JP2012036287A - インクジェット記録用インク、インクカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェット記録用として好適な、高い画像濃度が得られ、吐出安定性及び保存安定性の優れたインクジェット記録用インク、並びに該インクを用いたインクカートリッジ及び画像形成装置の提供。
【解決手段】少なくとも着色剤、分散剤、水溶性高分子、および水を含むインクジェット記録用インクであって、前記分散剤としてスチレン・マレイン酸樹脂を、前記水溶性高分子として水溶性ポリウレタン化合物を含有させてなることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【選択図】なし
【解決手段】少なくとも着色剤、分散剤、水溶性高分子、および水を含むインクジェット記録用インクであって、前記分散剤としてスチレン・マレイン酸樹脂を、前記水溶性高分子として水溶性ポリウレタン化合物を含有させてなることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェット記録用として好適なインクジェット記録用インク、該インクを用いたインクカートリッジ及び画像形成装置に関する。
インクジェット記録用に用いられる顔料インクは、一般に、水、アルコール類等の水性溶媒中に着色剤としての顔料及び分散剤を予備分散させた分散物を調製した後、該分散物をサンドミル等のメディア型分散機を用いて所定の程度まで分散させる分散工程を行い、次いで、所定の濃度に希釈することにより調製されている。
着色剤として顔料を用いる水系インクでは疎水性の顔料を分散させるため、界面活性剤、水溶性樹脂等の分散剤を用いるのが一般的であるが、得られる画像の信頼性が極めて悪いという課題がある。そこで、画質向上を目的として、造膜性の樹脂微粒子をインクに添加する技術が知られている。
着色剤として顔料を用いる水系インクでは疎水性の顔料を分散させるため、界面活性剤、水溶性樹脂等の分散剤を用いるのが一般的であるが、得られる画像の信頼性が極めて悪いという課題がある。そこで、画質向上を目的として、造膜性の樹脂微粒子をインクに添加する技術が知られている。
しかし、複数の成分を微細かつ安定に長期分散させるのは困難であり、これらの微粒子を安定に分散させるために界面活性剤等の分散剤を多く用いると、インクタンクやヘッド内での気泡の発生、画質の劣化などの問題が生じる。また、分散性を向上させる目的で、顔料の表面を親水基に変える方法、親水基を含有した樹脂を用いる方法などが検討されているが、これらの方法は、それぞれ単独では安定であっても、異なる種類を混ぜた場合には分散が不安定になり、保存安定性が悪化するという問題がある。この他にも、分散性を向上させるための種々の手段が提案されているが、高い画像濃度と保存安定性を未だ十分満足できるものはなく、更なる改良、開発が望まれているのが現状である。
顔料としてカーボンブラック、分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用いた顔料分散液、及び該顔料分散液を用いたインクが提案されているが(特許文献1)、普通紙に記録したときの画像濃度は十分ではなく、インクの保存性も満足できるものではなかった。
カーボンブラック分散液の分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用い、インク調合時にアニオン性自己乳化型エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有させた記録インクが提案されているが(特許文献2,3)、インクの保存性は改善されるものの、普通紙に記録したときの画像濃度は不十分なものであった。
カーボンブラック分散液の分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用い、インク調合時にアニオン性自己乳化型エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有させた記録インクが提案されているが(特許文献2,3)、インクの保存性は改善されるものの、普通紙に記録したときの画像濃度は不十分なものであった。
一方、特許文献4にはスチレン・マレイン酸樹脂のアンモニウム塩の有機白色顔料の分散剤としての使用例が記載されているが、これは黒色コート紙への記録であり、普通紙に記録したときの画像濃度向上については記載されていない。
本発明は、上記従来の問題を解決したインクジェット記録用として好適な、普通紙に記録した場合にも高い画像濃度が得られ、吐出安定性及び保存安定性の優れたインクジェット記録用インク、該インクを用いたインクカートリッジ及び画像形成装置の提供を目的とする。
上記課題は、次の<1>〜<3>の発明によって解決される。
<1>少なくとも着色剤、分散剤、水溶性高分子、および水を含むインクジェット記録用インクであって、前記分散剤としてスチレン・マレイン酸樹脂を、前記水溶性高分子として水溶性ポリウレタン化合物を含有させてなることを特徴とするインクジェット記録用インク。
<2>上記<1>に記載のインクジェット記録用インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
<3>上記<1>に記載のインクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
<1>少なくとも着色剤、分散剤、水溶性高分子、および水を含むインクジェット記録用インクであって、前記分散剤としてスチレン・マレイン酸樹脂を、前記水溶性高分子として水溶性ポリウレタン化合物を含有させてなることを特徴とするインクジェット記録用インク。
<2>上記<1>に記載のインクジェット記録用インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
<3>上記<1>に記載のインクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、従来の問題を解決したインクジェット記録用として好適な、普通紙に記録した場合にも高い画像濃度が得られ、インクジェットヘッドの目詰まりが改良され、吐出安定性及び保存安定性の優れたインクジェット記録用インク、並びに該インクを用いたインクカートリッジ及び画像形成装置を提供できる。
以下、上記本発明について詳しく説明する。
(インクジェット記録用インク)
本発明のインクジェット記録用インクは、少なくとも着色剤と分散剤と水溶性高分子と水とを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
(インクジェット記録用インク)
本発明のインクジェット記録用インクは、少なくとも着色剤と分散剤と水溶性高分子と水とを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
−着色剤−
本発明において使用される着色剤としては、顔料が好ましい。前記顔料としては、有機顔料、又は無機顔料を用いることができる。なお、色調調整の目的で同時に染料を含有しても構わないが、耐候性を劣化させない範囲内で使用することが可能である。
本発明において使用される着色剤としては、顔料が好ましい。前記顔料としては、有機顔料、又は無機顔料を用いることができる。なお、色調調整の目的で同時に染料を含有しても構わないが、耐候性を劣化させない範囲内で使用することが可能である。
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックなどが好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。
なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、などが挙げられる。
前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、などが挙げられる。
前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
前記着色剤の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用のもの、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。
前記黒色用のものとしては、カーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
前記カーボンブラックとしては、チャンネルブラック、ガスブラック及びファーネスブラックのいずれかが好ましい。
前記黒色用のものとしては、カーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
前記カーボンブラックとしては、チャンネルブラック、ガスブラック及びファーネスブラックのいずれかが好ましい。
カーボンブラックの平均一次粒子径は10.0〜30.0nm、BET比表面積は100〜400m2/gであることが好ましい。より好ましくは、平均一次粒子径が15.0〜20.0nm、BET比表面積が150〜300m2/gである。
ここで、平均一次粒子径は、例えば電子顕微鏡写真を用いて粒子を撮影し、撮影画像の粒子径と数から算出することができる。また、BET比表面積は、窒素吸着によるBET法によって測定することができる。
ここで、平均一次粒子径は、例えば電子顕微鏡写真を用いて粒子を撮影し、撮影画像の粒子径と数から算出することができる。また、BET比表面積は、窒素吸着によるBET法によって測定することができる。
