JPWO2009066577A1 - 水性顔料分散体、及びインクジェット記録用水性顔料インク - Google Patents
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Abstract
Description
%を占め、かつ、ポリオキシプロピレン単位の分子量が1700〜2300となるような整数が好ましい。
攪拌装置、滴下装置、温度センサー、および上部に窒素導入装置を有する還流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置(重合試験機DSL−2AS型、轟産業(株)製)の反応容器にメチルエチルケトン(MEK)550部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりメタクリル酸ベンジル113部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル38部、メタクリル酸84部、スチレン250部、メタクリル酸グリシジル15部、および「パーブチル(登録商標)O」(有効成分ペルオキシ2−エチルヘキサン酸t−ブチル、日本油脂(株)製)30.0部の混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で15時間反応を継続させた後、MEKの一部を減圧留去し、不揮発分を50%に調整し、酸価200のメタクリル系共重合体(M−1)のMEK溶液を得た。
メタクリル酸ベンジル82部、メタクリル酸115部とする以外は、合成例1と同様にし、不揮発分50%、酸価150のメタクリル系共重合体(M−2)のMEK溶液を得た。
メタクリル酸ベンジル67部、メタクリル酸130部とする以外は、合成例1と同様にし、不揮発分50%、酸価170のメタクリル系共重合体(M−3)のMEK溶液を得た。
メタクリル酸ベンジル44部、メタクリル酸153部とする以外は、合成例1と同様にし、不揮発分50%、酸価200のメタクリル系共重合体(M−4)のMEK溶液を得た。
メタクリル酸ベンジル13部、メタクリル酸184部とする以外は、合成例1と同様にし、不揮発分50%、酸価240のメタクリル系共重合体(M−5)のMEK溶液を得た。
メタクリル酸2−ヒドロキシエチル38部、メタクリル酸230部、スチレン217部、メタクリル酸グリシジル15部を全単量体とする以外は、合成例1と同様にして、不揮発分50%、酸価300のメタクリル系共重合体(M−6)のMEK溶液を得た。
メタクリル酸ベンジル全量とスチレン全量の代わりに、メタクリル酸n−ブチル294部とする以外は、合成例1と同様にして、不揮発分50%、酸価200のメタクリル系共重合体(M−7)のMEK溶液を得た。
数平均分子量2,000のポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(n=27.5、PTMG2000)480部、イソホロンジイソシアネート(IPDI)282部、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.007部仕込み、窒素雰囲気下100℃で1時間反応させた。その後
65℃以下に冷却し、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)0.007部、ネオペンチルグリコール(NPG)およびMEK448部を添加し、80℃で16時間反応させた後、MEK
408部、メタノールを加えて反応を停止し、不揮発分50%、酸価55の直鎖状のポリウレタン(U−1)のMEK溶液を得た。
3リットルのステンレス容器に、ポリウレタンのMEK溶液(U−1)1000g、5%水酸化カリウム水溶液550g、イオン交換水1200gを混合し、1時間攪拌後、混合液を3リットルのセパラブル丸底フラスコに移し変えて、MEK全量と水の一部を留去した。室温まで冷却後、イオン交換水にて濃度調節し、固形分20%のポリウレタン水溶液(u―1)を得た。
冷却用ジャケットを備えた混合槽に、銅フタロシアニン顔料(C.I.Blue15:3)Fastogen Blue 5310SD(大日本インキ化学工業社製)250部と、合成例1で得たメタクリル系共重合体(M−1)のMEK溶液75部、20%水酸化カリウム水溶液21部、MEK87部、ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体((株)アデカ製プルロニックL−64:ポリオキシエチレン成分40%、ポリオキシプロピレン成分の分子量1,750)50部およびイオン交換水923部を仕込み、ディスパー(TKホモディスパー20型、特殊機化工業(株)製)で2時間攪拌し混合した。得られた混合液を直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置(SCミルSC100/32型、三井鉱山(株)製)に通し、循環方式(分散装置より出た分散液を混合槽に戻す方式)により4時間分散した。分散工程中は、冷却用ジャケットに冷水を通して分散液温度を40℃以下に保つよう制御した。
メタクリル系共重合体(M−2)のMEK溶液75部、20%水酸化カリウム水溶液28部、イオン交換水916gとする以外は、実施例1と同様にして、酸価150の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−2)を得た。
メタクリル系共重合体(M−3)のMEK溶液50部、MEK100部、20%水酸化カリウム水溶液21部、イオン交換水933gとする以外は、実施例1と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−3)を得た。
メタクリル系共重合体(M−4)のMEK溶液50部、MEK100部、20%水酸化カリウム水溶液25部、イオン交換水929gとする以外は、実施例1と同様にして、酸価200の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−4)を得た。
メタクリル系共重合体(M−5)のMEK溶液50部、MEK100部、20%水酸化カリウム水溶液30部、イオン交換水924gとする以外は、実施例1と同様にして、酸価240の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−5)を得た。
メタクリル系共重合体(M−6)のMEK溶液50部、MEK100部、20%水酸化カリウム水溶液38部、イオン交換水918gとする以外は、実施例1と同様にして、酸価300の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−6)を得た。
メタクリル系共重合体(M−7)のMEK溶液50部、MEK100部とする以外は、実施例4と同様にして、芳香族フリーの酸価200の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−7)を得た。
特開平7−228808号公報記載の実施例1を参考にして、本発明の実施例1〜7の水性顔料分散体(D−1)〜(D−7)を用いてピエゾ方式インクジェット記録用水性顔料インクを調製した。インク組成を以下に示す。
水性顔料分散体 顔料換算で4.0部になる量
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10.0部
ジエチレングリコール 15.0部
ポリフロー KL−260(共栄社化学社製) 0.5部
サーフィノール465(エアプロダクツ社製) 0.8部
水 残部
上記にて調製したインクジェット記録用水性顔料インクを、市販のピエゾ方式インクジェットプリンタ(PX A−550、セイコーエプソン(株)製)のカートリッジに充填し、写真用紙(光沢、セイコーエプソン(株)製)、普通紙(Xerox4024)にDuty100%にて印字した。
BYKガードナー社製ヘイズグロスメータを用いて、写真用紙上のDuty100%パッチの20°グロス値およびヘイズ値を測定し、特開2006−8797号公報の段落番号(0065)記載の(式1:(写像性)=(20°グロス値)/(ヘイズ値)×100)に代入して写像性を求めた。数値が大きい程、写像性が良い。
分光光度計SpectroEyeを用いて、普通紙上にDuty100%で印字されたパッチの光学反射濃度(OD)を測定した。
写真用紙上にDuty100%の印字パッチを印字後1日経過した後、指で強く擦って画像耐久性を判定した。
A:全く跡が付かない
B:擦過痕の光沢がある
C:着色剥れが僅かに見られる
D:着色剥れが見られる
E:完全な着色剥れが見られ、下地が露出している。
請求項1記載の必須成分のうち、顔料、(メタ)アクリル系共重合体(M−4)のMEK溶液のみを成分として分散を行い、再分散工程において、ポリウレタン水溶液(u−1)を加えないとする以外は、実施例4と同様にして水性顔料分散体(D−8)を得た。
請求項1記載の必須成分のうち、顔料、ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体((株)アデカ製プルロニックL−64)のみを成分として分散を行い、再分散工程において、ポリウレタン水溶液(u−1)を加えないとする以外は、実施例4と同様にして水性顔料分散体(D−9)を得た。
再分散工程において、ポリウレタン水溶液(u−1)を加えないとする以外は、実施例4と同様にして水性顔料分散体(D−10)を得た。
比較例1における再分散工程で、ポリウレタン水溶液(u−1)を加える、とする以外は、比較例1と同様にして水性顔料分散体(D−11)を得た。
比較例2における再分散工程で、ポリウレタン水溶液(u−1)を加える、とする以外は、比較例2と同様にして水性顔料分散体(D−12)を得た。
実施例4のポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体を、アデカ製プルロニックP−84(ポリオキシエチレン成分40%、ポリオキシプロピレン成分の分子量2,250)とする以外は、実施例4と同様にして顔料分散体(D−13)を得た。
実施例4のポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体を、アデカ製プルロニック17R−4(下記一般式(3)に記載:ポリエチレン成分を分子の中心とした逆ブロック型、ポリオキシエチレン成分40%、ポリオキシプロピレン成分の分子量1,750)とする以外は、実施例4と同様にして顔料分散体(D−14)を得た。
実施例4のポリウレタンを、ポリエステル系ポリウレタン(製品名 ハイドランAP−40F 大日本インキ化学工業(株)社製)とする以外は、実施例4と同様にして顔料分散体(D−15)を得た。
メタクリル系共重合体(M−3)(A)、ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体L64R(B)、及び、ポリエーテル系ポリウレタン水溶液(u−1)(C)を、銅フタロシアニン顔料(C.I.Blue15:3)Fastogen Blue 5310SD(P)に対して、各不揮発分(A)0.15、(B)0.20、(C)0.20を配合した。有機顔料(P)に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)、ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)、ポリエーテル系ポリウレタン(C)の合計不揮発分の質量比(A+B+C)/Pを0.55とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.27とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−16)を得た。
各不揮発分(A)0.15、(B)0.30、(C)0.30を配合し、(A+B+C)/Pを0.75とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.20とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−17)を得た。
各不揮発分(A)0.20、(B)0.20、(C)0.20を配合し、(A+B+C)/Pを0.60とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.33とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−18)を得た。
各不揮発分(A)0.05、(B)0.50、(C)0.50を配合し、(A+B+C)/Pを1.05とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.05とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−19)を得た。
各不揮発分(A)0.05、(B)0.23、(C)0.23を配合し、(A+B+C)/Pを0.50とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.10とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−20)を得た。
各不揮発分(A)0.30、(B)1.00、(C)0.30を配合し、(A+B+C)/Pを1.60とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.19とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−21)を得た。
各不揮発分(A)0.26、(B)0.64、(C)0.30を配合し、(A+B+C)/Pを1.20とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.22とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−22)を得た。
各不揮発分(A)0.30、(B)0.30、(C)0.20を配合し、(A+B+C)/Pを0.80とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.38とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−23)を得た。
各不揮発分(A)0.30、(B)0.20、(C)0.20を配合し、(A+B+C)/Pを0.70とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.43とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−24)を得た。
各不揮発分(A)0.05、(B)0.10、(C)0.10を配合し、(A+B+C)/Pを0.25とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.20とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−25)を得た。
各不揮発分(A)0.60、(B)0.05、(C)0.05を配合し、(A+B+C)/Pを0.70とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.86とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−26)を得た。
各不揮発分(A)0.60、(B)0.50、(C)0.52を配合し、(A+B+C)/Pを1.62とし、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)を0.37とする以外は、実施例3と同様にして、酸価170の樹脂を用いた水性顔料分散体(D−27)を得た。
Claims (4)
- カーボンブラック又は有機顔料(P)と、(メタ)アクリル系共重合体(A)、下記一般式(1)で示されるポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)、ポリエーテル系ポリウレタン(C)、塩基性物質、及び、水を含有する水性顔料分散体であって、カーボンブラック又は有機顔料(P)に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)、ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)、ポリエーテル系ポリウレタン(C)の合計不揮発分の質量比(A+B+C)/Pが、0.3〜1.6であり、且つ、樹脂成分の合計不揮発分に対する、(メタ)アクリル系共重合体(A)の質量比A/(A+B+C)が、0.05〜0.45であることを特徴とする水性顔料分散体。
- 前記した(メタ)アクリル系共重合体が、芳香族系単量体、(メタ)アクリル酸単量体、その他共重合可能な(メタ)アクリルエステル単量体から構成され、酸価が100〜300(mgKOH/g)である請求項1に記載の水性顔料分散体。
- 前記したポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体のポリオキシプロピレン単位の分子量が1700〜2300である請求項1又は2に記載の水性顔料分散体。
- 請求項1〜3の何れかに記載の水性顔料分散体から調製されることを特徴とするインクジェット記録用水性顔料インク。
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