JP2006045304A

JP2006045304A - 水系インクジェットインク用エマルジョン及びそれを用いた水系インクジェットインク組成物

Info

Publication number: JP2006045304A
Application number: JP2004226608A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Bessho; 啓一別所; Hiroshi Sakiyama; 博史崎山; Takashi Mori; 隆森
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2024-08-03
Also published as: JP4797343B2

Abstract

【課題】印字安定性、印字濃度が良好であるとともに、耐擦性、光沢性等の印字品質に優れた水系インクジェットインクを提供し得る水系インクジェットインク用エマルジョンを提供する。
【解決手段】（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーと、（ｂ）前記（ａ）脂肪族共役ジエンモノマー以外の、エチレン性不飽和結合を有するモノマーと、を乳化重合して得られる、ゲル含有量が６０〜９８質量％である水系インクジェットインク用エマルジョンである。
【選択図】なし

Description

本発明は、水系インクジェットインク用エマルジョン、及びそれを用いた水系インクジェットインク組成物に関し、更に詳しくは、紙、ＯＨＰ等の基材に対する印字品質に優れる水系インク、特にインクジェット記録用インクとして有用な水系インクジェットインクに添加されるポリマーエマルジョンとして好適な水系インクジェットインク用エマルジョン、及びそれを用いた水系インクジェットインク組成物に関する。

インクジェット方式によって紙等の基材に印字・記録する方式は、コンピューター等に接続されて用いられるプリンター等に採用され、近年、急速に普及している。インクジェット方式による記録方式は、インクの微少液滴を飛翔させて紙や高分子シート等の記録シートに付着させ、画像、文字等の記録を行うものである。この記録方式は、高速、低騒音であるとともに多色化が可能であり、更には記録パターンの融通性が大きく、現像−定着が不要である等の特徴がある。また、多色インクジェット記録方式によれば、製版方式による多色印刷やカラー写真方式と比較してみても、何ら遜色のない正確かつ美的な画像を記録できるようになってきた。

このようなインクジェット方式のプリンター等に用いられる水系インクジェットインクには、印刷品質向上のためにポリマーエマルジョンが添加されるのが一般的である。関連する従来技術として、ガラス転移点の異なる重合体によってコアとシェルとがそれぞれ構成された、いわゆるコア／シェル型構造を有する水性エマルジョン型樹脂、及びこの樹脂が顔料とともに水性媒体中に分散されたインクジェット記録液が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載されたインクジェット記録液であっても、紙、ＯＨＰ等の基材に印字した場合における印字濃度が十分ではない場合があった。また、耐擦性、光沢性、写像性等をはじめとする印字品質についても、未だ十分に満足できるものであるとはいえない。従って、印字安定性、印字濃度が良好であるとともに、耐擦性、光沢性等の印字品質に優れた水系インクジェットインク組成物、及びこのような水系インクジェットインク組成物を提供し得るポリマーエマルジョンの開発が望まれている。
特開平９−２４９８３８号公報

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、印字安定性、印字濃度が良好であるとともに、耐擦性、光沢性等の印字品質に優れた水系インクジェットインク組成物を提供し得る水系インクジェットインク用エマルジョン、及び印字安定性、印字濃度が良好であるとともに、耐擦性、光沢性等の印字品質に優れた水系インクジェットインク組成物を提供することにある。

本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、脂肪族共役ジエンモノマーと、所定のエチレン性不飽和結合を有するモノマーとを乳化重合して得られるエマルジョンのゲル濃度を所定の範囲内とすることによって、上記課題を達成することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明によれば、以下に示す水系インクジェットインク用エマルジョン、及び水系インクジェットインク組成物が提供される。

［１］（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーと、（ｂ）前記（ａ）脂肪族共役ジエンモノマー以外の、エチレン性不飽和結合を有するモノマーと、を乳化重合して得られる、ゲル含有量が６０〜９８質量％である水系インクジェットインク用エマルジョン。

［２］コア部分と、前記コア部分を被覆するシェル部分と、を持ったコア／シェル型構造を有する前記［１］に記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。

［３］前記コア部分のガラス転移温度（Ｔｇ_c）が−６０〜０℃、前記シェル部分のガラス転移温度（Ｔｇ_S）が１０〜５０℃である前記［２］に記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。

［４］前記（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーの含有割合が、全モノマーに対して２０〜７０質量％である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。

［５］数平均粒子径が１０〜１５０ｎｍである前記［１］〜［４］のいずれかに記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。

［６］前記水系インクジェットインク用エマルジョンが添加される水系インクジェットインクが、顔料含有インクである前記［１］〜［５］のいずれかに記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。

［７］水系インクジェットインクと、前記［１］〜［６］のいずれかに記載の水系インクジェットインク用エマルジョンと、を含む水系インクジェットインク組成物。

本発明の水系インクジェットインク用エマルジョンは、印字安定性、印字濃度が良好であるとともに、耐擦性、光沢性等の印字品質に優れた水系インクジェットインク組成物を提供し得るといった効果を奏するものである。また、本発明の水系インクジェットインク組成物は、印字安定性、印字濃度が良好であるとともに、耐擦性、光沢性等の印字品質に優れているといった効果を奏するものである。

以下、本発明の実施の最良の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

本発明の実施形態である水系インクジェットインク用エマルジョンは、（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーと、（ｂ）前記（ａ）脂肪族共役ジエンモノマー以外の、エチレン性不飽和結合を有するモノマーとを乳化重合して得られるものであり、そのゲル含有量が６０〜９８質量％である。以下、その詳細について説明する。

（ａ）脂肪族共役ジエンモノマー
本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンを得るために用いられる（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーとしては、具体的には１，３−ブタジエン、イソプレン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、クロロプレン等を挙げることができる。なかでも、１，３−ブタジエンが好ましい。これらの（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーを１種単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。

（ａ）脂肪族共役ジエンの含有割合は、全モノマーに対して２０〜７０質量％であることが好ましく、２５〜６０質量％であることが更に好ましく、３０〜５０質量％であることが特に好ましい。２０質量％未満では、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物を使用した場合に、十分な光沢が得られなくなる傾向にある。一方、７０質量％超では、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物が、インクジェットノズルから吐出される際の印字安定性が低下する傾向にある。

（ｂ）（ａ）脂肪族共役ジエンモノマー以外の、エチレン性不飽和結合を有するモノマー
本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンを得るために用いられる（ｂ）脂肪族共役ジエンモノマー以外の、エチレン性不飽和結合を有するモノマー（以下、単に「エチレン性不飽和結合を有するモノマー」ともいう）には特に制限はない。具体的には、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ジビニルスチレン等の芳香族モノマー、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−アミル、（メタ）アクリル酸ｉ−アミル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヘチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシメチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシルエチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、イタコン酸、フマル酸、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド等のエチレン性不飽和カルボン酸アルキルアミド、酢酸ビニル、プロピロン酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル、エチレン性不飽和ジカルボン酸の無水物、モノアルキレステル、モノアミド類、アミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ブチルアミノエチルアクリレート等のエチレン性不飽和カルボン酸のアミノアルキルエステル、アミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノメチルメタクリルアミド、メチルアミノプロピルメタクリルアミノ等のエチレン性不飽和カルボン酸アミノアルキルアミド、（メタ）アクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル等のシアン化ビニル系化合物、グリシジル（メタ）アクリレート等の不飽和脂肪族グリシジルエステル、官能基として、アルコキシシラン基、水酸基、又はポリエチレンオキサイド基を含む官能基含有モノマーを挙げることができる。

上述した官能基含有モノマーのうちのアルコキシシラン基含有モノマーとしては、例えばγ−メタクリロキシトリエトキシシラン、水酸基含有モノマーとしては、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートを挙げることができる。また、ポリエチレンオキサイド基含有モノマーとしては、例えばポリエチレングリコールモノメタクリレート（商品名：ブレンマーＰＥ２００（日本油脂社製））等を挙げることができる。

本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンにおいては、（ｂ）エチレン性不飽和結合を有するモノマーとしては、スチレン、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル系モノマーである（メタ）アクリル酸アルキルエステル、又は（メタ）アクリロニトリルが好ましい。なお、（ｂ）エチレン性不飽和結合を有するモノマーを１種単独で使用しても、２種以上併用してもよい。

（ｃ）連鎖移動剤
また、本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンを、（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーと（ｂ）エチレン性不飽和結合を有するモノマーとを乳化重合することによって調製するにあたり、（ｃ）連鎖移動剤を併用することもできる。（ｃ）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等のメルカプタン類、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等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等のチウラムジスルフィド類、四塩化炭素、臭化エチレン等のハロゲン化炭化水素類、ペンタフェニルエタン、１，１−ジフェニルエチレン、α−メチルスチレンダイマー等の炭化水素類、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、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン等を挙げることができる。

なかでも、メルカプタン類、チウラムジスルフィド類、１，１−ジフェニルエチレン、α−メチルスチレンダイマー、２−エチルヘキシルチオグリコレート等が好適に使用される。これらの（ｃ）連鎖移動剤を１種単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。（ｃ）連鎖移動剤の使用量は、全モノマー成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましく、０．３〜５質量部であることが更に好ましい。

（ｄ）その他の添加剤等
（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーと（ｂ）エチレン性不飽和結合を有するモノマーとを乳化重合するに際して用いられるラジカル開始剤としては、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の有機ハイドロパーオキサイド類からなる酸化剤と、含糖ピロリン酸処方／スルホキシレート処方の混合処方の還元剤との組み合わせであるレドックス系開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、２−カルバモイルアザイソブチロニトリル等のアゾ系開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の有機過酸化物等を挙げることができる。なかでも、有機過酸化物が好ましい。ラジカル重合開始剤の使用量は、（ｂ）エチレン性不飽和結合を有するモノマー１００質量部に対して、通常、０．０５〜２０質量部であり、０．１〜１０質量部であることが好ましい。

また、乳化重合に際して用いられる乳化剤としては、陰イオン性乳化剤、非イオン性乳化剤、陽イオン性乳化剤、両性イオン乳化剤、水溶性ポリマー等の乳化剤、反応性乳化剤を挙げることができる。

陰イオン性乳化剤としては、例えば高級アルコール硫酸エステルのアルカリ金属塩、アルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩、コハク酸ジアルキルエステルスルホン酸のアルカリ金属塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸のアルカリ金属塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルのリン酸エステル塩等を挙げることができる。

非イオン性乳化剤としては、例えば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、糖鎖を親水基とするアルキルエーテル等を挙げることができる。陽イオン性乳化剤としては、アルキルピリジウムクロライド、アルキルアンモニウムクロライド等を挙げることができる。また、両性イオン乳化剤としては、ラウリルベタイン等を挙げることができる。これらの乳化剤の使用量は、全モノマー１００質量部に対して５質量部以下であることが好ましい。

本発明の実施形態である水系インクジェットインク用エマルジョンは、（ａ）脂肪族共役ジエンモノマー、（ｂ）エチレン性不飽和結合を有するモノマー、水、ラジカル重合開始剤、乳化剤、及び必要に応じて（ｃ）連鎖移動剤や有機溶剤等を混合し、それぞれのモノマーの乳化重合を行うことにより乳化系ポリマーエマルジョンとして得ることができる。乳化重合の具体的な方法としては特に制限はないが、モノマーの一部を重合した後、残部を連続的に若しくは断続的に添加する方法、又は重合開始当初からモノマーを連続的に添加する方法を挙げることができる。重合温度は、通常、２０〜８５℃であり、２５〜８０℃であることが好ましい。重合時間は、通常、１０〜３０時間である。

本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンのゲル含有量は、６０〜９８質量％であり、８０〜９６質量％であることが好ましく、８５〜９４質量％であることが更に好ましい。ゲル含有量が６０質量％未満であると、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物を使用した場合に、得られる印刷物の光沢性が低下するために好ましくない。一方、９８質量％超であると、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物を使用した場合に、得られる印刷物の耐擦性が低下するために好ましくない。なお、本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンのゲル含有量は、乳化重合時の反応温度、必要に応じて使用する連鎖移動剤の量、モノマー種の選択等により適宜調整することができる。

ここで、本発明におけるゲル含有量の測定法は以下のとおりである。先ず、乳化重合により得られた重合体（共重合体）のｐＨを、水酸化ナトリウムで８．０に調整した後にイソプロパノールで凝固し、この凝固物を蒸留水により洗浄、乾燥して測定用試料を得る。次に、所定量（約０．０３ｇ）の測定用試料を、所定量（１００ｍｌ）のトルエンに２５℃で２０時間浸漬した後、１２０メッシュの金網で濾過し、得られる残存固形分の質量を測定する。測定した残存固形物の質量の、処理前の全固形分に対する割合を、「ゲル含有量（質量％）」として求める。

本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンは、コア部分と、前記コア部分を被覆するシェル部分とを持ったコア／シェル型構造を有するエマルジョンであることが、印刷物の光沢を向上させ、印字安定性を損なわないといった観点から好ましい。このようなコア／シェル型構造を有する本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンは、例えば以下に示す（１）、（２）の乳化重合方法によって得ることができる。

（１）コア部分を構成するモノマー（以下、「モノマーＹ」と記す）を、予め所定の重合系で重合しておき、得られた重合体の所定量を別の重合系に添加し、この重合系に、シェル部分を構成するモノマー（以下、「モノマーＺ」と記す）を添加して重合する方法や、（２）モノマーＹの重合を実施後、同一の重合系内でモノマーＺを重合する方法（２段階重合法）等が採用される。

コア部分を重合する方法としては、モノマーＹを全量一括で仕込んで重合する方法、モノマーＹの一部を重合した後、残部を連続的に若しくは断続的に添加して重合する方法、又は重合開始当初からモノマーＹを連続的に添加して重合する方法等を採用することができる。また、シェル部分を重合する方法としては、所定量のコア部分に相当するポリマーの存在下において、モノマーＺを全量一括で仕込んで重合する方法、又はモノマーＺを連続的に添加して重合する方法等を採用することができる。

モノマーＹを重合する場合の重合温度は５〜８０℃であることが好ましく、５〜７０℃であることが更に好ましい。モノマーＺを重合する場合の重合温度は２０〜８０℃であることが好ましく、３０〜７０℃であることが更に好ましい。重合時間は、通常１０〜３０時間である。モノマーＹ及びモノマーＺとしては、前述の（ａ）脂肪族共役ジエンモノマー、及び（ｂ）エチレン性不飽和結合を有するモノマーから、１種又は２種以上を適宜選択して用いることができる。

本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンにおいては、コア／シェル型構造を有する場合に、コア部分のガラス転移温度（Ｔｇ_c）が−６０〜０℃、シェル部分のガラス転移温度（Ｔｇ_S）が１０〜５０℃であることが好ましく、Ｔｇ_cが−６０〜−１０℃、Ｔｇ_Sが１０〜４５℃であることが更に好ましく、Ｔｇ_cが−６０〜−２０℃、Ｔｇ_Sが１０〜４０℃であることが特に好ましい。Ｔｇ_cが−６０℃未満であると、乳化重合後のエマルジョンの安定性が低下する場合があるとともに、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物が、インクジェットノズルから吐出される際の吐出安定性が低下する傾向にある。一方、Ｔｇ_cが０℃超であると、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物を使用した場合に、得られる印刷物の耐擦性が低下する傾向にある。

また、Ｔｇ_Sが１０℃未満であると、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物が、インクジェットノズルから吐出される際の吐出安定性が低下する傾向にある。一方、Ｔｇ_Sが５０℃超であると、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物を使用した場合に、得られる印刷物の光沢性が低下する傾向にある。

なお、モノマー（Ａ）、モノマー（Ｂ）、…からなるポリマーの多成分系のガラス転移温度（Ｔｇ_total）は、一般的には下記式（１）で求めることができる。下記式（１）において、Ａ、Ｂ、…はそれぞれモノマー（Ａ）の使用割合（質量％）、モノマー（Ｂ）の使用割合（質量％）、…であり、Ｔｇ_Aはモノマー（Ａ）の単独重合体のガラス転移温度（絶対温度（Ｋ））、Ｔｇ_Bはモノマー（Ｂ）の単独重合体のガラス転移温度（絶対温度（Ｋ））、…を示す。
（Ａ／Ｔｇ_A）＋（Ｂ／Ｔｇ_B）＋…＝（１００／Ｔｇ_total） …（１）

また、コアを構成するモノマーとシェルを構成するモノマーの質量比は、コア：シェル＝２０：８０〜９０：１０であることが好ましく、コア：シェル＝３０：７０〜８５：１５であることが更に好ましい。コアを構成するモノマーとシェルを構成するモノマーの質量比が、コア：シェル＝２０：８０よりもコアの方が少ないと、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物を使用した場合に、得られる印刷物の光沢性が十分とはならない傾向にある。一方、コア：シェル＝９０：１０よりもコアの方が多いと、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物を使用した場合に、得られる印刷物の耐擦性が低下する傾向にある。

また、本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンにおいては、その数平均粒子径が１０〜１５０ｎｍであることが好ましく、２０〜１００ｎｍであることが更に好ましく、３０〜７０ｎｍであることが特に好ましい。数平均粒子径が１５０ｎｍ超であると、水系インクジェットインク用エマルジョン自体の貯蔵安定性が低下し易くなるとともに、この水系インクジェットインク用エマルジョンを用いた水系インクジェットインク組成物を使用した場合に、電着により薄く均一な被膜を形成することが困難となる場合があり、更には水系インクジェットインクとの相容性が低下する傾向にある。一方、１０ｎｍ未満であると、重合安定性が低下する傾向にある。本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンの数平均粒子径は、例えばＰｈｏｔａｌＰＡＲ−ＩＩＩ（商品名（大塚電子社製））によって測定することができる。なお、本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンの数平均粒子径は、分子量や乳化剤の使用量等により適宜調整することができる。

本実施形態の水系インクジェットインク用エマルジョンが添加される水系インクジェットインクは、顔料含有インクであることが好ましい。顔料としては、例えば不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、蛍光顔料等の有機顔料、酸化チタン、酸化鉄系、カーボンブラック等を挙げることができる。

顔料は、１種単独で使用しても２種以上を併用してもよい。更に、上記顔料に必要に応じて公知の染料をブレンドして使用することもできる。また、その表面に親水性基を有する、分散剤を用いずとも水に自己分散可能な自己分散顔料を使用することもできる。この自己分散顔料の表面上の親水性基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、ノニオン基等を挙げることができる。

次に、本発明の実施形態である水系インクジェットインク組成物について説明する。本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、水系インクジェットインクと、上述してきた水系インクジェットインク用エマルジョンとを含むものである。従って、印字安定性、印字濃度が良好であるとともに、耐擦性、光沢性等の印字品質に優れたものである。

本実施形態の水系インクジェットインク組成物に含まれる水系インクジェットインクは、従来公知の方法によって調製することができる。例えば、前述の各種顔料、水、及び溶剤等を混合することにより調製することができる。従って、本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、上述してきた本発明の本実施形態である水系インクジェットインク用エマルジョン、顔料、水、及び溶剤等を混合することにより調製することができる。

本実施形態の水系インクジェットインク組成物中の顔料濃度は、０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることが更に好ましい。顔料濃度が０．１質量％未満であると、印字濃度が不十分となる傾向にある。一方、２０質量％超であると、分散物の粒径が増大したり凝集が生じたりして、印字安定性が低下する傾向にある。

また、本実施形態の水系インクジェットインク組成物中の水系インクジェットインク用エマルジョンの濃度は、固形分濃度で０．１〜５質量％であることが好ましく、０．２〜３質量％であることが更に好ましい。０．１質量％未満であると、耐擦性及び光沢性の改良効果が小さくなる傾向にある。一方、５質量％超であると、インク粘度が上がるため、印字安定性が低下する傾向にある。

本実施形態の水系インクジェットインク組成物には、浸透剤又は湿潤剤を含有させることができる。浸透剤としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類、グリセリン、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、カルビトール類等の多価アルコールエーテル類、アルコール類、アセテート類、チオジグリコール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素化合物類等を挙げることができる。

浸透剤又は湿潤剤としては、炭素数が５〜１０のアルキル基を有するアルコール化合物が好ましい。具体的には、１，２−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール等の化合物を挙げることができる。これら化合物のアルキル基は、直鎖でも分岐鎖でもよい。なかでも、１，２−ヘキサンジオール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルが更に好ましい。これらの化合物を１種単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。

