JP2006312724A - 高分子化合物を含有する組成物、画像形成方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】色材を内包した両親媒性ブロックポリマー化合物と、溶媒とを含有するインク組成物において、色材を内包した両親媒性ブロックポリマー化合物が疎水性ブロックセグメントを内部のコア部とする分散体を形成しており、該疎水性ブロックセグメントが架橋されていることを特徴とするインク組成物。
【選択図】図2
Description
また、本発明は、インク組成物を用いた画像形成方法及び装置を提供することを目的とする。
また、本発明は前記のインク組成物がインクジェット用組成物である事を特徴とするインク組成物である。
また、本発明は前記のインク組成物を媒体に付与することにより、画像を記録させるための手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
本発明者らは、この架橋形態をミセル内架橋と称し、従来の架橋形態と区別する。
本発明のようなミセル内架橋構造を採用することにより、実質的にミセル間の架橋は、ほぼ無視することができ、従来の架橋なしのミセル構造とほぼ同様の分子量、粘度で、架橋形態を達成することができるものである。
さらには、架橋形態をとっているため、従来の両親媒性ブロックポリマーに求められていた疎水部分の吸着性能もそれほど高めなくても用いることができる形態が期待できる。この場合には、ポリマーの疎水/親水バランスを従来と変えることもできるようになるため、吸着以外の性能を従来よりも向上させることもできる。
また、本発明は、上記のインク組成物を使用した画像形成方法および装置を提供することができる。
以下、図面を用いて、本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の組成物を示す模式図であり、図2は図1のミセル構造の一例を示す模式図である。
分散体10は、疎水性物質14と分散樹脂200とからなっており、疎水性物質14の周りに疎水性物質14を内包するように分散樹脂200が配されることにより、水性溶媒30中で疎水性物質14が分散状態を保持しているものである。
図3において、14は疎水性物質である顔料、20は分散樹脂となる両親媒性ブロックポリマー化合物である。この両親媒性ブロックポリマー化合物20は、疎水ブロックセグメント21と、親水ブロックセグメント22と、を有している。また、親水ブロックセグメントは、非イオン性のブロックセグメント22aと、イオン性のブロックセグメント22bと、からなっている。水性溶媒中では、この両親媒性ブロックポリマー20は疎水ブロックセグメント21が内側となるように配向し、ミセル状態を形成している。そして、このミセルのコア部には、顔料14が両親媒性ブロックポリマー20に包摂されるように内包されており、疎水ブロックセグメント21が顔料14に吸着している。さらに疎水ブロックセグメント21には、架橋性置換基が設けられており(不図示)、この架橋性置換基が他の疎水ブロックセグメントの架橋性置換基と結合した架橋結合部15を有している。
なお、前記のように疎水部がコアであり、親水部がシェルとなるコア−シェル型ミセルは疎水性コアが親水性シェル部に覆われており、外部の溶媒環境へと内部の疎水性コアの影響が現れにくい構造である、と一般的に考えられているが、詳細は明らかではない。
また、疎水性ブロックセグメント中に架橋性官能基を有する両親媒性ブロックポリマーを分散剤として使用することで、疎水性物質に疎水性セグメントが吸着し、その周囲を親水性ブロックセグメントが覆う形となる。この親水性ブロックセグメントにより、架橋性官能基を架橋した場合にも分散体間の架橋を防ぐことができ、従来の分散体の架橋方法で生じていた、粗大粒子または粘度の増加という現象が起こりにくくなる点に、本発明の特徴がある。
この構造は疎水性物質へ吸着する吸着部、その外側に架橋性官能基を有する架橋部、そして分散性を有する親水性ブロックセグメント、という機能分離構造である。この構造は、吸着部を架橋部のコア側に別途配することにより、吸着部の自由度が確保され、疎水性物質への吸着能を損なうことがなく、また、架橋部の運動性も良好で効率の良い架橋反応を行うことができるため、より好ましい構造であるといえる。
また、本発明の分散樹脂であるブロックポリマー化合物の分散体間の架橋防止効果をより確保したい場合には、ブロックポリマー化合物中の疎水ブロックセグメント中の繰返し単位数が親水ブロックセグメント中の単位数よりも少ないようにすることは好ましいものである。
