JP2003327871A - インクジェット記録用インクの評価方法、インクジェット記録用インクの製造方法、及び、インクジェット記録用インク - Google Patents

インクジェット記録用インクの評価方法、インクジェット記録用インクの製造方法、及び、インクジェット記録用インク

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JP2003327871A
JP2003327871A JP2002131157A JP2002131157A JP2003327871A JP 2003327871 A JP2003327871 A JP 2003327871A JP 2002131157 A JP2002131157 A JP 2002131157A JP 2002131157 A JP2002131157 A JP 2002131157A JP 2003327871 A JP2003327871 A JP 2003327871A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット記録用インクの吐出信頼性を
確実に評価可能であることによって、吐出信頼性に優れ
たインクジェット記録用インクを確実かつ容易に設計で
きるインクジェット記録用インクの評価方法、吐出信頼
性に優れたインクジェット記録用インクの製造方法、及
び、吐出信頼性に優れたインクジェット記録用インクを
提供する。 【解決手段】 着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを少
なくとも含有するインクジェット記録用インクの界面剛
性率(G’)によって、インクジェット記録用インクの
吐出信頼性を評価する。また、インクジェット記録用イ
ンクの界面剛性率(G’)の時間変化率(dG’/d
t)を0〜5μN/m・sの範囲を満たすようする。さ
らに、インクジェット記録用インクの“界面剛性率
(G’)の時間変化率(dG’/dt)”の温度変化率
((dG’/dt)/dTemp)が0〜1μN/m・
s・℃の範囲を満たすようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録用インクの評価方法、インクジェット記録用インクの
製造方法、及び、インクジェット記録用インクに関す
る。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方法は、微細なノズ
ルからインクジェット記録用インクを小滴として吐出し
て、文字や図形を紙等の記録媒体表面に記録する方法で
ある。インクジェット記録方法としては、電歪素子を用
いて電気信号を機械信号に変化して、ノズルヘッド部分
に貯えたインクを断続的に吐出して記録媒体表面に文字
や記号を記録する方法や、ノズルヘッド部分に貯えたイ
ンクを吐出部分に極めて近い個所で急速に加熱し泡を発
生させ、その泡による体積膨張で断続的に吐出すること
で記録媒体表面に文字や記号を記録する方法などが開
発、実用化されている。そして、インクジェット記録方
法によれば、高解像度で高品位な画像を高速且つ簡便に
印刷することが可能で、特に、近年はカラー印刷におい
ては写真に代わりうる画像形成方法となってきている。
【0003】このようなインクジェット記録方法に使用
されるインクとしては、着色剤と、水溶性有機溶媒(グ
リセリンなど)と、水とを含有したものが一般的であ
る。インクジェット記録用のインクに用いられる着色剤
としては、従来、着色剤の彩度や色再現性等の画像品質
の高さ、利用できる色剤の種類の豊富さ、水への溶解
性、目詰まりなどの信頼性の点から水溶性染料が用いら
れてきた。
【0004】しかしながら、水溶性染料は耐水性や耐光
性に劣ることがあり、水溶性染料インクによって印刷さ
れた印刷物は耐水性および耐光性に劣る。そのため、近
年、従来の水溶性染料の代わりに耐水性や耐光性等の堅
牢性に優れる顔料や水に不溶もしくは難溶の染料を利用
することが検討されている。しかしながら、このような
着色剤は、水溶性染料と異なり水への溶解性がないた
め、水中で安定に分散させることが必要であり、顔料粒
子や水に不溶もしくは難溶の染料の沈降を防止し、目詰
まりを防止するための方法として、各種界面活性剤や水
性樹脂等の分散剤を使用して顔料粒子や水に不溶もしく
は難溶の染料を水性媒体中に分散させる手法が知られて
いる。
【0005】一方、インクジェット記録方法に用いられ
るインクには、良好な吐出性、サテライトによる印字の
乱れがないこと、種々の記録媒体に良好な印字が行える
こと、電歪素子を用いたノズルヘッドにおいてはインク
吐出量の安定的な駆動周波数特性、等の性能が要求され
る。
【0006】しかしながら、特に、前述した顔料や水に
不溶もしくは難溶の染料を使用したインクジェットイン
クにおいては、吐出信頼性が充分でなく、より吐出信頼
性の優れたインクが望まれている。また、顔料や水に不
溶もしくは難溶の染料を使用したインクジェットインク
では、従来より着色剤の沈降等による長期間の安定性に
問題のある場合がある。
【0007】顔料や水に不溶もしくは難溶の染料を着色
剤として含有するインクジェットインクを使用する技術
としては、マイクロカプセルを使用する方法が知られて
おり、例えば、特開昭62−95366号公報には、ポ
リマー粒子中に染料インクを内包したマイクロカプセル
を記録液に用いる方法が、特開平1−170672号公
報には、水に実質的に不溶な溶媒に色素を溶解又は分散
させ、これを水中で界面活性剤を用いて乳化分散し、従
来の手法によりマイクロカプセル化した色素を記録液に
用いる方法が、特開平5−39447号公報には、水、
水溶性溶媒並びにポリエステル樹脂の少なくとも1種に
昇華性分散染料を溶解又は分散させた内包物を有するマ
イクロカプセルを記録液に使用する方法が、特開平6−
313141号公報には、着色された乳化重合粒子と種
々の水性材料からなる水性インキ組成物等が開示されて
いる。しかしながら、上記した技術によって、耐水性や
耐光性、あるいはインクの保存安定性等は改良される
が、連続印字において飛行曲がりが発生することがあ
り、吐出信頼性に課題があった。
【0008】また、インクジェット記録に用いられるイ
ンクは、被記録体である紙への印字において、にじみが
ないこと、乾燥性がよいこと、全ての記録媒体表面に均
一に印字できること、カラー印字等の多色系の印字にお
いて隣合った色が混じり合わないことなどの特性も要求
されている。ここで、特に課題となるのは、被記録体と
して紙を用いた場合のにじみの発生である。従来のイン
クにおいて、特に着色剤として顔料を用いたインクの多
くは主に浸透性を抑えることで、紙表面に対するインク
のぬれを抑え、紙表面近くにインク滴を留めることで、
印字品質を確保する検討がなされ、実用化されている。
しかしながら、紙に対するぬれを抑えるインクでは紙種
の違いによるにじみの差が大きく、特に様々な紙の成分
が混じっている再生紙では、その各成分に対するインク
のぬれ特性の差に起因するにじみが発生した。また、こ
のようなインクでは印字の乾燥に時間がかかり、カラー
印字等の多色系の印字において隣合った色が混色してし
まうという課題を有し、さらに、着色剤として顔料を用
いたインクでは顔料が紙等の表面に残るため、耐擦過性
が悪くなるという課題もあった。
【0009】このような課題を解決するため、インクの
紙への浸透性を向上させることが試みられており、米国
特許第5156675号明細書のようにジエチレングリ
コールモノブチルエーテルの添加、米国特許第5183
502号明細書のようにアセチレングリコール系の界面
活性剤であるサーフィノール465(日信化学製)の添
加、或いは米国特許第5196056号明細書のように
ジエチレングリコールモノブチルエーテルとサーフィノ
ール465の両方を添加すること等が検討されている。
ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルはブチ
ルカルビトールと呼ばれ、例えば、米国特許第3291
580号明細書に記載されている。米国特許第2083
372号明細書ではジエチレングリコールのエーテル類
をインクに用いること等が検討されている。
【0010】また、特に着色剤として顔料を用いたイン
クについても、グリコールエーテルと顔料との組み合わ
せは特開昭56−147861号公報のように、顔料に
トリエチレングリコールモノメチルエーテルを用いた例
や、特開平9−111165号公報のように、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール或いはトリエチレン
グリコールのエーテル類を用いた例等もある。しかしな
がら、特に着色剤として顔料を用いたインクにおいて
は、飛行曲がり等の吐出信頼性に問題が生じることが多
かった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、インクジェット記録用インクの吐出信頼性を確実に
評価可能であることによって、吐出信頼性に優れたイン
クジェット記録用インクを確実かつ容易に設計できるイ
ンクジェット記録用インクの評価方法、吐出信頼性に優
れたインクジェット記録用インクの製造方法、及び、吐
出信頼性に優れたインクジェット記録用インクを提供す
ることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、インクジェット記録用インクの特定の物性値に着
目することによって、インクジェット記録用インクの吐
出信頼性を確実に評価できることを見出し、本発明を完
成したものである。すなわち、本発明は以下の通りであ
る。
【0013】(1) 着色剤と、水溶性有機溶媒と、水
とを少なくとも含有するインクジェット記録用インクの
界面剛性率(G’)によって、前記インクジェット記録
用インクの吐出信頼性を評価するインクジェット記録用
インクの評価方法。 (2) 前記界面剛性率(G’)の時間変化率(dG’
/dt)によって、経時に対する吐出信頼性を評価する
ことを特徴とする前記(1)に記載のインクジェット記
録用インクの評価方法。 (3) “前記界面剛性率(G’)の時間変化率(d
G’/dt)”の温度変化率((dG’/dt)/dT
emp)によって、環境温度変化に対する吐出信頼性を
評価することを特徴とする前記(1)に記載のインクジ
ェット記録用インクの評価方法。 (4) インクジェット記録用インクの界面剛性率
(G’)の時間変化率(dG’/dt)が0〜5μN/
m・sの範囲を満たすように、インクジェット記録用イ
ンクを調製するインクジェット記録用インクの製造方
法。 (5) インクジェット記録用インクの“前記界面剛性
率(G’)の時間変化率(dG’/dt)”の温度変化
率((dG’/dt)/dTemp)が0〜1μN/m
・s・℃の範囲を満たすように、インクジェット記録用
インクを調製するインクジェット記録用インクの製造方
法。
【0014】(6) 着色剤と、水溶性有機溶媒と、水
とを少なくとも含有するインクジェット記録用インクで
あって、インクジェット記録用インクの界面剛性率
(G’)の時間変化率(dG’/dt)が、0〜5μN
/m・sの範囲であることを特徴とするインクジェット
記録用インク。 (7) 着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを少なくと
も含有するインクジェット記録用インクであって、イン
クジェット記録用インクの“前記界面剛性率(G’)の
時間変化率(dG’/dt)”の温度変化率((dG’
/dt)/dTemp)が0〜1μN/m・s・℃の範
囲であることを特徴とするインクジェット記録用イン
ク。 (8) さらに、グリセリンと保湿剤とを含有すること
を特徴とする前記(6)または(7)に記載のインクジ
ェット記録用インク。
【0015】(9) 前記保湿剤が、ピロリドンカルボ
ン酸、ヒドリキシリシン、または、ポリグリセリンであ
ることを特徴とする前記(8)に記載のインクジェット
記録用インク。 (10) さらに、トリメチロールプロパンを含有する
ことを特徴とする前記(6)〜(9)のいずれかに記載
のインクジェット記録用インク。 (11) さらに、マルチトール、ソルビトールおよび
ヒアルロン酸塩から選択される1種以上を含有すること
を特徴とする前記(6)〜(10)のいずれかに記載の
インクジェット記録用インク。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るインクジェッ
ト記録用インクの評価方法について詳細に説明する。本
発明に係るインクジェット記録用インクの評価方法は、
着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを少なくとも含有す
るインクジェット記録用インク(以下、単に“インク”
ともいう)の界面剛性率(G’)によって、インクの吐
出信頼性を評価することを特徴としている。ここで、界
面剛性率(G’)とは、インク中の気−液界面近傍にお
ける剛性率を意味する。
【0017】着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを少な
くとも含有するインクの表面が空気と接する状態にある
時、蒸気圧の高い水溶性有機溶媒や水がインクの表面か
ら徐々に蒸発していくことによって、インク中の気−液
界面近傍は、ミクロ的には着色剤がより集合した状態と
なっているものと考えられる。よって前記したように、
インク中の気−液界面近傍における剛性率、すなわち界
面剛性率(G’)を測定すれば、インクジェット記録装
置のノズル開口部に位置することによって表面が空気と
接することとなったインクの状態を確実に推測できる。
インクの吐出信頼性は、ノズル開口部におけるインクの
状態に大きく依存するものと考えられることから、界面
剛性率(G’)によってインクの吐出信頼性を確実に評
価することができる。
【0018】本発明に係るインクの評価方法は、界面剛
性率(G’)に関する値を使用すれば特に限定されない
が、先ず、界面剛性率(G’)の時間変化率(dG’/
dt)によって、経時に対する吐出信頼性を評価する方
法を好適に挙げることができる。図1は、組成がそれぞ
れ異なるインク(a),(b)に関する、界面剛性率
(G’)の時間変化率(dG’/dt)を示す概略図で
ある。インク(a)は、インク(b)と比較して、d
G’/dtが大きく、インク中の気−液界面近傍におけ
る状態の経時変化がより大きいインクである。ノズル開
口部におけるインクの経時による状態変化が大きい程、
インクの吐出信頼性はより低下するので、dG’/dt
を測定することによって、インク(b)の方がインクジ
ェット記録用インクとしてより好ましいという評価を確
実に下すことができる。
【0019】よって、インクジェット記録装置等の諸条
件に応じてdG’/dtの許容最大値を設定するととも
に、この許容最大値を超えないようなインク組成とする
ことによって、経時に対する吐出信頼性に優れたインク
を確実かつ容易に設計できる。
【0020】また、本発明に係るインクの評価方法とし
ては、“前記界面剛性率(G’)の時間変化率(dG’
/dt)”の温度変化率((dG’/dt)/dTem
p)によって、環境温度変化に対する吐出信頼性を評価
する方法を好適に挙げることができる。図2は、組成が
それぞれ異なるインク(c),(d),(e)に関す
る、“前記界面剛性率(G’)の時間変化率(dG’/
dt)”の温度変化率((dG’/dt)/dTem
p)を示す概略図である。ここで、温度(Temp)の
範囲は、好適には、インクが使用され得る10℃〜60
℃の温度範囲とされている。インク(c)は、インク
(e)と比較して、(dG’/dt)/dTempが大
きく、環境温度の変化によってインク中の気−液界面近
傍における状態がより変動しやすいインクである。ノズ
ル開口部におけるインクの環境温度変化による状態変化
が大きい程、インクの吐出信頼性はより低下するので、
(dG’/dt)/dTempを測定することによっ
て、インク(e)の方がインクジェット記録用インクと
してより好ましいという評価を確実に下すことができ
る。
【0021】よって、インクジェット記録装置等の諸条
件に応じて(dG’/dt)/dTempの許容最大値
を設定するとともに、この許容最大値を超えないような
インク組成とすることによって、環境温度変化に対する
吐出信頼性に優れたインクを確実かつ容易に設計でき
る。なお、蒸気圧の高い(10mmHg(20℃におけ
る飽和蒸気圧)以上)水溶性有機溶媒を含有するインク
は、図2に示す関係グラフにおいて、インク(d)のよ
うに、変曲点を持つことがあると考えられる。一方、水
溶性有機溶媒として、蒸気圧の低い(5mmHg(20
℃における飽和蒸気圧)以下)化合物のみを含有するイ
ンクは、インク(c)やインク(e)のように、ほぼ直
線となるものと考えられる。
【0022】界面剛性率(G’)の測定方法としては、
公知のものを限定なく使用できるが、例えば、測定装置
として、センサーシステムを具備する界面レオメータ
CIR−100(CAMTEL社製)を使用する方法を
好適に挙げることができる。前記界面レオメータを使用
する方法によれば、界面剛性率(G’)の測定は、所定
環境温度下、センサーシステムの一構成部材である白金
−イリジウム製のリングをインクの表面近傍に接触させ
るとともに、回転ひずみおよび回転周波数が所定設定値
とされた条件で、リングを往復回転振動させることによ
って好適に成される。界面剛性率(G’)の値は、上記
のリングの往復回転振動に対するインクの応答に基づい
て自動計算されることにより得られる。回転ひずみの設
定値としては、5000μradが好ましく、回転周波
数の設定値としては、0.001Hz〜1Hzの範囲で
任意であるが、より好ましくは、0.1Hzである。
【0023】よって、界面剛性率(G’)と時間(t)
