JP2015134850A - 着色樹脂粒子分散体及びインクジェットインク - Google Patents
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Abstract
Description
着色樹脂粒子、塩基性分散剤、及び非水系溶剤を含み、着色樹脂粒子は、色材と、リン酸エステル化固体樹脂及び/または硝酸エステル化固体樹脂(以下、単にエステル化固体樹脂という場合がある。)とを含むことを特徴とする。
これによって、発色性とともに耐摩耗性に優れる着色樹脂粒子分散体及びインクジェットインクを提供することができる。
着色樹脂粒子の製造工程において、色材とともにエステル化固体樹脂を溶剤に配合して混合することで、系が安定化して、各成分をより均一に配合することができる。特に、油中油型エマルションによって着色樹脂粒子分散体を製造する場合には、色材とともにエステル化固体樹脂を溶剤に配合して分散相として用いることで、エマルションの乳化安定性をより高めて、結果として、着色樹脂粒子の各成分をより均一に配合することができる。
本実施形態による着色樹脂粒子としては、色材と、(1)リン酸エステル化固体樹脂及び/または(2)硝酸エステル化固体樹脂とを含む。
この着色樹脂粒子は、色材とエステル化固体樹脂とが均一に混合されて、粒子形状となっていることが好ましい。
エステル化固体樹脂としては、室温(23℃)で固体状の樹脂であることが好ましい。以下、室温(23℃)で固体状の樹脂を、固体樹脂と称することがある。
エステル化固体樹脂のガラス転移温度(Tg)としては、粒子形状を安定化するために、30℃以上であることが好ましく、より好ましくは40℃以上である。
エステル化固体樹脂のガラス転移温度は、制限されないが、150℃以下であることが好ましく、より好ましくは120℃以下である。
また、エステル化固体樹脂の溶融温度(Tm)としては、粒子形状を安定化させるために、30℃以上であることが好ましく、より好ましくは、40℃以上である。エステル化固体樹脂の溶融温度は、制限されないが、250℃以下であることが好ましく、より好ましくは200℃以下である。
Hansenの溶解性パラメーターは、Hildebrandによって導入された溶解性パラメーターを分散項δd、極性項δp、水素結合項δhの3成分に分割し、3次元空間で表したものである。分散項は、分散力による効果、極性項は、双極子間力による効果、水素結合項は、水素結合力の効果を示す。より詳細には、POLYMER HANDBOOK.FOURTH EDITION.(Editors.J.BRANDRUP,E.H.IMMERGUT,andE.A.GRULKE.)等に説明されている。
まず、分散項δd、極性項δp、水素結合項δhが既知である表1に示す溶剤に対して対象物(エステル化固体樹脂等)の溶解性(10質量%)を調査する。次いで、対象物が溶解する溶剤の範囲に相当する分散項δd、極性項δp、水素結合項δhの範囲(最小値と最大値)を求め、その中間の値(3次元溶解性パラメーターの範囲の中心の値)をその対象物の3次元溶解性パラメーターとする。つまり、良溶媒が内側、貧溶媒が外側にくる最大の直方体を考えて、その直方体の中心を対象物の溶解性パラメーター(HSP値)と定める。
極性項δp=(δpmax−δpmin)/2
水素結合項δh=(δhmax−δhmin)/2
HSP2=δd2+δp2+δh2
ヒドロキシ基を有する樹脂としては、ポリオール樹脂、フェノール性水酸基を有する樹脂を用いることができる。具体的には、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルアセタール樹脂、アルキルフェノール樹脂、ポリアルキレングリコール誘導体、ポリグリセリン誘導体、セルロース、セルロース誘導体等を挙げることができる。これらは単独で、または組み合わせて用いることができる。
リン酸としては、ポリリン酸、オルソリン酸、亜リン酸、オキソ塩化リン等、及びこれらの無水物として五酸化二リン(P2O5)等を挙げることができる。これらは単独で、または組み合わせて用いることができる。
一方、ポリビニルアルコールのけん化度としては、60以下であることが好ましく、より好ましくは50以下である。これによって、酢酸基の割合を確保して耐水性を付与することが可能となる。
具体的には、原料のポリビニルアルコールの水酸基全モル数に対するリン酸エステル化されたリン酸エステル基のモル数(リン酸変性率)は、80モル%以上であることが好ましく、より好ましくは90モル%以上であり、一層好ましくはほぼ100モル%である。
なお、上記したポリビニルアルコールをリン酸エステル化する場合、リン酸エステル化ポリビニルアルコールに未反応のヒドロキシ基が残ってもよい。
脂環族アルデヒド類としては、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド、5−ノルボルネン−2−カルボキシアルデヒド、3−シクロヘキセン−1−カルボキシアルデヒド、ジメチル−3−シクロヘキセン−1−カルボキシアルデヒド等を挙げることができる。
芳香族アルデヒド類としては、2,4,6−トリメチルベンズアルデヒド(メシトアルデヒド)、2,4,6−トリエチルベンズアルデヒド、2,6−ジメチルベンズアルデヒド、2−メチルベンズアルデヒド、2−メトキシ−1−ナフトアルデヒド、2−エトキシ−1−ナフトアルデヒド、2−プロポキシ−1−ナフトアルデヒド、2−メチル−1−ナフトアルデヒド、2−ヒドロキシ−1−ナフトアルデヒド、その他置換基を有する1−ナフトアルデヒド、置換基を有する2−ナフトアルデヒド、9−アントラアルデヒド、置換基を有する9−アントラアルデヒド等を挙げることができる。
ケトンとしては、2−メチルアセトフェノン、2,4−ジメチルアセトフェノン等のアセトフェノン類、2−ヒドロキシ−1−アセトナフトン、8’−ヒドロキシ−1’−ベンゾナフトン、アセトナフトン等のナフトン類等を挙げることができる。
これらのアルデヒド及びケトンは単独で、または組み合わせて用いてもよい。
ポリビニルホルマール樹脂の市販品としては、例えば、JNC株式会社製のビニレックシリーズ「ビニレックK」、「ビニレックC」等;株式会社クラレ製のビニロン繊維等を用いることができる。
これらは単独でも、2種以上を合わせて用いてもよい。
具体的には、原料のポリビニルアセタール樹脂の水酸基全モル数に対するリン酸エステル化されたリン酸エステル基のモル数(リン酸変性率)は、80モル%以上であることが好ましく、より好ましくは90モル%以上であり、一層好ましくはほぼ100モル%である。
なお、上記したポリビニルアセタール樹脂をリン酸エステル化する場合、リン酸エステル化ポリビニルアセタール樹脂に未反応のヒドロキシ基が残ってもよい。
水は、モル比で、無水リン酸1に対し、1〜2モルであることが好ましい。
このような有機溶媒としては、例えば、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)等のアミド系溶媒、テトラヒドロフラン(THF)等を、単独で、または組み合わせて用いることができる。
ヒドロキシ基を有する樹脂としては、ポリオール樹脂、フェノール性水酸基を有する樹脂を用いることができる。具体的には、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール樹脂、アルキルフェノール樹脂、ポリアルキレングリコール誘導体、ポリグリセリン誘導体、セルロース、セルロース誘導体等を挙げることができる。
一方、エステル化固体樹脂の配合量は、着色樹脂粒子全体に対し、70質量%以下であることが好ましく、より好ましくは50質量%以下である。
着色樹脂粒子は、上記した酸性化合物に加えて、酸性基を有していない、液体状の有機化合物(以下、単に「可塑剤」と称することがある。)をさらに含むことができる。これによって、印刷物の耐摩耗性をより高めることができる。
可塑剤は、固体樹脂の軟化領域を下げ可塑性を付与し、着色樹脂粒子の固体樹脂及び色材を混合する際に、可塑剤が配合されていることで、上記した固体樹脂と色材とをより均一に混合することができる。これによって、着色樹脂粒子の成分が均一となって、耐摩耗性をより高めることができる。
この溶解度は、より好ましくは23℃で1g/100g以下であり、一層好ましくは0.5g/100g以下である。最も好ましくは、着色樹脂粒子分散体の配合割合において、可塑剤は非水系溶剤に実質的に溶解しないものである。
低級多価アルコールの具体例としては、1,5ペンタンジオール、1,6ヘキサンジオール、3メチル1,5ペンタンジオール等のジオール類を挙げることができる。
高級多価アルコールの具体例としては、ヒマシ油ポリオール等のポリオール類を挙げることができる。
低分子エステルの炭素数としては、8〜30であることが好ましい。
低分子エステルの具体例としては、フタル酸ジイソノニル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジイソノニル等を挙げることができる。
高分子化合物の質量平均分子量としては、300〜8000であることが好ましく、より好ましくは1000〜5000である。これによって、着色樹脂粒子の形状の安定性と可塑性をバランス良く与えることができる。
ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸ジエチレングリコール(AA−DEG)、アジピン酸ネオペンチルグリコール(AA−NPG)、アジピン酸トリメチロールプロパン/ジエチレングリコール(AA−TMP/DEG)等を挙げることができる。
なかでも、ポリエステル類、ポリエーテル類、(メタ)アクリルポリマー類を単独で、または組み合わせて好ましく用いることができる。
その他の固体樹脂の具体例としては、アルキルフェノール樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン(メタ)アクリル系樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、メトキシメチル化ナイロン等のポリアミド樹脂、ケトン樹脂、ロジン樹脂、酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、アルコキシ基含有固体樹脂、ポリシルセスキオキサン、メトキシシルセスキオキサン、エトキシシルセスキオキサン、これらの樹脂の誘導体等のうち、リン酸エステル化または硝酸エステル化されていない固体樹脂を挙げることができる。
これらは単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
着色樹脂粒子に含まれる色材としては、顔料及び染料のいずれであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。詳細については後述する。
色材は、着色樹脂粒子全体に対して、呈色性及び成分の均一性の観点から、0.1〜50質量%で配合されることが好ましく、より好ましくは1〜40質量%である。
ここで、着色樹脂粒子の平均粒子径は、動的散乱方式による体積基準の平均粒子径であり、例えば、株式会社堀場製作所製の動的光散乱式粒径分布測定装置「LB−500」等を用いて測定することができる。以下同じである。
本実施形態による着色樹脂粒子分散体は、上記した着色樹脂粒子とともに、非水系溶剤及び塩基性分散剤を含む。非水系溶剤及び塩基性分散剤については、後述の着色樹脂粒子分散体の製造方法で説明する通りである。非水系溶剤としては、着色樹脂粒子を分散可能である溶剤であることが好ましい。塩基性分散剤としては、非水系溶剤中で着色樹脂粒子を分散させるために配合される。また、塩基性分散剤は、後述する着色樹脂粒子の製造工程において、エマルションの調整のために配合されることもある。
一方、着色樹脂粒子は分散体全体に対し50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは40質量%以下であり、さらに好ましくは30質量%以下である。これによって、分散性及び保存安定性を高めることができる。
以下、本実施形態による着色樹脂粒子分散体の製造方法の一例について説明する。なお、本実施形態による着色樹脂粒子分散体は、以下の製造方法で製造されたものに限定されない。
油中油型エマルションを安定して作製するために、塩基性分散剤は、溶剤Bよりも溶剤Aに対する溶解度が高いことが好ましい。また、着色樹脂粒子の形状を安定させるために、エステル化固体樹脂は溶剤Aよりも溶剤Bに対する溶解度が高いことが好ましい。
連続相としては、溶剤Aと塩基性分散剤とを含む。
これらは単独で、または複数種を組み合わせて使用することができる。
ΔHSP2=(δdエステル化固体樹脂−δd溶剤A)2+(δpエステル化固体樹脂−δp溶剤A)2+(δhエステル化固体樹脂−δh溶剤A)2
ΔHSP2=(δd酸性化合物−δd溶剤A)2+(δp酸性化合物−δp溶剤A)2+(δh酸性化合物−δh溶剤A)2
例えば、塩基性分散剤を溶解可能な溶媒に塩基性分散剤を溶解させる際に、塩基性分散剤を0.5質量%溶解させたときのORP値に比べて、塩基性分散剤を5.0質量%溶解させたときのORP値が低い値を示すものであることが好ましい。
また、塩基性分散剤をドデカンに5.0質量%溶解させたときのORP値は、0mV以下であることが好ましい。
塩基性分散剤として、塩基性基を有する(メタ)アクリルブロックポリマーを用いることで、着色樹脂粒子分散体の粘度を低く抑えることが可能となり、また、着色樹脂粒子の平均粒子径を小さくすることができる。これによって、特に、インクジェット吐出に適するインクを得ることができる。
これによって、アルキル基部分が溶剤親和性を示し、アミノ基部分が着色樹脂粒子親和性を示すため、着色樹脂粒子の分散性を高めることができる。また、油中油型エマルション作製時の乳化安定性を高めることもできる。ブロックポリマーであるため、アルキル基部分が局在化して、アルキル基部分が溶剤側に配向しやすくなり、溶剤親和性をより高めることができる。
これらの炭素数12以上のアルキル基は、第1ブロックに単独で、または2種以上組み合わせて含まれてもよい。
炭素数18以下の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の鎖状炭化水素基、シクロヘキシル基、フェニル基等の環状炭化水素基を挙げることができる。炭素数8以下のアルカノール基としては、エタノール基、イソプロパノール基等を挙げることができる。
好ましくは、アミノ基は、一般式−N(HOR)2(Rは2価の炭化水素基)で示されるジアルカノールアミノ基である。
1級アミノ基;
メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、フェニルアミノ基等の2級アミノ基;
ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ピリジニル基等の3級アミノ基等を挙げることができる。
また、モノメチルエタノールアミノ基、ジエタノールアミノ基、ジイソプロパノール基等のアルカノールアミノ基等を挙げることができる。
これらは単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
一方、第2ブロックの全単位に対しアミノ基を有する単位は好ましくは95モル%以下であることが好ましく、さらに好ましくは70モル%以下である。これによって、塩基性基を有する(メタ)アクリルブロックポリマーの着色樹脂粒子への配向性を適正にして、着色樹脂粒子の適当な分散性を得ることができる。
非水系溶剤、特に非極性溶剤への溶解性の観点からもA−ABブロック共重合体またはA−B−Aブロック共重合体であることが好ましい。
溶剤Bの除去後の塩基性分散剤の含有量としては、着色樹脂粒子の分散性の観点から、着色樹脂粒子分散体全体に対し0.1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%である。
分散相としては、溶剤Bと色材とエステル化固体樹脂とを含む。また、色材が顔料の場合、顔料分散剤をさらに含んでもよい。
これらは単独で、または複数種を組み合わせて使用することができる。
固形チップの市販品としては、例えば、以下のものを用いることができる。いずれも太平化学製品株式会社製であり、エステル化固体樹脂としてニトロセルロース(NC)を用いている。
「NCL1/4モーガルL」:カーボンブラック(45%)/NCL1/4(45%)/ATBC(10%)。
「NCL1/8イエローFGS」:ピグメントイエロー74(50%)/NCL1/8(35%)/ATBC(15%)。
「NCL1/4ブルーB4G」:フタロシアニンブルー(40%)/NCL1/8(45%)/ATBC(15%)※3、いずれも太平化学製品社製を用いることができる。
NCL1/4はニトロセルロースであり、ATBCはアセチルクエン酸トリブチルである。ここで、%は質量%である。
これらは単独で用いられるほか、複数種を組み合わせて使用してもよい。
これらは、単独で、または複数種を併用してもよい。
カチオン性分散剤として、市販されているものとしては、例えば、ルーブリゾール社製「ソルスパース71000」、ビックケミー・ジャパン社製「DISPERBYK2155、9077」等を用いることができる。これらはいずれも溶剤Bに対する溶解性が良好である。
BASF社製「オラゾールシリーズ」のオラゾールブラックRLI、ブルーGN、ピンク5BLG、イエロー2RLN等;
保土谷化学工業株式会社製「AizenSpilonシリーズ」のアイゼンスピロンBlackBH、RLH、アイゼンスピロンVioletRH、アイゼンスピロンRedCBH、BEH、アイゼンスピロンYellowGRH、アイゼンSPTBlue26、アイゼンSPTBlue121、アイゼンSBNYellow510等を用いることができる。
溶剤Bの除去後、色材の含有量としては、染料及び顔料の総量として、着色樹脂粒子分散体全体に対し、0.1〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜40質量%であり、一層好ましくは2〜20質量%である。これによって、着色樹脂粒子の呈色を適正にして、形状を安定化することができる。
このエステル化固体樹脂は、油中油型エマルションによって着色樹脂粒子を製造する場合は、溶剤Aよりも溶剤Bに対する溶解度が高いものであることが好ましい。
溶剤B除去後の着色樹脂粒子分散体全量に対するエステル化固体樹脂の含有量は、0.1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%である。これによって、着色樹脂粒子の呈色を適正にして、形状を安定化することができる。
これによって、上記したエステル化固体樹脂及び色材を溶剤Bに混合する際に、溶解性をより高めることができる。これによって、油中油型エマルションにおいて、連続相中で分散相をより安定して分散させることができる。結果として、着色樹脂粒子の成分をより均一にすることができ、印刷物の耐摩耗性等の効果をより高めることができる。
溶剤B除去後の液体有機化合物の含有量としては、着色樹脂粒子分散体全量に対し、5質量%〜40質量%である。
着色樹脂粒子分散体の調整方法としては、特に限定されず、上記した連続相に上記した分散相を分散させて油中油型エマルションを作製し、この油中油型エマルションから、分散相中の非水系溶剤Bを除去することで調整することができる。
油中油型エマルションを安定して作製するために、塩基性分散剤は、溶剤Bよりも溶剤Aに対する溶解度が高いことが好ましい。また、着色樹脂粒子の形状を安定させるために、エステル化固体樹脂は溶剤Aよりも溶剤Bに対する溶解度が高いことが好ましい。
微細な粒子径の着色樹脂粒子は、特にインクジェットインクに適する。
混合液において、色材は、混合液全体に対して、5〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%である。色材が顔料である場合は、顔料分散剤を混合液にさらに添加することができる。
混合液において、エステル化固体樹脂は、混合液全体に対して、5〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%である。
着色樹脂粒子の平均粒子径は、連続相に配合される塩基性分散剤の量、または、分散相に配合される不揮発分の量等を調整することで制御することができる。エステル化固体樹脂を用いることで、着色樹脂粒子の平均粒子径をより小さく制御することが可能である。
本実施形態によるインクとしては、上記した着色樹脂粒子分散体を含むインクである。このインクは、インクジェット印刷、オフセット印刷、孔版印刷、グラビア印刷、電子写真方式印刷等の印刷インク全般として用いることができる。特に、分散安定性が良好であるため、インクジェットインクとして用いることが好ましい。
表2及び表3に、溶剤B除去前の実施例及び比較例の油中油型エマルションの処方を示す。表2及び表3において、分散剤に揮発分が含まれる場合は、分散剤の全体量とともに不揮発分量をカッコ内に併せて示す(後述する表4及び表5も同じである)。
(連続相)
アイソパーM:イソパラフィン系炭化水素系溶剤、東燃ゼネラル石油株式会社製。
塩基性分散剤1:日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース11200」、不揮発分50%、塩基価37KOHmg/g。
塩基性分散剤2:アミン変性メタクリルブロックポリマー「AmPA1−B」、不揮発分40%、塩基価21KOHmg/g。
メタノール:炭素数1のアルコール系溶剤、和光純薬工業株式会社製。
黒色金属錯塩染料:オリヱント化学工業株式会社製「Valifast Black 3810」。
黒色顔料「PBk7」:ピグメントブラック7、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製。
リン酸エステル化ポリビニルアルコール:後述の製造例1によって作製した。
リン酸エステル化ポリビニルアセタール:後述の製造例2によって作製した。
ニトロセルロース:硝酸エステル化固体樹脂、NobelNC社製「DLT5−8」、硝酸化度10.7〜11.2、硝酸変性率67モル%。
ポリビニルアルコール:(けん化率)38〜42モル%、(重合度)200、クラレ製「クラレLMポリマーLM−20」。
ポリビニルアセタール:積水化学工業株式会社製「エスレックBL−10」、(Mn)15000。
セルロースアセテートブチレート:EASTMAN CHEMICAL製「CAB553−0.4」。
スチレンマレイン酸樹脂:川原油化株式会社製「SMA1440」、(Mn)7000。
ポリエステルポリオール:液体状、PG・PO/EO、株式会社ADEKA製「アデカポリエーテルCM294」、(Mn)2900。
ポリエステルポリオール:液体状、AA/DEG、株式会社ADEKA製「アデカニューエース」」、(Mn)1000。
上記Mnは、質量平均分子量を示す。
染料及び顔料は、それぞれ、表2及び表3に示す分散相の配合割合で溶剤Bに溶解し、溶剤Aに対する溶解度が23℃で0.5g/100g未満であった。
エステル化固体樹脂は、それぞれ、表2及び表3に示す分散相の配合割合で溶剤Bに溶解し、溶剤Aに対する溶解度が23℃で3g/100g未満であり、水に対する溶解度が23℃で3g/100g未満であった。
ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールは、それぞれ、表2及び表3に示す分散相の配合割合で溶剤Bに溶解し、溶剤Aに対する溶解度が23℃で0.5g/100g未満であった。
溶剤A「アイソパーM」:16(δd=16、δp=0、δh=0)。
溶剤B「メタノール」:29.6(δd=15.1、δp=12.3、δh=22.3)。
各種固体樹脂:22〜27(δd=12〜20、δp=5〜12、δh=10〜20)の範囲内であった。
各種塩基性分散剤:ドデカンに0.5質量%溶解させたときのORP値に比べて、5.0質量%溶解させたときのORP値が低く、ドデカンに5.0質量%溶解させたときのORP値は0以下であった。
還流冷却管、粉末投入口及び温度計を接続した反応容器(内容積1L)に375gのTHF(テトラヒドロフラン、以下同じ)を入れ、173gの酢酸ビニル単位含有ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製「クラレLMポリマーLM−20」、けん化率:38〜42モル%、重合度:200、Mn:14000、水酸基当量:約173)を加え、溶解した。
反応容器において、マグネティックスターラーを用いて撹拌回転数を2000rpmに保持し、反応温度を30〜58℃の範囲に保持しながら、18gの水及び、71gのP2O5を、各々6等分して、等間隔で6時間かけて投入した。P2O5量は、酢酸ビニル単位含有ポリビニルアルコールの水酸基当量に対して1:1となるように調整した。
水及びP2O5を全て投入後、30℃の温度条件および2000rpmの撹拌条件で、4時間熟成反応を行った。
得られたリン酸エステル化物を含む溶液を金網で濾過して、微量のゲル化物等の不純物を除去した。濾過後の反応生成物に等容積のn−ヘキサンを加え、撹拌し、析出した粘性樹脂を濾過した。濾過液は未反応の無水リン酸が変化した正リン酸を含むTHFが溶解し白濁していた。同量のn−ヘキサンを用いて、樹脂をさらに2回洗浄した。3回目に洗浄した時の濾過液はほぼ透明であった。
最終的に得られた反応生成物からn−ヘキサンを蒸発乾燥させて、目的とするリン酸エステル化ポリビニルアルコールを得た。
還流冷却管、粉末投入口及び温度計を接続した反応容器(内容積1L)に458gのTHFを入れ、231gのポリビニルアセタール樹脂(積水化学工業株式会社製「エスレックBL−10」、Mn:15000、水酸基当量:約231)を加え、溶解した。
反応容器において、マグネティックスターラーを用いて撹拌回転数を2000rpmに保持し、反応温度を30〜58℃の範囲に保持しながら、18gの水、及び71gのP2O5を、各々6等分して、等間隔で6時間かけて投入した。P2O5量は、ポリビニルアセタール樹脂の水酸基当量に対して1:1となるように調整した。
水及びP2O5を全て投入後、30℃の温度条件および2000rpmの撹拌条件で、4時間熟成反応を行った。
得られたリン酸エステル化物を含む溶液を金網で濾過して、微量のゲル化物等の不純物を除去した。濾過後の反応生成物に等容積のn−ヘキサンを加え、撹拌し、析出した粘性樹脂を濾過した。濾過液は未反応の無水リン酸が変化した正リン酸を含むTHFが溶解し白濁していた。同量のn−ヘキサンを用いて、樹脂をさらに2回洗浄した。3回目に洗浄した時の濾過液はほぼ透明であった。
最終的に得られた反応生成物からn−ヘキサンを蒸発乾燥させて、目的とするリン酸エステル化ポリビニルアセタール樹脂を得た。
上記した各インクを用いて、以下の各評価を行った。結果を表3に併せて示す。
上記した各インクをライン式インクジェットプリンタ「オルフィスX9050」(理想科学工業株式会社製)に装填し、上質コート紙「オーロラコート」(日本製紙株式会社製)に、ベタ画像を印刷して、印刷物を得た。印刷は、解像度300×300dpiにて、1ドット当りのインク量が42plの吐出条件で行った。なお、「オルフィスX9050」は、ライン型インクジェットヘッドを使用し、主走査方向(ノズルが並んでいる方向)に直交する副走査方向に用紙を搬送して印刷を行うシステムである。
A:画像のはがれがほとんど確認されないレベル。
B:画像のはがれが確認されるが実際の使用上問題ないレベル。
C:画像のはがれが顕著であり実際の使用上問題あるレベル。
上記した耐擦過性と同様にして印刷物を得た。印刷後24時間放置後、印刷物のベタ画像部分に0.5mlの水を垂らして、そのにじみ具合を目視で観察して、耐水性を次の基準で評価した。
A:印刷画像部分がにじまないレベル。
B:印刷画像部分が若干にじむが実際の使用上問題ないレベル。
C:印刷画像部分がにじみ実際の使用上問題あるレベル。
ベタ画像の代わりに文字を印刷した他は、上記した耐擦過性と同様にして印刷物を得た。印刷後24時間放置後、コート紙印字部の文字上を、コクヨ株式会社製ラインマーカーペン「PM−L103Y」で線を描き、その状態を目視で観察して、耐マーカー性を次の基準で評価した。
A:印刷画像部分が汚れない、または印刷画像部分の周りがわずかに汚れるレベル。
B:印刷画像部分の周りが汚れたが実際の使用上問題ないレベル。
C:印刷画像部分の周りが汚れ実際の使用上問題あるレベル。
上記した耐擦過性と同様にして印刷物を得た。印刷後24時間放置後の塗膜の濃度を目視にて観察して、発色性を次の基準で評価した。
A:画像が均一かつ、十分な濃度が得られている。
B:画像は均一であるが、濃度が薄い。
C:画像が不均一かつ濃度が薄い。
上記した各インクについて、インク中に分散している着色樹脂粒子の体積基準の平均粒子径を動的光散乱式粒径分布測定装置「LB―500」(株式会社堀場製作所製)を用いて測定した。
実施例5〜8では、ポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオールを分散相に添加しており、良好な結果であった。
実施例5及び6では、ポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオールを分散相に添加することで、これを添加していない実施例3及び4に比べて、耐擦過性がより優れた。
以下、塩基性分散剤2である、アミン変性メタクリルブロックポリマーの製造方法について説明する。
表6に、塩基性分散剤調整用のメタクリルポリマーの配合及び物性を併せて示す。
表7に、メタクリルブロックポリマーの配合及び物性を併せて示す。
ポリマーPA1の反応後、表7に示す第2段階の配合にしたがって、ポリマーPA1に、ドデシルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、AIBN、アイソパーMを加えた。同様に脱気及び不活性ガス置換を行い、90℃で24時間かけて加熱及び撹拌した。得られたポリマーPA1−Bの溶液の不揮発分は40質量%であった。反応後のポリマーポリマーPA1−Bの質量平均分子量は20000であった。なお、表中のポリマーPA1の配合量は溶液全体の値で示す。
表8に、アミン変性メタクリルブロックポリマーの配合及び物性を示す。
メタクリルブロックポリマーPA1−Bの反応後、表8に示す配合にしたがって、ナスフラスコに、不揮発分40%のメタクリルブロックポリマーPA1−B、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)を加え、110℃で3時間加熱撹拌して、不揮発分40%のアミン変性メタクリルブロックポリマーAmPA1−Bを得た。
得られたアミン変性メタクリルブロックポリマーAmPA1−Bの質量平均分子量は、メタクリルブロックポリマーPA1−Bと同様である。
表8において、モノマーBに対するジエタノールアミンのモル比率は、配合した量からポリマーBに対するジエタノールアミンのモル比率から求めた。
ドデシルメタクリレート:分子量254、アルキル基の炭素数12、和光純薬工業株式会社製。
グリシジルメタクリレート:分子量142、和光純薬工業株式会社製。
Claims (6)
- 着色樹脂粒子、塩基性分散剤、及び非水系溶剤を含み、
前記着色樹脂粒子は、色材と、リン酸エステル化固体樹脂及び/または硝酸エステル化固体樹脂とを含む、着色樹脂粒子分散体。 - 前記リン酸エステル化固体樹脂は、リン酸エステル化ポリビニルアルコール及び/またはリン酸エステル化ポリビニルアセタールを含む、請求項1に記載の着色樹脂粒子分散体。
- 前記硝酸エステル化固体樹脂は、ニトロセルロースを含む、請求項1または2に記載の着色樹脂粒子分散体。
- 前記着色樹脂粒子は、液体状であるポリエステル類、ポリエーテル類及び(メタ)アクリルポリマー類のうち1種以上をさらに含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の着色樹脂粒子分散体。
- 非水系溶剤Aと、前記非水系溶剤Aよりも沸点が低い非水系溶剤Bとを用いて、
前記非水系溶剤Aと前記塩基性分散剤とを含む連続相に、前記非水系溶剤Bと前記色材と前記リン酸エステル化固体樹脂及び/または硝酸エステル化固体樹脂とを含む分散相を分散させて油中油型エマルションを作製し、
前記油中油型エマルションから前記非水系溶剤Bを除去したものであり、
前記塩基性分散剤は、前記非水系溶剤Bよりも前記非水系溶剤Aに対する溶解度が高く、
前記リン酸エステル化固体樹脂及び/または硝酸エステル化固体樹脂は、前記非水系溶剤Aよりも前記非水系溶剤Bに対する溶解度が高い、
請求項1から4のいずれか1項に記載の着色樹脂粒子分散体。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の着色樹脂粒子分散体を含む、インクジェットインク。
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