JP2009256536A - 分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法及びこれにより得られる水不溶性色材溶解液、並びに水不溶性色材の分散体及びこの製造方法、これを用いた記録液、インクセット、印画物、画像形成方法、及び画像形成装置 - Google Patents
分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法及びこれにより得られる水不溶性色材溶解液、並びに水不溶性色材の分散体及びこの製造方法、これを用いた記録液、インクセット、印画物、画像形成方法、及び画像形成装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】顔料等の水不溶性色材の溶解液の製造方法を提供し、またその溶解液を用いることにより、上記水不溶性色材の微細かつ均一な粒子径を有するナノメートルサイズの微粒子として分散させた分散体およびその製造方法、またこれを用いた記録液、インクセット、印画物、画像形成方法、及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法であって、アルカリ存在下、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に、水不溶性色材を溶解させる水不溶性色材溶解液の製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法であって、アルカリ存在下、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に、水不溶性色材を溶解させる水不溶性色材溶解液の製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法及びこれにより得られる水不溶性色材溶解液、並びに水不溶性色材の分散体及びこの製造方法、これを用いた記録液、インクセット、印画物、画像形成方法、及び画像形成装置に関する。
インクジェット記録方法は、高速記録が可能であり、描画パターンの自由度が高く、記録時の騒音が少ない。また、低コストで画像記録が可能であり、さらにはカラー記録が容易である等の利点がある。そのため今日においては急速に普及しさらに発展しつつある。この記録液として従来、水溶性染料を水性媒体に溶解させた染料インクが広く用いられてきた。しかし、染料インクは印刷物の耐水性や耐候性に劣るため、これを改善しうる顔料インクが検討されている。
顔料インクは、通常水に不溶性の顔料を水性媒体に分散して得られる。そして従来、顔料および各種界面活性剤や水溶性高分子などを分散剤として、それらを単独あるいは併用して水性溶媒に添加し、サンドミル、ビーズミル、ボールミルなどの分散機を使用して粉砕し、顔料粒子径を微細化する方法(ブレークダウン法)が採用されてきた。
これに対し近年、液相で顔料等を生成させるビルドアップ法を利用したものとして、アルカリ存在下の非プロトン性有機溶媒中に、有機顔料と高分子分散剤、または分散剤として高分子化合物を溶解させた後、この溶液と水とを混合させ顔料分散液を調製する方法が開示されている(特許文献1参照)。またビルドアップ法に用いられる高分子化合物等の検討がなされている(特許文献2〜5参照)。
ところで、顔料あるいは分散剤を溶解させるための溶媒として、例えば硫酸のようなプロトン性極性溶媒で有機顔料を溶解させるアシッドペースティング法が提案されているが(例えば、特許文献6参照)、100ナノメートル以下の顔料を得ることは難しく、また強酸で溶解する顔料および分散剤の種類が限定される。そこで、溶媒として硫酸を用いず、顔料をジメチルスルホキシドやN−メチルピロリドンのようなアミド系の非プロトン性極性溶媒を使用することにより高濃度に顔料を溶解させる方法が提案されている(特許文献7、8参照)。しかしながら、やはりアルカリ存在下で顔料のような難溶性有機化合物を溶解させることは難しく、組み合わせることのできる有機溶剤の種類は非常に限定される。そこで使用できる溶媒としての汎用性を拡げられることが求められていた。またこれらの溶媒として単に顔料の溶解性に優れるものを用いたとしても、例えばその溶媒のもつ高い極性のために、ビルドアップ法により顔料微粒子を生成させた分散体の分散安定性が悪化する懸念があった。
本発明は、顔料等の水不溶性色材の溶解液の製造方法を提供し、またその溶解液を用いることにより、上記水不溶性色材の微細かつ均一な粒子径を有するナノメートルサイズの微粒子として分散させた分散体およびその製造方法の提供を目的とする。さらには、顔料等の水不溶性色材及びこれを共存させる高分子化合物の共溶解性を改善させ、その溶解液を用いて得られる分散体の分散安定化を実現し、さらにインクとしたときの、保存性、吐出性、透明性、及び光沢性が改良された分散体並びにこの製造方法の提供を目的とし、また、これを用いた記録液、インクセット、印画物、画像形成方法、及び画像形成装置の提供を目的とする。
上記の課題は以下の手段により達成された。
(1)分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法であって、アルカリ存在下、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に、水不溶性色材を溶解させることを特徴とする水不溶性色材溶解液の製造方法。
(2)前記アルカリとして少なくとも1種の有機塩基を用いることを特徴とする(1)に記載の水不溶性色材溶解液の製造方法。
(3)前記アルカリと、前記水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤と、前記水不溶性色材とを含有する、前記(1)又は(2)に記載の製造方法により得た、分散体調製用の水不溶性色材溶解液。
(4)水不溶性色材の溶解液を調製するに当たり、アルカリ存在下、水不溶性色材を、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に溶解して水不溶性色材の溶解液を調製し、
前記溶解液と水性媒体とを接触させ、前記水不溶性色材の微粒子を生成させ、水を含む媒体中に前記微粒子を分散させた分散体とすることを特徴とする水不溶性色材分散体の製造方法。
(5)前記水不溶性色材の溶解液又は前記水性媒体に、カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物もしくは界面活性剤を含有させることを特徴とする(4)に記載の分散体の製造方法。
(6)前記水酸基を有するプロトン性有機溶剤が下記一般式(I)で表されることを特徴とする(4)又は(5)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(式中、Xは−OR3、−SR4、−SOR5、−SO2R6、又は−NR7R8である。R1〜R8はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。L1は単結合または2価の連結基を表す。)
(7)前記アルカリとして、少なくとも1種の有機塩基を用いることを特徴とする(4)〜(6)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(8)前記アルカリとして、下記一般式(II)で表される有機塩基を少なくとも1種用いることを特徴とする(4)〜(7)いずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(式中、R9〜R12はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R9〜R12が置換基を表す場合、R9およびR10、R11およびR12がそれぞれ互いに結合し環を形成してもよい。)
(9)前記アルカリとして、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属のアルコキシド、及び四級アンモニウムヒドロキシド化合物からなる群より選ばれる1種類以上を用いることを特徴とする請求項4〜8いずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(10)前記水不溶性色材の微粒子を再分散可能に凝集させた軟凝集体とし、該軟凝集体を前記分散体から分離し、前記軟凝集体の凝集を解き再分散媒体に前記微粒子を再分散することを特徴とする(4)〜(9)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(11)前記再分散媒体として水を含む媒体を用い水分散体とすることを特徴とする(4)〜(10)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(12)前記分散体を前記再分散の前もしくは後又はその際に加熱処理することを特徴とする(4)〜(11)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(13)前記水不溶性色材の微粒子と、前記アルカリと、前記プロトン性水溶性有機溶剤とを含有する、(4)〜(12)のいずれか1項に記載の製造方法により得た水不溶性色材の分散体。
(14)さらに、前記カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物もしくは界面活性剤とを含有させたことを特徴とする(13)に記載の分散体。
(15)前記水不溶性色材の微粒子の平均粒子径が5〜60nmであることを特徴とする(13)又は(14)に記載の分散体。
(16)前記水不溶性色材が顔料である(13)〜(15)のいずれか1項に記載の分散体。
(17)前記水不溶性色材が、キナクリドン有機顔料、ジケトピロロピロール有機顔料、モノアゾイエロー有機顔料、縮合アゾ有機顔料、キノフタロン有機顔料、ベンズイミダゾロン有機顔料、及びジスアゾイエロー顔料からなる群より選ばれる有機顔料であることを特徴とする(13)〜(16)のいずれか1項に記載の分散体。
(18)前記水不溶性色材が、キナクリドン有機顔料、ジケトピロロピロール有機顔料、及びアゾイエロー有機顔料からなる群より選ばれる有機顔料であることを特徴とする(13)〜(17)のいずれか1項に記載の分散体。
(19)(13)〜(18)のいずれか1項に記載の分散体を用いて作製される記録液であって、前記水不溶性色材を、記録液全質量の0.1〜20質量%含むことを特徴とする記録液。
(20)前記記録液がインクジェット用記録液である(19)に記載の記録液。
(21)(19)又は(20)に記載の記録液を用いたインクセット。
(22)(19)又は(20)に記載の記録液、あるいは(21)に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与する手段により画像が記録された印画物であって、前記手段が記録液の付与量もしくは濃度を調整する機能を有し、該手段により印画物の濃淡が調整された印画物。
(23)(19)又は(20)に記載の記録液、あるいは(21)に記載のインクセットを用いて記録液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。
(24)(19)又は(20)に記載の記録液、あるいは(21)に記載のインクセットを用いて記録液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。
(1)分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法であって、アルカリ存在下、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に、水不溶性色材を溶解させることを特徴とする水不溶性色材溶解液の製造方法。
(2)前記アルカリとして少なくとも1種の有機塩基を用いることを特徴とする(1)に記載の水不溶性色材溶解液の製造方法。
(3)前記アルカリと、前記水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤と、前記水不溶性色材とを含有する、前記(1)又は(2)に記載の製造方法により得た、分散体調製用の水不溶性色材溶解液。
(4)水不溶性色材の溶解液を調製するに当たり、アルカリ存在下、水不溶性色材を、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に溶解して水不溶性色材の溶解液を調製し、
前記溶解液と水性媒体とを接触させ、前記水不溶性色材の微粒子を生成させ、水を含む媒体中に前記微粒子を分散させた分散体とすることを特徴とする水不溶性色材分散体の製造方法。
(5)前記水不溶性色材の溶解液又は前記水性媒体に、カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物もしくは界面活性剤を含有させることを特徴とする(4)に記載の分散体の製造方法。
(6)前記水酸基を有するプロトン性有機溶剤が下記一般式(I)で表されることを特徴とする(4)又は(5)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(7)前記アルカリとして、少なくとも1種の有機塩基を用いることを特徴とする(4)〜(6)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(8)前記アルカリとして、下記一般式(II)で表される有機塩基を少なくとも1種用いることを特徴とする(4)〜(7)いずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(9)前記アルカリとして、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属のアルコキシド、及び四級アンモニウムヒドロキシド化合物からなる群より選ばれる1種類以上を用いることを特徴とする請求項4〜8いずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(10)前記水不溶性色材の微粒子を再分散可能に凝集させた軟凝集体とし、該軟凝集体を前記分散体から分離し、前記軟凝集体の凝集を解き再分散媒体に前記微粒子を再分散することを特徴とする(4)〜(9)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(11)前記再分散媒体として水を含む媒体を用い水分散体とすることを特徴とする(4)〜(10)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(12)前記分散体を前記再分散の前もしくは後又はその際に加熱処理することを特徴とする(4)〜(11)のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
(13)前記水不溶性色材の微粒子と、前記アルカリと、前記プロトン性水溶性有機溶剤とを含有する、(4)〜(12)のいずれか1項に記載の製造方法により得た水不溶性色材の分散体。
(14)さらに、前記カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物もしくは界面活性剤とを含有させたことを特徴とする(13)に記載の分散体。
(15)前記水不溶性色材の微粒子の平均粒子径が5〜60nmであることを特徴とする(13)又は(14)に記載の分散体。
(16)前記水不溶性色材が顔料である(13)〜(15)のいずれか1項に記載の分散体。
(17)前記水不溶性色材が、キナクリドン有機顔料、ジケトピロロピロール有機顔料、モノアゾイエロー有機顔料、縮合アゾ有機顔料、キノフタロン有機顔料、ベンズイミダゾロン有機顔料、及びジスアゾイエロー顔料からなる群より選ばれる有機顔料であることを特徴とする(13)〜(16)のいずれか1項に記載の分散体。
(18)前記水不溶性色材が、キナクリドン有機顔料、ジケトピロロピロール有機顔料、及びアゾイエロー有機顔料からなる群より選ばれる有機顔料であることを特徴とする(13)〜(17)のいずれか1項に記載の分散体。
(19)(13)〜(18)のいずれか1項に記載の分散体を用いて作製される記録液であって、前記水不溶性色材を、記録液全質量の0.1〜20質量%含むことを特徴とする記録液。
(20)前記記録液がインクジェット用記録液である(19)に記載の記録液。
(21)(19)又は(20)に記載の記録液を用いたインクセット。
(22)(19)又は(20)に記載の記録液、あるいは(21)に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与する手段により画像が記録された印画物であって、前記手段が記録液の付与量もしくは濃度を調整する機能を有し、該手段により印画物の濃淡が調整された印画物。
(23)(19)又は(20)に記載の記録液、あるいは(21)に記載のインクセットを用いて記録液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。
(24)(19)又は(20)に記載の記録液、あるいは(21)に記載のインクセットを用いて記録液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。
本発明の溶解液の製造方法によれば、分散体の調製に適した水不溶性色材のアルカリ溶解液を得ることができ、難溶な顔料等の水不溶性色材を溶解させるときに用いうる有機溶剤の選択肢を豊富化することができる。また本発明の水不溶性色材の溶解液を用いることにより、該溶解液と水性媒体とを接触させて、ナノメートルサイズの水不溶性色材の微粒子を生成含有させた分散体を効率良く得ることができ、しかも微粒子の沈降等を抑えた安定な分散体を得ることができる。
さらに本発明の分散体は、上記のとおり水不溶性色材の微粒子がナノメートルサイズにまで微細化されているにもかかわらず、良好な分散安定性が維持されるという優れた作用効果を奏する。また、本発明の分散体の製造方法によれば、顔料等の水不溶性色材を溶解させる有機溶剤の使用選択肢が拡張され、用途や要求性能によりその溶媒を適宜変更・選定して上記の優れた特性を有する分散体を効率良くかつ純度良く製造することができる。
さらに本発明の分散体は、インクとしたときに、透明性及び耐光性に優れ、画像形成精度及びその品質の高い記録液、画像形成方法、画像形成装置を提供することができる。
以下に本発明について詳しく説明するが、本発明はこれにより限定して解釈されるものではない。
本発明の水不溶性色材溶解液の製造方法においては、アルカリ存在下、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に、水不溶性色材を溶解させる。
上記の水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤としては、アルカリの存在下で水不溶性色材を溶解させるものであればいかなるものでも使用可能である。ここで、「水溶性」とは上記水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤が水に可溶であることを意味し、その溶解度は特に限定されないが、常温で中性の水に対し1質量%以上(10g/L)溶解することであり、25℃における水への溶解度が1質量%〜100質量%であることが好ましく、5〜100質量%であることがより好ましい。また、「非プロトン性」とはプロトン供与性をもたない有機溶剤であることを意味する。
上記水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤として具体的には、メタノール、エタノール、1−プロパノール、1−ブタノール、2−エチルヘキサノール等の直鎖あるいは分岐の1級アルコール、2−プロパノール、2−ブタノール、シクロヘキサノール等の2級アルコール、tert−ブチルアルコール等の3級アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール等のジオール、又はグリセリン等のトリオール化合物などの多価アルコールなどを使用することができる。なかでも好ましくは上記一般式(I)で表されるものが好ましい。
上記一般式(I)において、Xは−OR3、−SR4、−SOR5、−SO2R6、−NR7R8より選択され、R1〜R8はそれぞれ独立して水素原子または置換基を表す。
R1〜R8が置換基を表す場合、下記に示される置換基群Aより選ばれるいずれか1つを用いることができる。すなわち置換基群Aとして、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、Iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数3〜10のシクロアルキル基であり、例えばシクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアルケニル基であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアルキニル基であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜10のアミノ基であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環オキシ基であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、
アシル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のアシル基であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニル基であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルオキシ基であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、
アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、
カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環チオ基であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、
スルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、より好ましくはフッ素原子が挙げられる)、
シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、オキソ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24のシリル基であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24のシリルオキシ基であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。)などが挙げられる。これらの置換基は、更に上記置換基群Aより選択されるいずれか1つ以上の置換基により置換されてもよい。
一般式(I)において、L1は単結合または2価の連結基を表す。L1で表される2価の連結基としては、例えば、直鎖、分岐もしくは環状のアルキレン基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12、さらに好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基であり、例えばメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、へキシレン、オクチレン、デシレンなどが挙げられる。)、アラルキレン基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜13のアラルキレン基であり、例えばベンジリデン、シンナミリデンなどが挙げられる。)、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜15のアリーレン基であり、例えば、フェニレン、クメニレン、メシチレン、トリレン、キシリレンなどが挙げられる。)などが挙げられる。これらはさらに置換基を有していてもよい。
一般式(I)における各基の好ましい組合せについていうと、下記組合せ(a)が好ましく、組合せ(b)がより好ましく、組合せ(c)が特に好ましい。
置換基組合せ(a)
Xは−OR3、−SO2R6、−NR7R8より選択される。
R1が、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイル基、アルキルチオ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はカルボキシル基である。
R2が、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイル基、アルキルチオ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はカルボキシル基である。
R3が、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アシル基、又はアルコキシカルボニル基である。
R6が水素原子、アルキル基、アリール基、又はシクロアルキル基である。
R7が水素原子、アルキル基、アリール基、又はシクロアルキル基である。
R8が水素原子、アルキル基、アリール基、又はシクロアルキル基である。
L1が単結合、アルキレン基、またはアリーレン基である。
Xは−OR3、−SO2R6、−NR7R8より選択される。
R1が、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイル基、アルキルチオ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はカルボキシル基である。
R2が、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイル基、アルキルチオ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はカルボキシル基である。
R3が、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アシル基、又はアルコキシカルボニル基である。
R6が水素原子、アルキル基、アリール基、又はシクロアルキル基である。
R7が水素原子、アルキル基、アリール基、又はシクロアルキル基である。
R8が水素原子、アルキル基、アリール基、又はシクロアルキル基である。
L1が単結合、アルキレン基、またはアリーレン基である。
置換基組合せ(b)
Xは−OR3あるいは−NR7R8より選択される。
R1が、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、ヒドロキシ基、又はハロゲン原子である。
R2が、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子である。
R3が、水素原子、アルキル基、又はシクロアルキル基である。
R7が水素原子、アルキル基、シクロアルキル基である。
R8が水素原子、アルキル基、シクロアルキル基である。
L1が単結合またはアルキレン基である。
Xは−OR3あるいは−NR7R8より選択される。
R1が、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、ヒドロキシ基、又はハロゲン原子である。
R2が、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子である。
R3が、水素原子、アルキル基、又はシクロアルキル基である。
R7が水素原子、アルキル基、シクロアルキル基である。
R8が水素原子、アルキル基、シクロアルキル基である。
L1が単結合またはアルキレン基である。
置換基組合せ(c)
Xは−OR3あるいは−NR7R8より選択される。R1が、水素原子である。R2が水素原子である。R3がアルキル基である。R7が水素原子もしくはアルキル基であり、R8が水素原子もしくはアルキル基であり、L1アルキレン基である組み合わせである。
Xは−OR3あるいは−NR7R8より選択される。R1が、水素原子である。R2が水素原子である。R3がアルキル基である。R7が水素原子もしくはアルキル基であり、R8が水素原子もしくはアルキル基であり、L1アルキレン基である組み合わせである。
本発明で用いられる水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤は1種類単独でまたは2種類以上を併用することができ、また界面活性剤と併用することも好ましい。上記特定のプロトン性水溶性有機溶剤の使用割合は特に限定されないが、水不溶性色材の一層良好な溶解状態と、分散体を調製したときに所望とする粒径の微粒子を速やかに形成させ、更に分散体の色濃度を良好なものとするように、水不溶性色材1質量部に対して2〜500質量部であることが好ましく、5〜100質量部の範囲で用いることがより好ましい。該特定のプロトン性水溶性有機溶剤は、水に対する溶解度が5質量%以上であるものが好ましく、さらには、水に対して自由に混合するものがより好ましい。さらには上記特定のプロトン性水溶性有機溶剤が、後述する高分子化合物および界面活性剤をも溶解させることができるものが好ましい。
本発明の水不溶性色材の溶解液は、ビルドアップ法により分散体を調製するための原料溶液として好ましく用いられる。
本発明の水不溶性色材溶解液の製造方法に用いられるアルカリとしては、前記の水酸基を有するプロトン性有機溶剤中で有機顔料等の水不溶性色材を溶解させ、さらに後述する酸性基を有する高分子化合物もしくは界面活性剤を溶解させるものが好ましい。このアルカリとして具体的には、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属のアルコキシドおよび有機強塩基が、有機顔料の可溶化能力の高さから好ましい。具体的には、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、カリウム−tert−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の四級アンモニウム化合物、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,8−ジアザビシクロ[4.3.0]−7−ノネン、グアニジンなどを使用することができ、なかでも上記一般式(II)で表される有機塩基を少なくとも1種用いることが好ましい。
また、一層良好な顔料の溶解性を考慮し、上記一般式(II)で表される有機塩基の少なくとも1種と、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属のアルコキシド、および有機強塩基(好ましくは四級アンモニウムヒドロキシド化合物)からなる群より選ばれる少なくとも1種の塩基とを組み合わせて用いることが好ましく、上記一般式(II)で表される有機塩基の少なくとも1種と、四級アンモニウムヒドロキシド化合物とを組み合わせて用いることがより好ましい。
また、一層良好な顔料の溶解性を考慮し、上記一般式(II)で表される有機塩基の少なくとも1種と、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属のアルコキシド、および有機強塩基(好ましくは四級アンモニウムヒドロキシド化合物)からなる群より選ばれる少なくとも1種の塩基とを組み合わせて用いることが好ましく、上記一般式(II)で表される有機塩基の少なくとも1種と、四級アンモニウムヒドロキシド化合物とを組み合わせて用いることがより好ましい。