架橋性官能基がカルボキシル基の場合、架橋剤としては、アミノ樹脂、1分子中にエポキシ基を2個以上有する化合物、1分子中に1,3−ジオキソラン−2−オン−4−イル基(シクロカーボネート基とも称する。)を2個以上有する化合物等が挙げられる。
架橋性官能基が第3級アミノ基の場合、架橋剤としては、1分子中にエポキシ基を2個以上有する化合物、1分子中に1,3−ジオキソラン−2−オン−4−イル基を2個以上有する化合物等が挙げられる。
架橋性官能基がエポキシ基または1,3−ジオキソラン−2−オン−4−イル基の場合、架橋剤としては、1分子中にカルボキシル基を2個以上有する化合物、ポリアミン化合物、ポリメルカプト化合物等が挙げられる。
Dは単結合または炭素原子数1から10までの直鎖状または分岐状の置換されていても良いアルキレン基を表す。アルキレン基としてはメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、へキシレン、へプチレン、オクチレン等が例として挙げられる。
Jは炭素原子数3から15までの置換されていても良い直鎖状、または分岐状のアルキル基、または置換されていても良い芳香族環、置換されていても良い縮環、置換されていても良い芳香族環が単結合で3つまで結合した構造のいずれかを表す。アルキル基としては、例えばプロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基などが挙げられる。芳香族環構造としては例えばフェニル基、ナフチル基、ピリジル基、ビフェニル基等が挙げられる。置換基としては、アルキル基、アルコキシ基等が挙げられる。
また、非イオン性親水ブロックセグメントであるBブロックとしては、例えばヒドロキシル基、ポリオキシエチレン鎖などを置換基または側鎖として有する繰り返し単位構造を含有するブロックセグメントが挙げられる。具体的な例でいえば、ポリビニルアルコールなどのモノマーを繰り返し単位として有するブロックセグメントであるが、好ましくはポリアルケニルエーテル構造からなる繰り返し単位構造を有するブロックセグメントである。具体的には下記一般式(3)で表されるような繰り返し単位構造が挙げられるが、本発明の高分子化合物における非イオン性親水ブロックはこれらに限定されない。
D’は単結合または炭素原子数1から5までの直鎖状または分岐状の置換されていても良いアルキレン基を表す。アルキレン基としてはメチレン、エチレン、プロピレン等が例として挙げられる。
また、イオン性親水ブロックセグメントであるCブロックとしては、例えばカルボン酸、カルボン酸塩などを有する繰り返し単位構造を含有するブロックセグメントが挙げられる。好ましくはポリアルケニルエーテル構造からなる繰り返し単位構造を有するブロックセグメントである。具体的には下記一般式(4)で表されるような繰り返し単位構造が挙げられるが、本発明の高分子化合物におけるイオン性親水ブロックはこれらに限定されない。
D”は単結合または炭素原子数1から10までの直鎖状または分岐状の置換されていても良いアルキレン基を表す。アルキレン基としてはメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、へキシレン、へプチレン、オクチレン等が例として挙げられる。
イオン性親水ブロックとなる繰り返し単位構造の具体例として、例えば
本発明における両親媒性ブロックポリマー化合物に含有される疎水性ブロックセグメントの含有量は5質量%以上95質量%以下、好ましくは10質量%以上90質量%以下の範囲であり、また、親水性ブロックセグメントの含有量は5質量%以上95質量%以下、好ましくは10質量%以上90質量%以下の範囲である。
本発明のインク組成物に含まれる疎水性物質とは、水に対して不溶な物質である。水に対して不溶とは水に溶解、あるいは分散しない性質のことである。具体的にいうと、該化合物の水に対する溶解度が1g/l以下であること、あるいは水に対して安定な分散体を形成しないことを表す。
以下にインク組成物に使用する顔料および染料の具体例を示す。
黒色の顔料としては、Raven1060、(コロンビアン・カーボン社製)、MOGUL−L、(キャボット社製)、Color Black FW1(デグッサ社製)、MA100(三菱化学社製)等を挙げることができるが、これらに限定されない。
油溶性染料として、以下に、各色の市販品を例示する。
イエローの油溶性染料としては、C.I.Solvent Yellow−1,−25:1,−172等が挙げられるが、これらに限定されない。
レッドの油溶性染料としては、C.I.Solvent Red−1,−111,−229等が挙げられるが、これらに限定されない。
ブルーの油溶性染料としては、C.I.Solvent Blue−2,−43,−134等が挙げられるが、これらに限定されない。
ブラウンの油溶性染料としては、C.I.Solvent Brown−1,−12,−58等が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の組成物に含有される高分子化合物、疎水性物質以外の他の成分について詳しく説明する。他の成分には、水性溶媒、添加剤等が含まれる。
本発明でいう水性溶媒とは、水を主体とするものであり、上記高分子化合物、疎水性物質がミセル状態で分散されるものであれば、水以外に有機溶剤や水性溶剤を含んでいてもかまわないものである。
有機溶剤としては、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アミド系溶剤等が挙げられる。
本発明の組成物には、必要に応じて、種々の添加剤、助剤等を添加することができる。添加剤の一つとして、顔料を溶媒中で安定に分散させる分散安定剤がある。本発明の組成物は、ポリビニルエーテル構造を含むポリマーにより、顔料のような粒状固体を分散させる機能を有しているが、分散が不十分である場合には、他の分散安定剤を添加してもよい。
本発明のインク組成物には前述の架橋性官能基と架橋剤との組み合わせによって選ばれた架橋剤を、使用する架橋性置換基の種類に応じて添加することができる。インク組成物作成時には、架橋剤は顔料の分散前あるいは分散後に添加する。その時期は、顔料の表面に架橋剤が存在する確率が高いことから分散前がより好ましい。
ポリマー化合物と架橋剤との配合割合は、固形分重量比でもって、概ね、30:70から95:5の範囲が好ましく、40:60から90:10の範囲が特に好ましい。
本発明の組成物製造方法は、前記分散体が、疎水性ブロックセグメントに重合性置換基を置換した両親媒性マクロモノマーの重合反応により製造されることを特徴とする、組成物製造方法である。
本発明の組成物を調製するには、前記構成成分である、両親媒性ブロックポリマー、疎水性物質、架橋剤、溶剤、添加剤などを混合し、均一に溶解又は分散することにより調製することができる。たとえば、構成成分の複数を混合し、サンドミルやボールミル、ホモジナイザー、ナノマーザー等の分散機により破砕、分散しインク母液を作成し、これに溶媒や添加剤を加え物性を調整することにより調整することができる。均一な組成物を作成するためには、好ましくは乳化転相法が用いられる。
次いで、この分散体を常圧下あるいは加圧下での加熱やエネルギー線の照射、または特定条件下での反応等により、架橋性官能基を架橋反応させ、架橋結合を形成させ得ることができる。
本発明は前記吐出悪化要因の一つである粗大粒子の少ない組成物、およびその製造方法を提供することができる点で極めて有用であるといえる。
[画像形成方法、液体付与方法および装置]
本発明の組成物は、各種印刷法、インクジェット法、電子写真法等の様々な画像形成方法および装置に使用でき、この装置を用いた画像形成方法により描画することができる。また、液体組成物を用いる場合、インクジェット法等では微細パターンを形成したり、薬物の投与を行ったりするための液体付与方法に使用することができる。
また、本発明の装置の構成として、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定化できるので好ましい。これらを具体的に挙げれば、ヘッドに対してのキャッピング手段、加圧または吸引手段、電気熱変換体またはこれとは別の加熱素子、または、これらの組合せを用いて加熱を行う予備加熱手段、インクの吐出とは別の、吐出を行うための予備吐出手段などを挙げることができる。
本発明の装置では、インクジェット用インクの吐出ヘッドの各吐出口から吐出されるインクの量が、0.1ピコリットルから100ピコリットルの範囲であることが好ましい。
合成例1
<ブロックポリマー1の合成> ABCD型
公知のリビングカチオン重合によって次のように重合を行った。
