滴下した。滴下終了から2時間経過
後、2,2'- アゾビス(2,4- ジメチルバレロニトリル)0.
2 部をメチルエチルケトン2部に溶解した溶液を加え、
更に75℃で2時間、80℃で2時間熟成させた。この溶液
を室温まで冷却した後、メチルエチルケトンを加えて、
50重量%のポリマーA溶液を得た。
質としてポリスチレン、溶媒として1mmol/Lのドデシル
ジメチルアミン含有クロロホルムを用いたゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィーにより重量平均分子量を測
定した。その結果を表1に示す。
親水性アクリル系ポリマーであるポリマーB溶液の製
造〕 反応容器内に、メチルエチルケトン5部、表2に示す
「初期仕込モノマー」の欄に記載のモノマー及び重合連
鎖移動剤を仕込み、窒素ガス置換を十分に行った。
った後、この滴下漏斗内に表2に示す「滴下モノマー」
の欄に記載のモノマーとメチルエチルケトン10部及び2,
2'-アゾビス(2,4- ジメチルバレロニトリル)1部を仕
込んだ。更に、別の滴下ロート内を十分に窒素置換を行
なった後、この滴下漏斗内に表2の「重合連鎖移動剤」
の欄に記載の重合連鎖移動剤を仕込んだ。
拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート内の混合液を3
時間かけて徐々に滴下し、同時に重合連鎖移動剤を仕込
んだ滴下ロート内の重合連鎖移動剤を3.5 時間かけて徐
々に滴下した。滴下終了から2時間経過後、2,2'- アゾ
ビス(2,4- ジメチルバレロニトリル)0.2 部をメチルエ
チルケトン2部に溶解した溶液を加え、更に75℃で2時
間、80℃で2時間熟成させた。室温まで冷却した後メチ
ルエチルケトンを加えて、50重量%のポリマーB溶液を
得た。
質としてポリスチレン、溶媒としてクロロホルムを用い
たゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより重量
平均分子量を測定した。その結果を表2に示す。
を加えて溶解させ、その中に表3に示すポリマーB及び
イオン交換水100 部を加えてポリマーAを中和し、高圧
分散機〔マイクロフルイダイザー:マイクロフルイデク
ス社製、品番:EH-110〕を用いて乳化を行った後、減圧
して有機溶媒及び一部の水を除去し、固形分濃度が20重
量%のポリマーエマルジョン組成物を得た。
媒、又は有機溶媒と着色剤Cを加えて溶解させ、その中
に表3に示すポリマーB及びイオン交換水25部を加えて
ポリマーAを中和し、3本ロールミルを用いて混練を行
った後、イオン交換水100 部を加えて攪拌し、減圧して
有機溶媒及び一部の水を除去し、固形分濃度が20重量%
の顔料含有ポリマーエマルジョン組成物を得た。
えて溶解させたこと、及びポリマーBを加えた量がポリ
マーBの固形分量(部)であること以外は、実施例1及
び2と同様にして固形分濃度が20重量%の染料含有ポリ
マーエマルジョン組成物を得た。
した以外は、実施例2と同様にして、顔料含有ポリマー
エマルジョン組成物を得た。
マーエマルジョン組成物について下記方法により物性を
評価した。その結果を表3に示す。
保存した後の分散状態を目視で観察し、以下の評価基準
に基づいて評価した。
皮膜を25℃の水に25時間浸漬し、皮膜の状態を目視で観
察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
れているエマルジョン粒子の平均粒径を大塚電子(株)
製ELS-8000を用い、キュムラント解析で求めた。測定条
件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回
数100 回であり、分散溶媒である水の屈折率(1.333) を
入力した。標準物質としては、セラディン(Seradyn)社
製のUniform Microparticles(粒径204nm)を使用した。
その結果を表3に併記する。
とを意味する。 AS-6: 東亜合成(株)製、スチレンマクロマー、数平均
分子量:6000 AW-6: 東亜合成(株)製、イソブチルメタクリレートマ
クロマー、数平均分子量:6000 FM-0711:チッソ(株)製、シリコーンマクロマー、数平
均分子量:1000 M-90G:新中村化学(株)製、ポリエチレングリコールメ
