JP2006307165A - 着色樹脂粒子、該着色樹脂粒子を含む水系分散体並びにインクジェット記録用インクまたはカラーフィルター用インク - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、インクジェット記録用およびカラーフィルター表示用のインク前駆体となる色材または色材の分散体、インクに関し、印刷物の発色性、透明性、光沢感に優れ、耐光性、耐水性、定着性等の画像堅牢性に優れた画像が得られ、それ自体およびインク調製時の保存安定性に優れ、印刷時のヘッド目詰まりがなく吐出安定性に優れた着色樹脂粒子、該着色樹脂粒子を含有する水系分散体、インクジェット記録用インク、カラーフィルター用インクを得ることを課題とする。
【解決手段】 樹脂成分、水不溶性色材と水不溶性無機微粒子とを含有する着色樹脂粒子であって、前記樹脂成分がスチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂から選ばれた一種以上の親水性樹脂と疎水性樹脂の複合成分である着色樹脂粒子および該着色樹脂粒子を含む水系分散体、インクジェット記録用インク、カラーフィルター用インクからなる。
【選択図】 なし
【解決手段】 樹脂成分、水不溶性色材と水不溶性無機微粒子とを含有する着色樹脂粒子であって、前記樹脂成分がスチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂から選ばれた一種以上の親水性樹脂と疎水性樹脂の複合成分である着色樹脂粒子および該着色樹脂粒子を含む水系分散体、インクジェット記録用インク、カラーフィルター用インクからなる。
【選択図】 なし
Description
本発明は、インクジェット記録用およびカラーフィルター用のインクとなる色材または色材の分散体、インクに関する。更に詳しくは、印刷物の発色性、透明性、光沢感に優れ、耐光性、耐水性、定着性等の画像堅牢性に優れた画像が得られ、それ自体およびインク調製時の保存安定性に優れ、印刷時のヘッド目詰まりがなく吐出安定性に優れた着色樹脂粒子、該着色樹脂粒子を含有する水系分散体、インクジェット記録用インク、カラーフィルター用インクに関するものである。
インクジェット記録は小型、低ランニングコストでありながら、高画質なカラー印刷を可能とするもので、急速にオフィスや写真市場に使用されるようになってきた。このインクジェット記録において最も重要な要素の一つがインクの特性である。このインクはプリンタヘッドでの吐出安定性、インクの保存安定性、印刷物の発色性を鑑みて、従来から染料が主体で用いられている。しかしながら、オフィスや写真市場といった保存性が必要とされる分野においては光や大気中の水分、あるいはオゾン等のガスによる退色などの不具合が生じやすい。
そこで近年、顔料や油溶性染料に代表される水不溶性色材が耐水性や耐光性等の保存性に優れることから、インクジェット記録用として注目を浴びつつある。これらの水不溶性色材は水などの水系分散媒に溶解しないため、一旦、水不溶性色材を高濃度に分散させた水系分散体を調製し、これに界面活性剤、水溶性有機化合物や、pH調整剤、防腐剤等の添加剤、そして水を添加してインクに調製され、使用される。
水不溶性色材、水系分散体、またはそれらから調製されるインクにおいて、水不溶性色材が微細に分散されていない場合には高精細度な画像が得られない。また、バックライトで投影するOHPシートへの印刷やカラーフィルター表示用として用いる場合、水不溶性色材を微細に分散して高い透明度を確保しなければ、カラフルな投影画像が得られない。更に、インク中の水不溶性色材が微細な状態で分散安定化されていない場合には、プリンタヘッドにおけるノズル目詰まりという問題が発生する。
しかしながら、水不溶性色材を微細に分散することは非常に困難である。さらに水不溶性色材が微細化されると比表面積が増え凝集力が高くなるため、分散を安定的に保持することは困難である。また、水不溶性色材が極端に微細化された場合、染料の挙動に近づき、耐光性が劣化することになる。そこで、微細化を図りながら、分散を安定化し、さらには微細化に伴う耐光性の劣化を防ぐことが必要である。
一方、記録紙などの記録媒体への着色を目的とする場合には、記録媒体への定着や印刷物の光沢感を与えるための樹脂バインダーが必須である。従来樹脂バインダーとして溶解した樹脂や樹脂エマルジョンを分散体やインクに添加することが行われてきたが、分散状態の不安定化や、粘度の上昇によるプリンタヘッドにおける目詰まりの原因となりがちであった。
そこで、分散安定化と樹脂バインダー添加の問題を同時に解決する手段として顔料の周りに樹脂を被覆して分散させたマイクロカプセル分散体、インクが開発されている(特許文献1、2)。さらに、マイクロカプセル分散体の分散粒径を小さくし、分散安定化を図る目的で、プラズマ処理された易分散顔料を調製し、樹脂を被覆して微細に分散させる技術(特許文献3)、無機顔料粒子を有機色材で包含した微細複合顔料粒子を樹脂により被覆して微細に分散させる技術(特許文献4)、ゼータ電位、粒径分布を規定し分散させる技術(特許文献5)が知られている。
前記特許文献1乃至2には、顔料の周りに樹脂を被覆することで分散した分散体、インクが記載されているが、この分散液および記録液は、透明感、発色性において染料と比較して十分とは言い難いものである。
また、前記特許文献3には、更なる分散粒径の微細化、透明性を向上するために、プラズマ処理された親水性易分散顔料を樹脂により被覆して微細に分散させた分散体、インクが記載されているが、顔料をプラズマ処理することで、顔料が親水的になり、印刷物の耐水性が低下し、また、プラズマ処理は工業生産性に優れているとは言い難いものである。
また、前記特許文献4には、無機顔料粒子を有機色材で包含した微細複合顔料粒子を樹脂により被覆して微細に分散した顔料分散体が記載されているが、有機色材を無機顔料粒子で包含した粒子は有機色材層の厚みが非常に薄いため、耐光性が劣化することが考えられる。また、有機色材と無機顔料粒子をほぼ同量で複合化させるものであることから、通常の有機色材の分散インクと同等の濃度に分散するためには、その倍量の有機色材を無機顔料粒子で包含した粒子が必要となり、固形分が増えて分散が困難である。
また、前記特許文献5に記載された技術は、顔料粒子が表面を高分子で被覆された顔料で、水性溶媒中の平均ゼータ電位と粒径分布を規定して調製する技術であるが、一般的な顔料分散体の調製法による一般的な性状を記載したものに過ぎない。
そこで、本発明は、水不溶性色材を微細で安定に包含した樹脂粒子および水系分散体を提供するものであり、発色性、透明性、光沢感に優れ、耐水性、耐光性、定着性といった堅牢性を備えた画像を表現できるインクジェット記録用、カラーフィルター用の着色樹脂粒子および着色樹脂粒子を含む水系分散体、インクを提供することを技術的課題とする。
前記技術的課題は、次のとおりの本発明によって達成することができる。
即ち、本発明は、樹脂成分、水不溶性色材および水不溶性無機微粒子を含有する着色樹脂粒子であって、前記樹脂成分がスチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂から選ばれた一種以上の親水性樹脂と疎水性樹脂との複合成分であり、前記水不溶性無機微粒子が水不溶性色材に対して1〜50重量%含まれることを特徴とする着色樹脂粒子である(本発明1)。
また、本発明は、水不溶性無機微粒子が酸化ケイ素、酸化チタン、アルミニウム化合物から選ばれた一種または二種以上からなることを特徴とする本発明1の着色樹脂粒子である(本発明2)。
また、本発明は、水不溶性無機微粒子が、疎水性表面処理をなされた粒子であることを特徴とする本発明1または2に記載の着色樹脂粒子である(本発明3)。
また、本発明は、本発明1乃至3のいずれかの着色樹脂粒子を水系分散媒に分散させたことを特徴とする水系分散体である(本発明4)。
また、本発明は、本発明4の水系分散体であって、分散粒径において、個数換算分布の累積90%粒径(P90)が50nm以下であることを特徴とする水系分散体である(本発明5)。
また、本発明は、本発明4または5の水系分散体であって、分散粒径において、個数換算分布の累積90%粒径(P90)と個数換算分布の累積50%粒径(P50)との粒径比(P90/P50)が5以下であることを特徴とする水系分散体である(本発明6)。
また、本発明は、本発明1乃至3のいずれかの着色樹脂粒子または本発明4乃至6のいずれかの水系分散体を用いたインクジェット記録用インクである(本発明7)。
また、本発明は、本発明1乃至3のいずれかの着色樹脂粒子または本発明4乃至6のいずれかの水系分散体を用いたカラーフィルター用インクである(本発明8)。
本発明に係る着色樹脂粒子は、水不溶性色材と表面処理された水不溶性無機微粒子とを樹脂粒子中に含んだ着色樹脂粒子であり、表面処理された水不溶性無機微粒子を含むことにより、水不溶性無機微粒子が界面活性粉体として働き、分散性が向上するため、優れた発色性、透明性を発揮できる。さらに、この水不溶性無機微粒子が印刷後、短波長側の光を吸収するため、光による色材の劣化を防ぎ、耐光性が向上する。また、親水性樹脂と疎水性樹脂の複合化による樹脂粒子形成により、光沢感に優れ、耐水性、耐光性、定着性等の堅牢性を備えた画像を表現でき、水系分散体調製時およびインク調製時の分散安定性が良好であるので、インクジェット記録用インクおよびカラーフィルター表示用インクの前駆体となる色材として好適である。
本発明に係る水系分散体は、前述したとおりの特性を有する着色樹脂粒子からなるので、発色性、透明性、光沢感に優れ、耐水性、耐光性、定着性等の堅牢性を備えた画像を表現できるとともに、それ自体およびインク調製時の分散安定性が良好であり、インクジェット記録用インクおよびカラーフィルター表示用インクの前駆体となる色材分散体として好適である。
本発明に係るインクジェット記録用インクは、前述したとおりの特性を有する着色樹脂粒子、あるいは水系分散体からなるので、発色性、透明性、光沢感に優れ、耐水性、耐光性、定着性等の堅牢性を備えた画像を表現できるとともに、分散安定性が良好であるので、インクジェット記録用インクとして好適である。
また、本発明に係るカラーフィルター用インクは、前述したとおりの特性を有する着色樹脂粒子、あるいは水系分散体からなるので、発色性、透明性、光沢感に優れ、耐水性、耐光性、定着性等の堅牢性を備えた画像を表現でき、分散安定性が良好であるので、カラーフィルター用インクとして好適である。
本発明の構成をより詳しく説明すれば次のとおりである。
まず、本発明に係る着色樹脂粒子について述べる。
本発明に係る着色樹脂粒子は、水不溶性色材と必要により表面処理された水不溶性無機微粒子とが、親水性樹脂および疎水性樹脂による二種類の樹脂によって被覆されたものである。
親水性樹脂としては、樹脂に対し塩基性化合物を加えてカルボキシル基、もしくはスルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基等の酸性基を中和し親水化したものを用いることが好ましい。例えば、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、またはそれら二種類以上が共重合されたものが好ましい。