JP2017155116A - 顔料分散剤、水性顔料分散組成物、水性インク、インクカートリッジ、記録装置、及び記録方法 - Google Patents

顔料分散剤、水性顔料分散組成物、水性インク、インクカートリッジ、記録装置、及び記録方法 Download PDF

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Abstract

【課題】顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下が抑制される顔料分散剤の提供。【解決手段】ビニル樹脂骨格と、式(1)で表されるナフトキノン化合物由来の骨格とを持つ化合物を含む顔料分散剤。(Pはアクリル樹脂骨格;RはH、アクリル樹脂骨格、又は重合開始剤残基;Xは各々独立にアルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、又はアミド基;nは、0〜2の整数;好ましくはPはスチレン(メタ)アクリル共重合体骨格)【選択図】なし

Description

本発明は、顔料分散剤、水性顔料分散組成物、水性インク、インクカートリッジ、記録装置、及び記録方法に関する。
特許文献1には、「アクリル系重合体の末端にのみ存在する第1級アミノ基および/または第2級アミノ基と、−COCl、−SOCl、−CHClおよび−CHNHCOCHClから選ばれる少なくとも一種の反応基を有する有機色素および/または複素環を反応させてなる非水系用顔料分散剤。」が開示されている。
特許文献2には、「−COCl、−SOCl、−CHClおよび−CHNHCOCHClから選ばれる少なくとも一種の反応基を有するアントラキノンおよび/またはアクリドンと、第1級アミノ基および第2級アミノ基から選ばれる少なくとも一種の反応基を有する水性アクリル系重合体とを反応させてなることを特徴とする水系用顔料分散剤」が開示されている。
特開平09−077992号公報 特開平09−077995号公報
例えば、顔料が分散している水性の顔料分散体は、水性の顔料分散体の保管時の乾燥抑制、及び水性の顔料分散体による塗膜を乾燥させるときの造膜性の改善を目的に、例えば、高沸点有機溶媒(例えば、プロピレングリコール等の多価アルコール類)が添加されることがある。水性の顔料分散体に含有する高沸点有機溶媒の含有量が過度になると、水性の顔料分散体中の顔料の分散安定性が低下し易くなり、水性の顔料分散体を保管しているときに、顔料の凝集、及び沈殿が発生し易くなる。
ところで、顔料分散体は、顔料を分散させるために各種の顔料分散剤が用いられており、顔料分散剤としては、例えば、高分子の顔料分散剤(以下、高分子顔料分散剤)が知られている。
しかしながら、特に、水性の顔料分散体において、顔料を分散させるために高分子顔料分散剤を用いたとしても、高分子顔料分散剤の構造中に多環芳香族骨格を有しない場合、顔料との吸着性が低いために、水性の顔料分散体の保管安定性が低い場合がある。
一方、顔料分散剤は、アントラキノン等の多環芳香族、又は有機色素骨格を導入し、顔料への吸着性を高める試みが提案されている(例えば、特許文献1および2を参照)。
しかしながら、アントラキノン等の多環芳香族、又は色素骨格が導入された顔料分散剤は、溶媒への溶解性、特に水に対する溶解性が低い。そのため、水に対する溶解性を向上させるための工程が必要になり取扱い性が低い。また、これらの顔料分散剤は、水に対する溶解性が低いために、顔料分散剤が不溶分となることにより、顔料への吸着性が低下し易い。さらに、これらの顔料分散剤は、顔料の凝集核として作用することで、顔料の分散性を低下させる場合がある。
そこで、本発明の課題は、高分子顔料分散剤において、スチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤、又はアントラキノン骨格を持つスチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤に比べて、高沸点有機溶媒(例えば、プロピレングリコール等の多価アルコール類)を含有している場合であっても、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下が抑制される顔料分散剤を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
請求項1に係る発明は、
ビニル樹脂骨格と、ナフトキノン化合物由来の骨格とを持つ化合物を含む顔料分散剤である。
請求項2に係る発明は、
前記ビニル樹脂骨格が、アクリル樹脂骨格である請求項1に記載の顔料分散剤である。
請求項3に係る発明は、
下記一般式(1)で表される請求項2に記載の顔料分散剤である。
(一般式(1)中、Pはアクリル樹脂骨格を示す。Rは、水素原子、アクリル樹脂骨格、又は重合開始剤残基を示す。Xは、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、又はアミド基を示す。nは、0以上2以下の整数を示す。ただし、nが2の整数を示す場合、2つのXは同一の基を示してよく、異なる基を示してもよい。)
請求項4に係る発明は、
前記アクリル樹脂骨格が、スチレン(メタ)アクリル共重合体骨格であり、前記顔料分散剤の酸価が50以上200以下である請求項2又は請求項3のいずれか1項に記載の顔料分散剤である。
請求項5に係る発明は、
顔料、水、及び請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の顔料分散剤を含有する水性顔料分散組成物。
請求項6に係る発明は、
さらに、水溶性有機溶媒を含有する請求項5に記載の水性顔料分散組成物。
請求項7に係る発明は、
顔料、水、水溶性有機溶媒、及び請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の顔料分散剤を含有する水性インク。
請求項8に係る発明は、
請求項7に記載の水性インクを収容したインクカートリッジ。
請求項9に係る発明は、
請求項7に記載の水性インクを記録媒体上に吐出する吐出ヘッドを備える記録装置。
請求項10に係る発明は、
請求項7に記載の水性インクを記録媒体上に吐出する吐出工程を有する記録方法。
請求項1、2,3、又は4に係る発明によれば、高分子顔料分散剤において、スチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤、又はアントラキノン骨格を持つスチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤に比べて、高沸点有機溶媒(例えば、プロピレングリコール等の多価アルコール類)を含有している場合であっても、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下が抑制される顔料分散剤が提供される。
請求項5、6に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤、又はアントラキノン骨格を持つスチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤を含む顔料分散組成物に比べて、高沸点有機溶媒(例えば、プロピレングリコール等の多価アルコール類)を含有している場合であっても、保管安定性の低下が抑制される顔料分散組成物が提供される。
請求項7に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤、又はアントラキノン骨格を持つスチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤を含む水性インクに比べて、高沸点有機溶媒(例えば、プロピレングリコール等の多価アルコール類)を含有している場合であっても、保管安定性の低下が抑制される水性インクが提供される。
請求項8に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤、又はアントラキノン骨格を持つスチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤を含む水性インクが適用された場合に比べて、高沸点有機溶媒(例えば、プロピレングリコール等の多価アルコール類)を含有している場合であっても、保管安定性の低下が抑制される水性インクを収容したインクカートリッジが提供される。
請求項9、又は10に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤、又はアントラキノン骨格を持つスチレン(メタ)アクリル共重合体の顔料分散剤を含む水性インクが適用された場合に比べ、高沸点有機溶媒(例えば、プロピレングリコール等の多価アルコール類)を含有している場合であっても、保管安定性の低下が抑制される水性インクを吐出する記録装置、又は記録方法が提供される。
本実施形態に係る記録装置を示す概略構成図である。
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。
(顔料分散剤)
本実施形態に係る顔料分散剤は、ビニル樹脂骨格とナフトキノン化合物由来の骨格とを有する化合物を含む。本実施形態の顔料分散剤は、上記構成を有することで、高沸点有機溶媒を含有している場合であっても、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下が抑制される。この理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと推測される。
高分子顔料分散剤が、例えば、構造中に多環芳香族骨格を含まないスチレン(メタ)アクリル共重合体である場合、前述のように、顔料との吸着性が低いため、顔料の分散性が低くなり易く、保管安定性が低くなる。
一方で、高分子顔料分散剤が、例えば、スチレン(メタ)アクリル共重合体の構造中にアントラキノン骨格を有する顔料分散剤は水に対する溶解性が低いため、顔料分散剤が不溶分となり、顔料への吸着性が低下し易くなる場合がある。さらに、顔料の凝集核として作用することで、顔料の分散性を低下させる場合がある。そのため、アントラキノン骨格を有する顔料分散剤は顔料分散体中で分散しにくい。その結果、アントラキノン骨格を有する顔料分散剤を用いて顔料を分散させた顔料分散体は保管安定性が低下し易くなる。
これに対し、本実施形態の顔料分散剤は、特に、ナフトキノン化合物由来の骨格を有することで、アントラキノン骨格を有する顔料分散剤に比べ、水への溶解性が高く、顔料に対する吸着性が高くなる。そのため、本実施形態の顔料分散剤は、顔料が分散された顔料分散体に、高沸点有機溶媒が含有されている場合であっても、顔料の分散性の低下が抑制される。その結果、上記構成を有する本実施形態の顔料分散剤は、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下を抑制すると考えられる。
なお、本実施形態の顔料分散剤は、顔料が分散された顔料分散体が水性の場合に限らず、油性(非水性)の場合でも、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下が抑制される。
まず、ビニル樹脂骨格について説明する。
ビニル樹脂骨格のビニル樹脂としては、分子内に重合性二重結合を有するラジカル重合性の化合物を単量体として重合される重合体であれば、特に限定されない。このラジカル重合性の化合物としては、具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸等のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸化合物;(メタ)アクリル酸エステル、イタコン酸エステル、フマル酸エステル、マレイン酸エステル等のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物;酢酸ビニル等のビニルエステル化合物;アクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物;アクリルアミド等のアクリルアミド化合物;スチレン、アルキル置換スチレン、ハロゲン置換スチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン置換エチレン化合物;エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、イソプレン、シクロペンタジエン、ピネン等のエチレン性不飽和化合物;などが挙げられる。これらの化合物としては、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
これらの中でも、重合のし易さ、及び顔料が分散された分散体の保管安定性の低下をより抑制する点で、ビニル樹脂骨格のビニル樹脂は、(メタ)アクリル酸、及び(メタ)アクリル酸エステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル等)等の(メタ)アクリロイル骨格を有する化合物を単量体として重合したアクリル樹脂が好ましい。
また、同様の点で、アクリル樹脂は、上記の(メタ)アクリロイル骨格を有する化合物と、スチレン、アルキル置換スチレン(例えば、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン等)、ハロゲン置換スチレン(例えば、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン等)等のスチレン骨格を有する化合物とを単量体として重合したスチレン(メタ)アクリル共重合体であることがより好ましく、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルの単量体、及びスチレンを組み合わせて重合したスチレン(メタ)アクリル共重合体であることがさらに好ましい。
(メタ)アクリロイル骨格を有する化合物とスチレン骨格を有する化合物とを単量体として重合することで、後述するナフトキノン化合物との反応性が高まり、ナフトキノン化合物由来の骨格が化学構造中に容易に導入し易くなる。この点で、スチレン(メタ)アクリル共重合体は、全単量体のうち、スチレン骨格を有する化合物を10質量%以上含むことがよく、15質量%以上含むことが好ましい。スチレン骨格を有する化合物の上限は特に限定されるものではないが、90質量%以下であることがよい。なお、(メタ)アクリロイル骨格を有する化合物は、5質量%以上90質量%以下である。
また、上記のスチレン(メタ)アクリル共重合体は、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下をより抑制する点で、(メタ)アクリロイル骨格を有する化合物のうち、(メタ)アクリル酸を5質量%以上40質量%以下(好ましくは、10質量%以上30質量%以下)、(メタ)アクリル酸エステルを5質量%以上85質量%以下(好ましくは、10質量%以上75質量%以下)であることがよい。
なお、本明細書中において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」のいずれをも含む表現である。
次に、ナフトキノン化合物由来の骨格について説明する。ナフトキノン化合物由来の骨格は、ラジカル重合性化合物の単量体とナフトキノン化合物の単量体とを重合した重合体の化合物中に導入される骨格である。すなわち、顔料分散剤の化合物は、化合物中に、ジアルコキシナフタレン骨格を有する。
ナフトキノン化合物としては、具体的には、例えば、1,2−ナフトキノン、及び1,4−ナフトキノンが挙げられ、これらのナフトキノン化合物は置換基を有していてもよい。これらの中でも、ビニル樹脂の単量体との反応性の点から、1,4−ナフトキノンが好ましい。1,4−ナフトキノンとしては、例えば、2位の位置に置換基を有する一置換体、又は2位および3位の位置に置換基を有する二置換体であってもよい。1,4−ナフトキノンが、2位および3位の位置に置換基を有する二置換体である場合、各々の置換基は同じであってもよく、異なっていてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、又はアミド基が挙げられる。ナフトキノン化合物としては、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
1,4−ナフトキノンの2位の位置に置換基を有する一置換体の具体例としては、例えば、2−エチル−1,4−ナフトキノン、2−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン、2−メトキシ−1,4−ナフトキノン、2−クロロ−1,4−ナフトキノン、2−アミノ−1,4−ナフトキノン、2-フェニル−1,4−ナフトキノン、2-ベンジル−1,4−ナフトキノン等が挙げられる。
また、1,4−ナフトキノンの2位および3位の位置に置換基を有する二置換体の具体例としては、例えば、2,3−ジメチル−1,4−ナフトキノン、2,3−ジエチル−1,4−ナフトキノン、2,3−ジヒドロキシ−1,4−ナフトキノン、2,3−ジメトキシ−1,4−ナフトキノン、2,3−ジクロロ−1,4−ナフトキノン、2,3−ジアミノ−1,4−ナフトキノン、2−メチル−3−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン、2−メチル−3−メトキシ−1,4−ナフトキノン、2−アミノ−3−クロロ−1,4−ナフトキノン、2−ヒドロキシ−3−フェニル−1,4−ナフトキノン、2−ベンジル−3−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン等が挙げられる。
これらの中でも、反応性の点で、無置換の1,4−ナフトキノン、及び2−メチル−1,4−ナフトキノンが好ましい。
本実施形態の顔料分散剤は、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下をより抑制する点で、下記一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。
(一般式(1)中、Pはアクリル樹脂骨格を示す。Rは、水素原子、アクリル樹脂骨格、又は重合開始剤残基を示す。Xは、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、又はアミド基を示す。nは、0以上2以下の整数を示す。ただし、nが2の整数を示す場合、2つのXは同一の基を示してよく、異なる基を示してもよい。)
一般式(1)中、PおよびRが表すアクリル樹脂骨格を構成するアクリル樹脂としては、(メタ)アクリロイル骨格を有する化合物を単独で重合したアクリル樹脂、(メタ)アクリロイル骨格を有する化合物とスチレン骨格を有する化合物とを単量体として重合したスチレン(メタ)アクリル共重合体が挙げられる。これらの中でも、重合のし易さ、及び顔料が分散された分散体の保管安定性の低下をより抑制する点から、スチレン(メタ)アクリル共重合体が好ましく、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルの単量体を組み合わせて重合したスチレン(メタ)アクリル共重合体であることがより好ましい。
一般式(1)中、Rが表す重合開始剤残基は、例えば、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸tert−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸tert−ブチル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチル、過フェニル酢酸tert−ブチル、過メトキシ酢酸tert−ブチル、過N−(3−トルイル)カルバミン酸tert−ブチル、重硫酸アンモニウム、重硫酸ナトリウム、等の過酸化物類;2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’−アゾビス−(2,4’−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ化合物等の残基が挙げられる。
一般式(1)中、Xが表すアルキル基としては、直鎖状又は分岐状で、炭素数1以上6以下のアルキル基(具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、4−メチルペンチル基、4−メチル−3−ペンテニル基等)が挙げられる。これらの中でもメチル基、エチル基が好ましい。
一般式(1)中、Xが表すアリール基としては、例えば、フェニル基、p−トリル基、o−トリル基等が挙げられる。
一般式(1)中、Xが表すアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。
一般式(1)中、Xが表すハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
一般式(1)中、Xが表すアルコキシ基としては、直鎖状又は分岐状で、炭素数1以上6以下のアルコキシ基(具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基等)が挙げられる。
一般式(1)中、Xが表すアミノ基は、−N(R11で表される基が挙げられる。ただし、R11は、各々独立に、水素原子、アルキル基、又はフェニル基を表す。R11が表すアルキル基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基(メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基)が挙げられる。
一般式(1)中、Xが表すエステル基は、−C(=O)−OR12で表される基が挙げられる。ただし、R12は、アルキル基を表す。アルキル基としては、直鎖状又は分岐状で、炭素数1以上6以下のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、4−メチルペンチル基、4−メチル−3−ペンテニル基等)が挙げられる。
一般式(1)中、Xが表すアミド基は、例えば、−C(=O)−N(R13で表される基が挙げられる。ただし、R13は、各々独立に、水素原子、又はアルキル基を表す。アルキル基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基(メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基)が挙げられる。
ここで、一般式(1)で表される化合物の具体例を挙げる。一般式(1)で表される化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル(アクリル酸エチル、又はメタクリル酸メチル)、スチレン、及び無置換の1,4−ナフトキノンの各単量体を組み合わせて重合した化合物(スチレン(メタ)アクリル共重合体骨格を主鎖に有し、スチレン(メタ)アクリル共重合体骨格の主鎖の一部、及び少なくとも一方の末端に、無置換のナフトキノン化合物由来の骨格を有する化合物);(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル(アクリル酸エチル、又はメタクリル酸メチル)、スチレン、及び2−メチル−1,4−ナフトキノンの各単量体を組み合わせて重合した化合物(スチレン(メタ)アクリル共重合体骨格を主鎖に有し、スチレン(メタ)アクリル共重合体骨格の主鎖の一部、及び少なくとも一方の末端に、2位の位置にメチル基で置換されているナフトキノン化合物由来の骨格を有する化合物);(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル(アクリル酸エチル、又はメタクリル酸メチル)、スチレン、及び2−クロロ−1,4−ナフトキノンの各単量体を組み合わせて重合した化合物(スチレン(メタ)アクリル共重合体骨格を主鎖に有し、スチレン(メタ)アクリル共重合体骨格の主鎖の一部、及び少なくとも一方の末端に、2位の位置に塩素原子で置換されているナフトキノン化合物由来の骨格を有する化合物)が挙げられる。
一般式(1)で表される化合物において、PおよびRが表すアクリル樹脂骨格を構成するアクリル樹脂がスチレン(メタ)アクリル共重合体である場合、(メタ)アクリロイル骨格とスチレン骨格との含有量は、前述のように(メタ)アクリロイル骨格の含有量が5以上90質量%以下、スチレン骨格の含有量が10質量%以上90質量%以下である。
一般式(1)で表される化合物は、化合物の構造中に、ナフトキノン化合物由来の骨格が1質量%以上5質量%以下(好ましくは、1質量%以上3質量%以下)で含むことがよい。この範囲であると、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下をより抑制する点で好ましい。
なお、本実施形態の顔料分散剤において、化合物中のビニル樹脂骨格、ナフトキノン化合物由来の骨格の存在およびその存在量は、核磁気共鳴(NMR)、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析(GC−MS)等の分析機器によって測定することで確認し得る。
本実施形態の顔料分散剤は、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下をより抑制する点で、酸価が50以上300以下(好ましくは、60以上250以下)であることがよい。酸価がこの範囲であると、特に顔料が分散された顔料分散体が、水性の顔料分散体である場合に、保管安定性の低下の抑制効果が高まる。
酸価は、JIS K0070に従って行い、中和滴定法を用いて測定される。即ち、適当量の試料を分取し、溶剤(テトラヒドロフラン)100ml、及び、指示薬(フェノールフタレイン溶液)数滴を加え、水浴上で試料が完全に溶けるまで充分に振り混ぜる。これに、0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、指示薬の薄い紅色が30秒間続いた時を終点とする。酸価をA、試料量をS(g)、滴定に用いた0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液をB(ml)、fを0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液のファクターとした時、A=(B×f×5.611)/Sとして算出する。
本実施形態の顔料分散剤は、顔料が分散された顔料分散体の保管安定性の低下をより抑制する点で、重量平均分子量が3000以上100000以下(好ましくは、5000以上50000以下)であることがよい。
なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)により測定される値である。具体的には、GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC「HLC−8120GPC」を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M (15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
次に、本実施形態の顔料分散剤の製造方法について説明する。
本実施形態の顔料分散剤は、例えば、ラジカル重合性の化合物の単量体とナフトキノン化合物の単量体とを用いて、ラジカル重合により重合することで得られる。
具体的には、溶液重合、乳化重合、懸濁重合など種々の重合方法を採用することができる。例えば、溶液重合法では、通常、モノマー、ラジカル重合開始剤等の試薬を均一に溶解させる溶媒を用いて行う。溶媒は、例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、カルボン酸、ニトリル、エステル、ケトン、スルホキシド、水等が挙げられる。脂肪族炭化水素としては、ヘキサン、シクロヘキサン、芳香族炭化水素としては、トルエン、キシレン、ハロゲン化炭化水素としてはクロロホルム、四塩化炭素、アルコールとしてはエタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、カルボン酸としては酢酸、プロピオン酸、ニトリルとしてはアセトニトリル、エステルとしては酢酸エチル、酢酸ブチル、ケトンとしてはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、スルホキシドとしてはジメチルスルホキシド等が挙げられる。
ラジカル重合性の化合物の単量体とナフトキノン化合物の単量体とを用いて、ラジカル重合により重合するとき、重合開始剤を使用してもよい。重合開始剤としては、前述の一般式(1)中、Rが表す重合開始剤残基で例示した化合物が挙げられる。
また、分子量を調整する観点から、連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤としては、例えば、ヘキシルチオール、ヘプタンチオール、オクタンチオール、ノナンチオール、デカンチオール、ドデカンチオール、テトラデカンチオール、ヘキサデカンチオール、等のチオール部位を有する化合物;等が挙げられる。
以下に、本実施形態の顔料分散剤の一例として、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、スチレン、及び1,4−ナフトキノンを用いて合成した化合物の合成スキームを示す。なお、下記のスキームにおいて、Rは水素原子、又は重合開始剤残基を表す。
本実施形態に係る顔料分散剤は、顔料が分散された顔料分散体が油性(非水性)の場合、又は水性の場合のいずれの場合でも適用され得る。本実施形態の顔料分散剤は、特に、顔料を分散させる顔料分散体が水性である場合の顔料分散剤として適用すると、水性の顔料分散体の保管安定性の低下がより抑制される。
なお、本実施形態の顔料分散剤を用いて顔料を分散させた水性の顔料分散体は、例えば、水性塗料の顔料分散体、又は水性インクの顔料分散体として適用され得る。
(水性顔料分散組成物)
水性顔料分散組成物は、本実施形態の顔料分散剤と、顔料と、水とを含む。また、必要に応じて、水溶性有機溶媒を含む。
水性顔料分散組成物は、本実施形態の顔料分散剤を含んでいる。
なお、水性顔料分散組成物中に含まれる顔料分散剤は、本実施形態の顔料分散剤と本実施形態の顔料分散剤以外の顔料分散剤を併用してもよい。水性顔料分散組成物は、本実施形態の顔料分散剤以外の顔料分散剤としては、例えば、本実施形態の顔料分散剤以外の高分子顔料分散剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
ただし、顔料分散組成物の保管安定性の低下がより抑制される点で、水性顔料分散組成物中に含まれる本実施形態の顔料分散剤は、水性顔料分散組成物中に含まれる顔料分散剤の全量に対して、90質量%以上であることがよく、100質量%であることが好ましい。
本実施形態の顔料分散剤の含有量は、顔料の分散性により異なるため、特に限定されないが、水性顔料分散組成物中の顔料に対し、例えば、0.1質量%以上100質量%以下であることがよい。
顔料について説明する。
顔料としては、特に制限されないが、例えば、有機顔料、無機顔料が挙げられる。
黒色顔料(ブラック顔料)の具体例としては、Raven7000,Raven5750,Raven5250,Raven5000 ULTRAII,Raven 3500,Raven2000,Raven1500,Raven1250,Raven1200,Raven1190 ULTRAII,Raven1170,Raven1255,Raven1080,Raven1060(以上、コロンビアン・カーボン社製)、Regal400R,Regal330R,Regal660R,Mogul L,Black Pearls L,Monarch 700,Monarch 800,Monarch 880,Monarch 900,Monarch 1000,Monarch 1100,Monarch 1300,Monarch 1400(以上、キャボット社製)、Color Black FW1,Color Black FW2,Color Black FW2V,Color Black 18,Color Black FW200,Color Black S150,Color Black S160,Color Black S170,Printex35,Printex U,Printex V,Printex140U,Printex140V,Special Black 6,Special Black 5,Special Black 4A,Special Black4(以上、オリオンエンジニアドカーボンズ社製)、No.25,No.33,No.40,No.47,No.52,No.900,No.2300,MCF−88,MA600,MA7,MA8,MA100(以上、三菱化学社製)等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。
シアン色顔料の具体例としては、C.I.Pigment Blue−1,−2,−3,−15,−15:1,−15:2,−15:3,−15:4,−16,−22,−60等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
マゼンタ色顔料の具体例としては、C.I.Pigment Red−5,−7,−12,−48,−48:1,−57,−112,−122,−123,−146,−168,−177,−184,−202, C.I.Pigment Violet −19等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
イエロー顔料の具体例としては、C.I.Pigment Yellow−1,−2,−3,−12,−13,−14,−16,−17,−73,−74,−75,−83,−93,−95,−97,−98,−114,−128,−129,−138,−151,−154,−180等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、顔料としては、黒色とシアン、マゼンタ、イエローの3原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色又は淡色の体質顔料、プラスチックピグメント等も挙げられる。
また、顔料としては、シリカ、アルミナ、又は、ポリマービード等をコアとして、その表面に染料又は顔料を固着させた粒子、染料の不溶レーキ化物、着色エマルション、着色ラテックス等も挙げられる。
水性顔料分散組成物中に含まれる顔料の含有量は、特に限定されないが、予め定められた量が含有されていればよい。例えば、水性顔料分散組成物の全量に対して1質量%以上25質量%以下(好ましくは、2質量%以上20質量%以下)が挙げられる。
水について説明する。
水としては、特に不純物の混入、又は微生物の発生を防止するという観点から、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水が好適に挙げられる。
水性顔料分散組成物中に含まれる水の量としては、特に限定されないが、顔料分散組成物中に含まれる顔料濃度が予め定められた量になるように決めればよい。
水溶性有機溶媒について説明する。
水溶性有機溶媒は、例えば、水性顔料分散組成物の保管時の乾燥抑制、及び水性顔料分散組成物による塗膜を乾燥させるときの造膜性の改善を目的に使用される。
水溶性有機溶媒としては、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等も挙げられる。
多価アルコール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,2−へキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、キシリトールなどの糖アルコール類;キシロース、グルコース、ガラクトースなどの糖類;等が挙げられる。
多価アルコール類誘導体としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、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モノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
含窒素溶媒としては、ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等が挙げられる。
アルコール類としてはエタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
水溶性有機溶媒は、1種類で使用しても2種類以上を併用してもよい。
水溶性有機溶媒の量としては、特に限定されないが、水性顔料分散組成物の保管時の乾燥抑制の度合い、及び水性顔料分散組成物による塗膜を乾燥させるときの造膜性の改善する度合いに応じて、顔料分散組成物中に含まれる顔料濃度が予め定められた量になるように決定すればよい。水溶性有機溶媒の含有量は、例えば、水に対して1質量%以上60質量%以下(好ましくは、1質量%以上40質量%以下)が挙げられる。
水性顔料分散組成物は、必要に応じて、その他添加剤を含んでいてもよい。その他添加剤は、例えば、酸化防止剤、防カビ剤、導電剤、紫外線吸収剤、およびキレート化剤等の各種添加剤を含有してもよい。
水性顔料分散組成物の粘度は、顔料の種類等によって異なるため、特に限定されるものではない。例えば、水性顔料分散組成物の粘度は、1.5mPa・s以上30mPa・s以下(好ましくは1.5mPa・s以上20mPa・s以下)の範囲が挙げられる。
また、顔料分散組成物の保管安定性の低下がより抑制される点で、水性顔料分散組成物の調整直後(保管前)の粘度と、保管後(例えば、80℃、6日間保管後)との粘度の差が、0mP・s以上1.0mP・s以下(好ましくは0mPa・s以上0.5mPa・s以下)であることがよい。
粘度は、粘度粘弾性測定機(HAAKE社製、型番:MARS)を測定装置として用い、直径35mmのコーンプレートを用いて、粘度測定モードで、測定温度23℃、せん断速度100rpmで測定する。
水性顔料分散組成物中に分散している顔料の体積平均粒径は、顔料分散組成物の保管安定性の低下がより抑制される点で、水性顔料分散組成物の調整直後(保管前)と、保管後(例えば、80℃、6日間保管後)との差が、0nm以上10nm以下(好ましくは0nm以上5nm以下)であることがよい。
体積平均粒径の測定方法としては、動的光散乱式粒径分布測定装置(堀場製作所社製、LB−550)を用い、25℃で測定を行う。
水性顔料分散組成物の用途としては、特に制限されないが、例えば、水性塗料、各種印刷用の水性インク等の用途が挙げられる。
(水性インク)
次に、水性インクについて説明する。
水性インク(以下、単に「インク」とも称する)は、本実施形態の顔料分散剤、顔料、水、及び水溶性有機溶媒を含む。
水性インクは、本実施形態の顔料分散剤を含んでいる。水性インク中に含まれる顔料分散剤は、本実施形態の顔料分散剤と本実施形態の顔料分散剤以外の顔料分散剤を併用してもよい。本実施形態の顔料分散剤以外の顔料分散剤としては、特に限定されるものではないが、前述の水性顔料分散組成物に含有される本実施形態の顔料分散剤以外の顔料分散剤と同様の顔料分散剤が挙げられる。
ただし、水性インクの保管安定性の低下がより抑制される点で、水性インク中に含まれる本実施形態の顔料分散剤は、水性インク中に含まれる顔料分散剤の全量に対して、90質量%以上であることがよく、100質量%であることが好ましい。
本実施形態の顔料分散剤の含有量は、顔料の分散性等により異なるため、特に限定されないが、水性インク中の顔料に対し、例えば、0.1質量%以上100質量%以下であることがよい。
顔料としては、特に限定されるものではないが、前述の水性顔料分散組成物に含まれる顔料と同様の有機顔料、無機顔料が挙げられる。例えば、黒色顔料(ブラック顔料)、シアン色顔料、マゼンタ色顔料の、及びイエロー顔料が挙げられ、これらの顔料の具体例は、前述の水性顔料分散組成物に含有される顔料が挙げられる。
水性インクに含まれる顔料の含有量は、例えば、水性インクの全量に対して1質量%以上25質量%以下が好ましく、2質量%以上20質量%以下がより好ましい。
水としては、特に不純物の混入、又は微生物の発生を防止するという観点から、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水が好適に挙げられる。
水の含有量は、例えば、インクに対して10質量%以上95質量%以下(好ましくは、30質量%以上90質量%以下)であることがよい。
水溶性有機溶媒としては、前述の水性顔料分散組成物に含まれる水溶性有機溶媒と同様の水溶性有機溶媒が挙げられる。例えば、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等が挙げられ、これらの水溶性有機溶媒の具体例は、前述の水性顔料分散組成物に含有される水溶性有機溶媒と同様のものが挙げられる。
水溶性有機溶媒の含有量は、水に対して1質量%以上60質量%以下が好ましく、1質量%以上40質量%以下がより好ましい。
その他添加剤について説明する。
水性インクには、その他添加剤を含んでもよい。その他添加剤としては、インク吐出性改善剤(ポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等)、導電率/pH調整剤(水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物等)、反応性の希釈溶媒、浸透剤、pH緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、キレート化剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤等が挙げられる。
また、その他添加剤としては、水性インクの表面張力を調整し易くするための界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、公知の界面活性剤が挙げられ、例えば、HLB(親水基/疎水基バランス「Hydrophile− Lipophile Barance」)が14以下の界面活性剤を含むことが挙げられる。HLBが14以下の界面活性剤としては、HLBが14以下の界面活性剤、又は異なるHLBの界面活性剤を複数種使用してHLBを14以下に調製するなどの方法が挙げられる。
なお、HLB(親水基/疎水基バランス「Hydrophile− Lipophile Barance」)は、以下の式(グリフィン法)により定義されるものである。
・HLB=20×(親水部の式量の総和/分子量)
水性インクのpHは、例えば、好ましくは4以上10以下(より好ましくは5以上9以下)の範囲が挙げられる。
水性インクの導電率は、例えば、0.01S/m以上0.5S/m以下(好ましくは0.01S/m以上0.25S/m以下、より好ましくは0.01S/m以上0.20S/m以下)の範囲が挙げられる。
水性インクの粘度は、例えば、1.5mPa・s以上30mPa・s以下(好ましくは1.5mPa・s以上20mPa・s以下)の範囲が挙げられる。
また、水性インクの保管安定性の低下がより抑制される点で、水性顔料分散組成物の調整直後(保管前)と、保管後(例えば、80℃、6日間保管後)との粘度の差が、0mP・s以上1.0mP・s以下(好ましくは0mPa・s以上0.5mPa・s以下)であることがよい。
水性インク中に分散している顔料の体積平均粒径は、水性インクの保管安定性の低下がより抑制される点で、水性顔料分散組成物の調整直後(保管前)と、保管後(例えば、80℃、6日間保管後)との差が、0nm以上10nm以下(好ましくは0nm以上5nm以下)であることがよい。
水性インクのpH、導電率、粘度、及び水性インク中の体積平均粒径の各々の測定方法は、水性顔料分散組成物のpH、導電率、粘度、及び水性インク中の体積平均粒径の各々の測定方法と同様である。
また、水性インクの表面張力は、例えば、20mN/m以上50mN/m以下(好ましくは、25mN/m以上45mN/m以下)の範囲が挙げられる。
ここで、表面張力としては、ウイルヘルミー型表面張力計(協和界面科学株式会社製)を用い、23℃、55%RHの環境において測定した値を採用する。
(記録装置/記録方法)
本実施形態に係る記録装置は、本実施形態に係る水性インクを記録媒体上に吐出する吐出ヘッドを備える記録装置である。本実施形態に係る記録装置によれば、本実施形態に係る水性インクを非浸透性の記録媒体上に吐出する吐出工程を有する記録方法が実現される。
また、本実施形態に係る記録装置には、本実施形態に係る水性インクを収容し、当該記録装置に着脱されるようカートリッジ化されたインクカートリッジを備えていてもよい。
以下、本実施形態に係る記録装置及び記録方法の一例について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る記録装置を示す概略構成図である。
本実施形態に係る記録装置12は、例えば、図1に示すように、筐体14内の下部に、給紙容器16が備えられており、給紙容器16内に積層された用紙P(記録媒体の一例)を取り出しロール18で1枚ずつ取り出す機構を有している。取り出された用紙Pは、搬送経路22を構成する複数の搬送ローラ対20で搬送される。
給紙容器16の上方には、駆動ロール24及び従動ロール26に張力を付与されつつ支持された無端状の搬送ベルト28が配置されている。搬送ベルト28の上方には、吐出ヘッド30(吐出装置の一例)が配置されており、搬送ベルト28における平坦部分に対向している。この吐出ヘッド30が搬送ベルト28の平坦部分に対向した領域が、吐出ヘッド30から用紙Pにインクの液滴が吐出される吐出領域となっている。搬送ローラ対20で搬送された用紙Pは、搬送ベルト28で保持されてこの吐出領域に至り、吐出ヘッド30に対向した状態となり、吐出ヘッド30から画像情報に応じて吐出されたインクの液滴が用紙Pの表面に付着する。
吐出ヘッド30はインクジェット方式によってインク滴を複数のノズルから吐出する吐出ヘッドであり、公知のものが適用される。例えば、吐出ヘッド30は、インクの液滴を熱により吐出する、所謂サーマル方式であってもよいし、インクの液滴を圧力により吐出する、所謂圧電方式であってもよく、
また吐出ヘッド30としては、例えば、有効な記録領域(インクを吐出するノズルの配置領域)が用紙Pの幅(搬送方向と交差(例えば直交)する方向の長さ)以上とされた長尺状の吐出ヘッドが挙げられる。
また吐出ヘッド30としては、目的に応じて、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の4色それぞれに対応した4つの吐出ヘッドが搬送方向に沿ってアレイ状に配置されている形態、ブラック(K)に対応した一つの吐出ヘッド30を配置した形態、他の中間色を加えた4色以上のそれぞれに対応した4つ以上の吐出ヘッド30を配置した形態等が挙げられる。
吐出ヘッド30の上流側(用紙Pの搬送方向上流側)には、帯電ロール32が配置されている。帯電ロール32は、従動ロール26との間で搬送ベルト28及び用紙Pを挟みつつ従動し、接地された従動ロール26との間に電位差を生じさせ、用紙Pに電荷を与えて搬送ベルト28に静電吸着させる。
吐出ヘッド30の下流側(用紙Pの搬送方向下流側)には、剥離板34が配置されており、用紙Pを搬送ベルト28から剥離させる。剥離された用紙Pは、剥離板34の下流側(用紙Pの搬送方向下流側)で排出経路36を構成する複数の排出ローラ対38で搬送され、筐体14の上部に設けられた排紙容器40に排出される。
なお、図1に示す記録装置12は、吐出ヘッド30によってインクの液滴を用紙Pの表面に直接吐出する方式であるが、これに限られず、例えば中間転写体にインクの液滴を吐出した後に、中間転写体上のインクの液滴を用紙Pに転写する方式であってもよい。
また、記録装置12では、目的のサイズの枚葉状の記録媒体に水性インクを吐出して画像を記録する方式について説明したが、例えば、ロール状の記録媒体(所謂連帳紙)に水性インクを吐出して画像を記録する方式であってもよい。
記録装置12では、乾燥装置を備えていない記録装置について説明したが、記録媒体上に吐出された水性インクを乾燥する乾燥装置を更に備えた記録装置でもあってもよい。
本実施形態は、限定的に解釈されるものではなく、本発明の要件を満足する範囲内で実現されることは、言うまでもない。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。
(評価A)
−顔料分散剤(1)の合成−
反応容器に、1,4−ナフトキノン(NQ)9質量部、イソプロピルアルコール200質量部を仕込んで窒素気流化78℃に加熱した。その後、メタクリル酸(MAA)140質量部、スチレン(St)90質量部、アクリル酸エチル(EA)220質量部、イソプロピルアルコール質量350部、及びジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(重合開始剤、和光純薬製、V−601)22.5質量部の混合物を3時間かけて滴化し、さらに78℃で3時間反応させた。反応終了後、イソプロピルアルコールを減圧留去することで白色粉体の化合物である顔料分散剤(1)を得た。得られた化合物の酸価、重量平均分子量(Mw)、下記に示す溶解性の評価結果について表1に示す。なお、酸価、重量平均分子量(Mw)は既述の測定方法によって測定した。
−溶解性評価方法−
顔料分散剤1.0質量部と1N水酸化ナトリウム水溶液10質量部とを混合し、マグネチックスターラーで2日間撹拌し、状態を観察した。
−評価基準−
A:均一透明に溶解
B:膨潤あるいは二層に分離
C:白濁あるいは個体のまま不溶
−顔料分散剤(2)〜(5)、比較顔料分散剤(C1)の合成−
表1に示す質量部となるように、(メタ)アクリル酸成分、(メタ)アクリル酸エステル成分、スチレン成分、ナフトキノン化合物の仕込み量を変更した他は、顔料分散剤(1)の合成と同様の操作方法により、顔料分散剤(2)〜(5)、比較顔料分散剤(C1)を得た。得られた化合物の酸価、重量平均分子量(Mw)、上記に示す溶解性の評価結果について表1に示す。
−比較顔料分散剤(C2)の合成−
反応容器にイソプロピルアルコール200質量部を仕込んで窒素気流化78℃に加熱した。メタクリル酸140質量部、スチレン質量90部、アクリル酸エチル220質量部、イソプロピルアルコール350質量部、アミノエタンチオール塩酸塩6.5質量部、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(重合開始剤、和光純薬製、V−601)22.5質量部の混合物を3時間かけて滴化し、さらに78℃で3時間反応させた。反応後、トリエチルアミン58質量部と、2−アントラキノンカルボニルクロリド15.4質量部を添加し、78℃で1時間反応させた。反応後、希塩酸で再沈澱することで、比較顔料分散剤(C2)を白色粉体として得た。得られた化合物の酸価、重量平均分子量(Mw)、上記に示す溶解性の評価結果について表1に示す。
表1中、「MAA」はメタクリル酸、「EA」はアクリル酸エチル、「MMA」はメタクリル酸メチル、「St」はスチレン、「NQ」は1,4−ナフトキノン、及び「MNQ」は2−メチル−1,4−ナフトキノン、をそれぞれ表す。
表1中、「※1」はアントラキノン、「※2」は3.4(質量部)、をそれぞれ表す。
(評価B)
−顔料分散体(1)の作製−
顔料分散剤(1)を45質量部、2−(ジメチルアミノ)エタノール14.4質量部、イオン交換水791質量部を混合し、顔料分散剤(1)を溶解させた。溶解した後に、カーボンブラック150質量部を添加し、0.5mmジルコニアボールを添加してペイントシェーカーで30分間分散して顔料濃度15質量%の顔料分散ペースト(A)を得た。このとき、顔料ペースト(A)の含有量は顔料に対して30質量%である。
イオン交換水16.7質量部、プロピレングリコール50質量部、上記顔料分散ペースト(A)33.3質量部を混合することで顔料分散体(1)を得た。得られた顔料分散体(1)の作製直後(保管前)、及び80℃、6日間保管後の両者について、粒子径、及び粘度の測定を既述の方法にしたがって測定した。結果を表2に示す。
−顔料分散体(2)〜(8)、比較顔料分散体(C1)の作製−
顔料を表2に示す、顔料分散剤、顔料に変更した以外は、顔料分散体(1)と同様の操作手順により、顔料分散体(2)〜(8)、比較顔料分散体(C1)を得た。得られた各々の顔料分散体の作製直後(保管前)、及び80℃、6日間保管後の両者について、体積平均粒径、及び粘度の測定を既述の方法にしたがって測定した。結果を表2に示す。
−比較顔料分散体(C2)の作製−
顔料分散剤(1)を比較顔料分散剤(C2)に変更したが、イオン交換水には溶解しなかった。不溶物が存在した状態でカーボンブラックを添加し、顔料分散ペースト(A)と同様にして顔料分散ペースト(B)を得た。顔料分散ペースト(B)を用いて、顔料分散剤(1)の作製と同様にして、比較顔料分散体(C2)を作製した。得られた各々の顔料分散体(C2)の作製直後(保管前)について、粒子径、及び粘度の測定を既述の方法にしたがって測定した。結果を表2に示す。なお、比較顔料分散体(C2)は、沈殿物が生じていたため、均一に近い状態での保管後の体積平均粒径、及び粘度の測定はできなかった。
表2中、「K」はカーボンブラック、「Y」は黄色顔料(C.I.Pigment Yellow−74)、「M」はマゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)、「C」はシアン顔料(C.I.Pigment Blue 15:3)をそれぞれ表す。
表2中、「※3」、及び「※4」は、測定不可をそれぞれ表す。
上記結果から、実施例の顔料分散剤は、比較例に比べ、溶解性が高いことが分かる(表1参照)。そして、実施例の顔料分散剤を用いて顔料を分散させた顔料分散体は、比較例の顔料分散剤を用いた場合に比べ、保管安定性が高いことがわかる(表2参照)。
12 記録装置
14 筐体
16 給紙容器
18 取り出しロール
20 搬送ローラ対
24 駆動ロール
26 従動ロール
28 搬送ベルト
30 吐出ヘッド
32 帯電ロール
34 剥離板
36 排出経路
38 排出ローラ対
40 排紙容器
P 用紙

Claims (10)

  1. ビニル樹脂骨格と、ナフトキノン化合物由来の骨格とを持つ化合物を含む顔料分散剤。
  2. 前記ビニル樹脂骨格が、アクリル樹脂骨格である請求項1に記載の顔料分散剤。
  3. 下記一般式(1)で表される請求項2に記載の顔料分散剤。

    (一般式(1)中、Pはアクリル樹脂骨格を示す。Rは、水素原子、アクリル樹脂骨格、又は重合開始剤残基を示す。Xは、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、又はアミド基を示す。nは、0以上2以下の整数を示す。ただし、nが2の整数を示す場合、2つのXは同一の基を示してよく、異なる基を示してもよい。)
  4. 前記アクリル樹脂骨格が、スチレン(メタ)アクリル共重合体骨格であり、前記顔料分散剤の酸価が50以上200以下である請求項2又は請求項3に記載の顔料分散剤。
  5. 顔料、水、及び請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の顔料分散剤を含有する水性顔料分散組成物。
  6. さらに、水溶性有機溶媒を含有する請求項5に記載の水性顔料分散組成物。
  7. 顔料、水、水溶性有機溶媒、及び請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の顔料分散剤を含有する水性インク。
  8. 請求項7に記載の水性インクを収容したインクカートリッジ。
  9. 請求項7に記載の水性インクを記録媒体上に吐出する吐出ヘッドを備える記録装置。
  10. 請求項7に記載の水性インクを記録媒体上に吐出する吐出工程を有する記録方法。
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