前記カラー用のものとしては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、120、128、138、150、151、153、183、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、などが挙げられる。
また、本発明においては、自己分散顔料を使用してもよい。自己分散顔料としては、顔料の表面に少なくとも1種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。
該表面改質は、顔料の表面に、ある特定の官能基(スルホン基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸又はその塩の少なくともいずれかを用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散している形態が特に好ましい。
該表面改質は、顔料の表面に、ある特定の官能基(スルホン基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸又はその塩の少なくともいずれかを用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散している形態が特に好ましい。
このように顔料が表面改質され、カルボキシル基が結合していると、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上する。
また、この形態のインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近のインクの水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行える。
また、この形態のインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近のインクの水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行える。
前記自己分散顔料の体積平均粒径は、インク中において0.01〜0.16μmが好ましい。
例えば、自己分散型カーボンブラックとしては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
前記アニオン性親水基としては、例えば、‐COOM、‐SO3M、‐PO3HM、‐PO3M2、‐SO2NH2、‐SO2NHCOR(ただし、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す)等が挙げられる。これらの中でも、‐COOM、‐SO3Mがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
例えば、自己分散型カーボンブラックとしては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
前記アニオン性親水基としては、例えば、‐COOM、‐SO3M、‐PO3HM、‐PO3M2、‐SO2NH2、‐SO2NHCOR(ただし、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す)等が挙げられる。これらの中でも、‐COOM、‐SO3Mがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
また、前記親水基中における「M」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。
前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。
前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。
前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に‐COONaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
前記カチオン性親水性基としては、例えば、第4級アンモニウム基が好ましく、より好ましくは、下記に挙げる第4級アンモニウム基が挙げられ、本発明においては、これらのいずれかがカーボンブラック表面に結合されたものが色材として好ましく使用される。
前記カチオン性親水性基としては、例えば、第4級アンモニウム基が好ましく、より好ましくは、下記に挙げる第4級アンモニウム基が挙げられ、本発明においては、これらのいずれかがカーボンブラック表面に結合されたものが色材として好ましく使用される。
前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型カーボンブラックを製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、N‐エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを3‐アミノ‐N‐エチルピリジウムブロマイドで処理する方法が挙げられる。
前記親水基は、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。
上記した親水基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、‐C2H4COOM(ただし、Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表す)、‐PhSO3M(ただし、Phはフェニル基を表す。Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表す)、‐C5H10NH3 +等が挙げられる。
上記した親水基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、‐C2H4COOM(ただし、Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表す)、‐PhSO3M(ただし、Phはフェニル基を表す。Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表す)、‐C5H10NH3 +等が挙げられる。
また、一般的な有機顔料又は無機顔料粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した複合顔料を好適に用いることができる。
前記複合顔料は、無機顔料粒子の存在下で有機顔料を析出する方法や、無機顔料と有機顔料を機械的に混摩砕するメカノケミカル法等により作製することができる。更に必要に応じて、ポリシロキサン、アルキルシランから生成するオルガノシラン化合物の層を、無機顔料と有機顔料の中間に設けることで両者の接着性を向上させることが可能である。
前記複合顔料は、無機顔料粒子の存在下で有機顔料を析出する方法や、無機顔料と有機顔料を機械的に混摩砕するメカノケミカル法等により作製することができる。更に必要に応じて、ポリシロキサン、アルキルシランから生成するオルガノシラン化合物の層を、無機顔料と有機顔料の中間に設けることで両者の接着性を向上させることが可能である。
前記有機顔料としては、ブラック顔料としてのアニリンブラックが挙げられ、カラー顔料としては、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環式イエロー、キナクリドン及び(チオ)インジゴイドなどが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラック、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、モノアゾイエロー系顔料、ジスアゾイエロー系顔料、複素環式イエロー顔料が、発色性の面で特に優れている。
前記フタロシアニンブルーの代表的な例としては、銅フタロシアニンブルー又はその誘導体(ピグメントブルー15:3、15:4)、アルミニウムフタロシアニンなどが挙げられる。
前記キナクリドンの代表的な例としては、ピグメントオレンジ48、ピグメントオレンジ49、ピグメントレッド122、ピグメントレッド192、ピグメントレッド202、ピグメントレッド206、ピグメントレッド207、ピグメントレッド209、ピグメントバイオレット19、ピグメントバイオレット42などが挙げられる。
前記モノアゾイエローの代表的な例としては、ピグメントイエロー74、ピグメントイエロー109、ピグメントイエロー128、ピグメントイエロー151などが挙げられる。
前記ジスアゾイエローの代表的な例としては、ピグメントイエロー14、ピグメントイエロー16、ピグメントイエロー17などが挙げられる。
前記複素環式イエローの代表的な例としては、ピグメントイエロー117、ピグメントイエロー138などが挙げられる。
その他の着色顔料としては、The Color Index、第三版(The Society of Dyers and Colourists,1982)に記載されている。
前記キナクリドンの代表的な例としては、ピグメントオレンジ48、ピグメントオレンジ49、ピグメントレッド122、ピグメントレッド192、ピグメントレッド202、ピグメントレッド206、ピグメントレッド207、ピグメントレッド209、ピグメントバイオレット19、ピグメントバイオレット42などが挙げられる。
前記モノアゾイエローの代表的な例としては、ピグメントイエロー74、ピグメントイエロー109、ピグメントイエロー128、ピグメントイエロー151などが挙げられる。
前記ジスアゾイエローの代表的な例としては、ピグメントイエロー14、ピグメントイエロー16、ピグメントイエロー17などが挙げられる。
前記複素環式イエローの代表的な例としては、ピグメントイエロー117、ピグメントイエロー138などが挙げられる。
その他の着色顔料としては、The Color Index、第三版(The Society of Dyers and Colourists,1982)に記載されている。
前記無機顔料としては、例えば、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化鉄、水酸化鉄、酸化スズ等が挙げられるが、粒子形状はアスペクト比が小さいものが好ましく、球形が最も好ましい。
また、無機顔料の色は、カラーの色材を表面に吸着させる場合は、透明あるいは白色であることが好ましいが、黒の色材を表面に吸着させる場合は、黒色の無機顔料を用いても構わない。
前記無機顔料粒子の一次粒子径は100nm以下が好ましく、5〜50nmがより好ましい。
また、無機顔料の色は、カラーの色材を表面に吸着させる場合は、透明あるいは白色であることが好ましいが、黒の色材を表面に吸着させる場合は、黒色の無機顔料を用いても構わない。
前記無機顔料粒子の一次粒子径は100nm以下が好ましく、5〜50nmがより好ましい。
前記無機顔料粒子と色材である有機顔料又はカーボンブラックとの質量比は、3:1〜1:3が好ましく、3:2〜1:2がより好ましい。前記色材が少ないと発色性や着色力が低下することがあり、色材が多くなると透明性や色調が悪くなることがある。
このような無機顔料粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した色材粒子としては、戸田工業株式会社製のシリカ/カーボンブラック複合材料、シリカ/フタロシアニンPB15:3複合材料、シリカ/ジスアゾイエロー複合材料、シリカ/キナクリドンPR122複合材料などが一次平均粒径が小さいので、好適に用いることができる。
このような無機顔料粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した色材粒子としては、戸田工業株式会社製のシリカ/カーボンブラック複合材料、シリカ/フタロシアニンPB15:3複合材料、シリカ/ジスアゾイエロー複合材料、シリカ/キナクリドンPR122複合材料などが一次平均粒径が小さいので、好適に用いることができる。
ここで、20nmの一次粒子径を持つ無機顔料粒子を等量の有機顔料で被覆した場合、この顔料の一次粒子径は25nm程度になる。これに適当な分散剤を用いて一次粒子まで分散できれば、分散粒子径が25nmの非常に微細な顔料分散インクを作製することができる。
前記複合顔料は表面の有機顔料のみが分散に寄与するだけでなく、厚さ約2.5nmの有機顔料の薄層を通して中心にある無機顔料の性質も現れてくるため、両者を同時に分散安定化できる顔料分散剤の選択も重要である。
前記複合顔料は表面の有機顔料のみが分散に寄与するだけでなく、厚さ約2.5nmの有機顔料の薄層を通して中心にある無機顔料の性質も現れてくるため、両者を同時に分散安定化できる顔料分散剤の選択も重要である。
−分散剤−
前記(顔料分散液の)分散剤としては、スチレン・マレイン酸樹脂を用いる。スチレン・マレイン酸樹脂とは、スチレンと無水マレイン酸を共重合して得られる樹脂である。他の単量体を一部共重合することもできる。さらに、水酸基含有化合物やアミノ基含有化合物で一部変性しても構わない。
酸無水物基または変性後の酸基の一部または全部を塩基性化合物で中和することにより水溶性または水分散性樹脂を得ることができる。
酸価は30〜450がインク保存安定性の点で好ましい。重量平均分子量は5000〜100000が好ましい。この範囲外では、良好なインク保存安定性が得られ難く好ましくない。
前記(顔料分散液の)分散剤としては、スチレン・マレイン酸樹脂を用いる。スチレン・マレイン酸樹脂とは、スチレンと無水マレイン酸を共重合して得られる樹脂である。他の単量体を一部共重合することもできる。さらに、水酸基含有化合物やアミノ基含有化合物で一部変性しても構わない。
酸無水物基または変性後の酸基の一部または全部を塩基性化合物で中和することにより水溶性または水分散性樹脂を得ることができる。
酸価は30〜450がインク保存安定性の点で好ましい。重量平均分子量は5000〜100000が好ましい。この範囲外では、良好なインク保存安定性が得られ難く好ましくない。
本発明に使用することのできる塩基化合物としては、例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのような各種の無機塩基;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、イソブチルアミン、またはジプロピルアミンのような各種のアルキルアミンなどをはじめ、さらには、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のような各種のアミノアルコール類、またはモルホリンなどのような各種の有機アミン類などが挙げられる。
水酸化ナトリウムを使用した場合には、画像濃度が高くなるので、特に好ましい。
水酸化ナトリウムを使用した場合には、画像濃度が高くなるので、特に好ましい。
塩基性化合物としてアンモニアを使用すると、アンモニアは揮発しやすいために、記録ヘッドの吐出部付近に付着したインクが乾燥後に再溶解しにくくなるので、吐出曲がりや不吐出が発生しやすくなり、好ましくない。
塩基性化合物の添加量は、水溶性樹脂の酸価に対して0.5〜1.5当量となる範囲内で用いることが好ましく、0.8〜1.2当量の範囲で用いることがより好ましい。
塩基性化合物の添加量は、水溶性樹脂の酸価に対して0.5〜1.5当量となる範囲内で用いることが好ましく、0.8〜1.2当量の範囲で用いることがより好ましい。
−水溶性高分子−
本発明に於いて使用する水溶性高分子としては水溶性ポリウレタン化合物が好ましい。
水溶性ポリウレタン化合物としては、水溶性ポリオキシアルキレンポリオール(A)と有機ポリイソシアネート(B)とから誘導され、オキシエチレン単位の含有量が少なくとも60質量%である水溶性ポリウレタン化合物が好ましい。
水溶性ポリウレタン化合物の含有量は、顔料(着色剤)を1〜20質量%含むインクの場合、インク全量に対して0.5〜10質量%が好ましい。0.5質量%未満では分散安定化効果が不十分であり、10質量%を超えるとインクの粘度が高くなるために吐出安定性が低下する。
本発明に於いて使用する水溶性高分子としては水溶性ポリウレタン化合物が好ましい。
水溶性ポリウレタン化合物としては、水溶性ポリオキシアルキレンポリオール(A)と有機ポリイソシアネート(B)とから誘導され、オキシエチレン単位の含有量が少なくとも60質量%である水溶性ポリウレタン化合物が好ましい。
水溶性ポリウレタン化合物の含有量は、顔料(着色剤)を1〜20質量%含むインクの場合、インク全量に対して0.5〜10質量%が好ましい。0.5質量%未満では分散安定化効果が不十分であり、10質量%を超えるとインクの粘度が高くなるために吐出安定性が低下する。
本発明において、水溶性ポリオキシアルキレン化合物(A)としては、例えばエチレンオキサイド(以下、EOと略記。)単独重合体;EO/プロピレンオキサイド(以下、POと略記。)共重合体;ヒドロキシル基を有する化合物(a)にEO単独、またはEOと他のアルキレンオキサイド[PO、1,2‐ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、α‐オレフィンオキサイド、アルキレンオキサイド置換体(エピクロロヒドリン、スチレンオキサイド等)等]とを共付加して得られる化合物;およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
上記(a)としては、例えば多価アルコール類(エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリブタジエングリコール、ポリカプロラクトンポリオール、ジメチロールプロピオン酸(塩)、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ショ糖など);多価フェノール類(ヒドロキノン、カテコールなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールSなど);水;およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち好ましいものはエチレングリコール、プロピレングリコールおよび水である。
これらのうち好ましいものはエチレングリコール、プロピレングリコールおよび水である。
EOと共に他のアルキレンオキサイドを用いる場合の付加様式は、ランダム付加でもブロック付加でもよいが、上記(A)を構成するポリオキシアルキレン鎖の末端部分は、有機ポリイソシアネートとの反応性の点からヒドロキシエチル基となっているものが好ましい。EOとEO以外のアルキレンオキサイドとを併用する場合の(A)中の平均オキシエチレン単位の含有量は、通常65質量%以上、好ましくは70質量%以上である。
以上(A)として例示したもののうち特に好ましいものは、ポリエチレングリコールおよびEO/PO共重合物である。
(A)の数平均分子量は通常1,000〜30,000、好ましくは2,000〜25,000である。(A)の数平均分子量が1,000未満ではポリイソシアネート残基の含有量が増加し得られるポリウレタン化合物が水に難溶性となり、30,000を超えると有機ポリイソシアネート(B)との反応性が乏しくなり目的とする性能を有する水溶性ポリウレタン化合物を得ることが困難となる。
(A)の数平均分子量は通常1,000〜30,000、好ましくは2,000〜25,000である。(A)の数平均分子量が1,000未満ではポリイソシアネート残基の含有量が増加し得られるポリウレタン化合物が水に難溶性となり、30,000を超えると有機ポリイソシアネート(B)との反応性が乏しくなり目的とする性能を有する水溶性ポリウレタン化合物を得ることが困難となる。
また、水溶性ポリウレタン化合物を構成するポリオール成分として上記の(A)とともに、必要に応じて水溶性ポリウレタン化合物の水溶性を阻害しない範囲で他のヒドロキシル基を有する化合物を併用することができる。
該他のヒドロキシル基を有する化合物としては、前記(a)として例示した化合物(但し、水を除く。)の1種以上が挙げられる。該化合物の使用量は(A)に対して通常10質量%以下である。
該他のヒドロキシル基を有する化合物としては、前記(a)として例示した化合物(但し、水を除く。)の1種以上が挙げられる。該化合物の使用量は(A)に対して通常10質量%以下である。
有機ポリイソシアネート(B)としては、例えば、4,4’‐ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4‐もしくは2,6‐トリレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソフォロンジイソシアネート(IPDI)、エチレンジイソシアネート、1,5‐ナフチレンジイソシアネート、4,4’‐ジベンジルジイソシアネート、1,3‐フェニレンジイソシアネート、1,4‐フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどのジイソシアネート類;トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの反応物;アニリンを塩酸の存在下でホルムアルデヒドを反応させて得たポリアミンをホスゲン化して得られるポリフェニルメタンポリイソシアネート;これらの製造工程で得られる粗製ポリイソシアネート;およびこれらの2種以上の混合物を挙げることができる。
これらのうち好ましいものはジイソシアネート類および粗製ジフェニルメタンジイソシアネートであり、特に好ましいものはMDI、TDI、IPDIおよびHDIである。
これらのうち好ましいものはジイソシアネート類および粗製ジフェニルメタンジイソシアネートであり、特に好ましいものはMDI、TDI、IPDIおよびHDIである。
本発明において、(A)の水酸基と(B)のイソシアネート基(以下、NCO基という。)の当量比は、通常1:(0.8〜1.0)、好ましくは1:(0.9〜0.98)である。NCO基が0.8当量未満では水溶性ポリウレタン化合物の分子量が低くなりインクに十分な分散安定性を付与できず、1.0当量を超えると残存NCO基が水と反応して架橋し水溶性が低下するので好ましくない。
本発明における水溶性ポリウレタン化合物の重量平均分子量は、通常20,000〜500,000、好ましくは30,000〜400,000である。重量平均分子量が20,000未満または500,000を超えるとインクの分散安定性が低下する。
また、水溶性ポリウレタン化合物中のオキシエチレン単位の含有量は通常少なくとも60質量%、好ましくは80〜99質量%である。水溶性ポリウレタン化合物中のオキシエチレン単位の含有量が60質量%未満では水溶性が不十分となる。
水溶性ポリウレタン化合物の製法は特に限定されず、通常のポリウレタン化合物を製造する方法(ワンショット法または多段法)で前記(A)および有機ポリイソシアネートを反応させることにより得られる。
ウレタン化の反応温度は通常30〜200℃、好ましくは50〜180℃である。反応時間は通常0.1〜30時間、好ましくは0.1〜8時間である。該ウレタン化反応は通常無溶剤系で行われるが、必要によりイソシアネートに不活性な有機溶剤中で行ってもよい。
該有機溶剤としてはアセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド、トルエン、ジオキサン等が挙げられる。溶剤を用いる場合は、通常、反応後に溶剤を溜去して水溶性ポリウレタン化合物を得る。
ウレタン化の反応温度は通常30〜200℃、好ましくは50〜180℃である。反応時間は通常0.1〜30時間、好ましくは0.1〜8時間である。該ウレタン化反応は通常無溶剤系で行われるが、必要によりイソシアネートに不活性な有機溶剤中で行ってもよい。
該有機溶剤としてはアセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド、トルエン、ジオキサン等が挙げられる。溶剤を用いる場合は、通常、反応後に溶剤を溜去して水溶性ポリウレタン化合物を得る。
本発明のインクジェット記録用インクにおいては、前記分散剤としてのスチレン・マレイン酸樹脂と、前記水溶性高分子としての水溶性ポリウレタン化合物とを併用するが、スチレン・マレイン酸樹脂のみを用いた場合には、顔料分散液の製造時の分散性及び顔料分散液の経時での分散安定性は優れているが、インク化した場合の保存安定性は不十分である。
前記分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用いた場合は、顔料分散液の製造時の分散性は優れているが、顔料分散液の経時での分散安定性及びインク化した場合の保存安定性は不十分である。また、普通紙に印字した場合の画像濃度は、スチレン・マレイン酸樹脂を用いた場合のほうがナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用いた場合よりも高い。
前記分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用いた場合は、顔料分散液の製造時の分散性は優れているが、顔料分散液の経時での分散安定性及びインク化した場合の保存安定性は不十分である。また、普通紙に印字した場合の画像濃度は、スチレン・マレイン酸樹脂を用いた場合のほうがナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用いた場合よりも高い。
本発明では、前記分散剤としてスチレン・マレイン酸樹脂を使用し、前記水溶性高分子として水溶性ポリウレタン化合物を使用するので、顔料分散液の製造時の分散性及び顔料分散液の経時での分散安定性、インク化した場合の保存安定性の全てが優れている。また、普通紙に印字した場合の画像濃度も高い。
本発明においては、水溶性ポリウレタン化合物はインク中の顔料の分散安定化剤として機能する。一般的に、インク中の顔料の分散安定性を向上させると普通紙に印字した場合の画像濃度が低下する場合が多いが、本発明におけるスチレン・マレイン酸樹脂と水溶性ポリウレタン化合物との組み合わせにおいては、普通紙に印字した場合の画像濃度が低下しにくい。
本発明では、前記分散剤が重量基準で着色剤に対し0.01〜1.0の割合で含まれるのが好ましく、着色剤に対し0.02〜0.5の割合で含まれるのがより好ましい。前記分散剤の含有量が、0.01以上であれば、本発明の目的を達成しやすく、顔料分散液及びインクの保存安定性も確保でき、その結果、ノズルの目詰まりが発生しにくくなる傾向があり、1.0以下であれば、顔料分散液及びインクの粘度が高くなりすぎてインクジェット方式での印字が困難になるようなこともない。
本発明では上記分散剤を採用することにより、着色剤の良好な分散状態を得ることができる。例えば着色剤としてカーボンブラックを用いた場合には、顔料分散液のカーボンブラックの体積平均粒子径(D50)を70〜180nm、該カーボンブラックの粒度分布における粒子径標準偏差を前記D50の1/2以下とすることができ、これにより、インクジェット用インクに用いたときに、画像濃度が高く、吐出安定性及び保存安定性が良好な顔料分散液を提供できる。なお、上記カーボンブラックの体積平均粒子径は、粒度分布計(日機装社製、UPA)を用い、23℃、55%RHの環境下で測定したものである。
顔料分散液における着色剤濃度は、顔料分散液全体に対して5〜25質量%が好ましく、10〜20質量%がより好ましい。着色剤濃度が5質量%以上であれば生産性が劣ることもなく、25質量%以下であれば、顔料分散液の粘度が高くなりすぎて分散が困難になることもない。
本発明では、顔料分散液には、着色剤、分散剤、水以外に、必要に応じて水溶性有機溶剤、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、防腐剤等の各種添加剤を添加することができる。
前記水溶性有機溶剤とし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、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール;N−メチルピロリドン、2−ピロリドン等のピロリドン誘導体;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;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等のアルカノールアミンなどが挙げられる。
本発明では、顔料分散液は着色剤、分散剤、水、及び必要に応じて各種添加剤をサンドミル、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、ナノマイザー、ホモジナイザー等の公知の分散機で湿式分散処理することによって得ることができる。
ここで、湿式分散処理とは、着色剤、分散剤、水、及び必要に応じて添加する水溶性有機溶剤などの混合物を、分散機により、いわゆる湿式分散方式で微粉砕し分散する処理のことを意味する。
ここで、湿式分散処理とは、着色剤、分散剤、水、及び必要に応じて添加する水溶性有機溶剤などの混合物を、分散機により、いわゆる湿式分散方式で微粉砕し分散する処理のことを意味する。
(インクジェット記録用インク)
本発明のインクジェット記録用インクは、少なくとも、着色剤、分散剤、水溶性高分子、及び水を含むインクジェット記録用インクであって、前記分散剤としてスチレン・マレイン酸樹脂を含有し、前記水溶性高分子として水溶性ポリウレタン化合物を含有することを特徴とする。すなわち、上記の着色剤を、分散剤、水溶性高分子と共に水に分散してなり、更に必要に応じて、水溶性有機溶剤、界面活性剤等、その他の成分を含有する。
インク中の着色剤の含有量は、インク全体の処方にもよるが、1〜20質量%が好ましく、3〜15質量%がより好ましい。着色剤の含有量が低すぎなければ、画像濃度が低すぎて印字の鮮明さに欠けるようなことはなく、着色剤の含有量が高すぎなければ、インクの粘度が高くなりすぎたりノズルの目詰まりが発生しやすくなることもない。
本発明のインクジェット記録用インクは、少なくとも、着色剤、分散剤、水溶性高分子、及び水を含むインクジェット記録用インクであって、前記分散剤としてスチレン・マレイン酸樹脂を含有し、前記水溶性高分子として水溶性ポリウレタン化合物を含有することを特徴とする。すなわち、上記の着色剤を、分散剤、水溶性高分子と共に水に分散してなり、更に必要に応じて、水溶性有機溶剤、界面活性剤等、その他の成分を含有する。
インク中の着色剤の含有量は、インク全体の処方にもよるが、1〜20質量%が好ましく、3〜15質量%がより好ましい。着色剤の含有量が低すぎなければ、画像濃度が低すぎて印字の鮮明さに欠けるようなことはなく、着色剤の含有量が高すぎなければ、インクの粘度が高くなりすぎたりノズルの目詰まりが発生しやすくなることもない。
前記水溶性有機溶剤とし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、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他の水溶性溶剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。具体的には、上記顔料分散液と同様のものを用いることができる。
水溶性有機溶剤の含有量は、インク全量に対して0〜50質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましく、10〜35質量%が更に好ましい。
水溶性有機溶剤の含有量は、インク全量に対して0〜50質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましく、10〜35質量%が更に好ましい。
前記界面活性剤としては、例えばノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、などが用いられる。
前記その他の成分としては、例えば消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤、比抵抗調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、粘度調整剤などが挙げられる。
前記その他の成分としては、例えば消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤、比抵抗調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、粘度調整剤などが挙げられる。
本発明のインクジェット記録用インクには、画像の耐擦過性等を更に向上させるために水分散性樹脂粒子を配合させてもよい。水分散性樹脂粒子とは、連続相が水であり、分散相が樹脂成分である樹脂エマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。
上記水分散性樹脂微粒子としては、シリコーン変性アクリル樹脂微粒子を好ましく用いることができる。
上記水分散性樹脂微粒子としては、シリコーン変性アクリル樹脂微粒子を好ましく用いることができる。
本発明のインクジェット記録用インクは、特に制限なく公知の方法により製造することができ、例えば本発明の顔料分散液、水、水溶性有機溶剤、及び界面活性剤等を攪拌混合し、フィルター、遠心分離装置等で粗大粒子をろ過し、必要に応じて脱気することによって得られる。
本発明のインクジェット記録用インクは、後述するように該インクを収容するインクカートリッジに好適に用いることができる。また、後述するように、本発明のインクジェット記録用インクを用いて、紙等の画像支持体に吐出させる画像形成装置としてのインクジェット記録装置により、画像形成することができる。
(インクカートリッジ)
本発明のインクカートリッジは、本発明のインクジェット記録用インクを容器中に収容したものである。容器には特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するもの、プラスチックケースなどが好適に挙げられる。
本発明のインクカートリッジは、本発明のインクジェット記録用インクを容器中に収容したものである。容器には特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するもの、プラスチックケースなどが好適に挙げられる。
(画像形成装置)
本発明の画像形成装置は、本発明のインクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
印字(吐出)する方法としては、連続噴射型、又はオンデマンド型が挙げられる。前記オンデマンド型としては、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等が挙げられる。
本発明の画像形成装置は、本発明のインクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
印字(吐出)する方法としては、連続噴射型、又はオンデマンド型が挙げられる。前記オンデマンド型としては、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等が挙げられる。
ここで、本発明のインクカートリッジ及び画像形成装置(インクジェット記録装置)について、図1を参照して説明する。
図1において、本発明のインクジェット記録用インクが収容されるインクカートリッジ20は、キャリッジ18内に収納される。ここで、インクカートリッジ20は便宜上複数設けられているが、複数である必要はない。このような状態でインクジェット記録用インクが、インクカートリッジ20からキャリッジ18に搭載された液滴吐出ヘッド18aに供給される。なお、図1において、吐出ノズル面は下方向を向いた状態であるため見えない状態であるが、この吐出ノズルからインクジェット記録用インクが吐出される。
キャリッジ18に搭載された液滴吐出ヘッド18aは、主走査モータ26で駆動されるタイミングベルト23によって、ガイドシャフト21、22にガイドされて移動する。
一方、特定のコート紙(画像支持体)はプラテン19によって液滴吐出ヘッド18aと対面する位置に置かれる。なお、図1中、1はインクジェット記録装置、2は本体筐体、16はギア機構、17は副走査モータ、25はギア機構をそれぞれ示す。
図1において、本発明のインクジェット記録用インクが収容されるインクカートリッジ20は、キャリッジ18内に収納される。ここで、インクカートリッジ20は便宜上複数設けられているが、複数である必要はない。このような状態でインクジェット記録用インクが、インクカートリッジ20からキャリッジ18に搭載された液滴吐出ヘッド18aに供給される。なお、図1において、吐出ノズル面は下方向を向いた状態であるため見えない状態であるが、この吐出ノズルからインクジェット記録用インクが吐出される。
キャリッジ18に搭載された液滴吐出ヘッド18aは、主走査モータ26で駆動されるタイミングベルト23によって、ガイドシャフト21、22にガイドされて移動する。
一方、特定のコート紙(画像支持体)はプラテン19によって液滴吐出ヘッド18aと対面する位置に置かれる。なお、図1中、1はインクジェット記録装置、2は本体筐体、16はギア機構、17は副走査モータ、25はギア機構をそれぞれ示す。
本発明のインクジェット記録用インク又はインクカートリッジを収容したインクジェット記録装置を用いて画像支持体上に画像を形成すると、オンデマンドで画像支持体上に印刷された画像形成体が得られる。また、インクジェット記録用インクの補充はインクカートリッジ単位で取り替えることが可能である。
前記画像支持体とし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、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシートなどが挙げられる。これらの中でも、紙が特に好ましい。
前記画像支持体とし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、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシートなどが挙げられる。これらの中でも、紙が特に好ましい。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
なお、カーボンブラックの平均一次粒子径は、電子顕微鏡写真を用いて粒子を撮影し、撮影画像の粒子の径と数から算出することで測定し、カーボンブラックのBET比表面積は、窒素吸着によるBET法によって測定した。
なお、カーボンブラックの平均一次粒子径は、電子顕微鏡写真を用いて粒子を撮影し、撮影画像の粒子の径と数から算出することで測定し、カーボンブラックのBET比表面積は、窒素吸着によるBET法によって測定した。
[合成例1](水溶性ポリウレタン化合物[1]の合成)
ポリエチレングリコール(数平均分子量8,000)100部およびHDI2.05部を170℃で5時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[1]を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる(以下同様)重量平均分子量は85,000であった。
ポリエチレングリコール(数平均分子量8,000)100部およびHDI2.05部を170℃で5時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[1]を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる(以下同様)重量平均分子量は85,000であった。
[合成例2](水溶性ポリウレタン化合物[2]の合成)
ポリエチレングリコール(数平均分子量20,000)100部、ポリエチレングリコール(数平均分子量8,000)100部およびMDI4.25部を180℃で3時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[2]を得た。
重量平均分子量は72,000であった。
ポリエチレングリコール(数平均分子量20,000)100部、ポリエチレングリコール(数平均分子量8,000)100部およびMDI4.25部を180℃で3時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[2]を得た。
重量平均分子量は72,000であった。
[合成例3](水溶性ポリウレタン化合物[3]の合成)
ポリエチレングリコール(数平均分子量20,000)90部、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコール[ポリプロピレングリコール(数平均分子量3,500)にEOを付加したもの;数平均分子量15,000]10部およびTDI0.88部を160℃で5時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[3]を得た。
重量平均分子量は89,000であった。
ポリエチレングリコール(数平均分子量20,000)90部、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコール[ポリプロピレングリコール(数平均分子量3,500)にEOを付加したもの;数平均分子量15,000]10部およびTDI0.88部を160℃で5時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[3]を得た。
重量平均分子量は89,000であった。
[合成例4](水溶性ポリウレタン化合物[4]の合成)
ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコール[ポリプロピレングリコール(数平均分子量1,700)にEOを付加したもの;数平均分子量8,500]100部およびIPDI2.55部を170℃で5時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[4]を得た。
重量平均分子量は69,000であった。
ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコール[ポリプロピレングリコール(数平均分子量1,700)にEOを付加したもの;数平均分子量8,500]100部およびIPDI2.55部を170℃で5時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[4]を得た。
重量平均分子量は69,000であった。
[合成例5](水溶性ポリウレタン化合物[5]の合成)
ポリオキシアルキレンポリオール[ヘキシレングリコールにEOとPOをランダム付加したもの;数平均分子量15,000、EO=95質量%]200部およびTDI2.2部を150℃で8時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[5]を得た。
重量平均分子量は75,000であった。
ポリオキシアルキレンポリオール[ヘキシレングリコールにEOとPOをランダム付加したもの;数平均分子量15,000、EO=95質量%]200部およびTDI2.2部を150℃で8時間反応させ、水溶性ポリウレタン化合物[5]を得た。
重量平均分子量は75,000であった。
[合成例6](シリコーン変性アクリル樹脂微粒子の合成)
−水分散性樹脂粒子である反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の合成−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンRN−20(第一工業製薬株式会社製)10g、過硫酸カリウム1g、及び純水286gを仕込み、65℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル150g、アクリル酸2エチルヘキシル100g、アクリル酸20g、ビニルトリエトキシシラン20g、アクアロンRN−20(第一工業製薬株式会社製)を10g、過硫酸カリウム4g、及び純水398.3gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。80℃で更に3時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでpHを7〜8、固形分濃度30質量%となるよう調整した。
−水分散性樹脂粒子である反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の合成−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンRN−20(第一工業製薬株式会社製)10g、過硫酸カリウム1g、及び純水286gを仕込み、65℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル150g、アクリル酸2エチルヘキシル100g、アクリル酸20g、ビニルトリエトキシシラン20g、アクアロンRN−20(第一工業製薬株式会社製)を10g、過硫酸カリウム4g、及び純水398.3gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。80℃で更に3時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでpHを7〜8、固形分濃度30質量%となるよう調整した。
〔実施例1〕
<顔料分散液(A)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック、BET比表面積150m2/g)・・・200質量部
・スチレン・マレイン酸樹脂(レジットSM101;三洋化成工業社製、
酸価200、Mw9000)・・・ 9質量部
・水酸化ナトリウム ・・・ 2質量部
・純水 ・・・789質量部
<顔料分散液(A)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック、BET比表面積150m2/g)・・・200質量部
・スチレン・マレイン酸樹脂(レジットSM101;三洋化成工業社製、
酸価200、Mw9000)・・・ 9質量部
・水酸化ナトリウム ・・・ 2質量部
・純水 ・・・789質量部
上記の混合物を直径3mmのジルコニアビーズを用いたボールミルでプレ分散した後ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライ ゼス社製、KDL型バッチ式)で、直径0.3mmジルコニアビーズを用いて周速10m/s、液温10℃で5分間分散した後、遠心分離機(久保田商事株式会社製、Model-3600)で粗大粒子を遠心分離し、表1及び表2に示す顔料分散液(A)を作製した。
<インク液(a)>
上記の方法で得られた顔料分散液(A)を用いて下記処方によりインク液を調製し、30分間攪拌した後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、真空脱気して実施例1のインク液(a)を作製した。
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[1] ・・・ 1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
上記の方法で得られた顔料分散液(A)を用いて下記処方によりインク液を調製し、30分間攪拌した後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、真空脱気して実施例1のインク液(a)を作製した。
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[1] ・・・ 1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔実施例2〕
水溶性ポリウレタン化合物[1]を水溶性ポリウレタン化合物[2]に変更した点以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(b)を作製した。
水溶性ポリウレタン化合物[1]を水溶性ポリウレタン化合物[2]に変更した点以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(b)を作製した。
〔実施例3〕
水溶性ポリウレタン化合物[1]を水溶性ポリウレタン化合物[3]に変更した点以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(c)を作製した。
水溶性ポリウレタン化合物[1]を水溶性ポリウレタン化合物[3]に変更した点以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(c)を作製した。
〔実施例4〕
水溶性ポリウレタン化合物[1]を水溶性ポリウレタン化合物[4]に変更した点以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(d)を作製した。
水溶性ポリウレタン化合物[1]を水溶性ポリウレタン化合物[4]に変更した点以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(d)を作製した。
〔実施例5〕
水溶性ポリウレタン化合物[1]を水溶性ポリウレタン化合物[5]に変更した点以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(e)を作製した。
水溶性ポリウレタン化合物[1]を水溶性ポリウレタン化合物[5]に変更した点以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(e)を作製した。
〔実施例6〕
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(f)を作製した。
<インク液(f)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 0.3質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(f)を作製した。
<インク液(f)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 0.3質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔実施例7〕
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(g)を作製した。
<インク液(g)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 0.5質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(g)を作製した。
<インク液(g)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 0.5質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔実施例8〕
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(h)を作製した。
<インク液(h)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 5.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(h)を作製した。
<インク液(h)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 5.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔実施例9〕
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(i)を作製した。
<インク液(i)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・10.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(i)を作製した。
<インク液(i)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・10.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔実施例10〕
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(j)を作製した。
<インク液(j)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・12.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
インク液を下記の配合に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(j)を作製した。
<インク液(j)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・12.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔実施例11〕
分散剤をスチレン・マレイン酸樹脂(星光PMC社製、ハイロスX−220)に変え、下記の配合とした点以外は、実施例1と同様にして、表1に示す顔料分散液(B)及びインク液(k)を作製した。
<顔料分散液(B)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック、BET比表面積150m2/g)・・・200質量部
・スチレン・マレイン酸樹脂(ハイロスX−220;
星光PMC社製、酸価155、Mw13000)・・・ 9質量部
・水酸化ナトリウム ・・・ 2質量部
・純水 ・・・789質量部
分散剤をスチレン・マレイン酸樹脂(星光PMC社製、ハイロスX−220)に変え、下記の配合とした点以外は、実施例1と同様にして、表1に示す顔料分散液(B)及びインク液(k)を作製した。
<顔料分散液(B)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック、BET比表面積150m2/g)・・・200質量部
・スチレン・マレイン酸樹脂(ハイロスX−220;
星光PMC社製、酸価155、Mw13000)・・・ 9質量部
・水酸化ナトリウム ・・・ 2質量部
・純水 ・・・789質量部
<インク液(k)>
・顔料分散液B(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
・顔料分散液B(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔比較例1〕
インク液処方を下記に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(l)を作製した。
<インク液(l)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
インク液処方を下記に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示すインク液(l)を作製した。
<インク液(l)>
・顔料分散液A(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔比較例2〕
分散剤として下記化2で表されるPOE−β−ナフチルエーテルを使用し、下記の配合
とした点以外は、実施例1と同様にして表1に示す顔料分散液(C)及びインク液(m)を
作製した。
分散剤として下記化2で表されるPOE−β−ナフチルエーテルを使用し、下記の配合
とした点以外は、実施例1と同様にして表1に示す顔料分散液(C)及びインク液(m)を
作製した。
<顔料分散液(C)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック) ・・・150質量部
・分散剤液(10質量%固形分) ・・・150質量部
・純水 ・・・700質量部
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック) ・・・150質量部
・分散剤液(10質量%固形分) ・・・150質量部
・純水 ・・・700質量部
<インク液(m)>
・顔料分散液C(顔料濃度15%) ・・・53.3質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
・顔料分散液C(顔料濃度15%) ・・・53.3質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔比較例3〕
分散剤をナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物(竹本油脂社製、パイオニンA−45−PN)に変え、下記の配合とした点以外は、実施例1と同様にして、表1に示す顔料分散液(D)及びインク液(n)を作製した。
<顔料分散液(D)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック) ・・・200質量部
・分散剤液(10質量%固形分) ・・・ 95質量部
・純水 ・・・705質量部
分散剤をナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物(竹本油脂社製、パイオニンA−45−PN)に変え、下記の配合とした点以外は、実施例1と同様にして、表1に示す顔料分散液(D)及びインク液(n)を作製した。
<顔料分散液(D)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック) ・・・200質量部
・分散剤液(10質量%固形分) ・・・ 95質量部
・純水 ・・・705質量部
<インク液(n)>
・顔料分散液D(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
・顔料分散液D(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
〔比較例4〕
分散剤をナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物(竹本油脂社製、パイオニンA−45−PN)に変え、下記の配合とした点以外は、実施例1と同様にして、表1に示す顔料分散液(D)及びインク液(o)を作製した。
<顔料分散液(D)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック) ・・・200質量部
・分散剤液(10質量%固形分) ・・・ 95質量部
・純水 ・・・705質量部
分散剤をナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物(竹本油脂社製、パイオニンA−45−PN)に変え、下記の配合とした点以外は、実施例1と同様にして、表1に示す顔料分散液(D)及びインク液(o)を作製した。
<顔料分散液(D)>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、
ガスブラック) ・・・200質量部
・分散剤液(10質量%固形分) ・・・ 95質量部
・純水 ・・・705質量部
<インク液(o)>
・顔料分散液D(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
・顔料分散液D(顔料濃度20%) ・・・40.0質量%
・グリセリン ・・・ 8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール ・・・17.0質量%
・2―エチル−1,3−ヘキサンジオール ・・・ 2.0質量%
・2−ピロリドン ・・・ 2.0質量%
・合成例6のシリコーン変性アクリル樹脂
(固形分濃度30%) ・・・10.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物[2] ・・・ 1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、
有効成分40質量%) ・・・ 2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製) ・・・0.05質量%
・トリエタノールアミン ・・・ 0.6質量%
・純水 ・・・ 残部
次に、作製したインク液(a)〜(o)に含まれる粒子の体積平均粒子径(D50)を、日機装社製の粒度分布計UPAを用いて、23℃、55%RHの環境で測定した。結果を表2に示す。
また、リコー社製のインクジェットプリンタGX5000を用いて、普通紙−はやい(カラーマッチング−しない)モードで画像を出力した。このモードにおける黒ベタ部のインク付着量が8.2g/m2となるように印加電圧波形を調製した。
記録用メディアとしてゼロックス社製、PPC用紙4200紙を用い、以下のようにして画像濃度、吐出安定性及び保存安定性を評価した。結果を表2に示す。
また、リコー社製のインクジェットプリンタGX5000を用いて、普通紙−はやい(カラーマッチング−しない)モードで画像を出力した。このモードにおける黒ベタ部のインク付着量が8.2g/m2となるように印加電圧波形を調製した。
記録用メディアとしてゼロックス社製、PPC用紙4200紙を用い、以下のようにして画像濃度、吐出安定性及び保存安定性を評価した。結果を表2に示す。
<画像濃度>
画像サンプルのベタ画像をX−Rite濃度計(X−Rite社製)で測定した。
画像サンプルのベタ画像をX−Rite濃度計(X−Rite社製)で測定した。
<吐出安定性>
各インクを用いて印刷物を印刷した後、プリンタヘッドにキャップした状態でプリンタを40℃の環境下で1ヶ月間放置した。放置後のプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを、下記のクリーニング動作回数の基準によって評価した。
〔評価基準〕
○:1回の動作により回復した場合。
△:2回〜3回の動作により回復した場合。
×:3回以上の動作によっても回復がみられなかった場合。
各インクを用いて印刷物を印刷した後、プリンタヘッドにキャップした状態でプリンタを40℃の環境下で1ヶ月間放置した。放置後のプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを、下記のクリーニング動作回数の基準によって評価した。
〔評価基準〕
○:1回の動作により回復した場合。
△:2回〜3回の動作により回復した場合。
×:3回以上の動作によっても回復がみられなかった場合。
<保存安定性>
各インクをポリエチレン容器に入れて密封し、70℃で2週間保存した後の粒子径、表面張力、及び粘度を測定し、初期物性との変化率により下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:粒子径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が5%未満であった場合。
○:粒子径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が10%未満であった場合。
△:粒子径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が30%未満であった場合。
×:粒子径、表面張力、粘度の少なくとも1つの項目で変化率が30%以上であった場合。
各インクをポリエチレン容器に入れて密封し、70℃で2週間保存した後の粒子径、表面張力、及び粘度を測定し、初期物性との変化率により下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:粒子径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が5%未満であった場合。
○:粒子径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が10%未満であった場合。
△:粒子径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が30%未満であった場合。
×:粒子径、表面張力、粘度の少なくとも1つの項目で変化率が30%以上であった場合。
表2の結果から、実施例1〜11の本発明の顔料分散液を用いたインクジェット用インクは、高い画像濃度であり、吐出安定性、及び保存安定性においても比較例1〜4より優れたものであることが分かる。
本発明の顔料分散液及び該顔料分散液を用いたインクジェット用インクは、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェットプリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、などに好適に適用することができる。
1 インクジェット記録装置
2 本体筐体
16 ギア機構
17 副走査モータ
18 キャリッジ
18a 液滴吐出ヘッド
19 プラテン
20 インクカートリッジ
21 ガイドシャフト
22 ガイドシャフト
23 タイミングベルト
25 ギア機構
26 主走査モータ
2 本体筐体
16 ギア機構
17 副走査モータ
18 キャリッジ
18a 液滴吐出ヘッド
19 プラテン
20 インクカートリッジ
21 ガイドシャフト
22 ガイドシャフト
23 タイミングベルト
25 ギア機構
26 主走査モータ
Claims (3)
- 少なくとも着色剤、分散剤、水溶性高分子、および水を含むインクジェット記録用インクであって、
前記分散剤としてスチレン・マレイン酸樹脂を、前記水溶性高分子として水溶性ポリウレタン化合物を含有させてなることを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 請求項1に記載のインクジェット記録用インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
- 請求項1に記載のインクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010176930A JP2012036287A (ja) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | インクジェット記録用インク、インクカートリッジ及び画像形成装置 |
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JP2010176930A JP2012036287A (ja) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | インクジェット記録用インク、インクカートリッジ及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=45848626
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-
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- 2010-08-06 JP JP2010176930A patent/JP2012036287A/ja active Pending
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