JP5318447B2 - 水不溶性色材分散体及びこの製造方法、これを用いた記録液、インクセット、印画物、画像形成方法、並びに画像形成装置 - Google Patents
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Description
(1)水不溶性色材を非プロトン性水溶性有機溶剤にアルカリ存在下で溶解した溶解液と、カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物を溶解した水性媒体とを接触させ、水を含む媒体中に水不溶性色材の微粒子を生成させ、該微粒子を分散させた分散体とする水不溶性色材分散体の製造方法であって、
前記水不溶性色材が、キナクリドン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、モノアゾイエロー有機顔料、縮合アゾ有機顔料、キノフタロン化合物顔料、ベンズイミダゾロン化合物顔料、及びジスアゾイエロー顔料からなる群より選ばれる有機顔料であり、
前記水溶性色材の溶解液に含有させるアルカリとして四級アンモニウム化合物を用い、
前記高分子化合物として下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する化合物を用いる水不溶性色材分散体の製造方法。
(2)前記高分子化合物が水に不溶であり、アルカリ共存下で可溶であることを特徴とする前記(1)に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
(3)前記高分子化合物が、その試料1gあたりに解離する部位を中和するのに必要な水酸化カリウムの量が50〜500mgである(1)または(2)に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
(4)前記水性媒体にもアルカリとして四級アンモニウム化合物を含有させることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
(5)前記水不溶性色材の微粒子を再分散可能に凝集させた軟凝集体とし、該軟凝集体を前記分散体から分離したのち前記軟凝集体の凝集を解き再分散媒体に前記微粒子を再分散することを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
(6)前記軟凝集体の凝集を解き再分散媒体に前記微粒子を再分散する工程において、アルカリを添加することを特徴とする前記(5)に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
(7)前記再分散工程で添加するアルカリを四級アンモニウム化合物とする(6)に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
(8)前記再分散媒体を、水を含む水分散体とすることを特徴とする(1)〜(7)のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
(9)分散体をさらに加熱処理することを特徴とする(1)〜(8)のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
(10)前記アルカリの適用量を、水不溶性色材に対して1.0〜30モル当量とする(1)〜(9)のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体。
(11)下記水不溶性色材の微粒子、下記アルカリ、下記酸基を有する高分子化合物を含有する、(1)〜(10)のいずれか1項に記載の製造方法により得た水不溶性色材分散体。
[水不溶性色材:キナクリドン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、モノアゾイエロー有機顔料、縮合アゾ有機顔料、キノフタロン化合物顔料、ベンズイミダゾロン化合物顔料、及びジスアゾイエロー顔料からなる群より選ばれる有機顔料]
[アルカリ:四級アンモニウム化合物]
[高分子化合物:下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する化合物]
(12)前記水不溶性色材を含む粒子自体が結晶状態で示す色と同色を示し、該分散体の可視光領域の吸光度ピークを1とした際に、光散乱強度が30000CPS以下であることを特徴とする(11)に記載の水不溶性色材分散体。
(13)前記水不溶性色材の微粒子の平均粒子径が5〜60nmであることを特徴とする(11)または(12)に記載の水不溶性色材分散体。
(14)前記高分子化合物の量を、水不溶性色材1質量部に対して、0.001〜10質量部としたことを特徴とする(11)〜(13)のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体。
(15)前記水不溶性色材がアゾイエロー有機顔料であることを特徴とする(11)〜(14)のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体。
(16)(11)〜(15)のいずれか1項に記載の分水不溶性色材散体を用いて作製される記録液であって、前記水不溶性色材を、記録液全質量の0.1〜20質量%含むことを特徴とする記録液。
(17)前記記録液がインクジェット用記録液である(16)に記載の記録液。
(18)(16)又は(17)に記載の記録液を用いたインクセット。
(19)(16)又は(17)に記載の記録液、もしくは(18)に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与する手段により画像が記録された印画物であって、前記手段が記録液の付与量もしくは濃度を調整する機能を有し、該手段により印画物の濃淡が調整された印画物。
(20)(16)又は(17)に記載の記録液、もしくは(18)に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与することにより、画像を記録することを特徴とする画像形成方法。
(21)(16)又は(17)に記載の記録液、もしくは(18)に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与することにより、画像を記録させるための手段を有することを特徴とする画像形成装置。
ただし、少なくとも有機顔料の溶解液に含有させるアルカリは四級アンモニウム化合物とする。
これらのアルカリは、1種類単独でまたは2種類以上を併用して用いることができる。上記塩基の使用割合は特に限定されるものではないが、水不溶性色材に対して1.0〜30モル当量であることが好ましく、1.0〜25モル当量であることがより好ましく、1〜10モル当量であることがさらに好ましく、特に好ましくは1〜5モル当量である。アルカリを高分子化合物に対して添加する量は該高分子化合物に含まれるカルボン酸基、スルホン酸基、水酸基又はリン酸基の当量に対して1.0〜20モル当量であることが好ましく、1.0〜15モル当量であることがより好ましく、1〜10モル当量であることがさらに好ましく、特に好ましくは1〜5モルである。
上記高分子化合物は、前記酸性基を親水性基としてもつ親水性部位を有し、これとは別に疎水性部位を同一分子内に有する高分子化合物であることが好ましい。上記高分子化合物としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、β−CEA、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、4−ビニルベンゼンスルホン酸、アリルスルホン酸、3−(メタ)アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、2−メチルアリルスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、モノ{2−(メタ)アクリロイルオキシエチル}アシッドホスフェート、2−メタクリルオキシエチルホスホン酸等のモノマーおよびそれらの塩(A)、スチレン、4−メチルスチレン、4−エチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体といった炭素数8〜20のα−オレフィン性芳香族炭化水素モノマー(B)、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルといった炭素数3〜20のビニルエステルモノマー(C)、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸−2−エチルへキシル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル等の炭素数4〜20のオレフィンカルボン酸エステルモノマー(D)、4−ビニルピリジン、4−ビニルアニリン等の炭素数8〜20のビニル系芳香族アミンモノマー(E)、アクリルアミド、メタクリルアミド、ベンジルメタクリルアミド等の炭素数3〜20のビニル系アミド化合物モノマー(F)、4−ビニルフェノール等の炭素数8〜20のオレフィンフェノールモノマー(G)、ブタジエン、イソプレン等の炭素数4〜20のジエン化合物モノマー(H)、多官能性モノマー(I)、マクロモノマー(J)、その他のモノマーおよびその誘導体(K)から適宜選択されたモノマーからなる重合体、あるいはこれらのモノマーを組合せた共重合体を好適に用いることができる。この高分子化合物を水不溶性色材の微粒子の分散剤として機能させることが好ましく、1種類単独でまたは2種類以上を併用して用いることができる。
組合せ(a)
R1〜R7:水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイル基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、アルキルチオ基、ウレイド基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ヘテロ環基
W:単結合、−COO−、−CONR8−あるいはアリーレン基
R8:水素原子
L1:単結合、アルキレン基、またはアリーレン基
Z1:カルボン酸基あるいはスルホン酸基
R1、R7:水素原子またはアルキル基
R2〜R6:水素原子、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、アルキルチオ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ヘテロ環基
W:単結合、−COO−、−CONR8−
R8:水素原子
L1:単結合、またはアルキレン基
Z1:カルボン酸基
R1:水素原子
R3:水素原子あるいはアルキル基
R2〜R6:水素原子、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、カルボキシル基
W:単結合
L1:単結合
Z1:カルボン酸基
なお本発明において「分散体」とは、所定の微粒子が分散した組成物をいい、その形態は特に限定されず、液状の組成物(分散液)、ペースト状の組成物、及び固体状の組成物を含む意味に用いる。
ところで、顔料溶解液では、難溶性の顔料を溶解させために、通常ジメチルスルホキシドのような非プロトン性極性溶媒下で、強アルカリを加えて50〜60℃の加熱かつ高濃度条件とされる。そのため例えばベンジルメタクリレート(−CH2−CH(COOCH2Ph−)のようなエステル組成をもつ分散剤を、上記のような強アルカリ環境下で共存させた場合には、加水分解されてしまうことがある。
これに対し本発明においては貧溶媒である水性媒体側にこのような分散剤を溶解させればよく、顔料の溶解のための強アルカリ化は必須ではない。そのため例えば、有機酸基をもつベンジルメタクリレート分散剤を溶解させるよう、その酸基を中和する強度に抑えたアルカリを適用することができる。結果として、本発明の製造方法によれば、アルカリ加水分解等を抑制・防止し、アプリケーションや製造効率化等の要求に応じた多種多様な分散剤を用いることができる。
本実施態様においては、水不溶性色材の微粒子を析出させた混合液を酸処理し、粒子の凝集体を形成させることが好ましい。酸を用いた処理は、好ましくは、粒子を酸で凝集させてこれを溶剤(分散媒)と分離し、濃縮、脱溶剤および脱塩(脱酸)を行う工程を含むことが好ましい。系を酸性にすることで酸性の親水性基による静電反発力を低下させ、粒子を凝集させることができる。
本発明において、分散体に含まれる水不溶性色材の微粒子は、後述するように、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により粒子の形状を観察し、平均粒径を算出することができる。
本発明において、水不溶性色材の分散状態は動的散乱法により評価することもでき、これにより平均粒径を算出することができる。その原理は次のとおりである。粒径が約1nm〜5μmの範囲にある粒子は、液中で並進・回転等のブラウン運動により、その位置・方位を時々刻々と変えている。したがって、これらの粒子にレーザー光を照射し、出てくる散乱光を検出すると、ブラウン運動に依存した散乱光強度の揺らぎが観測される。この散乱光強度の時間の揺らぎを観測することで、粒子のブラウン運動の速度(拡散係数)が得られ、さらには粒子の大きさを知ることができる。
dG=f(D)xdD(Gは粒子数、Dは一次粒径を表す)
の積分式における、全粒子数の90個数%を占める粒子の粒径(D90)と10個数%を占める粒子の粒径(D10)との差を用いることができる。本発明においては、前記D90とD10の差が45nm以下であることが好ましく、1〜30nmであることがより好ましく、1〜20nmであることが特に好ましい。なおこの方法は、前述した電子顕微鏡により観察される粒子径を用いて作製する粒径分布曲線でも適用することができる。
各分散体の動的散乱法による平均粒子径はイオン交換水で希釈した後、堀場製作所(株)社製のLB−500(商品名)を用いて測定を行った。このとき、顔料の屈折率を1.600、分散媒のイオン交換水の屈折率を1.333として入力し、各分散体の体積平均粒径Mvの他、個数平均粒径Mnの測定も行った。
透過型電子顕微鏡(TEM)観察による平均粒径評価は、カーボン膜を貼り付けたCu200メッシュに希釈した分散体を滴下した後乾燥させ、TEM(日本電子社製1200EX(商品名))で10万倍に拡大した画像から、重なっていない独立した粒子300個の長径を測定して平均値を平均粒径として算出した(以下、TEM観察により算出した平均粒径をTEM平均粒径と記述する。)。
高分子化合物1
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン70g(0.67mol)、メタクリル酸30g(0.35mol)、和光純薬社製V−601(商品名)(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)1.77g(7.67 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/メタクリル酸の共重合体(酸価200、分子量33000)のジメチルスルホキシド溶液を得た。
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン80g(0.77mol)、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸20g(0.097mol)、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.54g(15.4 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸の共重合体(酸価54、分子量16000)のジメチルスルホキシド溶液を得た。
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、スチレン70g(0.67mol)、2−メタクリルオキシエチルホスホン酸30g(0.14mol)、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.54g(15.4 mmol)、ジメチルスルホキシド150gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.88g(3.8 mmol)、ジメチルスルホキシド2g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを148gを加え、放冷しスチレン/2−メタクリルオキシエチルホスホン酸の共重合体(酸価80、分子量13000)のジメチルスルホキシド溶液を得た。
500mlの三口フラスコにジメチルスルホキシド75gを加え、窒素気流下、80℃の内温で加熱しているところに、ベンジルメタクリレート70g(0.40mol)、メタクリル酸30g(0.35mol)、和光純薬社製V−601(商品名)(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)1.83g(7.95 mmol)、ジメチルスルホキシド75gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃でそのまま2時間加熱攪拌したのち、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.45g(1.95 mmol)、ジメチルスルホキシド1g溶液を追加し、さらに90℃で1時間攪拌した。得られた混合物にジメチルスルホキシドを149gを加え、放冷しベンジルメタクリレート/メタクリル酸の共重合体(酸価200、分子量37000)のジメチルスルホキシド溶液を得た。
顔料C.I.ピグメントイエロー74(以下、「PY74」と略称で示す。)の0.1gを10mlバイエル瓶にいれ、さらにジメチルスルホキシド、2.6g、アルカリとしてベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(以下、「BnMe3NOH」と略称で示す。40%メタノール溶液、東京化成(株)社製)0.26gを加え、40℃に加熱攪拌し、完全に溶解させた(顔料溶液試料)。溶液の色は濃赤色であった。100mlバイエル瓶に前記の高分子化合物1(25質量%ジメチルスルホキシド溶液)を0.4g、アルカリとしてBnMe3NOH、0.24g、イオン交換水30gをいれ、スターラーで1時間攪拌し不溶物がないことを確認した。この高分子化合物1を含むアルカリ水溶液を攪拌しているところに、前記のPY74の顔料アルカリ溶液(上記顔料溶液試料)をテルモ株式会社製のテルモシリンジ5ml、テルモニードル(口径0.80mm×長さ38mm)にて吸い上げ、一気に吐出した。得られた分散体1は目視において非常に透明度の高いものであった。
実施例1でイオン交換水30gを13.3g、6.7gに変えた以外は同様にして分散体2、3を得た(実施例2、実施例3)。また、高分子化合物1(25質量%ジメチルスルホキシド溶液)0.4gを0.2gに、イオン交換水を30g、13.3g、6.7gに変えた以外は同様にして分散体4〜6を得た(実施例4〜6)。また、高分子化合物1(25質量%ジメチルスルホキシド溶液)0.4gを0.2gに、アルカリとしてBnMe3NOH、0.24gを、1mol%水酸化ナトリウム水溶液0.36g、イオン交換水を30g、13.3g、6.7gに変えた以外は同様にして分散体7〜9を得た(実施例7〜9)。また、顔料PY74をC.I.ピグメントイエロー128(以下、「PY128」と略称で示す)、イオン交換水を30g、13.3g、6.7gに変えた以外は同様にして顔料分散体10〜12を得た(実施例10〜12)。また、顔料PY74をC.I.ピグメントレッド122(以下、「PR122」と略称で示す)、イオン交換水を30g、13.3g、6.7gに変えた以外は同様にして分散体13〜15を得た(実施例13〜15)。また、高分子化合物1を高分子化合物2、3あるいは4に変え、イオン交換水30gを6.7gに変えた以外は同様にして分散体16〜18を得た(実施例16〜18)。
PY74、0.1gを10mlバイエル瓶にいれ、さらにジメチルスルホキシド、2.6g、アルカリとしてBnMe3NOH(40%メタノール溶液)0.38g、前記の高分子化合物1(25質量%ジメチルスルホキシド溶液)0.4gを加え、40℃に加熱攪拌し、完全に溶解させた。溶液の色は濃赤色であった。100mlバイエル瓶にイオン交換水30gをいれ、スターラーで攪拌しているところに、前記のPY74の顔料アルカリ溶液をテルモシリンジ5ml、テルモニードル(口径0.80mm×長さ38mm)にて吸い上げ、一気に吐出し、分散体c1を得た。
比較例1でのイオン交換水を13.3g、6.7gに変えた以外は同様にして分散体c2、c3を得た(比較例2〜3)。また比較例1での高分子化合物1を高分子化合物4に変えた以外は同様にして分散体21を得た(比較例4)。
** 濃度変化による粒径の指数:顔料濃度30質量%の分散液における顔料微粒子の粒径(D1)を100としたときの、高濃度分散液(0.6質量%、1.0質量%)における顔料微粒子の粒径(D2)の指数(D2/D1×100)
*** 動的光散乱法により測定した体積平均粒径(Mv)
C.I.ピグメントレッド122 6.0gをジメチルスルホキシド169g、アルカリとしてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(Me4NOH 25%メタノール溶液、シグマ・アルドリッチ社製)8.7gを加え、40℃にて加熱攪拌し完全に溶解させ濃青紫色の顔料溶解液を得た。5Lのビーカーに前記の高分子化合物1(25質量%ジメチルスルホキシド溶液)を112.0g、Me4NOH7.8g、イオン交換水400gを加えて不溶物がなくなるまで攪拌した。高分子化合物1を含むアルカリ水溶液を氷冷下で攪拌しているところに、前記の顔料溶解液を日本精密科学株式会社製の無脈流送液ポンプNP−KX−500を用いて100ml/mInで速やかに吐出し、顔料分散体19を得た。氷冷却下で30分攪拌したのち、この顔料分散体に塩酸を滴下してpHを3.5に調整し、顔料の分散体から顔料粒子を凝集させた。得られた凝集物を平均孔径0.2μmのメンブレンフィルターを用いて減圧濾過し、イオン交換水で2回水洗し、脱塩及び脱溶剤された顔料粒子の分散体粉体aを得た。
前記顔料粒子の分散体19を、マルチエアーポンプLMP−100、攪拌型ウルトラホルダーUHP−76K、リザーバーRP−2、濃縮・切り替えコックCHG−1、ウルトラフィルターQ0500 076E(以上、商品名、アズワン株式会社)を組み合わせた限外ろ過、濃縮装置により濃縮、純水を加える操作を繰り返し行うことで、濃度Mv10%の顔料分散体cAを得た。この顔料分散液cAの動的光散乱法による平均粒径は50nm(TEM平均粒径:40nm)であった。粘度は100mPa・sec.以上と非常に高粘度であった。
前記実施例18におけるC.I.ピグメントレッド122の代わりにC.I.ピグメントレッド254(実施例20)、C.I.ピグメントバイオレット19(実施例21)に変えた以外は同様にし、脱塩及び脱溶剤された顔料粒子の分散体の粉体b、cをそれぞれ得た。そののち、実施例18と同様にして顔料分10質量%の顔料分散液B、顔料分散液Cを超音波分散により得た。この顔料分散液Bの動的光散乱法による平均粒子径Mvは52nm(TEM平均粒径:42nm)であり、顔料分散液Cの平均粒子径Mvは54nm(TEM平均粒径:45nm)であった。
C.I.ピグメントレッド122 20g、オレイン酸ナトリウム1.3g、イオン交換水78.7gを混合して、ビーズミルを用いて4時間分散を行い、顔料分散体Dを得た。顔料分散液Dの動的光散乱法による平均粒径Mvは80.1nm(TEM平均粒径:79.2nm)であった。
比較例6におけるC.I.ピグメントレッド122の代わりにC.I.ピグメントレッド254(比較例7)、C.I.ピグメントバイオレット19(比較例8)に変えた以外は同様にしてビーズミルを用いて4時間分散を行い、顔料分散体Eおよび顔料分散体Fをそれぞれ得た。顔料分散液Eの動的光散乱法による平均粒径Mvは87.5nm(TEM平均粒径:84.9nm)であり、顔料分散液Fの動的光散乱法による平均粒径Mvは85.0nm(TEM平均粒径:93.4nm)であった。
(実施例22〜23)
顔料分散液A〜Cをそれぞれ50g用い、ジエチレングリコール7.5g、グリセリン5g、トリメチロールプロパン5g、アセチレノールEH(商品名、川研ファインケミカル社製)0.2g、及びイオン交換水32.3gと混合してインク組成物A〜Cをそれぞれ得た。
顔料分散液D〜Fをそれぞれ用い、イオン交換水で希釈し顔料分10質量%の濃縮液を得た。この濃縮液を50g、ジエチレングリコール7.5g、グリセリン5g、トリメチロールプロパン5g、アセチレノールEH0.2g、イオン交換水32.3gを混合した後超音波処理し、インク組成物D〜Fをそれぞれ得た。
インク組成物Aをガラス基板上にスピンコートし、これを退色試験機にセットし、キセノンランプを照度170,000ルクスで4日間照射して耐光性の試験を行った。UVフィルタとしてTEMPAXフィルタ(商品名)(イーグルエンジニアリング社製、材質はSCHOTT社製TEMPAX(商品名)ガラス)を光源と試料の間に配置した。インク組成物Aの、照射前の吸光度(Abs.)、照射後の吸光度を測定し、吸光度の残存率(照射後の吸光度÷照射前の吸光度×100)は82.1%であった。
インク組成物A〜Cおよびインク組成物D〜Fの透明性を、下記の基準に則り目視にて評価した。また、前記インク組成物を厚さ60μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート(商品名:PPL/レーザープリンター用ゼロックスフィルム OHP FILM,富士ゼロックス社製)上にバーコーターで塗工し、乾燥させ印画物を作製した後、印画部の透明性を下記の基準に則り目視にて評価した。
2:良好−文字が記載された紙を透かした際に明確に識別できるレベル
1:不良−文字が記載された紙を透かした際にほとんど識別できないレベル
上記作製したインク組成物A〜Fをインクジェットプリンタ(PX−G930(商品名)、エプソン(株)製)のカートリッジに詰め、インクジェットペーパー(写真用紙<光沢>エプソン(株)製)にベタ画像(反射濃度が1.0)を全面に印字して、白スジの発生数を計測し、下記の基準に則り吐出性の評価を行った。
2:僅かに白スジの発生は認められるが、実用上許容範囲にある
1:印字面全体に亘り白スジが多発し、実用上不可の品質である
評価結果を表2に示す。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
インク組成物 インク組成物の透明性 印画部の透明性 インクの吐出性
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
A 2 2 3
B 2 2 2
C 2 2 3
D 1 1 1
E 1 2 1
F 1 1 1
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
前記実施例19における顔料粉体aに対して、中和に必要な量のテトラメチルヒドロキシドを少量添加し、新日本石油(株)社製の5号ソルベント(以下、溶剤と表記する)を少量加え、スーパーミキサーARE−250(商品名、シンキー(株)社製)で混練した後、顔料ペーストaを得た。同様にして実施例20および21の顔料粉末b、cを用い顔料ペーストb、顔料ペーストcを得た。それぞれ、中和に必要な量のテトラメチルヒドロキシド及び溶剤を少量加え、スーパーミキサーARE−250(商品名、シンキー(株)社製)で混練した後、ここで使用する顔料ペーストb及びcをそれぞれ得た。
ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1355、商品名)をアマニ油と5号ソルベントの混合溶剤中に加熱溶解し、樹脂ワニスA(樹脂濃度55質量%)を得た。また、ロジン変性フェノール樹脂(日立化成ポリマー(株)製、テスポール1304)をアマニ油と5号ソルベントの混合溶剤中に加熱溶解し、樹脂ワニスB(樹脂濃度55質量%)を得た。
冷却管、水分分離管、温度計、窒素導入管を備えたセパラブルフラスコに12−ヒドロキシステアリン酸100部、キシレン10部、テトラ−n−ブチルチタネート0.1部の混合物を入れ、180〜200℃で6時間加熱撹拌した。このとき窒素気流下に生成する水を水分分離管に分離しながら行った。次いでキシレンを減圧留去して質量平均分子量4,000、酸価30の淡褐色重合物であるカルボキシル基を有するポリエステル樹脂(以下、顔料分散用樹脂と表記する)を得た。
以下に示す処方によりインクベース1〜6を作製した。なお、最初に顔料ペーストa〜fにそれぞれ溶剤を加え超音波処理を十分に行った後に他の成分を加え攪拌し、3本ロールにて練肉を行った。溶剤はジエチレングリコール+グリセリン=1:1を用いた。
顔料ペースト*1 40質量部
顔料分散用樹脂 8質量部
樹脂ワニスA 42質量部
溶剤 10質量部
*1 顔料ペースは、顔料ペーストa〜fを用い、それぞれベース1〜6とした。
インクベース 40質量部
樹脂ワニスB 50質量部
ワックス 5質量部
溶剤 5質量部
インク組成物1〜6を厚さ60μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート上にバーコーターで塗工し、乾燥させた後、透明性を目視で評価した。
2:良好− 字が記載された紙を透かした際に明確に識別できるレベル
1:不良−文字が記載された紙を透かした際にほとんど識別できないレベル
インク組成物1〜6をPremIum Glossy Photo Paper(セイコーエプソン社製)にバーコーターで塗工し、乾燥させた後、初期反射濃度(I0)を測定した。その後キセノンランプを照度170,000ルクスで4日間照射し、再び反射濃度(I1)を測定した。I1/I0(%)の比を計算し以下のごとく評価した。
2:90%以上〜95%未満
1:90%未満
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
透明性 耐光性
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インク組成物1(本発明) 2 3
インク組成物2(本発明) 2 3
インク組成物3(本発明) 2 2
インク組成物4(比較例) 1 2
インク組成物5(比較例) 1 2
インク組成物6(比較例) 1 1
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
Claims (21)
- 水不溶性色材を非プロトン性水溶性有機溶剤にアルカリ存在下で溶解した溶解液と、カルボン酸基、スルホン酸基、水酸基及びリン酸基からなる群より選ばれる1種類以上の酸基を親水性基として有する高分子化合物を溶解した水性媒体とを接触させ、水を含む媒体中に水不溶性色材の微粒子を生成させ、該微粒子を分散させた分散体とする水不溶性色材分散体の製造方法であって、
前記水不溶性色材が、キナクリドン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、モノアゾイエロー有機顔料、縮合アゾ有機顔料、キノフタロン化合物顔料、ベンズイミダゾロン化合物顔料、及びジスアゾイエロー顔料からなる群より選ばれる有機顔料であり、
前記水溶性色材の溶解液に含有させるアルカリとして四級アンモニウム化合物を用い、
前記高分子化合物として下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する化合物を用いる水不溶性色材分散体の製造方法。
- 前記高分子化合物が水に不溶であり、アルカリ共存下で可溶であることを特徴とする前記請求項1に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 前記高分子化合物は、その試料1gあたりに解離する部位を中和するのに必要な水酸化カリウムの量が50〜500mgである請求項1または2に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 前記水性媒体にもアルカリとして四級アンモニウム化合物を含有させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 前記水不溶性色材の微粒子を再分散可能に凝集させた軟凝集体とし、該軟凝集体を前記分散体から分離したのち前記軟凝集体の凝集を解き再分散媒体に前記微粒子を再分散することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 前記軟凝集体の凝集を解き再分散媒体に前記微粒子を再分散する工程において、アルカリを添加することを特徴とする前記請求項5に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 前記再分散工程で添加するアルカリを四級アンモニウム化合物とする請求項6に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 前記再分散媒体を、水を含む水分散体とすることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 分散体をさらに加熱処理することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 前記アルカリの適用量を、水不溶性色材に対して1.0〜30モル当量とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体の製造方法。
- 下記水不溶性色材の微粒子、下記アルカリ、下記酸基を有する高分子化合物を含有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造方法により得た水不溶性色材分散体。
[水不溶性色材:キナクリドン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、モノアゾイエロー有機顔料、縮合アゾ有機顔料、キノフタロン化合物顔料、ベンズイミダゾロン化合物顔料、及びジスアゾイエロー顔料からなる群より選ばれる有機顔料]
[アルカリ:四級アンモニウム化合物]
[高分子化合物:下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する化合物]
- 前記水不溶性色材を含む粒子自体が結晶状態で示す色と同色を示し、該分散体の可視光領域の吸光度ピークを1とした際に、光散乱強度が30000CPS以下であることを特徴とする請求項11に記載の水不溶性色材分散体。
- 前記水不溶性色材の微粒子の平均粒子径が5〜60nmであることを特徴とする請求項11または12に記載の水不溶性色材分散体。
- 前記高分子化合物の量を、水不溶性色材1質量部に対して、0.001〜10質量部としたことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体。
- 前記水不溶性色材がアゾイエロー有機顔料であることを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載の水不溶性色材分散体。
- 請求項11〜15のいずれか1項に記載の分水不溶性色材散体を用いて作製される記録液であって、前記水不溶性色材を、記録液全質量の0.1〜20質量%含むことを特徴とする記録液。
- 前記記録液がインクジェット用記録液である請求項16に記載の記録液。
- 請求項16又は17に記載の記録液を用いたインクセット。
- 請求項16又は17に記載の記録液、もしくは請求項18に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与する手段により画像が記録された印画物であって、前記手段が記録液の付与量もしくは濃度を調整する機能を有し、該手段により印画物の濃淡が調整された印画物。
- 請求項16又は17に記載の記録液、もしくは請求項18に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与することにより、画像を記録することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項16又は17に記載の記録液、もしくは請求項18に記載のインクセットを用いて記録液を媒体に付与することにより、画像を記録させるための手段を有することを特徴とする画像形成装置。
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