との関係グラフは、所定時間、インクの界面剛性率
(G’)を測定し続けることによって得ることができ
る。ここで、測定時間としては、0.1時間〜24時間
が好ましく、0.5時間〜6時間がより好ましい。図1
に示すように、この関係グラフはほぼ直線となることか
ら、このグラフに例えば平均二乗法等の近似法を適用し
て得られる傾きをdG’/dtとすることができる。
【0024】また、前記温度変化率(dG’/dt)と
温度(Temp)との関係は、上記した所定時間にわた
る界面剛性率(G’)の測定を、環境温度を前記した好
ましい範囲内で変えて行うことにより、得ることができ
る。図2に示すように、この関係グラフもほぼ直線とな
ることから、このグラフに例えば平均二乗法等の近似法
を適用して得られる傾きを(dG’/dt)/dTem
pとすることができる。
【0025】以上に、本発明に係るインクの評価方法に
使用されるとともに、インクジェット記録用インクとし
て好ましいと考えられるインクの例を挙げたが、本発明
によれば、dG’/dtの許容最大値を設定するととも
に、この許容最大値を超えないようなインク組成とする
ことによって、経時に対する吐出信頼性に優れたインク
を確実かつ容易に設計できる。また、(dG’/dt)
/dTempの許容最大値を設定するとともに、この許
容最大値を超えないようなインク組成とすることによっ
て、環境温度変化に対する吐出信頼性に優れたインクを
確実かつ容易に設計できる。すなわち、dG’/dtと
(dG’/dt)/dTempが、共に許容最大値を超
えないインク組成とすれば、経時および環境温度変化に
対する吐出信頼性に優れたインクを確実かつ容易に設計
できる。
【0026】次に、本発明に係るインクジェット記録用
インクの製造方法、及び、本発明に係るインクジェット
記録用インクについて説明する。本発明のインクジェッ
ト記録用インクの第一の製造方法は、インクジェット記
録用インクの界面剛性率(G’)の時間変化率(dG’
/dt)が0〜5μN/m・sの範囲を満たすように、
インクジェット記録用インクを調製することを特徴とし
ている。このような構成によれば、経時に対する吐出信
頼性に優れたインクを製造できる。好ましくは、インク
ジェット記録用インクのdG’/dtが0〜2μN/m
・sの範囲を満たすように、より好ましくは、インクジ
ェット記録用インクのdG’/dtが0〜1μN/m・
sの範囲を満たすように、インクジェット記録用インク
を調製する。これにより、経時に対する吐出信頼性によ
り優れたインクを製造できる。dG’/dtが、5μN
/m・sを超えると、経時に対する吐出信頼性に優れた
インクを製造できない。
【0027】また、本発明のインクジェット記録用イン
クの第二の製造方法は、インクジェット記録用インクの
“前記界面剛性率(G’)の時間変化率(dG’/d
t)”の温度変化率((dG’/dt)/dTemp)
が0〜1μN/m・s・℃の範囲を満たすように、イン
クジェット記録用インクを調製することを特徴としてい
る。このような構成によれば、環境温度変化に対する吐
出信頼性に優れたインクを製造できる。好ましくは、イ
ンクジェット記録用インクの(dG’/dt)/dTe
mpが0〜0.5μN/m・sの範囲を満たすように、
より好ましくは、インクジェット記録用インクの(d
G’/dt)/dTempが0〜0.1μN/m・sの
範囲を満たすように、インクジェット記録用インクを調
製する。これにより、環境温度変化に対する吐出信頼性
により優れたインクを製造できる。(dG’/dt)/
dTempが1μN/m・s・℃を超えると、環境温度
変化に対する吐出信頼性に優れたインクを製造できな
い。
【0028】本発明に係る第一のインクジェット記録用
インクは、着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを少なく
とも含有するインクジェット記録用インクであって、イ
ンクジェット記録用インクの界面剛性率(G’)の時間
変化率(dG’/dt)が、0〜5μN/m・sの範囲
であることを特徴としている。このような構成によれ
ば、経時に対する吐出信頼性に優れたインクとすること
ができる。好ましくは、dG’/dtは0〜2μN/m
・sの範囲、より好ましくは、dG’/dtは、0〜1
μN/m・sの範囲である。これにより、経時に対する
吐出信頼性により優れたインクとすることができる。d
G’/dtが5μN/m・sを超えたインクは、経時に
対する吐出信頼性に優れない。
【0029】また、本発明に係る第二のインクジェット
記録用インクは、着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを
少なくとも含有するインクジェット記録用インクであっ
て、前記インクジェット記録用インクの“前記界面剛性
率(G’)の時間変化率(dG’/dt)”の温度変化
率((dG’/dt)/dTemp)が0〜1μN/m
・s・℃の範囲であることを特徴としている。このよう
な構成によれば、環境温度変化に対する吐出信頼性に優
れたインクとすることができる。好ましくは、(dG’
/dt)/dTempは0〜0.5μN/m・sの範
囲、より好ましくは、(dG’/dt)/dTempが
0〜0.1μN/m・sの範囲である。これにより、環
境温度変化に対する吐出信頼性により優れたインクとす
ることができる。(dG’/dt)/dTempが1μ
N/m・s・℃を超えたインクは、環境温度変化に対す
る吐出信頼性に優れない。
【0030】次に、本発明に係るインクの評価方法の評
価対象であるインク及び本発明に係るインク(以下、ま
とめて、“インク”あるいは“インク組成物”ともい
う)について説明する。
【0031】インクは、着色剤と、水溶性有機溶媒と、
水とを少なくとも含有している。着色剤としては、所望
の色を発色し得る、無機顔料や有機顔料等の顔料、並び
に、分散染料や油溶性染料等の水に不溶もしくは難溶の
染料を挙げることができる。ここで、無機顔料として
は、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等を使用で
きる。また、有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレー
キ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料
などを含む。)、多環式顔料(フタロシアニン顔料、ペ
リレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナ
クリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イ
ソインドリノン顔料、キノフラノン顔料など)、ニトロ
顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが使用でき
る。
【0032】更に詳しくは、黒インクとして使用される
顔料として、以下のカーボンブラックが例示される。三
菱化学製のNo.2300, No.900, MCF88, No.33, No.40, N
o.45,No.52, MA7, MA8, MA100, No2200B等が、コロンビ
ア社製の Raven5750, Raven5250, Raven5000, Raven350
0, Raven1255, Raven700 等が、キャボット社製のRegal
400R, Regal 330R, Rega l660R, Mogul L,Monarch 70
0, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch
1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400 等
が、デグッサ社製のColor Black FW1, Color Black FW
2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black
FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color
Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Prin
tex 140U, Special Black 6, Special Black 5, Specia
l Black 4A, Special Black 4 等が使用できる。イエロ
ーインクに使用される顔料としては、 C.I.Pigment Yel
low1, C.I.Pigment Yellow 2, C.I.Pigment Yellow 3,
C.I.Pigment Yellow 12, C.I.Pigment Yellow 13, C.I.
Pigment Yellow 14, C.I.Pigment Yellow 16, C.I.Pigm
ent Yellow 17, C.I.Pigment Yellow 73, C.I.Pigment
Yellow 74, C.I.Pigment Yellow 75, C.I.Pigment Yell
ow 83, C.I.Pigment Yellow 93, C.I.PigmentYellow 9
5, C.I.Pigment Yellow 97, C.I.Pigment Yellow 98,
C.I.Pigment Yellow 114, C.I.Pigment Yellow 128, C.
I.Pigment Yellow 129, C.I.Pigment Yellow 151, C.I.
Pigment Yellow 154 等が挙げられる。また、マゼンタ
インクに使用される顔料としては、C.I.Pigment Red 5,
C.I.Pigment Red 7, C.I.Pigment Red 12, C.I.Pigmen
t Red 48(Ca), C.I.Pigment Red 48(Mn), C.I.Pigment
Red 57(Ca), C.I.Pigment Red 57:1, C.I.Pigment Red
112, C.I.Pigment Red 122, C.I.Pigment Red 123, C.
I.Pigment Red 168, C.I.Pigment Red 184, C.I.Pigmen
t Red 202 等が挙げられる。シアンインクに使用される
顔料としては、C.I.Pigment Blue 1, C.I.Pigment Blue
2, C.I.Pigment Blue 3, C.I.Pigment Blue15, C.I.Pi
gment Blue 15:3, C.I.Pigment Blue 15:4, C.I.Pigmen
t Blue 15:34, C.I.Pigment Blue 16, C.I.Pigment Blu
e 22, C.I.Pigment Blue 60, C.I.VatBlue 4, C.I.Vat
Blue 60 等が挙げられる。ただし、これらに限定される
ものではない。インク組成物中の顔料の含有量は、1〜
15重量%の範囲が好ましく、より好ましくは3〜10
重量%の範囲である。
【0033】また、水に不溶もしくは難溶の染料として
は、分散染料、油溶性染料、染料キレート(塩基性染料
型キレート、酸性染料型キレートなど)が挙げられる。
インク組成物中の水に不溶もしくは難溶の染料の含有量
は、染料の濃度として1〜15重量%の範囲が好まし
く、より好ましくは3〜10重量%の範囲である。
【0034】着色剤としては、例えば、カルボニル基、
カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン基、スルホ
ン酸基及びこれらの塩のうち、少なくとも一種の官能基
を有することにより、表面を親水化処理した自己分散型
顔料を好適に挙げることができ、このような自己分散型
顔料は、分散剤なしに水に分散可能となる。
【0035】また、自己分散型顔料は、本発明において
好ましく用いられる後述のノニオン界面活性剤としての
式(6)で表されるアセチレングリコール化合物や、プ
ロピ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、ジエチレングリコール
モノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチ
ルエーテル等のグリコールエーテル類と共に使用しても
安定である。かかる自己分散型顔料は、例えば、真空プ
ラズマなどの物理的処理や次亜塩素酸、スルホン酸など
による酸化処理等の化学的処理によって親水性の官能基
またはこれを含んだ分子を顔料の表面に導入することに
よって得ることができる。具体的には、カルボキシル基
やヒドロキシル基を導入する酸化処理として、オゾン、
硝酸、過酸化水素、次亜ハロゲン酸、窒素酸化物、及び
フッ素ガス等の酸化剤による液相又は気相酸化処理等が
挙げられる。また、スルホン酸基を導入するスルホン化
処理には、硫酸、発煙硝酸、スルホン化ピリジン酸、ス
ルファミン酸、三酸化硫黄、クロロ硫酸、アミド硫酸等
によるスルホン化剤による処理が挙げられる。また、こ
れらの酸化剤、スルホン化剤は、それぞれ単独又は二種
類以上を混合して用いてもよい。
【0036】本発明においては、顔料粒子表面に導入さ
れる官能基の種類は単一であっても良いし、複数種であ
っても良い。導入される官能基の種類やその量は、処理
された顔料のインク組成物中での分散安定性、色濃度等
を考慮しながら適宜決定される。上記の自己分散型顔料
は、例えば、特開平8−3498号公報に記載された方
法によって得ることができる。この公報に記載された方
法によって得られたカーボンブラックの自己分散型顔料
は、その表面活性水素含有量が1.5〜2.5mmol/
gと高い値を示す。
【0037】また、自己分散型顔料は、ブラックの場
合、市販品として購入することもできる。アニオン性基
によって分散剤なしに水に分散可能なカーボンブラック
としては、キャボット社製キャボジェット300あるい
はオリエント化学株式会社のCW1などがある。一方、
カラーの自己分散型顔料は、有機顔料を用いて、下記の
方法により好適に作成でき、この自己分散型顔料の分散
液は、特開平8−283596、特開平10−1101
10号公報、特開平10−110111号公報、特開平
10−110114号公報等による方法で作成されるも
のを用いることができる。
【0038】カラーの自己分散型顔料の好適な作製方法
としては、まず、顔料を溶剤に分散させて得た分散液を
60〜200℃に加熱するか、あるいは、顔料と溶剤と
の混合物を60〜200℃に加熱して分散液とする。そ
して、このまま分散液を3〜10時間攪拌する。具体的
には、あらかじめハイスピードミキサー等で高速剪断分
散し、あるいはビーズミルやジェットミル等で衝撃分散
しスラリー状分散液とする方法がよい。次いで、穏やか
な攪拌に移した後、硫黄を含む処理剤(例えば、前掲の
スルホン化剤)を添加し、分散基を顔料表面に導入させ
る。顔料を自己分散させることができる分散基の導入の
決定には、反応条件と硫黄を含む処理剤の種類が大きく
左右するので、分散方法に適した方法を適宜採用する。
この後、加熱処理して顔料のスラリーから溶剤および残
留する硫黄を含む処理剤を取り除く。除去方法は水洗、
限外濾過、逆浸透、遠心分離、濾過等を繰り返して行な
う等の方法がある。このようにして処理した自己分散型
顔料のレーザー散乱法により測定した平均粒子径は、4
00nm以下が好ましく、より好ましくは200nm以
下である。
【0039】インク組成物中の自己分散型顔料の含有量
は、インク中の濃度として1〜15重量%の範囲が好ま
しく、より好ましくは3〜10重量%の範囲である。
【0040】着色剤としては、マイクロカプセル化顔料
を挙げることができる。このようなマイクロカプセル化
顔料は、公知の物理的機械的手法または化学的手法で製
造される。さらに詳しくは、相分離法(コアセルベーシ
ョン)、液中乾燥法(界面沈殿法)、スプレードライン
グ法、パンコーティング法、液中硬化被覆法、界面重合
法、in situ法、超音波法等を特に制限されずに用いる
ことができる。本発明においては、マイクロカプセル化
顔料として特開平9−151342号公報に記載されて
いるアニオン性マイクロカプセル化顔料を用いることが
できる。また、本発明において用いるマイクロカプセル
化顔料は特開平10−316909号公報に記載されて
いる方法によっても得ることができる。
【0041】マイクロカプセル化顔料は、特に、下記す
る顔料が、高分子化合物によって被覆されてなるものが
好ましく、マイクロカプセル化顔料のレーザー散乱法に
より測定した平均粒子径は好ましくは400nm以下、
より好ましくは200nm以下である。顔料としては、
前記の顔料から選択して使用することができる。ただ
し、前記の顔料に限定されるものではない。特に、ブラ
ックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエロー
インクにおいては、ブラックインクはカーボンブラック
を、シアンインクはC.I.Pigment Blue 15:1, C.I.Pigm
ent Blue 15:3, C.I.Pigment Blue 15:4を、マゼンタ
インクはC.I.Pigment Red 122, C.I.Pigment Red 14
6, C.I.Pigment Red 169, C.I.Pigment Red 81:2,
C.I.Pigment Red 176,C.I.Pigment Red 184, C.I.Pig
ment Red 185, C.I.Pigment Red 202, C.I.Pigment R
ed 208, C.I.Pigment Red 57:1, C.I.Pigment Violet
32, C.I.Pigment Violet 19を、イエローインクはC.
