JP6319159B2 - インクジェット記録液 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録液に関する。
特許文献1には、自己分散型カーボンブラックと、ソルビトールと、グリセリンと、トリメリット酸と、アンモニア水溶液と、界面活性剤と、イオン交換水とを混ぜることにより調製されたインクジェット記録液が開示されている。
特開2007−302857号公報
しかし、特許文献1に記載のインクジェット記録液を用いて画像を形成する場合には、記録ヘッドのミスト汚染を抑制しつつ画像濃度の高い画像を形成することは困難である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドのミスト汚染を抑制しつつ画像濃度の高い画像を形成できるインクジェット記録液を提供することを目的とする。
本発明に係るインクジェット記録液は、液中に、それぞれ樹脂で覆われた複数の顔料粒子が分散しているインクジェット記録液である。前記インクジェット記録液は、0.4質量%以上2.0質量%以下の割合でソルビトールを含有する。また、前記インクジェット記録液は、0.2質量%以上0.5質量%以下の割合でN−メチルジエタノールアミンをさらに含有する。
本発明によれば、記録ヘッドのミスト汚染を抑制しつつ画像濃度の高い画像を形成できるインクジェット記録液を提供することが可能になる。
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係るインクジェット記録液(以下、単にインクと記載する)は、例えば長尺のインクジェット記録ヘッド(以下、ラインヘッドと記載する)を備えるプリンターで、好適に使用できる。例えば、互いに異なる4色(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック)のインクを吐出するために、色ごとにラインヘッド(合計4本のラインヘッド)を備えるカラープリンターにおいて、本実施形態に係る4色のインクを使用してもよい。こうしたプリンターでは、搬送ユニット(例えば、ベルト及びローラーその他の装置)により紙(記録シート)を搬送しながら、ラインヘッドごと順にインクを吐出して、紙に画像を形成(記録)する。ただしこれに限られず、本実施形態に係るインクを他のインクジェット記録装置で使用してもよい。インクジェット記録装置は、電子制御装置(例えば、CPU及びメモリーその他の装置)、入力部(例えば、キーボード、マウス、又はタッチパネル)、及び通信装置を備えていてもよい。インクの吐出方式は、ピエゾ方式であってもよいし、サーマルインクジェット方式であってもよい。インクの色は、インクに含有される顔料の種類等を変えることにより調整できる。
次に、本実施形態に係るインクについて説明する。本実施形態に係るインクは、溶剤(例えば、水)と、着色剤と、潮解剤とを含有する。本実施形態に係るインクでは、潮解剤として、後述するソルビトールを使用する。また、本実施形態に係るインクは、任意の添加剤をさらに含有していてもよい。例えば、溶剤に対するインク成分の溶解状態を安定化させるために、溶解安定剤をインクに添加してもよい。また、インク中の粒子(例えば、後述する顔料粒子)の分散安定性を高めるために、界面活性剤をインクに添加してもよい。
本実施形態に係るインクでは、液中に、それぞれ樹脂で覆われた複数の顔料粒子が分散している。顔料粒子が樹脂に覆われていることで、インク中での顔料粒子の分散安定性が向上する。以下、インク中に分散している複数の顔料粒子の集合体を、顔料分散体と称する。本実施形態に係るインクでは、顔料分散体が着色剤に相当する。
本実施形態に係るインクは、次に示す構成(以下、基本構成と記載する)を有する。
(インクの基本構成)
インクは、0.4質量%以上2.0質量%以下の割合でソルビトールを含有する。また、インクは、0.2質量%以上0.5質量%以下の割合でN−メチルジエタノールアミンをさらに含有する。
ソルビトールは、下記式(1)で示される。N−メチルジエタノールアミンは、下記式(2)で示される。
Figure 0006319159
Figure 0006319159
上記基本構成は、記録ヘッドのミスト汚染を抑制しつつ画像濃度の高い画像を形成できるインクを提供するために有効である。この理由を以下に説明する。
ラインヘッドを用いたインクジェット記録装置では、連続的にインクの吐出が行われる場合に、ラインヘッドのノズル面をインクミストが汚染することがある。ノズル面に付着したインクミストが乾燥及び凝集すると、拭き取れなくなることがある。また、ノズル面に固着したインクミストはノズルにダメージを与えることがある。
