JP2011051222A - インクセット、画像形成方法、及び記録物 - Google Patents
インクセット、画像形成方法、及び記録物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011051222A JP2011051222A JP2009201864A JP2009201864A JP2011051222A JP 2011051222 A JP2011051222 A JP 2011051222A JP 2009201864 A JP2009201864 A JP 2009201864A JP 2009201864 A JP2009201864 A JP 2009201864A JP 2011051222 A JP2011051222 A JP 2011051222A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- ink
- acid
- preferable
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
Description
本発明は、インクセット、画像形成方法、及び記録物に関する。
インクジェット記録方法は、インク組成物(インク)の小滴を紙等の記録媒体に付与して画像を形成する方法である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度、高品位な画像を、高速で印刷可能であるという特徴を有する。
近年、インクジェット記録方法に関し、色濃度向上の観点や、にじみやムラの抑制の観点等から、反応液(処理液)とインク組成物とが接触することで画像を形成する、反応液とインク組成物との二液を用いたインクジェット記録方法に関する検討が行われている。
例えば、記録媒体に、反応剤を含んでなる反応液と、インク組成物とを付着させて印字を行うインクジェット記録方法であって、反応液を記録媒体上に付着させる工程と、反応液が付着した記録媒体を加圧する工程と、そして記録媒体上にインク組成物の液滴を吐出して画像を記録する工程とを含んでなる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
一方、インクに含まれる顔料としては、色相に優れたイエロー顔料としてピグメントイエロー74(P.Y.74)が一般的に用いられている(例えば、特許文献2参照)。
近年、インクジェット記録方法に関し、色濃度向上の観点や、にじみやムラの抑制の観点等から、反応液(処理液)とインク組成物とが接触することで画像を形成する、反応液とインク組成物との二液を用いたインクジェット記録方法に関する検討が行われている。
例えば、記録媒体に、反応剤を含んでなる反応液と、インク組成物とを付着させて印字を行うインクジェット記録方法であって、反応液を記録媒体上に付着させる工程と、反応液が付着した記録媒体を加圧する工程と、そして記録媒体上にインク組成物の液滴を吐出して画像を記録する工程とを含んでなる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
一方、インクに含まれる顔料としては、色相に優れたイエロー顔料としてピグメントイエロー74(P.Y.74)が一般的に用いられている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記二液を用いたインクジェット記録方法では、上記ピグメントイエロー74(P.Y.74)を含むインクを用いたときに、形成された画像の耐光性が低下する傾向がある。
本発明は上記に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、耐光性に優れた画像を形成し得るインクセットを提供することを目的とする。
また、本発明は、耐光性に優れた画像を形成し得る画像記録方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、耐光性に優れた記録物を提供することを目的とする。
本発明は上記に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、耐光性に優れた画像を形成し得るインクセットを提供することを目的とする。
また、本発明は、耐光性に優れた画像を形成し得る画像記録方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、耐光性に優れた記録物を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 下記一般式(1)で表されるアゾ顔料およびその互変異性体ならびにそれらの塩および水和物から選択される少なくとも1種である色材を含有するインクと、前記インク中の成分を凝集させる処理液とを含むインクセット。
<1> 下記一般式(1)で表されるアゾ顔料およびその互変異性体ならびにそれらの塩および水和物から選択される少なくとも1種である色材を含有するインクと、前記インク中の成分を凝集させる処理液とを含むインクセット。
(一般式(1)中、Zは5〜8員の含窒素ヘテロ環に由来する2価の基を表し、Y1、Y2、R11、およびR12は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表し、G1およびG2は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表し、W1およびW2はそれぞれ独立にアルコキシ基、アミノ基、アルキル基またはアリール基を表す。)
<2> 前記一般式(1)中のW1およびW2は、それぞれ独立に総炭素数3以下のアルコキシ基、アミノ基、または総炭素数3以下のアルキルアミノ基である<1>に記載のインクセット。
<3> 前記一般式(1)中のG1およびG2は、それぞれ独立に総炭素数3以下のアルキル基である<1>又は<2>に記載のインクセット。
<4> 前記一般式(1)中のZは、6員の含窒素ヘテロ環に由来する2価の基である<1>〜<3>のいずれかに1項に記載のインクセット。
<3> 前記一般式(1)中のG1およびG2は、それぞれ独立に総炭素数3以下のアルキル基である<1>又は<2>に記載のインクセット。
<4> 前記一般式(1)中のZは、6員の含窒素ヘテロ環に由来する2価の基である<1>〜<3>のいずれかに1項に記載のインクセット。
<5> 前記色材が、ポリマー分散剤によって被覆されている<1>〜<4>のいずれか1項に記載のインクセット。
<6> 前記インクが、更に、親水性有機溶媒、界面活性剤、及び水を含有する<1>〜<5>のいずれか1項に記載のインクセット。
<7> 前記インクが、更に、ポリマー粒子を含有する<1>〜<6>のいずれか1項に記載のインクセット。
<8> 前記インクが、更に、固体湿潤剤を含有する<1>〜<7>のいずれか1項に記載のインクセット。
<6> 前記インクが、更に、親水性有機溶媒、界面活性剤、及び水を含有する<1>〜<5>のいずれか1項に記載のインクセット。
<7> 前記インクが、更に、ポリマー粒子を含有する<1>〜<6>のいずれか1項に記載のインクセット。
<8> 前記インクが、更に、固体湿潤剤を含有する<1>〜<7>のいずれか1項に記載のインクセット。
<9> <1>〜<8>のいずれか1項に記載のインクセットを用い、前記処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、前記インクを記録媒体に付与するインク付与工程と、を有する画像形成方法。
<10> 前記処理液付与工程は、前記処理液を記録媒体に塗布する<9>に記載の画像形成方法。
<11> 前記インク付与工程は、記録媒体に前記インクをシングルパス方式のインクジェット法により打滴する<9>又は<10>に記載の画像形成方法。
<12> 更に、前記インクが付与された記録媒体に加熱及び加圧の少なくとも一方を施して画像を定着する定着工程を有する<9>〜<11>のいずれか1項に記載の画像形成方法。
<13> <9>〜<12>のいずれか1項に記載の画像形成方法で記録媒体に記録された記録物。
<10> 前記処理液付与工程は、前記処理液を記録媒体に塗布する<9>に記載の画像形成方法。
<11> 前記インク付与工程は、記録媒体に前記インクをシングルパス方式のインクジェット法により打滴する<9>又は<10>に記載の画像形成方法。
<12> 更に、前記インクが付与された記録媒体に加熱及び加圧の少なくとも一方を施して画像を定着する定着工程を有する<9>〜<11>のいずれか1項に記載の画像形成方法。
<13> <9>〜<12>のいずれか1項に記載の画像形成方法で記録媒体に記録された記録物。
本発明によれば、耐光性に優れた画像を形成し得るインクセットを提供することができる。
また、本発明は、耐光性に優れた画像を形成し得る画像記録方法を提供することができる。
また、本発明は、耐光性に優れた記録物を提供することができる。
また、本発明は、耐光性に優れた画像を形成し得る画像記録方法を提供することができる。
また、本発明は、耐光性に優れた記録物を提供することができる。
≪インクセット≫
本発明のインクセットは、後述する一般式(1)で表されるアゾ顔料およびその互変異性体ならびにそれらの塩および水和物から選択される少なくとも1種である色材を含有するインク(以下、「特定インク」ともいう)と、前記インク中の成分を凝集させる処理液と、を含んで構成される。
インクセットを上記本発明の構成とすることにより、記録された画像における耐光性が向上する。
本発明のインクセットは、上記特定インク及び処理液を含んでいれば特に限定はなく、必要に応じ特定インク以外のインクを含んでいてもよい。
例えば、本発明のインクセットは、イエローインクとしての上記特定インクと、シアンインク、マゼンタインク及びブラックインクからなる群から選択される少なくとも1種と、処理液と、を含むセット(好ましくは、イエローインクとしての上記特定インクと、シアンインクと、マゼンタインクと、ブラックインクと、処理液と、を含むセット)の形態も好適である。
本発明のインクセットが特定インク以外のインク(以下「その他のインク」ともいう)を含む場合、その他のインクとしては公知のインクを用いることができる。また、その他のインクの形態の一例として、色材の種類の違いを除き、後述する特定インクの好ましい形態が挙げられる。
以下、本発明のインクセットの構成要素である特定インク及び処理液について説明し、引き続き、本発明の画像形成方法及び記録物について説明する。
本発明のインクセットは、後述する一般式(1)で表されるアゾ顔料およびその互変異性体ならびにそれらの塩および水和物から選択される少なくとも1種である色材を含有するインク(以下、「特定インク」ともいう)と、前記インク中の成分を凝集させる処理液と、を含んで構成される。
インクセットを上記本発明の構成とすることにより、記録された画像における耐光性が向上する。
本発明のインクセットは、上記特定インク及び処理液を含んでいれば特に限定はなく、必要に応じ特定インク以外のインクを含んでいてもよい。
例えば、本発明のインクセットは、イエローインクとしての上記特定インクと、シアンインク、マゼンタインク及びブラックインクからなる群から選択される少なくとも1種と、処理液と、を含むセット(好ましくは、イエローインクとしての上記特定インクと、シアンインクと、マゼンタインクと、ブラックインクと、処理液と、を含むセット)の形態も好適である。
本発明のインクセットが特定インク以外のインク(以下「その他のインク」ともいう)を含む場合、その他のインクとしては公知のインクを用いることができる。また、その他のインクの形態の一例として、色材の種類の違いを除き、後述する特定インクの好ましい形態が挙げられる。
以下、本発明のインクセットの構成要素である特定インク及び処理液について説明し、引き続き、本発明の画像形成方法及び記録物について説明する。
≪インク≫
<色材>
本発明のインクセットの構成要素であるインク(特定インク)は、下記一般式(1)で表されるアゾ顔料およびその互変異性体ならびにそれらの塩および水和物から選択される少なくとも1種である色材(以下、「特定色材」ともいう)を含有する。
該特定色材は、イエローの色相としてピグメントイエロー74(P.Y.74)と同等の良好な色相を示し、かつ、耐光性に優れる。
更に、該特定色材を含有する前記特定インクを、後述する処理液と組み合わせて用いることで、形成される画像の耐光性をより一層向上させることができる。
また、特定色材を含有することで、インクの吐出安定性(特に吐出回復性)をも向上させることができる。
前記特定色材は、代表的には一般式(1)で表される。また、前記アゾ顔料は一般式(1)で表される構造であっても、その互変異性体であってもよい。
以下、下記一般式(1)で表されるアゾ顔料について説明する。
一般式(1)で表される化合物は、その特異的な構造により分子間相互作用を形成しやすく、水または有機溶媒等に対する溶解性が低く、アゾ顔料とすることができる。
顔料は、水や有機溶媒等に分子分散状態で溶解させて使用する染料とは異なり、溶媒中に分子集合体等の固体粒子として微細に分散させて用いるものである。
<色材>
本発明のインクセットの構成要素であるインク(特定インク)は、下記一般式(1)で表されるアゾ顔料およびその互変異性体ならびにそれらの塩および水和物から選択される少なくとも1種である色材(以下、「特定色材」ともいう)を含有する。
該特定色材は、イエローの色相としてピグメントイエロー74(P.Y.74)と同等の良好な色相を示し、かつ、耐光性に優れる。
更に、該特定色材を含有する前記特定インクを、後述する処理液と組み合わせて用いることで、形成される画像の耐光性をより一層向上させることができる。
また、特定色材を含有することで、インクの吐出安定性(特に吐出回復性)をも向上させることができる。
前記特定色材は、代表的には一般式(1)で表される。また、前記アゾ顔料は一般式(1)で表される構造であっても、その互変異性体であってもよい。
以下、下記一般式(1)で表されるアゾ顔料について説明する。
一般式(1)で表される化合物は、その特異的な構造により分子間相互作用を形成しやすく、水または有機溶媒等に対する溶解性が低く、アゾ顔料とすることができる。
顔料は、水や有機溶媒等に分子分散状態で溶解させて使用する染料とは異なり、溶媒中に分子集合体等の固体粒子として微細に分散させて用いるものである。
一般式(1)中、Zは5〜8員の含窒素ヘテロ環に由来する2価の基を表し、Y1、Y2、R11、およびR12は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表し、G1およびG2は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基またはヘテロ環基を表し、W1およびW2はそれぞれ独立にアルコキシ基、アミノ基、アルキル基またはアリール基を表す。
一般式(1)において、Zは5〜8員の含窒素ヘテロ環に由来する2価の基を表す。好ましい含窒素ヘテロ環を、置換位置を限定せずに例示すると、ピロール環、ピラゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環である。より好ましくは、6員含窒素ヘテロ環であり、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、s−トリアジン環が挙げられる。Zとして特に好ましくは、ピリミジン環に由来する2価の基である。
Zが6員含窒素ヘテロ環の場合、色素分子の分子内、分子間作用が、水素結合性、分子の平面性の点からもより向上しやすい点で好ましい。
尚、Zで表される5〜8員の含窒素ヘテロ環に由来する2価の基は、さらに縮環していてもよい。
Zが6員含窒素ヘテロ環の場合、色素分子の分子内、分子間作用が、水素結合性、分子の平面性の点からもより向上しやすい点で好ましい。
尚、Zで表される5〜8員の含窒素ヘテロ環に由来する2価の基は、さらに縮環していてもよい。
Y1およびY2が置換基を表す場合の例としては、ハロゲン原子、アルキル基(直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基であり、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。以下に説明する置換基の中のアルキル基(例えば、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基等のアルキル基)もこのような概念のアルキル基を表す)、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルまたはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、アルキルまたはアリールスルフィニル基、アルキルまたはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールまたはヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基が例として挙げられる。
Y1およびY2として特に好ましくは、水素原子、アルキル基(例えば、メチル基)、アリール基(例えば、フェニル基)、ヘテロ環基(例えば2−ピリジル基)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基)であり、更に好ましくは水素原子、メチル基、フェニル基、メチルチオ基であり、その中でも水素原子が最も好ましい。尚、Y1およびY2は同一であっても異なっていてもよい。
Y1およびY2として特に好ましくは、水素原子、アルキル基(例えば、メチル基)、アリール基(例えば、フェニル基)、ヘテロ環基(例えば2−ピリジル基)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基)であり、更に好ましくは水素原子、メチル基、フェニル基、メチルチオ基であり、その中でも水素原子が最も好ましい。尚、Y1およびY2は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(1)において、R11およびR12は水素原子または置換基を表す。R11およびR12が置換基を表す場合の置換基としては、炭素数1〜12の直鎖または分岐鎖アルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、2−エチルヘキシル、2−メチルスルホニルエチル、3−フェノキシプロピル、トリフルオロメチル)、炭素数7〜18の直鎖または分岐鎖アラルキル基(例えば、ベンジル)、炭素数2〜12の直鎖または分岐鎖アルケニル基(例えば、ビニル)、炭素数2〜12の直鎖または分岐鎖アルキニル基(例えば、エチニル)、炭素数3〜12の直鎖または分岐鎖シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル)、炭素数3〜12の直鎖または分岐鎖シクロアルケニル基(例えば、シクロペンテニル)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)、アリール基(例えば、フェニル、4−t−ブチルフェニル、2,4−ジ−t−アミルフェニル)、ヘテロ環基(例えば、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、2−フリル、2−チエニル、2−ピリミジニル、2−ベンゾチアゾリル)、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アミノ基、アルキルオキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、2−メチルスルホニルエトキシ)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ、2−メチルフェノキシ、4−t−ブチルフェノキシ、3−ニトロフェノキシ、3−t−ブチルオキシカルボニルフェノキシ、3−メトキシカルボニルフェニルオキシ、アシルアミノ基(例えば、アセトアミド、ベンズアミド、4−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)ブタンアミド)、アルキルアミノ基(例えば、メチルアミノ、ブチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルブチルアミノ)、アリールアミノ基(例えば、フェニルアミノ、2−クロロアニリノ)、ウレイド基(例えば、フェニルウレイド、メチルウレイド、N,N−ジブチルウレイド)、スルファモイルアミノ基(例えば、N,N−ジプロピルスルファモイルアミノ)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ、オクチルチオ、2−フェノキシエチルチオ)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ、2−ブトキシ−5−t−オクチルフェニルチオ、2−カルボキシフェニルチオ)、アルキルオキシカルボニルアミノ基(例えば、メトキシカルボニルアミノ)、アルキルスルホニルアミノ基およびアリールスルホニルアミノ基(例えば、メチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、p−トルエンスルホニルアミノ)、カルバモイル基(例えば、N−エチルカルバモイル、N,N−ジブチルカルバモイル)、スルファモイル基(例えば、N−エチルスルファモイル、N,N−ジプロピルスルファモイル、N−フェニルスルファモイル)、スルホニル基(例えば、メチルスルホニル、オクチルスルホニル、フェニルスルホニル、p−トルエンスルホニル)、アルキルオキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル、ブチルオキシカルボニル)、ヘテロ環オキシ基(例えば、1−フェニルテトラゾール−5−オキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシ)、アゾ基(例えば、フェニルアゾ、4−メトキシフェニルアゾ、4−ピバロイルアミノフェニルアゾ、2−ヒドロキシ−4−プロパノイルフェニルアゾ)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ)、カルバモイルオキシ基(例えば、N−メチルカルバモイルオキシ、N−フェニルカルバモイルオキシ)、シリルオキシ基(例えば、トリメチルシリルオキシ、ジブチルメチルシリルオキシ)、アリールオキシカルボニルアミノ基(例えば、フェノキシカルボニルアミノ)、イミド基(例えば、N−スクシンイミド、N−フタルイミド)、ヘテロ環チオ基(例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ、2,4−ジ−フェノキシ−1,3,5−トリアゾール−6−チオ、2−ピリジルチオ)、スルフィニル基(例えば、3−フェノキシプロピルスルフィニル)、ホスホニル基(例えば、フェノキシホスホニル、オクチルオキシホスホニル、フェニルホスホニル)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェノキシカルボニル)、アシル基(例えば、アセチル、3−フェニルプロパノイル、ベンゾイル)、イオン性親水性基(例えば、カルボキシル基、スルホ基、ホスホノ基および4級アンモニウム基)が挙げられる。
一般式(1)において、好ましいR11およびR12は、置換もしくは無置換の総炭素数1〜8のアシルアミノ基、置換もしくは無置換の総炭素数1〜12のアルキル基、置換もしくは無置換の総炭素数6〜18のアリール基、または置換もしくは無置換の総炭素数4〜12のヘテロ環基であり、より好ましくは、総炭素数1〜8の直鎖アルキル基または分岐アルキル基であり、更にメチル基またはt−ブチル基が好ましく、その中でも特にt−ブチル基が最も好ましい。
R11およびR12を総炭素数の少ない(例えば、炭素数1〜4)直鎖アルキル基または分岐アルキル基にすることで、よりすぐれた色相、着色力、画像堅牢性を達成できる。
尚、R11およびR12は同一であっても異なっていてもよい。
R11およびR12を総炭素数の少ない(例えば、炭素数1〜4)直鎖アルキル基または分岐アルキル基にすることで、よりすぐれた色相、着色力、画像堅牢性を達成できる。
尚、R11およびR12は同一であっても異なっていてもよい。
G1およびG2は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基またはヘテロ環基を表し、特に好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、ベンジル基、2−フェネチル基、ビニル基、アリル基、エチニル基、プロパルギル基、フェニル基、p−トリル基、ナフチル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基が好ましく、更に水素原子、メチル基、フェニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基が好ましく、その中でもメチル基、2−ピリジル基、2,6−ピリミジニル基、2,5−ピラジニル基が好ましい。
またG1およびG2がアルキル基を表す場合、総炭素数5以下のアルキル基であることが好ましく、総炭素数3以下のアルキル基であることがより好ましく、メチル基が最も好ましい。尚、G1およびG2は同一であっても異なっていてもよい。
またG1およびG2がアルキル基を表す場合、総炭素数5以下のアルキル基であることが好ましく、総炭素数3以下のアルキル基であることがより好ましく、メチル基が最も好ましい。尚、G1およびG2は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(1)において、W1およびW2はアルコキシ基、アミノ基、アルキル基またはアリール基を表す。
W1およびW2で表されるアルコキシ基としては、好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルコキシ基が好ましく、特に炭素数1から5の置換もしくは無置換のアルコキシ基が好ましい。例えば、メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−メトキシエトキシ基等が挙げられる。
W1およびW2で表されるアルコキシ基としては、好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルコキシ基が好ましく、特に炭素数1から5の置換もしくは無置換のアルコキシ基が好ましい。例えば、メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−メトキシエトキシ基等が挙げられる。
W1およびW2で表されるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヘテロ環アミノ基を含み、好ましくは、アミノ基、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアニリノ基が挙げられ、その中でもアミノ基、炭素数1から8の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6から18の置換もしくは無置換のアニリノ基が好ましく、更にアミノ基、炭素数1から4の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6から12の置換もしくは無置換のアニリノ基が好ましく、例えば、アミノ基(−NH2)、メチルアミノ基(−NHCH3)、ジメチルアミノ基{−N(CH3)2}、アニリノ基(−NHPh)、N−メチル−アニリノ基{−N(CH3)Ph}、ジフェニルアミノ基{−N(Ph)2}等が挙げられる。
W1およびW2で表されるアルキル基としては、それぞれ独立に直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基が挙げられ、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。
具体的には、アルキル基としては、好ましくは、炭素数1から30のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、n−オクチル基、エイコシル基、2−クロロエチル基、2−シアノエチル基、2―エチルヘキシル基等が挙げられる。シクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数3から30の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、4−n−ドデシルシクロヘキシル基等が挙げられる。ビシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数5から30のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基、例えば、ビシクロ[1.2.2]ヘプタン−2−イル基、ビシクロ[2.2.2]オクタン−3−イル基等が挙げられる。
具体的には、アルキル基としては、好ましくは、炭素数1から30のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、n−オクチル基、エイコシル基、2−クロロエチル基、2−シアノエチル基、2―エチルヘキシル基等が挙げられる。シクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数3から30の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、4−n−ドデシルシクロヘキシル基等が挙げられる。ビシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数5から30のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基、例えば、ビシクロ[1.2.2]ヘプタン−2−イル基、ビシクロ[2.2.2]オクタン−3−イル基等が挙げられる。
W1およびW2で表されるアリール基としては、好ましくは、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリール基が挙げられ、その中でも、炭素数6から18の置換もしくは無置換のアリール基が好ましく、更に炭素数6から12の置換もしくは無置換のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、p−トリル基、ナフチル基、m−クロロフェニル基、o−ヘキサデカノイルアミノフェニル基等が挙げられる。
その中でも好ましいW1およびW2は、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基)、アミノ基(例えば、−NH2基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、アニリノ基)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、シクロプロピル基)またはアリール基(例えば、フェニル基、p−トリル基、ナフチル基)が好ましく、その中でもアルコシキ基、アミノ基、フェニル基またはアルキル基が好ましく、更にアルコキシ基、アミノ基が好ましい。
より好ましくは、総炭素数5以下のアルコキシ基、アミノ基(−NH2基)、総炭素数5以下のアルキルアミノ基であり、W1およびW2が総炭素数5以下のアルコキシ基、アミノ基、総炭素数5以下のアルキルアミノ基の場合、色素分子が分子内および分子間の少なくとも一方で水素結合を強固に形成しやすくなり、良好な色相、高い堅牢性(例えば、耐光、耐ガス、耐熱、耐水、耐薬品等)の点で好ましい。
色相、光堅牢性、耐溶剤性の点から特に好ましくは、総炭素数3以下のアルコキシ基、アミノ基(−NH2基)、総炭素数3以下のアルキルアミノ基であり、その中でも特にメトキシ基(−OCH3基)またはエトキシ基(−OC2H5基)が好ましく、良好な色相と光堅牢性向上の点からメトキシ基が特に好ましい。
尚、W1およびW2は同一であっても異なっていてもよい。
より好ましくは、総炭素数5以下のアルコキシ基、アミノ基(−NH2基)、総炭素数5以下のアルキルアミノ基であり、W1およびW2が総炭素数5以下のアルコキシ基、アミノ基、総炭素数5以下のアルキルアミノ基の場合、色素分子が分子内および分子間の少なくとも一方で水素結合を強固に形成しやすくなり、良好な色相、高い堅牢性(例えば、耐光、耐ガス、耐熱、耐水、耐薬品等)の点で好ましい。
色相、光堅牢性、耐溶剤性の点から特に好ましくは、総炭素数3以下のアルコキシ基、アミノ基(−NH2基)、総炭素数3以下のアルキルアミノ基であり、その中でも特にメトキシ基(−OCH3基)またはエトキシ基(−OC2H5基)が好ましく、良好な色相と光堅牢性向上の点からメトキシ基が特に好ましい。
尚、W1およびW2は同一であっても異なっていてもよい。
本発明において、Z、Y1、Y2、R11、R12、G1、G2、W1、およびW2が、更に置換基を有する場合の置換基としては、下記の置換基を挙げることができる。
例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルまたはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、アルキルまたはアリールスルフィニル基、アルキルまたはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールまたはヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基が例として挙げられる。
例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルまたはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、アルキルまたはアリールスルフィニル基、アルキルまたはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールまたはヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基が例として挙げられる。
本発明におけるアゾ顔料は、一般式(1)で表されるアゾ顔料の互変異性体もその範囲に含むものである。一般式(1)は、化学構造上取りうる数種の互変異性体の中から極限構造式の形で示しているが、記載された構造以外の互変異性体であってもよく、複数の互変異性体を含有した混合物として用いても良い。
例えば、一般式(1)で表されるアゾ顔料には、下記一般式(1’)で表されるアゾ−ヒドラゾンの互変異性体が考えられる。
本発明は、一般式(1)で表されるアゾ顔料の互変異性体である以下の一般式(1’)で表される化合物もその範囲に含むものである。
例えば、一般式(1)で表されるアゾ顔料には、下記一般式(1’)で表されるアゾ−ヒドラゾンの互変異性体が考えられる。
本発明は、一般式(1)で表されるアゾ顔料の互変異性体である以下の一般式(1’)で表される化合物もその範囲に含むものである。
一般式(1’)中、R11、R12、W1、W2、Y1、Y2、G1、G2およびZは、一般式(1)中のR11、R12、W1、W2、Y1、Y2、G1、G2およびZとそれぞれ同義である。
尚、前記一般式(1)で表される化合物の好ましい置換基の組み合わせについては、種々の置換基の少なくとも1つが前記の好ましい基である化合物が好ましく、より多くの種々の置換基が前記好ましい基である化合物がより好ましく、全ての置換基が前記好ましい基である化合物が最も好ましい。
本発明の一般式(1)で表されるアゾ顔料として特に好ましい組み合わせは、以下の(イ)〜(ホ)の少なくとも1つを含むものである。
(イ)W1およびW2はそれぞれ独立に、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基)、アミノ基(例えば、−NH2基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、アニリノ基)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、シクロプロピル基)またはアリール基(例えば、フェニル基、p−トリル基、ナフチル基)が好ましく、その中でもアルコシキ基、アミノ基またはアルキル基が好ましく、アルコキシ基、アミノ基がより好ましく、さらに好ましくは、総炭素数5以下のアルコキシ基、アミノ基(−NH2基)、総炭素数5以下のアルキルアミノ基であり、特に好ましくは、総炭素数3以下のアルコキシ基、アミノ基(−NH2基)、総炭素数3以下のアルキルアミノ基であり、その中でも特にメトキシ基(−OCH3基)が最も好ましい。
(ロ)R11およびR12はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基(例えば、置換もしくは無置換の総炭素数1〜8のアシルアミノ基、置換もしくは無置換の総炭素数1〜12のアルキル基、置換もしくは無置換の総炭素数6〜18のアリール基、または置換もしくは無置換の総炭素数4〜12のヘテロ環基)が好ましく、より好ましくは、総炭素数1〜8の直鎖アルキル基または分岐アルキル基であり、更にメチル基、i−プロピル基またはtert−ブチル基が好ましく、その中でも特にtert−ブチル基が最も好ましい。
(ハ)Zは、5〜8員の含窒素ヘテロ環基に由来する2価の基を表し、それらは更に縮環していてもよい。Zにおける含窒素ヘテロ環としては、5または6員の置換もしくは無置換の含窒素ヘテロ環、例えば、ピロール環、ピラゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環が好ましく、特に好ましくは、炭素数3から10の6員含窒素ヘテロ環基である。更に好ましいヘテロ環の例は、ピリジン環、ピリミジン環、S−トリアジン環、ピリダジン環、ピラジン環であり、より好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、S−トリアジン環、ピリダジン環、ピラジン環であり、更に好ましくは、ピリミジン環、S−トリアジン環であり、その中でも特にピリミジン環が最も好ましい。
(ニ)G1およびG2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基またはヘテロ環基を表し、特に好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、ベンジル基、2−フェネチル基、ビニル基、アリル基、エチニル基、プロパルギル基、フェニル基、p−トリル基、ナフチル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基が好ましく、更に水素原子、メチル基、フェニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基が好ましく、その中でもメチル基、2−ピリジル基、2,6−ピリミジニル基、2,5−ピラジニル基が好ましい。
またG1およびG2で表されるアルキル基としては、総炭素数5以下のアルキル基がより好ましく、総炭素数3以下のアルキル基がより好ましく、メチル基が最も好ましい。
またG1およびG2で表されるアルキル基としては、総炭素数5以下のアルキル基がより好ましく、総炭素数3以下のアルキル基がより好ましく、メチル基が最も好ましい。
(ホ)Y1およびY2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基(例えば、メチル基)、アリール基(例えば、フェニル基)、ヘテロ環基(例えば2−ピリジル基)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基)であり、好ましくは水素原子、メチル基、フェニル基、メチルチオ基であり、その中でも水素原子が特に好ましい。
本発明における上記一般式(1)で表されるアゾ顔料のうち、好ましくは下記一般式(2)で表されるアゾ顔料である。
上記一般式(2)中のG1、G2、R11、R12、W1、W2、Y1およびY2は、上記一般式(1)中のG1、G2、R11、R12、W1、W2、Y1およびY2とそれぞれ同義である。
X11、X12は、それぞれ独立に上記一般式(1)中のZで表される含窒素ヘテロ環化合物に由来する2価の基(Het.)中のヘテロ原子を表す。
X11、X12は、それぞれ独立に上記一般式(1)中のZで表される含窒素ヘテロ環化合物に由来する2価の基(Het.)中のヘテロ原子を表す。
本発明において、上記一般式(1)で表されるアゾ顔料においては多数の互変異性体が考えられる。
また、本発明において、一般式(1)で表されるアゾ顔料は、分子内水素結合または分子内交叉水素結合を形成する置換基を有することが好ましい。本発明における一般式(1)で表されるアゾ顔料は、少なくとも1個以上の分子内交叉水素結合を形成する置換基を有することが好ましく、少なくとも3個以上の分子内水素結合を形成する置換基を有することがより好ましく、少なくとも3個以上の分子内水素結合を形成する置換基を有し、且つ、それらの水素結合の少なくとも2個が分子内交叉水素結合を形成する置換基を有する場合が特に好ましい。
また、本発明において、一般式(1)で表されるアゾ顔料は、分子内水素結合または分子内交叉水素結合を形成する置換基を有することが好ましい。本発明における一般式(1)で表されるアゾ顔料は、少なくとも1個以上の分子内交叉水素結合を形成する置換基を有することが好ましく、少なくとも3個以上の分子内水素結合を形成する置換基を有することがより好ましく、少なくとも3個以上の分子内水素結合を形成する置換基を有し、且つ、それらの水素結合の少なくとも2個が分子内交叉水素結合を形成する置換基を有する場合が特に好ましい。
一般式(1)で表されるアゾ顔料のうち、前述したように特に好ましいアゾ顔料の一般式の例としては、上記一般式(2)で表されるアゾ顔料を挙げることができる。
この構造が好ましい要因としては、一般式(2)で示すようにアゾ顔料構造に含有するヘテロ環を構成する窒素原子、水素原子およびヘテロ原子(アゾ基またはその互変異性体であるヒドラゾン基の窒素原子とカルボニル基の酸素原子またはアミノ基の窒素原子)が少なくとも1個以上の分子内の交叉水素結合(分子内水素結合)を容易に形成し易いことが挙げられる。
これらの構造が好ましい要因としては、上記一般式(2)で示すように、アゾ顔料が含有するヘテロ環基を構成する窒素原子、アミノ基の水素原子およびヘテロ原子(例えば、アゾ基またはその互変異性体であるヒドラゾン基の窒素原子、カルボニル基の酸素原子またはアミノ基の窒素原子)が少なくとも4個以上の分子内水素結合を容易に形成し易く、且つ、少なくとも2個以上の分子内の交叉水素結合を容易に形成し易いことが挙げられる。
その結果、分子の平面性が上がり、更に分子内・分子間相互作用が向上し、例えば一般式(2)で表されるアゾ顔料の結晶性が高くなり(高次構造を形成し易くなり)、顔料としての要求性能である、光堅牢性、熱安定性、湿熱安定性、耐水性、耐ガス性およびまたは耐溶剤性が大幅に向上するため、最も好ましい例となる。
この構造が好ましい要因としては、一般式(2)で示すようにアゾ顔料構造に含有するヘテロ環を構成する窒素原子、水素原子およびヘテロ原子(アゾ基またはその互変異性体であるヒドラゾン基の窒素原子とカルボニル基の酸素原子またはアミノ基の窒素原子)が少なくとも1個以上の分子内の交叉水素結合(分子内水素結合)を容易に形成し易いことが挙げられる。
これらの構造が好ましい要因としては、上記一般式(2)で示すように、アゾ顔料が含有するヘテロ環基を構成する窒素原子、アミノ基の水素原子およびヘテロ原子(例えば、アゾ基またはその互変異性体であるヒドラゾン基の窒素原子、カルボニル基の酸素原子またはアミノ基の窒素原子)が少なくとも4個以上の分子内水素結合を容易に形成し易く、且つ、少なくとも2個以上の分子内の交叉水素結合を容易に形成し易いことが挙げられる。
その結果、分子の平面性が上がり、更に分子内・分子間相互作用が向上し、例えば一般式(2)で表されるアゾ顔料の結晶性が高くなり(高次構造を形成し易くなり)、顔料としての要求性能である、光堅牢性、熱安定性、湿熱安定性、耐水性、耐ガス性およびまたは耐溶剤性が大幅に向上するため、最も好ましい例となる。
また、本発明におけるアゾ顔料においては、一般式(1)で表される化合物中に同位元素(例えば、2H、3H、13C、15N)を含有していてもよい。
以下に前記一般式(1)で表されるアゾ顔料の具体例として、Pig.−1〜Pig.−48を示すが、本発明に用いられるアゾ顔料は、下記の例に限定されるものではない。また、以下の具体例の構造は化学構造上取りうる数種の互変異性体の中から極限構造式の形で示されているが、記載された構造以外の互変異性体構造のものであっても良いことは言うまでもない。
本発明における一般式(1)で表されるアゾ顔料は、化学構造式が一般式(1)またはその互変異性体であれば良く、その結晶形態についても特に制限はない。例えば、多形(結晶多形)とも呼ばれるいかなる結晶形態のアゾ顔料であっても良い。
結晶多形は、同じ化学組成を有するが、結晶中におけるビルディングブロック(分子またはイオン)の配置が異なる結晶のことを言う。結晶多形においては、その結晶構造によって化学的および物理的性質が決定され、各結晶多形は、レオロジー、色相、および他の色特性によってそれぞれ区別することができる。また、異なる結晶多形は、X-Ray Diffraction(粉末X線回折測定結果)やX-Ray Analysis(X線結晶構造解析結果)によって確認することもできる。
本発明における一般式(1)で表されるアゾ顔料に結晶多形が存在する場合、その結晶型はどの多形であってもよく、また2種以上の多形の混合物であっても良いが、結晶型が単一のものを主成分とすることが好ましい。すなわち結晶多形の混入が少ないものが好ましく、単一の結晶型を有するアゾ顔料の含有量はアゾ顔料全体に対し70%〜100%、好ましくは80%〜100%、より好ましくは90%〜100%、更に好ましくは95%〜100、特に好ましくは100%である。
本発明における一般式(1)で表されるアゾ顔料に結晶多形が存在する場合、その結晶型はどの多形であってもよく、また2種以上の多形の混合物であっても良いが、結晶型が単一のものを主成分とすることが好ましい。すなわち結晶多形の混入が少ないものが好ましく、単一の結晶型を有するアゾ顔料の含有量はアゾ顔料全体に対し70%〜100%、好ましくは80%〜100%、より好ましくは90%〜100%、更に好ましくは95%〜100、特に好ましくは100%である。
単一の結晶型を有するアゾ顔料を主成分とすることで、色素分子の配列に対して規則性が向上し、分子内・分子間相互作用が強まり高次な3次元ネットワークを形成しやすくなる。その結果として色相の向上・光堅牢性・熱堅牢性・湿度堅牢性・酸化性ガス堅牢性および耐溶剤性等、顔料に要求される性能の点で好ましい。
アゾ顔料における結晶多形の混合比は、単結晶X線結晶構造解析、粉末X線回折(XRD)、結晶の顕微鏡写真(TEM)、IR(KBr法)等の固体の物理化学的測定値から確認できる。
アゾ顔料における結晶多形の混合比は、単結晶X線結晶構造解析、粉末X線回折(XRD)、結晶の顕微鏡写真(TEM)、IR(KBr法)等の固体の物理化学的測定値から確認できる。
本発明において、一般式(1)で表されるアゾ顔料が酸基を有する場合には、酸基の一部あるいは全部が塩型のものであってもよく、塩型の顔料と遊離酸型の顔料が混在していてもよい。上記の塩型の例としてNa、Li、K等のアルカリ金属の塩、アルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、または有機アミンの塩が挙げられる。有機アミンの例として、低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換低級アルキルアミン、カルボキシ置換低級アルキルアミンおよび炭素数2〜4のアルキレンイミン単位を2〜10個有するポリアミン等が挙げられる。これらの塩型の場合、その種類は1種類に限られず複数種混在していてもよい。
更に、本発明で使用するアゾ顔料の構造において、その1分子中に酸基が複数含まれる場合は、その複数の酸基は、それぞれ独立に塩型あるいは酸型であり、互いに異なるものであってもよい。
本発明において、前記一般式(1)で表されるアゾ顔料は、結晶中に水分子を含む水和物であっても良く、また結晶中に含まれる水分子の数にも特に制限はない。
次に上記一般式(1)で表されるアゾ顔料の製造方法の一例について説明する。例えば、下記一般式(A)で表されるヘテロ環アミンを酸性条件でジアゾニウム化し、下記一般式(B)で表される化合物とカップリング反応を行い、常法による後処理を行って上記一般式(1)で表されるアゾ顔料を製造することができる。
一般式(A)および(B)中、Wは一般式(1)におけるW1およびW2と同義であり、Gは一般式(1)におけるG1およびG2と同義であり、R11、R12、およびZは一般式(1)におけるR11、R12、およびZとそれぞれ同義である。
上記一般式(A)で表されるヘテロ環アミンは、一般的には公知慣用の方法、例えば、Helv.Chim.Acta,41,1958,1052〜1056やHelv.Chim.Acta,42,1959,349〜352等に記載の方法、および、それに準じた方法で製造することができる。
また、上記一般式(B)で表される化合物は、国際公開第06/082669号や特開2006−57076号公報に記載の方法、および、それに準じた方法で製造することができる。
また、上記一般式(B)で表される化合物は、国際公開第06/082669号や特開2006−57076号公報に記載の方法、および、それに準じた方法で製造することができる。
上記一般式(A)で表されるヘテロ環アミンのジアゾニウム化反応は、例えば、硫酸、リン酸、酢酸、塩酸、メタンスルホン酸などの酸性溶媒中、亜硝酸ナトリウム、ニトロシル硫酸、亜硝酸イソアミル等の試薬を15℃以下の温度で10分〜6時間程度反応させることで行うことができる。
カップリング反応は、上述の方法で得られたジアゾニウム塩と上記一般式(B)で表される化合物とを40℃以下、好ましくは、25℃以下で10分〜12時間程度反応させることで行うことができる。
カップリング反応は、上述の方法で得られたジアゾニウム塩と上記一般式(B)で表される化合物とを40℃以下、好ましくは、25℃以下で10分〜12時間程度反応させることで行うことができる。
このようにして反応させたものは、結晶が析出している場合もあるが、一般的には、反応液に水、あるいはアルコール系溶媒を添加し、結晶を析出させ、結晶を濾取することができる。また、反応液にアルコール系溶媒、水等を添加して結晶を析出させて、析出した結晶を濾取することができる。濾取した結晶を必要に応じて洗浄・乾燥して、一般式(1)で表されるアゾ顔料を得ることができる。
上記の製造方法によって、上記一般式(1)で表されるアゾ顔料は粗アゾ顔料(クルード)として得られるが、本発明における特定色材として用いる場合、後処理を行うことが望ましい。この後処理の方法としては、例えば、ソルベントソルトミリング、ソルトミリング、ドライミリング、ソルベントミリング、アシッドペースティング等の磨砕処理、溶媒加熱処理などによる顔料粒子制御工程、樹脂、界面活性剤および分散剤等による表面処理工程が挙げられる。
本発明の一般式(1)で表されるアゾ顔料は後処理として溶媒加熱処理および/またはソルベントソルトミリングを行うことが好ましい。
溶媒加熱処理に使用される溶媒としては、例えば、水、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等の極性非プロトン性有機溶媒、氷酢酸、ピリジン、またはこれらの混合物等が挙げられる。上記で挙げた溶媒に、さらに無機または有機の酸または塩基を加えても良い。溶媒加熱処理の温度は所望する顔料の一次粒子径の大きさによって異なるが、40〜150℃が好ましく、60〜100℃がさらに好ましい。また、処理時間は、30分〜24時間が好ましい。
溶媒加熱処理に使用される溶媒としては、例えば、水、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等の極性非プロトン性有機溶媒、氷酢酸、ピリジン、またはこれらの混合物等が挙げられる。上記で挙げた溶媒に、さらに無機または有機の酸または塩基を加えても良い。溶媒加熱処理の温度は所望する顔料の一次粒子径の大きさによって異なるが、40〜150℃が好ましく、60〜100℃がさらに好ましい。また、処理時間は、30分〜24時間が好ましい。
ソルベントソルトミリングとしては、例えば、粗アゾ顔料と、無機塩と、それを溶解しない有機溶剤とを混練機に仕込み、その中で混練磨砕を行うことが挙げられる。上記無機塩としては、水溶性無機塩が好適に使用でき、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等の無機塩を用いることが好ましい。また、平均粒子径0.5〜50μmの無機塩を用いることがより好ましい。当該無機塩の使用量は、粗アゾ顔料に対して3〜20質量倍とするのが好ましく、5〜15質量倍とするのがより好ましい。有機溶剤としては、水溶性有機溶剤が好適に使用できるが、混練時の温度上昇により溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から高沸点溶剤が好ましい。
このような水溶性有機溶剤としては、例えばジエチレングリコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングルコール、液体ポリプロピレングリコール、2−(メトキシメトキシ)エタノール、2−ブトキシエタノール、2ー(イソペンチルオキシ)エタノール、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングル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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールまたはこれらの混合物が挙げられる。当該水溶性有機溶剤の使用量は、粗アゾ顔料に対して0.1〜5質量倍が好ましい。混練温度は、20〜130℃が好ましく、40〜110℃が特に好ましい。混練機としては、例えばニーダーやミックスマーラー等が使用できる。
本発明に使用されるアゾ顔料(色材)の含有量は、特定インク中、好ましくは0.1〜15質量%、さらに好ましくは1〜8質量%である。なお、本発明に利用される顔料の配合量は、濃淡インク等のインクの種類に応じて適宜調整される。
また、本発明に使用されるアゾ顔料(色材)の体積平均粒子径は、インクの安定性の観点から250nm以下であり、より好ましくは150nm以下であることが好ましい。さらに、前記体積平均粒子径が120nm以下からなるアゾ顔料を用いると、本発明の効果を一段と向上できるためより好ましい。
尚、体積平均粒子径は、動的光散乱法を用いて通常の条件によって測定される。
尚、体積平均粒子径は、動的光散乱法を用いて通常の条件によって測定される。
(その他の色材)
本発明における特定インクは、上記以外のその他の色材を含んでいてもよい。
また、本発明のインクセットが、上記特定インク以外のその他のインクを含む場合には、該その他のインクは、上記以外のその他の色材を含む。
ここでいう「その他の色材」としては、たとえば、公知の染料、顔料等を特に制限なく用いることができる。中でも、インク着色性の観点から、水に殆ど不溶であるか、又は難溶である色材であることが好ましい。具体的には例えば、各種顔料、分散染料、油溶性染料、J会合体を形成する色素等を挙げることができ、顔料であることがより好ましい。
水不溶性の顔料自体または分散剤で表面処理された顔料自体を色材とすることができる。
本発明における特定インクは、上記以外のその他の色材を含んでいてもよい。
また、本発明のインクセットが、上記特定インク以外のその他のインクを含む場合には、該その他のインクは、上記以外のその他の色材を含む。
ここでいう「その他の色材」としては、たとえば、公知の染料、顔料等を特に制限なく用いることができる。中でも、インク着色性の観点から、水に殆ど不溶であるか、又は難溶である色材であることが好ましい。具体的には例えば、各種顔料、分散染料、油溶性染料、J会合体を形成する色素等を挙げることができ、顔料であることがより好ましい。
水不溶性の顔料自体または分散剤で表面処理された顔料自体を色材とすることができる。
−顔料−
「その他の色材」としての顔料としては、その種類に特に制限はなく、従来公知の有機及び無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、特定色材以外のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、ジケトピロロピロール顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、酸化チタン、酸化鉄系、カーボンブラック系等の無機顔料が挙げられる。また、カラーインデックスに記載されていない顔料であっても水相に分散可能であれば、いずれも使用できる。更に、前記顔料を界面活性剤や高分子分散剤等で表面処理したものや、グラフトカーボン等も勿論使用可能である。前記顔料のうち、特に、特定色材以外のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、カーボンブラック系顔料を用いることが好ましい。具体的には特開2007−100071号公報記載の顔料などが挙げられる。
「その他の色材」としての顔料としては、その種類に特に制限はなく、従来公知の有機及び無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、特定色材以外のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、ジケトピロロピロール顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、酸化チタン、酸化鉄系、カーボンブラック系等の無機顔料が挙げられる。また、カラーインデックスに記載されていない顔料であっても水相に分散可能であれば、いずれも使用できる。更に、前記顔料を界面活性剤や高分子分散剤等で表面処理したものや、グラフトカーボン等も勿論使用可能である。前記顔料のうち、特に、特定色材以外のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、カーボンブラック系顔料を用いることが好ましい。具体的には特開2007−100071号公報記載の顔料などが挙げられる。
<ポリマー分散剤>
本発明における前記特定インクは、ポリマー分散剤を含むことが好ましい。
この場合の特に好ましい形態は、少なくとも、前記特定インクの必須成分である前記特定色材が、ポリマー分散剤によって被覆されている形態である。
より好ましい形態は、ポリマー分散剤によって被覆された前記特定色材が、色材粒子として水系溶媒に分散されている形態である。
前記分散剤としては、ポリマー分散剤でも低分子の界面活性剤型分散剤でもよいが、ポリマー分散剤であることが好ましい。
本発明における前記特定インクは、ポリマー分散剤を含むことが好ましい。
この場合の特に好ましい形態は、少なくとも、前記特定インクの必須成分である前記特定色材が、ポリマー分散剤によって被覆されている形態である。
より好ましい形態は、ポリマー分散剤によって被覆された前記特定色材が、色材粒子として水系溶媒に分散されている形態である。
前記分散剤としては、ポリマー分散剤でも低分子の界面活性剤型分散剤でもよいが、ポリマー分散剤であることが好ましい。
前記ポリマー分散剤としては、水不溶性ポリマー分散剤が好ましい。
ここで、水不溶性ポリマー分散剤とは、ポリマー分散剤を105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマー分散剤をいい、その溶解量が好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である。前記溶解量は、水不溶性ポリマー分散剤の塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。
ここで、水不溶性ポリマー分散剤とは、ポリマー分散剤を105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマー分散剤をいい、その溶解量が好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である。前記溶解量は、水不溶性ポリマー分散剤の塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。
前記水不溶性ポリマー分散剤は、特定色材の分散が可能であれば特に制限は無く、従来公知のものを用いることができる。
前記水不溶性ポリマー分散剤は、例えば、疎水性の構成単位と親水性の構成単位の両方を含んで構成することができる。
前記水不溶性ポリマー分散剤は、例えば、疎水性の構成単位と親水性の構成単位の両方を含んで構成することができる。
前記疎水性の構成単位を構成するモノマーとしては、スチレン系モノマー、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
また前記親水性の構成単位を構成するモノマーとしては、親水性基を含むモノマーであれば特に制限はない。前記親水性基としては、ノニオン性基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等を挙げることができる。尚、ノニオン性基は後述の自己分散性ポリマーにおけるノニオン性基と同義である。
前記親水性の構成単位は、分散安定性の観点から、少なくともカルボキシル基を含むことが好ましく、ノニオン性基とカルボキシル基を共に含む形態であることもまた好ましい。
また前記親水性の構成単位を構成するモノマーとしては、親水性基を含むモノマーであれば特に制限はない。前記親水性基としては、ノニオン性基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等を挙げることができる。尚、ノニオン性基は後述の自己分散性ポリマーにおけるノニオン性基と同義である。
前記親水性の構成単位は、分散安定性の観点から、少なくともカルボキシル基を含むことが好ましく、ノニオン性基とカルボキシル基を共に含む形態であることもまた好ましい。
本発明におけるポリマー分散剤として、具体的には、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体等が挙げられる。
ここで「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味する。
ここで「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味する。
前記水不溶性ポリマー分散剤としては、顔料の分散安定性の観点から、カルボキシル基を含むビニルポリマーであることが好ましく、疎水性の構成単位として少なくとも芳香族基含有モノマーに由来する構成単位を有し、親水性の構成単位としてカルボキシル基を含む構成単位を有するビニルポリマーであることがより好ましい。
また前記ポリマー分散剤の重量平均分子量としては、顔料の分散安定性の観点から、3,000〜200,000が好ましく、より好ましくは5,000〜100,000、更に好ましくは5,000〜80,000、特に好ましくは10,000〜60,000である。
前記色材粒子(ポリマー分散剤によって被覆された特定色材)中におけるポリマー分散剤の含有量は、色材の分散性、インク着色性、分散安定性の観点から、色材に対し、分散剤が5〜200質量%であることが好ましく、10〜100質量%がより好ましく、20〜80質量%が特に好ましい。
前記色材粒子は、前記水不溶性ポリマー分散剤に加えて、その他の分散剤を含んでいてもよい。例えば、従来公知の水溶性低分子分散剤や、水溶性ポリマー等を用いることができる。前記水不溶性ポリマー分散剤以外の分散剤の含有量は、前記ポリマー分散剤の含有量の範囲内で用いることができる。
<親水性有機溶媒>
本発明における前記特定インクは、親水性有機溶媒を含むことが好ましい。
親水性有機溶媒としては特に限定はなく公知の親水性有機溶剤を用いることができるが、例えば、下記第1の親水性有機溶剤、下記第2の親水性有機溶剤、及び下記その他の親水性有機溶剤から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
特に、本発明における前記特定インクは、下記第1の親水性有機溶剤の少なくとも1種と、下記第2の親水性有機溶剤の少なくとも1種と、を含む2種以上の親水性有機溶剤を含むことがより好ましい。
本発明における前記特定インクは、親水性有機溶媒を含むことが好ましい。
親水性有機溶媒としては特に限定はなく公知の親水性有機溶剤を用いることができるが、例えば、下記第1の親水性有機溶剤、下記第2の親水性有機溶剤、及び下記その他の親水性有機溶剤から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
特に、本発明における前記特定インクは、下記第1の親水性有機溶剤の少なくとも1種と、下記第2の親水性有機溶剤の少なくとも1種と、を含む2種以上の親水性有機溶剤を含むことがより好ましい。
第1の親水性有機溶剤は、I/O値が0.70以上1.00未満の親水性有機溶剤である。
第1の親水性有機溶剤のI/O値が1.00未満であることで、後述する自己分散性ポリマー粒子との相溶性が向上し、形成される画像の定着性がより効果的に向上し、画像の耐擦性がより向上する。また、第1の親水性有機溶剤のI/O値が0.70以上であることで、インクの安定性が向上する。
尚、親水性有機溶剤のI/O値は、後述する自己分散性ポリマーにおけるI/O値の算出と同様にして算出する。
第1の親水性有機溶剤のI/O値が1.00未満であることで、後述する自己分散性ポリマー粒子との相溶性が向上し、形成される画像の定着性がより効果的に向上し、画像の耐擦性がより向上する。また、第1の親水性有機溶剤のI/O値が0.70以上であることで、インクの安定性が向上する。
尚、親水性有機溶剤のI/O値は、後述する自己分散性ポリマーにおけるI/O値の算出と同様にして算出する。
第2の親水性有機溶剤は、I/O値が1.00以上1.50以下である親水性有機溶剤である。
第2の親水性有機溶剤のI/O値が1.00以上であることでインクの安定性がより効果的に向上する。また第2の親水性有機溶剤のI/O値が1.50以下であることで形成される画像の定着性が低下することを抑制することができる。
第2の親水性有機溶剤のI/O値が1.00以上であることでインクの安定性がより効果的に向上する。また第2の親水性有機溶剤のI/O値が1.50以下であることで形成される画像の定着性が低下することを抑制することができる。
I/O値が0.70以上1.00未満である第1の親水性有機溶剤の具体例としては、グリコールエーテル等を挙げることができ、プロピレングリコールエーテルあるいはエチレングリコールエーテル類が好ましく、より好ましくはプロピレングリコールエーテルであり、具体的にはトリプロレングリコールモノメチルエーテル(I/O値:0.80)、トリプロレングリコールモノエチルエーテル(I/O値:0.73)、トリプロレングリコールモノブチルエーテル(I/O値:0.61)、ジプロレングリコールモノエチルエーテル(I/O値:0.78)、ジプロレングリコールモノブチルエーテル(I/O値:0.70)、プロレングリコールモノブチルエーテル(I/O値:0.88)が挙げられる。
中でも画像定着性とインク安定性の観点から、トリプロレングリコールモノメチルエーテル(I/O値:0.80)が好ましい。
中でも画像定着性とインク安定性の観点から、トリプロレングリコールモノメチルエーテル(I/O値:0.80)が好ましい。
また、I/O値が1.0以上1.5以下である第2の親水性有機溶剤の具体例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル(I/O値:1.50)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(I/O値:1.20)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(I/O値:1.40)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(I/O値:1.20)、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール(I/O値:1.43)、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール(I/O値:1.43)、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール(I/O値:1.43)、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール(I/O値:1.25)、トリプロピレングリコール(I/O値:1.33)、サンニックスGP250(I/O値:1.30、三洋化成工業社製)等を挙げることができる。中でも画像定着性とインク安定性の観点から、サンニックスGP250が好ましい。
本発明における前記特定インクにおける第1の親水性有機溶剤の含有率としては、画像定着性とインク安定性の観点から、0.1〜20質量%であることが好ましく、1〜16質量%であることがより好ましく、2〜12質量%であることが更に好ましい。
さらに第1の親水性有機溶剤として、I/O値が0.70以上1.00未満から選ばれる親水性有機溶剤を1〜16質量%含むことが好ましく、I/O値が0.70以上0.90未満から選ばれる親水性有機溶剤を2〜12質量%含むことがより好ましい。
さらに第1の親水性有機溶剤として、I/O値が0.70以上1.00未満から選ばれる親水性有機溶剤を1〜16質量%含むことが好ましく、I/O値が0.70以上0.90未満から選ばれる親水性有機溶剤を2〜12質量%含むことがより好ましい。
また本発明における前記特定インクにおける第2の親水性有機溶剤の含有率としては、画像定着性とインク安定性の観点から、0.1〜20質量%であることが好ましく、1〜16質量%であることがより好ましく、2〜12質量%であることが更に好ましい。
さらに第2の親水性有機溶剤として、I/O値が1.00以上1.50以下から選ばれる親水性有機溶剤を1〜16質量%含むことが好ましく、I/O値が1.20以上1.40以下から選ばれる親水性有機溶剤を2〜12質量%含むことがより好ましい。
さらに第2の親水性有機溶剤として、I/O値が1.00以上1.50以下から選ばれる親水性有機溶剤を1〜16質量%含むことが好ましく、I/O値が1.20以上1.40以下から選ばれる親水性有機溶剤を2〜12質量%含むことがより好ましい。
さらに本発明における前記特定インクにおける第1の親水性有機溶剤に対する第2の親水性有機溶剤の含有比率(第2の親水性有機溶剤:第1の親水性有機溶剤)としては、画像定着性とインク安定性の観点から、1:10〜10:1であることが好ましく、1:4〜4:1であることがより好ましく、1:2〜2:1であることがより好ましい。
本発明における前記特定インクは、前記第1の親水性有機溶剤および第2の親水性有機溶剤以外の、その他の親水性有機溶剤をさらに含んでいてもよい。
その他の親水性有機溶剤としては、乾燥防止剤や湿潤剤の目的として,多価アルコール類が有用であり、例えば、グリセリン(I/O値:5.00)、エチレングリコール(I/O値:2.00)、ジエチレングリコール(I/O値:5.00)、トリエチレングリコール(I/O値:3.43)、プロピレングリコール(I/O値:2.50)、ジプロピレングリコール(I/O値:2.00)、1,3−ブタンジオール(I/O値:2.50)、2,3−ブタンジオール(I/O値:2.50)、1,4−ブタンジオール(I/O値:2.50)、3−メチル−1,3−ブタンジオール(I/O値:2.00)、1,5−ペンタンジオール(I/O値:2.00)、テトラエチレングリコール(I/O値:2.91)、1,6−ヘキサンジオール(I/O値:1.67)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(I/O値:1.67)、ポリエチレングリコール(I/O値はエチレン鎖の繰り返し数による)、1,2,4−ブタントリオール(I/O値:3.75)、1,2,6−ヘキサントリオール(I/O値:2.50)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
その他の親水性有機溶剤としては、乾燥防止剤や湿潤剤の目的として,多価アルコール類が有用であり、例えば、グリセリン(I/O値:5.00)、エチレングリコール(I/O値:2.00)、ジエチレングリコール(I/O値:5.00)、トリエチレングリコール(I/O値:3.43)、プロピレングリコール(I/O値:2.50)、ジプロピレングリコール(I/O値:2.00)、1,3−ブタンジオール(I/O値:2.50)、2,3−ブタンジオール(I/O値:2.50)、1,4−ブタンジオール(I/O値:2.50)、3−メチル−1,3−ブタンジオール(I/O値:2.00)、1,5−ペンタンジオール(I/O値:2.00)、テトラエチレングリコール(I/O値:2.91)、1,6−ヘキサンジオール(I/O値:1.67)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(I/O値:1.67)、ポリエチレングリコール(I/O値はエチレン鎖の繰り返し数による)、1,2,4−ブタントリオール(I/O値:3.75)、1,2,6−ヘキサントリオール(I/O値:2.50)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また浸透剤の目的としては、ポリオール化合物が好ましく、脂肪族ジオールとしては、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール(I/O値:1.67)、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール(I/O値:1.67)、5−ヘキセン−1,2−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(I/O値:2.00)、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール(I/O値:1.88)を好ましい例として挙げることができる。
その他の親水性有機溶剤の含有率としては、例えば、16質量%以下とすることができ、12質量%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましい。
本発明における前記特定インクは親水性有機溶剤を2種以上含有することができるが、その含有率は、安定性と吐出性の観点から、1質量%以上60質量%以下が好ましく、5質量%以上40質量%以下がより好ましく、10質量%以上30質量%以下が特に好ましい。
以上、本発明の前記特定インクが親水性有機溶剤を2種以上含有する形態を中心に説明したが本発明はこの形態に限定されることはなく、上記で例示した親水性有機溶剤の1種のみを含有する形態であってもよい。
1種のみである場合の親水性有機溶剤の含有率も、安定性と吐出性の観点から、1質量%以上60質量%以下が好ましく、5質量%以上40質量%以下がより好ましく、10質量%以上30質量%以下が特に好ましい。
1種のみである場合の親水性有機溶剤の含有率も、安定性と吐出性の観点から、1質量%以上60質量%以下が好ましく、5質量%以上40質量%以下がより好ましく、10質量%以上30質量%以下が特に好ましい。
また、本発明の前記特定インクは、親水性有機溶媒に加え、水を含むことが好ましい。
水の量は特に制限は無いが、特定インク中、安定性および吐出信頼性確保の点から、好ましくは10質量%以上99質量%以下であり、より好ましくは30質量%以上80質量%以下であり、更に好ましくは、50質量%以上70質量%以下である。
水の量は特に制限は無いが、特定インク中、安定性および吐出信頼性確保の点から、好ましくは10質量%以上99質量%以下であり、より好ましくは30質量%以上80質量%以下であり、更に好ましくは、50質量%以上70質量%以下である。
<界面活性剤>
本発明における前記特定インクは、界面活性剤を含むことが好ましい。
前記界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ベタイン界面活性剤等が挙げられる。
また、界面活性剤の添加量は、インクジェット方式で良好に打滴するために、特定インクの表面張力を20〜60mN/mに調整する添加量が好ましく、20〜45mN/mに調整する添加量がより好ましく、25〜40mN/mに調整する添加量がさらに好ましい。一方、インクの付与をインクジェット方式以外の方法で行う場合には、20〜60mN/mの範囲が好ましく、30〜50mN/mの範囲がより好ましい。
本発明において、特定インクの表面張力は、プレート法を用いて25℃で測定する。
本発明における前記特定インクは、界面活性剤を含むことが好ましい。
前記界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ベタイン界面活性剤等が挙げられる。
また、界面活性剤の添加量は、インクジェット方式で良好に打滴するために、特定インクの表面張力を20〜60mN/mに調整する添加量が好ましく、20〜45mN/mに調整する添加量がより好ましく、25〜40mN/mに調整する添加量がさらに好ましい。一方、インクの付与をインクジェット方式以外の方法で行う場合には、20〜60mN/mの範囲が好ましく、30〜50mN/mの範囲がより好ましい。
本発明において、特定インクの表面張力は、プレート法を用いて25℃で測定する。
界面活性剤の具体的な例としては、炭化水素系では脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、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、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、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アルキルアリルエーテル、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、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アミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、N,N−ジメチル−N−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。
更に、特開昭59−157636号公報の第(37)〜(38)頁、リサーチディスクロージャーNo.308119(1989年)記載の界面活性剤として挙げたものも用いることができる。
また、特開2003−322926号、特開2004−325707号、特開2004−309806号の各公報に記載されているようなフッ素(フッ化アルキル系)系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等を用いることにより、耐擦性を良化することもできる。
また、これら界面活性剤は、消泡剤としても使用することができ、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、及びEDTAに代表されるキレート剤等、も使用することができる。
更に、特開昭59−157636号公報の第(37)〜(38)頁、リサーチディスクロージャーNo.308119(1989年)記載の界面活性剤として挙げたものも用いることができる。
また、特開2003−322926号、特開2004−325707号、特開2004−309806号の各公報に記載されているようなフッ素(フッ化アルキル系)系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等を用いることにより、耐擦性を良化することもできる。
また、これら界面活性剤は、消泡剤としても使用することができ、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、及びEDTAに代表されるキレート剤等、も使用することができる。
前記ノニオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー、t−オクチルフェノキシエチルポリエトキシエタノール、ノニルフェノキシエチルポリエトキシエタノール、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるSURFYNOLS(AirProducts&ChemicaLs社)やオルフィンE1010(日信化学工業(株)製)等が挙げられ、これらの1種、又は2種以上を選択することができる。好ましくは、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤である
本発明における特定インクに添加する界面活性剤の量は、特に限定されるものではないが、1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは1〜10質量%、更に好ましくは1〜3質量%である。
<塩基性物質>
本発明における前記特定インクは、塩基性物質を含んでいてもよい。
前記塩基性物質としては、中和剤(有機塩基、無機アルカリ)を用いることができる。塩基性物質は、ポリマー分散剤を中和する目的で、前記分散剤を含む組成物がpH7〜11となるように添加するのが好ましく、pH8〜10となるように添加するのがより好ましい。
塩基性物質の含有量としては、ポリマー分散剤のイオン性基100モル%に対して、50〜150モル%であることが好ましく、70〜120モル%であることがより好ましく80〜100モル%であることが特に好ましい。
塩基性物質の具体例については、後述する自己分散性ポリマー粒子におけるものと同様である。
本発明における前記特定インクは、塩基性物質を含んでいてもよい。
前記塩基性物質としては、中和剤(有機塩基、無機アルカリ)を用いることができる。塩基性物質は、ポリマー分散剤を中和する目的で、前記分散剤を含む組成物がpH7〜11となるように添加するのが好ましく、pH8〜10となるように添加するのがより好ましい。
塩基性物質の含有量としては、ポリマー分散剤のイオン性基100モル%に対して、50〜150モル%であることが好ましく、70〜120モル%であることがより好ましく80〜100モル%であることが特に好ましい。
塩基性物質の具体例については、後述する自己分散性ポリマー粒子におけるものと同様である。
<色材粒子分散物の製造方法>
ここで、前述の色材粒子(ポリマー分散剤によって被覆された前記特定色材)を含む色材粒子分散物の製造方法について説明する。
該色材粒子分散物は、例えば、特定色材、ポリマー分散剤、必要に応じて溶媒(好ましくは有機溶剤)等を含む混合物を、分散機により分散することにより製造できる。
特に、前記色材粒子分散物は、特定色材、分散剤、前記分散剤を溶解または分散する有機溶剤、及び塩基性物質を含み、水を主成分とする溶液を混合した後(混合・水和工程)、前記有機溶剤を除く(溶媒除去工程)ことによって製造されることが好ましい。
この色材粒子分散物の製造方法によれば、前記色材粒子が微細に分散され、保存安定性に優れた色材粒子分散物を製造することができる。
ここで、前述の色材粒子(ポリマー分散剤によって被覆された前記特定色材)を含む色材粒子分散物の製造方法について説明する。
該色材粒子分散物は、例えば、特定色材、ポリマー分散剤、必要に応じて溶媒(好ましくは有機溶剤)等を含む混合物を、分散機により分散することにより製造できる。
特に、前記色材粒子分散物は、特定色材、分散剤、前記分散剤を溶解または分散する有機溶剤、及び塩基性物質を含み、水を主成分とする溶液を混合した後(混合・水和工程)、前記有機溶剤を除く(溶媒除去工程)ことによって製造されることが好ましい。
この色材粒子分散物の製造方法によれば、前記色材粒子が微細に分散され、保存安定性に優れた色材粒子分散物を製造することができる。
前記色材粒子分散物の製造方法における有機溶剤は、ポリマー分散剤を溶解または分散できることが好ましいが、これに加えて水に対してある程度の親和性を有することがより好ましい。具体的には、20℃において、水に対する溶解度が10質量%以上50質量%以下であるものが好ましい。
前記色材粒子分散物は、更に詳細には下記に示す工程(1)および工程(2)を含む製造方法で製造することができるが、これに限定されるものではない。
工程(1):特定色材と、ポリマー分散剤と、前記ポリマー分散剤を溶解・分散する有機溶剤と、塩基性物質と、水とを含有する混合物を、分散処理する工程
工程(2):分散処理後の混合物から、前記有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程
工程(2):分散処理後の混合物から、前記有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程
前記工程(1)では、まず、前記ポリマー分散剤を有機溶剤に溶解、または分散させ、これらの混合物を得る(混合工程)。次に特定色材と、塩基性物質を含み、水を主成分とする溶液と、水と、必要に応じて界面活性剤等とを、前記混合物に加えて混合、分散処理し、水中油型の色材粒子分散物を得る。
前記塩基性物質の添加量(中和度)には、特に限定がない。通常、最終的に得られる色材粒子分散物の液性が、中性に近い液性、例えば、pH(25℃)が4.5〜10であることが好ましい。また前記分散剤に応じた中和度により、pHを決めることもできる。
前記塩基性物質の添加量(中和度)には、特に限定がない。通常、最終的に得られる色材粒子分散物の液性が、中性に近い液性、例えば、pH(25℃)が4.5〜10であることが好ましい。また前記分散剤に応じた中和度により、pHを決めることもできる。
前記有機溶剤の好ましい例としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤が挙げられる。これらのうちアルコール系溶剤としては、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、第3級ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール等が挙げられる。ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶剤としては、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。これらの溶剤の中では、イソプロパノール、アセトン及びメチルエチルケトンが好ましく、特に、メチルエチルケトンが好ましい。
また、これらの有機溶剤は、単独で用いても複数併用してもよい。
また、これらの有機溶剤は、単独で用いても複数併用してもよい。
前記色材粒子分散物の製造においては、2本ロール、3本ロール、ボールミル、トロンミル、ディスパー、ニーダー、コニーダー、ホモジナイザー、ブレンダー、単軸若しくは2軸の押出機等を用いて、強い剪断力を与えながら混練分散処理を行なうことができる。
なお、混練、分散についての詳細は、T.C. Patton著”Paint Flow and Pigment Dispersion”(1964年 John Wiley and Sons社刊)等に記載されている。
また、必要に応じて、縦型若しくは横型のサンドグラインダー、ピンミル、スリットミル、超音波分散機等を用いて、0.01〜1mmの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズで微分散処理を行なうことにより得ることができる。
なお、混練、分散についての詳細は、T.C. Patton著”Paint Flow and Pigment Dispersion”(1964年 John Wiley and Sons社刊)等に記載されている。
また、必要に応じて、縦型若しくは横型のサンドグラインダー、ピンミル、スリットミル、超音波分散機等を用いて、0.01〜1mmの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズで微分散処理を行なうことにより得ることができる。
前記色材粒子分散物の製造方法において、前記有機溶剤の除去は特に限定されず、減圧蒸留等の公知に方法により除去できる。
このようにして得られた色材粒子分散物における色材粒子は良好な分散状態を保ち、かつ、得られた色材粒子分散物は経時安定性に優れたものとなる。
本発明において、色材粒子の平均粒径としては、10〜200nmが好ましく、10〜150nmがより好ましく、10〜100nmがさらに好ましい。平均粒径が200nm以下であることで色再現性が良好になり、インクジェット方式の場合には打滴特性が良好になる。また、平均粒径が10nm以上であることで、耐光性が良好になる。
また、色材粒子の粒径分布に関しては、特に制限は無く、広い粒径分布又は単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ色材粒子を、2種以上混合して使用してもよい。
尚、色材粒子の平均粒径及び粒径分布は、例えば、動的光散乱法を用いて測定することができる。
また、色材粒子の粒径分布に関しては、特に制限は無く、広い粒径分布又は単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ色材粒子を、2種以上混合して使用してもよい。
尚、色材粒子の平均粒径及び粒径分布は、例えば、動的光散乱法を用いて測定することができる。
本発明の特定インクにおいて、上記色材粒子は1種単独で、また2種以上を組合せて使用してもよい。
また、色材粒子の含有量としては、画像濃度の観点から、特定インクに対して、0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜20質量%がより好ましく、1.5〜15質量%がさらに好ましく、1.5〜10質量%が特に好ましい。
また、色材粒子の含有量としては、画像濃度の観点から、特定インクに対して、0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜20質量%がより好ましく、1.5〜15質量%がさらに好ましく、1.5〜10質量%が特に好ましい。
<ポリマー粒子>
本発明における前記特定インクは、ポリマー粒子(前記ポリマー分散剤以外のポリマー粒子)を少なくとも1種含むことが好ましい。
前記ポリマー粒子としては、親水性モノマーに由来する構成単位および疎水性モノマーに由来する構成単位を含み、体積平均粒径が0.1〜10nmであるポリマー粒子(以下、「自己分散性ポリマー」や「自己分散性ポリマー粒子」ともいう。)が好適である。
中でも、ガラス転移温度が150℃以上、I/O値が0.2〜0.55であるポリマー粒子がより好ましい。
前記ガラス転移温度(Tg)は、実測によって得られる測定Tgを適用する。具体的には、測定Tgは、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220を用いて通常の測定条件で測定された値を意味する。
本発明における前記特定インクは、ポリマー粒子(前記ポリマー分散剤以外のポリマー粒子)を少なくとも1種含むことが好ましい。
前記ポリマー粒子としては、親水性モノマーに由来する構成単位および疎水性モノマーに由来する構成単位を含み、体積平均粒径が0.1〜10nmであるポリマー粒子(以下、「自己分散性ポリマー」や「自己分散性ポリマー粒子」ともいう。)が好適である。
中でも、ガラス転移温度が150℃以上、I/O値が0.2〜0.55であるポリマー粒子がより好ましい。
前記ガラス転移温度(Tg)は、実測によって得られる測定Tgを適用する。具体的には、測定Tgは、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220を用いて通常の測定条件で測定された値を意味する。
但し、ポリマーの分解等により測定が困難な場合は、下記計算式で算出される計算Tgを適用する。
計算Tgは下記の式(1)で計算する。
1/Tg=Σ(Xi/Tgi) (1)
ここで、計算対象となるポリマーはi=1からnまでのn種のモノマー成分が共重合しているとする。Xiはi番目のモノマーの重量分率(ΣXi=1)、Tgiはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただしΣはi=1からnまでの和をとる。尚、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tgi)はPolymer Handbook(3rd Edition)(J.Brandrup, E.H.Immergut著(Wiley−Interscience、1989))の値を採用する。