三方活栓を取り付けたガラス容器内を窒素置換した後、窒素ガス雰囲気下250℃に加熱し吸着水を除去した。系を室温に戻した後、4−メチルベンゼンオキシエチルビニルエーテル(TolOVE)25mmol(ミリモル)、酢酸エチル160mmol、1−イソブトキシエチルアセテート0.5mmol、及びトルエン110mlを加え、反応系を冷却した。系内温度が0℃に達したところでエチルアルミニウムセスキクロリド(ジエチルアルミニウムクロリドとエチルアルミニウムジクロリドとの等モル混合物)を2.0mmol加え重合を開始した。重合反応はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いてモニタリングし、Aブロックの重合の完了を確認した。この段階でのMn=7000、Mw/Mn=1.10であった。
以上の実験操作において、VEMAの不飽和結合の反応を抑えるためエバポレーターによる濃縮、水の留去は40℃以下の低温で行った。
<ブロックポリマー2の合成> ABC型
合成例1と同様の手法により、各成分のモノマーを以下のように変更して同様に合成した。AブロックのモノマーとしてはTolOVE50mmol、VEMA50mmolを添加した。Bブロックのモノマーであるメトキシエトキシエチルビニルエーテル(MOEOVE)を50mmol添加した。Cブロックのモノマーである4−{(ビニルオキシ)エトキシ}安息香酸(t−ブチルジメチルシリル)エステル(VEEtPhCOOTBDMSi)を10mmol添加した。その他の操作は実施例1と同じである。このブロックポリマーの同定は、NMRおよびGPCを用いて行った。Mn=43700、Mw/Mn=1.17であった。重合度比はA:B:C=100:100:20、Aセグメント中の組成比はTolOVE:VEMA=5:5であった。
<ブロックポリマー3の合成>
合成例1と同様の手法により各ブロック成分のモノマーを変更して重合を行った。まず、A成分のモノマーはTolOVE35mmol、VEMA15mmolとし、B成分はMOEOVEを50mmol、VEEtPhCOOTBDMSiを10mmolのトルエン希釈溶液を添加した。その他の操作は実施例1と同じである。このブロックポリマーの同定は、NMRおよびGPCを用いて行った。Mn=33900、Mw/Mn=1.19であった。重合度比はA:B=100:120、Aセグメント中の組成比はTolOVE:VEMA=7:3、Bセグメント中の組成比はMOEOVE:VEEtPhCOOTBDMSi=5:1であった。
<ポリマー1(疎水性ポリマーユニット前駆体)の合成>
4−メチルベンゼンオキシエチルビニルエーテル(TolOVE)と2−ビニロキシエチルメタクリレート(VEMA)とのランダムポリマーの合成
合成例1と同様の手法により、モノマーとして4−メチルベンゼンオキシエチルビニルエーテル(TolOVE)15mmol(ミリモル)、2−ビニロキシエチルメタクリレート(VEMA)15mmolを加え、重合を行った。その他の条件は全て合成例1と同様である。GPCを用いたモニタリングにより、Mnが7000の段階で重合反応を停止した。反応停止後の操作についても合成例1と同様で、目的物である疎水性ポリマーユニットの前駆体を得た。得られた化合物の同定は、NMRおよびGPCを用いて行った。Mn=7000、Mw/Mn=1.20であった。重合比はA:B=1:1であった。
ブロックポリマー4(片末端に重合性不飽和着を有する両親媒性ブロックポリマー)の合成
<重合開始種の合成>
予め45から50℃/0mmHgの条件での減圧蒸留にて精製しておいたVEMAと、酢酸10モル当量を混合し、1日室温にて攪拌した。得られた反応終了液をヘキサンに溶解し、アルカリ水溶液にて洗浄し、未反応酢酸を除去した。次いで、得られた溶液エバポレーターにてヘキサンを留去した後、減圧乾燥を1日以上行い、目的とするカチオンリビング重合開始剤(VEM−OAc)を得た。合成した化合物の同定はNMRにで行った。
合成例2と同様の手法で、Aブロックの組成を4−メチルベンゼンオキシエチルビニルエーテル(TolOVE)を50mmol(ミリモル)に変え、1−イソブトキシエチルアセテートを先に合成したVEM−OAcに変えて重合を行った。このブロックポリマーの同定は、NMRおよびGPCを用いて行った。Mn=30200、Mw/Mn=1.24であった。重合度比はA:B:C=100:100:20であった。
合成例1のブロックポリマー1を10質量部と色材としてカーボンブラックであるモナーク880(キャボット社製)10質量部、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.05質量部をジメチルフォルムアミド200質量部に共溶解し、蒸留水400質量部を用いて水相へ変換し組成物を得た。さらに超音波ホモジナイザーに10分間かけて分散した後、蒸留水を加え、固形分濃度が1%となるようにした。この操作中、溶液を冷却しながら操作を行い、常に40℃以下となるようにした。この後、架橋反応を温度60℃で48時間行った。
合成例2のブロックポリマー2を用いて実施例1と同様の手法によりインク組成物を得た。
合成例3のブロックポリマー3を用いて実施例1と同様の手法によりインク組成物を得た。
合成例4の疎水性ポリマーユニット前駆体であるポリマー1を1質量部、合成例5のブロックポリマー4を10質量部用い、架橋反応を温度80℃で48時間行ったこと以外は実施例1と同様の手法によりインク組成物を得た。
合成例1のブロックポリマー1、および色材としてシアン顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3を10質量部を用いて実施例1と同様の手法によりインク組成物を得た。
攪拌装置、滴下装置、温度センサー、および上部に窒素導入装置を有する環流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置(重合試験機DSL−2AS型、轟産業(株)製)の反応容器にメチルエチルケトン1,400部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりメタアクリル酸ブチル106部、アクリル酸n−ブチル312部、メタアクリル酸2−ヒドロキシエチル75部、メタアクリル酸307部、スチレン200部、およびパーブチル O(有効成分ペルオキシ2−エチルヘキサン酸t−ブチル、日本油脂(株)製)140部の混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で15時間反応を継続させて、酸価200、重量平均分子量48,000のアニオン性基含有有機高分子化合物(A)の溶液を得た。
合成例6で使用した自動重合反応装置の反応容器にメチルエチルケトン940部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりアクリル酸ブチル500部、スチレン200部、メタアクリル酸2,3−エポキシプロピル300部、およびV59(有効成分2、2‘−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、和光純薬製)60部をメチルエチルケトン150部に溶解した溶液との混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で15時間反応を継続させて、重量平均分子量21,000のグリシジル基含有有機高分子化合物(B)の溶液を得た。
まず、合成例6で得た高分子化合物(A)と、合成例9で得た高分子化合物(B)を質量換算の固形分でA:B=9:1となる量で分散直前に配合する。この分散架橋前の混合物1000g中のグリシジル基のモル当量は、約0.09であった。
公知のグループトランスファー重合を用いて、次のように重合を行った。
1リットルフラスコに、機械的攪拌機、温度計、N2注入管、乾燥管付出口および滴下ロートを装備した。テトラヒドロフラン(THF)940gとメシチレン0.1gを上記フラスコに入れた。次いで、触媒であるテトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエートの1.0モルTHF溶液230μlを添加した。開始剤である1−メトキシ−1−トリメチルシロキシ−2−メチルプロペン1.5g(0.00862mol)を注入した。
その後、Aブロックとしてベンジルメタクリレート(BZMA)151.74g(0.862モル)60分間かけて添加した。重合が進み、モノマーの99%以上が反応した後30分後、BブロックとしてBブロックとしてエトキシトリエチレングリコールメタクリレート(ETEGMA)212.07g(0.862モル)を60分間かけて添加した。重合が進み、モノマーの99%以上が反応した後1時間後、Cブロックとしてトリメチルシリルメタクリル酸(TMS−MAA)27.24g(0.172モル)を60分間かけて添加した。重合が進み、モノマーの99%以上が反応した後、溶液の一部をとり、 1H NMRによる溶液のアリコートの分析を行い、残留モノマーが存在しないことを確認した。その後、メタノールを50mL添加し、16時間還流してメタクリル酸からトリメチルシリル保護基を除去した。
このブロックポリマーの同定は、NMRおよびGPCを用いて行った。Mn=43800、Mw/Mn=1.18であった。重合度比はA:B:C=100:100:20であった。
THF 900mL中1−(2−ジメチルアミノエトキシ)−1−トリメチル−シロキシ−2−メチル−1−プロペン2.16g(2.46mL,0.00862モル)、テトラブチルアンモニウムビアセテートヘキサハイドレート(THF中0.04M)0.5mL及びビス(ジメチルアミノ)−メチルシラン0.8g(1.0mL,6ミリモル)の溶液を10分間放置した。Aブロックとしてベンジルメタクリレート(BZMA)75.87g(0.431モル)及びビス(ジメチルアミノ)メチルシラン0.4g(0.5mL,3ミリモル)の混合物を添加ろうとからゆっくり添加した。重合が進み、モノマーの99%以上が反応した後30分後、BブロックとしてBブロックとしてエトキシトリエチレングリコールメタクリレート(ETEGMA)212.07g(0.862モル)とビス(ジメチルアミノ)−メチルシラン0.4g(0.5mL,3ミリモル)の混合物を60分間かけて添加した。重合が進み、モノマーの99%以上が反応した後1時間後、Cブロックとしてトリメチルシリルメタクリル酸(TMS−MAA)27.24g(0.172モル)とビス(ジメチルアミノ)−メチルシラン0.4g(0.5mL,3ミリモル)の混合物を60分間かけて添加した。重合が進み、モノマーの99%以上が反応した後に 1H NMRによるこの溶液の試料の分析を行ったが、残留モノマーが存在しないことを示した。その後、ヘキサンによる再沈操作によりポリマーを単離し、真空乾燥機を用いて乾燥させることで、ブロックポリマー6前駆体を得た。このブロックポリマー6前駆体の半分を取り、再度THFに溶解させ、メタクリル酸クロライドを過剰量加え、一晩攪拌した。その後、再びヘキサンによる再沈操作によりポリマーを単離し、真空乾燥機を用いて乾燥させた。
このブロックポリマーの同定は、NMRおよびGPCを用いて行った。Mn=36700、Mw/Mn=1.20であった。重合度比はA:B:C=50:100:20であった。
このブロックポリマーの同定は、NMRおよびGPCを用いて行った。Mn=36700、Mw/Mn=1.20であった。重合度比はA:B:C=50:100:20であった。
実施例1の手法を用いて、前記調製例1で得られた水性ブラック顔料分散体からインク組成物を調製した。インク組成は、水性顔料分散体25質量部、グリセリン8質量部、エチレングリコール5質量部、
エタノール5部、エマルゲン120(花王(株)製)0.05部、水57部である。
合成例8のブロックポリマー5を10質量部と色材としてカーボンブラックであるモナーク880(キャボット社製)10質量部をジメチルフォルムアミド200質量部に共溶解し、蒸留水400質量部を用いて水相へ変換し組成物を得た。さらに超音波ホモジナイザーに10分間かけて分散した後、蒸留水を加え、固形分濃度が1%となるようにした。
合成例4の疎水性ポリマーユニット前駆体であるポリマー1を1質量部、合成例9のブロックポリマー6を10質量部用い、比較例2と同様の手法によりインク組成物を得た。
合成例4の疎水性ポリマーユニット前駆体であるポリマー1を1質量部、合成例9のブロックポリマー7を10質量部用い、架橋反応を温度80℃で48時間行ったこと以外は実施例1と同様の手法によりインク組成物を得た。
実施例1から6、および比較例1から3で得られたインク組成物を用いて、以下のような評価を行った。
まず、架橋反応がミセル間では行われていないことを確認するために、以下のようなろ過性評価を行った。すなわち、各インク組成物をそれぞれ20mLずつとり、メンブランフィルター(ミリポア社、AP20)を用いて加圧ろ過を行った。その後、純水で3回ろ過を行い、フィルターを洗浄した。ろ過後のフィルター上に粗大粒子が残るかどうかについて目視で調べた。粗大粒子が残った場合には、色材がフィルタ上で目詰まりすることによる変色が生じる。したがって、フィルタが変色しなかった場合には、少なくともミセル間での架橋による粗大粒子は生じていないことが確認できる。なお、フィルタの変色は凝集により粗大粒子が生じている場合にも生じる。
表1から明らかなように、実施例1から6、比較例2のインク組成物に関しては、フィルタの変色は見受けられず、粗大粒子を確認することはできなかった。
次に、前記実施例1から6及び比較例1から3のインク組成物のろ過物について、NMRを用いて二重結合部の同定を行うことにより化合物の反応性を評価した。
実施例1から6および、比較例1、2のいずれも二重結合に相当するピークが見受けられなかった。
一方、比較例3は、二重結合に相当するピークが見受けられ、架橋性置換基が重合反応していないことが確認された。
次に、架橋反応が十分に進行しており、分散樹脂が固定化されているかどうかを確認するために、ろ過前の各インク組成物に対して以下のような溶剤安定性試験を行った。すなわち、各インク組成物をそれぞれ25質量部にTHF250質量部を加え、超音波ホモジナイザーに10分間かけて分散した後、透析膜(SPECTRUM Laboratories社製、molecular porous membrane tubing(MWCO:3500))でTHFを除去してから水を留去して固形分濃度を再び20%になるように調製した。この水性分散体を用いて再度溶剤等を添加し、インク組成物とした後にそれぞれテフロン(登録商標)製の容器に移し、60℃の環境下で二ヶ月保存した。その後、目視により沈殿状態を調べた。
実施例1から6のインク組成物はいずれも沈殿が見受けられず、架橋反応が十分に進行しており、分散樹脂が固定化されていることが確認された。
次に、ミセル状態を確認するために、ろ過性評価後のろ過物を60℃の環境下で二ヶ月保存した後、凍結し、それぞれ電子顕微鏡:FEI社製クライオTEMで電子顕微鏡観察したところ、実施例1から7のインク組成物においては、観察範囲ほぼ全域に略球状の構造体が観察された。
これに対して、比較例2のインク組成物においては、実施例1から6で見受けれられた略球状の構造体よりもはるかに大きい凝集したような粒径の不ぞろいな粒子が多数観察された。
上記実施例1から6で調製したインク組成物をインクジェットプリンタBJF800(商品名、キヤノン株式会社製)に搭載し、光沢紙:プロフェッショナルフォトペーパーPR−101(商品名、キヤノン株式会社製)に全面ベタ画像のインクジェット記録を行った。印刷したベタ画像は全て色ムラ、かすれのない良好な画像であった。
14 疎水性物質
15 架橋結合部
30 水性溶媒
200 分散樹脂
Claims (19)
- 疎水ブロックセグメントと親水ブロックセグメントとを備えるブロックポリマー化合物と、該ブロックポリマー化合物により内包された疎水性物質と、水性溶媒と、を有し、前記ブロックポリマー化合物は、前記水性溶媒内で前記疎水ブロックセグメントが前記疎水性物質に吸着することによりミセルを形成している組成物であって、該ミセル内の疎水性ブロックセグメントのみが架橋されていることを特徴とする組成物。
- 前記疎水ブロックセグメントは架橋性置換基を有し、前記架橋がこの架橋性置換基の部分で行われている請求項1に記載の組成物。
- 前記架橋性置換基は、自己架橋性官能基である請求項2に記載の組成物。
- 前記自己架橋性官能基はラジカル重合不飽和基もしくは加水分解性アルコキシシラン基である請求項3に記載の組成物。
- 前記架橋性置換基を重合反応せしめる架橋剤をさらに含有する請求項1に記載の組成物。
- 前記架橋剤が、疎水性化合物である請求項5に記載の組成物。
- 前記疎水性化合物はポリマー化合物である請求項6に記載の組成物。
- 前記疎水性物質が色材である請求項1に記載の組成物。
- 前記色材は顔料である請求項8に記載の組成物。
- 前記親水ブロックセグメントは、イオン性親水ブロックセグメントと非イオン性親水ブロックセグメントとを具備する請求項1に記載の組成物。
- 前記ブロックポリマー化合物は、疎水ブロックセグメント、非イオン性親水ブロックセグメント、イオン性親水ブロックセグメントの順に結合されている請求項10に記載の組成物。
- 前記疎水ブロックセグメントは、架橋性置換基を含むブロックセグメントと、架橋性置換基を含まないブロックセグメントと具備する請求項1に記載の組成物。
- 前記架橋性置換基を含むブロックセグメントは、ブロックポリマー化合物の最末端以外の箇所に配されている請求項12に記載の組成物。
- 前記ブロックポリマー化合物中の前記疎水ブロックセグメント中の繰返し単位数が前記親水ブロックセグメント中の単位数よりも少ない請求項1に記載の組成物。
- 前記各ブロックセグメントの主鎖構造がポリアルケニルエーテル構造である請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物がインク組成物である事を特徴とする請求項1乃至7のいずれかの項に記載の組成物。
- 前記インク組成物がインクジェット用組成物である請求項16記載のインク組成物。
- 請求項8記載の組成物を媒体に付与することにより、画像を記録する工程を有することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項8記載の組成物を媒体に付与することにより、画像を記録させるための手段を有することを特徴とする画像形成装置。
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