JP7480498B2

JP7480498B2 - インクジェット用インク

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Publication number: JP7480498B2
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Inventors: 明紀小山
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Filing date: 2019-11-28
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Description

本発明は、インクジェット用インクに関する。

インクジェット用インクには、吐出安定性に優れ、かつ耐擦過性に優れる画像を形成できることが要求されている。このような要求に対して、例えば、顔料粒子と、バインダー樹脂粒子及びワックス粒子の少なくとも一方とを含有するインクジェット用インクが提案されている（特許文献１～３）。

特開２００２－８０７６１号公報特開２００９－２２１４５９号公報特開２０１１－１９４６１３号公報

しかしながら、特許文献１～３に記載のインクジェット用インクによっても、吐出安定性と、形成される画像の耐擦過性との要求を十分に満たすことは困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、吐出安定性に優れ、かつ耐擦過性に優れる画像を形成できるインクジェット用インクを提供することである。

本発明に係るインクジェット用インクは、顔料を含む顔料粒子と、バインダー樹脂を含むバインダー樹脂粒子と、ワックスを含むワックス粒子とを含有する。前記バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bに対する前記ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_B）は、１．４５以上である。前記顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pに対する前記ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_P）は、１．４５以上である。前記ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wは、４００ｎｍ以下である。前記バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bと前記ワックス粒子の酸価ＡＶ_Wとの差の絶対値ΔＡＶは、１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。

本発明に係るインクジェット用インクは、吐出安定性に優れ、かつ耐擦過性に優れる画像を形成できる。

本発明のインクにより形成される画像を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下において、体積中位径（Ｄ₅₀）の測定値は、何ら規定していなければ、動的光散乱式粒径分布測定装置（シスメックス株式会社製「ゼータサイザーナノＺＳ」）を用いて測定された値である。

インクジェット用インクから顔料粒子の体積中位径Ｄ_P、バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_B及びワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wをそれぞれ測定する方法について、以下に一例を説明する。まず、インクジェット用インクを遠心分離し、顔料粒子、バインダー樹脂粒子及びワックス粒子をそれぞれ分離する。次に、分離された顔料粒子、バインダー樹脂粒子及びワックス粒子に対して上述の動的光散乱式粒径分布測定装置を用いた測定を行う。これにより、顔料粒子の体積中位径Ｄ_P、バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_B及びワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wをそれぞれ測定できる。

酸価の測定値は、何ら規定していなければ、自動滴定装置（例えば、平沼産業株式会社製「ＣＯＭ－１７５０」）を用いて、温度２５℃にて測定した値である。

融点（Ｍｐ）の測定値は、何ら規定していなければ、示差走査熱量計（セイコーインスツル株式会社製「ＤＳＣ－６２２０」）を用いて測定される吸熱曲線（縦軸：熱流（ＤＳＣ信号）、横軸：温度）中の最大吸熱ピークの温度である。この吸熱ピークは、結晶化部位の融解に起因して現れる。

本明細書では、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。

＜インク＞
以下、本発明のインクジェット用インク（以下、単にインクと記載することがある）を説明する。本発明のインクは、顔料を含む顔料粒子と、バインダー樹脂を含むバインダー樹脂粒子と、ワックスを含むワックス粒子とを含有する。バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bに対するワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_B）は、１．４５以上である。顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pに対するワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_P）は、１．４５以上である。ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wは、４００ｎｍ以下である。バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bとワックス粒子の酸価ＡＶ_Wとの差の絶対値ΔＡＶは、１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。

本発明のインクは、上述の構成を備えることにより、優れた吐出安定性を発揮しつつ、耐擦過性に優れる画像を形成できる。その理由は以下の通りであると推察される。まず、本発明のインクにより形成される画像は、バインダー樹脂を含むバインダー樹脂粒子と、ワックスを含むワックス粒子とを含有する。バインダー樹脂粒子は、顔料粒子が記録媒体に定着することを促進する。ワックス粒子は、本発明のインクにより形成される画像の滑り性を増大させる。そのため、本発明のインクにより形成される画像は、優れた耐擦過性を発揮する。

次に、本発明のインクは、バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bに対するワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_B）が１．４５以上である。また、本発明のインクは、顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pに対するワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_P）が１．４５以上である。即ち、ワックス粒子は、顔料粒子及びバインダー樹脂粒子と比較して粒子径が大きい。ワックス粒子は、相対的に粒子径が大きいため、本発明のインクにより形成される画像において、スペーサーとして機能する。以下、本発明のインクにより形成される画像について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のインクによって記録媒体Ｍ上に形成された画像１を説明するための断面図である。画像１は、顔料粒子２、バインダー樹脂粒子３及びワックス粒子４により構成される。ワックス粒子４は、相対的に粒子径が大きい。そのため、他の部材（例えば、記録媒体Ｍとは別の記録媒体）が画像１に接触した際に、ワックス粒子４は、上述の他の部材と顔料粒子２及びバインダー樹脂粒子３とが接触することを抑制する。つまり、ワックス粒子４は、スペーサーとして機能する。画像１は、他の部材と接触しても、ワックス粒子４がスペーサーとして機能するため、顔料粒子２及びバインダー樹脂粒子３が脱離し難い。以上、図面を参照しつつ、本発明のインクにより形成される画像について説明した。本発明のインクにより形成される画像は、ワックス粒子４がスペーサーとして機能することで、優れた耐擦過性を発揮する。

