JP5243019B2 - インクジェット記録用水分散体の製造方法 - Google Patents
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Description
その中でも、印字物の耐候性や耐水性の観点から、着色剤に顔料系インクを用いるものが主流となってきている。(例えば、特許文献1及び2参照)
特許文献1には、ビニルポリマーに顔料を含有させた水系インクが開示されている。
特許文献2には、インク製造後に粘度変化が少なく、保存安定性に優れたインクジェット記録用水系インクを提供することを課題として、水、着色剤、水不溶性ポリマー、及び有機溶媒を含有する混合物を分散処理した後、該有機溶媒を除去して、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体を得る工程(1)、及び前記水分散体を40℃以上で加熱処理する工程(2)を有するインクジェット記録用水系インクの製造方法が開示されている。しかし、これらの水系インクでは、光沢性について満足できるものではない。
(1)着色剤を含有するポリマー粒子の水分散体を40℃以上に加熱処理する工程を有する、インクジェット記録用水分散体の製造方法であって、該ポリマー粒子を構成するポリマーがベンジルアクリレート由来の構成単位を有するポリマーである、インクジェット記録用水分散体の製造方法。
(2)上記方法によって得られた水分散体を含有する、インクジェット記録用水系インク。
着色剤としては特に制限はなく、顔料、疎水性染料等を用いることができるが、耐水性、分散安定性及び耐擦過性の観点から、顔料及び疎水性染料が好ましい。中でも、近年要求が強い高耐候性を発現させるためには、顔料を用いることが好ましい。
顔料及び疎水性染料は、水系インクに使用する場合には、界面活性剤、ポリマーを用いて、インク中で安定な微粒子にする必要がある。特に、耐滲み性、耐水性等の観点から、ポリマーの粒子中に顔料及び/又は疎水性染料を含有させることが好ましい。
顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらと体質顔料、自己分散型顔料などを併用することもできる。
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。これらの中では、特に黒色水系インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。また、カーボンブラックは、オゾン、硝酸、過酸化水素、窒素酸化物等の酸化剤を使用する気相又は液相酸化法、又はプラズマ処理等の表面改質法により酸化処理することもできる。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料、ピロゾロン顔料等が挙げられる。
好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー、C.I.ピグメント・レッド、C.I.ピグメント・バイオレット、C.I.ピグメントオレンジ、C.I.ピグメント・ブルー、及びC.I.ピグメント・グリーンからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられる。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
疎水性染料としては、油溶性染料、分散染料等が挙げられ、これらの中では油溶性染料が好ましい。
油溶性染料としては、例えば、C.I.ソルベント・ブラック、C.I.ソルベント・イエロー、C.I.ソルベント・レッド、C.I.ソルベント・バイオレット、C.I.ソルベント・ブルー、C.I.ソルベント・グリーン、及びC.I.ソルベント・オレンジからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられ、オリエント化学株式会社、BASF社等から市販されている。これらの中では、イエローとしてC.I.ソルベント・イエロー29及び30、シアンとしてC.I.ソルベント・ブルー70、マゼンタとしてC.I.ソルベント・レッド18及び49、ブラックとしてC.I.ソルベント・ブラック3及び7、及びニグロシン系の黒色染料が好ましい。
上記の着色剤は、単独で又は2種以上を任意の割合で混合して用いることができる。
着色剤とポリマーとの重量比(着色剤/ポリマー)は、光沢性、分散安定性の観点から、90/10〜10/90が好ましく、90/10〜50/50が更に好ましく、80/20〜60/40がより更に好ましい。
本発明に用いられるポリマー粒子を構成するポリマーは、光沢性を向上させるために、ベンジルアクリレート由来の構成単位を有する。
ポリマー粒子に用いるポリマーは、着色剤を含有させ、分散安定性を向上する等の観点から、水不溶性ポリマーであることが好ましい。ここで、水不溶性ポリマーとは、ポリマーを105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g以下、好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下であるポリマーをいう。溶解量は、ポリマーが塩生成基を有する場合は、その種類に応じて、ポリマーの塩生成基を酢酸又は水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