一般式(II)において、R9〜R12は水素原子または置換基を表す。R9およびR10、R11およびR12が置換基を表す場合、互いに結合し環を形成してもよい。
一般式(II)において、好ましくは、R9、R10、R11、およびR12が、水素原子、アルキル基、アリール基、又はシクロアルキル基であり、より好ましくは、R9、R10、R11、およびR12が、水素原子、アルキル基、又はシクロアルキル基であり、さらに好ましくは、R9、R10、R11、およびR12がアルキル基である。
一般式(II)で表される有機塩基の使用割合は特に限定されるものではないが、水不溶性色材を解離させるアルカリとしての役割と前記水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤の補助溶剤としての役割も担うことができ、水不溶性色材に対して1.0〜200質量部であることが好ましく、5.0〜100質量部であることがより好ましく、5.0〜50質量部であることがさらに好ましく、特に好ましくは5.0〜30質量部である。
また、これらのアルカリは、1種類単独でまたは2種類以上を併用して用いることができ、一般式(II)で表される有機塩基に加えてアルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属のアルコキシドおよび有機強塩基を併用することがより好ましく、アルカリ金属のアルコキシドあるいはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の四級アンモニウム化合物を併用することが有機顔料の可溶化能力の高さから特に好ましい。
上記アルカリの使用割合は特に限定されるものではないが、水不溶性色材に対して1.0〜30モル当量であることが好ましく、1.0〜25モル当量であることがより好ましく、1〜10モル当量であることがさらに好ましく、特に好ましくは1〜5モル当量である。上記アルカリを後述する酸性基を有する高分子化合物もしくは界面活性剤と組み合わせて使用するとき、その添加量は該高分子化合物等に含まれる酸基(カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、又はリン酸基)の当量に対して1.0〜20モル当量であることが好ましく、1.0〜15モル当量であることがより好ましく、1〜10モル当量であることがさらに好ましく、特に好ましくは1〜5モルである。
本発明の水不溶性色材分散体の製造方法においては、上述した水不溶性色材の溶解液と水性媒体とを接触させ、前記水不溶性色材の微粒子を生成させ、水を含む媒体中に前記微粒子を分散させた分散体とする。このとき、前記水不溶性色材の溶解液又は前記水性媒体に、カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物もしくは界面活性剤を含有させることが好ましい。また、上記分散体の製造方法において用いられる水不溶性色材の溶解液に用いられる水酸基を有するプロトン性有機溶剤は上記一般式(I)で表されるものであることが好ましい。さらにまた、前記アルカリとして、少なくとも1種の有機塩基を用いることが好ましく、該アルカリとして上記一般式(II)で表される有機塩基を少なくとも1種用いることがより好ましい。
前記酸基を有する高分子化合物の具体的な例としては、前記アルカリ存在下で水性媒体に可溶であって、水不溶性色材を溶解させた溶液と高分子化合物を溶解させた水性媒体とを混合した際に、水性媒体中で水不溶性色材含有粒子を形成することで分散効果を得ることができるものが好ましい。上記高分子化合物は、前記酸性基を親水性基としてもつ繰り返し単位(親水性部位)を有し、これとは別に親水性基をもたない繰り返し単位(疎水性部位)を同一分子内に有する高分子化合物であることが好ましい。上記高分子化合物としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、β−CEA、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、4−ビニルベンゼンスルホン酸、アリルスルホン酸、3−(メタ)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−(メタ)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、モノ{2−(メタ)アクリロイルオキシエチル}アシッドホスフェート、2−メタクリルオキシエチルホスホン酸等のモノマーおよびそれらの塩(A)、スチレン、4−メチルスチレン、4−エチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体といった炭素数8〜20のα−オレフィン性芳香族炭化水素モノマー(B)、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルといった炭素数3〜20のビニルエステルモノマー(C)、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、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸−2−エチルへキシル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル等の炭素数4〜20のオレフィンカルボン酸エステルモノマー(D)、4−ビニルピリジン、4−ビニルアニリン等の炭素数8〜20のビニル系芳香族アミンモノマー(E)、アクリルアミド、メタクリルアミド、ベンジルメタクリルアミド等の炭素数3〜20のビニル系アミド化合物モノマー(F)、4−ビニルフェノール等の炭素数8〜20のオレフィンフェノールモノマー(G)、ブタジエン、イソプレン等の炭素数4〜20のジエン化合物モノマー(H)、多官能性モノマー(I)、マクロモノマー(J)、その他のモノマーおよびその誘導体(K)から適宜選択されたモノマーからなる重合体、あるいはこれらのモノマーを組合せた共重合体を好適に用いることができる。この高分子化合物を水不溶性色材の微粒子の分散剤として機能させることが好ましく、1種類単独でまたは2種類以上を併用して用いることができる。
親水性部位(親水性基を有する繰り返し単位)と疎水性部位(親水性基をもたない繰り返し単位)との比率は、特に限定されるものではないが、高分子化合物における親水性部位は、アルカリで解離する部位を酸価として試料1gあたりの解離する部位を中和するのに必要な水酸化カリウムの質量(mg)として規定した場合、50mg〜500mgであることが好ましく、100mg〜250mgであることがより好ましく、150mg〜200mgであることが特に好ましい。
また、前記酸基を有する高分子化合物の親水性部位と疎水性部位との比の範囲は、前記アルカリ存在下のプロトン性有機溶剤に有機顔料と共に安定に溶解を達成できる範囲であることが好ましく、疎水性モノマー成分の多い重合体である高分子化合物を用いる場合には水不溶性色材に良好な分散安定性を付与することが困難なことがある。なお、親水性とは水に対する親和性が大きく水に溶解しやすい性質であり、疎水性とは水に対する親和性が小さく水に溶解しにくい性質である。
更に、カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の基を親水性基として有する高分子化合物で、それら酸性基の塩を構成成分とするモノマー(L)や、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高級脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルのような各ポリエーテル鎖を側鎖に有するビニルエーテルマクロモノマー(M)、アリルエーテル類のような親水性モノマー(N)も共重合させた高分子化合物を用いることも好ましい。重合方法については一般的なラジカル重合、イオン重合、リビング重合、配位重合、媒体として溶液、バルク、乳化などの手段において特に限定されないが溶液でのラジカル重合が操作の簡便さの観点から好ましい。
上記高分子化合物の酸性置換基はカルボン酸基、スルホン酸基、水酸基又はリン酸基であるが、なかでもカルボン酸基又はリン酸基が好ましく、カルボン酸基がより好ましい。
上記高分子化合物は、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いずれの形態を有する共重合体でもよいが、特にブロック共重合体やグラフト共重合体を用いることが、水不溶性色材に良好な分散性を付与しやすいため好ましい。
上記高分子化合物は好ましくは、少なくとも一般式(III)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
一般式(III)において、Wは、単結合、−CO−、−COO−、−CONR20−、−OCO−、およびアリーレン基からなる群より選択される2価の連結基を表す。L2は単結合または2価の連結基を表し、R13〜R20はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。Z1はカルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、及びリン酸基のいずれかを表し、m、nは共重合比を表す。
一般式(III)について詳しく説明する。R13〜R20はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。置換を表す場合、置換基群Aより選択される基を表すことが好ましい。
Wは、単結合、−COO−、−CONR20−、又はアリーレン基であることが好ましく、単結合、−COO−、−CONR20−であることがより好ましく、単結合であることが特に好ましい。
Z1は、カルボン酸基又はスルホン酸基であることが好ましく、カルボン酸基であることが特に好ましい。なお、前記一般式(I)で表される繰り返し単位以外に、共重合成分がない場合はm+n=1である。
一般式(III)で表される高分子化合物の各基の組合せとしては下記組合せ(i)であることが好ましく、組合せ(ii)であることがより好ましく、組合せ(iii)であることが特に好ましい。
置換基組合せ(i)
R13〜R19が、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイル基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、アルキルチオ基、ウレイド基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、又はヘテロ環基である。Wが単結合、−COO−、−CONR20−、又はアリーレン基であり、R20は水素原子である。L2が単結合、アルキレン基、またはアリーレン基である。Z1がカルボン酸基又はスルホン酸基である。
R13〜R19が、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイル基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、アルキルチオ基、ウレイド基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、又はヘテロ環基である。Wが単結合、−COO−、−CONR20−、又はアリーレン基であり、R20は水素原子である。L2が単結合、アルキレン基、またはアリーレン基である。Z1がカルボン酸基又はスルホン酸基である。
置換基組合せ(ii)
R13、R19が、水素原子またはアルキル基である。R14〜R18が、水素原子、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、アルキルチオ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ヘテロ環基である。Wが単結合、−COO−、−CONR20−であり、R20は水素原子である。L2は単結合またはアルキレン基である。Z1はカルボン酸基である。
R13、R19が、水素原子またはアルキル基である。R14〜R18が、水素原子、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、アルキルチオ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ヘテロ環基である。Wが単結合、−COO−、−CONR20−であり、R20は水素原子である。L2は単結合またはアルキレン基である。Z1はカルボン酸基である。
置換基組合せ(iii)
R13が水素原子であり、R19が水素原子又はアルキル基である。R14〜R18が、水素原子、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、カルボキシル基である。Wが単結合である。L2が単結合である。Z1がカルボン酸基である。
R13が水素原子であり、R19が水素原子又はアルキル基である。R14〜R18が、水素原子、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、カルボキシル基である。Wが単結合である。L2が単結合である。Z1がカルボン酸基である。
一般式(III)で表される高分子化合物は市販のものを使用しても、個別に製造したものを用いても構わない。
上記酸基を有する高分子化合物の含有量は特に限定されるものではないが、水不溶性色材の微粒子の分散安定性をさらに向上させ、または水性分散体とした際の色濃度をより良好なものとするうえで、水不溶性色材1質量部に対して、0.001〜10質量部の範囲内で使用することが好ましく、0.01〜4質量部の範囲がより好ましく、0.1〜2質量部が特に好ましい。なお、上記酸基を有する高分子化合物の分散液中における含有形態は特に限定されず、その他の成分とは独立して含まれていても、その他の成分と集合して含まれていてもよい。すなわち本発明において「水不溶性色材の微粒子を高分子化合物とともに含有させた分散体」は、分散体中の水不溶性色材の微粒子の中に高分子化合物が含まれていても、分散体中で微粒子とは別に高分子化合物が共存していてもよい。したがって、高分子化合物の一部が微粒子に吸着し、解離平衡状態になっているような含有形態も上記概念に含まれる。
本発明の分散体に含有させる上記酸基を有する高分子化合物の分子量(または必要に応じて含有させることが好ましい上記とは別の高分子分散剤の分子量)は特に限定されないが質量平均量が500〜1000000であることが好ましく、1000〜1000000であることがより好ましい。分子量が大きくなりすぎると高分子鎖間の絡まりが大きくなりすぎ、分散剤としての機能を発揮しにくくなるため、良好な分散状態を保てない場合がある。なお、本発明において単に分子量というときには質量平均分子量を意味し、また質量平均分子量は、特に断らない限り、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(キャリア:テトラヒドロフラン)により測定されるポリスチレン換算の平均分子量である。なお本発明において「分散体」とは、所定の微粒子が分散した組成物をいい、その形態は特に限定されず、液状の組成物(分散液)、ペースト状の組成物、及び固体状の組成物を含む意味に用いる。
本発明において、水性媒体とは、水単独または水に可溶な有機溶媒の混合溶媒である。このとき有機溶媒の添加は、高分子化合物や顔料を均一に溶解するために水のみでは不十分な場合、および流路中を流通するのに必要な粘性を得るのに水のみで不十分な場合などに用いることが好ましい。有機溶媒として例えば、アルカリ性の場合はアミド系溶媒または含イオウ系溶媒であることが好ましく、含イオウ系溶媒であることがより好ましく、ジメチルスルホキシド(DMSO)であることが特に好ましい。後述する高分子化合物に事前に有機溶媒に溶解させているところに、さらにアルカリ、水性媒体を添加する方法が均一な水性媒体を得るために好ましい。なお、水性媒体には必要に応じてさらに無機化合物塩や後述する分散剤等を溶解させてもよい。
本発明の分散体の製造方法には、上述のとおり酸基(カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、又はリン酸基)を有する界面活性剤(低分子化合物)を用いることもまた好ましく、その具体例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩、高級アルコールエーテルのスルホン酸塩、高級アルキルスルホンアミドのアルキルカルボン酸塩、アルキルリン酸塩などのアニオン界面活性剤が挙げられる。上記酸基を有する界面活性剤の分子量は特に限定されないが、その質量平均分子量が150〜900であることが実際的である。
本発明の分散体の安定性をさらに高めるうえでさらに分散剤(界面活性剤、高分子分散剤)を加えることも可能である。界面活性剤としては前記の酸基を有する界面活性剤に加えて、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脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、グリセリンのエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤、また、この他にもアルキルベタインやアミドベタインなどの両性界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッソ系界面活性剤などを含めて、従来公知である界面活性剤およびその誘導体から適宜選ぶことができる。
高分子分散剤として、具体的にはポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド等が挙げられ、中でもポリビニルピロリドンを用いることも好ましい。
また、その他の分散剤として用いられる高分子分散剤としては、アルブミン、ゼラチン、ロジン、シェラック、デンプン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ等の天然高分子化合物、およびこれらの変性物も好ましく使用することができる。また、これらの分散剤は、1種類単独でまたは2種類以上を併用して用いることができる。上記分散剤の使用割合は特に限定されるものではないが、水不溶性色材1質量部に対して0.05質量部以上、非プロトン性有機溶剤100質量部に対して50質量部以下の範囲で用いるのが好ましい。分散剤が非プロトン性有機溶剤に対して多すぎると分散剤を完全に溶解させるのが困難な場合があり、少なすぎると、十分な分散効果を得ることが難しい。
本発明の分散体においては、後述するインクとして用いるときの耐候性の向上を考慮するとき、上述した高分子化合物あるいは分散剤を好適に使用することができるが、耐候性を向上し、且つ分散体を高濃度化した場合でも低粘度を維持する観点から、洗浄処理に用いられる特定の有機溶媒に対して可溶もしくは分散可能である高分子化合物、または高分子分散剤を用いることが特に好ましい。
上記分散剤を水不溶性色材を溶解した溶液中に含有させておくとき、その量は、水不溶性色材を微粒子化したときの均一分散性および保存安定性を一層向上させることを考慮し、水不溶性色材1質量部に対して0.001〜10質量部の範囲であることが好ましく、0.01〜5質量部の範囲であることがより好ましく、0.1〜2.5質量部の範囲であることが特に好ましい。この量が少なすぎると水不溶性色材の微粒子の分散安定性が向上しないことがある。本発明の分散体に含まれる上記分散剤の量は特に限定されず、先に述べたとおり水不溶性色材1質量部に対して0.05質量部以上であることが好ましく、0.1〜10質量部であることがより好ましい。
本発明の分散体の製造方法において、上記水不溶性色材の溶解液と水性媒体とを混合する実施態様は特に限定されない。例えば、水性媒体を撹拌しておきそこに水不溶性色材の溶液を添加する実施態様、該溶液及び水性媒体をそれぞれ長さのある流路に同一の長手方向に送りこみ、その流路を通過する間に両液を接触させ有機顔料微粒子を析出させる実施態様等が挙げられる。前者(撹拌混合する実施態様)については、特に水性媒体中に供給管等を導入しそこから水不溶性色材の溶液を添加する液中添加による実施態様が好ましい。さらに具体的には、国際公開WO2006/121018号パンフレットの段落0036〜0047に記載の装置を用いて液中添加を行うことができる。後者(流路を用いて両者を混合する実施態様)については、例えば、特開2005−307154号公報の段落0049〜52及び図1〜図4、特願2006−78637号公報の段落0044〜0050に記載のマイクロリアクターを用いることができる。
水不溶性色材の粒子を析出生成させる際の条件に特に制限はなく、常圧から亜臨界、超臨界条件の範囲を選択できる。常圧での温度は−30〜100℃が好ましく、−10〜60℃がより好ましく、0〜30℃が特に好ましい。水不溶性色材の溶液と水性媒体との混合比は体積比で1/50〜2/3が好ましく、1/40〜1/2がより好ましく、1/20〜3/8が特に好ましい。粒子を析出させたときの混合液中の粒子濃度は特に制限されないが、溶媒1000mlに対して水不溶性色材の粒子が10〜40000mgの範囲であることが好ましく、より好ましくは20〜30000mgの範囲であり、特に好ましくは50〜25000mgの範囲である。
本発明においては、粒子析出時に空気や酸素などの気体を共存させてもよく、例えばそれらを酸化剤として用いることができる。共存させる態様は特に限定されず、気体を水不溶性色材の溶液及び/又は水性媒体にあらかじめ溶解させる、あるいは上記両液とは別に上記の気体を導入して接触させてもよい。
本発明の製造方法においては、上述のようにして得た分散体(一次分散体)を用い、そこに含まれる水不溶性色材の微粒子を再分散可能に凝集させた軟凝集体とし、該軟凝集体を前記分散体から分離し、前記軟凝集体の凝集を解き再分散媒体に前記微粒子を再分散した分散体(二次分散体)とすることが好ましい。このとき、前記再分散媒体として水を含む媒体を用い水分散体とすることが好ましく、また前記分散体(一次分散体)を前記再分散の前もしくは後又はその際に加熱処理することが好ましい。
上記再分散可能な軟凝集体を得るとき、水不溶性色材の粒子を析出させた一次分散体を酸処理して軟凝集体とすることが好ましい。酸を用いた処理は、好ましくは、粒子を酸で凝集させてこれを溶剤(分散媒)と分離し、濃縮、脱溶剤および脱塩(脱酸)を行う工程を含む。系を酸性にすることで酸性の親水性基による静電反発力を低下させ、粒子を凝集させることができる。
ここで用いる酸としては、沈殿し難い微粒子となっているものを凝集させて、スラリー、ペースト、粉状、粒状、ケーキ状(塊状)、シート状、短繊維状、フレーク状などにして通常の分離法によって効率よく溶剤と分離できる状態にするものであれば、いかなるものでも使用できる。さらに好ましくは、アルカリと水溶性の塩を形成する酸を利用するのがよく、酸自体も水への溶解度が高いものが好ましい。また脱塩を効率よく行うために、加える酸の量は粒子が凝集する範囲でできるだけ少ない方がよい。具体的には塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、リン酸、トリフルオロ酢酸、ジクロロ酢酸、メタンスルホン酸などが挙げられるが、塩酸、酢酸および硫酸が特に好ましい。酸によって容易に分離可能な状態にされた顔料粒子の水性分散液は遠心分離装置や濾過装置またはスラリー固液分離装置などで容易に分離することができる。この際、希釈水の添加、またはデカンテーションおよび水洗の回数を増やすことで脱塩、脱溶剤の程度を調節することができる。凝集方法としては、さらにミョウバンなどの無機化合物や高分子凝集剤を合わせて用いることも可能である。
ここで得られた凝集体は、含水率の高いペーストやスラリーのままで用いることもできるが、必要に応じてスプレードライ法、遠心分離乾燥法、濾過乾燥法または凍結乾燥法などのような乾燥法により、微粉末として用いることもできる。
本発明の製造方法において、再分散された微細な粒子の分散体(二次分散体)を得るためには、軟凝集体を再分散するが、この再分散処理としてアルカリ処理を挙げることができる。すなわち、酸を用いて凝集させた粒子をアルカリで中和し、粒子の析出時の一次粒子径で水等に再分散させることが好ましい。すでに脱塩および脱溶剤が行われているため、不純物の少ないコンクベースを得ることができる。ここで使用するアルカリは、酸性の親水性基を持つ分散剤の中和剤として働き、水への溶解性が高まるもので、いかなるものでも使用できる。具体的にはアミノメチルプロパノール、ジメチルアミノプロパノール、ジメチルエタノールアミン、ジエチルトリアミン、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、ブチルジエタノールアミン、モルホリン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、アンモニアが挙げられる。これらの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記のアルカリの使用量は、凝集した粒子を水に安定に再分散できる範囲であれば特に限定されるものではないが、印刷インキやインクジェットプリンタ用インクなどの用途に用いる場合は各種部材の腐食の原因になる場合があるため、pHが6〜12、さらに好ましくは7〜11の範囲になる量を使用するのがよい。
また、粒子析出時に用いる分散剤に応じて、上記のアルカリ処理とは異なる方法を用いてもよい。例えば、先に述べた低分子分散剤や高分子分散を使用した再分散処理があげられる。また、この際には従来の分散処理の手段を用いてもよく、例えばサンドミル、ビーズミル、ボールミル、ディゾルバーなどの分散機や、超音波分散も好ましく使用される。これらの再分散処理は前述したアルカリ処理と併用してもよい。
また、凝集した粒子を再分散する際に、再分散用媒体として水溶性の有機溶剤を添加して、再分散しやすくすることができる。具体的に使用できる有機溶剤としては特に限定されるものではないが、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール等の低級アルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール等の脂肪族ケトン、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、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルまたはモノエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルまたは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またはモノエチルエーテル、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。これらは、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、水不溶性色材の微粒子を再分散させて水性分散液とするとき、ここにおける水の量は99〜20質量%であることが好ましく、95〜30質量%とすることがより好ましい。上記の水溶性有機溶剤の量は50〜0.1質量%であることが好ましく、30〜0.05質量%とすることがより好ましい。
凝集した粒子に水、上記アルカリおよび水溶性の有機溶剤を加える際には、必要に応じて撹拌、混合、サンドミル、ビーズミル、ボールミル、ディゾルバーなどの分散機や超音波分散装置を用いることができる。特に含水率の高い有機顔料のペースト、スラリーを用いる際は水を加えなくてもよい。さらに、再分散の効率を高める目的、および不用となった水溶性有機溶剤または過剰なアルカリ等を除去する目的で加熱、冷却、または蒸留などを行うことができる。
本発明の分散体を作製するにあたり、上述のように、加熱する工程を導入することが好ましい。加熱工程を導入する意義については、特許公報第3936558号公報に記載の効果やいわゆるオストワルド熟成に代表されるものである。
次に、一般式(I)で表される化合物(水酸基を有するプロトン性水溶性溶媒をなす化合物)の具体例(例示化合物I−1〜I―10)、一般式(II)で表されるアルカリ化合物の具体例(例示化合物II−1〜II−10)、一般式(III)で表される高分子化合物の具体例(例示化合物繰り返し構造式III−1〜III−20)をまとめて示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明により製造される分散体において水不溶性色材を構成しうる有機顔料としては、色相ないし構造について特に限定されるものではなく、例えば、ペリレン化合物顔料、ペリノン化合物顔料、キナクリドン化合物顔料、キナクリドンキノン化合物顔料、アントラキノン化合物顔料、アントアントロン化合物顔料、ベンズイミダゾロン化合物顔料、ジスアゾ縮合化合物顔料、ジスアゾ化合物顔料、アゾ化合物顔料、インダントロン化合物顔料、インダンスレン化合物顔料、キノフタロン化合物顔料、キノキサリンジオン化合物顔料、金属錯体アゾ化合物顔料、フタロシアニン化合物顔料、トリアリールカルボニウム化合物顔料、ジオキサジン化合物顔料、アミノアントラキノン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、ナフトールAS化合物顔料、チオインジゴ化合物顔料、イソインドリン化合物顔料、イソインドリノン化合物顔料、ピラントロン化合物顔料、イソビオラントロン化合物顔料、またはそれらの混合物などが挙げられる。
