JP2014185281A - 水性顔料分散組成物、記録方法および記録物 - Google Patents

水性顔料分散組成物、記録方法および記録物 Download PDF

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Abstract

【解決課題】顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物を提供する。
【解決手段】水性媒体分散性顔料(A)と、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選らばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなる樹脂粒子(B)と、水性媒体(C)とを含むことを特徴とする水性顔料分散組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、水性顔料分散組成物、記録方法および記録物に関する。
近年、水性インキはその安全性と環境負荷が少ないことから幅広い分野で有機溶剤系インキに取ってかわり普及している。
特にビジネス用途などではオフィスにおいて各種印刷に使用されるインクとして臭いのない水性色材が必要不可欠であり、産業用途においても、作業環境、インキや塗料の取り扱いの安全性、廃液処理の問題から有機溶剤の使用をできる限り少なくする傾向が強まっている。また、水性着色材は、有機溶剤型着色材に比べ、製造時に防爆設備、排気設備、有機溶剤回収装置などの特別な装置が要らず製造コストが安価であることも普及の要因となっている。
水性着色材としては主に染料と顔料の二つが用途に応じて使い分けられており、染料は階調性に優れ高解像度の画像形成がしやすい反面、耐光性が顔料と比べて悪く実用上問題がある。これに対して顔料は染料に対して分散性は劣るが、耐水性、耐光性が極めて優れており、分散技術の進歩により顔料インクが数多く提供されてきている。
印刷製版を経て印刷されるグラビアインキ、オフセット印刷用の水性リキッドインクも開発されているが、水性インクを用いる産業用の記録方式としてインクジェット記録方式が普及しつつある。
インクジェット記録方式は、微細なノズルヘッドからインク液滴を吐出して、文字や画像を紙などの記録媒体の表面に記録する方法であり、普通紙をはじめ多種多様な記録媒体に対して非接触で印刷することにより、印刷版をおこすことなくオンデマンドで容易に画像形成し得ることから広く普及しつつある。
特に近年においては、インクジェット記録装置の印刷速度の向上に伴い、従来はグラビア印刷やフレキソ印刷等のロール・ツゥ・ロール方式により行われてきたフィルム、コート紙、金属箔等への印刷をインクジェット記録方式により行うことが検討されるようになっている。
そして、このようなインクジェット記録方式に用いられるインクジェットインキ組成物として、顔料粒子とスチレン−アクリル共重合樹脂を含むものが提案されるようになっており(例えば、特許文献1(特開2004−35716号公報)、特許文献2(特開2004−35718号公報)等参照)、当該インクジェットインキ組成物においては、スチレン−アクリル共重合樹脂が、炭素−炭素結合からなる主鎖により構成されるために加水分解等による影響を受けにくく、水溶性に優れ安価なものであるとともに、顔料粒子を好適に被覆してマイクロカプセル化し得るとされている。
特開2004−35716号公報 特開2004−35718号公報
しかしながら、本発明者等が検討したところ、スチレン−アクリル共重合樹脂を用いたインクジェットインキ組成物は、特に顔料として自己分散性カーボンブラックを用いたときに、沈降、分離、凝集等を生じ易く、十分な分散性を発揮し難いばかりか、湿潤剤として使用される高沸点有機溶剤等に対して必ずしも十分な相容性や濡れ性を発揮し得ないことを見出した。
また、従来、ロール・ツゥ・ロール方式により行われてきたフィルム、コート紙、金属箔等への印刷は、(紙等への印刷と異なり)インキ組成物の浸透による固定化は期待できないことから、被印刷物であるフィルム、コート紙、金属箔等の表面に対して十分な密着性を有するものが求められるが、従来のインクジェットインキ組成物では、必ずしも十分な密着性を発揮し得なかった。
さらに、インクジェットインキ組成物としては、十分な光沢性を有するインク塗膜を形成し得るものが望まれている。
従って、本発明は、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物を提供するとともに、記録方法および記録物を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明者等が鋭意検討したところ、水性媒体分散性顔料(A)と、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなる樹脂粒子(B)と、水性媒体(C)とを含む水性顔料分散組成物により、上記技術課題を解決し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)水性媒体分散性顔料(A)と、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなる樹脂粒子(B)と、水性媒体(C)とを含むことを特徴とする水性顔料分散組成物、
(2)前記水性媒体分散性顔料(A)が自己分散型カーボンブラックである上記(1)記載の水性顔料分散組成物、
(3)分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)が、下記一般式(I)
(ただし、Rはメチル基または水素原子であり、nは0〜3の整数であり、aは1〜3の整数であり、bは0〜2の整数であり、a+b=3であり、aが2以上である場合、複数存在するRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、aが2以上でありnが複数存在する場合、複数存在するnは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。)で表される化合物である上記(1)または(2)に記載の水性顔料分散組成物、
(4)前記樹脂粒子(B)の平均粒子径が50〜200nmである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の水性顔料分散組成物、
(5)前記樹脂粒子(B)が、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.1〜2質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を0.2〜5質量%含む上記(1)〜(4)のいずれかに記載の水性顔料分散組成物、
(6)固形分換算で、前記水性媒体分散性顔料(A)100質量部に対し、前記樹脂粒子(B)を10〜300質量部含む上記(1)〜(5)のいずれかに記載の水性顔料分散組成物、
(7)前記水性顔料分散組成物がインクジェットインキ組成物である上記(1)〜(6)のいずれかに記載の水性顔料分散組成物、
(8)上記(7)記載の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録することを特徴とする記録方法、
(9)上記(7)記載の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録されてなることを特徴とする記録物、
を提供するものである。
本発明によれば、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物を提供できるとともに、記録方法および記録物を提供することができる。
先ず、本発明の水性顔料分散組成物について説明する。
本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体分散性顔料(A)と、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなる樹脂粒子(B)と、水性媒体(C)とを含むことを特徴とするものである。
本発明の水性顔料分散組成物において、水性媒体分散性顔料(A)を構成する顔料としては、特に制限されず、例えば、カーボンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄等の金属酸化物や、アルミフレーク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、珪酸塩類等の無機顔料や、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、イソインドリン顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ピランスロン顔料、チオインジゴ顔料、キノフタロン顔料等の有機顔料等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
上記黒色顔料として、具体的には、アイボリーブラック、ピーチブラック、ランプブラック、マルスブラック、ビチューム、チタンブラック、カーボンブラック等を挙げることができ、これ等の中で、カーボンブラックが、炭素含有量が高く、無定形構造に由来する黒色度が高く、インクジェット記録用黒色顔料として用いたときに漆黒度と着色力に優れ、ピーチブラックやランプブラック等に比較して乾燥速度が速く、保存安定性が高く、安価であることから、好適に使用することができる。
カーボンブラックとしては、チャネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラックと称されているコンタクト法で製造されるもの、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック等のファーネスブラックと称されているファーネスト法で製造されるもの、サーマルブラック、アセチレンブラックと称されているサーマル法で製造されるものを挙げることができる。
上記カーボンブラックのうち、ファーネスブラックは、生産性に優れるとともに、超微細であることから、得られる水性顔料分散体をインクジェットインク組成物に用いたときに、高解像度で印刷品質に優れるものを得易くなる。
カーボンブラックとしては、平均粒径が50〜250nmであるものが好適であり、60〜200nmであるものがより好適であり、70〜150nmであるものがさらに好適である。
なお、本出願書類において、カーボンブラックの平均粒径は、日機装(株)製マイクロトラックウルトラパーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)を意味する。
本出願書類において、水性媒体分散性顔料(A)とは、水中に懸濁して分散液とした際に界面活性剤や高分子化合物を添加することなく安定した分散状態を保持することができ、その分散液の表面張力がほとんど水と同等の値を示す、自己分散性を有するものを意味する。
水性媒体分散性顔料(A)としては、顔料自体が自己分散性を有するものであってもよいが、通常顔料はその表面が親油性であることから、顔料表面を親水性化して自己分散性を付与したものが好適である。
上記自己分散型顔料としては、表面が酸性の顔料が好ましく、表面が酸性の顔料としては、シナジストにより表面酸性処理した各種顔料や、ジアゾカップリングにより表面に酸性基を導入した顔料や、適宜酸化処理することにより表面にフェノール性水酸基やカルボキシル基などの酸性基を導入した顔料や、表面処理により酸性にした顔料をさらに対イオンで中和した顔料等の、酸性基を含む少なくとも一種の親水性基が顔料の表面に直接、若しくは他の原子団を介して結合したものを挙げることができる。
上記自己分散型顔料としては、カーボンブラックの表面に酸性基を付与した自己分散型カーボンブラックが好ましい。
顔料表面に導入される酸性基としては、特に制限されず、例えば、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基、水酸基等から選ばれる一種以上を挙げることができる。これら酸性基の導入量は、例えば、以下に記述する気相酸化条件もしくは液相酸化条件を制御することにより制御することができる。
顔料表面に酸性基を導入する酸化処理は、液相法、気相法およびこれ等を組み合わせた方法等の公知の方法により行うことができる。
液相法により酸化処理する場合は、酸化剤として、過酸化水素水、硝酸、硫酸、塩素酸塩、過硫酸塩、過炭酸塩など種々の酸化剤を用いることができ、例えば、上記酸化剤を含む水溶液中に、顔料を投入し、攪拌処理することにより、表面に酸性基を有する顔料を得ることができ、酸化剤の投入量および反応温度を制御することで、カーボンブラック等の顔料の表面に酸性基を均一に導入することができる。
また、気相法により酸化処理する場合、酸化剤としてオゾンや空気を用い、カーボンブラック等の顔料と接触させることにより、酸化する方法を挙げることができ、上記気相法によれば、乾燥コストがかからず、液相法に比べて容易に酸化処理することができる。
さらに、カーボンブラック等の顔料の表面にジアゾニウム塩によるカップリング反応によりスルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基等の酸性基を導入したり、高温下で顔料と遊離酸素とを接触させることにより顔料表面に酸性基を導入したり、顔料表面を臭素および水によって常圧下または加圧下で処理することにより顔料表面に酸性基を導入する方法を挙げることができる。
上記液相法や気相法等の酸化法によりカーボンブラックの表面に酸性基を付与した自己分散型カーボンブラックとして、具体的には、Aqua Black(登録商標) 162、Aqua Black(登録商標) 164、Aqua Black(登録商標) 120(いずれも東海カーボン(株)製)、BONJET(登録商標)BLACK 、CW−2,BONJET(登録商標)BLACK CW−3(いずれもオリエント化学工業(株)製)等を挙げることができる。
上記液相法や気相法等の酸化法以外の方法により、カーボンブラックの表面に酸性基を付与した自己分散型カーボンブラックとして、具体的には、キャボット・スペシャリティ社製CAB−O−JET200,CAB−O−JET300、CAB−O−JET400等を挙げることができる。
また、水性媒体分散性顔料(A)がシアン、マゼンタ、イエロー顔料に自己分散性を付与した自己分散型顔料である場合、これ等の自己分散型顔料としては、CAB−O−JET(登録商標)250C、CAB−O−JET(登録商標)260M、CAB−O−JET(登録商標)270Y、CAB-O-JET(登録商標)450C、CAB−O−JET(登録商標)465M、CAB−O−JET(登録商標)470Y(いずれもキャボット・スペシャリティケミカルズ社製)等を挙げることができる。
水性媒体分散性顔料(A)としては、カルボキシル基量が200〜1200μmol/gであるものが好ましく、400〜1000μmol/gであるものがより好ましく、600〜800μmol/gであるものがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、カルボキシル基量は、0.976mol/dmの炭酸水素ナトリウム0.5dmに、水性媒体分散性顔料(A)2gを添加して、6時間振騰した後、水性媒体分散性顔料(A)を反応液からろ過分離し、濾液を0.05mol/dmの水酸化ナトリウム水溶液にて中和滴定した時の値を意味する。
本発明の水性顔料分散組成物は、樹脂粒子(B)として、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基(アクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基)を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなるものを含む。
分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)としては、下記一般式(I)
(ただし、Rはメチル基または水素原子であり、nは0〜3の整数であり、aは1〜3の整数であり、bは0〜2の整数であり、a+b=3であり、aが2以上である場合、複数存在するRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、aが2以上でありnが複数存在する場合、複数存在するnは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。)で表される化合物を挙げることができる。
一般式(I)で表される化合物において、aは1〜3の整数であり、aが1である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有する分子鎖を一つ備えたリン酸エステルとなり、aが2である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有する分子鎖を二つ備えた化合物となり、aが3である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有する分子鎖を三つ備えた化合物となる。
本発明の水性顔料分散組成物において、樹脂粒子(B)は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)を複数種類共重合してなるものであってもよく、この場合、一般式(I)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものが挙げられる。
樹脂粒子(B)が、一般式(I)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(I)で表わされる全化合物におけるaの平均値が1〜2の数であることが好ましい。
一般式(I)で表される化合物において、Rはメチル基または水素原子であり、Rがメチル基である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルであり、Rが水素原子である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルである。
一般式(I)で表される化合物において、aが2または3である場合、複数存在するRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rが異なるものである場合、一般式(I)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖および末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルとなる。
一般式(I)で表される化合物において、nは0〜3の整数であり、一般式(I)で表される化合物において、aが2以上でありnが複数存在する場合、複数存在するnは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。
上述したように、樹脂粒子(B)が、一般式(I)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(I)で表わされる全化合物におけるnの平均値が0〜2の数であることが好ましい。
一般式(I)で表される化合物において、bは0〜2の整数である。
また、一般式(I)で表される化合物において、a+b=3である。