計算Tgは下記の式(1)で計算する。
1/Tg=Σ(Xi/Tgi) (1)
ここで、計算対象となるポリマーはi=1からnまでのn種のモノマー成分が共重合しているとする。Xiはi番目のモノマーの重量分率(ΣXi=1)、Tgiはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただしΣはi=1からnまでの和をとる。尚、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tgi)はPolymer Handbook(3rd Edition)(J.Brandrup, E.H.Immergut著(Wiley−Interscience、1989))の値を採用する。
また前記自己分散性ポリマーのI/O値は0.20以上0.55以下が好ましいが、耐ブロッキング性とインクの安定性の観点から、0.30以上0.54以下であることが好ましく、0.40以上0.50以下であることがより好ましい。
前記自己分散性ポリマーのI/O値が0.20以上であれば、インクの安定性低下をより抑制できる。またI/O値が0.55以下であれば、耐ブロッキング性(特に高温高湿条件下)の低下をより抑制できる。
前記I/O値とは、無機性値/有機性値とも称される各種有機化合物の極性を有機概念的に取り扱った値であり、各官能基にパラメータを設定する官能基寄与法の一つである。
前記自己分散性ポリマーのI/O値が0.20以上であれば、インクの安定性低下をより抑制できる。またI/O値が0.55以下であれば、耐ブロッキング性(特に高温高湿条件下)の低下をより抑制できる。
前記I/O値とは、無機性値/有機性値とも称される各種有機化合物の極性を有機概念的に取り扱った値であり、各官能基にパラメータを設定する官能基寄与法の一つである。
前記I/O値については、有機概念図(甲田善生著、三共出版(1984))などに詳細な説明がある。I/O値の概念は、化合物の性質を、共有結合性を表す有機性基と、イオン結合性を表わす無機性基とに分け、全ての有機化合物を有機軸、無機軸と名付けた直行座標上の1点ずつに位置づけて示すものである。
前記無機性値とは、有機化合物が有している種々の置換基や結合等の沸点への影響力の大小を、水酸基を基準に数値化したものである。具体的には、直鎖アルコールの沸点曲線と直鎖パラフィンの沸点曲線との距離を炭素数5の付近でとると約100℃となるので、水酸基1個の影響力を数値で100と定め、この数値に基づいて各種置換基あるいは各種結合などの沸点への影響力を数値化した値が、有機化合物が有している置換基の無機性値となる。例えば、−COOH基の無機性値は150であり、2重結合の無機性値は2である。したがって、ある種の有機化合物の無機性値とは、化合物が有している各種置換基や結合等の無機性値の総和を意味する。
また、前記有機性値とは、分子内のメチレン基を単位とし、そのメチレン基を代表する炭素原子の沸点への影響力を基準にして定めたものである。すなわち、直鎖飽和炭化水素化合物の炭素数5〜10付近で炭素1個が加わることによる沸点上昇の平均値は20℃であるから、これを基準に炭素原子1個の有機性値を20と定め、これを基礎として各種置換基や結合等の沸点への影響力を数値化した値が有機性値となる。例えば、ニトロ基(−NO2)の有機性値は70である。
I/O値は、0に近いほど非極性(疎水性、有機性が大きい)の有機化合物であることを示し、値が大きいほど極性(親水性、無機性が大きい)の有機化合物であることを示す
また、前記有機性値とは、分子内のメチレン基を単位とし、そのメチレン基を代表する炭素原子の沸点への影響力を基準にして定めたものである。すなわち、直鎖飽和炭化水素化合物の炭素数5〜10付近で炭素1個が加わることによる沸点上昇の平均値は20℃であるから、これを基準に炭素原子1個の有機性値を20と定め、これを基礎として各種置換基や結合等の沸点への影響力を数値化した値が有機性値となる。例えば、ニトロ基(−NO2)の有機性値は70である。
I/O値は、0に近いほど非極性(疎水性、有機性が大きい)の有機化合物であることを示し、値が大きいほど極性(親水性、無機性が大きい)の有機化合物であることを示す
本発明において、自己分散性ポリマーのI/O値は以下の方法によって求めたものを意味する。甲田善生著、有機概念図―基礎と応用−(1984)13ページ等に記載されている有機性(O値)、無機性(I値)を元に、自己分散性ポリマーを構成する各モノマーのI/O値(=I値/O値)を算出する。ポリマーを構成する各モノマーについて、その(I/O値)と(ポリマー中のモル%)との積を算出し、これらを合計して、小数点以下第3位を四捨五入したものを自己分散性ポリマーのI/O値とした。
ただし、各モノマーの無機性値の算出方法として、一般的には2重結合を無機性2として加算するが、ポリマー化すると2重結合はなくなるため、本発明ではモノマーの無機性値として2重結合分は加算していない数値を用いて自己分散性ポリマーのI/O値を算出した。
ただし、各モノマーの無機性値の算出方法として、一般的には2重結合を無機性2として加算するが、ポリマー化すると2重結合はなくなるため、本発明ではモノマーの無機性値として2重結合分は加算していない数値を用いて自己分散性ポリマーのI/O値を算出した。
本発明においては、自己分散性ポリマーを構成するモノマーの構造および含有率を適宜調整することで所望のI/O値を有するポリマーを構成することができる。
本発明における自己分散性ポリマーは、界面活性剤の不存在下、転相乳化法により分散状態としたとき、ポリマー自身の官能基(特に酸性基又はその塩)によって、水性媒体中で分散状態となりうる水不溶性ポリマーが好ましい。
ここで分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンション)の両方の状態を含むものである。
前記自己分散性ポリマーにおいては、インクに含有されたときのインク定着性の観点から、水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態となりうる自己分散性ポリマーであることが好ましい。
ここで分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンション)の両方の状態を含むものである。
前記自己分散性ポリマーにおいては、インクに含有されたときのインク定着性の観点から、水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態となりうる自己分散性ポリマーであることが好ましい。
自己分散性ポリマーの乳化又は分散状態、すなわち自己分散性ポリマーの水性分散物の調製方法としては、転相乳化法が挙げられる。転相乳化法としては、例えば、自己分散性ポリマーを溶媒(例えば、親水性有機溶剤等)中に溶解又は分散させた後、界面活性剤を添加せずにそのまま水中に投入し、自己分散性ポリマーが有する塩生成基(例えば、酸性基)を中和した状態で、攪拌、混合し、前記溶媒を除去した後、乳化又は分散状態となった水性分散物を得る方法が挙げられる。
また前記自己分散性ポリマーにおける安定な乳化又は分散状態とは、水不溶性ポリマー30gを70gの有機溶剤(例えば、メチルエチルケトン)に溶解した溶液、該水不溶性ポリマーの塩生成基を100%中和できる中和剤(塩生成基がアニオン性であれば水酸化ナトリウム、カチオン性であれば酢酸)、及び水200gを混合、攪拌(装置:攪拌羽根付き攪拌装置、回転数200rpm、30分間、25℃)した後、該混合液から該有機溶剤を除去した後でも、乳化又は分散状態が、25℃で、少なくとも1週間安定に存在し、沈殿の発生が目視で確認できない状態であることをいう。
また、自己分散性ポリマーにおける乳化又は分散状態の安定性は、遠心分離による沈降の加速試験によっても確認することができる。遠心分離による、沈降の加速試験による安定性は、例えば、上記の方法により得られたポリマー粒子の水性分散物を、固形分濃度25質量%に調整した後、12000rpmで一時間遠心分離し、遠心分離後の上澄みの固形分濃度を測定することによって評価できる。
遠心分離前の固形分濃度に対する遠心分離後の固形分濃度の比が大きければ(1に近い数値であれば)、遠心分離によるポリマー粒子の沈降が生じない、すなわち、ポリマー粒子の水性分散物がより安定であることを意味する。本発明においては、遠心分離前後での固形分濃度の比が0.8以上であることが好ましく、0.9以上であることがより好ましく、0.95以上であることが特に好ましい。
遠心分離前の固形分濃度に対する遠心分離後の固形分濃度の比が大きければ(1に近い数値であれば)、遠心分離によるポリマー粒子の沈降が生じない、すなわち、ポリマー粒子の水性分散物がより安定であることを意味する。本発明においては、遠心分離前後での固形分濃度の比が0.8以上であることが好ましく、0.9以上であることがより好ましく、0.95以上であることが特に好ましい。
また、水不溶性ポリマーとは、ポリマーを105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマーをいい、その溶解量が好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である。前記溶解量は、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。
前記自己分散性ポリマーは、分散状態としたときに水溶性を示す水溶性成分の含有量が10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましく、6質量%以下であることがさらに好ましい。水溶性成分が10質量%以下とすることで、ポリマー粒子の膨潤やポリマー粒子同士の融着を効果的に抑制し、より安定な分散状態を維持することができる。また、特定インクの粘度上昇を抑制でき、例えば、特定インクをインクジェット法に適用する場合に、吐出安定性がより良好になる。
ここで水溶性成分とは、自己分散性ポリマーに含有される化合物であって、自己分散性ポリマーを分散状態にした場合に水に溶解する化合物をいう。前記水溶性成分は自己分散性ポリマーを製造する際に、副生又は混入する水溶性の化合物である。
ここで水溶性成分とは、自己分散性ポリマーに含有される化合物であって、自己分散性ポリマーを分散状態にした場合に水に溶解する化合物をいう。前記水溶性成分は自己分散性ポリマーを製造する際に、副生又は混入する水溶性の化合物である。
前記自己分散性ポリマーは、親水性モノマーに由来する親水性構成単位の少なくとも1種と、疎水性モノマーに由来する疎水性構成単位の少なくとも1種とを含む。前記自己分散性ポリマーの主鎖骨格については特に制限はないが、ポリマー粒子の分散安定性の観点から、ビニルポリマーであることが好ましく、(メタ)アクリル系ポリマーであることが好ましい。ここで(メタ)アクリル系ポリマーとは、メタクリル酸誘導体に由来する構成単位およびアクリル酸誘導体に由来する構成単位の少なくとも1種を含むポリマーを意味する。
(親水性構成単位)
前記親水性構成単位は、親水性基含有モノマー(親水性モノマー)に由来するものであれば特に制限はなく、1種の親水性基含有モノマーに由来するものであっても、2種以上の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。前記親水性基としては、特に制限はなく、解離性基であってもノニオン性親水性基であってもよい。
前記親水性基は、自己分散促進の観点、および形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、少なくとも1種は解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離性基であることがより好ましい。前記アニオン性の解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、中でも、特定インクを構成した場合の定着性の観点から、カルボキシル基が特に好ましい。
前記親水性構成単位は、親水性基含有モノマー(親水性モノマー)に由来するものであれば特に制限はなく、1種の親水性基含有モノマーに由来するものであっても、2種以上の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。前記親水性基としては、特に制限はなく、解離性基であってもノニオン性親水性基であってもよい。
前記親水性基は、自己分散促進の観点、および形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、少なくとも1種は解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離性基であることがより好ましい。前記アニオン性の解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、中でも、特定インクを構成した場合の定着性の観点から、カルボキシル基が特に好ましい。
前記親水性基含有モノマーは、自己分散性の観点から、解離性基含有モノマーであることが好ましく、解離性基とエチレン性不飽和結合とを有する解離性基含有モノマーであることが好ましい。
解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとして具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。不飽和スルホン酸モノマーとして具体的には、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。不飽和リン酸モノマーとして具体的には、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記解離性基含有モノマーの中でも、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種がより好ましい。
上記解離性基含有モノマーの中でも、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種がより好ましい。
またノニオン性親水性基を有するモノマーとしては、例えば、2−メトキシエチルアクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチルアクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチルメタクリレート、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール(分子量200〜1000)モノメタクリレート、ポリエチレングリコール(分子量200〜1000)モノメタクリレートなどの(ポリ)エチレンオキシ基またはポリプロピレンオキシ基を含有するエチレン性不飽和モノマーや、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和モノマーが挙げられる。
また、ノニオン性親水性基を有するモノマーとしては、末端が水酸基のエチレン性不飽和モノマーよりも、末端がアルキルエーテルのエチレン性不飽和モノマーのほうが、粒子の安定性、水溶性成分の含有量の観点で好ましい。
また、ノニオン性親水性基を有するモノマーとしては、末端が水酸基のエチレン性不飽和モノマーよりも、末端がアルキルエーテルのエチレン性不飽和モノマーのほうが、粒子の安定性、水溶性成分の含有量の観点で好ましい。
前記親水性構成単位としては、アニオン性の解離性基を有する親水性構成単位のみを含有する態様、および、アニオン性の解離性基を有する親水性構成単位と、ノニオン性親水性基を有する親水性構成単位とを両方含有する態様のいずれかであることが好ましい。
また、アニオン性の解離性基を有する親水性構成単位を2種以上含有する態様や、アニオン性の解離性基を有する親水性構成単位と、ノニオン性親水性基を有する親水性構成単位を2種以上併用する態様であることもまた好ましい。
また、アニオン性の解離性基を有する親水性構成単位を2種以上含有する態様や、アニオン性の解離性基を有する親水性構成単位と、ノニオン性親水性基を有する親水性構成単位を2種以上併用する態様であることもまた好ましい。
前記自己分散性ポリマーにおける親水性構成単位の含有率は、粘度と経時安定性の観点から、25質量%以下であることが好ましく、1〜25質量%であることがより好ましく、2〜23質量%であることがさらに好ましく、4〜20質量%であることが特に好ましい。
また2種以上の親水性構成単位を有する場合、親水性構成単位の総含有率が前記範囲内であることが好ましい。
また2種以上の親水性構成単位を有する場合、親水性構成単位の総含有率が前記範囲内であることが好ましい。
前記自己分散性ポリマーにおけるアニオン性の解離性基を有する親水性構成単位の含有量は、酸価が後述する好適な範囲となるような範囲が好ましい。
また、ノニオン性親水性基を有する構成単位の含有量としては、吐出安定性と経時安定性の観点から、好ましくは0〜25質量%であって、より好ましくは0〜20質量%であって、特に好ましいのは0〜15質量%である。
また、ノニオン性親水性基を有する構成単位の含有量としては、吐出安定性と経時安定性の観点から、好ましくは0〜25質量%であって、より好ましくは0〜20質量%であって、特に好ましいのは0〜15質量%である。
前記自己分散性ポリマーがアニオン性の解離性基を有する場合、その酸価(mgKOH/g)は、自己分散性、水溶性成分の含有量、及び特定インクを構成した場合の定着性の観点から、50mgKOH/g以上75mgKOH/g以下であることが好ましく、52mgKOH/g以上75mgKOH/g以下であることがより好ましく、55mgKOH/g以上72mgKOH/g以下であることが更に好ましい。特に好ましいのは、60mgKOH/g以上70mgKOH/g以下である。
酸価が50mgKOH/g以上であることにより、該ポリマーを用いたインクの吐出応答性、吐出回復性は向上し、酸価が75mgKOH/g以下であることにより粘度は上がり、耐ブロッキングは向上する傾向となる。
酸価が50mgKOH/g以上であることにより、該ポリマーを用いたインクの吐出応答性、吐出回復性は向上し、酸価が75mgKOH/g以下であることにより粘度は上がり、耐ブロッキングは向上する傾向となる。
(疎水性構成単位)
前記疎水性構成単位は、疎水性基含有モノマー(疎水性モノマー)に由来するものであれば特に制限はなく、1種の疎水性基含有モノマーに由来するものであっても、2種以上の疎水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。前記疎水性基としては、特に制限はなく、鎖状脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基のいずれであってもよい。
前記疎水性モノマーは、耐ブロッキング性、耐擦性、分散安定性の観点から、少なくとも1種は環状脂肪族基含有モノマーであることが好ましく、環状脂肪族基含有(メタ)アクリレート(以下、「脂環式(メタ)アクリレート」いうことがある)であることがより好ましい。
前記疎水性構成単位は、疎水性基含有モノマー(疎水性モノマー)に由来するものであれば特に制限はなく、1種の疎水性基含有モノマーに由来するものであっても、2種以上の疎水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。前記疎水性基としては、特に制限はなく、鎖状脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基のいずれであってもよい。
前記疎水性モノマーは、耐ブロッキング性、耐擦性、分散安定性の観点から、少なくとも1種は環状脂肪族基含有モノマーであることが好ましく、環状脂肪族基含有(メタ)アクリレート(以下、「脂環式(メタ)アクリレート」いうことがある)であることがより好ましい。
−脂環式(メタ)アクリレート−
前記脂環式(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリル酸に由来する構造部位と、アルコールに由来する構造部位とを含み、アルコールに由来する構造部位に、無置換または置換された脂環式炭化水素基を少なくとも1つ含む構造を有しているものである。尚、前記脂環式炭化水素基は、アルコールに由来する構造部位そのものであっても、連結基を介してアルコールに由来する構造部位に結合していてもよい。
また、「脂環式(メタ)アクリレート」とは、脂環式炭化水素基を有する、メタクリレートまたはアクリレートを意味する。
前記脂環式(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリル酸に由来する構造部位と、アルコールに由来する構造部位とを含み、アルコールに由来する構造部位に、無置換または置換された脂環式炭化水素基を少なくとも1つ含む構造を有しているものである。尚、前記脂環式炭化水素基は、アルコールに由来する構造部位そのものであっても、連結基を介してアルコールに由来する構造部位に結合していてもよい。
また、「脂環式(メタ)アクリレート」とは、脂環式炭化水素基を有する、メタクリレートまたはアクリレートを意味する。
脂環式炭化水素基としては、環状の非芳香族炭化水素基を含むものであれば特に限定はなく、単環式炭化水素基、2環式炭化水素基、3環式以上の多環式炭化水素基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基や、シクロアルケニル基、ビシクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、デカヒドロナフタレニル基、ペルヒドロフルオレニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、およびビシクロ[4.3.0]ノナン等を挙げることができる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基や、シクロアルケニル基、ビシクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、デカヒドロナフタレニル基、ペルヒドロフルオレニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、およびビシクロ[4.3.0]ノナン等を挙げることができる。
前記脂環式炭化水素基は、更に置換基を有してもよい。該置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、水酸基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アルキルまたはアリールカルボニル基、およびシアノ基等が挙げられる。
また脂環式炭化水素基は、さらに縮合環を形成していてもよい。
前記脂環式炭化水素基としては、粘度や溶解性の観点から、脂環式炭化水素基部分の炭素数が5〜20であることが好ましい。
また脂環式炭化水素基は、さらに縮合環を形成していてもよい。
前記脂環式炭化水素基としては、粘度や溶解性の観点から、脂環式炭化水素基部分の炭素数が5〜20であることが好ましい。
脂環式炭化水素基とアルコールに由来する構造部位とを結合する連結基としては、炭素数1から20までの、アルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アラルキル基、アルコキシ基、モノまたはオリゴエチレングルコール基、モノまたはオリゴプロピレングリコール基などが好適なものとして挙げられる。
前記脂環式(メタ)アクリレートの具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
単環式(メタ)アクリレートとしては、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル基の炭素数が3〜10のシクロアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
2環式(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3環式(メタ)アクリレートとしては、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
単環式(メタ)アクリレートとしては、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル基の炭素数が3〜10のシクロアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
2環式(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3環式(メタ)アクリレートとしては、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
これらのうち、自己分散性ポリマー粒子の分散安定性と、定着性、ブロッキング耐性の観点から、2環式(メタ)アクリレート、または3環式以上の多環式(メタ)アクリレートを少なくとも1種であることが好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、およびジシクロペンタニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。
前記自己分散性ポリマー粒子に含まれる脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有率としては、自己分散状態の安定性、脂環式炭化水素基同士の疎水性相互作用による水性媒体中での粒子形状の安定化、粒子の適度な疎水化による水溶性成分量の低下の観点から、20質量%以上90質量%以下であることが好ましく、40質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。特に好ましいのは50質量%以上80質量%以下である。
脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位を20質量%以上とすることで、定着性、ブロッキングを改良することができる。一方、脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位が90質量%以下であることでポリマー粒子の安定性が向上する。
脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位を20質量%以上とすることで、定着性、ブロッキングを改良することができる。一方、脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位が90質量%以下であることでポリマー粒子の安定性が向上する。
前記自己分散性ポリマーは、疎水性構成単位として前記脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位に加え、必要に応じて、その他の構成単位を更に含んで構成することができる。前記その他の構成単位を形成するモノマーとしては、前記脂環式(メタ)アクリレートおよび既述の親水性基含有モノマーと共重合可能なモノマーであれば特に制限はなく、公知のモノマーを用いることができる。
前記その他の構成単位を形成するモノマー(以下、「その他共重合可能なモノマー」ということがある)の具体例としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香環含有(メタ)アクリレート;スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン等のスチレン類;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、Nーヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−、イソ)ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−、イソ)ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
中でも、ポリマー骨格の柔軟性やガラス転移温度(Tg)制御の容易さの観点および自己分散性ポリマーの分散安定性の観点から、炭素数が1〜8の鎖状アルキル基を含有する(メタ)アクリレートの少なくとも1種であることが好ましく、より好ましくは炭素数が1〜4の鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートであり、特に好ましくはメチル(メタ)アクリレートまたはエチル(メタ)アクリレートである。ここで、鎖状アルキル基とは、直鎖又は分岐鎖を有するアルキル基のことをいう。
また、その他共重合可能なモノマーとしては、芳香族基を含有する(メタ)アクリレートも好ましく用いることができる。
その他共重合可能なモノマーとして芳香族含有(メタ)アクリレートを含む場合、自己分散性ポリマー粒子の分散安定性の観点から、芳香族含有(メタ)アクリレートに由来する構成単位は40質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることが特に好ましい。
その他共重合可能なモノマーとして芳香族含有(メタ)アクリレートを含む場合、自己分散性ポリマー粒子の分散安定性の観点から、芳香族含有(メタ)アクリレートに由来する構成単位は40質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることが特に好ましい。
また、その他共重合可能なモノマーとしてスチレン系モノマーを用いる場合、自己分散性ポリマー粒子とした際の安定性の観点から、スチレン系モノマーに由来する構成単位は、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましく、スチレン系モノマーに由来する構成単位を含まない態様が特に好ましい。
ここで、スチレン系モノマーとは、スチレン、置換スチレン(α−メチルスチレン、クロロスチレンなど)、および、ポリスチレン構造単位を有するスチレンマクロマーのことを指す。
ここで、スチレン系モノマーとは、スチレン、置換スチレン(α−メチルスチレン、クロロスチレンなど)、および、ポリスチレン構造単位を有するスチレンマクロマーのことを指す。
前記その他共重合可能なモノマーは、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
その他の構成単位を含有する場合、その含有量は10〜80質量%であることが好ましく、より好ましくは15〜75質量%であって、特に好ましいのは20〜70質量%である。その他の構成単位を形成するモノマーを、2種以上を組み合わせて使用する場合、その総含有量が前記範囲であることが好ましい。