具体的には、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−エチルスチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、4−メトキシスチレン、4−シアノスチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、2−ビニルフェナントレン、スチレンマクロマー等のスチレン系モノマーおよびその誘導体から選ばれたモノマーの重合体、または、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリロニトリル、アクリルアミド、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリシジル、メタクリロニトリル、メタクリルアミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、イタコン酸、イタコン酸メチル、イタコン酸エチル、フマル酸、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、マレイン酸、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、クロトン酸、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、メタクリル酸メチルマクロマー等のアクリル酸系モノマーおよびその誘導体から選ばれたモノマーの重合体、または、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレシ−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ジエステル共重合体、アクリル酸−メタクリル酸共重合体、アクリル酸−メタ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−メタクリル酸メチル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸共重合体などの二種類以上のそれらのモノマーから重合されるブロック共重合体、ランダム共重合体、あるいはグラフト共重合体等のスチレンアクリル樹脂や、側鎖型、片末端型、両末端型、側鎖両末端型の変性シリコーンオイル等のシリコーン樹脂や、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、スルホイソフタル酸ナトリウム、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、ダイマー酸等の二価カルボン酸、トリメリット酸、ピロリメット酸などの三価以上のカルボン酸などの多価カルボン酸と、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、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、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリテトラエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物などの2価アルコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの3価以上のアルコールなどの多価アルコールのエステル結合による重合体、あるいはそれらのブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体などのポリエステル樹脂や、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリ(エチレンアジペート)、ポリ(ジエチレンアジペート)、ポリ(プロピレンアジペート)、ポリ(テトラメチレンアジペート)、ポリ(ヘキサメチレンアジペート)、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)、シリコーンポリオールなどのポリオールと、トリレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、水素化4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどのイソシアネートのウレタン結合による重合体、あるいはそれらのブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体などのウレタン樹脂、あるいはスチレンアクリル樹脂−ポリエステル樹脂共重合体、スチレンアクリル樹脂−ウレタン樹脂共重合体などの樹脂間の共重合体などが挙げられる。前記親水性樹脂は樹脂中にカルボキシル基、もしくはスルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基等の酸性基をもつアニオン樹脂であり、酸価としては、50mgKOH/g以上であることが好ましい。より好ましくは50〜300mgKOH/gであり、さらに好ましくは100〜250mgKOH/gである。重量平均分子量は1,000〜25,000が好ましい。より好ましくは1,500〜20,000、であり、さらに好ましくは2,000〜18,000である。
疎水性樹脂は、樹脂に対し塩基性化合物や酸性化合物を加えても親水化することなく、水系分散媒に不溶な樹脂であり、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、またはそれら二種類以上が共重合されたものが好ましい。さらに、必要により界面活性剤を介して、親水性樹脂もしくは水不溶性色材の近傍でモノマーが重合されて、形成されたものであることが好ましい。
モノマーとしては、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−エチルスチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、4−メトキシスチレン、4−シアノスチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、2−ビニルフェナントレン、スチレンマクロマー等のスチレン系モノマーおよびその誘導体、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリシジル、メタクリロニトリル、メタクリルアミド、イタコン酸、イタコン酸メチル、イタコン酸エチル、フマル酸、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、マレイン酸、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、クロトン酸、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、メタクリル酸メチルマクロマー等のアクリル酸系モノマーおよびその誘導体、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシシラン等のシラン系モノマーおよびその誘導体、メタクリロキシポリジメチルシロキサン等の片末端メタクリル変性シリコーンオイル、両末端メタクリル変性シリコーンオイル等のシリコーン系モノマーおよびその誘導体が挙げられ、これら一種または二種以上を組み合わせて用いることができる。また、同時にイソプレン、クロロプレン、イソブテン、3−メチル−1−ブテン等のアルキルビニルモノマー、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル等のビニルエーテルモノマー、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のカルボン酸ビニルモノマー、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニルモノマー等の異種モノマーを含むこともできる。また、この他、多官能性モノマー、または、ポリオキシエチレンマクロマー、ポリオキサゾリンマクロマー等のマクロマーなどを含むこともできる。
界面活性剤としては、反応基を持たないもの又は反応基を持つものどちらでも良い。反応基を持たないものとしては、アルキルベンゼンスルホン酸やその塩、アルキルナフタレンスルホン酸やその塩、ジアルキルスルホコハク酸やその塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸やその塩、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸とその塩、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セチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の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ジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリイソステアレート、ポリオキシエチレンソルビット、グリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレーエート等が挙げられる。反応基を持つものとしては、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、2−メチルアリルスルホン酸、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルアルコールの硫酸エステル、アルキルアリルスルホコハク酸およびその塩、メタクリロイロキシポリオキシアルキレン硫酸エステルおよびその塩、等が挙げられる。これら一種または二種以上を組み合わせて用いることができる。
親水性樹脂と疎水性樹脂との割合は、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して20〜500重量%であることが好ましい。20重量%未満の場合は、水系分散媒に分散するとき、親水性樹脂が水系分散媒に拡散してしまい、分散が不安定化しやすい。さらには耐水性の劣化が懸念される。また、500重量%を超える場合は疎水性が強くなりすぎ、水系分散媒に分散する機能が低下してインクとして用いることが困難になる。より好ましくは30〜300重量%である。更により好ましくは30〜200重量%である。
着色樹脂粒子中の樹脂(親水性樹脂と疎水性樹脂の合計)の割合は、樹脂が着色樹脂粒子中に10〜90重量%含まれることが好ましい。10重量%未満の場合は、水系分散媒に分散するとき、水不溶性色材の表面性が分散に対して支配的となり、分散安定性が低下し、インクとして用いることが困難になる。また、90重量%を超える場合は、水不溶性色材に対して樹脂分が多すぎ、適度な色濃度で水系分散媒に分散して用いようとする場合、粘度が上昇しやすく、使用が難しい。より好ましくは20〜80重量%である。
本発明に係る着色樹脂粒子の水不溶性色材としては、水系分散媒に不溶で、本発明を達成できるものであれば、いかなるものでも使用できる。さらに好ましくは、水不溶性無機微粒子と反応して変質しないものがよい。具体的には、印刷インキ、塗料、樹脂組成物等の着色材として用いられている有機顔料、無機顔料、油溶性染料、分散染料又は建染染料等を使用することができる。
なお、要求される色相に応じて前記水不溶性色材を混合して用いてもよい。また、求められる色相および特性などに応じて同系色の色であっても二種以上を用いてもよい。
有機顔料としては、赤色系有機顔料としては、キナクリドンレッド等のキナクリドン顔料、パーマネントカーミン、パーマネントレッド等のアゾ系顔料、縮合アゾレッド等の縮合アゾ顔料、DPPレッド等のジケトピロロピロール系顔料、ジアミノアントラキノリルレッド等のアントラキノン系顔料及びペリレンレッド等のペリレン顔料等である。青色系有機顔料としては、無金属フタロシアニン、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等のフタロシアニン系顔料、インジゴブルー等のインジゴ系顔料及びアルカリブルー等である。黄色系有機顔料としては、ハンザエロー等のモノアゾ系顔料、ベンジジンエロー、パーマネントエロー等のジスアゾ系顔料、縮合アゾイエロー等の縮合アゾ顔料、イソインドリノンイエロー等のイソインドリノン系顔料及びフラバントロンイエロー等のアントラキノン系顔料等である。緑色系有機顔料としては、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料及びニトロソグリーン等のアゾ金属錯体系顔料等である。橙色系有機顔料としては、ペリノンオレンジ等のペリノン系顔料、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料、ジクロロピラントロンオレンジ等のアントラキノン系顔料、DPPオレンジ等のジケトピロロピロール系顔料、ベンゾイミダゾロンオレンジ、ナフトールレッド等のアゾ系顔料及びキナクリドン等である。紫色系有機顔料としては、ジオキサジンバイオレット等のジオキサジン系顔料、ペリレンバイオレット等のペリレン系顔料及び無置換キナクリドン等である。褐色系有機顔料としては、ベンゾイミダゾロンブラウン等のアゾ系顔料及びチオインジゴブラウン等のインジゴ系顔料等である。具体的には、Pigment−Red1、2、3、4、5、6、8、9、12、14、15、16、17、19、21、22、23、31、32、37、38、41、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、58:4、60、63:1、63:2、64:1、68、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、97、112、114、122、123、144、146、147、149、150、151、166、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、184、185、187、188、190、191、192、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、215、216、217、219、220、221、223、224、226、227、228、238、240、242、243、245、247、251、253、254、255、256、257、258、260、262、263、264、266、267、268、269、270、272、273、274、279、Pigment−Blue1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、16、17:1、18、19、22、24、25、27、56、56:1、57、60、61、61:1、62、63、64、66、80、88、Pigment−Yellow1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、20、24、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、86、87、88、93、94、95、97、98、99、100、101、102、104、105、108、109、110、111、115、116、117、120、123、125、126、127、128、129、130、133、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、185、188、191、192、193、194、196、198、199、202、203、213、214、Pigment−Black1、20、31、32、Pigment−Green1、7、8、10、36、Pigment−Orange1、2、5、13、16、17、22、24、34、36、38、43、48、49、51、55、59、61、62、64、66、67、69、70、71、72、73、74、77、Pigment−Violet3、19、23、25、29、30、31、32、37、39、40、42、50、Pigment−Brown1、23、25、27、有機蛍光顔料(蛍光染料・合成樹脂固溶体)等が挙げられる。
無機顔料としては、カーボンブラック、ランプブラック、グラファイト、マグネタイト、二硫化モリブデン、焼成CuCr等の黒色系無機顔料、ゲーサイト、バナジウム酸ビスマス、焼成TiNiSb、焼成FeZn等の黄色系無機顔料、焼成CoAl、焼成CoAlCr、焼成CoZnAl、焼成CoZnSi等の青系無機顔料、弁柄等の赤系無機顔料、焼成CoCr、焼成CoTi等の緑系無機顔料、焼成FeCr、焼成ZnFeCr等の褐色系無機顔料、酸化チタン等の白色無機顔料である。具体的には、Pigment−Red101、102、104、105、106、107、108、108:1、113、230、231、232、233、235、236、275、Pigment−Blue28、29、33、35、36、71、72、73、74、Pigment−Yellow31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、118、119、157、158、159、160、161、162、163、164、184、189、Pigment−Black6、7、8、9、10、11、12、13、14、19、22、23、24、25、26、27、28、29、30、34、Pigment−Green15、17、18、19、21、23、26、50、Pigment−Orange20、21、23、75、78、Pigment−Violet14、15、16、47、49、Pigment−Brown6、7、11、24、29、31、33、34、35、37、39、40、43、44、45、Pigment−White1、2、4、5、6、7、8、9、10、11、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、32、33、Pigment−Metal1、2、3、4、5、6、パール顔料、無機蛍光顔料等が挙げられる。
油溶性染料としては、Solvent−Red1、2、3、4、8、13、18、23、24、25、26、27、30、32、43、44、45、49、51、52、60、72、73、79、89、91、92、109、111、122、124、127、132、135、146、168、179、195、197、218、242、Solvent−Blue2、4、5、6、8、11、13、23、24、35、36、38、44、45、59、70、74、78、104、122、124、Solvent−Yellow2、5、6、7、14、15、16、18、19、21、29、33、44、51、56、62、72、79、82、83、83:1、93、98、114、116、133、145、163、167、176、Solvent−Black3、5、7、27、29、34、45、Solvent−Green1、3、5、7、28、Solvent−Orange2、60、63、41、45、54、60、62、63、86、Solvent−Violet3、8、9、11、13、31、37、49、56、59、Solvent−Brown1、41、43、53等が挙げられる。
分散染料としては、Disperse−Red1、4、11、13、50、54、58、60、72、73、74、82、86、88、91、92、93、111、126、127、134、135、143、145、146、152、153、154、159、164、167、167:1、177、179、181、191、204、206、207、221、239、240、258、277、278、283、311、323、343、348、356、362、364、Disperse−Blue3、7、14、35、56、60、72、73、77、79、87、106、113、128、143、148、154、158、165、165:1、165:2、176、183、185、197、198、201、214、224、225、257、266、267、284、287、291、301、354、358、359、365、366、367、368、Disperse−Yellow3、5、23、42、54、64、79、82、83、93、99、100、114、119、121、122、124、126、134、160、184、184:1、186、198、199、204、224、237、211、241、Disperse−Green6:1、9、Disperse−Orange1、3、11、25、29、30、31、31:1、33、44、49、54、66、73、118、119、163、Disperse−Violet1、26、33、35、63、77、93、96、Disperse−Brown1、19等が挙げられる。
建染染料としては、Vat−Red1、10、13、14、15、23、29、31、41、Vat−Blue1、4、6、20、43、Vat−Yellow1、2、4、10、12、27、29、33、Vat−Black16、25、27、29、Vat−Green1、3、8、9、Vat−Orange1、2、3、4、7、9、11、15、16、Vat−Violet1、9、Vat−Brown1、3、5、57等が挙げられる。
着色樹脂粒子中の水不溶性色材の割合は、水不溶性色材が着色樹脂粒子中に10〜90重量%含まれることが好ましい。10重量%未満の場合は、水不溶性色材に対して樹脂分が多すぎ、適度な色濃度で水系分散媒に分散して用いる場合、粘度が上昇しやすく、使用が難しい。90重量%を超える場合は、水系分散媒に分散するとき、水不溶性色材の表面性が分散に対して支配的となり、分散安定性が低下し、インクとして用いることが困難になる。より好ましくは15〜80重量%、更により好ましくは20〜60重量%である。
本発明に係る着色樹脂粒子は、水不溶性色材とともに水不溶性無機微粒子を含有する。水不溶性無機微粒子が界面活性粉体として働き、系全体として樹脂粒子の分散を微細に安定化させる。また、この水不溶性無機微粒子は光の紫外可視領域における短波長側に吸収帯を持つため、太陽光や蛍光灯等の光の紫外可視領域における短波長側を吸収し、色材の光による劣化を防ぎ、印刷物の耐光性を向上させることができる。
水不溶性無機微粒子の含有割合は水不溶性色材に対して1〜50重量%である。1重量%未満の場合には、分散安定化効果および耐光性向上効果が低下するため好ましくない。50重量%を超える場合には、水不溶性色材の含有量が低下するため好ましくない。好ましくは1〜30重量%である。
本発明に係る水不溶性無機微粒子としては、Mg、Ca、Ba、Ti、Zr、Ta、V、Nb、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Zn、Al、Ga、Si、Geから選ばれた一種または二種以上の元素の酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩からなる化合物であり、着色とは直接関係ないものが好ましい。例えば、シリカなどの酸化ケイ素微粒子、ルチル、アナターゼ等の酸化チタン微粒子、アルミナ、ベーマイト等のアルミニウム化合物微粒子、炭酸カルシウム微粒子、マグネシア、ハイドロタルサイトなどのマグネシウム化合物微粒子、酸化亜鉛微粒子、硫酸バリウム微粒子、ヘマタイト、マグネタイト、ゲーサイト等の酸化鉄微粒子であり、好ましくは酸化ケイ素微粒子、酸化チタン微粒子、アルミニウム化合物微粒子である。
なお、水不溶性無機微粒子自体に着色性がある場合、例えば、カーボンブラックを色材として用いる場合に黒色マグネタイトなどのような同色系のものを使用することができ、また、多少色相が相違する場合であっても、水不溶性色材として使用される色材の色相を阻害しないものであれば使用することができる。
なお、水不溶性無機微粒子自体に着色性がある場合、例えば、カーボンブラックを色材として用いる場合に黒色マグネタイトなどのような同色系のものを使用することができ、また、多少色相が相違する場合であっても、水不溶性色材として使用される色材の色相を阻害しないものであれば使用することができる。
水不溶性無機微粒子の粒子形状は、球状、粒状、多面体状、針状、紡錘状、米粒状、フレーク状、鱗片状および板状等、いずれの形状であってもよいが、樹脂に含有させることや分散を考慮した場合、球状、粒状、多面体状が好ましい。
水不溶性無機微粒子の平均粒径は1〜50nmが好ましく、より好ましくは10〜45nmである。BET比表面積は1〜300m2/gが好ましい。
水不溶性無機微粒子は、表面水酸基による凝集を防止する目的、界面活性や樹脂との吸着性を向上する目的のために疎水性の表面処理をされることが好ましい。疎水性の表面処理剤としてはシラン系表面処理剤、チタン系表面処理剤や、水不溶性無機微粒子表面に有機反応を介して結合する有機化合物、または、界面活性剤や疎水性樹脂等の疎水性の表面処理が可能な物質が挙げられ、一種または二種以上を混合して用いることができる。
シラン系表面処理剤としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルトリメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、トリメチルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシランメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン等が挙げられる。
チタン系表面処理剤としては、イソプロポキシチタン・トリイソステアレート、イソプロポキシチタン・ジメタクリレート・イソステアレート、イソプロポキシチタン・トリドデシルベンゼンスルホネート、イソプロポキシチタン・トリスジオクチルホスフェート、イソプロポキシチタン・トリN−エチルアミノエチルアミナト、チタニウムビスジオクチルピロホスフェートオキシアセテート、ビスジオクチルホスフェートエチレンジオクチルホスファイト、ジn−ブトキシ・ビストリエタノールアミナトチタン等が挙げられる。
チタン系表面処理剤としては、イソプロポキシチタン・トリイソステアレート、イソプロポキシチタン・ジメタクリレート・イソステアレート、イソプロポキシチタン・トリドデシルベンゼンスルホネート、イソプロポキシチタン・トリスジオクチルホスフェート、イソプロポキシチタン・トリN−エチルアミノエチルアミナト、チタニウムビスジオクチルピロホスフェートオキシアセテート、ビスジオクチルホスフェートエチレンジオクチルホスファイト、ジn−ブトキシ・ビストリエタノールアミナトチタン等が挙げられる。
水不溶性無機微粒子表面に有機反応を介して結合する有機化合物としては、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸、牛脂脂肪酸、ヒマシ硬化脂肪酸、大豆脂肪酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、α−リノレイン酸、γ−リノレイン酸等の脂肪酸およびその塩あるいはそのエステルあるいはその酸クロライド、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、オクチルアルコール、デシルアルコール、セトステアリルアルコール、ステアリルアルコール、2−オクチルドデカノール、ベヘニルアルコール等の高級アルコール、グリシン、アラニン、フェニルアラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン等の疎水性アミノ酸、疎水性アミノ酸を多く含むペプチドやたんぱく質、チオフェノール、ブタンチオール、ペンタンチオール、ヘキサンチオール、ヘプタンチオール、オクタンチール、デシルシオール、ドデシルチオール等のチオール、エチルクロライド、ブチルクロライド、ペンチルクロライド、ヘキシルクロライド、ベンジルクロライド等のハロゲン化アルキル、ベンゾイルクロライド、ヘキシルカルボキシクロライド等の酸クロライド等が挙げられる。
