KR20080095783A - 잉크젯용 안료 잉크 및 잉크 세트 - Google Patents

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KR20080095783A
KR20080095783A KR20080037605A KR20080037605A KR20080095783A KR 20080095783 A KR20080095783 A KR 20080095783A KR 20080037605 A KR20080037605 A KR 20080037605A KR 20080037605 A KR20080037605 A KR 20080037605A KR 20080095783 A KR20080095783 A KR 20080095783A
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pigment ink
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유꼬 니시와끼
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 물, 안료, 수용성 유기 용제 및 그래프트 공중합체를 포함하는 잉크젯용 안료 잉크에서, 상기 그래프트 공중합체가 친수성 세그먼트와 소수성 세그먼트를 가지며, 상기 소수성 세그먼트가 음이온성 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 단량체를 공중합함으로써 얻어지는 것이고, 상기 친수성 세그먼트가 음이온성 단량체를 중합함으로써 얻어지는 것인 잉크젯용 안료 잉크를 제공한다.
<화학식 1>
Figure 112008028925749-PAT00001
(식 중, Ar은 벤젠환, 축합 벤젠환 및 복소 방향환으로부터 선택되는 방향환 및 그의 유도체를 나타내고, R은 H 또는 CH3을 나타내며, X는 O 또는 NH를 나타냄)
안료 잉크, 수용성 유기 용제, 그래프트 공중합체, 친수성 세그먼트, 소수성 세그먼트, 음이온성 단량체, 방향족 단량체

Description

잉크젯용 안료 잉크 및 잉크 세트{INK JET PIGMENT INK AND INK SET}
본 발명은 고밀도 노즐을 이용하여 고속 인쇄하여도 얻어지는 기록물이 높은 발색을 나타내고, 또한 토출 안정성이 높은 잉크젯용 안료 잉크(이하, 간단히 "안료 잉크"라고도 함) 및 잉크 세트에 관한 것이다.
잉크젯 기록 방법은 기록액(잉크)의 소적을 비상시키고, 종이 등의 피기록재에 부착시켜 기록을 행하는 것이다. 특히, 토출 에너지 공급 수단으로서 전기 열 변환체를 이용하여, 열 에너지를 잉크에 제공하여 기포를 발생시킴으로써 액적을 토출시키는 방법이 있다(일본 특허 공고 (소)61-59911호 공보 참조). 이 방법에 따르면, 잉크젯 기록 헤드의 고밀도 멀티오리피스화를 용이하게 실현할 수 있고, 고해상도, 고품질의 화상을 고속으로 기록할 수 있다.
한편, 잉크에 포함되는 색재는 종래 잉크 용매에 용해되는 염료에 의한 것이 중심이었지만, 내광성, 내수성 등의 관점에서 안료화에 대한 검토가 진행되고 있다. 그러나, 안료는 잉크 용매 중에 용해되지 않고, 응집이나 침강하는 경우가 있으며, 잉크젯 잉크로서 안정적인 물성을 유지하는 것이 매우 곤란하였다. 또한, 특히 토출 에너지 공급 수단으로서 전기 열 변환체를 이용하여, 열 에너지를 잉크 에 제공하여 기포를 발생시킴으로써 액적을 토출시키는 방법이 있다. 이 방법에서는, 액적 토출시에는 토출구 내 및 그 부근에서 잉크 물성이 크게 변화하는 것이 예상되고, 안료 입자가 토출구 내 및 그 부근에서 응집하기 쉬운 경향이 있다. 이 결과, 잉크 액적이 원하지 않은 방향으로 토출되거나, 극단적인 경우에는 토출구를 막아 버리는 경우가 있었다.
안료 잉크에서, 안료 입자의 분산 안정화는 분산 수지를 안료 입자 표면에 흡착시킴으로써 달성된다. 분산 수지로 분산된 안료 입자는 금속 산화물 미립자와 마찬가지로 콜로이드 입자로서 분산/응집의 메카니즘으로 취급되고 있다. 그 이론은, 성서(예를 들면, 콜로이드 과학 I, 기초 및 분산/흡착(도쿄 가가꾸 도진) 등)에서 서술되어 있다. 이에 따르면, 액 중에서 미립자는 정전 척력과 입체 장해 척력을 포함하는 척력과, 반데르발스력을 포함하는 인력의 균형에 의해 분산 상태를 유지하거나, 반대로 응집을 일으키기도 한다.
안료의 분산 안정화를 도모할 목적으로, 분산 수지에 그래프트 중합체를 이용하는 것이 제안되어 있다(일본 특허 공개 (평)6-100810호 공보 및 일본 특허 공개 (평)10-87768호 공보 참조). 이들 제안에서는 주쇄와 측쇄 중 한쪽이 친수성이 높은 세그먼트로 이루어지고, 다른쪽이 소수성이 높은 세그먼트로 이루어지는 그래프트 중합체를 이용하고 있다. 소수성이 높은 세그먼트를 안료 표면에 흡착시키고, 친수성이 높은 세그먼트를 잉크액 중에 접촉시킴으로써, 정전 척력 및 입체 장해 척력을 높여서, 분산 안정화를 도모하는 것이다.
이때, 분산 수지를 그래프트화하는 포인트는 안료 표면에의 흡착하는 기능을 갖는 소수성이 높은 세그먼트와 분산 안정성을 향상시키기 위한 친수성이 높은 세그먼트가, 분산 수지의 구조상 분리되어 있어, 각각의 기능을 최대한 발현시킨다는 것에 있었다. 이와 같이 수지의 구조로부터 기능 분리를 겨냥하고 있다. 이 때문에, 소수성 세그먼트는 안료 표면에 대한 분산 수지의 흡착력을 높이기 위해서 소수성이 보다 높은 것이 좋다. 또한, 안료 입자의 분산 안정성을 높이기 위해서 친수성 세그먼트는 친수성이 보다 높은 것이 바람직하다. 한편, 종래의 잉크젯 기록에 이용되는 잉크는 일반적으로 물을 주성분으로 하고, 이것에 클로깅 방지 등의 목적으로 글리콜 등의 수용성 고비점 용제를 함유한 것이 일반적이었다.
그러나 이러한 잉크를 이용하여 보통지에 기록을 행한 경우에는, 충분한 정착성이 얻어지지 않았다. 또한, 기록 매체 표면의 충전료나 사이징제의 불균일한 분포에 의한 것으로 추정되는 불균일 화상이 발생하는 경우가 있었다. 특히, 컬러 화상을 얻고자 한 경우에는, 복수개의 색의 잉크가 종이에 정착하기 이전에 차례로 중첩된다. 이에 따라, 다른 색의 화상의 경계 부분에서는 색이 번지거나, 불균일하게 혼합되어(이하, 이 현상을 "블리딩"이라 함) 만족스러운 화상이 얻어지지 않았다.
이에 대하여, 발색성 및 블리딩성을 높이는 방법으로는 안료 잉크가 종이 표면에 착탄한 후, 안료 입자의 응집성을 높이는 방법을 들 수 있다. 예를 들면, 분산 수지의 친수성 단량체 함유 비율을 저하시킴으로써, 안료 입자의 분산 안정성을 저하시키는 방법이 있다. 또한, 블리딩 및 정착성을 높여 발색성을 향상시키는 수단으로서, 표면 장력이 높고 다가 금속염을 포함하는 반응액을 부여한 후에, 표면 장력이 낮은 안료 잉크를 부여하여 기록을 행하는 기록 방법이 개시되어 있다(일본 특허 공개 제2004-160996호 공보 참조).
반응액을 이용하지 않는 일반적인 기록 방법에서는, 종래 기술로 안료 입자의 분산 안정성을 높이고자 하면 안료 입자의 기록 매체 표면 상에서의 응집성이 저하되어, 잉크의 침투와 함께 안료 입자도 기록 매체 내부에 침투한다. 이때, 기록 매체 표면의 충전료나 사이징제의 불균일한 분포에 의해서 부분적으로 색재의 반발 등의 현상이 발생한다. 이 현상으로 인해, 인자 영역의 기록 매체 표면의 종이 섬유의 일부가 표출되어, 충분한 발색성이 얻어지지 않는다. 이에 따라, 안료 입자의 분산 안정성과 발색성이 트레이드 오프가 되는 것을 알 수 있다. 한편, 반응액을 이용하는 기록 방법에서는, 다가 금속염과의 접촉에 의해 안료 입자의 분산 안정화를 도모하고 있는 정전 척력을 감소(실질적으로 소실)시킴으로써 안료 입자를 응집시키고 있다. 상기 응집물이 기록 매체 표면 근방에 정착하여, 인자 영역의 기록 매체를 형성하고 있는 종이 섬유를 표출시키지 않고 덮음으로써, 블리딩의 감소와 발색성의 향상을 도모하고 있다.
그러나 상술한 바와 같은 분산 안정성의 향상을 도모하기 위해서, 소수성 세그먼트와 친수성 세그먼트가 분리된 분산 수지에 의해 분산된 안료 잉크는 안료 입자 사이에 기능하는 정전 척력과 입체 장해 척력이 강하다. 그 결과, 안료 입자의 분산 안정성도 높아지기 때문에, 이러한 안료 잉크를 반응액과 안료 잉크를 이용하는 기록 방법에 적용한 경우는, 분산 안정성이 향상된 만큼 기록 매체 표면에의 안료 응집물의 표면 정착량의 증가를 기대할 수 없어, 발색성의 향상이 곤란해지는 경우가 있었다.
