JP6645148B2 - 共重合体、色材分散体、インク、及びインク収容容器 - Google Patents
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Description
前記顔料インクを普通紙に印字した場合、顔料は紙表面に留まることなく紙中へ浸透するため、紙表面の顔料密度が低くなり、画像濃度が低下する。インク中の顔料濃度を高くすれば画像濃度は高くなるが、インクの粘度が増大し、吐出安定性が低下するという問題がある。
例えば、顔料分散剤として、側鎖に芳香環を含むグラフトポリマーが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
本発明の共重合体は、下記一般式(1)で表される構造単位、及び下記一般式(2)で表される構造単位を有し、更に必要に応じて、その他の構造単位を有してなる。
前記一般式(1)中のXとしては、水素原子又は陽イオンである。
前記Xが、陽イオンの場合、陽イオンに隣接する酸素は酸素イオンとして存在する。
例えば、分枝構造を生成する副次的ラジカル重合反応を完全に排除するのが困難であることはよく知られている事実である。
・装置:GPC−8020(東ソー株式会社製)
・カラム:TSK G2000HXL及びG4000HXL(東ソー株式会社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分間
濃度0.5質量%の共重合体を1mL注入し、上記の条件で測定した共重合体の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出することができる。
前記アニオン性界面活性剤としては、例えば、硫酸アンモニウム塩基(−SO3 −NH4 +)等の硫酸塩基とアリル基(−CH2−CH=CH2)とを有する炭化水素化合物、硫酸アンモニウム塩基(−SO3 −NH4 +)等の硫酸塩基とメタクリル基〔−CO−C(CH3)=CH2〕とを有する炭化水素化合物、又は硫酸アンモニウム塩基(−SO3 −NH4 +)等の硫酸塩基と1−プロペニル基(−CH=CH2CH3)とを有する芳香族炭化水素化合物などが挙げられる。
前記アニオン性界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、三洋化成工業株式会社製のエレミノールJS−20、RS−300、第一工業製薬株式会社製のアクアロンKH−10、アクアロンKH−1025、アクアロンKH−05、アクアロンHS−10、アクアロンHS−1025、アクアロンBC−0515、アクアロンBC−10、アクアロンBC−1025、アクアロンBC−20、アクアロンBC−2020などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記非イオン性界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製のアクアロンRN−20、アクアロンRN−2025、アクアロンRN−30、アクアロンRN−50、花王株式会社製のラテムルPD−104、ラテムルPD−420、ラテムルPD−430、ラテムルPD−450などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記一般式(4)中のLは、一般式(2)中のLと同様のものを用いることができる。
前記連鎖移動剤としては、例えば、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、チオグリセロールなどが挙げられる。
重合時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3時間以上48時間以下が好ましい。
前記色材分散体は、水、色材、及び本発明の前記共重合体を含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有してなる。
前記色材としては、顔料や染料を用いることができる。前記共重合体の色材への吸着能は染料よりも顔料の方が優れている点や、耐水性と耐光性の点から顔料が好ましい。
前記顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用或いはカラー用の無機顔料や有機顔料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
黒色用の顔料としては、例えば、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)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)等の金属類、酸化チタン等の金属酸化物類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料などが挙げられる。
前記カーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が15nm以上40nm以下、BET法による比表面積が50m2/g以上300m2/g以下、DBP吸油量が40mL/100g以上150mL/100g以下、揮発分が0.5%以上10%以下、pHが2以上9以下を有するものが好ましい。
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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レーキ顔料などが挙げられる。
前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなどが挙げられる。
イエロー用の顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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などが挙げられる。
マゼンタ用の顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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などが挙げられる。
シアン用の顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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などが挙げられる。
なお、イエロー顔料としてC.I.ピグメントイエロー74、マゼンタ顔料として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、シアン顔料としてC.I.ピグメントブルー15:3を用いることにより、色調、耐光性が優れ、バランスの取れたインクを得ることができる。
また、得られる画像の発色性の点から、自己分散顔料を用いてもよく、アニオン性自己分散顔料が好ましい。アニオン性自己分散顔料とは、顔料表面に直接又は他の原子団を介してアニオン性官能基を導入することにより分散安定化させた顔料をいう。
なお、前記アニオン性官能基とは、pH7.0において半数以上の水素イオンが解離する官能基をいう。
前記アニオン性官能基としては、例えば、カルボキシル基、スルホ基、ホスホン酸基などが挙げられる。これらの中でも、得られる画像の光学濃度を高める点から、カルボキシル基又はホスホン酸基が好ましい。
前記酸化処理する方法としては、例えば、次亜塩素酸塩、オゾン水、過酸化水素、亜塩素酸塩、又は硝酸等により処理する方法、特許第3808504号公報、特表2009−515007号公報、特表2009−506196号公報に記載されているようなジアゾニウム塩を用いる表面処理方法などが挙げられる。
前記酸性染料及び前記食用染料としては、例えば、C.I.アシッドブラツク1、2、7、24、26、94、C.I.アシッドイエロー17、23、42、44、79、142、C.I.アシッドブルー9、29、45、92、249、C.I.アシッドレッド1、8、13、14、18、26、27、35、37、42、52、82、87、89、92、97、106、111、114、115、134、186、249、254、289、C.I.フードブラック1、2、C.I.フードイエロー3、4、C.I.フードレッド7、9、14などが挙げられる。
前記直接性染料としては、例えば、C.I.ダイレクトブラック19、22、32、38、51、56、71、74、75、77、154、(168)、171、C.I.ダイレクトイエロー1、12、24、26、33、44、50、86、120、132、142、144、C.I.ダイレクトブルー1、2、6、15、22、25、71、76、79、86、87、90、98、163、165、199、202、C.I.ダイレクトレッド1、4、9、13、17、20、28、31、39、80、81、83、89、225、227、C.I.ダイレクトオレンジ26、29、62、102などが挙げられる。
前記塩基性染料としては、例えば、C.I.ベーシックブラック2、8、C.I.ベーシックイエロー1、2、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、40、41、45、49、51、53、63、64、65、67、70、73、77、87、91、C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、21、22、26、35、41、45、47、54、62、65、66、67、69、75、77、78、89、92、93、105、117、120、122、124、129、137、141、147、155、C.I.ベーシックレッド2、12、13、14、15、18、22、23、24、27、29、35、36、38、39、46、49、51、52、54、59、68、69、70、73、78、82、102、104、109、112などが挙げられる。
前記反応性染料としては、例えば、C.I.リアクティブブラック3、4、7、11、12、17、C.I.リアクティブイエロー1、5、11、13、14、20、21、22、25、40、47、51、55、65、67、C.I.リアクティブブルー1、2、7、14、15、23、32、35、38、41、63、80、95、C.I.リアクティブレッド1、14、17、25、26、32、37、44、46、55、60、66、74、79、96、97などが挙げられる。
前記水としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、超純水などが挙げられる。
前記水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、色材分散体全量に対して、20質量%以上60質量%以下が好ましい。
本発明のインクは、水、色材、及び本発明の前記共重合体を含有し、有機溶剤、界面活性剤を含有することが好ましく、更に必要に応じて、その他の成分を含有してなる。
前記色材としては、前記色材分散体と同様のものを用いることができる。
本発明のインクは、普通紙やコート紙などへの浸透性を高めて、更に、ビーディングの発生を抑制するために、また、湿潤効果を利用してインクの乾燥を防止するために、有機溶剤を使用することが好ましい。
これらの中でも、普通紙におけるカール防止の点から、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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、グリセリンが、水分蒸発による吐出不良を防止する上で優れている。
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般式(S−1)式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
(但し、一般式(S-1)式中、m、n、a、及びbは整数を表わす。 R及びR’はアルキル基、アルキレン基を表わす。)
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF−618、KF−642、KF−643(信越化学工業株式会社)、EMALEX−SS−5602、SS−1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ−2105、FZ−2118、FZ−2154、FZ−2161、FZ−2162、FZ−2163、FZ−2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK−33、BYK−387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。
これらの中でも、起泡性が少ない点から、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が好ましく、下記一般式(F−1)で表わされるフッ素系界面活性剤、下記一般式(F−2)で表わされるフッ素系界面活性剤がより好ましい。
一般式(F−1)
一般式(F−2)
CnF2n+1−CH2CH(OH)CH2−O−(CH2CH2O)a−Y
前記一般式(F−2)で表される化合物において、YはH、又はCnF2n+1でnは1以上6以下の整数、又はCH2CH(OH)CH2−CnF2n+1でnは4以上6以下の整数、又はCpH2p+1でpは1以上19以下の整数である。aは4以上14以下の整数である。
前記フッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。
前記市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(以上、旭硝子株式会社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(以上、スリーエムジャパン株式会社製);メガファックF−470、F−1405、F−474(以上、DIC株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(以上、Du Pont社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(以上、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF−136A、PF−156A、PF−151N、PF−154、PF−159(以上、オムノバ社製)、ユニダインDSN−403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられる。これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Du Pont社製のFS−300、株式会社ネオス製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF−151N、ダイキン工業株式会社製のユニダインDSN−403Nが好ましい。
前記水としては、前記色材分散体と同様のものを用いることができる。
前記その他の成分としては、例えば、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、及び光安定化剤などが挙げられる。
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンなどが挙げられる。
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、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、リン系酸化防止剤などが挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、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などが挙げられる。
本発明のインクは、例えば、前記水、前記有機溶剤、前記色材、前記共重合体、及び必要に応じて前記その他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、撹拌混合して製造することができる。また、前記共重合体は、色材分散体作製の際の色材分散樹脂として用いてもよい。
前記分散としては、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェイカー、超音波分散機などにより行うことができ、撹拌混合は、通常の撹拌羽を用いた撹拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機などにより行うことができる。
インクの25℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計(東機産業社製RE−80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
インクのpHとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、7〜12が好ましく、8〜11がより好ましい。
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
本発明のインク収容容器は、前記インクを容器中に収容し、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を有する。
前記容器には特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するものなどが好適である。
図1は、インク収容容器の一例を示す図であり、図2は、図1のインク収容容器のケース(外装)も含めた図である。インク収容容器200は、インクをインク注入口242からインク袋241内に充填し、排気した後、該インク注入口242を融着により閉じる。
使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に装置本体の針を刺して装置に供給する。インク袋241は、透気性のな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。このインク袋241は、図2に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース244内に収容され、各種液体を吐出する装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
前記液体を吐出する方法は、液体飛翔工程を含み、更に必要に応じて、加熱工程、その他の工程を含む。
本発明の液体を吐出する装置は、液体飛翔手段を有し、更に必要に応じて、加熱手段、その他の手段を有する。
本発明の液体を吐出する方法は、本発明の液体を吐出する装置により好適に実施することができ、前記液体飛翔工程は、前記液体飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記加熱工程は、加熱手段により好適に行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
前記液体飛翔工程は、本発明のインクに、刺激(エネルギー)を印加し、インク吐出用の各種のノズルからインクを飛翔させて、記録媒体に画像を記録する工程である。
前記液体飛翔手段は、本発明のインクに、刺激(エネルギー)を印加し、インク吐出用の各種のノズルからインクを飛翔させて、記録媒体にインクを飛翔する手段である。
前記加熱工程は、画像を記録した前記記録媒体を加熱する工程である。
前記加熱手段は、画像を記録した前記記録媒体を加熱する手段である。
前記液体を吐出する方法及び前記液体を吐出する装置としては、前記非浸透性記録媒体に高画像品質な記録ができるが、より一層高画質で耐擦性、及び密着性の高い画像の形成、並びに高速の記録条件にも対応できるようにするために、記録後に前記非浸透性記録媒体を加熱することが好ましい。記録後に加熱工程を有すると、インク中に含有される樹脂の造膜が促進されるため、記録物の画像硬度を向上させることができる。
前記加熱温度としては、インク中に含まれる有機溶媒の種類や量、及び添加する樹脂エマルジョンの最低造膜温度に応じて変更することができ、さらに印刷する記録媒体の種類に応じても変更することができる。
前記加熱温度としては、乾燥性、及び造膜温度の点から、高いことが好ましく、40℃以上120℃以下が好ましく、40℃以上100℃以下がより好ましく、50℃以上90℃以下が特に好ましい。
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)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェット液体吐出用ヘッドからなる液体吐出ヘッド134の複数のインク吐出口を、主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
また、キャリッジ133には、液体吐出ヘッド134に各色のインクを供給するための各色のサブタンク135)を搭載している。サブタンク135には、インク供給チューブ(不図示)を介して、インク収容容器装填部104に装填された本発明のインク収容容器201から、前記インクが供給されて補充される。
前記給紙部から給紙された記録媒体142を液体吐出ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、記録媒体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を介して送られる記録媒体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、略鉛直上方に送られる記録媒体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、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられ、また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ156が備えられている。
前記液体を吐出する装置においては、給紙部から記録媒体142が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された記録媒体142は、ガイド145で案内され、搬送ベルト151とカウンタローラ152との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド153で案内されて先端加圧コロ155で搬送ベルト151に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。このとき、帯電ローラ156によって搬送ベルト151が帯電されており、記録媒体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液体吐出ヘッド134を駆動することにより、停止している記録媒体142にインク滴を吐出して1行分を記録し、記録媒体142を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は記録媒体142の後端が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、記録媒体142を、排紙トレイ103に排紙する。
前記記録物は、記録媒体上に、前記インクにより記録された画像を有する。
前記記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、非透過性記録媒体などが挙げられる。
[共重合体の数平均分子量、及び重量平均分子量の測定]
GPC(Gel Permeation Chromatography)により以下の条件で測定した。
・装置:GPC−8320GPC(東ソー株式会社製)
・カラム:TSK G2000HXL及びG4000HXL(東ソー株式会社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:0.6mL/分間
濃度0.5質量%の共重合体を1mL注入し、上記の条件で測定した共重合体の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して共重合体の数平均分子量Mn、重量平均分子量Mwを算出した。
<共重合体CP−1の合成>
62.0g(525mmol)の1,6−ヘキサンジオール(東京化成工業株式会社製)を200mLの塩化メチレンに溶解し、20.7g(262mmol)のピリジンを加えた。この溶液に、50.0g(262mmol)の2−ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成工業株式会社製)を100mLの塩化メチレンに溶解した溶液を、30分間かけて撹拌しながら滴下した後、室温(25℃)で6時間撹拌した。得られた反応溶液を水洗した後、有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、52.5gの2−ナフトエ酸−6−ヒドロキシヘキシルエステルを得た。
この溶液に、29.9g(150mmol)の2−(2−イソシアネートエトキシ)エチルメタクリレート(昭和電工株式会社製、カレンズMOI−EG)に0.029g(0.045mmol)のジラウリン酸ジブチルすずを溶解した溶液を、1時間かけて撹拌しながら滴下した後、40℃で12時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却した後、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比99/1)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、48.7gの下記構造式式(4−1)で表されるモノマーM−1を得た。
<共重合体CP−2の合成>
48.8g(787mmol)のエチレングリコール(東京化成工業株式会社製)を200mLの塩化メチレンに溶解し、21.8g(275mmol)のピリジンを加えた。この溶液に、50.0g(262mmol)の2−ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成工業株式会社製)を100mLの塩化メチレンに溶解した溶液を、30分間かけて撹拌しながら滴下した後、室温で6時間撹拌した。得られた反応溶液を水洗した後、有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比99/1)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、72.6gの2−ナフトエ酸−2−ヒドロキシエチルエステルを得た。
この溶液に、29.9g(150mmol)の2−(2−イソシアネートエトキシ)エチルメタクリレート(昭和電工株式会社製、カレンズMOI−EG)に0.029g(0.045mmol)のジラウリン酸ジブチルすずを溶解した溶液を、1時間かけて撹拌しながら滴下した後、40℃で12時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却した後、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比99/1)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、39.4gの下記構造式(4−2)で表されるモノマーM−2を得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体CP−2を、共重合体CP−2の濃度が2.38質量%、且つpHが8.0となるように、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に溶解して、共重合体CP−2の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−3の合成>
103g(511mmol)の1,12−ドデカンジオール(東京化成工業株式会社製)を300mLのテトラヒドロフランに溶解し、14.2g(179mmol)のピリジンを加えた。この溶液に、32.5g(170mmol)の2−ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成工業株式会社製)を100mLのテトラヒドロフランに溶解した溶液を、30分間かけて撹拌しながら滴下した後、室温(25℃)で6時間撹拌した。得られた反応溶液を濃縮し、得られた白色残留物にメタノールを加えて30分間撹拌した後、ろ過した。得られた白色固体を水及びメタノールの順に洗浄した後、減圧乾燥し、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、41.5gの2−ナフトエ酸−12−ヒドロキシドデシルエステルを得た。
次に、39.0g(109mmol)の2−ナフトエ酸−12−ヒドロキシドデシルエステルを200mLの乾燥塩化メチレンに溶解し、40℃まで加熱した。
この溶液に、21.8g(109mmol)の2−(2−イソシアネートエトキシ)エチルメタクリレート(昭和電工株式会社製、カレンズMOI−EG)に0.021g(0.033mmol)のジラウリン酸ジブチルすずを溶解した溶液を、1時間かけて撹拌しながら滴下した後、40℃で12時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却した後、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比99/1)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、38.8gの下構造式(4−3)で表されるモノマーM−3を得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体CP−3を、共重合体の濃度が2.38質量%、且つpHが8.0となるように、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に溶解して、共重合体CP−3の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−4の合成>
75.9g(294mmol)の1,16−ヘキサデカンジオール(東京化成工業株式会社製)を200mLのテトラヒドロフランに溶解し、12.2g(154mmol)のピリジンを加えた。この溶液に、28.0g(147mmol)の2−ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成工業株式会社製)を100mLのテトラヒドロフランに溶解した溶液を、30分間かけて撹拌しながら滴下した後、室温(25℃)で6時間撹拌した。得られた反応溶液を濃縮し、得られた白色残留物にメタノールを加えて30分間撹拌した後、ろ過した。得られた白色固体を水及びメタノールの順に洗浄した後、減圧乾燥し、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、43.3gの2−ナフトエ酸−16−ヒドロキシヘキサデカンエステルを得た。
次に、41.4g(100mmol)の2−ナフトエ酸−16−ヒドロキシヘキサデカンエステルを200mLの乾燥塩化メチレンに溶解し、40℃まで加熱した。
この溶液に、20.0g(100mmol)の2−(2−イソシアネートエトキシ)エチルメタクリレート(昭和電工株式会社製、カレンズMOI−EG)に0.019g(0.030mmol)のジラウリン酸ジブチルすずを溶解した溶液を、1時間かけて撹拌しながら滴下した後、40℃で12時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却した後、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、43.3gの下記構造式(4−4)で表されるモノマーM−4を得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体CP−4を、共重合体CP−4の濃度が2.38質量%、且つpHが8.0となるように、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に溶解して、共重合体CP−4の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−5の合成>
64g(19.0mmol)のメタクリル酸(東京化成工業株式会社製)、及び6.42g(13.6mmol)のモノマーM−1を40mLのメチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.078g(0.48mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成工業株式会社製)、及び0.016g(0.15mmol)の3−メルカプトプロピオン酸を溶解した溶液を2時間かけて滴下した後、75℃で4時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物をろ別し、減圧乾燥して、8.33gの共重合体CP−5(数平均分子量(Mn):10,400、重量平均分子量(Mw):20,900)を得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体CP−5を、共重合体CP−5の濃度が2.38%、且つpHが8.0となるように、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に溶解して、共重合体CP−5の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−6の合成>
1.07g(14.8mmol)のアクリル酸(東京化成工業株式会社製)、及び7.00g(14.8mmol)のモノマーM−1を40mLのメチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.085g(0.52mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成工業株式会社製)、及び0.018g(0.17mmol)の3−メルカプトプロピオン酸を溶解した溶液を2時間かけて滴下した後、75℃で4時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物をろ別し、減圧乾燥して、7.94gの共重合体CP−6(数平均分子量(Mn):10,900、重量平均分子量(Mw):20,900)を得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体CP−6を、共重合体CP−6の濃度が2.38質量%、且つpHが8.0となるように、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に溶解して、共重合体CP−6の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−7の合成>
2.53g(35.1mmol)のアクリル酸(東京化成工業株式会社製)、及び5.52g(11.7mmol)のモノマーM−1を40mLのメチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.192g(1.17mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成工業株式会社製)、及び0.040g(0.37mmol)の3−メルカプトプロピオン酸を溶解した溶液を2時間かけて滴下した後、75℃で4時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物をろ別し、減圧乾燥して、7.93gの共重合体CP−7(数平均分子量(Mn):11,000、重量平均分子量(Mw):21,000)を得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体CP−7を、共重合体CP−7の濃度が2.38質量%、且つpHが8.0となるように、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に溶解して、共重合体CP−7の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−8の合成>
3.06g(42.5mmol)のアクリル酸(東京化成工業株式会社製)、及び5.01g(10.6mmol)のモノマーM−1を40mLのメチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.218g(1.33mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成工業株式会社製)、及び0.045g(0.43mmol)の3−メルカプトプロピオン酸を溶解した溶液を2時間かけて滴下した後、75℃で4時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物をろ別し、減圧乾燥して、7.96gの共重合体CP−8(数平均分子量(Mn):11,300、重量平均分子量(Mw):21,200)を得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体CP−8を、共重合体CP−8の濃度が2.38質量%、且つpHが8.0となるように、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に溶解して、共重合体CP−8の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−9の合成>
実施例1で得られた2.00gの共重合体CP−1(数平均分子量(Mn):10,200、重量平均分子量(Mw):20,500)を、共重合体CP−1の濃度が2.38質量%、且つpHが8.0となるように、水酸化ナトリウム水溶液に溶解して、共重合体CP−9の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−10の合成>
4.70g(54.6mmol)のメタクリル酸(東京化成工業株式会社製)、及び3.34g(5.46mmol)のモノマーM−4を40mLのメチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.247g(0.40mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成工業株式会社製)、及び0.510g(4.80mmol)の3−メルカプトプロピオン酸を溶解した溶液を2時間かけて滴下した後、75℃で4時間撹拌した。室温(25℃)まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物をろ別し、減圧乾燥して、7.92gの共重合体CP−10(数平均分子量(Mn):9,800、重量平均分子量(Mw):20,800)を得た。
次いで、得られた2.00gの前記共重合体CP−10を、共重合体の濃度が2.38質量%、かつpHが8.0となるように、水酸化ナトリウム水溶液に溶解して、共重合体CP−10の顔料分散用水溶液を調製した。
<共重合体CP−11の合成>
59.9g(127mmol)のモノマーM−1を1.83g(25.4mmol)のアクリル酸に溶解し、100gのイオン交換水、3.00gのアクアロンKH−10(第一工業製薬株式会社製のアニオン性ラジカル反応性界面活性剤)、及び1.00gの過硫酸アンモニウムを加え、ホモミキサーでプレエマルジョンを形成した。次いで、100gのイオン交換水に2.00gのアクアロンKH−10を加え、アルゴン気流下で80℃まで加熱した後、プレエマルジョンのうち10質量%を加え、30分間初期重合させた。
次いで、残りのプレエマルジョンを2時間かけて滴下しながら重合させた後、更に80℃で2時間重合させた。冷却後、ろ過し、アンモニア水で中和して、固形分濃度30質量%の共重合体CP−11(数平均分子量(Mn):16,500、重量平均分子量(Mw):38,000、)の添加用O/Wエマルジョンを得た。
<共重合体CP−12の合成>
65.3g(139mmol)のモノマーM−1を4.77g(55.4mmol)のメタクリル酸に溶解し、130gのイオン交換水、4.00gのアクアロンKH−10(第一工業製薬株式会社製のアニオン性ラジカル反応性界面活性剤)、及び1.30gの過硫酸アンモニウムを加え、ホモミキサーでプレエマルジョンを形成した。次いで、100gのイオン交換水に2.00gのアクアロンKH−10を加え、アルゴン気流下で80℃まで加熱した後、プレエマルジョンのうち10質量%を加え、30分間初期重合させた。次いで、残りのプレエマルジョンを2時間かけて滴下しながら重合させた後、更に80℃で2時間重合させた。冷却後、ろ過し、アンモニア水で中和して、固形分濃度30質量%の共重合体CP−12(数平均分子量(Mn):17,400、重量平均分子量(Mw):39,200)の添加用O/Wエマルジョンを得た。
前記実施例1〜12の共重合体の構造、重合法、数平均分子量、及び重量平均分子量をまとめて表1に示す。
<共重合体RCP−1の調製>
共重合体CP−1の合成において、7.01g(14.9mmol)のモノマーM−1を、4.69g(14.9mmol)の下記構造式(5)で表されるモノマーに変更した以外は、共重合体CP−1の合成と同様にして、4.82gの共重合体RCP−1(数平均分子量(Mn):8,600、重量平均分子量(Mw):18,800)を得た。
<共重合体RCP−2の合成>
モノマーとして80gの2−フェノキシエチルメタクリレート、連鎖移動剤として3.7gの3−メルカプト−1−プロパノール、開始剤として0.3gの2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)をテトラヒドロフラン(THF)160mLに溶解し、窒素雰囲気下、65℃に加熱して7時間反応させた。得られた溶液を放冷し、80mgのジラウリン酸ジブチルすずと触媒量のヒドロキノンを加え、10.0gの2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを滴下した。50℃に昇温し、2.5時間反応させた後、メタノールと水の混合溶媒で再沈殿を行って精製し、71gのマクロモノマーMM−1(数平均分子量(Mn):1,900、重量平均分子量(Mw):4,000)を得た。
次に、20gのメチルエチルケトンを窒素雰囲気下で75℃に加熱した後、1.16gのジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート、上記で得られた9gマクロモノマーMM−1 1.8gのp−スチレンスルホン酸、49.2gのメタクリル酸メチルを40gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後、0.6gのメチルエチルケトンに0.2gのジメチル2,2’−アゾビスイソブチレートを溶解した溶液を加え、80℃に昇温し、4時間加熱撹拌した。さらに0.6gのメチルエチルケトンに0.2gのジメチル2,2’−アゾビスイソブチレートを溶解した溶液を加え、6時間加熱撹拌した。冷却した後、得られた反応溶液をヘキサンに投下し、析出したグラフトポリマーをろ別し、乾燥して、58.5gの共重合体RCP−2(数平均分子量(Mn):11,000、重量平均分子量(Mw):22,500)を得た。
<共重合体RCP−3の合成>
共重合体CP−12の合成において、65.3g(139mmol)のモノマーM−1を、65.3g(207mmol)の前記構造式(5)で表されるモノマーに変更した以外は、共重合体CP−12の合成と同様にして、650gの共重合体RCP−3(固形分濃度:30質量%、数平均分子量(Mn):12,200、重量平均分子量(Mw):25,600)の添加用O/Wエマルジョンを得た。
<色材分散体PD−1の調製>
84.0質量部の共重合体CP−1の水溶液に、16.0質量部のカーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)を加えて12時間撹拌した。得られた混合物をディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型、メディア:直径0.1mmのジルコニアボール使用)を用いて、周速10m/sで1時間循環分散した後、平均孔径5.0μmのメンブレンフィルター(商品名:Minisart(登録商標)、sartorius stedim社製)でろ過し、調整量のイオン交換水を加えて、95.0質量部の色材分散体PD−1(色材固形分濃度:16質量%)を得た。
<色材分散体PD−2の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−2の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−2を得た。
<色材分散体PD−3の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−3の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−3を得た。
<色材分散体PD−4の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−4の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−4を得た。
<色材分散体PD−5の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−5の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−5を得た。
<色材分散体PD−6の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−6の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−6を得た。
<色材分散体PD−7の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−7の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−7を得た。
<色材分散体PD−8の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−8の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−8を得た。
<色材分散体PD−9の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−9の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−9を得た。
<色材分散体PD−10の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体CP−10の水溶液に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−10を得た。
<色材分散体PD−11の調製>
色材分散体PD−1の調製において、カーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)、顔料固形分濃度16質量%を、ピグメントブルー15:3(大日精化工業株式会社製、クロモファインブルー、シアン顔料)、色材固形分濃度20.0質量%に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−11を得た。
<色材分散体PD−12の調製>
色材分散体PD−1の調製において、カーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)、顔料固形分濃度16質量%を、ピグメントレッド122(クラリアントジャパン株式会社製、トナーマゼンタEO02、マゼンタ顔料)、色材固形分濃度20.0質量%に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−12を得た。
<色材分散体PD−13の調製>
色材分散体PD−1の調製において、カーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)、色材固形分濃度16質量%を、ピグメントイエロー(大日精化工業株式会社製、ファーストイエロー531、イエロー顔料)、色材固形分濃度20.0質量%に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体PD−13を得た。
<色材分散体RPD−1の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体RCP−1に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体RPD−1を得た。
<色材分散体RPD−2の調製>
色材分散体PD−11の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体RCP−1に変更した以外は、色材分散体PD−11の調製と同様にして、色材分散体RPD−2を得た。
<色材分散体RPD−3の調製>
色材分散体PD−12の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体RCP−1に変更した以外は、色材分散体PD−12の調製と同様にして、色材分散体RPD−3を得た。
<色材分散体RPD−4の調製>
色材分散体PD−13の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体RCP−1に変更した以外は、色材分散体PD−13の調製と同様にして、色材分散体RPD−4を得た。
<色材分散体RPD−5の調製>
色材分散体PD−1の調製において、共重合体CP−1の水溶液を、共重合体RCP−2に変更した以外は、色材分散体PD−1の調製と同様にして、色材分散体RPD−5を得た。
色材分散体の結果をまとめて表2に示す。
各色材分散体をガラス容器(商品名:スクリュー管瓶SCC、株式会社和歌山CIC研究所製)に充填して70℃で2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下記式から求め、下記の評価基準に基づいて、「色材分散体の保存安定性」を評価した。結果を表2に示す。
[評価基準]
A:粘度の変化率が±5%以内
B:粘度の変化率が±5%を超え、±8%以内
C:粘度の変化率が±8%を超え、±10%以内
D:粘度の変化率が±10%を超え、±30%以内
E:粘度の変化率が±30%を超える(ゲル化して評価不能)
<インクGJ−1の調製>
45.0質量部の色材分散体PD−1、10.0質量部の1,3−ブタンジオール、10.0質量部のグリセリン、10.0質量部の3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、1.0質量部のゾニールFS−300(Du Pont社製、フッ素系界面活性剤、固形分濃度40質量%)、及び24.0質量部のイオン交換水を混合し、1時間撹拌した後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルター(商品名:DISMIC(登録商標)−25cs Cellulose Acetate 0.80μm、東洋濾紙株式会社製)でろ過して、インクGJ−1を得た。
<インクGJ−2の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−2に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−2を得た。
<インクGJ−3の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−3に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−3を得た。
<インクGJ−4の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−4に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−4を得た。
<水性インクGJ−5の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−5に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−5を得た。
<インクGJ−6の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−6に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−6を得た。
<インクGJ−7の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−7に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−7を得た。
<水性インクGJ−8の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−8に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−8を得た。
<インクGJ−9の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−9に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−9を得た。
<インクGJ−10の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−10に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−10を得た。
<インクGJ−11の調製>
30.0質量部の色材分散体PD−11と、15.0質量部の1,3−ブタンジオール、10.0質量部のグリセリン、20.0質量部の3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、1.0質量部のゾニールFS−300(Du Pont社製、フッ素系界面活性剤、固形分濃度40質量%)、及び24.0質量部のイオン交換水を混合し、1時間撹拌した後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルター(商品名:DISMIC(登録商標)−25cs Cellulose Acetate 0.80μm、東洋濾紙株式会社製)でろ過して、インクGJ−11を得た。
<インクGJ−12の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体PD−12に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクGJ−12を得た。
<インクGJ−13の調製>
インクGJ−11の調製において、色材分散体PD−11を、色材分散体PD−13に変更した以外は、インクGJ−11の調製と同様にして、インクGJ−13を得た。
<インクGJ−14の調製>
下記の材料を混合し、30分間撹拌して水溶液1を調製した後、37.50質量部のカーボンブラック色材分散体(固形分濃度:20.0質量%、Cabot社製IJX2440K)を加え、10分間撹拌した。
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.00質量部
・グリセロール 10.00質量部
・3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド 15.00質量部
・3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド 15.00質量部
・2−(シクロヘキシルアミノ)エタンスルホン酸 0.05質量部
・2,4,7,9−テトラメチル−4,7−デカンジオール 0.50質量部
・ゾニールFS−300(Du Pont社製、フッ素系界面活性剤)0.25質量部
・ジエタノールアミン 0.01質量部
・イオン交換水 12.93質量部
次に、6.67質量部の共重合体CP−11エマルジョン(固形分濃度30質量%)を加え、20分間撹拌した。得られた混合物を、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルター(商品名:DISMIC(登録商標)−25cs Cellulose Acetate 0.80μm、東洋濾紙株式会社製)でろ過して、インクGJ−14を得た。
<インクGJ−15の調製>
下記の材料を混合し、30分間撹拌して水溶液2を調製した後、22.50質量部のシアン色材分散体(固形分濃度:20.0質量%、Cabot社製、IJX2450C)を加え、10分間撹拌した。
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.00質量部
・グリセロール 10.00質量部
・3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド 20.00質量部
・3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド 20.00質量部
・2−(シクロヘキシルアミノ)エタンスルホン酸 0.05質量部
・2,4,7,9−テトラメチル−4,7−デカンジオール 0.50質量部
・ゾニールFS−300(Du Pont社製、フッ素系界面活性剤)0.25質量部
・ジエタノールアミン 0.01質量部
・イオン交換水 17.93質量部
次に、6.67質量部の共重合体CP−12エマルジョン(固形分濃度:30質量%)を加え、20分撹拌した。得られた混合物を平均孔径0.8μmのメンブレンフィルター(商品名:DISMIC(登録商標)−25cs Cellulose Acetate 0.80μm、東洋濾紙株式会社製)でろ過して、インクGJ−15を得た。
<インクGJ−16の調製>
インクGJ−14の調製と同様にして、水溶液1を調製した後、37.50質量部のマゼンタ色材分散体(固形分濃度:20.0質量%、Cabot社製、IJX2465M)を加え、10分間撹拌した。次に、6.67質量部の共重合体CP−12(固形分濃度:30質量%)を加え、20分間撹拌した。得られた混合物を平均孔径0.8μmのメンブレンフィルター(商品名:DISMIC(登録商標)−25cs Cellulose Acetate 0.80μm、東洋濾紙株式会社製)でろ過して、インクGJ−16を得た。
<インクGJ−17の調製>
インクGJ−15の調製と同様にして、水溶液2を調製し、22.50質量部の色材分散体PD−11を加えて30分間撹拌した後、6.67質量部の共重合体CP−12(固形分濃度:30質量%)を加えて30分間撹拌した。得られた混合物を平均孔径0.8μmのメンブレンフィルター(商品名:DISMIC(登録商標)−25cs Cellulose Acetate 0.80μm、東洋濾紙株式会社製)でろ過して、インクGJ−17を得た。
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体RPD−1に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクRGJ−1を得た。
<インクRGJ−2の調製>
インクGJ−11の調製において、色材分散体PD−11を、色材分散体RPD−2に変更した以外は、インクGJ−11の調製と同様にして、インクRGJ−2を得た。
<インクRGJ−3の調製>
インクGJ−12の調製において、色材分散体PD−12を、色材分散体RPD−3に変更した以外は、インクGJ−12の調製と同様にして、インクRGJ−3を得た。
<インクRGJ−4の調製>
インクGJ−13の調製において、色材分散体PD−13を、色材分散体RPD−4に変更した以外は、インクGJ−13の調製と同様にして、インクRGJ−4を得た。
<インクRGJ−5の調製>
インクGJ−1の調製において、色材分散体PD−1を、色材分散体RPD−5に変更した以外は、インクGJ−1の調製と同様にして、インクRGJ−5を得た。
<インクRGJ−6の調製>
インクGJ−15の調製と同様にして、水溶液1を調製し、37.50質量部のシアン色材分散体(固形分濃度:20.0質量%、Cabot社製、IJX2465M)を加えて30分間撹拌した後、6.67質量部の共重合体RCP−3(固形分濃度:30質量%)を加えて30分間撹拌した。次いで、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルター(商品名:DISMIC(登録商標)−25cs Cellulose Acetate 0.80μm、東洋濾紙株式会社製)でろ過して、インクRGJ−6を得た。
<インクRGJ−7の調製>
インクGJ−14の調製と同様にして、水溶液1を調製し、37.50質量部のマゼンタ色材分散体(固形分濃度:20.0質量%、Cabot社製、IJX2465M)を加えて30分間撹拌した後、6.67質量部の共重合体RCP−3(固形分濃度:30質量%)を加えて30分間撹拌した。次いで、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルター(商品名:DISMIC(登録商標)−25cs Cellulose Acetate 0.80μm、東洋濾紙株式会社製)でろ過して、インクRGJ−7を得た。
<インクRGJ−8の調製>
インクGJ−17の調製において、色材分散体PD−11、及び共重合体CP−12を、色材分散体RPD−2(すなわち、共重合体RCP−1を含有する色材分散体)、及び共重合体RCP−3に変更した以外は、インクGJ−17の調製と同様にして、インクRGJ−8を得た。
インクの結果をまとめて表3、及び表4に示す。
各インクをインク収容容器に充填して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下記式から求め、下記の基準で評価した。
[評価基準]
A:粘度の変化率が±5%以内
B:粘度の変化率が±5%を超え、±8%以内
C:粘度の変化率が±8%を超え、±10%以内
D:粘度の変化率が±10%を超え、±30%以内
E:粘度の変化率が±30%を超える(ゲル化して評価不能)
23℃、50%RH環境下で、インクジェットプリンター(株式会社リコー製、IPSiO GX5000)に各インクを充填し、Microsoft Word2000(Microsoft社製)で作成した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、普通紙1(XEROX4200、XEROX社製)、及び普通紙2(MyPaper、株式会社リコー製)に打ち出し、印字面の前記記号部を、X−Rite938(エックスライト社製)により測色し、下記の評価基準で評価した。
なお、印字モードは、プリンタ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、上記JIS X 0208(1997),2223は、外形が正四方形であって、記号全面がインクにより塗りつぶされている記号である。
[評価基準]
A:1.25以上
B:1.20以上1.25未満
C:1.10以上1.20未満
D:1.10未満
E:顔料がゲル化してインク中に分散できず、印字できない。
記録媒体として、印刷用紙LumiArt Gloss 90GSM(登録商標)(Stora Enso社製)を用い、印字モードを「光沢紙−はやい」モードに変更した以外は、前記画像濃度評価の場合と同様にしてJIS X 0208(1997),2223の一般記号を印字し、下記の評価基準で評価した。
[評価基準]
A:ビーディングが全く発生しないか、又は画像全体の10面積%未満にビーディングが発生する。
B:画像全体の10面積%以上20面積%未満にビーディングが発生する。
C:画像全体の20面積%以上40面積%未満にビーディングが発生する。
D:画像全体の40面積%以上90面積%未満にビーディングが発生する。
E:画像全体の90面積%以上にビーディングが発生する。
F:顔料がゲル化してインク中に分散できず印字できない。
また、実施例39〜42の本発明の側鎖の末端にナフチル基を有する共重合体からなるエマルジョンを添加して作製したインクは、比較例14〜16の側鎖の末端にナフチル基のない共重合体からなるエマルジョンを添加して作製したインクより、特に、ビーディングの点で優れていた。これは、エマルジョン中に存在するナフチル基とインク中の顔料とのπ−πスタッキングにより、印刷時に記録媒体表面で顔料が速やかに凝集したため、ビーディングを防止することができたと考えられる。
<1> 下記一般式(1)で表される構造単位、及び下記一般式(2)で表される構造単位を有することを特徴とする共重合体である。
<2> 前記一般式(1)で表される構造単位のモル数(M1)と、前記一般式(2)で表される構造単位のモル数(M2)とのモル数比(M1/M2)が、1/1以上3/1以下である前記<1>に記載の共重合体である。
<3> 前記一般式(2)中のLが、炭素数2以上12以下のアルキレン基である前記<1>から<2>のいずれかに記載の共重合体である。
<4> 下記一般式(3)で表される化合物と、下記一般式(4)で表される化合物とを重合させた重合物である前記<1>から<3>のいずれかに記載の共重合体である。
<5> 前記一般式(1)中のXにおける陽イオンが、テトラエチルアンモニウムイオンである前記<1>から<4>のいずれかに記載の共重合体である。
<6> 数平均分子量が、500以上10,000以下である前記<1>から<5>のいずれかに記載の共重合体である。
<7> 重量平均分子量が、1,500以上30,000以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の共重合体である。
<8> 水、色材、及び共重合体を含有し、
前記共重合体が、前記<1>から<7>のいずれかに記載の共重合体であることを特徴とする色材分散体である。
<9> 水、色材、及び共重合体を含有し、
前記共重合体が、前記<1>から<7>のいずれかに記載の共重合体であることを特徴とするインクである。
<10> 前記色材が、顔料である前記<9>に記載のインクである。
<11> 有機溶剤、及び界面活性剤の少なくともいずれかをさらに含有する前記<9>から<10>のいずれかに記載のインクである。
<12> 前記色材の含有量が、0.5質量%以上20質量%以下である前記<9>から<11>のいずれかに記載のインクである。
<13> 前記界面活性剤の含有量が、0.001質量%以上5質量%以下である前記<9>から<12>のいずれかに記載のインクである。
<14> インクジェット用である前記<9>から<13>のいずれかに記載のインクである。
<15> 前記<9>から<14>のいずれかに記載のインクを容器中に収容したことを特徴とするインク収容容器である。
<16> 前記<9>から<14>のいずれかに記載のインクに、刺激を印加し、前記インクを飛翔させて記録媒体に画像を記録する液体飛翔工程を含むことを特徴とする液体を吐出する方法である。
<17> 加熱工程をさらに含む前記<16>に記載の液体を吐出する方法である。
<18> 前記加熱工程における加熱温度が、40℃以上120℃以下である前記<17>に記載の液体を吐出する方法である。
<19> 前記<9>から<14>のいずれかに記載のインクに、刺激を印加し、前記インクを飛翔させて記録媒体に画像を記録する液体飛翔手段を有することを特徴とする液体を吐出する装置である。
<20> 前記<9>から<14>のいずれかに記載のインクにより記録された画像を有してなることを特徴とする記録物である。
Claims (10)
- 下記一般式(1)で表される構造単位、及び下記一般式(2)で表される構造単位を有することを特徴とする共重合体。
- 前記一般式(1)で表される構造単位のモル数(M1)と、前記一般式(2)で表される構造単位のモル数(M2)とのモル数比(M1/M2)が、1/1以上3/1以下である請求項1に記載の共重合体。
- 前記一般式(2)中のLが、炭素数2以上12以下のアルキレン基である請求項1から2のいずれかに記載の共重合体。
- 下記一般式(3)で表される化合物と、下記一般式(4)で表される化合物とを重合させた重合物である請求項1から3のいずれかに記載の共重合体。
- 前記一般式(1)中のXにおける陽イオンが、テトラエチルアンモニウムイオンである請求項1から4のいずれかに記載の共重合体。
- 水、色材、及び共重合体を含有し、
前記共重合体が、請求項1から5のいずれかに記載の共重合体であることを特徴とする色材分散体。 - 水、色材、及び共重合体を含有し、
前記共重合体が、請求項1から5のいずれかに記載の共重合体であることを特徴とするインク。 - 前記色材が、顔料である請求項7に記載のインク。
- 有機溶剤、及び界面活性剤の少なくともいずれかをさらに含有する請求項7から8のいずれかに記載のインク。
- 請求項7から9のいずれかに記載のインクを容器中に収容したことを特徴とするインク収容容器。
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