その他の構成単位を含有する場合、その含有量は10〜80質量%であることが好ましく、より好ましくは15〜75質量%であって、特に好ましいのは20〜70質量%である。その他の構成単位を形成するモノマーを、2種以上を組み合わせて使用する場合、その総含有量が前記範囲であることが好ましい。
前記自己分散性ポリマーは、分散安定性の観点から、脂環式(メタ)アクリレート、その他共重合可能なモノマー、および親水性基含有モノマーの少なくとも3種を重合して得られるポリマーであることが好ましく、脂環式(メタ)アクリレート、炭素数が1〜8の直鎖又は分岐鎖を有するアルキル基含有(メタ)アクリレート、および親水性基含有モノマーの少なくとも3種を重合して得られるポリマーであることがより好ましい。
前記自己分散性ポリマーは、分散安定性の観点から、炭素数が9以上の直鎖または分岐鎖のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、および、芳香族基含有マクロモノマー等に由来する疎水性が大きい置換基を有する構成単位は、実質的に含まないことが好ましく、全く含まない態様であることがより好ましい
前記自己分散性ポリマーは、分散安定性の観点から、炭素数が9以上の直鎖または分岐鎖のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、および、芳香族基含有マクロモノマー等に由来する疎水性が大きい置換基を有する構成単位は、実質的に含まないことが好ましく、全く含まない態様であることがより好ましい
前記自己分散性ポリマーは、各構成単位が不規則的に導入されたランダム共重合体であっても、規則的に導入されたブロック共重合体であっても良く、ブロック共重合体である場合の各構成単位は、如何なる導入順序で合成されたものであっても良く、同一の構成成分を2度以上用いてもよいが、ランダム共重合体であることが汎用性、製造性の点で好ましい。
前記自己分散性ポリマーの分子量範囲は、重量平均分子量で、3000〜20万であることが好ましく、10000〜20万であることがより好ましく、30000〜15万であることが更に好ましい。重量平均分子量を3000以上とすることで水溶性成分量を効果的に抑制することができる。また、重量平均分子量を20万以下とすることで、自己分散安定性を高めることができる。
尚、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)によって測定することできる。
尚、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)によって測定することできる。
前記自己分散性ポリマーは、インクの粘度調整、吐出応答性、吐出回復性の観点から、酸価が50〜75mgKOH/gであることが好ましく、52〜75mgKOH/gであることがより好ましく、55〜72mgKOH/gであることが更に好ましく、60〜70mgKOH/gであることが特に好ましい。
酸価が50mgKOH/g以上であることにより、該ポリマーを用いたインクの吐出応答性、吐出回復性は向上し、酸価が75mgKOH/g以下であることにより粘度が上がる傾向となる。
本発明において、酸価はJIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法により求める。
酸価が50mgKOH/g以上であることにより、該ポリマーを用いたインクの吐出応答性、吐出回復性は向上し、酸価が75mgKOH/g以下であることにより粘度が上がる傾向となる。
本発明において、酸価はJIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法により求める。
前記自己分散性ポリマーは、粘度調整、吐出応答性、吐出回復性の観点から、中和度が40〜60%であることが好ましく、45〜55%であることがより好ましく、47〜53%であることが特に好ましい。
上記中和度が40%以上であると粘度が上昇する効果、吐出応答性が良化する効果があり、60%以下であると吐出回復性が良化する点で好ましい。
また、中和度が40%以下、あるいは60%以上であると自己分散性ポリマーが安定に製造できない等の弊害もある。
ここで、中和度は自己分散性ポリマーの製造時において、自己分散性ポリマー鎖に含まれる解離性基を100モル%とした時に、添加したアルカリのモル%のことを言う。
上記中和度が40%以上であると粘度が上昇する効果、吐出応答性が良化する効果があり、60%以下であると吐出回復性が良化する点で好ましい。
また、中和度が40%以下、あるいは60%以上であると自己分散性ポリマーが安定に製造できない等の弊害もある。
ここで、中和度は自己分散性ポリマーの製造時において、自己分散性ポリマー鎖に含まれる解離性基を100モル%とした時に、添加したアルカリのモル%のことを言う。
前記自己分散性ポリマーは、上記酸価と中和度の組み合せとして、酸価が52〜75mgKOH/g、中和度が45〜55%であるとき好ましく、酸価が55〜72mgKOH/g、中和度が45〜55%であるときより好ましく、酸価が55〜65mgKOH/g、中和度が47〜53%であるとき更に好ましい。
前記自己分散性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、脂環式(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として20質量%以上90質量%以下と、解離性基含有モノマーに由来する構造と、炭素数1〜8の鎖状アルキル基を含有する(メタ)アクリレートに由来する構造の少なくとも1種とを含み、酸価が20〜120であって、親水性構造単位の総含有率が25質量%以下であって、重量平均分子量が3000〜20万であるビニルポリマーであることが好ましい。
また、2環式または3環式以上の多環式(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として20質量%以上90質量%未満と、炭素数1〜4の鎖状アルキル基を含有する(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として10質量%以上80質量%未満と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構造を酸価が50〜75mgKOH/gの範囲で含み、親水性構造単位の総含有率が25質量%以下であって、重量平均分子量が10000〜20万であるビニルポリマーであることがより好ましい。
さらに、2環式または3環式以上の多環式(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として40質量%以上80質量%未満と、少なくともメチル(メタ)アクリレートまたはエチル(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として20質量%以上60質量%未満含み、アクリル酸又はメタクリル酸に由来する構造を酸価が50〜75mgKOH/gの範囲で含み、親水性構造単位の総含有率が25質量%以下であって、重量平均分子量が30000〜15万であるビニルポリマーであることが特に好ましい。
また、2環式または3環式以上の多環式(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として20質量%以上90質量%未満と、炭素数1〜4の鎖状アルキル基を含有する(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として10質量%以上80質量%未満と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構造を酸価が50〜75mgKOH/gの範囲で含み、親水性構造単位の総含有率が25質量%以下であって、重量平均分子量が10000〜20万であるビニルポリマーであることがより好ましい。
さらに、2環式または3環式以上の多環式(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として40質量%以上80質量%未満と、少なくともメチル(メタ)アクリレートまたはエチル(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として20質量%以上60質量%未満含み、アクリル酸又はメタクリル酸に由来する構造を酸価が50〜75mgKOH/gの範囲で含み、親水性構造単位の総含有率が25質量%以下であって、重量平均分子量が30000〜15万であるビニルポリマーであることが特に好ましい。
以下に、自己分散性ポリマーの具体例として、例示化合物を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、括弧内は共重合成分の質量比を表す。
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(20/72/8)、ガラス転移温度:180℃、I/O値:0.44、酸価:52.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(40/52/8)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.50、酸価:52.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(38/52/10)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.523、酸価:65.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(42/52/6)、ガラス転移温度:161℃、I/O値:0.469、酸価:39.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(36.5/52/11.5)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.538、酸価:74.8
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(36/52/12)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.543、酸価:78.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(20/62/10/8)、ガラス転移温度:170℃、I/O値:0.44、酸価:52.1
・メチルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(20/72/8)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.47、酸価:52.1
・メチルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(18/72/10)、ガラス転移温度:161℃、I/O値:0.47、酸価:65.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(40/52/8)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.50、酸価:52.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(38/52/10)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.523、酸価:65.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(42/52/6)、ガラス転移温度:161℃、I/O値:0.469、酸価:39.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(36.5/52/11.5)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.538、酸価:74.8
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(36/52/12)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.543、酸価:78.1
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(20/62/10/8)、ガラス転移温度:170℃、I/O値:0.44、酸価:52.1
・メチルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(20/72/8)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.47、酸価:52.1
・メチルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(18/72/10)、ガラス転移温度:161℃、I/O値:0.47、酸価:65.1
尚、上記I/O値の計算においては、各ポリマーを構成するモノマーのI/O値として以下の数値を用いた。
メチルメタクリレート:0.60、イソボルニルメタクリレート:0.29、ジシクロペンタニルメタクリレート:0.32、メタクリル酸:0.47
メチルメタクリレート:0.60、イソボルニルメタクリレート:0.29、ジシクロペンタニルメタクリレート:0.32、メタクリル酸:0.47
前記自己分散性ポリマーの製造方法としては、特に制限はなく、公知の重合法によりモノマー混合物を共重合させることによって製造することができる。これらの重合法の中では、インクとしたときの打滴安定性の観点から、有機媒体中で重合することがより好ましく、溶液重合法が特に好ましい。
前記自己分散性ポリマーの製造方法においては、モノマー混合物と、必要に応じて、有機溶剤及びラジカル重合開始剤とを含んだ混合物を、不活性ガス雰囲気下で共重合反応させて前記水不溶性ポリマーを製造することができる。
前記自己分散性ポリマーの製造方法においては、モノマー混合物と、必要に応じて、有機溶剤及びラジカル重合開始剤とを含んだ混合物を、不活性ガス雰囲気下で共重合反応させて前記水不溶性ポリマーを製造することができる。
前記自己分散性ポリマー粒子の水性分散物の製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法により自己分散性ポリマー粒子の水性分散物とすることができる。自己分散性ポリマーを水性分散物として得る工程は、次の工程(1)及び工程(2)を含む転相乳化法であることが好ましい。
工程(1):水不溶性ポリマー、有機溶剤、中和剤、及び水性媒体を含有する混合物を攪拌して分散体を得る工程。
工程(2):前記分散体から、前記有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程。
工程(1):水不溶性ポリマー、有機溶剤、中和剤、及び水性媒体を含有する混合物を攪拌して分散体を得る工程。
工程(2):前記分散体から、前記有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程。
前記工程(1)は、まず前記水不溶性ポリマーを有機溶剤に溶解させ、次に中和剤と水性媒体を徐々に加えて混合、攪拌して分散体を得る処理であることが好ましい。このように、有機溶剤中に溶解した水不溶性ポリマー溶液中に中和剤と水性媒体を添加することで、強いせん断力を必要とせずに、より保存安定性の高い粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。
該混合物の攪拌方法に特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー等の分散機を用いることができる。
該混合物の攪拌方法に特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー等の分散機を用いることができる。
有機溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤及びエーテル系溶剤が好ましく挙げられる。
アルコール系溶剤としては、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、エタノール等が挙げられる。ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶剤としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの有機溶剤の中では、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤とイソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤が好ましい。
また、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンを併用することも好ましい。該溶剤を併用することで、凝集沈降や粒子同士の融着が無く、分散安定性の高い微粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。これは、例えば、油系から水系への転相時への極性変化が穏和になるためと考えることができる。
アルコール系溶剤としては、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、エタノール等が挙げられる。ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶剤としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの有機溶剤の中では、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤とイソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤が好ましい。
また、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンを併用することも好ましい。該溶剤を併用することで、凝集沈降や粒子同士の融着が無く、分散安定性の高い微粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。これは、例えば、油系から水系への転相時への極性変化が穏和になるためと考えることができる。
中和剤は、解離性基の一部又は全部が中和され、自己分散性ポリマーが水中で安定した乳化又は分散状態を形成するために用いられる。自己分散性ポリマーが解離性基としてアニオン性の解離基を有する場合、用いられる中和剤としては有機アミン化合物、アンモニア、アルカリ金属の水酸化物等の塩基性化合物が挙げられる。有機アミン化合物の例としては、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、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、N,N−ジメチル−エタノールアミン、N,N−ジエチル−エタノールアミン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、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、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。中でも、自己分散性ポリマー粒子の水中への分散安定化の観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、トリエタノールアミンが好ましい。
前記工程(2)では、前記工程(1)で得られた分散体から、減圧蒸留等の常法により有機溶剤を留去して水系へと転相することで自己分散性ポリマー粒子の水性分散物を得ることができる。得られた水性分散物中の有機溶剤は実質的に除去されており、有機溶剤の量は、好ましくは0.2質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下である。
前記自己分散性ポリマー粒子の体積平均粒径(以下、単に「平均粒径」ともいう。)は、0.1〜10nmであることが好ましい。
上記平均粒径の範囲の中でも、増粘、吐出性(吐出応答性、吐出回復性)の点で、0.5〜8nmであることが好ましく、1〜7nmがより好ましく1〜5nmがさらに好ましい。特に好ましくは1〜4nmである。
0.1nm以上の平均粒径であることで製造適性、吐出回復性が更に向上し、10nm以下の平均粒径とすることで保存安定性、インクの増粘効果が向上する点で好ましい。また、自己分散性ポリマー粒子に増粘効果を持たせることで、結果として増粘剤の添加量を減らすことにより吐出応答性も良化することも可能になる。
また、自己分散性ポリマー粒子の粒径分布に関しては、特に制限は無く、広い粒径分布を持つもの、又は単分散の粒径分布を持つもの、いずれでもよい。また、水不溶性粒子を、2種以上混合して使用してもよい。
尚、自己分散性ポリマー粒子の平均粒径及び粒径分布は、例えば、光散乱法を用いて測定することができる。
上記平均粒径の範囲の中でも、増粘、吐出性(吐出応答性、吐出回復性)の点で、0.5〜8nmであることが好ましく、1〜7nmがより好ましく1〜5nmがさらに好ましい。特に好ましくは1〜4nmである。
0.1nm以上の平均粒径であることで製造適性、吐出回復性が更に向上し、10nm以下の平均粒径とすることで保存安定性、インクの増粘効果が向上する点で好ましい。また、自己分散性ポリマー粒子に増粘効果を持たせることで、結果として増粘剤の添加量を減らすことにより吐出応答性も良化することも可能になる。
また、自己分散性ポリマー粒子の粒径分布に関しては、特に制限は無く、広い粒径分布を持つもの、又は単分散の粒径分布を持つもの、いずれでもよい。また、水不溶性粒子を、2種以上混合して使用してもよい。
尚、自己分散性ポリマー粒子の平均粒径及び粒径分布は、例えば、光散乱法を用いて測定することができる。
また本発明における特定インクにおいて、自己分散性ポリマー粒子は、実質的に色材を含有しない形態で存在することが好ましい。
前記自己分散性ポリマー粒子は自己分散性に優れており、ポリマー単独で分散させたときの安定性は非常に高いものである。しかし、例えば、顔料を安定に分散させる、所謂分散剤としての機能は高くないため、前記自己分散性ポリマーが顔料を含有する形態でインク中に存在すると、結果としてインク全体の安定性が大きく低下する場合がある。
前記自己分散性ポリマー粒子は自己分散性に優れており、ポリマー単独で分散させたときの安定性は非常に高いものである。しかし、例えば、顔料を安定に分散させる、所謂分散剤としての機能は高くないため、前記自己分散性ポリマーが顔料を含有する形態でインク中に存在すると、結果としてインク全体の安定性が大きく低下する場合がある。
本発明の特定インクにおいては、自己分散性ポリマー粒子を、1種単独で含んでいても、2種以上を含んでいてもよい。
また本発明の特定インクにおける自己分散性ポリマー粒子の含有量としては、画像の光沢性などの観点から、特定インクに対して、1〜30質量%であることが好ましく、2〜20質量%であることがより好ましく、2〜10質量%であることが特に好ましい。
また、本発明の特定インクにおける色材粒子と自己分散性ポリマー粒子の含有比率(色材粒子/自己分散性ポリマー粒子)としては、画像の耐擦過性などの観点から、1/0.5〜1/10であることが好ましく、1/1〜1/4であることがより好ましい。
また本発明の特定インクにおける自己分散性ポリマー粒子の含有量としては、画像の光沢性などの観点から、特定インクに対して、1〜30質量%であることが好ましく、2〜20質量%であることがより好ましく、2〜10質量%であることが特に好ましい。
また、本発明の特定インクにおける色材粒子と自己分散性ポリマー粒子の含有比率(色材粒子/自己分散性ポリマー粒子)としては、画像の耐擦過性などの観点から、1/0.5〜1/10であることが好ましく、1/1〜1/4であることがより好ましい。
<固体湿潤剤>
本発明における前記特定インクは、固体湿潤剤を少なくとも1種含むことが好ましい。
前記特定インクが固体湿潤剤を含有することにより拭き取り性がより向上する。
ここで、本発明において固体湿潤剤とは、保水機能を有し、25℃で固体の水溶性化合物を意味する。
本発明における前記特定インクは、固体湿潤剤を少なくとも1種含むことが好ましい。
前記特定インクが固体湿潤剤を含有することにより拭き取り性がより向上する。
ここで、本発明において固体湿潤剤とは、保水機能を有し、25℃で固体の水溶性化合物を意味する。
前記固体湿潤剤としては、一般に水性インク組成物に使用されるものをそのまま利用することが可能であり、より具体的には、糖類、糖アルコール類、ヒアルロン酸類、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール等の多価アルコール、尿素及び尿素誘導体である。
前記尿素誘導体の例としては、尿素の窒素上の水素をアルキル基、もしくはアルカノールで置換した化合物、チオ尿素、チオ尿素の窒素上の水素をアルキル基、もしくはアルカノールで置換した化合物等が挙げられ、具体的には、N,N−ジメチル尿素、チオ尿素、エチレン尿素、ヒドロキシエチル尿素、ヒドロキシブチル尿素、エチレンチオ尿素、ジエチルチオ尿素等が挙げられる。
前記糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類及び四糖類を含む)及び多糖類があげられ、具体的には、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、アルドン酸、グルシトール、(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などがあげられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、アルギン酸、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコール)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸、アミノ酸、チオ糖など)があげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビトール、キシリトールなどが挙げられる。ヒアルロン酸塩は、ヒアルロン酸ナトリウム1%水溶液(分子量350000)として市販されているものを使用することができる。
中でも、尿素及び尿素誘導体は、保湿機能が高く、固体湿潤剤としてより好適に使用することができる。
中でも、尿素及び尿素誘導体は、保湿機能が高く、固体湿潤剤としてより好適に使用することができる。
前記特定インクにおける固体湿潤剤の含有量は、拭き取り性を向上させる観点から5質量%以上であることが好ましく、5〜30質量%がより好ましく、5〜20質量%が更に好ましい。
前記特定インク中における固体湿潤剤の含有量と、前記特定インク中における前記ポリマー粒子の含有量と、の組み合わせとしては特に限定はないが、拭き取り性及び画像の定着性をより効果的に両立させる観点からは、下記の組み合わせが好ましい。
即ち、固体湿潤剤の含有量が5質量%以上であって、前記ポリマー粒子の含有量が5質量%以上である組み合わせが好ましく、固体湿潤剤の含有量が5〜20質量%であって、ポリマー粒子の含有量が5〜20質量%である組み合わせがより好ましく、固体湿潤剤の含有量が5〜10質量%であって、前記ポリマー粒子の含有量が5〜10質量%である組み合わせが特に好ましい。
また、特定インク中の固形分の総量に対する固体湿潤剤の含有量の比(固体湿潤剤の質量/固形分総量の質量)は0.3以上であることが好ましく、0.4〜2.0であることがより好ましく、0.5〜1.5であることが最も好ましい。
即ち、固体湿潤剤の含有量が5質量%以上であって、前記ポリマー粒子の含有量が5質量%以上である組み合わせが好ましく、固体湿潤剤の含有量が5〜20質量%であって、ポリマー粒子の含有量が5〜20質量%である組み合わせがより好ましく、固体湿潤剤の含有量が5〜10質量%であって、前記ポリマー粒子の含有量が5〜10質量%である組み合わせが特に好ましい。
また、特定インク中の固形分の総量に対する固体湿潤剤の含有量の比(固体湿潤剤の質量/固形分総量の質量)は0.3以上であることが好ましく、0.4〜2.0であることがより好ましく、0.5〜1.5であることが最も好ましい。
<その他成分>
本発明における前記特定インクは、上記以外のその他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、例えば、増粘剤や水溶性酸性化合物等である。
本発明における前記特定インクは、上記以外のその他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、例えば、増粘剤や水溶性酸性化合物等である。
(増粘剤)
本発明における特定インクは増粘剤の少なくとも1種を含んでいてもよい。
前記増粘剤としては、水溶性の高分子増粘剤であることが好ましく、それが溶解した水溶液において水溶液の粘度が水に比べて大きくなる化合物であれば、特に制限はなく用いることができる。
本発明における特定インクは増粘剤の少なくとも1種を含んでいてもよい。
前記増粘剤としては、水溶性の高分子増粘剤であることが好ましく、それが溶解した水溶液において水溶液の粘度が水に比べて大きくなる化合物であれば、特に制限はなく用いることができる。
前記増粘剤は、100gの水に対する溶解度(25℃)が1g以上であることが好ましい。またその分子量としては、重量平均分子量として3000〜100000であることが好ましく、4000〜50000であることがより好ましく、1500〜40000であることが更に好ましい。
前記増粘剤としては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、ポリサッカライド系ポリマー、ポリアクリル系ポリマー、ピロリドン系ポリマー、セルロース系ポリマー等のいずれであってよい。
前記増粘剤としては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、ポリサッカライド系ポリマー、ポリアクリル系ポリマー、ピロリドン系ポリマー、セルロース系ポリマー等のいずれであってよい。
前記増粘剤として、具体的には例えば、ゼラチン類、ポリビニルアルコール類、各種変性ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ビニルホルマール類及びその誘導体、ポリオキシアルキレングリコール類、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、ポリジメチルアミノアクリレート、ポリアクリル酸ソーダ、アクリル酸メタクリル酸共重合体塩、ポリメタクリル酸ソーダ、アクリル酸ビニルアルコール共重合体塩のアクリル基を含むポリマー、澱粉、酸化澱粉、カルボキシル澱粉、ジアルデヒド澱粉、デキストリン、アルギン酸ソーダ、アラビアゴム、カゼイン、プルラン、デキストラン、セルロース又はその誘導体(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)などの天然ポリマー又はその誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリグリセリン、マレイン酸アルキルビニルエーテル共重合体、マレイン酸N−ビニルピロール共重合体、スチレン無水マレイン酸共重合体、ポリエチレンイミン等の合成ポリマー等を挙げることができる。
中でも、吐出安定性の観点から、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシアルキレングリコール類、ゼラチン類、ビニルホルマール類及びその誘導体、アクリル酸ビニルアルコール共重合体塩のアクリル基を含むポリマー、澱粉、デキストリン、アラビアゴム、カゼイン、プルラン、デキストラン、セルロース又はその誘導体(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)などの天然ポリマー又はその誘導体が好ましい。更には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシアルキレングリコール類がより好ましい。
前記ポリオキシアルキレングリコール類は、単一のオキシアルキレン基を含むものであっても、2種以上のオキシアルキレン基を含むものであってもよい。またポリオキシアルキレングリコールが2種以上のオキシアルキレン基を含む場合、ランダムポリマーであってもブロックポリマーであってもよい。
本発明においては、吐出安定性の観点から、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの少なくとも1種であることが好ましい。
本発明においては、吐出安定性の観点から、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの少なくとも1種であることが好ましい。
前記ポリビニルアルコールの平均重合度としては、カール抑制と吐出安定性の観点から、100〜3500が好ましく、120〜2000がより好ましい。また、ケン化度としては、インク分散安定性の観点から、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましい。
また前記増粘剤は、重量平均分子量が3000〜100000であって、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーから選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、重量平均分子量が4000〜50000であって、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーから選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。
また前記増粘剤は、塩基性基または酸性基を含有することもまた好ましい。
前記塩基性基としては、例えば、置換基を有していてもよいアミノ基、4級アンモニウム基等を挙げることができる。中でもインク分散安定性の観点から、アミノ基であることが好ましい。
また前記酸性基としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基等を挙げることができる。中でもインク分散安定性の観点から、カルボキシル基、スルホン酸基であることが好ましい。
前記塩基性基としては、例えば、置換基を有していてもよいアミノ基、4級アンモニウム基等を挙げることができる。中でもインク分散安定性の観点から、アミノ基であることが好ましい。
また前記酸性基としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基等を挙げることができる。中でもインク分散安定性の観点から、カルボキシル基、スルホン酸基であることが好ましい。
前記塩基性基を有する増粘剤は、少なくとも1種の塩基性の官能基を有する。なかでもアミン価が10mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上であることがより好ましく、40mgKOH/g以上であることが更に好ましい。
また酸性基を有する増粘剤は、少なくとも1種の酸性の官能基を有する。なかでも酸価が10mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上であることがより好ましく、40mgKOH/g以上であることが更に好ましい。
ここで、前記アミン価とは、塩基性基である1、2、3級アミンの総量を示すもので、試料1g中の塩基性基をすべて中和するのに要する塩酸に当量のKOHのmg数で表わしたものである。また酸価とは、試料1g中に含有する酸性基をすべて中和するのに必要なKOHのmg数である。
また酸性基を有する増粘剤は、少なくとも1種の酸性の官能基を有する。なかでも酸価が10mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上であることがより好ましく、40mgKOH/g以上であることが更に好ましい。
ここで、前記アミン価とは、塩基性基である1、2、3級アミンの総量を示すもので、試料1g中の塩基性基をすべて中和するのに要する塩酸に当量のKOHのmg数で表わしたものである。また酸価とは、試料1g中に含有する酸性基をすべて中和するのに必要なKOHのmg数である。
前記増粘剤が塩基性基を含有する場合、インク分散安定性の観点から、特定インクのpHは7.5以上であることが好ましく、8.0〜9.0であることがより好ましい。
また、前記増粘剤が酸性基を含有する場合、インク分散安定性の観点から、特定インクのpHは6.5以下であることが好ましく、5.0〜6.0であることがより好ましい。
また、前記増粘剤が酸性基を含有する場合、インク分散安定性の観点から、特定インクのpHは6.5以下であることが好ましく、5.0〜6.0であることがより好ましい。
前記増粘剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明における特定インクが増粘剤を含む場合、増粘剤の特定インク中における含有量としては、増粘剤の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、0.01〜20質量%とすることができる。中でも吐出安定性の観点から、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.1〜3質量%であることがより好ましく、0.1〜2質量%であることが更に好ましい。
本発明における特定インクが増粘剤を含む場合、増粘剤の特定インク中における含有量としては、増粘剤の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、0.01〜20質量%とすることができる。中でも吐出安定性の観点から、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.1〜3質量%であることがより好ましく、0.1〜2質量%であることが更に好ましい。
(水溶性酸性化合物)
本発明における特定インクは水溶性酸性化合物の少なくとも1種を含んでいてもよい。
前記水溶性酸性化合物としては、水に溶解して酸性を示す解離可能な官能基を有し、分子量が200以下の化合物であれば特に制限はなく、有機化合物であっても、無機化合物であってもよい。またここでいう水溶性とは、25℃において水100gに5g以上溶解することである。
本発明における特定インクは水溶性酸性化合物の少なくとも1種を含んでいてもよい。
前記水溶性酸性化合物としては、水に溶解して酸性を示す解離可能な官能基を有し、分子量が200以下の化合物であれば特に制限はなく、有機化合物であっても、無機化合物であってもよい。またここでいう水溶性とは、25℃において水100gに5g以上溶解することである。
本発明における水溶性酸性化合物およびその塩としては、例えば、カルボン酸誘導体、スルホン酸誘導体、リン酸誘導体、無機酸等の酸性化合物、および、これらの酸性官能基が塩を形成した化合物を挙げることができる。中でも前記水溶性酸性化合物としては、吐出安定性の観点から、カルボン酸誘導体、スルホン酸誘導体、およびリン酸誘導体から選ばれる有機化合物であることが好ましく、カルボン酸誘導体、またはスルホン酸誘導体であることがより好ましく、カルボン酸誘導体であることがさらに好ましい。
前記水溶性酸性化合物の分子量は200以下であるが、吐出応答性の観点から、30以上200以下であることが好ましく、より好ましくは45以上150以下であり、更に好ましくは50以上140以下である。
水溶性酸性化合物の分子量が200を超えると、吐出安定性が低下する場合がある。
前記水溶性酸性化合物の分子量は200以下であるが、吐出応答性の観点から、30以上200以下であることが好ましく、より好ましくは45以上150以下であり、更に好ましくは50以上140以下である。
水溶性酸性化合物の分子量が200を超えると、吐出安定性が低下する場合がある。
また水溶性酸性化合物と塩を形成するカチオンとしては、ナトリウムイオン、リチウムイオンまたはカリウムイオンのようなアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン(NH4 +)、およびモノエタノールアンモニウムイオン(HOCH2CH2NH3 +)のようなアミノアルコールイオン等を挙げることができる。前記塩を形成するカチオンは、1種であっても2種以上の組合せであってもよい。
水溶性酸性化合物およびその塩の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、フマル酸、乳酸、コハク酸、グルタル酸、ブタン酸、酢酸のようなカルボキシル基を含む酸性化合物およびその塩、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸のようなスルホニル基を含む酸性化合物およびその塩が挙げられる。
これらの中でも、吐出回復性及び粘度調整の容易性の観点から、カルボキシル基を含む酸性化合物およびその塩、ならびに無機酸塩から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、分子量が30〜200のカルボキシル基を含む酸性化合物およびそれらの塩、ならびに無機酸塩から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、グルタル酸、酢酸、ブタン酸およびこれらのアルカリ金属塩から選ばれる少なくとも1種であることがさらに好ましい。
これらの中でも、吐出回復性及び粘度調整の容易性の観点から、カルボキシル基を含む酸性化合物およびその塩、ならびに無機酸塩から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、分子量が30〜200のカルボキシル基を含む酸性化合物およびそれらの塩、ならびに無機酸塩から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、グルタル酸、酢酸、ブタン酸およびこれらのアルカリ金属塩から選ばれる少なくとも1種であることがさらに好ましい。
本発明における特定インクが水溶性酸性化合物を含む場合、前記水溶性酸性化合物およびその塩の含有率は、既述のポリマー粒子の全質量に対して0.1〜0.5質量%であることが好ましく、より好ましくは0.2〜0.4質量%である。
含有率が0.1質量%以上0.5質量%以下であるとポリマー粒子の体積平均粒径の調整がし易くなり、高粘度となり吐出回復性が良好となる点で好ましい。
含有率が0.1質量%以上0.5質量%以下であるとポリマー粒子の体積平均粒径の調整がし易くなり、高粘度となり吐出回復性が良好となる点で好ましい。
本発明における特定インクが水溶性酸性化合物を含む場合、粘度及び吐出回復性の観点から、水溶性酸性化合物およびその塩から選ばれる少なくとも1種を0.1〜0.5質量%含むことが好ましく、カルボキシル基を含む酸性化合物およびその塩、ならびに無機酸塩から選ばれる少なくとも1種を0.1〜0.5質量%含むことがより好ましく、分子量が30〜200のカルボキシル基を含む水溶性酸性化合物およびそれらの塩から選ばれる少なくとも1種を0.1〜0.5質量%含むことが更に好ましく、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、グルタル酸、酢酸、ブタン酸およびこれらのアルカリ金属塩から選ばれる少なくとも1種を0.1〜0.5質量%含むことが特に好ましい。
(その他の添加剤)
本発明の特定インクは、上記成分に加えて必要に応じてその他の添加剤を含んでいてもよい。
本発明におけるその他の添加剤としては、例えば、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。これらの各種添加剤は、特定インクの調製後に直接添加してもよく、特定インクの調製時に添加してもよい。具体的には特開2007−100071号公報の段落番号[0153]〜[0162]に記載のその他の添加剤などが挙げられる。
本発明の特定インクは、上記成分に加えて必要に応じてその他の添加剤を含んでいてもよい。
本発明におけるその他の添加剤としては、例えば、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。これらの各種添加剤は、特定インクの調製後に直接添加してもよく、特定インクの調製時に添加してもよい。具体的には特開2007−100071号公報の段落番号[0153]〜[0162]に記載のその他の添加剤などが挙げられる。
≪処理液≫
本発明のインクセットは、既述の特定インク中の成分を凝集させる処理液を含む。
前記処理液は、既述の特定インクと接触することで凝集体を形成可能なように構成されたものである。
具体的には、処理液は、前記特定インク中の色材粒子などの分散粒子を凝集させて凝集体を形成可能な凝集成分を少なくとも含むことが好ましく、必要に応じて、他の成分を用いて構成することができる。特定インクと共に処理液を用いることで、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
本発明のインクセットは、既述の特定インク中の成分を凝集させる処理液を含む。
前記処理液は、既述の特定インクと接触することで凝集体を形成可能なように構成されたものである。
具体的には、処理液は、前記特定インク中の色材粒子などの分散粒子を凝集させて凝集体を形成可能な凝集成分を少なくとも含むことが好ましく、必要に応じて、他の成分を用いて構成することができる。特定インクと共に処理液を用いることで、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
<凝集成分>
前記処理液は、特定インクと接触して凝集体を形成可能な凝集成分の少なくとも1種を含有することができる。前記処理液と、インクジェット法で吐出された前記特定インクと、が混合することにより、特定インク中で安定的に分散している特定色材等の凝集が促進される。
前記処理液は、特定インクと接触して凝集体を形成可能な凝集成分の少なくとも1種を含有することができる。前記処理液と、インクジェット法で吐出された前記特定インクと、が混合することにより、特定インク中で安定的に分散している特定色材等の凝集が促進される。
処理液の例としては、インクのpHを変化させることにより凝集物を生じさせることができる液体が挙げられる。このとき、処理液のpH(25℃±1℃)は、特定インクの凝集速度の観点から、1〜6であることが好ましく、1.2〜5であることがより好ましく、1.5〜4であることが更に好ましく、1.5〜3であることが特に好ましい。この場合、吐出工程で用いる前記特定インクのpH(25±1℃)は、7.5以上であることが好ましく、7.5〜9.5であることがより好ましく、8.0〜9.0であることが特に好ましい。
本発明のインクセットとしては、上記範囲のpHの処理液と、上記範囲pHの特定インクと、の組み合わせが好ましいが、中でも、画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化の観点から、前記特定インクのpH(25±1℃)が7.5以上であって、処理液のpH(25±1℃)が1.5〜3である組み合わせのインクセットが特に好ましい。
前記凝集成分は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
本発明のインクセットとしては、上記範囲のpHの処理液と、上記範囲pHの特定インクと、の組み合わせが好ましいが、中でも、画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化の観点から、前記特定インクのpH(25±1℃)が7.5以上であって、処理液のpH(25±1℃)が1.5〜3である組み合わせのインクセットが特に好ましい。
前記凝集成分は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
前記処理液としては、凝集成分として、酸性化合物の少なくとも1種を含む処理液が挙げられる。
前記酸性化合物としては、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、又はカルボキシル基を有する化合物、あるいはその塩(例えば多価金属塩)を使用することができる。中でも、特定インクの凝集速度の観点から、リン酸基又はカルボキシル基を有する化合物がより好ましく、カルボキシル基を有する化合物であることが更に好ましい。
前記酸性化合物としては、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、又はカルボキシル基を有する化合物、あるいはその塩(例えば多価金属塩)を使用することができる。中でも、特定インクの凝集速度の観点から、リン酸基又はカルボキシル基を有する化合物がより好ましく、カルボキシル基を有する化合物であることが更に好ましい。
カルボキシル基を有する化合物としては、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩(例えば多価金属塩)等の中から選ばれることが好ましい。これらの化合物は、1種単独で用いるほか2種以上併用してもよい。
また前記処理液としては、凝集成分として、多価金属塩及びポリアリルアミンから選択される少なくとも1種を含む処理液が挙げられる。
このような処理液を用いることで高速凝集性を向上させることができる。
前記多価金属塩又はポリアリルアミンとしては、周期表の第2属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13属からのカチオン(例えば、アルミニウム)、ランタニド類(例えば、ネオジム)の塩、及びポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体を挙げることができる。金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩である。
このような処理液を用いることで高速凝集性を向上させることができる。
前記多価金属塩又はポリアリルアミンとしては、周期表の第2属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13属からのカチオン(例えば、アルミニウム)、ランタニド類(例えば、ネオジム)の塩、及びポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体を挙げることができる。金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩である。
金属の塩の処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、1〜10質量%が好ましく、より好ましくは1.5〜7質量%であり、更に好ましくは2〜6質量%の範囲である。
また処理液としては、凝集成分として、カチオン性有機化合物の少なくとも1種を含む処理液が挙げられる。
前記カチオン性有機化合物としては、例えば、ポリ(ビニルピリジン)塩、ポリアルキルアミノエチルアクリレート、ポリアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリエチレンイミン、ポリビグアニド、ポリグアニド、又はポリアリルアミン及びその誘導体などのカチオン性ポリマーを挙げることができる。
前記カチオン性有機化合物としては、例えば、ポリ(ビニルピリジン)塩、ポリアルキルアミノエチルアクリレート、ポリアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリエチレンイミン、ポリビグアニド、ポリグアニド、又はポリアリルアミン及びその誘導体などのカチオン性ポリマーを挙げることができる。
前記カチオン性ポリマーの重量平均分子量としては、処理液の粘度の観点では分子量が小さい方が好ましい。処理液をインクジェット方式で記録媒体に付与する場合には、1,000〜500,000の範囲が好ましく、1,500〜200,000の範囲がより好ましく、更に好ましくは2,000〜100,000の範囲である。重量平均分子量は、1000以上であると凝集速度の観点で有利であり、500,000以下であると吐出信頼性の点で有利である。但し、処理液をインクジェット以外の方法で記録媒体に付与する場合には、この限りではない。
さらに、前記カチオン性有機化合物として、例えば、1級、2級、又は3級アミン塩型の化合物が好ましい。このアミン塩型の化合物の例として、塩酸塩もしくは酢酸塩等の化合物(例えば、ラウリルアミン、ヤシアミン、ステアリルアミン、ロジンアミンなど)、第4級アンモニウム塩型化合物(例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウムなど)、ピリジニウム塩型化合物(例えば、セチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイドなど)、イミダゾリン型カチオン性化合物(例えば、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリンなど)、高級アルキルアミンのエチレンオキシド付加物(例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミンなど)等のカチオン性の化合物や、例えば、アミノ酸型の両性界面活性剤、R−NH−CH2CH2−COOH型の化合物(Rはアルキル基等を表す)、カルボン酸塩型両性界面活性剤(例えば、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなど)、硫酸エステル型、スルホン酸型、又は燐酸エステル型等の両性界面活性剤など所望のpH領域でカチオン性を示す両性界面活性剤などを挙げることができる。
中でも、2価以上のカチオン性有機化合物が好ましい。
中でも、2価以上のカチオン性有機化合物が好ましい。
カチオン性有機化合物の処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、1〜50質量%が好ましく、より好ましくは2〜30質量%である。
上記のうち、凝集成分としては、凝集性及び画像の耐擦過性の点で、2価以上のカルボン酸、又は2価以上のカチオン性有機化合物が好ましい。
処理液の粘度としては、特定インクの凝集速度の観点から、1〜30mPa・sの範囲が好ましく、1〜20mPa・sの範囲がより好ましく、2〜15mPa・sの範囲がさらに好ましく、2〜10mPa・sの範囲が特に好ましい。なお、粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて20℃の条件下で測定されるものである。
また、処理液の表面張力としては、特定インクの凝集速度の観点から、20〜60mN/mであることが好ましく、20〜45mN/mであることがより好ましく、25〜40mN/mであることがさらに好ましい。なお、表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学(株)製)を用いて25℃の条件下で測定されるものである。
<その他成分>
本発明における処理液は、凝集成分に加え、一般には水溶性有機溶剤を含むことができ、本発明の効果を損なわない範囲内で、更にその他の各種添加剤を用いて構成することができる。水溶性有機溶剤の詳細については、既述の特定インクにおけるものと同様である。
本発明における処理液は、凝集成分に加え、一般には水溶性有機溶剤を含むことができ、本発明の効果を損なわない範囲内で、更にその他の各種添加剤を用いて構成することができる。水溶性有機溶剤の詳細については、既述の特定インクにおけるものと同様である。
前記その他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられ、既述の特定インクに含まれるその他の添加剤の具体的な例に挙げたものが適用できる。
≪画像形成方法及び記録物≫
本発明の画像形成方法は、前記本発明のインクセットを用い、前記処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、前記インクを記録媒体に付与するインク付与工程と、を有して構成される。
即ち、本発明の画像形成方法は、前記特定インクと接触して凝集体を形成可能な処理液を記録媒体上に付与する処理液付与工程と、前記特定インクを記録媒体上に付与して画像を形成するインク付与工程と、を備え、必要に応じてその他の工程を備えて構成される。
本発明の画像形成方法によれば、前記本発明のインクセットを用いるため、耐光性に優れた画像を形成できる。
本発明の画像形成方法は、前記本発明のインクセットを用い、前記処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、前記インクを記録媒体に付与するインク付与工程と、を有して構成される。
即ち、本発明の画像形成方法は、前記特定インクと接触して凝集体を形成可能な処理液を記録媒体上に付与する処理液付与工程と、前記特定インクを記録媒体上に付与して画像を形成するインク付与工程と、を備え、必要に応じてその他の工程を備えて構成される。
本発明の画像形成方法によれば、前記本発明のインクセットを用いるため、耐光性に優れた画像を形成できる。
以下、本発明の画像形成方法を構成する各工程を説明する。
<インク付与工程>
インク付与工程は、既述の特定インクを記録媒体に、例えばインクジェット法で付与する。
本工程では、記録媒体上に選択的に特定インクを付与でき、所望の可視画像を形成できる。特定インクにおける各成分の詳細及び好ましい態様などの詳細については、既述した通りである。
<インク付与工程>
インク付与工程は、既述の特定インクを記録媒体に、例えばインクジェット法で付与する。
本工程では、記録媒体上に選択的に特定インクを付与でき、所望の可視画像を形成できる。特定インクにおける各成分の詳細及び好ましい態様などの詳細については、既述した通りである。
インクジェット法を利用した画像の形成は、具体的には、エネルギーを供与することにより、所望の記録媒体、すなわち普通紙、樹脂コート紙、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報、同10−337947号公報等に記載のインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等に処理液を吐出することにより行なえる。なお、本発明の好ましい画像形成方法として、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載の方法が適用できる。
インクジェット法は、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式等のいずれであってもよい。
尚、前記インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
尚、前記インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
また、インクジェット法で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。
また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
尚、前記インクジェット法により記録を行う際に使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
尚、前記インクジェット法により記録を行う際に使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
インクジェットヘッドとしては、短尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行なうシャトル方式と、記録媒体の1辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いたライン方式(「シングルパス方式」ともいう)とがある。
ライン方式(シングルパス方式)では、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行なうことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現できる。本発明の画像形成方法は、これらのいずれにも適用可能であるが、一般にダミージェットを行なわないライン方式に適用した場合に、吐出精度及び画像の耐擦過性の向上効果が大きい。
ライン方式(シングルパス方式)では、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行なうことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現できる。本発明の画像形成方法は、これらのいずれにも適用可能であるが、一般にダミージェットを行なわないライン方式に適用した場合に、吐出精度及び画像の耐擦過性の向上効果が大きい。
更には、本発明におけるインク付与工程では、ライン方式による場合に、インクを1種のみ用いるのみならず2種以上のインクを用い、先に吐出するインク(第n色目(n≧1)、例えば第2色目)とそれに続いて吐出するインク(第n+1色目、例えば第3色目)との間の吐出(打滴)間隔を1秒以下にして好適に記録を行なうことができる。
この場合、前記第n色目のインク又は前記第n+1色目のインクとして、既述の特定インクを用いる。
本発明においては、ライン方式で1秒以下の吐出間隔として、インク滴間の干渉で生じる滲みや色間混色を防止しつつ、従来以上の高速記録下で耐擦過性に優れ、ブロッキングの発生が抑えられた画像を得ることができる。また、色相及び描画性(画像中の細線や微細部分の再現性)に優れた画像を得ることができる。
この場合、前記第n色目のインク又は前記第n+1色目のインクとして、既述の特定インクを用いる。
本発明においては、ライン方式で1秒以下の吐出間隔として、インク滴間の干渉で生じる滲みや色間混色を防止しつつ、従来以上の高速記録下で耐擦過性に優れ、ブロッキングの発生が抑えられた画像を得ることができる。また、色相及び描画性(画像中の細線や微細部分の再現性)に優れた画像を得ることができる。
インクジェットヘッドから吐出されるインクの液滴量としては、高精細な画像を得る観点で、0.5〜6pl(ピコリットル)が好ましく、1〜5plがより好ましく、更に好ましくは2〜4plである。
<処理液付与工程>
処理液付与工程は、特定インクと接触することで凝集体を形成可能な処理液を記録媒体に付与し、処理液を特定インクと接触させて画像化する。この場合、特定インク中のポリマー粒子や色材(例えば顔料)などの分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。なお、処理液における各成分の詳細及び好ましい態様については、既述した通りである。
処理液付与工程は、特定インクと接触することで凝集体を形成可能な処理液を記録媒体に付与し、処理液を特定インクと接触させて画像化する。この場合、特定インク中のポリマー粒子や色材(例えば顔料)などの分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。なお、処理液における各成分の詳細及び好ましい態様については、既述した通りである。
処理液の付与は、塗布法、インクジェット法、浸漬法などの公知の方法を適用して行なうことができる。
前記塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレッドコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等を用いた公知の塗布方法によって行なうことができる。インクジェット法の詳細については、既述の通りである。
前記塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレッドコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等を用いた公知の塗布方法によって行なうことができる。インクジェット法の詳細については、既述の通りである。
処理液付与工程は、特定インクを用いたインク付与工程の前又は後のいずれに設けてもよい。
本発明においては、処理液付与工程で処理液を付与した後にインク付与工程を設けた態様が好ましい。
すなわち、記録媒体上に、特定インクを付与する前に、予め特定インク中の色材(好ましくは顔料)を凝集させるための処理液を付与しておき、記録媒体上に付与された処理液に接触するように特定インクを付与して画像化する態様が好ましい。これにより、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い画像が得られる。
すなわち、記録媒体上に、特定インクを付与する前に、予め特定インク中の色材(好ましくは顔料)を凝集させるための処理液を付与しておき、記録媒体上に付与された処理液に接触するように特定インクを付与して画像化する態様が好ましい。これにより、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い画像が得られる。
処理液の付与量としては、特定インクを凝集可能であれば特に制限はないが、好ましくは、凝集成分(例えば、2価以上のカルボン酸又はカチオン性有機化合物)の付与量が0.1g/m2以上となる量とすることができる。中でも、凝集成分の付与量が0.1〜1.0g/m2となる量が好ましく、より好ましくは0.2〜0.8g/m2である。凝集成分の付与量は、0.1g/m2以上であると凝集反応が良好に進行し、1.0g/m2以下であると光沢度が高くなり過ぎず好ましい。
また、本発明においては、処理液付与工程後にインク付与工程を設け、処理液を記録媒体上に付与した後、特定インクが付与されるまでの間に、記録媒体上の処理液を加熱乾燥する加熱乾燥工程を更に設けることが好ましい。インク付与工程前に予め処理液を加熱乾燥させることにより、滲み防止などのインク着色性が良好になり、色濃度及び色相の良好な可視画像を記録できる。
加熱乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段により行なえる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面と反対側からヒータ等で熱を与える方法や、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられ、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。
<定着工程>
本発明の画像記録方法は、少なくとも前記インク付与工程の後、更に、前記インクが付与された記録媒体に加熱及び加圧の少なくとも一方を施して画像を定着する定着工程を有することが好ましい。
定着工程の処理を施すことにより、画像の擦過に対する耐性をより向上させることができる。
前記定着工程は、少なくとも加熱により画像を定着することが好ましく、加熱及び加圧(以下、「加熱加圧」ともいう)により画像を定着することがより好ましい。
加熱による画像の定着は、例えば、記録媒体上に形成された画像に加熱面を接触させることにより行なうことができる。
本発明の画像記録方法は、少なくとも前記インク付与工程の後、更に、前記インクが付与された記録媒体に加熱及び加圧の少なくとも一方を施して画像を定着する定着工程を有することが好ましい。
定着工程の処理を施すことにより、画像の擦過に対する耐性をより向上させることができる。
前記定着工程は、少なくとも加熱により画像を定着することが好ましく、加熱及び加圧(以下、「加熱加圧」ともいう)により画像を定着することがより好ましい。
加熱による画像の定着は、例えば、記録媒体上に形成された画像に加熱面を接触させることにより行なうことができる。
前記加熱は、画像中のポリマー粒子の最低造膜温度(MFT)以上の温度で行なうことが好ましい。MFT以上に加熱されることで、ポリマー粒子が皮膜化して画像が強化される。加熱温度は、好ましくはMFT以上の温度域が好ましい。具体的には、加熱温度は、40〜80℃の範囲が好ましく、より好ましくは50℃〜75℃の範囲であり、更に好ましくは55℃〜70℃の範囲である。
ポリマー粒子の最低造膜温度(MFT)はポリマーのTgとインク溶剤の種類、量によって制御され、一般的にはTgが低いほど、インク溶剤のI/O値が低いほど、インク溶剤の量が多いほどMFTは低下する傾向にある。
ポリマー粒子の最低造膜温度(MFT)はポリマーのTgとインク溶剤の種類、量によって制御され、一般的にはTgが低いほど、インク溶剤のI/O値が低いほど、インク溶剤の量が多いほどMFTは低下する傾向にある。
加熱と共に加圧する際の圧力としては、表面平滑化の点で、0.1〜3.0MPaの範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜1.0MPaの範囲であり、更に好ましくは0.1〜0.5MPaの範囲である。
加熱の方法は、特に制限されないが、ニクロム線ヒーター等の発熱体で加熱する方法、温風又は熱風を供給する方法、ハロゲンランプ、赤外線ランプなどで加熱する方法など、非接触で乾燥させる方法を好適に挙げることができる。
また、加熱加圧の方法は、特に制限はないが、例えば、熱板を記録媒体の画像形成面に押圧する方法や、一対の加熱加圧ローラ、一対の加熱加圧ベルト、あるいは記録媒体の画像記録面側に配された加熱加圧ベルトとその反対側に配された保持ローラとを備えた加熱加圧装置を用い、対をなすローラ等を通過させる方法など、接触させて加熱定着を行なう方法が好適に挙げられる。
また、加熱加圧の方法は、特に制限はないが、例えば、熱板を記録媒体の画像形成面に押圧する方法や、一対の加熱加圧ローラ、一対の加熱加圧ベルト、あるいは記録媒体の画像記録面側に配された加熱加圧ベルトとその反対側に配された保持ローラとを備えた加熱加圧装置を用い、対をなすローラ等を通過させる方法など、接触させて加熱定着を行なう方法が好適に挙げられる。
加熱加圧する場合、好ましいニップ時間は、1ミリ秒〜10秒であり、より好ましくは2ミリ秒〜1秒であり、更に好ましくは4ミリ秒〜100ミリ秒である。また、好ましいニップ幅は、0.1mm〜100mmであり、より好ましくは0.5mm〜50mmであり、更に好ましくは1〜10mmである。
前記加熱加圧ローラとしては、金属製の金属ローラでも、あるいは金属製の芯金の周囲に弾性体からなる被覆層及び必要に応じて表面層(離型層ともいう)が設けられたものでもよい。後者の芯金は、例えば、鉄製、アルミニウム製、SUS製等の円筒体で構成することができ、芯金の表面は被覆層で少なくとも一部が覆われているものが好ましい。被覆層は、特に、離型性を有するシリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂で形成されるのが好ましい。また、加熱加圧ローラの一方の芯金内部には、発熱体が内蔵されていることが好ましく、ローラ間に記録媒体を通すことによって、加熱処理と加圧処理とを同時に施したり、あるいは必要に応じて、2つの加熱ローラを用いて記録媒体を挟んで加熱してもよい。発熱体としては、例えば、ハロゲンランプヒーター、セラミックヒーター、ニクロム線等が好ましい。
加熱加圧装置に用いられる加熱加圧ベルトを構成するベルト基材としては、シームレスのニッケル電鍮が好ましく、基材の厚さは10〜100μmが好ましい。また、ベルト基材の材質としては、ニッケル以外にもアルミニウム、鉄、ポリエチレン等を用いることができる。シリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂を設ける場合は、これら樹脂を用いて形成される層の厚みは、1〜50μmが好ましく、更に好ましくは10〜30μmである。
また、前記圧力(ニップ圧)を実現するには、例えば、加熱加圧ローラ等のローラ両端に、ニップ間隙を考慮して所望のニップ圧が得られるように、張力を有するバネ等の弾性部材を選択して設置すればよい。
加熱加圧ローラ、あるいは加熱加圧ベルトを用いる場合の記録媒体の搬送速度は、200〜700mm/秒の範囲が好ましく、より好ましくは300〜650mm/秒であり、更に好ましくは400〜600mm/秒である。
<記録媒体>
本発明の画像形成方法は、記録媒体に上に画像を記録するものである。
記録媒体には、特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本発明の画像形成方法によると、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。
本発明の画像形成方法は、記録媒体に上に画像を記録するものである。
記録媒体には、特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本発明の画像形成方法によると、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。
記録媒体としては、一般に市販されているものを使用することができ、例えば、王子製紙(株)製の「OKプリンス上質」、日本製紙(株)製の「しおらい」、及び日本製紙(株)製の「ニューNPI上質」等の上質紙(A)、王子製紙(株)製の「OKエバーライトコート」及び日本製紙(株)製の「オーロラS」等の微塗工紙、王子製紙(株)製の「OKコートL」及び日本製紙(株)製の「オーロラL」等の軽量コート紙(A3)、王子製紙(株)製の「OKトップコート+」及び日本製紙(株)製の「オーロラコート」等のコート紙(A2、B2)、王子製紙(株)製の「OK金藤+」及び三菱製紙(株)製の「特菱アート」等のアート紙(A1)等が挙げられる。また、インクジェット記録用の各種写真専用紙を用いることも可能である。
上記の中でも、色材移動の抑制効果が大きく、従来以上に色濃度及び色相の良好な高品位な画像を得る観点からは、好ましくは、水の吸収係数Kaが0.05〜0.5でmL/m2・ms1/2の記録媒体であり、より好ましくは0.1〜0.4mL/m2・ms1/2の記録媒体であり、更に好ましくは0.2〜0.3mL/m2・ms1/2の記録媒体である。
水の吸収係数Kaは、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No51:2000(発行:紙パルプ技術協会)に記載されているものと同義であり、具体的には、吸収係数Kaは、自動走査吸液計KM500Win(熊谷理機(株)製)を用いて接触時間100msと接触時間900msにおける水の転移量の差から算出されるものである。
記録媒体の中でも、一般のオフセット印刷などに用いられるいわゆる塗工紙が好ましい。塗工紙は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙や中性紙等の表面にコート材を塗布してコート層を設けたものである。塗工紙は、通常の水性インクジェットによる画像形成においては、画像の光沢や擦過耐性など、品質上の問題を生じやすいが、本発明のインクジェット記録方法では、光沢ムラが抑制されて光沢性、耐擦性の良好な画像を得ることができる。特に、原紙とカオリン及び/又は重炭酸カルシウムを含むコート層とを有する塗工紙を用いるのが好ましい。より具体的には、アート紙、コート紙、軽量コート紙、又は微塗工紙がより好ましい。
<記録物>
本発明の記録物は、本発明の画像形成方法によって記録媒体に記録されたものであるため、耐光性に優れる。また、高速記録された場合であっても、高精彩であり、かつ、耐ブロッキング性及び耐擦性に優れる。
本発明の記録物は、本発明の画像形成方法によって記録媒体に記録されたものであるため、耐光性に優れる。また、高速記録された場合であっても、高精彩であり、かつ、耐ブロッキング性及び耐擦性に優れる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。本発明の範囲は以下に示す実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した。GPCは、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgeL SuperHZM−H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(いずれも東ソー(株)製の商品名)を用いて3本直列に接続し、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。また、条件としては、試料濃度を0.35質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いて行なった。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製した。
≪色材の合成≫
<例示化合物(Pig.−1)の合成>
例示化合物(Pig.−1)の合成スキームを下記に示す。
<例示化合物(Pig.−1)の合成>
例示化合物(Pig.−1)の合成スキームを下記に示す。
(1)中間体(a)の合成
シアノ酢酸メチル29.7g(0.3モル)にオルトギ酸トリメチル42.4g(0.4モル)、無水酢酸20.4g(0.2モル)、p−トルエンスルホン酸0.5gを加えて110℃(外温)に加熱し、反応系から生じる低沸点成分を留去しながら20時間攪拌した。この反応液を減圧濃縮した後、シリカゲルカラム精製を行い、前記中間体(a)を14.1g(黄色粉末、収率30%)得た。得られた中間体(a)のNMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)7.96(s,1H), 4.15(s,3H), 3.81(s,3H)
シアノ酢酸メチル29.7g(0.3モル)にオルトギ酸トリメチル42.4g(0.4モル)、無水酢酸20.4g(0.2モル)、p−トルエンスルホン酸0.5gを加えて110℃(外温)に加熱し、反応系から生じる低沸点成分を留去しながら20時間攪拌した。この反応液を減圧濃縮した後、シリカゲルカラム精製を行い、前記中間体(a)を14.1g(黄色粉末、収率30%)得た。得られた中間体(a)のNMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)7.96(s,1H), 4.15(s,3H), 3.81(s,3H)
(2)中間体(b)の合成
メチルヒドラジン7.4mL(141ミリモル)にイソプロパノール150mLを加えて15℃(内温)に冷却し、この混合液に中間体(a)7.0g(49.6ミリモル)を徐々に添加した後、50℃に加熱して1時間40分攪拌した。この反応液を減圧濃縮した後、シリカゲルカラム精製を行い、前記中間体(b)を10.5g(白色粉末、収率50%)で得た。得られた中間体(b)のNMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)7.60(s,1H), 4.95(brs,2H), 3.80(s,3H), 3.60(s,3H)
メチルヒドラジン7.4mL(141ミリモル)にイソプロパノール150mLを加えて15℃(内温)に冷却し、この混合液に中間体(a)7.0g(49.6ミリモル)を徐々に添加した後、50℃に加熱して1時間40分攪拌した。この反応液を減圧濃縮した後、シリカゲルカラム精製を行い、前記中間体(b)を10.5g(白色粉末、収率50%)で得た。得られた中間体(b)のNMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)7.60(s,1H), 4.95(brs,2H), 3.80(s,3H), 3.60(s,3H)
(3)中間体(c)の合成
ヒドラジン1水和物130mLにメタノール100mLを加えて10℃(内温)に冷却し、この混合液に4,6−ジクロロピリミジン50.0g(336ミリモル)を徐々に添加(内温20℃以下)した後、50℃に加熱して4時間30分攪拌した。反応液から析出した結晶をろ取、イソプロパノールでかけ洗い後、乾燥を行い、前記中間体(c)を43.1g(白色粉末、収率92%)で得た。得られた中間体(c)のNMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(300MHz、d6-DMSO)7.82(s,1H), 7.55(s,2H), 5.96(s,1H), 4.12(s,4H)
ヒドラジン1水和物130mLにメタノール100mLを加えて10℃(内温)に冷却し、この混合液に4,6−ジクロロピリミジン50.0g(336ミリモル)を徐々に添加(内温20℃以下)した後、50℃に加熱して4時間30分攪拌した。反応液から析出した結晶をろ取、イソプロパノールでかけ洗い後、乾燥を行い、前記中間体(c)を43.1g(白色粉末、収率92%)で得た。得られた中間体(c)のNMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(300MHz、d6-DMSO)7.82(s,1H), 7.55(s,2H), 5.96(s,1H), 4.12(s,4H)
(4)中間体(d)の合成
中間体(c)35.0g(0.25モル)、ピバロイルアセトニトリル68.8g(0.55モル)に水900mLを加えて室温で攪拌した。この懸濁液に1M塩酸水をpH3になるように滴下した後、50℃に加熱して8時間攪拌した。この反応液に8M水酸化カリウム水溶液を滴下してpH8に調整して、更に1M塩酸水を滴下してpH6に調整して析出した結晶をろ取、イソプロパノールでかけ洗い後、乾燥を行い前記中間体(d)を83.0g(白色粉末、収率94%)で得た。得られた中間体(d)のNMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(300MHz、d6-DMSO)8.73(s,1H), 7.97(s,1H), 6.88(s,4H), 5.35(s,2H), 1.22(s,18H)
中間体(c)35.0g(0.25モル)、ピバロイルアセトニトリル68.8g(0.55モル)に水900mLを加えて室温で攪拌した。この懸濁液に1M塩酸水をpH3になるように滴下した後、50℃に加熱して8時間攪拌した。この反応液に8M水酸化カリウム水溶液を滴下してpH8に調整して、更に1M塩酸水を滴下してpH6に調整して析出した結晶をろ取、イソプロパノールでかけ洗い後、乾燥を行い前記中間体(d)を83.0g(白色粉末、収率94%)で得た。得られた中間体(d)のNMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(300MHz、d6-DMSO)8.73(s,1H), 7.97(s,1H), 6.88(s,4H), 5.35(s,2H), 1.22(s,18H)
(5)例示化合物(Pig.−1)の合成
濃硫酸4.1mLに酢酸18.5mLを加えて氷冷で攪拌し、40%ニトロシル硫酸3.85g(12.1ミリモル)を滴下した。この混合液に中間体(b)1.71g(11.0ミリモル)を徐々に添加(内温0℃以下)した後、0℃で2時間攪拌した。この反応液に尿素150mgを添加し、さらに0℃で15分攪拌して、ジアゾ液Aを調製した。
中間体(d)にメタノール50mLを加えて加熱溶解させた後、氷冷で攪拌した混合液に前記ジアゾ液Aをゆっくり滴下した(内温10℃以下)。この反応液を室温で2時間攪拌した後、析出した結晶をろ取、メタノールでかけ洗いして前記例示化合物(Pig.−1)の粗結晶を得た。さらに前記粗結晶に水を加えて攪拌した後、この懸濁液を水酸化ナトリウム水溶液でpH7に調整し、さらにジメチルアセトアミド20mLを加えて、80℃で2時間攪拌した。析出した結晶をろ取、さらにメタノールで懸濁洗浄し得られた結晶をろ取、乾燥して例示化合物(Pig.−1)を2.0g(黄色粉末、収率79%)で得た。
濃硫酸4.1mLに酢酸18.5mLを加えて氷冷で攪拌し、40%ニトロシル硫酸3.85g(12.1ミリモル)を滴下した。この混合液に中間体(b)1.71g(11.0ミリモル)を徐々に添加(内温0℃以下)した後、0℃で2時間攪拌した。この反応液に尿素150mgを添加し、さらに0℃で15分攪拌して、ジアゾ液Aを調製した。
中間体(d)にメタノール50mLを加えて加熱溶解させた後、氷冷で攪拌した混合液に前記ジアゾ液Aをゆっくり滴下した(内温10℃以下)。この反応液を室温で2時間攪拌した後、析出した結晶をろ取、メタノールでかけ洗いして前記例示化合物(Pig.−1)の粗結晶を得た。さらに前記粗結晶に水を加えて攪拌した後、この懸濁液を水酸化ナトリウム水溶液でpH7に調整し、さらにジメチルアセトアミド20mLを加えて、80℃で2時間攪拌した。析出した結晶をろ取、さらにメタノールで懸濁洗浄し得られた結晶をろ取、乾燥して例示化合物(Pig.−1)を2.0g(黄色粉末、収率79%)で得た。
尚、上記合成スキームと同様にして、例示化合物(Pig.−2)〜(Pig.−4)、(Pig.−6)、(Pig.−9)〜(Pig.−12)、(Pig.−15)、(Pig.−18)、(Pig.−19)、(Pig.−21)、(Pig.−24)、(Pig.−25)、(Pig.−34)〜(Pig.−37)をそれぞれ合成した。
〔実施例1〕
≪イエローインクの調製≫
<自己分散性ポリマー粒子B−01の調製>
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた2リットル三口フラスコに、メチルエチルケトン560.0gを仕込んで、87℃まで昇温した。反応容器内は還流状態を保ちながら(以下、反応終了まで還流)、メチルメタクリレート220.4g、イソボルニルメタクリレート301.6g、メタクリル酸58.0g、メチルエチルケトン108g、及び「V−601」(和光純薬(株)製)2.32gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、1時間攪拌後、(1)「V−601」1.16g、メチルエチルケトン6.4gからなる溶液を加え、2時間攪拌を行った。続いて、(1)の工程を4回繰り返し、さらに「V−601」1.16g、メチルエチルケトン6.4gからなる溶液を加えて3時間攪拌を続けた。重合反応終了後、溶液の温度を65℃に降温し、イソプロパノール163.0gを加えて放冷した。得られた共重合体の重量平均分子量(Mw)は63000、酸価は65.1(mgKOH/g)であった。
≪イエローインクの調製≫
<自己分散性ポリマー粒子B−01の調製>
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた2リットル三口フラスコに、メチルエチルケトン560.0gを仕込んで、87℃まで昇温した。反応容器内は還流状態を保ちながら(以下、反応終了まで還流)、メチルメタクリレート220.4g、イソボルニルメタクリレート301.6g、メタクリル酸58.0g、メチルエチルケトン108g、及び「V−601」(和光純薬(株)製)2.32gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、1時間攪拌後、(1)「V−601」1.16g、メチルエチルケトン6.4gからなる溶液を加え、2時間攪拌を行った。続いて、(1)の工程を4回繰り返し、さらに「V−601」1.16g、メチルエチルケトン6.4gからなる溶液を加えて3時間攪拌を続けた。重合反応終了後、溶液の温度を65℃に降温し、イソプロパノール163.0gを加えて放冷した。得られた共重合体の重量平均分子量(Mw)は63000、酸価は65.1(mgKOH/g)であった。
次に、得られた重合溶液317.3g(固形分濃度41.0%)を秤量し、イソプロパノール46.4g、20%無水マレイン酸水溶液1.65g(水溶性酸性化合物、共重合体に対してマレイン酸として0.3%相当)、2モル/LのNaOH水溶液40.77gを加え、反応容器内温度を70℃に昇温した。次に蒸留水380gを10ml/minの速度で滴下し、水分散化せしめた(分散工程)。
その後、減圧下、反応容器内温度70℃で1.5時間保って、イソプロパノール、メチルエチルケトン、蒸留水を合計で287.0g留去し(溶剤除去工程)、固形分濃度26.5%の自己分散性ポリマー粒子B−01の水性分散物を得た。
その後、減圧下、反応容器内温度70℃で1.5時間保って、イソプロパノール、メチルエチルケトン、蒸留水を合計で287.0g留去し(溶剤除去工程)、固形分濃度26.5%の自己分散性ポリマー粒子B−01の水性分散物を得た。
〜ガラス転移温度Tgの測定〜
得られた自己分散性ポリマー粒子(B−01)のガラス転移温度を以下の方法で測定したところ、160℃であった。
上記重合後のポリマー溶液を固形分量0.5gになる量をとりわけ、50℃で4時間減圧乾燥させ、ポリマー固形分を得た。得られたポリマー固形分を用い、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220によりTgを測定した。測定条件は、サンプル量5mgをアルミパンに密閉し、窒素雰囲気下、以下の温度プロファイルで2回目の昇温時の測定データのDSCのピークトップの値をTgとした。
30℃→−50℃ (50℃/分で冷却)
−50℃→120℃ (20℃/分で昇温)
120℃→−50℃ (50℃/分で冷却)
−50℃→120℃ (20℃/分で昇温)
得られた自己分散性ポリマー粒子(B−01)のガラス転移温度を以下の方法で測定したところ、160℃であった。
上記重合後のポリマー溶液を固形分量0.5gになる量をとりわけ、50℃で4時間減圧乾燥させ、ポリマー固形分を得た。得られたポリマー固形分を用い、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220によりTgを測定した。測定条件は、サンプル量5mgをアルミパンに密閉し、窒素雰囲気下、以下の温度プロファイルで2回目の昇温時の測定データのDSCのピークトップの値をTgとした。
30℃→−50℃ (50℃/分で冷却)
−50℃→120℃ (20℃/分で昇温)
120℃→−50℃ (50℃/分で冷却)
−50℃→120℃ (20℃/分で昇温)
〜体積平均粒径Mvの測定〜
得られた自己分散性ポリマー粒子(B−01)の水性分散物を測定に適した濃度(ローディングインデックスが0.1〜10の範囲)に適宜希釈し、超微粒子粒度分布測定装置ナノトラックUPA−EX150(日機装(株)製)を用い、動的光散乱法により、各水分散物を全て同一測定条件にて体積平均粒子径を測定した。すなわち、粒子透過性:透過、粒子屈折率:1.51、粒子形状:非球形、密度:1.2g/cm3、溶媒:水、セル温度:18〜25℃の条件において測定を行なった。
得られた自己分散性ポリマー粒子(B−01)の水性分散物を測定に適した濃度(ローディングインデックスが0.1〜10の範囲)に適宜希釈し、超微粒子粒度分布測定装置ナノトラックUPA−EX150(日機装(株)製)を用い、動的光散乱法により、各水分散物を全て同一測定条件にて体積平均粒子径を測定した。すなわち、粒子透過性:透過、粒子屈折率:1.51、粒子形状:非球形、密度:1.2g/cm3、溶媒:水、セル温度:18〜25℃の条件において測定を行なった。
<樹脂分散剤P−1の合成>
攪拌機、冷却管を備えた1000mlの三口フラスコに、メチルエチルケトン88gを加えて窒素雰囲気下で72℃に加熱し、これにメチルエチルケトン50gにジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート0.85g、フェノキシエチルメタクリレート50g、メタクリル酸11g、及びメチルメタクリレート39gを溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後、メチルエチルケトン2gにジメチル 2,2’−アゾビスイソブチレート0.42gを溶解した溶液を加え、78℃に昇温して4時間加熱した。得られた反応溶液は過剰量のヘキサンに2回再沈殿させ、析出した樹脂を乾燥させて、フェノキシエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸(共重合比[質量%比]=50/39/11)共重合体(樹脂分散剤P−1)96.5gを得た。
得られた樹脂分散剤P−1の組成は、1H−NMRで確認し、GPCより求めた重量平均分子量(Mw)は49400であった。さらに、JIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法により、このポリマーの酸価を求めたところ、71.7mgKOH/gであった。
攪拌機、冷却管を備えた1000mlの三口フラスコに、メチルエチルケトン88gを加えて窒素雰囲気下で72℃に加熱し、これにメチルエチルケトン50gにジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート0.85g、フェノキシエチルメタクリレート50g、メタクリル酸11g、及びメチルメタクリレート39gを溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後、メチルエチルケトン2gにジメチル 2,2’−アゾビスイソブチレート0.42gを溶解した溶液を加え、78℃に昇温して4時間加熱した。得られた反応溶液は過剰量のヘキサンに2回再沈殿させ、析出した樹脂を乾燥させて、フェノキシエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸(共重合比[質量%比]=50/39/11)共重合体(樹脂分散剤P−1)96.5gを得た。
得られた樹脂分散剤P−1の組成は、1H−NMRで確認し、GPCより求めた重量平均分子量(Mw)は49400であった。さらに、JIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法により、このポリマーの酸価を求めたところ、71.7mgKOH/gであった。
<イエロー顔料分散物の調製>
イエロー顔料として上記例示化合物(Pig.−1)10gと、上記顔料分散剤P−1)4.2部と、メチルエチルケトン42部と、pH調整剤として1mol/L水酸化ナトリウム4.72部(メタクリル酸に対する中和度88モル%)と、イオン交換水87.2部と、をディスパー混合し、さらに分散機(マイクロフルイダイザーM−140K、150MPa、みづほ工業(株)製)で8パス処理した。
続いて、得られた分散物を減圧下、56℃でメチルエチルケトンを除去し、プロキセルGXL(S)(アーチ・ケミカルズ・ジャパン(株)製)を顔料固形分に対して1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オンとして16.5ppmになるように添加した。さらに1部の水を除去した後、更に、高速遠心冷却機7550(久保田製作所製)を用いて、50mL遠心菅を使用し、8000rpmで30分間遠心処理を行ない、沈殿物以外の上澄み液を回収した。その後、吸光度スペクトルから顔料濃度を求め、顔料濃度が15%の樹脂被覆イエロー顔料粒子の分散物(イエロー顔料分散液)を得た。
イエロー顔料として上記例示化合物(Pig.−1)10gと、上記顔料分散剤P−1)4.2部と、メチルエチルケトン42部と、pH調整剤として1mol/L水酸化ナトリウム4.72部(メタクリル酸に対する中和度88モル%)と、イオン交換水87.2部と、をディスパー混合し、さらに分散機(マイクロフルイダイザーM−140K、150MPa、みづほ工業(株)製)で8パス処理した。
続いて、得られた分散物を減圧下、56℃でメチルエチルケトンを除去し、プロキセルGXL(S)(アーチ・ケミカルズ・ジャパン(株)製)を顔料固形分に対して1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オンとして16.5ppmになるように添加した。さらに1部の水を除去した後、更に、高速遠心冷却機7550(久保田製作所製)を用いて、50mL遠心菅を使用し、8000rpmで30分間遠心処理を行ない、沈殿物以外の上澄み液を回収した。その後、吸光度スペクトルから顔料濃度を求め、顔料濃度が15%の樹脂被覆イエロー顔料粒子の分散物(イエロー顔料分散液)を得た。
<イエローインク(Y−1)の調製>
上記で得られたイエロー顔料分散物と、自己分散性ポリマー粒子B−01を用い、下記のインク組成になるように各成分を混合した。これをプラスチック製のディスポーザブルシリンジに詰め、PVDF5μmフィルター(Millex−SV、直径25mm、ミリポア社製)で濾過し、イエローインク(Y−1)を調製した。
上記で得られたイエロー顔料分散物と、自己分散性ポリマー粒子B−01を用い、下記のインク組成になるように各成分を混合した。これをプラスチック製のディスポーザブルシリンジに詰め、PVDF5μmフィルター(Millex−SV、直径25mm、ミリポア社製)で濾過し、イエローインク(Y−1)を調製した。
〜イエローインク(Y−1)の組成〜
・イエロー顔料(例示化合物(Pig.−1) … 4.0%
・前記樹脂分散剤P−1(固形分) … 1.7%
・前記自己分散性ポリマー粒子B−01(固形分) … 7%
・サンニックスGP250 … 8%
(三洋化成工業(株)製、親水性有機溶剤、I/O値1.30)
・トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(TPGmME) … 8%
(和光純薬工業(株)製、親水性有機溶剤、I/O値0.80)
・尿素 … 5%
(和光純薬工業(株)製、固体湿潤剤)
・ニューポールPE−108 …0.15%
(三洋化成工業(株)製、増粘剤)
・オルフィンE1010 … 1%
(日信化学工業(株)製、界面活性剤)
・イオン交換水 … 残部
・イエロー顔料(例示化合物(Pig.−1) … 4.0%
・前記樹脂分散剤P−1(固形分) … 1.7%
・前記自己分散性ポリマー粒子B−01(固形分) … 7%
・サンニックスGP250 … 8%
(三洋化成工業(株)製、親水性有機溶剤、I/O値1.30)
・トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(TPGmME) … 8%
(和光純薬工業(株)製、親水性有機溶剤、I/O値0.80)
・尿素 … 5%
(和光純薬工業(株)製、固体湿潤剤)
・ニューポールPE−108 …0.15%
(三洋化成工業(株)製、増粘剤)
・オルフィンE1010 … 1%
(日信化学工業(株)製、界面活性剤)
・イオン交換水 … 残部
<イエローインク(Y−2)等の調製>
イエローインク(Y−1)の調製において、イエロー顔料として用いた前記例示化合物(Pig.−1)を、例示化合物(Pig.−2)〜(Pig.−4)、(Pig.−6)、(Pig.−9)〜(Pig.−12)、(Pig.−15)、(Pig.−18)、(Pig.−19)、(Pig.−21)、(Pig.−24)、(Pig.−25)、(Pig.−34)〜(Pig.−37)にそれぞれ変更した以外はイエローインク(Y−1)の調製と同様にして、イエローインク(Y−2)〜(Y−4)、(Y−6)、(Y−9)〜(Y−12)、(Y−15)、(Y−18)、(Y−19)、(Y−21)、(Y−24)、(Y−25)、(Y−34)〜(Y−37)をそれぞれ調製した。
イエローインク(Y−1)の調製において、イエロー顔料として用いた前記例示化合物(Pig.−1)を、例示化合物(Pig.−2)〜(Pig.−4)、(Pig.−6)、(Pig.−9)〜(Pig.−12)、(Pig.−15)、(Pig.−18)、(Pig.−19)、(Pig.−21)、(Pig.−24)、(Pig.−25)、(Pig.−34)〜(Pig.−37)にそれぞれ変更した以外はイエローインク(Y−1)の調製と同様にして、イエローインク(Y−2)〜(Y−4)、(Y−6)、(Y−9)〜(Y−12)、(Y−15)、(Y−18)、(Y−19)、(Y−21)、(Y−24)、(Y−25)、(Y−34)〜(Y−37)をそれぞれ調製した。
<比較インク1の調製>
イエローインク(Y−1)の調製において、イエロー顔料として用いた前記例示化合物(Pig.−1)を、ピグメントイエロー74(P.Y.74)に変更した以外はイエローインク(Y−1)の調製と同様にして、比較インク1を調製した。
イエローインク(Y−1)の調製において、イエロー顔料として用いた前記例示化合物(Pig.−1)を、ピグメントイエロー74(P.Y.74)に変更した以外はイエローインク(Y−1)の調製と同様にして、比較インク1を調製した。
≪処理液の調製≫
<処理液1の調製>
下記組成を混合し、多価金属処理液として処理液1を調製した。
−組成−
・硝酸マグネシウム・六水和物 … 25質量%
・グリセリン … 5質量%
・エタノール … 3質量%
・Proxel−XLII(ICI社製−防腐剤) … 0.3質量%
・純水 … 残量
・表面張力 … 49mN/m
<処理液1の調製>
下記組成を混合し、多価金属処理液として処理液1を調製した。
−組成−
・硝酸マグネシウム・六水和物 … 25質量%
・グリセリン … 5質量%
・エタノール … 3質量%
・Proxel−XLII(ICI社製−防腐剤) … 0.3質量%
・純水 … 残量
・表面張力 … 49mN/m
<処理液2の調製>
下記組成を混合し、カチオンポリマー処理液として処理液2を調製した。
−組成−
・ポリアリルアミン PAA−HCl−3L … 20質量%
(樹脂成分50%、日東紡績社製)
・ジエチレングリコール … 15質量%
・Proxel−XLII(ICI社製−防腐剤) … 0.3質量%
・純水 … 残量
・表面張力 … 55mN/m
下記組成を混合し、カチオンポリマー処理液として処理液2を調製した。
−組成−
・ポリアリルアミン PAA−HCl−3L … 20質量%
(樹脂成分50%、日東紡績社製)
・ジエチレングリコール … 15質量%
・Proxel−XLII(ICI社製−防腐剤) … 0.3質量%
・純水 … 残量
・表面張力 … 55mN/m
<処理液3の調製>
下記組成を混合し、カチオンポリマー処理液として処理液3を調製した。
・プロピレングリコールn−プロピルエーテル … 1.0質量%
・エチレングリコール … 5.0質量%
・Zonyl FSN100(Dupont製) … 0.3質量%
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル … 0.4質量%
・2−ピロリドン … 1.0質量%
・EDTA・2Na(エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム) … 0.1質量%
・ポリビグアニド … 4質量%
・純水 … 残量
下記組成を混合し、カチオンポリマー処理液として処理液3を調製した。
・プロピレングリコールn−プロピルエーテル … 1.0質量%
・エチレングリコール … 5.0質量%
・Zonyl FSN100(Dupont製) … 0.3質量%
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル … 0.4質量%
・2−ピロリドン … 1.0質量%
・EDTA・2Na(エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム) … 0.1質量%
・ポリビグアニド … 4質量%
・純水 … 残量
<処理液4の調製>
下記組成を混合し、酸性処理液として処理液4を調製した。
処理液4の物性値は、粘度2.6mPa・s、表面張力37.3mN/m、pH1.6(25℃)であった。
−組成−
・マロン酸 … 15.0質量%
(2価のカルボン酸、和光純薬工業(株)製)
・ジエチレングリコールモノメチルエーテル … 20.0質量%
(和光純薬工業(株)製)
・N−オレオイル−N−メチルタウリンナトリウム … 1.0質量%
(界面活性剤)
・イオン交換水 … 64.0質量%
下記組成を混合し、酸性処理液として処理液4を調製した。
処理液4の物性値は、粘度2.6mPa・s、表面張力37.3mN/m、pH1.6(25℃)であった。
−組成−
・マロン酸 … 15.0質量%
(2価のカルボン酸、和光純薬工業(株)製)
・ジエチレングリコールモノメチルエーテル … 20.0質量%
(和光純薬工業(株)製)
・N−オレオイル−N−メチルタウリンナトリウム … 1.0質量%
(界面活性剤)
・イオン交換水 … 64.0質量%
≪画像形成≫
以下、表1中の「例6」で示す画像形成の例を中心に説明する。
(株)リコー製GELJET GX5000プリンターヘッドを用意し、これに繋がる貯留タンクの中のイエローインクを上記で得たイエローインク(Y−1)に詰め替えた。
次に、記録媒体として特菱アート両面N(三菱製紙(株)製)を、500mm/秒で所定の直線方向に移動可能なステージ上に固定し、ステージ温度を30℃で保持し、これに上記で得た処理液1をバーコーターで約1.2μmの厚みとなるように塗布し、塗布直後に50℃で2秒間乾燥させた。
その後、GELJET GX5000プリンターヘッドを、前記ステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に対して、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)が75.7度傾斜するように固定配置し、記録媒体を副走査方向に定速移動させながらインク液滴量2.4pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi×1200dpiの吐出条件にてライン方式(シングルパス方式)で吐出し、イエローのベタ画像を印字した。
印字直後、60℃で3秒間乾燥させ、更に60℃に加熱された一対の定着ローラ間を通過させ、ニップ圧0.25MPa、ニップ幅4mmにて定着処理を実施し、評価サンプルを得た。
以上の画像形成の例を、表1中では「例6」とした。
以下、表1中の「例6」で示す画像形成の例を中心に説明する。
(株)リコー製GELJET GX5000プリンターヘッドを用意し、これに繋がる貯留タンクの中のイエローインクを上記で得たイエローインク(Y−1)に詰め替えた。
次に、記録媒体として特菱アート両面N(三菱製紙(株)製)を、500mm/秒で所定の直線方向に移動可能なステージ上に固定し、ステージ温度を30℃で保持し、これに上記で得た処理液1をバーコーターで約1.2μmの厚みとなるように塗布し、塗布直後に50℃で2秒間乾燥させた。
その後、GELJET GX5000プリンターヘッドを、前記ステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に対して、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)が75.7度傾斜するように固定配置し、記録媒体を副走査方向に定速移動させながらインク液滴量2.4pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi×1200dpiの吐出条件にてライン方式(シングルパス方式)で吐出し、イエローのベタ画像を印字した。
印字直後、60℃で3秒間乾燥させ、更に60℃に加熱された一対の定着ローラ間を通過させ、ニップ圧0.25MPa、ニップ幅4mmにて定着処理を実施し、評価サンプルを得た。
以上の画像形成の例を、表1中では「例6」とした。
<耐光性>
上記印字物(画像)を、キセノンウェザーメーター(スガ試験機社製)を用いて屋外直接暴露相当条件(9.9klux)で25日間照射し、照射前の濃度(OD)が1の画像部について、色素残存率[(照射後濃度/照射前濃度)×100%]を求めて、耐光性を評価した。
結果を表1に示す。
−評価基準−
A・・・色素残存率が95%以上
B・・・色素残存率が95%以下90%以上
C・・・色素残存率が90%以下85%以上
D・・・色素残存率が85%以下50%以上
E・・・色素残存率が50%以下
上記印字物(画像)を、キセノンウェザーメーター(スガ試験機社製)を用いて屋外直接暴露相当条件(9.9klux)で25日間照射し、照射前の濃度(OD)が1の画像部について、色素残存率[(照射後濃度/照射前濃度)×100%]を求めて、耐光性を評価した。
結果を表1に示す。
−評価基準−
A・・・色素残存率が95%以上
B・・・色素残存率が95%以下90%以上
C・・・色素残存率が90%以下85%以上
D・・・色素残存率が85%以下50%以上
E・・・色素残存率が50%以下
次に、イエローインクと処理液との組み合わせ(インクセット)を下記表1に示すように変更したこと以外は、上記例6の画像形成と同様にして、例1〜5及び例7〜27の画像形成をそれぞれ行い、上記例6と同様にして耐光性を評価した。
評価結果を下記表1に示す。
下記表1において、処理液欄の「無」は、画像形成において処理液を用いなかったことを指す。
評価結果を下記表1に示す。
下記表1において、処理液欄の「無」は、画像形成において処理液を用いなかったことを指す。
表1に示すように、本発明のインクセットを用いて形成されたイエロー画像は耐光性に優れていた。
Claims (13)
- 前記一般式(1)中のW1およびW2は、それぞれ独立に総炭素数3以下のアルコキシ基、アミノ基、または総炭素数3以下のアルキルアミノ基である請求項1に記載のインクセット。
- 前記一般式(1)中のG1およびG2は、それぞれ独立に総炭素数3以下のアルキル基である請求項1又は請求項2に記載のインクセット。
- 前記一般式(1)中のZは、6員の含窒素ヘテロ環に由来する2価の基である請求項1〜請求項3のいずれかに1項に記載のインクセット。
- 前記色材が、ポリマー分散剤によって被覆されている請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記インクが、更に、親水性有機溶媒、界面活性剤、及び水を含有する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記インクが、更に、ポリマー粒子を含有する請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記インクが、更に、固体湿潤剤を含有する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のインクセット。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のインクセットを用い、
前記処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、
前記インクを記録媒体に付与するインク付与工程と、
を有する画像形成方法。 - 前記処理液付与工程は、前記処理液を記録媒体に塗布する請求項9に記載の画像形成方法。
- 前記インク付与工程は、記録媒体に前記インクをシングルパス方式のインクジェット法により打滴する請求項9又は請求項10に記載の画像形成方法。
- 更に、前記インクが付与された記録媒体に加熱及び加圧の少なくとも一方を施して画像を定着する定着工程を有する請求項9〜請求項11のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 請求項9〜請求項12のいずれか1項に記載の画像形成方法で記録媒体に記録された記録物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009201864A JP5322861B2 (ja) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | インクセット、画像形成方法、及び記録物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009201864A JP5322861B2 (ja) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | インクセット、画像形成方法、及び記録物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011051222A true JP2011051222A (ja) | 2011-03-17 |
JP5322861B2 JP5322861B2 (ja) | 2013-10-23 |
Family
ID=43940754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009201864A Expired - Fee Related JP5322861B2 (ja) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | インクセット、画像形成方法、及び記録物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5322861B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011052105A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Fujifilm Corp | 顔料分散組成物、インクジェット記録用水性インク組成物、インクジェット画像形成方法、及び記録物 |
JP2015009171A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 富士フイルム株式会社 | インクジェット吐出方法、パターン形成方法、および、パターン |
JP2015131404A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット記録方法、およびインクジェット記録装置 |
WO2019049690A1 (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-14 | 富士フイルム株式会社 | インク組成物及び画像形成方法 |
WO2019049689A1 (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-14 | 富士フイルム株式会社 | インク組成物及び画像形成方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007063520A (ja) * | 2004-10-20 | 2007-03-15 | Fujifilm Corp | 色素、インク、インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクシート、カラートナー及びカラーフィルター |
JP2007313839A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Fujifilm Corp | インクジェット記録用インクセット及びインクジェット記録方法 |
JP2008297541A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-12-11 | Canon Inc | インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置 |
JP2009001662A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Seiko Epson Corp | イエローインク組成物、これを用いて記録する記録方法及び記録物 |
JP2009190309A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Fujifilm Corp | インクジェット記録用インクセット及び画像記録方法 |
JP2010202693A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Fujifilm Corp | インク組成物 |
JP2010202688A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Fujifilm Corp | インクジェット記録用水性インク |
WO2011027844A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 富士フイルム株式会社 | 水系顔料分散物及びインクジェット記録用水性インク |
-
2009
- 2009-09-01 JP JP2009201864A patent/JP5322861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007063520A (ja) * | 2004-10-20 | 2007-03-15 | Fujifilm Corp | 色素、インク、インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクシート、カラートナー及びカラーフィルター |
JP2007313839A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Fujifilm Corp | インクジェット記録用インクセット及びインクジェット記録方法 |
JP2008297541A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-12-11 | Canon Inc | インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置 |
JP2009001662A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Seiko Epson Corp | イエローインク組成物、これを用いて記録する記録方法及び記録物 |
JP2009190309A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Fujifilm Corp | インクジェット記録用インクセット及び画像記録方法 |
JP2010202693A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Fujifilm Corp | インク組成物 |
JP2010202688A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Fujifilm Corp | インクジェット記録用水性インク |
WO2011027844A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 富士フイルム株式会社 | 水系顔料分散物及びインクジェット記録用水性インク |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011052105A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Fujifilm Corp | 顔料分散組成物、インクジェット記録用水性インク組成物、インクジェット画像形成方法、及び記録物 |
JP2015009171A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 富士フイルム株式会社 | インクジェット吐出方法、パターン形成方法、および、パターン |
US9862847B2 (en) | 2013-06-27 | 2018-01-09 | Fujifilm Corporation | Inkjet discharge method, pattern formation method, and pattern |
JP2015131404A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット記録方法、およびインクジェット記録装置 |
WO2019049690A1 (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-14 | 富士フイルム株式会社 | インク組成物及び画像形成方法 |
WO2019049689A1 (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-14 | 富士フイルム株式会社 | インク組成物及び画像形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5322861B2 (ja) | 2013-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5523772B2 (ja) | インクジェット用インク組成物、インクセットおよび画像形成方法 | |
JP5448924B2 (ja) | インク組成物、インクセット、及びこれを用いた画像形成方法 | |
JP5469951B2 (ja) | アゾ顔料を含むインクジェット記録用水性インク | |
JP5436102B2 (ja) | 顔料分散組成物、インクジェット記録用水性インク組成物、インクジェット画像形成方法、及び記録物 | |
US8500897B2 (en) | Ink set, recorded material and printed material | |
JP5579460B2 (ja) | インク組成物及び画像形成方法 | |
JP5538966B2 (ja) | インク組成物、インクセットおよび画像形成方法 | |
JP2011052135A (ja) | インクセット及び画像形成方法 | |
JP2011079901A (ja) | インクセット及び画像形成方法 | |
JP5530683B2 (ja) | アゾ顔料を含む顔料分散体、及び、これを用いたインクジェット記録用水性インク | |
JP5322861B2 (ja) | インクセット、画像形成方法、及び記録物 | |
JP4658203B2 (ja) | インクジェット用インク組成物、インクセットおよび画像形成方法 | |
WO2011027841A1 (ja) | 水系顔料分散物及びインクジェット記録用水性インク | |
JP5489490B2 (ja) | インクジェットインク組成物、インクセットおよび画像形成方法 | |
JP2012025867A (ja) | アゾ顔料を含むインク組成物 | |
JP5489817B2 (ja) | インクセット及び画像形成方法 | |
JP5680360B2 (ja) | 黒色系インクジェット記録用インク組成物およびインクジェット画像形成方法 | |
JP2012097167A (ja) | 水系顔料分散体の製造方法、水系顔料分散体及びインクジェット記録用水性インク | |
JP5491907B2 (ja) | インクセット及び画像形成方法 | |
JP2010209184A (ja) | インクジェット記録用水性インク組成物の製造方法 | |
JP5606708B2 (ja) | インク組成物、インクセットおよびインクジェット画像形成方法 | |
JP5388641B2 (ja) | アゾ顔料磨砕物の製造方法、アゾ顔料分散体およびインクジェット記録用水性インク | |
JP2012012505A (ja) | インクジェット記録用水性インク | |
JP2011057731A (ja) | 顔料誘導体、これを用いた顔料分散体及び顔料水性インク | |
JP5530833B2 (ja) | アゾ顔料を含む水系インク |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130619 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130625 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130716 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |