JP6666055B2 - インク、インクジェット記録方法及び記録メディア - Google Patents
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Description
本発明は水性インク、そのインクを用いるインクジェット記録方法、及びそのインクが付着した記録メディアに関する。
各種の情報のデジタル化が進む中で、インクジェット記録方法はオフィスや家庭における記録（印刷）用途として広く普及してきた。近年、インクジェット記録の用途は可変情報、テキスタイル、広告、及び看板等の産業用途にも拡大されている。
産業用途においては、高速でインクジェット記録をできることが強く要求されている。高速でインクジェット記録をするためには、インクの乾燥性や耐擦性が極めて重要となる。インクの乾燥性や耐擦性が低いと、記録されたインクが乾燥する前に、複数の記録物が重ねられることになる。そうなると、乾燥していないインクで記録された画像が他の記録物と接触し、その画像と他の記録物の両方が汚染されてしまうことになる。このような事態を防止することは、１つの大きな課題である。
また、産業用途においては、様々な種類の記録メディアへインクジェット記録できることが要求されている。その一例として、圧着用紙が挙げられる。圧着用紙は、秘匿性が高い個人情報等の可変情報を記録するために利用される記録メディアの１つである。中でも、感圧接着剤により前処理剤され、ハガキ２枚分の大きさに加工された圧着用紙は、日本国内で広く利用されている。すなわち、圧着用紙の半面に可変情報をインクジェット記録した後、他の半面を重ね合わせて圧着することにより、ハガキとして郵送できる。このため、各種の可変情報を、その情報の正しい所有者へ連絡する用途に圧着用紙が広く利用されている。
前記のようにハガキ用途の圧着用紙は、可変情報の記録面に対して白紙面を重ねて圧着するため、この２面を剥離したときに、記録面のインクが白紙面に転写しないことが必要である。
また、圧着用紙においては、感圧接着剤により前処理された紙面にインクジェット記録をするため、接着剤と接触しても滲み等を生じず、高画質で記録できることも要求される。高画質での記録の一例としては、例えばバーコードの記録が挙げられる。
前記のようにハガキ用途の圧着用紙は、可変情報の記録面に対して白紙面を重ねて圧着するため、この２面を剥離したときに、記録面のインクが白紙面に転写しないことが必要である。
また、圧着用紙においては、感圧接着剤により前処理された紙面にインクジェット記録をするため、接着剤と接触しても滲み等を生じず、高画質で記録できることも要求される。高画質での記録の一例としては、例えばバーコードの記録が挙げられる。
また、産業用途のインクジェット記録においては、良好な吐出性も強く要求される。特に、初期吐出性、及び連続して吐出するときの吐出安定性が課題である。
初期吐出とは、インクジェットプリンタが止まっている状態から始動したときに、ピン欠けすることなく良好な吐出ができる性能をいう。初期吐出が不良なインクは記録ヘッドのクリーニング等が必要となる。
また、初期吐出は良好であるが、連続して吐出するとピン欠けが出始めるインクもある。ピン欠けが生じた記録物は不良品となるため、連続して吐出するときの吐出安定性が不良なインクは、初期吐出が不良なインク以上に深刻な問題を生じる。
さらに、インクに対して良好な保存安定性が求められることは言うまでもない。
初期吐出とは、インクジェットプリンタが止まっている状態から始動したときに、ピン欠けすることなく良好な吐出ができる性能をいう。初期吐出が不良なインクは記録ヘッドのクリーニング等が必要となる。
また、初期吐出は良好であるが、連続して吐出するとピン欠けが出始めるインクもある。ピン欠けが生じた記録物は不良品となるため、連続して吐出するときの吐出安定性が不良なインクは、初期吐出が不良なインク以上に深刻な問題を生じる。
さらに、インクに対して良好な保存安定性が求められることは言うまでもない。
特許文献１及び２には、スチレン‐アクリル樹脂、及びポリマーを含有するインク組成物が開示されている。
本発明は、転写性、初期吐出性、吐出安定性が優れ、保存安定性も良好なインク、そのインクを用いるインクジェット記録方法、及びそのインク付着した記録メディアの提供を課題とする。
本願発明の発明者は、前記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、水不溶性の着色剤、特定のアルカリ可溶性樹脂、特定のポリマー、及び水を含有し、前記アルカリ可溶性樹脂とポリマーの含有量が、下記式（１）及び式（２）を満たすインクにより、前記の課題を解決できることを見出した。すなわち本発明は、以下の１）〜１１）に関する。
１）
水不溶性の着色剤、アルカリ可溶性樹脂、ポリマー、及び水を含有するインクであって、前記ポリマーが３種類のメタクリル酸誘導体と、１種類のアクリル酸誘導体から構成されるポリマーであり、前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が１５００〜１００００であり、且つ、前記インクの総質量に対するアルカリ可溶性樹脂の含有量（ＡＷ）とポリマーの含有量（ＢＷ）が、質量基準で下記式（１）及び式（２）の両方を満たすインク。
式（１）：ＡＷ／ＢＷ＝０．４より大きく１．５未満。
式（２）：ＡＷ＋ＢＷ＝２．４質量％〜４．５質量％。
２）
前記アルカリ可溶性樹脂が、水不溶性の着色剤の分散剤である前記１）に記載のインク。
３）
前記インクの総質量に対するポリマーの含有量が、１〜２．５質量％である前記１）に記載のインク。
４）
前記アルカリ可溶性樹脂が、スチレン‐アクリル樹脂である前記１）に記載のインク。
５）
前記ポリマーが、メタクリル酸、２種類のアルキルメタクリレート、及びアルキルアクリレートから構成されるポリマーである前記１）に記載のインク。
６）
前記ポリマーが、メタクリル酸、２種類のＣ１‐Ｃ３アルキルメタクリレート、及びＣ６‐Ｃ１０アルキルアクリレートから構成されるポリマーである、前記１）、３）及び５）のいずれか一項に記載のインク。
７）
さらに水溶性有機溶剤を含有する、前記１）〜６）のいずれか一項に記載のインク。
８）
前記１）〜７）のいずれか一項に記載のインクの液滴を、記録信号に応じて吐出させて記録メディアに付着させることにより記録を行うインクジェット記録方法。
９）
前記の記録メディアが、圧着用紙である前記８）に記載のインクジェット記録方法。
１０）
前記１）〜７）のいずれか一項に記載のインクが付着した記録メディア。
１１）
前記１）〜７）のいずれか一項に記載のインクを含有する容器を備えるインクジェットプリンタ。
水不溶性の着色剤、アルカリ可溶性樹脂、ポリマー、及び水を含有するインクであって、前記ポリマーが３種類のメタクリル酸誘導体と、１種類のアクリル酸誘導体から構成されるポリマーであり、前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が１５００〜１００００であり、且つ、前記インクの総質量に対するアルカリ可溶性樹脂の含有量（ＡＷ）とポリマーの含有量（ＢＷ）が、質量基準で下記式（１）及び式（２）の両方を満たすインク。
式（１）：ＡＷ／ＢＷ＝０．４より大きく１．５未満。
式（２）：ＡＷ＋ＢＷ＝２．４質量％〜４．５質量％。
２）
前記アルカリ可溶性樹脂が、水不溶性の着色剤の分散剤である前記１）に記載のインク。
３）
前記インクの総質量に対するポリマーの含有量が、１〜２．５質量％である前記１）に記載のインク。
４）
前記アルカリ可溶性樹脂が、スチレン‐アクリル樹脂である前記１）に記載のインク。
５）
前記ポリマーが、メタクリル酸、２種類のアルキルメタクリレート、及びアルキルアクリレートから構成されるポリマーである前記１）に記載のインク。
６）
前記ポリマーが、メタクリル酸、２種類のＣ１‐Ｃ３アルキルメタクリレート、及びＣ６‐Ｃ１０アルキルアクリレートから構成されるポリマーである、前記１）、３）及び５）のいずれか一項に記載のインク。
７）
さらに水溶性有機溶剤を含有する、前記１）〜６）のいずれか一項に記載のインク。
８）
前記１）〜７）のいずれか一項に記載のインクの液滴を、記録信号に応じて吐出させて記録メディアに付着させることにより記録を行うインクジェット記録方法。
９）
前記の記録メディアが、圧着用紙である前記８）に記載のインクジェット記録方法。
１０）
前記１）〜７）のいずれか一項に記載のインクが付着した記録メディア。
１１）
前記１）〜７）のいずれか一項に記載のインクを含有する容器を備えるインクジェットプリンタ。
