JP6025353B2 - インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 - Google Patents
インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6025353B2 JP6025353B2 JP2012053588A JP2012053588A JP6025353B2 JP 6025353 B2 JP6025353 B2 JP 6025353B2 JP 2012053588 A JP2012053588 A JP 2012053588A JP 2012053588 A JP2012053588 A JP 2012053588A JP 6025353 B2 JP6025353 B2 JP 6025353B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- polyurethane resin
- mass
- acid
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
- C09D11/102—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
- C09D11/322—Pigment inks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/0011—Pre-treatment or treatment during printing of the recording material, e.g. heating, irradiating
- B41M5/0017—Application of ink-fixing material, e.g. mordant, precipitating agent, on the substrate prior to printing, e.g. by ink-jet printing, coating or spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
- B41M7/0018—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using ink-fixing material, e.g. mordant, precipitating agent, after printing, e.g. by ink-jet printing, coating or spraying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
以下、本発明のインクジェット用インクを構成する各成分について、それぞれ説明する。
本発明のインクに使用するポリウレタン樹脂について、以下に詳細に示す。
本発明において「ポリイソシアネート」とは、2つ以上のイソシアネート基を有する化合物を意味する。本発明に用いることができるポリイソシアネートとしては、具体的に、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。ポリウレタン樹脂に占める、ポリイソシアネートに由来するユニットの割合(質量%)は、10質量%以上80質量%以下であることが好ましい。
本発明に使用する酸基を有さないポリエーテルポリオールは、上述の通り、GPCにより得られるポリスチレン換算の数平均分子量が、450以上4,000以下であるポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(1,2−ブチレングリコール)、及びポリ(1,3−ブチレングリコール)から選ばれる少なくとも1種(以下、「特定のポリエーテルポリオール」とする)である。これらの中でも、特に、ポリプロピレングリコールを用いることがより好ましい。これは、ポリプロピレングリコールを用いると、ポリウレタン樹脂膜の強度と柔軟性のバランスが特に良くなることによると考えられる。ポリウレタン樹脂に占める、前記特定のポリエーテルポリオールに由来するユニットの割合(質量%)は、0.1質量%以上80.0質量%以下であることが好ましい。また、ポリウレタン樹脂中のポリエーテルポリオールに由来するユニット全量に占める、前記特定のポリエーテルポリオールに由来するユニットの割合(mol%)が、80mol%以上100mol%以下であることが好ましい。
本発明のインクに用いるポリウレタン樹脂は、酸基を有するジオールとして、DMPA及びDMBAから選ばれる少なくとも1種に由来するユニットを有する。これらは、Li、Na、Kなどのアルカリ金属塩や、アンモニア、ジメチルアミンなどの有機アミン塩などの形態で存在してもよい。これらは、必要に応じて1種又は2種を用いることができる。ポリウレタン樹脂に占める、酸基を有するジオールに由来するユニットの割合(質量%)は、5.0質量%以上40.0質量%以下であることが好ましい。
鎖延長剤は、ウレタンプレポリマーのポリイソシアネートユニットのうち、ウレタン結合を形成しなかった残存イソシアネート基と反応する化合物である。本発明においては、ポリウレタン樹脂中のウレタン結合とポリウレタン樹脂中のウレア結合のmol比率が、85.0/15.0以上100.0/0以下となるのであれば、ポリウレタン樹脂を合成する際に鎖延長剤を使用してもよい。鎖延長剤としては、例えば、トリメチロールメラミン及びその誘導体、ジメチロールウレア及びその誘導体、ジメチロールエチルアミン、ジエタノールメチルアミン、ジプロパノールエチルアミン、ジブタノールメチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヘキシレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、水素添加ジフェニルメタンジアミン、ヒドラジンなどの多価アミン化合物、ポリアミドポリアミン、ポリエチレンポリイミンなどが挙げられる。また、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、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、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらの鎖延長剤は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。
本発明のインクに用いるポリウレタン樹脂は、架橋剤によって架橋されていることが好ましい。ポリウレタン樹脂を架橋する方法としては、上述したポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤として、架橋剤として働く3官能以上の化合物を用いる方法が挙げられる。
本発明者らの検討により、あるポリウレタン樹脂が架橋されたポリウレタン樹脂か否かは、ゲル分率によって判断できることが分かった。ポリウレタン樹脂のゲル分率とは、ポリウレタン樹脂を特定の溶剤で溶かしたときに、溶かされずに残存している部分をゲル(架橋構造はゲルとして残る)とし、この残存したゲルの質量と、溶剤で溶かす前のポリウレタン樹脂の質量の質量比を意味する。ゲル分率は、膜化したポリウレタン樹脂の溶剤溶解性から測定される、架橋度を表す指標である。したがって、架橋度が高いものほど、ゲル分率は高くなる。本発明においては、以下の方法によって、ゲル分率を測定し、架橋されたポリウレタン樹脂か否かの判断を行う。
上述の通り、本発明のインクに用いるポリウレタン樹脂中のウレタン結合の占める割合(mol%)が、前記ポリウレタン樹脂中のウレア結合の占める割合(mol%)に対して、mol比率で85.0/15.0以上100.0/0以下である。本発明においては、ウレタン結合とウレア結合のmol比率が、85.0/15.0以上98.5/1.5以下であることが更に好ましい。98.5/1.5以下であると、画像の耐擦過性及び耐マーカー性がより向上する。
本発明のインクに用いるポリウレタン樹脂の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。0.1質量%より小さいと、画像の耐擦過性及び耐マーカー性の向上効果が十分に得られない場合がある。また、10.0質量%より大きいと、インクの吐出安定性の向上効果が十分に得られない場合がある。インクには、本発明の効果を損なわない限り、上記ポリウレタン樹脂以外の樹脂を更に含有させてもよい。
本発明におけるポリウレタン樹脂の合成方法は、従来、一般的に用いられている方法を何れも用いることができる。例えば、以下の方法が挙げられる。ポリイソシアネート、酸基を有さないポリオール、酸基を有するジオールを反応させ、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを合成する。その後、中和剤により、上記ウレタンプレポリマー中の酸基を中和する。ついで、この中和ウレタンプレポリマーを、鎖延長剤や架橋剤を含有する水溶液中に投入して反応させた後、系内に有機溶剤を含有する場合はそれを除去して得ることができる。
得られたポリウレタン樹脂の組成、分子量、酸価に関しては、インクを遠心分離し、その沈降物と上澄み液を調べることで解析することができる。顔料は有機溶剤に不溶であるため、ポリウレタン樹脂を溶剤抽出によって分離することもできる。インクの状態でも各解析は行うことができるが、ポリウレタン樹脂を抽出しておくと、精度がより高まる。具体的な手法としては、インクを80,000rpmで遠心分離し、その上澄み液を塩酸などで酸析し、乾燥させる。
上記の乾燥させた酸析物を重水素化ジメチルスルホキシド(重DMSO)に溶解し、プロトン核磁気共鳴法(1H−NMR)により測定する。この測定により得られるピークの位置や、前記乾燥させた酸析物を熱分解ガスクロマトグラフィーにより測定することで、ポリイソシアネート、酸基を有さないポリエーテルポリオール、酸基を有するジオールの種類を確認できる。また、それぞれの化学シフトのピークの積算値の比から、それぞれの組成比を算出することができる。ポリウレタン樹脂中のポリイソシアネートに由来するユニット全量に占めるHDIに由来するユニットの割合も、この方法により算出することができる。
ポリウレタン樹脂のウレタン結合とウレア結合のmol比率は、重DMSOに溶解させたポリウレタン樹脂の酸析物をカーボン核磁気共鳴法(13C−NMR)で測定し、そのウレタン結合とウレア結合のピークの積算値の比から求めることができる。ただし、ウレタン結合とウレア結合のピークの位置は、使用するポリウレタン樹脂の原料となる化合物(ポリイソシアネート、酸基を有さないポリエーテルポリオール、酸基を有するジオール)の種類によって変わってしまう。したがって、使用するポリウレタン樹脂の原料となる化合物におけるウレタン結合とウレア結合のピークの位置を調べる必要がある。その方法を以下に示す。
ポリウレタン樹脂全体の酸価は滴定法により測定することができる。後述する実施例では、ポリマーをTHFに溶解し、電位差自動滴定装置AT510(京都電子工業製)を用いて、水酸化カリウムエタノール滴定液によって電位差滴定することで測定した。
ポリウレタン樹脂の平均分子量はGPCにより得られる。本発明においてGPC測定は、装置:Alliance GPC 2695(Waters製)、カラム:Shodex KF−806Mの4連カラム(昭和電工製)、検出器:RI(屈折率)を用いて行い、ポリスチレン標準試料として、PS−1及びPS−2(Polymer Laboratories製)を用いて平均分子量を算出した。
本発明のインクは、ポリウレタン樹脂とは異なる樹脂によって分散された顔料を含有する。
本発明のインクに使用することができる顔料としては、カーボンブラックなどの無機顔料及び有機顔料が挙げられ、インクジェット用インクに使用可能なものとして公知の顔料を何れも使用することができる。本発明者らの検討によると、無機顔料を用いた場合の方が、ポリウレタン樹脂が顔料に対して物理吸着を起こしやすいため、有機顔料を用いた場合と比べて、画像の耐擦過性及び耐マーカー性を向上する効果が高く、より好ましい。インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下、更には、1.0質量%以上8.0質量%以下であることが好ましい。含有量が1.0質量%より小さいと、画像濃度が十分に得られない場合がある。含有量が8.0質量%より大きいと、耐固着性などのインクジェット特性が十分に得られない場合がある。
樹脂によって分散された顔料か否かを判断する方法は以下の通りである。インクを濃縮又は希釈して全固形分の含有量が10質量%程度になるように調製した液体を12,000rpmで1時間の条件で遠心分離する。これにより、水溶性有機溶剤や分散に寄与しない樹脂などが液層に含まれることになるため、顔料を含む沈降成分を回収する。このとき、顔料を含む沈降成分に樹脂が含まれている場合は、樹脂によって分散された顔料であると判断することができる。そして、顔料を含む沈降成分に主成分として含まれている樹脂が、顔料の分散に寄与する樹脂(樹脂分散剤)であり、液層に主成分として含まれている樹脂が、顔料の分散に寄与しない樹脂である。本発明においては、顔料を含む沈降成分に、主成分として含まれている樹脂がポリウレタン樹脂でないことが好ましい。これは、顔料を含む沈降成分にポリウレタン樹脂が含まれていてもよいが、ポリウレタン樹脂以外の樹脂の含有量が、ポリウレタン樹脂の含有量より多いことが好ましいことを意味する。
本発明のインクに使用することができる樹脂分散剤は、インクジェット用のインクに従来から用いられているものを何れも好ましく使用することができる。本発明においては、樹脂分散剤は水溶性のものであることが好ましい。本発明において、「樹脂が水溶性である」とは、樹脂を酸価と当量のアルカリで中和した場合に粒径を有さないことを意味する。樹脂分散剤を構成するモノマーとしては、具体的には、以下のものが挙げられ、これらのうち少なくとも2つのモノマーを用いて合成した樹脂が挙げられる。このとき、少なくとも1つは親水性のモノマーであることが好ましい。用いることができるモノマーとしては、スチレン、ビニルナフタレン、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、又はこれらの誘導体などが挙げられる。中でも、親水性のモノマーとして、アクリル酸又はメタクリル酸を用いることが特に好ましい。特に、本発明においては、スチレン及び(メタ)アクリル酸に由来するユニットを少なくとも有する共重合体を用いることがより好ましい。また、樹脂の形態は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩などが挙げられる。さらに、ロジン、シェラック、デンプンなどの天然樹脂を用いてもよい。また、本発明においては、ポリウレタン樹脂を樹脂分散剤として用いないことが好ましい。
本発明のインクには、水、又は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を用いることができる。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、従来、インクジェット用のインクに一般的に用いられているものを何れも用いることができる。例えば、炭素数1乃至4のアルキルアルコール類、アミド類、ケトン類、ケトアルコール類、エーテル類、ポリアルキレングリコール類、グリコール類、アルキレン基の炭素原子数が2乃至6のアルキレングリコール類、多価アルコール類、アルキルエーテルアセテート類、多価アルコールのアルキルエーテル類、含窒素化合物類、含硫黄化合物類などが挙げられる。これらの水溶性有機溶剤は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。水は脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。尚、25℃におけるインクの粘度は6cps以下であることが好ましく、例えば水性媒体の構成や含有量によって調整することができる。25℃におけるインクの粘度が6cpsより大きいと、インクの吐出安定性の向上効果が十分に得られない場合がある。
本発明のインクは、上記の成分以外にも必要に応じて、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの多価アルコール類や、尿素、エチレン尿素などの尿素誘導体など、常温で固体の水溶性有機化合物を含有してもよい。更に、本発明のインクは必要に応じて、上記ポリウレタン樹脂以外の樹脂、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、及びキレート化剤などの種々の添加剤を含有してもよい。ポリウレタン樹脂及び樹脂分散剤以外の樹脂を更に含有する場合、インク中における全ての樹脂の含有量の合計がインク全質量を基準として0.01質量%以上10.00質量%以下であることが好ましい。
本発明のインクカートリッジは、インクを収容するインク収容部を有し、前記インク収容部に、上記で説明した本発明のインクが収容されてなるものである。インクカートリッジの構造としては、インク収容部が、液体のインクを収容するインク収容室、及び負圧によりその内部にインクを保持する負圧発生部材を収容する負圧発生部材収容室で構成されるものが挙げられる。又は、液体のインクを収容するインク収容室を持たず、収容量の全量を負圧発生部材により保持する構成のインク収容部であるインクカートリッジであってもよい。更には、インク収容部と記録ヘッドとを有するように構成された形態のインクカートリッジとしてもよい。
本発明のインクジェット記録方法は、記録信号に応じて、インクジェット方式により記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であり、上記で説明した本発明のインクを使用するものである。本発明においては特に、インクに熱エネルギーを作用させて記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させる方式のインクジェット記録方法が好ましい。また、本発明においては、記録ヘッドのフェイスが撥水処理されていることが好ましい。記録ヘッドのフェイスの撥水処理方法としては、特定の方法に限定されないが、例えば、シリコーン系の材料やフッ素系の材料である撥水剤で記録ヘッドのフェイスを処理する方法が挙げられる。撥水剤としては、例えば、KP−801(信越化学製)、ディフェンサ(DIC製)、サイトップCTX−105、805(旭硝子製)、テフロン(登録商標)AF(デュポン製)等が挙げられる。その他には、フッ素含有シラン系の化合物も撥水剤として用いることができる。尚、本発明における「記録」とは、記録媒体に対して本発明のインクを用いて記録する態様、ガラス、プラスチック、フィルムなどの非浸透性の基材に対して本発明のインクを用いてプリントを行う態様を含む。記録媒体としては、普通紙や、透気性支持体(紙など)上に無機顔料及びバインダーを含有する多孔質性インク受容層を備えた、所謂、光沢紙が挙げられる。本発明においては、特に光沢紙に記録することがより好ましい。
本発明のインクは、インク中の顔料の分散状態を不安定化させ、かつ、ポリウレタン樹脂の溶解性を低下させる液体組成物と共に用いることもできる。これは、顔料が反応剤と反応して急速に凝集し、記録媒体の表面近傍に顔料が留まることにより、画像濃度が高くなる。更に、ポリウレタン樹脂も反応剤と反応して、溶解性が低下し析出することで、凝集した顔料近傍にポリウレタン樹脂が存在する状態となるため、画像の耐擦過性及び耐マーカー性を向上することができる。本発明において、「インク中の顔料の分散状態を不安定化させる」とは、インク中において静電反発力などによって分散している顔料粒子間の、静電反発力を打ち消すことによって、顔料粒子同士の反発力が弱まり、顔料粒子が凝集することを意味する。また、「ポリウレタン樹脂の溶解性を低下させる」とは、樹脂中の酸基に水分子が付加すること(水和)によってインク中に溶解(分散)しているポリウレタン樹脂の、水和を阻害することで、不溶化させることを意味する。
本発明において、液体組成物は、インク中の顔料の分散状態を不安定化させ、かつ、ポリウレタン樹脂の溶解性を低下させる反応剤を含有することが好ましい。具体的に、反応剤としては、多価金属イオンや有機酸などが挙げられる。液体組成物中の反応剤の含有量(質量%)は、液体組成物全質量を基準として、3.0質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。3.0質量%より少ないと、顔料の分散を不安定化させる作用が弱く、画像濃度の向上効果が十分に得られない場合がある。20.0質量%より多いと、反応剤が析出する場合があり、インクジェット特性が十分に得られない場合がある。
本発明において、液体組成物に用いる多価金属イオンとしては、2価以上の金属イオンが挙げられる。2価の金属イオンとしては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及びラジウムなどのアルカリ土類金属、3価以上の金属イオンとしてはアルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、鉄やその他の遷移金属イオンが挙げられる。本発明において、前記多価金属イオンは水酸化物、塩化物、硝酸塩などの塩の形態で液体組成物に添加することができ、解離して生じるイオンとして用いられてもよい。
本発明において、「有機酸」とは、有機化合物のうち酸であるものを意味する。本発明において、液体組成物に用いる有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などのモノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸などのジカルボン酸;リンゴ酸、酒石酸などのヒドロキシカルボン酸が挙げられる。本発明において、前記有機酸はアルカリ金属イオンなどの塩の形態で液体組成物に添加することができ、解離して生じるイオンとして用いられてもよい。
液体組成物には、水、又は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を用いることができる。液体組成物中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、液体組成物全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、インクに使用可能なものとして挙げた水溶性有機溶剤と同様のものを使用することができる。水は脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。液体組成物中の水の含有量(質量%)は、液体組成物全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。また、液体組成物には、上記のインクに使用可能なものとして挙げたその他の添加剤と同様のものを使用することができる。特に、本発明においては、液体組成物のpHは、3.5以上5.5以下とすることが好ましく、このためにはpH調整剤を用いて調整することができる。pH調整剤としては、例えば、酢酸、メタンスルホン酸などの有機酸、硫酸、硝酸などの無機酸、アルカリ金属の水酸化物などの塩基が挙げられる。
IPDI:イソホロンジイソシアネート
MDI:ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
PPG:ポリプロピレングリコール
PEG:ポリエチレングリコール
P(12BG):ポリ(1,2−ブチレングリコール)
P(13BG):ポリ(1,3−ブチレングリコール)
PTMG:ポリテトラメチレングリコール
PC:ポリカーボネートジオール
PES:ポリエステルポリオール
DMPA:ジメチロールプロピオン酸
DMBA:ジメチロールブタン酸
TMP:トリメチロールプロパン
Gly:グリセリン
PE:ペンタエリスリトール
PPT:ポリオキシプロピレントリオール(アクトコール32−160;武田薬品工業製)
(ポリウレタン樹脂分散体PU−1〜35の調製)
温度計、撹拌機、窒素導入管、還流管を備えた4つ口フラスコに、ポリイソシアネート(A部及びB部)とポリオール(C部)、酸基を有するジオール(D部)、及び、メチルエチルケトン(300部)を仕込み、窒素ガス雰囲気下80℃で6時間反応させた。その後、架橋剤(E部)を添加し、FT−IRによりイソシアネート基の残存率を確認することで、所望のウレタン結合基とウレア結合基のmol比率になるまで、80℃で反応させた。尚、ウレタン結合基とウレア結合基のmol比率の調整方法の詳細は上述の通りである。反応後、40℃まで冷却してイオン交換水を添加し、ホモミキサーで高速撹拌しながら、水酸化カリウム水溶液を添加した。この樹脂溶液を加熱減圧下でメチルエチルケトンを留去し、固形分20質量%、重量平均分子量35,000以上であるポリウレタン樹脂分散体PU−1〜35を得た。各ポリウレタン樹脂分散体の調製条件を表1に示す。得られたポリウレタン樹脂の酸価、ウレタン結合基とウレア結合基のmol比率、ゲル分率を、上記の測定方法により測定した。各ポリウレタン樹脂分散体の特性を表2に示す。
温度計、撹拌機、窒素導入管、還流管を備えた4つ口フラスコに、IPDI(49.5部)とPPG(数平均分子量:2,000)(103.7部)、DMPA(28.7部)、及び、メチルエチルケトン(300部)を仕込み、窒素ガス雰囲気下80℃で7時間反応させた。このとき、FT−IRにより、イソシアネート基の残存率がゼロであることが確認された。次に、HDI(14.3部)を添加し、80℃で反応させた。その後、架橋剤としてTMP(3.8部)を添加し、FT−IRによりイソシアネート基の残存率を確認し、ウレタン結合基とウレア結合基のmol比率が、95.0/5.0になるまで、80℃で反応させた。反応後、40℃まで冷却してイオン交換水を添加し、ホモミキサーで高速撹拌しながら、水酸化カリウム水溶液を添加した。この樹脂溶液を加熱減圧下でメチルエチルケトンを留去し、固形分20質量%、重量平均分子量50,000であるポリウレタン樹脂分散体PU−36を得た。得られたポリウレタン樹脂の酸価、ウレタン結合基とウレア結合基のmol比率、ゲル分率を、上記の測定方法により測定した。ポリウレタン樹脂分散体PU−36の特性を表2に示す。
(顔料分散体Aの調製)
酸価が200mgKOH/gで重量平均分子量が10,000のスチレン−アクリル酸共重合体を10質量%水酸化カリウム水溶液で中和した。そして、比表面積が210m2/g、DBP吸油量が74mL/100gであるカーボンブラック10部、中和したスチレン−アクリル酸共重合体(固形分)20部、及び水70部を混合した。この混合物を、サンドグラインダーを用いて1時間分散した後、遠心分離処理を行って粗大粒子を除去し、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行った。上記の方法により、カーボンブラックが樹脂によって水中に分散された状態の顔料分散体Aを得た。顔料分散体Aの顔料(固形分)の含有量は10.0質量%、pHは10.0であり、顔料の平均粒子径は120nmであった。
カーボンブラックの表面に親水性基が結合した自己分散カーボンブラック顔料として市販されているCab−O−Jet400(Cabot製)を水で希釈し、十分撹拌して顔料分散体Bを得た。顔料分散体Bの顔料(固形分)の含有量は15.0質量%、pHは9.0であり、顔料の平均粒子径は130nmであった。
上記(顔料分散体Aの調製)において、スチレン−アクリル酸共重合体を上記で得られたポリウレタン樹脂分散体PU−1とした以外は、同様にして、カーボンブラックがポリウレタン樹脂によって水中に分散された状態の顔料分散体Cを得た。顔料分散体Cの顔料(固形分)の含有量は10.0質量%、pHは10.0であり、顔料の平均粒子径は120nmであった。
上記で得られた顔料分散体及びポリウレタン樹脂分散体を表3に示す組合せで、下記各成分と混合した。尚、イオン交換水の残部は、インクを構成する全成分の合計が100.0質量%となる量のことである。
・顔料分散体 表3参照
・ポリウレタン樹脂分散体(樹脂(固形分)の含有量は20.0質量%) 表3参照
・グリセリン 9.0質量%
・ジエチレングリコール 5.0質量%
・トリエチレングリコール 5.0質量%
・アセチレノールE100(界面活性剤:川研ファインケミカル製) 0.1質量%
・イオン交換水 残部
これを十分撹拌して分散した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。
特許文献4(特開2004−285344号公報)の実施例1を参考に、以下の方法で比較例12のインクを調製した。ポリテトラメチレンエーテルグリコール35部、トリエチレングリコール3部、ジメチロールプロピオン酸16部、テトラメチレンキシリレンジイソシアネート9部、イソホロンジイソシアネート25部をアセトン溶媒中、窒素気流下で反応させてウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーを、トリエチルアミン12部を含有する脱イオン水に滴下して分散し、減圧脱アセトンを行い、ポリウレタン樹脂分散体PU−37を得た。得られたPU−37の固形分は30質量%、重量平均分子量は20,840、酸価は69mgKOH/gであった。次に、スチレン−アクリル酸系共重合体であるジョンクリル683(ジョンソンポリマー製;酸価160mgKOH/g、重量平均分子量8,000)のカリウム塩の25質量%水溶液10.4部、イオン交換水71.5部、グリセリン5部、プロキセルGXL(S)(アビシア製)0.1部、カーボンブラックMCF88(三菱化学製)13部を用意する。そして、これらをビーズミル分散機に入れ0.8mmのジルコニアビーズを用いて、粒子径分布をモニターして平均分散粒子径が61.9nmとなるまで分散する。その後、遠心分離し、5μmのフィルターで濾過して粗大粒子を除去してカーボンブラック分散体を得た。このカーボンブラック分散体に、PU−37を26部添加して混合した後、トリエチレングリコールモノブチルエーテル32.5部、グリセリン32.5部、サーフィノール465(エアプロダクト製)を3.25部、イオン交換水130.75部を加えて比較例12のインクを作製した。
特開2008−179657号公報の実施例1を参考に、以下の方法で比較例13のインクを調製した。温度計、撹拌機、窒素導入管、冷却管を設置した4つ口フラスコに、プラクセル205BA(ダイセル化学工業製)95g、トリメチロールプロパン11g、メチルエチルケトン120g、および1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン0.54gを投入した。プラクセル205BAは、ジメチロールブタン酸をラクトン変性したカルボン酸変性ポリカプロラクトンジオールである。これらを30分間撹拌した後、イソホロンジイソシアネート74gを4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した後、70℃に昇温し4時間反応を行った。反応後、室温まで冷却し、濃度が60質量%であるウレタンプレポリマー溶液を得た。更に、50質量%の水酸化カリウム水溶液17.1g及びイオン交換水350gを四つ口フラスコ中に投入し、ウレタンプレポリマー溶液250gと共に室温で30分間撹拌した。窒素雰囲気下で80℃に昇温後、2時間鎖延長反応を行った。反応後、ロータリーエバポレーターとアスピレーターを用いてメチルエチルケトンと一部の水を除去した後、回収量が429gになるようにイオン交換水を添加し、ポリウレタン濃度35質量%のポリウレタン樹脂分散体PU−38を得た。得られたPU−38の酸価は70mgKOH/g、重量平均分子量は47,000であった。
特許文献3(特開平9−291242号公報)の比較例3を参考に、以下の方法で比較例14のインクを調製した。温度計、撹拌機、還流冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応器中に、ポリテトラメチレングリコール(分子量3,000、水酸基価38mgKOH/g)184.9部、ポリエチレングリコール(分子量2,000、水酸基価56mgKOH/g)15.1部、2,2−ジメチロールプロピオン酸21.5部、メチルエチルケトン200.0部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら50℃に加熱した。更に、イソホロンジイソシアネート71.6部を添加後80℃に昇温し2.5時間反応させ、イソシアネート基含有プレポリマー溶液を得た。次に、30℃に冷却し、プロピレングリコール6.9部、メチルエチルケトン229部の溶解液を滴下した後、70℃まで昇温して反応を終了した。次に、28質量%アンモニア水9.8部と水900部の混合液を滴下し、脱溶剤操作を行うことにより、ウレア結合基を有さないポリウレタン樹脂分散体PU−39を得た。PU−39の酸価は30mgKOH/g、pHは8.5、固形分は25.0質量%であった。
特開2008−280363号公報の実施例1を参考に、以下の方法で比較例15のインクを調製した。還流冷却管、及び窒素導入管、温度計を備えた撹拌機付き反応器に、ひまし油変性ジオール(豊国製油製;数平均分子量732)202部、ひまし油変性ジオール(豊国製油製;数平均分子量431)32部、ジメチロールプロピオン酸79部、ポリオキシエチレンエーテルグリコールPEG#600(日本油脂製)43部、プロピレングリコール13部、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート76部、水添MDI(ジシクロヘキシルメタン−ジイソシアネート)155部、メチルエチルケトン400部を加えて75℃まで昇温し、昇温後1時間にジブチル錫ラウリレートを0.3部加える。更に75℃にて保温してイソシアネート基が0.1mol%以下となるまで反応して得られた反応物を45℃以下まで冷却し、撹拌しながら25質量%のアンモニア水40部、純水1,400部を加え転相した。撹拌しながら20〜60℃にてメチルエチルケトンを減圧溜去して、固形分の含有量が33質量%、PH6.7のポリウレタン樹脂分散体PU−40を得た。
特許文献2(特開2008−266595号公報)の実施例2を参考に、以下の方法で比較例16のインクを調製した。温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた4つ口フラスコに、メチルエチルケトンを290g、ジメチロールプロピオン酸を67g、イソホロンジイソシアネートを222g仕込み、窒素ガス雰囲気下70℃で2時間反応させ、反応生成物を得た。更に、温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた4つ口フラスコに、前記反応生成物を289gとポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(分子量650、水酸基価173)を170g、ジブチル錫ジラウレートを0.001g、メチルエチルケトン170g仕込み、窒素ガス雰囲気下80℃で16時間反応させた後、メタノール5gを加えて反応を停止し、酸価46、重量平均分子量50,000のポリウレタン樹脂を得た。得られた樹脂溶液は、仕込み量のジメチロールプロピオン酸と同mol量の水酸化ナトリウムで中和し、水を加え転相乳化し、メチルエチルケトンを減圧脱溶剤により除去した後、水を加えて、固形分の含有量が20質量%のポリウレタン樹脂分散体PU−41を得た。
次に、メタクリル酸ベンジル−メタクリル酸共重合体の固形分50%のメチルエチルケトン溶液(酸価130、質量平均分子量12,000)を6部、5%水酸化カリウム水溶液を7.8部、フタロシアニン系顔料Fastogen Blue TGR(DIC製)10部、水23.8部を250mLのポリビンに仕込み、混合した。ここでそれぞれの仕込み量は、銅フタロシアニン系顔料が10部、樹脂は顔料に対して不揮発分で30質量%の比率となる量、5%水酸化カリウム水溶液は樹脂の酸価が100%中和される量、水は混合液の不揮発分を30%とするのに必要な量である。この混合液をペイントコンディショナー(直径0.5mmのジルコニアビーズ使用)で2時間分散した。分散終了後、ジルコニアビーズを除いて得られた液をエバポレーターでメチルエチルケトンを留去した後、30分間遠心分離処理をして粗大粒子を除去したのち、純水を加えて不揮発分を調整し、不揮発分20%の水性顔料分散体を得た。この水性顔料分散体19.9部、上記で得られたポリウレタン樹脂分散体PU−41 7.5部、ジエチレングリコールモノブチルエーテル10.0部、ジエチレングリコール15.0部、サーフィノール465(エアプロダクツ製)0.8部、水46.8部を混合し、孔径6μmのフィルターで濾過して、比較例16のインクを調製した。
本発明においては下記の各評価項目の評価基準において、AAA〜Bが好ましいレベルとし、C及びDは許容できないレベルとした。尚、下記の各評価は、インクジェット記録装置PIXUS iP3100(キヤノン製)を用いて行った。記録条件は、温度:23℃、相対湿度:55%、1滴あたりの吐出量:28ng(±10%以内)とした。また、上記インクジェット記録装置では、解像度600dpi×600dpiで1/600インチ×1/600インチの単位領域に約28ngのインクを1滴付与する条件で記録された画像を、記録デューティが100%であると定義するものである。
上記で得られた各インクをインクカートリッジに充填し、上記インクジェット記録装置に装着した。そして、PPC用紙GF−500(キヤノン製)に、1.0インチ×0.5インチのベタ画像(記録デューティ100%の画像)を記録した。記録から10分後及び1日後に、得られたベタ画像の上に、シルボン紙及び面圧40g/cm2の分銅を置き、ベタ画像とシルボン紙を擦り合わせた。その後、シルボン紙及び分銅を取り除き、ベタ画像の汚れ具合やシルボン紙の白地部への転写を目視により観察した。画像の耐擦過性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表4に示す。
AA:10分後において、白地部の汚れがほとんど見られなかった。かつ、1日後において、白地部の汚れが見られなかった
A:10分後及び1日後において、白地部の汚れがほとんど見られなかった
B:10分後において、白地部の汚れが見られるが、目立たないレベルであった。かつ、1日後において、白地部の汚れがほとんど見られなかった
C:10分後及び1日後において、白地部の汚れが見られた
D:10分後及び1日後において、白地部が著しく汚れていた。
上記で得られた各インクをインクカートリッジに充填し、上記インクジェット記録装置に装着した。そして、PPC用紙GF−500(キヤノン製)に、太さ1/10インチの縦罫線を記録した。記録から5分後及び1日後に、得られた縦罫線に黄色ラインマーカーOPTEX2(ゼブラ製)を用いてマーキングし、その後すぐに記録媒体の白地部にマーキングし、マーカーのペン先の汚染及び白地部のマーキングの汚れを確認した。画像の耐マーカー性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表4に示す。
AA:5分後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れがほとんど発生しなかった。かつ、1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染がなく、白地部へマーキングしても汚れが発生しなかった
A:5分後及び1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れがほとんど発生しなかった
B:5分後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れが目立たないレベルであった。かつ、1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れがほとんど発生しなかった
C:5分後及び1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染があり、白地部へマーキングすると汚れが見られた
D:5分後及び1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染が激しくあり、白地部へマーキングすると著しく汚れが見られた。
上記で得られた各インクをインクカートリッジに充填し、上記インクジェット記録装置に装着した。そして、PPC用紙GF−500(キヤノン製)に、19cm×26cmのベタ画像(記録デューティ100%の画像)を、10枚記録した。このとき10枚目のベタ画像を目視で観察することにより、インクの吐出安定性を評価した。インクの吐出安定性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表4に示す。
A:白スジやカスレが見られず、正常に印字されていた
B:白スジやカスレが僅かに見られたが、ほとんど気にならないレベルであった
C:吐出が不安定で、画像に白スジやカスレが見られた。
上記で得られた各インクをインクカートリッジに充填し、上記インクジェット記録装置に装着した。そして、PPC用紙GF−500(キヤノン製)に、19cm×26cmのベタ画像(記録デューティ100%の画像)を、2枚記録した。そして、インクジェット記録装置を30分間放置した後、上記と同様の画像を、2枚記録する工程を1サイクルとし、これを10サイクル繰り返した。その後、上記インクジェット記録装置(PIXUS iP3100)のノズルチェックパターンを1枚記録した。このときのノズルチェックパターンを目視で観察することにより、画像ヨレの抑制を評価した。更に、記録ヘッドを取り外し、フェイスを顕微鏡で観察することで、フェイス濡れが発生しているかどうかを確認した。画像ヨレ及びフェイス濡れの評価基準は下記の通りである。評価結果を表4に示す。
A:ノズルチェックパターンに乱れは確認されず、画像ヨレの発生は抑制されていた。また、フェイス濡れは僅かに発生していた
B:ノズルチェックパターンに若干の乱れが確認されたが目立たないレベルであり、画像ヨレの発生は抑制されていた。また、フェイス濡れが少し発生していた
C:ノズルチェックパターンに乱れが顕著に確認され、正常な画像が得られず、画像ヨレが発生した。また、フェイス濡れが発生していた。
(インク1)
上記で得られた顔料分散体A及びポリウレタン樹脂分散体PU−1を下記各成分と混合した。
・顔料分散体A(顔料(固形分)の含有量は10.0質量%) 30.0質量%
・ポリウレタン樹脂分散体PU−1(樹脂(固形分)の含有量は20.0質量%)15.0質量%
・グリセリン 9.0質量%
・ジエチレングリコール 5.0質量%
・トリエチレングリコール 5.0質量%
・アセチレノールE100(界面活性剤:川研ファインケミカル製) 1.0質量%
・イオン交換水 35.0質量%
これを十分撹拌して分散した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行い、インク1を調製した。
(液体組成物1)
下記各成分を混合した。尚、イオン交換水の残部は、インクを構成する全成分の合計が100.0質量%となる量のことである。
・反応剤:硝酸カルシウム 5.0質量%
・グリセリン 5.0質量%
・1,5−ペンタンジオール 5.0質量%
・トリメチレングリコール 7.0質量%
・アセチレノールE100(界面活性剤:川研ファインケミカル製) 0.1質量%
・イオン交換水 残部
これを十分撹拌して分散した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行い、液体組成物1を調製した。
反応剤である硝酸カルシウムを硝酸アルミニウムとした以外は液体組成物1と同様にして液体組成物2を得た。
反応剤である硝酸カルシウムを硝酸イットリウムとした以外は液体組成物1と同様にして液体組成物3を得た。
反応剤である硝酸カルシウムを硝酸マグネシウムとした以外は液体組成物1と同様にして液体組成物4を得た。
下記各成分を混合した。尚、イオン交換水の残部は、インクを構成する全成分の合計が100.0質量%となる量のことである。
・反応剤:クエン酸ナトリウム 10.0質量%
・グリセリン 5.0質量%
・1,5−ペンタンジオール 5.0質量%
・トリメチロールプロパン 7.0質量%
・NIKKOL BC−20(界面活性剤:日光ケミカルズ製) 1.0質量%
・イオン交換水 残部
これを十分撹拌して分散した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行った。更に、硫酸を用いて、pHを4.0とした液体組成物5を調製した。
pHを3.0とした以外は液体組成物5と同様にして液体組成物6を得た。
pHを3.5とした以外は液体組成物5と同様にして液体組成物7を得た。
pHを5.5とした以外は液体組成物5と同様にして液体組成物8を得た。
pHを6.0とした以外は液体組成物5と同様にして液体組成物9を得た。
本発明においては下記の各評価項目の評価基準において、AAA〜Bが好ましいレベルとし、C及びDは許容できないレベルとした。尚、下記の(画像濃度)、(画像の耐擦過性)、及び(画像の耐マーカー性)の各評価は、インクジェット記録装置PIXUS Pro9500(キヤノン製)を用いて行った。記録条件は、温度:23℃、相対湿度:55%とした。上記で得られたインク及び液体組成物を、それぞれインクカートリッジに充填し、表5に示す組合せでセットとし、インクジェット記録装置PIXUS Pro9500に装着した。このとき、イエローの位置にインクを、グレーの位置に液体組成物を装着した。記録方法は、ヘッドのノズル幅分の記録をホームポジションから反ホームポジションへのスキャン時のみ記録を行う、1スキャン片方向記録とした。同一パスで液体組成物を付与し、その後同じ領域にインクを重ねて付与して画像を得た。上記インクジェット記録装置では、解像度600dpi×600dpiで1/600インチ×1/600インチの単位領域(1ピクセル)に約16ngのインクを1滴付与する条件で記録された画像を、インクの記録デューティが100%であると定義するものである。また、1ピクセルに約7ngの液体組成物を1滴付与する条件で記録された画像を、液体組成物の記録デューティが100%であると定義するものである。
上記で得られたインク及び液体組成物をカートリッジに充填し、上記インクジェット記録装置に装着した。そして、PPC用紙GF−500(キヤノン製)、PPC用紙4024(ゼロックス製)、PPC用紙ブライトホワイト(ヒューレッドパッカード製)、PPC用紙ハンマーミルジェットプリント(インターナショナルペーパー製)の4種類の記録媒体に対して、2cm×2cmのベタ画像(インク及び液体組成物の記録デューティ100%の画像)を印刷した。得られたベタ画像を1日放置した後、反射濃度計マクベスRD−918(マクベス製)を用いて画像濃度を測定し、評価を行った。画像濃度の評価基準は以下の通りである。評価結果を表5に示す。
A:4種類の記録媒体の画像濃度の平均が1.40以上であったが、最高画像濃度は1.55以上1.60未満であった
B:4種類の記録媒体の画像濃度の平均が1.40以上であったが、最高画像濃度は1.55未満であった
C:4種類の記録媒体の画像濃度の平均が1.40未満であった。
上記で得られたインク及び液体組成物をカートリッジに充填し、上記インクジェット記録装置に装着した。そして、PPC用紙GF−500(キヤノン製)に、1.0インチ×0.5インチのベタ画像(インク及び液体組成物の記録デューティ100%の画像)を記録した。
記録から3分後に、得られたベタ画像の上に、シルボン紙及び面圧40g/cm2の分銅を置き、ベタ画像とシルボン紙を擦り合わせた。その後、シルボン紙及び分銅を取り除き、ベタ画像の汚れ具合やシルボン紙の白地部への転写を目視により観察した。画像の耐擦過性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表5に示す。
A:3分後において、白地部の汚れがほとんど見られなかった
B:3分後において、白地部の汚れが見られるが、目立たないレベルであった
C:3分後において、白地部の汚れが見られた
D:3分後において、白地部が著しく汚れていた。
記録から10分後及び1日後に、得られたベタ画像の上に、シルボン紙及び面圧40g/cm2の分銅を置き、ベタ画像とシルボン紙を擦り合わせた。その後、シルボン紙及び分銅を取り除き、ベタ画像の汚れ具合やシルボン紙の白地部への転写を目視により観察した。画像の耐擦過性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表5に示す。
AA:10分後において、白地部の汚れがほとんど見られなかった。かつ、1日後において、白地部の汚れが見られなかった
A:10分後及び1日後において、白地部の汚れがほとんど見られなかった
B:10分後において、白地部の汚れが見られるが、目立たないレベルであった。かつ、1日後において、白地部の汚れがほとんど見られなかった
C:10分後及び1日後において、白地部の汚れが見られた
D:10分後及び1日後において、白地部が著しく汚れていた。
上記で得られたインク及び液体組成物をカートリッジに充填し、上記インクジェット記録装置に装着した。そして、PPC用紙GF−500(キヤノン製)に、太さ1/10インチの縦罫線を記録した。
記録から3分後に、得られた縦罫線に黄色ラインマーカーOPTEX2(ゼブラ製)を用いてマーキングし、その後すぐに記録媒体の白地部にマーキングし、マーカーのペン先の汚染及び白地部のマーキングの汚れを確認した。画像の耐マーカー性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表5に示す。
A:3分後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れがほとんど発生しなかった
B:3分後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れが目立たないレベルであった
C:3分後において、マーカーのペン先に着色の汚染があり、白地部へマーキングすると汚れが見られた
D:3分後において、マーカーのペン先に着色の汚染が激しくあり、白地部へマーキングすると著しく汚れが見られた。
記録から5分後及び1日後に、得られた縦罫線に黄色ラインマーカーOPTEX2(ゼブラ製)を用いてマーキングし、その後すぐに記録媒体の白地部にマーキングし、マーカーのペン先の汚染及び白地部のマーキングの汚れを確認した。画像の耐マーカー性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表5に示す。
AA:5分後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れがほとんど発生しなかった。かつ、1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染がなく、白地部へマーキングしても汚れが発生しなかった
A:5分後及び1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れがほとんど発生しなかった
B:5分後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れが目立たないレベルであった。かつ、1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染があるが、白地部へマーキングしても汚れがほとんど発生しなかった
C:5分後及び1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染があり、白地部へマーキングすると汚れが見られた
D:5分後及び1日後において、マーカーのペン先に着色の汚染が激しくあり、白地部へマーキングすると著しく汚れが見られた。
Claims (13)
- ポリイソシアネート、酸基を有さないポリエーテルポリオール、及び酸基を有するジオール、のそれぞれに由来するユニットを有するポリウレタン樹脂と、前記ポリウレタン樹脂とは異なる樹脂によって分散されてなる顔料を含有するインクジェット用インクであって、
前記酸基を有さないポリエーテルポリオールが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(1,2−ブチレングリコール)、及びポリ(1,3−ブチレングリコール)から選ばれる少なくとも1種を含み、その数平均分子量が450以上4,000以下であり、かつ、前記ポリウレタン樹脂中の酸基を有さないポリエーテルポリオールに由来するユニット全量に占める、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(1,2−ブチレングリコール)、及びポリ(1,3−ブチレングリコール)から選ばれる少なくとも1種に由来するユニットの割合(mol%)が、80mol%以上100mol%以下であり、
前記ポリイソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネートを含み、かつ、前記ポリウレタン樹脂中のポリイソシアネートに由来するユニット全量に占めるヘキサメチレンジイソシアネートに由来するユニットの割合(mol%)が、10mol%以上90mol%以下であり、
前記ポリウレタン樹脂中のウレタン結合の占める割合(mol%)が、前記ポリウレタン樹脂中のウレア結合の占める割合(mol%)に対して、mol比率で85.0/15.0以上100.0/0以下であり、
前記酸基を有するジオールが、ジメチロールプロピオン酸及びジメチロールブタン酸から選ばれる少なくとも1種であり、かつ、前記酸基を有するジオールに由来するユニットに基づくポリウレタン樹脂の酸価が、40mgKOH/g以上140mgKOH/g以下であることを特徴とするインクジェット用インク。 - 前記ポリウレタン樹脂に占める、ポリイソシアネートに由来するユニットの割合(質量%)が、10質量%以上80質量%以下である請求項1に記載のインクジェット用インク。
- 前記ポリウレタン樹脂に占める、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(1,2−ブチレングリコール)、及びポリ(1,3−ブチレングリコール)から選ばれる少なくとも1種に由来するユニットの割合(質量%)が、0.1質量%以上80.0質量%以下である請求項1又は2に記載のインクジェット用インク。
- 前記ポリウレタン樹脂に占める、酸基を有するジオールに由来するユニットの割合(質量%)が、5.0質量%以上40.0質量%以下である請求項1乃至3の何れか1項に記載のインクジェット用インク。
- 前記ポリウレタン樹脂の酸価が、40mgKOH/g以上150mgKOH/g以下である請求項1乃至4の何れか1項に記載のインクジェット用インク。
- 前記ポリウレタン樹脂が架橋されている請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット用インク。
- 前記酸基を有さないポリエーテルポリオールが、ポリプロピレングリコールを含む請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインクジェット用インク。
- 前記インク中の前記ポリウレタン樹脂の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.1質量%以上10.0質量%以下である請求項1乃至7の何れか1項に記載のインクジェット用インク。
- 前記インク中の前記顔料の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下である請求項1乃至8の何れか1項に記載のインクジェット用インク。
- 前記インク中の前記ポリウレタン樹脂の含有量(質量%)が、前記顔料のインク全質量を基準とした含有量(質量%)に対して、質量比率で0.05倍以上2.00倍以下である請求項1乃至9の何れか1項に記載のインクジェット用インク。
- インクを収容するインク収容部を有するインクカートリッジであって、前記インク収容部に収容されたインクが、請求項1乃至10の何れか1項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
- インクをインクジェット方式で吐出する工程を有するインクジェット記録方法であって、前記インクが、請求項1乃至10の何れか1項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
- 顔料及びポリウレタン樹脂を含有するインクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出させて記録媒体に付与する工程、及び、前記インク中の前記顔料の分散状態を不安定化させ、かつ、前記ポリウレタン樹脂の溶解性を低下させる液体組成物を前記インクと少なくとも一部で重なるように記録媒体に付与する工程を有するインクジェット記録方法であって、前記インクが請求項1乃至10の何れか1項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012053588A JP6025353B2 (ja) | 2011-03-30 | 2012-03-09 | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011075883 | 2011-03-30 | ||
| JP2011075885 | 2011-03-30 | ||
| JP2011075885 | 2011-03-30 | ||
| JP2011075883 | 2011-03-30 | ||
| JP2012053588A JP6025353B2 (ja) | 2011-03-30 | 2012-03-09 | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012214714A JP2012214714A (ja) | 2012-11-08 |
| JP6025353B2 true JP6025353B2 (ja) | 2016-11-16 |
Family
ID=46926659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012053588A Active JP6025353B2 (ja) | 2011-03-30 | 2012-03-09 | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8690307B2 (ja) |
| JP (1) | JP6025353B2 (ja) |
| CN (1) | CN102732089B (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6025352B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2016-11-16 | キヤノン株式会社 | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 |
| US8882255B2 (en) * | 2011-06-10 | 2014-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet ink and ink jet recording method |
| JP5734938B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2015-06-17 | 富士フイルム株式会社 | 画像形成方法 |
| CN103289476B (zh) * | 2013-04-09 | 2014-12-17 | 王俊生 | 一种浸涂油墨及其制备方法与应用 |
| MY176458A (en) * | 2013-11-11 | 2020-08-10 | Hitachi Chemical Co Ltd | Binder for printing ink, laminate ink composition for soft packaging, and printed article |
| US9499704B2 (en) * | 2013-12-05 | 2016-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink, ink cartridge, and ink jet recording method |
| US10196531B2 (en) * | 2013-12-30 | 2019-02-05 | E I Du Pont De Nemours And Company | Pigmented inkjet ink comprising dispersed polyurethane and olefin ionic copolymer |
| JP6394854B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2018-09-26 | セイコーエプソン株式会社 | 処理液、記録方法 |
| JP2018016662A (ja) * | 2014-12-04 | 2018-02-01 | コニカミノルタ株式会社 | 記録液セット及び記録方法 |
| JP6754290B2 (ja) * | 2015-12-21 | 2020-09-09 | 株式会社パイロットコーポレーション | 可逆熱変色性スタンプ用インキ組成物 |
| JP6733198B2 (ja) * | 2016-02-09 | 2020-07-29 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェットインク、インクカートリッジおよびインクジェット記録方法 |
| JP6709539B2 (ja) * | 2016-09-09 | 2020-06-17 | 株式会社リコー | インク、液体を吐出する装置、及び液体を吐出する方法 |
| JP7091081B2 (ja) | 2017-03-10 | 2022-06-27 | 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 |
| JP7066434B2 (ja) | 2017-03-10 | 2022-05-13 | 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 |
| US11180671B2 (en) | 2017-07-03 | 2021-11-23 | Kao Corporation | Aqueous ink |
| EP3694899B1 (en) * | 2017-10-11 | 2023-08-23 | Eastman Kodak Company | Compositions d'encres aqueuses pour impressions par jet d'encre et ensembles d'encre |
| JP6977467B2 (ja) * | 2017-10-13 | 2021-12-08 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 三次元造形物及び三次元造形物の製造方法 |
| CN111393905A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-07-10 | 浙江锦丰新材料科技有限公司 | 一种pu油墨的生产工艺及其生产设备 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3471055B2 (ja) * | 1992-12-28 | 2003-11-25 | サカタインクス株式会社 | ポリウレタン樹脂、その製造方法およびそれを用いたラミネート用印刷インキ組成物 |
| JPH08218015A (ja) * | 1995-02-14 | 1996-08-27 | Dainippon Ink & Chem Inc | ジェットインク用ポリマー微粒子及びそれを含有するジェットインク |
| JPH09291242A (ja) | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 水性印刷インキ組成物 |
| JP3897268B2 (ja) * | 1998-06-16 | 2007-03-22 | サカタインクス株式会社 | インクジェット記録用インク |
| US20040085419A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Eastman Kodak Company | Novel polyurethane materials for pimgented ink jet ink |
| JP4461222B2 (ja) * | 2003-03-04 | 2010-05-12 | セイコーエプソン株式会社 | 顔料分散水性記録液および印刷物 |
| EP1454968B1 (en) | 2003-03-04 | 2010-04-28 | Seiko Epson Corporation | Pigment-dispersed aqueous recording liquid and printed material |
| JP4756305B2 (ja) | 2004-03-31 | 2011-08-24 | Dic株式会社 | インクジェット記録用水性インク |
| JP2006022133A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 水性ポリウレタンエマルジョン、並びにその製造方法及びその用途 |
| GB0420112D0 (en) * | 2004-09-10 | 2004-10-13 | Avecia Ltd | Polyurethanes |
| SE528577C2 (sv) | 2005-03-23 | 2006-12-19 | Perstorp Specialty Chem Ab | Vattenburen polyuretandispersion samt användning därav |
| JP2008024733A (ja) | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toray Ind Inc | 水性顔料分散液、及びそれを用いたインク組成物 |
| JP4621193B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2011-01-26 | キヤノン株式会社 | 液体組成物、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録用インクセット |
| JP2008179657A (ja) | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Toray Ind Inc | 水性顔料分散液、及びそれを用いたインク組成物 |
| JP2008266595A (ja) | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Dic Corp | 顔料分散液及びインクジェット記録用水性インク |
| JP5418937B2 (ja) * | 2007-05-08 | 2014-02-19 | 東海カーボン株式会社 | インクジェットプリンター水性インク用顔料水分散体 |
| JP2009051926A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Tokai Carbon Co Ltd | インクジェットプリンター水性インク用顔料水分散体 |
| EP2208765A4 (en) * | 2007-11-05 | 2011-12-14 | Asahi Glass Co Ltd | POLYURETHANE FOR A PRINTING INK BONDING AGENT, METHOD FOR THE PRODUCTION AND PRINTING INTE |
| GB0805154D0 (en) * | 2008-03-20 | 2008-04-23 | Fujifilm Imaging Colorants Ltd | Ink,process and use |
| JP2010195965A (ja) | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Dic Corp | インクジェット顔料インク用バインダー |
| CN102439099A (zh) | 2009-06-12 | 2012-05-02 | Dic株式会社 | 喷墨印刷墨液用粘合剂、包含该粘合剂的喷墨印刷用墨液及印刷物 |
-
2012
- 2012-03-09 JP JP2012053588A patent/JP6025353B2/ja active Active
- 2012-03-20 US US13/425,293 patent/US8690307B2/en active Active
- 2012-03-29 CN CN201210088453.5A patent/CN102732089B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102732089B (zh) | 2015-02-18 |
| JP2012214714A (ja) | 2012-11-08 |
| US8690307B2 (en) | 2014-04-08 |
| US20120249663A1 (en) | 2012-10-04 |
| CN102732089A (zh) | 2012-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6025353B2 (ja) | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 | |
| JP6025352B2 (ja) | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 | |
| JP6025351B2 (ja) | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 | |
| JP5804691B2 (ja) | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 | |
| JP5656577B2 (ja) | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 | |
| JP5587282B2 (ja) | インクジェット用インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 | |
| JP5730113B2 (ja) | 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 | |
| TWI445780B (zh) | 顏料分散液及噴墨記錄用水性印墨 | |
| JP6161391B2 (ja) | 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 | |
| JP6362525B2 (ja) | 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 | |
| JP2013253238A (ja) | 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 | |
| EP3372648B1 (en) | Aqueous ink, ink cartridge and ink jet recording method | |
| JP2019202419A (ja) | インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置 | |
| JP6008679B2 (ja) | 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 | |
| JP2018150412A (ja) | インクセット及びインクジェット記録方法 | |
| JP2018083414A (ja) | インクジェット記録方法、インクジェット記録装置 | |
| JP2018076400A (ja) | 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 | |
| JP2024023137A (ja) | 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 | |
| JP2018075725A (ja) | インクジェット記録方法、インクジェット記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150309 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160202 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160404 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160913 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161011 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6025353 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |