説明

インク組成物及び画像記録方法

【課題】分散安定性、被記録媒体への定着性、及び乾燥固化時の拭き取り性に優れたインク組成物を提供する。
【解決手段】水不溶性樹脂によって被覆されている顔料、アミノアルコール、水溶性有機溶剤及び水を含有し、樹脂微粒子を5質量%以上含有することを特徴とするインク組成物である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インク組成物及び画像記録方法に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット記録用の被記録媒体及びそれに用いるインクとしては、例えば発色濃度、定着性、解像度等、及び記録後のカール性など、高品位の記録物を得るための技術が種々検討されている。
【0003】
インクジェット記録用のインクに用いる着色剤には、耐光性や耐水性等の観点から、顔料が広く用いられている。顔料を分散させて用いる場合、分散させたときの分散粒径や分散後の安定性、サイズ均一性等や、ヘッドからの吐出性などを向上させる技術の検討が種々行なわれている。
【0004】
上記に関連して、ブロンズ現象が少なく、定着性や耐擦性も良好なインク組成物として、水不溶性ポリマーによって被覆されている着色剤と樹脂微粒子とトリエタノールアミンとを含有するインク組成物が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、印刷像の印字品質、及び長期間保存下での分散安定性に優れた水系顔料インクとして、顔料、アルキレンオキシド付加(メタ)アクリル酸誘導体の共重合体からなる高分子分散剤、アミノアルコール及び水を含有する水系顔料インクが知られている(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2006−273891号公報
【特許文献2】特開平10−46090号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1や上記特許文献2に記載のインク組成物では、被記録媒体への定着性向上を目的として樹脂微粒子の添加量を増やすと、インク組成物の拭き取りが困難となる(即ち、拭き取り性に劣る)場合がある。この傾向は、例えば、ノズル近傍等でインク組成物が乾燥固化した場合により顕著である。
【0006】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、分散安定性、被記録媒体への定着性、及び拭き取り性に優れたインク組成物、並びに該インク組成物を用いた画像記録方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 水不溶性樹脂によって被覆されている顔料、アミノアルコール、水溶性有機溶剤及び水を含有し、樹脂微粒子を5質量%以上含有することを特徴とするインク組成物である。
<2> 前記水不溶性樹脂、前記顔料、及び前記樹脂微粒子の含有量合計が10質量%以上であることを特徴とする<1>に記載のインク組成物である。
<3> 前記アミノアルコールの水酸基数が1又は2であることを特徴とする<1>又は<2>に記載のインク組成物である。
<4> 前記顔料は、転相乳化法により前記水不溶性樹脂に被覆されたことを特徴とする<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインク組成物である。
【0008】
<5> 前記水不溶性樹脂が、疎水性構造単位と親水性構造単位とを有し、前記疎水性構造単位は、主鎖を形成する原子に連結基を介して結合された芳香環を有する構造単位を水不溶性樹脂の全質量に対して40質量%以上と、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位を水不溶性樹脂の全質量に対して15質量%以上とを含み、前記親水性構造単位は、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を含み、かつ水不溶性樹脂の全質量に対する割合が15質量%以下であることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインク組成物である。
<6> 前記水溶性有機溶剤の全量のうち80質量%以上が、SP値27.5以下の水溶性有機溶剤であることを特徴とする<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインク組成物である。
【0009】
<7> 被記録媒体上に、<1>〜<6>のいずれか1つに記載のインク組成物を、インクジェット法により付与するインク付与工程を有することを特徴とする画像記録方法である。
<8> 更に、被記録媒体上に付与された前記インク組成物を、少なくとも加熱して定着させる定着工程を有することを特徴とする<7>に記載の画像記録方法である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、分散安定性、被記録媒体への定着性、及び拭き取り性に優れたインク組成物、並びに該インク組成物を用いた画像記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
≪インク組成物≫
本発明のインク組成物は、水不溶性樹脂によって被覆されている顔料、アミノアルコール、水溶性有機溶剤及び水を含有し、樹脂微粒子を5質量%以上含有して構成される。
インク組成物を上記本発明の構成とすることにより、分散安定性、被記録媒体への定着性、及び拭き取り性が向上する。
従って、インク組成物がノズル近傍等で乾燥固化した場合においても拭き取りが容易となり、ノズル等のメンテナンス性が向上する。
以下、本発明のインク組成物に含まれる各成分について説明する。
【0012】
<水不溶性樹脂によって被覆されている顔料>
本発明のインク組成物は、水不溶性樹脂によって被覆されている顔料を少なくとも1種含有する。このため、本発明のインク組成物は分散安定性に優れる。
本発明における顔料の具体的形態としては、水不溶性樹脂によって顔料の全部又は一部が被覆されている形態である限り特に限定はないが、例えば、下記のカプセル化顔料の形態が好ましい。
【0013】
カプセル化顔料は、ポリマー微粒子に顔料を含有させてなるポリマーエマルジョンであり、詳しくは、親水性水不溶性の樹脂で顔料を被覆し顔料表面の樹脂層にて親水化することで顔料を水に分散したものである。
カプセル化顔料の樹脂は、限定されるものではないが、水と水溶性有機溶剤の混合溶媒中で自己分散能又は溶解能を有し、かつアニオン性基(酸性)を有する高分子化合物であるのが好ましい。この樹脂は、通常は数平均分子量が1,000〜100,000の範囲程度のものが好ましく、3,000〜50,000の範囲程度のものが特に好ましい。また、この樹脂は、有機溶剤に溶解して溶液となるものが好ましい。樹脂の数平均分子量は、この範囲内であると顔料における被覆膜として又はインクとした際の塗膜としての機能を発揮することができる。樹脂は、アルカリ金属や有機アミンの塩の形で用いられるのが好ましい。
【0014】
カプセル化顔料の樹脂の具体例としては、熱可塑性、熱硬化性あるいは変性のアクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ポリアミド系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系、又はフッ素系の樹脂;塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、又はポリビニルブチラール等のポリビニル系樹脂、アルキド樹脂、フタル酸樹脂等のポリエステル系樹脂、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノアルキド共縮合樹脂、ユリア樹脂、尿素樹脂等のアミノ系材料、あるいはそれらの共重合体又は混合物などのアニオン性基を有する材料などが挙げられる。
これら樹脂のうち、アニオン性のアクリル系樹脂は、例えば、アニオン性基を有するアクリルモノマー(以下、「アニオン性基含有アクリルモノマー」という。)及び必要に応じて該アニオン性基含有アクリルモノマーと共重合可能な他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。アニオン性基含有アクリルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、及びホスホン基からなる群より選ばれる1個以上のアニオン性基を有するアクリルモノマーが挙げられ、中でもカルボキシル基を有するアクリルモノマーが特に好ましい。
【0015】
カルボキシキル基を有するアクリルモノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。
【0016】
カプセル化顔料は、上記の成分を用いて、従来の物理的、化学的方法により製造することができる。例えば、特開平9−151342号、特開平10−140065号、特開平11−209672号、特開平11−172180号、特開平10−25440号、又は特開平11−43636号の各公報に記載の方法により製造することができる。
具体的には、特開平9−151342号及び特開平10−140065号の各公報に記載の転相乳化法と酸析法等が挙げられる。
【0017】
ここで、転相乳化法、及び酸析法について説明する。
−a)転相乳化法−
転相乳化法は、基本的には、自己分散能又は溶解能を有する樹脂と顔料との混合溶融物を水に分散させる自己分散(転相乳化)方法である。また、この混合溶融物には、上記の硬化剤又は高分子化合物を含んでなるものであってもよい。ここで、混合溶融物とは、溶解せず混合した状態、溶解して混合した状態、又はこれら両者の状態のいずれの状態を含むものをいう。「転相法」のより具体的な製造方法は、特開平10−140065号に記載の方法が挙げられる。
−b)酸析法−
酸析法は、樹脂と顔料とからなる含水ケーキを用意し、その含水ケーキ中の、樹脂が有するアニオン性基の一部又は全部を、塩基性化合物を用いて中和することによって、マイクロカプセル化顔料を製造する方法である。
