KR102119369B1 - 잉크 젯 프린트 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수계 잉크를 사용하여 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트하는 잉크 젯 프린트 방법에 관한 것으로서, 상기 수계 잉크가 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하고; 수-불용성 중합체 입자 A 가 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 특정한 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 수-불용성 중합체 (a) 를 포함하며, 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위가 13 내지 45 질량% 의 양으로 존재하고; 유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하며, 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지고; 상기 기록 매체가 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 0 내지 10 g/㎡ 의 흡수량을 가진다. 상기 잉크 젯 프린트 방법은 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 확대, 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성이 우수하다.

Description

잉크 젯 프린트 방법 {INK-JET PRINTING METHOD}
본 발명은 잉크 젯 프린트 방법 및 잉크 젯 프린트용 수계 잉크에 관한 것이다.
잉크 젯 프린트 방법에서는, 매우 미세한 노즐로부터 잉크 액적을 기록 매체에 직접 토출하고, 기록 매체에 부착시켜, 화상 또는 문자를 형성한다. 잉크 젯 프린트 방법은, 완전 컬러화의 용이성, 저렴한 비용, 기록 매체로서 보통지의 사용 가능성, 프린트된 화상 또는 문자와의 비접촉 등과 같은 수많은 이점 때문에, 급속하게 보급되고 있다.
최근에는, 프린트물에 양호한 내후성 및 양호한 내수성을 부여하기 위해서, 착색제로서 안료를 함유하는 잉크가 광범위하게 사용되고 있다.
한편, 오프셋-코트지와 같은 저-흡액성 코트지, 또는 폴리비닐 클로라이드 수지 필름, 폴리프로필렌 수지 필름 및 폴리에스테르 수지 필름과 같은 비-흡액성 수지 필름을 사용하여 기록 매체에 프린트한 상업 프린트물의 요구가 증가하고 있다.
상기 저-흡액성 또는 비-흡액성 기록 매체에 잉크 젯 프린트 방법으로 화상 또는 문자를 프린트한 경우, 액체 성분의 흡수 지연, 부족한 흡수로 인한 건조 시간의 연장, 및 프린트 초기의 내찰과성의 저하와 같은 문제가 발생하는 경향이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 안료가 침투하는 보통지와는 달리, 저-흡액성 또는 비-흡액성 기록 매체는 직접 외력을 받기 쉬운 잔류 안료 입자가 침적되는 경향이 있어, 이들 기록 매체에 프린트한 화상 또는 문자가 건조후에도 내찰과성이 저하되는 경향이 있는 것으로 알려져 있다.
이들 종래의 과제를 해결하기 위해서, 잉크-흡수층을 갖는 기록 매체를 사용하는 잉크 젯 프린트 방법이 제안되어 있다.
예를 들어, JP 2008-260279 A 에는, 안료-함유 코팅층을 갖는 기록 매체를 사용하는 잉크 젯 프린트 방법으로서, 상기 코팅층이 구비된 기록 매체의 표면으로 전이되는 순수의 양, 및 상기 기록 매체의 표면의 pH 값을 각각의 특정 범위로 조정하고, 입자상의 착색 재료, 에멀젼 수지 및 계면활성제를 함유하는 pH 값 8 이상의 잉크를 사용하여, 상기 기록 매체의 표면에 화상 또는 문자를 프린트하는 방법이 개시되어 있다. 또한, JP 2008-260279 A 에는, 건조 장치를 구비한 기록 장치가 제안되어 있다.
그러나, 기록 매체 및 기록 장치에서의 개선은 비용, 소비 전력 등의 관점에서 과제를 가지는 경향이 있으며, 따라서 잉크의 조성을 개선하는 것이 요구되고 있다.
JP 2005-36202 A 에는, 착색제-함유 수-불용성 비닐 중합체 입자를 함유하는 수계 잉크 및 공극형 광택 매체를 사용하는 잉크 젯 프린트 방법으로서, 수-불용성 비닐 중합체가 폴리옥시에틸렌 사슬-함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 염-형성 기-함유 단량체 및 소수성 단량체로부터 제조되는 방법이 개시되어 있다.
JP 2008-101192 A 에는, 착색제 및 수지를 함유하는 고체 성분 및 물보다 높은 비점을 갖는 액체 성분으로 이루어진 잉크를 토출하여 기록 매체에 화상을 프린트하는 잉크 젯 프린트 방법으로서, 잉크의 고체 성분과 액체 성분의 비 및 점도를 각각 특정 범위로 조정하는 방법이 개시되어 있다.
JP 2003-105234 A 에는, 염-형성 기-함유 중합체 A, 염-형성 기-함유 중합체 B 및/또는 염-형성 기-비함유 중합체 C 를 포함하며, 중합체 B 의 단위 중량당의 염-형성 기의 양이 중합체 A 의 단위 중량당의 그것보다 적은 잉크 젯 프린트용 수계 잉크가 개시되어 있다.
본 발명은 하기의 양태 [l] 및 [2] 에 관한 것이다.
[l] 잉크 젯 프린트용 수계 잉크를 사용하여 저-흡수성의 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트하는 잉크 젯 프린트 방법으로서,
상기 수계 잉크가 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하고,
수-불용성 중합체 입자 A 를 구성하는 수-불용성 중합체 (a) 가 특정한 단량체에서 유래하는 구성 단위를 함유하며;
유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하고, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지는, 잉크 젯 프린트 방법.
[2] 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크로서,
수-불용성 중합체 입자 A 를 구성하는 수-불용성 중합체 (a) 가 특정한 단량체에서 유래하는 구성 단위를 함유하고,
유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하며, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지는, 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
[해결하려는 과제]
JP 2008-260279 A, JP 2005-36202 A, JP 2008-101192 A 및 JP 2003-105234 A 에 기재된 잉크 젯 프린트 방법에 관한 종래 기술은 수득된 프린트된 화상 또는 문자의 양호한 광학 밀도, 및 양호한 광택도 및 내찰과성의 특성을 만족하지 못한다.
본 발명은 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 확대, 양호한 광학 밀도, 및 양호한 광택도 및 내찰과성이 우수한 잉크 젯 프린트 방법에 관한 것이다.
한편, 본 발명에서 사용되는 용어 "저-흡수성" 은 저-흡수성 및 비-흡수성의 개념을 모두 의미하는 것으로 의도된다.
[과제의 해결 수단]
본 발명자들은 안료-함유 수-불용성 중합체 입자, 또다른 수-불용성 중합체 입자 및 유기 용매를 함유하는 수계 잉크에 주목하였으며, 수-불용성 중합체를 구성하는 특정한 구조를 갖는 친수성 단량체에서 유래하는 구성 단위의 함유량을 특정한 범위로 조정하고, 특정한 비점을 갖는 유기 용매와 조합하여 잉크를 제조하고, 이 잉크를 사용하여 저-흡수성의 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트할 때, 상기 종래의 과제를 해결 및 극복하는 것이 가능하다는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은 하기의 양태 [l] 및 [2] 에 관한 것이다.
[l] 잉크 젯 프린트용 수계 잉크를 사용하여 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트하는 잉크 젯 프린트 방법으로서,
상기 수계 잉크가 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하고;
수-불용성 중합체 입자 A 가 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 하기 식 (1) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 수-불용성 중합체 (a) 를 포함하며:
Figure 112015058180046-pct00001
(식 중, R1 은 수소 원자 또는 메틸기이고; R2 는 수소 원자, 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 또는 수소 원자가 탄소수 1 이상 9 이하의 알킬기로 치환될 수 있는 페닐기이며; m 은 에틸렌옥시기의 평균 부가 몰수를 나타내고, 7 이상 100 이하의 수이다);
친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위가 수-불용성 중합체 (a) 의 전체 구성 단위에 대해서, 13 질량% 이상 45 질량% 이하의 양으로 존재하고;
유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하며, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지고;
상기 기록 매체가 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 0 g/㎡ 이상 10 g/㎡ 이하의 흡수량을 가지는, 잉크 젯 프린트 방법.
[2] 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크로서,
수-불용성 중합체 입자 A 가 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 상기 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 수-불용성 중합체 (a) 를 포함하고, 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위가 수-불용성 중합체 (a) 의 전체 구성 단위에 대해서, 13 질량% 이상 45 질량% 이하의 양으로 존재하며;
유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하고, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지는, 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
[발명의 효과]
본 발명에 의하면, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 확대, 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성이 우수한 잉크 젯 프린트 방법이 제공된다.
[잉크 젯 프린트 방법]
본 발명은 잉크 젯 프린트용 수계 잉크를 사용하여 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트하는 잉크 젯 프린트 방법에 관한 것으로서,
상기 수계 잉크가 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하고;
수-불용성 중합체 입자 A 가 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 상기 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 수-불용성 중합체 (a) 를 포함하며, 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위가 수-불용성 중합체 (a) 의 전체 구성 단위에 대해서, 13 질량% 이상 45 질량% 이하의 양으로 존재하고;
유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하며, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지고;
상기 기록 매체가 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 0 g/㎡ 이상 10 g/㎡ 이하의 흡수량을 가진다.
본 발명의 잉크 젯 프린트 방법에 의하면, 상기 방법으로 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 수득된 프린트된 화상 또는 문자는 도트 크기의 확대, 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성이 우수하다는 효과를 달성할 수 있다. 그 이유는 확실하지 않지만, 다음과 같이 생각된다.
안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 는 상기 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체에서 유래하는 구성 단위를 특정한 양으로 함유하고, 따라서 물 및 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 유기 용매 C 중에서 응집되지 않으며, 건조시 감소된 점도를 나타낸다. 그 결과, 저-흡수성의 기록 매체상에서 잉크의 도트가 확대되며, 수득된 프린트된 화상 또는 문자는 광학 밀도 및 광택도가 향상되고, 또한 잉크는 수-불용성 중합체의 포함으로 인해 점도의 증가를 억제할 수 있으며, 따라서 토출성이 우수하다고 생각된다.
또한, 잉크에 사용되는 유기 용매 C 는 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가져, 저-흡수성의 기록 매체상에서의 유기 용매 자체의 건조 속도가 빠르고, 잉크는 수-불용성 중합체 입자가 응집되지 않는다. 그 결과, 응집되는 입자 사이에 유기 용매가 혼입되는 것이 억제되고, 따라서 수득된 잉크는 빠른 건조 속도를 나타낼 수 있으며, 내찰과성이 향상되는 것으로 생각된다.
<잉크 젯 프린트용 수계 잉크>
본 발명에 따른 잉크 젯 프린트용 수계 잉크는 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함한다.
한편, 본원에서 사용되는 용어 "수계" 는, 잉크에 함유되는 매체의 성분중에서 물이 최대 함유량을 가지며, 따라서 사용되는 수성 매체가 물 단독으로 뿐만 아니라, 물 및 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 함유하는 혼합 용매로 구성될 수 있다는 것을 의미한다.
[안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A]
(안료)
본 발명에 사용되는 안료는 무기 안료 또는 유기 안료일 수 있다.
무기 안료의 예는 카본 블랙 및 금속 산화물을 포함한다. 특히, 흑색 수계 잉크에서는, 카본 블랙이 바람직하게 사용된다. 카본 블랙은 퍼니스 블랙, 써멀 램프 블랙, 아세틸렌 블랙 및 채널 블랙을 포함할 수 있다.
유기 안료의 예는 아조 안료, 디아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 디옥사진 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 티오인디고 안료, 안트라퀴논 안료 및 퀴노프탈론 안료를 포함한다.
본 발명에 사용되는 유기 안료의 색상은 특별히 한정되지 않으며, 황색, 마젠타 색, 시안 색, 적색, 청색, 오렌지색, 녹색 등을 갖는 임의의 유채색 안료를 사용할 수 있다.
(수-불용성 중합체 (a))
안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 를 구성하는 수-불용성 중합체 (a) 는, 안료를 수성 매체중에 분산시키고, 수득되는 분산을 안정한 상태로 유지하기 위해 사용되며, 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유한다.
수-불용성 중합체 (a) 는 이온성 단량체 (a-1), 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 및 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 를 종래 공지의 방법으로 부가 중합시킴으로써 제조할 수 있다.
이온성 단량체 (a-1) 는, 후술하는 "안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 수분산체" (이하, "안료 수분산체" 라고도 한다) 의 제조시에, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 수-불용성 중합체 (a) 의 단량체 성분으로서 사용된다.
이온성 단량체 (a-1) 의 예는 음이온성 단량체 및 양이온성 단량체를 포함한다. 이들 단량체 중에서는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 음이온성 단량체가 바람직하다.
음이온성 단량체의 예는 카르복실산 단량체, 술폰산 단량체 및 인산 단량체를 포함한다.
카르복실산 단량체의 구체예는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 시트라콘산 및 2-메타크릴로일옥시메틸숙신산을 포함한다.
술폰산 단량체의 구체예는 스티렌술폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산 및 3-술포프로필 (메트)아크릴레이트를 포함한다.
인산 단량체의 구체예는 비닐포스폰산, 비닐 포스페이트, 비스(메타크릴옥시에틸)포스페이트, 디페닐-2-아크릴로일옥시에틸 포스페이트 및 디페닐-2-메타크릴로일옥시에틸 포스페이트를 포함한다.
상기 음이온성 단량체 중에서는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 카르복실산 단량체가 바람직하고, 아크릴산 및 메타크릴산이 보다 바람직하며, 메타크릴산이 더욱 바람직하다.
방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 수-불용성 중합체 (a) 의 단량체 성분으로서 사용된다.
방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 는 스티렌계 단량체, 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트 및 스티렌계 거대단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체이다. 한편, 용어 "(메트)아크릴레이트" 는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 모두 의미하며, 이하에서도 같은 방식으로 정의된다.
스티렌계 단량체로서는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 스티렌 및 2-메틸 스티렌이 바람직하고, 스티렌이 보다 바람직하다.
방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트로서는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 벤질 (메트)아크릴레이트 및 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트가 바람직하고, 벤질 (메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
스티렌계 거대단량체는, 하나의 말단에 중합성 관능기를 함유하는 수-평균 분자량 500 이상 100,000 이하의 화합물이다. 스티렌계 거대단량체의 수-평균 분자량은, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1,000 이상 10,000 이하이다. 한편, 수-평균 분자량은, 용매로서 1 mmol/L 의 도데실디메틸아민을 함유하는 클로로포름 및 표준 물질로서 폴리스티렌을 사용하여, 겔 침투 크로마토그래피에 의해 측정할 수 있다.
상업적으로 입수할 수 있는 스티렌계 거대단량체의 예는 AS-6(S), AN-6(S) 및 HS-6(S) (Toagosei Co., Ltd. 의 상품명) 등을 포함한다.
방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 로서는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트 및 스티렌계 거대단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물이 바람직하고, 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트와 스티렌계 거대단량체를 병용하는 것이 보다 바람직하며, 벤질 (메트)아크릴레이트와 스티렌계 거대단량체를 병용하는 것이 더욱 바람직하다.
하기 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체는, 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키며, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 수-불용성 중합체 (a) 의 단량체 성분으로서 사용된다:
Figure 112015058180046-pct00002
(식 중, R1 은 수소 원자 또는 메틸기이고; R2 는 수소 원자, 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 또는 수소 원자가 탄소수 1 이상 9 이하의 알킬기로 치환될 수 있는 페닐기이며; m 은 에틸렌옥시기의 평균 부가 몰수를 나타내고, 7 이상 100 이하의 수이다).
상기 식 (l) 에 있어서, R1 은 수소 원자 또는 메틸기이며, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 메틸기가 바람직하다.
R2 는 수소 원자, 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 또는 수소 원자가 탄소수 1 이상 9 이하의 알킬기로 치환될 수 있는 페닐기이다. 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, R2 는 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 이상 3 이하의 알킬기 및 더욱 바람직하게는 메틸기이다.
상기 식 (l) 에 있어서, m 은 7 이상 100 이하의 수이다. 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키며, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, m 은 바람직하게는 9 이상, 보다 바람직하게는 12 이상, 더욱 바람직하게는 16 이상 및 더욱더 바람직하게는 20 이상이며, 또한 바람직하게는 90 이하, 보다 바람직하게는 70 이하, 더욱 바람직하게는 55 이하 및 더욱더 바람직하게는 25 이하이다.
프린트된 화상 또는 문자의 광학 밀도를 향상시키는 관점에서, m 은 바람직하게는 12 내지 90, 보다 바람직하게는 16 내지 70 및 더욱 바람직하게는 20 내지 55 이다. 또한, 프린트된 화상 또는 문자의 광택도를 향상시키는 관점에서, m 은 바람직하게는 12 내지 90, 보다 바람직하게는 25 내지 90 및 더욱 바람직하게는 25 내지 70 이다. 또한, m 은 바람직하게는 12 이상, 보다 바람직하게는 16 이상, 더욱 바람직하게는 20 이상 및 더욱더 바람직하게는 25 이상이며, 또한 바람직하게는 90 이하, 보다 바람직하게는 70 이하, 더욱 바람직하게는 55 이하 및 더욱더 바람직하게는 25 이하이다.
전체적인 관점에서, m 은 바람직하게는 12 내지 90, 보다 바람직하게는 16 내지 70, 더욱 바람직하게는 20 내지 55, 및 더욱더 바람직하게는 20 내지 25 이다.
상기 식 (l) 로 표시되는 단량체 (a-3) 의 바람직한 예는 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 옥톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트 및 스테아로일옥시 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체를 포함한다. 이들 단량체 중에서, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
상업적으로 입수할 수 있는 상기 식 (l) 로 표시되는 단량체의 구체예는 Shin-Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd. 에서 시판되는 "NK Ester M-90G", "NK Ester M-230G", "NK Ester M-450G" 및 "NK Ester M-900G", 및 Kyoeisha Chemical Co., Ltd. 에서 시판되는 "LIGHT ESTER 041MA" 를 포함한다.
본 발명에 사용되는 수-불용성 중합체 (a) 는 또한 본 발명의 원하는 효과에 악영향을 주지 않는 한, 이온성 단량체 (a-1), 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 및 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 이외의 기타 단량체를 함유할 수 있다.
기타 단량체의 예는 메틸 (메트)아크릴레이트 및 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트와 같은 탄소수 1 내지 22 의 알킬 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 및 3-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 및 하나의 말단에 중합성 관능기를 갖는 오르가노폴리실록산과 같은 실리콘계 거대단량체를 포함한다.
수-불용성 중합체 (a) 의 제조시, 상기 단량체 (a-1), (a-2) 및 (a-3) 를 함유하는 혼합물 (이하, 간단히 "단량체 혼합물" 이라고도 한다) 중에서의 이들 단량체의 함유량 (비-중화 성분의 함유량; 이하에서 같은 방식으로 정의된다) 또는 수-불용성 중합체 (a) 중에서의 단량체 (a-1), (a-2) 및 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위의 함유량은 다음과 같다.
이온성 단량체 (a-1) 의 함유량은, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 3 질량% 이상, 보다 바람직하게는 5 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 8 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 40 질량% 이하, 보다 바람직하게는 25 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 20 질량% 이하이다.
방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 의 함유량은, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 20 질량% 이상, 보다 바람직하게는 40 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 50 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 80 질량% 이하, 보다 바람직하게는 75 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 70 질량% 이하이다.
단량체 (a-2) 로서 사용되는 스티렌계 거대단량체의 함유량은, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 5 질량% 이상 및 보다 바람직하게는 8 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 15 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 12 질량% 이하이다.
친수성 단량체 (a-3) 의 함유량은, 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키며, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 13 내지 45 질량%, 보다 바람직하게는 15 내지 35 질량% 및 더욱 바람직하게는 18 내지 25 질량% 이다. 따라서, 친수성 단량체 (a-3) 의 함유량은 바람직하게는 15 질량% 이상 및 보다 바람직하게는 18 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 35 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 25 질량% 이하이다.
성분 (a-1) 과 성분 (a-2) 및 성분 (a-3) 의 합계의 질량비 {성분 (a-1) / [성분 (a-2) + 성분 (a-3)]} 는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.03 이상, 보다 바람직하게는 0.05 이상 및 더욱 바람직하게는 0.10 이상이고, 또한 바람직하게는 0.50 이하, 보다 바람직하게는 0.30 이하 및 더욱 바람직하게는 0.20 이하이다.
(수-불용성 중합체 (a) 의 제조)
수-불용성 중합체 (a) 는 상기 단량체 혼합물을 공지의 중합 방법에 의해 공중합시킴으로써 제조할 수 있다. 중합 방법 중에서, 용액 중합 방법이 바람직하다.
용액 중합 방법에서 사용되는 유기 용매 (a) 는 특별히 제한되지 않으며, 후술하는 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 수분산체의 생산성을 향상시키는 관점에서, 탄소수 4 이상 8 이하의 케톤, 알코올, 에테르 및 에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물이 바람직하다. 이들 화합물 중에서, 탄소수 4 이상 8 이하의 케톤이 바람직하고, 메틸 에틸 케톤이 보다 바람직하다.
중합은 중합 개시제 또는 연쇄 이동제의 존재하에서 수행될 수 있다. 중합 개시제로서는, 아조 화합물이 바람직하고, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)이 보다 바람직하다.
연쇄 이동제로서는, 메르캅탄이 바람직하고, 2-메르캅토에탄올이 보다 바람직하다.
바람직한 중합 조건은 사용되는 중합 개시제의 종류 등에 따라서 다양할 수 있다. 중합 온도는 바람직하게는 50 ℃ 이상 90 ℃ 이하이고, 중합 시간은 바람직하게는 1 h 이상 20 h 이하이다. 또한, 중합은 바람직하게는 질소 분위기 및 아르곤과 같은 불활성 기체 분위기 하에서 수행된다.
중합 반응의 완료후, 이렇게 제조된 중합체는 반응 용액으로부터 재침전 및 증류에 의한 용매의 제거와 같은 공지의 방법에 의해서 단리할 수 있다. 이렇게 수득된 중합체는 재침전, 막 분리, 크로마토그래피, 추출 등에 의해서 미반응 단량체 등을 제거할 수 있다.
수-불용성 중합체 (a) 는, 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 수분산체의 생산성을 향상시키는 관점에서, 중합 반응에 사용한 유기 용매 (a) 를 제거하지 않고, 유기 용매 (a) 를 후술하는 유기 용매 (b) 로서 사용하기 위해, 그대로 중합체 용액의 형태로 사용하는 것이 바람직하다.
수-불용성 중합체 (a) 의 용액의 고체 함량은, 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 수분산체의 생산성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 30 질량% 이상 및 보다 바람직하게는 40 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 60 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 50 질량% 이하이다.
본 발명에서 사용되는 수-불용성 중합체 (a) 의 중량-평균 분자량은, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 10,000 이상, 보다 바람직하게는 15,000 이상 및 더욱 바람직하게는 20,000 이상이고, 또한 유기 용매 C 의 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키며, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 150,000 이하, 보다 바람직하게는 100,000 이하, 더욱 바람직하게는 60,000 이하 및 더욱더 바람직하게는 40,000 이하이다. 한편, 수-불용성 중합체의 중량-평균 분자량은 하기의 실시예에 기재된 방법에 의해서 측정할 수 있다.
(안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 제조)
안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 는, 수계 잉크의 생산성을 향상시키는 관점에서, 안료 수분산체의 형태로 사용되고, 잉크 젯 프린트용 수계 잉크에 사용되는 것이 바람직하다.
안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 수분산체 (안료 수분산체) 는 하기의 공정 (l) 및 (2) 를 포함하는 방법에 의해서 제조할 수 있다.
공정 (l): 수-불용성 중합체 (a), 유기 용매 (b), 안료 및 물의 혼합물 (이하, "안료 혼합물" 이라고도 한다) 을 분산 처리하여 분산 처리 생성물을 수득하는 공정; 및
공정 (2): 공정 (l) 에서 수득된 분산 처리 생성물로부터 상기 유기 용매 (b) 를 제거하여 안료 수분산체를 수득하는 공정.
<공정 (l)>
공정 (l) 에서는, 수-불용성 중합체 (a), 유기 용매 (b), 안료 및 물의 혼합물 (안료 혼합물) 을 분산 처리하여 분산 처리 생성물을 수득한다.
공정 (l) 에서는, 먼저, 수-불용성 중합체 (a), 유기 용매 (b), 안료 및 물을, 필요한 경우, 중화제, 계면활성제 등과 함께 혼합하여 안료 혼합물을 수득하는 것이 바람직하다. 각 성분의 첨가 순서는 특별히 제한되지 않으며, 수-불용성 중합체 (a), 유기 용매 (b), 중화제, 물 및 안료를 이 순서로 연속적으로 첨가하는 것이 바람직하다.
(유기 용매 (b))
유기 용매 (b) 는 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 탄소수 1 이상 3 이하의 지방족 알코올, 탄소수 4 이상 8 이하의 케톤, 에테르, 에스테르 등에서 선택된다. 이들 유기 용매 중에서, 안료에 대한 습윤성, 수-불용성 중합체 (a) 의 용해성 및 안료에 대한 수-불용성 중합체 (a) 의 흡착성을 향상시키는 관점에서, 탄소수 4 이상 8 이하의 케톤이 보다 바람직하고, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤이 더욱 바람직하며, 메틸 에틸 케톤이 더욱더 바람직하다.
수-불용성 중합체 (a) 와 유기 용매 (b) 의 질량비 [수-불용성 중합체 (a) / 유기 용매 (b)] 는 안료에 대한 습윤성 및 안료에 대한 수-불용성 중합체 (a) 의 흡착성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.10 이상, 보다 바람직하게는 0.15 이상 및 더욱 바람직하게는 0.20 이상이고, 또한 바람직하게는 0.60 이하, 보다 바람직하게는 0.50 이하 및 더욱 바람직하게는 0.40 이하이다.
(중화제)
본 발명에서는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 중화제를 사용할 수 있다. 중화제를 사용하는 경우, 안료 수분산체의 pH 값은 바람직하게는 7 이상 및 보다 바람직하게는 7.5 이상으로 조정하고, 또한 바람직하게는 11 이하 및 보다 바람직하게는 9.5 이하로 조정한다.
중화제의 예는 알칼리 금속의 수산화물, 암모니아 및 유기 아민을 포함한다.
알칼리 금속의 수산화물의 구체예는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화세슘을 포함한다.
이들 알칼리 금속의 수산화물 중에서, 수산화나트륨이 바람직하다.
유기 아민의 구체예는 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민 및 트리에탄올아민을 포함한다.
중화제로서는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 알칼리 금속의 수산화물 및 암모니아가 바람직하고, 수산화나트륨과 암모니아의 조합이 보다 바람직하다.
중화제는, 충분하고 균일한 방식으로 중합체의 중화를 촉진시키는 관점에서, 중화제 수용액의 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 상기의 관점에서, 중화제 수용액의 농도는 바람직하게는 3 질량% 이상, 보다 바람직하게는 10 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 15 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 30 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 25 질량% 이하이다.
중화제 수용액과 유기 용매 (b) 의 질량비 [중화제 수용액 / 유기 용매 (b)] 는, 안료에 대한 수-불용성 중합체 (a) 의 흡착성 및 중합체의 중화를 촉진시키고, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키며, 거친 입자의 형성을 감소시키고, 수계 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.01 이상, 보다 바람직하게는 0.05 이상 및 더욱 바람직하게는 0.10 이상이고, 또한 바람직하게는 0.50 이하, 보다 바람직하게는 0.30 이하 및 더욱 바람직하게는 0.20 이하이다.
중화제 및 중화제 수용액은 각각 단독으로 또는 2 종 이상의 혼합물의 형태로 사용될 수 있다.
수-불용성 중합체 (a) 의 중화도는, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키고, 거친 입자의 형성을 감소시키며, 수계 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 30 mol% 이상, 보다 바람직하게는 40 mol% 이상 및 더욱 바람직하게는 50 mol% 이상이고, 또한 바람직하게는 300 mol% 이하, 보다 바람직하게는 200 mol% 이하 및 더욱 바람직하게는 150 mol% 이하이다.
상기 중화제 중에서 알칼리 금속의 수산화물에 의한 중합체의 중화도는 바람직하게는 30 mol% 이상, 보다 바람직하게는 40 mol% 이상 및 더욱 바람직하게는 50 mol% 이상이고, 또한 바람직하게는 150 mol% 이하, 보다 바람직하게는 125 mol% 이하 및 더욱 바람직하게는 100 mol% 이하이다.
중화제에 의한 중합체의 중화도는 중화제의 몰당량을 수-불용성 중합체 (a) 의 음이온성 기의 몰량으로 나눈 값을 의미한다.
(각각의 성분의 함유량 등)
안료 혼합물 중에서의 안료의 함유량은, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 및 안료 수분산체의 생산성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 10 질량% 이상, 보다 바람직하게는 12 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 15 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 30 질량% 이하, 보다 바람직하게는 25 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 20 질량% 이하이다.
안료 혼합물 중에서의 수-불용성 중합체 (a) 의 함유량은, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 2.0 질량% 이상, 보다 바람직하게는 4.0 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 5.0 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 15 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 8.0 질량% 이하이다.
안료 혼합물 중에서의 유기 용매 (b) 의 함유량은, 안료에 대한 습윤성 및 안료에 대한 수-불용성 중합체 (a) 의 흡착성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 10 질량% 이상, 보다 바람직하게는 12 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 15 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 35 질량% 이하, 보다 바람직하게는 30 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 25 질량% 이하이다.
안료 혼합물 중에서의 물의 함유량은, 안료 수분산체의 분산 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 안료 수분산체의 생산성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 40 질량% 이상, 보다 바람직하게는 45 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 50 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 75 질량% 이하, 보다 바람직하게는 70 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 65 질량% 이하이다.
안료와 수-불용성 중합체 (a) 의 질량비 [안료 / 수-불용성 중합체 (a)] 는, 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키며, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 30/70 내지 90/10, 보다 바람직하게는 50/50 내지 85/15 및 더욱 바람직하게는 70/30 내지 80/20 이다. 따라서, 안료와 수-불용성 중합체 (a) 의 질량비 [안료 / 수-불용성 중합체 (a)] 는 바람직하게는 30/70 이상, 보다 바람직하게는 50/50 이상 및 더욱 바람직하게는 70/30 이상이고, 또한 바람직하게는 90/10 이하, 보다 바람직하게는 85/15 이하 및 더욱 바람직하게는 80/20 이하이다.
(안료 혼합물의 분산)
공정 (l) 에서는, 안료 혼합물을 추가로 분산시켜 분산 처리 생성물을 수득한다. 공정 (l) 에서 분산 처리 생성물을 수득하는 분산 방법은 특별히 제한되지 않는다. 안료 입자는 본 분산 처리에 의해서만 원하는 평균 입자 크기를 갖는 미립자로 미분화할 수 있다. 바람직하게는, 먼저 안료 혼합물을 예비 분산 처리한 후, 전단 응력을 가하여 본 분산 처리함으로써, 수득되는 안료 입자의 평균 입자 크기를 원하는 값으로 제어할 수 있다.
공정 (l) 에서의 예비 분산 처리에 이용되는 온도는 바람직하게는 0 ℃ 이상이고, 또한 바람직하게는 40 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 30 ℃ 이하 및 더욱 바람직하게는 20 ℃ 이하이다. 분산 시간은 바람직하게는 0.5 h 이상 및 보다 바람직하게는 1 h 이상이고, 또한 바람직하게는 30 h 이하, 보다 바람직하게는 10 h 이하 및 더욱 바람직하게는 5 h 이하이다.
안료 혼합물을 예비 분산 처리하는 경우에는, 앵커 블레이드 및 디스퍼 블레이드와 같은 통상적인 혼합 또는 교반 장치를 사용할 수 있다. 이들 장치 중에서도, 고속 교반 혼합장치가 바람직하다.
본 분산 처리에서 안료 혼합물에 전단 응력을 가하는 수단으로서는, 예를 들어 롤 밀 및 니더와 같은 혼련기, "Micro Fluidizer" (Microfluidics Inc. 제) 와 같은 고압 호모게나이저, 및 페인트 쉐이커 및 비드 밀과 같은 미디어식 분산기를 사용할 수 있다. 시판의 미디어식 분산기의 예는 "Ultra Apex Mill" (Kotobuki Industries Co., Ltd. 제) 및 "Pico Mill" (Asada Iron Works Co., Ltd. 제) 을 포함한다. 이들 장치는 임의의 2 가지 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 장치 중에서, 안료의 입자 크기를 감소시키는 관점에서, 고압 호모게나이저를 사용하는 것이 바람직하다.
고압 호모게나이저를 사용하여 본 분산 처리를 실시하는 경우, 본 분산 처리에 이용되는 압력 또는 분산의 장치 패스 횟수를 제어함으로써, 안료의 입자 크기를 원하는 값으로 조정하는 것이 가능하다.
본 분산 처리에 이용되는 압력은, 생산성 및 경제성을 향상시키는 관점에서, 60 ㎫ 이상, 보다 바람직하게는 100 ㎫ 이상 및 더욱 바람직하게는 130 ㎫ 이상이고, 또한 바람직하게는 200 ㎫ 이하, 보다 바람직하게는 180 ㎫ 이하 및 더욱 바람직하게는 160 ㎫ 이하이다.
분산의 장치 패스 횟수는 바람직하게는 3 패스 이상, 보다 바람직하게는 10 패스 이상 및 더욱 바람직하게는 15 패스 이상이고, 또한 바람직하게는 30 패스 이하 및 보다 바람직하게는 25 패스 이하이다.
<공정 (2)>
공정 (2) 에서는, 공정 (l) 에서 수득된 분산 처리 생성물로부터 유기 용매 (b) 를 제거하여 안료 수분산체를 수득한다. 유기 용매 (b) 의 제거는 종래 공지의 방법에 의해 실시할 수 있다.
유기 용매 (b) 를 제거하는 공정에서 응집물의 발생을 제어하고, 안료 수분산체의 분산 안정성 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 유기 용매 (b) 를 제거하기 전에, 공정 (l) 에서 수득된 분산 처리 생성물에 물을 첨가하여, 유기 용매 (b) 와 물의 질량비 (유기 용매 (b) / 물) 를 조정하는 것이 바람직하다.
유기 용매 (b) 와 물의 질량비 (유기 용매 (b) / 물) 는 바람직하게는 0.08 이상 및 보다 바람직하게는 0.10 이상이고, 또한 바람직하게는 0.40 이하 및 보다 바람직하게는 0.20 이하이다.
유기 용매 (b) 와 물의 질량비 (유기 용매 (b) / 물) 를 조정한 후의 안료 수분산체 중에서의 비-휘발성 성분의 농도 (고체 함량) 는, 유기 용매 (b) 를 제거하는 공정에서 응집물의 발생을 제어하고, 안료 수분산체의 생산성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 5 질량% 이상, 보다 바람직하게는 8 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 10 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 30 질량% 이하, 보다 바람직하게는 20 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 16 질량% 이하이다. 한편, 안료 수분산체에 함유되는 물의 일부가 유기 용매 (b) 와 동시에 제거될 수 있다.
공정 (2) 에서 유기 용매 (b) 를 제거하는 장치의 예는 회분 단순 증류 장치, 감압 증류 장치 및 플래시 증발기와 같은 박막식 증류 장치, 회전식 증류 장치 및 교반식 증발기를 포함한다. 이들 장치 중에서, 유기 용매 (b) 의 효율적인 제거의 관점에서, 회전식 증류 장치 및 교반식 증발기가 바람직하고, 회전식 증류 장치가 보다 바람직하며, 회전식 증발기가 더욱 바람직하다.
유기 용매 (b) 의 제거시의 분산 처리 생성물의 온도는 제거되는 유기 용매 (b) 의 종류에 따라서 적절히 변경할 수 있다. 감압하에서 측정한, 유기 용매 (b) 의 제거시의 분산 처리 생성물의 온도는 바람직하게는 20 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 25 ℃ 이상 및 더욱 바람직하게는 30 ℃ 이상이고, 또한 바람직하게는 80 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 70 ℃ 이하 및 더욱 바람직하게는 65 ℃ 이하이다.
유기 용매 (b) 의 제거시의 반응 시스템의 압력은 바람직하게는 0.01 ㎫ 이상, 보다 바람직하게는 0.02 ㎫ 이상 및 더욱 바람직하게는 0.05 ㎫ 이상이고, 또한 바람직하게는 0.5 ㎫ 이하, 보다 바람직하게는 0.2 ㎫ 이하 및 더욱 바람직하게는 0.1 ㎫ 이하이다.
유기 용매 (b) 의 제거에 필요한 시간은 바람직하게는 1 h 이상, 보다 바람직하게는 2 h 이상 및 더욱 바람직하게는 5 h 이상이고, 또한 바람직하게는 24 h 이하, 보다 바람직하게는 12 h 이하 및 더욱 바람직하게는 10 h 이하이다.
유기 용매 (b) 의 제거는, 수득된 분산 처리 생성물의 고체 함량이 바람직하게는 10 질량% 이상 및 보다 바람직하게는 20 질량% 이상이 될 때까지, 및 또한 수득된 분산 처리 생성물의 고체 함량이 바람직하게는 35 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 30 질량% 이하가 될 때까지 계속한다.
수득된 농축 생성물은 바람직하게는 원심 분리 처리하고, 이렇게 분리한 액층 부분을 여과함으로써 안료 수분산체가 수득된다. 보다 특히, 이렇게 수득된 농축 생성물은 바람직하게는 원심 분리 처리하여, 농축 생성물을 액층 부분과 고형 부분으로 분리함으로써, 액층 부분이 회수된다. 이렇게 회수한 액층 부분은 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 가 수중에 분산된 분산액으로 주로 형성되는 반면, 고형 부분은 부족한 분산 또는 응집으로 인해 생성된 거친 입자로 주로 형성된다. 그러므로, 안료 수분산체는 액층 부분으로부터 수득된다.
또한, 수득된 안료 수분산체의 건조 및 부패를 방지하는 관점에서, 글리세린과 같은 보습제, 방부제 또는 곰팡이 방지제를 안료 수분산체에 첨가할 수 있다.
유기 용매 (b) 는 이렇게 수득된 안료 수분산체로부터 실질적으로 완전히 제거되는 것이 바람직하다. 그러나, 잔류 유기 용매 (b) 는, 본 발명의 목적 및 효과가 잔류 유기 용매에 의해 악영향을 받지 않는 한, 안료 수분산체에 존재할 수 있다. 수득된 안료 수분산체 중에서의 잔류 유기 용매 (b) 의 함유량은 바람직하게는 0.1 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 0.01 질량% 이하이다.
수득된 안료 수분산체 중에서의 비-휘발성 성분의 농도 (고체 함량) 는, 안료 수분산체의 분산 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 제조를 용이하게 하는 관점에서, 바람직하게는 10 질량% 이상 및 보다 바람직하게는 15 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 30 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 25 질량% 이하이다.
이렇게 수득된 안료 수분산체에 있어서, 안료 및 수-불용성 중합체 (a) 의 고체 성분을 주 분산 매체인 수중에 분산시킨다.
안료 수분산체에서의 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 평균 입자 크기는, 안료에 대한 수-불용성 중합체 (a) 의 흡착 및 중합체의 중화를 촉진시켜 안료 수분산체의 분산 안정성을 향상시키는 관점에서 및 그 결과, 거친 입자의 형성을 억제하며, 수계 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 및 또한 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키며, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 40 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 60 ㎚ 이상 및 더욱 바람직하게는 75 ㎚ 이상이고, 또한 바람직하게는 150 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 120 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 110 ㎚ 이하 및 더욱더 바람직하게는 100 ㎚ 이하이다.
한편, 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 평균 입자 크기는 하기의 실시예에 기재된 방법에 의해서 측정할 수 있다.
수계 잉크에서의 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 평균 입자 크기는, 안료에 대한 수-불용성 중합체 (a) 의 흡착 및 중합체의 중화를 촉진시켜 안료 수분산체의 분산 안정성을 향상시키는 관점에서 및 그 결과, 거친 입자의 형성을 억제하며, 수계 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 및 또한 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키며, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 40 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 60 ㎚ 이상 및 더욱 바람직하게는 75 ㎚ 이상이고, 또한 바람직하게는 150 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 120 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 110 ㎚ 이하 및 더욱더 바람직하게는 100 ㎚ 이하이다.
(잉크 젯 프린트용 수계 잉크에 배합되는 성분의 양 및 함유량)
수계 잉크에 배합되는 안료 수분산체의 양은, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 지면 상에서의 잉크의 건조를 촉진시키며, 잉크의 내찰과성 및 광학 밀도를 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 10 질량% 이상, 보다 바람직하게는 15 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 20 질량% 이상이고, 또한 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키며, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키고, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 50 질량% 이하, 보다 바람직하게는 40 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 35 질량% 이하이다.
수계 잉크 중에서의 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 함유량은, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 지면 상에서의 잉크의 건조를 촉진시키며, 잉크의 내찰과성 및 광학 밀도를 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 3 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 4 질량% 이상이고, 또한 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키며, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키고, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 20 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 8 질량% 이하이다.
수계 잉크 중에서의 안료의 함유량은, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 지면 상에서의 잉크의 건조를 촉진시키며, 잉크의 광학 밀도를 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 2 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 3 질량% 이상이고, 또한 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키며, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키고, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 15 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 6 질량% 이하이다.
수계 잉크 중에서의 수-불용성 중합체 (a) 의 함유량은, 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키며, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.5 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.8 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 1 질량% 이상이고, 또한 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키며, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키고, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 6 질량% 이하, 보다 바람직하게는 3 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 2 질량% 이하이다.
[수-불용성 중합체 입자 B]
본 발명에서 사용되는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크는, 잉크 젯 프린트용 기록 매체의 표면 (지면) 상에서의 잉크의 건조를 촉진시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 수-불용성 중합체 입자 B 를 함유한다.
수-불용성 중합체 입자 B 로서는, 임의의 수-불용성 중합체 입자를 사용할 수 있다. 수-불용성 중합체 입자 B 는, 수-불용성 중합체 입자 B 를 연속 상으로서의 수중에 분산시켜 제조한 분산액의 형태로 사용될 수 있으며, 또한 필요한 경우, 계면활성제와 같은 분산제를 함유할 수 있다. 수-불용성 중합체 입자 B 의 분산액은 또한, 잉크 젯 노즐로부터 토출된 잉크 액적을 기록 매체에 정착시키고, 프린트된 화상 또는 문자의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키기 위한 정착 에멀젼으로서도 작용한다.
수-불용성 중합체 입자 B 는 또한 안료 및 염료와 같은 착색제를 함유할 수 있지만, 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 착색제를 함유하지 않는 것이 바람직하다.
수-불용성 중합체 입자 B 를 함유하는 분산액 중에서의 수-불용성 중합체 입자 B 의 함유량은, 수-불용성 중합체 입자 B 의 분산 안정성의 향상 및 잉크 배합시의 편리성의 관점에서, 바람직하게는 10 질량% 이상, 보다 바람직하게는 20 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 30 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 70 질량% 이하, 보다 바람직하게는 60 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 55 질량% 이하이다.
수-불용성 중합체 입자 B 를 함유하는 분산액 또는 수계 잉크에서의 수-불용성 중합체 입자 B 의 평균 입자 크기는, 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키며, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 10 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 30 ㎚ 이상 및 더욱 바람직하게는 50 ㎚ 이상이고, 또한 바람직하게는 300 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 150 ㎚ 이하 및 더욱 바람직하게는 100 ㎚ 이하이다.
한편, 수-불용성 중합체 입자 B 의 평균 입자 크기는 하기의 실시예에 기재된 방법에 의해서 측정할 수 있다.
수-불용성 중합체 입자 B 의 수지 성분의 예는 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 스티렌-아크릴계 수지, 부타디엔계 수지, 스티렌-부타디엔계 수지, 비닐 클로라이드계 수지, 비닐 아세테이트계 수지 및 아크릴 실리콘계 수지를 포함한다. 이들 수지 성분 중에서, 지면 상에서의 잉크의 건조를 촉진시키고, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 아크릴계 수지가 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용되는 수-불용성 중합체 입자 B 는, 수계 잉크의 생산성을 향상시키는 관점에서, 수-불용성 중합체 입자 B 를 함유하는 분산액의 형태로 사용하는 것이 바람직하다.
수-불용성 중합체 입자 B 는 적절한 합성품 또는 시판품일 수 있다.
수-불용성 중합체 입자 B 의 시판품의 예는 "Neocryl A1127" (DSM NeoResins, Inc. 제, 음이온성 자체-가교 수성 아크릴 수지), "JONCRYL 390" (BASF Japan, Ltd. 제) 과 같은 아크릴 수지, "WBR-2018" 및 "WBR-2000U" (Taisei Fine Chemical Co., Ltd. 제) 와 같은 우레탄 수지, "SR-100" 및 "SR102" (Nippon A & L Inc. 제) 와 같은 스티렌-부타디엔 수지, "JONCRYL 7100", "JONCRYL 737" 및 "JONCRYL 538" (BASF Japan, Ltd. 제) 과 같은 스티렌-아크릴 수지, 및 "VINYBLAN 701" (Nissin Chemical Industry Co., Ltd. 제) 과 같은 비닐 클로라이드계 수지를 포함한다.
안료와 수-불용성 중합체 입자 B 의 질량비 [안료/수-불용성 중합체 입자 B] 는, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 건조를 촉진시키며, 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성, 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 100/300 이상, 보다 바람직하게는 100/200 이상 및 더욱 바람직하게는 100/150 이상이고, 또한 바람직하게는 100/25 이하, 보다 바람직하게는 100/50 이하 및 더욱 바람직하게는 100/70 이하이다. 따라서, 안료와 수-불용성 중합체 입자 B 의 질량비 [안료/수-불용성 중합체 입자 B] 는 바람직하게는 100/25 내지 100/300, 보다 바람직하게는 100/50 내지 100/200 및 더욱 바람직하게는 100/70 내지 100/150 이다.
본 발명에서 사용되는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크 중에서의 수-불용성 중합체 입자 B 의 함유량은, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1.0 질량% 이상, 보다 바람직하게는 2.0 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 3.0 질량% 이상이고, 또한 용매 휘발시의 잉크의 점도를 감소시키며, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 잉크의 도트 크기를 증가시키고, 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 10 질량% 이하, 보다 바람직하게는 8.0 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 6.0 질량% 이하이다.
[유기 용매 C]
본 발명에서 사용되는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크는, 수계 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 유기 용매 C 를 함유한다. 유기 용매 C 는 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 함유하고, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가진다. 유기 용매 C 로서 2 종 이상의 유기 용매를 사용하는 경우에는, 서로 상이한 비점을 갖는 복수의 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
가중 평균치로서의 유기 용매 C 의 평균 비점은, 잉크 젯 노즐에서의 잉크의 건조를 방지하는 관점에서, 바람직하게는 150 ℃ 이상 및 보다 바람직하게는 180 ℃ 이상이고, 또한 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 건조를 촉진시키며, 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 240 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 230 ℃ 이하 및 더욱 바람직하게는 220 ℃ 이하이다.
유기 용매의 비점이 낮을수록, 특정의 온도에서 측정한 유기 용매의 포화 증기압 및 증발 속도는 증가한다. 또한, 특정의 온도에서 측정한, 혼합 유기 용매 중에서의 높은 증발 속도를 갖는 유기 용매의 비율이 증가할수록, 특정의 온도에서 측정한 혼합 유기 용매의 증발 속도는 증가한다. 그러므로, 유기 용매 C 의 비점의 가중 평균치는 혼합 용매의 증발 속도의 지표로 간주된다.
한편, 예를 들어 글리세린 함유량이 10 질량% 이고, 프로필렌 글리콜 함유량이 30 질량% 인 유기 용매 C 의 비점의 가중 평균치는 하기 식으로부터 산출되는 값으로서 214 ℃ 이다.
[[글리세린 함유량 (질량%) × 글리세린의 비점 (290 ℃)] + [프로필렌 글리콜 함유량 (질량%) × 프로필렌 글리콜의 비점 (l88 ℃)]] / [글리세린 함유량 (질량%) + 프로필렌 글리콜 함유량 (질량%)] = [[0.1 × 290 ℃] + [0.3 × 188 ℃]] / [0.1 + 0.3] = 214 ℃
유기 용매 C 로서 사용되는 화합물의 예는 다가 알코올, 다가 알코올 알킬 에테르, 질소-함유 헤테로시클릭 화합물, 아미드, 아민 및 황-함유 화합물을 포함한다. 이들 화합물 중에서, 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물이 바람직하고, 다가 알코올이 보다 바람직하다. 다가 알코올은 다가 알코올의 개념에 속하는 복수의 화합물을 함유하는 혼합 알코올의 형태일 수 있으며, 다가 알코올 알킬 에테르는 또한 다가 알코올 알킬 에테르의 개념에 속하는 복수의 화합물을 함유하는 혼합 에테르의 형태일 수 있다.
유기 용매 C 중에서의 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물의 함유량은 바람직하게는 80 질량% 이상, 보다 바람직하게는 90 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 95 질량% 이상, 더욱더 바람직하게는 실질적으로 100 질량%, 및 더욱 바람직하게는 100 질량% 이다.
다가 알코올의 예는 에틸렌 글리콜 (b.p. 197 ℃), 디에틸렌 글리콜 (b.p. 244 ℃), 트리에틸렌 글리콜 (b.p. 285 ℃), 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 (b.p. 188 ℃), 디프로필렌 글리콜 (b.p. 232 ℃), 트리프로필렌 글리콜 (b.p. 273 ℃), 폴리프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올 (b.p. 210 ℃), 1,3-부탄디올 (b.p. 208 ℃), 1,4-부탄디올 (b.p. 230 ℃), 3-메틸-1,3-부탄디올 (b.p. 203 ℃), 1,5-펜탄디올 (b.p. 242 ℃), 1,6-헥산디올 (b.p. 250 ℃), 2-메틸-2,4-펜탄디올 (b.p. 196 ℃), 글리세린 (b.p. 290 ℃), 1,2,6-헥산트리올 (b.p. 178 ℃), 1,2,4-부탄트리올 (b.p. 190 ℃), 1,2,3-부탄트리올 (b.p. 175 ℃) 및 페트리올 (3-메틸-1,3,5-펜탄트리올) (b.p. 216 ℃) 을 포함한다. 트리에틸렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 및 글리세린을 250 ℃ 미만의 비점을 갖는 화합물과 병용할 수 있다. 이들 다가 알코올 중에서, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 우수한 확대를 달성하고, 잉크의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 글리세린, 프로필렌 글리콜 및 디에틸렌 글리콜이 바람직하다.
다가 알코올 알킬 에테르의 예는 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 (b.p. 135 ℃), 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 (b.p. 171 ℃), 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 (b.p. 194 ℃), 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 (b.p. 202 ℃), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 (b.p. 230 ℃), 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 (b.p. 122 ℃), 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 (b.p. 276 ℃), 트리에틸렌 글리콜 모노이소부틸 에테르 (b.p. 160 ℃), 테트라에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 (b.p. 158 ℃), 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 (b.p. 133 ℃), 디프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르 (b.p. 227 ℃), 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (b.p. 90 ℃), 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (b.p. 100 ℃) 및 트리프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르를 포함한다. 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 250 ℃ 미만의 비점을 갖는 화합물과 병용할 수 있다. 이들 다가 알코올 알킬 에테르 중에서, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 우수한 확대를 달성하고, 잉크의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르가 바람직하다.
질소-함유 헤테로시클릭 화합물의 예는 N-메틸-2-피롤리돈 (b.p. 202 ℃), 2-피롤리돈 (b.p. 245 ℃), 1,3-디메틸 이미다졸린 (b.p. 220 ℃) 및 ε-카프로락탐 (b.p. 136 ℃) 을 포함한다.
아미드의 예는 포름아미드 (b.p. 210 ℃), N-메틸 포름아미드 (b.p. 199 ℃) 및 N,N-디메틸 포름아미드 (b.p. 153 ℃) 를 포함한다.
아민의 예는 모노에탄올아민 (b.p. 170 ℃), 디에탄올아민 (b.p. 217 ℃), 트리에탄올아민 (b.p. 208 ℃) 및 트리에틸아민 (b.p. 90 ℃) 을 포함한다.
황-함유 화합물의 예는 디메틸 술폭시드 (b.p. 189 ℃), 술폴란 (b.p. 285 ℃) 및 티오디글리콜 (b.p. 282 ℃) 을 포함한다. 술폴란 및 티오디글리콜을 250 ℃ 미만의 비점을 갖는 화합물과 병용할 수 있다.
이들 화합물 중에서, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 우수한 확대를 달성하며, 잉크의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 및 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 2 종 이상의 다가 알코올의 병용, 2 종 이상의 다가 알코올 알킬 에테르의 병용, 및 1 종 이상의 다가 알코올과 1 종 이상의 다가 알코올 알킬 에테르의 병용이 바람직하고; 2 종 이상의 다가 알코올의 병용, 또는 1 종 이상의 다가 알코올과 1 종 이상의 다가 알코올 알킬 에테르의 병용이 보다 바람직하며; 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물과 글리세린의 병용이 더욱 바람직하다.
프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물인 유기 용매 (X) 와 글리세린의 질량비 [유기 용매 (X) / 글리세린] 는, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 건조를 촉진시키며, 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.5 이상, 보다 바람직하게는 1.0 이상 및 더욱 바람직하게는 2.0 이상이고, 또한 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 20 이하, 보다 바람직하게는 17 이하 및 더욱 바람직하게는 13 이하이다.
수계 잉크 중에서의 유기 용매 C 의 함유량은, 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 20 질량% 이상, 보다 바람직하게는 30 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 35 질량% 이상이고, 또한 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 건조를 촉진시키며, 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 60 질량% 이하, 보다 바람직하게는 50 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 45 질량% 이하이다.
수계 잉크 중에서의 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 글리세린의 총 함유량은, 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 20 질량% 이상, 보다 바람직하게는 30 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 35 질량% 이상이고, 또한 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 건조를 촉진시키며, 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 60 질량% 이하, 보다 바람직하게는 50 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 45 질량% 이하이다.
유기 용매 C 중에서의 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 글리세린의 총 함유량은, 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 프린트된 화상 또는 문자의 건조를 촉진시키며, 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 80 질량% 이상, 보다 바람직하게는 90 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 95 질량% 이상 및 더욱더 바람직하게는 실질적으로 100 질량% 이다.
수계 잉크 중에서의 프로필렌 글리콜 및 디에틸렌 글리콜의 총 함유량은, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 우수한 확대를 달성하며, 잉크의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 15 질량% 이상, 보다 바람직하게는 20 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 25 질량% 이상이고, 또한 상술한 것과 동일한 관점에서, 바람직하게는 55 질량% 이하, 보다 바람직하게는 45 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 40 질량% 이하이다.
수계 잉크 중에서의 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르의 함유량은, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 우수한 확대를 달성하며, 잉크의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 1.5 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 2 질량% 이상이고, 또한 상술한 것과 동일한 관점에서, 바람직하게는 30 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 5 질량% 이하이다.
수계 잉크 중에서의 글리세린의 함유량은, 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 3 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 5 질량% 이상이고, 또한 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 우수한 확대를 달성하며, 잉크의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 20 질량% 이하, 보다 바람직하게는 15 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 10 질량% 이하이다.
[물]
잉크 젯 프린트용 수계 잉크 중에서의 물의 함유량은, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 우수한 확대를 달성하며, 잉크의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 및 수계 잉크의 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 20 질량% 이상, 보다 바람직하게는 30 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 40 질량% 이상이고, 또한 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 70 질량% 이하, 보다 바람직하게는 65 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 60 질량% 이하이다.
[기타 성분]
본 발명에 따른 잉크 젯 프린트용 수계 잉크는 또한 습윤제, 침투제, 분산제, 계면활성제, 점도 조정제, 소포제, 방부제, 곰팡이 방지제 및 방청제와 같은 다양한 통상의 첨가제를 함유할 수 있다.
[잉크 젯 프린트용 수계 잉크의 제조 방법]
잉크 젯 프린트용 수계 잉크는 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 수분산체, 수-불용성 중합체 입자 B, 물 및 유기 용매 C 를, 필요한 경우, 계면활성제 등과 함께 서로 교반하면서 혼합함으로써 제조할 수 있다. 혼합시, 수-불용성 중합체 입자 A 및 수-불용성 중합체 입자 B 는, 이들 입자의 응집을 억제하는 관점에서, 이 순서로 첨가하여 혼합하는 것이 바람직하다.
[잉크의 물성]
32 ℃ 에서 측정한 잉크 젯 프린트용 수계 잉크의 점도는, 수계 잉크의 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 2.0 ㎫·s 이상, 보다 바람직하게는 3.0 ㎫·s 이상 및 더욱 바람직하게는 5.0 ㎫·s 이상이고, 또한 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 12 ㎫·s 이하, 보다 바람직하게는 9.0 ㎫·s 이하 및 더욱 바람직하게는 7.0 ㎫·s 이하이다.
한편, 32 ℃ 에서의 수계 잉크의 점도는 하기의 실시예에 기재된 방법에 의해서 측정할 수 있다.
잉크 젯 프린트용 수계 잉크의 pH 값은, 수계 잉크의 보존 안정성 및 토출성을 향상시키는 관점에서 및 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 도트 크기의 우수한 확대를 달성하며, 잉크의 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 7.0 이상, 보다 바람직하게는 8.0 이상 및 더욱 바람직하게는 8.5 이상이고, 또한 잉크에 대한 부재의 내성을 향상시키고, 피부 자극을 억제하는 관점에서, 바람직하게는 11.0 이하, 보다 바람직하게는 10.0 이하 및 더욱 바람직하게는 9.5 이다. 한편, 수계 잉크의 pH 값은 하기의 실시예에 기재된 방법에 의해서 측정할 수 있다.
<잉크 젯 프린트용 기록 매체>
[흡수성]
100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 잉크 젯 프린트용 기록 매체의 흡수성은 0 g/㎡ 이상 10 g/㎡ 이하이다. 보다 특히, 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 잉크 젯 프린트용 기록 매체의 흡수성은, 프린트된 화상 또는 문자의 건조를 촉진시키며, 프린트된 화상 또는 문자의 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1.0 g/㎡ 이상, 보다 바람직하게는 2.0 g/㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 3.0 g/㎡ 이상 및 더욱더 바람직하게는 4.0 g/㎡ 이상이고, 또한 잉크의 광학 밀도 및 광택도를 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 8.0 g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 7.0 g/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 6.0 g/㎡ 이하 및 더욱더 바람직하게는 5.5 g/㎡ 이하이다.
한편, 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 잉크 젯 프린트용 기록 매체의 흡수성은 하기의 실시예에 기재된 방법에 의해서 측정할 수 있다.
[물성]
기록 매체의 60° 광택도는, 프린트된 화상 또는 문자의 광택도 및 시인성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 20 이상 및 더욱 바람직하게는 30 이상이고, 또한 바람직하게는 200 이하이다. 기록 매체의 60° 광택도는 Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. 제의 광택계 "HANDY GLOSSMETER, Model No.: PG-1M" 에 의해서 측정할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 잉크 젯 프린트용 기록 매체는 코트지 또는 필름일 수 있다.
코트지의 예는 "OK Topcoat +" (Oji Paper Co., Ltd. 제; 기본 중량: 104.7 g/㎡; 60° 광택도: 49.0; 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 흡수량 (이하, 동일하게 정의함): 4.9 g/㎡), 다색 포옴 광택 코트지 (Oji Paper Co., Ltd. 제; 기본 중량: 104.7 g/㎡; 60° 광택도: 36.8; 흡수량: 5.2 g/㎡), "UPM Finesse Gloss" (UPM 제; 기본 중량: 115 g/㎡; 60° 광택도: 27.0; 흡수량: 3.1 g/㎡), "UPM Finesse Matt" (UPM 제; 기본 중량: 115 g/㎡; 60° 광택도: 5.6; 흡수량: 4.4 g/㎡), "TerraPress Silk" (Stora Enso 제; 기본 중량: 80 g/㎡; 60° 광택도: 6.0; 흡수량: 4.1 g/㎡), 및 "LumiArt" (Stora Enso 제; 기본 중량: 90 g/㎡; 60° 광택도: 26.3) 를 포함한다.
필름의 예는 폴리에스테르 필름, 비닐 클로라이드 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름 및 나일론 필름을 포함한다. 이들 필름은, 필요한 경우, 코로나 처리 등과 같은 표면 처리를 실시할 수 있다.
일반적으로 입수할 수 있는 필름의 예는 "LUMIRROR T60" (Toray Industries Inc. 제; 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 두께: 125 ㎛; 60° 광택도: 189.1; 흡수량: 2.3 g/㎡), "PVC80B P" (Lintec Corp. 제; 폴리비닐 클로라이드; 60° 광택도: 58.8; 흡수량: 1.4 g/㎡), "KINATH KEE 70CA" (Lintec Corp. 제; 폴리에틸렌), "YUPO SG90 PAT1" (Lintec Corp. 제; 폴리프로필렌), 및 "BONYL RX" (Kohjin Film & Chemical Co., Ltd. 제; 나일론) 를 포함한다.
<잉크 젯 프린트 방법>
본 발명에 따른 잉크 젯 프린트 방법에서는, 상기 잉크 젯 프린트용 수계 잉크를 잉크 토출 수단을 구비한 잉크 젯 프린트 장치에 장착하고, 상기 잉크 젯 프린트용 기록 매체에 토출시켜 화상 또는 문자를 프린트한다.
잉크 젯 프린트 방법은 또한 잉크 젯 프린트용 기록 매체에 프린트된 화상 또는 문자를 건조시키는 공정을 포함할 수 있다.
잉크 토출 수단은 잉크를 토출하기 위해서 열형 또는 압전형 잉크 젯 헤드를 포함할 수 있다. 이들 방법 중에서, 본 발명에서는, 압전형 잉크 젯 헤드를 이용해 잉크를 토출하여 화상 또는 문자를 프린트하는 방법이 바람직하게 사용된다.
<잉크 젯 프린트용 수계 잉크의 프린트 용도>
본 발명에 따른 잉크 젯 프린트용 수계 잉크를 프린트에 사용하는 경우, 잉크 젯 프린트용 수계 잉크는 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 0 g/㎡ 이상 10 g/㎡ 이하의 흡수량을 갖는 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트하는데 사용된다.
상술한 구현예에 관하여, 본 발명은 또한 하기의 잉크 젯 프린트 방법 및 잉크 젯 프린트용 수계 잉크에 관한 양태를 제공한다.
<1> 잉크 젯 프린트용 수계 잉크를 사용하여 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트하는 잉크 젯 프린트 방법으로서,
상기 수계 잉크가 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하고;
수-불용성 중합체 입자 A 가 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 상기 식 (1) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 수-불용성 중합체 (a) 를 포함하며, 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위가 수-불용성 중합체 (a) 의 전체 구성 단위에 대해서, 13 질량% 이상 45 질량% 이하의 양으로 존재하고;
유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하며, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지고;
상기 기록 매체가 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 0 g/㎡ 이상 10 g/㎡ 이하의 흡수량을 가지는, 잉크 젯 프린트 방법.
<2> 상기 <1> 에 있어서, 식 (l) 에서, m 이 바람직하게는 9 이상, 보다 바람직하게는 12 이상, 더욱 바람직하게는 16 이상 및 더욱더 바람직하게는 20 이상이고, 또한 바람직하게는 90 이하, 보다 바람직하게는 70 이하, 더욱 바람직하게는 55 이하 및 더욱더 바람직하게는 25 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<3> 상기 <1> 또는 <2> 에 있어서, 식 (l) 에서, m 이 바람직하게는 12 내지 90, 보다 바람직하게는 16 내지 70, 더욱 바람직하게는 20 내지 55 및 더욱더 바람직하게는 20 내지 25 인 잉크 젯 프린트 방법.
<4> 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 있어서, 식 (l) 에서, R2 가 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 이상 3 이하의 알킬기 및 더욱 바람직하게는 메틸기인 잉크 젯 프린트 방법.
<5> 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 있어서, 식 (l) 에서, R1 이 바람직하게는 메틸기인 잉크 젯 프린트 방법.
<6> 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 있어서, 단량체 (a-3) 가 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 옥톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트 및 스테아로일옥시 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물, 및 보다 바람직하게는 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트인 잉크 젯 프린트 방법.
<7> 상기 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 있어서, 단량체 (a-1) 가 바람직하게는 카르복실산 단량체, 보다 바람직하게는 아크릴산 또는 메타크릴산, 및 더욱 바람직하게는 메타크릴산인 잉크 젯 프린트 방법.
<8> 상기 <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 있어서, 단량체 (a-2) 가 바람직하게는 스티렌계 단량체, 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트 및 스티렌계 거대단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체, 보다 바람직하게는 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트 및 스티렌계 거대단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체, 더욱 바람직하게는 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트와 스티렌계 거대단량체의 조합, 및 더욱더 바람직하게는 벤질 (메트)아크릴레이트와 스티렌계 거대단량체의 조합인 잉크 젯 프린트 방법.
<9> 상기 <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 있어서, 수-불용성 중합체 (a) 의 제조시, 단량체 (a-1), (a-2) 및 (a-3) 를 함유하는 단량체 혼합물 중에서의 단량체 (a-3) 의 함유량, 또는 수-불용성 중합체 (a) 중에서의 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위의 함유량이 바람직하게는 15 질량% 이상 및 보다 바람직하게는 18 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 35 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 25 질량% 이하이며, 또한 바람직하게는 15 내지 35 질량% 및 보다 바람직하게는 18 내지 25 질량% 인 잉크 젯 프린트 방법.
<10> 상기 <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 있어서, 수-불용성 중합체 (a) 의 제조시, 단량체 (a-1), (a-2) 및 (a-3) 를 함유하는 단량체 혼합물 중에서의 단량체 (a-1) 의 함유량, 또는 수-불용성 중합체 (a) 중에서의 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위의 함유량이 바람직하게는 3 질량% 이상, 보다 바람직하게는 5 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 8 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 40 질량% 이하, 보다 바람직하게는 25 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 20 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<11> 상기 <1> 내지 <10> 중 어느 하나에 있어서, 수-불용성 중합체 (a) 의 제조시, 단량체 (a-1), (a-2) 및 (a-3) 를 함유하는 단량체 혼합물 중에서의 단량체 (a-2) 의 함유량, 또는 수-불용성 중합체 (a) 중에서의 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위의 함유량이 바람직하게는 20 질량% 이상, 보다 바람직하게는 40 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 55 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 80 질량% 이하, 보다 바람직하게는 75 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 70 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<12> 상기 <1> 내지 <11> 중 어느 하나에 있어서, 수-불용성 중합체 (a) 의 제조시, 단량체 (a-1), (a-2) 및 (a-3) 를 함유하는 단량체 혼합물 중에서의 스티렌계 거대단량체의 함유량, 또는 수-불용성 중합체 (a) 중에서의 스티렌계 거대단량체에서 유래하는 구성 단위의 함유량이 바람직하게는 5 질량% 이상 및 보다 바람직하게는 8 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 15 질량% 이하 및 보다 바람직하게는 12 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<13> 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 있어서, 성분 (a-1) 과 성분 (a-2) 및 성분 (a-3) 의 합계의 질량비 [성분 (a-1) / [성분 (a-2) + 성분 (a-3)]] 가 바람직하게는 0.03 이상, 보다 바람직하게는 0.05 이상 및 더욱 바람직하게는 0.10 이상이고, 또한 바람직하게는 0.50 이하, 보다 바람직하게는 0.30 이하 및 더욱 바람직하게는 0.20 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<14> 상기 <1> 내지 <13> 중 어느 하나에 있어서, 가중 평균치로서의 유기 용매 C 의 평균 비점이 바람직하게는 150 ℃ 이상 및 보다 바람직하게는 180 ℃ 이상이고, 또한 바람직하게는 240 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 230 ℃ 이하 및 더욱 바람직하게는 220 ℃ 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<15> 상기 <1> 내지 <14> 중 어느 하나에 있어서, 유기 용매 C 가 바람직하게는 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물, 보다 바람직하게는 2 종 이상의 다가 알코올의 조합, 2 종 이상의 다가 알코올 알킬 에테르의 조합, 또는 1 종 이상의 다가 알코올과 1 종 이상의 다가 알코올 알킬 에테르의 조합, 더욱 바람직하게는 2 종 이상의 다가 알코올의 조합, 또는 1 종 이상의 다가 알코올과 1 종 이상의 다가 알코올 알킬 에테르의 조합, 및 더욱더 바람직하게는 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물과 글리세린의 조합인 잉크 젯 프린트 방법.
<16> 상기 <1> 내지 <15> 중 어느 하나에 있어서, 유기 용매 C 중에서의 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물의 함유량이 바람직하게는 80 질량% 이상, 보다 바람직하게는 90 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 95 질량% 이상, 더욱더 바람직하게는 실질적으로 100 질량%, 및 더욱 바람직하게는 100 질량% 인 잉크 젯 프린트 방법.
<17> 상기 <1> 내지 <16> 중 어느 하나에 있어서, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 유기 용매 (X) 와 글리세린의 질량비 [유기 용매 (X) / 글리세린] 가 바람직하게는 0.5 이상, 보다 바람직하게는 1.0 이상 및 더욱 바람직하게는 2.0 이상이고, 또한 바람직하게는 20 이하, 보다 바람직하게는 17 이하 및 더욱 바람직하게는 13 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<18> 상기 <1> 내지 <17> 중 어느 하나에 있어서, 수계 잉크 중에서의 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 함유량이 바람직하게는 1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 3 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 4 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 20 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 8 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<19> 상기 <1> 내지 <18> 중 어느 하나에 있어서, 수계 잉크 중에서의 안료의 함유량이 바람직하게는 1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 2 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 3 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 15 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 6 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<20> 상기 <1> 내지 <19> 중 어느 하나에 있어서, 수계 잉크 중에서의 수-불용성 중합체 (a) 의 함유량이 바람직하게는 0.5 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.8 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 1 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 6 질량% 이하, 보다 바람직하게는 3 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 2 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<21> 상기 <1> 내지 <20> 중 어느 하나에 있어서, 수계 잉크 중에서의 수-불용성 중합체 입자 B 의 함유량이 바람직하게는 1.0 질량% 이상, 보다 바람직하게는 2.0 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 3.0 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 10 질량% 이하, 보다 바람직하게는 8.0 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 6.0 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<22> 상기 <1> 내지 <21> 중 어느 하나에 있어서, 안료와 수-불용성 중합체 입자 B 의 질량비 [안료 / 수-불용성 중합체 입자 B] 가 바람직하게는 100/300 이상, 보다 바람직하게는 100/200 이상 및 더욱 바람직하게는 100/150 이상이고, 또한 바람직하게는 100/25 이하, 보다 바람직하게는 100/50 이하 및 더욱 바람직하게는 100/70 이하이며, 또한 바람직하게는 100/25 내지 100/300, 보다 바람직하게는 100/50 내지 100/200 및 더욱 바람직하게는 100/70 내지 100/150 인 잉크 젯 프린트 방법.
<23> 상기 <1> 내지 <22> 중 어느 하나에 있어서, 수계 잉크 중에서의 유기 용매 C 의 함유량이 바람직하게는 20 질량% 이상, 보다 바람직하게는 30 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 35 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 60 질량% 이하, 보다 바람직하게는 50 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 45 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<24> 상기 <1> 내지 <23> 중 어느 하나에 있어서, 수계 잉크 중에서의 글리세린의 함유량이 바람직하게는 1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 3 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 5 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 20 질량% 이하, 보다 바람직하게는 15 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 10 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<25> 상기 <1> 내지 <24> 중 어느 하나에 있어서, 수계 잉크 중에서의 프로필렌 글리콜 및 디에틸렌 글리콜의 총 함유량이 바람직하게는 15 질량% 이상, 보다 바람직하게는 20 질량% 이상 및 더욱 바람직하게는 25 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 55 질량% 이하, 보다 바람직하게는 45 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 40 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<26> 상기 <1> 내지 <25> 중 어느 하나에 있어서, 수계 잉크 중에서의 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 글리세린의 총 함유량이 바람직하게는 30 질량% 이상 및 보다 바람직하게는 35 질량% 이상이고, 또한 바람직하게는 60 질량% 이하, 보다 바람직하게는 50 질량% 이하 및 더욱 바람직하게는 45 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<27> 상기 <1> 내지 <26> 중 어느 하나에 있어서, 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 잉크 젯 프린트용 기록 매체의 흡수량이 바람직하게는 1.0 g/㎡ 이상, 보다 바람직하게는 2.0 g/㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 3.0 g/㎡ 이상 및 더욱더 바람직하게는 4.0 g/㎡ 이상이고, 또한 바람직하게는 8.0 g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 7.0 g/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 6.0 g/㎡ 이하 및 더욱더 바람직하게는 5.5 g/㎡ 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<28> 상기 <1> 내지 <27> 중 어느 하나에 있어서, 안료 수분산체 형태의 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 가 잉크 젯 프린트용 수계 잉크에 배합되는 잉크 젯 프린트 방법.
<29> 상기 <1> 내지 <28> 중 어느 하나에 있어서, 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 안료 수분산체가 하기의 공정 (l) 및 (2) 에 의해서 제조되는 잉크 젯 프린트 방법:
공정 (l): 수-불용성 중합체 (a), 유기 용매 (b), 안료 및 물의 혼합물을 분산 처리하여 분산 처리 생성물을 수득하는 공정; 및
공정 (2): 공정 (l) 에서 수득된 분산 처리 생성물로부터 상기 유기 용매 (b) 를 제거하여 안료 수분산체를 수득하는 공정.
<30> 상기 <1> 내지 <29> 중 어느 하나에 있어서, 수-불용성 중합체 (a) 의 중량-평균 분자량이 바람직하게는 10,000 이상, 보다 바람직하게는 15,000 이상 및 더욱 바람직하게는 20,000 이상이고, 또한 바람직하게는 150,000 이하, 보다 바람직하게는 100,000 이하 및 더욱 바람직하게는 60,000 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<31> 상기 <1> 내지 <30> 중 어느 하나에 있어서, 안료 수분산체 또는 수계 잉크에서의 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 의 평균 입자 크기가 바람직하게는 40 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 60 ㎚ 이상 및 더욱 바람직하게는 75 ㎚ 이상이고, 또한 바람직하게는 150 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 120 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 110 ㎚ 이하 및 더욱더 바람직하게는 100 ㎚ 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<32> 상기 <1> 내지 <31> 중 어느 하나에 있어서, 수-불용성 중합체 입자 B 를 함유하는 분산액 또는 수계 잉크에서의 수-불용성 중합체 입자 B 의 평균 입자 크기가 바람직하게는 10 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 30 ㎚ 이상 및 더욱 바람직하게는 50 ㎚ 이상이고, 또한 바람직하게는 300 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 150 ㎚ 이하 및 더욱 바람직하게는 100 ㎚ 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
<33> 상기 <1> 내지 <32> 중 어느 하나에 있어서, 잉크 젯 프린트용 수계 잉크를 잉크 토출 수단을 구비한 잉크 젯 프린트 장치에 장착하고, 상기 잉크 젯 프린트용 기록 매체에 토출하여 화상 또는 문자를 프린트하는 잉크 젯 프린트 방법.
<34> 상기 <33> 에 있어서, 잉크 토출 수단이 잉크를 토출하기 위해서 열형 또는 압전형 잉크 젯 헤드, 바람직하게는 압전형 잉크 젯 헤드를 포함하는 잉크 젯 프린트 방법.
<35> 상기 <1> 내지 <34> 중 어느 하나에 있어서, 잉크 젯 프린트용 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트한 후, 프린트된 화상 또는 문자를 건조시키는 공정을 포함하는 잉크 젯 프린트 방법.
<36> 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크로서,
수-불용성 중합체 입자 A 가 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 상기 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 수-불용성 중합체 (a) 를 포함하고, 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위가 수-불용성 중합체 (a) 의 전체 구성 단위에 대해서, 13 질량% 이상 45 질량% 이하의 양으로 존재하며;
유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하고, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지는, 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
<37> 상기 <36> 에 있어서, 유기 용매 C 가 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물을 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
<38> 상기 <36> 또는 <37> 에 있어서, 유기 용매 C 중에서의 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물의 함유량이 80 질량% 이상인 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
<39> 상기 <36> 내지 <38> 중 어느 하나에 있어서, 유기 용매 C 가 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물, 및 글리세린을 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
<40> 상기 <36> 내지 <39> 중 어느 하나에 있어서, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 가 스티렌계 단량체, 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트 및 스티렌계 거대단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체를 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
실시예
하기의 제조예, 실시예 및 비교예에 있어서, "부" 및 "%" 는, 달리 명시하지 않는 한, 각각 "질량부" 및 "질량%" 를 나타낸다.
(1) 중합체의 중량-평균 분자량의 측정
중합체의 중량-평균 분자량은, 인산 및 브롬화리튬을 각각 60 mmol/L 및 50 mmol/L 의 양으로 용해시킨 N,N-디메틸 포름아미드를 용리액으로서 사용하고, 표준 물질로서 폴리스티렌을 사용하여, 겔 크로마토그래피법 [GPC 장치: Tosoh Corp. 제 "HLC-8120GPC"; 컬럼: Tosoh Corp. 제 "TSK-GEL α-M" × 2; 유속: 1 mL/min)] 에 의해서 측정하였다.
(2) 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 및 수-불용성 중합체 입자 B 의 평균 입자 크기의 측정
레이저 입자 해석 시스템 "ELS-8000" (Otsuka Electrics Co., Ltd. 제) 을 이용해 입자를 큐뮬런트 해석하여 평균 입자 크기를 측정하였다. 측정은 25 ℃ 의 온도, 90° 의 입사광과 검출기의 각도 및 100 회의 적산 회수에서 실시하였으며, 물의 굴절율 (1.333) 을 분산 매체의 굴절율로서 해석 시스템에 입력하였다. 또한, 측정은, 분산체의 농도가 고체 함량으로 환산해 5 × 10-3 질량% 로 측정되도록 조절하여 실시하였다.
한편, 실시예에서 사용한 수-불용성 중합체 입자 B (음이온성 자체-가교 수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" ) 는 63.2 ㎚ 의 평균 입자 크기를 가졌다.
(3) 안료 수분산체의 고체 함량의 측정
30 mL 폴리프로필렌 용기 (φ: 40 ㎜; 높이: 30 ㎜) 에, 데시케이터 내에서 일정 중량으로 건조시킨 황산나트륨 10.0 g 을 칭량하여 장입하고, 샘플 약 1.0 g 을 용기에 첨가하였다. 용기의 내용물을 혼합한 후, 정확히 칭량하였다. 수득된 혼합물을 105 ℃ 에서 2 h 동안 용기 내에서 유지시켜 휘발성 성분을 제거하고, 또한 데시케이터 내에서 15 min 간 방치하여 질량을 측정하였다. 휘발성 성분 제거후의 샘플의 질량을 고체의 질량으로서 간주하였다. 이 고체의 질량을 첨가한 샘플의 질량으로 나눠 샘플의 고체 함량을 산출하였다.
(4) 잉크의 pH
Horiba Ltd. 제 pH 전극 "6337- 10D" 를 장착한 Horiba Ltd. 제 탁상형 pH 계 "F-71" 을 사용하여, 25 ℃ 에서의 잉크의 pH 값을 측정하였다.
(5) 잉크의 점도
Toki Sangyo Co., Ltd. 제 E-형 점도계 "TV-25" (표준 콘 로터 (1°34' × R24) 를 장착; 회전 속도: 50 rpm) 를 사용하여, 32 ℃ 에서 잉크의 점도를 측정하였다.
(6) 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 기록 매체의 흡수량
Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd. 제의 자동 주사 흡액계 "KM500win" 을 사용하여, 순수와 100 ms 간 접촉했을 때 기록 매체로 전이되는 순수의 양을 50 % 의 상대 습도하에 23 ℃ 에서 측정하였다. 이렇게 측정한 기록 매체로 전이되는 순수의 양을, 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 기록 매체의 흡수량으로 하였다. 측정 조건을 하기에 나타낸다.
"스파이럴 방법"
접촉 시간: 0.010 내지 1.0 (sec)
피치 (㎜): 7
샘플링 당 길이 (°): 86.29
시작 반경 (㎜): 20
최종 반경 (㎜): 60
최소 접촉 시간 (ms): 10
최대 접촉 시간 (ms): 1000
샘플링 패턴 (1-50): 50
샘플링 포인트의 수 (>0): 19
"스퀘어 헤드"
스플릿 스팬 (㎜): l
스플릿 폭 (㎜): 5
범용 광택 코트지 "OK Topcoat +" (Oji Paper Co., Ltd. 제), PET 필름 "LUMIRROR T60" (Toray Industries Inc. 제; 두께: 125 ㎛) 및 보통지 "4200" (Fuji Xerox Co., Ltd. 제) 의 흡수량 값은 각각 4.9 g/㎡, 2.3 g/㎡ 및 14.0 g/㎡ 였다.
제조예 I-1 내지 I-12 (수-불용성 중합체 용액 1 내지 12 의 제조)
표 1 및 2 에 나타낸 각각의 열 "초기 장입 단량체 용액" 에서의 단량체, 용매, 중합 개시제 및 연쇄 이동제를 2 개의 적하 깔때기 1 및 2 가 장착된 반응 용기에 장입하여, 서로 혼합하고, 반응 용기의 내부 분위기를 질소 기체로 치환하여, 초기 장입 단량체 용액을 수득하였다.
한편, 표 1 및 2 에 나타낸 각각의 열 "적하 단량체 용액 1" 에서의 단량체, 용매, 중합 개시제 및 연쇄 이동제를 서로 혼합하여 적하 단량체 용액 1 을 수득하였다. 수득된 적하 단량체 용액 1 을 적하 로트 1 에 장입하고, 적하 로트 1 의 내부 분위기를 질소 기체로 치환하였다.
또한, 표 1 및 2 에 나타낸 각각의 열 "적하 단량체 용액 2" 에서의 단량체, 용매, 중합 개시제 및 연쇄 이동제를 서로 혼합하여 적하 단량체 용액 2 를 수득하였다. 수득된 적하 단량체 용액 2 를 적하 로트 2 에 장입하고, 적하 로트 2 의 내부 분위기를 질소 기체로 치환하였다.
질소 분위기 하에서, 반응 용기 내의 초기 장입 단량체 용액을 교반하면서 77 ℃ 에서 유지시키고, 적하 로트 1 내의 적하 단량체 용액 1 을 3 h 에 걸쳐서 서서히 반응 용기에 적하하였다. 이어서, 적하 로트 2 내의 적하 단량체 용액 2 를 2 h 에 걸쳐서 서서히 반응 용기에 적하하였다. 적하 완료후, 반응 용기 내의 혼합 용액을 77 ℃ 에서 0.5 h 동안 교반하였다. 이어서, 상기 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제, "V-65" (상품명)) 1.1 부를 메틸 에틸 케톤 47.3 부에 용해시켜 제조한 중합 개시제 용액을 상기 혼합 용액에 첨가하고, 수득된 반응 용액을 77 ℃ 에서 0.5 h 동안 교반하면서 숙성시켰다. 상기 중합 개시제 용액의 제조와 첨가 및 반응 용액의 숙성을 포함한 절차를 5 회 더 반복하였다. 이어서, 반응 용기 내의 반응 용액을 80 ℃ 에서 1 h 동안 유지시킨 후, 메틸 에틸 케톤 약 200 부를 첨가하여 반응 용액의 고체 함량을 45.2 % 로 조정함으로써, 중합체 용액을 수득하였다.
이렇게 수득된 수-불용성 중합체 1 내지 12 의 조성 및 중량-평균 분자량을 표 3 에 나타낸다.
한편, 본원에서 사용되는 단량체의 상세한 내용은 다음과 같았다.
메타크릴산: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제
벤질 메타크릴레이트: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제
스티렌: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제
스티렌 거대단량체: "AS-6S" (Toagosei Co., Ltd. 제; 유효 성분의 농도: 50 질량%; 수-평균 분자량: 6000)
메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 9): "NK ESTER M-90G" (Shin-Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd. 제)
메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 23): "NK ESTER TM-230G" (Shin-Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd. 제)
메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 30): "LIGHT ESTER 041MA" (Kyoeisha Chemical Co., Ltd. 제)
메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 45): "NK ESTER M-450G" (Shin-Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd. 제)
메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 90): "NK ESTER M-900G" (Shin-Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd. 제)
메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 4): "NK ESTER M-40G" (Shin-Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd. 제)
메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 120): 제조예 I-13
폴리프로필렌 글리콜 모노메타크릴레이트: "PP-1000" (NOF Corp. 제 (프로필렌 글리콜의 부가 몰수: 5))
제조예 I-13 (메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 120) 의 제조)
80 ℃ 에서 용융시킨 에틸렌 옥사이드 부가 몰수 120 의 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 (중량-평균 분자량: 5312) 를 사용하여, JP 11-228636 A 의 실시예 1 에 기재된 방법에 따라서 생성물로서 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 (m = 120) 를 제조하였다.
Figure 112015058180046-pct00003
Figure 112015058180046-pct00004
Figure 112015058180046-pct00005
Figure 112015058180046-pct00006
Figure 112015058180046-pct00007
제조예 II-1 (안료 수분산체 l 의 제조)
제조예 1 에서 수득한 수-불용성 중합체 용액 (고체 함량: 45.2 %) 과 메틸 에틸 케톤 (MEK) 을 각각 44.2 부와 36.1 부의 양으로 서로 혼합하여, 수-불용성 중합체 MEK 용액을 수득하였다. 수득된 수-불용성 중합체 MEK 용액을 2 L-용적 디스퍼에 장입하고, 용액을 1400 rpm 으로 교반하면서, 이온 교환수 176.8 부, 5N 수산화나트륨 수용액 6.1 부 및 25 % 암모니아 수용액 1.3 부를 첨가하여, 수산화나트륨에 의한 수-불용성 중합체의 중화도를 85 % 로 조정하고, 암모니아에 의한 수-불용성 중합체의 중화도를 40 % 로 조정하였다. 수득된 반응 용액을 0 ℃ 의 수조에서 냉각시키면서, 1400 rpm 으로 15 min 간 교반하였다. 이어서, 반응 용액에 Cabot Corp. 제의 카본 블랙 "MONARCH800" 60 부를 첨가하고, 수득된 혼합물을 7000 rpm 으로 3 h 동안 교반하였다. 수득된 안료 혼합물을, 150 ㎫ 의 압력하에서 디스퍼서 "MICROFLUIDIZER M-110EH-30XP" (Microfluidics Corp. 제) 에 20 회 패스시켜 분산 처리함으로써, 분산 처리 생성물을 수득하였다. 수득된 분산 처리 생성물은 25.0 % 의 고체 함량을 가졌다.
상기 공정에서 수득한 분산 처리 생성물 324.5 부를 2 L 가지형 플라스크에 장입한 후, 이온 교환수 216.3 부를 첨가하고 (고체 함량: 15.0 %), 수득된 혼합물을, 50 rpm 의 회전 속도로 작동하는 Tokyo Rikakikai Co., Ltd. 제의 감압 증류 장치 "Rotary Evaporator N-1000S" 를 사용하여, 32 ℃ 로 조정한 온수조에서 0.09 ㎫ 의 압력하에 3 h 동안 유지시켜, 유기 용매를 제거하였다. 또한, 온수조의 온도를 62 ℃ 로 조정하고, 압력을 0.07 ㎫ 로 감압시킨 후, 반응 용액을 고체 함량이 25 % 가 될 때까지 상기 조건하에서 농축시켰다.
이렇게 수득된 농축 용액을 500 mL 앵글 로터에 장입하고, Hitachi Koki Co., Ltd. 제의 고속 냉각 원심 분리기 "himac CR22G" (설정 온도: 20 ℃) 를 사용하여, 7000 rpm 으로 20 min 간 원심 분리하였다. 이어서, 수득된 액층 부분을 Sartorius Inc. 제의 5 ㎛ 막 필터 "Minisart" 를 통해 여과하였다.
수득된 여과액 300 부 (안료: 55.1 부; 수-불용성 중합체: 18.4 부) 에 이온 교환수 48.4 부를 첨가하고, 추가로 글리세린 18.4 부 및 "Ploxel LVS" 0.74 부를 첨가한 후, 수득된 혼합물을 70 ℃ 에서 1 h 동안 교반하였다. 수득된 혼합물을 25 ℃ 로 냉각시킨 후, 상기 5 ㎛ 필터를 통해 여과하고, 수득된 생성물에 이온 교환수를 추가로 첨가하여, 고체 함량을 20.0 % 로 조정함으로써, 안료 수분산체 1 을 수득하였다.
수득된 안료 수분산체 1 에 함유된 안료-함유 수-불용성 중합체 입자의 평균 입자 크기를 표 4 에 나타낸다.
제조예 II-2 내지 II-12 (안료 수분산체 2 내지 12 의 제조)
수-불용성 중합체 용액 1 을 각각의 수-불용성 중합체 2 내지 12 로 대체하는 것 외에는, 제조예 II-1 과 동일한 절차를 반복하여, 안료 수분산체 2 내지 12 를 수득하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
제조예 II-13 (안료 수분산체 13 의 제조)
수-불용성 중합체 용액 1 및 안료를 각각 수-불용성 중합체 2 및 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. 제의 시안 안료 "CHROMOFINE BLUE 6338JC" 로 대체하고, 원심 분리 공정에서 사용된 회전 속도를 7000 rpm 에서 3660 rpm 으로 변경하는 것 외에는, 제조예 II-1 과 동일한 절차를 반복하여, 안료 수분산체 13 을 수득하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
제조예 II-14 (안료 수분산체 14 의 제조)
수-불용성 중합체 용액 1 및 글리세린을 각각 수-불용성 중합체 2 및 이온 교환수로 대체하는 것 외에는, 제조예 II-1 과 동일한 절차를 반복하여, 안료 수분산체 14 를 수득하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
제조예 II-15 (안료 수분산체 15 의 제조)
수-불용성 중합체 용액 1 및 안료를 각각 수-불용성 중합체 2 및 Sanyo Color Works, Ltd. 제의 황색 안료 "FASTYELLOW 7414" (C.I. 안료 옐로우 74) 로 대체하고, 원심 분리 공정에서 사용된 회전 속도를 7000 rpm 에서 3660 rpm 으로 변경하는 것 외에는, 제조예 II-1 과 동일한 절차를 반복하여, 안료 수분산체 15 를 수득하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
제조예 II-16 (안료 수분산체 16 의 제조)
수-불용성 중합체 용액 1 및 안료를 각각 수-불용성 중합체 2 및 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. 제의 마젠타 안료 "CHROMOFINE RED 6111T" (C.I. 안료 레드 122) 로 대체하는 것 외에는, 제조예 II-1 과 동일한 절차를 반복하여, 안료 수분산체 16 을 수득하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
Figure 112015058180046-pct00008

실시예 1 (잉크 l 의 제조)
안료 수분산체 1 을 사용하여 잉크 젯 프린트용 수계 잉크 1 을 제조하였다. 수계 잉크 1 은, 수득된 잉크가 안료 및 수-불용성 중합체 입자 B 를 각각 4 질량% 및 5 질량% 의 양으로 함유하고, 9.0 의 pH 값을 갖도록 배합되는 하기 조성 A 로부터 제조하였다.
<조성 A>
안료 수분산체 1 26.67 부
수-불용성 중합체 입자 B: 음이온성 자체-가교 수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" (DSM NeoResins, Inc. 제; 고체 함량: 44 질량%) 11.36 부
글리세린 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 8.67 부
프로필렌 글리콜 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 30 부
"SURFYNOL 104PG-50" (Nissin Chemical Industry Co., Ltd. 제, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 (50 %), 프로필렌 글리콜 (50 %)) 0.60 부
"EMULGEN 120" (Kao Corp. 제, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, HLB 15.3) 0.60 부
1N 수산화나트륨 수용액 1.42 부
이온 교환수 20.68 부
수득된 혼합 용액을 상기 5 ㎛ 필터를 통해 여과하여, 잉크 1 을 수득하였다. 잉크 1 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
한편, 유기 용매 C 중에서의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 유기 용매 C 의 평균 비점은 하기 식으로부터 산출되는 값으로서 213 ℃ 였다.
[[글리세린 함유량 (질량%) × 글리세린의 비점 (290 ℃)] + [프로필렌 글리콜 함유량 (질량%) × 프로필렌 글리콜의 비점 (l88 ℃)]] / [글리세린 함유량 (질량%) + 프로필렌 글리콜 함유량 (질량%)] = [[0.1 × 290 ℃] + [(0.3 + 0.003) × 188 ℃]] / [0.1 + 0.3 + 0.003] = 213 ℃.
한편, 상기 계산식에 있어서, 수치 "0.003" 은 "SURFYNOL 104PG-50" 에서 유래하는 프로필렌 글리콜의 함유량 (질량%) 이며, 하기 식으로부터 산출된다:
0.06 부 × 0.5 = 0.3 부 = 잉크 중에서의 0.003 질량%.
또한, 글리세린 함유량인 "0.1 질량%" 는 하기 식으로부터 산출되는 수치이다:
안료 수분산체 1 의 양 (글리세린 함유량: 5 질량%) = 26.67 부;
안료 수분산체 1 에서 유래하는 글리세린의 양 = 26.67 × 0.05 = 1.33 부;
잉크에 배합되는 글리세린의 양 = 8.67 부;
합계: 1.33 부 + 8.67 부 = 10.00 부 = 잉크 중에서의 0.1 질량%.
실시예 2 내지 7 및 10, 및 비교예 1 내지 5 (잉크 2 내지 7 및 10 내지 15 의 제조)
안료 수분산체 1 을 각각의 안료 수분산체 2 내지 13 으로 대체하는 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 절차를 반복하여, 잉크 2 내지 7 및 10 내지 15 를 수득하였다. 그러나, 분산체에 배합되는 1N 수산화나트륨 수용액 및 이온 교환수의 양은, 총량이 22.1 부가 되고, 배합후의 잉크의 pH 값이 9.0 이 되도록 적절히 조정하였다. 이렇게 수득된 잉크 2 내지 7 및 10 내지 15 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
실시예 8 (잉크 8 의 제조)
안료 수분산체 6 을 사용하여 잉크 8 을 제조하였다. 잉크 8 은, 수득된 잉크가 안료 및 수-불용성 중합체 입자 B 를 각각 4 질량% 및 5 질량% 의 양으로 함유하고, 9.0 의 pH 값을 갖도록 배합되는 하기 조성 B 로부터 제조하였다.
<조성 B>
안료 수분산체 6 26.67 부
수-불용성 중합체 입자 B: 음이온성 자체-가교 수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" (DSM NeoResins, Inc. 제; 고체 함량: 44 질량%) 11.36 부
글리세린 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 1.67 부
디에틸렌 글리콜 37 부
"SURFYNOL 104PG-50" (Nissin Chemical Industry Co. 제) 0.60 부
"EMULGEN 120" (Kao Corp. 제) 0.60 부
1N 수산화나트륨 수용액 1.36 부
이온 교환수 20.74 부
수득된 혼합 용액을 상기 5 ㎛ 필터를 통해 여과하여, 잉크 8 을 수득하였다. 잉크 8 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
한편, 유기 용매 C 중에서의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 산출되는 유기 용매 C 의 평균 비점은 247 ℃ 였다.
실시예 9 (잉크 9 의 제조)
안료 수분산체 6 을 사용하여 잉크 9 를 제조하였다. 잉크 9 는, 수득된 잉크가 안료 및 수-불용성 중합체 입자 B 를 각각 4 질량% 및 5 질량% 의 양으로 함유하고, 9.0 의 pH 값을 갖도록 배합되는 하기 조성 C 로부터 제조하였다.
<조성 C>
안료 수분산체 6 26.67 부
수-불용성 중합체 입자 B: 음이온성 자체-가교 수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" (DSM NeoResins, Inc. 제; 고체 함량: 44 질량%) 11.36 부
글리세린 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 11.67 부
프로필렌 글리콜 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 24 부
디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 3 부
"SURFYNOL 104PG-50" (Nissin Chemical Industry Co., Ltd. 제) 0.60 부
"EMULGEN 120" (Kao Corp. 제) 0.60 부
1N 수산화나트륨 수용액 1.41 부
이온 교환수 20.69 부
수득된 혼합 용액을 상기 5 ㎛ 필터를 통해 여과하여, 잉크 9 를 수득하였다. 잉크 9 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
한편, 유기 용매 C 중에서의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 산출되는 유기 용매 C 의 평균 비점은 221 ℃ 였다.
비교예 6 (잉크의 제조 16)
안료 수분산체 6 을 사용하여 잉크 16 을 제조하였다. 잉크 16 은, 수득된 잉크가 안료 및 수-불용성 중합체 입자 B 를 각각 4 질량% 및 5 질량% 의 양으로 함유하고, 9.0 의 pH 값을 갖도록 배합되는 하기 조성 D 로부터 제조하였다.
<조성 D>
안료 수분산체 6 26.67 부
수-불용성 중합체 입자 B: 음이온성 자체-가교 수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" (DSM NeoResins, Inc. 제; 고체 함량: 44 질량%) 11.36 부
글리세린 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 27.67 부
프로필렌 글리콜 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 10 부
"SURFYNOL 104PG-50" (Nissin Chemical Industry Co., Ltd. 제) 0.60 부
"EMULGEN 120" (Kao Corp. 제) 0.60 부
1N 수산화나트륨 수용액 1.36 부
이온 교환수 21.74 부
수득된 혼합 용액을 상기 5 ㎛ 필터를 통해 여과하여, 잉크 16 을 수득하였다. 잉크 16 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
한편, 유기 용매 중에서의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 산출되는 유기 용매의 평균 비점은 263 ℃ 였다.
실시예 11 (잉크 17 의 제조)
잉크 2 에서 사용한 수-불용성 중합체 입자 B (수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" 의 분산액으로서) 를 폴리에스테르 수지 에멀젼 "POLYESTER WR960" (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. 제; Tg: 40 ℃; 고체 함량: 40 중량%) 12.5 부로 대체하고, 이온 교환수의 사용량을 19.9 부로 변경하는 것 외에는, 안료 수분산체 2 를 사용하는 실시예 2 와 동일한 절차를 반복하여, 잉크 17 을 수득하였다. 잉크 17 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
실시예 12 (잉크 18 의 제조)
잉크 2 에서 사용한 수-불용성 중합체 입자 B (수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" 의 분산액으로서) 를 우레탄 수지 에멀젼 "WBR-2018" (Taisei Fine Chemical Co., Ltd. 제; Tg: 20 ℃; 고체 함량: 32.5 중량%) 15.4 부로 대체하고, 이온 교환수의 사용량을 17.0 부로 변경하는 것 외에는, 안료 수분산체 2 를 사용하는 실시예 2 와 동일한 절차를 반복하여, 잉크 18 을 수득하였다. 잉크 18 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
실시예 13 (잉크 19 의 제조)
잉크 2 에서 사용한 수-불용성 중합체 입자 B (수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" 의 분산액으로서) 를 비닐 클로라이드 수지 에멀젼 "VINYLBLAN 711" (Nissin Chemical Industry Co., Ltd. 제; Tg: 20 ℃; 고체 함량: 40 중량%) 12.5 부로 대체하고, 이온 교환수의 사용량을 19.0 부로 변경하는 것 외에는, 안료 수분산체 2 를 사용하는 실시예 2 와 동일한 절차를 반복하여, 잉크 19 를 수득하였다. 잉크 19 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
실시예 14 (잉크 20 의 제조)
안료 수분산체 14 를 사용하여 잉크 젯 프린트용 수계 잉크 20 을 제조하였다. 잉크 20 은, 수득된 잉크가 안료 및 수-불용성 중합체 입자 B 를 각각 4 질량% 및 5 질량% 의 양으로 함유하고, 9.0 의 pH 값을 갖도록 배합되는 하기 조성 E 로부터 제조하였다.
<조성 E>
안료 수분산체 14 26.7 부
수-불용성 중합체 입자 B: 음이온성 자체-가교 수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" (DSM NeoResins, Inc. 제; 고체 함량: 44 질량%) 11.4 부
프로필렌 글리콜 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 37 부
"SURFYNOL 104PG-50" (Nissin Chemical Industry Co., Ltd. 제) 0.6 부
"EMULGEN 120" (Kao Corp. 제) 0.6 부
1N 수산화나트륨 수용액 1.36 부
이온 교환수 22.34 부
수득된 혼합 용액을 상기 5 ㎛ 필터를 통해 여과하여, 잉크 20 을 수득하였다. 잉크 20 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
한편, 유기 용매 중에서의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 산출되는 유기 용매의 평균 비점은 192 ℃ 였다.
실시예 15 (잉크 21 의 제조)
안료 수분산체 14 를 사용하여 잉크 젯 프린트용 수계 잉크 21 을 제조하였다. 잉크 20 은, 수득된 잉크가 안료 및 수-불용성 중합체 입자 B 를 각각 4 질량% 및 5 질량% 의 양으로 함유하고, 9.0 의 pH 값을 갖도록 배합되는 하기 조성 F 로부터 제조하였다.
<조성 F>
안료 수분산체 14 26.7 부
수-불용성 중합체 입자 B: 음이온성 자체-가교 수성 아크릴 수지 "Neocryl A1127" (DSM NeoResins, Inc. 제; 고체 함량: 44 질량%) 11.4 부
에틸렌 글리콜 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제) 38 부
"SURFYNOL 104PG-50" (Nissin Chemical Industry Co., Ltd. 제) 0.6 부
"EMULGEN 120" (Kao Corp. 제) 0.6 부
1N 수산화나트륨 수용액 1.36 부
이온 교환수 21.34 부
수득된 혼합 용액을 상기 5 ㎛ 필터를 통해 여과하여, 잉크 21 을 수득하였다. 잉크 21 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
한편, 유기 용매 중에서의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 산출되는 유기 용매의 평균 비점은 200 ℃ 였다.
실시예 16 및 17 (잉크 22 및 23 의 제조)
안료 수분산체 1 을 각각의 안료 수분산체 15 및 16 으로 대체하는 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 절차를 반복하여, 잉크 22 및 23 을 수득하였다. 그러나, 각각의 분산체에 배합되는 1N 수산화나트륨 수용액 및 이온 교환수의 양은, 총량이 22.1 부가 되고, 배합후의 각각의 잉크의 pH 값이 9.0 이 되도록 적절히 조정하였다. 이렇게 수득된 잉크 22 및 23 의 물성을 표 5 에 나타낸다.
Figure 112015058180046-pct00009
Figure 112015058180046-pct00010

시험예 1 [도트 크기]
(프린트물의 제조)
시판의 잉크 젯 프린터 "GX-2500" (Ricoh Company, Ltd. 제; 압전형) 에 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 및 4 내지 6 에서 수득한 각각의 수계 잉크를 충전하고, 23 ℃ 및 50 % RH 에서, 범용 광택 코트지 "OK Topcoat +" (Oji Paper Co., Ltd. 제; 기본 중량: 104.7 g/㎡) 에, "광택 코트지; 깨끗함; 컬러 매칭 없음" 의 프린트 조건하에서, Duty 10 % 프린트를 실시하여, 프린트물 1 내지 4 를 수득하였다. QEA Inc. 제의 핸디형 화상 평가 시스템 "Model No. PIAS-II" 를 사용해 도트 크기를 측정하여, 수득된 프린트물의 Duty 10 % 프린트된 부분 상의 도트의 직경 (㎛) 을 판독하였다. 결과를 표 6 에 나타낸다.
도트 크기가 증가할수록, 중첩된 도트의 수가 증가하여 광학 밀도 및 광택도가 높아진다.
시험예 2 [도트 크기의 확대]
저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때의 도트 크기가 증가할수록, 잉크는 1 패스 프린트시의 뜯김이 우수하다. 이 도트 크기는 농축시의 잉크의 점도와 상관 관계를 가진다.
농축시의 잉크의 점도에 의해 도트 크기를 평가하였다. 잉크의 점도가 감소할수록, 잉크는 도트 크기의 확대 및 토출성이 우수하다.
(농축 잉크의 제조)
감압 건조기를 사용하여, 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 및 4 내지 6 에서 수득한 잉크를 각각 210 ㎜Hg 의 압력하에 60 ℃ 에서 농축시켜, 60 % 의 농축도를 갖는 잉크를 제조하였다. 한편, 각각의 잉크의 농축도는 하기 식으로부터 산출하였다.
농축도 = (농축후 잉크의 질량 / 초기 잉크의 질량) × 100
(각각의 농축 잉크의 점도)
레오미터 "MCR301" (Anton Paar GmbH 제; 콘 플레이트 "CP50-1" 사용) 을 사용하여, 32 ℃ 에서, 상기 농축 잉크에 대해 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 및 1000 의 상승 전단 속도에서의 응력을 측정하였다. 이렇게 수득된 응력-전단 속도 플롯 곡선을 원점을 통과하도록 최소 제곱법으로 피팅하고, 이 피팅 곡선의 직선부의 기울기를 농축 잉크의 점도로서 정의하였다. 결과를 표 6 에 나타낸다.
시험예 3 [광학 밀도]
(프린트물의 제조)
시판의 잉크 젯 프린터 "GX-2500" (Ricoh Company, Ltd. 제; 압전형) 에 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 및 4 내지 6 에서 수득한 각각의 수계 잉크를 충전하고, 23 ℃ 및 50 % RH 에서, 범용 광택 코트지 "OK Topcoat +" (Oji Paper Co., Ltd. 제; 기본 중량: 104.7 g/㎡) 및 폴리에스테르 필름 "LUMIRROR T60" (Toray Industries Inc. 제; 두께: 125 ㎛) 에, "광택 코트지; 깨끗함; 컬러 매칭 없음" 의 프린트 조건하에서, A4 베타 화상 (단색) 프린트를 실시하여, 하기의 프린트물 1 내지 4 를 수득하였다.
범용 광택 코트지에 프린트한 후에 수득한 프린트물 1 을 23 ℃ 및 50 % RH 에서 24 h 동안 방치한 후, 건조시켰다.
범용 광택 코트지에 프린트한 후에 수득한 프린트물 2 를 23 ℃ 및 50 % RH 에서 30 min 간 방치한 후, 건조시켰다.
범용 광택 코트지에 프린트한 후에 수득한 프린트물 3 을 100 ℃ 로 가열한 아날로그 핫 플레이트 "(NINOS) NA-2" (As One Corp. 제) 상에서 15 s 간 가열한 후, 건조시켰다.
폴리에스테르 필름에 프린트한 후에 수득한 프린트물 4 를 상기에서 사용한 것과 동일한 핫 플레이트 상에서 5 min 간 가열한 후, 건조시켰다.
한편, 상기 건조시킨 프린트물 2 및 3 에 대해서는, 즉시 JP2013/083538 에 따라서 내찰과성을 평가하였다.
(광학 밀도의 측정)
프린트물 1 및 4 에서의 각각의 베타 화상부의 광학 밀도 값을, 광학 밀도계 "SPECTROEYE" (Gretag Macbeth Corp. 제) 를 사용하여, (DIN, Abs) 의 측정 모드에서 측정하였다. 결과를 표 6 에 나타낸다. 측정 값이 증가할수록, 잉크는 광학 밀도가 우수하다.
시험예 4 [광택도]
프린트물 1 에서의 베타 화상부의 광택도 (20°) 를 광택계 "HANDY GLOSSMETER, Model No.: PG-1M" (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. 제) 으로 측정하였다. 결과를 표 6 에 나타낸다. 측정 값이 증가할수록, 잉크는 광택도가 우수하다.
시험예 5 [내찰과성]
프린트물 1 내지 3 에 대해서, 서덜랜드-형 잉크 러브 테스터 "AB-201" (TESTER Sangyo Co., Ltd. WP) 을 사용하여, 마찰재로서 코튼 "BEMCOT M-3" (Asahi Kasei Corp. 제) 으로, 2000 g 의 하중하에서 100 회 (왕복 작업) 문지름으로써, 각각의 프린트물의 내찰과성 시험을 실시하였다. 문지른 프린트물을 육안으로 관찰하여, 하기의 평가 기준에 따라서 평가하였다. 결과를 표 6 에 나타낸다.
(평가 기준)
○: 박리되지 않음
×: 박리됨
Figure 112015058180046-pct00011
Figure 112015058180046-pct00012

표 6 으로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1 내지 17 에서 수득한 잉크는, 비교예 1 및 4 내지 6 에서 수득한 잉크에 비해서, 저-흡수성의 기록 매체에서의 도트 크기, 도트 크기의 확대, 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성의 모든 평가에서 우수한 것을 알 수 있었다.
참고예
시험예 2 에서 사용한 것과 동일한 잉크 젯 프린터에, 실시예 1 내지 9 및 11 내지 17 및 비교예 1 및 4 내지 6 에서 각각 수득한 각각의 수계 잉크 1 내지 9, 17 내지 23, 11 및 14 내지 16 을 충전하고, 23 ℃ 및 50 % RH 에서, 보통지 "4200" (Fuji Xerox Co., Ltd. 제) 에, "보통지; 빠름; 컬러 매칭 없음" 의 프린트 조건하에서, A4 베타 화상 (단색) 프린트를 실시하여, 하기의 프린트물 5 및 6 을 수득하였다.
프린트한 후에 수득한 프린트물 5 를 23 ℃ 및 50 % RH 에서 24 h 동안 방치한 후, 건조시키고, 프린트한 후에 수득한 프린트물 6 을 23 ℃ 및 50 % RH 에서 30 s 간 방치한 후, 건조시켰다.
프린트물 5 에 대해서, 시험예 2 에서와 동일한 측정을 실시하고, 광학 밀도를 평가하였다. 또한, 프린트물 5 및 6 에 대해서, 시험예 4 에서와 동일한 내찰과성 시험을 실시하였다. 결과를 표 7 에 나타낸다.
Figure 112015058180046-pct00013
본 발명에 따른 잉크 젯 프린트용 수계 잉크는 저-흡수성의 기록 매체에서의 도트 크기의 확대, 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성이 우수하였다 (표 6 참조). 그러나, 표 7 로부터 명백한 바와 같이, 높은 흡수성을 갖는 기록 매체, 즉, 고-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 실시예 1 내지 9 에서 수득한 잉크 1 내지 9 및 실시예 11 내지 17 에서 수득한 잉크 17 내지 23 은, 비교예 1 및 4 내지 6 에서 수득한 잉크 11 및 14 내지 16 에 비해서, 내찰과성이 비슷한 정도로 우수하였지만, 광학 밀도는 열등하였다.
따라서, 본 발명에 따른 잉크 젯 프린트 방법은, 특히 저-흡수성의 기록 매체에 적용하는 경우, 우수한 효과를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다.
산업상 이용 가능성
본 발명에 따른 잉크 젯 프린트 방법에서는, 저-흡수성의 기록 매체에 프린트했을 때, 프린트된 화상 또는 문자는 도트 크기의 확대, 광학 밀도, 광택도 및 내찰과성이 우수하다. 그러므로, 본 발명은 광범위한 용도에서 잉크 젯 프린트 방법으로서 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (21)

  1. 잉크 젯 프린트용 수계 잉크를 사용하여 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트하는 잉크 젯 프린트 방법으로서,
    상기 수계 잉크가 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하고;
    수-불용성 중합체 입자 A 가 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 하기 식 (1) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 수-불용성 중합체 (a) 를 포함하며:
    Figure 112015058180046-pct00014

    (식 중, R1 은 수소 원자 또는 메틸기이고; R2 는 수소 원자, 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 또는 수소 원자가 탄소수 1 이상 9 이하의 알킬기로 치환될 수 있는 페닐기이며; m 은 에틸렌옥시기의 평균 부가 몰수를 나타내고, 7 이상 100 이하의 수이다);
    친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위가 수-불용성 중합체 (a) 의 전체 구성 단위에 대해서, 13 질량% 이상 45 질량% 이하의 양으로 존재하고;
    유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하며, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지고;
    상기 기록 매체가 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 0 g/㎡ 이상 10 g/㎡ 이하의 흡수량을 가지는, 잉크 젯 프린트 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 유기 용매 C 가 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물을 포함하는 잉크 젯 프린트 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 유기 용매 C 중의 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물의 함유량이 80 질량% 이상인 잉크 젯 프린트 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 유기 용매 C 가 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물과 글리세린을 포함하는 잉크 젯 프린트 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 가 스티렌계 단량체, 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트 및 스티렌계 거대단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체를 포함하는 잉크 젯 프린트 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 이온성 단량체 (a-1) 가 카르복실산 단량체인 잉크 젯 프린트 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 수-불용성 중합체 (a) 중의 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위의 함유량이 3 질량% 이상 40 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 수-불용성 중합체 (a) 중의 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위의 함유량이 20 질량% 이상 80 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 성분 (a-1) 과 성분 (a-2) 및 성분 (a-3) 의 합계의 질량비 {성분 (a-1) / [성분 (a-2) + 성분 (a-3)]} 가 0.03 이상 0.50 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 수계 잉크중의 안료의 함유량이 1 질량% 이상 15 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 수계 잉크중의 수-불용성 중합체 (a) 의 함유량이 0.5 질량% 이상 6 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 수계 잉크중의 수-불용성 중합체 입자 B 의 함유량이 1.0 질량% 이상 10 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 수계 잉크중의 유기 용매 C 의 함유량이 20 질량% 이상 60 질량% 이하인 잉크 젯 프린트 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 수계 잉크중의 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A 가 40 ㎚ 이상 150 ㎚ 이하의 평균 입자 크기를 갖는 잉크 젯 프린트 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 수계 잉크중의 수-불용성 중합체 입자 B 가 10 ㎚ 이상 300 ㎚ 이하의 평균 입자 크기를 갖는 잉크 젯 프린트 방법.
  16. 100 ms 의 순수 접촉 시간에서 측정한 0 g/㎡ 이상 10 g/㎡ 이하의 흡수량을 가지는 기록 매체에 화상 또는 문자를 프린트하기 위한 잉크 젯 프린트용 수계 잉크로서,
    상기 잉크 젯 프린트용 수계 잉크가 안료-함유 수-불용성 중합체 입자 A, 수-불용성 중합체 입자 B, 유기 용매 C 및 물을 포함하며,
    수-불용성 중합체 입자 A 가 이온성 단량체 (a-1) 에서 유래하는 구성 단위, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 에서 유래하는 구성 단위 및 하기 식 (l) 로 표시되는 친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 수-불용성 중합체 (a) 를 포함하고:
    Figure 112015088547541-pct00015

    (식 중, R1 은 수소 원자 또는 메틸기이고; R2 는 수소 원자, 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 또는 수소 원자가 탄소수 1 이상 9 이하의 알킬기로 치환될 수 있는 페닐기이며; m 은 에틸렌옥시기의 평균 부가 몰수를 나타내고, 7 이상 100 이하의 수이다);
    친수성 단량체 (a-3) 에서 유래하는 구성 단위가 수-불용성 중합체 (a) 의 전체 구성 단위에 대해서, 13 질량% 이상 45 질량% 이하의 양으로 존재하며;
    유기 용매 C 가 90 ℃ 이상의 비점을 갖는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 용매를 포함하고, 유기 용매 C 중에서의 각각의 유기 용매의 함유량 (질량%) 에 의해 가중된 비점의 가중 평균치로서 250 ℃ 이하의 평균 비점을 가지는, 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
  17. 제 16 항에 있어서, 유기 용매 C 가 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물을 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
  18. 제 16 항에 있어서, 유기 용매 C 중의 다가 알코올 및 다가 알코올 알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물의 함유량이 80 질량% 이상인 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
  19. 제 16 항에 있어서, 유기 용매 C 가 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물과 글리세린을 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
  20. 제 16 항에 있어서, 방향족 고리-함유 소수성 단량체 (a-2) 가 스티렌계 단량체, 방향족 기-함유 (메트)아크릴레이트 및 스티렌계 거대단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체를 포함하는 잉크 젯 프린트용 수계 잉크.
  21. 삭제
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