本発明により、転写性、初期吐出性、吐出安定性が優れ、保存安定性も良好なインク、そのインクを用いるインクジェット記録方法、及びそのインク付着した記録メディアが提供できた。
本明細書中、「Ｃ．Ｉ．」とは、「カラーインデックス」を意味する。また、本明細書中、実施例等も含めて、「％」及び「部」については特に断りのない限り、いずれも質量基準で記載する。
［水不溶性の着色剤］
前記インクが含有する着色剤は、特に限定されず、水溶性の着色剤であれば使用できる。水不溶性の着色剤は、必要に応じて併用することができる。
本明細書中、「水不溶性」とは、２５℃の水に対する着色剤の溶解性が通常３ｇ／リットル以下、好ましくは２ｇ／リットル以下、より好ましくは１ｇ／リットル以下であることを意味する。下限は０ｇ／リットルを含む。
水不溶性の着色剤としては、例えば、顔料、分散染料及び溶剤染料が挙げられる。代表的なこれらの着色剤としては、それぞれＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ及びＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔから選択される着色剤が挙げられる。
前記インクが含有する着色剤は、特に限定されず、水溶性の着色剤であれば使用できる。水不溶性の着色剤は、必要に応じて併用することができる。
本明細書中、「水不溶性」とは、２５℃の水に対する着色剤の溶解性が通常３ｇ／リットル以下、好ましくは２ｇ／リットル以下、より好ましくは１ｇ／リットル以下であることを意味する。下限は０ｇ／リットルを含む。
水不溶性の着色剤としては、例えば、顔料、分散染料及び溶剤染料が挙げられる。代表的なこれらの着色剤としては、それぞれＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ及びＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔから選択される着色剤が挙げられる。
前記した以外の着色剤として、前記の着色剤を水不溶性の樹脂に含有させた、着色剤を含有する樹脂も水不溶性の着色剤として挙げることができる。このような着色樹脂を着色剤として使用するときは、水溶性の着色剤を水不溶性の樹脂に含有させることもできる。このときの水溶性の着色剤としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、建染染料及び可溶性建染染料等が挙げられる。代表的なこれらの染料としては、それぞれＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ、Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ、Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｕｂｉｌｉｓｅｄ Ｖａｔから選択される染料が挙げられる。
顔料としては、無機顔料、有機顔料及び体質顔料等が挙げられる。
無機顔料としては、例えばカーボンブラック；金属酸化物、水酸化物、硫化物；フェロシアン化物；及び金属塩化物；等が挙げられる。
無機顔料としては、例えばカーボンブラック；金属酸化物、水酸化物、硫化物；フェロシアン化物；及び金属塩化物；等が挙げられる。
カーボンブラックとしては、例えば、サーマルブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、ランプブラック、ガスブラック、及びチャンネルブラックが挙げられる。様々な種類のカーボンブラックが、市販品として容易に入手することができる。その一例としては、例えばコロンビア・カーボン社のＲａｖｅｎシリーズ、キャボット社のＭｏｎａｒｃｈシリーズ及びＲｅｇａｌシリーズ、デグサ社のＣｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋシリーズ、Ｐｒｉｎｔｅｘシリーズ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋシリーズ、及び三菱化学株式会社のＭＡシリーズ、ＭＣＦシリーズ等が挙げられる。
有機顔料としては、例えばアゾ、ジアゾ、フタロシアニン、キナクリドン、イソインドリノン、ジオキサジン、ペリレン、ペリノン、チオインジゴ、アンスラキノン及びキノフタロン等が挙げられる。
有機顔料の具体例としては、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、２、３、１２、１３、１４、１６、１７、２４、５５、７３、７４、７５、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１０８、１１４、１２８、１２９、１３８、１３９、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５、１９３、１９９、２０２等のイエロー；Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、７、１２、４８、４８：１、５７、８８、１１２、１２２、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、２０２、２０６、２０７、２５４、２５５、２５７、２６０、２６４、２７２等のレッド；Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、２５、６０、６６、８０等のブルー；Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９、２３、２９、３７、３８、５０等のバイオレット；Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ １３、１６、６８、６９、７１、７３等のオレンジ；Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、３６、５４等のグリーン；Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ １等のブラックの各色の顔料が挙げられる。
体質顔料としては、例えばシリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー、硫酸バリウム、ホワイトカーボンなどが挙げられる。これらの体質顔料は、粉体の流動性を向上させる目的で、無機顔料又は有機顔料と併用されることが多い。
また、顔料粒子の表面に化学的な処理を行って、自己分散性を付与した自己分散顔料を用いることもできる。
分散染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓ Ｙｅｌｌｏｗ ９、２３、３３、４２、４９、５４、５８、６０、６４、６６、７１、７６、７９、８３、８６、９０、９３、９９、１１４、１１６、１１９、１２２、１２６、１４９、１６０、１６３、１６５、１８０、１８３、１８６、１９８、２００、２１１、２２４、２２６、２２７、２３１、２３７等のイエロー；Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓ Ｒｅｄ ６０、７３、８８、９１、９２、１１１、１２７、１３１、１４３、１４５、１４６、１５２、１５３、１５４、１６７、１７９、１９１、１９２、２０６、２２１、２５８、２８３等のレッド；Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓ Ｏｒａｎｇｅ ９、２５、２９、３０、３１、３２、３７、３８、４２、４４、４５、５３、５４、５５、５６、６１、７１、７３、７６、８０、９６、９７等のオレンジ；Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓ Ｖｉｏｌｅｔ ２５、２７、２８、５４、５７、６０、７３、７７、７９、７９：１等のバイオレット；Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓ Ｂｌｕｅ ２７、５６、６０、７９：１、８７、１４３、１６５、１６５：１、１６５：２、１８１、１８５、１９７、２０２、２２５、２５７、２６６、２６７、２８１、３４１、３５３、３５４、３５８、３６４、３６５、３６８等のブルーの各色の分散染料が挙げられる。
前記インクの総質量中における着色剤の含有量は通常１〜３０％、好ましくは１〜１５％、より好ましくは２〜１０％である。
［アルカリ可溶性樹脂］
前記アルカリ可溶性樹脂は、水不溶性の着色剤の分散剤であるのが好ましく、スチレン‐アクリル樹脂であるのがより好ましい。
前記アルカリ可溶性樹脂は、水不溶性の着色剤の分散剤であるのが好ましく、スチレン‐アクリル樹脂であるのがより好ましい。
スチレン−アクリル共重合体としては、芳香族炭化水素基を含む化合物と（メタ）アクリル酸（エステル）との共重合体；芳香族炭化水素基を含む化合物と、（メタ）アクリル酸（エステル）、及び（無水）マレイン酸の共重合体；等が挙げられる。
芳香族炭化水素基を含む化合物と（メタ）アクリル酸（エステル）の共重合体としては、親水性部分と疎水性部分とを分子中に有する共重合体が好ましく挙げられる。
なお、「（メタ）アクリル酸（エステル）」とは、本明細書においてアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルを含む意味として、また「（無水）マレイン酸」とは、無水マレイン酸とマレイン酸を含む意味として、それぞれ用いる。芳香族炭化水素基を含む化合物との共重合には、これらのうち単一の化合物を使用することも、これらの中から複数を併用することもできる。また、共重合を行うときに（無水）マレイン酸を加えて、芳香族炭化水素基を含む化合物、（メタ）アクリル酸（エステル）、及び（無水）マレイン酸の共重合体とすることもできる。
これらの共重合体の具体例としては、（α‐メチル）スチレン‐アクリル酸共重合体、（α‐メチル）スチレン‐アクリル酸‐アクリル酸エステル共重合体、（α‐メチル）スチレン‐メタクリル酸共重合体、（α‐メチル）スチレン‐メタクリル酸‐アクリル酸エステル共重合体、（α‐メチル）スチレン‐（無水）マレイン酸共重合体、アクリル酸エステル‐（無水）マレイン酸共重合体、（α‐メチル）スチレン‐アクリル酸エステル‐（無水）マレイン酸マレイン酸共重合体、アクリル酸エステル‐アリルスルホン酸エステル共重合体、アクリル酸エステル‐スチレンスルホン酸共重合体、（α‐メチル）スチレン‐メタクリルスルホン酸共重合体、ポリエステル‐アクリル酸共重合体、ポリエステル‐アクリル酸‐アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル‐メタクリル酸共重合体、ポリエステル‐メタクリル酸‐アクリル酸共重合体エステル；等が挙げられる。これらの中では芳香族炭化水素基を含む化合物がスチレンのものが好ましい。
なお（α‐メチル）スチレンとは本明細書においてα‐メチルスチレン、及びスチレンを含む意味として用いる。
芳香族炭化水素基を含む化合物と（メタ）アクリル酸（エステル）の共重合体としては、親水性部分と疎水性部分とを分子中に有する共重合体が好ましく挙げられる。
なお、「（メタ）アクリル酸（エステル）」とは、本明細書においてアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルを含む意味として、また「（無水）マレイン酸」とは、無水マレイン酸とマレイン酸を含む意味として、それぞれ用いる。芳香族炭化水素基を含む化合物との共重合には、これらのうち単一の化合物を使用することも、これらの中から複数を併用することもできる。また、共重合を行うときに（無水）マレイン酸を加えて、芳香族炭化水素基を含む化合物、（メタ）アクリル酸（エステル）、及び（無水）マレイン酸の共重合体とすることもできる。
これらの共重合体の具体例としては、（α‐メチル）スチレン‐アクリル酸共重合体、（α‐メチル）スチレン‐アクリル酸‐アクリル酸エステル共重合体、（α‐メチル）スチレン‐メタクリル酸共重合体、（α‐メチル）スチレン‐メタクリル酸‐アクリル酸エステル共重合体、（α‐メチル）スチレン‐（無水）マレイン酸共重合体、アクリル酸エステル‐（無水）マレイン酸共重合体、（α‐メチル）スチレン‐アクリル酸エステル‐（無水）マレイン酸マレイン酸共重合体、アクリル酸エステル‐アリルスルホン酸エステル共重合体、アクリル酸エステル‐スチレンスルホン酸共重合体、（α‐メチル）スチレン‐メタクリルスルホン酸共重合体、ポリエステル‐アクリル酸共重合体、ポリエステル‐アクリル酸‐アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル‐メタクリル酸共重合体、ポリエステル‐メタクリル酸‐アクリル酸共重合体エステル；等が挙げられる。これらの中では芳香族炭化水素基を含む化合物がスチレンのものが好ましい。
なお（α‐メチル）スチレンとは本明細書においてα‐メチルスチレン、及びスチレンを含む意味として用いる。
アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は通常１，５００〜１０，０００、好ましくは１，７００〜１０，０００、より好ましくは３，０００〜１０，０００、さらに好ましくは５，０００〜１０，０００、場合により好ましくは８，０００〜１０，０００、特に好ましくは８，０００〜９，０００である。重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミッションクロマトグラフ）法で測定することができる。
アルカリ可溶性樹脂の酸価は通常１５０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１６０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。樹脂の酸価は、樹脂１ｇを中和するのに要するＫＯＨのｍｇ数を表し、ＪＩＳ−Ｋ３０５４に従って測定する。
分散剤は、公知の方法により合成することも、市販品として購入することもできる。市販品のうち、スチレン−アクリル共重合体の具体例としては、例えば、ＢＡＳＦ社製の、ジョンクリル６７８、６８２、６８３等が挙げられる。これらの中では６７８（重量平均分子量＝８，５００、酸価＝２１５）、６８２（重量平均分子量＝１，７００、酸価＝２３８）、６８３（重量平均分子量＝８，０００、酸価＝１６０）等が好ましい。
分散剤は、公知の方法により合成することも、市販品として購入することもできる。市販品のうち、スチレン−アクリル共重合体の具体例としては、例えば、ＢＡＳＦ社製の、ジョンクリル６７８、６８２、６８３等が挙げられる。これらの中では６７８（重量平均分子量＝８，５００、酸価＝２１５）、６８２（重量平均分子量＝１，７００、酸価＝２３８）、６８３（重量平均分子量＝８，０００、酸価＝１６０）等が好ましい。
［ポリマー］
前記ポリマーは、３種類のメタクリル酸誘導体と、１種類のアクリル酸誘導体から構成されるポリマーである。メタクリル酸、２種類のアルキルメタクリレート、及びアルキルアクリレートから構成されるポリマーが好ましい。また、メタクリル酸、２種類のＣ１‐Ｃ３アルキルメタクリレート、及びＣ６‐Ｃ１０アルキルアクリレートから構成されるポリマーがさらに好ましい。前記ポリマーとしては、ブロック共重合、ランダム共重合、及びグラフト共重合等により得られるポリマーが挙げられる。
前記ポリマーは、３種類のメタクリル酸誘導体と、１種類のアクリル酸誘導体から構成されるポリマーである。メタクリル酸、２種類のアルキルメタクリレート、及びアルキルアクリレートから構成されるポリマーが好ましい。また、メタクリル酸、２種類のＣ１‐Ｃ３アルキルメタクリレート、及びＣ６‐Ｃ１０アルキルアクリレートから構成されるポリマーがさらに好ましい。前記ポリマーとしては、ブロック共重合、ランダム共重合、及びグラフト共重合等により得られるポリマーが挙げられる。
［メタクリル酸誘導体］
メタクリル酸誘導体としては、アルキルメタクリレート、及びメタクリル酸が好ましい。
アルキルメタクリレートとしては、アルキル部分が通常Ｃ１−Ｃ１８、好ましくはＣ１−Ｃ１２、より好ましくはＣ１−Ｃ８であり、飽和又は不飽和のアルキルメタクリレートが挙げられる。
飽和アルキルメタクリレートの具体例としては、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート等の直鎖アルキルメタクリレート；イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、イソヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート等の分岐鎖アルキルメタクリレート；シクロプロピルメタクリレート、シクロブチルメタクリレート、シクロペンチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等の環状アルキルメタクリレート；が挙げられる。
不飽和アルキルメタクリレートとしては、不飽和Ｃ１−Ｃ４アルキルメタクリレートがさらに好ましい。その具体例としては、ビニルメタクリレート、アリルメタクリレート、プロペニルメタクリレート、ブテニルメタクリレート、ブタジエニルメタクリレート等が挙げられる。
メタクリル酸誘導体としては、アルキルメタクリレート、及びメタクリル酸が好ましい。
アルキルメタクリレートとしては、アルキル部分が通常Ｃ１−Ｃ１８、好ましくはＣ１−Ｃ１２、より好ましくはＣ１−Ｃ８であり、飽和又は不飽和のアルキルメタクリレートが挙げられる。
飽和アルキルメタクリレートの具体例としては、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート等の直鎖アルキルメタクリレート；イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、イソヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート等の分岐鎖アルキルメタクリレート；シクロプロピルメタクリレート、シクロブチルメタクリレート、シクロペンチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等の環状アルキルメタクリレート；が挙げられる。
不飽和アルキルメタクリレートとしては、不飽和Ｃ１−Ｃ４アルキルメタクリレートがさらに好ましい。その具体例としては、ビニルメタクリレート、アリルメタクリレート、プロペニルメタクリレート、ブテニルメタクリレート、ブタジエニルメタクリレート等が挙げられる。
［アクリル酸誘導体］
アクリル酸誘導体としては、前記［メタクリル酸誘導体］における「メタクリル酸」を「アクリル酸」と読み替え、また「メタクリレート」を「アクリレート」に読み替えた化合物が挙げられる。
アクリル酸誘導体としては、前記［メタクリル酸誘導体］における「メタクリル酸」を「アクリル酸」と読み替え、また「メタクリレート」を「アクリレート」に読み替えた化合物が挙げられる。
２種類のアルキルメタクリレートとしては、前記のうち直鎖アルキルメタクリレート、及び不飽和アルキルメタクリレートのそれぞれから選択されるモノマーが好ましい。
直鎖アルキルメタクリレートは、前記のうち直鎖Ｃ１−Ｃ３アルキルメタクリレートがより好ましく、メチルメタクリレートがさらに好ましい。
不飽和アルキルメタクリレートは、前記のうち不飽和Ｃ１−Ｃ４アルキルメタクリレートがより好ましく、アリルメタクリレートがさらに好ましい。
ポリマーを構成するアルキルアクリレートは、分岐鎖アルキルアクリレートが好ましく、分岐鎖Ｃ１−Ｃ８アルキルアクリレートがより好ましく、２−エチルヘキシルアクリレートがさらに好ましい。
直鎖アルキルメタクリレートは、前記のうち直鎖Ｃ１−Ｃ３アルキルメタクリレートがより好ましく、メチルメタクリレートがさらに好ましい。
不飽和アルキルメタクリレートは、前記のうち不飽和Ｃ１−Ｃ４アルキルメタクリレートがより好ましく、アリルメタクリレートがさらに好ましい。
ポリマーを構成するアルキルアクリレートは、分岐鎖アルキルアクリレートが好ましく、分岐鎖Ｃ１−Ｃ８アルキルアクリレートがより好ましく、２−エチルヘキシルアクリレートがさらに好ましい。
前記ポリマーは、例えば国際公開２０１５／１４７１９２号ガゼットが開示する合成方法により得ることができる。また、ポリマーは、エマルジョンとして使用することもできる。
前記ポリマーのモノマー構成を「通常」、「好ましい」、「より好ましい」構成として、下記表１にまとめた。下記表１の各モノマーの範囲で、モノマーの総量が１００部となるように調製することができる。下記表１中の略号は、以下の意味を有する。
ＭＡ：メタクリル酸。
ＳｃＡＭ：直鎖アルキルメタクリレート。
ＢｃＡＡ：分岐鎖アルキルアクリレート。
ＵｓＡＭ：不飽和アルキルメタクリレート。
ＭＡ：メタクリル酸。
ＳｃＡＭ：直鎖アルキルメタクリレート。
ＢｃＡＡ：分岐鎖アルキルアクリレート。
ＵｓＡＭ：不飽和アルキルメタクリレート。
前記ポリマーの平均粒径（Ｄ５０）は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは３０ｎｍ〜５００ｎｍ程度である。
ポリマーのガラス転移点（ＴＧ）は通常−１０℃〜２０℃、好ましくは−５℃〜１５℃である。
ポリマーの酸価は通常０〜２５ＫＯＨｍｇ／ｇ、好ましくは５〜１５ＫＯＨｍｇ／ｇである。
ポリマーのテトラヒドロフランに対する不溶解度は通常８０〜１００％、好ましくは１００％である。
ポリマーのガラス転移点（ＴＧ）は通常−１０℃〜２０℃、好ましくは−５℃〜１５℃である。
ポリマーの酸価は通常０〜２５ＫＯＨｍｇ／ｇ、好ましくは５〜１５ＫＯＨｍｇ／ｇである。
ポリマーのテトラヒドロフランに対する不溶解度は通常８０〜１００％、好ましくは１００％である。
前記アルカリ性樹脂、及びポリマーを使用するときは、その酸価を中和する中和剤を用いることができる。中和剤としては、例えばアルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、アミン化合物等が挙げられる。中和剤は通常１〜５種類、好ましくは１〜４種類、より好ましくは１〜３種類程度を任意に使用することができる。
アルカリ金属の水酸化物としては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが挙げられる。アルカリ土類金属の水酸化物として、例えば水酸化ベリリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム及び水酸化ストロンチウム等が挙げられる。
アミン化合物としては、アンモニア（アンモニア水を含む）、アルキルアミン化合物、置換基としてヒドロキシ基を有するアルキルアミン化合物が挙げられる。
アルキルアミン化合物としては、Ｃ１−Ｃ６アルキル基を１つ〜３つ有するアミン化合物が挙げられる。その具体例としては、例えばモノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン及びトリメチルアミンが挙げられる。
置換基としてヒドロキシ基を有するアミン化合物としては、前記アルキルアミン化合物のアルキル基の少なくとも１つが、置換基としてヒドロキシ基を有するアミン化合物が挙げられる。その具体例としては、例えば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、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン及びＮ−メチルジエタノールアミンが挙げられる。
アルカリ金属の水酸化物としては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが挙げられる。アルカリ土類金属の水酸化物として、例えば水酸化ベリリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム及び水酸化ストロンチウム等が挙げられる。
アミン化合物としては、アンモニア（アンモニア水を含む）、アルキルアミン化合物、置換基としてヒドロキシ基を有するアルキルアミン化合物が挙げられる。
アルキルアミン化合物としては、Ｃ１−Ｃ６アルキル基を１つ〜３つ有するアミン化合物が挙げられる。その具体例としては、例えばモノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン及びトリメチルアミンが挙げられる。
置換基としてヒドロキシ基を有するアミン化合物としては、前記アルキルアミン化合物のアルキル基の少なくとも１つが、置換基としてヒドロキシ基を有するアミン化合物が挙げられる。その具体例としては、例えば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、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン及びＮ−メチルジエタノールアミンが挙げられる。
中和剤の使用量は中和度で表すことができる。ポリマーの酸価を、理論等量で中和したときが１００％中和度である。理論量を超えて中和剤を使用することもできる。ポリマーの中和度は通常５０〜２００％、好ましくは８０〜１５０％、より好ましくは１００〜１２０％である。
前記インクは、その総質量に対するアルカリ可溶性樹脂の含有量を「ＡＷ」とし、ポリマーの含有量を「ＢＷ」としたとき、質量基準で下記式（１）及び式（２）の両方を満たすとき、本発明により得られる効果を奏することができる。式（１）及び式（２）の値は、ＡＷ／ＢＷ及びＡＷ＋ＢＷをそれぞれ算出した後、算出された数値の小数点以下２桁目を四捨五入することにより、各式の範囲を満たすか否かを判定する。
式（１）において、ＡＷ／ＢＷの値は通常０．４より大きく１．５未満、好ましくは０．５より大きく１．５未満、より好ましくは０．６〜１．３である。
式（２）において、ＡＷ＋ＢＷの値は通常２．４％〜４．５％、好ましくは２．５％〜４．３％、より好ましくは２．８％〜４．１％である。
式（１）において、ＡＷ／ＢＷの値は通常０．４より大きく１．５未満、好ましくは０．５より大きく１．５未満、より好ましくは０．６〜１．３である。
式（２）において、ＡＷ＋ＢＷの値は通常２．４％〜４．５％、好ましくは２．５％〜４．３％、より好ましくは２．８％〜４．１％である。
インクの調製方法としては、公知の様々な方法が存在する。その１つの調製方法として、着色剤と分散剤とを加えて分散液を調製するときのみに分散剤を加え、得られた分散液にインク調製剤を加えてインクを調製する方法が挙げられる。
また、別の方法としては、着色剤と分散剤とを加えて分散液を調製した後、さらに分散剤と、インク調製剤とを加えてインクを調製する方法も挙げられる。
前記インクは、例えば、このような調製方法で調製することができる。
また、別の方法としては、着色剤と分散剤とを加えて分散液を調製した後、さらに分散剤と、インク調製剤とを加えてインクを調製する方法も挙げられる。
前記インクは、例えば、このような調製方法で調製することができる。
前記インクは、前記以外の成分として、インク調製剤を含有することができる。インク調製剤としては、水溶性有機溶剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、キレート試薬、防錆剤、水溶性紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、消泡剤等が挙げられる。
水溶性有機溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール又は第三ブタノール、等の、ヒドロキシ基を１つ有するＣ１−Ｃ６アルカノール；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン又はＮ−メチルピロリジン−２−オン等のラクタム；１，３−ジメチルイミダゾリジン−２−オン又は１，３−ジメチルヘキサヒドロピリミド−２−オン等の環式尿素；アセトン、２−メチル−２−ヒドロキシペンタン−４−オン、エチレンカーボネート等のケトン又はケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル；エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，２−へキシレングリコール、１，６−へキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、分子量が４００以上のポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコール、チオジグリコール又はジチオジグリコール等の、Ｃ２−Ｃ６アルキレン単位を有するモノ、オリゴ又はポリアルキレングリコール又はチオグリコール；グリセリン、ジグリセリン、ヘキサン−１，２，６−トリオール、トリメチロールプロパン等のポリオール（トリオール）；エチレングリコールモノメチルエーテル、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（ブチルカルビトール）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ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アリルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジ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プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等の、多価アルコールのＣ１−Ｃ４アルキルエーテル；γ−ブチロラクトン又はジメチルスルホキシド；等が挙げられる。
水溶性有機溶剤の使用により、例えば乾燥性等のインクの物性を制御できる。このため、前記のインクは水溶性有機溶剤を含有するのが好ましい。
水溶性有機溶剤の使用により、例えば乾燥性等のインクの物性を制御できる。このため、前記のインクは水溶性有機溶剤を含有するのが好ましい。
防腐剤の例としては、例えば有機硫黄、有機窒素硫黄、有機ハロゲン、ハロアリールスルホン、ヨードプロパギル、ハロアルキルチオ、ニトリル、ピリジン、８−オキシキノリン、ベンゾチアゾール、イソチアゾリン、ジチオール、ピリジンオキシド、ニトロプロパン、有機スズ、フェノール、第４アンモニウム塩、トリアジン、チアジン、アニリド、アダマンタン、ジチオカーバメイト、ブロム化インダノン、ベンジルブロムアセテート又は無機塩等の各化合物、及びこれらの誘導体が挙げられる。また、アーチケミカル社製、商品名プロクセルＧＸＬ（Ｓ）やプロクセルＸＬ−２（Ｓ）等も挙げられる。
防黴剤の具体例としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−１−オキシド、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン及びその塩等が挙げられる。
ｐＨ調整剤としては、インクのｐＨを通常５〜１１、好ましくは７〜１０に制御できる物質を使用することができる。その具体例としては、例えば、前記の中和剤；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩；ケイ酸ナトリウム、酢酸カリウム等の有機酸のアルカリ金属塩；及び、リン酸二ナトリウム等の無機塩基；等が挙げられる。
キレート試薬の具体例としては、例えばエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、及びウラシル二酢酸ナトリウム等があげられる。
防錆剤の具体例としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸アンモニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、及びジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト等があげられる。
水溶性紫外線吸収剤の例としては、例えばスルホ化されたベンゾフェノン、ベンゾトリアゾ−ル、サリチル酸、桂皮酸、及びトリアジン等の各化合物、及びその誘導体が挙げられる。
酸化防止剤の例としては、例えば、褪色防止剤を使用することができる。前記褪色防止剤の例としては、ハイドロキノン、アルコキシフェノール、ジアルコキシフェノール、フェノール、アニリン、アミン、インダン、クロマン、アルコキシアニリン、及び複素環等の各化合物、及びその誘導体が挙げられる。
界面活性剤の例としては、例えばアニオン、カチオン、ノニオン、両性、シリコーン系、フッ素系等の、公知の界面活性剤が挙げられる。
アニオン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、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸又はその塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキ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、アルキル型リン酸エステル、アルキルアリールスルホン酸塩、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキシルスルホ琥珀酸塩、ジオクチルスルホ琥珀酸塩等が挙げらる。アニオン界面活性剤は、例えば第一工業製薬株式会社のハイテノール及びネオハイテノールシリーズ等として、様々な種類の製品を容易に購入することができる。
カチオン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。
