JP6197628B2 - インクジェットインク及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェットインク、インクジェットインクの製造方法、インクカートリッジ、インクジェット記録装置及び記録物に関する。
インクジェット記録方式は、プロセスが簡単であり、フルカラー化が容易であることから、普及してきている。インクジェット記録方式は、熱により発生する泡、ピエゾ、静電等を利用して発生させた圧力で少量のインクを吐出させ、紙等の記録媒体に付着させることにより、画像を形成する方式であり、パーソナル及び産業用のプリンターや印刷まで用途が拡大してきている。
インクジェット記録方式では、着色剤として水溶性染料が用いられている水系染料インクが主に用いられているが、水系染料インクは、一般に、耐候性及び耐水性が劣る。このため、水溶性染料の代わりに、水不溶性の顔料が用いられている水性顔料インクの研究が進められている。
しかしながら、水性顔料インクは、保存安定性が劣るという問題があった。
また、OA用プリンターの高画質化技術の向上に伴って、水性顔料インクにおいて、普通紙における画像濃度が要求されている。
しかしながら、水性顔料インクは、普通紙中へ浸透することにより、画像濃度が低下するという問題があった。
特許文献1には、a)液体ビヒクルと、b)少なくとも1つの顔料と、c)少なくとも1つのポリマーとを含むインクジェットインク組成物が開示されている。このとき、ポリマーが1,2,3−ベンゼントリカルボン酸のカルシウム指数値以上のカルシウム指数値を有する少なくとも1つの官能基を含む。
しかしながら、普通紙における画像濃度及び保存安定性に優れるインクジェットインクが望まれている。
本発明の一態様は、上記従来技術が有する問題に鑑み、普通紙における画像濃度及び保存安定性に優れるインクジェットインクを提供することを目的とする。
本発明の一態様は、インクジェットインクにおいて、水、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体を含み、前記共重合体は、一般式
Figure 0006197628
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、M 、M 、M 及びM は、それぞれ独立に、アルカリ金属イオン、有機アンモニウムイオン又はプロトンである。)
で表される構成単位と、一般式
Figure 0006197628
(式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
で表される構成単位と、一般式
Figure 0006197628
(式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
で表される構成単位を有する。
本発明の一態様は、インクジェットインクにおいて、水、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体を含み、前記共重合体は、一般式
Figure 0006197628
(式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
で表される化合物と、一般式
Figure 0006197628
(式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
で表される化合物と、一般式
Figure 0006197628
(式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
で表される化合物を含むモノマーを共重合することにより合成されている。
本発明の一態様によれば、普通紙における画像濃度及び保存安定性に優れるインクジェットインクを提供することができる。
インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。 図1のインクジェット記録装置を示す概略図である。 図1のインクジェットヘッドを示す概略拡大図である。 図1のインクカートリッジを示す概略図である。
次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
インクジェットインクは、水、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体を含む。このとき、共重合体は、一般式(1)で表される構成単位と、一般式(2)で表される構成単位と、一般式(3)で表される構成単位を有する。
一般式(1)のM 、M 、M 及びM おけるアルカリ金属イオンとしては、特に限定されないが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等が挙げられる。中でも、普通紙における画像濃度及びインクジェットインクの保存安定性の面から、カリウムイオンが好ましい。
一般式(1)のM 、M 、M 及びM おける有機アンモニウムイオンを脱プロトン化した有機アミンとしては、特に限定されないが、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、イソプロパノールアミン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール等のアルコールアミン;コリン、モルホリン、N−メチルモノホルリン、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン等の環状アミン等が挙げられる。
、M 、M 及びM のうち、2個以上がアルカリ金属イオン又は有機アミンイオンであることが好ましく、全てがアルカリ金属イオン又は有機アミンイオンであることがさらに好ましい。
共重合体中の一般式(1)で表される構成単位の含有量は、通常、5〜80質量%であり、10〜60質量%であることが好ましく、20〜40質量%であることがさらに好ましい。共重合体中の一般式(1)で表される構成単位の含有量が10質量%以上であることにより、普通紙における画像濃度を向上させることができる。一方、共重合体中の一般式(1)で表される構成単位の含有量が60質量%以下であることにより、インクジェットインクの保存安定性を向上させることができる。
共重合体中の一般式(1)で表される構成単位の含有量は、共重合体の酸価を測定することにより、求めることができる。
まず、共重合体を所定量の水に溶解させた後、中和試薬としての0.1N水酸化カリウムメタノール溶液を滴下し、指示薬の変色時の滴定量から酸価を計算する。指示薬としては、チモールフタレイン溶液を用いる。
共重合体の質量をA[g]、0.1N水酸化カリウムメタノール溶液の滴定量をB[mL]、0.1N水酸化カリウムメタノール溶液のファクターをfとすると、式
B×5.611×f/A
から、酸価を計算することができる。
次に、一般式(3)で表されるモノマーの酸価をC、共重合体の酸価をDとすると、共重合体中の一般式(1)で表される構成単位の含有量[質量%]は、式
X=D/C×100
から、求めることができる。
共重合体中の一般式(2)で表される構成単位の含有量は、通常、10〜60質量%であり、35〜45質量%であることが好ましい。共重合体中の一般式(2)で表される構成単位の含有量が10質量%以上であることにより、インクジェットインクの保存安定性を向上させることができる。一方、共重合体中の一般式(2)で表される構成単位の含有量が60質量%以下であることにより、普通紙における画像濃度を向上させることができる。
共重合体中の一般式(3)で表される構成単位の含有量は、通常、10〜45質量%であり、30〜35質量%であることが好ましい。共重合体中の一般式(3)で表される構成単位の含有量が10質量%以上であることにより、普通紙における画像濃度を向上させることができる。一方、共重合体中の一般式(3)で表される構成単位の含有量が45質量%以下であることにより、インクジェットインクの保存安定性を向上させることができる。
なお、共重合体は、顔料分散剤、結着樹脂、粘度調整剤等として、用いることができる。中でも、普通紙における画像濃度及びインクジェットインクの保存安定性の面から、共重合体は、顔料分散剤として、用いることが好ましい。
共重合体は、一般式(4)で表される化合物と、一般式(5)で表される化合物と、一般式(6)で表される化合物を含むモノマーを共重合した後、必要に応じて、アルカリ金属塩基及び/又は有機アミン塩基で中和することにより合成することができる。
一般式(4)で表される化合物としては、1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、1−アクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸が挙げられる。中でも、普通紙における画像濃度の面から、1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸が好ましい。
一般式(4)で表される化合物の合成方法としては、特に限定されないが、特開昭58−222095号公報に記載されている合成方法等が挙げられる。
一般式(5)で表される化合物としては、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミドが挙げられる。中でも、保存安定性の面から、ダイアセトンアクリルアミドが好ましい。
一般式(6)で表される化合物としては、アクリル酸オレイル、メタクリル酸オレイルが挙げられる。中でも、普通紙の蹴る画像濃度の面から、アクリル酸オレイルが好ましい。
モノマーは、一般式(4)〜(6)で表される化合物以外のモノマーをさらに含んでもよい。
一般式(4)〜(6)で表される化合物以外のモノマーとしては、疎水性モノマー及び親水性モノマーを用いることができる。
疎水性モノマーとしては、特に限定されないが、スチレン、α−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、4−クロロメチルスチレン等の芳香族環を有する不飽和エチレンモノマー;(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n−ブチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル、(メタ)アクリル酸ヘンイコシル、(メタ)アクリル酸ドコシル等の(メタ)アクリル酸アルキル;1−ヘプテン、3,3−ジメチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ヘキセン、4−メチル−1−ヘキセン、5−メチル−1−ヘキセン、1−オクテン、3,3−ジメチル−1−ヘキセン、3,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、1−ノネン、3,5,5−トリメチル−1−ヘキセン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、1−ドコセ等のアルキル基を有する不飽和エチレンモノマー等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。
親水性モノマーとしては、特に限定されないが、(メタ)アクリル酸又はその塩、マレイン酸又はその塩、マレイン酸モノメチル、イタコン酸、イタコン酸モノメチル、フマル酸、4−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等のアニオン性不飽和エチレンモノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N−オクチルアクリルアミド、N−t−オクチルアクリルアミド等の非イオン性不飽和エチレンモノマー等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。
共重合体を顔料分散剤として用いる場合、モノマーは、疎水性モノマーをさらに含むことが好ましい。
モノマーを共重合する方法としては、重合操作及び分子量の調整が容易であることから、ラジカル重合開始剤を用いて、モノマーを共重合する方法が好ましく、有機溶媒中でモノマーを共重合する溶液重合法がさらに好ましい。
有機溶媒としては、特に限定されないが、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等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;イソプロパノール、エタノール等のアルコール系溶媒;シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホアミド等が挙げられる。中でも、ケトン系溶媒、酢酸エステル系溶媒、アルコール系溶媒が好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、特に限定されないが、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、シアノ系のアゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、アゾビス(2,2'−イソバレロニトリル)、非シアノ系のジメチル−2,2'−アゾビスイソブチレート等が挙げられる。中でも、分子量の制御が容易であり、分解温度が低いことから、有機過酸化物、アゾ系化合物が好ましく、アゾ系化合物がさらに好ましい。
モノマーの総質量に対する重合開始剤の質量の比は、通常、0.01〜0.1である。
共重合体の分子量を調整するために、連鎖移動剤を添加してもよい。
連鎖移動剤としては、特に限定されないが、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、2−プロパンチオール、2−メルカプトエタノール、チオフェノール、ドデシルメルカプタン、1−ドデカンチオール、チオグリセロール等が挙げられる。
重合温度は、通常、50〜150℃であり、60〜100℃であることが好ましい。
重合時間は、通常、3〜48時間である。
なお、インクジェットインクの製造工程において、顔料と混合した状態で、共重合体を中和してもよい。
共重合体の重量平均分子量は、通常、3000〜60000であり、4000〜50000であることが好ましい。共重合体の重量平均分子量が4000以上であると、画像濃度をさらに向上させることができ、50000以下であると、インクジェットインクの保存安定性をさらに向上させることができる。
なお、共重合体の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて、測定することができる。
共重合体の重量平均分子量は、重合温度、重合開始剤の添加量及び共重合時のモノマー濃度により、制御することができる。具体的には、高温で短時間モノマーを共重合すると、低分子量の共重合体が得られ、低温で長時間モノマーを共重合すると、高分子量の共重合体が得られる。また、ラジカル重合開始剤の添加量が多いと、低分子量の共重合体が得られ、ラジカル重合開始剤の添加量が少ないと、高分子量のポリマーが得られる。さらに、共重合時のモノマー濃度が高いと、低分子量の共重合体が得られ、共重合時のモノマー濃度が低いと、高分子量の共重合体が得られる。
一般式(1)で表される構成単位は、ホスホン酸基が隣接している四塩基酸の構造を有しており、共重合体は、分子内にジホスホン酸基を多数有している。その結果、一般式(1)で表される構成単位は、一塩基酸の構造を有する構成単位に比べて、共重合体に多数の親水性基を付与することができ、良好な親水性を示す。また、一般式(1)で表される構成単位は、カルシウムイオンと反応しやすいホスホン酸基が隣接している四塩基酸の構造を有するため、カルシウムイオンをキレートする効果を有し、カルシウムイオンと接触した場合に、疎水化することができる。
一般式(2)で表される構成単位は、共重合体に親水性をもたらす。また、一般式(2)で表される構成単位は、共重合体内でのホスホン酸基の会合を抑制することができ、インクジェットインクの保存安定性を向上させることができると推定される。
一般式(2)、(3)で表される構成単位は、共重合体の顔料に対する吸着性を向上させることができ、その結果、共重合体を、顔料分散剤として用いることができる。
したがって、共重合体を含むインクジェットインクを用いて、カルシウムイオンの含有量が少ない普通紙に画像を記録しても、普通紙からインクジェットインクへ溶出するカルシウムイオンにより、共重合体が疎水化し、顔料を巻き込んで凝集するため、普通紙の表面に顔料が留まり、画像濃度を向上させることができる。
インクジェットインク中の共重合体の含有量は、通常、0.05〜10質量%であり、0.5〜5質量%であることが好ましく、1〜3質量%であることがさらに好ましい。インクジェットインク中の共重合体の含有量が0.05質量%以上であることにより、普通紙における画像濃度及びインクジェットインクの保存安定性を向上させることができ、10質量%以下であることにより、インクジェットインクの吐出安定性を向上させることができる。
共重合体を顔料分散剤として用いる場合、顔料に対する共重合体の質量比は、通常、0.01〜1であり、0.05〜0.8であることが好ましく、0.1〜0.5であることがさらに好ましい。これにより、普通紙における画像濃度及びインクジェットインクの保存安定性を向上させることができる。
水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水を用いることができる。
顔料としては、特に限定されないが、ブラック用或いはカラー用の無機顔料、有機顔料等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。
無機顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック等が挙げられる。
カーボンブラックの製造方法としては、特に限定されないが、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等が挙げられる。
有機顔料としては、アゾ顔料、アゾメチン顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等が挙げられる。中でも、アゾ顔料、多環式顔料が好ましい。
アゾ顔料としては、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等が挙げられる。
多環式顔料としては、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、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、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、ローダミンBレーキ顔料等が挙げられる。
染料キレートとしては、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等が挙げられる。
ブラック用の顔料としては、ファーネスブラック、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のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の無機顔料、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料等が挙げられる。
カーボンブラックの平均一次粒径は、通常、15〜40nmである。
カーボンブラックのBET比表面積は、通常、50〜300m/gである。
カーボンブラックのDBP吸油量は、通常、40〜150mL/100gである。
カーボンブラックの揮発分は、通常、0.5〜10%である。
カーボンブラックのpHは、通常、2〜9である。
カーボンブラックの市販品としては、No.2300、No.900、MCF−88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B(以上、三菱化学社製)、Raven700、5750、5250、5000、3500、1255(以上、コロンビア社製)、Regal400R、330R、660R、Mogul L、Monarch700、800、880、900、1000、1100、1300、Monarch1400(以上、キャボット社製)、カラーブラックFW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリンテックス35、U、V、140U、140V、スペシャルブラック6、5、4A、4(以上、デグサ社製)等が挙げられる。
イエロー用の顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー2、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー75、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー180等が挙げられる。
マゼンタ用の顔料としては、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド48(Ca)、C.I.ピグメントレッド48(Mn)、C.I.ピグメントレッド57(Ca)、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド202、ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
シアン用の顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー2、C.I.ピグメントブルー3、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:34、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー22、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー63、C.I.ピグメントブルー66;C.I.バットブルー4、C.I.バットブルー60等が挙げられる。
なお、イエロー用の顔料としてC.I.ピグメントイエロー74、マゼンタ用の顔料として、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントバイオレッド19、シアン用の顔料として、C.I.ピグメントブルー15:3を用いると、色調、耐光性が優れ、バランスのよいインクジェットインクが得られる。