本実施形態の水系インクジェットインク組成物には、上述の水系インクジェットインク用エマルジョン、顔料、水、溶剤以外に、公知の添加剤を添加することもできる。例えば、多価アルコール等の湿潤剤、分散剤、消泡剤、各種界面活性剤等の表面張力調整剤、キレート剤、酸素吸収剤等を添加することができる。分散剤としては、脂肪酸塩、アルキルスルホン酸塩等のアニオン系界面活性剤、脂肪族アミン、４級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ベタイン型化合物等の両性界面活性剤、ポリオキシエチレン化合物の脂肪酸エステル型等のノニオン系界面活性剤、セルロース系高分子、リグニンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物塩、スチレン−マレイン酸共重合物塩、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等を挙げることができる。

本実施形態の水系インクジェットインク組成物中の顔料の粒子径は、３０〜３００ｎｍであることが好ましく、５０〜２００ｎｍであることが好ましい。なお、本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、インクジェット記録に好適な粘度と表面張力を有することが好ましい。粘度は、２５℃で、０．７〜１５ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１〜１０ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。また、表面張力は、２５℃で、２００〜７００μＮ／ｃｍであることが好ましく、２５０〜６００μＮ／ｃｍであることが更に好ましく、３００〜４００μＮ／ｃｍであることが特に好ましい。

以下、本発明を実施例に基づいて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。なお、実施例、比較例中の「部」及び「％」は、特に断らない限り質量基準である。また、各種物性値の測定方法、及び評価方法を以下に示す。

［ゲル含有量］：乳化重合により得られた重合体（共重合体）のｐＨを、水酸化ナトリウムで８．０に調整した後にイソプロパノールで凝固し、この凝固物を蒸留水により洗浄、乾燥して測定用試料を得た。次に、所定量（約０．０３ｇ）の測定用試料を、所定量（１００ｍｌ）のトルエンに２５℃で２０時間浸漬した後、１２０メッシュの金網で濾過し、得られる残存固形分の質量を測定した。測定した残存固形物の質量の、処理前の全固形分に対する割合を、「ゲル含有量（質量％）」として求めた。

［数平均粒子径（Ｄｎ）］：レーザー粒径解析システムＬＰＡ３１００（商品名（大塚電子社製））を使用して常法に従って求めた。

［ガラス転移点（Ｔｇ）］：下記式（１）に従って求めた。なお、下記式（１）において、Ａ、Ｂ、…はそれぞれモノマー（Ａ）の使用割合（質量％）、モノマー（Ｂ）の使用割合（質量％）、…であり、Ｔｇ_Aはモノマー（Ａ）の単独重合体のガラス転移温度（絶対温度（Ｋ））、Ｔｇ_Bはモノマー（Ｂ）の単独重合体のガラス転移温度（絶対温度（Ｋ））、…を示す。
（Ａ／Ｔｇ_A）＋（Ｂ／Ｔｇ_B）＋…＝（１００／Ｔｇ_total） …（１）

［印字安定性］：調製した水系インクジェットインク組成物を使用し、インクジェットプリンターＥＭ９３０（商品名（セイコーエプソン社製））を用いてＰＭ写真用紙（商品名（セイコーエプソン社製））に、１２ｃｍ×２０ｃｍの大きさでベタ印字した。１０枚連続して同様にベタ印字し、以下の基準で印字安定性を評価した。
○：１０枚のうちのすべての印刷物について、インクのかすれ及び印字不良がない
×：１０枚のうちの１枚でも、インクのかすれ又は印字不良がある

［印字濃度］：マクベス濃度計により、印字物の光学濃度（ＯＤ値）を測定した。

［耐擦性］：印字物表面に、ＰＭ写真用紙（商品名（セイコーエプソン社製））をその裏面が接するように載置するとともに３００ｇの荷重をかけた。この状態で、印字物表面を２０ｒｐｍで２０回転させ、表面の傷の付き具合により以下の基準で耐擦性を評価した。
○：印字層に傷及び剥離がほとんどなし
△：印字層に傷又は剥離が一部あり
×：印字層に傷又は剥離が大きくあり

［光沢性］：光沢計Ｍｉｃｒｏ−ＨａｚｅＰｌｕｓ（商品名（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社製））により、２０度光沢を測定した。測定した光沢値により以下の基準で光沢性を評価した。
◎：光沢値１２０を超える
○：光沢値１１０〜１２０
△：光沢値１００〜１１０未満
×：光沢値１００未満

（実施例１）
撹拌機を備え、温度調節可能なオートクレーブ中に、水２００部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．８部、過硫酸カリウム１．０部、重亜硫酸ナトリウム０．５部、並びに１段目成分として、１，３−ブタジエン２５部、スチレン１５部、及びｔ−ドデシルメルカプタン０．２部を一括して仕込み、４５℃で６時間反応させた（１段目（コア部分）の重合）。重合転化率が７０％以上であることを確認した後、２段目成分として、１，３−ブタジエン１５部、スチレン３０部、アクリロニトリル１０部、メチルメタアクリレート２部、イタコン酸２部、アクリル酸１部を７時間にわたって連続的に添加しながら６０℃で重合を継続した。連続添加終了後も更に７０℃で６時間反応させ（２段目（シェル部分）の重合）ることにより共重合体ラテックス（水系インクジェットインク用エマルジョン）を得た。なお、最終的な重合転化率は９９％であった。得られた水系インクジェットインク用エマルジョンの各種物性値の測定結果を表１に示す。

（実施例２〜６、比較例１〜３）
表１に示す配合処方に従って、実施例１と同様にして水系インクジェットインク用エマルジョンを得た。得られた水系インクジェットインク用エマルジョンの各種物性値の測定結果を表１に示す。

（実施例７）
実施例１の水系インクジェットインク用エマルジョン１ｇ（固形分１５質量％）、顔料分散液（顔料濃度２．３質量％）２０ｇ、溶剤２ｇを混合し、顔料濃度２質量％の水系インクジェットインク組成物（実施例７）を調製した。調製した水系インクジェットインク組成物を使用し、インクジェットプリンターＥＭ９３０（商品名（セイコーエプソン社製））を用いてＰＭ写真用紙（商品名（セイコーエプソン社製））に印字し、各種評価を行った。評価結果を表２に示す。

（実施例８〜１２、比較例４〜７）
実施例２〜６、比較例１〜３の水系インクジェットインク用エマルジョン（固形分１５質量％）を用いたこと以外は、上述の実施例７と同様にして顔料濃度２質量％の水系インクジェットインク組成物（実施例８〜１２、比較例４〜７）を調製した。なお、比較例７の水系インクジェットインク組成物は、いずれの水系インクジェットインク用エマルジョンをも添加しなかったものである。また、調製した各水系インクジェットインク組成物を用いて上述の実施例７の場合と同様にして印字し、各種評価を行った。評価結果を表２に示す。

表２に示す結果から、実施例７〜１２の水系インクジェットインク組成物を用いて印字した場合には、比較例４〜７の水系インクジェットインク組成物を用いて印字した場合に比べて印字安定性に何らの遜色もなく、更に印字濃度が十分に濃いことが明らかである。また、実施例の水系インクジェットインク組成物を用いて印字した場合には、比較例の水系インクジェットインク組成物を用いて印字した場合に比べて、耐擦性及び光沢性に優れ、かつ印字品質のバランスに優れていることが明らかである。

本発明の水系インクジェットインク用エマルジョンは、インクジェット方式のプリンター等に用いられる水系インクジェットインクに添加され、水系インクジェットインクの印字濃度や印字品質等を向上させるポリマーエマルジョンとして好適である。また、本発明の水系インクジェットインク組成物は、インクジェット方式のプリンター等に用いられるインクとして好適である。

Claims

（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーと、
（ｂ）前記（ａ）脂肪族共役ジエンモノマー以外の、エチレン性不飽和結合を有するモノマーと、
を乳化重合して得られる、ゲル含有量が６０〜９８質量％である水系インクジェットインク用エマルジョン。
コア部分と、前記コア部分を被覆するシェル部分と、を持ったコア／シェル型構造を有する請求項１に記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。
前記コア部分のガラス転移温度（Ｔｇ_c）が−６０〜０℃、前記シェル部分のガラス転移温度（Ｔｇ_S）が１０〜５０℃である請求項２に記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。
前記（ａ）脂肪族共役ジエンモノマーの含有割合が、全モノマーに対して２０〜７０質量％である請求項１〜３のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。
数平均粒子径が１０〜１５０ｎｍである請求項１〜４のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。
前記水系インクジェットインク用エマルジョンが添加される水系インクジェットインクが、顔料含有インクである請求項１〜５のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク用エマルジョン。
水系インクジェットインクと、請求項１〜６のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク用エマルジョンと、を含む水系インクジェットインク組成物。