또한, 예를 들면 친수성 세그먼트로서 음이온성 화합물에 의해 분산 안정화를 위한 척력을 발생시키고 있는 안료 잉크이면, 기록 매체 표면 또는 반응액과의 접촉에 의해 분산 안정화를 위한 척력이 저하되어, 발색성이 향상되었다. 그러나, 고밀도 기록 헤드에 의해서 인자 속도를 고속화함에 따라서 발색성이 저하되는 현상이 관찰되었다. 이는 고밀도 기록 헤드로부터 인자가 고속으로 행해짐에 따라서, 고밀도 기록 헤드로부터 토출된 안료 잉크의 액적이 기록 매체 표면이나 반응액과 접촉하면, 기록 매체 내면에의 액체의 침투에 따른 심한 유동이 기록 매체 표면에서 발생하기 때문이다. 이와 같은 액체의 심한 유동에 의해 기록 매체 표면 또는 반응액과, 안료 잉크의 접촉에 의해 형성되는 안료 입자의 응집물이 붕괴되고, 미세하게 단편화되어 버린다. 그 결과, 안료 입자가 기록 매체 내에 침투하는 것이 용이해진다. 또한, 기록 매체 표면의 종이 섬유가 안료 입자에 의해 덮여있지 않은(표출된) 부분이 증가한다. 그 때문에, 고밀도 기록 헤드를 이용하여 인자 속도를 고속화함에 따라 발색성이 저하된다고 생각된다.
이상과 같이 지금까지의 제안으로는 안료 잉크는 기록 헤드로부터의 토출 안정성이나 보존 안정성을 높이기 위해서 어떻게 응집하기 어렵게 하는가라는 생각에 기초하여 설계되었다. 한편, 발색성 향상의 기구는 어떻게 안료 잉크의 응집을 야기하는가라는 생각에 기초하고 있다. 그 때문에, 안료 잉크로는 응집하기 쉬운 것일수록 발색성이 향상될 수 있는 결과가 되어 있었다. 즉, 처음에 상반되는 특성을 동시에 안료 잉크에 부가할 필요가 있고, 토출 안정성의 향상과 기록물의 발색 성은 트레이드 오프의 관계에 있었다. 또한, 고밀도 헤드에 의해 고속 인자를 행함으로써, 안료 잉크에 더욱 강한 응집력이 필요해져서, 토출 안정성과 발색성 향상의 양립이 한층 곤란해진다. 이상의 점으로부터 이 모든 특성을 만족시키는 안료 잉크는 존재하지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 잉크젯 기록용 안료 잉크에서 높은 토출 안정성이나 보존 안정성을 갖는 안료 잉크를 제공하는 것이다. 또한, 상기 잉크에 의해서 고밀도 기록 헤드에 의한 고속 인자에 의해 형성된 경우에도 기록부가 높은 발색성을 실현할 수 있는 잉크젯용 안료 잉크 및 잉크 세트를 제공하는 것에 있다.
상기 목적은 이하의 본 발명에 의해서 달성된다.
즉, 본 발명은 물, 안료, 수용성 유기 용제 및 그래프트 공중합체를 포함하는 잉크젯용 안료 잉크에서, 상기 그래프트 공중합체가 친수성 세그먼트와 소수성 세그먼트를 가지며, 상기 소수성 세그먼트가 음이온성 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 단량체를 공중합함으로써 얻어지는 것이고, 상기 친수성 세그먼트가 음이온성 단량체를 중합함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 안료 잉크를 제공한다.
Figure 112008028925749-PAT00002
(식 중, Ar은 벤젠환, 축합 벤젠환 및 복소 방향환으로부터 선택되는 방향환 및 그의 유도체를 나타내고, R은 H 또는 CH3을 나타내며, X는 O 또는 NH를 나타냄)
또한, 본 발명은 상기 잉크젯용 안료 잉크와, 상기 안료 잉크와 접촉하면 안료의 입경이 증대하는 반응액을 갖는 잉크 세트를 제공한다.
본 발명에 따르면, 잉크젯 기록에 바람직한 높은 토출 안정성이나 보존 안정성(분산 안정성)을 갖고, 고밀도 기록 헤드에 의해 고속으로 형성된 기록부의 정착성이 높으며, 고발색성을 실현하는 안료 잉크 및 잉크 세트가 제공된다.
또한, 본 발명의 특징은 이하 예시적인 실시 형태의 기재로부터 명백해질 것이다.
상기 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 본 발명에 이른 경위는 이하와 같다.
우선, 안료 잉크의 화상 기록 공정으로부터 각각의 단계에서 안료 잉크에 요구되는 특성을 고려하였다. 안료 잉크는 잉크 탱크 내에 저장되어 있는 상태로부터 기록 헤드 내에 공급되고, 다음 공정을 거친다.
(1) 인자 정보에 기초하여 안료 잉크의 액적이 토출되는 공정,
(2) 토출된 안료 잉크의 액적과 기록 매체가 접촉하는 공정, 또는 미리 부여된 반응액의 액적과 토출된 안료 잉크의 액적이 기록 매체 상에서 접촉하는 공정,
(3) 접촉한 액적 중에서 안료 입자의 응집물이 발생하여, 응집물과 잉크 및 반응액의 용매가 분리되고, 응집물이 기록 매체 상에 정착되고, 잉크 및 반응액의 용매가 기록 매체 내에 침투하는 공정.
상기 공정 (3)을 거쳐 기록 매체 상에 기록물이 형성된다.
상기 3가지 공정 중에서 분산 안정성이 요구되는 것은 공정 (1)이고, 응집성 이 요구되는 것은 공정 (3)이다. 즉, 분산 안정성과 응집성이 일련의 화상 기록 공정 중에서 양쪽이 동시에 요구되는 것은 아니다. 따라서, 공정 (2)에서 안료 잉크의 분산 안정성을 실질적으로 소실하여, 응집성을 높이도록 전환할 수 있고, 그러한 안료 잉크가 본 과제를 해결할 수 있을 것으로 생각하였다. 분산 안정성을 높이는 재료 설계에 대해서는 상술한 바와 같이, 안료 입자에 정전 척력이나 입체 장해 척력을 부여하도록, 소수성 세그먼트와 친수성 세그먼트를 분리한 분산 수지에 의해 달성된다.
한편, 안료의 높은 응집성은 안료 입자 사이에 기능하는 반발력을 제거하는 것과, 기록 매체 표면에서의 액체의 유동에도 무너지지 않는 응집물간의 강한 부착력을 안료 입자에 부가함으로써 달성된다. 이러한 안료 물성의 변화가 공정 (2)에서, 즉 안료 잉크의 기록 매체 표면이나 반응액의 액적과의 접촉에 의해 안료 입자의 변화로서 발생할 수 있다. 안료 입자 사이에 기능하는 반발력을 기록 매체 표면이나 반응액의 액적과의 접촉에 의해 제거하기 위해서는, 안료 입자의 분산 안정성에 기여하는 정전 척력이나 입체 장해 척력을 음이온성의 관능기를 갖는 화합물에 의해 발생시킬 수 있다. 음이온성 관응기는 기록 매체 중이나 반응액에 포함되는 다가 금속 이온과 염 형성 반응을 일으켜서, 음이온성기의 이온성이 저하된다. 이 때문에, 정전 척력 발생의 근원이 되는 전기 이중층이나 입체 장해 척력 발생의 근원이 되는 친수성 세그먼트에 수화하는 수화수층이 작아져서, 실질적으로 안료 입자간 반발력이 소실되기 때문이다. 따라서, 이 효과를 최대한으로 발휘하기 위해서는, 친수성 세그먼트는 음이온성 단량체의 함유 비율이 많은 것이 좋다. 또 한, 소수성 세그먼트와의 접속 영역이나 연쇄 이동제나 중합 개시제가 결합하고 있는 친수성 세그먼트의 단부를 제외하고, 실질적으로 모든 구성 단위가 음이온성 단량체로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
응집물간의 부착력에 대해서는 종래의 안료 잉크의 검토 중에서는 고려되지 않았던 점이다. 즉, 고밀도 기록 헤드로 인자를 고속화함에 따라서, 발색성 향상 효과가 엷어진다라는 새롭게 표면화된 과제이다. 상기 과제가 고속 인자에서의 발색성의 향상에 가장 큰 영향이 있는 점이라고 생각된다. 응집물간의 부착은 소수성 상호 작용에 의한 물리적인 부착에 의해 형성된다. 즉, 그 부착력을 증대시키기 위해서는 안료 입자 표면을 덮고 있는 분산 수지 표면의 소수성을 높일 필요가 있다.
상술한 바와 같이 토출 안정성을 향상시키기 위해서는 분산 안정성을 높이는 재료 개발을 진행시킬 필요가 있다. 그 때에는, 소수성 세그먼트를 보다 소수성이 강한 관능기만으로 형성되도록 설계하고, 친수성 세그먼트를 친수성이 강한 관능기만으로 형성되도록 설계한다. 그 결과, 소수성 세그먼트는 소수성이 강한 안료 표면에 강하게 결합하려고 한다. 이 때문에, 반응액과의 접촉 후, 소수성 세그먼트가 안료 표면으로부터 박리되어 안료 입자 표면을 덮고 있는 분산 수지의 표면에 나타나지 않는다. 친수성 세그먼트의 친수성이 기록 매체 표면이나 반응액과의 접촉에 의해 저하되었다고 해도, 액적 내의 심한 유동에 대항할 수 있는 만큼의 입자간의 부착력을 안료 표면에 발현하는 것이 불가능하였다.
따라서, 기록 매체 표면 또는 반응액과의 접촉에 의해 안료 입자간의 부착력 을 증대시키기 위해서 안료 입자를 덮고 있는 분산 수지 표면의 소수성을 높아지도록 한다. 이 때문에, 소수성 세그먼트에 안료 표면과의 흡착을 저해하지 않을 정도로 친수성기를 도입하고, 또한 그 친수성기가 기록 매체 표면이나 반응액 내에 함유되는 다가 금속 이온과 반응성을 갖는 음이온성의 관능기를 도입한다는 생각에 이르렀다. 즉, 기록 매체 표면이나 반응액과 접촉함으로써, 소수성 세그먼트에도 포함되는 음이온성기에 수화하는 수화수나 중화에 이용하고 있는 반대 이온과의 상호 작용을 실질적으로 제거할 수 있다. 이러한 분산 수지 중 소수성 세그먼트의 구조 변화를 일으킴으로써, 소수성 세그먼트의 적어도 일부를 분산 수지 표면에 표출시켜서 입자간의 부착력을 증대시킬 수 있는 것이다.
이하에 바람직한 실시 형태를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 잉크는 친수성 세그먼트와 소수성 세그먼트를 갖는 그래프트 공중합체를 포함하는 잉크젯용 안료 잉크이다. 상기 소수성 세그먼트가 적어도 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 단량체와 음이온성 단량체를 공중합함으로써 얻어지는 것이고, 친수성 세그먼트가 음이온성 단량체를 중합함으로써 얻어지는 것을 특징으로 한다. 이러한 그래프트 공중합체에서의 소수성 세그먼트란, 소수성 세그먼트를 구성하기 위해서 공중합되어 있는 전체 단량체에 대한 소수성 단량체의 비율이 적어도 50 질량％ 이상인 것을 말한다. 보다 바람직하게는 70 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 80 질량％ 이상이다.
<화학식 1>
Figure 112008028925749-PAT00003
(식 중, Ar은 벤젠환, 축합 벤젠환 및 복소 방향환으로부터 선택되는 방향환 및 그의 유도체를 나타내고, R은 H 또는 CH3을 나타내며, X는 O 또는 NH를 나타냄)
본 발명에서의 방향족 단량체가 갖는 방향환(상기 화학식 1 중 Ar)은 벤젠환이나 축합 벤젠환뿐만 아니라, 복소 방향환일 수도 있다. 축합 벤젠환으로는 나프탈렌환 및 안트라센환 등을 들 수 있고, 복소 방향환으로는 피리딘환, 카르바졸환 및 이미다졸환 등을 들 수 있다. 또한, 방향환의 유도체란, 상기한 방향환에 탄소수가 4개 이하의 알킬기 등이 1개 이상 치환한 것을 가리킨다.
상기 방향족 단량체의 구체적인 것으로는, 예를 들면 벤질(메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴옥시에틸프탈산 등의 α,β-에틸렌성 불포화 카르복실산의 아릴알코올과의 에스테르 화합물이나 아릴아민과의 아미드 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트 등의 지방족 알코올의 α,β-에틸렌성 불포화 카르복실산에스테르 등의 방향족 단량체 이외의 단량체도 본 발명의 목적 달성을 방해하지 않는 범위에서 병용할 수 있다.
상기 중에서 분산 안정성의 향상을 도모하기 위해서는 스티렌, 벤질(메트)아크릴레이트가 바람직하다. 여기서 "(메트)아크릴레이트"란 "아크릴레이트" 및 "메 타크릴레이트"를 모두 의미한다. 또한, "(메트)아크릴옥시"란 "아크릴옥시" 및 "메타크릴옥시"를 모두 의미한다.
또한, 음이온성 단량체로는, 예를 들면 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 유도체, 말레산, 말레산 유도체, 이타콘산, 이타코산 유도체, 푸마르산, 푸마르산 유도체 등의 음이온성기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 음이온성 단량체로는 공중합했을 때의 그래프트 공중합체의 수용성이 높아지기 때문에 아크릴산이 바람직하다. 또한, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트 등의 지방족 알코올의 α,β-에틸렌성 불포화 카르복실산에스테르 등을 이용하여, 공중합 후에 감화하여 음이온성기인 카르복실기를 형성할 수도 있다.
소수성 세그먼트를 형성하기 위한 방향족 단량체 (A)와 음이온성 단량체 (B)와의 공중합 비율은, 단량체의 질량비로 A:B=2.5:1 내지 20:1이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 A:B=4:1 내지 16:1이다. 이 비율보다 방향족 단량체의 비율이 높아지면, 충분한 응집 입자간의 부착력을 부여하기 어렵고, 고속 인자시의 발색성이 높아지기 어려워진다. 또한, 상기 비율보다 방향족 단량체 비율이 낮아지면 안료 표면에 대한 흡착력이 저하되기 쉬워, 생성된 잉크의 보존 안정성이 저하되기 쉽다.
또한, 상기 친수성 세그먼트란, 상기 친수성 세그먼트를 구성하기 위해서 공중합되어 있는 전체 단량체에 대한 친수성 단량체의 비율이 적어도 50 질량％ 이상인 것을 말한다. 음이온성 단량체로는 소수성 세그먼트의 항에서 서술한 것과 동일한 음이온성 단량체를 사용할 수 있다.
소수성 세그먼트에서 서술한 바와 마찬가지의 이유로부터, 음이온성 단량체로는 아크릴산이 바람직하다. 또한, 친수성 세그먼트를 구성하는 단량체로서, 예를 들면 2-히드록시(메트)아크릴레이트, N-비닐포름아미드, N-비닐아세트아미드, 또는 (메트)아크릴아미드 및 그의 유도체 등을 들 수 있다. 비이온성의 친수성기를 갖는 단량체는 응집성이 손상되지 않을 정도로 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에서 사용하는 그래프트 공중합체는 이들 단량체를 공중합함으로써 제조된다. 그래프트 공중합체를 제조하는 방법은 공지된 어느 방법을 이용할 수도 있다. 크게 구별하면 본 발명에서 사용되는 그래프트 공중합체는 주요 중합체로부터 분지 단량체를 중합시키는 그래프트-프롬(graft-from)법, 주요 중합체에 분지 중합체를 결합시키는 그래프트-온투(graft-onto)법, 주요 중합체를 분지 고분자와 공중합시키는 그래프트-쓰루(graft-through)법, 거대 단량체법 등으로 제조할 수 있다. 그 중에서도 거대 단량체법은 분지 중합체가 이미 알려져 있고, 중합체 설계를 용이하게 행할 수 있는 것 등으로부터, 그래프트 공중합체의 합성법으로서 가장 효과적이고 범용성이 높은 방법이다. 또한, 그래프트 공중합체는 안료의 분산 수지로서 사용될 때, 토출 안정성과 고속 인자에서의 발색성을 향상시키는 효과를 최대한으로 발휘한다. 또한, 그래프트 공중합체 중에서도 주쇄가 소수성 세그먼트이고, 측쇄가 친수성 세그먼트인 것이 바람직하다. 주쇄가 소수성 세그먼트이면, 1 분자의 중합체가 복수개의 안료 입자 표면에 흡착할 가능성이 매우 낮아, 분산 안정성이 높은 안료 잉크를 제조하는 것이 가능해진다.
본 발명의 잉크에서, 그래프트 공중합체로는 중량 평균 분자량이 1,000 이상 30,000 이하의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3,000 이상 15,000 이하의 범위이다. 또한, 그래프트 공중합체 측쇄의 중량 평균 분자량은 300 이상 2,000 이하의 범위의 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 그래프트 공중합체는 음이온성 단량체를 적어도 포함하고 있고, 그래프트 공중합체에서의 음이온성 단량체의 구성 비율을 산가로 나타내면, 30 mg KOH/g 이상 320 mg KOH/g 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 산가가 50 mg KOH/g 이상 300 mg KOH/g 이하이다. 이 범위보다 산가가 낮으면, 생성된 안료 잉크의 분산 안정성이 저하되기 쉽고, 토출 안정성이 악화되기 쉽다. 또한, 이 범위보다 산가가 높으면, 안료 표면에 대한 그래프트 공중합체의 흡착력이 저하되기 쉽고, 생성된 안료 잉크의 보존 안정성이 저하되기 쉽다.
상술한 바와 같이 그래프트 공중합체 중 음이온성기에 의해 안료의 분산 안정화를 도모하기 위해서, 잉크의 전체가 중성 또는 알칼리성으로 조정되어 있는 것이 바람직하다. 단, 이 경우, 알칼리성이 너무 높으면, 잉크젯 기록 장치에 사용되고 있는 여러 가지 부재의 부식의 원인이 되는 경우가 있기 때문에, pH의 범위를 7 내지 10으로 하는 것이 바람직하다. 이때에 사용되는 pH 조정제로는, 예를 들면 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 각종 유기 아민, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속의 수산화물 등의 무기 알칼리제, 유기산이나 무기산인 등을 들 수 있다. 상기한 바와 같은 그래프트 공중합체는 수성액 매체 중에 분산 또는 용해된다.
본 발명의 잉크에서, 그래프트 공중합체는 잉크의 전량에 대하여 총량으로 0.1 질량％ 이상 15 질량％ 이하의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, 안료 분산 수지로서 이용하는 경우는, 잉크의 전량에 대하여 0.1 질량％ 이상 5 질량％ 이하의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다. 필요에 따라서, 로진, 셀락, 전분 등의 천연 수지나, 그래프트 공중합체가 아닌 합성 수지도 바람직하게 사용할 수 있다. 그 양은 상기 그래프트 공중합체의 첨가량을 상회하지 않는 정도이다.
본 발명의 잉크는 상기에서 설명한 그래프트 공중합체나 수지 이외에, 안료, 수용성 유기 용제 및 물을 적어도 포함하여 이루어지며, 이하, 이들 성분에 대해서 설명한다.
본 발명의 잉크는 안료를 함유한다. 함유량은 잉크의 전량에 대하여 질량비로 1 질량％ 이상 20 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 특히 2 질량％ 이상 12 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 하기에 예를 드는 안료를 사용할 수 있다. 우선, 본 발명에서 사용할 수 있는 흑색의 안료로는 카본 블랙을 들 수 있다. 예를 들면, 퍼니스법, 채널법으로 제조된 카본 블랙을 들 수 있다. 상기 카본 블랙은 일차 입경이 11 m㎛(nm) 이상 40 m㎛(nm) 이하, BET법에 의한 비표면적이 50 ㎡/g 이상 400 ㎡/g 이하, 휘발분이 0.5 질량％ 이상 10 질량％ 이하, pH값이 2 내지 10 등인 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 특성을 갖는 시판품으로는, 예를 들면 No. 33, 40, 45, 52, 900, 2200B, 2300, MA7, MA8, MCF88(이상, 미쯔비시 가가꾸제), 라벤(RAVEN) 1255(이상, 콜롬비아제), 레갈(REGAL) 330R, 400R, 660R, 모굴(MOGUL) L(이상, 캐봇제), 컬러 블랙 FW1, 니펙스(Nipex) 170IQ, 니펙스 180IQ, 프린텍스(Printex) 95, 니펙스 90, 프린텍스 90, 프린텍스 80, 프린텍스 35, 프린텍스 U(이상, 데구사제) 등을 들 수 있다. 모두 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 옐로우의 안료로는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 옐로우 1, 2, 3, 13, 16, 74, 83, 109, 128, 155 등을 들 수 있다. 또한, 마젠타의 안료로는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 레드 5, 7, 12, 48(Ca), 48(Mn), 57(Ca), 57:1, 112, 122, 퀴나크리돈 고용체, C.I. 피그먼트 바이올렛 19 등을 들 수 있다. 또한, 시안의 안료로는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 블루 1, 2, 3, 15:3, 15:4, 16, 22, C.I. 배트 블루 4, 6 등을 들 수 있다.
상기 어느 안료도 각 색 잉크에서 단독, 또는 2개 이상의 안료를 혼합할 수도 있다. 물론, 본 발명이 이들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 이외에 자기 분산형 안료 등의 새롭게 제조된 안료도 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 잉크를 형성하는 경우에 바람직한 수성 매체는 물 및 수용성 유기 용제의 혼합 용매이지만, 물로는 여러 가지 이온을 함유하는 일반적인 물이 아닌, 이온 교환수(탈이온수)를 사용하는 것이 바람직하다.
물과 혼합하여 사용되는 수용성 유기 용제로는, 예를 들면 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, sec-부틸알코올, tert-부틸알코올 등의 탄소수 1 내지 4의 알킬알코올류, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류, 아세톤, 디아세톤알코올 등의 케톤 또는 케토알코올류, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜류, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 트리에 틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 헥실렌글리콜, 1,2-헥산디올, 디에틸렌글리콜 등의 알킬렌기가 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬렌글리콜류, 글리세린, 에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸)에테르, 디에틸렌글리콜메틸(또는 에틸)에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸)에테르 등의 다가 알코올의 저급 알킬에테르류, N-메틸-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등을 들 수 있다. 상기 수용성 유기 용제 중에서도 디에틸렌글리콜 등의 다가 알코올, 트리에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸)에테르 등의 다가 알코올의 저급 알킬에테르가 바람직하다.
상기한 바와 같은 수용성 유기 용제의 잉크 중에서의 함유량은 잉크의 전량의 3 질량％ 이상 50 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 특히 3 질량％ 이상 40 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 물의 함유량으로는 잉크의 전량의 10 질량％ 이상 90 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 특히 30 질량％ 이상 80 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 잉크는 상기한 성분 이외에, 필요에 따라서 원하는 물성값을 갖는 잉크로 하기 위해서 계면활성제, 소포제, 방부제 등의 첨가제를 적당히 첨가할 수 있다. 첨가량은 잉크의 전량에 대하여 0.05 질량％ 이상 10 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 특히 0.2 질량％ 이상 5 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 잉크의 제조 방법으로는, 처음에 그래프트 공중합체와 물이 적어도 혼합된 수성 매체에 안료를 첨가하고, 혼 합 교반한다. 그 후, 후술하는 분산 수단을 이용하여 분산 처리를 행하고, 필요에 따라서 원심 분리 처리를 행하여 원하는 안료 분산액을 얻는다. 이어서, 필요에 따라서 이 안료 분산액에 수성 매체 또는 상기에서 예를 든 적절히 선택되는 첨가제 성분을 첨가하고, 교반하여 본 발명의 잉크로 한다.
또한, 본 발명에서 사용하는 그래프트 공중합체를 잉크 중에 용해시키기 위해서, 잉크의 원료인 안료 분산액을 제조할 때에 상기 안료 분산액에 염기를 첨가하면 잉크의 분산 안정성을 향상시킬 수 있다. 이때의 염기류로는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 아민메틸프로판올, 암모니아 등의 유기 아민, 및 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화리튬 등의 무기 염기를 들 수 있다.
안료 잉크의 제조 방법은 상술한 바와 같이 잉크의 제조에 분산 처리를 행하여 얻어지는 안료 분산액을 사용한다. 안료 분산액의 제조시에 행하는 분산 처리 이전에, 적어도 그래프트 공중합체와 물이 혼합된 수성 매체에 안료를 첨가하여 예비 혼합을 행하는 것이 효과적이다. 즉, 이러한 예비 혼합 조작은 안료 표면의 습윤성을 개선하고, 안료 표면에의 분산제의 흡착을 촉진할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기한 안료의 분산 처리시에 사용되는 분산기는 일반적으로 사용되는 분산기이면 어느 것일 수도 있다. 예를 들면, 볼밀, 롤밀, 샌드밀, 비드밀 및 나노마이저 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 비드밀이 바람직하게 사용된다. 이러한 것으로는, 예를 들면 수퍼밀, 샌드그라인더, 비즈밀, 교반기밀, 그레인밀, 다이노밀, 펄밀 및 코볼밀(모두 상품명) 등을 들 수 있다.
안료 잉크를 잉크젯 기록 방법에 바람직하게 사용할 수 있도록 하기 위해서는, 내클로깅성 등의 관점으로부터 안료로는 최적인 입도 분포를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 원하는 입도 분포를 갖는 안료를 얻는 방법으로는, 상기에서 예를 든 분산기의 분쇄 매체의 크기를 작게 하는 수법, 분쇄 매체의 충전율을 크게 하는 수법, 처리 시간을 길게 하는 수법, 분쇄 후 필터나 원심 분리기 등으로 등급 분류하는 수법 및 이들 수법의 조합 등을 들 수 있다.
본 발명의 안료 잉크는, 잉크에 접촉하면 상기 잉크 중에 포함되는 안료 미립자의 평균 입경을 증대시키는 작용을 갖는 화합물을 적어도 함유하는 반응액과 조합하여 이용하는 것이 바람직하다. 안료 잉크와 반응액은 잉크 세트로서 사용하면, 보다 화상 농도가 높고, 고발색의 양호한 인자물을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에서 사용하는 반응액에 대해서 설명한다. 반응액 중에 함유되는, 잉크 중에 포함되는 안료 미립자의 평균 입경을 증대시키는 작용을 갖는 화합물(반응제)로서 가장 바람직한 것으로는 다가 금속염을 들 수 있다. 다가 금속염이란, 2가 이상의 다가 금속 이온과 이들 다가 금속 이온과 쌍을 이루는 음이온으로 구성된 것이다. 다가 금속 이온의 구체예로는, 예를 들면 Ca2 +, Cu2 +, Ni2 +, Mg2+, Zn2 + 등의 2가 금속 이온, 또는 Fe3 +, Al3 + 등의 3가 금속 이온을 들 수 있다. 또한, 이들에 결합하는 음이온으로는 Cl-, NO3 -, SO4 2 - 등을 들 수 있다. 이들 반응제는 잉크 중 안료와 순간적으로 반응하여, 안료 미립자의 평균 입경을 증대시키는 작용을 일으킨다.
본 발명에서 사용하는 반응액은 상기한 바와 같은 반응제와 수성 매체를 적어도 포함하는 조성으로 이루어진다. 수성 매체로는 물과 수용성 유기 용제와의 혼합 매체를 이용하는 것이 바람직하다. 수용성 유기 용제로는 앞서 설명한 잉크에 함유시킬 수 있는 것을 모두 사용할 수 있다. 본 발명에서의 반응액 중에서의 수용성 유기 용제의 함유량에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 반응액 전량의 5 질량％ 이상 60 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 특히 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 반응액에는, 필요에 따라서 추가로 점도 조정제, pH 조정제, 방부제, 산화 방지제 등의 첨가제를 적절하게 배합할 수도 있다. 침투 촉진제로서 기능하는 계면활성제의 선택과 첨가량은 기록 매체에 대한 반응액의 침투성을 억제하는 데에 주의가 필요하다. 또한, 본 발명에서 사용하는 반응액은 무색인 것이 보다 바람직하지만, 피기록 매체 상에서 잉크와 혼합되었을 때에, 각 색 잉크의 색조를 바꾸지 않는 범위의 담색일 수도 있다. 또한, 이상과 같은 구성의 본 발명에서 사용하는 반응액은 25 ℃ 부근에서의 점도가 1 mPa·s(cps) 이상 30 mPa·s(cps) 이하의 범위가 되도록 조정된 것이 바람직하다.
<실시예>
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 기재에서 "부" 및 "％"는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.
[실시예 1]
본 실시예에서는 주쇄가 소수성 세그먼트, 측쇄가 친수성 세그먼트로 이루어지는 그래프트 공중합체로 이루어지는 분산 수지를 이용한 최적인 안료 잉크에 대해서 서술한다.
<분산 수지 A1의 제조>
(거대 단량체 B1의 합성)
측쇄를 구성하는 친수성 세그먼트의 원료로서, 아크릴산(음이온성 단량체) 20부, 및 α-메틸스티렌 이량체(연쇄 이동제) 4부 및 아조비스이소부티로니트릴(라디칼 중합 개시제) 0.4부를 이용하였다. 1-메톡시-2-프로판올 300부 중에서 중합 온도를 110 ℃에서 N2 환류하에 3 시간에 걸쳐 상기 원료를 적하하면서 라디칼 중합을 행하였다. 적하가 종료된 후, 추가로 3 시간 동안 110 ℃로 유지하면서 중합 반응을 행하였다. 그 후, 실온까지 냉각하고, 헥산 1,000부 중에 반응물을 전개하여 미반응물을 침전 정제에 의해 제거하고, 감압 건조하여 거대 단량체 B1을 얻었다. 이때, 분산 수지 A1의 측쇄가 되는 거대 단량체 B1의 중량 평균 분자량(Mw)은 600이었다.
(분산 수지 A1의 합성)
상기에서 얻은 측쇄를 형성하고 음이온성기를 갖는 거대 단량체 B1 10부를 1-메톡시-2-프로판올 300부 중에 미리 용해시키고, 이하에 예를 드는 소수성 세그먼트인 주쇄를 구성하는 단량체와 중합 개시제를 혼합하였다. 주쇄를 구성하는 단량체로서 소수성 방향족 단량체인 벤질메타크릴레이트 60부, 소수성 지방족 단량체 인 n-부틸메타크릴레이트 10부, 음이온성 단량체인 아크릴산 5부, 아조비스이소부티로니트릴 4부를 이용하였다. 이들 단량체와 중합 개시제의 혼합물을 상기 1-메톡시-2-프로판올 중에 적하하여 라디칼 중합을 행하였다. 이때, 중합 온도를 110 ℃로 하고, N2 환류하에서 적하 시간은 3 시간으로 하였다. 적하가 종료된 후, 추가로 3 시간 동안 110 ℃로 유지하면서 중합 반응을 행하였다. 그 후, 실온까지 냉각하고, 헥산 1,000부 중에 반응물을 전개하여 미반응물을 침전 정제에 의해 제거하고, 감압 건조하여 분산 수지 A1을 얻었다. 분산 수지 A1은 주쇄가 소수성 세그먼트이고, 측쇄가 친수성 세그먼트인 구조를 갖는 그래프트 공중합체이다. 얻어진 분산 수지 A1의 중량 평균 분자량은 5,800이고, 산가는 100 mg KOH/g이었다. 소수성 세그먼트에서의 방향족 단량체 (A)와 음이온성 단량체 (B)의 조성비는 A:B=12:1이다.
(잉크)
<안료 분산액 K1의 제조>
·분산 수지 A1 5부
·수산화칼륨 1부
·이소프로필알코올 10부
·이온 교환수 69부
상기 성분을 혼합하고, 수조에서 70 ℃로 가온하여, 수지분을 완전히 용해시켰다. 이 용액에 카본 블랙(니펙스 180IQ, 데구사제) 15부를 첨가하고, 30 분간 예비 혼합을 행한 후, 하기의 조건으로 분산 처리를 행하였다.
·분산기: 비드밀 UAM-015(제품명)(고토부키 고교사 제조)
·분쇄 매체: 지르코니아 비드, 0.05 mm 직경(도소제)
·분쇄 매체의 충전율: 70 ％(부피비)
·분쇄 시간: 1 시간
이상의 처리에 의해 안료 분산액 K1을 얻었다.
<안료 분산액 C1의 제조>
상기 안료 분산액 K1에서의 안료를 카본 블랙으로부터 시안 안료(이르갈라이트(IRGALITE) 블루 8700, 시바 스페셜티 케미컬즈제)로 한 것 이외에는 안료 분산액 K1과 동일한 방법에 의해 안료 분산액 C1을 얻었다.
<안료 분산액 M1의 제조>
상기 안료 분산액 K1에서의 안료를 카본 블랙으로부터 마젠타 안료(크로모프탈(CROMOPHTAL) 핑크 PT, 시바 스페셜티 케미컬즈제)로 한 것 이외에는 안료 분산액 K1과 동일한 방법에 의해 안료 분산액 M1을 얻었다.
<안료 분산액 Y1의 제조>
상기 안료 분산액 K1에서의 안료를 카본 블랙으로부터 옐로우 안료(이르갈라이트 옐로우 GS, 시바 스페셜티 케미컬즈제)로 한 것 이외에는 안료 분산액 K1과 동일한 방법에 의해 안료 분산액 Y1을 얻었다.
<블랙 잉크 K1의 제조>
상기한 분산액 K1을 사용하여 하기의 조성비를 갖는 성분을 혼합하여, 블랙 잉크 K1로 하였다.
·안료 분산액 K1(안료 농도로서 5부) 33부
·글리세린 10부
·에틸렌글리콜 5부
·N-메틸피롤리돈 5부
·아세틸레놀 EH(상표명, 가와켄 파인 케미칼제) 1부
·이온 교환수 46부
<시안 잉크 C1의 제조>
블랙 잉크 K1에서 안료 분산액 K1을 안료 분산액 C1로 한 것 이외에는, 블랙 잉크 K1과 동일하게 하여 시안 잉크 C1을 얻었다.
<마젠타 잉크 M1의 제조>
블랙 잉크 K1에서 안료 분산액 K1을 안료 분산액 M1로 한 것 이외에는, 블랙 잉크 K1과 동일하게 하여 마젠타 잉크 M1을 얻었다.
<옐로우 잉크 Y1의 제조>
블랙 잉크 K1에서 안료 분산액 K1을 안료 분산액 Y1로 한 것 이외에는, 블랙 잉크 K1과 동일하게 하여 옐로우 잉크 Y1을 얻었다.
[평가]
<고속 인자시의 발색성 평가(블랙 잉크)>
상기에서 제조한 실시예 1의 블랙 잉크의 발색성 평가를 이하의 방법에 의해 행하였다. 상기한 잉크를 잉크 카트리지에 채워서 잉크젯 프린터 PIXUS 850i(캐논 제)를 이용하고, 고속 인자의 인자 모드로 보통지인 LC-301(캐논제)로 행하였다. 또한, 얻어진 인자물에 대해서 이하의 광학 농도 평가를 행하였다.
[시험 A. 인자물의 광학 농도 평가]
상술한 바와 같이 하여 제조한 인자물의 광학 농도를 반사 농도계 RD-19I(그레태그 맥베쓰(Gretag Macbeth)제)를 이용하여, 측정한 블랙 잉크 K1의 인자물의 광학 농도 OD1을 하기 기준에 의해 평가하였다. 얻어진 평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
(평가 기준)
○: OD1>1.4
△: 1.2<OD1≤1.4
×: OD1≤1.2
<토출 안정성의 평가>
[시험 B. 토출 안정성의 시험]
잉크의 토출 안정성은 하기의 방법 및 기준으로 평가하였다. 상기 잉크젯 프린터에 의해 블랙 잉크 K1을 이용하여 상기 보통지 상에 1,000매 연속 기록을 행하였다. 1,000매 연속 기록 후에, 상기 발색성 평가에서 서술한 방법에 의해 제조한 인자물을 시험 A와 마찬가지의 방법으로 광학 농도의 측정을 행하였다. 또한, 얻어진 OD2값과, 토출 안정성 시험 전에 형성한 인자물에 대해서 동일한 방법으로 측정한 광학 농도 OD1로부터, ROD=OD2/OD1로 표시되는 OD2와 OD1과의 비 ROD를 구하고, 하기의 기준으로 블랙 잉크 K1의 토출 안정성을 평가하여, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(평가 기준)
○: ROD>0.9
△: 0.6<ROD≤0.9
×: ROD≤0.6
<고속 인자시의 발색성 평가(컬러 잉크)>
상기에서 제조한 컬러 잉크(시안 잉크 C1, 마젠타 잉크 M1, 옐로우 잉크 Y1)의 발색성 평가를 이하의 방법에 의해 행하였다. 이용하는 잉크를 컬러 잉크로 한 것 이외에는 블랙 잉크 K1과 동일한 방법으로 인자물을 얻었다. 또한, 얻어진 인자물에 대해서 이하의 채도 평가를 행하였다.
[시험 A. 인자물의 채도 평가]
얻어진 인자물의 색상을 반사 농도계 RD-19I(그레태그 맥베쓰제)를 이용하여, CIE로 규정되어 있는 색차 표시법의 L*a*b* 표색계의 좌표를 구하고, 하기 화학식으로 정의되는 채도 C* 1값을 산출하였다. 이 C* 1값으로 화상의 채도를 평가하였다. 각 색에서 채도의 값이 클수록 발색성이 높은 것을 나타내고 있다. 얻어진 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
C* 1={(a*)2+(b*)2}1/2
<토출 안정성의 평가(컬러 잉크)>
[시험 B. 토출 안정성의 시험]
잉크의 토출 안정성은 하기의 방법 및 기준으로 평가하였다. 상기 잉크젯 프린터에 의해 컬러 잉크(시안 잉크 C1, 마젠타 잉크 M1, 옐로우 잉크 Y1)를 이용하여, 블랙 잉크 K1과 마찬가지로 상기 보통지 상에 1,000매 연속 기록을 행하였다. 1,000매 연속 기록 후에 얻은 인자물에 대해서 시험 A와 마찬가지의 방법으로 채도 C* 2의 평가를 행하였다. 또한, 얻어진 채도 C* 2값과, 토출 안정성 시험 전에 형성한 인자물에 대해서 동일한 방법으로 측정한 채도 C* 1로부터, RC=C* 2/C* 1로 표시되는 C* 2와 C* 1과의 비 RC를 구하고, 하기의 기준으로 평가하여, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(평가 기준)
○: RC>0.9
△: 0.6<RC≤0.9
×: RC≤0.6
Figure 112008028925749-PAT00004
상기한 바와 같이 본 발명의 안료 잉크는 고속 인자여도 모든 잉크에서 매우 높은 발색성의 인자물을 얻을 수 있고, 또한 토출 안정성이 높은 잉크였다.
[실시예 2]
본 실시예에서는 주쇄가 친수성 세그먼트, 측쇄가 소수성 세그먼트인 그래프트 공중합체로 이루어지는 분산 수지를 이용한 안료 잉크에 대해서 서술한다.
<분산 수지 A2의 제조>
(거대 단량체 B2의 합성)
측쇄를 구성하는 소수성 세그먼트의 원료로서, 방향족 단량체인 벤질아크릴레이트 50부와 음이온성 단량체인 말레산 20부, α-메틸스티렌 이량체 10부(연쇄 이동제), 아조비스이소부티로니트릴 1.5부를 준비하였다. 이들 화합물을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 라디칼 중합을 행하여, 거대 단량체 B2를 얻었다. 이때, 분산 수지 A2의 측쇄가 되는 거대 단량체 B2의 중량 평균 분자량은 2,500이었다. 소수성 세그먼트를 구성하는 [방향족 단량체]:[음이온성 단량체]=5:2이다.
(분산 수지 A2의 합성)
거대 단량체 B1을 상기에서 제조한 거대 단량체 B2 12부로 하고, 주쇄를 구성하는 친수성 세그먼트의 원료를 음이온성 단량체인 말레산 30부로 하는 것을 제외하고, 실시예 1에 기재한 방법에 따라 라디칼 중합에 의해 분산 수지 A2를 제조하였다. 얻어진 분산 수지 A2의 중량 평균 분자량은 6,800이고, 산가는 320 mg KOH/g이었다.
<안료 분산액 C2의 제조>
·분산 수지 A2 5부
·수산화칼륨 2부
·이소프로필알코올 10부
·이온 교환수 68부
상기 성분을 혼합하고, 수조에서 70 ℃로 가온하여, 수지분을 완전히 용해시켰다. 이 용액에 시안 안료(파스토겐(FASTOGEN) 블루 5380SD, 다이닛본 잉크 가가꾸 고교제) 15부를 첨가하고, 30 분간 예비 혼합을 행한 후, 실시예 1과 동일한 조건으로 분산 처리를 행하여, 안료 분산액 C2를 얻었다.
<시안 잉크 C2의 제조>
실시예 1에서의 안료 분산액 K1을 안료 분산액 C2로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 컬러 잉크인 시안 잉크 C2를 얻었다.
[평가]
실시예 1의 컬러 잉크의 평가 방법 및 평가 기준에 따라서, 시안 잉크 C2를 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
Figure 112008028925749-PAT00005
상기한 바와 같이, 본 발명의 안료 잉크는 고속 인자여도 발색성이 높은 인자물을 얻을 수 있고, 또한 토출 안정성이 높은 잉크였다.
[실시예 3]
본 실시예에서는 주쇄가 소수성 세그먼트, 측쇄가 친수성 세그먼트로 이루어지는 그래프트 공중합체로 이루어지는 분산 수지를 이용한 안료 잉크에 대해서 서술한다.
(분산 수지 A3의 합성)
친수성 세그먼트인 측쇄를 형성하는 거대 단량체 B3으로는, AW-6S(이소부틸메타크릴레이트 거대 단량체, 도아고세이제; 중량 평균 분자량 11,000) 25부를 1-메톡시-2-프로판올 300부 중에 미리 용해시켰다. 소수성 세그먼트인 주쇄를 구성하는 원료로는 소수성 방향족 단량체인 2-페녹시에틸메타크릴레이트 60부와 음이온성 단량체인 메타크릴산 20부, 아조비스이소부티로니트릴 4부를 이용하였다. 실시예 1과 동일하게 라디칼 중합을 행하여 그래프트 공중합체를 얻었다.
이어서, 수산화칼륨 30부를 용해시킨 이온 교환수 100부에 그래프트 공중합체 10부를 용해시키고, 70 ℃에서 3 시간 동안 측쇄인 이소부틸메타크릴레이트 거대 단량체의 이소부틸기의 가수분해를 행하였다. 염산을 첨가하여 용해되어 있는 수지를 석출시키고, 수지를 메탄올로 세정한 후, 진공 건조를 행하여 분산 수지 A3을 얻었다. 분산 수지 A3은 주쇄가 2-페녹시에틸메타크릴레이트와 메타크릴산에 의해 구성되는 소수성 세그먼트이고, 측쇄는 이소부틸메타크릴레이트가 가수분해된 메타크릴산에 의해 구성되는 친수성 세그먼트인 그래프트 공중합체이다. 얻어진 분산 수지 A3의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 15,200이고, 산가는 310 mg KOH/g이었다. 또한, 소수성 세그먼트에서의 방향족 단량체 (A)와 음이온성 단량체 (B)의 조성비는 A:B=3:1이었다.
<안료 분산액 M2의 제조>
분산 수지로서 분산 수지 A3을, 안료로서 마젠타 안료인 크로모프탈 마젠타 ST(시바 스페셜티 케미컬즈제)를 이용한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 안료 분산액 M2를 얻었다.
<마젠타 잉크 M2의 제조>
실시예 1에서의 안료 분산액 K1을 안료 분산액 M2로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 컬러 잉크인 마젠타 잉크 M2를 얻었다.
[평가]
얻어진 마젠타 잉크 M2를 실시예 1에 나타낸 컬러 잉크의 평가 방법과 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
Figure 112008028925749-PAT00006
상기한 바와 같이 본 발명의 안료 잉크는 고속 인자여도 발색성이 높은 인자물을 얻을 수 있고, 또한 토출 안정성이 높은 잉크였다.
[실시예 4]
본 실시예에서는 측쇄의 음이온성 단량체로서 아크릴산을 이용한 경우에 대해서 서술한다.
<분산 수지 A4의 제조>
(분산 수지 A4의 합성)
실시예 1에서 제조한 거대 단량체 B1 25부를 이용하고, 주쇄를 구성하는 소수성 세그먼트의 원료로서 이하의 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건으로 라디칼 중합을 행하여, 분산 수지 A4를 제조하였다. 소수성 세그먼트의 원료로는 방향족 단량체인 벤질메타크릴레이트 60부, 음이온성 단량체인 메타크릴산 20부, 아조비스이소부티로니트릴 4부를 이용하였다. 얻어진 분산 수지 A4의 중량 평균 분자량은 5,600이고, 산가는 320 mg KOH/g이었다. 주쇄의 소수성 세그먼트에서의 단량체의 조성비는 [방향족 단량체]:[음이온성 단량체]=3:1이다.
<안료 분산액 Y2의 제조>
분산 수지로서 분산 수지 A4를, 안료로서 옐로우 안료(한자 브릴리언트(Hansa Brilliant) 옐로우 5GXB, 클라리안트재팬제)를 이용한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 하여 안료 분산액 Y2를 얻었다.
<옐로우 잉크 Y2의 제조>
실시예 1에서의 안료 분산액 K1을 안료 분산액 Y2로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 컬러 잉크인 옐로우 잉크 Y2를 얻었다.
[평가]
얻어진 옐로우 잉크 Y2를 실시예 1에 나타낸 컬러 잉크의 평가 방법과 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
평가 결과
평가 항목 잉크 번호 시험 A 시험 B
발색성 토출 안정성
실시예 4 Y2 80 ○
상기한 바와 같이 본 발명의 안료 잉크는 고속 인자여도 발색성이 높은 인자물을 얻을 수 있고, 또한 토출 안정성이 높은 잉크였다.
[실시예 5 내지 10]
본 실시예에서는 측쇄의 친수성 세그먼트를 구성하는 음이온성 단량체 및 주쇄의 소수성 세그먼트를 구성하는 음이온성 단량체로서 아크릴산을 이용한 경우에 대해서 서술한다.
<분산 수지 A5 내지 A10의 제조>
(분산 수지 A5 내지 A10의 합성)
실시예 1에서 제조한 거대 단량체 B1 25부를 이용하고, 주쇄를 구성하는 소수성 세그먼트의 원료로서 이하의 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건으로 라디칼 중합을 행하여, 분산 수지 A5 내지 A10을 제조하였다. 소수성 세그먼트의 원료로는 방향족 단량체인 벤질메타크릴레이트와 음이온성 단량체인 아크릴산을 이용하였다. 이때, 각 단량체의 공중합비를 하기 표 5와 같이 하였다.
Figure 112008028925749-PAT00007
<안료 분산액 K2 내지 K7의 제조>
분산 수지로서 분산 수지 A5 내지 A10을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 안료 분산액 K2 내지 K7을 얻었다.
<블랙 잉크 K2 내지 K7의 제조>
안료 분산액으로서 상기 각 안료 분산액을 이용한 것 이외에는 실시예 1의 블랙 잉크 K1과 동일하게 하여 블랙 잉크 K2 내지 K7을 얻었다. 얻어진 블랙 잉크를 실시예 1에 나타낸 블랙 잉크의 평가법 및 평가 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 6에 나타낸다.
평가 결과
잉크 번호 분산 수지 시험 A 시험 B
발색성 토출 안정성
실시예 5 K2 A5 △ ○
실시예 6 K3 A6 ○ ○
실시예 7 K4 A7 ○ ○
실시예 8 K5 A8 ○ ○
실시예 9 K6 A9 ○ ○
실시예 10 K7 A10 △ △
상기한 바와 같이, 본 발명의 안료 잉크는 고속 인자여도 모든 잉크에서 발색성이 높은 인자물을 얻을 수 있고, 또한 토출 안정성도 확보된 잉크였다.
[실시예 11 내지 16]
본 실시예에서는 측쇄의 친수성 세그먼트의 중량 평균 분자량을 상이하게 한 분산 수지를 이용한 경우에 대해서 서술한다.
<분산 수지 A11 내지 A16의 제조>
(거대 단량체 B4 내지 B9의 합성)
실시예 1과 동일한 방법에 의해 거대 단량체 B4 내지 B9를 제조하였다. 이때, 원료의 아크릴산(AA) 및 연쇄 이동제인 α-메틸스티렌 이량체(MSD), 라디칼 중합 개시제인 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 중합 용매인 1-메톡시-2-프로판올(PGM)을 하기 표 7의 비율로 하였다.
Figure 112008028925749-PAT00008
(분산 수지 A11 내지 A16 합성)
상기 표의 거대 단량체 B4 내지 B9를 각 25부 이용하고, 주쇄를 구성하는 소수성 세그먼트의 원료로서 이하의 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건으로 라디칼 중합을 행하여, 분산 수지 A11 내지 A16을 얻었다. 소수성 세그먼트의 원료로는, 방향족 단량체인 벤질메타크릴레이트 40부, 음이온성 단량체인 아크릴산 10부, 아조비스이소부티로니트릴 4부를 이용하였다. 주쇄의 소수성 세그먼트에서의 단량체 비율은 [방향족 단량체]:[음이온성 단량체]=4:1이다.
<안료 분산액 K8 내지 K13의 합성>
분산 수지로서 분산 수지 A11 내지 A16을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 안료 분산액 K8 내지 K13을 얻었다.
<블랙 잉크 K8 내지 K13의 제조>
안료 분산액으로서 상기 각 안료 분산액을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 블랙 잉크 K8 내지 K13을 얻었다. 얻어진 블랙 잉크를 실시예 1에 나타낸 블랙 잉크의 평가법 및 평가 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 8에 나타낸다.
Figure 112008028925749-PAT00009
상기한 바와 같이 본 발명의 안료 잉크는 고속 인자여도 모든 잉크에서 발색성이 높은 인자물을 얻을 수 있고, 또한 토출 안정성도 확보된 잉크였다.
[실시예 17]
본 실시예에서는 반응액과 상기 안료 잉크로 이루어지는 잉크 세트를 이용한 경우에 대해서 서술한다.
<반응액 S1의 제조>
하기의 조성으로 이루어지는 성분을 혼합한 후, 여과하여 반응액 S1을 제조하였다.
·디에틸렌글리콜 10.0부
·메틸알코올 5.0부
·질산마그네슘 3.0부
·아세틸레놀 EH(상품명, 가와켄 파인 케미칼제) 0.1부
·이온 교환수 81.9부
<잉크 세트의 제조 및 평가>
상기에서 얻은 반응액 S1과, 블랙 잉크 K2와, 컬러 잉크 C2, M2 및 Y2를 조합하여 본 실시예의 잉크 세트로 하였다. 잉크 K2, C2, M2 및 Y2는 실시예 5, 및 2 내지 4에서 제조한 것을 이용하였다. 이와 같이 하여 얻은 잉크 세트를 이용하여, 실시예 1과 동일한 인쇄 용지에 반응액 S1을 먼저 부여한 후, 상기 반응액 S1과 각 잉크가 접하도록 잉크 K2, C2, M2 및 Y2를 부여하여 인자물을 얻었다.
[평가]
얻어진 인자물을 실시예 1에 나타낸 평가법 및 평가 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 9에 나타낸다.
Figure 112008028925749-PAT00010
본 실시예로부터 명백한 바와 같이, 반응액을 사용하는 잉크 세트로 함으로써, 인자부의 발색성을 더욱 향상시키는 것이 가능하다.
[비교예 1]
본 비교예에서는 분산 수지로서 랜덤 중합체를 이용하고 있는 경우에 대해서 서술한다.
<분산 수지 A17의 제조>
(분산 수지 A17의 합성)
단량체로는 소수성 방향족 단량체인 벤질메타크릴레이트 60부와 음이온성 단량체인 아크릴산 15부와 소수성 지방족 단량체인 n-부틸메타크릴레이트 10부를 이용하였다. 또한, 이들에 라디칼 중합 개시제인 아조비스이소부티로니트릴 4부를 혼합한 것을 원료로서 이용하였다. 이들 원료를 1-메톡시-2-프로판올 300부 중에 적하하여 라디칼 중합을 행하였다. 이때, 중합 온도를 110 ℃로 하고, N2 환류하에서 적하 시간은 3 시간으로 하였다. 적하가 종료된 후, 추가로 3 시간 동안 110 ℃로 유지하면서 중합 반응을 행하였다. 그 후, 실온까지 냉각하고, 헥산 1,000부 중에 반응물을 전개하여 미반응물을 침전 정제에 의해 제거하고, 감압 건조하여 분산 수지 A17을 얻었다. 분산 수지 A17은 랜덤 공중합체이다. 얻어진 분산 수지 A17의 중량 평균 분자량은 6,200이고, 산가는 100 mg KOH/g이었다.
<안료 분산액 K14의 제조>
분산 수지로서 분산 수지 A17을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 안료 분산액 K14를 얻었다.
<블랙 잉크 K14의 제조>
안료 분산액으로서 상기 안료 분산액을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 블랙 잉크 K14를 얻었다. 얻어진 블랙 잉크를 실시예 1에 나타낸 블랙 잉크의 평가법 및 평가 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 10에 나타낸다.
Figure 112008028925749-PAT00011
본 비교예의 잉크에서는 고속 인쇄시의 발색성은 확보할 수 있지만, 토출 안정성이 불충분하였다.
[비교예 2]
본 비교예에서는 분산 수지가 소수성 세그먼트는 소수성기를 갖는 단량체만으로 구성되고, 친수성 세그먼트는 비음이온성 친수성기를 갖는 단량체만으로 구성되어 있는 그래프트 공중합체에 의해 형성되어 있는 경우에 대해서 서술한다.
<분산 수지 A18의 합성>
(거대 단량체 B10의 합성)
음이온성 단량체의 아크릴산(AA)을 비음이온성 친수성기를 갖는 단량체인 2-히드록시에틸아크릴레이트 20부로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 거대 단량체 B10을 얻었다. 얻어진 거대 단량체 B10은 중량 평균 분자량이 800이었다.
(분산 수지 A18의 합성)
실시예 1과 동일하게 하여 분산 수지 A18을 제조하였다. 단, 거대 단량체 B1을 상기 거대 단량체 B10 10부로 하였다. 또한, 주쇄를 구성하는 단량체로는 방향족 단량체인 벤질메타크릴레이트 60부, 지방족 단량체인 n-부틸메타크릴레이트 10부를 이용하고, 라디칼 중합 개시제로는 아조비스이소부티로니트릴 4부를 이용하였다. 얻어진 분산 수지 A18의 중량 평균 분자량은 6,200이었다.
<안료 분산액 K15의 제조>
분산 수지로서 분산 수지 A18을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 안료 분산액 K15를 얻었다.
<블랙 잉크 K15의 제조>
안료 분산액으로서 상기 안료 분산액을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 블랙 잉크 K15를 얻었다. 얻어진 블랙 잉크를 실시예 1에 나타낸 블랙 잉크의 평가법 및 평가 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 11에 나타낸다.
Figure 112008028925749-PAT00012
본 비교예의 잉크에서는 토출 안정성은 확보되어 있지만, 고속 인쇄시의 발색성이 불충분하였다.
[비교예 3]
본 비교예에서는 분산 수지가 소수성 세그먼트는 소수성기를 갖는 단량체만으로 구성되고, 친수성 세그먼트에 음이온성 단량체가 포함되어 있는 그래프트 공중합체에 의해 형성되어 있는 경우에 대해서 서술한다.
<분산 수지 A19의 제조>
(분산 수지 A19의 합성)
실시예 1과 동일하게 하여 분산 수지 A19를 얻었다. 단, 측쇄를 구성하는 친수성 세그먼트는 거대 단량체 B1 15부를 이용하였다. 또한, 주쇄를 구성하는 단량체로는 방향족 단량체인 벤질메타크릴레이트 60부, 지방족 단량체인 n-부틸메타크릴레이트 10부를 이용하고, 라디칼 중합 개시제로는 아조비스이소부티로니트릴 4부를 이용하였다. 얻어진 분산 수지 A19의 중량 평균 분자량은 5,600이고, 분산 수지 A19의 산가는 100 mg KOH/g이었다.
<안료 분산액 K16의 제조>
분산 수지로서 분산 수지 A19를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 안료 분산액 K16을 얻었다.
<블랙 잉크 K16의 제조>
안료 분산액으로서 상기 안료 분산액을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 블랙 잉크 K16을 얻었다. 얻어진 블랙 잉크를 실시예 1에 나타낸 블랙 잉크의 평가법 및 평가 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 12에 나타낸다.
Figure 112008028925749-PAT00013
본 비교예에서는 토출 안정성이 확보되어 있지만, 고속 인쇄시의 발색성은 불충분하였다.
본 발명은 예시적인 실시 형태에 대해 기재하였지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시 형태에 한정되지 않는 것으로 이해해야 한다. 하기 특허청구범위의 범주는 이러한 모든 변형 및 등가의 구조 및 기능을 포함하도록 최대한 넓은 의미로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 물, 안료, 수용성 유기 용제 및 그래프트 공중합체를 포함하며, 상기 그래프트 공중합체가 친수성 세그먼트와 소수성 세그먼트를 갖고, 상기 소수성 세그먼트가 음이온성 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 단량체를 공중합함으로써 얻어지는 것이고, 상기 친수성 세그먼트가 음이온성 단량체를 중합함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 안료 잉크.
    <화학식 1>
    Figure 112008028925749-PAT00014
    (식 중, Ar은 벤젠환, 축합 벤젠환 및 복소 방향환으로부터 선택되는 방향환 및 그의 유도체를 나타내고, R은 H 또는 CH3을 나타내며, X는 O 또는 NH를 나타냄)
  2. 제1항에 있어서, 상기 그래프트 공중합체의 주쇄가 소수성 세그먼트이고, 측쇄가 친수성 세그먼트인 잉크젯용 안료 잉크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트에 포함되는 음이온성 단량체가 아크릴산인 잉크젯용 안료 잉크.
  4. 제1항에 있어서, 상기 소수성 세그먼트에 포함되는 음이온성 단량체가 아크릴산인 잉크젯용 안료 잉크.
  5. 제1항에 있어서, 상기 소수성 세그먼트에서의 방향족 단량체 (A)와 음이온성 단량체 (B)와의 공중합 비율이 단량체의 질량비로 A:B=4:1 내지 16:1인 잉크젯용 안료 잉크.
  6. 제1항에 있어서, 상기 소수성 세그먼트를 구성하는 전체 단량체에 대한 소수성 단량체의 비율이 질량비로 50 질량％ 이상인 잉크젯용 안료 잉크.
  7. 제1항에 있어서, 상기 그래프트 공중합체의 측쇄의 중량 평균 분자량이 300 이상 2,000 이하인 잉크젯용 안료 잉크.
  8. 제1항에 있어서, 상기 그래프트 공중합체의 산가가 50 mg KOH/g 이상 300 mg KOH/g 이하인 잉크젯용 안료 잉크.
  9. 제1항에 있어서, 상기 소수성 세그먼트에 포함되는 방향족 단량체가 벤질메타크릴레이트인 잉크젯용 안료 잉크.
  10. 안료 잉크와, 상기 안료 잉크와 접촉하면 상기 안료의 입경이 증대되는 반응 액을 포함하며, 상기 안료 잉크가 제1항에 기재된 잉크젯용 안료 잉크인 것을 특징하는 잉크 세트.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4964167B2 (ja) * 2008-02-20 2012-06-27 富士フイルム株式会社 インクジェット記録用インクセット及び画像記録方法
JP5448352B2 (ja) * 2008-03-10 2014-03-19 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子
JP5311850B2 (ja) * 2008-03-13 2013-10-09 富士フイルム株式会社 インクジェット記録用インクセット
CN101712829B (zh) * 2008-10-07 2013-06-05 佳能株式会社 喷墨墨、喷墨记录方法和墨盒
JP2010111855A (ja) * 2008-10-07 2010-05-20 Canon Inc インクジェット用インク、インクジェット記録方法、及びインクカートリッジ
CN101712830B (zh) * 2008-10-07 2012-11-07 佳能株式会社 喷墨墨、喷墨记录方法和墨盒
JP5498724B2 (ja) * 2009-05-15 2014-05-21 凸版印刷株式会社 カラーフィルタ、及び液晶表示装置
JP5852301B2 (ja) * 2009-07-02 2016-02-03 キヤノン株式会社 クリアインク、インクジェット記録方法、インクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置
JP5583375B2 (ja) * 2009-09-08 2014-09-03 富士フイルム株式会社 水性インク組成物および画像形成方法
JP2011105865A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Fujifilm Corp インクセットおよび画像形成方法
JP5448924B2 (ja) * 2010-02-25 2014-03-19 富士フイルム株式会社 インク組成物、インクセット、及びこれを用いた画像形成方法
JP5253555B2 (ja) 2010-12-08 2013-07-31 キヤノン株式会社 自己分散顔料の合成方法、自己分散顔料、インクジェット用のインク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法
JP6702818B2 (ja) 2015-08-07 2020-06-03 キヤノン株式会社 水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法
JP6903988B2 (ja) * 2017-03-24 2021-07-14 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 水性顔料分散組成物、水性インク、インクカートリッジ、記録装置及び記録方法
CN110799605B (zh) * 2017-07-03 2022-06-10 花王株式会社 水性油墨
JP6419264B1 (ja) * 2017-07-14 2018-11-07 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 インキセット、及び印刷物の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1127227A (en) * 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
JPS6159911A (ja) 1984-08-30 1986-03-27 Nec Corp 切換スイツチ回路
JPH06100810A (ja) 1992-09-21 1994-04-12 Canon Inc 水性顔料インク及びこれを用いたインクジェット記録方法並びにインクジェット記録装置
US6117921A (en) * 1996-08-30 2000-09-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for making printed images using pigmented ink jet compositions
US5708095A (en) * 1996-08-30 1998-01-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Graft copolymers containing sulfonate and phosphonate groups having particular utility as pigmented ink dispersants
US6005023A (en) * 1996-12-27 1999-12-21 E.I. Du Pont Nemours And Company Ink jet inks containing branched polymer dispersants and emulsion polymer additives
EP1555137B1 (en) * 2002-10-25 2008-11-12 Canon Kabushiki Kaisha Method of ink-jet recording
US20040212667A1 (en) * 2003-02-06 2004-10-28 Canon Kabushiki Kaisha Ink set, image recording method and image recording apparatus
JP5110764B2 (ja) * 2003-10-07 2012-12-26 キヤノン株式会社 インクジェット用顔料分散インク、インクセット、インクタンク、記録ユニット、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法及びインクジェット用顔料分散インクの製造方法
US7378459B2 (en) * 2003-10-07 2008-05-27 Canon Kabushiki Kaisha Pigment-dispersed ink-jet ink, ink set, ink tank, recording unit, ink-jet recording apparatus, ink-jet recording process and production process of pigment-dispersed ink-jet ink
JP4758652B2 (ja) * 2004-01-19 2011-08-31 大日精化工業株式会社 優れた顔料分散性を有するグラフトコポリマーの製造方法、該グラフトコポリマー類を利用するエマルジョン類の製造方法、及び該グラフトコポリマー類またはエマルジョン類を利用している顔料分散液類
JP2006169345A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Canon Inc インクジェット用顔料インク、インクセット、画像形成方法及び画像記録装置
US7629395B2 (en) * 2006-06-12 2009-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Inkjet pigment ink
JP5063037B2 (ja) * 2006-06-12 2012-10-31 キヤノン株式会社 インクジェット用顔料インク
JP5247023B2 (ja) * 2006-12-07 2013-07-24 キヤノン株式会社 インクジェット用顔料インク

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