更に詳しくは、例えば、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントバイオレット29等のペリレン化合物顔料、C.I.ピグメントオレンジ43、もしくはC.I.ピグメントレッド194等のペリノン化合物顔料、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット42、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド192、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド207、もしくはC.I.ピグメントレッド209のキナクリドン化合物顔料、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントオレンジ48、もしくはC.I.ピグメントオレンジ49等のキナクリドンキノン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー147等のアントラキノン化合物顔料、C.I.ピグメントレッド168等のアントアントロン化合物顔料、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ62、もしくはC.I.ピグメントレッド185等のベンズイミダゾロン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー128)、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントレッド144(C.I.番号20735)、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントイエロー219、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド248、C.I.ピグメントレッド262、もしくはC.I.ピグメントブラウン23等のジスアゾ縮合化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー155、もしくはC.I.ピグメントイエロー188等のジスアゾ化合物顔料、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントレッド48、C.I.ピグメントレッド53、C.I.ピグメントオレンジ64、もしくはC.I.ピグメントレッド247等のアゾ化合物顔料、C.I.ピグメントブルー60等のインダントロン化合物顔料、C.I.ピグメントブルー60等のインダンスレン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー138等のキノフタロン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー213等のキノキサリンジオン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー129、もしくはC.I.ピグメントイエロー150等の金属錯体アゾ化合物顔料、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン37、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー75、もしくはC.I.ピグメントブルー15(15:1、15:6等を含む)等のフタロシアニン化合物顔料、C.I.ピグメントブルー56、もしくはC.I.ピグメントブルー61等のトリアリールカルボニウム化合物顔料、C.I.ピグメントバイオレット23、もしくはC.I.ピグメントバイオレット37等のジオキサジン化合物顔料、C.I.ピグメントレッド177等のアミノアントラキノン化合物顔料、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272、C.I.ピグメントオレンジ71、もしくはC.I.ピグメントオレンジ73等のジケトピロロピロール化合物顔料、C.I.ピグメントレッド187、もしくはC.I.ピグメントレッド170等のナフトールAS化合物顔料、C.I.ピグメントレッド88等のチオインジゴ化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントオレンジ66等のイソインドリン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、もしくはC.I.ピグメントオレンジ61等のイソインドリノン化合物顔料、C.I.ピグメントオレンジ40、もしくはC.I.ピグメントレッド216等のピラントロン化合物顔料、またはC.I.ピグメントバイオレット31等のイソビオラントロン化合物顔料が挙げられる。
なかでも水不溶性色材が、キナクリドン有機顔料、ジケトピロロピロール有機顔料、モノアゾイエロー有機顔料、縮合アゾ有機顔料、キノフタロン有機顔料、ベンズイミダゾロン有機顔料、又はジスアゾイエロー顔料であることが好ましく、キナクリドン有機顔料、ジケトピロロピロール有機顔料、又はアゾイエロー有機顔料がより好ましい。
本発明の分散体において、分散体中の水不溶性色材の含有量は特に限定されず、インクとしての利用を考慮したとき、例えば0.01〜30質量%であることが好ましく、1.0〜20質量%であることがより好ましく、1.1〜15質量%であることが特に好ましい。
本発明における分散体は高濃度であっても色味の変化が小さく、且つ分散体の低粘度が維持される。例えば記録液として用いる場合、記録液に使用できる添加剤の種類や添加量の自由度が増すため、上記の範囲で好適に用いることができる。
本発明の分散体に含まれる水不溶性色材は1種類単独でも2種以上の顔料を併用して用いてもよい。その有機顔料の組合せとしては特に限定はされないが、例えばアゾ化合物顔料どうし、ジケトピロロピロール化合物顔料どうしのように顔料化合物種が同一である、換言すれば類似の化合物骨格を有する組合せが好ましく、C.I.ピグメントバイオレット19とC.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントバイオレット19とC.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントイエロー128とC.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー128とC.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントイエロー128とC.I.ピグメントオレンジ13等の組み合わせが好ましい。また、2種以上の有機顔料成分としては、用いる1種の有機顔料の最大吸収波長(λmax)が10〜200nm異なる有機顔料を1種以上含有させることが好ましく、前記最大吸収波長(λmax)が10〜100nm異なる有機顔料を1種以上含有させることが特に好ましい。なお本発明における顔料の吸収波長は、粒子を形成した状態における吸収波長、すなわち媒体に塗布したり練りこんだりした状態における吸収波長を意味し、アルカリや酸などの特殊な媒体に溶解した溶液状態の吸収波長ではない。
主成分有機顔料の最大吸収波長(λmax)の値は特に限定されないが可視光領域に最大吸収波長を有するものを用いることが着色用途において実際的であり、例えば、300〜750nmに最大吸収波長を有するものを用いることが好ましい。
〔電子顕微鏡観察による平均粒径〕
本発明の分散体においては、水不溶性色材の微粒子の平均粒径は5〜60nmであることが好ましい。とくに後述する透過型電子顕微鏡観察(TEM観察)により算出した水不溶性色材の平均粒子径が、5〜50nmであることが好ましく、5〜45nmであることがより好ましく、5〜40nmであることが分散体の透明性、分散体中での分散安定性、及び耐光性の両立の観点から特に好ましい。この平均粒径が小さすぎると、分散体中の安定な分散状態を長期間保つことが難しい場合があり、また良好な耐光性が得られない場合がある。一方、大きすぎると、分散体の透明性が得られない場合がある。本発明において水不溶性色材の粒子は2種以上の顔料を含むものであってもよく、また、顔料のみからなるものであっても、顔料以外の化合物が含まれていてもよい。このとき、2種以上の顔料の固溶体が粒子を構成していることが好ましい。ただし、粒子中に結晶構造を有する部分と結晶構造を有さない部分が混在していてもよい。
本発明の分散体においては、水不溶性色材の微粒子の平均粒径は5〜60nmであることが好ましい。とくに後述する透過型電子顕微鏡観察(TEM観察)により算出した水不溶性色材の平均粒子径が、5〜50nmであることが好ましく、5〜45nmであることがより好ましく、5〜40nmであることが分散体の透明性、分散体中での分散安定性、及び耐光性の両立の観点から特に好ましい。この平均粒径が小さすぎると、分散体中の安定な分散状態を長期間保つことが難しい場合があり、また良好な耐光性が得られない場合がある。一方、大きすぎると、分散体の透明性が得られない場合がある。本発明において水不溶性色材の粒子は2種以上の顔料を含むものであってもよく、また、顔料のみからなるものであっても、顔料以外の化合物が含まれていてもよい。このとき、2種以上の顔料の固溶体が粒子を構成していることが好ましい。ただし、粒子中に結晶構造を有する部分と結晶構造を有さない部分が混在していてもよい。
本発明において、「水不溶性色材の微粒子」というとき、水不溶性色材のみからなる微粒のほか、水不溶性色材とその他の成分とがなす微粒子が含まれる。例えば、水不溶性色材及び/又はその他の化合物が粒子の核をなし、そこに前記分散剤(高分子化合物、界面活性剤等)が被覆するように吸着して微粒子をなしていてもよい。本発明の分散体においては、なかでも、水不溶性色材の微粒子に上記酸基を有する高分子化合物が被覆吸着していることが好ましい。この被覆吸着状態は、例えば、固体サンプルを用いた核磁気共鳴法や示差熱重量分析のような熱分析などの方法により確認することができる。
また、本発明の水不溶性色材は、樹脂微粒子や無機微粒子に含まれていてもよい。このとき、本発明の水不溶性色材の色味を損なわないため、前記樹脂微粒子及び無機微粒子は非着色成分であることが好ましい。前記樹脂微粒子及び無機微粒子の平均粒子径は6〜200nmであることが好ましく、インクジェット用記録液として用いる場合には良好な吐出安定性を得る観点から6〜150nmであることがさらに好ましく、6〜100nmであることが特に好ましい。
〔動的光散乱法による平均粒径〕
本発明において、水不溶性色材の分散状態は動的散乱法により評価することもでき、これにより平均粒径を算出することができる。その原理は次のとおりである。粒径が約1nm〜5μmの範囲にある粒子は、液中で並進・回転等のブラウン運動により、その位置・方位を時々刻々と変えている。したがって、これらの粒子にレーザー光を照射し、出てくる散乱光を検出すると、ブラウン運動に依存した散乱光強度の揺らぎが観測される。この散乱光強度の時間の揺らぎを観測することで、粒子のブラウン運動の速度(拡散係数)が得られ、さらには粒子の大きさを知ることができる。
本発明において、水不溶性色材の分散状態は動的散乱法により評価することもでき、これにより平均粒径を算出することができる。その原理は次のとおりである。粒径が約1nm〜5μmの範囲にある粒子は、液中で並進・回転等のブラウン運動により、その位置・方位を時々刻々と変えている。したがって、これらの粒子にレーザー光を照射し、出てくる散乱光を検出すると、ブラウン運動に依存した散乱光強度の揺らぎが観測される。この散乱光強度の時間の揺らぎを観測することで、粒子のブラウン運動の速度(拡散係数)が得られ、さらには粒子の大きさを知ることができる。
この原理を用いて、水不溶性色材の平均粒径の測定を行い、その測定値が電子顕微鏡、特にTEM観察で得られた平均粒径に近い場合には、液中の粒子が単分散していること(粒子同士が接合したり凝集したりしていないこと)を意味する。すなわち、分散媒中において各粒子は互いに間隔をあけて分散しており、単独で独立して動くことができる状態にある。すなわち、分散媒中の水不溶性色材の微粒子が一次粒子の状態に分散していれば、これに対して行った動的光散乱法による算術平均粒径は、通常TEM観察による平均粒径に対してそれほど違わない。すなわち、分散媒中で水不溶色材が単分散した状態が実現できると、平均粒径の好ましい範囲は前記したTEM観察のそれとは大きくは異ならない。
なお、分散媒中において粒子が完全に単分散していても測定誤差等により、TEM観察の平均粒径と動的光散乱法による平均粒径とに違いが生ずる場合がある。例えば測定時の溶液の濃度は測定装置の性能・散乱光検出方式に適していることが必要であり、光の透過量が十分に確保される濃度で行わないと誤差が発生する。またナノオーダーの粒子の測定の場合には得られる信号強度が微弱なため、ゴミや埃の影響が強く出て誤差の原因となるので、サンプルの前処理や測定環境の清浄度に気を付ける必要がある。ナノオーダーの粒子測定には、散乱光強度を稼ぐためにレーザー光源は発信出力が100mW以上のものが適する。
また、本発明において分散体中に分散している水不溶性色材の粒径は単分散であることが好ましい。単分散であることにより、粒径が大きい粒子の光散乱等の影響が軽減できるほか、例えば分散体を用いて印字、記録等で凝集体形成する際には形成する凝集体の充填形態の制御等に有利である。分散体の分散性を評価する指標としては、例えば動的光散乱法で得られる算術平均粒径において、粒子の粒径分布関数
dG=f(D)xdD(Gは粒子数、Dは一次粒径を表す)
の積分式における、全粒子数の90個数%を占める粒子の粒径(D90)と10固数%を占める粒子の粒径(D10)との差を用いることができる。本発明においては、前記D90とD10の差が45nm以下であることが好ましく、1〜30nmであることがより好ましく、1〜20nmであることが特に好ましい。なおこの方法は、前述した電子顕微鏡により観察される粒子径を用いて作製する粒径分布曲線でも適用することができる。
dG=f(D)xdD(Gは粒子数、Dは一次粒径を表す)
の積分式における、全粒子数の90個数%を占める粒子の粒径(D90)と10固数%を占める粒子の粒径(D10)との差を用いることができる。本発明においては、前記D90とD10の差が45nm以下であることが好ましく、1〜30nmであることがより好ましく、1〜20nmであることが特に好ましい。なおこの方法は、前述した電子顕微鏡により観察される粒子径を用いて作製する粒径分布曲線でも適用することができる。
また、もう1つの分散性を示す指標の例としては、動的散乱法により得られる体積平均粒径(Mv)及び個数平均粒径(Mn)の比(Mv/Mn)を用いることもできる。本発明の分散体は前記Mv/Mnの値が1.5以下であることが好ましく、1.4以下であることがより好ましく、1.3以下であることがさらに好ましい。
本発明の分散体は、水不溶性色材を含有している粒子が水を含んでいる媒体に対して分散している分散体であって、その一実施態様において、該分散体の可視光領域(例えば380〜700nm程度)の光の吸光度ピーク値を1としたときの光散乱強度が30,000cps以下であることが好ましい。この光散乱強度が低いと、前記分散体、またはこの分散体を用いた記録液において高い透明性が視認できる。従来の顔料インクにおいては、可視光領域の光の吸光度ピークが1のときの光散乱強度は、例えばインク中の色材粒子の平均粒径がいずれも150nm程度であった場合には、150,000〜250,000cps程度であり、これとの対比においても光散乱強度が30,000cpsにまで高められたものの目視による透明性の高さが理解される。
本発明の記録液は、上記本発明の分散体を用い、例えば所定の高分子化合物、界面活性剤、水性溶剤等の各成分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。本発明の記録液においては、前記水不溶性色材を0.1〜15質量%含有することが好ましい。また、調製したインクに過剰量のポリマー化合物や添加剤が含有される場合には、遠心分離や透析などの方法によって、それらを適宜除去し、インク組成物を再調製することができる。また本発明の記録液は単独で用いてもよいが、これとは別のインクと組み合わせて、本発明のインクセットとしてもよい。
本発明の記録液は、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、このインクジェット法により微細パターンを形成したり、薬物の投与を行ったりすることができる。
本発明の記録液はインクジェット用記録液とすることが好ましく、これを用いたインクセットとすることが好ましい。また、本発明の記録液又はインクセットを用いて、記録液を媒体に付与する手段により画像が記録された印画物とすることが好ましく、前記手段が記録液の付与量もしくは濃度を調整する機能を有し、該手段により印画物の濃淡が調整された印画物とすることが好ましい。さらに上記の記録液又はインクセットは、記録液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画像形成方法に用いることが好ましい。さらに本発明においては、上記記録液又はインクセットを用いて記録液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画像形成装置とすることができる。
上記の優れた特性を有する本発明の分散体は、インクとしたとき例えば面積比率(面積階調)により色調濃淡を表現している現行のオフセット印刷や凸版印刷等に匹敵するほどの、高濃度・高精彩な画像記録を実現しうるものである。