I.Pigment Yellow 73, C.I.Pigment Yellow 74, C.I.
Pigment Yellow 109,C.I.Pigment Yellow 110, C.I.P
igment Yellow 128, C.I.Pigment Yellow 129, C.I.P
igment Yellow 138, C.I.PigmentYellow 150, C.I.Pi
gment Yellow 151, C.I.Pigment Yellow 154, C.I.Pi
gment Yellow 155,C.I.Pigment Yellow 180,C.I.Pigm
ent Yellow 185等から選択される一種以上が好ましく用
いられる。
【0042】前記高分子化合物としては、ビニル系ポリ
マー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウ
レタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポ
リマー、含フッ素ポリマー及びエポキシ樹脂等の一種以
上を主成分とするものが好ましく用いられる。ビニル系
ポリマーとしては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、
スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−
(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−(メ
タ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合
体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイ
ン酸エステル−マレイン酸共重合体、スチレン−イタコ
ン酸共重合体、スチレン−イタコン酸エステル−イタコ
ン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル
−イタコン酸共重合体、スチレン−フマール酸共重合
体、スチレン−フマール酸エステル−フマール酸等が挙
げられる。
【0043】このようなポリマーは、二重結合としてア
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類が、例えば重合
開始剤の作用によって、重合されたものを好適に用いる
ことができる。ここで、モノマーとしては、例えば、ス
チレンおよびメチルスチレン、ジメチルスチレン、クロ
ルスチレン、ジクロルスチレン、プロムスチレン、P−
クロルメチルスチレン、ジヒニルベンゼン等のスチレン
誘導体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸n−ブチル、ブトキシエチルアクリレート、アクリ
ル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、フエノキシエチル
アクリレート、アクリル酸シクロヘキシル、ジシクロペ
ンタニルアクリレート、ジシクロベンテニルアクリレー
ト、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ア
クリル酸テトラヒドロフルフリル、イソボルニルアクリ
レート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、カプロラクトンアクリレ
ート、グリシジルアクリレート等の単官能アクリル酸エ
ステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸n−ブチル、2−エチルヘキシルメタクリ
レート、ブトキシメチルメタクリレート、メタクリル酸
ベンジル、メタクリル酸フェニル、フエノキシエチルメ
タクリレート、メタクリル酸シクロヘキシル、ジシクロ
ペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタク
リレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレ
ート、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、イリボル
ニルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒ
ドロキシブチルメタクリレート、グリセロールメタクリ
レート、カブロラクトンメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート等の単官能メタクリル酸エステル類;アリ
ルベンゼン、アリル−3−シクロヘキサンプロピオネー
ト、1−アリル−3,4−ジメトキシベンゼン、アリル
フェノキシアセテート、アリルフェニルアセテート、ア
リルシクロヘキサン、多価カルポン酸アリル等のアリル
化合物;フマル酸、マレイン酸、イタコン酸のエステル
類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、N−置換
マレイミド、環状オレフィンなどのラジカル重合性基を
有するモノマーが挙げられる。
【0044】マイクロカプセル化顔料は、特に好ましく
は、重合性界面活性剤を用いて乳化重合法によって高分
子化合物で顔料を被覆する方法、例えば、特開平5−3
20276号公報、特開平10−316909号公報に
開示された方法で得られるマイクロカプセル化顔料を用
いるのが良い。前記高分子化合物としては、重合性基と
疎水性基と親水性基とを有する重合性界面活性剤と、後
に例示するモノマーとを重合して得られる高分子化合物
も好ましく用いられる。ここで、重合性界面活性剤の重
合性基は、不飽和炭化水素基が好ましく、例えば、ビニ
ル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、
プロペニル基、ビニリデン基、及びビニレン基等が挙げ
られ、これらは一種以上で使用できる。また、重合性界
面活性剤の親水性基は、スルホン基、スルホン酸基、カ
ルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基及びこれ
らの塩等の一種以上が好ましく用いられる。また、前記
モノマーとしては、架橋性モノマーを含むものが好まし
く用いられる。
【0045】このような重合性界面活性剤の具体的な例
としては、特公昭49−46291号公報,特公平1−
24142号公報,特開昭62−104802号公報に
記載されているようなアニオン性のアリル誘導体、特開
昭62−221431号公報に記載されているようなア
ニオン性のプロペニル誘導体、特開昭62−34947
号公報,特開昭55−11525号公報に記載されてい
るようなアニオン性のアクリル酸誘導体、特公昭46−
34898号公報,特開昭51−30284号公報に記
載されているようなアニオン性のイタコン酸誘導体、特
公昭51−4157号公報,特開昭51−30284号
公報に記載されているようなアニオン性のマレイン酸誘
導体;特開昭62−104802号公報に記載されてい
るようなノニオン性のアリル誘導体、特開昭62−10
0502号公報に記載されているようなノニオン性のプ
ロペニル誘導体、特開昭56−28208号公報に記載
されているようなノニオン性のアクリル酸誘導体、特公
昭59−12681号公報に記載されているようなノニ
オン性のイタコン酸誘導体、特開昭59−74102号
公報に記載されているようなノニオン性のマレイン酸誘
導体が挙げられる。
【0046】重合性界面活性剤は、市販品も使用するこ
とができる。例えば、第一工業薬品株式会社のアクアロ
ンHSシリーズ(アクアロンHS−05、HS−10、
HS−20、HS−1025)、アクアロンRNシリー
ズ(RN−10、RN−20、RN−30、RN−5
0,RN−2025)、ニューフロンティアシリーズ
(ニューフロンティアN−177E,S−510)、旭
電化株式会社のアデカリアソープNEシリーズ(NE−
10,NE−20,NE−30,NE−40,NE−5
0)などが挙げられる。
【0047】重合性界面活性剤の添加量は、顔料に対し
て、10〜150重量%程度の範囲が好ましく、より好
ましくは20〜100重量%程度の範囲である。10重
量%以上の添加量とすることで、インク組成物の分散安
定性を向上することが可能となる。また、150重量%
以下の添加量とすることで、顔料との未吸着な重合性界
面活性剤の発生を抑制し、そしてカプセル粒子以外にポ
リマーが発生することを防止でき、その結果、インク組
成物の吐出信頼性を良好にすることができる。
【0048】マイクロカプセル化顔料は、前記の方法に
よって製造されたものであれば、いずれの形態のものも
使用されうるが、特に、特開平5−320276号公
報、特開平10−316909号公報に開示された方法
で得られる“顔料の水系ディスパージョン”として使用
されるのが好ましく、この“顔料の水系ディスパージョ
ン”とは、アニオン性及びノニオン性の両方の親水性を
有する重合性界面活性剤とモノマーとの重合体によって
顔料が包含されてなる微小かつ安定なマイクロカプセル
化顔料粒子が水性媒体中に安定に分散しているものであ
る。
【0049】アニオン性及びノニオン性の両方の親水性
を有する重合性界面活性剤は、顔料粒子の表面に吸着
し、その後の重合条件下でも分散安定性(即ち粒子同士
の凝集を防止することができる)に優れているため、マ
イクロカプセル化顔料粒子を形成することが容易である
点で、重合性基と疎水性基と親水性基とを有する重合性
界面活性剤として有利である。
【0050】このようなアニオン性及びノニオン性の両
方の親水性を有する重合性界面活性剤としては、下記の
式(1)で表される化合物が好ましい。尚、下記式
(1)で表される重合性界面活性剤は、特開平5−32
0276号公報、特開平10−316909号公報にお
いて開示されているものである。
【0051】
【化1】
【0052】上記式(1)におけるRとnの値を適宜調
整することによって、顔料表面の親水性または疎水性の
度合いに対応させることが可能である。式(1)で表さ
れる好ましい重合性界面活性剤は、具体的には下記の式
(2)〜(5)によって表される化合物が挙げられる。
これらは単独又は二種以上の混合物として使用されてよ
い。尚、重合性界面活性剤は単独重合させることもでき
るが、共重合体にすることが好ましい。
【0053】
【化2】
【0054】また、重合性界面活性剤とともに用いられ
るモノマーとしては、一般的に用いられるラジカル重合
性モノマーが使用できる。例えば、スチレン、メチルス
チレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチ
ルスチレン、イソプロピルスチレン、クロルスチレン、
ジクロルスチレン、ブロムスチレン、p−クロルメチル
スチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、ビ
ニル安息香酸メチルエステル等のスチレン誘導体;メチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルア
クリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルア
クリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチル
アクリレート、tert−ブチルアクリレート、ヘキシ
ルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、オ
クチルアクリレート、tert−オクチルアクリレー
ト、アミルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェ
ニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、メ
トキシベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレ
ート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペン
テニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル
アクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロ
フルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、
2−メトキシエチルアクリレート、3−メトキシブチル
アクリレート、2 −エトキシエチルアクリレート、2
−ブトキシエチルアクリレート、2−(2−メトキシエ
トキシ)エチルアクリレート、2−(2−ブトキシエト
キシ)エチルアクリレート、カプロラクトンアクリレー
ト、グリシジルアクリレート等の単官能アクリル酸エス
テル;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレ
ート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリ
レート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブ
チルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、2−エ
チルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレー
ト、tert−オクチルメタクリレート、アミルメタク
リレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリ
レート、フェノキシエチルメタクリレート、メトキシベ
ンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレー
ト、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペン
テニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチ
ルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラ
ヒドロフルフリルメタクリレート、イソボルニルメタク
リレート、2−メトキシエチルメタクリレート、3−メ
トキシブチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタ
クリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−
(2−メトキシエトキシ)エチルメタクリレート、2−
(2−ブトキシエトキシ)エチルメタクリレート、カプ
ロラクトンメタクリレート、グリシジルメタクリレート
等の単官能メタクリル酸エステル;ビニルアセテート、
ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルイソ
ブチレート、ビニルカプロエート、ビニルクロロアセテ
ート、ビニルメトキシアセテート、ビニルフェニルアセ
テート、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル等のビニル
エステル類;メチルビニルエーテル、ブチルビニルエー
テル、ヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニル
エーテル等のビニルエーテル類;アリルベンゼン、アリ
ル−3−シクロへキサンプロピオネート、1−アリル−
3,4−ジメトキシベンゼン、アリルフェノキシアセテ
ート、アリルフェニルアセテート、アリルシクロヘキサ
ン、多価カルボン酸アリル等のアリル化合物;フマル酸
ジエチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジブチル等のフ
マル酸エステル類;マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジ
メチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル
類;イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジブチル等のイタ
コン酸エステル類;クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキ
シル等のクロトン酸エステル類;アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、メチレンマロンニトリル等のニトリ
ル化合物;メチルビニルケトン、フェニルビニルケト
ン、メトキシエチルビニルケトン、N−ビニルオキサゾ
リドン、N −ビニルピロリドン、ビニリデンクロライ
ド、ビニリデン、ジフェニル−2−アクリロイルオキシ
エチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイル
オキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイ
ルオキシエチルホスフェート、ジオクチル−2−メタク
リロイルオキシエチルホスフェート、N−置換マレイミ
ド、環状オレフィンなどのラジカル重合性基を有するモ
ノマーが挙げられる。式(1)で表される重合性界面活
性剤は電子供与性の高いモノマーであることから、用い
るモノマーとしては電子受容性の高いモノマーが好まし
い。電子受容性の高いモノマーの具体例としては、アク
リロニトリル、フマロニトリル、フマル酸ジブチルエス
テルのようなフマル酸ジエステル;マレイン酸ジブチル
エステルのようなマレイン酸ジエステル;N−フェニル
マレイミドのようなマレイミド類;ならびにシアン化ビ
ニリデンなど;が挙げられる。これらは単独または2種
以上の混合物として使用される。
【0055】また、前記高分子化合物は、親水性基を有
することによって、マイクロカプセル化顔料のインク中
での分散安定性が優れたものとなると共に、普通紙等の
セルロース繊維上への吸着が良好となるために印刷濃度
が向上する等の利点がある。前記高分子化合物に親水性
基を確実に導入するためには、重合性界面活性剤と共に
用いるモノマーとしては親水性基を有するモノマーを好
適に用いることができる。親水性基としてはカルボキシ
ル基及びその塩、スルホン酸基及びその塩、リン酸基及
びその塩、水酸基、アミド基等が挙げられる。カルボキ
シル基を有するビニルモノマーとして、例えば、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル
酸、マレイン酸、エチルアクリル酸、プロピルアクリル
酸、イソプロピルアクリル酸等が挙げられる。スルホン
酸基を有するビニルモノマーとしては、スチレンスルホ
ン酸、ビニルスルホン酸、アクリロイルオキシメチルス
ルホン酸、アクリロイルオキシエチルスルホン酸、アク
リロイルオキシプロピルスルホン酸等のアクリロイルオ
キシアルキルスルホン酸、メタクリロイルオキシメチル
スルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、
メタクリロイルオキシプロピルスルホン酸等のメタクリ
ロイルオキシアルキルスルホン酸、2−アクリルアミド
−2−メチルエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−
2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−
2−メチルブタンスルホン酸、ブチルアクリルアミドス
ルホン酸等のアクリルアミドアルキルスルホン酸、2−
メタクルリアミド−2−メチルエタンスルホン酸、2−
メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2
−メタクリルアミド−2−メチルブタンスルホン酸等の
メタクリルアミドアルキルスルホン酸等が挙げられる。
リン酸基を有するビニルモノマーとしては、ビニルホス
ホン酸、メタクリロイルオキシエチルホスホン酸、ホス
ホエチルメタクリレートなどが挙げられる。水酸基を有
するビニルモノマーとしては、2−ヒドロキシエチルア
クリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2
−ヒドロキシブチルアクリレート、5−ヒドロキシペン
チルアクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシ
プロピルアクリレート、グリセロールメタクリレート等