界面活性剤としては、モノステアリン酸グリセリン、モノオレイン酸グリセリン、モノカプリル酸グリセリン、モノステアリン酸プロピレングリコール、モノステアリン酸ソルビタン、ジステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、モノオレイン酸ソルビタン、ジオレイン酸ソルビタン、トリオレイン酸ソルビタン、セスキオレイン酸ソルビタン、ヤシ油脂肪酸ソルビタン、モノパルミチン酸ソルビタン、イソステアリルグリセリルエーテル、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム等が挙げられる。疎水性樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレシ−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、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共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックス等が挙げられる。
疎水性の表面処理剤の処理量は水不溶性無機微粒子に対し、1〜50重量%が好ましく、より好ましくは1〜30重量%である。
次に、本発明に係る水系分散体について述べる。
本発明に係る水系分散体は、前記着色樹脂粒子が水系分散媒に分散されたものである。
本発明に係る水系分散体は、水系分散媒として、水と、必要に応じて水溶性有機溶剤を含むことができる。水系分散体における水溶性有機溶剤の割合は、1〜50重量%が好ましく、より好ましくは1〜30重量%である。
水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、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、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、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、グリセロール等の多価アルコール、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、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ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリルエーテル、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、γ−ブチロラクロン等の含窒素複素環化合物、N,N−ジメチルホルムアミド、尿素等のアミド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類、チオジエタノール、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物等が挙げられる。これらの一種または二種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明に係る水系分散体の分散粒径は、個数換算分布の累積10%粒径(P10)が5nm以上であることが好ましく、より好ましくは10〜30nmである。また、個数換算分布の累積50%粒径(P50)は40nm以下が好ましく、より好ましくは15〜38nmである。また、個数換算分布の累積90%粒径(P90)は50nm以下が好ましく、より好ましくは20〜48nmである。
本発明に係る水系分散体の分散粒径において、前記個数換算分布の累積90%粒径(P90)と個数換算分布の累積50%粒径(P50)との粒径比(P90/P50)が5以下であることが好ましい。前記粒径比が5を超える場合、散乱光が発生し、透明性が低下する場合がある。より好ましくは3以下であり、更により好ましくは2以下である。
本発明に係る水系分散体の粘度は、10.0mPa・s以下が好ましい。粘度が10.0mPa・sを越える場合には、これを用いて調製したインクジェット用インクの粘度が大きくなり好ましくない。より好ましくは8.0mPa・s以下である。下限値は1.0mPa・s程度である。
本発明に係る水系分散体中の着色樹脂粒子の含有量は、水不溶性色材の濃度として1〜40%が好ましい。1%未満の場合には、色濃度が希薄であるため、各種用途におけるインクとして用いることが困難である。40%を超える場合には、十分に分散させることが困難となる。より好ましくは2〜30%である。
次に、本発明に係る着色樹脂粒子および水系分散体の製造法について述べる。
水不溶性色材を包含した樹脂粒子および水系分散体を製造する方法として、一般的に、界面堆積法、界面重合法が知られている。この中でインクジェット用に用いられるのは界面堆積法の中の転相乳化法と酸析法である。しかしこれらの界面堆積法のみでは色材表面に吸着のみで結合するため、吸脱着が発生し分散の不安定化を招き易い。また、樹脂を色材表面により高密度化することが困難である。そこで、本発明では界面堆積法と界面重合法を組み合わせて二重層の樹脂による被覆を行うことによって、分散の安定化とバインダー樹脂設計を行っている。また、表面処理された水不溶性無機微粒子をこの系に加え、水不溶性色材とともに樹脂に包含することで従来のものよりも優れた分散安定性や耐光性を持つこととなる。
本発明の着色樹脂粒子および水系分散体は、プレ分散工程、重合工程、酸析工程、水洗工程、再分散工程および後処理工程の各工程を経て得ることができる。
プレ分散工程は、親水化した樹脂を水系分散媒中に溶解し、そこに水不溶性色材、表面処理水不溶性無機微粒子と、必要に応じて、モノマー、界面活性剤、重合開始剤、重合連鎖移動剤等を加え、ホモミキサー、ホモジナイザー等の高速攪拌機、ビーズミルやロールミル等の混練分散機、超音波ホモジナイザー等の超音波分散機等の分散機により、水不溶性色材をあらかじめ、分散させる工程である。
親水化した樹脂は、親水性樹脂に塩基性化合物を加えて酸性基を中和して得ることができる。具体的には、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂に対し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の無機塩類、または、アンモニア、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、N−メチルジエチルアミン、モルホリン、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N−ジエチルアミノエタノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、モノエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類等の塩基性化合物を添加して得ることができる。
重合工程は、必要に応じて、モノマー、界面活性剤、重合開始剤、重合連鎖移動剤等を添加し、乳化重合反応を行うことにより、着色樹脂粒子を水中で安定的に調製する工程である。必要に応じて、前述の分散機等で分散してもよい。
重合開始剤は、油溶性、水溶性どちらでもよいが、油溶性重合開始剤ならば、プレ分散開始前に添加するのがよい。水溶性重合開始剤であれば重合反応直前に添加するのがよい。
重合開始剤としては、油溶性ものでは、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)などのアゾ系重合開始剤、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロリル等の過酸化物系重合開始剤等がある。水溶性ものとしては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩、過酸化水素などのパーオキシド、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミド]ハイドレート等のアゾ系重合開始剤、過硫酸アンモニウムと重亜硫酸ナトリウムの組合せ、過硫酸アンモニウムとアミノエタノールの組合せ、レドックス開始剤等が挙げられる。これらの一種または二種以上を組み合わせて用いることができる。
重合連鎖移動剤としては、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−テトラデシルメルカプタン、メルカプトエタノール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、テトラメチルチラウムジスルフィド、テトラブチルチラウムジスルフィド等のチラウムスルフィド類、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等の炭化水素類、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等の不飽和炭化水素などが挙げられる。これら、一種または二種以上を組み合わせて用いることができる。
酸析工程は、重合工程で得られた着色樹脂粒子に酸を加えて親水性樹脂部分の酸性基を酸化することで水系分散媒中に着色樹脂粒子を沈殿させ、系内に含まれる着色樹脂粒子と未反応モノマーや塩等の不純物を分離する工程である。同時に、樹脂が水不溶性色材粒子上に顕在化することでより強く樹脂と水不溶性色材を結着する効果がある。加える酸としては硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸、蟻酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸等の有機酸等であり、酸析後のpHは2〜4の範囲が好ましい。
水洗工程は、酸析工程で得られた着色樹脂粒子の析出物を遠心分離や吸引濾過、加圧濾過等の濾過工程により水系分散媒から分離し、さらに同操作にて洗浄することで、加えた酸、未反応モノマーや塩等の不純物を取り除く工程である。
再分散工程は、前工程で純化された着色樹脂粒子の析出物に塩基性物質を加えて、再び親水性樹脂の一部を親水化し、水中に分散させ、着色樹脂粒子の水系分散体を得る工程である。加える塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどの無機塩類、または、アンモニア、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、N−メチルジエチルアミン、モルホリン、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N−ジエチルアミノエタノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、モノエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類等であり、再分散後のpHは7〜11の範囲が望ましい。
後処理工程は、得られた水系分散体に含まれる粗大な粒子や不純物をフィルター濾過、遠心分離を行うことで取り除き、さらにイオン交換水添加による希釈もしくは限外濾過、膜濾過、減圧蒸留等の濃縮を行い、濃度を調節する工程である。
本発明においては、着色樹脂粒子として取り出す必要がある際には、後処理工程を経た水系分散体を常法によって濾別、乾燥すればよい。
本発明に係る着色樹脂粒子は水系分散媒中で調製されるため、後処理工程後の水系分散体をそのまま本発明に係る水系分散体とすることができる。
次に、本発明に係るインクジェット記録用インクについて述べる。
本発明におけるインクジェット記録用インクは、本発明に係る着色樹脂粒子または水系分散体を希釈することで着色樹脂粒子を水不溶性色材の濃度として1〜30%、好ましくは2〜20%含有する。
本発明におけるインクジェット記録用インクは、本発明に係る着色樹脂粒子または水系分散体および水からなり、必要に応じて、界面活性剤、水溶性有機化合物、pH調整剤、防腐剤等の添加剤を含有してもよい。
界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤もしくはノニオン系界面活性剤を用いることができる。アニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、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エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、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アミド、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール等のアセチレングリコール系(例えば、エアープロダクツ製のサーフィノール104、420、440、465、485等)等が挙げられ、一種または二種以上を混合して用いることができる。
水溶性有機化合物としては、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、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、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、グリセロール等の多価アルコール、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、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ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリルエーテル、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、γ−ブチロラクロン等の含窒素複素環化合物、N,N−ジメチルホルムアミド、尿素等のアミド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類、チオジエタノール、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物、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、ガラクトース、マルトース、セルビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、セルロース、デキストリン、シクロデキストリン等の糖類等が挙げられ、一種または二種以上を混合して用いることができる。
pH調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の無機塩類、または、アンモニア、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、N−メチルジエチルアミン、モルホリン、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N−ジエチルアミノエタノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、モノエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類などが挙げられ、一種または二種以上を混合して用いることができる。
防腐剤としては、必要に応じ、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、クロルキシレノール等が挙げられ、一種または二種以上を混合して用いることができる。
本発明におけるインクジェット記録用インクの分散粒径は、個数換算分布の累積10%粒径(P10)が5nm以上であることが好ましく、より好ましくは10〜30nmである。また、個数換算分布の累積50%粒径(P50)は40nm以下が好ましく、より好ましくは15〜38nmである。また、個数換算分布の累積90%粒径(P90)は50nm以下が好ましく、より好ましくは20〜48nmである。
本発明におけるインクジェット記録用インクの分散粒径において、前記個数換算分布の累積90%粒径(P90)と個数換算分布の累積50%粒径(P50)との粒径比(P90/P50)が5以下であることが好ましい。前記粒径比が5を超える場合、散乱光が発生し、透明性が低下する場合がある。より好ましくは3以下であり、更により好ましくは2以下である。
本発明におけるインクジェット記録用インクの粘度は、10.0mPa・s以下が好ましく、粘度が10.0mPa・sを越える場合には、鮮明な色相を呈する印刷画像が得られない。より好ましくは5.0mPa・s以下であり、下限値は1.5mPa・s程度である。
本発明におけるインクジェット記録用インクの保存安定性は、1週間後の分散粒径変化率において7%以下が好ましく、より好ましくは6%以下、更により好ましくは5%以下である。また、1週間後の粘度変化率において10%以下が好ましく、より好ましくは8%以下、更により好ましくは6%以下である。
次に、本発明に係るインクジェット記録用インクの製造法について述べる。
本発明に係るインクジェット記録用インクは、所定量の本発明に係る着色樹脂粒子または水系分散体と、イオン交換水、必要により、界面活性剤、水溶性有機化合物、pH調整剤、防腐剤等の添加剤を混合して調製し、次いでメンブランフィルターを用いて濾過もしくは遠心分離もしくはその両方の処理をすることによって得られる。
次に、本発明に係るカラーフィルター用インクについて述べる。
本発明に係るカラーフィルター用インクは、本発明に係る着色樹脂粒子または水系分散体を希釈することで着色樹脂粒子を水不溶性色材の濃度として1〜30%、好ましくは2〜20%含有する。
本発明に係るカラーフィルター用インクは、本発明に係る着色樹脂粒子または水系分散体および水からなり、必要に応じて、樹脂水溶液、樹脂エマルジョン、インクジェット記録用インクで記載したものと同様の界面活性剤、水溶性有機化合物、pH調整剤、防腐剤等の添加剤を含有してもよい。
上記樹脂水溶液、樹脂エマルジョンの樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、アクリルポリマー、ポリエステル、ウレタン、フッ素樹脂、メラミン樹脂等が挙げられ、一種または二種以上を混合して用いることができる。
次に、本発明に係るカラーフィルター用インクの製造法について述べる。
本発明に係るカラーフィルター用インクは、所定量の本発明に係る着色樹脂粒子もしくは水系分散体と、イオン交換水、必要により、樹脂水溶液、樹脂エマルジョン、界面活性剤、水溶性有機化合物、pH調整剤、防腐剤等の添加剤などを混合して調製し、次いでメンブランフィルターを用いて濾過もしくは遠心分離もしくはその両方の処理をすることによって得られる。
<作用>
本発明に係る着色樹脂粒子は、水不溶性色材と水不溶性無機微粒子とを親水性および疎水性の二種類の樹脂で包含した着色樹脂粒子である。この二種類の樹脂組成の親水性樹脂が水系分散媒中で分散を助ける働きをし、疎水性樹脂が親水性樹脂に絡み合って親水性樹脂が水系分散媒に拡散するのを防ぎ、水系分散体調製時、あるいはインク調製時の分散安定性、およびインクジェットシステムにおけるインク高吐出性を発揮する。さらにこの樹脂組成が印刷物の高光沢性、高定着性や高耐水性を発揮している。また、表面処理された水不溶性無機微粒子を含むことにより、水不溶性無機微粒子が界面活性粉体として働き、分散性が向上するため、高発色性、高透明性を発揮できる。さらに、この水不溶性無機微粒子が印刷後、短波長側の光を吸収するため、色材の光による劣化を防ぎ、耐光性が向上すると本発明者は推定している。
本発明に係る着色樹脂粒子は、水不溶性色材と水不溶性無機微粒子とを親水性および疎水性の二種類の樹脂で包含した着色樹脂粒子である。この二種類の樹脂組成の親水性樹脂が水系分散媒中で分散を助ける働きをし、疎水性樹脂が親水性樹脂に絡み合って親水性樹脂が水系分散媒に拡散するのを防ぎ、水系分散体調製時、あるいはインク調製時の分散安定性、およびインクジェットシステムにおけるインク高吐出性を発揮する。さらにこの樹脂組成が印刷物の高光沢性、高定着性や高耐水性を発揮している。また、表面処理された水不溶性無機微粒子を含むことにより、水不溶性無機微粒子が界面活性粉体として働き、分散性が向上するため、高発色性、高透明性を発揮できる。さらに、この水不溶性無機微粒子が印刷後、短波長側の光を吸収するため、色材の光による劣化を防ぎ、耐光性が向上すると本発明者は推定している。
本発明に係る水系分散体は、前述したとおりの特性を有する着色樹脂粒子からなるので、高度の分散安定性を発揮するとともに、印刷物の高発色性、高光沢感、高透明性、高耐水性、高耐光性、高定着性を発揮する。
本発明に係るインクジェット記録用インクは、前述したとおりの特性を有する着色樹脂粒子、あるいは水系分散体からなるので、高度の分散安定性、インクジェットシステムにおけるインク高吐出性を発揮するとともに、印刷物の高発色性、高光沢感、高透明性、高耐水性、高耐光性、高定着性を発揮する。
本発明に係るカラーフィルター用インクは、前述したとおりの特性を有する着色樹脂粒子、あるいは水系分散体からなるので、高度の分散安定性を発揮するとともに、カラーフィルター高発色性、高透明性を発揮する。
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。尚、文中「部」および「%」とあるのは質量による基準とする。また、ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
赤外吸収スペクトルは、島津フーリエ変換赤外分光光度計FTIR−8700により測定した。
平均粒径は、日本分光製透過型電子顕微鏡JEM1200EX02によって撮影された粒子の透過像を基にして、ソフトイメージングシステム製の画像解析ソフト、アナリシスプロにて算出された個数換算分布の累積50%粒径(D50)で表示した。
BET比表面積は、ユアサアイオニクス製モノソーブMS−21により測定した。
炭素含有量は、ホリバ製炭素・硫黄分析装置EMIA−820Wにより測定した。
分散粒径は、大塚電子製濃厚系粒径アナライザーFPAR−1000により測定し、個数換算分布の累積10%粒径(P10)、累積50%粒径(P50)、および、累積90%粒径(P90)で表示した。
粘度は、東機産業製E型粘度計TV−30により測定した。
水不溶性色材の濃度は、島津自記分光光度計UV−2100により、紫外・可視吸収スペクトルの極大波長における吸光係数を測定し、各水不溶性色材の吸光係数との比較により、算出した。
赤外吸収スペクトルは、島津フーリエ変換赤外分光光度計FTIR−8700により測定した。
平均粒径は、日本分光製透過型電子顕微鏡JEM1200EX02によって撮影された粒子の透過像を基にして、ソフトイメージングシステム製の画像解析ソフト、アナリシスプロにて算出された個数換算分布の累積50%粒径(D50)で表示した。
BET比表面積は、ユアサアイオニクス製モノソーブMS−21により測定した。
炭素含有量は、ホリバ製炭素・硫黄分析装置EMIA−820Wにより測定した。
分散粒径は、大塚電子製濃厚系粒径アナライザーFPAR−1000により測定し、個数換算分布の累積10%粒径(P10)、累積50%粒径(P50)、および、累積90%粒径(P90)で表示した。
粘度は、東機産業製E型粘度計TV−30により測定した。
水不溶性色材の濃度は、島津自記分光光度計UV−2100により、紫外・可視吸収スペクトルの極大波長における吸光係数を測定し、各水不溶性色材の吸光係数との比較により、算出した。
(表面処理例1)
日本シリカ工業製シリカ粒子(平均粒径20nm、BET比表面積200m2/g、炭素含有量0.0重量%)100重量部をトルエン300重量部、ジエチルアミン8重量部に懸濁した。この懸濁液にメチルトリエトキシシラン12重量部を添加し、30分間攪拌翼で攪拌し、その後、60℃に昇温して2時間攪拌した。懸濁液を放冷後、濾別し、トルエンにて洗浄、真空乾燥機(60℃、20mmHg)にて乾燥して、白色固形分を得た。この固形分は赤外吸収スペクトルにより、メチルシランが表面処理されたシリカであることが同定された。得られたメチルシラン表面処理シリカ(表面処理シリカ1)は、平均粒径20nm、BET比表面積147m2/g、炭素含有量1.5重量%であった。
日本シリカ工業製シリカ粒子(平均粒径20nm、BET比表面積200m2/g、炭素含有量0.0重量%)100重量部をトルエン300重量部、ジエチルアミン8重量部に懸濁した。この懸濁液にメチルトリエトキシシラン12重量部を添加し、30分間攪拌翼で攪拌し、その後、60℃に昇温して2時間攪拌した。懸濁液を放冷後、濾別し、トルエンにて洗浄、真空乾燥機(60℃、20mmHg)にて乾燥して、白色固形分を得た。この固形分は赤外吸収スペクトルにより、メチルシランが表面処理されたシリカであることが同定された。得られたメチルシラン表面処理シリカ(表面処理シリカ1)は、平均粒径20nm、BET比表面積147m2/g、炭素含有量1.5重量%であった。
(表面処理例2)
メチルトリエトキシシランをヘキサメチルジシラザンに変更した以外は表面処理例1と同様にしてトリメチルシラン表面処理シリカ(表面処理シリカ2)を得た。この表面処理シリカは、平均粒径20nm、BET比表面積99m2/g、炭素含有量2.5重量%であった。
メチルトリエトキシシランをヘキサメチルジシラザンに変更した以外は表面処理例1と同様にしてトリメチルシラン表面処理シリカ(表面処理シリカ2)を得た。この表面処理シリカは、平均粒径20nm、BET比表面積99m2/g、炭素含有量2.5重量%であった。
(表面処理例3)
メチルトリエトキシシランをフェニルトリエトキシシランに変更した以外は表面処理例1と同様にしてフェニルシラン表面処理シリカ(表面処理シリカ3)を得た。この表面処理シリカは、平均粒径17nm、BET比表面積142m2/g、炭素含有量1.8重量%であった。
メチルトリエトキシシランをフェニルトリエトキシシランに変更した以外は表面処理例1と同様にしてフェニルシラン表面処理シリカ(表面処理シリカ3)を得た。この表面処理シリカは、平均粒径17nm、BET比表面積142m2/g、炭素含有量1.8重量%であった。
(表面処理例4)
シリカ粒子をテイカ製酸化チタン(ルチル型、平均粒径15nm、BET比表面積100m2/g)に変更した以外は表面処理例1と同様にしてメチルシラン表面処理酸化チタン(表面処理酸化チタン1)を得た。この表面処理酸化チタンは、平均粒径17nm、BET比表面積75m2/g、炭素含有量0.5重量%であった。
シリカ粒子をテイカ製酸化チタン(ルチル型、平均粒径15nm、BET比表面積100m2/g)に変更した以外は表面処理例1と同様にしてメチルシラン表面処理酸化チタン(表面処理酸化チタン1)を得た。この表面処理酸化チタンは、平均粒径17nm、BET比表面積75m2/g、炭素含有量0.5重量%であった。
(表面処理例5)
シリカ粒子を日本アエロジル製アルミナ(平均粒径13nm、BET比表面積100m2/g)に変更した以外は表面処理例1と同様にしてメチルシラン表面処理アルミナ(表面処理アルミナ1)を得た。この表面処理アルミナは、平均粒径16nm、BET比表面積68m2/g、炭素含有量0.5重量%であった。
シリカ粒子を日本アエロジル製アルミナ(平均粒径13nm、BET比表面積100m2/g)に変更した以外は表面処理例1と同様にしてメチルシラン表面処理アルミナ(表面処理アルミナ1)を得た。この表面処理アルミナは、平均粒径16nm、BET比表面積68m2/g、炭素含有量0.5重量%であった。
[実施例1] (C.I.Pigment−Red122の着色樹脂粒子の水系分散体)
〈プレ分散工程〉 親水性樹脂であるスチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体(重量平均分子量12,000、酸価200mgKOH/g)の5重量部を1mol/kgの水酸化ナトリウム水溶液10重量部に溶解し、これにC.I.Pigment−Red122 10重量部、表面処理シリカ1 1重量部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム1重量部、スチレン2重量部、メタクリル酸メチル1重量部、イオン交換水70重量部を混合し、0.1mmジルコニアビーズを充填したビーズミルを用いて2000rpmで30分分散し、個数換算分布で、累積50%粒径(P50)が22nmの分散液を得た。
〈重合工程〉 得られた分散液に0.1重量部の2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミド]ハイドレートを加え、温度計、窒素ガス導入管、攪拌装置、還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、80℃で3時間反応させ、放冷した。
〈酸析工程〉 得られた分散液に1mol/kg塩酸を加えてpHを3以下に調節し、沈殿を凝集させた。
〈水洗工程〉 得られた沈殿を0.8μmのメンブレンフィルターを用いた吸引濾過にて濾過し、500mlのイオン交換水で水洗して、pH5.5のウエットケーキを得た。これに、塩基性化合物として1mol/kgの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pHを8に調整した。
〈再分散工程〉 再び、0.1mmジルコニアビーズを充填したビーズミルを用いて2000rpmで30分分散した。
〈後処理工程〉 得られた着色樹脂粒子の水系分散体を0.8μmのミリポアフィルターで濾過することにより粗大粒子を取り除き、少量のイオン交換水を加えて色材濃度を10%に調整し、本発明のおける着色樹脂粒子の水系分散体を得た。
得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が18nm、累積50%粒径(P50)が30nm、累積90%粒径(P90)が42nmであった。粘度は5mPa・sであった。
〈プレ分散工程〉 親水性樹脂であるスチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体(重量平均分子量12,000、酸価200mgKOH/g)の5重量部を1mol/kgの水酸化ナトリウム水溶液10重量部に溶解し、これにC.I.Pigment−Red122 10重量部、表面処理シリカ1 1重量部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム1重量部、スチレン2重量部、メタクリル酸メチル1重量部、イオン交換水70重量部を混合し、0.1mmジルコニアビーズを充填したビーズミルを用いて2000rpmで30分分散し、個数換算分布で、累積50%粒径(P50)が22nmの分散液を得た。
〈重合工程〉 得られた分散液に0.1重量部の2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミド]ハイドレートを加え、温度計、窒素ガス導入管、攪拌装置、還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、80℃で3時間反応させ、放冷した。
〈酸析工程〉 得られた分散液に1mol/kg塩酸を加えてpHを3以下に調節し、沈殿を凝集させた。
〈水洗工程〉 得られた沈殿を0.8μmのメンブレンフィルターを用いた吸引濾過にて濾過し、500mlのイオン交換水で水洗して、pH5.5のウエットケーキを得た。これに、塩基性化合物として1mol/kgの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pHを8に調整した。
〈再分散工程〉 再び、0.1mmジルコニアビーズを充填したビーズミルを用いて2000rpmで30分分散した。
〈後処理工程〉 得られた着色樹脂粒子の水系分散体を0.8μmのミリポアフィルターで濾過することにより粗大粒子を取り除き、少量のイオン交換水を加えて色材濃度を10%に調整し、本発明のおける着色樹脂粒子の水系分散体を得た。
得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が18nm、累積50%粒径(P50)が30nm、累積90%粒径(P90)が42nmであった。粘度は5mPa・sであった。
また、この着色樹脂粒子の組成を分析するため、下記のとおり組成分析を行った。
得られた着色樹脂粒子の水系分散体の一部に1mol/kgの塩酸を添加して、着色樹脂粒子を凝縮させ、濾過、水洗、乾燥した。次に、この着色樹脂粒子1.00重量部を採取し、トルエンを用いてソックスレー抽出して樹脂成分をトルエンに抽出分離した。残った不溶成分は0.55重量部であった。この不溶成分の赤外吸収スペクトルを測定したところ、水不溶性色材であるキナクリドン顔料と水不溶性無機微粒子である表面処理シリカ1であることが同定された。この不溶成分にジメチルスルホキシド3重量部と10%水酸化カリウムメタノール溶液1重量部の混合溶媒を加えて水不溶性色材であるキナクリドンを溶解したところ、残った水不溶性無機微粒子である表面処理シリカ1は0.05重量部であった。このことより、水不溶性色材は0.50重量部であった。
次に、樹脂成分を抽出したトルエン溶液を分液ロートに入れ、1mol/kgの水酸化ナトリウム水溶液を加えて抽出操作を行った。このトルエン相に残る樹脂が疎水性樹脂で、水相に抽出される樹脂が親水性樹脂であることは明白である。この抽出操作後、トルエン相と水相を分離してそれぞれ濃縮し、トルエン相にヘキサン、水相に1mol/kgの塩酸を加えて樹脂成分を析出させ、乾燥して回収した。回収された疎水性樹脂は0.20重量部で、親水性樹脂は0.25重量部であった。
これらの結果から、着色樹脂粒子中に含まれる水不溶性色材は50重量%、水不溶性無機微粒子は5重量%であり、水不溶性無機微粒子は水不溶性色材に対して10重量%含有されていた。また、着色樹脂粒子中に含まれる疎水性樹脂は20重量%、親水性樹脂は25重量%、トータルの樹脂は45重量%であり、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して80重量%であった。
得られた着色樹脂粒子の水系分散体の一部に1mol/kgの塩酸を添加して、着色樹脂粒子を凝縮させ、濾過、水洗、乾燥した。次に、この着色樹脂粒子1.00重量部を採取し、トルエンを用いてソックスレー抽出して樹脂成分をトルエンに抽出分離した。残った不溶成分は0.55重量部であった。この不溶成分の赤外吸収スペクトルを測定したところ、水不溶性色材であるキナクリドン顔料と水不溶性無機微粒子である表面処理シリカ1であることが同定された。この不溶成分にジメチルスルホキシド3重量部と10%水酸化カリウムメタノール溶液1重量部の混合溶媒を加えて水不溶性色材であるキナクリドンを溶解したところ、残った水不溶性無機微粒子である表面処理シリカ1は0.05重量部であった。このことより、水不溶性色材は0.50重量部であった。
次に、樹脂成分を抽出したトルエン溶液を分液ロートに入れ、1mol/kgの水酸化ナトリウム水溶液を加えて抽出操作を行った。このトルエン相に残る樹脂が疎水性樹脂で、水相に抽出される樹脂が親水性樹脂であることは明白である。この抽出操作後、トルエン相と水相を分離してそれぞれ濃縮し、トルエン相にヘキサン、水相に1mol/kgの塩酸を加えて樹脂成分を析出させ、乾燥して回収した。回収された疎水性樹脂は0.20重量部で、親水性樹脂は0.25重量部であった。
これらの結果から、着色樹脂粒子中に含まれる水不溶性色材は50重量%、水不溶性無機微粒子は5重量%であり、水不溶性無機微粒子は水不溶性色材に対して10重量%含有されていた。また、着色樹脂粒子中に含まれる疎水性樹脂は20重量%、親水性樹脂は25重量%、トータルの樹脂は45重量%であり、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して80重量%であった。
[実施例2] (C.I.Pigment−Red122の着色樹脂粒子の水系分散体)
表面処理シリカ1を表面処理シリカ2に、親水性樹脂をスチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体からスチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体(重量平均分子量8,000、酸価200mgKOH/g)に変更した以外は実施例1と同様にして着色樹脂粒子の水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が17nm、累積50%粒径(P50)が27nm、累積90%粒径(P90)が42nmであった。粘度は4mPa・sであった。
表面処理シリカ1を表面処理シリカ2に、親水性樹脂をスチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体からスチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体(重量平均分子量8,000、酸価200mgKOH/g)に変更した以外は実施例1と同様にして着色樹脂粒子の水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が17nm、累積50%粒径(P50)が27nm、累積90%粒径(P90)が42nmであった。粘度は4mPa・sであった。
[実施例3] (C.I.Pigment−Red122の着色樹脂粒子の水系分散体)
表面処理シリカ1 1重量部を表面処理シリカ3 0.5重量部に、モノマーをスチレン2重量部、メタクリル酸メチル1重量部から、スチレン1重量部、メタクリル酸メチル1重量部、メタクリロキシポリジメチルシロキサン1重量部に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が13nm、累積50%粒径(P50)が26nm、累積90%粒径(P90)が33nmであった。粘度は5mPa・sであった。
前記実施例1と同様にして着色樹脂粒子の組成を分析した結果、着色樹脂粒子中に含まれる水不溶性色材は51重量%、水不溶性無機微粒子は3重量%であり、水不溶性無機微粒子は水不溶性色材に対して6重量%含有されていた。また、着色樹脂粒子中に含まれる疎水性樹脂は20重量%、親水性樹脂は26重量%、トータルの樹脂は46重量%であり、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して77重量%であった。
表面処理シリカ1 1重量部を表面処理シリカ3 0.5重量部に、モノマーをスチレン2重量部、メタクリル酸メチル1重量部から、スチレン1重量部、メタクリル酸メチル1重量部、メタクリロキシポリジメチルシロキサン1重量部に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が13nm、累積50%粒径(P50)が26nm、累積90%粒径(P90)が33nmであった。粘度は5mPa・sであった。
前記実施例1と同様にして着色樹脂粒子の組成を分析した結果、着色樹脂粒子中に含まれる水不溶性色材は51重量%、水不溶性無機微粒子は3重量%であり、水不溶性無機微粒子は水不溶性色材に対して6重量%含有されていた。また、着色樹脂粒子中に含まれる疎水性樹脂は20重量%、親水性樹脂は26重量%、トータルの樹脂は46重量%であり、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して77重量%であった。
[実施例4] (C.I.Pigment−Blue15:3の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Blue15:3に、モノマーをスチレン4重量部、メタクリル酸メチル2重量部から、スチレン4重量部、メタクリル酸ブチル2重量部に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が20nm、累積50%粒径(P50)が32nm、累積90%粒径(P90)が40nmであった。粘度は6mPa・sであった。
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Blue15:3に、モノマーをスチレン4重量部、メタクリル酸メチル2重量部から、スチレン4重量部、メタクリル酸ブチル2重量部に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が20nm、累積50%粒径(P50)が32nm、累積90%粒径(P90)が40nmであった。粘度は6mPa・sであった。
[実施例5] (C.I.Pigment−Blue15:3の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Blue15:3に、表面処理シリカ1を表面処理酸化チタン1に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が15nm、累積50%粒径(P50)が35nm、累積90%粒径(P90)が41nmであった。粘度は5mPa・sであった。
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Blue15:3に、表面処理シリカ1を表面処理酸化チタン1に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が15nm、累積50%粒径(P50)が35nm、累積90%粒径(P90)が41nmであった。粘度は5mPa・sであった。
[実施例6] (C.I.Pigment−Yellow74の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Yellow74に、表面処理シリカ1 1重量部を表面処理シリカ3 2重量部に、モノマーをスチレン2重量部、メタクリル酸メチル1重量部から、スチレン1重量部、メタクリル酸メチル1重量部、メタクリロキシポリジメチルシロキサン1重量部に、変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が19nm、累積50%粒径(P50)が31nm、累積90%粒径(P90)が43nmであった。粘度は5mPa・sであった。
前記実施例1と同様にして着色樹脂粒子の組成を分析した結果、着色樹脂粒子中に含まれる水不溶性色材は48重量%、水不溶性無機微粒子は9重量%であり、水不溶性無機微粒子は水不溶性色材に対して19重量%含有されていた。また、着色樹脂粒子中に含まれる疎水性樹脂は19重量%、親水性樹脂は24重量%、トータルの樹脂は43重量%であり、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して79重量%であった。
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Yellow74に、表面処理シリカ1 1重量部を表面処理シリカ3 2重量部に、モノマーをスチレン2重量部、メタクリル酸メチル1重量部から、スチレン1重量部、メタクリル酸メチル1重量部、メタクリロキシポリジメチルシロキサン1重量部に、変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が19nm、累積50%粒径(P50)が31nm、累積90%粒径(P90)が43nmであった。粘度は5mPa・sであった。
前記実施例1と同様にして着色樹脂粒子の組成を分析した結果、着色樹脂粒子中に含まれる水不溶性色材は48重量%、水不溶性無機微粒子は9重量%であり、水不溶性無機微粒子は水不溶性色材に対して19重量%含有されていた。また、着色樹脂粒子中に含まれる疎水性樹脂は19重量%、親水性樹脂は24重量%、トータルの樹脂は43重量%であり、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して79重量%であった。
[実施例7] (C.I.Pigment−Yellow128の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Yellow128に、表面処理シリカ1を表面処理アルミナ1に、親水性樹脂をスチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体からスチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体(重量平均分子量8,000、酸価200mgKOH/g)に、モノマーをスチレン2重量部、メタクリル酸メチル1重量部から、スチレン1重量部、メタクリル酸メチル1重量部、メタクリロキシポリジメチルシロキサン1重量部に、変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が15nm、累積50%粒径(P50)が30nm、累積90%粒径(P90)が39nmであった。粘度は5mPa・sであった。
前記実施例1と同様にして着色樹脂粒子の組成を分析した結果、着色樹脂粒子中に含まれる水不溶性色材は50重量%、水不溶性無機微粒子は5重量%であり、水不溶性無機微粒子は水不溶性色材に対して10重量%含有されていた。また、着色樹脂粒子中に含まれる疎水性樹脂は20重量%、親水性樹脂は25重量%、トータルの樹脂は45重量%であり、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して80重量%であった。
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Yellow128に、表面処理シリカ1を表面処理アルミナ1に、親水性樹脂をスチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体からスチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体(重量平均分子量8,000、酸価200mgKOH/g)に、モノマーをスチレン2重量部、メタクリル酸メチル1重量部から、スチレン1重量部、メタクリル酸メチル1重量部、メタクリロキシポリジメチルシロキサン1重量部に、変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が15nm、累積50%粒径(P50)が30nm、累積90%粒径(P90)が39nmであった。粘度は5mPa・sであった。
前記実施例1と同様にして着色樹脂粒子の組成を分析した結果、着色樹脂粒子中に含まれる水不溶性色材は50重量%、水不溶性無機微粒子は5重量%であり、水不溶性無機微粒子は水不溶性色材に対して10重量%含有されていた。また、着色樹脂粒子中に含まれる疎水性樹脂は20重量%、親水性樹脂は25重量%、トータルの樹脂は45重量%であり、疎水性樹脂は親水性樹脂に対して80重量%であった。
[実施例8] (C.I.Pigment−Black7の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Black7(カーボンブラック)に、表面処理シリカ1を表面処理シリカ3に、モノマーをスチレン4重量部、メタクリル酸メチル2重量部から、スチレン4重量部、メタクリル酸エチルヘキシル2重量部に、変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が19nm、累積50%粒径(P50)が32nm、累積90%粒径(P90)が42nmであった。粘度は5mPa・sであった。
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Black7(カーボンブラック)に、表面処理シリカ1を表面処理シリカ3に、モノマーをスチレン4重量部、メタクリル酸メチル2重量部から、スチレン4重量部、メタクリル酸エチルヘキシル2重量部に、変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が19nm、累積50%粒径(P50)が32nm、累積90%粒径(P90)が42nmであった。粘度は5mPa・sであった。
[実施例9] (C.I.Pigment−Green36の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Green36に、表面処理シリカ1を表面処理シリカ3に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が18nm、累積50%粒径(P50)が22nm、累積90%粒径(P90)が32nmであった。粘度は5mPa・sであった。
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Green36に、表面処理シリカ1を表面処理シリカ3に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が18nm、累積50%粒径(P50)が22nm、累積90%粒径(P90)が32nmであった。粘度は5mPa・sであった。
[実施例10] (C.I.Pigment−Red269の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Red269に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が25nm、累積50%粒径(P50)が33nm、累積90%粒径(P90)が42nmであった。粘度は7mPa・sであった。
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Red269に変更した以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が25nm、累積50%粒径(P50)が33nm、累積90%粒径(P90)が42nmであった。粘度は7mPa・sであった。
[比較例1](樹脂成分が親水性樹脂のみ、水不溶性無機微粒子を含まず調製を行った場合)
(C.I.Pigment−Red122の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性無機微粒子を含まず、界面活性剤、モノマーを含まず、重合工程を省略して調製を行った以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が20nm、累積50%粒径(P50)が53nm、累積90%粒径(P90)が84nmであった。粘度が10mPa・sであった。
(C.I.Pigment−Red122の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性無機微粒子を含まず、界面活性剤、モノマーを含まず、重合工程を省略して調製を行った以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が20nm、累積50%粒径(P50)が53nm、累積90%粒径(P90)が84nmであった。粘度が10mPa・sであった。
[比較例2](樹脂成分が親水性樹脂のみ、水不溶性無機微粒子を含まず調製を行った場合)
(C.I.Pigment−Yellow74の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Yellow74に変更し、水不溶性無機微粒子を含まず、界面活性剤、モノマーを含まず、重合工程を省略して調製を行った以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が18nm、累積50%粒径(P50)が27nm、累積90%粒径(P90)が38nmであった。粘度は10mPa・sであった。
(C.I.Pigment−Yellow74の着色樹脂粒子の水系分散体)
水不溶性色材をC.I.Pigment−Red122からC.I.Pigment−Yellow74に変更し、水不溶性無機微粒子を含まず、界面活性剤、モノマーを含まず、重合工程を省略して調製を行った以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が18nm、累積50%粒径(P50)が27nm、累積90%粒径(P90)が38nmであった。粘度は10mPa・sであった。
[比較例3](水不溶性無機微粒子を含まず調製を行った場合)
(C.I.Pigment−Red122の着色樹脂粒子の水系分散体)
表面処理シリカ1を含まず調製を行った以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が25nm、累積50%粒径(P50)が45nm、累積90%粒径(P90)が57nmであった。粘度は6mPa・sであった。
(C.I.Pigment−Red122の着色樹脂粒子の水系分散体)
表面処理シリカ1を含まず調製を行った以外は実施例1と同様にして水系分散体を得た。得られた水系分散体の分散粒径は個数換算分布で、累積10%粒径(P10)が25nm、累積50%粒径(P50)が45nm、累積90%粒径(P90)が57nmであった。粘度は6mPa・sであった。
このときの製造条件を表1に、得られた水系分散体の諸特性を表2に示す。
表2に示すとおり、本発明に係る着色樹脂粒子および水系分散体は極めて微細に調製、分散されていることは明らかである。
[インクジェット記録用インク]
下記の配合割合で各原料を混合して水不溶性色材濃度5%に調製し、0.8μmのミリポアフィルターを通過させて、本発明に係るインクジェット記録用インクを得た。そして、下記の方法で評価された。
下記の配合割合で各原料を混合して水不溶性色材濃度5%に調製し、0.8μmのミリポアフィルターを通過させて、本発明に係るインクジェット記録用インクを得た。そして、下記の方法で評価された。
水系分散体 50部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 5部
サーフィノール465(エアープロダクツ製) 1部
イオン交換水 34部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 5部
サーフィノール465(エアープロダクツ製) 1部
イオン交換水 34部
(1)分散粒径および粘度
分散粒径は、大塚電子製濃厚系粒径アナライザーFPAR−1000により測定され、個数換算分布の累積10%粒径(P10)、累積50%粒径(P50)、および、累積90粒径(P90)で表示した。粘度は、東機産業製E型粘度計TV−30により測定した。
分散粒径は、大塚電子製濃厚系粒径アナライザーFPAR−1000により測定され、個数換算分布の累積10%粒径(P10)、累積50%粒径(P50)、および、累積90粒径(P90)で表示した。粘度は、東機産業製E型粘度計TV−30により測定した。
(2)保存安定性
保存安定性は、調製後3週間静置され、再度、前記と同様にして分散粒径を測定、その変化がほとんどないものを◎、10%未満の変化が発生したもの○、10〜50%の変化が発生したもの△、50%を超える変化が発生したものを×で評価された。
保存安定性は、調製後3週間静置され、再度、前記と同様にして分散粒径を測定、その変化がほとんどないものを◎、10%未満の変化が発生したもの○、10〜50%の変化が発生したもの△、50%を超える変化が発生したものを×で評価された。
(3)インク吐出性
インク吐出性は、本発明に係るインクジェット記録用インクをエプソン製インクジェットプリンターPX−V600に充填し、日本製紙製A4PPC用紙クリーンにベタ印刷を行い、50枚以上かすれなかったものを○、10枚以上50枚未満でかすれたものを△、10以下でかすれたものを×で評価された。
インク吐出性は、本発明に係るインクジェット記録用インクをエプソン製インクジェットプリンターPX−V600に充填し、日本製紙製A4PPC用紙クリーンにベタ印刷を行い、50枚以上かすれなかったものを○、10枚以上50枚未満でかすれたものを△、10以下でかすれたものを×で評価された。
(4)普通紙発色性
普通紙発色性は、前述と同様に、日本製紙製A4PPC用紙クリーンにベタ印刷した印刷物の光学濃度(OD値)をX−Rite製反射型カラー分光測色計X−Rite939にて測定し、OD値が1.10以上のとき○、0.95以上1.10未満のとき△、0.95未満のとき×の評価とされた。
普通紙発色性は、前述と同様に、日本製紙製A4PPC用紙クリーンにベタ印刷した印刷物の光学濃度(OD値)をX−Rite製反射型カラー分光測色計X−Rite939にて測定し、OD値が1.10以上のとき○、0.95以上1.10未満のとき△、0.95未満のとき×の評価とされた。
(5)光沢紙光沢性
光沢紙光沢性は、前述と同様に、エプソン製A4写真用紙<光沢>KA420PSKにベタ印刷したものと、何も印刷されていない写真用紙の部位との20°における光沢度差をスガ試験機製デジタル変角光度計UGV−5Dにて測定し、光沢度差が+5以上のものを○、光沢度差が0以上+5未満のものを△、光沢度差が0未満のものを×とされた。
光沢紙光沢性は、前述と同様に、エプソン製A4写真用紙<光沢>KA420PSKにベタ印刷したものと、何も印刷されていない写真用紙の部位との20°における光沢度差をスガ試験機製デジタル変角光度計UGV−5Dにて測定し、光沢度差が+5以上のものを○、光沢度差が0以上+5未満のものを△、光沢度差が0未満のものを×とされた。
(6)透明性
透明性は、前述と同様に、エプソン製専用OHPシートMJ0PS1Nにベタ印刷したときのヘイズ値を東洋精機製ヘイズメーターによって印刷部のヘイズ値が10未満であったものを○、10以上20未満であったものを△、20以上であったものを×とされた。
透明性は、前述と同様に、エプソン製専用OHPシートMJ0PS1Nにベタ印刷したときのヘイズ値を東洋精機製ヘイズメーターによって印刷部のヘイズ値が10未満であったものを○、10以上20未満であったものを△、20以上であったものを×とされた。
(7)耐光性
耐光性は、前述と同様に、エプソン製A4写真用紙<光沢>KA420PSKにベタ印刷したものを、岩崎電気製アイスーパー
UVテスターSUV−W13にセットし、温度50℃、湿度60%で100mW/cm2の強度で紫外線(限定波長295nm〜450nm)を照射して、この紫外線照射前と照射50時間後のOD値を測定し、光学濃度残存率(紫外線照射50時間後のOD値/紫外線照射前のOD値×100(%))を算出して、光学濃度残存率が70%以上のものを○、70%未満30%以上を△、30%未満を×とされた。
耐光性は、前述と同様に、エプソン製A4写真用紙<光沢>KA420PSKにベタ印刷したものを、岩崎電気製アイスーパー
UVテスターSUV−W13にセットし、温度50℃、湿度60%で100mW/cm2の強度で紫外線(限定波長295nm〜450nm)を照射して、この紫外線照射前と照射50時間後のOD値を測定し、光学濃度残存率(紫外線照射50時間後のOD値/紫外線照射前のOD値×100(%))を算出して、光学濃度残存率が70%以上のものを○、70%未満30%以上を△、30%未満を×とされた。
(8)耐水性
耐水性は、前述と同様に、日本製紙製A4PPC用紙クリーンにベタ印刷し、乾燥後水につけて、にじみのないものを○、にじむものを×とされた。
耐水性は、前述と同様に、日本製紙製A4PPC用紙クリーンにベタ印刷し、乾燥後水につけて、にじみのないものを○、にじむものを×とされた。
(9)定着性
定着性は、前述と同様に、エプソン製A4写真用紙<光沢>KA420PSKにベタ印刷して、乾燥後、セロハンテープによる剥離テストによって評価された。剥離の全くないもの○、剥離のあったものを×とされた。
定着性は、前述と同様に、エプソン製A4写真用紙<光沢>KA420PSKにベタ印刷して、乾燥後、セロハンテープによる剥離テストによって評価された。剥離の全くないもの○、剥離のあったものを×とされた。
このときの評価結果を表3に示す。
表3に示すとおり、本発明に係るインクジェット記録用インクは、インク諸特性に優れることは明らかである。
[カラーフィルター用インク]
本発明に係るカラーフィルター用インクは本発明に係るインクジェット記録用インクと同じ製法、配合で得られた。これらのインク諸特性が優れていることは表3により明らかではあるが、カラーフィルター用の性能評価のため、カラーフィルターの3原色となるR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)について(実施例14、19、20で得られたインクジェット記録用インクをそのまま使用)、前述と同様にエプソン製専用OHPシートMJ0PS1Nにベタ印刷したものの発色性(目視で発色性良好なものを○、明らかに発色性不良なものを×とされた。)と、透明性(島津自記分光光度計UV−2100を用いて極大波長における透過率を測定し、透過率が50%以上のものを○、50%未満のものを×とされた。)が評価された。
本発明に係るカラーフィルター用インクは本発明に係るインクジェット記録用インクと同じ製法、配合で得られた。これらのインク諸特性が優れていることは表3により明らかではあるが、カラーフィルター用の性能評価のため、カラーフィルターの3原色となるR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)について(実施例14、19、20で得られたインクジェット記録用インクをそのまま使用)、前述と同様にエプソン製専用OHPシートMJ0PS1Nにベタ印刷したものの発色性(目視で発色性良好なものを○、明らかに発色性不良なものを×とされた。)と、透明性(島津自記分光光度計UV−2100を用いて極大波長における透過率を測定し、透過率が50%以上のものを○、50%未満のものを×とされた。)が評価された。
このときの評価結果を表4に示す。
表3、表4に示すとおり、本発明に係るカラーフィルター用インクは、インク諸特性および、発色性、透明性に優れることは明らかである。
本発明に係る着色樹脂粒子は、発色性、透明性、光沢感に優れるとともに、耐光性、耐水性、定着性が良好であり、水系分散体調製時、およびインク調製時の分散安定性が良好であるので、インクジェット記録用インクおよびカラーフィルター用インクの前駆体として好適である。
本発明に係る水系分散体は、発色性、透明性、光沢感に優れるとともに、耐光性、耐水性、定着性が良好であり、それ自体およびインク調製時の分散安定性が良好であるのでインクジェット記録用インクおよびカラーフィルター用インクの前駆体として好適である。
本発明に係るインクジェット記録用インクは、発色性、透明性、光沢感に優れるとともに、耐光性、耐水性、定着性が良好であり、分散安定性が良好であるのでインクジェット記録用インクとして好適である。
本発明に係るカラーフィルター用インクは、発色性、透明性に優れるとともに、耐光性、耐水性、定着性が良好であり、分散安定性が良好であるのでカラーフィルター用インクとして好適である。
Claims (8)
- 樹脂成分、水不溶性色材および水不溶性無機微粒子を含有する着色樹脂粒子であって、前記樹脂成分がスチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂から選ばれた一種以上の親水性樹脂と疎水性樹脂との複合成分であり、前記水不溶性無機微粒子が水不溶性色材に対して1〜50重量%含まれることを特徴とする着色樹脂粒子。
- 水不溶性無機微粒子が酸化ケイ素、酸化チタン、アルミニウム化合物から選ばれた一種または二種以上からなることを特徴とする請求項1記載の着色樹脂粒子。
- 水不溶性無機微粒子が、疎水性表面処理をなされた粒子であることを特徴とする請求項1または2に記載の着色樹脂粒子。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の着色樹脂粒子を水系分散媒に分散させたことを特徴とする水系分散体。
- 請求項4記載の水系分散体であって、分散粒径において、個数換算分布の累積90%粒径(P90)が50nm以下であることを特徴とする水系分散体。
- 請求項4または5記載の水系分散体であって、分散粒径において、個数換算分布の累積90%粒径(P90)と個数換算分布の累積50%粒径(P50)との粒径比(P90/P50)が5以下であることを特徴とする水系分散体。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の着色樹脂粒子または請求項4乃至6のいずれかに記載の水系分散体を用いたインクジェット記録用インク。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の着色樹脂粒子または請求項4乃至6のいずれかに記載の水系分散体を用いたカラーフィルター用インク。
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