記録ヘッドのミスト汚染を抑制するためには、インクの顔料再分散性を向上させることが有効である。顔料再分散性に優れるインクは、いったん乾燥してインク中の顔料粒子が析出しても、再び水が供給されることで、顔料粒子が水中に再分散し易い。このため、顔料再分散性に優れるインクを用いて画像を形成する場合には、記録ヘッドのノズル面にインクが付着して乾燥しても、次のインク吐出時に新しいインク(未乾燥のインク)が供給されることにより、ノズル面に付着した顔料粒子が、新しいインク中に再び分散し易い。また、顔料再分散性に優れるインクは、ワイピングにより拭き取り易い。インク吐出又はワイピングによりノズル面から顔料粒子が取り除かれることで、記録ヘッドのミスト汚染が抑制されることになる。有機アミン化合物をインクに含有させることで、インクの顔料再分散性を向上させることが可能になる(後述する表7参照)。
記録ヘッドのミスト汚染を抑制するためには、乾燥によるインク粘度の上昇を抑制することが有効である。乾燥によるインク粘度の上昇を抑制できれば、乾燥時のインク粘度が低下し、記録ヘッドに対するインクの付着力を弱めることができると考えられる。記録ヘッドに対するインクの付着力が弱ければ、記録ヘッドのクリーニング(例えば、ワイピングによる拭き取り)が容易になる。N−メチルジエタノールアミンは、有機アミン化合物の中でも、比較的沸点が高い化合物である。このため、N−メチルジエタノールアミンをインクに含有させることで、乾燥時のインク粘度を低下させることが可能になる。インクの拭き取り性を向上させるためには、乾燥させてインクの質量を84%まで減じた(インクの質量を乾燥により16%減少させた)状態でのインクの粘度が100Pa・s以下であることが好ましい。粘度は、レオメーターを用いて回転周波数10kHzの条件で測定された値である。
ソルビトールは、強い潮解性を有する。潮解性は、物質が空気中の水(水蒸気)を取り込んで自発的に水溶液となる性質である。ソルビトールをインクに含有させることで、乾燥時のインク粘度を低下させることが可能になる。また、ソルビトールを含有するインクは、トリメチロールプロパン(TMP)又はマルトテトラオースを含有するインクと比べて、画像濃度の高い画像を形成し易くなる(後述する表6参照)。
上記基本構成を有するインクにおいて、インク中の顔料粒子を覆う樹脂の酸価は100mgKOH/g以上180mgKOH/g以下であることが好ましい。こうした酸価を有する樹脂でインク中の顔料粒子を覆うことで、インクの顔料再分散性をさらに向上させることが可能になる。顔料粒子を覆う樹脂の酸価の測定方法は、「JIS(日本工業規格)K0070−1992」に準ずる方法である。顔料粒子を覆う樹脂の酸価は、例えば、樹脂を合成する際に使用するモノマーの量を変えることによって調整できる。例えば、酸性の官能基(例えば、カルボキシル基)を有するモノマー(例えば、アクリル酸又はメタクリル酸)を樹脂の合成に使用する場合には、酸性の官能基を有するモノマーの使用量(ひいては、材料全体における配合比率)を増やすことによって樹脂の酸価を高めることができる。
以下、本実施形態に係るインクに含有される溶剤、着色剤、及び界面活性剤について、順に説明する。ただし、インクの用途等に応じて、必要のない成分(例えば、界面活性剤)は割愛してもよい。なお、粉体(より具体的には、顔料粒子等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の個数平均である。また、粉体の粒子径は、何ら規定していなければ、一次粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)である。以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。
[溶剤]
インクに含有される溶剤としては、水を含む液を使用することが好ましく、水と、グリセリン及び/又はグリコールと、アルコール及び/又はグリコールエーテルとを含む混合液を使用することがより好ましい。グリセリン及び/又はグリコールをインクに含有させることで、インクの乾燥を抑制することが可能になる。また、アルコール及び/又はグリコールエーテルをインクに含有させることで、記録シートに対するインクの浸透性を向上させることが可能になる。グリコールエーテルの好適な例としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、又はジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルが挙げられる。適切な粘度を有するインクを調製するためには、インクにおける水の量が、インク全質量に対して20質量%以上70質量%以下であることが好ましい。
[着色剤]
本実施形態に係るインクでは、着色剤として顔料分散体を使用する。顔料分散体は、複数の顔料粒子を含む。複数の顔料粒子はそれぞれ、樹脂に覆われている。顔料粒子が樹脂に覆われていることで、顔料粒子同士の凝集が抑制される。なお、インク中には、顔料粒子に付着している樹脂(以下、被覆樹脂と記載する)に加えて、顔料粒子に付着していない樹脂(以下、分散樹脂と記載する)が存在していてもよい。インク中には、樹脂で覆われる顔料粒子に加えて、樹脂で覆われない顔料粒子が存在していてもよい。顔料粒子同士の凝集を好適に抑制するためには、顔料分散体における樹脂の使用量(被覆樹脂及び分散樹脂の合計量)が、顔料100質量部に対して15質量部以上100質量部以下であることが好ましい。また、記録ヘッドのミスト汚染を抑制するためには、インク中の樹脂における被覆樹脂の割合が95質量%以上100質量%未満であることが好ましい。
(顔料粒子)
顔料粒子は、実質的に顔料から構成される。インクの色濃度、色相、又は安定性を向上させるためには、顔料粒子の体積中位径(D50)が30nm以上200nm以下であることが好ましい。インクにより形成される画像のオフセットを抑制しつつ画像濃度を向上させるためには、インクにおける着色剤の量が、インク全質量に対して4質量%以上8質量%以下であることが好ましい。
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば次に示す顔料を使用できる。黄色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(74、93、95、109、110、120、128、138、139、151、154、155、173、180、185、又は193)を好適に使用できる。橙色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ(34、36、43、61、63、又は71)を好適に使用できる。赤色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(122又は202)を好適に使用できる。青色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(15:3)を好適に使用できる。紫色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントバイオレット(19、23、又は33)を好適に使用できる。黒色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブラック(7)を好適に使用できる。1種の顔料を単独で使用してもよいし、2種以上の顔料を混ぜて使用してもよい。インク中には、互いに異なる色の顔料粒子が存在していてもよい。
(樹脂)
本実施形態に係るインクでは、顔料粒子を覆う樹脂の酸価が100mgKOH/g以上180mgKOH/g以下である。こうした酸価を有する樹脂を調製するためには、顔料粒子を覆う樹脂の少なくとも1種が、スチレン系モノマーに由来する1種以上の繰返し単位と、アクリル酸系モノマーに由来する1種以上の繰返し単位とを含む共重合体(スチレン−アクリル酸系共重合体)であることが好ましい。スチレン−アクリル酸系共重合体の好適な例としては、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−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸アルキルエステル−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、又はビニルナフタレン−マレイン酸共重合体が挙げられる。
インクにより形成される画像の質を向上させるためには、顔料粒子を覆う樹脂の質量平均分子量(Mw)が15000以上40000以下であることが好ましい。質量平均分子量(Mw)の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。樹脂の分子量は、樹脂の重合条件(より具体的には、重合開始剤の使用量、重合温度、又は重合時間等)を変えることによって調整できる。例えば、重合温度(重合時の反応温度)を下げたり、樹脂の合成に使用する材料を溶かす溶媒の量を減らしたり、重合開始剤の使用量を減らしたりすれば、樹脂の分子量を小さくすることができる。なお、重合開始剤の使用量を減らし過ぎると、重合反応が停止して、残留モノマー(未反応のモノマー)が増えることがある。
[界面活性剤]
本実施形態に係るインクは、界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤は、分子内に親水性基及び疎水性基を有する化合物である。記録ヘッドのミスト汚染を抑制するためには、ノニオン界面活性剤をインクに含有させることが好ましい。
インクがノニオン界面活性剤を含有する場合、インクにより形成される画像のオフセットを抑制しつつ画像濃度を向上させるためには、ノニオン界面活性剤が、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、及びジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールからなる群より選択される1種以上のモノマーに由来する親水性基と、炭素数12以上20以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(より具体的には、アクリル酸ドデシル又はアクリル酸オクタデシル等)、及び(メタ)アクリル酸ベンジルからなる群より選択される1種以上のモノマーに由来する疎水性基とを有することが好ましく、ノニオン界面活性剤がジアクリル酸ポリエチレングリコール(PEGA)とメタクリル酸メチル(MMA)とアクリル酸ベンジル(BA)との共重合体であることが特に好ましい。インクに含有されるノニオン界面活性剤の好適な例としては、ノニオン界面活性剤(日信化学工業株式会社製「サーフィノール(登録商標)465」、成分:アセチレン系ジアルコールのエチレンオキサイド付加物)、又はノニオン界面活性剤(日信化学工業株式会社製「オルフィン(登録商標)E1010」、成分:アセチレングリコール系化合物)が挙げられる。また、インクにより形成される画像のオフセットを抑制しつつ画像濃度を向上させるためには、ノニオン界面活性剤の量が、インク全質量に対して0.05質量%以上2.0質量%以下であることが好ましい。
[インクの製造方法]
以下、上記構成を有する本実施形態に係るインクを製造する方法の一例について説明する。
まず、顔料分散液を調製する。詳しくは、液(例えば、イソプロピルアルコール及びメチルエチルケトンの混合液)に、樹脂を合成するための材料(例えば、スチレン、(メタ)アクリル酸、及び(メタ)アクリル酸アルキルエステル)と、重合開始剤とを添加し、所定の温度(70℃)で加熱還流を行って、樹脂(例えば、スチレン−アクリル酸系樹脂)を合成する。続けて、メディア型分散機を用いて、得られた樹脂と、顔料と、水性媒体(例えば、アルコール及び水の混合液)とを混練して、多数の顔料粒子を含む顔料分散液を得る。顔料分散液に含まれる顔料粒子の体積中位径(D50)は70nm以上130nm以下であることが好ましい。体積中位径(D50)の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。メディア型分散機で用いるメディアの粒子径(例えば、ビーズの径)を変えることで、顔料粒子の分散度合、遊離樹脂(分散樹脂)の量、又は顔料粒子の粒子径などを調整することができる。例えば、メディアの粒子径を小さくするほど、顔料粒子の粒子径が小さくなる傾向がある。
次に、得られた顔料分散液と、他のインク成分とを混合する。詳しくは、顔料分散液と、溶剤(例えば、グリコールエーテル、グリセリン、アルコール、及び2−ピロリドンの混合液)と、ノニオン界面活性剤(例えば、アクリル酸系オリゴマー)と、N−メチルジエタノールアミンと、ソルビトールと、イオン交換水とを混合する。その後、得られた混合液を、必要に応じてろ過する。その結果、インクが得られる。
以下、本発明の実施例について説明する。詳しくは、実施例に係るインクと比較例に係るインクとをそれぞれ下記方法に従って評価し、実施例に係るインクと比較例に係るインクとを対比する。
[評価方法]
(画像濃度)
評価機として、記録ヘッド(ラインヘッド)を備えるインクジェット記録装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の試作実験機)を用いた。評価機の記録ヘッドに試料(インク)を充填し、記録ヘッドから吐出されるインクの量がインク一滴あたり11pLになるように、評価機を調整した。
上記評価機を用いて、温度25℃かつ湿度60%RHの環境下で、記録媒体(富士ゼロックス株式会社製「C2」、A4サイズの普通紙)にサイズ10cm×10cmのソリッド画像を形成した。続けて、画像が形成された記録媒体を、温度25℃かつ湿度60%RHの環境下で24時間静置した。その後、反射濃度計(サカタインクスエンジニアリング株式会社製「RD−19」)を用いて、同一画像内の10箇所の画像濃度を測定した。測定された10個の画像濃度の算術平均値を評価値とした。
(拭き取り性)
評価機として、クリーニングされた状態の記録ヘッド(ラインヘッド)を備えるインクジェット記録装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の試作実験機)を用いた。評価機のワイピングブレードの先端に試料(インク)0.1gを乗せて、常温(約25℃)で10分間静置した。続けて、洗浄液0.3mLの条件でワイピング(往路ワイピング)を実行した。これにより、ワイピングブレード上の試料が記録ヘッドのノズル面に付着して、記録ヘッドのノズル面上に薄いインク塗布膜が形成された。続けて、インク塗布膜が形成された記録ヘッドを、温度45℃で4日間静置した。続けて、洗浄液0.3mLの条件でワイピング(復路ワイピング)を実行した。その後、記録ヘッドのノズル面の汚れを目視し、記録ヘッドのノズル面に付着したインクが拭き取られていれば試料(インク)の拭き取り性は「○(良い)」と評価し、記録ヘッドのノズル面に付着したインクが拭き取られていなければ試料(インク)の拭き取り性は「×(良くない)」と評価した。
(乾燥時の粘度、顔料再分散性)
シャーレに試料(インク)2gを入れて、シャーレごと試料を恒温器に入れた。続けて、試料に含まれる水分の量が84質量%になるまで恒温器内で試料を乾燥した。そして、レオメーター(Anton Paar社製「MCR−301」)を用いて、回転周波数10kHzの条件で、乾燥後の試料の粘度(含水率84質量%のインクの粘度)を測定した。
また、上記乾燥後の試料に水を滴下して、滴下後10秒経過した時に、試料中の顔料粒子が水に分散していれば試料(インク)の顔料再分散性は「○(良い)」と評価し、試料中の顔料粒子が水に分散していなければ試料(インク)の顔料再分散性は「×(良くない)」と評価した。水が着色したことを目視で確認できれば、顔料粒子が水に分散していると判定した。
以下、実施例に係るインクと比較例に係るインクとの各々の製造方法及び評価結果について説明する。なお、複数の粒子を含む粉体(より具体的には、顔料粒子等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の個数平均である。誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。また、粉体の粒子径は、何ら規定していなければ、粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)である。また、酸価の測定値は、何ら規定していなければ、「JIS(日本工業規格)K0070−1992」に従って測定した値である。また、Mw(質量平均分子量)の測定方法は、何ら規定していなければ、次に示すとおりである。
<Mwの測定条件>
測定装置として、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)装置(東ソー株式会社製「HLC−8020GPC」)を用いた。試料(例えば、樹脂)を測定装置に注入し、下記測定条件でゲルろ過クロマトグラフィーを行って、クロマトグラムを得た。得られたクロマトグラムと、予め作成した検量線とに基づいて、試料のMw(質量平均分子量)を求めた。なお、検量線は、東ソー株式会社製のTSKgel標準ポリスチレンから、F−40、F−20、F−4、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、及びn−プロピルベンゼンの8種を選択して作成した。
(測定条件)
・カラム:東ソー株式会社製「TSKgel SuperMultiporeHZ−H」(4.6mmI.D.×15cmのセミミクロカラム)
・カラム本数:3本
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流速:0.35mL/分
・サンプル注入量:10μL
・測定温度:40℃
・検出器:IR(赤外吸収分析)検出器
表1〜表5に、上記方法により評価したインク(実施例に係るインク、及び比較例に係るインク)の組成を示す。
Figure 0006319159
Figure 0006319159
Figure 0006319159
Figure 0006319159
Figure 0006319159
表1中の「顔料分散液」は、表2に示される組成を有する顔料分散液である。表1中の「アクリル酸系オリゴマー」は、ジアクリル酸ポリエチレングリコール(PEGA)とメタクリル酸メチル(MMA)とアクリル酸ベンジル(BA)との共重合体(PEGA/MMA/BAの質量比:50/20/30、分子量:3000、水への溶解性:有り)である。表2中の「樹脂」は、顔料粒子を覆う樹脂であり、表3に示される樹脂A及びB−1〜B−3のいずれかである。
評価1
評価1に係るインクA−1〜A−4ではそれぞれ、表1中の「グリコールエーテル」として、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(3質量%)と、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル(3質量%)とを使用した。また、表1中の「アミン化合物」として、N−メチルジエタノールアミン(表4に示されるアミン化合物A)を使用した。また、表1中、「X」(アミン化合物の量)を0.3質量%、「Y」(1,2−オクタンジオールの量)を0.7質量%、「Z」(潮解剤の量)を1質量%とした。また、表2中の「樹脂」として、以下に示される方法で合成されたスチレン−アクリル酸系樹脂(表3に示される樹脂A)を使用した。
[インクA−1の製造方法]
(顔料分散液の調製)
容量1000mLの四つ口フラスコに、スターラー、窒素導入管、コンデンサー(攪拌機)、及び滴下ロートをセットした。続けて、フラスコ内に、イソプロピルアルコール100g及びメチルエチルケトン300gを入れた。そして、フラスコ内容物について、窒素ガスでバブリングしながら温度70℃で加熱還流を行った。
また、スチレン(ST)40gと、メタクリル酸(MAA)10gと、アクリル酸ブチル(BA)10gと、メタクリル酸メチル(MMA)40gと、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.4gとを混合して、溶液を得た。続けて、得られた溶液を滴下ロートに入れた。続けて、滴下ロート内の溶液を、加熱還流中の上記フラスコ内容物に対して2時間かけて滴下した。そして、滴下終了後、フラスコ内容物について、さらに6時間の加熱還流を行った。
続けて、AIBN0.2gを含むメチルエチルケトンを15分間かけてフラスコ内に滴下した。滴下終了後、フラスコ内容物について、さらに5時間の加熱還流を行った。その結果、質量平均分子量(Mw)20000、酸価100mgKOH/gのスチレン−アクリル酸系樹脂(表3に示される樹脂A)を得た。
メディア型分散機(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製「DYNO(登録商標)−MILL」)の容量0.6Lのベッセルに、シアン色顔料(トーヨーカラー株式会社製「リオノール(登録商標)ブルーFG−7330」、成分:銅フタロシアニン、カラーインデックス:ピグメントブルー15:3)15質量部と、樹脂(前述の手順で合成した樹脂A)6質量部と、1,2−オクタンジオール0.5質量部と、水(イオン交換水)78.5質量部とを入れた。また、樹脂Aの中和に必要な量の水酸化ナトリウム(NaOH)をベッセル内に加えた。
上記樹脂Aの中和では、ベッセル内容物のpHが8になるようにNaOH水溶液を添加した。詳しくは、中和当量の1.1倍の質量のNaOH水溶液をベッセル内に加えた。ベッセル内に加えるべきNaの質量は、樹脂Aの質量に基づいて計算した。また、ベッセル内に加えるべき水の質量は、NaOH水溶液に含まれる水の質量と中和反応で生じた水の質量との合計に基づいて計算した。
続けて、ベッセル容量に対して70体積%となるようにメディア(直径0.5mmのジルコニアビーズ)を上記分散機のベッセル内に充填した。続けて、メディアが充填された分散機を用いて、温度10℃かつ周速8m/秒の条件で、ベッセル内容物を混練した。その結果、多数の顔料粒子を含む顔料分散液Aが得られた。顔料分散液Aに含まれる顔料粒子の体積中位径(D50)は100nmであった。顔料分散液Aに含まれる顔料粒子の体積中位径(D50)の測定は、測定装置として動的光散乱式粒径分布装置(シスメックス株式会社製「ゼータサイザー ナノ」)を用いて、顔料分散液Aをイオン交換水で300倍に希釈した液を測定対象として行った。
(顔料分散液と他の成分との混合)
顔料分散液(前述の手順で調製した顔料分散液A)40質量部と、ジエチレングリコールモノエチルエーテル3質量部と、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル3質量部と、2−ピロリドン5質量部と、ノニオン界面活性剤(表1に示されるアクリル酸系オリゴマー)0.5質量部と、N−メチルジエタノールアミン(表4に示されるアミン化合物A)0.3質量部と、1,2−オクタンジオール0.7質量部と、グリセリン10質量部と、1,3−プロパンジオール10質量部と、ソルビトール(表5に示される潮解剤A)1質量部と、イオン交換水26.5質量部とを、攪拌機(新東科学株式会社製「スリーワンモーター BL−600」)を用いて回転速度400rpmで攪拌して均一に混合した。続けて、得られた混合液を、孔径5μmのフィルターを用いてろ過して、混合液中の異物及び粗大粒子を除去した。その結果、インクA−1が得られた。
[インクA−2〜A−4の製造方法]
インクA−2及びA−3の製造方法はそれぞれ、潮解剤としてソルビトールの代わりに次に示す化合物を使用した以外は、インクA−1の製造方法と同じであった。インクA−2の製造では、トリメチロールプロパン(表5に示される潮解剤B)を使用した。インクA−3の製造では、マルトテトラオース(表5に示される潮解剤C)を使用した。また、インクA−4の製造方法は、潮解剤を使用しなかった以外は、インクA−1の製造方法と同じであった。
[評価結果]
インクA−1〜A−4の各々についての評価結果を、表6に示す。
Figure 0006319159
インクA−1は、前述の基本構成を有していた。他方、インクA−2〜A−4はそれぞれ、ソルビトールを有していなかった。インクA−1は、インクA−2〜A−4と比べて、画像濃度が高く、乾燥時の粘度が低かった。また、インクA−1は、インクA−3及びA−4と比べて、拭き取り性に優れていた。
評価2
評価2に係るインクB−1〜B−4ではそれぞれ、表1中の「グリコールエーテル」として、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(3質量%)と、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル(3質量%)とを使用した。また、表1中の「潮解剤」として、ソルビトール(表5に示される潮解剤A)を使用した。また、表1中、「X」(アミン化合物の量)を0.3質量%、「Y」(1,2−オクタンジオールの量)を0.7質量%、「Z」(潮解剤の量)を1質量%とした。また、表2中の「樹脂」として、スチレン−アクリル酸系樹脂(表3に示される樹脂A)を使用した。
[インクB−1〜B−4の製造方法]
インクB−1〜B−4の製造方法はそれぞれ、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルに代えてトリエチレングリコールモノイソブチルエーテルを使用した以外は、インクA−1の製造方法と概ね同じであった。ただし、インクB−2の製造では、アミン化合物としてN−メチルジエタノールアミンの代わりに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール(表4に示されるアミン化合物B)を使用した。インクB−3の製造では、アミン化合物としてN−メチルジエタノールアミンの代わりに2−(ジメチルアミノ)エタノール(表4に示されるアミン化合物C)を使用した。また、インクB−4の製造方法では、アミン化合物を使用しなかった。
[評価結果]
インクB−1〜B−4の各々についての評価結果を、表7に示す。
Figure 0006319159
インクB−1は、前述の基本構成を有していた。他方、インクB−2〜B−4はそれぞれ、N−メチルジエタノールアミンを有していなかった。インクB−1は、インクB−2〜B−4と比べて、乾燥時の粘度が低く、拭き取り性に優れていた。また、インクB−1は、インクB−4と比べて、顔料再分散性に優れていた。
評価3
評価3に係るインクC−1〜C−4ではそれぞれ、表1中の「グリコールエーテル」として、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(3質量%)と、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル(3質量%)とを使用した。また、表1中の「アミン化合物」として、N−メチルジエタノールアミン(表4に示されるアミン化合物A)を使用した。また、表1中の「潮解剤」として、ソルビトール(表5に示される潮解剤A)を使用した。また、表1中、「Y」(1,2−オクタンジオールの量)を0.7質量%、「Z」(潮解剤の量)を1質量%とした。また、表2中の「樹脂」として、スチレン−アクリル酸系樹脂(表3に示される樹脂A)を使用した。
[インクC−1〜C−4の製造方法]
インクC−1〜C−4の製造方法はそれぞれ、表1中の「X」(アミン化合物の量)を0.3質量%から表8に示すように変更した以外は、インクA−1の製造方法と同じであった。
[評価結果]
インクA−1及びC−1〜C−4の各々についての評価結果を、表8に示す。なお、インクA−1についての評価結果は、表6に示した評価結果と同じである。
Figure 0006319159
インクA−1、C−2、及びC−3はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。他方、インクC−1では、N−メチルジエタノールアミンの量が0.2質量%未満であった。インクC−4では、N−メチルジエタノールアミンの量が0.5質量%を超えていた。インクA−1、C−2、及びC−3はそれぞれ、インクC−1及びC−4と比べて、拭き取り性に優れていた。また、インクA−1、C−2、及びC−3はそれぞれ、インクC−1と比べて、画像濃度が高く、顔料再分散性に優れていた。また、インクA−1、C−2、及びC−3はそれぞれ、インクC−4と比べて、乾燥時の粘度が低かった。
評価4
評価4に係るインクD−1〜D−3ではそれぞれ、表1中の「グリコールエーテル」として、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(6質量%)を使用した。また、表1中の「アミン化合物」として、N−メチルジエタノールアミン(表4に示されるアミン化合物A)を使用した。また、表1中の「潮解剤」として、ソルビトール(表5に示される潮解剤A)を使用した。また、表1中、「X」(アミン化合物の量)を0.3質量%、「Y」(1,2−オクタンジオールの量)を0.7質量%、「Z」(潮解剤の量)を1質量%とした。
[インクD−1〜D−3の製造方法]
インクD−1〜D−3の製造方法はそれぞれ、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びトリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルに代えてトリエチレングリコールモノイソプロピルエーテルを使用し、表2中の「樹脂」として、表3に示される樹脂A(スチレン−アクリル酸系樹脂)の代わりに、表3に示される樹脂B−1〜B−3(スチレン−アクリル酸系樹脂)を使用した以外は、インクA−1の製造方法と同じであった(詳しくは、後述する表9参照)。樹脂B−1〜B−3の各々の合成方法は、樹脂の分子量及び酸価が表3に示される値になるように、樹脂の合成に使用した材料(モノマー)の配合比、及び重合条件(より具体的には、重合温度、重合時間、及び開始剤の使用量等)を調整した以外は、樹脂Aの合成方法と同じであった。
[評価結果]
インクD−1〜D−3の各々についての評価結果を、表9に示す。
Figure 0006319159
インクD−1〜D−3はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。インクD−1〜D−3はそれぞれ、画像濃度が高く、拭き取り性に優れていた。
評価5
評価5に係るインクE−1〜E−5ではそれぞれ、表1中の「グリコールエーテル」として、ジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル(6質量%)を使用した。また、表1中の「アミン化合物」として、N−メチルジエタノールアミン(表4に示されるアミン化合物A)を使用した。また、表1中の「潮解剤」として、ソルビトール(表5に示される潮解剤A)を使用した。また、表1中、「X」(アミン化合物の量)を0.3質量%、「Y」(1,2−オクタンジオールの量)を0.7質量%とした。
[インクE−1〜E−5の製造方法]
インクE−1〜E−5の製造方法はそれぞれ、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びトリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルに代えてジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルを使用し、表1中の「Z」(潮解剤の量)を1質量%から表10に示すように変更した以外は、インクA−1の製造方法と同じであった。
[評価結果]
インクE−1〜E−5の各々についての評価結果を、表10に示す。
Figure 0006319159
インクE−2〜E−4はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。他方、インクE−1では、ソルビトールの量が0.4質量%未満であった。インクE−5では、ソルビトールの量が2.0質量%を超えていた。インクE−2〜E−4はそれぞれ、インクE−1及びE−5と比べて、拭き取り性に優れていた。また、インクE−2〜E−4はそれぞれ、インクE−1と比べて、顔料再分散性に優れていた。また、インクE−2〜E−4はそれぞれ、インクE−5と比べて、乾燥時の粘度が低かった。
本発明に係るインクジェット記録液は、カラープリンター等において画像の形成に用いることに適している。

Claims (6)

  1. 液中に、それぞれ樹脂で覆われた複数の顔料粒子が分散しているインクジェット記録液であって、
    0.4質量%以上2.0質量%以下の割合でソルビトールを含有し、
    0.2質量%以上0.5質量%以下の割合でN−メチルジエタノールアミンをさらに含有
    (メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、及びジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールからなる群より選択される1種以上のモノマーに由来する親水性基と、炭素数12以上20以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリル酸ベンジルからなる群より選択される1種以上のモノマーに由来する疎水性基とを有するノニオン界面活性剤をさらに含有する、インクジェット記録液。
  2. 前記樹脂の酸価は100mgKOH/g以上180mgKOH/g以下である、請求項1に記載のインクジェット記録液。
  3. 前記樹脂は、スチレン系モノマーに由来する1種以上の繰返し単位と、アクリル酸系モノマーに由来する1種以上の繰返し単位とを含む共重合体である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録液。
  4. 前記樹脂の質量平均分子量は15000以上40000以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録液。
  5. 1,2−オクタンジオールをさらに含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェット記録液。
  6. 乾燥させて前記インクジェット記録液の質量を84%まで減じた状態での前記インクジェット記録液の粘度が100Pa・s以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインクジェット記録液。
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