インクジェット記録用インク
【課題】 着色剤が高濃度で、かつ分散安定性に優れたインクジェット記録用インクを提供する。
【解決手段】 ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン等を重合体した分岐構造を有するポリシロキサン、および着色剤を含有する分散安定性に優れたインクジェット記録用インク。
【解決手段】 ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン等を重合体した分岐構造を有するポリシロキサン、および着色剤を含有する分散安定性に優れたインクジェット記録用インク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録方式のインクとして用いられるインクジェット記録用インクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録用インクとしては、通常、着色剤を媒体中に分散させたものが用いられる。このような着色剤を媒体中に分散させるためには、界面活性剤等の分散剤が用いられている。
【０００３】
しかしながら、良好な記録を行うために、より高濃度で安定的に分散させることが要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、着色剤が高濃度で、かつ分散安定性に優れたインクジェット記録用インクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるインクジェット記録用インクは、着色剤、および分岐構造を有するポリシロキサンを含有する。
【０００６】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、バインダーポリマーをさらに含有することができる。
【０００７】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、湿潤剤および浸透剤の少なくとも一方を、さらに含有することができる。
【０００８】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、前記分岐構造を有するポリシロキサンは、デンドリックポリマーであることができる。
【０００９】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、前記分岐構造を有するポリシロキサンは、ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルビニルシロキシ）シラン、ビス（ジメチルアリルシロキシ）メチルシラン、およびトリス（ジメチルアリルシロキシ）シランから選ばれる、少なくとも１種を重合したものであることができる。
【００１０】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、前記分岐構造を有するポリシロキサンは、ビス（ジメチルシロキシ）メチルビニルシラン、トリス（ジメチルシロキシ）ビニルシラン、ビス（ジメチルシロキシ）メチルアリルシラン、およびトリス（ジメチルシロキシ）アリルシランから選ばれる、少なくとも１種を重合したものであることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、インクジェット記録用インクにかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１２】
１．インクジェット記録用インク
１．１．分岐構造を有するポリシロキサン
分岐構造を有するポリシロキサン（以下、（Ａ）成分という。）とは、分岐構造を有し、かつポリシロキサン骨格を有するポリマーであれば、特に限定されない。（Ａ）成分は、デンドリックポリマーであることが好ましい。
【００１３】
（Ａ）成分は、直鎖状ポリマーと異なり、多くの末端基を有している。したがって、たとえば末端基に水溶性の官能基を有している場合には、着色剤を被覆したときに水溶液中でインクジェット記録用インクの分散安定性を向上させることができる。
【００１４】
さらに（Ａ）成分は、ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルビニルシロキシ）シラン、ビス（ジメチルアリルシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルアリルシロキシ）シランを単独、もしくは２種以上を混合して重合したもの、または、ビス（ジメチルシロキシ）メチルビニルシラン、トリス（ジメチルシロキシ）ビニルシラン、ビス（ジメチルシロキシ）メチルアリルシラン、トリス（ジメチルシロキシ）アリルシランを単独、もしくは２種以上を混合して重合したものであることが好ましい。化学式を以下に示す。
【００１５】
【化１】
【００１６】
【化２】
【００１７】
【化３】
【００１８】
【化４】
【００１９】
【化５】
【００２０】
【化６】
【００２１】
【化７】
【００２２】
【化８】
【００２３】
（Ａ）成分の分子量は特に限定されるものではないが、１０００〜８００００の範囲内であることが良く、好ましくは１０００〜６００００、さらに好ましくは１０００〜４５０００のものが良い。分子量が１０００未満であると、分子量が低すぎ顔料に被覆させても十分な被覆量を得ることができず、また、分子量が８００００を越えると、今度は（Ａ）成分の分子量が高すぎるため、分子がかさ高くなり被覆量も減少してしまうこととなる。
【００２４】
なお、（Ａ）成分ポリマ−は、再乳化して使用しても良い。再乳化方法としてはテトラヒドロフランなどの溶媒にポリマ−を溶解した後水中に乳化し、テトラヒドロフランを減圧除去することにより再乳化することができる。
【００２５】
また、本発明においては上記化２の式で表されるモノマーを使用したポリマーが、好ましい。
【００２６】
１．２．着色剤
本実施の形態にかかる着色剤は顔料からなる。顔料としては、公知の有機顔料または無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
【００２７】
具体的な有機顔料を以下に例示する。
【００２８】
ブラック顔料としては、ファーネス法またはチャネル法で製造されたカーボンブラック等が挙げられる。
【００２９】
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
【００３０】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【００３１】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
【００３２】
本発明のインクに使用する顔料分散体の平均粒径は１０〜２００ｎｍであることが好ましく、１０〜１５０ｎｍがより好ましく、１０〜１００ｎｍがさらに好ましい。１０ｎｍ未満では、顔料のメリットである耐光性が低下し、２００ｎｍを超えると、インクノズルでの吐出不良が起こる場合があるからである。
【００３３】
本発明にかかる着色剤として、公知の染料を上記顔料とともに用いてもよいし、前記顔料にかえて染料を用いてもよい。染料としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料等をあげることができる。
【００３４】
１．３．バインダーポリマー
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクは、バインダーポリマーを含有する。バインダーポリマーとしては、ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、デンプン、カチオン化デンプン、カゼイン、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド誘導体等の水溶性ポリマー、またはスチレンブタジエンラテックス、アクリルエマルジョン等の水分散性ポリマーを用いることができる。ポリビニルアルコールおよびシラノール変性ポリビニルアルコールが好ましい。バインダーポリマーは、単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。
【００３５】
バインダーポリマーの好ましい使用量は、インク組成物中に５重量％以下、好ましくは２重量％以下である。５重量％を超えると、インク粘度が上がり、吐出安定性が低下する場合があるからである。
【００３６】
１．４．湿潤剤
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクは、湿潤剤を含有する。湿潤剤としては、蒸気圧が低く、蒸発乾燥し難い水溶性有機溶剤、例えばグリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、トリエチレングリコール等のアルキレングリコール類等の多価アルコール系溶媒を挙げることができる。インク中の湿潤剤の添加量は、インクの乾燥によるノズルの目詰まり防止、粘度調整、染料の溶解安定性向上等の目的を達成するための必要量から決定されるが、一般には１〜７０ｗｔ％、好ましい範囲は２〜４０ｗｔ％、より好ましくは５〜２５ｗｔ％である。湿潤剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３７】
１．５．浸透剤
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクは、浸透剤を含有する。浸透剤としては、たとえば、非イオン界面活性剤であるアセチレングリコール型界面活性剤、ポリオキシエチレンフェニルエーテル系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤を用いることができる。但し、浸透剤は非イオン界面活性剤に限るものではなく、他の界面活性剤や低表面張力の有機溶剤等を使用することもできる。浸透剤は、単独でしようしてもよいし、または２種以上を併用してもよい。
【００３８】
以上、インクを構成する成分を挙げたが、上記成分の他に物性値を最適化するため、または特性を向上させるために、従来公知の一般的な種々の添加剤を添加することができる。例えば、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防カビ剤、防腐剤等である。尚、インク中の着色剤、バインダーポリマー、浸透剤、湿潤剤、各種添加剤については、上記に限定されるものではない。
【００３９】
２．製造方法
２．１．インクジェット記録用インクの製造方法
分散は、通常の分散機を用いて行われる。分散機には、たとえばディスパー、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカー、超音波分散機などが挙げられる。混合は、攪拌用の羽を備えている攪拌機、高速の分散機乳化機などによって行われる。分散の後、濾過が施されてもよい。
【００４０】
本実施の形態のインクジェット記録用インクは、水を主な溶媒成分とし、水はイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、超純水を用いることができる。また、本実施の形態のインクジェット記録用インクは、物性を調整するため、インクの溶解安定性を向上させるためなどの目的で、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。水溶性有機溶剤としては、たとえば、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、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１、２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ぺトリオールなどの多価アルコ−ル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、蛛|カプロラクタムなどの含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、エチレン尿素、尿素などの含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、縺|ブチロラクトンなどを挙げることができる。水溶性有機溶剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００４１】
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクの顔料の含有量は、０．３〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％である。０．３重量％未満では、十分な画像濃度が得られず、２０重量％を超えると吐出の安定性が悪化する場合があるからである。
【００４２】
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクの（Ａ）成分の添加量は、顔料１ｇ当たり０．００５〜０．２ｇの範囲内が良く、好ましくは０．００７〜０．１９ｇが良く、さらに好ましくは０．００８〜０．１９ｇが良い。被覆量が０．００５ｇ未満であると被覆した効果が小さく、また０．２ｇを越えると被覆されたものの機能を消失させることとなり好ましくない。
【００４３】
顔料１ｇ当たり０．０1〜２ｇの範囲内が良く、好ましくは０．０５〜1ｇが良く、さらに好ましくは０．１〜０．７ｇが良い。被覆量が０．０１ｇ未満であると顔料の分散安定性が十分でなく、沈降、凝集を起こす場合があり、また２ｇを越えるとインクの粘度が上がり、吐出安定性が低下するからである。
【００４４】
３．参考例および実施例
以下、参考例をあげて本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。なお、以下の説明中、「部」および「％」は特に断らない限り重量基準である。
【００４５】
３．１．参考例１〈ジメチルビニルシラノールの合成〉
還流管をつけた１Ｌの三口フラスコを窒素置換した後、氷浴中でエチルエ−テル７００ｍｌを入れ、アニリン８．３８ｇ（０．０９ｍｏｌ）、水１．４８ｇ（０．０８７ｍｏｌ）を加え攪拌した。５０ｍｌのエチルエ−テルにあらかじめ溶解しておいたビニルジメチルクロロシラン１０ｇ（０．０８２ｍｏｌ）をゆっくりと滴下し、室温で１５分攪拌した。反応は化１８に示すとおりである。生成する塩を濾過により除去後、無水硫酸マグネシウムで脱水を行い、溶媒を減圧留去し、目的物を得た。収率は６３％であった。
【００４６】
【化９】
【００４７】
３．２．参考例２〈ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシランの合成〉
還流管をつけた１Ｌの三口フラスコを窒素置換した後、氷浴中でエチルエ−テル５００ｍｌ、トリエチルアミン８．２１ｇ（０．０８１ｍｏｌ）を入れ、７．５４ｇ（０．０７４ｍｏｌ）のジメチルビニルシラノールを加え攪拌した。これへ、５０ｍｌのエチルエ−テルに溶解したジクロロメチルシラン４．２４ｇ（０．０３７ｍｏｌ）をゆっくりと滴下し、室温で２０分間攪拌した。反応は化１９に示すとおりである。生成する塩を濾過により除去後、エバポレーターで低沸点溶媒等を除去した。蒸留により、無色透明のビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシランを得た。収率は６２％であった。沸点（ｂｐ）は４６〜４８℃／１０ｍｍＨｇであった。
【００４８】
【化１０】
【００４９】
３．３．参考例３〈分岐（ハイパーブランチ）ポリマーの合成〉
還流管をつけた１００ｍｌの三口フラスコを窒素置換した後、このフラスコ中でビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン２．４９ｇ（０．０１ｍｏｌ）を５０ｍｌのＴＨＦに溶解した。Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒（ｐｌａｔｉｎｕｍ（０）−１，３−ｄｉｖｉｎｙｌ−１，１，３，３−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ０．１Ｍ ｉｎ ｘｙｌｅｎｅ）を数滴加え、ＩＲスペクトルで完全にＳｉ−Ｈ基が消失するまで加熱還流し、室温まで冷却した。エバポレーターで低沸点溶媒等を除去後、アセトニトリルに生成物を滴下して無色粘性液状のポリマーを得た。収率は９２％であった。
【００５０】
ポリスチレンを標準とし、ＴＨＦを展開溶媒とするＧＰＣ分量測定の結果、重量平均分子量は４７００であった。ポリマーの分子構造は化２０のようであると考えられる。
【００５１】
【化１１】
【００５２】
３．４．実施例
カーボンブラック（三菱化学（株）製 ＭＡ−１００）１．０ｇ、ヘキサン５０ｍｌ、参考例３のポリマー０．１ｇを混合し、一晩攪拌した。酸化チタン粒子を吸引ろ過後、ヘキサンで洗浄し、１００℃のオーブンで真空乾燥して処理済みカーボンブラックを得た。
【００５３】
処理済みカーボンブラック２０ｇ、スチレン−無水マレイン酸共重合体（酸化；１
３０、分子量９０００）２ｇ、ジエタノールアミン３ｇ、ジエチレングリコール２５ｇ、水４５ｇを、ジルコニアボールを粉砕メディアとして、ペイントコンディショナーで、２時間分散処理した。処理後、遠心分離によりゴミ、粗大粒子を除去した。
ついで、ジエン系（共）重合体スルホン化物乳化物（濃度１５％）７ｇ、ジエチレエングリコール７．５ｇ、グリセリン１ｇ、ＷＡＴＥＲ ＲＥＤ３（オリエント化学工業（株）製）３ｇ、水８１．５を混合した。得られた分散液を５ミクロンのフィルターで濾過してインクジェット用インクを得た。インクの粘度は３．０ｃｐｓであった。
【００５４】
インクの分散安定性については、インクを７０℃で1週間静置し、前後の粒子径変化で確認したところ、粒子径の増大はみられなかった。
【００５５】
４．効果
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクにおいて、（Ａ）成分が、着色剤を被覆することによって、着色剤が高濃度であっても着色剤の分散安定性が向上する。よって、本実施の形態にかかるインクジェット用インクによれば、高画質の画像を形成することができ、経時的な分散安定性に優れた、信頼性の高いインクジェット記録用インクを得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録方式のインクとして用いられるインクジェット記録用インクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録用インクとしては、通常、着色剤を媒体中に分散させたものが用いられる。このような着色剤を媒体中に分散させるためには、界面活性剤等の分散剤が用いられている。
【０００３】
しかしながら、良好な記録を行うために、より高濃度で安定的に分散させることが要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、着色剤が高濃度で、かつ分散安定性に優れたインクジェット記録用インクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるインクジェット記録用インクは、着色剤、および分岐構造を有するポリシロキサンを含有する。
【０００６】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、バインダーポリマーをさらに含有することができる。
【０００７】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、湿潤剤および浸透剤の少なくとも一方を、さらに含有することができる。
【０００８】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、前記分岐構造を有するポリシロキサンは、デンドリックポリマーであることができる。
【０００９】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、前記分岐構造を有するポリシロキサンは、ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルビニルシロキシ）シラン、ビス（ジメチルアリルシロキシ）メチルシラン、およびトリス（ジメチルアリルシロキシ）シランから選ばれる、少なくとも１種を重合したものであることができる。
【００１０】
本発明にかかるインクジェット記録用インクにおいて、前記分岐構造を有するポリシロキサンは、ビス（ジメチルシロキシ）メチルビニルシラン、トリス（ジメチルシロキシ）ビニルシラン、ビス（ジメチルシロキシ）メチルアリルシラン、およびトリス（ジメチルシロキシ）アリルシランから選ばれる、少なくとも１種を重合したものであることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、インクジェット記録用インクにかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１２】
１．インクジェット記録用インク
１．１．分岐構造を有するポリシロキサン
分岐構造を有するポリシロキサン（以下、（Ａ）成分という。）とは、分岐構造を有し、かつポリシロキサン骨格を有するポリマーであれば、特に限定されない。（Ａ）成分は、デンドリックポリマーであることが好ましい。
【００１３】
（Ａ）成分は、直鎖状ポリマーと異なり、多くの末端基を有している。したがって、たとえば末端基に水溶性の官能基を有している場合には、着色剤を被覆したときに水溶液中でインクジェット記録用インクの分散安定性を向上させることができる。
【００１４】
さらに（Ａ）成分は、ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルビニルシロキシ）シラン、ビス（ジメチルアリルシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルアリルシロキシ）シランを単独、もしくは２種以上を混合して重合したもの、または、ビス（ジメチルシロキシ）メチルビニルシラン、トリス（ジメチルシロキシ）ビニルシラン、ビス（ジメチルシロキシ）メチルアリルシラン、トリス（ジメチルシロキシ）アリルシランを単独、もしくは２種以上を混合して重合したものであることが好ましい。化学式を以下に示す。
【００１５】
【化１】
【００１６】
【化２】
【００１７】
【化３】
【００１８】
【化４】
【００１９】
【化５】
【００２０】
【化６】
【００２１】
【化７】
【００２２】
【化８】
【００２３】
（Ａ）成分の分子量は特に限定されるものではないが、１０００〜８００００の範囲内であることが良く、好ましくは１０００〜６００００、さらに好ましくは１０００〜４５０００のものが良い。分子量が１０００未満であると、分子量が低すぎ顔料に被覆させても十分な被覆量を得ることができず、また、分子量が８００００を越えると、今度は（Ａ）成分の分子量が高すぎるため、分子がかさ高くなり被覆量も減少してしまうこととなる。
【００２４】
なお、（Ａ）成分ポリマ−は、再乳化して使用しても良い。再乳化方法としてはテトラヒドロフランなどの溶媒にポリマ−を溶解した後水中に乳化し、テトラヒドロフランを減圧除去することにより再乳化することができる。
【００２５】
また、本発明においては上記化２の式で表されるモノマーを使用したポリマーが、好ましい。
【００２６】
１．２．着色剤
本実施の形態にかかる着色剤は顔料からなる。顔料としては、公知の有機顔料または無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
【００２７】
具体的な有機顔料を以下に例示する。
【００２８】
ブラック顔料としては、ファーネス法またはチャネル法で製造されたカーボンブラック等が挙げられる。
【００２９】
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
【００３０】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【００３１】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
【００３２】
本発明のインクに使用する顔料分散体の平均粒径は１０〜２００ｎｍであることが好ましく、１０〜１５０ｎｍがより好ましく、１０〜１００ｎｍがさらに好ましい。１０ｎｍ未満では、顔料のメリットである耐光性が低下し、２００ｎｍを超えると、インクノズルでの吐出不良が起こる場合があるからである。
【００３３】
本発明にかかる着色剤として、公知の染料を上記顔料とともに用いてもよいし、前記顔料にかえて染料を用いてもよい。染料としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料等をあげることができる。
【００３４】
１．３．バインダーポリマー
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクは、バインダーポリマーを含有する。バインダーポリマーとしては、ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、デンプン、カチオン化デンプン、カゼイン、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド誘導体等の水溶性ポリマー、またはスチレンブタジエンラテックス、アクリルエマルジョン等の水分散性ポリマーを用いることができる。ポリビニルアルコールおよびシラノール変性ポリビニルアルコールが好ましい。バインダーポリマーは、単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。
【００３５】
バインダーポリマーの好ましい使用量は、インク組成物中に５重量％以下、好ましくは２重量％以下である。５重量％を超えると、インク粘度が上がり、吐出安定性が低下する場合があるからである。
【００３６】
１．４．湿潤剤
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクは、湿潤剤を含有する。湿潤剤としては、蒸気圧が低く、蒸発乾燥し難い水溶性有機溶剤、例えばグリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、トリエチレングリコール等のアルキレングリコール類等の多価アルコール系溶媒を挙げることができる。インク中の湿潤剤の添加量は、インクの乾燥によるノズルの目詰まり防止、粘度調整、染料の溶解安定性向上等の目的を達成するための必要量から決定されるが、一般には１〜７０ｗｔ％、好ましい範囲は２〜４０ｗｔ％、より好ましくは５〜２５ｗｔ％である。湿潤剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３７】
１．５．浸透剤
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクは、浸透剤を含有する。浸透剤としては、たとえば、非イオン界面活性剤であるアセチレングリコール型界面活性剤、ポリオキシエチレンフェニルエーテル系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤を用いることができる。但し、浸透剤は非イオン界面活性剤に限るものではなく、他の界面活性剤や低表面張力の有機溶剤等を使用することもできる。浸透剤は、単独でしようしてもよいし、または２種以上を併用してもよい。
【００３８】
以上、インクを構成する成分を挙げたが、上記成分の他に物性値を最適化するため、または特性を向上させるために、従来公知の一般的な種々の添加剤を添加することができる。例えば、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防カビ剤、防腐剤等である。尚、インク中の着色剤、バインダーポリマー、浸透剤、湿潤剤、各種添加剤については、上記に限定されるものではない。
【００３９】
２．製造方法
２．１．インクジェット記録用インクの製造方法
分散は、通常の分散機を用いて行われる。分散機には、たとえばディスパー、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカー、超音波分散機などが挙げられる。混合は、攪拌用の羽を備えている攪拌機、高速の分散機乳化機などによって行われる。分散の後、濾過が施されてもよい。
【００４０】
本実施の形態のインクジェット記録用インクは、水を主な溶媒成分とし、水はイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、超純水を用いることができる。また、本実施の形態のインクジェット記録用インクは、物性を調整するため、インクの溶解安定性を向上させるためなどの目的で、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。水溶性有機溶剤としては、たとえば、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、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１、２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ぺトリオールなどの多価アルコ−ル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、蛛|カプロラクタムなどの含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、エチレン尿素、尿素などの含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、縺|ブチロラクトンなどを挙げることができる。水溶性有機溶剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００４１】
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクの顔料の含有量は、０．３〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％である。０．３重量％未満では、十分な画像濃度が得られず、２０重量％を超えると吐出の安定性が悪化する場合があるからである。
【００４２】
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクの（Ａ）成分の添加量は、顔料１ｇ当たり０．００５〜０．２ｇの範囲内が良く、好ましくは０．００７〜０．１９ｇが良く、さらに好ましくは０．００８〜０．１９ｇが良い。被覆量が０．００５ｇ未満であると被覆した効果が小さく、また０．２ｇを越えると被覆されたものの機能を消失させることとなり好ましくない。
【００４３】
顔料１ｇ当たり０．０1〜２ｇの範囲内が良く、好ましくは０．０５〜1ｇが良く、さらに好ましくは０．１〜０．７ｇが良い。被覆量が０．０１ｇ未満であると顔料の分散安定性が十分でなく、沈降、凝集を起こす場合があり、また２ｇを越えるとインクの粘度が上がり、吐出安定性が低下するからである。
【００４４】
３．参考例および実施例
以下、参考例をあげて本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。なお、以下の説明中、「部」および「％」は特に断らない限り重量基準である。
【００４５】
３．１．参考例１〈ジメチルビニルシラノールの合成〉
還流管をつけた１Ｌの三口フラスコを窒素置換した後、氷浴中でエチルエ−テル７００ｍｌを入れ、アニリン８．３８ｇ（０．０９ｍｏｌ）、水１．４８ｇ（０．０８７ｍｏｌ）を加え攪拌した。５０ｍｌのエチルエ−テルにあらかじめ溶解しておいたビニルジメチルクロロシラン１０ｇ（０．０８２ｍｏｌ）をゆっくりと滴下し、室温で１５分攪拌した。反応は化１８に示すとおりである。生成する塩を濾過により除去後、無水硫酸マグネシウムで脱水を行い、溶媒を減圧留去し、目的物を得た。収率は６３％であった。
【００４６】
【化９】
【００４７】
３．２．参考例２〈ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシランの合成〉
還流管をつけた１Ｌの三口フラスコを窒素置換した後、氷浴中でエチルエ−テル５００ｍｌ、トリエチルアミン８．２１ｇ（０．０８１ｍｏｌ）を入れ、７．５４ｇ（０．０７４ｍｏｌ）のジメチルビニルシラノールを加え攪拌した。これへ、５０ｍｌのエチルエ−テルに溶解したジクロロメチルシラン４．２４ｇ（０．０３７ｍｏｌ）をゆっくりと滴下し、室温で２０分間攪拌した。反応は化１９に示すとおりである。生成する塩を濾過により除去後、エバポレーターで低沸点溶媒等を除去した。蒸留により、無色透明のビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシランを得た。収率は６２％であった。沸点（ｂｐ）は４６〜４８℃／１０ｍｍＨｇであった。
【００４８】
【化１０】
【００４９】
３．３．参考例３〈分岐（ハイパーブランチ）ポリマーの合成〉
還流管をつけた１００ｍｌの三口フラスコを窒素置換した後、このフラスコ中でビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン２．４９ｇ（０．０１ｍｏｌ）を５０ｍｌのＴＨＦに溶解した。Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒（ｐｌａｔｉｎｕｍ（０）−１，３−ｄｉｖｉｎｙｌ−１，１，３，３−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ０．１Ｍ ｉｎ ｘｙｌｅｎｅ）を数滴加え、ＩＲスペクトルで完全にＳｉ−Ｈ基が消失するまで加熱還流し、室温まで冷却した。エバポレーターで低沸点溶媒等を除去後、アセトニトリルに生成物を滴下して無色粘性液状のポリマーを得た。収率は９２％であった。
【００５０】
ポリスチレンを標準とし、ＴＨＦを展開溶媒とするＧＰＣ分量測定の結果、重量平均分子量は４７００であった。ポリマーの分子構造は化２０のようであると考えられる。
【００５１】
【化１１】
【００５２】
３．４．実施例
カーボンブラック（三菱化学（株）製 ＭＡ−１００）１．０ｇ、ヘキサン５０ｍｌ、参考例３のポリマー０．１ｇを混合し、一晩攪拌した。酸化チタン粒子を吸引ろ過後、ヘキサンで洗浄し、１００℃のオーブンで真空乾燥して処理済みカーボンブラックを得た。
【００５３】
処理済みカーボンブラック２０ｇ、スチレン−無水マレイン酸共重合体（酸化；１
３０、分子量９０００）２ｇ、ジエタノールアミン３ｇ、ジエチレングリコール２５ｇ、水４５ｇを、ジルコニアボールを粉砕メディアとして、ペイントコンディショナーで、２時間分散処理した。処理後、遠心分離によりゴミ、粗大粒子を除去した。
ついで、ジエン系（共）重合体スルホン化物乳化物（濃度１５％）７ｇ、ジエチレエングリコール７．５ｇ、グリセリン１ｇ、ＷＡＴＥＲ ＲＥＤ３（オリエント化学工業（株）製）３ｇ、水８１．５を混合した。得られた分散液を５ミクロンのフィルターで濾過してインクジェット用インクを得た。インクの粘度は３．０ｃｐｓであった。
【００５４】
インクの分散安定性については、インクを７０℃で1週間静置し、前後の粒子径変化で確認したところ、粒子径の増大はみられなかった。
【００５５】
４．効果
本実施の形態にかかるインクジェット記録用インクにおいて、（Ａ）成分が、着色剤を被覆することによって、着色剤が高濃度であっても着色剤の分散安定性が向上する。よって、本実施の形態にかかるインクジェット用インクによれば、高画質の画像を形成することができ、経時的な分散安定性に優れた、信頼性の高いインクジェット記録用インクを得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤、および分岐構造を有するポリシロキサンを含有する、インクジェット記録用インク。
【請求項２】
請求項１において、
バインダーポリマーをさらに含有する、インクジェット記録用インク。
【請求項３】
請求項１または２において、
湿潤剤および浸透剤の少なくとも一方を、さらに含有する、インクジェット記録用インク。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記分岐構造を有するポリシロキサンは、デンドリックポリマーである、インクジェット記録用インク。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記分岐構造を有するポリシロキサンは、ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルビニルシロキシ）シラン、ビス（ジメチルアリルシロキシ）メチルシラン、およびトリス（ジメチルアリルシロキシ）シランから選ばれる、少なくとも１種を重合したものである、インクジェット記録用インク。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記分岐構造を有するポリシロキサンは、ビス（ジメチルシロキシ）メチルビニルシラン、トリス（ジメチルシロキシ）ビニルシラン、ビス（ジメチルシロキシ）メチルアリルシラン、およびトリス（ジメチルシロキシ）アリルシランから選ばれる、少なくとも１種を重合したものである、インクジェット記録用インク。
【請求項１】
着色剤、および分岐構造を有するポリシロキサンを含有する、インクジェット記録用インク。
【請求項２】
請求項１において、
バインダーポリマーをさらに含有する、インクジェット記録用インク。
【請求項３】
請求項１または２において、
湿潤剤および浸透剤の少なくとも一方を、さらに含有する、インクジェット記録用インク。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記分岐構造を有するポリシロキサンは、デンドリックポリマーである、インクジェット記録用インク。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記分岐構造を有するポリシロキサンは、ビス（ジメチルビニルシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルビニルシロキシ）シラン、ビス（ジメチルアリルシロキシ）メチルシラン、およびトリス（ジメチルアリルシロキシ）シランから選ばれる、少なくとも１種を重合したものである、インクジェット記録用インク。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記分岐構造を有するポリシロキサンは、ビス（ジメチルシロキシ）メチルビニルシラン、トリス（ジメチルシロキシ）ビニルシラン、ビス（ジメチルシロキシ）メチルアリルシラン、およびトリス（ジメチルシロキシ）アリルシランから選ばれる、少なくとも１種を重合したものである、インクジェット記録用インク。
【公開番号】特開２００６−５６９２３（Ｐ２００６−５６９２３Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３７４４６（Ｐ２００４−２３７４４６）
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]