酸析法は、具体的には、(1)樹脂と顔料とをアルカリ性水性媒体中に分散し、必要に応じて加熱処理を行なって樹脂のゲル化を図る工程と、(2)pHを中性又は酸性にすることによって樹脂を疎水化して、樹脂を顔料に強く固着する工程と、(3)必要に応じて、濾過及び水洗を行なって含水ケーキを得る工程と、(4)含水ケーキを中の、樹脂が有するアニオン性基の一部または全部を、塩基性化合物を用いて中和し、その後、水性媒体中に再分散する工程と、(5)必要に応じて加熱処理を行ない、樹脂のゲル化を図る工程と、を含む方法がある。
【0018】
上記の転相乳化法及び酸析法のより具体的な方法については、特開平9−151342号、特開平10−140065号の各公報に記載を参照することができる。
【0019】
本発明のインク組成物に含まれる「水不溶性樹脂に被覆されている顔料」としては、分散安定性の点で、上記の転相乳化法により水不溶性樹脂に被覆された顔料であることが好ましい。即ち、上記の転相乳化法を用い、水不溶性樹脂を分散剤として分散された顔料であることが好ましい。
次に、本発明における顔料及び水不溶性樹脂について説明する。
【0020】
(顔料)
本発明における顔料としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、有機顔料、無機顔料が含まれる。
【0021】
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。
前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などが挙げられる。
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料などが挙げられる。
前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなどが挙げられる。
【0022】
無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。なお、カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
【0023】
黒色系顔料としては、カーボンブラックの具体例として、Raven7000,Raven5750,Raven5250,Raven5000 ULTRAII,Raven 3500,Raven2000,Raven1500,Raven1250,Raven1200,Raven1190 ULTRAII,Raven1170,Raven1255,Raven1080,Raven1060,Raven700(以上、コロンビアン・カーボン社製)、Regal400R,Regal330R,Regal660R,Mogul L,Black Pearls L,Monarch 700,Monarch 800,Monarch 880,Monarch 900,Monarch 1000,Monarch 1100,Monarch 1300,Monarch 1400(以上、キャボット社製)、Color Black FW1, Color Black FW2,Color Black FW2V,Color Black 18,Color Black FW200,Color Black S150,Color Black S160,Color Black S170,Printex35,Printex U,Printex V,Printex140U,Printex140V,Special Black 6,Special Black 5,Special Black 4A,Special Black4(以上、デグッサ社製)、No.25,No.33,No.40,No.45,No.47,No.52,No.900,No.2200B,No.2300,MCF−88,MA600,MA7,MA8,MA100(以上、三菱化学社製)等を挙げることができる。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。
【0024】
有機顔料としては、イエローインク用の顔料として、例えば、C.I.ピグメント・イエロー1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,14C,16,17,24,34,35,37,42,53,55,65,73,74,75,81,83,93,95,97,98,100,101,104,108,109,110,114,117,120,128,129,138,150,151,153,154,155,180等が挙げられる。
【0025】
マゼンタインク用の顔料として、例えば、C.I.ピグメント・レッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,39,40,48(Ca),48(Mn),48:2,48:3,48:4,49,49:1,50,51,52,52:2,53:1,53,55,57(Ca),57:1,60,60:1,63:1,63:2,64,64:1,81,83,87,88,89,90,101(ベンガラ),104,105,106,108(カドミウムレッド),112,114,122(キナクリドンマゼンタ),123,146,149,163,166,168,170,172,177,178,179,184,185,190,193,202,209,219,269等、およびC.I.ピグメント・バイオレット19が挙げられる。特に、C.I.ピグメント・レッド122が好ましい。
【0026】
また、シアンインク用の顔料として、例えば、C.I.ピグメント・ブルー1,2,3,15,15:1,15:2,15:3,15:34,16,17:1,22,25,56,60,C.I.バットブルー4,60,63等が挙げられ、特に、C.I.ピグメント・ブルー15:3が好ましい。
【0027】
本発明において顔料は、1種単独で用いてもよいし、上記の各群内もしくは各群間より複数種選択してこれらを組み合わせて使用してもよい。
【0028】
(水不溶性樹脂)
本発明において、前記顔料を被覆する水不溶性樹脂については特に限定はないが、親水性構造単位(a)と疎水性構造単位(b)とを有する水不溶性樹脂であることが好ましい。この水不溶性樹脂は、必要に応じて、親水性構造単位(a)及び疎水性構造単位(b)に包含されない他の構造単位が更に含まれてもよい。
【0029】
−親水性構造単位(a)−
親水性構造単位(a)は、親水性基含有のモノマーに由来するものであれば、特に制限はなく、1種の親水性基含有モノマーに由来するものでも、2種以上の親水性基含有モノマーに由来するものでもよい。前記親水性基としては、特に制限はなく、解離性基であっても、ノニオン性の親水性基であってもよい。
【0030】
本発明における水不溶性樹脂は、解離性基を有するモノマー(解離性基含有モノマー)及び/又は非イオン性の親水性基を有するモノマーを用いて解離性基及び/又は非イオン性の親水性基を導入することができる。
【0031】
前記解離性基は、乳化又は分散状態の安定性の観点から好ましい。解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、中でも、インク組成物を構成した場合の分散安定性の観点から、カルボキシル基が好ましい。
【0032】
前記親水性基含有モノマーとしては、解離性基含有モノマーが好ましく、解離性基とエチレン性不飽和結合とを有する解離性基含有モノマーがより好ましい。解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
前記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。前記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)アクリレート、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。前記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。
解離性基含有モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、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。
即ち、前記親水性構造単位(a)は、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を含むことが好ましい。
【0033】
このほかの親水性構造単位(a)としては、非イオン性の親水性基を有するモノマーに由来の構造単位を用いることができる。非イオン性の親水性基を有する構造単位を形成するモノマーとしては、エチレン性不飽和結合等の重合体を形成しうる官能基と非イオン性の親水性の官能基とを有していれば、特に制限はなく、公知のモノマーから選択することができる。入手性、取扱い性、汎用性の観点から、ビニルモノマー類が好ましい。
【0034】
親水性構造単位(a)としては、親水性の官能基を有する(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、及びビニルエステル類等の、親水性の官能基を有するビニルモノマー類を挙げることができる。
ここで、「親水性の官能基」としては、水酸基、アミノ基、(窒素原子が無置換の)アミド基、及び後述のポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のアルキレンオキシド、等が挙げられる。
【0035】
親水性構造単位(a)の具体例としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、アミノエチルアクリレート、アミノプロピルアクリレート、アルキレンオキシド重合体を含有する(メタ)アクリレートを好適に挙げることができる。
【0036】
非イオン性の親水性基を有する親水性構造単位は、対応するモノマーの重合により形成することができるが、重合後のポリマー鎖に親水性の官能基を導入してもよい。
【0037】