(b)塩生成基含有モノマーは、得られる分散体の分散安定性を高める観点から用いられる。塩生成基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基等が挙げられる。特にカルボキシ基が好ましい。
塩生成基含有モノマーとしては、カチオン性モノマー、アニオン性モノマー等が挙げられる。その例として、特開平9−286939号公報明細書段落〔0022〕等に記載されているもの等が挙げられる。
カチオン性モノマーの代表例としては、不飽和アミン含有モノマー、不飽和アンモニウム塩含有モノマー等が挙げられる。これらの中では、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−(N',N'−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド及びビニルピロリドンが好ましい。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。不飽和スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。不飽和リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及び/又はメタクリル酸がより好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1〜22、好ましくは炭素数6〜18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート、メタクリレート又はそれらの両方を示す。
マクロマーとしては、数平均分子量500〜100,000、好ましくは1,000〜10,000の重合可能な不飽和基を有するモノマーであるマクロマーが挙げられる。なお、マクロマーの数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
スチレン系マクロマーとしては、スチレン系モノマー単独重合体、又はスチレン系モノマーと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。スチレン系モノマーとしては、前記のものが挙げられる。
また、マクロマーの片末端に存在する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、共重合される他のモノマーとしては、アクリロニトリル等が好ましい。
スチレン系マクロマー中におけるスチレン系モノマーの含有量は、顔料との親和性を高める観点から、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上である。
マクロマーは、オルガノポリシロキサン等の他の構成単位からなる側鎖を有するものであってもよい。この側鎖は、例えば下記式(1)で表される片末端に重合性官能基を有するシリコーン系マクロマーを共重合することにより得ることができる。
CH2=C(CH3)-COOC3H6-〔Si(CH3)2O〕t-Si(CH3)3 (1)
(式中、tは8〜40の数を示す。)。
商業的に入手しうるスチレン系マクロマーとしては、例えば、東亜合成株式会社の商品名、AS−6(S)、AN−6(S)、HS−6(S)等が挙げられる。
(d)成分としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=2〜30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ。)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2〜30)(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール(n=1〜15)・プロピレングリコール(n=1〜15))(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレートが好ましい。
CH2=C(R1)COO(R2O)pR3 (2)
(式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜5の低級アルキル基、R2は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜30の2価の炭化水素基、R3は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜30の1価の炭化水素基、pは、平均付加モル数を意味し、1〜60の数、好ましくは1〜30の数を示す。)
(e)成分は、分散安定性及び光沢性を更に向上させるために用いられる。
式(2)において、ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、ハロゲン原子及び硫黄原子が挙げられる。
R1の好適例としては、メチル基、エチル基、(イソ)プロピル基等が挙げられる。
R2O基の好適例としては、オキシエチレン基、オキシ(イソ)プロピレン基、オキシテトラメチレン基、オキシヘプタメチレン基、オキシヘキサメチレン基及びこれらオキシアルキレンの2種以上の組合せからなる炭素数2〜7のオキシアルキレン基が挙げられる。
R3の好適例としては、炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20の脂肪族アルキル基、芳香族環を有する炭素数7〜30のアルキル基及びヘテロ環を有する炭素数4〜30のアルキル基が挙げられる。
本発明において、(a)成分を必須として、(b)〜(e)成分は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
(a)成分の含有量は、光沢性を高める観点から、好ましくは5〜98重量%、より好ましくは10〜80重量%、更に好ましくは10〜70重量%、特に好ましくは15〜65重量%である。
(b)成分の含有量は、得られる分散体の分散安定性の観点から、好ましくは2〜40重量%、より好ましくは2〜30重量%、特に好ましくは3〜20重量%である。
(c)成分の含有量は、印字濃度、及び得られる分散体の分散安定性の観点から、好ましくは3〜40重量%、より好ましくは5〜20重量%である。
(d)の含有量は、得られる分散体の分散安定性の観点から、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%である。
(e)含有量は、得られる分散体の分散安定性及び光沢性の観点から、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%である。
モノマー混合物中における〔(a)成分+(b)成分〕の合計含有量は、得られる分散体の分散安定性及び光沢性の観点から、好ましくは30〜100重量%、より好ましくは40〜100重量%、より更に好ましくは50〜90重量%である。
〔(b)成分/(a)成分〕の重量比は、光沢性の観点から、好ましくは0.1〜0.75、より好ましくは0.1〜0.67、更に好ましくは0.15〜0.5である。
本発明で用いられるポリマーは、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、モノマー混合物を共重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒としては、特に限定されないが、極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜3の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの中では、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン又はこれらの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
重合の際には、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)等のアゾ化合物や、t−ブチルペルオキシオクトエート、ジベンゾイルオキシド等の有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。
ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。
重合の際には、さらに、オクチルメルカプタン、2−メルカプトエタノール等のメルカプタン類、チウラムジスルフィド類等の公知の重合連鎖移動剤を添加してもよい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱を繰り返したり、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
前記ポリマーは、(b)塩生成基含有モノマー由来の塩生成基を有している場合は中和剤により中和して用いる。中和剤としては、ポリマー中の塩生成基の種類に応じて、酸又は塩基を使用することができる。例えば、塩酸、酢酸、プロピオン酸、リン酸、硫酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の酸、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、トリブチルアミン等の塩基が挙げられる。
ここで中和度は、塩生成基がアニオン性基である場合、下記式(3)、(4)によって求めることができる。
{[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーの酸価 (KOHmg/g)×ポリマーの重量(g)/(56×1000)]}×100 (3)
塩生成基がカチオン性基である場合は、下記式によって求めることができる。
{[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーのアミン価 (HCLmg/g)×ポリマーの重量(g)/(36.5×1000)]}×100 (4)
酸価やアミン価は、ポリマーの構成単位から、計算で算出することができる。または、適当な溶剤(例えばメチルエチルケトン)にポリマーを溶解して、滴定する方法でも求めることができる。ポリマーの酸価又はアミン価は、50〜200が好ましく、50〜150が更に好ましい。
本発明で用いられる着色剤を含有するポリマー粒子(以下、「着色剤含有ポリマー粒子」ともいう)の水分散体は、例えば次の工程(1)〜(2)により得ることができる。
工程(1):ポリマー、有機溶媒、着色剤、水、及び必要なら中和剤を含有する混合し、着色剤を含有するポリマー粒子の分散体を得る工程
工程(2):工程(1)で得られた分散体から前記有機溶媒を除去して、着色剤を含有するポリマー粒子の水分散体を得る工程
ポリマーが塩生成基を有する場合、中和剤を用いることが好ましいが、中和度には、特に限定がない。通常、最終的に得られる水分散体の液性が中性、例えば、pHが4.5〜10であることが好ましい。前記ポリマーの望まれる中和度により、pHを決めることもできる。中和剤としては、前記のものが挙げられる。また、ポリマーを予め中和しておいてもよい。
混合物を予備分散させる際には、アンカー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置を用いることができる。混合撹拌装置の中では、ウルトラディスパー〔浅田鉄工株式会社、商品名〕、エバラマイルダー〔株式会社荏原製作所、商品名〕、TKホモミクサー〔プライミクス株式会社、商品名〕等の高速攪拌混合装置が好ましい。
剪断応力を与える手段としては、例えば、ロールミル、ビーズミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、高圧ホモゲナイザー〔株式会社イズミフードマシナリ、商品名〕、ミニラボ8.3H型〔Rannie社、商品名〕に代表されるホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー〔Microfluidics 社、商品名〕、ナノマイザー〔ナノマイザー株式会社、商品名〕等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー等が挙げられる。
得られた着色剤含有ポリマー粒子の水分散体は、着色剤を含有するポリマーの固体分が水を主溶媒とする中に分散しているものである。ここで、着色剤含有ポリマー粒子の形態は特に制限はなく、少なくとも着色剤とポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、ポリマーに着色剤が内包された粒子形態、ポリマー中に着色剤が均一に分散された粒子形態、ポリマー粒子表面に着色剤が露出された粒子形態等が含まれる。
架橋剤としては、少なくとも2個の反応性官能基を有する架橋剤、具体的には分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物:例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを用いることができる。
用いる架橋剤により、触媒、溶媒、反応温度、反応時間は適宜選択して決めることができるが、架橋のための反応時間は、好ましくは0.5〜10時間、更に好ましくは1〜5時間、反応温度は、好ましくは40〜95℃である。
架橋剤の使用量は、保存安定性の観点から、ポリマー100重量部に対して、0.5〜15重量部が好ましく、0.75〜10重量部がより好ましく、0.8〜6重量部がより更に好ましい。
なお、ポリマーの架橋処理は、本発明の加熱処理と同時に行ってもよく、また加熱処理前に行ってもよい。
本発明のインクジェット記録用水分散体の製造方法は、着色剤含有ポリマー粒子の水分散体を40℃以上に加熱処理する工程を有する、インクジェット記録用水分散体の製造方法であって、該ポリマー粒子を構成するポリマーがベンジルアクリレート由来の構成単位を有する製造方法である。
加熱処理時の水分散体中の各成分の含有量は以下のとおりである。
ポリマー粒子の含有量は、光沢性を向上させる観点から、0.5〜20重量%が好ましく、1〜15重量%が更に好ましく、2〜10重量%がより更に好ましい。
着色剤の含有量は、印字濃度の観点から、0.5〜20重量%が好ましく、1〜15重量%がより好ましく、2〜10重量%が更に好ましい。
着色剤含有ポリマー粒子の含有量は、1〜30重量%が好ましく、2〜25重量%が更に好ましい。
加熱処理の温度は、光沢性、及び分散安定性の観点から、好ましくは95℃以下であり、好ましくは45〜95℃、より更に好ましくは55〜90℃である。
光沢性の観点から、加熱処理の時間は、好ましくは30分以上であり、好ましくは12時間以内であり、より好ましくは30分〜9時間、更に好ましくは1〜6時間である。
なお、本発明において、加熱処理とは、着色剤含有ポリマー粒子の水分散体を40℃以上で加熱する処理のことであり、例えば、前述したポリマーの架橋処理において、着色剤含有ポリマー粒子の水分散体を40℃以上で加熱する場合も、本発明における加熱処理に含まれる。したがって、本発明における加熱処理として、前述した架橋処理の加熱と、さらに別に加熱処理を行う場合には、加熱処理の時間としては、それぞれの加熱時間の合計となる。
加熱処理の方法に制限はなく、前記水分散体を好ましくは密閉容器に入れ、静置又は攪拌下に行うことができる。
着色剤含有ポリマー粒子の水分散体を40℃以上で加熱処理することで、水系インクとした時の光沢性が良好となる。このようにインクの光沢性が向上するのは、40℃以上の加熱処理により、ベンジルアクリレートに由来の構成単位を有するポリマーのコンフォメーションが、加熱処理により変化して、印刷媒体に着弾後に該ポリマー粒子同士の融着性が高まることで光沢性が向上すると考えられる。
アルキレングリコールとしては、モノアルキレングリコール、ジアルキレングリコール、トリアルキレングリコールが挙げられる。アルキレングリコールのアルキレン基(アルカンジイル基)としては、炭素数2〜4のアルキレン基、即ちエチレン基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基等が好ましい。
湿潤剤とは、水分散体中の水の蒸散を抑制する化合物であり、水酸基が2以上のポリオール化合物(糖類を含む)である。グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−ブタンジオール等が挙げられる。
本発明で得られる水分散体はそのまま水系インクとして用いてもよいが、インクジェット記録用水系インクに通常用いられる湿潤剤、浸透剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、防黴剤、防錆剤等を添加してもよい。
水系インク中の着色剤、ポリマー粒子、及び着色剤含有ポリマー粒子の含有量は、前述の水分散体中の含有量と同じである。
得られる水分散体及び水系インクにおける、ポリマー粒子の平均粒径は、光沢性及び分散安定性の観点から、好ましくは0.01〜0.5μm、より好ましくは0.01〜0.3μm、特に好ましくは0.01〜0.2μmである。なお、平均粒径は、実施例に記載の方法で測定することができる。
本発明で得られる水分散体の表面張力(20℃)は、好ましくは25〜65mN/m、更に好ましくは30〜60mN/mである。また、水系インクの表面張力(25℃)は、インクノズルからの良好な吐出性を確保する観点から、好ましくは20〜45mN/m、更に好ましくは25〜40mN/mである。
(1)ポリマーの重量平均分子量
溶媒として、60mmol/Lのリン酸と50mmol/Lのリチウムブロマイドを含有するN,N−ジメチルホルムアミドを用いたゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK-GEL、α-M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定した。
大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システムELS−8000(キュムラント解析)を用いて測定した。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力する。測定濃度は、約5×10-3重量%で行った。
反応容器内に、メチルエチルケトン20部及び重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03部、表1に示す各モノマーの200部の10%を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。
一方、滴下ロートに、表1に示すモノマーの残りの90%を仕込み、前記重合連鎖移動剤0.27部、メチルエチルケトン60部及びラジカル重合開始剤(2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル))1.2部を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を3時間かけて徐々に滴下した。滴下終了から75℃で2時間経過後、前記ラジカル重合開始剤0.3部をメチルエチルケトン5部に溶解した溶液を加え、更に75℃で2時間、80℃で2時間熟成させ、ポリマー溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量を前記方法により測定した。その結果を表1に示す。
(c)スチレンマクロマー
東亜合成株式会社製、商品名:AS−6(S)、数平均分子量:6000、重合性官能基:メタクロイルオキシ基
(d)PP−500
ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(プロピレンオキシド平均付加モル数=9、末端:ヒドロキシ基):日本油脂株式会社製、商品名:ブレンマーPP−500
(d)PP−1000
ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(プロピレンオキシド平均付加モル数=14、末端:ヒドロキシ基):日本油脂株式会社製、商品名:ブレンマーPP−1000
(e)M−90G
ポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシド平均付加モル数=9 末端:メチル基):新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルM−90G
(インクジェット記録用水分散体の製造)
表2に示すように、上記製造例1又は2で得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られたポリマー25部をメチルエチルケトン70部に溶かし、その中に中和剤(5N水酸化ナトリウム水溶液)5.7部(中和度60%)及びイオン交換水230部を加えて塩生成基を中和し、更にジアゾ顔料(C.I.ピグメント・イエロー74〔P.Y.74〕、山陽色素株式会社製、商品名:FY7413)75部を加え、ディスパー翼で20℃で1時間混合したのち、ビーズミル型分散機UAM05型(寿工業株式会社製)を用いて20℃で4時間混合分散した。得られた分散液をマイクロフルイダイザー(Microfluidics 社製、商品名)で150MPaの圧力でさらに10パス分散処理した。
得られた分散液に、イオン交換水250部を加え、攪拌した後、減圧下で60℃でメチルエチルケトンを除去し、更に一部の水を除去し、5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、粗大粒子を除去することにより、顔料含有ポリマー粒子の水分散体〔固形分濃度:20%、顔料:15部(対水分散体全量)〕を得た。
得られた顔料含有ポリマー粒子の水分散体80部を、耐熱ガラスに密閉して入れ、恒温乾燥機内で、60℃で2時間加熱処理した。
加熱処理した顔料含有ポリマー粒子の水分散体26.7部、1,2−ヘキサンジオール 2部、グリセリン 17部、2−ピロリドン 2部、トリエタノールアミン 1部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル 1部、サーフィノール104PG50(日信化学工業株式会社製) 0.2部、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)0.6部及びイオン交換水 49.5部を混合し、得られた混合液を1.2μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジで濾過し、粗大粒子を除去することにより水系インク(インク中の顔料含有量:4%)を得た。
参考例1と同様の方法及び条件でポリマー及び顔料の分散処理を行った。
得られた分散液に、イオン交換水250部を加え、攪拌した後、減圧下で60℃でメチルエチルケトンを除去し、更に一部の水を除去し、固形分濃度が20%の顔料含有ポリマー粒子の水分散体を得た。
耐熱ガラスに、得られた顔料含有ポリマー粒子の水分散体100部(うちポリマー5.0部)に対して架橋剤としてデナコールEX−810(エチレングリコールジグリシジルエーテル、平均分子量:226、ナガセケムテックス株式会社製、エポキシ当量113)0.092部を加え、イオン交換水を0.37部添加して90℃で1.5時間攪拌しながら加熱処理した後、5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、粗大粒子を除去した顔料含有架橋ポリマー粒子の水分散体〔固形分濃度:20%、顔料:15部(対水分散体全量)〕を得た。
加熱処理した顔料架橋含有ポリマー粒子の水分散体を用いて、参考例1と同様の方法で水系インクを作製した。
顔料含有ポリマー粒子の水分散体の加熱処理を行わないこと以外は、参考例1と同様に行い、水系インクを得た。
参考例1において、ポリマー溶液として、製造例3で得られたポリマー溶液を使用した以外は参考例1と同様にして、水系インクを得た。
(1)光沢性
セイコーエプソン株式会社製プリンター(型番:PX-A650、ピエゾ方式)を用い、市販の専用紙(写真用紙<光沢>、セイコーエプソン株式会社製、商品名:KA4100PSK)にベタ印字し〔印字条件=用紙種類:フォトプリント紙、モード設定:フォト〕、25℃で24時間放置後、20°の光沢度を光沢計(日本電色工業株式会社製、商品名:HANDY GLOSSMETER 、品番:PG−1)で5回測定し、平均値を求めた。数値が大きい方が、光沢性が高い。
参考例、実施例及び比較例に記載のインクを密閉して、70℃で一ヶ月保存し、上記ポリマー粒子の平均粒径の測定方法により、保存前のポリマー粒子の平均粒径に対する変化率を求めて、下記の基準により評価した。
平均粒径の変化率=〔[保存後の平均粒径−保存前の平均粒径]/保存前の平均粒径〕
1:平均粒径の変化率が±10%以内
2:平均粒径の変化率が±10%を超えて、±15%以内
3:平均粒径の変化率が±15%を超えている
Claims (5)
- 着色剤を含有するポリマー粒子の水分散体を40℃以上に加熱処理する工程を有する、インクジェット記録用水分散体の製造方法であって、該ポリマー粒子を構成するポリマーがベンジルアクリレート由来の構成単位を有するポリマーであり、得られる水分散体が着色剤を含有する架橋ポリマー粒子の水分散体である、インクジェット記録用水分散体の製造方法。
- 前記ポリマー中、ベンジルアクリレート由来の構成単位の含有量が10〜80重量%である、請求項1に記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。
- 前記ポリマーが、(a)ベンジルアクリレート、及び(b)塩生成基含有モノマーを含むモノマー混合物を共重合させてなるポリマーであり、(a)ベンジルアクリレートに対する(b)塩生成基含有モノマーの重量比〔(b)/(a)〕が、0.1〜0.75である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。
- 着色剤を含有する架橋ポリマー粒子が、着色剤を含有するポリマー粒子のポリマーを架橋剤で架橋させたものである、請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の方法によって得られた水分散体を含有する、インクジェト記録用水系インク。
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