次に、本発明のインクは、ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wが４００ｎｍ以下である。これにより、本発明のインクは、ワックス粒子がノズルに詰まることを抑制し、優れた吐出安定性を発揮できる。次に、本発明のインクは、バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bとワックス粒子の酸価ＡＶ_Wとの差の絶対値ΔＡＶが１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。ここで、絶対値ΔＡＶが過度に大きいバインダー樹脂粒子及びワックス粒子を含有するインクは、バインダー樹脂粒子及びワックス粒子の親和性が低い傾向がある。そのため、絶対値ΔＡＶが過度に大きいバインダー樹脂粒子及びワックス粒子を含有するインクで画像を形成した場合、記録媒体上でインクが乾燥する過程でワックス粒子同士が凝集する現象が発生し易い。この現象が発生すると、ワックス粒子は、形成された画像に不均一に分散するため、スペーサーとしての機能を発揮し難い。これに対して、本発明のインクは、絶対値ΔＡＶが１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるバインダー樹脂粒子及びワックス粒子を含有する。そのため、本発明のインクにより形成される画像では、ワックス粒子は、画像に均一に分散し、スペーサーとしての機能を発揮し易い。以上により、本発明のインクは、優れた吐出安定性を発揮しつつ、耐擦過性に優れる画像を形成できる。

以下、本発明のインクについて、更に詳細に説明する。なお、以下に説明する各成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いていてもよい。

［顔料粒子］
顔料粒子は、顔料を含む。顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pとしては、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好ましく、７０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下がより好ましい。顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pを５０ｎｍ以上とすることで、顔料粒子の凝集を抑制できる。顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pを１５０ｎｍ以下とすることで、比（Ｄ_w／Ｄ_P）を１．４５以上とした場合においてもワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wが過度に大きくなることを抑制できる。

顔料粒子は、顔料のみを含んでいてもよい。また、顔料粒子は、顔料及び樹脂を含んでいてもよい。顔料及び樹脂を含む顔料粒子としては、例えば、顔料を含む顔料コアと、顔料コアの表面を被覆する樹脂（以下、被覆樹脂と記載することがある）とを含む顔料粒子が挙げられる。顔料粒子における顔料の含有割合としては、８０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、１００質量％が更に好ましい。

顔料としては、例えば、黄色顔料、橙色顔料、赤色顔料、青色顔料、紫色顔料、及び黒色顔料が挙げられる。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、及び１９３）が挙げられる。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、及び７１）が挙げられる。赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（１２２及び２０２）が挙げられる。青色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（１５、より具体的には１５：３）が挙げられる。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、及び３３）が挙げられる。黒色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック（７）が挙げられる。

本発明のインクにおいて、顔料粒子の含有割合としては、１．０質量％以上１５．０質量％以下が好ましく、４．０質量％以上８．０質量％以下がより好ましい。顔料粒子の含有割合を１．０質量％以上とすることで、形成される画像の画像濃度を向上できる。顔料粒子の含有割合を１５．０質量％以下とすることで、本発明のインクの流動性を向上できる。

［バインダー樹脂粒子］
バインダー樹脂粒子は、バインダー樹脂を含む。バインダー樹脂粒子は、バインダー樹脂のみを含有することが好ましい。バインダー樹脂粒子におけるバインダー樹脂の含有割合としては、８０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、１００質量％が更に好ましい。

バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bとしては、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好ましく、７０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下がより好ましい。バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bを５０ｎｍ以上とすることで、バインダー樹脂粒子の凝集を抑制できる。バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bを１５０ｎｍ以下とすることで、比（Ｄ_w／Ｄ_B）を１．４５以上とした場合においてもワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wが過度に大きくなることを抑制できる。

バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bとしては、９ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bを９ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることで、ΔＡＶを１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下に調整し易くなる。バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bは、例えば、バインダー樹脂粒子の含むバインダー樹脂に、酸基を有する繰り返し単位（例えば、（メタ）アクリル酸又はマレイン酸に由来する繰り返し単位）を導入することで増大させることができる。

バインダー樹脂としては、ウレタン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、スチレン－（メタ）アクリル樹脂、スチレン－マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン－（メタ）アクリル酸共重合体、及びビニルナフタレン－マレイン酸共重合体が挙げられる。ここで、（メタ）アクリル樹脂とは、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位を有する重合体である。スチレン－（メタ）アクリル樹脂は、スチレン単位と、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位とを有する重合体である。

（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル及び（メタ）アクリル酸オクチルが挙げられる。

バインダー樹脂としては、（メタ）アクリル樹脂が好ましく、（メタ）アクリル酸に由来する繰り返し単位と、（メタ）アクリル酸メチルに有する繰り返し単位と、（メタ）アクリル酸ブチルに由来する繰り返し単位とを有する重合体（以下、特定（メタ）アクリル樹脂と記載することがある）がより好ましく、メタクリル酸に由来する繰り返し単位と、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位と、アクリル酸ブチルに由来する繰り返し単位とを有する重合体が更に好ましい。

特定（メタ）アクリル樹脂において、（メタ）アクリル酸に由来する繰り返し単位の含有割合としては、０．５質量％以上１０．５質量％以下が好ましく、２．０質量％以上５．０質量％以下がより好ましい。（メタ）アクリル酸に由来する繰り返し単位の含有割合を０．５質量％以上１０．５質量％以下とすることで、特定（メタ）アクリル樹脂に適度な酸価を付与できる。

特定（メタ）アクリル樹脂において、（メタ）アクリル酸メチルに由来する繰り返し単位の含有割合Ｒ_Mに対する（メタ）アクリル酸ブチルに由来する繰り返し単位の含有割合Ｒ_Bの比（Ｒ_B／Ｒ_M）としては、２０／８０以上４０／６０以下が好ましい。

本発明のインクにおいて、バインダー樹脂粒子の含有割合としては、０．５質量％以上１０．０質量％以下が好ましく、２．０質量％以上４．０質量％以下がより好ましい。バインダー樹脂粒子の含有割合を０．５質量％以上とすることで、本発明のインクにより形成される画像の耐擦過性をより向上できる。バインダー樹脂粒子の含有割合を１０．０質量％以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性をより向上できる。

［ワックス粒子］
ワックス粒子は、ワックスを含む。ワックス粒子は、ワックスのみを含有することが好ましい。ワックス粒子におけるワックスの含有割合としては、８０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、１００質量％が更に好ましい。

ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wは、４００ｎｍ以下であり、１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下が好ましく、１３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましく、１４５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下が更に好ましい。ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wを１００ｎｍ以上とすることで、ワックス粒子が上述のスペーサーとしての機能を発揮し易くなる。ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wを４００ｎｍ以下とすることで、本発明のインクによるノズル詰まりの発生を抑制できる。

顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pに対するワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_P）としては、１．４５以上であり、１．４５以上８．００以下が好ましく、１．４５以上４．００以下が更に好ましく、１．５０以上２．００以下が特に好ましい。比（Ｄ_W／Ｄ_P）を１．４５以上とすることで、本発明のインクにより形成される画像の耐擦過性を向上できる。比（Ｄ_W／Ｄ_P）を８．００以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性をより向上できる。

バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bに対するワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_B）としては、１．４５以上であり、１．４５以上８．００以下が好ましく、１．４５以上４．００以下が更に好ましく、１．５０以上２．００以下が特に好ましい。比（Ｄ_W／Ｄ_B）を１．４５以上とすることで、本発明のインクにより形成される画像の耐擦過性を向上できる。比（Ｄ_W／Ｄ_B）を８．００以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性をより向上できる。

ワックス粒子の酸価ＡＶ_Wとしては、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。ワックス粒子の酸価ＡＶ_Wを１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることで、ΔＡＶを１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下に調整し易くなる。

バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bとワックス粒子の酸価ＡＶ_Wとの差の絶対値ΔＡＶは、１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。なお、ワックス粒子の酸価ＡＶ_Wは、バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bより高くてもよく、低くてもよい。

ワックス粒子が含むワックスとしては、例えば、脂肪族炭化水素ワックス、脂肪族炭化水素ワックスの酸化物、植物性ワックス、動物性ワックス、鉱物ワックス、脂肪酸エステルを主成分とするワックス、及び脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスが挙げられる。

脂肪族炭化水素ワックスとしては、例えば、ポリオレフィンワックス（例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、及びポリオレフィン共重合体）、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、及びフィッシャートロプシュワックスが挙げられる。

脂肪族炭化水素ワックスの酸化物としては、例えば、酸化ポリエチレンワックス、及び酸化ポリエチレンワックスのブロック共重合体が挙げられる。植物性ワックスとしては、例えば、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、及びライスワックスが挙げられる。動物性ワックスとしては、例えば、蜜蝋、ラノリン、及び鯨蝋が挙げられる。鉱物ワックスとしては、例えば、オゾケライト、セレシン、及びペトロラタムが挙げられる。

