JP4292749B2 - インク組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、ポリエーテル変性ポリシロキサン、スルホン基含有(共)重合体を含んでなる、インクジェット記録に好適な顔料インク組成物に関する。
【0002】
【発明の背景】
インクジェット記録は、微細なノズルからインクを小滴として吐出して、文字や図形を記録媒体表面に記録する方法である。このようなインクジェット記録に用いられるインクには種々の特性が要求されている。例えば、分散安定性、吐出安定性、および印刷物の耐擦過性が良好なことが挙げられる。
【0003】
インクとしては一般に、各種の水溶性染料を水性媒体に溶解させたものが使用されている。また、顔料を水性媒体に分散させたインクが提供されている。顔料を水性媒体に分散させた顔料系インクは、水溶性染料に比べて耐水性や耐光性に優れるという特徴を有する。
【0004】
染料は紙等の記録媒体に浸透して定着する。一方、顔料粒子は基本的に紙等の記録媒体に浸透せず、その上に残って発色する。従って、顔料系インク組成物
は、記録媒体の表面状態の影響を受けやすい。いわゆる普通紙は、紙繊維の毛布により、顔料の定着にムラが生じ、良好な品質の画像を実現しがたい。そのた
め、記録媒体表面が平滑でかつ均質であるいわゆる専用紙を用意し、これに顔料インク組成物を印刷することで高い品質の画像を実現している。
【0005】
近年のインクジェット記録技術の革新的な進歩により、これまで銀塩写真やオフセット印刷によってのみ実現されてきた高精細印刷の分野にまでインクジェット記録方法が用いられるようになっている。それに伴い、銀塩写真やオフセット印刷の分野で用いられてきた印画紙やアート紙等に匹敵する高光沢性を有するインクジェット記録媒体が開発されてきている。このように高光沢インクジェット記録媒体としては、紙やフィルム等の基材上にシリカ等の多孔質顔料を含有するインク受容層を設けたものが主流になっている。
【0006】
しかし、前記のようなインク受容層を有するインクジェット専用紙を用いる
と、従来のインク組成物において、ベタ印字した際に、印字dutyによって反射率が異なる現象(以下「光沢ムラ」という)や、シアンのベタ印字において赤っぽく見える現象(以下「ブロンズ」という)や、定着性が十分でないという問題が生じている。
【0007】
一方、シリコン系界面活性剤の一つに、変性ポリシロキサン化合物が知られている。この化合物を含んだインク組成物もまたいくつか知られている。例えば特開昭59−66475号公報には、オルガノ変性ポリシロキサンを含む平板印刷用のインク組成物が開示されている。また、特開昭60−173068号公報には、消泡剤として変性ポリシロキサンを含んでなるインク組成物が開示されている。特開平5−169790号公報および特開平10−310732号公報に
は、特定構造を有する変性ポリシロキサンを含んでなるインクジェット記録用インク組成物が開示されている。さらに、特開平10−279871号公報には、ポリエーテル変性ポリシロキサンを含んでなる染料系インク組成物が開示されている。
【0008】
【発明の概要】
本発明者らは、今般、特定構造のポリエーテル変性ポリシロキサン、スルホン基含有(共)重合体エマルジョンを含んでなるインク組成物によれば、良好な画像が実現できるとの知見を得た。
【0009】
従って、本発明は、良好な画像が実現できるインク組成物、とりわけインクジェット記録方法に用いられた際、吐出安定性、保存安定性、発色性、定着性に優れ、混色にじみ、印字ムラ、光沢ムラ、ブロンズの極めて少ない良好な画像品質を実現するインク組成物の提供をその目的としている。
【0010】
1.本発明によるインク組成物は、顔料と、下記の式(1)で表される化合物及び/又は下記の式(2)で表される化合物と、水と、水溶性有機溶剤と、スルホン基含有(共)重合体とを少なくとも含んでなる、インク組成物。
【0011】
【化4】
(上記式中、R1〜R9は、独立して、C1-6アルキル基を表し、jおよびkは、独立した1以上の整数を表し、EOはエチレンオキシ基を表し、POはプロピレンオキシ基を表し、lは、0以上の整数を表し、mおよびnは0以上の整数を表すが、但しm+nは1以上の整数を表し、EOおよびPOは、[]内においてその順序は問わず、ランダムであってもブロックであってもよい。)
【0012】
【化5】
(上記式中、R1〜R7は、独立して、C1-6アルキル基を表し、jおよびkは、独立した1以上の整数を表し、EOはエチレンオキシ基を表し、POはプロピレンオキシ基を表し、lは、0以上の整数を表し、mおよびnは0以上の整数を表すが、但しm+nは1以上の整数を表し、EOおよびPOは、[]内においてその順序は問わず、ランダムであってもブロックであってもよい。)
【0013】
2.本発明によるインク組成物は、上記1に記載のスルホン基含有(共)重合体が、スルホン基含有(共)重合体エマルジョンとして配合されることを特徴とする。
【0014】
3.本発明によるインク組成物は、上記1又は2に記載のスルホン基含有(共)重合体が、ジエン系スルホン基含有(共)重合体及び/又は非ジエン系スルホン基含有(共)重合体であることを特徴とする。
【0015】
4.本発明によるインク組成物は、上記3に記載の非ジエン系スルホン基含有(共)重合体が、アクリル系スルホン基含有(共)重合体であることを特徴とする。
【0016】
【発明の具体的説明】
本発明によるインク組成物は、インク組成物を用いた記録方式に用いられる。インク組成物を用いた記録方式とは、例えば、インクジェット記録方式、ペン等による筆記用具による記録方式、その他各種印刷方式が挙げられる。特に本発明によるインク組成物は、インクジェット記録方法に好ましく用いられる。
【0017】
本発明によるインク組成物によれば、顔料系インク組成物により普通紙に印字したときにしばしば観察された、紙表面の羽毛、サイズ処理剤等に起因すると思われる印字ムラの発生を有効に防止できる。
また、本発明によるインク組成物によれば、顔料系インク組成物により前記のような専用紙に印字したときに観察された、印字dutyによって生じる「光沢ムラ」や、シアンのベタ印字において生じる「ブロンズ」を有効に抑制できる。
【0018】
さらに、本発明によるインク組成物は、インクジェット記録方法において、吐出安定性、保存安定性、発色性、定着性に優れ、混色にじみの極めて少ない良好な画像品質を実現できる点で有利である。
【0019】
本発明によるインク組成物は、上記した式(1)で表わされる化合物及び/又は下記の式(2)で表される化合物を含んでなる。
【0020】
式(1)、式(2)において、R1〜R9は、独立してC1-6アルキル基、好ましくはメチル基を表す。jおよびkは、独立して、1以上の整数を表すが、より好ましくは1〜2である。また、lは、0以上の整数を表し、mおよびnは0以上の整数を表すが、但しm+nは1以上の整数を表す。好ましくはm+nは2〜4である。
【0021】
本発明の好ましい態様によれば、式(1)で表わされる化合物、式(2)で表される化合物として、j=k+1を満足するものが好ましい。また別の本発明に好ましい態様によれば、式(1)で表わされる化合物、式(2)で表される化合物として、R1〜R9が全てメチル基を表し、jが2を表し、kが1を表し、lが1を表し、mが1以上の整数を表し、nが0を表すものが好ましい。
【0022】
式(1)で表わされる化合物及び/又は下記の式(2)で表される化合物の添加量は適宜決定されてよいが、0.03〜3重量%が好ましく、より好ましくは0.1〜2重量%程度であり、さらに好ましくは0.3〜1重量程度である。
【0023】
式(1)で表わされる化合物、式(2)で表される化合物は市販されており、それを利用することが可能である。例えば、ビックケミー・ジャパン株式会社より、シリコン系界面活性剤BYK−345、同346、同348及び同347が利用可能である。
【0024】
本発明によるインク組成物は、着色剤として顔料を含んでなる。無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。無機顔料としては、酸化チタンおよび酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネスト法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ染料(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を含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、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、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラノン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが使用できる。
【0025】
顔料の具体例としては、カーボンブラックとして、三菱化学製のNo.2300、No.900、HCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等が、コロンビア社製のRaven5750、同5250、同5000、同3500、同1255、同700等が、キャボット社製のRegal 400R、同330R、同660R、Mogul L、同700、Monarch 800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、同1400等が、デグッサ社製の Color Black FW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、Color Black S150、同S160、同S170、Printex 35、同U、同V、同140U、Special Black 6、同5、同4A、同4等が挙げられ、これらの1種または2種の混合物として用いてよい。
【0026】
イエローインク組成物に使用される顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントイエロー74、109、110、128、および138からなる群から選択される1種または2種以上の混合物である。
【0027】
また、マゼンタインク組成物およびライトマゼンタインク組成物に使用される顔料としては、C.I.ピグメントレッド 5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、15:1、112、122、123、168、184、202、209及びC.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントレッド122、202、209及びC.I.ピグメントバイオレット19からなる群から選択される1種または2種以上の混合物である。
【0028】
さらに、シアンインク組成物およびライトシアンインク組成物に使用される顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60及びC.I.バットブルー4、60等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントブルー15:3、15:4、及び60からなる群から選択される1種または2種以上の混合物である。
【0029】
本発明の好ましい態様によれば、顔料はその平均粒径が10〜200nmの範囲にあるものが好ましく、より好ましくは50〜150nm程度のものである。
【0030】
また、顔料の添加量は適宜決定されてよいが、インク組成物に対して0.1〜20重量%の範囲が好ましく、より好ましくは、0.2〜10重量%の範囲である。中でも、ライトマゼンタインク組成物およびライトシアンインク組成物中の顔料の含有量は、0.1〜1.3重量%であることが好ましく、0.4〜1.0重量%であることがさらに好ましい。
【0031】
本発明において、顔料は分散剤によって分散された顔料分散液としてインク組成物に添加されるのが好ましい。分散剤としては高分子分散剤または界面活性剤が挙げられる。
【0032】
高分子分散剤の好ましい例としては天然高分子が挙げられ、その具体例としては、にかわ、ゼラチン、ガゼイン、アルブミンなどのタンパク質類、アラビアゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類、サボニンなどのグリコシド類、アルギン酸及びアルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸誘導体、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロースなどのセルロース誘導体などが挙げられる。
【0033】
高分子分散剤の好ましい例としては合成高分子が挙げられ、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体などのアクリル系樹脂;スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体などのスチレン−アクリル酸樹脂;スチレン−マレイン酸;スチレン−無水マレイン酸;ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体;ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体;酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びこれらの塩が挙げられる。これらのなかで特に、カルボキシル基(塩の形態であることが好ましい)を有する高分子化合物(例えば、上記スチレン−アクリル酸樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−無水マレイン酸樹脂、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体)、疎水性基を持つモノマーと親水性基を持つモノマーとの共重合体、および疎水性基と親水性基を分子構造中に併せ持ったモノマーからなる重合体が好ましい。上記の塩としてはジエチルアミン、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、モルホリンなどとの塩が挙げられる。これらの共重合体は、重量平均分子量が3,000〜30,000であるのが好ましく、より好ましくは、5,000〜15,000である。
【0034】
また、分散剤として好ましい界面活性剤の例としては、脂肪酸塩類、高級アルキルジカルボン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩類、高級アルキルスルホン酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、スルホ琥珀酸エステル塩、ナフテン酸塩、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類などの陰イオン界面活性剤;脂肪酸アミン塩、第四アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウムなどの陽イオン界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類などの非イオン性界面活性剤などが挙げられる。上記した界面活性剤はインク組成物に添加されることで、界面活性剤としての機能をも果たすことは当業者であれば理解するであろう。
【0035】
本発明のインク組成物に含有されるスルホン基含有(共)重合体は、以下のモノマーを重合または共重合して得た重合体または共重合体をスルホン化処理して得たもの(特開平11−217525号公報を参照)、または、スルホン化されたモノマーを重合または共重合して得たもので、ジエン系モノマーを必須成分とするジエン系スルホン基含有(共)重合体とジエンモノマーを必須成分としない非ジエン系スルホン基含有(共)重合体とがある。
【0036】
ジエン系スルホン基含有(共)重合体を得るために使用されるモノマーには、ジエン系モノマーと、ジエン系モノマーと併用できる他のモノマーとがある。
ジエン系モノマーは、単素数が4〜10のジエン系化合物で、例えば、1,3−ブタジエン、1,2−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,2−ペンタジエン、2,3−ペンタジエン、イソプレン、1,2−ヘキサジエン、2,3−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、2,3−ヘキサジエン、2,4−ヘキサジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、1,2−ヘプタジエン、1,3−ヘプタジエン、
1,4−ヘプタジエン、1,5−ヘプタジエン、1,6−ヘプタジエン、2,3−ヘプタジエン、2,5−ヘプタジエン、3,4−ヘプタジエン、3,5−ヘプタジエン、シクロヘプタジエン等を挙げることができる。これらのジエン系モノマーは1種または2種以上を併用して用いることができる。
【0037】
ジエン系モノマーと併用できる他のモノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、ビニルナフタレンなどの芳香族モノマー、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等のモノ或いはジカルボン酸またはジカルボン酸無水物、(メタ)アクリロニトリルなどのビニルシアン化合物、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルメチルケトン、酢酸ビニル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸グリシジルなどの不飽和化合物が挙げられる。これらの他のモノマーは1種または2種以上を併用して用いることができる。
これらの他のモノマーを併用する場合には、ジエン系モノマーの使用量は、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上、更に好ましくは5重量%以上である。
【0038】
上記のジエン系モノマー又はジエン系モノマーと併用できる他のモノマーとを重合または共重合して得られるジエン系(共)重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体を含め如何なる(共)重合体でも良い。好ましい(共)重合体としては、例えば、イソプレン単独重合体、ブタジエン単独重合体、イソプレン−スチレンランダム共重合体、イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン三元ブロック共重合体、ブタジエン−スチレンランダム共重合体、ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、ブタジエン−スチレン−ブタジエン三元ブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元ブロック共重合体等が挙げられる。より好ましい共重合体としては、例えば、イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン三元ブロック共重合体、ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、ブタジエン−スチレン−ブタジエン三元ブロック共重合体等が挙げられる。
【0039】
本発明で使用されるジエン系スルホン基含有(共)重合体は、上記のジエン系(共)重合体及び/又はその前駆モノマーに基づく残存二重結合の一部又は全部を水添して得られる(共)重合体を、公知のスルホン化方法、例えば、日本化学会編集、新実験講座(14巻III.1773頁)又は特開平2−227403号公報等に記載された方法によってスルホン化されたものである。
なお、上記の水添は、スルホン化後に行われても良い。
スルホン化剤としては、無水硫酸、硫酸、クロルスルホン酸、発煙硫酸、亜硫酸水素塩(Li塩、Na塩、K塩、Rb塩、Cs塩等)等が挙げられる。
スルホン化剤の量は、上記(共)重合体のモノマーユニットのトータル1モルに対して、通常、無水硫酸換算で0.005〜1.5モル、より好ましくは、
0.01〜1.0モルであり、0.005モル未満では、目的とするスルホン化率のものが得られないため、種々の性能が発現できず、一方、1.5モルを超えると、未反応の無水硫酸が多くなり、アルカリで中和した後、多量の硫酸塩が生じ、純度が低下する。
【0040】
次に、上記のようにしてスルホン化されたジエン系スルホン基含有(共)重合体は、水及び/又は塩基性化合物を作用される。塩基性化合物としては、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ金属の炭酸塩、アンモニア水、有機金属化合物、アミン類などが挙げられる。塩基性化合物は、1種または2種以上を併用して用いることができる。塩基性化合物の使用量は、使用したスルホン化剤1モルに対して、2モル以下、好ましくは、1.3モル以下である。
【0041】
このようにして得られたジエン系スルホン基含有(共)重合体は、水にエマルジョン化された状態で使用されるのが好ましい。このエマルジョン化は、水及び/又は塩基性化合物で中和されたもの或いは中和前の状態のもの(スルホン化物の有機溶剤溶液)を、水及び/又は塩基性化合物と攪拌・混合し、エマルジョン化させた後、水を残したまま有機溶剤を除去することにより得られる。
ジエン系スルホン基含有(共)重合体の含有量は、インク組成物中に、好ましくは、0.1〜20重量%であり、より好ましくは、0.2〜10重量%である。0.1重量%未満では十分な耐擦性が得られない場合があるという問題があり、20重量%を超えるとインク組成物の粘度がインクヘッドに最適な粘度を超えたり、吐出安定性が劣化するという問題がある。
【0042】
非ジエン系スルホン基含有(共)重合体を得るために使用されるモノマーとしては、例えば、アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、又はイソブチレンと三酸化イオウとを反応させて得られるメタクリルスルホン酸等のビニルモノマー、あるいはp−スチレンスルホン酸ナトリウム等のスチレン系単量体(例えば、東ソー(株)製、スピロマー)、あるいは一般式
CH2=C(CH3)−COO(AO)nSO3Na(A:低級アルキレン基)で表わされるメタクリル酸エステル系単量体(例えば、三洋化成(株)製、エレミノールRS−30)のようなスルホニル基を有するモノマー、及び前期モノマーのナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられる。
【0043】
非ジエン系スルホン基含有(共)重合体は、スルホン基を含有しないモノマーと共重合させることも可能である。共重合可能な他のモノマーとしては、スチレン、エチルビニルベンゼン、α−メチルスチレン、フルオロスチレン、ビニルピリン等の芳香族モノビニル化合物、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、β−メタクリロイルオキシエチルハイドロジエンフタレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート等のアクリル酸エステルモノマー、2−エチルヘキシルメタクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、等のメタクリル酸エステルモノマー、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物、シリコン変性モノマー、マクロモノマー等を挙げることができる。
更に、ブタジエン、イソプレンなどの共役二重結合化合物や酢酸ビニル等のビニルエステル化合物、4−メチル−1−ペンテン、その他のα−オレフィン化合物が挙げられる。共重合可能なモノマーのうちでは、スチレン、メチルメタクリレート、アクリロニトリルが好ましい。
共重合可能なモノマーの使用量は、重合性モノマーの通常1〜93重量%、好ましくは、5〜80重量%である。
【0044】
非ジエン系スルホン基含有(共)重合体は、上記のスルホン基含有モノマー又は、スルホン基含有モノマーと共重合可能な他のモノマーとを、例えば、水あるいは有機溶媒などの重合用溶媒の中で、ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤等を使用してラジカル重合する。ここで、ラジカル重合に使用される重合用有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類;キシレン、トルエン、ベンゼンなどの芳香族炭化水素;ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素を挙げることができる。これらの重合用溶媒の中では、水又はメタノールが好ましい。
【0045】
ラジカル重合開始剤としては、過酸化カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩系開始剤;過酸化水素などの無機系開始剤;クメンハイドロパーオキサイド、イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどの有機過酸化物;あるいはアゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系開始剤で代表される有機系開始剤を挙げることができる。
【0046】
上記の非ジエン系モノマーを重合または共重合して得られる非ジエン系スルホン基含有(共)重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体を含め如何なる(共)重合体でも良い。
【0047】
本発明で使用する非ジエン系スルホン基含有(共)重合体は、水にエマルジョン化された状態で使用されるのが好ましい。このエマルジョン化は、水及び/又は塩基性化合物で中和されたもの、或いは中和前の状態のもの(スルホン化物の有機溶剤溶液)を、水及び/又は塩基性化合物と攪拌・混合し、エマルジョン化させた後、水を残したまま有機溶剤を除去することにより得られる。
非ジエン系スルホン基含有(共)重合体の含有量は、インク組成物中に、好ましくは、0.1〜20重量%であり、より好ましくは、0.2〜10重量%である。0.1重量%未満では充分な耐擦性が得られない場合があるという問題があり、20重量%を超えるとインク組成物の粘度がインクジェットヘッドに最適な粘度を超えたり、吐出安定性が劣化するという問題点がある。
【0048】
本発明におけるインク組成物において、水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。また、紫外線照射、または過酸化水素添加などにより滅菌した水を用いることにより、インク組成物を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
【0049】
また、水溶性有機溶媒は、好ましくは低沸点有機溶剤であり、その例として
は、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノールなどがあげられる。特に一価アルコールが好ましい。低沸点有機溶剤は、インクの乾燥時間を短くする効果がある。低沸点有機溶剤の添加量はインク組成物に対して5重量%以下程度の範囲が好ましく、より好ましくは2重量%以下程度の範囲である。
【0050】
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物は、さらに高沸点有機溶媒からなる湿潤剤を含んでなることが好ましい。高沸点有機溶剤の好ましい例としては、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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコール類、尿素、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどが挙げられ、これら一種または二種以上の混合物として用いることができる。この中でも、グリセリン、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、2−ピロリドン、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、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、尿素が好ましい。これらの添加量は、インク組成に対して1〜20重量%程度の範囲が好ましく、より好ましくは5〜10重量%程度の範囲である。
【0051】
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物は、1,2−アルカンジオールをさらに含んでなることが好ましい。1,2−アルカンジオールは、好ましくは1,2−C1-8アルカンジオールであり、より好ましくは1,2 −C1-6アルカンジオールであり、最も好ましくは1,2−ヘキサンジオールで ある。1,2−アルカンジオールの添加量は適宜決定されてよいが、1〜15重量%程度が好ましく、より好ましくは2〜10重量%程度である。
【0052】
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物は浸透剤を含んでなる。浸透剤の好ましい具体例としては、グリコールエーテル類および/またはアセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。
【0053】
本発明において用いられるグリコールエーテル類の具体例としては、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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−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エチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテルなどが挙げられ、これらの一種または二種以上の混合物として用いることができる。グリコールエーテル類の添加量はインク組成物に対して1〜20重量%の範囲が好ましく、より好ましくは2〜15重量%の範囲である。
【0054】
本発明の好ましい態様によれば、多価アルコールのアルキルエーテルの利用が好ましく、特に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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、または、トリエチレングリコールモノブチルエーテルの利用が好ましい。最も好ましくは、トリエチレングリコールモノブチルエーテルである。多価アルコールのアルキルエーテルの添加量は適宜決定されてよいが、1〜10重量%程度が好ましく、より好ましくは3〜5重量%程度である。
【0055】
本発明において用いられるアセチレングリコール系界面活性剤の好ましい具体例としては、下記の式(3)で表される化合物が挙げられる。
【0056】
【化6】
[上記式中、m+nは0以上50以下であり、R1、R2、R3およびR4は独立してアルキル基(好ましくは炭素数1〜6のアルキル基)を表す]
【0057】
上記の式(3)で表される化合物の中で特に好ましくは2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オールなどが挙げられる。上記の式(3)で表されるアセチレングリコール系界面活性剤として市販品を利用することも可能であり、その具体例としてはサーフィノール104、82、465、485、またはTG(いずれもAir Products and Chemicals.Inc.より入手可能)、オレフィンSTG、オレフィンE1010(以上 日信化学社製 商品名)が挙げられる。
【0058】
アセチレングリコール系界面活性剤の添加量は適宜決定されてよいが、インク組成物に対して0.1〜10重量%程度の範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜2重量%程度の範囲である。
【0059】
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物には糖をさらに添加することが好ましい。糖の好ましい具体例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類および四糖類を含む)および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、キシリトールなどがあげられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、アルギン酸、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖、例えば、糖アルコール(一般式HOCH2(CHOH)nCH2OH(ここで、nは2〜5の整数を表す)で表される)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ糖などがあげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどがあげられる。
【0060】
これら糖類の含有量は、インク組成物に対して1〜20重量%程度が好ましく、より好ましくは、3〜10重量%程度である。
【0061】
本発明によるインク組成物は、さらに界面活性剤を含有することができる。界面活性剤の例としては、アニオン性界面活性剤(例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩など)、非イオン性界面活性剤(例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなど)が挙げられる。これらは単独使用又は2種以上を併用することができる。
【0062】
本発明によるインク組成物は、さらにノズルの目詰まり防止剤、防腐剤、酸化防止剤、導電率調整剤、pH調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤などを添加することができる。
【0063】
防腐剤・防かび剤の例としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジンチアゾリン−3−オン(ICI社のプロキセルCRL、プロキセルBND、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルTN)などがあげられる。
【0064】
さらに、pH調整剤、溶解助剤、または酸化防止剤の例としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、モルホリンなどのアミン類およびそれらの変成物、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの無機塩類、水酸化アンモニウム、四級アンモニウム水酸化物(テトラメチルアンモニウムなど)、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどの炭酸塩類その他燐酸塩など、あるいはN−メチル−2−ピロリドン、尿素、チオ尿素、テトラメチル尿素などの尿素類、アロハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットなどのビウレット類など、L−アスコルビン酸およびその塩を挙げることができる。
【0065】
また、本発明によるインク組成物は酸化防止剤および紫外線吸収剤を含むことができ、その例としては、チバガイギーのTinuvin328、900、1130、384、292、123、144、622、770、292、Irgacor252、153、Irganox1010、1076、1035、MD1024、ランタニドの酸化物などが挙げられる。
【0066】
本発明のインクセットは、減法混色の3原色であるイエロー、マゼンタ及びシアンインクの3色のインク組成物を備えた3色インクセット、あるいはこれにライトマゼンタ、ライトシアン、ブラックインクのいずれかを加えた4色インクセット、または、イエロー、マゼンタ、シアン、ライトマゼンタ及びライトシアンの5色のインク組成物を備えた5色インクセット、あるいはこれにブラックインクを加えた6色インクセットにおいて、本発明のインク組成物を少なくとも一種備えたインクセットである。
【0067】
本発明のインクジェット記録用カートリッジは、前記のインク組成物又は上記のインクセットを従来公知の手段で収容してなることを特徴とする。
【0068】
本発明のインクジェット記録方法は、上記本発明のインク組成物又はインクセットを用いることを特徴とする。
【0069】
また、本発明の水性インク組成物は、20℃における表面張力が、20〜45dyn/cmであることが好ましく、25〜40dyn/cmであることがさらに好ましい。
【0070】
【実施例】
以下に本発明の実施例と比較例を挙げさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、表中の数値は重量%を示す。
【0071】
(1)エマルジョンの調整
<エマルジョン1>
▲1▼ガラス製反応容器にジオキサン100gを入れ、ここに無水酢酸11.8gを内温を25℃に保ちながら添加し、2時間攪拌して、無水硫酸−ジオキサン錯体を得た。
▲2▼スチレン/イソプレン/スチレン3元ブロック共重合体(10/80/10:重量比)100gのTHF溶液(濃度=15%)中に上記▲1▼で得られた錯体全量を、内温を25℃に保ちながら添加し、さらに2時間攪拌を続けた。
▲3▼水1200g、水酸化ナトリウム7.1g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1gをフラスコに入れ、内温を40℃に保った。この中に、▲2▼の溶液全量を40℃に内温を保ちつつ1時間で滴下した。滴下後、40℃で2時間攪拌した後、減圧蒸留により、水を残しつつ溶剤を除去し、濃度15%のスルホン化ポリマーエマルジョンを得た。ポリマーの粒子径は30nm、固形分中のスルホン酸含量は1.2mmol/gであった。
【0072】
<エマルジョン2>
▲1▼ガラス製反応容器に1,2−ジクロロエタン100gを入れ、これに無水硫酸11.8gを内温を25℃に保ちながら添加し、無水硫酸の1,2−ジクロロエタン溶液を得た。
▲2▼ブタジエン/スチレン/ブタジエン共重合体(30/40/30:重量比)のジエンユニットの水素添加物(水添率99%)100gの1,2−ジクロロエタン溶液(濃度=15%)中に上記▲1▼で得られた無水酢酸溶液全量を、内温を25℃に保ちながら、1時間かけて添加し、さらに2時間攪拌を続けた。攪拌後、1,2−ジクロロエタンを減圧下で500g程度除去した後、THF500gを添加した。
▲3▼水1200g、水酸化ナトリウム7.1g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1gをフラスコに入れ、内温を40℃に保った。この中に、▲2▼の溶液全量を40℃に保ちつつ1時間で滴下した。滴下後、40℃で2時間攪拌した後、減圧蒸留により、水を残しつつ溶剤を除去し、濃度15%のスルホン化ポリマーエマルジョンを得た。ポリマーの粒子径は40nm、固形分中のスルホン酸含量は1.0mmol/gであった。
【0073】
<エマルジョン3>
500mlの丸底四つ口フラスコに、エマールO(アルキルサルフェート型アニオン性乳化剤)0.75gおよび蒸留水155gを加えた。ゆっくり攪拌しながら窒素ガス置換を行った後、ビニルスルホン酸40gとメタクリル酸40gの混合モノマーのうち20gを加えた。浴温を30℃に保ち、約20分後に過硫酸カリウム0.75gを含む水溶液10ml、酸性亜硫酸ソーダ0.75gを含む水溶液10mlの1/10量を添加した。30分後、残りの混合モノマー60gを3時間かけて滴下し、重合開始剤もモノマー滴下終了まで分割添加した。添加終了後、1時間攪拌を継続し、1/2molの硫酸ソーダ水溶液で塩析し、水洗した後、乾燥した。
得られた共重合体をトルエンに溶解した後、トルエン溶液を水と攪拌・混合して共重合体を乳化させ、水を残したままトルエンを除去して、エマルジョン3を得た。
【0074】
(2)インク組成物の調製
[実施例1]
インクセットA
・イエローインク組成物A
(顔料分散液A)
ピグメント・イエロー128 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・イエロー128とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液Aとした。
【0075】
得られた顔料分散液Aと、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、イエローインク組成物Aを得た。
顔料分散液A 12.5重量%
BYK348 1.0重量%
1,2−ヘキサンジオール 10.0重量%
グリセリン 10.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
エマルジョン1 6.7重量%
純水 残量
【0076】
・マゼンタインク組成物A
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・レッド122を使用した以外は、イエローインク組成物Aの調整と同様にして、マゼンタインク組成物Aを得た。
【0077】
・シアンインク組成物A
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、イエローインク組成物Aの調整と同様にして、シアンインク組成物Aを得た。
【0078】
[実施例2]
インクセットB
エマルジョン1に替えてエマルジョン2を使用した以外は、インクセットAの調整と同様にして、インクセットB(イエローインク組成物B、マゼンタインク組成物B、シアンインク組成物B)を得た。
【0079】
[実施例3]
インクセットC
エマルジョン1に替えてエマルジョン3を使用した以外は、インクセットAの調整と同様にして、インクセットC(イエローインク組成物C、マゼンタインク組成物C、シアンインク組成物C)を得た。
【0080】
[実施例4]
インクセットD
BYK348に替えてBYK347を使用した以外は、インクセットAの調整と同様にして、インクセットD(イエローインク組成物D、マゼンタインク組成物D、シアンインク組成物D)を得た。
【0081】
[実施例5]
インクセットE
BYK348に替えてBYK347を使用し、エマルジョン1に替えてエマルジョン2を使用した以外は、インクセットAの調整と同様にして、インクセットE(イエローインク組成物E、マゼンタインク組成物E、シアンインク組成物
E)を得た。
【0082】
[実施例6]
インクセットF
BYK348に替えてBYK347を使用し、エマルジョン1に替えてエマルジョン3を使用した以外は、インクセットAの調整と同様にして、インクセットF(イエローインク組成物F、マゼンタインク組成物F、シアンインク組成物
F)を得た。
【0083】
[実施例7]
インクセットG
・イエローインク組成物G
(顔料分散液D)
ピグメント・イエロー128 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・イエロー128とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液Gとした。
【0084】
得られた顔料分散液Gと、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、イエローインク組成物Gを得た。
顔料分散液G 12.5重量%
BYK348 0.5重量%
オレフィンE1010 0.3重量%
1,2−ヘキサンジオール 5.0重量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0重量%
グリセリン 10.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
エマルジョン1 6.7重量%
純水 残量
【0085】
・マゼンタインク組成物G
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・レッド122を使用した以外は、イエローインク組成物Gの調整と同様にして、マゼンタインク組成物Gを得た。
【0086】
・シアンインク組成物G
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、イエローインク組成物Gの調整と同様にして、シアンインク組成物Gを得た。
【0087】
[実施例8]
インクセットH
エマルジョン1に替えてエマルジョン2を使用した以外は、インクセットGの調整と同様にして、インクセットH(イエローインク組成物H、マゼンタインク組成物H、シアンインク組成物H)を得た。
【0088】
[実施例9]
インクセットI
エマルジョン1に替えてエマルジョン3を使用した以外は、インクセットGの調整と同様にして、インクセットI(イエローインク組成物I、マゼンタインク組成物I、シアンインク組成物I)を得た。
【0089】
[実施例10]
インクセットJ
BYK348に替えてBYK347を使用した以外は、インクセットGの調整と同様にして、インクセットJ(イエローインク組成物J、マゼンタインク組成物J、シアンインク組成物J)を得た。
【0090】
[実施例11]
インクセットK
BYK348に替えてBYK347を使用し、エマルジョン1に替えてエマルジョン2を使用した以外は、インクセットGの調整と同様にして、インクセットK(イエローインク組成物K、マゼンタインク組成物K、シアンインク組成物
K)を得た。
【0091】
[実施例12]
インクセットL
BYK348に替えてBYK347を使用し、エマルジョン1に替えてエマルジョン3を使用した以外は、インクセットGの調整と同様にして、インクセットL(イエローインク組成物L、マゼンタインク組成物L、シアンインク組成物
L)を得た。
【0092】
[比較例1]
インクセットM
・イエローインク組成物M
(顔料分散液M)
ピグメント・イエロー128 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・イエロー128とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液Mとした。
【0093】
得られた顔料分散液Mと、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、イエローインク組成物Mを得た。
顔料分散液M 12.5重量%
BYK348 0.5重量%
オレフィンE1010 0.3重量%
1,2−ヘキサンジオール 5.0重量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0重量%
グリセリン 10.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
純水 残量
【0094】
・マゼンタインク組成物M
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・レッド122を使用した以外は、イエローインク組成物Mの調整と同様にして、マゼンタインク組成物Mを得た。
【0095】
・シアンインク組成物M
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、イエローインク組成物Mの調整と同様にして、シアンインク組成物Mを得た。
【0096】
[比較例2]
インクセットN
BYK348に替えてBYK347を使用した以外は、インクセットMの調整と同様にして、インクセットN(イエローインク組成物N、マゼンタインク組成物N、シアンインク組成物N)を得た。
【0097】
[実施例13]
インクセットP
・イエローインク組成物P
(顔料分散液:P1)
ピグメント・イエロー128 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・イエロー128とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液P1とした。
【0098】
得られた顔料分散液P1と、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、イエローインク組成物Pを得た。
顔料分散液P1 12.5重量%
BYK348 1.0重量%
1,2−ヘキサンジオール 10.0重量%
グリセリン 10.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
エマルジョン1 6.7重量%
純水 残量
【0099】
・マゼンタインク組成物P
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・レッド122を使用した以外は、イエローインク組成物Pの調整と同様にして、マゼンタインク組成物Pを得た。
【0100】
・シアンインク組成物P
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、イエローインク組成物Pの調整と同様にして、シアンインク組成物Pを得た。
【0101】
・ライトマゼンタインク組成物P
(顔料分散液:P2)
ピグメント・レッド122 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・レッド122とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液P2とした。
【0102】
得られた顔料分散液P2と、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、ライトマゼンタインク組成物Pを得た。
顔料分散液P2 4.0重量%
BYK348 1.0重量%
1,2−ヘキサンジオール 10.0重量%
グリセリン 20.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
エマルジョン1 2.2重量%
純水 残量
【0103】
・ライトシアンインク組成物P
顔料をピグメント・レッド122に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、ライトマゼンタインク組成物Pの調整と同様にして、ライトシアンインク組成物Pを得た。
【0104】
[実施例14]
インクセットQ
エマルジョン1に替えてエマルジョン2を使用した以外は、インクセットPの調整と同様にして、インクセットQ(イエローインク組成物Q、マゼンタインク組成物Q、シアンインク組成物Q、ライトマゼンタインク組成物Q、ライトシアンインク組成物Q)を得た。
【0105】
[実施例15]
インクセットR
エマルジョン1に替えてエマルジョン3を使用した以外は、インクセットPの調整と同様にして、インクセットR(イエローインク組成物R、マゼンタインク組成物R、シアンインク組成物R、ライトマゼンタインク組成物R、ライトシアンインク組成物R)を得た。
【0106】
[実施例16]
インクセットS
BYK348に替えてBYK347を使用した以外は、インクセットPの調整と同様にして、インクセットS(イエローインク組成物S、マゼンタインク組成物S、シアンインク組成物S、ライトマゼンタインク組成物S、ライトシアンインク組成物S)を得た。
【0107】
[実施例17]
インクセットT
BYK348に替えてBYK347を使用し、エマルジョン1に替えてエマルジョン2を使用した以外は、インクセットPの調整と同様にして、インクセットT(イエローインク組成物T、マゼンタインク組成物T、シアンインク組成物
T、ライトマゼンタインク組成物T、ライトシアンインク組成物T)を得た。
【0108】
[実施例18]
インクセットU
BYK348に替えてBYK347を使用し、エマルジョン1に替えてエマルジョン3を使用した以外は、インクセットPの調整と同様にして、インクセットU(イエローインク組成物U、マゼンタインク組成物U、シアンインク組成物
U、ライトマゼンタインク組成物U、ライトシアンインク組成物U)を得た。
【0109】
[実施例19]
インクセットV
・イエローインク組成物V
(顔料分散液:V1)
ピグメント・イエロー128 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・イエロー128とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液V1とした。
【0110】
得られた顔料分散液V1と、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、イエローインク組成物Vを得た。
顔料分散液V1 12.5重量%
BYK348 0.5重量%
オレフィンE1010 0.3重量%
1,2−ヘキサンジオール 5.0重量%
エチレングリコールモノブチルエーテル 3.0重量%
グリセリン 10.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
エマルジョン1 6.7重量%
純水 残量
【0111】
・マゼンタインク組成物V
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・レッド122を使用した以外は、イエローインク組成物Vの調整と同様にして、マゼンタインク組成物Vを得た。
【0112】
・シアンインク組成物V
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、イエローインク組成物Vの調整と同様にして、シアンインク組成物Vを得た。
【0113】
・ライトマゼンタインク組成物V
(顔料分散液:V2)
ピグメント・レッド122 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・レッド122とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液V2とした。
【0114】
得られた顔料分散液V2と、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、ライトマゼンタインク組成物Vを得た。
顔料分散液V2 4.0重量%
BYK348 0.5重量%
オレフィンE1010 0.3重量%
1,2−ヘキサンジオール 5.0重量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0重量%
グリセリン 20.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
エマルジョン1 2.2重量%
純水 残量
【0115】
・ライトシアンインク組成物V
顔料をピグメント・レッド122に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、ライトマゼンタインク組成物Vの調整と同様にして、ライトシアンインク組成物Vを得た。
【0116】
[実施例20]
インクセットW
エマルジョン1に替えてエマルジョン2を使用した以外は、インクセットVの調整と同様にして、インクセットW(イエローインク組成物W、マゼンタインク組成物W、シアンインク組成物W、ライトマゼンタインク組成物W、ライトシアンインク組成物W)を得た。
【0117】
[実施例21]
インクセットX
エマルジョン1に替えてエマルジョン3を使用した以外は、インクセットVの調整と同様にして、インクセットX(イエローインク組成物X、マゼンタインク組成物X、シアンインク組成物X、ライトマゼンタインク組成物X、ライトシアンインク組成物X)を得た。
【0118】
[比較例3]
インクセットY
・イエローインク組成物Y
(顔料分散液:Y1)
ピグメント・イエロー128 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・イエロー128とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液N1とした。
【0119】
得られた顔料分散液Y1と、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、イエローインク組成物Yを得た。
顔料分散液Y1 12.5重量%
BYK348 0.5重量%
オレフィンE1010 0.3重量%
1,2−ヘキサンジオール 5.0重量%
エチレングリコールモノブチルエーテル 3.0重量%
グリセリン 10.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
純水 残量
【0120】
・マゼンタインク組成物Y
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・レッド122を使用した以外は、イエローインク組成物Yの調整と同様にして、マゼンタインク組成物Yを得た。
【0121】
・シアンインク組成物Y
顔料をピグメント・イエロー128に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、イエローインク組成物Yの調整と同様にして、シアンインク組成物Yを得た。
【0122】
・ライトマゼンタインク組成物Y
(顔料分散液:Y2)
ピグメント・レッド122 25.0重量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分散樹脂) 5.0重量%
ピグメント・レッド122とスチレン−アクリル酸共重合体(分散剤樹脂)と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中で、ジルコニアビーズにて分散した。その後、ビーズを取り除き、遠心分離およびフィルターで濾過して粗大粒子を取り除き、顔料分散液Y2とした。
【0123】
得られた顔料分散液Y2分散液と、下記の表に示される成分とを混合し、25℃で60分間撹拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターで濾過して、ライトマゼンタインク組成物Yを得た。
顔料分散液Y2 4.0重量%
BYK348 0.5重量%
オレフィンE1010 0.3重量%
1,2−ヘキサンジオール 5.0重量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0重量%
グリセリン 20.0重量%
トリエタノールアミン 1.0重量%
純水 残量
【0124】
・ライトシアンインク組成物Y
顔料をピグメント・レッド122に替えてピグメント・ブルー15:3を使用した以外は、ライトマゼンタインク組成物Yの調整と同様にして、ライトシアンインク組成物Yを得た。
【0125】
なお、表中、シリコン系界面活性剤BYK348,BYK347はビックケミー・ジャパン社製シリコン系界面活性剤であり、それぞれ式(1)、式(2)に包含される化合物である。また、オレフィンE1010は日信化学社製アセチレングリコール系界面活性剤である。
【0126】
本発明の実施例のインク組成物について、インクジェットプリンターEM900C(セイコーエプソン株式会社製)、インクジェトプリンターMC2000(セイコーエプソン株式会社製)に充填し、以下の評価試験を行った。得られた結果を表1に示す。
【0127】
<評価1>
Xerox 4024(ゼロックス社)、Xerox P(ゼロックス社)、およびHanmer Mill Copy Plus(Hanmer Mill社)に、各色のインク組成物によって解像度720dpi、100%dutyで印字を行った。印字部分のOD値をOD値測定器(GRETAG社製、SPM−50)によりランダムに10ポイント測定して、その結果を以下の基準で評価した。
評価A:10ポイントのOD値の差が0.05未満である。
評価B:10ポイントのOD値の差が0.05以上0.1未満である。
評価C:10ポイントのOD値の差が0.1以上0.15未満である。
評価D:10ポイントのOD値の差が0.15以上である。
【0128】
<評価2>
評価1で得られた印事物を目視で観察し、にじみを以下の基準で評価した。
評価A:全紙においてにじみの発生がなかった。
評価B:少なくとも一種の用紙においてのみ、わずかなにじみが発生した。
評価C:全紙にひげ状のにじみが発生した。
評価D:少なくとも一種の用紙において、文字の輪郭がはっきりしないほどのにじみが発生した。
【0129】
<評価3>
評価1と同様の記録紙および印字条件で印字を行った。但し、シアン、マゼンタ、イエローを隣り合うように印刷し、色境で不均一な色混じり(ブリード)を目視で観察した。その結果を以下の基準で評価した。
評価A:全紙において色混じりが全くなく、境界が鮮明であった。
評価B:少なくとも一種の用紙においてのみ、わずかな色混じりがあった。
評価C:全紙にひげ状の色混じりが発生した。
評価D:少なくとも一種の用紙において、色境界がはっきりしないほどの色混じりが発生した。
【0130】
<評価4>
常温下、連続印字を行い、ドット抜けおよびインクの飛び散りの有無を観察した。その結果を以下の基準で評価した。
評価A:72時間経過時で、ドット抜けまたはインクの飛び散りの発生が10回以下である。
評価B:48〜72時間の内に、ドット抜けまたはインクの飛び散りが10回発生した。
評価C:24〜48時間の内に、ドット抜けまたはインクの飛び散りが10回発生した。
評価D:24以内に、ドット抜けまたはインクの飛び散りが10回発生した。
【0131】
<評価5>
プリンターにインクを充填し、正常な印字が行えることを確認した後、印字を停止した。その後6ヶ月間、プリンターを常温(25℃)下放置した。放置後、印字を再開し、吐出不良がなく、放置前と同等な印字が得られるまでクリーニング操作を行った。そのクリーニング操作の回数を以下の基準で評価した。
評価A:0〜5回のクリーニング操作で放置前と同等の印字が得られた。
評価B:6〜10回のクリーニング操作で放置前と同等の印字が得られた。
評価C:11回のクリーニング操作では放置前と同等の印字が得られなかった。
【0132】
<評価6>
インク組成物50ccをラボランスクリュー管瓶に入れ、60℃環境下で2ヶ月間放置した。放置前後のインク組成物の粘度変化を、以下の基準で評価した。
評価A:粘度変化が10%未満であった。
評価B:粘度変化が10%以上であった。
【0133】
<評価7>
マゼンタインク組成物を、MC写真用紙に20%、40%、60%、80%、100%の印字dutyで印刷した。目視で様々な角度から観察し、以下の判断基準に従って評価した。
評価A:異なる印字dutyであっても光沢の違いがほとんど気にならない。
評価B:異なる印字dutyでの光沢の違いが認められるが、目立たない。
評価C:異なる印字dutyでの光沢の違いが気になる。
【0134】
<評価8>
シアンインク組成物をMC写真用紙に20%、40%、60%、80%、100%の印字dutyで印刷した。目視でサンプルを様々な角度から観察し、以下の判断基準に従って評価した。
評価A:いずれの印字dutyにおいてもブロンズが認められない、またはほとんど気にならない。
評価B:1ないし2の印字dutyで、ブロンズが認められる。
評価C:3以上の印字dutyで、ブロンズが認められる。
【0135】
【表1】
【0136】
【発明の効果】
本発明は、以上詳記したとおり、インク組成物中に前記式(1)で表わされる化合物及び/又は(2)で表わされる化合物とスルホン基含有(共)重合体エマルジョンとを含有することにより、吐出安定性、保存安定性、発色性、定着性に優れ、混色にじみ、印字ムラ、光沢ムラ、ブロンズの極めて少ない良好な画像を記録することができるという優れた効果を奏する。
Claims (27)
- 顔料と、下記の式(1)で表される化合物及び/又は下記の式(2)で表される化合物と、水と、水溶性有機溶剤と、スルホン基含有(共)重合体エマルジョンとを少なくとも含んでなる、インク組成物。
- 前記式(1)で表される化合物及び/又は前記の式(2)で表される化合物が、j=k+1を満足するものである、請求項1記載のインク組成物。
- 前記式(1)で表される化合物及び/又は前記の式(2)で表される化合物が、R1〜R9が全てメチル基を表し、jが2を表し、kが1を表し、lが1を表し、mが1以上の整数を表し、nが0を表すものである、請求項1または2に記載のインク組成物。
- 式(1)で表わされる化合物及び/又は前記の式(2)で表される化合物を0.03〜3重量%含んでなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 前記顔料が、カルボキシル基を有する高分子化合物により分散されてなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 前記カルボキシル基を有する高分子化合物が、スチレン−アクリル酸樹脂である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 1,2−アルカンジオールを含んでなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 前記1,2−アルカンジオールが1,2−ヘキサンジオールである、請求項7に記載のインク組成物。
- 前記1,2−アルカンジオールを1〜15重量%含んでなる、請求項7または8に記載のインク組成物。
- 多価アルコールのアルキルエーテルを含んでなる、請求項1〜9のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 多価アルコールのアルキルエーテルが、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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、またはトリエチレングリコールモノブチルエーテルである、請求項10に記載のインク組成物。
- 多価アルコールのアルキルエーテルが、トリエチレングリコールモノブチルエーテルである、請求項10又は11に記載のインク組成物。
- アセチレングリコール系界面活性剤を含んでなる、請求項1〜12のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 前記スルホン基含有(共)重合体が、ジエン系スルホン基含有(共)重合体及び/又は非ジエン系スルホン基含有(共)重合体である、請求項1又は14に記載のインク組成物。
- 前記ジエン系スルホン基含有(共)重合体が、スチレン−イソプレン−スチレン三元ブロック共重合体またはブタジエン−スチレン−ブタジエン三元ブロック共重合体をスルホン化したものである、請求項15に記載のインク組成物。
- 前記非ジエン系スルホン基含有(共)重合体が、アクリル系スルホン基含有(共)重合体である、請求項16に記載のインク組成物。
- 顔料濃度が、インク組成物の全重量の1.3重量%以下である、請求項1〜17のいずれかに記載のインク組成物。
- 前記インク組成物が、ライトマゼンタインク組成物又はライトシアンインク組成物である、請求項18記載のインク組成物。
- インクジェット記録方法に用いられる、請求項1〜19のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 請求項1〜20のいずれかに記載のインク組成物を備えたことを特徴とするインクセット。
- 請求項1〜20のいずれかに記載のインク組成物であるイエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物を備えたことを特徴とするインクセット。
- 請求項1〜20のいずれかに記載のインク組成物であるライトマゼンタインク組成物、ライトシアンインク組成物を備えたことを特徴とするインクセット。
- 請求項1〜20のいずれかに記載のインク組成物であるイエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物、ライトマゼンタインク組成物、ライトシアンインク組成物を備えたことを特徴とするインクセット。
- インクジェット記録用インクセットである、請求項21〜24のいずれかに記載のインクセット。
- 請求項1〜20のいずれかに記載のインク組成物又は請求項21〜24のいずれかに記載のインクセットを用いてインクジェット記録方法により記録を行うことを特徴とする記録方法。
- 請求項1〜20のいずれかに記載のインク組成物又は請求項21〜24のいずれかに記載のインクセットを収容していることを特徴とするインクカートリッジ。
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