JP2006001971A - インクジェット記録用水系インクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
インクジェット記録用水系インクの製造方法を提供すること。
【解決手段】
水、着色剤、水不溶性ポリマー、及び該水不溶性ポリマーを溶解する有機溶媒を含有する混合物を分散処理した後、該有機溶媒を除去して、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体を得る工程(1)、及び前記水分散体を40℃以上で加熱処理する工程(2)を有するインクジェット記録用水系インクの製造方法である。
【選択図】 なし
Description
しかしながら、顔料系インクは、水系インクとして使用した場合、顔料がインク中に溶解しないため、保存安定性に課題がある。
また、着色剤を含有した水不溶性ポリマーからなる水分散体を含むインクジェット記録用水系インク(例えば、特許文献3)も知られているが、特許文献3の場合には、さらなる保存安定性が求められている。
すなわち、本発明は、
(1)水、着色剤、水不溶性ポリマー、及び有機溶媒を含有する混合物を分散処理した後、該有機溶媒を除去して、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体を得る工程(1)、及び前記水分散体を40℃以上で加熱処理する工程(2)を有することを特徴とするインクジェット記録用水系インクの製造方法、
を提供するものである。
ここで、インクジェット記録用水系インクにおける「水系」とは、水系インクに含まれる溶媒中、水が最大割合を占めていることを意味するものであり、溶媒が水のみの場合もあり、水と一種以上の有機溶媒との混合溶媒の場合も含まれる。
着色剤としては、耐水性の観点から、顔料及び疎水性染料が好ましい。中でも、近年要求が強い高耐候性を発現させるためには、顔料を用いるのがよい。顔料は、有機顔料及び無機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらに体質顔料を併用することもできる。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー 13, 17, 74, 83, 93, 97,109, 110,120, 128,139, 151,154,155,174,180; C.I. ピグメント・レッド 48, 57:1, 122, 146,176,184, 185,188, 202; C.I.ピグメント・バイオレット 19, 23; C.I. ピグメント・ブルー 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 16,60; C.I. ピグメント・グリーン 7, 36等が挙げられる。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム及びタルク等が挙げられる。
疎水性染料を水不溶性ポリマー粒子中に効率よく含有させる観点から、疎水性染料は、水分散体の製造時に使用される有機溶媒に対する溶解度が、好ましくは2g/L以上、より好ましくは20〜500g/Lであるものが好適である。
これらの中では、イエローとしてC.I.ソルベント・イエロー29及び30、シアンとしてC.I.ソルベント・ブルー70、マゼンタとしてC.I.ソルベント・レッド18及び49、ブラックとしてC.I.ソルベント・ブラック3、7及びニグロシン系の黒色染料が好ましい。
商業的に入手しうる油性染料としては、例えば、Nubian Black PC-0850、Oil Black HBB 、Oil Black 860 、Oil Yellow 129、Oil Yellow 105、Oil Pink 312、Oil Pink 330、Oil Red 5B、Oil Scarlet 308、Vali Fast Blue 2606、Oil Blue BOS〔以上、オリエント化学株式会社、商品名〕、Neopen Yellow 075、Neopen Mazenta SE1378、Neopen Blue807、Neopen Blue FF4012、Neopen Cyan FF4238〔以上、BASF社、商品名〕等が挙げられる。
上記の着色剤は、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
有機溶媒は、水不溶性ポリマーを適度に溶解するために用いられる。有機溶媒としては、水に対する溶解度が20℃において、50重量%未満(水100gに対して50g未満)のものが好ましく、30重量%以下のものが更に好ましい。これらの有機溶媒としては、、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられる。
例えば、アルコール系溶媒としては、1−ブタノール、2−ブタノール等が挙げられる。ケトン系溶媒としては、メチルエチルケトン、アセトン等が挙げられる。また、芳香族炭化水素系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等、脂肪族炭化水素系溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等、ハロゲン化炭化水素系溶媒としてはクロロホルム、二塩化炭素、四塩化炭素、塩化エチレン等が挙げられる。
これらの有機溶媒は、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
前記有機溶媒の中では、その安全性や、後処理において溶媒を除去する際の操作性を考
慮すれば、ケトン系溶媒、特にメチルエチルケトンが好ましい。
本発明に用いられる水不溶性ポリマーは、ビニルポリマー、エステルポリマー、ウレタンポリマー等が挙げられ、これらは単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
ここで「水不溶性」とは、対象ポリマーの未中和品を、温度25℃で水100gに溶解させたときに、その溶解量が2g未満であることをいう。このような水不溶性ポリマーは、着色剤に対し好適な吸着性を発現する。
本発明に用いられる水不溶性ポリマーは、分散性や保存性を向上させる観点から、少なくとも(a)塩生成基含有モノマーと(b)マクロマーを含有するモノマー混合物を共重合させてなるビニルポリマーであることが好ましい。
モノマー混合物における(a)塩生成基含有モノマーの含有量は、分散性やインク親和性の観点から、好ましくは3〜40重量%、より好ましくは5〜30重量%である。また、(b)マクロマーの含有量は、分散性や保存安定性の観点から、好ましくは0.1〜40重量%、より好ましくは1〜30重量%である。(a)塩生成基含有モノマーと(b)マクロマーの含有量が上記範囲内にあれば、優れた分散安定性及び保存安定性を発現することができる。
水不溶性ポリマーを製造するに際し、モノマー混合物中における(c)疎水性モノマーの含有量は、高い印字濃度、優れた耐水性、及び顔料吸着性の観点から、好ましくは10〜87重量%、より好ましくは20〜85重量%、特に好ましくは30〜85重量%である。
また、モノマー混合物における(d)ノニオン性(メタ)アクリレート系モノマーの含有量は、保存安定性、印字物の高い光沢性及び高い印字濃度を発現させる観点から、好ましくは1〜45重量%、より好ましくは5〜35重量%である。
以下、各モノマーについて説明する。
(a−1)アニオン性モノマーとしては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー及び不飽和リン酸モノマーからなる群より選ばれた一種以上が挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
不飽和スルホン酸モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリル酸エステル、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。
不飽和リン酸モノマーとしては、例えば、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記のアニオン性モノマーの中では、インク粘度及び吐出性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
不飽和3級アミン含有モノマーとしては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアリールアミン、ビニルピロリドン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−メチル−6−ビニルピリジン、5−エチル−2−ビニルピリジン等が挙げられる。
不飽和アンモニウム塩含有モノマーとしては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級化物、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級化物、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート四級化物等が挙げられる。
上記のカチオン性モノマーの中では、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド及びビニルピロリドンが好ましい。
上記の(a)塩生成基含有モノマーは、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
前記マクロマーの具体例としては、片末端に重合性官能基を有する(b−1)スチレン系マクロマー、(b−2)シリコーン系マクロマー、(b−3)アルキル(メタ)アクリレート系マクロマー等が挙げられる。これらの中では、ビニルポリマーに着色剤を十分に含有させる観点から、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマーが好ましい。
片末端に重合性官能基を有する、スチレンと他のモノマーとの共重合体における、他のモノマーとしては、アクリロニトリル(スチレン・アクリロニトリルマクロマー)等が挙げられる。また、その共重合体中のスチレンの含有量は、顔料が十分にビニルポリマーに含有されるようにする観点から、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上である。
これらのスチレン系マクロマーの中では、片末端に重合性官能基としてアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有するスチレン系マクロマーが好ましい。
商業的に入手しうるスチレン系マクロマーとしては、例えば、東亜合成株式会社の商品名、AS-6, AS-6S, AN-6, AN-6S, HS-6,HS-6S等が挙げられる。
X(Y)qSi(R1)3-r(Z)r (I)
(式中、Xは重合可能な不飽和基、Yは2価の結合基、R1 は水素原子、低級アルキル基、アリール基又はアルコキシ基を示し、同一でも異なっていてもよく、Zは500以上の数平均分子量を有する1価のシロキサンポリマーの残基、qは0又は1、rは1〜3の整数を示す)
で表されるシリコーンマクロマーが、インクジェットプリンターのヘッドの焦げ付きを防止する観点から好ましい。
なお、マクロマーの数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミン含有クロロホルムを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
Yの代表例としては、−COO−基、−COOCaH2a−基(aは1〜5の整数を示す)、フェニレン基等の2価の結合基が挙げら、これらの中では−COOC3H6−が好ましい。
R1 の具体例としては、水素原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜5のアルキル基;フェニル基等の炭素数6〜20のアリール基、メトキシ基等の炭素数1〜20のアルコキシ基等が挙げられる。これらの中では、メチル基が好ましい。
Zの具体例としては、数平均分子量500〜5,000のジメチルシロキサンポリマーの1価の残基が挙げられる。qは好ましくは1であり、rは好ましくは1である。
CH2=CR2−COOC3H6−[Si(R3)2−O]b−Si(R1)3 (I-I)
(式中、R2 は水素原子又はメチル基、R3 は水素原子又は炭素数1〜5の低級アルキル基を示し、同一でも異なっていてもよく、bは5〜60の数を示す)で表されるシリコーンマクロマーが好ましく、特に式(I-II):
CH2=C(CH3)−COOC3H6−[Si(CH3)2−O]d−Si(CH3)3 (I-II)
(式中、dは8〜40の数を示す)
で表されるシリコーンマクロマーが好ましい。その例として、チッソ株式会社FM-0711 (商品名)等が挙げられる。
上記の(b)マクロマーは、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
CH2=C(R4)COOR5 (II)
(式中、R4 は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基、R5 は炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜22のアリール基、炭素数7〜22のアルキルアリール基若しくは炭素数7〜22のアリールアルキル基又は炭素数3〜22の環式炭化水素基を示す。)
で表される(c−1)アルキル基を有するモノマー、(c−2)アリール基を有するモノマー、又は(c−3)環式炭化水素基を有するモノマー、及び(c−4)式(III):
CH2=C(R6)−R7 (III)
(式中、R6 は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基、R7 は炭素数6〜22の芳香族炭化水素基を示す。)
で表される芳香環含有モノマーが挙げられる。式(III)において、R6 は特に水素原子が好ましい。
(c)疎水性モノマーは、印字濃度及び保存性の観点から、芳香環含有モノマーを含有することが好ましい。
なお、前記(イソ又はターシャリー)及び(イソ)は、これらの基が存在している場合とそうでない場合の双方を意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルを示す。また、(メタ)アクリレートは、メタクリレートとアクリレートの両方を意味する。以下においても同様である。
上記の(c)疎水性モノマーは、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
CH2=C(R8)COO(R9O)nR10 (IV)
(式中、R8 は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基、R9 は炭素数2〜18のアルキレン基又は水素原子がフェニル基で置換された炭素数2〜4のアルキレン基、nは1〜30の数、R10 は水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1〜30のアルキル基を示す。)
式(IV)において、重合性の観点から、R8 は水素原子又はメチル基が好ましく、R9は炭素数2〜4のエチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましい。nは、平均付加モル数を意味し、印字濃度及び保存安定性の観点から、2〜25の数が好ましい。n個のR9 は同一でも異なっていてもよく、異なる場合はブロック付加及びランダム付加のいずれでもよい。
R10 は、高い印字濃度及び良好な保存安定性の観点から、炭素数1〜22のアルキル基が好ましく、炭素数1〜18のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、オクチル基及びラウロキシ基が特に好ましい。R10 の置換基としては、炭素数6〜29の芳香族環があげられ、その中でもフェニル基が好ましい。
モノマーは、脂肪族アルコール末端基(−OH)をアルキレンオキシドで重合し、その重合した末端基(−OH)を酸でエステル化する方法により得られる。商業的に入手しうる上記モノマーの具体例としては、新中村化学工業株式会社の多官能性アクリレートモノマー(NKエステル)M-40G, 90G, 230G, 日本油脂株式会社のブレンマーシリーズ、 PE-90,200,350,PME-100, 200, 400, 1000、PP-1000, PP-500, PP-800, AP-150, AP-400, AP-550, AP-800, 50PEP-300, 50POEP-800B等が挙げられる。
上記の(d)ノニオン性(メタ)アクリレート系モノマーは、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
水不溶性ポリマーは、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、上記モノマーの混合物を重合させることにより製造することができる。これらの重合法の中では、特に溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒は、極性有機溶媒であることが好ましい。極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜3の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの中では、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトンが好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。また、必要に応じてトルエン等の芳香族炭化水素溶媒と混合して用いることもできる。
ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成した水不溶性ポリマーを単離することができる。また、得られた水不溶性ポリマーは、再沈澱を繰り返したり、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
また、塩生成基を、塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で、100%中和した後の水不溶性ポリマーの25℃での水に対する溶解度は、水系インクの低粘度化の観点から10重量%以下が好ましく、5重量%以下がより好ましく、1重量%以下であることが更に好ましい。
本発明においては、水、着色剤、水不溶性ポリマー、及び有機溶媒を含有する混合物を分散処理した後、該有機溶媒を除去して、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体を得る工程(1)、及び前記水分散体を40℃以上で加熱処理する工程(2)を有することを特徴とする。
前記工程(1)における好適例は、例えば次の方法である。
先ず水不溶性ポリマーを有機溶媒に溶解させ、次に着色剤、水、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を添加して混合した後、必要に応じて混錬機や分散機を用いて、水不溶性ポリマー粒子が所望の平均粒径、及び分散度になるように分散処理して水中油型の分散体を得る。各成分を混合、分散させる際の温度は、特に限定がないが、通常5〜50℃であることが好ましい。
次いで、得られた分散体から有機溶媒を留去して水系にすることで着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体を得ることができる。分散体に含まれる有機溶媒の除去は、減圧蒸留等による一般的な方法により行うことができる。
また、水分散体中における水不溶性ポリマーの含有量は、得られる水分散体の安定性の観点から、着色剤100重量%に対して1〜900重量%、好ましくは5〜250重量%である。
水分散体の中和度には、特に限定がない。通常、得られる水分散体の液性が中性、例えば、pHが4.5〜10であることが好ましい。中和剤は、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、酸又は塩基を使用することができる。酸としては、塩酸、硫酸等の無機酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の有機酸が挙げられる。塩基としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の3級アミン類、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
なお、水不溶性ポリマーの中和度は、下記式によって求めることができる。
[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーの酸価(KOHmg/g)×ポリマーの重量(g)/(56×1000)]×100
混合物を予備分散させる際には、アンカー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置を用いることができる。混合撹拌装置の中では、ウルトラディスパー〔浅田鉄鋼株式会社、商品名〕、エバラマイルダー〔荏原製作所株式会社、商品名〕、TKホモミクサー、TKパイプラインミクサー、TKホモジェッター、TKホモミックラインフロー、フィルミックス〔以上、特殊機化工業株式会社、商品名〕、クリアミックス〔エム・テクニック株式会社、商品名〕、ケイディーミル〔キネティック・ディスパージョン社、商品名〕等の高速攪拌混合装置が好ましい。
本分散の剪断応力を与える手段としては、例えば、ロールミル、ビーズミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、高圧ホモゲナイザー〔株式会社イズミフードマシナリ、商品名〕、ミニラボ8.3H型〔Rannie社、商品名〕に代表されるホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー〔Microfluidics 社、商品名〕、ナノマイザー〔ナノマイザー株式会社、商品名〕、アルティマイザー〔スギノマシン株式会社、商品名〕、ジーナスPY〔白水化学株式会社、商品名〕、DeBEE2000 〔日本ビーイーイー株式会社、商品名〕等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー等が挙げられる。これらの中では、混合物に含まれている顔料の小粒子径化の観点から、高圧ホモジナイザーが好ましい。
加熱処理の温度は、好ましくは45〜90℃、より好ましくは50〜80℃である。加熱処理の時間は、好ましくは1時間以上、より好ましくは2〜36時間、特に好ましくは3〜24時間である。加熱処理は、通常、前記水分散体を密閉容器に入れ、静置又は攪拌下に行うことができる。
40℃以上の加熱処理を行うことで、水系インクとした時の経時的粘度変化が少なく、インクジェットプリンター用の水系インクとして安定に供給することができる。このようにインクの保存安定性が向上するのは、40℃以上の加熱処理により、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水和相がその拡がりを拘束され、水和相が安定化する結果であると考えられる。従って、水不溶性ポリマー製造時に用いるモノマー混合物が、マクロマー等の立体的に嵩高いモノマーを含有していることが、本発明の加熱効果を得るのに好適である。
好ましくは、工程(1)で得られた水分散体に、必要に応じて、親水性溶媒、界面活性剤及び湿潤剤からなる群から選ばれる一種以上を、一括又は分割して添加した後、工程(2)の加熱処理を行う方法である。
親水性溶媒としては、モノアルキレングリコール、ジアルキレングリコール、及びトリアルキレングリコールから選ばれる一種以上のアルキレングリコールのモノアルキルエーテル等が挙げられる。
アルキレングリコールのアルキレン基としては、炭素数2〜4のアルキレン基、即ちエチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましく、1分子中でこれらは同一であっても異なっていてもよい。また、モノアルキルエーテルのアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基、即ちメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、t−ブチル基が好ましい。
上記の親水性溶媒は、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
水系インク中における親水性溶媒の量は、好ましくは0.1〜30重量%、より好ましくは0.1〜20重量%である。
上記の界面活性剤は、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
水系インク中における界面活性剤の量は、好ましくは0.001〜30重量%、より好ましくは0.01〜20重量%である。
湿潤剤としては、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等の多価アルコール類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のピロリドン;尿素、チオ尿素、エチレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の尿素類が挙げられる。
これらの中では、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール類、及びピロリドンが好ましい。
上記の湿潤剤は、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
水系インク中における湿潤剤の量は、好ましくは0.1〜50重量%、より好ましくは0.1〜30重量%である。
pH調整剤は、水系インクのpHを好ましくは4.0〜10とすることによって安定化させるために用いられる。pH調整剤は、塩生成基の種類に応じて酸又は塩基を使用することができる。酸としては、塩酸、硫酸等の無機酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の有機酸が挙げられる。塩基としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の3級アミン類、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
上記のpH調整剤、消泡剤、防黴剤、キレート剤等の添加剤は、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
また、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の含有量は、通常、印字濃度及び吐出安定性の観点から、好ましくは0.5〜30重量%、より好ましくは1〜15重量%となるように調整することが望ましい。水系インクにおける着色剤の含有量は、印字濃度の観点から、好ましくは0.4〜20重量%、より好ましくは0.8〜15重量%である。
水系インク中の水の含量は、好ましくは30〜90重量%,より好ましくは40〜80重量%である。
反応容器内に、メチルエチルケトン20重量部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03重量部、(a)メタクリル酸(三菱瓦斯化学株式会社、商品名GE−110(MAA))15重量部、(b)スチレンマクロマー(東亜合成株式会社、商品名AS−6S、数平均分子量6,000)10重量部、(c)2−エチルヘキシルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社、商品名アクリエステルEH)30重量部、スチレンモノマー(新日鉄化学株式会社、商品名スチレンモノマー)30重量部、及び(d)メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(一般式(IV) において、nが9、R8 及びR10 がメチル基、R9 がエチレン基)15重量部のうちのそれぞれ10重量%ずつを入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。
一方、滴下ロート中に、上記各モノマーのうちの残りの90重量%ずつを仕込み、次いで重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.27重量部、メチルエチルケトン60重量部及び2, 2' −アゾビス(2, 4−ジメチルバレロニトリル)1.2重量部を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を3時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。滴下終了後、その混合溶液の液温を75℃で2時間維持した後、2, 2'−アゾビス(2, 4−ジメチルバレロニトリル)0.3重量部をメチルエチルケトン(有機溶媒)5重量部に溶解した溶液を該混合溶液に加え、更に75℃で2時間、85℃で2時間熟成させ、ポリマー溶液を得た。
得られたポリマー溶液の一部を、減圧下、105℃で2時間乾燥させ、溶媒を除去することによって単離した。標準物質としてポリスチレン、溶媒として60mmol/Lのリン酸及び50mmol/Lのリチウムブロマイド含有ジメチルホルムアミドを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより重量平均分子量を求めたところ、121,000であった。
得られた混練物に、イオン交換水255重量部を加え、攪拌した後、減圧下で60℃で有機溶媒を除去し、更に一部の水を除去することにより、固形分濃度が20重量%の顔料含有ビニルポリマー粒子の水分散体を得た。遠心分離を行い、粗大粒子を除去した。得られた顔料含有ビニルポリマー粒子の水分散体の平均粒径は、大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システムELS−8000(キュムラント法)で測定した結果、123nmであった。
なお、顔料として、P.Y74(Pigment Yellow 74 、大日精化工業株式会社、商品名ECY-215 )、PB15:3(大日精化工業株式会社、商品名シアニンブルー4920)を用いて分散体を得るときは、上記の製造法と同様にして、顔料を置き換えて実施した。
また、水不溶性ビニルポリマーの中和度は、下記式によって求めた。
[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーの酸価(KOHmg/g)×ポリマーの重量(g)/(56×1000)]×100
製造例1において、(d)メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレートの代りにオクトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(一般式(IV) において、nが15、R8 がメチル基、R9 がエチレン基とプロピレン基のブロック付加体、R10 が2−エチルヘキシル基)を用いた以外は、製造例1と同様にして共重合体溶液を得た。製造例1と同様にして得られた共重合体の重量平均分子量を求めたところ、80,000であった。
得られた共重合体溶液を減圧乾燥させて得られた共重合体50重量部に、メチルエチルケトン600重量部及び表1に示す疎水性染料(S.B.70)50重量部を加え、完全に溶解させ、これにイオン交換水800重量部と中和剤(30%水溶液)を所定量(塩生成基の中和度が65%になる量)加えて共重合体の塩生成基を中和し、攪拌した後、マイクロフルイダイザー〔Microfluidics 社、商品名〕を用いて、90分間、本分散させて乳化した。
得られた乳化物から減圧下、60℃で有機溶媒を除去し、更に一部の水を除去することにより濃縮し、固形分濃度が20重量%の染料含有ビニルポリマー粒子の水分散体を得た。その後、製造例1と同様の操作を行った結果、得られた顔料含有ビニルポリマー粒子の水分散体の平均粒径は96nmであった。
(1)水系インクの製造
製造例1で得られた着色剤(顔料)を含有する水分散体(固形分濃度20重量%)40重量部を、耐熱ガラスに密閉して入れ、恒温乾燥機内で60℃、24時間加熱処理した。加熱処理後の水分散体と、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(親水性溶媒)5重量部、アセチレングリコール・ポリエチレンオキサイド付加物(ノニオン系界面活性剤)1重量部、グリセリン(湿潤剤)15重量部及びイオン交換水44重量部を混合した。得られた混合液を5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、富士写真フイルム株式会社)を取り付けた容量50mLの針なしシリンジ(テルモ株式会社)で濾過し、粗大粒子を除去し、水系インクを得た。
(2)インク粘度変化率(保存安定性)の測定
上記(1)で得られた水系インクについて、東機産業株式会社、EL型粘度計を用い、20℃で粘度を測定し、下記の式により、室温放置4週間後の粘度変化率、及び高温加速試験(60℃、2週間)後の粘度変化率(保存安定性)を求めた。
室温放置4週間後の粘度変化率(%)=100−(〔室温放置4週間後の粘度(20℃)〕/〔加熱処理直後の粘度(20℃)〕×100)
高温加速試験(60℃、2週間)後の粘度変化率(%)=100−(〔60℃、2週間放置後の粘度(20℃)〕/〔加熱処理直後の粘度(20℃)〕×100)
加熱処理直後の粘度は4.61mPa・s、室温放置4週間後の粘度は 4.606
mPa・s、60℃、高温2週間放置後の粘度は4.47mPa・sであり、室温放置4週間後の粘度変化率は0.1%、高温加速試験(60℃、2週間)後の粘度変化率は3.0%であった。
製造例1で得られた着色剤(顔料)を含有する水分散体(固形分濃度20重量%)40重量部にグリセリン15重量部を加え、耐熱ガラスに密閉して入れ、恒温乾燥機内で、表1に示す条件下で加熱処理した。加熱処理後の水分散体と、トリエチレングリコールモノブチルエーテル5重量部、アセチレングリコール・ポリエチレンオキサイド付加物1重量部及びイオン交換水44重量部を混合した。得られた混合液を実施例1と同様に処理して、水系インクを得た。
得られた水系インクについて、実施例1と同様にして、インクの粘度変化率(保存安定性)を評価した。結果を第1表に示す。
実施例1と同様にして、第1表に記載の着色剤(顔料)を含有する水分散体(固形分濃度20重量%)40重量部に、第1表に示す添加剤を加え、耐熱ガラスに密閉して入れ、恒温乾燥機内で、表1に示す条件下で加熱処理した。加熱処理後の水分散体と、第1表に示す各成分及びイオン交換水44重量部を混合した。得られた混合液を実施例1と同様に処理して水系インクを得、実施例1と同様にして、インクの粘度変化率(保存安定性)を評価した。結果を表1に示す。
製造例2で得られた疎水性染料含有ビニルポリマー粒子の水分散体40重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして水系インクを得た。
得られた水系インクについて、実施例1と同様にして、インクの粘度変化率(保存安定性)を評価した。結果を第1表に示す。
製造例1で得られた着色剤(顔料)を含有する水分散体(固形分濃度20重量%)40重量部を、耐熱ガラスに密閉して入れ、恒温乾燥機内で、表1に示す条件下で加熱処理した。加熱処理後の水分散体に、イオン交換水44重量部を混合した。得られた混合液を実施例1と同様に処理して水系インクを得、実施例1と同様にして、インクの粘度変化率(保存安定性)を評価した。結果を表1に示す。
製造例1で得られた着色剤(顔料)を含有する水分散体(固形分濃度20重量%)を加熱処理しなかった以外は、実施例1と同様にして水系インクを得た。
得られた水系インクについて、実施例1と同様にして、下記の式により、室温放置4週間後の粘度変化率、及び高温加速試験(60℃、2週間)後の粘度変化率(保存安定性)を求めた。結果を第2表に示す。
室温放置4週間後の粘度変化率(%)=100−(〔室温放置4週間後の粘度(20℃)〕/〔インク製造直後の粘度(20℃)〕×100)
高温加速試験(60℃、2週間)後の粘度変化率(%)=100−(〔60℃、2週間放置後の粘度(20℃)〕/〔インク製造直後の粘度(20℃)〕×100)
比較例1において、製造例1で得られた顔料含有ビニルポリマー粒子の水分散体の代わりに製造例2で得られた疎水性染料含有ビニルポリマー粒子の水分散体40重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして水系インクを得た。
得られた水系インクについて、比較例1と同様にして、インクの粘度変化率(保存安定性)を評価した。結果を第2表に示す。
製造例1で得られた着色剤(顔料)を含有する水分散体(固形分濃度20重量%)40重量部に、イオン交換水44重量部を混合した。得られた混合液を実施例1と同様に処理して水系インクを得、比較例1と同様にして、インクの粘度変化率(保存安定性)を評価した。結果を第2表に示す。
着色剤(顔料)
P.R122:Pigment Red 122 、東洋インキ製造株式会社、商品名LIONOGEN Magenta R
P.Y74 :Pigment Yellow 74 、大日精化工業株式会社、商品名ECY-215
PB15:3 :大日精化工業株式会社、商品名シアニンブルー4920
S.B70 :BASF社、商品名Neozapan Blue807
インク化剤
TEBnBE:トリエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル
E100 :アセチレングリコール・ポリエチレンオキサイド付加物
(川研ファインケミカル株式会社、商品名:アセチレノールE100)
Claims (8)
- 水、着色剤、水不溶性ポリマー、及び有機溶媒を含有する混合物を分散処理した後、該有機溶媒を除去して、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体を得る工程(1)、及び前記水分散体を40℃以上で加熱処理する工程(2)を有するインクジェット記録用水系インクの製造方法。
- 加熱処理の温度が、50〜90℃である請求項1に記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
- 加熱処理の時間が、1時間以上である請求項1又は2に記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
- 工程(1)の終了後及び/又は工程(2)の終了後に、25℃における水に対する溶解度が50重量%以上である親水性溶媒、界面活性剤及び湿潤剤からなる群から選ばれる一種以上を添加する請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
- 着色剤が、顔料である請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
- 水不溶性ポリマーが、塩生成基含有モノマー、及びマクロマーを含むモノマー混合物を重合させてなるビニルポリマーである請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
- マクロマーが、片末端に重合性官能基を有する、スチレン系マクロマー、シリコーン系マクロマー、及びアルキル(メタ)アクリレート系マクロマーから選ばれた一種以上のマクロマーである請求項6に記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
- モノマー混合物が、更に、式(II):
CH2=C(R4)COOR5 (II)
(式中、R4 は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基、R5 は炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜22のアリール基、炭素数7〜22のアルキルアリール基若しくは炭素数7〜22のアリールアルキル基又は炭素数3〜22の環式炭化水素基を示す。)
で表される疎水性モノマー、及び/又は式(III):
CH2=C(R6)−R7 (III)
(式中、R6 は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基、R7 は炭素数6〜22の芳香族炭化水素基を示す。)
で表される疎水性モノマーを含有する請求項6又は7に記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
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|---|---|
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038007A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Kao Corp | 水系顔料分散体の製造方法 |
| JP2008163131A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Kao Corp | インクジェット記録用水系インクの製造方法 |
| JP2009001633A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Kao Corp | インクジェット記録用水系インク |
| JP2009019101A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Kao Corp | インクジェット記録用水分散体の製造方法。 |
| JP2009155569A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Kao Corp | インクジェット記録用水分散体の製造方法 |
| JP2009235387A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-10-15 | Seiko Epson Corp | 顔料分散液、顔料分散液の製造方法、顔料分散液を含む水性インク組成物、および、水性インク組成物を用いたインクジェット記録方法並びに記録物 |
| WO2017104801A1 (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 花王株式会社 | 顔料水分散体の製造方法 |
| JP2017155186A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 花王株式会社 | 水性インクの製造方法 |
| JP2019085456A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 花王株式会社 | 水系顔料分散体 |
| JP2019189802A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社パイロットコーポレーション | 着色樹脂粒子分散体およびその製造方法、ならびにその着色樹脂粒子分散体を含んでなる筆記具用水性インキ組成物および筆記具 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1088042A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-07 | Dainippon Ink & Chem Inc | 着色樹脂粒子水分散液製造方法 |
| WO2000039226A1 (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-06 | Kao Corporation | Water-based ink for ink-jet recording |
| JP2001240763A (ja) * | 1999-12-22 | 2001-09-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | 着色微粒子分散物、インクジェット用インク及びインクジェット記録方法 |
| JP2002212447A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-31 | Hitachi Maxell Ltd | 分散液組成物及びこれを用いたインクジェットプリンタ用インク |
| WO2003033602A1 (fr) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Seiko Epson Corporation | Encre a base aqueuse, ensemble d'encres a base aqueuse et procede de production d'une dispersion |
| JP2003192954A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Kao Corp | 水系インク |
| JP2003231831A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-19 | Kao Corp | 水系インク |
-
2004
- 2004-06-15 JP JP2004177012A patent/JP2006001971A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1088042A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-07 | Dainippon Ink & Chem Inc | 着色樹脂粒子水分散液製造方法 |
| WO2000039226A1 (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-06 | Kao Corporation | Water-based ink for ink-jet recording |
| JP2001240763A (ja) * | 1999-12-22 | 2001-09-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | 着色微粒子分散物、インクジェット用インク及びインクジェット記録方法 |
| JP2002212447A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-31 | Hitachi Maxell Ltd | 分散液組成物及びこれを用いたインクジェットプリンタ用インク |
| WO2003033602A1 (fr) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Seiko Epson Corporation | Encre a base aqueuse, ensemble d'encres a base aqueuse et procede de production d'une dispersion |
| JP2003192954A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Kao Corp | 水系インク |
| JP2003231831A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-19 | Kao Corp | 水系インク |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038007A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Kao Corp | 水系顔料分散体の製造方法 |
| JP2008163131A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Kao Corp | インクジェット記録用水系インクの製造方法 |
| JP2009001633A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Kao Corp | インクジェット記録用水系インク |
| JP2009019101A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Kao Corp | インクジェット記録用水分散体の製造方法。 |
| JP2009155569A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Kao Corp | インクジェット記録用水分散体の製造方法 |
| JP2009235387A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-10-15 | Seiko Epson Corp | 顔料分散液、顔料分散液の製造方法、顔料分散液を含む水性インク組成物、および、水性インク組成物を用いたインクジェット記録方法並びに記録物 |
| US10800937B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-10-13 | Kao Corporation | Method for producing aqueous pigment dispersion |
| JP2017115141A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-29 | 花王株式会社 | 顔料水分散体の製造方法 |
| US20190309180A1 (en) | 2015-12-18 | 2019-10-10 | Kao Corporation | Method for producing aqueous pigment dispersion |
| WO2017104801A1 (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 花王株式会社 | 顔料水分散体の製造方法 |
| JP2022033174A (ja) * | 2015-12-18 | 2022-02-28 | 花王株式会社 | 顔料水分散体の製造方法 |
| JP2017155186A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 花王株式会社 | 水性インクの製造方法 |
| JP2019085456A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 花王株式会社 | 水系顔料分散体 |
| JP7004382B2 (ja) | 2017-11-02 | 2022-01-21 | 花王株式会社 | 水系顔料分散体 |
| JP2019189802A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社パイロットコーポレーション | 着色樹脂粒子分散体およびその製造方法、ならびにその着色樹脂粒子分散体を含んでなる筆記具用水性インキ組成物および筆記具 |
| JP7098406B2 (ja) | 2018-04-27 | 2022-07-11 | 株式会社パイロットコーポレーション | 着色樹脂粒子分散体およびその製造方法、ならびにその着色樹脂粒子分散体を含んでなる筆記具用水性インキ組成物および筆記具 |
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