脂肪酸エステルを主成分とするワックスとしては、例えば、モンタン酸エステルワックス及びカスターワックスが挙げられる。脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスとしては、例えば、脱酸カルナバワックスが挙げられる。

ワックス粒子が含むワックスとしては、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックス、脂肪族炭化水素ワックス、又は脂肪族炭化水素ワックスの酸化物が好ましく、カルナバワックス又は酸化ポリエチレンワックスがより好ましい。

本発明のインクにおいて、ワックス粒子の含有割合としては、０．１質量％以上３．０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上１．５質量％以下がより好ましい。ワックス粒子の含有割合を０．１質量％以上とすることで、本発明のインクにより形成される画像の耐擦過性をより向上できる。ワックス粒子の含有割合を３．０質量％以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性をより向上できる。

［水］
本発明のインクが水を含有する場合、本発明のインクにおいて、水の含有割合としては、５０．０質量％以上９０．０質量％以下が好ましく、６０．０質量％以上８０．０質量％以下がより好ましい。

［保湿剤］
本発明のインクは、保湿剤を含有することが好ましい。保湿剤は、本発明のインクから液体成分が揮発することを抑制する。保湿剤としては、例えば、ポリアルキレングリコール化合物、アルキレングリコール化合物及びグリセリンが挙げられる。

ポリアルキレングリコール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、及びポリプロピレングリコールが挙げられる。

アルキレングリコール化合物としては、例えば、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール（即ち、１，３－プロパンジオール）、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２，６－ヘキサントリオール、チオジグリコール、１，３－ブタンジオール、及び１，５－ペンタンジオールが挙げられる。

保湿剤としては、アルキレングリコール化合物又はグリセリンが好ましく、３－メチル－１，５－ペンタンジオール又はグリセリンがより好ましい。

本発明のインクにおいて、保湿剤の含有割合としては、３．０質量％以上３０．０質量％以下が好ましく、１０．０質量％以上２０．０質量％以下がより好ましい。

本発明のインクがアルキレングリコール化合物を含有する場合、本発明のインクにおけるアルキレングリコール化合物の含有割合としては、２．０質量％以上２５．０質量％以下が好ましく、６．０質量％以上１５．０質量％以下がより好ましい。本発明のインクがグリセリンを含有する場合、本発明のインクにおいて、グリセリンの含有割合としては、０．５質量％以上１０．０質量％以下が好ましく、２．０質量％以上７．０質量％以下がより好ましい。

［浸透剤］
本発明のインクは、浸透剤を含有することが好ましい。浸透剤は、記録媒体に対する本発明のインクの浸透性を向上させる。浸透剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及びトリエチレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。浸透剤としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。

本発明のインクが浸透剤を含有する場合、本発明のインクにおいて、浸透剤の含有割合としては、０．５質量％以上２０．０質量％以下が好ましく、１．５質量％以上５．０質量％以下がより好ましい。

［界面活性剤］
本発明のインクは、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤は、記録媒体に対する本発明のインクの濡れ性を向上させる。界面活性剤としては、例えば、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤及びシリコーン界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤が好ましい。ノニオン界面活性剤としては、アセチレングリコール界面活性剤が好ましい。

本発明のインクが界面活性剤を含有する場合、本発明のインクにおいて、界面活性剤の含有割合としては、０．１質量％以上３．０質量％以下が好ましく、０．３質量％以上１．０質量％以下がより好ましい。

［他の成分］
本発明のインクは、必要に応じて、公知の添加剤（より具体的には、例えば、溶解安定剤、乾燥防止剤、酸化防止剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤及び防カビ剤）を更に含有してもよい。

［インクの製造方法］
本発明のインクは、例えば、顔料粒子を含む顔料粒子分散液と、バインダー樹脂粒子を含むバインダー樹脂粒子分散液と、ワックス粒子を含むワックス粒子分散液と、必要に応じて用いられる各成分（例えば、水、保湿剤、浸透剤及び界面活性剤）とを混合することにより製造できる。本発明のインクの製造では、各成分を均一に混合した後、フィルター（例えば孔径５μｍ以下のフィルター）により異物及び粗大粒子を除去してもよい。

（顔料粒子分散液）
顔料粒子分散液は、顔料粒子を含む分散液である。顔料粒子分散液の分散媒としては、水が好ましい。顔料粒子分散液は、顔料を水に分散させることで調製することができる。顔料粒子分散液における顔料粒子の含有割合としては、例えば、５．０質量％以上２５．０質量％以下である。

本発明のインクの原料として顔料粒子分散液を用いる場合、インクの全原料に対する顔料粒子分散液の割合としては、例えば、３０．０質量％以上５０．０質量％以下である。

（バインダー樹脂粒子分散液）
バインダー樹脂粒子分散液は、バインダー樹脂粒子を含む分散液である。バインダー樹脂粒子分散液の分散媒としては、水が好ましい。バインダー樹脂粒子分散液は、乳化剤（例えば、アニオン界面活性剤）を含有することが好ましい。バインダー樹脂粒子分散液は、例えば、水及び乳化剤の存在下、バインダー樹脂の原料モノマーを乳化重合させることで調製することができる。バインダー樹脂粒子分散液におけるバインダー樹脂粒子の含有割合としては、例えば、３０．０質量％以上５０．０質量％以下である。バインダー樹脂粒子分散液における乳化剤の含有割合としては、例えば、０．３質量％以上４．０質量％以下である。

本発明のインクの原料としてバインダー樹脂粒子分散液を用いる場合、インクの全原料に対するバインダー樹脂粒子分散液の割合としては、例えば、３．０質量％以上１５．０質量％以下である。

（ワックス粒子分散液）
ワックス粒子分散液は、ワックス粒子を含む分散液である。ワックス粒子分散液の分散媒としては、水が好ましい。ワックス粒子分散液は、乳化剤（例えば、ノニオン界面活性剤）及び塩基（例えば、水酸化カリウム）を含有することが好ましい。ワックス粒子分散液は、例えば、水、乳化剤及び塩基の存在下、ワックスを高速攪拌することで調製することができる。高速攪拌における攪拌条件としては、温度１２０℃以上２００℃以下、圧力１００ｋｇ／ｃｍ²以上６００ｋｇ／ｃｍ²以下とすることができる。ワックス粒子分散液におけるワックス粒子の含有割合としては、例えば、３０．０質量％以上５０．０質量％以下である。ワックス粒子分散液における乳化剤の含有割合としては、例えば、２．０質量％以上１５．０質量％以下である。ワックス粒子分散液における塩基の含有割合としては、例えば、０．１質量％以上３．０質量％以下である。

本発明のインクの原料としてワックス粒子分散液を用いる場合、インクの全原料に対するワックス粒子分散液の割合としては、例えば、０．５質量％以上１０．０質量％以下である。

以下、本発明の実施例を説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。

本実施例において、各成分の体積中位径（詳しくは、バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_B、顔料粒子の体積中位径Ｄ_P、及びワックス粒子の体積中位径Ｄ_W）の測定は、温度２５℃で、動的光散乱式粒径分布測定装置（シスメックス株式会社製「ゼータサイザーナノＺＳ」）を用いて実施した。測定においては、必要に応じて各成分をイオン交換水で希釈した。

本実施例において、各成分の酸価（詳しくは、バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_B及びワックス粒子の酸価ＡＶ_W）は、以下の方法により温度２５℃で測定した。測定においては、バインダー樹脂粒子を含むバインダー樹脂粒子分散液又はワックス粒子を含むワックス粒子分散液を測定試料（固形分濃度：４０質量％）として用いた。まず、測定試料１００ｇをイオン交換水で希釈し、固形分濃度５質量％の希釈液を調製した。次に、自動滴定装置（平沼産業株式会社製「ＣＯＭ－１７５０」）を用いて、上述の希釈液に対して０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム・エタノール溶液（力価ａ）による滴定を行った。滴定において、滴定終点に到達するまでに必要とした０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム・エタノール溶液の量を、「ｂ［ｍＬ］」とした。次に、上述の自動滴定装置を用いて、イオン交換水に対して０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム・水溶液による滴定を行った。滴定において、滴定終点に到達するまでに必要とした０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液の量を、「ｃ［ｍＬ］」とした。下記式に基づいて、測定試料の酸価［ｍｇＫＯＨ／ｇ］を算出した。
酸価［ｍｇＫＯＨ／ｇ］＝（５．６１１×（ｂ－ｃ）×ａ）／（（Ｘ／１００）×Ｙ）
Ｘ［質量％］：測定試料の固形分濃度（本実施例では４０質量％）
Ｙ［ｇ］：測定試料の使用量（本実施例では１００ｇ）
ａ：０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム・エタノール溶液の力価
ｂ［ｍＬ］：希釈液の滴定において、滴定終点に到達するまでに必要とした０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム・エタノール溶液の量
ｃ［ｍＬ］：イオン交換水の滴定において、滴定終点に到達するまでに必要とした０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液の量

（バインダー樹脂粒子分散液Ａの調製）
メタクリル酸メチル７０．０質量部と、アクリル酸ブチル３０．０質量部と、メタクリル酸３．４質量部とを含むモノマー混合物と、イオン交換水４０．０質量部と、アニオン界面活性剤（クラリアント社製「Ｅｍｕｌｓｏｇｅｎ（登録商標）ＥＰＡ０７３」、不揮発分２８質量％）８．０質量部とを攪拌することにより、乳化モノマー組成物（１５１．４質量部）を得た。

次に、還流冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを備えた反応容器を用意した。この反応容器に、イオン交換水６０．０質量と、アニオン界面活性剤（クラリアント社製「Ｅｍｕｌｓｏｇｅｎ（登録商標）ＥＰＡ０７３」、固形分濃度２８質量％）３．０質量部とを投入した後、反応容器の内容物の温度を８０℃まで昇温させた。次に、反応容器に、上述の乳化モノマー組成物のうちの５．０質量％（７．５７質量部）を投入した後に攪拌した。次に、反応容器に３．０質量％の過硫酸カリウム１．５質量部を添加することで、初期重合反応を行った。その後、反応容器の内容物の温度を８０℃に保ちつつ、反応容器に、３．０質量％の過硫酸カリウム６．５質量部と、上述の乳化モノマー組成物のうちの残りの９５．０質量％（１４３．８３質量部）とを５時間かけて滴下した。これにより、重合反応を行った。その後、反応容器に１０．０質量％のアンモニア水溶液を添加し、内容物のｐＨを８．０に調整した。その後、反応容器にイオン交換水を添加し、内容物の固形分濃度を４０．０質量％に調整した。これにより、バインダー樹脂粒子を含むバインダー樹脂粒子分散液Ａ（固形分濃度４０．０質量％）を得た。

以下の点を変更した以外は、バインダー樹脂粒子分散液Ａの調製と同様の方法により、バインダー樹脂粒子分散液Ｂ～Ｅを調製した。

（バインダー樹脂粒子分散液Ｂの調製）
バインダー樹脂粒子分散液Ｂの調製では、モノマー混合物において、メタクリル酸の量を１０．０質量部に変更した。

（バインダー樹脂粒子分散液Ｃの調製）
バインダー樹脂粒子分散液Ｃの調製では、モノマー混合物において、メタクリル酸の量を２．６質量部に変更した。

（バインダー樹脂粒子分散液Ｄの調製）
バインダー樹脂粒子分散液Ｄの調製では、モノマー混合物において、メタクリル酸の使用量を１１．０質量部に変更した。

（バインダー樹脂粒子分散液Ｅの調製）
バインダー樹脂粒子分散液Ｅの調製では、アニオン界面活性剤（クラリアント社製「Ｅｍｕｌｓｏｇｅｎ（登録商標）ＥＰＡ０７３」）の使用量を３．０質量部から１０．０質量部に変更した。

バインダー樹脂粒子分散液Ａ～Ｅに含まれるバインダー樹脂粒子について、体積中位径Ｄ_Bと、酸価ＡＶ_Bとを測定した。測定結果を下記表１に示す。下記表１には、バインダー樹脂粒子分散液Ａ～Ｅの調製におけるモノマー混合物の組成を併せて示す。

（ワックス粒子分散液Ａの調製）
酸化ポリエチレンワックス（三井化学株式会社製「ハイワックス４５０２Ｅ」、融点：１１５℃、酸価：２０ｍｇＫＯＨ／ｇ）２００質量部と、イオン交換水４５０質量部と、ノニオン界面活性剤（三洋化成工業株式会社「ナロアクティー（登録商標）ＣＬ－５０」）４０質量部と、４８質量％の水酸化カリウム水溶液１０質量部とを、高速乳化分散機（プライミクス株式会社製「ホモミクサーＭＡＲＫＩＩ」、高温及び高圧対応型）に投入した。上述の高速乳化分散機の内部を窒素で置換した後、内容物を圧力３５０ｋｇ／ｃｍ²、温度１６０℃、回転速度１００００ｒｐｍで１時間高速攪拌した後、冷却した。これにより、ワックス粒子分散液Ａ（ワックス濃度４０質量％）を得た。

以下の点を変更した以外は、ワックス粒子分散液Ａの調製と同様の方法により、ワックス粒子分散液Ｂ～Ｅを調製した。

（ワックス粒子分散液Ｂ～Ｄ及びＦの調製）
ワックス粒子分散液Ｂ～Ｄ及びＦの調製では、高速乳化分散機による高速攪拌の際の圧力を下記表２に示す通りに変更した。

（ワックス粒子分散液Ｅの調製）
ワックス粒子分散液Ｅの調製では、酸化ポリエチレンワックスの代わりに同量のカルナバワックス（東亜化成株式会社製、融点８２℃、酸価１２ｍｇＫＯＨ／ｇ）を用いた。また、ワックス粒子分散液Ｅの調製では、高速乳化分散機の攪拌時の温度を１３０℃に変更した。

ワックス粒子分散液Ａ～Ｆが含むワックス粒子の体積中位径Ｄ_W及び酸価ＡＶ_Wを測定した。測定結果を下記表２にあわせて示す。下記表２において、「ＯＰＥ」及び「ＣＷ」は、それぞれ、酸化ポリエチレンワックス及びカルナバワックスを示す。

（顔料粒子分散液Ａの調製）
顔料としてのカーボンブラック（三菱化学株式会社製「カーボンブラック♯９６０」）１０質量部と、分散剤（ビッグケミー・ジャパン株式会社製「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）１８０」）５質量部と、グリセリン５質量部と、イオン交換水８０質量部とを混合することで、スラリー状の混合物を得た。この混合物を、ナノ分散機（株式会社広島メタル＆マシナリー製「ウルトラアペックスミル（登録商標）ＵＡＭ－０１５」）を用いて１８０分間の分散処理を行った。分散処理においては、メディアとして個数平均１次粒子径０．０２ｍｍのジルコニアビーズを用いた。分散処理により、カーボンブラックを含有する顔料分散液Ａを得た。顔料分散液Ａにおいて、顔料粒子のＤ₅₀は１００ｎｍであった。

（顔料分散液Ｂの調製）
以下の点を変更した以外は、顔料分散液Ａの調製と同様の方法により、顔料分散液Ｂを調製した。顔料分散液Ｂの調製では、顔料の種類をシアン顔料（大日精化工業株式会社製「ＰＩ－１５：３」）に変更し、分散剤の種類をビッグケミー・ジャパン株式会社製「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）１８４」に変更した。また、顔料分散液Ｂの調製では、分散処理の時間を１５０分間に変更した。顔料分散液Ｂにおいて、顔料粒子のＤ₅₀は９０ｎｍであった。

（顔料分散液Ｃの調製）
以下の点を変更した以外は、顔料分散液Ａの調製と同様の方法により、顔料分散液Ｃを調製した。顔料分散液Ｃの調製では、分散剤の種類をビッグケミー・ジャパン株式会社製「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）２０１０」に変更した。また、顔料分散液Ｃの調製では、分散処理の時間を３６０分間に変更した。顔料分散液Ｃにおいて、顔料粒子のＤ₅₀は８０ｎｍであった。

＜インクの製造＞
［実施例１］
顔料粒子分散液Ａを４０．０質量部と、保湿剤としてのグリセリン（花王株式会社製）４．０質量部及び３－メチル－１，５－ペンタンジオール（株式会社クラレ製）１０．０質量部と、浸透剤としてのジエンチレングリコールモノブチルエーテル（ＫＨネオケム株式会社製「ブチセノール（登録商標）２０」）３．０質量部と、アセチレングリコール界面活性剤（日信化学工業株式会社製「サーフィノール（登録商標）４４０」）０．５質量部と、イオン交換水３２．５質量部と、バインダー樹脂粒子分散液Ａを７．５質量部と、ワックス粒子分散液Ａを２．５質量部とを混合した。これにより、実施例１のインクを得た。実施例１のインクについて、各原料の添加量と、各成分の有効成分量とを下記表３に示す。

［実施例２～６及び比較例１～５］
以下の点を変更した以外は、実施例１のインクの製造と同様の方法により、実施例２～６及び比較例１～５のインクを製造した。実施例２～６及び比較例１～５のインクの製造では、顔料粒子分散液の種類、バインダー樹脂粒子分散液の種類及びワックス粒子分散液の種類を、下記表４に示す通りに変更した。

＜評価＞
以下の方法により、実施例１～６及び比較例１～５のインクについて、吐出安定性及び形成される画像の耐擦過性を評価した。評価においては、評価機として、ピエゾ方式の記録ヘッドを備えるインクジェットプリンター（京セラドキュメントソリューション株式会社製の試作機、ノズル長さ３０μｍ、開口径１０μｍ）を用いた。評価結果を下記表４に示す。

［吐出安定性］
評価機を用い、全ノズルからインクを吐出することにより、印刷用紙（富士ゼロックス株式会社製「Ｃ²（登録商標）」）に４ｃｍ×５ｃｍのソリッド画像（インク載せ量：０．５ｍｇ／ｃｍ²）を形成した。ソリッド画像の形成から３分後、同様の方法でソリッド画像を再度形成した。そして、２回目に形成したソリッド画像を観察し、不吐出ノズルに起因する画像不良の発生の有無を確認した。インクの吐出安定性は、不吐出ノズルに起因する画像不良が発生していない場合を「良好（Ａ）」、発生していた場合を「不良（Ｂ）」と評価した。

［耐擦過性］
評価機を用い、印刷用紙（富士ゼロックス株式会社製「Ｃ²（登録商標）」）に４ｃｍ×５ｃｍのソリッド画像（インク載せ量：０．５ｍｇ／ｃｍ²）を形成した。形成したソリッド画像を、温度２５℃、湿度５０％ＲＨの環境下で３０分間静置した。次に、４ｃｍ×５ｃｍの長方形状の底面を有する直方体状の錘（質量１ｋｇ）を用意した。この錘の底面に、未使用の印刷用紙（富士ゼロックス株式会社製「Ｃ²（登録商標）」）を貼り付けた。以下、この未使用の印刷用紙を評価用紙と記載することがある。次に、評価用紙の初期画像濃度（ＯＤ_A）を、蛍光分光濃度計（コニカミノルタ株式会社製「ＦＤ－５」）で測定した。次に、ソリッド画像を形成した印刷用紙に上述の錘を載せた。次に、上述の錘をソリッド画像上で５往復水平移動させた。これにより、評価用紙と、ソリッド画像とを、荷重１ｋｇで５往復摩擦させた。次に、評価用紙について、ソリッド画像と摩擦した側の面の試験後画像濃度（ＯＤ_B）を、上述の蛍光分光濃度計で測定した。次に、「ＯＤ_B－ＯＤ_A」を算出し、得られた値ΔＯＤを画像の耐擦過性の評価値とした。ΔＯＤは、その値が低いほど画像の耐擦過性が優れていることを示す。画像の耐擦過性は、ΔＯＤが０．０１０以下の場合を良好、０．０１０超の場合を良好でないと評価できる。

下記表４において、「ＣＢ」、「ＯＰＥ」及び「ＣＷ」は、それぞれ、カーボンブラック、酸化ポリエチレンワックス及びカルナバワックスを示す。

実施例１～６のインクは、顔料を含む顔料粒子と、バインダー樹脂を含むバインダー樹脂粒子と、ワックスを含むワックス粒子とを含有していた。バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bに対するワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_B）は、１．４５以上であった。顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pに対するワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_P）は、１．４５以上であった。ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wは、４００ｎｍ以下であった。バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bとワックス粒子の酸価ＡＶ_Wとの差の絶対値ΔＡＶは、１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であった。実施例１～６のインクは、吐出安定性に優れ、かつ耐擦過性に優れる画像を形成できた。

一方、比較例１～５のインクは、上述の構成を備えなかったため、吐出安定性と、形成される画像の耐擦過性とのうち少なくとも一方が良好でなかった。

具体的には、比較例１のインクは、ワックス粒子を含有していなかった。その結果、比較例１のインクは、形成される画像の耐擦過性が良好でなかった。

比較例２及び３のインクは、バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bとワックス粒子の酸価ＡＶ_Wとの差の絶対値ΔＡＶが１１ｍｇＫＯＨ／ｇ超であった。その結果、比較例２及び３のインクは、耐擦過性が良好でなかった。比較例２及び３のインクは、ΔＡＶが大きいため、ワックス粒子同士が凝集し易い。そのため、比較例２及び３のインクは、形成される画像中にワックス粒子が均一に分散せず、ワックス粒子がスペーサー効果を十分に発揮しなかったと判断される。

比較例４のインクは、Ｄ_W／Ｄ_P及びＤ_W／Ｄ_Bが１．４５未満であった。その結果、比較例４のインクは、耐擦過性が良好でなかった。比較例４のインクは、ワックス粒子が顔料粒子及びバインダー樹脂粒子に対して十分に大きくないため、ワックス粒子がスペーサー効果を十分に発揮しなかったと判断される。

比較例５のインクは、ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wが４００ｎｍ超であった。その結果、比較例５のインクは、吐出安定性が良好でなかった。比較例５のインクは、ワックス粒子が過度に大きいため、ワックス粒子がノズル詰まりを発生させたと判断される。

本発明に係るインクは、画像を形成するために用いることができる。

１画像
２顔料粒子
３バインダー樹脂粒子
４ワックス粒子
Ｍ記録媒体

Claims

顔料を含む顔料粒子と、
バインダー樹脂を含むバインダー樹脂粒子と、
ワックスを含むワックス粒子とを含有し、
前記バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bに対する前記ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_B）は、１．４５以上であり、
前記顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pに対する前記ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wの比（Ｄ_W／Ｄ_P）は、１．４５以上であり、
前記ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wは、４００ｎｍ以下であり、
前記バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ _B は、９ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、
前記ワックス粒子の酸価ＡＶ _W は、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、
前記バインダー樹脂粒子の酸価ＡＶ_Bと前記ワックス粒子の酸価ＡＶ_Wとの差の絶対値ΔＡＶは、５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、
前記バインダー樹脂粒子の含有割合は、０．５質量％以上１０．０質量％以下であり、
前記ワックス粒子の含有割合は、０．５質量％以上３．０質量％以下である、インクジェット用インク。
前記顔料粒子の体積中位径Ｄ_Pは、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
前記バインダー樹脂粒子の体積中位径Ｄ_Bは、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
前記ワックス粒子の体積中位径Ｄ_Wは、１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である、請求項１に記載のインクジェット用インク。