タクリレート(エチレンオキシドの付加モル数:9モ
ル) M-40G:新中村化学(株)製、ポリエチレングリコールメ
タクリレート(エチレンオキシドの付加モル数:4モ
ル)
ンキ製造(株)製、商品名ファーストイエロー7410 (顔
料) P.Bk.7: ピグメント・ブラック7 、キャボット社製、商
品名:Monarch880 (顔料) S.Bk.3: C.I.ソルベント・ブラック3 、オリエント化学
(株)製、商品名:オイルブラック860 (油性染料) SAP:フェニルサリシレート PEO 酸:川研ファインケミカル(株)製、両末端カルボ
キシル基ポリエチレングリコール、重量平均分子量:10
00 XTJ-506 :Huntsman Chemical 社製、片末端アミノ基ポ
リエチレングリコールポリプロピレングリコール共重合
体、重量平均分子量:1000 MEK:メチルエチルケトン
れたポリマーエマルジョン組成物は、優れた保存安定性
を有し、乾燥後には優れた耐水性を発現するものである
ことがわかる。
ポリマーエマルジョン組成物を用いてインクジェット記
録用水系インクを調製した。
得られた染料又は顔料含有ポリマーエマルジョン組成物
40部、グリセリン5部、トリメチルグリシン10部、ポリ
エチレングリコールラウリル硫酸エステル〔花王(株)
製、商品名:エマール20〕1部及びイオン交換水をイン
ク全量が100 部となるように混合し、得られた混合液を
平均孔径が0.5 μmのフィルター〔アセチルセルロース
膜、外径:2.5 cm、富士写真フイルム(株)製〕で濾
過し、粗大粒子を除去し、それぞれ実施例3〜6及び比
較例1に対応する実施例7〜10及び比較例2のインクジ
ェット記録用水系インクを得た。
ト記録用水系インクについて、下記方法により物性を評
価した。その結果を表4に示す。
BJC-430)を用い、Xerox 4024用紙に100 枚テキスト印字
(1500 文字)及び10枚ベタ印字し、印字後の印字品質を
目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
し、25℃で1時間乾燥させた試料の特定箇所の印字濃度
を測定した後、静水中に垂直に該コピー用紙を10秒間浸
漬し、そのまま垂直に引き上げた。
同じ箇所の印字濃度を測定し、浸漬前の印字濃度に対す
る浸漬後の印字濃度の残存率を式: 〔残存率〕=〔浸漬後の印字濃度〕/〔浸漬前の印字濃
度〕×100 により求め、以下の評価基準に基づいて評価した。
25℃で24時間乾燥させた後、指で強く印字面を擦った。
その印字のとれ具合を以下の評価基準に基づいて評価し
た。
汚れる ×:かなり印字が擦りとられ、周りがかなりひどく汚
れ、指も相当汚れる。
れた水系インクは、いずれも、吐出安定性が良好で、そ
の印字物は優れた耐水性と耐擦過性等の堅牢性を有する
ものであることがわかる。
は、保存安定性及び耐水性に優れたものである。
ーエマルジョン組成物が用いられているので、耐水性及
び耐擦過性に優れたものであり、更にインクジェット記
録用インクでは、吐出安定性に優れたものである。
Claims (6)
- 【請求項1】 イオン性基を有する水不溶性ポリマーA
のエマルジョン粒子及び該水不溶性ポリマーAとイオン
性の異なるイオン性基を有する水溶性ポリマーBを含有
してなるポリマーエマルジョン組成物。 - 【請求項2】 水溶性ポリマーBが、末端に官能基を有
するアルキレンオキサイド重合体である請求項1記載の
ポリマーエマルジョン組成物。 - 【請求項3】 水溶性ポリマーBの重量平均分子量が50
0 〜6000である請求項1又は2記載のポリマーエマルジ
ョン組成物。 - 【請求項4】 水不溶性ポリマーAのエマルジョン粒子
が、水不溶性の着色剤C及び/又は水不溶性の非着色性
化合物Dを含有するものである請求項1〜3いずれか記
載のポリマーエマルジョン組成物。 - 【請求項5】 水不溶性の着色剤Cが、有機顔料、無機
顔料、油性染料、分散染料及び蛍光染料からなる群より
選ばれた1種以上の着色剤である請求項4記載のポリマ
ーエマルジョン組成物。 - 【請求項6】 請求項4又は5記載の水不溶性の着色剤
Cを含有する水不溶性ポリマーAのエマルジョン粒子が
用いられたポリマーエマルジョン組成物を含有してなる
水系インク。
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