以下に実施例に基づき本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、文中「部」及び「%」とあるのは特に示さない限り質量基準とする。
[動的散乱法による微粒子の平均粒径の測定]
各分散体の動的散乱法による平均粒子径はイオン交換水で希釈した後、堀場製作所(株)社製のLB−500(商品名)を用いて測定を行った。このとき、顔料の屈折率を1.600、分散媒のイオン交換水の屈折率を1.333として入力し、各分散体の体積平均粒径Mvの他、個数平均粒径Mnの測定も行った。
各分散体の動的散乱法による平均粒子径はイオン交換水で希釈した後、堀場製作所(株)社製のLB−500(商品名)を用いて測定を行った。このとき、顔料の屈折率を1.600、分散媒のイオン交換水の屈折率を1.333として入力し、各分散体の体積平均粒径Mvの他、個数平均粒径Mnの測定も行った。
[透過型電子顕微鏡(TEM)による微粒子の平均粒径の測定]
透過型電子顕微鏡(TEM)観察による平均粒径評価は、カーボン膜を貼り付けたCu200メッシュに希釈した分散体を滴下した後乾燥させ、TEM(日本電子社製1200EX(商品名))で10万倍に拡大した画像から、重なっていない独立した粒子300個の長径を測定して平均値を平均粒径として算出した(以下、TEM観察により算出した平均粒径をTEM平均粒径と記述する。)。
透過型電子顕微鏡(TEM)観察による平均粒径評価は、カーボン膜を貼り付けたCu200メッシュに希釈した分散体を滴下した後乾燥させ、TEM(日本電子社製1200EX(商品名))で10万倍に拡大した画像から、重なっていない独立した粒子300個の長径を測定して平均値を平均粒径として算出した(以下、TEM観察により算出した平均粒径をTEM平均粒径と記述する。)。
(高分子化合物の合成)
高分子化合物1
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン70g(0.67mol)、メタクリル酸30g(0.35mol)、和光純薬社製V−601(商品名)(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)1.77g(7.67 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/メタクリル酸の共重合体のジメチルスルホキシド溶液を得た。さらに5Lのステンレスビーカーにメタノール750ml、イオン交換水750mlを加えて攪拌しているところに、前記の高分子化合物1のジメチルスルホキシド溶液150gにアセトン150mlを加えた溶液を少しずつ滴下し、再沈殿を実施した。得られた固形分をろ過、乾燥することで酸基を親水性基として有する高分子化合物1を白色粉末として32.2g(酸価179、分子量32000)を得た。
高分子化合物1
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン70g(0.67mol)、メタクリル酸30g(0.35mol)、和光純薬社製V−601(商品名)(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)1.77g(7.67 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/メタクリル酸の共重合体のジメチルスルホキシド溶液を得た。さらに5Lのステンレスビーカーにメタノール750ml、イオン交換水750mlを加えて攪拌しているところに、前記の高分子化合物1のジメチルスルホキシド溶液150gにアセトン150mlを加えた溶液を少しずつ滴下し、再沈殿を実施した。得られた固形分をろ過、乾燥することで酸基を親水性基として有する高分子化合物1を白色粉末として32.2g(酸価179、分子量32000)を得た。
高分子化合物2
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン80g(0.77mol)、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸20g(0.097mol)、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.54g(15.4 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸の共重合体のジメチルスルホキシド溶液を得た。さらに5Lのステンレスビーカーにメタノール750ml、イオン交換水750mlを加えて攪拌しているところに、前記の高分子化合物2のジメチルスルホキシド溶液150gにアセトン150mlを加えた溶液を少しずつ滴下し、再沈殿を実施した。得られた固形分をろ過、乾燥することで酸基を親水性基として有する高分子化合物2を白色粉末として15.6g(酸価54、分子量16000)を得た。
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン80g(0.77mol)、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸20g(0.097mol)、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.54g(15.4 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸の共重合体のジメチルスルホキシド溶液を得た。さらに5Lのステンレスビーカーにメタノール750ml、イオン交換水750mlを加えて攪拌しているところに、前記の高分子化合物2のジメチルスルホキシド溶液150gにアセトン150mlを加えた溶液を少しずつ滴下し、再沈殿を実施した。得られた固形分をろ過、乾燥することで酸基を親水性基として有する高分子化合物2を白色粉末として15.6g(酸価54、分子量16000)を得た。
高分子化合物3
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン70g(0.67mol)、2−メタクリルオキシエチルホスホン酸30g(0.14mol)、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.54g(15.4 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/2−メタクリルオキシエチルホスホン酸の共重合体のジメチルスルホキシド溶液を得た。さらに5Lのステンレスビーカーにメタノール750ml、イオン交換水750mlを加えて攪拌しているところに、前記の高分子化合物3のジメチルスルホキシド溶液150gにアセトン150mlを加えた溶液を少しずつ滴下し、再沈殿を実施した。得られた固形分をろ過、乾燥することで酸基を親水性基として有する高分子化合物3を白色粉末として13.5g(酸価80、分子量13000)を得た。
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン70g(0.67mol)、2−メタクリルオキシエチルホスホン酸30g(0.14mol)、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.54g(15.4 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/2−メタクリルオキシエチルホスホン酸の共重合体のジメチルスルホキシド溶液を得た。さらに5Lのステンレスビーカーにメタノール750ml、イオン交換水750mlを加えて攪拌しているところに、前記の高分子化合物3のジメチルスルホキシド溶液150gにアセトン150mlを加えた溶液を少しずつ滴下し、再沈殿を実施した。得られた固形分をろ過、乾燥することで酸基を親水性基として有する高分子化合物3を白色粉末として13.5g(酸価80、分子量13000)を得た。
高分子化合物4
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、ベンジルメタクリレート70g(0.40mol)、メタクリル酸30g(0.35mol)、和光純薬社製V−601(商品名)(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)1.83g(7.95 mmol)、ジメチルスルホキシド75gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.45g(1.95 mmol)、ジメチルスルホキシド1g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを149gを加え、放冷しベンジルメタクリレート/メタクリル酸の共重合体のジメチルスルホキシド溶液を得た。さらに5Lのステンレスビーカーにメタノール750ml、イオン交換水750mlを加えて攪拌しているところに、前記の高分子化合物4のジメチルスルホキシド溶液150gにアセトン150mlを加えた溶液を少しずつ滴下し、再沈殿を実施した。得られた固形分をろ過、乾燥することで酸基を親水性基として有する高分子化合物4を白色粉末として19.1g(酸価200、分子量37000)を得た。
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、ベンジルメタクリレート70g(0.40mol)、メタクリル酸30g(0.35mol)、和光純薬社製V−601(商品名)(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)1.83g(7.95 mmol)、ジメチルスルホキシド75gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.45g(1.95 mmol)、ジメチルスルホキシド1g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを149gを加え、放冷しベンジルメタクリレート/メタクリル酸の共重合体のジメチルスルホキシド溶液を得た。さらに5Lのステンレスビーカーにメタノール750ml、イオン交換水750mlを加えて攪拌しているところに、前記の高分子化合物4のジメチルスルホキシド溶液150gにアセトン150mlを加えた溶液を少しずつ滴下し、再沈殿を実施した。得られた固形分をろ過、乾燥することで酸基を親水性基として有する高分子化合物4を白色粉末として19.1g(酸価200、分子量37000)を得た。
(実施例1)
顔料C.I.ピグメントイエロー128(以下、「PY128」と略称で示す。)の0.1gを10mlバイエル瓶にいれ、さらに前記の高分子化合物1を0.05g、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)、2.6g、アルカリとしてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(以下、「Me4NOH」と略称で示す。25%メタノール溶液、シグマ・アルドリッチ(株)社製)0.26gを加え、40℃に加熱攪拌し、完全に溶解させて、水不溶性色材の溶解液試料を得た。溶解液試料の色は濃赤色であった。
顔料C.I.ピグメントイエロー128(以下、「PY128」と略称で示す。)の0.1gを10mlバイエル瓶にいれ、さらに前記の高分子化合物1を0.05g、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)、2.6g、アルカリとしてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(以下、「Me4NOH」と略称で示す。25%メタノール溶液、シグマ・アルドリッチ(株)社製)0.26gを加え、40℃に加熱攪拌し、完全に溶解させて、水不溶性色材の溶解液試料を得た。溶解液試料の色は濃赤色であった。
100mlバイエル瓶にイオン交換水30gをいれ、スターラーで攪拌しているところに、前記のC.I.ピグメントイエロー128の顔料アルカリ溶液(上記溶解液試料)をテルモ株式会社製のテルモシリンジ5ml、テルモニードル(口径0.80mm×長さ38mm)にて吸い上げ、一気に吐出して、顔料微粒子を生成させた顔料分散体試料1を得た。
(実施例2)
実施例1で用いた顔料PY128を、C.I.ピグメントイエロー74(以下、「PY74」と略称で示す。)に、アルカリMe4NOH0.26gをベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(以下、「BnMe3NOH」と略称で示す。40%メタノール溶液、東京化成(株)社製)0.31gに、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)の量を2.6gから1.3gに変え、さらにN,N,N,N−テトラメチルグアニジン(アルカリとしての溶媒成分)1.3gを加えた以外は同様にして顔料分散体2を得た。
実施例1で用いた顔料PY128を、C.I.ピグメントイエロー74(以下、「PY74」と略称で示す。)に、アルカリMe4NOH0.26gをベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(以下、「BnMe3NOH」と略称で示す。40%メタノール溶液、東京化成(株)社製)0.31gに、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)の量を2.6gから1.3gに変え、さらにN,N,N,N−テトラメチルグアニジン(アルカリとしての溶媒成分)1.3gを加えた以外は同様にして顔料分散体2を得た。
(実施例3)
実施例2で用いた顔料PY74を、C.I.ピグメントレッド122(以下、「PR122」と略称で示す。)に変えた以外、実施例2と同様にして顔料分散体3を得た。
実施例2で用いた顔料PY74を、C.I.ピグメントレッド122(以下、「PR122」と略称で示す。)に変えた以外、実施例2と同様にして顔料分散体3を得た。
(実施例4)
実施例2で用いた顔料PY74を、C.I.ピグメントレッド254(以下、「PR254」と略称で示す。)に変えた以外は実施例2と同様にして顔料分散体4を得た。
実施例2で用いた顔料PY74を、C.I.ピグメントレッド254(以下、「PR254」と略称で示す。)に変えた以外は実施例2と同様にして顔料分散体4を得た。
(実施例5,6)
実施例1で用いた顔料PY128を、PR122(実施例5)又はPR254(実施例6)に変え、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル2.6gを、2−ジメチルアミノエタノール(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)1.3gに変え、N,N,N,N−テトラメチルグアニジン(アルカリとしての溶媒成分)1.3gを加えた以外は同様にして顔料分散体5、6をそれぞれ得た。
実施例1で用いた顔料PY128を、PR122(実施例5)又はPR254(実施例6)に変え、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル2.6gを、2−ジメチルアミノエタノール(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)1.3gに変え、N,N,N,N−テトラメチルグアニジン(アルカリとしての溶媒成分)1.3gを加えた以外は同様にして顔料分散体5、6をそれぞれ得た。
(実施例7〜9)
実施例1で用いた顔料PY128をPY74に変え、アルカリをMe4NOH0.26gからBnMe3NOH0.31gに変え、高分子化合物1を高分子化合物2(実施例7)、3(実施例8)、又は4(実施例9)に変え、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル、2.6gを、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル1.3gに変え、N,N,N,N−テトラメチルグアニジン1.3gを加えた以外は同様にして顔料分散体7〜9をそれぞれ得た。