顔料の体積中位径(D50)は、通常、150nm以下であり、100nm以下であることが好ましい。これにより、インクジェットインクの吐出安定性を向上させることができる。
なお、顔料の体積中位径(D50)は、23℃、55%RHの環境において、マイクロトラックUPA(日機装社製)を用いて、動的光散乱法により測定することができる。
インクジェットインク中の顔料の含有量は、通常、0.1〜20質量%であり、1〜20質量%であることが好ましい。
インクジェットインクを製造する際に、分散機を用いて、水、顔料及び顔料分散剤を含む組成物を分散させて、顔料分散体を調製することが好ましい。
顔料分散体を調製する際に、フィルター、遠心分離装置等を用いて、粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
顔料分散体中の顔料の含有量は、通常、0.1〜50質量%であり、0.1〜30質量%であることが好ましい。
顔料分散剤としては、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、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。中でも、普通紙における画像濃度及びインクジェットインクの保存安定性の面から、前述の共重合体が好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、N−アシルアミノ酸及びその塩、N−アシルメチルタウリン塩、ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型リン酸エステル、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、アルキル型リン酸エステル、アルキルアリルスルホン塩酸、ジエチルスルホコハク酸塩、ジエチルヘキシルスルホコハク酸塩、ジオクチルスルホコハク酸塩等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、2−ビニルピリジン誘導体、ポリ(4−ビニルピリジン誘導体)等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアリルキルアルキルエーテル等のエーテル系界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系界面活性剤;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−オール等のアセチレングリコール系界面活性剤等が挙げられる。
中でも、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩が好ましい。
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩中のナフタレンスルホン酸の2〜4量体の含有量は、通常、20〜80質量%である。ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩中のナフタレンスルホン酸の2〜4量体の含有量が20質量%以上であることにより、インクジェットインクの保存安定性を向上させることができる。一方、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩中のナフタレンスルホン酸の2〜4量体の含有量が80質量%以下であることにより、インクジェットインクの吐出安定性を向上させることができる。
水溶性有機溶媒は、インクジェットインクの乾燥を抑制する湿潤剤としての効果及び/又は浸透剤としての効果を有する。
水溶性有機溶媒としては、特に限定されないが、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、イソプロピリデングリセロール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、トリ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、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール;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、テトラエチ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等の多価アルコールアルキルエーテル;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物;ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド等のアミド;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン;ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物;3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、普通紙におけるカールを防止する点から、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、イソプロピリデングリセロール、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミドが好ましい。また、水の蒸発による吐出不良を防止する点から、1,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、トリエチレングリコール、グリセリンが好ましい。
湿潤性が比較的少なく、浸透性を有する水溶性有機溶媒としては、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール等が挙げられる。
その他の脂肪族ジオールとしては、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオール等が挙げられる。
その他の浸透剤としては、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、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ブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル、エタノール等の低級アルコール等が挙げられる。
水溶性有機溶媒以外の湿潤剤として、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類等の糖類及びその誘導体を用いることができる。
糖類としては、特に限定されないが、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、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、マルトトリオース等が挙げられる。
ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロース等の自然界に広く存在する物質を含む。
糖類の誘導体としては、糖類の還元糖(例えば、一般式
HOCH(CHOH)CHOH
(ただし、nは2〜5の整数である。)
で表される糖アルコール)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸)、アミノ酸、チオ酸等が挙げられる。中でも、糖アルコールが好ましい。
糖アルコールとしては、マルチトール、ソルビット等が挙げられる。
インクジェットインク中の水溶性有機溶媒の含有量は、通常、10〜60質量%であり、20〜60質量%であることが好ましい。インクジェットインク中の水溶性有機溶媒の含有量が10質量%以上であることにより、インクジェットインクの吐出安定性を向上させることができる。一方、インクジェットインク中の水溶性有機溶媒の含有量が60質量%以下であることにより、インクジェットインクの乾燥性を向上させることができる。
インクジェットインクは、界面活性剤、pH調整剤、水分散性樹脂、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤等をさらに含んでもよい。
界面活性剤としては、特に限定されないが、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。中でも、ノニオン性界面活性剤、フッ素系界面活性剤が好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、4級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤、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フェニルエーテル、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等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルビス(アミノエチル)グリシン等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、一般式(I)〜(III)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 0006197628
(式中、mは0〜10の整数であり、nは1〜40の整数である。)
Figure 0006197628
(式中、Rfは、パーフルオロアルキル基であり、nは1〜4の整数であり、mは6〜25の整数であり、pは1〜4の整数である。)
Figure 0006197628
(式中、Rfは、パーフルオロアルキル基であり、R は、アニオン性基であり、R は、カチオンであり、qは1〜6の整数である。)
一般式(II)、(III)において、パーフルオロアルキル基の炭素数は、通常、1〜10であり、1〜3であることが好ましい。
パーフルオロアルキル基としては、特に限定されないが、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロペンチル基、ノナフルオロブチル基等が挙げられる。中でも、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基が好ましい。
一般式(III)において、アニオン性基としては、特に限定されないが、COO、SO 等が挙げられる。
一般式(III)において、カチオンとしては、特に限定されないが、4級アンモニウムイオン;ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン;トリエチルアンモニウムイオン、トリエタノールアンモニウムイオン等が挙げられる。中でも、4級アンモニウムイオンが好ましい。
フッ素系界面活性剤の市販品としては、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(以上、旭硝子社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(以上、住友スリーエム社製);メガファックF−470、F1405、F−474(以上、DIC社製);ゾニールTBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(以上、デュポン社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(以上、ネオス社製);PF−151N(ソリューションズインコーポレーテッド社製)等が挙げられる。
インクジェットインク中の界面活性剤の含有量は、通常、0.01〜5.0質量%であり、0.5〜3質量%であることが好ましい。インクジェットインク中の界面活性剤の含有量が5.0質量%以下であることにより、普通紙における画像濃度を向上させると共に、裏抜けの発生を防止することができる。
pH調整剤としては、pHを8.5〜11に調整できれば、特に限定されないが、アルコールアミン、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、水酸化アンモニウム、水酸化4級アンモニウム、水酸化4級ホスホニウム等が挙げられる。
アルコールアミンとしては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール等が挙げられる。
アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
水分散性樹脂としては、特に限定されないが、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物等が挙げられる。
縮合系合成樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリエーテル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
付加系合成樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂等が挙げられる。
天然高分子化合物としては、セルロース、ロジン、天然ゴム等が挙げられる。
中でも、ポリウレタン、アクリル−シリコーン樹脂及びフッ素系樹脂が好ましい。
水分散性樹脂のメジアン径(D50)は、通常、50〜200nmである。
水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)は、通常、30℃以下である。
水分散性樹脂のガラス転移温度は、通常、−30℃以上である。
インクジェットインク中の水分散性樹脂の含有量は、通常、1〜15質量%であり、2〜7質量%であることが好ましい。
防腐防黴剤としては、特に限定されないが、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、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等が挙げられる。
防錆剤としては、特に限定されないが、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
酸化防止剤としては、特に限定されないが、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤等が挙げられる。
インクジェットインクは、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体を含む組成物を水中に溶解又は分散させた後、撹拌することにより製造することができる。
インクジェットインクを製造する際には、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置等により粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
組成物を水中に溶解又は分散させる際に用いる分散機としては、特に限定されないが、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等が挙げられる。
組成物が溶解又は分散している水を攪拌する際に用いる攪拌機としては、特に限定されないが、攪拌羽根を用いる攪拌機、マグネチックスターラー、高速分散機等が挙げられる。
インクジェットインクの25℃における粘度は、通常、3〜20mPa・sであり、5〜12mPa・sであることが好ましい。インクジェットインクの25℃における粘度が3mPa・s以上であることにより、画像濃度及び文字品位を向上させることができる。一方、インクジェットインクの25℃における粘度が20mPa・s以下であることにより、インクの吐出安定性を向上させることができる。
なお、インクジェットインクの25℃における粘度は、粘度計RE80L(東機産業社製)を用いて測定することができる。
インクジェットインクの25℃における表面張力は、通常、40mN/m以下である。
インクジェットインクにより画像が記録される記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、印刷用塗工紙、光沢紙、特殊紙等が挙げられる。
上記の記録媒体には、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)等が配合されており、インクジェットインクが付着した際に、多価金属イオン(例えば、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム)が溶出する。
インクジェットインクは、一般に、多価金属イオンと反応して凝集し、画像濃度に優れる画像が記録される。
しかしながら、普通紙に含まれる填料、サイズ剤定着剤等の多くは難水溶性の金属塩であり、普通紙中の水溶性の金属塩の含有量が少ない。このため、普通紙は、一般に、水溶性の多価金属塩等が紙面上に加工されている紙と比較すると、多価金属イオンの溶出量が少なく、画像濃度を向上させることが困難である。
一方、前述のインクジェットインクは、多価金属イオンの溶出量が少ない普通紙であっても、画像濃度に優れる画像を記録することができる。
図1に、インクジェット記録装置の一例を示す。
インクジェット記録装置100は、装置本体101と、装置本体101に着脱可能に装着されているインクカートリッジ200を有する。
装置本体101は、用紙を給紙するための給紙トレイ102と、装置本体101に装着されており、画像が記録された用紙をストックするための排紙トレイ103と、インクカートリッジ装填部104を有する。
インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キー、表示器等の操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ200を脱着するための開閉可能な前カバー115を有している。
装置本体101内には、図2及び図3に示すように、左右の側板(不図示)に横架されているガイドロッド131とステー132により、キャリッジ133が摺動可能に保持されており、主走査モータ(不図示)により、主走査方向Xに移動走査される。
キャリッジ133には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインクジェットインクを吐出する4個のインクジェットヘッド134が、複数のインク吐出口が主走査方向Xと交差する方向に配列されており、インクジェットインクの吐出方向が下方となるように装着されている。
インクジェットヘッド134は、インクジェットインクを吐出するためのエネルギー発生手段を有する。
エネルギー発生手段としては、特に限定されないが、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等が挙げられる。
また、キャリッジ133には、インクジェットヘッド134に各色のインクジェットインクを供給するための各色のサブタンク135が搭載されている。サブタンク135には、インク供給チューブ(不図示)を介して、インクカートリッジ装填部104に装填されているインクカートリッジ200からインクジェットインクが供給されて補充される。
一方、装置本体101は、給紙トレイ102の用紙積載部(圧板)141上に積載されている用紙142を給紙するための給紙部として、用紙積載部141から用紙142を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)143及び給紙コロ143に対向し、摩擦係数が大きい材質からなる分離パッド144を有し、分離パッド144は、給紙コロ143側に付勢されている。
また、装置本体101は、給紙部から給紙された用紙142をインクジェットヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して搬送される用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に搬送される用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押え部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155を備える。
さらに、装置本体101は、搬送ベルト151の表面を帯電させるための帯電ローラ156を備える。
搬送ベルト151は、無端状ベルトであり、搬送ローラ157とテンションローラ158により支持されており、ベルト搬送方向Yに周回することができる。
搬送ベルト151は、例えば、厚さが40μm程度の樹脂(例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンのポリマー(ETFE))で形成されている用紙吸着面となる表層と、カーボンにより抵抗が制御されている以外は、表層と同じ材質の裏層(中抵抗層、アース層)を有する。
搬送ベルト151の裏側には、インクジェットヘッド134による画像記録領域に対応するように、ガイド部材161が配置されている。
なお、装置本体101は、インクジェットヘッド134により画像が記録された用紙142を排紙するための排紙部として、搬送ベルト151から用紙142を分離するための分離爪171と、排紙ローラ172及び排紙コロ173を備え、排紙ローラ172の下方に排紙トレイ103が配置されている。
装置本体101の背面部には、両面給紙ユニット181が着脱可能に装着されている。両面給紙ユニット181は、搬送ベルト151が逆方向に回転することにより戻される用紙142を取り込んで反転させて再度カウンタローラ152と搬送ベルト151の間に給紙する。
なお、両面給紙ユニット181の上面には、手差し給紙部182が設けられている。
インクジェット記録装置100においては、給紙部から用紙142が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙142は、ガイド145により案内され、搬送ベルト151とカウンタローラ152の間に挟まれて搬送される。さらに、用紙142は、搬送ガイド153により先端が案内された後、先端加圧コロ155により搬送ベルト151に押し付けられ、略90°搬送方向が転換される。
このとき、帯電ローラ156により搬送ベルト151が帯電しており、用紙142は、搬送ベルト151に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ133を移動させながら、画像信号に応じて、インクジェットヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインクジェットインクを吐出させて1行分を記録する。さらに、用紙142を所定量搬送した後、次の行を記録する。記録終了信号又は用紙142の後端が画像記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。
そして、サブタンク135内のインクジェットインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ200から所要量のインクジェットインクがサブタンク135に補給される。
図4に、インクカートリッジ200を示す。
インクカートリッジ200は、インク袋241内にインクジェットインクをインク注入口242から充填して、排気した後、インク注入口242を融着することにより閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に装置本体101の針を刺して装置本体101に供給される。
インク袋241は、透気性の無いアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク袋241は、プラスチック製のカートリッジケース244内に収容され、装置本体101に着脱可能に装着される。
インクジェット記録装置100において、インクカートリッジ200中のインクジェットインクを使い切ったときには、カートリッジケース244を分解して内部のインク袋241だけを交換することができる。
また、インクカートリッジ200は、縦置きで前面装填構成としても、インクジェットインクを安定に供給することができる。したがって、装置本体101の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納する場合、又は、装置本体101の上面に物が置かれているような場合であっても、インクカートリッジ200を容易に交換することができる。
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置を説明したが、前述のインクジェットインクは、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
インクジェット記録装置100は、インクジェットプリンター、ファクシミリ装置、複写装置、プリンター/ファックス/コピア複合機等に適用することができる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、実施例に限定されない。なお、部は、質量部を意味する。
(共重合体1の10質量%水溶液の調製)
攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えたフラスコに、エタノール500部、化学式
Figure 0006197628
で表される化合物(1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸)30部、化学式
Figure 0006197628
で表される化合物(ダイアセトンアクリルアミド)35部、化学式
Figure 0006197628
で表される化合物(アクリル酸オレイル)35部及び重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル4部を仕込んだ後、65℃まで昇温した。次に、窒素気流下、15時間重合した後、仕込んだエタノールの半量程度を留去した。さらに、アセトン中に投入した後、乾燥させ、共重合体1の前駆体を得た。
共重合体1の前駆体を水で希釈しながら、中和率が100%になるように、水酸化カリウムを加えた後、水で希釈し、共重合体1の10質量%水溶液を得た。共重合体1は、重量平均分子量が31000であった。
(共重合体2の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸の代わりに、化学式
Figure 0006197628
で表される化合物(1−アクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸)を用いた以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体2の10質量%水溶液を得た。共重合体2は、重量平均分子量が28000であった。
(共重合体3の10質量%水溶液の調製)
ダイアセトンアクリルアミドの代わりに、化学式
Figure 0006197628
で表される化合物(ダイアセトンメタクリルアミド)を用いた以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体3の10質量%水溶液を得た。共重合体3は、重量平均分子量が32000であった。
(共重合体4の10質量%水溶液の調製)
アクリル酸オレイルの代わりに、化学式
Figure 0006197628
で表される化合物(メタクリル酸オレイル)を用いた以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体4の10質量%水溶液を得た。共重合体4は、重量平均分子量が33000であった。
(共重合体5の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの代わりに、それぞれ1−アクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンメタクリルアミド及びメタクリル酸オレイルを用いた以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体5の10質量%水溶液を得た。共重合体5は、重量平均分子量が35000であった。
(共重合体6の10質量%水溶液の調製)
重合温度及び重合時間を、それぞれ75℃及び3時間に変更した以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体6の10質量%水溶液を得た。共重合体6は、重量平均分子量が3100であった。
(共重合体7の10質量%水溶液の調製)
重合温度及び重合時間を、それぞれ70℃及び3時間に変更した以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体7の10質量%水溶液を得た。共重合体7は、重量平均分子量が4200であった。
(共重合体8の10質量%水溶液の調製)
重合温度及び重合時間を、それぞれ50℃及び24時間に変更した以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体8の10質量%水溶液を得た。共重合体8は、重量平均分子量が50000であった。
(共重合体9の10質量%水溶液の調製)
重合温度及び重合時間を、それぞれ50℃及び48時間に変更した以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体9の10質量%水溶液を得た。共重合体9は、重量平均分子量が70000であった。
(共重合体10の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ5部、60部及び35部に変更した以外は、共重合体6の10質量%水溶液と同様にして、共重合体10の10質量%水溶液を得た。共重合体10は、重量平均分子量が3000であった。
(共重合体11の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ5部、60部及び35部に変更した以外は、共重合体7の10質量%水溶液と同様にして、共重合体11の10質量%水溶液を得た。共重合体11は、重量平均分子量が4000であった。
(共重合体12の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ5部、60部及び35部に変更した以外は、共重合体8の10質量%水溶液と同様にして、共重合体12の10質量%水溶液を得た。共重合体12は、重量平均分子量が49000であった。
(共重合体13の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ5部、60部及び35部に変更した以外は、共重合体9の10質量%水溶液と同様にして、共重合体13の10質量%水溶液を得た。共重合体13は、重量平均分子量が69000であった。
(共重合体14の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ10部、45部及び45部に変更した以外は、共重合体6の10質量%水溶液と同様にして、共重合体14の10質量%水溶液を得た。共重合体14は、重量平均分子量が3200であった。
(共重合体15の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ10部、45部及び45部に変更した以外は、共重合体7の10質量%水溶液と同様にして、共重合体15の10質量%水溶液を得た。共重合体15は、重量平均分子量が4300であった。
(共重合体16の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ10部、45部及び45部に変更した以外は、共重合体8の10質量%水溶液と同様にして、共重合体16の10質量%水溶液を得た。共重合体16は、重量平均分子量が50000であった。
(共重合体17の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ10部、45部及び45部に変更した以外は、共重合体9の10質量%水溶液と同様にして、共重合体17の10質量%水溶液を得た。共重合体17は、重量平均分子量が68000であった。
(共重合体18の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ60部、10部及び30部に変更した以外は、共重合体6の10質量%水溶液と同様にして、共重合体18の10質量%水溶液を得た。共重合体18は、重量平均分子量が3100であった。
(共重合体19の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ60部、10部及び30部に変更した以外は、共重合体7の10質量%水溶液と同様にして、共重合体19の10質量%水溶液を得た。共重合体19は、重量平均分子量が4000であった。
(共重合体20の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ60部、10部及び30部に変更した以外は、共重合体8の10質量%水溶液と同様にして、共重合体20の10質量%水溶液を得た。共重合体20は、重量平均分子量が48000であった。
(共重合体21の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ60部、10部及び30部に変更した以外は、共重合体9の10質量%水溶液と同様にして、共重合体21の10質量%水溶液を得た。共重合体21は、重量平均分子量が70000であった。
(共重合体22の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ80部、10部及び10部に変更した以外は、共重合体6の10質量%水溶液と同様にして、共重合体22の10質量%水溶液を得た。共重合体22は、重量平均分子量が3200であった。
(共重合体23の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ80部、10部及び10部に変更した以外は、共重合体7の10質量%水溶液と同様にして、共重合体23の10質量%水溶液を得た。共重合体23は、重量平均分子量が4200であった。
(共重合体24の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ80部、10部及び10部に変更した以外は、共重合体8の10質量%水溶液と同様にして、共重合体24の10質量%水溶液を得た。共重合体24は、重量平均分子量が49000であった。
(共重合体25の10質量%水溶液の調製)
1−メタクリロイルオキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ダイアセトンアクリルアミド及びアクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ80部、10部及び10部に変更した以外は、共重合体9の10質量%水溶液と同様にして、共重合体25の10質量%水溶液を得た。共重合体25は、重量平均分子量が70000であった。
(共重合体26の10質量%水溶液の調製)
中和率が50%になるように、水酸化カリウムを加えた以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体26の10質量%水溶液を得た。共重合体26は、重量平均分子量が3100であった。
(共重合体27の10質量%水溶液の調製)
水酸化カリウムの代わりに、エタノールアミンを使用した以外は、共重合体1の10質量%水溶液と同様にして、共重合体27の10質量%水溶液を得た。共重合体27は、重量平均分子量が3100であった。
(単独重合体1の10質量%水溶液の調製)
攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えたフラスコに、エタノール500部、化学式
Figure 0006197628
で表される化合物(4−メタクリルアミド−1−ヒドロキシブタン−1,1−ジホスホン酸)100部及び重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル4部を仕込んだ後、70℃まで昇温した。次に、窒素気流下、5時間重合した後、仕込んだエタノールの半量程度を留去した。さらに、アセトン中に投入した後、乾燥させ、単独重合体1の前駆体を得た。
単独重合体1の前駆体を水で希釈しながら、中和率が100%になるように、水酸化カリウムを加えた後、水で希釈し、単独重合体1の10質量%水溶液を得た。単独重合体1は、重量平均分子量が4100であった。
(化合物1の10質量%水溶液の調製)
化学式
Figure 0006197628
で表される化合物(ヒドロキシエチリデンジホスホン酸)を水で希釈しながら、中和率が100%になるように、水酸化カリウムを加えた後、水で希釈し、化合物1の10質量%水溶液を得た。
<重合体の重量平均分子量>
カラム恒温槽CTO−20A(島津製作所社製)、検出器RID−10A(島津製作所社製)、溶離液流路ポンプLC−20AD(島津製作所社製)、デガッサDGU−20A(島津製作所社製)及びオートサンプラーSIL−20A(島津製作所社製)を用いて、GPC法により、重合体の重量平均分子量を測定した。このとき、カラムとしては、排除限界分子量が2×10の水系SECカラムTSKgelG3000PWXL(東ソー社製)と、排除限界分子量が2.5×10のTSKgelG5000PWXL(東ソー社製)と、排除限界分子量が5×10のTSKgelG6000PWXL(東ソー社製)を接続したものを用いた。また、サンプルとして、重合体を溶離液で2g/100mLの濃度に調製した溶液を用いた。さらに、溶離液としては、酢酸及び酢酸ナトリウムを各々0.5mol/Lの濃度に調整した水溶液を用いた。また、カラム温度を40℃、流速を1.0mL/minとした。さらに、標準サンプルとして、分子量が1065、5050、24000、50000、107000、140000、250000、540000、920000の9種のポリエチレングリコールを用いて、較正曲線を求め、較正曲線を基に、重合体の重量平均分子量を求めた。
表1に、共重合体の特性を示す。
Figure 0006197628
(顔料分散体1の調製)
カーボンブラックNIPEX150(デグサ社製)20部、固形分が10質量%のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩A−45−PN(竹本油脂社製)13部及び純水67部をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミルKDL型(シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、周速10m/sで10分間循環分散させた。このとき、メディアとして、直径が0.1mmのジルコニアボールを使用した。次に、孔径が1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、顔料分散体1を得た。
(顔料分散体2の調製)
カーボンブラックNIPEX150(デグサ社製)20部、共重合体1の10質量%水溶液50部及び純水30部をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミルKDL型(シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、周速10m/sで10分間循環分散させた。このとき、メディアとして、直径が0.1mmのジルコニアボールを使用した。次に、孔径が1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、顔料分散体2を得た。
(顔料分散体3の調製)
カーボンブラックNIPEX150(デグサ社製)の代わりに、ピグメントブルー15:3のクロモファインブルー(大日精化社製)を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体3を得た。
(顔料分散体4の調製)
カーボンブラックNIPEX150(デグサ社製)の代わりに、ピグメントレッド122のトナーマゼンタE02(クラリアント社製)を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体4を得た。
(顔料分散体5の調製)
カーボンブラックNIPEX150(デグサ社製)の代わりに、ピグメントイエローのファーストイエロー531(大日精化社製)を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体5を得た。
(顔料分散体6の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体2の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体6を得た。
(顔料分散体7の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体3の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体7を得た。
(顔料分散体8の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体4の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体8を得た。
(顔料分散体9の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体5の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体9を得た。
(顔料分散体10の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体26の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体10を得た。
(顔料分散体11の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体27の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体11を得た。
(顔料分散体12の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体6の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体12を得た。
(顔料分散体13の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体7の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体13を得た。
(顔料分散体14の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体8の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体14を得た。
(顔料分散体15の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体9の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体15を得た。
(顔料分散体16の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体10の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体16を得た。
(顔料分散体17の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体11の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体17を得た。
(顔料分散体18の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体12の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体18を得た。
(顔料分散体19の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体13の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体19を得た。
(顔料分散体20の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体14の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体20を得た。
(顔料分散体21の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体15の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体21を得た。
(顔料分散体22の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体16の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体22を得た。
(顔料分散体23の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体17の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体23を得た。
(顔料分散体24の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体18の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体24を得た。
(顔料分散体25の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体19の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体25を得た。
(顔料分散体26の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体20の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体26を得た。
(顔料分散体27の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体21の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体27を得た。
(顔料分散体28の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体22の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体28を得た。
(顔料分散体29の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体23の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体29を得た。
(顔料分散体30の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体24の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体30を得た。
(顔料分散体31の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体25の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体31を得た。
(顔料分散体32の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、単独重合体1の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体32を得た。
(顔料分散体33の調製)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、化合物1の10質量%水溶液を使用した以外は、顔料分散体2と同様にして、顔料分散体33を得た。
次に、顔料分散体の保存安定性を評価した。
<保存安定性>
顔料分散体をポリエチレン容器に入れ、密封した後、70℃で1週間保存し、保存前の粘度に対する保存後の粘度の変化率[%]を、式
|(保存後の顔料分散体の粘度)−(保存前の顔料分散体の粘度)|/(保存前の顔料分散体の粘度)×100
から算出し、保存安定性を評価した。このとき、粘度計RE80L(東機産業社製)を用いて、サンプルの粘度に合わせて50回転又は100回転に調整して、25℃における粘度を測定した。なお、粘度の変化率が5%未満である場合をA、5%以上8%未満である場合をB、8%以上10%未満である場合をC、10%以上30%未満である場合をD、30%以上である場合をEとして、判定した。
表2に、顔料分散体の保存安定性の評価結果を示す。
Figure 0006197628
(実施例1)
40部の顔料分散体1、1,3−ブタンジオール20部、グリセリン10部、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール1部、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール1部、固形分が40質量%のフッ素系界面活性剤Zonyl FS−300(DuPont社製)2部、共重合体1の10質量%水溶液20部及び純水6部を混合し、1.5時間撹拌した後、孔径が1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、インクジェットインクを得た。
(実施例2)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体2の10質量%水溶液を使用した以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例3)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体3の10質量%水溶液を使用した以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例4)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体4の10質量%水溶液を使用した以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例5)
共重合体1の10質量%水溶液の代わりに、共重合体5の10質量%水溶液を使用した以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例6)
40部の顔料分散体2、1,3−ブタンジオール20部、グリセリン10部、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール1部、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタジンオール1部、固形分が40質量%のフッ素系界面活性剤Zonyl FS−300(DuPont社製)2部及び純水26部を混合し、1.5時間撹拌した後、孔径が1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、インクジェットインクを得た。
(実施例7)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体3を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例8)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体4を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例9)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体5を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例10)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体6を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例11)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体7を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例12)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体8を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例13)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体9を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例14)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体10を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例15)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体11を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例16)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体12を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例17)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体13を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例18)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体14を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例19)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体15を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例20)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体16を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例21)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体17を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例22)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体18を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例23)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体19を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例24)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体20を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例25)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体21を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例26)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体22を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例27)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体23を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例28)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体24を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例29)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体25を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例30)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体26を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例31)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体27を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例32)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体28を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例33)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体29を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例34)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体30を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(実施例35)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体31を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(比較例1)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体32を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
(比較例2)
顔料分散体2の代わりに、顔料分散体33を使用した以外は、実施例6と同様にして、インクジェットインクを得た。
次に、インクジェットインクの画像濃度及び保存安定性を評価した。
<画像濃度>
23℃、50%RH環境下で、インクジェットプリンターIPSiO GX5000(リコー社製)にインクジェットインクを充填した。次に、Microsoft Word2000(Microsoft社製)を用いて作成した64pointのJIS X 0208(1997),2223の一般記号が記載されているチャートを、炭酸カルシウムの含有量が約16質量%のXEROX4200(XEROX社製)(以下、普通紙1という)及び炭酸カルシウムの含有量が約4質量%のMyPaper(リコー社製)(以下、普通紙2という)に打ち出した。さらに、X−Rite938(エックスライト社製)を用いて、一般記号を測色し、画像濃度を測定した。このとき、印字モードとしては、プリンター添付のドライバで、普通紙のユーザー設定より、「普通紙−標準はやい」モードを「色補正なし」に改変したモードを使用した。
なお、ブラックのインクジェットインクを使用した場合、画像濃度が1.25以上である場合をA、1.20以上1.25未満である場合をB、1.10以上1.20未満である場合をC、1.10未満である場合をD、顔料がゲル化してインクジェットインク中に分散できず、印字できない場合をEとして、判定した。
また、イエローのインクジェットインクを使用した場合、画像濃度が0.80以上である場合をA、0.75以上0.80未満である場合をB、0.70以上0.75未満である場合をC、0.70未満である場合をD、顔料がゲル化してインクジェットインク中に分散できず、印字できない場合をEとして、判定した。
さらに、マゼンタのインクジェットインクを使用した場合、画像濃度が0.95以上である場合をA、0.85以上0.95未満である場合をB、0.75以上0.85未満である場合をC、0.75未満である場合をD、顔料がゲル化してインクジェットインク中に分散できず、印字できない場合をEとして、判定した。
また、シアンのインクジェットインクを使用した場合、画像濃度が1.05以上である場合をA、0.95以上1.05未満である場合をB、0.85以上0.95未満である場合をC、0.85未満である場合をD、顔料がゲル化してインクジェットインク中に分散できず、印字できない場合をEとして、判定した。
<保存安定性>
インクジェットインクをインクカートリッジに充填した後、70℃で1週間保存し、保存前の粘度に対する保存後の粘度の変化率[%]を、式
|(保存後のインクジェットインクの粘度)−(保存前のインクジェットインクの粘度)|/(保存前のインクジェットインクの粘度)×100
から算出し、保存安定性を評価した。このとき、粘度計RE80L(東機産業社製)を用いて、サンプルの粘度に合わせて50回転又は100回転に調整して、25℃における粘度を測定した。なお、粘度の変化率が5%未満である場合をA、5%以上8%未満である場合をB、8%以上10%未満である場合をC、10%以上30%未満である場合をD、30%以上である場合をEとして、判定した。
表3に、インクジェットインクの画像濃度及び保存安定性の評価結果を示す。
Figure 0006197628
表3から、実施例1〜35のインクジェットインクは、普通紙における画像濃度及び保存安定性に優れることがわかる。
これに対して、比較例1のインクジェットインクは、一般式(1)〜(3)で表される構成単位を有する共重合体を含まず、単独重合体1を含むため、保存安定性が低下する。
比較例2のインクジェットインクは、一般式(1)〜(3)で表される構成単位を有する共重合体を含まず、化合物1を含むため、普通紙における画像濃度及び保存安定性が低下する。
101 装置本体
134 インクジェットヘッド
142 用紙
200 インクカートリッジ
特表2009−513802号公報

Claims (12)

  1. 水、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体を含み、
    前記共重合体は、一般式
    Figure 0006197628
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、M 、M 、M 及びM は、それぞれ独立に、アルカリ金属イオン、有機アンモニウムイオン又はプロトンである。)
    で表される構成単位と、一般式
    Figure 0006197628
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
    で表される構成単位と、一般式
    Figure 0006197628
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
    で表される構成単位を有することを特徴とするインクジェットインク。
  2. 前記共重合体は、前記一般式(1)で表される構成単位の含有量が10質量%以上60質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットインク。
  3. 水、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体を含み、
    前記共重合体は、一般式
    Figure 0006197628
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
    で表される化合物と、一般式
    Figure 0006197628
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
    で表される化合物と、一般式
    Figure 0006197628
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基である。)
    で表される化合物を含むモノマーを共重合することにより合成されていることを特徴とするインクジェットインク。
  4. 前記共重合体は、重量平均分子量が4000以上50000以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェットインク。
  5. 前記Rは、メチル基であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインクジェットインク。
  6. 前記Rは、水素原子であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のインクジェットインク。
  7. 前記Rは、水素原子であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のインクジェットインク。
  8. 前記アルカリ金属イオンは、カリウムイオンであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のインクジェットインク。
  9. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のインクジェットインクを製造する方法であって、
    前記顔料が水中に分散している顔料分散体を調製する工程を有し、
    前記顔料分散体は、前記共重合体を含むことを特徴とするインクジェットインクの製造方法。
  10. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のインクジェットインクが収容されていることを特徴とするインクカートリッジ。
  11. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のインクジェットインクを吐出させる吐出手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
  12. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のインクジェットインクにより画像が記録されていることを特徴とする記録物。
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