ノニオン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オレイルエーテル、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アルキルエーテル等のエーテル系；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エート、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；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（アルコール）系；日信化学株式会社製 商品名サーフィノール１０４、１０５ＰＧ５０、８２、４２０、４４０、４６５、４８５、オルフィンＳＴＧ；ポリグリコールエーテル系（例えばＳＩＧＭＡ−ＡＬＤＲＩＣＨ社製のＴｅｒｇＩｔｏｌ １５−Ｓ−７等）；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。
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系化合物、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等が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、例えばＤｕＰｏｎｔ社のＺｏｎｙｌ及びＣａｐｓｔｏｎｅシリーズ、ビックケミー社のＢＹＫシリーズ等や、オムノバ社、ＤＩＣ株式会社等から様々な種類の製品を容易に購入することができる。
消泡剤の具体例としては、例えば、シリコーン系、シリカ鉱物油系、オレフィン系、アセチレン系等が挙げられる。市販の消泡剤で入手可能なものとして、例えば、いずれも信越化学工業株式会社製のサーフィノール ＤＦ３７、ＤＦ５８、ＤＦ−１１０Ｄ、ＤＦ２２０、ＭＤ−２０、オルフィン ＳＫ−１４が挙げられる。
消泡剤を使用するとき、その添加量は、添加する液の総質量に対して０．０１〜５％が好ましく、０．０３〜３％がより好ましく、０．０５〜１％がさらに好ましい。０．０１％以上とすることで消泡剤としての効果が得られ、５％以下とすることで分散安定性が良好になる。
消泡剤を使用するとき、その添加量は、添加する液の総質量に対して０．０１〜５％が好ましく、０．０３〜３％がより好ましく、０．０５〜１％がさらに好ましい。０．０１％以上とすることで消泡剤としての効果が得られ、５％以下とすることで分散安定性が良好になる。
前記インクに対して、精密濾過をすることができる。精密濾過をするときは、メンブランフィルター及び／又はガラス濾紙等を用いることができる。前記インクをインクジェット記録に用いるときは、精密濾過を行うことが好ましい。精密濾過を行うときのフィルター等の孔径は通常０．５μｍ〜２０μｍ、好ましくは０．５μｍ〜１０μｍである。
前記インクの表面張力は通常１０〜５０ｍＮ／ｍ、好ましくは２０〜４０ｍＮ／ｍである。インクの粘度は通常３０ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは２０ｍＰａ・ｓ以下である。下限は０．１ｍＰａ・ｓ以上が好ましい。
前記インクをインクジェット記録に使用するときは、インク中の無機不純物を除去するのが好ましい。無機不純物としては、金属陽イオンの塩化物（例えば塩化ナトリウム）、及び硫酸塩（例えば硫酸ナトリウム）等が挙げられる。インクが含有する着色剤の総質量に対して、無機不純物の含有量は１％以下が好ましい。下限は分析機器の検出限界以下とすることができる。
無機不純物を除去する方法としては、例えば逆浸透膜を用いる方法；着色剤を水溶性有機溶剤と水との混合溶媒中で懸濁精製する方法；及び、イオン交換樹脂で無機不純物を吸着する方法；等が挙げられる。
無機不純物を除去する方法としては、例えば逆浸透膜を用いる方法；着色剤を水溶性有機溶剤と水との混合溶媒中で懸濁精製する方法；及び、イオン交換樹脂で無機不純物を吸着する方法；等が挙げられる。
前記インクは水性インクとして、各種の記録・印刷分野において使用することができる。例えば、筆記、印刷、情報記録、捺染等の用途に好適である。特に、インクジェット記録に用いることが好ましい。
インクジェットプリンタの吐出方式としては、例えば、電荷制御方式；ドロップオンデマンド方式（圧力パルス方式ともいう。）；音響インクジェット方式；サーマルインクジェット方式；等が挙げられる。
インクジェットプリンタの吐出方式としては、例えば、電荷制御方式；ドロップオンデマンド方式（圧力パルス方式ともいう。）；音響インクジェット方式；サーマルインクジェット方式；等が挙げられる。
前記の記録メディアは、前記インクが付着できる物質を意味する。前記インクが付着できるのであれば、その材質は制限されない。そのような記録メディアの中では、例えば、微塗工紙、アート紙、コート紙、マット紙、キャスト紙等の塗工紙；いずれもインク受容層を有しない、普通紙、グラビア印刷やオフセット印刷等に用いられるメディア；インク受容層を有するインクジェット専用紙、インクジェット専用フィルム、光沢紙、又は光沢フィルム等；繊維や布（セルロース、ナイロン、羊毛等）；皮革；カラーフィルター用基材；及び、圧着紙等が好ましい。前記インクが付着した記録メディアも、本発明の範囲に含まれる。
前記インクジェット記録方法で記録メディアに記録をするときは、前記インクを含有する容器を有するインクジェットプリンタを用いることができる。前記インクを含有する容器を有するインクジェットプリンタも、本発明の範囲に含まれる。
前記した全ての内容について、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましく、より好ましいもの同士の組み合わせはさらに好ましい。好ましいものとより好ましいものとの組み合わせ、より好ましいものとさらに好ましいものとの組み合わせ等についても同様である。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
特に断りのない限り、合成反応等については攪拌下に行った。また、反応温度は、反応系内の温度を意味する。
実施例で使用したカーボンブラックは、ＯＲＩＯＮ社製のＮｉｐｅｘ １６０ＩＱである。
また、ジョンクリル６７８は重量平均分子量が８５００、ジョンクリル６９０は重量平均分子量が１６７００のアルカリ可溶性樹脂である。
特に断りのない限り、合成反応等については攪拌下に行った。また、反応温度は、反応系内の温度を意味する。
実施例で使用したカーボンブラックは、ＯＲＩＯＮ社製のＮｉｐｅｘ １６０ＩＱである。
また、ジョンクリル６７８は重量平均分子量が８５００、ジョンクリル６９０は重量平均分子量が１６７００のアルカリ可溶性樹脂である。
［製造例１］ポリマーの調製。
前記の特許文献２の［調製例５］を追試することにより、酸価が１３ＫＯＨｍｇ／ｇ、Ｔｇが９℃、固形分が２５％のポリマーエマルションを得た。これを「ポリマー１」とする。
前記の特許文献２の［調製例５］を追試することにより、酸価が１３ＫＯＨｍｇ／ｇ、Ｔｇが９℃、固形分が２５％のポリマーエマルションを得た。これを「ポリマー１」とする。
［製造例２］アルカリ可溶性樹脂の水溶液の調製。
ジョンクリル６７８（２０部）、及びトリエタノールアミン８部をイオン交換水７２部に加え、８０℃に加熱して溶液とすることにより、アルカリ可溶性樹脂の濃度が２０％の水溶液を得た。これを「樹脂１」とする。
ジョンクリル６７８（２０部）、及びトリエタノールアミン８部をイオン交換水７２部に加え、８０℃に加熱して溶液とすることにより、アルカリ可溶性樹脂の濃度が２０％の水溶液を得た。これを「樹脂１」とする。
［製造例３］比較用のアルカリ可溶性樹脂の水溶液の調製。
ジョンクリル６９０（２０部）、及びトリエタノールアミン８．９部をイオン交換水７１．１部に加え、８０℃に加熱して溶液とすることにより、比較用のアルカリ可溶性樹脂の濃度が２０％の水溶液を得た。これを「比較樹脂１」とする。
ジョンクリル６９０（２０部）、及びトリエタノールアミン８．９部をイオン交換水７１．１部に加え、８０℃に加熱して溶液とすることにより、比較用のアルカリ可溶性樹脂の濃度が２０％の水溶液を得た。これを「比較樹脂１」とする。
［製造例４］分散液１の調製。
ジョンクリル６７８（５．６部）、及びトリエタノールアミン３．２部をイオン交換水１０３．７部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液１」とする。
ジョンクリル６７８（５．６部）、及びトリエタノールアミン３．２部をイオン交換水１０３．７部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液１」とする。
［製造例５］分散液２の調製。
ジョンクリル６７８（１１．３部）、及びトリエタノールアミン６．４部をイオン交換水９４．８部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液２」とする。
ジョンクリル６７８（１１．３部）、及びトリエタノールアミン６．４部をイオン交換水９４．８部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液２」とする。
［製造例６］分散液３の調製。
ジョンクリル６７８（１４．１部）、及びトリエタノールアミン８部をイオン交換水９０．４部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液３」とする。
ジョンクリル６７８（１４．１部）、及びトリエタノールアミン８部をイオン交換水９０．４部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液３」とする。
［製造例７］分散液４の調製。
ジョンクリル６７８（１６．９部）、及びトリエタノールアミン９．６部をイオン交換水８６部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液４」とする。
ジョンクリル６７８（１６．９部）、及びトリエタノールアミン９．６部をイオン交換水８６部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液４」とする。
［製造例８］分散液５の調製。
ジョンクリル６７８（５．６部）、及びトリエタノールアミン３．２部をイオン交換水１０３．７部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液５」とする。
ジョンクリル６７８（５．６部）、及びトリエタノールアミン３．２部をイオン交換水１０３．７部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた液にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液５」とする。
［製造例９］分散液６の調製。
ジョンクリル６７８（２０．３部）、及びトリエタノールアミン１１．６部をイオン交換水８０．６部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた分散体にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液６」とする。
ジョンクリル６７８（２０．３部）、及びトリエタノールアミン１１．６部をイオン交換水８０．６部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた分散体にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液６」とする。
［製造例１０］分散液７の調製。
ジョンクリル６９０（１１．３部）、及びトリエタノールアミン７．２部をイオン交換水９４部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた分散体にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液７」とする。
ジョンクリル６９０（１１．３部）、及びトリエタノールアミン７．２部をイオン交換水９４部に溶解し、１時間攪拌した。得られた溶液にカーボンブラック３７．５部を加え、１５００ｒｐｍの条件下で２０時間、サンドグラインダーで分散処理を行って液を得た。得られた分散体にイオン交換水１５０部を滴下した後、この液を濾過して分散用ビーズを取り除くことにより、顔料濃度１２．５％の分散液を得た。これを「分散液７」とする。
［実施例１〜８］インクの調製。
下記表２に記載の各成分を混合させた後、ポアサイズ３μｍのメンブランフィルターで濾過することにより、評価試験用の実施例１〜３、及び比較例１〜３の各インクを得た。
表２中、各成分の数値は「部」を意味する。残部とあるのは、水としてイオン交換水を加えてインクの総量を１００部に調整したことを意味する。
表２中の略号は、以下の意味を有する。
ＰＧ：プロピレングリコール。
１，２−ＨＤ：１，２−ヘキサンジオール。
ＤＦ−１１０Ｄ：サーフィノールＤＦ−１１０Ｄ。
ＧＸＬ（Ｓ）：プロキセル ＧＸＬ（Ｓ）。
また、表２中、ポリマー１及び樹脂１は固形分換算値である。
下記表２に記載の各成分を混合させた後、ポアサイズ３μｍのメンブランフィルターで濾過することにより、評価試験用の実施例１〜３、及び比較例１〜３の各インクを得た。
表２中、各成分の数値は「部」を意味する。残部とあるのは、水としてイオン交換水を加えてインクの総量を１００部に調整したことを意味する。
表２中の略号は、以下の意味を有する。
ＰＧ：プロピレングリコール。
１，２−ＨＤ：１，２−ヘキサンジオール。
ＤＦ−１１０Ｄ：サーフィノールＤＦ−１１０Ｄ。
ＧＸＬ（Ｓ）：プロキセル ＧＸＬ（Ｓ）。
また、表２中、ポリマー１及び樹脂１は固形分換算値である。
［比較例１〜８］比較用インクの調製。
上記表２の代わりに、下記表３に記載の各成分を混合させた以外は実施例１〜８と同様にして、比較例１〜８のインクを調製した。下記表３中の略号は、上記表２中と同じ意味である。
また、表３中、ポリマー１、樹脂１、及び比較樹脂１は、いずれも固形分換算値である。
上記表２の代わりに、下記表３に記載の各成分を混合させた以外は実施例１〜８と同様にして、比較例１〜８のインクを調製した。下記表３中の略号は、上記表２中と同じ意味である。
また、表３中、ポリマー１、樹脂１、及び比較樹脂１は、いずれも固形分換算値である。
［インクジェットプリンタの準備］
各実施例、及び比較例のインクをそれぞれ含有する容器（インクタンク等ともいう。）を、セイコーエプソン社製インクジェットプリンタ、商品名ＰＸ２０５に装填した後、下記する初期吐出性、吐出安定性、転写性、及びバーコード読取の各試験を行った。
各実施例、及び比較例のインクをそれぞれ含有する容器（インクタンク等ともいう。）を、セイコーエプソン社製インクジェットプリンタ、商品名ＰＸ２０５に装填した後、下記する初期吐出性、吐出安定性、転写性、及びバーコード読取の各試験を行った。
［初期吐出性試験］
前記のインクジェットプリンタが有する機能である「ヘッドクリーニング」を行った後、初期吐出として「ノズルチェック」を行った。このノズルチェックで観察されたピン欠けの状態を、下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表３に示す。
［初期吐出性の評価基準］
Ａ：１回のヘッドクリーニングで、ピン欠けは観察されない。
Ｂ：３回以内のヘッドクリーニングで、ピン欠けは観察されない。
Ｃ：５回以内のヘッドクリーニングで、ピン欠けは観察されない。
Ｄ：５回のヘッドクリーニングでも、ピン欠けが観察される。
前記のインクジェットプリンタが有する機能である「ヘッドクリーニング」を行った後、初期吐出として「ノズルチェック」を行った。このノズルチェックで観察されたピン欠けの状態を、下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表３に示す。
［初期吐出性の評価基準］
Ａ：１回のヘッドクリーニングで、ピン欠けは観察されない。
Ｂ：３回以内のヘッドクリーニングで、ピン欠けは観察されない。
Ｃ：５回以内のヘッドクリーニングで、ピン欠けは観察されない。
Ｄ：５回のヘッドクリーニングでも、ピン欠けが観察される。
［吐出安定性試験］
前記［初期吐出性試験］にて、ピン欠けが観察されなくなるまでヘッドクリーニングを行った後、Ａ４用紙に全面ベタ印刷を行った。この印刷の後に「ノズルチェック」を再び行い、観察されたピン欠けの状態を下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表３に示す。
［吐出安定性の評価基準］
Ａ：ピン欠けは観察されない。
Ｂ：１〜３ノズルでピン欠けが観察される。
Ｃ：４〜６ノズルでピン欠けが観察される。
Ｄ：７ノズル以上のピン欠けが観察される。
前記［初期吐出性試験］にて、ピン欠けが観察されなくなるまでヘッドクリーニングを行った後、Ａ４用紙に全面ベタ印刷を行った。この印刷の後に「ノズルチェック」を再び行い、観察されたピン欠けの状態を下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表３に示す。
［吐出安定性の評価基準］
Ａ：ピン欠けは観察されない。
Ｂ：１〜３ノズルでピン欠けが観察される。
Ｃ：４〜６ノズルでピン欠けが観察される。
Ｄ：７ノズル以上のピン欠けが観察される。
［転写性試験］
前記インクジェットプリンタを使用し、圧着用紙（トッパン・フォームズ社製ＰＯＳＴＥＸ１０７ＷＨ）に１ｃｍｘ１ｃｍの正方形をベタ印刷して７０℃で１分乾燥した。得られた印刷後の圧着用紙を圧着した。この圧着された用紙を剥がして、圧着用紙の印刷面から白紙面へのインクの転写状態を目視により、下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表３に示す。
［転写性の評価基準］
Ａ：転写が観察されない。
Ｂ：極めて微かな転写が観察される。
Ｃ：明らかに転写が観察される。
Ｄ：極めて多量の転写が観察される。
前記インクジェットプリンタを使用し、圧着用紙（トッパン・フォームズ社製ＰＯＳＴＥＸ１０７ＷＨ）に１ｃｍｘ１ｃｍの正方形をベタ印刷して７０℃で１分乾燥した。得られた印刷後の圧着用紙を圧着した。この圧着された用紙を剥がして、圧着用紙の印刷面から白紙面へのインクの転写状態を目視により、下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表３に示す。
［転写性の評価基準］
Ａ：転写が観察されない。
Ｂ：極めて微かな転写が観察される。
Ｃ：明らかに転写が観察される。
Ｄ：極めて多量の転写が観察される。
［バーコード読取試験］
前記インクジェットプリンタを使用し、圧着用紙（トッパン・フォームズ社製ＰＯＳＴＥＸ１０７ＷＨ）にＥＡＮ１２８規格のバーコードを印刷した。得られたバーコードがＨｏｎｅｙｗｅｌｌ社製のバーコード検証器、Ｑｕｉｃｋ Ｃｈｅｃｋ ＰＣ６００で読めるか否かを評価した。
その結果、各実施例のインクは、いずれもバーコード検証器で読めることが確認された。
前記インクジェットプリンタを使用し、圧着用紙（トッパン・フォームズ社製ＰＯＳＴＥＸ１０７ＷＨ）にＥＡＮ１２８規格のバーコードを印刷した。得られたバーコードがＨｏｎｅｙｗｅｌｌ社製のバーコード検証器、Ｑｕｉｃｋ Ｃｈｅｃｋ ＰＣ６００で読めるか否かを評価した。
その結果、各実施例のインクは、いずれもバーコード検証器で読めることが確認された。
［保存安定性試験］
実施例、及び比較例の各インクの保存安定性を、下記する「粒子径（Ｄ９０）」及び「粘度」の変化で試験した。
［粒子径の変化試験］
各インクをサンプル瓶に１００ｍｌ採取し、これを密閉した後、６０℃で１週間保存した。この保存後の各サンプルを室温まで冷却した後、各インクの粒子径）を測定した。初期値に対する保存後の粒子径の変化率を下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表４及び表５に示す。なお、粒子径の測定には、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ（マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いた。
［粒子径の評価基準］
Ａ：変化率が±５％以内。
Ｂ：変化率が±１０％以内。
Ｃ：変化率が±２０％以内。
Ｄ：変化率が±２０％より大きい。
実施例、及び比較例の各インクの保存安定性を、下記する「粒子径（Ｄ９０）」及び「粘度」の変化で試験した。
［粒子径の変化試験］
各インクをサンプル瓶に１００ｍｌ採取し、これを密閉した後、６０℃で１週間保存した。この保存後の各サンプルを室温まで冷却した後、各インクの粒子径）を測定した。初期値に対する保存後の粒子径の変化率を下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表４及び表５に示す。なお、粒子径の測定には、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ（マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いた。
［粒子径の評価基準］
Ａ：変化率が±５％以内。
Ｂ：変化率が±１０％以内。
Ｃ：変化率が±２０％以内。
Ｄ：変化率が±２０％より大きい。
［粘度変化試験］
前記［粒子径の変化試験］と同じサンプルの試験前後の粘度を測定し、初期値に対する保存後の粒子径の変化率を下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表４及び表５に示す。なお、粘度の測定には、回転型粘度計（Ｒ１１５型粘度計、東機産業株式会社製）を用いた。
［粘度の評価基準］
Ａ：変化率が±３％以内。
Ｂ：変化率が±５％以内。
Ｃ：変化率が±１０％以内。
Ｄ：変化率が±１０％より大きい。
前記［粒子径の変化試験］と同じサンプルの試験前後の粘度を測定し、初期値に対する保存後の粒子径の変化率を下記４段階の評価基準で評価した。評価結果を下記表４及び表５に示す。なお、粘度の測定には、回転型粘度計（Ｒ１１５型粘度計、東機産業株式会社製）を用いた。
［粘度の評価基準］
Ａ：変化率が±３％以内。
Ｂ：変化率が±５％以内。
Ｃ：変化率が±１０％以内。
Ｄ：変化率が±１０％より大きい。
表４及び表５の結果から明らかなように、各比較例のインクは比較例４を除き、いずれかの評価が「Ｄ」であり、実用的では無いことが明らかである。また、比較例４は比較的に良好な評価結果を示した。しかし、比較例４は転写性が「Ｃ」であり、圧着用紙の汚染が観察されることから実用的では無い。一方、各実施例のインクは各評価で良好な結果が得られ、実用的であることが確認された。
本発明のインクは、転写性、バーコード読取性、初期吐出性、吐出安定性に優れ、保存安定性も良好である。このため、各種の記録用途、特に圧着用紙を用いるインクジェット記録に極めて好適である。
Claims (11)
- 水不溶性の着色剤、アルカリ可溶性樹脂、ポリマー、及び水を含有するインクであって、前記ポリマーが３種類のメタクリル酸誘導体と、１種類のアクリル酸誘導体から構成されるポリマーであり、前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が１５００〜１００００であり、且つ、前記インクの総質量に対するアルカリ可溶性樹脂の含有量（ＡＷ）とポリマーの含有量（ＢＷ）が、質量基準で下記式（１）及び式（２）の両方を満たすインク。
式（１）：ＡＷ／ＢＷ＝０．４より大きく１．５未満。
式（２）：ＡＷ＋ＢＷ＝２．４質量％〜４．５質量％。 - 前記アルカリ可溶性樹脂が、水不溶性の着色剤の分散剤である請求項１に記載のインク。
- 前記インクの総質量に対するポリマーの含有量が、１〜２．５質量％である請求項１に記載のインク。
- 前記アルカリ可溶性樹脂が、スチレン‐アクリル樹脂である請求項１に記載のインク。
- 前記ポリマーが、メタクリル酸、２種類のアルキルメタクリレート、及びアルキルアクリレートから構成されるポリマーである請求項１に記載のインク。
- 前記ポリマーが、メタクリル酸、２種類のＣ１‐Ｃ３アルキルメタクリレート、及びＣ６‐Ｃ１０アルキルアクリレートから構成されるポリマーである、請求項１、３及び５のいずれか一項に記載のインク。
- さらに水溶性有機溶剤を含有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインク。
- 請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクの液滴を、記録信号に応じて吐出させて記録メディアに付着させることにより記録を行うインクジェット記録方法。
- 前記の記録メディアが、圧着用紙である請求項８に記載のインクジェット記録方法。
- 請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクが付着した記録メディア。
- 請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクを含有する容器を備えるインクジェットプリンタ。
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| JP5676734B1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-02-25 | 株式会社Ｄｎｐファインケミカル | インクジェット記録用インク組成物、インクジェット記録方法、及び印刷物の製造方法 |
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