一般式(I)で表される化合物において、bが0である場合、aが3となり、一般式(I)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖または末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を合計で三つ備えたリン酸エステルとなり、bが1である場合、aが2となり、一般式(I)で表される化合物は、水酸基を一つ備えるとともに、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖または末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を合計で二つ備えたリン酸エステルとなり、bが2である場合、aが1となり、一般式(I)で表される化合物は、水酸基を二つ備えるとともに、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖または末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を一つ備えたリン酸エステルとなる。
上述したように、樹脂粒子(B)が、一般式(I)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(I)で表わされる全化合物におけるbの平均値が0〜2の数であることが好ましい。
一般式(I)で表される化合物として、具体的には、日本化薬(株)製カヤマーPM21(一般式(I)において、R=CH、n=1、a=1、b=2である化合物と、R=CH、n=1、a=2、b=1である化合物との1対1混合物(nの平均値が1、aの平均値が1.5、bの平均値が1.5であるもの))等を挙げることができる。
分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)としては、上記一般式(I)で表わされる化合物以外に、下記一般式(II)
(ただし、Rはメチル基または水素原子であり、pは0〜3の整数であり、cは1〜3の整数であり、dは0〜2の整数であり、c+d=3であり、cが2以上である場合、複数存在するRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、cが2以上でありpが複数存在する場合、複数存在するpは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。)で表される化合物や、下記一般式(III)
(ただし、Rはメチル基または水素原子であり、qは0〜3の整数であり、eは1〜3の整数であり、fは0〜2の整数であり、e+f=3であり、eが2以上である場合、複数存在するRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、eが2以上でありqが複数存在する場合、複数存在するqは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。)で表される化合物等を挙げることができる。
一般式(II)で表される化合物および一般式(III)で表わされる化合物において、cおよびeは、いずれも1〜3の整数である。
樹脂粒子(B)は、一般式(II)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものであってもよく、この場合、一般式(II)で表わされる全化合物におけるcの平均値が1〜2の数であることが好ましい。
樹脂粒子(B)は、一般式(III)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものであってもよく、この場合、一般式(III)で表わされる全化合物におけるeの平均値も1〜2の数であることが好ましい。
一般式(II)で表される化合物および一般式(III)で表わされる化合物において、RおよびRはメチル基または水素原子である。
一般式(II)で表される化合物において、cが2または3である場合、複数存在するRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rが異なるものである場合、一般式(II)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖および末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルとなる。
一般式(III)で表される化合物においても、eが2または3である場合、複数存在するRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rが異なるものである場合、一般式(III)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖および末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルとなる。
一般式(II)で表される化合物において、pは0〜3の整数であり、一般式(II)で表される化合物において、cが2以上でありpが複数存在する場合、複数存在するpは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。
一般式(III)で表される化合物において、qは0〜3の整数であり、一般式(III)で表される化合物において、eが2以上でありqが複数存在する場合、複数存在するqは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。
樹脂粒子(B)が、一般式(II)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(II)で表わされる全化合物におけるpの平均値が0〜2の数であることが好ましい。
樹脂粒子(B)が、一般式(III)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(III)で表わされる全化合物におけるqの平均値が0〜2の数であることが好ましい。
一般式(II)で表される化合物において、dは0〜2の整数であり、また、一般式(II)で表される化合物において、c+d=3である。
一般式(III)で表される化合物において、fは0〜2の整数であり、また、一般式(III)で表される化合物において、e+f=3である。
樹脂粒子(B)が、一般式(II)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(II)で表わされる全化合物におけるdの平均値が0〜2の数であることが好ましい。
樹脂粒子(B)が、一般式(III)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(III)で表わされる全化合物におけるfの平均値も0〜2の数であることが好ましい。
なお、本出願書類において、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)には、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレートは含まれないものとする。
本発明の水性顔料分散組成物においては、樹脂粒子(B)が分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する構成単位を含み、このリン酸エステルを構成するリン酸基が被印刷物であるフィルムやコート紙の表面処理面や、金属箔等の表面と水素結合を形成して強固に密着し得ることから、本発明の水性顔料分散組成物は、インクジェットインキ組成物等として好適に使用することができる。
樹脂粒子(B)は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を、0.1〜3質量%含むものであることが好ましく、0.2〜2.5質量%含むものであることがより好ましく、0.3〜2質量%含むものであることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、樹脂粒子(B)中における分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子の含有割合は、共重合時に添加した上記リン酸エステル(b1)の質量と当該リン酸エステル(b1)の分子量から算出することができ、予め測定しておいた上記リン酸エステル(b1)の酸価(mgKOH/g)から樹脂粒子(B)の酸価を測定することによって確認することもできる。
上記燐原子の含有割合から、樹脂粒子(B)中における上記リン酸エステル(b1)に由来する構成単位の含有割合を算出することもできる。
樹脂粒子(B)は、上述した分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)とともに、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)と、これ等(リン酸エステル(b1)およびアクリレート(b2))と共重合可能なモノマー(b3)とを共重合してなるものである。
アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)としては、(メタ)アクリル酸アミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N-(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド等のアミド基を有するアクリレート、アクリロイルモロホリン、メタクリルモロホリン等のモロホリン基を有するアクリレート、N-ブチルマレイミドなどのN-アルキルマレイミド類、(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシエチルフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタルイミド等のフタル酸無水物類とアルカノールアミンの反応物と(メタ)アクリル酸の反応物である(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタルイミド類等を挙げることができる。
樹脂粒子(B)は、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)由来の窒素原子を、0.2〜5.0質量%含むものであることが好ましく、0.3〜4.0質量%含むものであることがより好ましく、0.4〜3.0質量%含むものであることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、樹脂粒子(B)中における、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)由来の窒素原子の含有割合は、共重合時に添加した上記アクリレート(b2)の質量と当該アクリレート(b2)の分子量から算出できる。
上記窒素原子の含有割合から、樹脂粒子(B)中における上記アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する構成単位の含有割合を算出することもできる。
本発明の水性顔料分散組成物においては、樹脂粒子(B)がアミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する構成単位を含み、このアクリレート(b2)を構成するアミド基、モルホリン基、イミド基が、水性媒体分散性顔料(A)や湿潤剤として使用される高沸点有機溶剤等との相容性や濡れ性を向上させ得ることから、顔料の分散性を向上させて優れた光沢性や色濃度を発揮することができ、このために、本発明の水性顔料分散組成物は、インクジェットインキ組成物等として好適に使用することができる。
樹脂粒子(B)は、上述した分子末端(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)とともに、これ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなるものである。
上記モノマー(b3)としては、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)およびアミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)と共重合可能なものであれば特に制限されない。
上記モノマー(b3)としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、iso−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ドコサニル(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、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、シクロアルキル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレートや;スチレン、p−tert―ブチルスチレン、αメチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニルモノマーや;製品名ベオバ9(ネオナノン酸ビニルエステル),製品名ベオバ10(ネオデカン酸ビニルエステル)などジャパンケムテック社製バーサティック酸ビニルなどのビニルモノマー等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
また、上記モノマー(b3)としては、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、4−ブトキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート、ω―アルコキシアルキル(メタ)アクリレートや;N,N−ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノ(メタ)アクリレート等の三級アミノを有するモノマーや;アクリロイルモロホリン、N,N―ジメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミノ基含有モノマーや;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(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、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル等の水酸基含有のモノマー及びこれら水酸基含有のモノマーにεカプロラクトンを付加した水酸基含有のモノマーや;ビニルアセトアセテート、2−アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレートなどの活性メチレン基を有するモノマーや;ビニルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどのシリル基を有するモノマーや;グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基を有するモノマーや;2−イソシアナートプロペン、2−イソシアナートエチルビニルエーテル、2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α、α−ジメチルベンジルイソシアネートなどのイソシアネート基を有するモノマー等から選ばれる一種以上が挙げられる。
さらに、上記モノマー(b3)としては、ポリオキシエチレンエーテルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンエーテルグリコーモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレンエーテルグリコール(メタ)アクリレートなどのポリオキシアルキレンエーテル(メタ)アクリレートや;ポリオキシアルキレンエーテルジオールのモノビニルエーテルなど一方の末端基がビニル基で、反対の分子末端が水酸基のモノマーや;上記ポリオキシアルキレンエーテル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンビニルエーテルのビニル基と反対の分子末端水酸基がメトキシ、エトキシ、プロピロキシ、ブトキシ、ラウリロキシ、ステアリロキシなどのアルコキシエーテル末端のモノマーや;上記ポリオキシアルキレンエーテル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンビニルエーテルのビニル基と反対の分子末端水酸基がフェニル、ノニルフェニル末端のモノマー等から選ばれる一種以上が挙げられる。
上記モノマー(b3)を構成する各化合物において、ポリオキシアルキレンエーテル鎖は、オキシエチレンエーテル、オキシプロピレンエーテル、オキシブチレンエーテル等から選ばれる一種以上とブロック共重合してなるものや、ランダム共重合してなるものであってもよく、ポリカプロラクトンなどのラクトン類と共重合してなるものであってもよい。
上記モノマー(b3)は、必要に応じ、水等の水性媒体への分散安定性を増すために、ビニル基と酸を有する酸ビニルモノマーであってもよく、酸ビニルモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸及び二塩基酸であるイタコン酸、マレイン酸、フマル酸のカルボキシル基の一方だけがアルキルエステルになっているハーフエステル酸ビニルモノマー、βヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステルなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリル酸エステルの水酸基と、無水コハク酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水物との反応によって得られる分子中にカルボキシル基と(メタ)アクリロイル基を有する酸ビニルモノマー、アクリル酸ダイマー、(メタ)アクリル酸とεカプロラクトンなどのカプロラクトン類を付加して得られる酸ビニルモノマー、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリル酸エステルの水酸基と、燐酸のモノエステルからなる酸ビニルモノマーなどが挙げられる。
樹脂粒子(B)は、水性媒体中で安定して分散させるために、必要に応じ、対イオンで中和してなるものであってもよい。
上記対イオンとしては、各種塩基性化合物を挙げることができ、当該塩基性化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、2−アミノエタノール、2−ジメチルアミノエタノール、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラアンモニウムハイドロオキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムハイドロオキサイド等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
本発明の水性顔料分散組成物が、樹脂粒子(B)として上記対イオンを含むものである場合、インキ組成物や塗料に使用したときに、塗膜から対イオンが蒸散することで塗膜の耐水性を向上させることもでき、当該効果を発現する上では、上記対イオンとして、揮発性の塩基性化合物を採用することが好ましく、具体的には、アンモニア、トリエチルアミン、2−ジメチルアミノエタノール等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
上記対イオンの使用量は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)のリン酸基や上記酸ビニルモノマー1当量に対して、0.3〜1.2当量に相当する量であることが好ましく、0.6〜1.1当量に相当する量であることが好ましい。
樹脂粒子(B)中における、上記モノマー(b3)に由来する構成単位の含有割合は、樹脂粒子(B)中における、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する構成単位の含有割合と、上記アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)の含有割合に応じて適宜調整される。
樹脂粒子(B)中における、上記モノマー(b3)に由来する構成単位の含有割合は、100質量%から、上述した方法により求めた、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する構成単位の含有割合(質量%)と、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する構成単位の含有割合(質量%)とを差し引くことにより求めることができる。
本発明の水性顔料分散組成物においては、樹脂粒子(B)が、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する構成単位や、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する構成単位とともに、これ等と共重合可能なモノマー(b3)に由来する構成単位を含み、このモノマー(b3)に由来する構成単位により、親水性(水性媒体への分散性)や親油性(顔料への親和性)を容易に制御することができる。
樹脂粒子(B)は、樹脂粒子(B)の形成時に使用した重合開始剤を含むものであってもよい。
樹脂粒子(B)は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基、およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)の合計量を100質量部としたときに、重合開始剤を0.1〜10質量部含むものが適当であり、0.2〜5質量部含むものがより適当であり、0.3〜3質量部含むものがさらに適当である。
樹脂粒子(B)は、その酸価が、10〜200mgKOH/gであるものが好ましく、15〜150mgKOH/gであるものがより好ましく、20〜100mgKOH/gであるものがさらに好ましい。
樹脂粒子(B)の酸価は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基、およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)の種類や配合量を調整することにより、制御することができる。
樹脂粒子(B)は、平均粒子径が、20〜150nmであるものが好ましく、30〜100nmであるものがより好ましく、40〜80nmであるものがさらに好ましい。
樹脂粒子(B)の平均粒子径が20〜150nmであることにより、インクジェットインキ組成物のビヒクルとして好適に用いることができる。
なお、本出願書類において、樹脂粒子(B)の平均粒子径は、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)を意味する。
樹脂粒子(B)は、例えば、上述した、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を、乳化重合法またはディスパージョン法により共重合させることにより作製することができる。
得られる樹脂粒子(B)の水性媒体への分散性を考慮した場合は、樹脂粒子(B)は、乳化重合法により各成分を共重合させてなるものであることが好ましい。
乳化重合法またはディスパージョン法により樹脂粒子(B)を作製する場合、重合開始剤の存在下に各成分を共重合させることが好ましい。
上記重合開始剤としては、重合開始剤の1時間半減期が100℃以下の水溶性ラジカル開始剤から選ばれる一種以上が好ましい。
乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの無機系水溶性開始剤;和光純薬工業(株)製V-30,V-501などのアゾニトリル系水溶性開始剤;2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド](例えば、和光純薬工業(株)製VA−086)、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(1−1’−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド](例えば、和光純薬工業(株)製VA080)等のアゾアミド系水溶性開始剤;
2,2’-アゾビス(2−アミジノプロパン)ジハイドロクロライド(例えば、和光純薬工業(株)製V−50)、2,2’-アゾビス[N-(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]・4HO(例えば、和光純薬工業(株)製VA−057)等のアゾアミジン系水溶性開始剤;
2,2’-アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−メチルプロパン)・2HCl(例えば、和光純薬工業(株)製VA−067)、2,2’-アゾビス[2−](2−イミダゾリン−2−イル)プロパン・2HCl(例えば、和光純薬工業(株)製VA044)、2,2’-アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]・2H2SO4(例えば、和光純薬工業(株)製VA-046B)、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ハイドロオキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン}2HCl(例えば、和光純薬工業(株)製VA060)、2,2’-アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン](例えば、和光純薬工業(株)製VA−061)等のアゾイミダゾリン系水溶性開始剤;
高分子アゾ重合開始剤(例えば、和光純薬工業(株)製VPE−0201、和光純薬工業(株)製VPE−0401、和光純薬工業(株)製VPE−0601等)
等の有機系水溶性開始剤等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
また、乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートなどの有機過酸化物重合開始剤、或いは2、2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等のアゾ系重合開始剤など油溶性重合開始剤から選ばれる一種以上を、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)や、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)や、これ等と共重合可能なモノマー(b3)に予め混合溶解した上で、水溶性重合開始剤と併用することもできる。
重合開始剤の使用量は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)およびアミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)の合計量を100質量部としたときに、0.1〜10質量部であることが適当であり、0.2〜5質量部であることがより適当であり、0.3〜3質量部であることがさらに適当である。
乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、反応系に乳化剤を添加してエマルションを形成する。
乳化剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤、アルキルフェノール型界面活性剤、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、(メタ)アクリロイル基、プロぺニル基などのビニル基を有する反応性界面活性剤の中から選ばれる一種以上を挙げることができる。
乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、公知の方法を採用することができ、例えば、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を、水および乳化剤と混合撹拌して懸濁させ、得られた懸濁液の一部と重合開始剤の一部を反応容器に入れ、反応温度まで昇温し重合させてプレエマルションを形成した後、得られたプレエマルションに対して上記反応温度下で上記懸濁液および重合開始剤の残りを滴下して反応させる方法等を挙げることができる。
乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、各成分を反応させる温度や反応時間は、共重合対象となる各成分等に応じて適宜選定することができる。
本発明の水性顔料分散組成物は、樹脂粒子(B)を含み、この樹脂粒子(B)により、被印刷物であるフィルム、コート紙、金属箔等の表面と水素結合を形成して強固に密着したり、水性媒体分散性顔料(A)や湿潤剤として使用される高沸点有機溶剤等との相容性や濡れ性を向上させ、顔料の分散性を向上させて光沢性や色濃度を向上させ得ることから、インクジェットインキ組成物等として好適に使用することができる。
本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体分散性顔料(A)および樹脂粒子(B)とともに、水性媒体(C)を含む。
水性媒体(C)としては、水や、水に対して水溶性の有機溶媒を混合した混合液等を挙げることができるが、経済性や安全性の面から水が好ましく、特に脱イオン水が好ましい。
本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体分散性顔料(A)を、2〜20質量%含むものであることが好ましく、3〜12質量%含むものであることがより好ましく、4〜10質量%含むものであるものがさらに好ましい。
本発明の水性顔料分散組成物は、固形分換算で、水性媒体分散性顔料(A)100質量部に対して、樹脂粒子(B)を、10〜300質量部含むものであることが好ましく、20〜200質量部含むものであることがより好ましく、30〜150質量部含むものであることがさらに好ましい。
水性媒体分散性顔料(A)100質量部に対する樹脂粒子(B)の量が300質量部を超えると、密着性等の塗膜性能は向上するものの、顔料濃度が相対的に低下するため、得られる塗膜の色濃度が低下し易くなる。
本発明の水性顔料分散組成物は、樹脂粒子(B)の濃度が上記範囲内にあることにより、インクジェットインキ組成物等として使用したときに、優れた顔料分散性を発揮するとともに、被印刷物であるフィルム、コート紙、金属箔等の表面との密着性や、水性媒体分散性顔料(A)や湿潤剤として使用される高沸点有機溶剤等との相容性や濡れ性を向上させることができ、得られる塗膜に優れた光沢性を付与することができる。
本発明の水性顔料分散組成物において、水性媒体分散性顔料(A)の濃度は水性媒体(C)によって所望濃度に希釈調整され、通常、水性顔料分散組成物中に水性媒体分散性顔料(A)が2〜20質量%含まれるように水性媒体(C)の量を調整することにより、インクジェットインキ組成物等として十分な色濃度と印刷に適した粘度を有する水性顔料分散組成物を得ることができる。
本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体分散性顔料(A)、樹脂粒子(B) を差し引いた残り水性媒体(C)とすることで得られる。本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体(C)を上記範囲で含むものであることにより、分散性に優れ、所望の固形分濃度を有する水性顔料分散組成物を容易に得ることができる。
本発明の水性顔料分散組成物は、固形分濃度が2〜25質量%であるものが好ましく、3〜20質量%であるものがより好ましく、4〜15質量%であるものがさらに好ましい。
本発明の水性顔料分散組成物は、上記水性媒体分散性顔料(A)、樹脂粒子(B)および水性媒体(C)とともに、さらに、水に分散したワックス、樹脂粒子エマルション、保湿剤、防腐剤、乳化剤、pH調整剤、消泡剤、塗膜表面平滑剤等の添加剤、水溶性樹脂等の公知の成分を含んでもよく、これ等の成分を含むことにより、水性顔料組成物を用いた塗料、インキの塗装適性、印刷適性、塗膜の擦過性、硬度、柔軟性等を容易に発現させることができる。
樹脂粒子エマルションとしては、特に制限されないが、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリルアミド、アクリロイルモロホリン、アクリロニトリル、バーサティック酸ビニルエステル、酢酸ビニル、ブタジエンなど不飽和基を有するビニルモノマーを、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸などの不飽和基を有する酸、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルなどの塩基モノマー、或いはポリオキシエチレンエーテル鎖を有するオリゴマーと共重合した自己乳化分散型のエマルションや;アニオン性、カチオン性、或いはノニオン性乳化剤を用いて乳化分散し、共重合したエマルションなどの乳化重合型のエマルション樹脂等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
また、樹脂粒子エマルションとしては、例えば、分子中にノニオン性分子鎖、或いは酸性の基、若しくは塩基性の基を有するポリウレタン樹脂を対イオンで中和し、水に転相分散した自己乳化分散型のポリウレタン樹脂エマルションや;分子中に酸性の基を有するポリエステル樹脂を対イオンで中和し、水に転相分散した自己乳化分散型のポリエステル樹脂エマルションや;分子中に酸性の基を有するアルキッド樹脂を対イオンで中和し、水に転相分散した自己乳化分散型のアルキッド樹脂エマルションや;上記不飽和基を有するビニルモノマーを共重合させて得られる自己乳化分散型のアクリル樹脂エマルション等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
上記樹脂粒子エマルションとしては、樹脂粒子(B)と相容性を有するものが好ましく、一般的に、異種の樹脂同士を混合する場合、広範囲の混合範囲にわたって相容性に優れるものの方が、配合の自由度が高く、光沢や、黒色度等の顔料濃度に優れた塗膜を得やすくなる。
本発明の水性顔料分散組成物は、上記樹脂粒子エマルションを含むものであることにより、樹脂粒子の平均粒径を調整したり粘度調整を容易に行うことができるとともに、得られる塗膜の強度や固さを容易に制御することができる。
保湿剤としては、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のポリオキシアルキレンエーテルグリコール類や、1,3ブタンジオール、3-メチルペンタンジオール、1,2ペンタンジオール、1,5ペンタンジオール等のアルキレンジオール類や、ポリオキシアルキレンエーテルグリコールのモノアルキルエーテル、ジアルキルエーテル類、N-メチル−2ピロリドン、2−ピロリドン、エクアミド(出光興産(株)製)、BYKETOL(BYK社)等の水溶性高沸点溶剤等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
その他、本発明の水性顔料分散組成物は、塗装適性、印刷適性、塗膜の平滑性等の効果を得やすくするために公知汎用の消泡剤や、濡れ性改善助剤等の効果を得やすくするために添加剤、助剤、有機溶剤を含むこともできる。
本発明の水性顔料分散組成物は、攪拌容器中に、水性媒体分散性顔料(A)、樹脂粒子(B)および水性媒体(C)を攪拌しながら加えつつ、さらに必要に応じて、公知任意の、水に分散したワックス、樹脂粒子エマルション、保湿剤、防腐剤、乳化剤、pH調整剤、消泡剤、塗膜表面平滑剤等の添加剤、水溶性樹脂等を添加して、攪拌し、必要に応じて水、水溶性有機溶媒で粘度を調整して、公知任意の濾過方法により濾過することにより製造することができる。
本発明の水性顔料分散組成物は、各種塗料やインク組成物として使用することができ、特にインクジェットインキ組成物として好適に使用することができる。
本発明の水性顔料分散組成物によれば、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物を提供することができる。
次に、本発明の記録方法について説明する。
本発明の記録方法は、本発明の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録することを特徴とするものである。
本発明の水性顔料分散組成物の詳細は、上述したとおりである。また、インクジェット記録方式による記録方法は、公知の方法を適宜採用することができる。
本発明の記録方法において、被記録物としては、フィルム、コート紙、金属箔等から選ばれる一種以上であることが適当である。
本発明の記録方法は、本発明の水性顔料分散組成物を用いていることから、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成することができる。
次に、本発明の記録物について説明する。
本発明の記録物は、本発明の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録されてなることを特徴とするものである。
本発明の水性顔料分散組成物の詳細は、上述したとおりである。また、インクジェット記録方式による記録方法は、公知の方法を適宜採用することができる。
本発明の記録物は、フィルム、コート紙、金属箔等から選ばれる一種以上の基材上に形成されてなるものであることが適当である。
本発明の記録物は、本発明の水性顔料分散組成物を用いていることから、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮することができる。
以下に本発明の内容を具体的な例を比較例とともに挙げつつ説明する。ただし、本発明はこれら例に限定されるものではない。
以下の実施例および比較例で用いた水性媒体分散性顔料(A)(顔料(A)−1、顔料(A)−2)は、下記物性を有するものである。
(1)顔料(A)−1
顔料(A)−1として、酸性官能基が導入されたカーボンブラック顔料を含む酸性カーボンブラックの水分散液である東海カーボン(株)製カーボンブラックアクアブラック162(固形分濃度19.2質量%)を用いた。
顔料(A)−1は、DBP吸油量115cm/100gのカーボンブラックを酸化することにより酸性官能基が導入されてなるものであり、以下の方法で測定されるカルボキシル基量が780μmol/g、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が110nmであるものであった。
(2)顔料(A)−2