が挙げられる。アミド基を有するビニルモノマーとし
て、アクリルアミド、メチルアクリルアミド、エチルア
クリルアミド、プロピルアクリルアミド、ブチルアクリ
ルアミド、tert −ブチルアクリルアミド、ter
t −オクチルアクリルアミド、シクロヘキシルアクリ
ルアミド、ベンジルアクリルアミド、ヒドロキシメチル
アクリルアミド、メトキシメチルアクリルアミド、ブト
キシメチルアクリルアミド、メトキシエチルアクリルア
ミド、フェニルアクリルアミド、ジメチルアクリルアミ
ド、ジエチルアクリルアミド、β−シアノエチルアクリ
ルアミド、N−(2 −アセトアセトキシエチル)アク
リルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアクリルア
ミド類が挙げられる。メタクリルアミド、メチルメタク
リルアミド、エチルメタクリルアミド、プロピルメタク
リルアミド、ブチルメタクリルアミド、tert −ブ
チルメタクリルアミド、シクロヘキシルメタクリルアミ
ド、ベンジルメタクリルアミド、ヒドロキシメチルメタ
クリルアミド、メトキシエチルメタクリルアミド、フェ
ニルメタクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド、β
−シアノエチルメタクリルアミド、N−(2−アセトア
セトキシエチル)メタクリルアミド等のメタクリルアミ
ド類、メタクリルアミド、メチルメタクリルアミド、エ
チルメタクリルアミド、プロピルメタクリルアミド、ブ
チルメタクリルアミド、tert−ブチルメタクリルア
ミド、シクロヘキシルメタクリルアミド、ベンジルメタ
クリルアミド、ヒドロキシメチルメタクリルアミド、メ
トキシエチルメタクリルアミド、フェニルメタクリルア
ミド、ジメチルメタクリルアミド、β−シアノエチルメ
タクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)
メタクリルアミド等のメタクリルアミド類が挙げられ
る。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、スチ
レンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アクリルアミドア
ルキルスルホン酸、メタクリルアミドアルキルスルホン
酸が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンス
ルホン酸、2−アクリルアミド−2 −メチルプロパン
スルホン酸、2 −アクリルアミド−2−メチルブタン
スルホン酸がより好ましい。
【0056】また、重合性界面活性剤とともに用いられ
るモノマーとしては、前記したように、架橋性モノマー
を好適に挙げることができ、重合性界面活性剤と共重合
性の高いものであれば何れのものも用いることができ
る。ビニル基,アリル基,アクリロイル基,メタクリロ
イル基,プロペニル基,ビニリデン基,ビニレン基から
選ばれる1種以上の不飽和炭化水素基を2個以上有する
化合物を用いるのが好ましく、例えば、ジビニルベンゼ
ン、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレング
リコールジアクリレート、トリエチレングリコールジア
クリレート、テトラエチレングリコールジアクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、アリルア
クリレート、ビス(アクリロキシエチル)ヒドロキシエ
チルイソシアヌレート、ビス(アクリロキシネオペンチ
ルグリコール)アジペート、1,3−ブチレングリコー
ルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリ
レート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロ
ビレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリ
コールジアクリレート、2−ヒドロキシー1,3−ジア
クリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキ
シ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリ
ロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス
〔4−(アクリロキシエトキシ・ジエトキシ)フェニ
ル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシエト
キシ・ポリエトキシ)フェニル〕プロパン、ヒドロキシ
ビバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、
1,4−ブタンジオールジアクリレート、ジシクロペン
タニルジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシ
ペンタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ
アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト、テトラブロモピスフェノールAジアクリレート、ト
リグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イ
ソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレー
ト、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチ
レングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリ
コールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメ
タクリレート、プロビレングリコールジメタクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、1,
3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブ
タンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオ
ールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタ
クリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキ
シプロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシ)フ
ェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキ
シエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−
(メタクリロキシエトキシジエトキシ)フェニル〕プロ
パン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシポ
リエトキシ)フェニル〕プロパン、テトラブロモビスフ
ェノールAジメタクリレート、ジシクロペンタニルジメ
タクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリ
レート、グリセロールジメタクリレート、ヒドロキシビ
バリン酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジ
ペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタクリレ
ート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラメタクリレート、トリグリセーロ
ールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシ
アヌレート、アリルメタクリレート、ジビニルベンゼ
ン、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジ
アリルイソフタレート、ジエチレングリコールビスアリ
ルカーボネート等が挙げられる。
【0057】以上に例示した重合性界面活性剤とともに
用いられるモノマーの添加量は、重合性界面活性剤に対
して、2〜15モル比程度の範囲が好ましく、より好ま
しくは3〜12モル比程度の範囲が好ましい。2モル比
以上の添加量とすることにより、形成されるカプセル化
顔料粒子は水性媒体中において分散安定性に優れたもの
となる。また、15モル比以下の添加量とすることで、
モノマーは重合性界面活性剤吸着層に十分溶解すること
ができ、水に不溶性のポリマーの発生を抑制したり、ま
た相対的にイオン性反発基の量が減少するのを抑制する
ことができるので、インク組成物の分散安定性を高める
ことができる。
【0058】重合開始剤は、過硫酸カリウムや過硫酸ア
ンモニウムを挙げることができ、これらの他にも、過硫
酸水素や2,2’−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のラジカル重合
に用いられる一般的な開始剤を用いることができるが、
本発明の好ましい態様においては、水溶性の重合開始剤
が好ましく用いられる。
【0059】また、重合性界面活性剤を使用する場合
は、重合開始剤として、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム、過硫酸ナトリウム、2,2−アゾビス−(2−
メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、または4,4−
アゾビス−(4−シアノ吉草酸)が好ましい。
【0060】このようなマイクロカプセル化顔料は、以
下の方法で得られる。まず、容器に顔料と重合性界面活
性剤とイオン交換水を加え、超音波発生器で超音波を所
定時間照射して顔料を分散した後に、更に、この混合物
を、ボールミルや、ロールミル、アイガーミル等の一般
的に使用される分散機に投入し、所定の分散条件で、冷
却しながら分散処理を所定時間行なう。得られた分散液
を、超音波発生器、攪拌機、還流冷却器、滴下装置、温
度調整器、窒素導入管を備えた反応容器に投入し、過硫
酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開始剤
を添加して窒素雰囲気中で攪拌しながら、所定の温度ま
で昇温する。次いで、超音波照射および/または攪拌し
ている状態の内容物に、前述の少なくとも1種以上のラ
ジカル重合性モノマーの混合液を滴下装置から徐々に滴
下し、全量を滴下後、さらに所定の重合温度で所定時間
重合反応を行なう。得られた生成物にアルカリ剤を添加
して、pH7〜10の所定の範囲に調製する。これを、
濾過等によって粗大粒子を除去し、限外濾過によって未
反応の重合性界面活性剤とポリマーを除去すると、目的
のマイクロカプセル化顔料が好適に得ることができる。
ここで、反応容器には連鎖移動剤が添加されても良く、
このような連鎖移動剤としては、例えば、t−ドデシル
メルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチ
ルメルカプタン等のメルカプタン類、ジアゾチオエーテ
ル、ジアルキルジスルフィドなどが挙げられる。
【0061】特に、顔料として前記した自己分散型顔料
を使用すれば、粒子径が100nm以下で、かつ、粒子
径の揃った(粒度分布の狭い)、球状のマイクロカプセ
ル化顔料が得られることから、より分散安定性に優れ、
吐出安定性にも優れるので好ましい。
【0062】上記の自己分散型顔料を用いたマイクロカ
プセル化顔料は、以下の方法で得られる。超音波発生
器、攪拌機、還流冷却器、滴下装置、温度調整器、窒素
導入管を備えた反応容器にイオン交換水と過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開始剤を添加
し、窒素雰囲気中で攪拌しながら所定の温度まで昇温す
る。次いで、超音波照射および/または攪拌している反
応容器内に、前もって自己分散型顔料と重合性界面活性
剤および/または少なくとも1種以上のラジカル重合性
モノマーとイオン交換水とを攪拌および/または超音波
照射によって混合した混合液を滴下装置から徐々に滴下
し、全量を滴下後、さらに所定の重合温度で所定時間重
合反応を行なう。得られた生成物にアルカリ剤を添加し
て、pH7〜10の所定の範囲に調製する。これを、濾
過等によって粗大粒子を除去し、限外濾過によって未反
応の重合性界面活性剤とポリマーを除去すると、目的の
マイクロカプセル化顔料が好適に得ることができる。こ
こで、反応容器には連鎖移動剤が添加されても良く、こ
のような連鎖移動剤としては、例えば、t−ドデシルメ
ルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチル
メルカプタン等のメルカプタン類、ジアゾチオエーテ
ル、ジアルキルジスルフィドなどが挙げられる。
【0063】アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属やア
ンモニア等の他に、トリメチルアミン、トリプロピルア
ミン、トリブチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジプ
ロピルメチルアミン、ジブチルメチルアミン、ジプロピ
ルブチルアミン等の有機アミン類やトリエタノールアミ
ン、トリプロパノールアミン、トリブタノールアミンな
どのアルカノールアミン類を用いることができる。特
に、アルカリ金属、アルカノールアミン類が好ましい。
これは、アンモニア等の揮発性のアルカリ剤を使用した
場合に、アルカリ剤の揮発によってインクのpHが変化
することで、インクの増粘等の保存安定性の低下やそれ
による目詰まりの発生や吐出安定性の低下が起こりやす
くなることと、有機アミン類には毒性の高いものが多く
インクに添加することは好ましくないからである。
【0064】また、マイクロカプセル化顔料の製造方法
としては、前記した“顔料の存在下でモノマーを重合す
る”方法の他に、転相乳化法を挙げることができる。転
相乳化法の一例としては、顔料を有機溶媒に分散させる
ことにより顔料分散液を作製する工程、予め用意したポ
リマーに対してアルカリ剤で中和して水に溶解させるこ
とによってポリマー水溶液を作製する工程、顔料分散液
とポリマー水溶液とを混合して顔料の周りにポリマーを
吸着させる工程、および、精製工程を含む転相乳化法を
挙げることができる。
【0065】顔料分散液を構成する有機溶媒は、特に限
定されるものではないが、有機溶媒の留去の容易さを考
慮すると低沸点の有機溶媒が好ましい。例えば、アセト
ン,メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤、酢酸エ
チル等のエステル系有機溶媒、エタノール,イソプロピ
ルアルコール等のアルコール系有機溶媒、ベンゼン等の
芳香族炭化水素系有機溶媒などを挙げることができる。
顔料の溶媒への分散は、超音波の他に、ハイスピードミ
キサー、サンドミル、ビーズミルあるいはロールミル等
を適宜選択して用いることができる。
【0066】また、ポリマーとしては、カルボン酸基を
有するモノマー単位を有するポリマーが好ましく、アク
リル酸やメタクリル酸などのカルボン酸を有するモノマ
ーが公知の重合法によって重合されたポリマーを好適に
挙げることができる。また、カルボン酸基を有するモノ
マーと共に、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−アルキルスチレ
ン、2−アルキルスチレン、3−アルキルスチレン、4
−アルキルスチレン、α−アルコキシスチレン、2−ア
ルコキシスチレン、3−アルコキシスチレン、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、その他のアルキル(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、含フッ素,含塩素ま
たは含珪素(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、エチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)
アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アク
リレート、1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリ
レート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレ
ート、1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリント
リ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAまたはビス
フェノール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
ート等のモノマーを、コモノマーとして併用してもよ
い。
【0067】重合において使用できる重合開始剤として
は、過硫酸カリウム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を挙げることができる。
【0068】また、重合の際に、必要に応じて、連鎖移
動剤を添加してもよい。このような連鎖移動剤として
は、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシル
メルカプタン、n−オクチルメルカプタン等のメルカプ
タン類、ジアゾチオエーテル、ジアルキルジスルフィ
ド、チウラムジスルフィドなどが挙げられる。
【0069】このようなカルボン酸基を有するポリマー
はアルカリ剤で中和することで水に溶解して用いるのが
好ましい。アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属やアン
モニア等の他に、トリメチルアミン、トリプロピルアミ
ン、トリブチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジプロ
ピルメチルアミン、ジブチルメチルアミン、ジプロピル
ブチルアミン等の有機アミン類やトリエタノールアミ
ン、トリプロパノールアミン、トリブタノールアミンな
どのアルカノールアミン類を用いることができる。特
に、アルカリ金属、アルカノールアミン類が好ましい。
これは、アンモニア等の揮発性のアルカリ剤を使用した
場合に、アルカリ剤の揮発によってインクのpHが変化
することで、インクの増粘等の保存安定性の低下やそれ
による目詰まりの発生や吐出安定性の低下が起こりやす
くなることと、有機アミン類には毒性の高いものが多く
インクに添加することは好ましくないからである。
【0070】顔料分散液とポリマー水溶液とを混合して
顔料の周りにポリマーを吸着させる工程は、ポリマーと
顔料とが付着できるように、適当な剪断を与えながら混
合撹拌する装置を用いて行うのが好ましい。
【0071】精製工程(マイクロカプセルの単離工程)
は、顔料分散液とポリマー水溶液との混合溶液から溶剤
を加熱等の方法により除去し、遠心分離、水洗、限外ろ
過、加圧ろ過等の方法を適宜選択して行なうことができ
る。
【0072】また、顔料を被覆する高分子化合物として
は、架橋反応基と親水性基とを有する高分子化合物およ
び架橋剤を少なくとも含む有機相で顔料を包含した後
に、架橋反応を行うことにより得られた架橋構造を有す
る高分子化合物も好ましく用いられる。このようなマイ
クロカプセル化顔料は、顔料を架橋反応性基と親水性基
とを有する高分子化合物を用いて、後述する転相乳化に
よって被覆し、さらに架橋剤と架橋反応を行うことで得
ることができる。より具体的には、顔料、架橋反応性基
と親水性基とを有する高分子化合物および架橋剤を有機
溶媒中に添加して得た溶液または分散液に対して、中和
剤および必要に応じて界面活性剤(界面活性剤は重合性
界面活性剤を使用するのが好ましい。)を加えて得た混
合液を有機溶媒相とし、有機溶媒相または水のいずれか
一方を攪拌しながら、該有機溶媒相に水を投入するか、
または、水中に該有機溶媒相を投入することにより転相
乳化させて、架橋反応性基と親水性基とを有する高分子
化合物と架橋剤とからなる有機溶媒相によって顔料を内
包させるのが好ましい。
【0073】この際に、架橋反応を引き起こす触媒は、
有機溶媒相と水相の何れに添加してもよいが、かかる触
媒が油溶性のものであれば有機溶媒相に、水溶性であれ
ば水相に添加するのが好ましい。次いで、架橋反応が起
こる所定の温度で所定時間、架橋反応を行った後に、蒸
留法や減圧蒸留法等の一般的な方法で有機溶媒を留去し
て、架橋構造を有する高分子化合物によって顔料を包含
してなる着色剤が水相中に分散した分散液を得ることが
できる。
【0074】架橋反応性基と親水性基とを有する高分子
化合物の親水性基としては、スルホン基、スルホン酸
基、カルボキシル基、およびこれらの塩が挙げられ、こ
れらから選択される。また、上記の高分子化合物の架橋
反応性基としては、グリシジル基、イソシアネート基、
水酸基、カルボキシル基、不飽和炭化水素基等が挙げら
れ、これらから選択される。不飽和炭化水素基として
は、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロ
イル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基が挙
げられ、これらから選択される。
【0075】架橋反応性基と親水性基とを有する高分子
化合物の好ましい例としては、スルホン基,スルホン酸
基,カルボキシル基およびこれらの塩からなる群から選
ばれる1個以上の親水性基を有する(メタ)アクリル酸
エステルモノマーと、グリシジル基,イソシアネート基
等の架橋反応性基を有する(メタ)アクリル酸エステルモ
ノマーと、これらのモノマーと共重合し得るモノマーと
を、t−ブチルパーオキシベンゾエート,ジ−t−ブチ
ルパーオキシド,クメンパーヒドロキシド,アセチルパ
ーオキシド,ベンゾイルパーオキシド,ラウロイルパー
オキシド等の過酸化物やアゾビスイソブチルニトリル,
アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル,アゾビス
シクロヘキサンカルボニトリル等のアゾ化合物等の重合
開始剤の存在下で脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水
素系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール
系溶剤、非プロトン系溶剤などの溶媒中で溶液重合を行
うことによって得ることができる。溶液重合の際には、
さらに重合連鎖移動剤を添加しても良い。
【0076】親水性基を有する(メタ)アクリル酸エステ
ルモノマーとしては、カルボキシル基を有するアクリル
モノマーとして、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
クロトン酸、エチルアクリル酸、プロピルアクリル酸、
イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマール酸等が
挙げられる。これらの中でもアクリル酸、および、メタ
クリル酸が好ましい。スルホン酸基を有する(メタ)アク
リルモノマーとしては、例えば、スルホエチルメタクリ
レート、ブチルアクリルアミドスルホン酸等が挙げられ
る。ホスホン基を有する(メタ)アクリルモノマーとして
は、例えば、ホスホエチルメタクリレート等が挙げられ
る。
【0077】架橋反応性基を有する(メタ)アクリル酸エ
ステルモノマーとしては、ブロックイソシアネート基を
有する重合性モノマー、エポキシ基を有するモノマー、
1,3−ジオキソラン−2−オン−4−イル基を有する
モノマー等が挙げられる。ブロックイソシアネート基を
有する重合性モノマーとしては、例えば、2−メタクリ
ロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネー
ト基を有する重合性モノマーに公知のブロック剤を付加
反応させることによって容易に得ることができる。ま
た、水酸基およびカルボキシル基を有するビニル系共重
合体に、イソシアネート基とブロックイソシアネート基
とを有する化合物を付加反応することによっても製造す
ることが可能である。エポキシ基を有するモノマーとし
ては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、脂環
式エポキシ基を有する(メタ)アクリレートモノマーな
どが挙げられる。1,3−ジオキソラン−2−オン−4
−イル基を有するモノマーとしては、例えば、1,3−
ジオキソラン−2−オン−4−イルメチル(メタ)アク
リレート、1,3−ジオキソラン−2−オン−4−イル
メチルビニルエーテルなどが挙げられる。
【0078】これらのモノマーと共重合し得るモノマー
としては、以下のものが挙げられる。例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピ
ル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸−n−ブチ
ル、アクリル酸−t−ブチル、アクリル酸−2−エチル
ヘキシル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ラウ
リル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリ
ル酸−n−プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタ
クリル酸イソブチル、メタクリル酸−t−ブチル、メタ
クリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸−n−オ
クチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ベンジル等
の(メタ)アクリル酸エステル;ステアリン酸とグリシ
ジルメタクリレートの付加反応物等の油脂肪酸とオキシ
ラン構造を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマー
との付加反応物;炭素原子数3以上のアルキル基を含む
オキシラン化合物と(メタ)アクリル酸との付加反応
物;スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレ
ン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−t
ert−ブチルスチレン等のスチレン系モノマー;イタ
コン酸ベンジルやイタコン酸エチル等のイタコン酸エス
テル;マレイン酸ジメチルやマレイン酸ジエチル等のマ
レイン酸エステル;フマール酸ジメチルやフマール酸ジ
エチル等のフマール酸エステル;アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸イソボルニ
ル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸アミノエチ
ル、アクリル酸アミノプロピル、アクリル酸メチルアミ
ノエチル、アクリル酸メチルアミノプロピル、アクリル
酸エチルアミノエチル、アクリル酸エチルアミノプロピ
ル、アクリル酸アミノエチルアミド、アクリル酸アミノ
プロピルアミド、アクリル酸メチルアミノエチルアミ
ド、アクリル酸メチルアミノプロピルアミド、アクリル
酸エチルアミノエチルアミド、アクリル酸エチルアミノ
プロピルアミド、メタクリル酸アミド、メタクリル酸ア
ミノエチル、メタクリル酸アミノプロピル、メタクリル
酸メチルアミノエチル、メタクリル酸メチルアミノプロ
ピル、メタクリル酸エチルアミノエチル、メタクリル酸
エチルアミノプロピル、メタクリル酸アミノエチルアミ
ド、メタクリル酸アミノプロピルアミド、メタクリル酸
メチルアミノエチルアミド、メタクリル酸メチルアミノ
プロピルアミド、メタクリル酸エチルアミノエチルアミ
ド、メタクリル酸エチルアミノプロピルアミド、アクリ
ル酸ヒドロキシメチル、アクリル酸−2−ヒドロキシエ
チル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸ヒドロキシメチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシ
エチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、N−
メチロールアクリルアミド、アリルアルコール等が挙げ
られる。
【0079】溶液重合の際に任意に添加できる重合連鎖
移動剤としては、例えば、オクチルメルカプタン、n−
ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n
−ヘキサデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカ
プタン、t−テトラデシルメルカプタンなどのメルカプ
タン類;ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジエチル
キサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲ
ンジスルフィドなどのキサントゲンジスルフィド類;テ
トラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラ
ムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィドな
どのチウラムジスルフィド類;四塩化炭素、臭化エチレ
ンなどのハロゲン化炭化水素類;ペンタフェニルエタン
などの炭化水素類;及びアクロレイン、メタクロレイ
ン、アリルアルコール、2−エチルヘキシルチオグリコ
レート、タービノーレン、α−テルピネン、γ−テルピ
ネン、ジペンテン、α−メチルスチレンダイマー(2,
4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテンが50重量
部以上のものが好ましい)、さらに9,10−ジヒドロ
アントラセン、1,4−ジヒドロナフタレン、インデ
ン、1,4−シクロヘキサジエン等の不飽和環状炭化水
素化合物;キサンテン、2,5−ジヒドロフラン等の不
飽和ヘテロ環状化合物等が挙げられる。これらは、単独
でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0080】重合は、通常30〜100℃、好ましくは
50〜80℃で1〜10時間行われ、使用するラジカル
重合開始剤、モノマー、溶剤の種類などにより適宜選定
される。また、重合は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で
行うのが好ましい。重合後、反応液から再沈澱、溶剤留
去など、公知の方法により共重合体を単離することがで
きる。また、得られた共重合体は、再沈澱、膜分離、ク
ロマトグラフ法、抽出法などにより、未反応のモノマー
等を除去して精製することができる。このようにして得
られる架橋反応性基と親水性基とを有する高分子化合物
の重量平均分子量は、顔料を包含する容易さと架橋の容
易さの観点から、1000〜50000が好ましく、さ
らに好ましくは1000〜30000であることが好ま
しい。
【0081】上記したように、マイクロカプセル化顔料
は、顔料を架橋反応性基と親水性基とを有する高分子化
合物を用いて転相乳化することによって被覆し、さらに
架橋剤と架橋反応を行うことで得ることができるが、架
橋剤は、前記高分子化合物の架橋反応性基と反応して架
橋するものであって、前記高分子化合物の架橋反応性基
と反応する官能基を分子構造中に少なくとも2個以上有
するものが用いられる。
【0082】前記高分子化合物の架橋反応性基がグリシ
ジル基である場合は、架橋剤は、アミノ基,カルボキシ
ル基,水酸基,N−メチロール基,N−メチロールエー
テル基から選ばれる1種以上の官能基を2個以上有する
化合物を用いるのが好ましく、例えば、エチレンアミン
族、N−アミノエチルピペラジン、メタキシレンジアミ
ン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ポ
リアミド等の脂肪族アミン類;パラメンタンジアミン、
メソホロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシ
クロヘキシル)メタン、2−エチル−4−メチルイミダ
ゾール等の環状脂肪族アミン類;メタフェニレンジアミ
ン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、4,4’−
ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド等の芳
香族アミン類;無水フタル酸、無水ピロメリット酸、ナ
ジック酸無水物等の酸無水物類等が挙げられる。
【0083】前記高分子化合物の架橋反応性基がイソシ
アネート基である場合は、架橋剤は、カルボキシル基、
水酸基、アミノ基、メルカプト基から選ばれる1種以上
の官能基を2個以上有する化合物を用いるのが好まし
く、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチ
レンエーテルグリコール、アルキレンオキサイド共重合
ポリオール、エポキシ樹脂変成ポリオール、ラクトン系
ポリエステルポリオール、縮合系ポリエステルポリオー
ル、ポリカーボネートジオール、アクリルポリオール、
ポリブタジエンポリオール、含リンポリオール、ハロゲ
ン含有ポリオール等のポリオール類;ポリエーテルポリ
アミン、ポリテトラメチレンエーテルジアミン、アルキ
レンオキサイド共重合ポリアミン、エポキシ変成ポリア
ミン、縮合系ポリエステルポリアミン、ポリカーボネー
トポリアミン、アクリルポリアミン等のポリアミン類;
ポリエーテルポリチオール、ポリテトラメチレンエーテ
ルジチオール、アルキレンオキサイド共重合ポリチオー
ル、エポキシ樹脂変成ポリチオール、ラクトン系ポリエ
ステルポリチオール、縮合系ポリエステルポリチオー
ル、ポリカーボネートジチオール、アクリルポリチオー
ル、ポリブタジエンポリチオール、含リンポリチオー
ル、ハロゲン含有ポリチオール等のポリチオール類等が
挙げられる。
【0084】前記高分子化合物の架橋反応性基が水酸基
である場合は、架橋剤は、グリシジル基,イソシアネー
ト基から選ばれる1種以上の官能基を2個以上有する化
合物を用いるのが好ましい。前記高分子化合物の架橋反
応性基が不飽和炭化水素基である場合は、架橋剤は、ビ
ニル基,アリル基,アクリロイル基,メタクリロイル
基,プロペニル基,ビニリデン基,ビニレン基から選ば
れる1種以上の不飽和炭化水素基を2個以上有する化合
物を用いるのが好ましく、例えば、エチレングリコール
ジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレー
ト、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエ
チレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコ
ールジアクリレート、アリルアクリレート、ビス(アク
リロキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、
ビス(アクリロキシネオペンチルグリコール)アジペー
ト、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,
6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート、プロビレングリコールジアク
リレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、
2−ヒドロキシー1,3−ジアクリロキシプロパン、
2,2−ビス〔4−(アクリロキシ)フェニル〕プロパ
ン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシエトキシ)フェ
ニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシエ
トキシ・ジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビ
ス〔4−(アクリロキシエトキシ・ポリエトキシ)フェ
ニル〕プロパン、ヒドロキシビバリン酸ネオペンチルグ
リコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジア
クリレート、ジシクロペンタニルジアクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリ
スリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジトリ
メチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリス
リトールトリアクリレート、テトラブロモピスフェノー
ルAジアクリレート、トリグリセロールジアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス
(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、エチレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリ
エチレングリコールジメタクリレート、プロビレングリ
コールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジ
メタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタク
リレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペン
チルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−
1,3−ジメタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4
−(メタクリロキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビ
ス〔4−(メタクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパ
ン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシジエ
トキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メ
タクリロキシエトキシポリエトキシ)フェニル〕プロパ
ン、テトラブロモビスフェノールAジメタクリレート、
ジシクロペンタニルジメタクリレート、ジペンタエリス
リトールヘキサメタクリレート、グリセロールジメタク
リレート、ヒドロキシビバリン酸ネオペンチルグリコー
ルジメタクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒド
ロキシペンタメタクリレート、ジトリメチロールプロパ
ンテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメ
タクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレ
ート、トリグリセーロールジメタクリレート、トリメチ
ロールプロパントリメタクリレート、トリス(メタクリ
ロキシエチル)イソシアヌレート、アリルメタクリレー
ト、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリル
テレフタレート、ジアリルイソフタレート、ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート等が挙げられる。
【0085】前記架橋剤は、架橋反応性基と親水性基を
有する高分子化合物に対して重量比で0.01〜0.1
の範囲で有機溶媒相に添加するのが好ましい。0.01
未満の場合は長期での粘度の上昇、ノズルの目詰まり、
吐出信頼性不良等が起こるため好ましくない。また、
0.1を超すと耐擦性の低下,粒子径の増大等が起こる
ため好ましくない。
【0086】架橋反応に用いる触媒は、反応を引き起こ
すか、あるいは促進する効果のある化合物であれば良
い。前記高分子化合物の架橋反応性基が不飽和炭化水素
基であって、架橋剤にビニル基,アリル基,アクリロイ
ル基,メタクリロイル基,プロペニル基,ビニリデン
基,ビニレン基から選ばれる1種以上の不飽和炭化水素
基を2個以上有する化合物を用いる場合には、t−ブチ
ルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシ
ド、クメンパーヒドロキシド、アセチルパーオキシド、
ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等の
過酸化物やアゾビスイソブチルニトリル、アゾビス−
2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキ
サンカルボニトリル等のアゾ化合物の油溶性ラジカル重
合開始剤と過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫
酸ナトリウムの水溶性ラジカル重合開始剤の何れも使用
することができる。なお、触媒の添加量は、適宜決定さ
れる。
【0087】有機溶媒相に用いる有機溶媒は、特に限定
されるものでなく、少なくとも前記の架橋反応性基と親
水性基とを有する高分子化合物を溶解するものであれば
よい。有機溶媒の留去の容易さを考慮すると低沸点の有
機溶媒が好ましい。例えば、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン系有機溶剤、酢酸エチル等のエステル系
有機溶媒、エタノール、イソプロピルアルコール等のア
ルコール系有機溶媒、ベンゼン等の芳香族炭化水素系有
機溶媒などが挙げられる。架橋反応性基と親水性基とを
有する高分子化合物は、顔料に対して重量比で0.3〜
1.5の範囲で適宜決定されるが、マイクロカプセル化
顔料の平均粒子径が400nm以下、好ましくは200
nm以下で、製造後の水相中の架橋反応性基と親水性基
とを有する高分子化合物に由来する水溶性物質が100
0ppm以下となるように調整し決定するのが好まし
い。
【0088】有機溶媒中に、顔料、架橋反応性基と親水
性基とを有する高分子化合物および架橋剤を少なくとも
含有する混合液は、顔料をビーズミル、ロールミル、サ
ンドミル等の種々の分散機を用いて、前記の架橋反応性
基と親水性基とを有する高分子化合物を溶解した有機溶
媒相中に分散し、次いで、架橋剤および必要に応じて油
溶性の触媒を溶解するという方法、あるいは、水に顔料
を分散化した状態のもの(例えば、顔料のウェットケー
キ)を各種分散機によって架橋反応性基と親水性基とを
有する高分子化合物中にフラッシングして分散し、次い
で、架橋剤と必要に応じて油溶性の触媒を溶解ないしは
分散するという方法などが挙げられる。顔料の分散性を
上げる目的で、一般的に分散剤や界面活性剤が使用され
るが、本発明においては、前記した重合性界面活性剤で
あって、前記した架橋反応性基と親水性基とを有する高
分子化合物もしくは架橋剤と反応できるものが使用され
る。なお、得られるマイクロカプセル化顔料を微細化す
るには、転相乳化の際に超音波を照射しながら行うのが
好ましい。
【0089】インク組成物中のマイクロカプセル化顔料
の含有量は、インク中のマイクロカプセル化顔料の濃度
として1〜15重量%の範囲が好ましく、より好ましく
は3〜10重量%の範囲である。
【0090】以上、マイクロカプセル化顔料について説
明したが、特に重合性界面活性剤を用いて乳化重合法に
よって高分子化合物で顔料を被覆する方法で得られるマ
イクロカプセル化顔料は、顔料粒子が高分子化合物で完
全に被覆されている(欠陥部分がない)とともに、この
ような高分子化合物の構造中の親水性基が粒子表面に規
則正しく水相に向かって配向していると考えられ、高い
分散安定性を有する。顔料を被覆する高分子化合物が架
橋構造を有する場合においては、さらに親水性基の水相
方向への配向が良好となり分散安定性がより高まるとと
もに、被覆ポリマーの耐溶剤性も向上することから、イ
ンク組成物として、さらに長期間の保管における顔料の
凝集や粘度上昇がなく、優れた保存安定性を実現でき
る。
【0091】以上、着色剤について詳述したが、着色剤
として、顔料や水に不溶もしくは難溶の染料を使用する
場合は、インクに分散剤を添加して、着色剤を完全に水
性媒体中で分散させることもできる。ここで用いられる
分散剤としては、例えば、高分子分散剤、界面活性剤を
使用することができる。
【0092】高分子分散剤の好ましい例としては天然高
分子が挙げられ、その具体例としては、にかわ、ゼラチ
ン、ガゼイン、アルブミンなどのタンパク質類、アラビ
アゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類、サボニンな
どのグルコシド類、アルギン酸及びアルギン酸プロピレ
ングリコールエステルアルギン酸トリエタノールアミ
ン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸誘導体、
メチルセルロース、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、エチルヒドロキシセルロース
などのセルロース誘導体などが挙げられる。さらに、高
分子分散剤の好ましい例としては合成高分子も挙げら
れ、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン
類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルニトリル共
重合体、アクリル酸カリウム−アクリルニトリル共重合
体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリ
ル酸−アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹
脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタク
リル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸
エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−ア
クリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−ア
クリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン
−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチ
レン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−ア
クリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重
合体、及び酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル
−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイ
ン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合
体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル
系共重合体及びそれらの塩が挙げられる。これらの中
で、特に疎水性基を持つモノマーと親水性基を持つモノ
マーとの共重合体、及び疎水性基と親水性基を分子構造
中に併せ持ったモノマーからなる重合体が好ましく、共
重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいず
れであってもよい。上記の塩としては、ジエチルアミ
ン、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、プ
ロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミ
ン、ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノール
アミン、ジエタノールアミン、アミノメチルプロパノー
ル、モルホリンなどの塩が挙げられる。塩を形成するた
めのこれら化合物は、塩を形成する前の有機物からなる
分散剤の中和当量以上であればよいが、印字後の定着性
の点から中和当量の約1.3倍位の添加量が好ましい。
これらの共重合体は、重量平均分子量が1000〜50
000であるのが好ましく、より好ましくは3000〜
10000である。
【0093】また、分散剤としての界面活性剤の具体例
としては、アルカンスルホン酸塩、α−オレフィンスル
ホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナ
フタリンスルホン酸、アシルメチルタウリン酸、ジアル
キルスルホ琥珀酸等のスルホン酸型、アルキル硫酸エス
テル塩、硫酸化油、硫酸化オレフィン、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル硫酸エステル塩;脂肪酸塩、アル
キルザルコシン塩などのカルボン酸型、;アルキルリン
酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリ
ン酸エステル塩、モノグリセライトリン酸エステル塩な
どのリン酸型エステル型、;等で代表されるアニオン性
界面活性剤、また、アルキルピリジウム塩などのピリジ
ウム型;アルキルアミノ酸塩などのアミノ酸型、アルキ
ルジメチルベタインなどのベタイン型、などで代表され
る両性イオン性界面活性剤、さらに、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、
ポリオキシエチレンアルキルアミドなどのエチレンオキ
シド付加型;グリセリンアルキルエステル、ソルビタン
アルキルエステル、シュガーアルキルエステルなどのポ
リオールエステル型;多価アルコールアルキルエーテル
などのポリエーテル型;アルカノールアミン脂肪酸アミ
ドなどのアルカノールアミド型;などで代表される非イ
オン性界面活性剤などが挙げられる。これらの分散剤の
添加量は、着色剤に対して1〜50重量%程度が好まし
く、より好ましくは2〜30重量%の範囲である。
【0094】本発明の好ましい態様において分散剤とし
て、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体の塩が用い
られる。スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体の塩
は、基本的にはその構造中に少なくともスチレン骨格と
(メタ)アクリル酸の塩の骨格を含んでなるものを示
し、構造中に(メタ)アクリル酸エステル骨格等の他の
不飽和基を有するモノマー由来の骨格を有していても構
わない。スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体の塩
は、ランダム共重合体、ブロック共重合体の何れであっ
てもよく、ラジカル共重合、グループトランスファー重
合等の公知の重合法によって製造される。スチレン−
(メタ)アクリル酸共重合体の塩の酸価は50〜300
の範囲が好ましく、より好ましくは70〜150の範囲
である。また、分子量は重量平均分子量で1000〜5
0000の範囲が好ましく、より好ましくは1000〜
15000の範囲であり、さらに好ましくは3000〜
10000の範囲である。
【0095】前記分散剤としては、市販のものを使用す
ることができ、その具体例としては、ジョンソンポリマ
ー株式会社製、ジョンクリル68(分子量10000、
酸価195)、ジョンクリル680(分子量3900、
酸価215)、ジョンクリル682(分子量1600、
酸価235)、ジョンクリル550(分子量7500、
酸価200)、ジョンクリル555(分子量5000、
酸価200)、ジョンクリル586(分子量3100、
酸価105)、ジョンクリル683(分子量7300、
酸価150)等が挙げられる。
【0096】着色剤の分散剤による分散は、着色剤と前
述の分散剤と水と水溶性有機溶媒とをボールミル、サン
ドミル、アトライター、ロールミル、アジテータミル、
ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイ
ザー、ジェットミル、オングミル等の適当な分散機で行
われる。
【0097】上記した着色剤の形態のうち、前記「d
G’/dt」及び「(dG’/dt)/dTemp」を
本発明で規定する範囲内とし易いかどうかという観点
で、より好ましいものから順に列記する。 1)自己分散型顔料がポリマーで被覆されたマイクロカ
プセル化顔料 2)自己分散型顔料でない顔料(顔料の表面に親水化処
理が施されていない顔料)がポリマーで被覆されたマイ
クロカプセル化顔料であって、該ポリマーが前記重合性
界面活性剤を用いて得られたポリマーであるマイクロカ
プセル化顔料 3)前記1)及び2)以外のマイクロカプセル化顔料,
自己分散型顔料 4)顔料、または、水に不溶もしくは難溶の染料が、前
記した分散剤によって分散した形態
【0098】また、本発明のインクの評価方法に使用さ
れるインクは、その溶媒として、水及び水溶性有機溶媒
を含有する。この水及び水溶性有機溶媒は、例えば、前
記の着色剤を分散させる際に用いる水性媒体とされる。
水溶性有機溶媒としては、2−ピロリドン,N−メチル
ピロリドン,ε−カプロラクタム,ジメチルスルホキシ
ド,スルホラン,モルホリン,N−エチルモルホリン,
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の極性溶媒
を挙げることができ、これらから一種以上選択して用い
るのが好ましい。これらの極性溶媒の含有量は、インク
ジェット記録用インクの全重量に対して、好ましくは
0.01重量%〜20重量%であり、より好ましくは1
重量%〜10重量%である。
【0099】また、インク組成物は、水溶性有機溶媒と
して、インクジェット記録用インクの保水性と湿潤性を
もたらす目的で、高沸点水溶性有機溶媒からなる湿潤剤
を含有するのが好ましい。このような高沸点水溶性有機
溶媒の具体例としては、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、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサン
トリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、
グリセリン、トリメチロールプロパン、などの多価アル
コール類等を挙げることできる。この中でも、沸点が1
80℃以上の高沸点水溶性有機溶媒(20℃における飽
和蒸気圧が5mmHg以下)が好ましい。これらの高沸
点水溶性有機溶媒は単独または2種以上混合して使用す
ることができる。これらの高沸点水溶性有機溶媒の含有
量は、インクジェット記録用インクの全重量に対して、
好ましくは0.01〜20重量%の範囲程度であり、よ
り好ましくは5〜20重量%の範囲である。
【0100】また、「dG’/dt」及び「(dG’/
dt)/dTemp」を上記した範囲とするためには、
インクが、着色剤に加えて、さらに、湿潤剤としてのグ
リセリンと、保湿剤とを含有する形態を好適に例示でき
る。ここで、保湿剤としては、ピロリドンカルボン酸、
ヒドロキシリシン、ポリグリセリンを好適に例示でき
る。また、インクは、特に、湿潤剤としてトリメチロー
ルプロパンを含有するのが好ましく、これにより、水の
インク表面からの揮発によってインク中の気−液界面近
傍において着色剤同士が強固な集合した状態となること
がないので、ノズルの目詰まりが起こらず、良好な吐出
信頼性が長期にわたって得ることができる。さらに、イ
ンクは、マルチトール、ソルビトール、及びヒアルロン
酸塩から選択される1種以上を含有するのが好ましく、
これにより、上記化合物の優れた保水効果によって、イ
ンク液表面からの水の揮発が抑えられ、インク中の気−
液界面近傍において着色剤が集合するようなことが起こ
り難いために、ノズルの目詰まりが起こらず、良好な吐
出信頼性が長期にわたって得ることができる。
【0101】さらに、インク組成物は、水性溶媒の記録
媒体に対する浸透を促進する目的で、浸透剤を含有する
のが好ましい。水性溶媒が記録媒体に対して素早く浸透
することによって、画像の滲みが少ない記録物を確実に
得ることができる。このような浸透剤としては、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、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−i
so−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
テル等の多価アルコールのアルキルエーテル類(グリコ
ールエーテル類ともいう)、および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、1,7−ヘプタンジ
オール、1,8−オクタンジオール、1,2−ペンタン
ジオール、1,2−ヘキサンジオール等の直鎖炭化水素
のジオール類から適宜選択されて良いが、特に、プロピ
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、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエ
ーテル、1,2−ペンタジオール、1,2−ヘキサンジ
オールが好ましい。これらの浸透剤の含有量は、インク
ジェット記録用インクの全重量に対して、好ましくは0
〜20重量%、さらに好ましくは0〜10重量%であ
る。特に、1,2−ペンタジオール、1,2−ヘキサン
ジオール等の1,2−アルキルジオールを用いることに
よって、印字後の乾燥性と滲みが格段に改善される。ま
た、前掲したグリコールエーテル類を使用する場合に
は、特に、グリコールエーテル類と後述する界面活性剤
としてのアセチレングリコール化合物とを併用するのが
好ましい。
【0102】また、インク組成物は、界面活性剤、特に
アニオン性界面活性剤および/またはノニオン性界面活
性剤を含んでなることが好ましい。アニオン性界面活性
剤の具体例としては、アルカンスルホン酸塩、α−オレ
フィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、
アルキルナフタリンスルホン酸、アシルメチルタウリン
酸、ジアルキルスルホ琥珀酸等のスルホン酸型、アルキ
ル硫酸エステル塩、硫酸化油、硫酸化オレフィン、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩;脂肪
酸塩、アルキルザルコシン塩などのカルボン酸型、;ア
ルキルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル
エーテルリン酸エステル塩、モノグリセライトリン酸エ
ステル塩などのリン酸型エステル型、;等が挙げられ
る。また、ノニオン性界面活性剤の具体例としては、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミドなど
のエチレンオキシド付加型;グリセリンアルキルエステ
ル、ソルビタンアルキルエステル、シュガーアルキルエ
ステルなどのポリオールエステル型;多価アルコールア
ルキルエーテルなどのポリエーテル型;アルカノールア
ミン脂肪酸アミドなどのアルカノールアミド型;が挙げ
られる。
【0103】特に、インク組成物は、界面活性剤として
アセチレングリコール化合物を含んでなることが望まし
い。アセチレングリコール化合物の添加によって、イン
クを構成する水性溶媒の記録媒体への浸透性を高くで
き、種々の記録媒体において滲みの少ない印刷が期待で
きる。本発明において用いられるアセチレングリコール
化合物の好ましい具体例としては、下記の式(6)で表
される化合物が挙げられる。
【0104】
【化3】
【0105】上記式(6)において、m及びnは、それ
ぞれ0≦m+n≦50を満たす数である。また、R1
2、R3及びR4は、それぞれ独立してアルキル基(好
ましくは炭素数6以下のアルキル基)である。上記式
(6)で表される化合物の中でも、特に好ましくは、
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
ルなどが挙げられる。上記式(6)で表される化合物
は、アセチレングリコール系界面活性剤として市販され
ている市販品を利用することも可能であり、その具体例
としては、サーフィノール104、82、465、48
5またはTG(いずれもAir Products and Chemical
s. Inc.より入手可能)、オルフィンSTG、オルフィ
ンE1010(以上、日信化学社製 商品名)が挙げら
れる。
【0106】これらの界面活性剤の含有量は、インクジ
ェット記録用インクの全重量に対して、好ましくは0.
