JP6513157B2 - 水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 - Google Patents

水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 Download PDF

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Description

本発明は、水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法に関する。
近年、オフィスや一般家庭で使用されるインクジェット記録方法では、色材として顔料を用いた顔料インクが使用されるようになってきている。さらに、画像性能やインクの保存性などの向上のために、種々の樹脂を添加したインクが使用されるようになってきている。アクリル部分とウレタン部分とが結合しているアクリル−ウレタン樹脂を含有する顔料インクにより、インクの保存安定性、及び画像の発色性が向上することが開示されている(特許文献1参照)。
特開2005−239947号公報
本発明者らは、特許文献1に記載されている樹脂を含有する水性インクを使用して、検討を行った。しかし、インクの保存安定性、及び画像の発色性は依然として不十分であり、さらなる向上の余地があることが判明した。
したがって、本発明の目的は、インクの保存安定性、及び画像の発色性に優れる水性インクを提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記水性インクを使用するインクカートリッジ、及び前記水性インクを使用するインクジェット記録方法を提供することにある。
本発明は、顔料、及び樹脂を含有する水性インクであって、前記樹脂が、(1)アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット、(2)アニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット、並びに(3)脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び下記式(I)で表される化合物に由来するユニットで構成されるウレタンセグメントを有し、前記脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び前記下記式(I)で表される化合物に由来するユニットにより形成されるウレタン結合の前記樹脂に占める割合(モル%)が、30.00モル%以上80.00モル%以下であり、前記樹脂の酸価(mgKOH/g)が、180mgKOH/g以下であることを特徴とする水性インクに関する。
(式(I)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上4以下のアルキル基である。Rは、単結合、又は炭素数1以上6以下のアルキレン基である。)
また、本発明は、インクと、前記インクを収容するインク収容部とを備えているインクカートリッジであって、前記インクが、前記水性インクであることを特徴とするインクカートリッジに関する。
また、本発明は、インクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、前記インクが、前記構成の水性インクであることを特徴とするインクジェット記録方法に関する。
本発明によれば、インクの保存安定性、及び画像の発色性に優れる水性インク、前記水性インクを使用したインクカートリッジ、及びインクジェット記録方法を提供することができる。
本発明のインクカートリッジの一実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、(a)はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、(b)はヘッドカートリッジの斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に述べる。本発明においては、水性インクを「インク」と記載することがある。また、(1)アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニットを「ユニット(1)」、(2)アニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニットを「ユニット(2)」と記載することがある。さらに、(3)脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び下記式(I)で表される化合物に由来するユニットで構成されるウレタンセグメントを「セグメント(3)」と記載することがある。ここで、「ユニット」とは、1つのモノマーに対応する単位構造のことを意味する。「セグメント」とは、2つ(以上)のユニットで構成される構造のことを意味する。また、セグメント(3)における、脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び式(I)で表される化合物に由来するユニットにより形成されるウレタン結合を単に「ウレタン結合」と記載することがある。ジイソシアネートとは、2つのイソシアネート基を有する化合物のことである。各種の物性値は、特に断りのない限り、温度25℃における値である。
インクの保存安定性を得るためには、インク中の顔料の近傍に水が存在していることが重要になる。しかし、画像の発色性を得るためには、記録媒体にインクが付着すると、顔料の近傍に存在していた水が離れ、顔料が凝集することが重要になる。このように、インクの保存安定性と画像の発色性は、トレードオフの関係にあるため、インクの保存安定性と画像の発色性を両立させることは難しい。しかし、本発明では、特定の構造、及び物性を有する樹脂を用いることで、インクの保存安定性と画像の発色性の両立を可能にしている。
本発明のインクに含有させる樹脂は、アクリル部分とウレタン部分が化学的に結合した、「アクリル−ウレタン樹脂」である。アクリル部分は、(1)アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット(1)、及びアニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット(2)を有する。セグメント(3)は、脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び下記式(I)で表される化合物に由来するユニットで構成される。この樹脂はさらに、ウレタン結合の占める割合、及び酸価が所定の範囲内である。
樹脂が上記の構造を有することで、インクの保存安定性が得られるメカニズムを詳細に説明する。ユニット(1)は、アニオン性基を有さず、疎水性であるため、顔料の粒子表面と疎水性相互作用しやすい。ユニット(2)は、アニオン性基を有し、親水性であるため、水性インクの主成分である水への親和性に富む。このような樹脂を用いることで、顔料の近傍には樹脂の引き寄せた水が存在する。樹脂は、さらに、脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び式(I)で表される化合物に由来するユニットで構成されるウレタンセグメント(3)を有する。ウレタンセグメント(3)は、これらのユニット間にウレタン結合(−NH−CO−)を有する。ウレタン結合中の酸素原子は、水分子の水素原子と水素結合を形成するため、ウレタン結合の近傍にインク中の水が引き寄せられる。ウレタンセグメント(3)を有する樹脂を含有することで、樹脂の近傍にインク中の水を引き寄せやすくなるため、顔料が凝集しにくくなる。これにより、インクの保存安定性が向上する。
さらに、樹脂が上記の構造を有することで、画像の発色性が得られるメカニズムを詳細に説明する。インクが記録媒体に付着して、インク中の水が蒸発する際に、ウレタン結合の近傍に引き寄せられている水も蒸発していく。これにより、樹脂の有するウレタン結合の間で、水素結合が形成され、樹脂の凝集が促進される。この水素結合は、1つの樹脂内で形成される場合もあれば、複数の樹脂間で形成される場合もある。その結果、インク中の水が蒸発すると、顔料の凝集が促進されるため、画像の発色性が得られる。
インクが、上記の構造を有する樹脂ではなく、アクリル部分を持つ樹脂、及びウレタン部分を持つ樹脂の両方を含有しても、インクの保存安定性、及び画像の発色性は得られない。アクリル部分を持つ樹脂は、ユニット(1)及びユニット(2)を有するため、顔料の近傍に存在しやすい。アクリル部分を持つ樹脂は水を引き寄せているため、顔料の近傍にはアクリル部分を持つ樹脂が引き寄せている水が存在することになる。しかし、アクリル部分を持つ樹脂はウレタンセグメント(3)を有さないため、樹脂の近傍にインク中の水をより多く引き寄せることができないため、顔料が凝集しやすい。これにより、インクの保存安定性が得られない。
さらに、インク中の水が蒸発すると、ウレタン部分を持つ樹脂の有するウレタン結合の間で、水素結合が形成され、ウレタン部分を持つ樹脂の間で凝集が促進される。しかし、ウレタン部分を持つ樹脂は、顔料の粒子表面と相互作用しにくいため、ウレタン部分を持つ樹脂の間で凝集したとしても、顔料を巻き込んだ凝集が起こりにくいため、顔料の凝集が促進されにくく、画像の発色性が得られない。
ウレタンセグメント(3)を構成するユニットの一つは、脂肪族ジイソシアネートに由来するユニットである。脂肪族ジイソシアネートは、2つのイソシアネート基の間にアルキレン基を有している。このアルキレン基が疎水性であるため、疎水性相互作用により樹脂が凝集しやすくなる。これにより、インク中の水が蒸発すると、顔料の凝集が促進されるため、画像の発色性が得られる。
特許文献1の実施例で使用されているウレタン樹脂を構成するイソシアネートユニットは、2,4−トルイレンジイソシアネート(芳香族ジイソシアネートの一種)であるため、芳香族基が顔料の粒子表面に吸着しやすく、樹脂が凝集しにくい。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。
式(I)で表される化合物は、脂肪族ジイソシアネートの反応相手である2つのヒドロキシ基が、いずれも2級の炭素原子に結合している構造を有する。2つのヒドロキシ基と同様に、2級の炭素原子に結合しているR及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上4以下の鎖状のアルキル基である。インク中の水が蒸発すると、ウレタン結合の近傍に引き寄せられている水も蒸発することで、複数の樹脂が近づきやすくなる。その際に、ウレタン結合の間で水素結合が形成されるだけでなく、樹脂の有するR及びRの間でも疎水性相互作用することで、樹脂が凝集しやすくなる。これにより、顔料の凝集が促進されるため、画像の発色性が得られる。アルキル基が鎖状でない場合、すなわち環状である場合、立体障害により、樹脂の有するウレタン結合の間で水素結合を形成しにくくなるため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。R及びRの炭素数が0である場合、すなわちR及びRが水素原子である場合、R及びRの間で疎水性相互作用しないため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。R及びRの炭素数が4を超える場合、立体障害により、ウレタン結合の間で水素結合を形成しにくくなるため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。
さらに、式(I)中、Rは、単結合、又は炭素数1以上6以下の鎖状のアルキレン基である。アルキレン基が鎖状でない場合、すなわち環状である場合、立体障害により、樹脂の有するウレタン結合の間で水素結合を形成しにくくなるため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。Rの炭素数が6を超える場合、樹脂の有するウレタン結合の間で水素結合を形成しにくくなるため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。
特許文献1の実施例で使用されているウレタン樹脂を構成するポリオールユニットは、式(I)で表される化合物に由来するユニットではない。具体的には、Rの炭素数が0であり、かつRの炭素数が4を超えるため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。
ウレタン結合の樹脂に占める割合(モル%)は、30.00モル%以上80.00モル%以下である。前記割合が30.00モル%未満の場合、樹脂中のウレタン結合が少ないため、樹脂の近傍にインク中の水を引き寄せにくくなり、顔料が凝集しやすくなるため、インクの保存安定性が得られない。また、ウレタン結合が少ないため、インクが記録媒体に付着して、インク中の水が蒸発する際に、ウレタン結合の間で水素結合が形成されにくくなるため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。
前記割合が80.00モル%を超える場合、樹脂中のウレタン結合が多いため、樹脂の近傍にインク中の水を引き寄せやすくなり、顔料が凝集しにくくなる。しかし、樹脂の近傍にインク中の水を引き寄せやすいため、インクが記録媒体に付着して、インク中の水が蒸発していく際に、樹脂の近傍に引き寄せられている水が速やかに離れにくい。樹脂の有するウレタン結合の間で水素結合が形成されにくくなるため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が得られない。
樹脂の酸価(mgKOH/g)は、180mgKOH/g以下である。酸価が180mgKOH/gを超えると、樹脂が有するアニオン性基が多いため、顔料の近傍にある樹脂が水を保持しやすくなる。インクが記録媒体に付着して、インク中の水が蒸発しても、顔料が凝集しにくいため、画像の発色性が得られない。
〔インク〕
本発明のインクは、顔料、及び樹脂を含有する。以下、インクに用いることが可能な成分について、それぞれ説明する。「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」と記載した場合は、それぞれ「アクリル酸、メタクリル酸」、「アクリレート、メタクリレート」を表すものとする。
(顔料)
本発明のインクは、顔料を含有する。顔料としては、従来公知のものをいずれも使用することができる。なかでも、顔料は、カーボンブラックや有機顔料を用いることが好ましい。有機顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、アゾ顔料、イソインドリノン顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ピランスロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、フラバンスロン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、アゾメチン顔料、キノフタロン顔料などが挙げられる。また、顔料は1種のみを単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.30質量%以上20.00質量%以下が好ましく、0.50質量%以上12.00質量%以下がより好ましく、2.00質量%以上6.00質量%以下であることがさらに好ましい。
顔料の分散方法としては、分散剤として樹脂を用いる樹脂分散タイプの顔料(樹脂分散剤を用いた樹脂分散顔料;顔料の粒子表面が樹脂で被覆されたマイクロカプセル型顔料)などが挙げられる。また、樹脂分散タイプの顔料としては、顔料の粒子表面に樹脂を含む有機基が化学的に結合された樹脂結合型の自己分散顔料が挙げられる。さらに、顔料の粒子表面にアニオン性基やノニオン性基などの親水性基が導入された自己分散タイプの顔料(自己分散顔料)が挙げられる。勿論、水性インクにおいては、分散方法が異なる顔料を併用することも可能である。
樹脂分散タイプの顔料において分散剤として用いる樹脂は、上記で説明した樹脂であることが好ましいが、アニオン性基を有するユニットとアニオン性基を有さないユニットを共に持っていれば、前記樹脂とは異なる構成の樹脂(A)を用いてもよい。以下、本発明のインクで使用される樹脂とは異なる構成の樹脂(A)を顔料の分散剤として用いる場合について説明する。分散剤として用いる樹脂(A)は、具体的には、(メタ)アクリル酸などのアニオン性基を有する単量体と、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレートなどのアニオン性基を有さない単量体とを共重合した樹脂などが挙げられる。分散剤として用いる樹脂(A)の酸価は、50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であることが好ましい。また、分散剤として用いる樹脂(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により得られるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、1,000以上15,000以下であることが好ましい。インク中の樹脂(A)の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上10.00質量%以下、さらには、0.20質量%以上4.00質量%以下であることが好ましい。また、樹脂(A)の含有量(質量%)は、顔料の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.10倍以上1.00倍以下であることが好ましい。
自己分散タイプの顔料において、顔料の粒子表面と親水性基との間には、他の原子団が存在していてもよい。他の原子団(−R−)としては、炭素原子数1乃至12の直鎖又は分岐のアルキレン基、フェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基、アミド基、スルホニル基、アミノ基、イミノ基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、及びこれらの基を組み合わせた基などを挙げることができる。
顔料の粒子表面に導入される親水性基としては、例えば、−COOM、−SOM、−POなどのアニオン性基、−OHなどのノニオン性基が挙げられる。式中のMは、それぞれ独立に、H、Na、K、又はNHである。アニオン性基が塩を形成している場合、水性インク中の塩は、その一部が解離した状態、及びすべてが解離した状態のいずれであってもよい。
(樹脂)
本発明のインクには、下記(1)〜(3)を有するとともに、ウレタンセグメント(3)の各ユニットが形成するウレタン結合の樹脂に占める割合が30.00モル%以上80.00モル%以下であり、かつ、酸価が180mgKOH/g以下であることを要する。
(1)アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット
(2)アニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット
(3)脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び式(I)で表される化合物に由来するユニットで構成されるウレタンセグメント
この樹脂は、顔料を分散するための樹脂として用いることが好ましいが、インクの添加剤として用いてもよい。樹脂の含有量(質量%)は、顔料の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.10倍以上であることが好ましく、2.00倍以下であることがさらに好ましい。前記比率が0.10倍未満である場合、顔料の近傍には、インク中の水を引き寄せた樹脂が少なすぎるため、顔料が凝集しにくくなり、インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。また、顔料に対する樹脂の量が少なすぎると、ウレタン結合の間で水素結合が形成されにくくなったり、R及びRの間で疎水性相互作用しにくくなったりするため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が十分に得られない場合がある。
[アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット(1)]
アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマーとしては、芳香族基を有するモノマー、アルキル(メタ)アクリレート類などが挙げられる。芳香族基を有するモノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。なかでも、芳香族基を有するモノマーは、スチレン、及びベンジル(メタ)アクリレートからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。アルキル(メタ)アクリレート類としては、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、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは必要に応じて1種のみを単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、アルキル(メタ)アクリレート類は、ブチル(メタ)アクリレートであることが好ましい。樹脂に占めるユニット(1)の割合(質量%)は、樹脂全質量を基準として、50.00質量%以上70.00質量%以下であることが好ましい。
[アニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット(2)]
アニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーのアニオン性基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基などが挙げられる。アニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーとしては、水性インクの主成分である水との親和性が高いことから、カルボキシ基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーであることが好ましい。なかでも、カルボキシ基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーは、(メタ)アクリル酸であることが好ましい。樹脂に占めるユニット(2)の割合(質量%)は、樹脂全質量を基準として、10.00質量%以上40.00質量%以下であることが好ましい。
[ウレタンセグメント(3)]
ウレタンセグメント(3)は、脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び式(I)で表される化合物に由来するユニットで構成される。ウレタンセグメント(3)に占める芳香族ジイソシアネートに由来するユニットの割合(質量%)は、ウレタンセグメント(3)全質量を基準として、10.00質量%以下であることが好ましく、0.00質量%であることが好ましい。ウレタンセグメント(3)が、芳香族ジイソシアネートを有する場合、芳香族基が顔料の表面に吸着しやすいため、ウレタン結合も顔料の粒子表面に引き寄せられやすくなる。これにより、ウレタン結合がインク中の水と水素結合しにくくなるため、顔料が凝集しやすく、インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。樹脂に占めるウレタンセグメント(3)の割合(質量%)は、樹脂全質量を基準として、10.00質量%以上40.00質量%以下であることが好ましい。
≪脂肪族ジイソシアネート≫
脂肪族ジイソシアネートは、鎖状又は環状のアルキレン基を有する。鎖状のアルキレン基は、直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよい。直鎖状のアルキレン基を有する脂肪族ジイソシアネートとしては、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。なかでも、直鎖状のアルキレン基を有する脂肪族ジイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。分岐鎖状のアルキレン基を有する脂肪族ジイソシアネートとしては、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネートなどが挙げられる。なかでも、分岐鎖状のアルキレン基を有する脂肪族ジイソシアネートとしては、2−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネートが好ましい。
環状のアルキレン基には、炭素数1以上3以下のアルキル基が置換していてもよい。環状のアルキレン基を有する脂肪族ジイソシアネートとしては、置換基を有するものも含めると、イソホロンジイソシアネート、4,4−ジシクロロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンなどが挙げられる。脂肪族ジイソシアネートは、鎖状のアルキレン基を有することが好ましい。環状のアルキレン基を有する場合、立体障害により、ウレタン結合の間で水素結合が形成されにくくなったり、R及びRの間で疎水性相互作用しにくくなったりするため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が十分に得られない場合がある。
≪式(I)で表される化合物≫
(式(I)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上4以下の鎖状のアルキル基である。Rは、単結合、又は炭素数1以上6以下の鎖状のアルキレン基である。)
式(I)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上4以下の鎖状のアルキル基である。R及びRの鎖状のアルキル基は分岐鎖状であってもよい。R及びRの鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基などの直鎖状アルキル基;i−プロピル基、t−ブチル基などの分岐鎖状アルキル基が挙げられる。なかでも、R及びRは、いずれもメチル基であることが好ましい。R及びRがいずれもメチル基でない場合、立体障害により、樹脂の有するウレタン結合の間で水素結合が形成されにくくなるため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が十分に得られない場合がある。
式(I)中、Rは、単結合、又は炭素数1以上6以下の鎖状のアルキレン基である。Rが単結合である場合、隣り合った2つの2級の炭素原子が単結合により結合していることを意味する。Rの鎖状のアルキレン基は分岐鎖状であってもよい。Rの鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基などの直鎖状アルキレン基;これらの直鎖状アルキレン基にメチル基、エチル基などが置換した、分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。
式(I)で表される化合物の具体例を表1に記載する。勿論、本発明においては、式(I)の構造及びその定義に包含されるものであれば、式(I)で表される化合物は以下に示す化合物に限定されない。参考までに、R〜Rの少なくとも1つの炭素数が規定外の化合物も表1の下段に記載する。
[その他のモノマーに由来するユニット]
樹脂は、ユニット(1)、ユニット(2)、ウレタンセグメント(3)の他に、その他のモノマーに由来するユニットを用いることができる。その他のモノマーとしては、脂肪族ジイソシアネートと反応するモノマー、式(I)で表される化合物と反応するモノマーなどが挙げられる。これらのモノマーは、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。樹脂に占める他のユニットの割合(質量%)は、樹脂全質量を基準として、0.00質量%以上5.00質量%以下であることが好ましい。
脂肪族ジイソシアネートと反応するモノマーとしては、式(I)で表される化合物以外のジオールなどのポリオール類;ジアミンなどのポリアミン類;ポリアミドポリアミン;ポリエチレンポリイミンなどが挙げられる。具体的には、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、トリメチロールメラミン、ジメチロールウレア、ジメチロールエチルアミン、ジエタノールメチルアミン、ジプロパノールエチルアミン、ジブタノールメチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミンなどが挙げられる。また、これらのモノマーの誘導体を用いることもできる。樹脂に占めるポリアミン類、ポリアミドポリアミン、及びポリエチレンポリイミンに由来するユニットの割合(質量%)は、樹脂全質量を基準として、0.10質量%以下であることが好ましく、0.00質量%であることがさらに好ましい。
式(I)で表される化合物と反応するモノマーとしては、脂肪族以外のジイソシアネート類が挙げられる。具体的には、トリレンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香族基を有するジイソシアネート類が挙げられる。
[樹脂の酸価]
樹脂の酸価は、180mgKOH/g以下であり、30mgKOH/g以上であることが好ましい。酸価が30mgKOH/g未満であると、インク中で樹脂が凝集しやすくなるため、インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。酸価が180mgKOH/gを超えると、上述の通り、顔料が凝集しにくいため、画像の発色性が得られない。酸価は、ユニット(2)や、その他のモノマーに由来するユニットのうちアニオン性基を有するユニットの種類及び割合により調整することができる。
[樹脂の重量平均分子量]
樹脂の重量平均分子量は、5,000以上50,000以下であることが好ましい。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により得られるポリスチレン換算の重量平均分子量である。重量平均分子量が5,000未満である場合、樹脂の有するウレタン結合の間で水素結合が形成しにくくなったり、R及びRの間で疎水性相互作用しにくくなったりするため、樹脂が凝集しにくくなる。これにより、インク中の水が蒸発しても、顔料の凝集が促進されないため、画像の発色性が十分に得られない場合がある。重量平均分子量が50,000を超えると、インク中で樹脂の分子間の絡み合いが起こりやすくなるため、インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。樹脂の重量平均分子量は、脂肪族ジイソシアネートの反応性、鎖延長剤の反応性、鎖延長剤の使用量、及び反応時間などによって調整できる。
[樹脂の含有量]
インク中の樹脂の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.40質量%以上8.00質量%以下であることが好ましく、2.00質量%以上6.00質量%以下であることがさらに好ましい。
[樹脂の合成方法]
本発明のインクに用いる樹脂は、例えば、以下の手法で合成することができる。勿論、本発明はこれに限られるものではない。第1工程として、式(I)で表される化合物を有機溶媒に溶解させる。その際、式(I)で表される化合物以外のポリオール類も有機溶媒に溶解させることが可能である。第2工程として、脂肪族ジイソシアネートを、式(I)で表される化合物が過剰な条件下で反応させ、両末端にヒドロキシ基を有する中間体Iを合成する。その際、必要であれば、中間体Iに鎖延長剤としてポリアミン類などを反応させることも可能である。第3工程として、中間体I、及び、分子内にイソシアネート基と(メタ)アクリル基を持つ化合物を反応させ、両末端に(メタ)アクリル基を有する中間体IIを合成する。ここで、分子内にイソシアネート基と(メタ)アクリル基を有する化合物としては、例えば、「カレンズAOI、昭和電工製」、「カレンズMOI、昭和電工製」などの市販品を用いてもよい。カレンズAOI、及びカレンズMOIは、CH=CR−COO−CH−CH−NCO(Rは水素原子又はメチル基)で表される構造を有する化合物である。
さらに、中間体II、アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマー、及びアニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーをラジカル重合させた後、中和剤により、樹脂中のアニオン性基を中和し、樹脂を含む液体を得る。その際、中間体II、アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマー、及びアニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーの仕込み量を調整する。これにより、樹脂中のウレタン結合の占める割合(モル%)、及び樹脂の酸価を調整することができる。その後、樹脂を含む液体にイオン交換水を加え、液体中に存在する有機溶剤を除去することで、本発明に使用可能な樹脂を得ることができる。
[樹脂の分析方法]
まず、インクを遠心分離し、顔料が含まれる沈降物と、樹脂が含まれる上澄み液に分離する。顔料は有機溶剤に不溶であるため、樹脂を溶剤抽出によって分離することもできる。このように、インクから樹脂を抽出しておくと、樹脂の組成の分析精度がより高まる。具体的には、インクを80,000rpmで遠心分離し、樹脂が含まれる上澄み液を、フーリエ変換型赤外分光光度計(FT−IR)で測定することで、ウレタン結合固有の吸収波長から、ジイソシアネート、式(I)で表される化合物の種類を確認できる。式(I)で表される化合物の有するヒドロキシ基が結合している炭素原子の級数、及び樹脂中に占めるウレタン結合の割合(モル%)は、核磁気共鳴法(NMR)で樹脂を分析し、各ピークの位置、各ピークの積算値の比から確認できる。NMRのなかでも、プロトン核磁気共鳴法(H−NMR)、又はカーボン核磁気共鳴法(13C−NMR)を用いる。その際、樹脂を含む上澄み液を塩酸などで酸析した後に、乾燥させた酸析物をクロロホルムなどに溶解することで分析の精度はより高まる。
(水性媒体)
本発明のインクは、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有する。水としては脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。水溶性有機溶剤としては特に限定されるものではなく、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、及び含窒素化合物類などのインクジェット用のインクに使用可能なものをいずれも用いることができる。また、これらの水溶性有機溶剤の1種又は2種以上をインクに含有させることができる。
インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.00質量%以上95.00質量%以下であることが好ましい。また、インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.00質量%以上50.00質量%以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤の含有量が3.00質量%未満であると、インクをインクジェット記録装置に用いる場合に耐固着性などの信頼性が十分に得られない場合がある。また、水溶性有機溶剤の含有量が50.00質量%超であると、インクの粘度が上昇して、インクの供給不良が起きる場合がある。
(その他の成分)
本発明のインクには、上記成分の他に、尿素やその誘導体、トリメチロールプロパン、及びトリメチロールエタンなどの温度25℃で固体の水溶性有機化合物を含有させてもよい。また、本発明のインクには、必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、消泡剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、及びキレート剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。
(インクの物性)
本発明においては、インクの温度25℃における粘度は、1.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であることが好ましく、1.0mPa・s以上3.5mPa・s以下であることがさらに好ましい。また、インクの温度25℃における静的表面張力は、28.0mN/m以上45.0mN/m以下であることが好ましい。さらに、インクのpHは、7.0以上9.0以下であることが好ましい。
<インクカートリッジ>
本発明のインクカートリッジは、インクと、このインクを収容するインク収容部とを備える。そして、このインク収容部に収容されているインクが、上記で説明した本発明のインクである。図1は、本発明のインクカートリッジの一実施形態を模式的に示す断面図である。図1に示すように、インクカートリッジの底面には、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口12が設けられている。インクカートリッジの内部はインクを収容するためのインク収容部となっている。インク収容部は、インク収容室14と、吸収体収容室16とで構成されており、これらは連通口18を介して連通している。また、吸収体収容室16はインク供給口12に連通している。インク収容室14には液体のインク20が収容されており、吸収体収容室16には、インクを含浸状態で保持する吸収体22及び24が収容されている。インク収容部は、液体のインクを収容するインク収容室を持たず、収容されるインク全量を吸収体により保持する形態であってもよい。また、インク収容部は、吸収体を持たず、インクの全量を液体の状態で収容する形態であってもよい。さらには、インク収容部と記録ヘッドとを有するように構成された形態のインクカートリッジとしてもよい。
<インクジェット記録方法>
本発明のインクジェット記録方法は、上記で説明した本発明のインクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録する方法である。インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式が挙げられる。本発明においては、インクに熱エネルギーを付与してインクを吐出する方式を採用することが特に好ましい。本発明のインクを用いること以外、インクジェット記録方法の工程は公知のものとすればよい。
図2は、本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、(a)はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、(b)はヘッドカートリッジの斜視図である。インクジェット記録装置には、記録媒体32を搬送する搬送手段(不図示)、及びキャリッジシャフト34が設けられている。キャリッジシャフト34にはヘッドカートリッジ36が搭載可能となっている。ヘッドカートリッジ36は記録ヘッド38及び40を具備しており、インクカートリッジ42がセットされるように構成されている。ヘッドカートリッジ36がキャリッジシャフト34に沿って主走査方向に搬送される間に、記録ヘッド38及び40から記録媒体32に向かってインク(不図示)が吐出される。そして、記録媒体32が搬送手段(不図示)により副走査方向に搬送されることによって、記録媒体32に画像が記録される。
以下、実施例、及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、成分量に関して「部」、及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。
<樹脂1〜41の合成>
撹拌装置、窒素導入管、還流冷却装置、及び温度計を備えた四つ口フラスコに、窒素雰囲気下、表2に記載の式(I)で表される化合物、メチルエチルケトン(5.000mol)を入れ、十分に撹拌して溶解させた(第1工程)。樹脂2は、この段階で、さらに2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸も溶解させた。その後、表2〜4に記載の脂肪族ジイソシアネートを加え温度80℃で反応させ、中間体Iを合成した(第2工程)。樹脂4は、さらにエチレンジアミンも加え反応させ、中間体Iを合成した。その際、反応の終点は、FT−IRによりイソシアネート基の残存率が0%になる点とした。反応終了後、温度40℃まで冷却した状態でカレンズMOI、又はカレンズAOI(いずれも昭和電工製)(0.200mol)を、H−NMRによりヒドロキシ基の残存率を確認しながら3回にわけて加えた(第3工程)。ヒドロキシ基の残存率が0%になったことを確認した後に、適量のメチルエチルケトンを添加して、固形分の含有量が30.00%になるように調整して、中間体IIを含む液体を得た。
次いで、撹拌装置、窒素導入管、還流冷却装置、及び温度計を備えた四つ口フラスコに、窒素雰囲気下、メチルエチルケトン(3.000mol)を入れた後、温度80℃に加熱した。その後、表2〜4に記載の使用量の、アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマー、アニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマー、中間体II、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(重合開始剤、0.040mol)、及びメチルエチルケトン(2.000mol)を混合し、混合物を得た。この混合物をフラスコに滴下した。全量を滴下した後に、温度80℃で10時間撹拌を続け、2時間毎にメチルエチルケトン(1.000mol)に溶かした2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(重合開始剤、0.010mol)を加えた。反応終了後、温度40℃まで冷却し、イオン交換水を添加し、樹脂が有するアニオン性基と等モル量の水酸化カリウム水溶液を添加し、中和した。得られた溶液から加熱減圧によりメチルエチルケトンを除去し、樹脂の含有量が20.00%である樹脂1〜40を含む液体を得た。樹脂41は、特許文献1の合成例2の記載と同じ方法で合成した。樹脂1〜41のウレタン結合が占める割合(モル%)(表中、「樹脂中のウレタン結合の割合」と記載)、酸価、及び重量平均分子量は、表2〜4の下段に記載する。重量平均分子量は、反応時間を変えることで、その値を調整した。
<樹脂の酸価の測定>
樹脂の酸価(mgKOH/g)は、以下のように測定した。流動電位滴定ユニット(PCD−500)を搭載した電位差自動滴定装置(AT−510、京都電子工業製)を使用し、水酸化カリウムエタノールを滴定試薬として用いた電位差滴定により測定した。
<樹脂の重量平均分子量の測定>
樹脂の重量平均分子量は、GPCにより、以下のようにして測定した。温度25℃で24時間かけて、樹脂をテトラヒドロフラン(THF)に溶解した。得られた溶液を、メンブレンフィルターでろ過して、サンプル溶液を得た。サンプル溶液は、THFに可溶な成分の濃度が約0.3%となるように調整した。このサンプル溶液を用いて、以下の条件で樹脂の重量平均分子量を測定した。
装置:Alliance GPC 2695、Waters製
RI検出器:2414detector、Waters製
カラム:KF−806Mの4連、昭和電工製
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/min
オーブン温度:温度40℃
試料注入量:100μL
樹脂の重量平均分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(PS−1、及びPS−2、Polymer Laboratories製)を用いて作成した分子量校正曲線を使用した。
<顔料分散液1〜44の調製>
得られた樹脂を含む液体を、表5〜7に記載の各成分と混合した。使用した顔料の種類を示す略号の意味は、以下の通りである。
・「CB」:比表面積が220m/g、DBP吸油量が100mL/100gであるカーボンブラック
・「PB15:3」:C.I.ピグメントブルー15:3(Hostaperm Blue B2G、クラリアント製)
・「PR122」:C.I.ピグメントレッド122(Ink Jet Magenta E 02、BASF製)
・「PY74」:C.I.ピグメントイエロー74(Hansa yellow 5GXB、クラリアント製)
得られた混合液を、分散・乳化機(クレアミックス、エム・テクニック製)を使用して、10,000rpmで60分間、プレミキシングを行った。その後、湿式微粒化装置(ナノヴェイタL−AS、吉田機械興業製)を使用して分散処理(処理圧200MPa、20パス処理)を行った。これにより、顔料が樹脂によって分散された状態の顔料分散液を得た。
<顔料分散液45の調製>
下記各成分を混合した。分散・乳化機(クレアミックス、エム・テクニック製)を使用して、10,000rpm、60分間、プレミキシングを行った。その後、湿式微粒化装置(ナノヴェイタL−AS、吉田機械興業製)を使用して分散処理(処理圧200MPa、20パス処理)を行った。これにより、顔料が樹脂Aによって分散された状態の顔料分散液45(顔料の含有量が8.00%、樹脂Aの含有量が8.00%)を得た。樹脂Aは、酸価が120mgKOH/gであり、重量平均分子量が10,000であるスチレン−アクリル酸共重合体である。樹脂Aを含む液体は、この樹脂Aを用い、アクリル酸のモル数に対して0.9当量の水酸化カリウムで中和して得た、樹脂Aの含有量が20.00%の水溶液である。
・「CB」:8.00部
・樹脂Aを含む液体:40.00部
・イオン交換水:52.00部
<顔料分散液46の調製>
カーボンブラックの粒子表面にフェニレン基を介してカルボキシ基が結合した自己分散顔料を含む水分散液として市販されているCab−O−Jet 200(キャボット製)を水で希釈し、顔料の含有量が8.00%である顔料分散液46を得た。
<顔料分散液47の調製>
下記各成分を混合した。分散・乳化機(クレアミックス、エム・テクニック製)を使用して、10,000rpm、60分間、プレミキシングを行った。その後、湿式微粒化装置(ナノヴェイタL−AS、吉田機械興業製)を使用して分散処理(処理圧200MPa、20パス処理)を行った。これにより、顔料が樹脂A及びウレタン樹脂によって分散された状態の顔料分散液47(顔料の含有量が8.00%、樹脂Aの含有量が4.00%、ウレタン樹脂の含有量が4.00%)を得た。樹脂Aは、酸価が120mgKOH/gであり、重量平均分子量が10,000であるスチレン−アクリル酸共重合体である。樹脂Aを含む液体は、この樹脂Aを用い、アクリル酸のモル数に対して0.9当量の水酸化カリウムで中和して得た、樹脂Aの含有量が20.00%の水溶液である。
ウレタン樹脂の合成は、以下の通りである。ウレタン樹脂は、重量平均分子量が2,000であるポリヘキサメチレンカーボネートジオール31.6部をメチルエチルケトンに溶解させた後、イソホロンジイソシアネート46.9部、及び2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸21.5部を加えた。温度75℃で1時間反応させて、プレポリマー溶液を得た。得られたプレポリマー溶液を温度60℃まで冷却して、水酸化カリウム水溶液を加え、酸基を中和した。その後、温度40℃まで冷却してイオン交換水を添加し、ホモミキサーで高速撹拌することで乳化した。乳化後、エチレンジアミン2.1部を加え、鎖延長反応を温度30℃にて12時間行った。フーリエ変換型赤外分光光度計(FT−IR)によりイソシアネート基の存在が確認されなくなったところで、この溶液を加熱減圧下、メチルエチルケトンを留去し、ウレタン樹脂の含有量が20.00%のウレタン樹脂を含む液体を得た。
・「CB」:8.00部
・樹脂Aを含む液体:20.00部
・ウレタン樹脂を含む液体:20.00部
・イオン交換水:52.00部 <インク1〜4、7〜47の調製>
下記各成分を混合し、インクを調製した。インクに使用する顔料分散液は、表8に記載する。さらに、インク中の樹脂の含有量、顔料の含有量、及び顔料の含有量に対する樹脂の含有量(表中、「樹脂/含有量」と記載)も表8に記載する。アセチレノールE100は、川研ファインケミカル製のノニオン性界面活性剤である。Proxel GXLは、防腐剤である。これを十分撹拌して分散した後、この分散液を、孔径1.2μmのメンブレンフィルター(HDCIIフィルター、ポール製)にて加圧ろ過し、インクを調製した。
・顔料分散液:50.00部
・グリセリン:5.00部
・2−ピロリドン:5.00部
・アセチレノールE100:0.50部
・Proxel GXL:0.20部
・イオン交換水:39.30部
<インク5及び6の調製>
下記各成分を混合し、インクを調製した。インクに使用する顔料分散液は、表8に記載する。さらに、インク中の樹脂の含有量、顔料の含有量、及び顔料の含有量に対する樹脂の含有量(表中、「樹脂/含有量」と記載)も表8に記載する。
・顔料分散液:50.00部
・樹脂1を含む液体:20.00部
・グリセリン:5.00部
・2−ピロリドン:5.00部
・アセチレノールE100:0.50部
・Proxel GXL:0.20部
・イオン交換水:19.30部
<評価>
本発明においては、下記の各評価の評価基準で、A又はBを許容できるレベルとし、Cを許容できないレベルとした。評価結果を表9に示す。
(保存安定性)
前記で得られた各インクについて、保存前後での体積平均粒径を比較した。各インクをそれぞれ、ポリテトラフルオロエチレン製の密閉容器に入れ、温度60℃で2週間保存した。保存前後の体積平均粒径を、粒度分布計(ナノトラックUPA−EX150、日機装製)を用いて測定した。保存前の体積平均粒径V(nm)、及び保存後の体積平均粒径V(nm)から、粒径比P=V/Vの式にしたがって粒径変化を算出した。粒径比の値から、インクの保存安定性を評価した。
A:1.00≦P<1.10
B:1.10≦P<2.00
C:2.00≦P
(発色性)
実施例、及び比較例のインクを、それぞれインクカートリッジに充填し、熱エネルギーによりインクを吐出する記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置(PIXUS iP3100、キヤノン製)にセットした。本実施例では、1/600インチ×1/600インチの単位領域に、約28ngのインク滴を1滴付与する条件で記録した画像を記録デューティが100%であると定義する。前記インクジェット記録装置を用いて、4種類の普通紙((1)PPC用紙GF−500、キヤノン製、(2)PPC用紙4024、ゼロックス製、(3)PPC用紙ブライトホワイト、ヒューレットパッカード製、(4)PPC用紙ハンマーミルジェットプリント、インターナショナルペーパー製)に、記録デューティ100%である2cm×2cmのベタ画像を記録した。得られたベタ画像を温度23℃、相対湿度55%の環境下で24時間放置し、乾燥させた。光学濃度計(マクベスRD−918、マクベス製)を用いて画像の光学濃度を測定して、その平均値を算出した。光学濃度の平均値から、発色性の評価を行った。測定条件は、光源D50、視野角2°とした。
A:光学濃度の平均値が1.35以上だった。
B:光学濃度の平均値が1.20以上1.35未満だった。
C:光学濃度の平均値が1.20未満だった。

Claims (16)

  1. 顔料、及び樹脂を含有する水性インクであって、
    前記樹脂が、(1)アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット、(2)アニオン性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマーに由来するユニット、並びに(3)脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び下記式(I)で表される化合物に由来するユニットで構成されるウレタンセグメントを有し、
    前記脂肪族ジイソシアネートに由来するユニット、及び前記下記式(I)で表される化合物に由来するユニットにより形成されるウレタン結合の前記樹脂に占める割合(モル%)が、30.00モル%以上80.00モル%以下であり、
    前記樹脂の酸価(mgKOH/g)が、180mgKOH/g以下であることを特徴とする水性インク。

    (式(I)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上4以下のアルキル基である。Rは、単結合、又は炭素数1以上6以下のアルキレン基である。)
  2. 前記樹脂の酸価(mgKOH/g)が、30mgKOH/g以上である請求項1に記載の水性インク。
  3. 前記樹脂の重量平均分子量が、5,000以上50,000以下である請求項1又は2に記載の水性インク。
  4. 前記樹脂の含有量(質量%)が、前記顔料の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.10倍以上である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水性インク。
  5. 前記インク中の前記樹脂の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.40質量%以上8.00質量%以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の水性インク。
  6. 前記インク中の前記顔料の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.50質量%以上12.00質量%以下である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の水性インク。
  7. 前記(1)アニオン性基を有さないα,β−エチレン性不飽和モノマーが、芳香族基を有するモノマー、及びアルキル(メタ)アクリレート類の少なくとも一方である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の水性インク。
  8. 前記(3)脂肪族ジイソシアネートが、鎖状のアルキレン基を有する請求項1乃至のいずれか1項に記載の水性インク。
  9. 前記鎖状のアルキレン基を有する脂肪族ジイソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネート、及び2−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネートの少なくとも一方である請求項8に記載の水性インク。
  10. 前記R が、メチル基である請求項1乃至9のいずれか1項に記載の水性インク。
  11. 前記(3)式(I)で表される化合物が、2,5−ヘキサンジオール、2,5−ヘプタンジオール、2,5−ノナンジオール、2−メチル−4,7−ノナンジオール、2,3−ブタンジオール、2,9−デカンジオール、及び4−メチル−2,9−デカンジオールからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1乃至10に記載の水性インク。
  12. 記R 、メチル基である請求項1乃至10のいずれか1項に記載の水性インク。
  13. 前記アニオン性基が、カルボキシ基である請求項1乃至12のいずれか1項に記載の水性インク。
  14. 前記樹脂が、前記顔料を分散するための樹脂である請求項1乃至13のいずれか1項に記載の水性インク。
  15. インクと、前記インクを収容するインク収容部とを備えているインクカートリッジであって、
    前記インクが、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の水性インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
  16. インクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
    前記インクが、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の水性インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
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