実施例1で用いた顔料PY128をPY74に変え、アルカリをMe4NOH0.26gからBnMe3NOH0.31gに変え、高分子化合物1を高分子化合物2(実施例7)、3(実施例8)、又は4(実施例9)に変え、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル、2.6gを、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル1.3gに変え、N,N,N,N−テトラメチルグアニジン1.3gを加えた以外は同様にして顔料分散体7〜9をそれぞれ得た。
(実施例10)
顔料PY128 0.1gを10mlバイエル瓶にいれ、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)2.6g、ポリビニルピロリドン(酸基を有さない高分子化合物)0.2g、アルカリとしてMe4NOH(25%メタノール溶液)0.18gを加え、40℃に加熱攪拌し、完全に溶解させて、水不溶性色材の溶解液試料を得た。この溶解液試料の色は濃赤色であった。
顔料PY128 0.1gを10mlバイエル瓶にいれ、2−プロピレングリコールモノメチルエーテル(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)2.6g、ポリビニルピロリドン(酸基を有さない高分子化合物)0.2g、アルカリとしてMe4NOH(25%メタノール溶液)0.18gを加え、40℃に加熱攪拌し、完全に溶解させて、水不溶性色材の溶解液試料を得た。この溶解液試料の色は濃赤色であった。
100mlバイエル瓶にイオン交換水30g、オレイン酸ナトリウム0.2gをいれ、スターラーで攪拌しているところに、前記のPY128の顔料アルカリ溶液(上記溶解液試料)をテルモ株式会社製のテルモシリンジ5ml、テルモニードル(口径0.80mm×長さ38mm)にて吸い上げ、一気に吐出し、生成した顔料微粒子を含有する顔料分散体10を得た。
(実施例11〜13)
実施例10でPY128を、PY74(実施例11)、PR122(実施例12)、又はPR254(実施例13)に変えた以外は同様にして顔料分散体11〜13をそれぞれ得た。
実施例10でPY128を、PY74(実施例11)、PR122(実施例12)、又はPR254(実施例13)に変えた以外は同様にして顔料分散体11〜13をそれぞれ得た。
(比較例1)
PY128、0.1gを10mlバイエル瓶にいれ、さらにジメチルスルホキシド(非プロトン性水溶性有機溶剤)2.6g、アルカリとしてMe4NOH(25%メタノール溶液)0.26g、前記の高分子化合物1を0.05gを加え、40℃に加熱攪拌し、完全に溶解させて比較のための水不溶性色材の溶解液試料を得た。この溶解液試料の色は濃赤色であった。
PY128、0.1gを10mlバイエル瓶にいれ、さらにジメチルスルホキシド(非プロトン性水溶性有機溶剤)2.6g、アルカリとしてMe4NOH(25%メタノール溶液)0.26g、前記の高分子化合物1を0.05gを加え、40℃に加熱攪拌し、完全に溶解させて比較のための水不溶性色材の溶解液試料を得た。この溶解液試料の色は濃赤色であった。
100mlバイエル瓶にイオン交換水30gをいれ、スターラーで攪拌しているところに、前記のPY128の顔料アルカリ溶液(上記比較溶解液試料)をテルモシリンジ5ml、テルモニードル(口径0.80mm×長さ38mm)にて吸い上げ、一気に吐出し、生成した顔料微粒子を含有する顔料分散体c1を得た。
(比較例2〜4)
比較例1でのPY128を、PY74(比較例2)、PR122(比較例3)、又はPR254(比較例4)に変えた以外は同様にして顔料分散体c2〜c4を得た。
比較例1でのPY128を、PY74(比較例2)、PR122(比較例3)、又はPR254(比較例4)に変えた以外は同様にして顔料分散体c2〜c4を得た。
各顔料分散体について、そこに含まれる顔料微粒子の粒径を、上記[動的散乱法による微粒子の平均粒径の測定]及び[透過型電子顕微鏡(TEM)による微粒子の平均粒径の測定]に記載の手順及び条件で測定した。このうちTEMにて測定した粒径の結果を以下に示す。
上記結果から分かるとおり、本発明の製造方法によって得られる分散体の顔料微粒子は、ナノメートルサイズで非常に小さく、しかもその分散体は沈降等のみられない安定なものであった。また、本発明によれば水不溶性色材分散体の調製に用いることができる有機溶剤の選択肢が拡張されることが分かった。
(実施例14)
C.I.ピグメントレッド122 6.0gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)85g及びN,N,N,N−テトラメチルグアニジン(アルカリとしての溶媒)85gに、前記の酸基を有する高分子化合物13.0gと、アルカリとしてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドMe4NOH(25%メタノール溶液、シグマ・アルドリッチ社製)8.7gとともに加え、40℃にて加熱攪拌し、PR122を溶解させた濃青紫色の顔料溶解液試料を得た。
C.I.ピグメントレッド122 6.0gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル(水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤)85g及びN,N,N,N−テトラメチルグアニジン(アルカリとしての溶媒)85gに、前記の酸基を有する高分子化合物13.0gと、アルカリとしてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドMe4NOH(25%メタノール溶液、シグマ・アルドリッチ社製)8.7gとともに加え、40℃にて加熱攪拌し、PR122を溶解させた濃青紫色の顔料溶解液試料を得た。
5Lのビーカーにイオン交換水1900gを加えて氷冷下で攪拌しているところに、前記の顔料溶解液試料を日本精密科学株式会社製の無脈流送液ポンプNP−KX−500を用いて100ml/mInで速やかに吐出し、顔料分散体14を得た。氷冷却下で30分攪拌したのち、この顔料分散体を2Lの三口フラスコに移し、外温設定50℃にて4時間加熱攪拌した。その後、この顔料分散体を氷冷下で冷却して攪拌しているところに塩酸を滴下してpHを3.5に調整し、顔料の分散体から顔料粒子を軟凝集させた。得られた軟凝集物を平均孔径0.2μmのメンブレンフィルターを用いて減圧濾過し、イオン交換水で2回水洗し、脱塩及び脱溶剤された顔料粒子の分散体粉体aを得た。
次に、この粉体a0.95gに顔料分10%になるようにイオン交換水3.8g、1規定のMe4NOH水溶液を0.85g加え、株式会社日本精機製作所製の超音波ホモジナイザーUS−150T(商品名)で超音波分散処理を8時間行い、高濃度顔料分散体Aを得た。この顔料分散液Aの動的光散乱法による平均粒径Mvは53nm(TEM平均粒径:40nm)であった。粘度は7.6mPa・sec.であった。
(実施例15、16)
前記実施例14に用いたC.I.ピグメントレッド122を、C.I.ピグメントレッド254(実施例15)又はC.I.ピグメントバイオレット19(実施例16)に変えた以外は同様にし、脱塩及び脱溶剤された顔料粒子の分散体の粉体b、cをそれぞれ得た。そののち、実施例14と同様にして顔料分10質量%の顔料分散液B、顔料分散液Cを超音波分散により得た。この顔料分散液Bの動的光散乱法による平均粒子径Mvは55nm(TEM平均粒径:43nm)であり、顔料分散液Cの平均粒子径はMv59nm(TEM平均粒径:47nm)であった。
前記実施例14に用いたC.I.ピグメントレッド122を、C.I.ピグメントレッド254(実施例15)又はC.I.ピグメントバイオレット19(実施例16)に変えた以外は同様にし、脱塩及び脱溶剤された顔料粒子の分散体の粉体b、cをそれぞれ得た。そののち、実施例14と同様にして顔料分10質量%の顔料分散液B、顔料分散液Cを超音波分散により得た。この顔料分散液Bの動的光散乱法による平均粒子径Mvは55nm(TEM平均粒径:43nm)であり、顔料分散液Cの平均粒子径はMv59nm(TEM平均粒径:47nm)であった。
(比較例5)
C.I.ピグメントレッド122 20g、オレイン酸ナトリウム1.3g、イオン交換水78.7gを混合して、ビーズミルを用いて4時間分散を行い、顔料分散体Dを得た。顔料分散液Dの動的光散乱法による平均粒径Mvは80.1nm(TEM平均粒径:79.2nm)であった。
C.I.ピグメントレッド122 20g、オレイン酸ナトリウム1.3g、イオン交換水78.7gを混合して、ビーズミルを用いて4時間分散を行い、顔料分散体Dを得た。顔料分散液Dの動的光散乱法による平均粒径Mvは80.1nm(TEM平均粒径:79.2nm)であった。
(比較例6、7)
比較例5におけるC.I.ピグメントレッド122の代わりにC.I.ピグメントレッド254(比較例6)、C.I.ピグメントバイオレット19(比較例7)に変えた以外は同様にしてビーズミルを用いて4時間分散を行い、顔料分散体Eおよび顔料分散体Fをそれぞれ得た。顔料分散液Eの動的光散乱法による平均粒径Mvは87.5nm(TEM平均粒径:84.9nm)であり、顔料分散液Fの動的光散乱法による平均粒径Mvは85.0nm(TEM平均粒径:93.4nm)であった。
比較例5におけるC.I.ピグメントレッド122の代わりにC.I.ピグメントレッド254(比較例6)、C.I.ピグメントバイオレット19(比較例7)に変えた以外は同様にしてビーズミルを用いて4時間分散を行い、顔料分散体Eおよび顔料分散体Fをそれぞれ得た。顔料分散液Eの動的光散乱法による平均粒径Mvは87.5nm(TEM平均粒径:84.9nm)であり、顔料分散液Fの動的光散乱法による平均粒径Mvは85.0nm(TEM平均粒径:93.4nm)であった。
(インク組成物の調整)
(実施例17〜19)
顔料分散液A〜Cをそれぞれ50g用い、ジエチレングリコール7.5g、グリセリン5g、トリメチロールプロパン5g、アセチレノールEH(商品名、川研ファインケミカル社製)0.2g、及びイオン交換水32.3gと混合してインク組成物A〜Cをそれぞれ得た。
(実施例17〜19)
顔料分散液A〜Cをそれぞれ50g用い、ジエチレングリコール7.5g、グリセリン5g、トリメチロールプロパン5g、アセチレノールEH(商品名、川研ファインケミカル社製)0.2g、及びイオン交換水32.3gと混合してインク組成物A〜Cをそれぞれ得た。
(比較例8〜10)
顔料分散液D〜Fをそれぞれ用い、イオン交換水で希釈し顔料分10質量%の濃縮液を得た。この濃縮液を50g、ジエチレングリコール7.5g、グリセリン5g、トリメチロールプロパン5g、アセチレノールEH0.2g、イオン交換水32.3gを混合した後超音波処理し、インク組成物D〜Fをそれぞれ得た。
顔料分散液D〜Fをそれぞれ用い、イオン交換水で希釈し顔料分10質量%の濃縮液を得た。この濃縮液を50g、ジエチレングリコール7.5g、グリセリン5g、トリメチロールプロパン5g、アセチレノールEH0.2g、イオン交換水32.3gを混合した後超音波処理し、インク組成物D〜Fをそれぞれ得た。
〔耐光性の評価〕
インク組成物Aをガラス基板上にスピンコートし、これを退色試験機にセットし、キセノンランプを照度170,000ルクスで4日間照射して耐光性の試験を行った。UVフィルタとしてTEMPAXフィルタ(商品名)(イーグルエンジニアリング社製、材質はSCHOTT社製TEMPAX(商品名)ガラス)を光源と試料の間に配置した。インク組成物Aの、照射前の吸光度(Abs.)、照射後の吸光度を測定し、吸光度の残存率(照射後の吸光度÷照射前の吸光度×100)は79.3%であった。
インク組成物Aをガラス基板上にスピンコートし、これを退色試験機にセットし、キセノンランプを照度170,000ルクスで4日間照射して耐光性の試験を行った。UVフィルタとしてTEMPAXフィルタ(商品名)(イーグルエンジニアリング社製、材質はSCHOTT社製TEMPAX(商品名)ガラス)を光源と試料の間に配置した。インク組成物Aの、照射前の吸光度(Abs.)、照射後の吸光度を測定し、吸光度の残存率(照射後の吸光度÷照射前の吸光度×100)は79.3%であった。
同様にしてインク組成物Dをガラス基板上にスピンコートし、退色試験を行った。インク組成物Dの吸光度の残存率は68.5%であった。この結果から、本発明の分散体によれば、顔料微粒子の粒径が小さいにもかかわらずインクの耐光性が高められることがわかる。
〔透明性の評価〕
インク組成物A〜Cおよびインク組成物D〜Fの透明性を、下記の基準に則り目視にて評価した。また、前記インク組成物を厚さ60μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート(商品名:PPL/レーザープリンター用ゼロックスフィルム OHP FILM,富士ゼロックス社製)上にバーコーターで塗工し、乾燥させ印画物を作製した後、印画部の透明性を下記の基準に則り目視にて評価した。
2:良好−文字が記載された紙を透かした際に明確に識別できるレベル
1:不良−文字が記載された紙を透かした際にほとんど識別できないレベル
インク組成物A〜Cおよびインク組成物D〜Fの透明性を、下記の基準に則り目視にて評価した。また、前記インク組成物を厚さ60μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート(商品名:PPL/レーザープリンター用ゼロックスフィルム OHP FILM,富士ゼロックス社製)上にバーコーターで塗工し、乾燥させ印画物を作製した後、印画部の透明性を下記の基準に則り目視にて評価した。
2:良好−文字が記載された紙を透かした際に明確に識別できるレベル
1:不良−文字が記載された紙を透かした際にほとんど識別できないレベル
〔吐出性の評価〕
上記作製したインク組成物A〜Fをインクジェットプリンタ(PX−G930(商品名)、エプソン(株)製)のカートリッジに詰め、インクジェットペーパー(写真用紙<光沢>エプソン(株)製)にベタ画像(反射濃度が1.0)を全面に印字して、白スジの発生数を計測し、下記の基準に則り吐出性の評価を行った。
上記作製したインク組成物A〜Fをインクジェットプリンタ(PX−G930(商品名)、エプソン(株)製)のカートリッジに詰め、インクジェットペーパー(写真用紙<光沢>エプソン(株)製)にベタ画像(反射濃度が1.0)を全面に印字して、白スジの発生数を計測し、下記の基準に則り吐出性の評価を行った。
3:印字面全体で全く未印字部である白スジが発生していない
2:僅かに白スジの発生は認められるが、実用上許容範囲にある
1:印字面全体に亘り白スジが多発し、実用上不可の品質である
評価結果を表2に示す。
2:僅かに白スジの発生は認められるが、実用上許容範囲にある
1:印字面全体に亘り白スジが多発し、実用上不可の品質である
評価結果を表2に示す。
[表2]
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インク組成物 インク組成物の透明性 印画部の透明性 インクの吐出性
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A 2 2 3
B 2 2 2
C 2 2 2
D 1 1 1
E 1 2 1
F 1 1 1
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インク組成物 インク組成物の透明性 印画部の透明性 インクの吐出性
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A 2 2 3
B 2 2 2
C 2 2 2
D 1 1 1
E 1 2 1
F 1 1 1
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表2から分かるように、本発明の分散体から作製したインク組成物、及び該インク組成物を用いた印画物は非常に高い透明性を有し、また吐出性、耐光性に優れることがわかる。
〔顔料ペーストの作製〕
前記顔料粉体aに対して、中和に必要な量のテトラメチルヒドロキシドを少量添加し、新日本石油(株)社製の5号ソルベント(以下、溶剤と表記する)を少量加え、スーパーミキサーARE−250(商品名、シンキー(株)社製)で混練した後、顔料ペーストaを得た。同様にして上記顔料粉末b、cを用い顔料ペーストb、顔料ペーストcを得た。それぞれ、中和に必要な量のテトラメチルヒドロキシド及び溶剤を少量加え、スーパーミキサーARE−250(商品名、シンキー(株)社製)で混練した後、ここで使用する顔料ペーストb及びcをそれぞれ得た。
前記顔料粉体aに対して、中和に必要な量のテトラメチルヒドロキシドを少量添加し、新日本石油(株)社製の5号ソルベント(以下、溶剤と表記する)を少量加え、スーパーミキサーARE−250(商品名、シンキー(株)社製)で混練した後、顔料ペーストaを得た。同様にして上記顔料粉末b、cを用い顔料ペーストb、顔料ペーストcを得た。それぞれ、中和に必要な量のテトラメチルヒドロキシド及び溶剤を少量加え、スーパーミキサーARE−250(商品名、シンキー(株)社製)で混練した後、ここで使用する顔料ペーストb及びcをそれぞれ得た。
前記比較の分散体D〜Fに塩酸を滴下してpHを3.5に調整し、顔料の分散体から顔料粒子を凝集させた。得られた凝集物を平均孔径0.2μmのメンブレンフィルターを用いて減圧濾過し、イオン交換水で2回水洗し、脱塩及び脱溶剤された顔料粒子の分散体粉体d〜fをそれぞれ得た。
(樹脂ワニスの作製)
ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1355、商品名)をアマニ油と5号ソルベントの混合溶剤中に加熱溶解し、樹脂ワニスA(樹脂濃度55質量%)を得た。また、ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1304)をアマニ油と5号ソルベントの混合溶剤中に加熱溶解し、樹脂ワニスB(樹脂濃度55質量%)を得た。
ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1355、商品名)をアマニ油と5号ソルベントの混合溶剤中に加熱溶解し、樹脂ワニスA(樹脂濃度55質量%)を得た。また、ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1304)をアマニ油と5号ソルベントの混合溶剤中に加熱溶解し、樹脂ワニスB(樹脂濃度55質量%)を得た。
(顔料分散用樹脂の作製)
冷却管、水分分離管、温度計、窒素導入管を備えたセパラブルフラスコに12−ヒドロキシステアリン酸100部、キシレン10部、テトラ−n−ブチルチタネート0.1部の混合物を入れ、180〜200℃で6時間加熱撹拌した。このとき窒素気流下に生成する水を水分分離管に分離しながら行った。次いでキシレンを減圧留去して質量平均分子量4,000、酸価30の淡褐色重合物であるカルボキシル基を有するポリエステル樹脂(以下、顔料分散用樹脂と表記する)を得た。
冷却管、水分分離管、温度計、窒素導入管を備えたセパラブルフラスコに12−ヒドロキシステアリン酸100部、キシレン10部、テトラ−n−ブチルチタネート0.1部の混合物を入れ、180〜200℃で6時間加熱撹拌した。このとき窒素気流下に生成する水を水分分離管に分離しながら行った。次いでキシレンを減圧留去して質量平均分子量4,000、酸価30の淡褐色重合物であるカルボキシル基を有するポリエステル樹脂(以下、顔料分散用樹脂と表記する)を得た。
(インク組成物)
以下に示す処方によりインクベース1〜6を作製した。なお、最初に顔料ペーストa〜fにそれぞれ溶剤を加え超音波処理を十分に行った後に他の成分を加え攪拌し、3本ロールにて練肉を行った。
以下に示す処方によりインクベース1〜6を作製した。なお、最初に顔料ペーストa〜fにそれぞれ溶剤を加え超音波処理を十分に行った後に他の成分を加え攪拌し、3本ロールにて練肉を行った。
(インクベースの処方)
顔料ペースト*1 40質量部
顔料分散用樹脂 8質量部
樹脂ワニスA 42質量部
溶剤 10質量部
*1 顔料ペースは、顔料ペーストa〜fを用い、それぞれベース1〜6とした。溶剤はジエチレングリコール+グリセリン=1:1を用いた。
顔料ペースト*1 40質量部
顔料分散用樹脂 8質量部
樹脂ワニスA 42質量部
溶剤 10質量部
*1 顔料ペースは、顔料ペーストa〜fを用い、それぞれベース1〜6とした。溶剤はジエチレングリコール+グリセリン=1:1を用いた。
これを用いて以下の配合によりインク組成物1〜6を調製した。なお、インクベース1がインク組成物1に、同様にインクベース2〜6がインク組成物2〜6にそれぞれ対応する。
(インクの処方)
インクベース 40質量部
樹脂ワニスB 50質量部
ワックス 5質量部
溶剤 5質量部
溶剤はジエチレングリコール+グリセリン=1:1を用いた。
インクベース 40質量部
樹脂ワニスB 50質量部
ワックス 5質量部
溶剤 5質量部
溶剤はジエチレングリコール+グリセリン=1:1を用いた。
上記の処方において、ワックスとしては、シャムロック社製のポリエチレンワックスコンパウンドを用いた。樹脂ワニスBは、ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1304、商品名)とアマニ油と前記溶剤とを混合し、加熱溶解したもの(樹脂濃度55質量%)を用いた。
またインク組成物調製の際には溶剤を上記インクベースに加え、十分に超音波処理をした後に他の成分を加え攪拌し、最終的に顔料分15%になるように溶剤をさらに加え、インク組成物を調製した。
〔透明性の評価〕
インク組成物1〜6を厚さ60μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート上にバーコーターで塗工し、乾燥させた後、透明性を目視で評価した。
2:良好− 字が記載された紙を透かした際に明確に識別できるレベル
1:不良−文字が記載された紙を透かした際にほとんど識別できないレベル
インク組成物1〜6を厚さ60μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート上にバーコーターで塗工し、乾燥させた後、透明性を目視で評価した。
2:良好− 字が記載された紙を透かした際に明確に識別できるレベル
1:不良−文字が記載された紙を透かした際にほとんど識別できないレベル
〔耐光性の評価〕
インク組成物1〜6をPremIum Glossy Photo Paper(セイコーエプソン社製)にバーコーターで塗工し、乾燥させた後、初期反射濃度(I0)を測定した。その後キセノンランプを照度170,000ルクスで4日間照射し、再び反射濃度(I1)を測定した。I1/I0(%)の比を計算し以下のごとく評価した。
インク組成物1〜6をPremIum Glossy Photo Paper(セイコーエプソン社製)にバーコーターで塗工し、乾燥させた後、初期反射濃度(I0)を測定した。その後キセノンランプを照度170,000ルクスで4日間照射し、再び反射濃度(I1)を測定した。I1/I0(%)の比を計算し以下のごとく評価した。
3:95%〜100%
2:90%以上〜95%未満
1:90%未満
2:90%以上〜95%未満
1:90%未満
各評価結果を表3に示す。
[表3]
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透明性 耐光性
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
インク組成物1(本発明) 2 3
インク組成物2(本発明) 2 2
インク組成物3(本発明) 2 2
インク組成物4(比較例) 1 2
インク組成物5(比較例) 1 2
インク組成物6(比較例) 1 1
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
透明性 耐光性
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インク組成物1(本発明) 2 3
インク組成物2(本発明) 2 2
インク組成物3(本発明) 2 2
インク組成物4(比較例) 1 2
インク組成物5(比較例) 1 2
インク組成物6(比較例) 1 1
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表3から分かるように本発明のインク組成物を用いた印画物は高濃度であっても透明性に優れ、且つ耐光性は同等以上である。
上記の結果より、本発明による分散体は、水不溶性色材の粒子がナノメートルサイズにまで微細化されているにもかかわらず、その凝集が抑えられ良好な分散性が維持される。さらに本発明の分散液から作製したインク組成物及び該インク組成物を用いた印画物は非常に高い透明性を有し、また粒径が小さく吐出性に優れるのでインクジェト記録方式等、印画物の濃淡をインクの打滴量で調整する場合のインクとして好適に用いることができる。本発明の分散体から作製したインク組成物は透明性かつ耐光性に優れることにより精度および品質の高い記録液、画像形成方法、画像形成装置を提供することができる。
Claims (24)
- 分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法であって、アルカリ存在下、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に、水不溶性色材を溶解させることを特徴とする水不溶性色材溶解液の製造方法。
- 前記アルカリとして少なくとも1種の有機塩基を用いることを特徴とする請求項1に記載の水不溶性色材溶解液の製造方法。
- 前記アルカリと、前記水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤と、前記水不溶性色材とを含有する、前記請求項1又は2に記載の製造方法により得た、分散体調製用の水不溶性色材溶解液。
- 水不溶性色材の溶解液を調製するに当たり、アルカリ存在下、水不溶性色材を、水酸基を有するプロトン性水溶性有機溶剤に溶解して水不溶性色材の溶解液を調製し、
前記溶解液と水性媒体とを接触させ、前記水不溶性色材の微粒子を生成させ、水を含む媒体中に前記微粒子を分散させた分散体とすることを特徴とする水不溶性色材分散体の製造方法。 - 前記水不溶性色材の溶解液又は前記水性媒体に、カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物もしくは界面活性剤を含有させることを特徴とする請求項4に記載の分散体の製造方法。
- 前記アルカリとして、少なくとも1種の有機塩基を用いることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
- 前記アルカリとして、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属のアルコキシド、及び四級アンモニウムヒドロキシド化合物からなる群より選ばれる1種類以上を用いることを特徴とする請求項4〜8いずれか1項に記載の分散体の製造方法。
- 前記水不溶性色材の微粒子を再分散可能に凝集させた軟凝集体とし、該軟凝集体を前記分散体から分離し、前記軟凝集体の凝集を解き再分散媒体に前記微粒子を再分散することを特徴とする請求項4〜9のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
- 前記再分散媒体として水を含む媒体を用い水分散体とすることを特徴とする請求項4〜10のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
- 前記分散体を前記再分散の前もしくは後又はその際に加熱処理することを特徴とする請求項4〜11のいずれか1項に記載の分散体の製造方法。
- 前記水不溶性色材の微粒子と、前記アルカリと、前記プロトン性水溶性有機溶剤とを含有する、請求項4〜12のいずれか1項に記載の製造方法により得た水不溶性色材の分散体。
- さらに、前記カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物もしくは界面活性剤とを含有させたことを特徴とする請求項13に記載の分散体。
- 前記水不溶性色材の微粒子の平均粒子径が5〜60nmであることを特徴とする請求項13又は14に記載の分散体。
- 前記水不溶性色材が顔料である請求項13〜15のいずれか1項に記載の分散体。
- 前記水不溶性色材が、キナクリドン有機顔料、ジケトピロロピロール有機顔料、モノアゾイエロー有機顔料、縮合アゾ有機顔料、キノフタロン有機顔料、ベンズイミダゾロン有機顔料、及びジスアゾイエロー顔料からなる群より選ばれる有機顔料であることを特徴とする請求項13〜16のいずれか1項に記載の分散体。
- 前記水不溶性色材が、キナクリドン有機顔料、ジケトピロロピロール有機顔料、及びアゾイエロー有機顔料からなる群より選ばれる有機顔料であることを特徴とする請求項13〜17のいずれか1項に記載の分散体。
- 請求項13〜18のいずれか1項に記載の分散体を用いて作製される記録液であって、前記水不溶性色材を、記録液全質量の0.1〜20質量%含むことを特徴とする記録液。
- 前記記録液がインクジェット用記録液である請求項19に記載の記録液。
- 請求項19又は20に記載の記録液を用いたインクセット。
- 請求項19又は20に記載の記録液、あるいは請求項21に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与する手段により画像が記録された印画物であって、前記手段が記録液の付与量もしくは濃度を調整する機能を有し、該手段により印画物の濃淡が調整された印画物。
- 請求項19又は20に記載の記録液、あるいは請求項21に記載のインクセットを用いて記録液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19又は20に記載の記録液、あるいは請求項21に記載のインクセットを用いて記録液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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JP2008110135A JP2009256536A (ja) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | 分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法及びこれにより得られる水不溶性色材溶解液、並びに水不溶性色材の分散体及びこの製造方法、これを用いた記録液、インクセット、印画物、画像形成方法、及び画像形成装置 |
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JP2008110135A JP2009256536A (ja) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | 分散体調製用の水不溶性色材溶解液の製造方法及びこれにより得られる水不溶性色材溶解液、並びに水不溶性色材の分散体及びこの製造方法、これを用いた記録液、インクセット、印画物、画像形成方法、及び画像形成装置 |
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