01〜10重量%の範囲であり、より好ましくは0.1
〜5重量%である。
【0107】また、インク組成物は、pH調整剤を含有
することもでき、好ましくは、pHを7〜10の範囲、
より好ましくは、8〜9の範囲に設定される。pH調整
剤としては、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属、トリエタノー
ルアミン、モルホリン、プロパノールアミンなどのアミ
ン類などが好ましい。
【0108】また、インク組成物はポリマー微粒子を好
適に含むことができる。本明細書において、「ポリマー
微粒子」とは、ポリマー成分の微粒子をいい、好ましく
は被膜形成能を有するポリマーからなるものをいう。ま
た、「ポリマーエマルジョン」とは、連続相が水であ
り、分散粒子がポリマー微粒子である水性分散液をい
う。ポリマーエマルジョンは、樹脂エマルジョン、ラテ
ックスとも言われる。
【0109】ポリマー微粒子を構成するポリマー成分の
具体例としては、アクリル系ポリマー、酢酸ビニル系ポ
リマー、スチレン−ブタジエン系ポリマー、塩化ビニル
系ポリマー、アクリル−スチレン系ポリマー、ブタジエ
ンポリマー、スチレン系ポリマー、シリコーン樹脂、ウ
レタン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリアミ
ド系ポリマー、またはこれらの混合物が挙げられる。ま
た、これらのポリマーは、重合、共重合の態様によって
は制限されず、例えばブロックコポリマー、ランダムコ
ポリマーなどの形態で存在するものであっても良い。ポ
リマー微粒子は、特に、アクリル酸エステル及び/又は
メタクリル酸エステルを主成分とするポリマーを含んで
なるものが好ましい。特に好ましくは、アクリル酸エス
テル及び/又はメタクリル酸エステルとスチレンを主成
分とするポリマーを含んでなるものである。
【0110】また、ポリマー微粒子は、上記のポリマー
の中でも、成膜性を有するものが好ましい。ここで、
「成膜性」とは、ポリマー微粒子を水に分散させて水性
エマルジョンの形態としたとき、この水性エマルジョン
の水成分を蒸発させていくと、ポリマー被膜が形成され
る性質を意味する。このようなポリマー微粒子が添加さ
れたインク組成物は、その溶媒成分を蒸発させていく
と、ポリマー被膜が同時に形成される性質を有すること
となる。このポリマー被膜は、インク組成物中の着色剤
成分を強固に記録媒体表面に固着する役割を担う。これ
によって、耐擦過性及び耐水性に優れた画像が実現でき
ると考えられる。
【0111】ポリマー微粒子は、室温以下の最低成膜温
度を有するものであることが好ましく、より好ましくは
30℃以下、最も好ましくは10℃以下の最低成膜温度
を有する。ポリマー微粒子は成膜性を有するが、膜形成
が室温以下で行われるのが好ましいからである。ここ
で、最低成膜温度とは、ポリマー微粒子を水に分散させ
て得られたポリマーエマルジョンをアルミニウム等の金
属板の上に薄く流延し、温度を上げていった時に透明な
連続フィルムの形成される最低の温度をいう。最低成膜
温度以下の温度領域では白色粉末状となる。ポリマー微
粒子のガラス転移点は30℃以下であることが好まし
い。
【0112】ポリマー微粒子は、カルボキシル基を有す
る不飽和ビニル単量体に由来する構造と、重合可能な二
重結合を二つ以上有する架橋性単量体とによって架橋さ
れた構造を有してなるものが好ましい。このようなポリ
マー微粒子は、重合の際に、重合可能な二重結合を二つ
以上さらに好ましくは三つ以上有する架橋性単量体類が
共重合された三次元架橋構造を形成する。
【0113】本発明におけるポリマー微粒子としては、
単粒子構造を有するものだけでなく、コア部とそれを囲
むシェル部とからなるコアシェル構造を有するものを利
用することも可能である。本発明において「コアシェル
構造」とは、「組成の異なる2種以上のポリマーが粒子
中に相分離して存在する形態」を意味する。従って、シ
ェル部がコア部を完全に被覆している形態のみならず、
コア部の一部を被覆しているものであってもよい。ま
た、シェル部を構成するポリマーの一部がコア粒子内に
ドメイン等を形成しているものであってもよい。さら
に、コア部とシェル部との中間に、更にもう一層以上、
組成の異なる層を含む三層以上の多層構造を持つもので
あってもよい。
【0114】ポリマー微粒子は、公知の乳化重合によっ
て得ることができる。即ち、不飽和ビニル単量体(不飽
和ビニルモノマー)を重合触媒、及び乳化剤を存在させ
た水中において乳化重合することによって得ることがで
きる。不飽和ビニル単量体としては、一般的に乳化重合
で使用されるアクリル酸エステル単量体類、メタクリル
酸エステル単量体類、芳香族ビニル単量体類、ビニルエ
ステル単量体類、ビニルシアン化合物単量体類、ハロゲ
ン化単量体類、オレフィン単量体類、ジエン単量体類が
挙げられる。さらに、具体例としては、メチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレー
ト、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレー
ト、n−アミルアクリレート、イソアミルアクリレー
ト、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルア
クリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレー
ト、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレー
ト、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアク
リレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレー
ト、グリシジルアクリレート等のアクリル酸エステル
類;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イ
ソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレ
ート、イソアミルメタクリレート、n−ヘキシルメタク
リレート、2−エチルへキシルメタクリレート、オクチ
ルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメ
タクリレート、オクタデシルメタクリレート、シクロヘ
キシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベン
ジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等のメ
タクリル酸エステル類;及び酢酸ビニル等のビニルエス
テル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビ
ニルシアン化合物類;塩化ビニリデン、塩化ビニル等の
ハロゲン化単量体;スチレン、2−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン、t−ブチルスチレン、クロルスチレン、
ビニルアニソール、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル
単量体類;エチレン、プロピレン、イソプロピレン等の
オレフィン類;ブタジエン、クロロプレン等のジエン
類;ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルピロリドン
等のビニル単量体類が挙げられる。カルボキシル基を有
さない単量体には、カルボキシル基を有する不飽和ビニ
ル単量体の利用が必須となるが、好ましいその具体例と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマ
ール酸、マレイン酸が挙げられ、メタクリル酸の利用が
好ましい。また、使用可能な乳化剤としては、アニオン
界面活性剤、ノニオン界面活性剤、及びこれらの混合物
が挙げられ、特に、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を用いることができ、前述
のインクに添加することができる界面活性剤類を用いる
ことができる。
【0115】さらに、上記単量体に加えて、アクリルア
ミド類または水酸基含有単量体を添加することによっ
て、さらに印字安定性を向上させることができる。アク
リルアミド類の具体例としては、アクリルアミド及び
N,N’−ジメチルアクリルアミドが挙げられる。ま
た、水酸基含有単量体の具体例としては、2−ヒドロキ
シエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリ
レート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、及び2
−ヒドロキシプロピルメタクリレートが挙げられ、これ
らを単独又は二種以上混合して使用することができる。
【0116】また、コアシェル構造のポリマー微粒子
は、公知の手法により、一般的には多段階の乳化重合等
によって製造される。例えば、特開平4−76004号
公報で開示されている方法によって製造することができ
る。重合に用いられる不飽和ビニル単量体の具体例とし
ては、上記したものが同様に挙げられる。また、ポリマ
ー微粒子は、そのポリマー構造中にスルホン酸基及び/
又はその塩に由来するものが好ましく用いられる。この
ようなポリマー微粒子は、スルホン酸基及び/又はその
塩に由来する構造と、重合可能な二重結合を二つ以上有
する架橋性単量体(モノマー)とによって架橋された構
造を有してなるものが好ましい。スルホン酸基及び/又
はその塩に由来する構造は、スルホン酸基を有するモノ
マーを共重合成分として用いることによって導入するこ
とが可能である。スルホン酸基を有するモノマーの具体
例としては、ビニルスルホン酸及びその塩、スチレンス
ルホン酸及びその塩、2−(メタ)アクリロイルアミノ
−2−メチルプロパンスルホン酸及びその塩等が挙げら
れる。
【0117】また、乳化重合の際に使用される重合開始
剤、界面活性剤、分子量調整剤、さらに中和剤等も常法
に準じて使用してよい。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
などを用いることができる。分子量調整剤(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、キサンテンなどを用いることができ
る。
【0118】本発明において、ポリマー微粒子は、微粒
子粉末としてインク組成物の他の成分と混合されても良
いが、好ましくはポリマー微粒子を水媒体に分散させ、
ポリマーエマルジョンの形態とした後、インク組成物の
他の成分と混合されるのが好ましい。インク組成物にお
けるポリマー微粒子の含有量は、0.1〜10重量%程
度が好ましく、より好ましくは0.1〜5重量%程度で
ある。ポリマー微粒子の重量平均分子量は、10,00
0以上であり、好ましくは100,000以上である。
ポリマー微粒子の粒径は好ましくは10〜400nm程
度であり、より好ましくは50〜200nm程度であ
る。前記ポリマー微粒子は、その表面に親水性基を有す
るものが好ましい。ここで、前記親水性基としては、好
ましくはスルホン酸基及びその塩である。特に、前記ポ
リマー微粒子として、成膜性を有し、その表面に親水性
基(特にスルホン酸基及びその塩)を有する、粒子径が
50〜200nmの微粒子が好ましい。
【0119】また、インク組成物は、防カビ剤、防腐、
防錆の目的で、安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサクロ
ロフェン、ソルビン酸、p−ヒドロキシ安息香酸エステ
ル、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、デヒドロ酢
酸ナトリウム、1,2−ベンチアゾリン−3−オン〔製
品名:プロキセルXL(アビシア製)〕、3,4−イソ
チアゾリン−3−オン、4,4−ジメチルオキサゾリジ
ン等を含むことができる。
【0120】さらに、インク組成物は、記録ヘッドのノ
ズルが乾燥するのを防止する目的で、尿素、チオ尿素、
及び/又はエチレン尿素等を含むことができる。
【0121】前記インク組成物は、それぞれ、表面張力
が20〜45mN/mであることが好ましく、30〜4
0mN/mであることが更に好ましい。表面張力が20
mN/m未満であると、ヘッドのノズル周辺部を濡らす
ため吐出信頼性が低下するおそれがあり、45mN/m
を超えると、普通紙上において滲みが発生したり、多色
印刷の場合にブリードが発生するおそれがある。
【0122】
【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【0123】(着色剤の製造) <着色剤1−1>容器に、C.I.ピグメントブルー1
5:3を100gと、重合性界面活性剤アデカリアソー
プSE−10N(旭電化工業製)60gとイオン交換水
780gを投入し、超音波発生器で超音波を2時間照射
して得られた分散物を、さらにアイガーモーターミルM
250型(アイガージャパン社製)に投入し、ビーズ充
填率70%で回転数5000rpmの条件下、冷却水で
冷却しながら約2時間分散した。この分散液を超音波発
生器、攪拌機、温度調整器、還流冷却器、滴下装置、窒
素導入管を備えた反応容器に投入し、過硫酸カリウム1
gを添加して、窒素雰囲気中で攪拌しながら、60℃ま
で昇温した。次いで、予め、スチレン15g、ブチルメ
タクリレート10g、メタクリル酸10gを混合したモ
ノマー混合液を滴下装置から徐々に滴下し、全量を滴下
終了後、60℃で24時間重合反応を行った。得られた
生成物に10%水酸化カリウム水溶液とイオン交換水を
添加してpHを8.0、固形分濃度を20%に調製し、
0.4μmフィルターで濾過して粗大粒子を除去した。
こうして、顔料粒子をポリマーで被覆した(マイクロカ
プセル化した)着色剤1−1の水性分散液を得た。この
着色剤1−1の水性分散液をイオン交換水で1000倍
に希釈してレーザードップラー式粒度分布測定機マイク
ロトラックUPA150(リーズ&ノースロップ社製)
で測定した結果、平均粒子径は130nmであった。得
られた着色剤は分散液の形態で、固形分濃度が20%で
あった。
【0124】<着色剤1−2>イソインドリノン顔料
(C.I.ピグメントレッド122)20部をキノリン
500部と混合し、アイガーモーターミルM250型
(アイガージャパン社製)でビーズ充填率70%及び回
転数5000rpmの条件下で2時間分散し、分散した
顔料ペーストと溶剤の混合液をエバポレータに移し、3
0mmHg以下に減圧しながら120℃に加熱し、系内
に含まれる水分をできるだけ留去した後、160℃に温
度制御した。次いで、スルホン化ピリジン錯体20部を
加えて8時間反応させ、反応終了後に過剰なキノリンで
数回洗浄した後に、水中に注ぎ濾過することで、親水性
基を表面に有するマゼンタ顔料を得た。この親水性基を
表面に有するマゼンタ顔料粒子をイオン交換水に分散し
て、顔料濃度が30%である親水性基を表面に有するマ
ゼンタ顔料粒子の分散液(マゼンタ顔料分散液)を得
た。
【0125】攪拌機、還流冷却器、滴下装置、超音波発
生器、温度調整器及び窒素導入管を備えた反応容器に、
イオン交換水100gと過硫酸カリウム2gを投入し、
窒素雰囲気中で攪拌しながら70℃まで加温した。次い
で、予め、マゼンタ顔料分散液300gと重合性界面活
性剤アデカリアソーブSE−10N(旭電化工業製)2
0gとスチレン10g、n−ブチルアクリレート30
g、スチレンスルホン酸5gとイオン交換水200gを
超音波照射下で2時間攪拌混合して得た分散液を、滴下
装置から超音波照射と攪拌を共に行っている上記反応容
器内に、徐々に滴下し、全量を滴下終了後、70℃で6
時間重合反応を行なった。得られた生成物を常温まで冷
却し、10%水酸化カリウム水溶液とイオン交換水を添
加してpHを8.0、固形分濃度を35%に調製した。
これを、0.4μmフィルターで濾過して粗大粒子を除
去して粗大粒子を取り除いた後に、限外濾過によって未
反応の重合性界面活性剤とモノマーを取り除いて、顔料
粒子をポリマーで被覆した(マイクロカプセル化した)
着色剤1−2の分散液を得た。この分散液をイオン交換
水で1000倍に希釈してレーザードップラー式粒度分
布測定機マイクロトラックUPA150(リーズ&ノー
スロップ社製)で測定した結果、平均粒子径は90nm
であった。得られた着色剤は分散液の形態で、固形分濃
度が35%であった。
【0126】<着色剤2>C.I.ピグメントブルー1
5:3をスチレン−メタクリル酸エステル−メタクリル
酸共重合体で被覆してなるもので、特開平9−1513
42号公報に記載の酸析法に順じて調製した。攪拌機、
温度調整器、還流冷却器、窒素導入管を備えた反応容器
にメチルエチルケトン250gを仕込み、窒素置換し、
内温を75℃まで昇温後、n−ブチルメタクリレート1
50g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート30g、
メタクリル酸40g及び重合開始剤パーブチルO(日本
油脂(株)製:tert−ブチルパーオキシオクトエー
ト)10gからなる混合液を、窒素を吹き込みながら、
2時間かけて滴下し、さらに20時間反応させて、スチ
レン−メタクリル酸エステル−メタクリル酸共重合体の
メチルエチルケトン溶液を得た。このスチレン−メタク
リル酸エステル−メタクリル酸共重合体メチルエチルケ
トン溶液20gとジメチルエタノールアミン1gとC.
I.ピグメントブルー15:3を20g加え、さらにイ
オン交換水を加えて総量が80gとなるようにし、アイ
ガーモーターミルM250型(アイガージャパン社製)
に投入し、平均粒子径0.5mmのジルコニアビーズを
用いて、ビーズ充填率70%で回転数5000rpmの
条件下、冷却水で冷却しながら約4時間混練りを行っ
た。混練り終了後に、ジルコニアビーズを濾別して、塩
基で中和されたカルボキシル基を有するポリマー(スチ
レン−メタクリル酸エステル−メタクリル酸共重合体)
で分散したC.I.ピグメントブルー15:3の分散液
を得た。これを、常温で、攪拌機で攪拌しながら、1規
定の塩酸をスチレン−メタクリル酸エステル−メタクリ
ル酸共重合体が不溶化して顔料に固着するまで添加し
た。このときのpHは3〜5であった。スチレン−メタク
リル酸エステル−メタクリル酸共重合体の固着した顔料
を吸引濾過によって濾別し、水洗して、含水ケーキを得
た。これを、攪拌機で攪拌しながら、pHが8.5〜
9.5となるまで10%水酸化ナトリウム水溶液を添加
し、1時間攪拌した後に、イオン交換水を加えて、固形
分濃度が20%となるように調製して、C.I.ピグメ
ントブルー15:3のマイクロカプセル化顔料(着色剤
2)を得た。
【0127】<着色剤3>C.I.ピグメントレッド1
22を50gとジョンソンポリマー株式会社製ジョンク
リル550を52.5gとをアイガーモーターミルM2
50型(アイガージャパン社製)に投入し、平均粒子径
0.5mmのジルコニアビーズを用いて、ビーズ充填率
70%で回転数5000rpmの条件下、冷却水で冷却
しながら約4時間混練りを行って、固形分濃度(顔料濃
度)が20%となるように調製して、C.I.ピグメン
トブルー15:3の分散液を得た。
【0128】<着色剤4>市販の酸性カーボンブラック
「MA−100(三菱化学社製)」300gを水100
0mlに良く混合した後、これに次亜塩素酸ソーダ(有
効塩素濃度12%)450gを滴下して、80℃で15
時間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙No.2で
濾過しながら、繰り返しイオン交換水で水洗した。水洗
完了時の目安としては、濾紙を通過したイオン交換水に
硝酸銀0.1規定水溶液を加えた場合に白濁がなくなる
まで行った。この顔料スラリーを水2500mlに再分
散し、電導度0.2マイクロシーメンス以下になるまで
逆浸透膜で脱塩を行い、さらに顔料濃度15重量%程度
になるように濃縮した。
【0129】<ポリマーエマルジョンA>攪拌機、還流
冷却機、滴下装置および温度計と窒素導入管を備えた反
応容器に、イオン交換水100ml、ドデシベルスルホ
ン酸ナトリウム0.6gを仕込み、窒素雰囲気中で、撹
拌しながら70℃まで加温し、さらに過硫酸カリウム2
gを添加した。一方、ブチルアクリレート40gと、ス
チレン50g、アクリル酸5g、t−ドデシルメルカプ
タン0.10gとを混合溶解して、これを前記反応容器
中に3時間かけて滴下する。さらに、70℃で6時間反
応させた後、常温まで冷却し、水酸化ナトリウムとイオ
ン交換水を添加してpH8、固形分濃度30%に調製し
た。得られたポリマー微粒子の水性エマルジョン(ポリ
マーエマルジョンA)のポリマー微粒子は、ガラス転移
点が4℃、最低成膜温度が15℃、レーザードップラー
式粒度分布測定機マイクロトラックUPA150(リー
ズ&ノースロップ社製)で測定した平均粒子径が100
nmであった。
【0130】(インクの調製) <インク1>予め、グリセリン15g、トリエチレング
リコールモノブチルエーテル3g、1,2−ヘキサンジ
オール3g、2−ピロリドン2g、ピロリドンカルボン
酸5g、オルフィンE1010(日信化学製)1gとイ
オン交換水15gを加えてインク溶媒を調製した。次い
で、着色剤1−1の分散液35g(着色剤1−1が7g
となる量)を撹拌している状態のところに、上記のイン
ク溶媒を徐々に滴下し、常温で充分に撹拌した。これ
に、インクのpHが8.0となるように、10%水酸化
カリウム水溶液を滴下し、イオン交換水の残量を添加し
て、再度、常温で充分に撹拌した。これを、3μmのメ
ンブランフィルターで凝縮して、インク組成物を得た。
インク2〜5及び実施例1〜18の各インクについて
も、表1〜3の組成に従って、インク1と同様の方法で
製造した。
【0131】
【表1】
【0132】
【表2】
【0133】
【表3】
【0134】<測定1>インク1〜5及び実施例1〜1
8の各インクを界面レオメータ CIR−100(CA
MTEL社製)で、25℃,湿度60%の環境下、白金
−イリジウム製のリングをインクの表面近傍に接触さ
せ、回転ひずみ5000μrad、回転周波数0.1H
zで、界面剛性率(G’)を所定時間測定し、得られた
データを横軸に界面剛性率(G’)、縦軸に時間(t)
をとって、界面剛性率(G’)−時間(t)の関係を平
均二乗法によって直線に近似し、得られた傾きをdG’
/dtとした。この得られた傾きを、以下の様に分類し
た。
【0135】
【数1】
【0136】<評価1(経時に対する吐出信頼性)>イ
ンク1〜5及び実施例1〜18の各インクについて、こ
れをセイコーエプソン株式会社製インクジェットプリン
タPM−720Cに装填して、セイコーエプソン(株)
製スーパーファイン専用紙に、1mmの罫線を印刷し
て、ドット抜けやインク着弾位置ずれ等の印字の状態を
観察して異常のないことを確認し、25℃,湿度60%
の雰囲気に24時間駆動せずに静置した後に、再びセイ
コーエプソン(株)製スーパーファイン専用紙に、1m
mの罫線を印刷して、ドット抜けやインク着弾位置ずれ
等の印字の状態を観察し、以下の基準で評価した。 A:ドット抜けやインク着弾位置ずれ等の発生がなく、
正常に吐出している。 N:ドット抜けやインク着弾位置ずれ等が発生してお
り、正常に吐出されていない。
【0137】
【表4】
【0138】表4に示すように、dG’/dtと“経時
に対する吐出信頼性”とには、相関があることから、d
G’/dtを測定することによって、dG’/dtが
0.1μN/m・s以下であるインクの方が、dG’/
dtが0.1μN/m・sを超えるインクよりも、“経
時に対する吐出信頼性”の観点から、インクジェット記
録用インクとしてより好ましいという評価を確実に下す
ことができる。
【0139】<測定2>インク1〜5及び実施例1〜1
8の各インクを界面レオメータ CIR−100(CA
MTEL社製)で、湿度40%の環境下、下記の所定温
度において、白金−イリジウム製のリングをインクの表
面近傍に接触させ、回転ひずみ5000μrad、回転
周波数0.1Hzで、界面剛性率(G’)を所定時間測
定し、得られたデータを横軸に界面剛性率(G’)、縦
軸に時間(t)をとって、界面剛性率(G’)−時間
(t)の関係を平均二乗法によって直線に近似し、得ら
れた傾きをdG’/dtとした。測定温度は、20℃、
40℃、50℃、70℃とし、測定温度を横軸に、所定
温度で得られたdG’/dtを縦軸にとって、dG’/
dt−温度(Temp)の関係を平均二乗法によって直
線に近似し、得られた傾きを(dG’/dt)/dTe
mpとした。この得られた傾きを、以下の様に分類し
た。
【0140】
【数2】
【0141】<評価2(環境温度変化に対する吐出信頼
性)>インク1〜5及び実施例1〜18の各インクにつ
いて、これをセイコーエプソン株式会社製インクジェッ
トプリンタPM−720Cに装填して、セイコーエプソ
ン(株)製スーパーファイン専用紙に、1mmの罫線を
印刷して、ドット抜けやインク着弾位置ずれ等の印字の
状態を観察して異常のないことを確認し、50℃,湿度
20%の雰囲気に6ヶ月駆動せずに静置した後に、再び
セイコーエプソン(株)製スーパーファイン専用紙に、
1mmの罫線を印刷して、ドット抜けやインク着弾位置
ずれ等の印字の状態を観察し、以下の基準で評価した。 A:ドット抜けやインク着弾位置ずれ等の発生がなく、
正常に吐出している。 N:ドット抜けやインク着弾位置ずれ等が発生してお
り、正常に吐出されていない。目詰まりを起こしたノズ
ルが見られる。
【0142】
【表5】
【0143】表5に示すように、(dG’/dt)/d
Tempと“環境温度変化に対する吐出信頼性”とに
は、相関があることから、(dG’/dt)/dTem
pを測定することによって、(dG’/dt)/dTe
mpが1μN/m・s・℃以下であるインクの方が、d
G’/dtが1μN/m・s・℃を超えるインクより
も、“環境温度変化に対する吐出信頼性”の観点から、
インクジェット記録用インクとしてより好ましいという
評価を確実に下すことができる。
【0144】
【表6】
【0145】表6に示すように、dG’/dtが0.1
μN/m・s以下である実施例1〜18のインクは、経
時に対する吐出信頼性に優れた。また、(dG’/d
t)/dTempが1μN/m・s・℃以下である実施
例1〜18のインクは、環境温度変化に対する吐出信頼
性に優れた。
【0146】
【発明の効果】請求項1に係るインクジェット記録用イ
ンクの評価方法によれば、インクジェット記録用インク
の界面剛性率(G’)によって、前記インクジェット記
録用インクの吐出信頼性を評価し、インクジェット記録
装置のノズル開口部に位置することによって表面が空気
と接することとなったインクの状態を確実に推測できる
ので、インクの吐出信頼性を確実に評価できる。よっ
て、吐出信頼性に優れたインクを確実かつ容易に設計で
きるインクジェット記録用インクの評価方法を提供でき
る。
【0147】請求項2に係るインクジェット記録用イン
クの評価方法によれば、前記界面剛性率(G’)の時間
変化率(dG’/dt)によって、経時に対する吐出信
頼性を評価するので、経時に対する吐出信頼性に優れた
インクを確実かつ容易に設計できるインクジェット記録
用インクの評価方法を提供できる。
【0148】請求項3に係るインクジェット記録用イン
クの評価方法によれば、“前記界面剛性率(G’)の時
間変化率(dG’/dt)”の温度変化率((dG’/
dt)/dTemp)によって、環境温度変化に対する
吐出信頼性を評価するので、環境温度変化に対する吐出
信頼性をインクを確実かつ容易に設計できるインクジェ
ット記録用インクの評価方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】組成がそれぞれ異なるインク(a),(b)に
関する、界面剛性率(G’)の時間変化率(dG’/d
t)を示す概略図である。
【図2】組成がそれぞれ異なるインク(c),(d),
(e)に関する、“界面剛性率(G’)の時間変化率
(dG’/dt)”の温度変化率((dG’/dt)/
dTemp)を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 EA04 FC01 2H086 BA52 BA53 BA55 BA59 BA60 4J039 AB01 AE07 BA04 BA13 BA35 BA37 BB00 BC07 BC09 BC10 BC11 BC19 BC33 BC34 BC50 BC54 BE01 BE07 BE08 BE12 BE22 CA06 DA07 EA44 EA48 GA24

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを少
    なくとも含有するインクジェット記録用インクの界面剛
    性率(G’)によって、前記インクジェット記録用イン
    クの吐出信頼性を評価するインクジェット記録用インク
    の評価方法。
  2. 【請求項2】 前記界面剛性率(G’)の時間変化率
    (dG’/dt)によって、経時に対する吐出信頼性を
    評価することを特徴とする請求項1に記載のインクジェ
    ット記録用インクの評価方法。
  3. 【請求項3】 “前記界面剛性率(G’)の時間変化率
    (dG’/dt)”の温度変化率((dG’/dt)/
    dTemp)によって、環境温度変化に対する吐出信頼
    性を評価することを特徴とする請求項1に記載のインク
    ジェット記録用インクの評価方法。
  4. 【請求項4】 インクジェット記録用インクの界面剛性
    率(G’)の時間変化率(dG’/dt)が0〜5μN
    /m・sの範囲を満たすように、前記インクジェット記
    録用インクを調製するインクジェット記録用インクの製
    造方法。
  5. 【請求項5】 インクジェット記録用インクの“前記界
    面剛性率(G’)の時間変化率(dG’/dt)”の温
    度変化率((dG’/dt)/dTemp)が0〜1μ
    N/m・s・℃の範囲を満たすように、前記インクジェ
    ット記録用インクを調製するインクジェット記録用イン
    クの製造方法。
  6. 【請求項6】 着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを少
    なくとも含有するインクジェット記録用インクであっ
    て、前記インクジェット記録用インクの界面剛性率
    (G’)の時間変化率(dG’/dt)が、0〜5μN
    /m・sの範囲であることを特徴とするインクジェット
    記録用インク。
  7. 【請求項7】 着色剤と、水溶性有機溶媒と、水とを少
    なくとも含有するインクジェット記録用インクであっ
    て、前記インクジェット記録用インクの“前記界面剛性
    率(G’)の時間変化率(dG’/dt)”の温度変化
    率((dG’/dt)/dTemp)が0〜1μN/m
    ・s・℃の範囲であることを特徴とするインクジェット
    記録用インク。
  8. 【請求項8】 さらに、グリセリンと保湿剤とを含有す
    ることを特徴とする請求項6または7に記載のインクジ
    ェット記録用インク。
  9. 【請求項9】 前記保湿剤が、ピロリドンカルボン酸、
    ヒドリキシリシン、または、ポリグリセリンであること
    を特徴とする請求項8に記載のインクジェット記録用イ
    ンク。
  10. 【請求項10】 さらに、トリメチロールプロパンを含
    有することを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載
    のインクジェット記録用インク。
  11. 【請求項11】 さらに、マルチトール、ソルビトール
    及びヒアルロン酸塩から選択される1種以上を含有する
    ことを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載のイ
    ンクジェット記録用インク。
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