顔料(A)−2として、酸性官能基が導入されたカーボンブラック顔料を含む酸性カーボンブラックの水分散液である東海カーボン(株)製カーボンブラックアクアブラック120(固形分濃度19.5質量%)を用いた。
顔料(A)−2は、DBP吸油量56cm/100gのカーボンブラックを酸化することにより酸性官能基が導入されてなるものであり、以下の方法で測定されるカルボキシル基量が600μmol/g、日機装社製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が80nmであるものであった。
<カルボキシル基量の測定方法>
0.976mol/dmの炭酸水素ナトリウム0.5dmに、カーボンブラック2gを添加して、6時間振騰した後、カーボンブラックを反応液からろ過分離し、濾液を0.05mol/dmの水酸化ナトリウム水溶液にて中和滴定し、カルボキシル基量を定量した。
また、以下の実施例で用いた、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)とを共重合してなる樹脂粒子(B)(樹脂粒子(B)−1〜樹脂粒子(B)−6)は、以下のとおり製造されたものである。
<樹脂粒子(B)−1(リン酸エステル/モルホリン基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1リットル(1L)の反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、アクリロイルモルホリンを17.5g(全モノマーの10質量%に相当する量)、スチレンモノマーを78.5g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21、一般式(I)において、R=CH、n=1、a=1、b=2である化合物と、R=CH、n=1、a=2、b=1である化合物との1対1混合物)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を5.2g、アクリル酸エチルを61.1g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
(2)合成反応
上記反応容器内において、撹拌、窒素ガス吹き込み、コンデンサー冷却を開始し、反応容器を73℃に昇温した後に、滴下槽aからモノマー乳化液の全体積の1/6を滴下し、さらに滴下槽bから重合開始剤水溶液の全体積の1/6を滴下した後、再度73℃まで昇温して、同温度で一時間反応を行った。
次いで、滴下槽aからモノマー乳化液の残部(モノマー乳化液の全体積の5/6)を2時間かけて滴下するとともに、滴下槽bから重合開始剤水溶液の残部(重合開始剤水溶液の全体積の5/6)を2時間かけて滴下することにより、反応させた。
上記滴下終了後2時間おきに不揮発分の含有量を測定し、不揮発分の含有量が34質量%以上であって、連続する2回の測定において、不揮発分の含有量差が0.3質量%以下となるまで反応を行った。
上記反応終了後、上記反応容器に対し、冷却しながらトリエチルアミンを1.8g加え、30℃以下の温度下で200メッシュ金網濾過することにより、樹脂粒子(B)−1(リン酸エステル/モルホリン基含有樹脂粒子)を得た。
(3)樹脂粒子(B)−1の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−1は、不揮発分含有割合が34.5質量%、ガードナー気泡粘度がA−A12であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が178nmであった。
また、上記樹脂粒子(B)−1は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1質量%含むものであった。
<樹脂粒子(B)−2(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、ジエチルアクリルアミドを17.5g(全モノマーの10質量%に相当する量)、スチレンモノマーを78.5g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸エチルを57.6g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−2(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)を得た。
(3)樹脂粒子(B)−2の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−2は、不揮発分含有割合が35.0質量%、ガードナー気泡粘度がA2−A32であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が83.9nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−2は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基、イミド基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1.1質量%含むものであった。
<樹脂粒子(B)−3(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、ジエチルアクリルアミドを17.5g(全モノマーの10質量%に相当する量)、スチレンモノマーを87.2g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸2−メトキシエチルを48.9g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−3(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)を得た。
(3)樹脂粒子(B)−3の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−3は、不揮発分含有割合が34.6質量%、ガードナー気泡粘度がA2−A32であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が81.6nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−3は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1.1質量%含むものであった。
<樹脂粒子(B)−4(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、ジエチルアクリルアミドを26.2g(全モノマーの15質量%に相当する量)、スチレンモノマーを69.8g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸エチルを57.6g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−4(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)を得た。
(3)樹脂粒子(B)−4の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−4は、不揮発分含有割合が35.0質量%、ガードナー気泡粘度がA2−A32であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が87.0nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−4は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1.1質量%含むものであった。
<樹脂粒子(B)−5(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、N−イソプロピルアクリルアミド((株)興人製)を14.0g(全モノマーの8質量%に相当する量)、スチレンモノマーを78.5g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸エチルを61.6g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−5(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)を得た。
(3)樹脂粒子(B)−5の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−5は、不揮発分含有割合が34.7質量%、ガードナー気泡粘度がA3−A4であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が110nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−5は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1質量%含むものであった。
<樹脂粒子(B)−6(リン酸エステル/イミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタルイミド(東亜合成(株)製アロニックスM−145)を17.5g(全モノマーの10質量%に相当する量)、スチレンモノマーを78.5g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸エチルを57.6g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−6(リン酸エステル/イミド基含有樹脂粒子)を得た。
(3)樹脂粒子(B)−6の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−6は、不揮発分含有割合が34.8質量%、ガードナー気泡粘度がA2−A3であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が78.0nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−6は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を0.56質量%含むものであった。
(実施例1〜実施例6)
表1に示すように、顔料(A)−1と、上記のとおり調製した樹脂粒子(B)−1〜樹脂粒子(B)−6とを用い、さらに、湿潤剤A(N−メチルピロリドン)、湿潤剤B(ジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG))および湿潤剤C(BYK社製BYKETOL−PC)と、レべリング剤であるBYK社製BYK−333と、濡れ助剤であるエアープロダクツ社製ダイノール604と、消泡剤である日信化学工業(株)製オルフィンAK02と、イオン交換水とを用い、表1に示す組成になるように配合し、攪拌することにより、顔料分散組成物として各々顔料濃度が5質量%であるリキッドインキを調製した。
(実施例7〜実施例12)
表2に示すように、顔料(A)−2と、上記のとおり調製した樹脂粒子(B)−1〜樹脂粒子(B)−6とを用い、さらに、湿潤剤A(N−メチルピロリドン)、湿潤剤B(ジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG))および湿潤剤C(BYK社製BYKETOL−PC)と、レべリング剤であるBYK社製BYK−333と、濡れ助剤であるエアープロダクツ社製ダイノール604と、消泡剤である日信化学工業(株)製オルフィンAK02と、イオン交換水とを用い、表2に示す組成になるように配合し、攪拌することにより、顔料分散組成物として各々顔料濃度が5質量%であるリキッドインキを調製した。
(比較例1〜比較例6)
表3に示すように、顔料(A)−1および顔料(A)−2と、アクリルスチレン系樹脂エマルション1(DIC社製VoncoatEC−740EF、固形分濃度39.8質量%)、アクリルスチレン系樹脂エマルション2(東洋インキ社製W−168、固形分濃度49.2質量%)およびアクリルスチレン系樹脂エマルション3(BASF社製ジョンクリル61J、固形分濃度30.0質量%)とを用い、さらに、湿潤剤A(N−メチルピロリドン)、湿潤剤B(ジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG))および湿潤剤C(BYK社製BYKETOL−PC)と、レべリング剤であるBYK社製BYK−333と、濡れ助剤であるエアープロダクツ社製ダイノール604と、消泡剤である日信化学工業(株)製オルフィンAK02と、イオン交換水とを用い、表3に示す組成になるように配合し、攪拌することにより、顔料分散組成物として各々顔料濃度が5質量%であるリキッドインキを調製した。
実施例1〜実施例12および比較例1〜比較例6でそれぞれ調製したリキッドインキを、ドローダウンロッド♯6にて、PETフィルム(パナック(株)製ACL75TACX75μm表面処理ポリエステルフイルム)、コートボール紙(王子製紙(株)製 OKコートボール紙)およびアルミニウムシート(厚さ0.3mm 未処理ネームプレート用Al板)に塗布して、送風乾燥機により120℃で10分間乾燥することにより、各試験片を得た。
上記各試験片を用い、光沢、密着性、色濃度(OD値)を以下の方法でそれぞれ測定した。結果を表4〜表6に示す。
<光沢測定法>
各リキッドインキを、王子製紙(株)製OKコートボール紙にドローダウンロッド#6にて塗布し、120℃で10分間乾燥し、室温にて1時間静置した後、BYK Gardner社製光沢計(micro gloss60°)にて60°グロスを測定し、以下の評価基準で評価した。
なお、リキッドインキ塗布前における王子製紙(株)製OKコートボール紙の60°グロス測定値は11であった。
◎:60°グロスの測定値が50以上
○:60°グロスの測定値が40以上50未満
△:60°グロスの測定値が30以上40未満
×:60°グロスの測定値が30未満
<密着性(a)測定法>
各リキッドインキを、王子製紙(株)製OKコートボール紙にドローダウンロッド#6にて塗布し、120℃で10分間乾燥し、室温にて1時間静置してインキ塗膜を形成した後、当該インキ塗膜の表面にカッターナイフを用いて縦横約2cmの十字(クロスカット)状の切れ目(傷)を付し、24mm幅ニチバンセロテープ(登録商標)を上記十字部分に貼り十分密着させてからゆっくり剥がし、以下の評価基準で評価した。
○:クロスカット部分のインキの剥がれが無い。
△:クロスカット部分のインキの剥がれが若干認められる。
×:クロスカット部分のインキ及びコートボール紙の剥がれがある。
<密着性(b)測定法>
各リキッドインキを、PETフイルムおよびアルミニウムシートにそれぞれドローダウンロッド#6にて塗布し、120℃で10分間乾燥し、室温にて1時間静置してインキ塗膜を形成した後、当該インキ塗膜1センチ四方にカッターナイフで縦横に11本の切れ目(傷)を入れて100枡に区分し、24mm幅ニチバンセロテープ(登録商標)を上記100升に区分した箇所に貼り十分密着させてから勢いよく剥がして、100升部分の剥がれを以下の評価基準で評価した。
○:100升部分の剥がれ片の数が1未満
△:100枡部分の剥がれ片の数が1以上〜5未満
×:100枡部分の剥がれ片の数が5以上
<色濃度測定法>
各リキッドインキを、王子製紙(株)製OKコートボール紙にドローダウンロッド#6にて塗布し、120℃で10分間乾燥し、室温にて1時間静置してインキ塗膜を形成した後、当該インキ塗膜を反射型光学色濃度計(X−Rite Inc.製 X−Rite 504)で測定したO.D.値を下記基準で評価することにより、色濃度評価を行った。
○:O.D.値:1.7以上
△:O.D.値:1.5以上1.7未満
×:O.D.値:1.5未満
表4および表5の結果より、実施例1〜12で得られたリキッドインキ(水性顔料分散組成物)は、ポリウレタン樹脂付加顔料を含む顔料分散組成物は、特定の樹脂粒子(B)を用いて水性媒体分散性顔料(A)を分散してなるものであることから、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮するインク塗膜を形成し得るものであることが分かる。
一方、表6の結果より、比較例1〜比較例6で得られたリキッドインキ(水性顔料分散組成物)は、従来のアクリルスチレン系樹脂を用いて水性媒体分散性顔料(A)を分散してなるものであることから、顔料の分散性に劣るとともに、得られるインク塗膜の光沢性、密着性および色濃度に劣るものであることが分かる。
本発明によれば、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物、記録方法および記録物を提供することができる。

Claims (9)

  1. 水性媒体分散性顔料(A)と、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選らばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなる樹脂粒子(B)と、水性媒体(C)とを含むことを特徴とする水性顔料分散組成物。
  2. 前記水性媒体分散性顔料(A)が自己分散型カーボンブラックである請求項1記載の水性顔料分散組成物。
  3. 分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)が、下記一般式(I)
    (ただし、Rはメチル基または水素原子であり、nは0〜3の整数であり、aは1〜3の整数であり、bは0〜2の整数であり、a+b=3であり、aが2以上である場合、複数存在するRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、aが2以上でありnが複数存在する場合、複数存在するnは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。)で表される化合物である請求項1または請求項2に記載の水性顔料分散組成物。
  4. 前記樹脂粒子(B)の平均粒子径が50〜200nmである請求項1〜請求項3のいずれかに記載の水性顔料分散組成物。
  5. 前記樹脂粒子(B)が、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.1〜2質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選らばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を0.2〜5質量%含む請求項1〜請求項4のいずれかに記載の水性顔料分散組成物。
  6. 固形分換算で、前記水性媒体分散性顔料(A)100質量部に対し、前記樹脂粒子(B)を10〜300質量部含む請求項1〜請求項5のいずれかに記載の水性顔料分散組成物。
  7. 前記水性顔料分散組成物がインクジェットインキ組成物である請求項1〜請求項6のいずれかに記載の水性顔料分散組成物。
  8. 請求項7記載の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録することを特徴とする記録方法。
  9. 請求項7記載の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録されてなることを特徴とする記録物。
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