非イオン性の親水性基を有する親水性構造単位は、アルキレンオキシド構造を有する親水性の構造単位がより好ましい。アルキレンオキシド構造のアルキレン部位としては、親水性の観点から、炭素数1〜6のアルキレン部位が好ましく、炭素数2〜6のアルキレン部位がより好ましく、炭素数2〜4のアルキレン部位が特に好ましい。また、アルキレンオキシド構造の重合度としては、1〜120が好ましく、1〜60がより好ましく、1〜30が特に好ましい。
【0038】
また、非イオン性の親水性基を有する親水性構造単位は、水酸基を含む親水性の構造単位であることも好ましい態様である。構造単位中の水酸基数としては、特に制限はなく、水不溶性樹脂の親水性、重合時の溶媒や他のモノマーとの相溶性の観点から、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。
【0039】
上記において、例えば、親水性構造単位の含有割合は、後述する疎水性構造単位(b)の割合で異なる。例えば、水不溶性樹脂がアクリル酸及び/又はメタクリル酸〔親水性構造単位(a)〕と後述の疎水性構造単位(b)とのみから構成される場合、アクリル酸及び/又はメタクリル酸の含有割合は、「100−(疎水性構造単位の質量%)」で求められる。
親水性構造単位(a)は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【0040】
親水性構造単位(a)の含有比率としては、水不溶性樹脂の全質量に対して、0質量%を超え15質量%以下の範囲が好ましく、2質量%以上15質量%以下の範囲がより好ましく、5質量%以上15質量%以下の範囲が更に好ましく、8質量%以上12質量%以下の範囲が特に好ましい。
【0041】
−疎水性構造単位(b)−
疎水性構造単位(b)は、主鎖を形成する原子に連結基を介して結合された芳香環を有する構造単位を含むことが好ましい。
このような芳香環を持つ構造単位では、芳香環が、連結基を介して水不溶性樹脂の主鎖をなす原子と結合され、水不溶性樹脂の主鎖をなす原子に直接結合しない構造を有するので、疎水性の芳香環と親水性構造単位との間に適切な距離が維持されるため、水不溶性樹脂と顔料との間で相互作用が生じやすく、強固に吸着して分散性がさらに向上する。
【0042】
「主鎖を形成する原子に連結基を介して結合された芳香環を有する構造単位」の中でも、顔料の微粒子化を容易に行なえる点で、下記構造式(2)で表される構造単位が好ましい。
【0043】
【化1】



【0044】
前記構造式(2)において、Rは、水素原子、メチル基、又はハロゲン原子を表す。
また、Lは、−COO−、−OCO−、−CONR−、−O−、又は置換もしくは無置換のフェニレン基を表し、Rは水素原子、炭素数1〜10のアルキル基を表す。なお、Lで表される基中の*印は、主鎖に連結する結合手を表す。フェニレン基が置換されている場合の置換基としては、特に限定されないが、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基等、シアノ基等が挙げられる。
【0045】
は、単結合、又は炭素数1〜30の2価の連結基を表し、2価の連結基である場合は、好ましくは炭素数1〜25の連結基であり、より好ましくは炭素数1〜20の連結基であり、更に好ましくは炭素数1〜15の連結基である。中でも、特に好ましくは、炭素数1〜25(より好ましくは1〜10)のアルキレンオキシ基、イミノ基(−NH−)、スルファモイル基、及び、炭素数1〜20(より好ましくは1〜15)のアルキレン基やエチレンオキシド基[−(CHCHO)−,n=1〜6]などの、アルキレン基を含む2価の連結基等、並びにこれらの2種以上を組み合わせた基などである。
【0046】
前記構造式(2)において、Arは、芳香環から誘導される1価の基を表す。
Arで表される芳香環としては、特に限定されないが、ベンゼン環、炭素数8以上の縮環型芳香環、ヘテロ環が縮環した芳香環、又は2個以上連結したベンゼン環が挙げられる。炭素数8以上の縮環型芳香環、及びヘテロ環が縮環した芳香環の詳細については既述の通りである。
【0047】
前記構造式(2)で表される構造単位のうち、Rが水素原子又はメチル基であり、L−COO−であり、Lがアルキレンオキシ基及び/又はアルキレン基を含む炭素数1〜25の2価の連結基である構造単位の組合せが好ましく、より好ましくは、Rが水素原子又はメチル基であり、L−COO−であり、L−(CH−CH−O)−〔nは平均の繰り返し数を表し、n=1〜6である。〕である場合の組合せが好ましい。
【0048】
前記「炭素数8以上の縮環型芳香環」は、少なくとも2以上のベンゼン環が縮環した芳香環、少なくとも1種の芳香環と該芳香環に縮環して脂環式炭化水素で環が構成された炭素数8以上の芳香族化合物である。具体的な例としては、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレン、アセナフテンなどが挙げられる。
前記「ヘテロ環が縮環した芳香環」とは、ヘテロ原子を含まない芳香族化合物(好ましくはベンゼン環)と、ヘテロ原子を有する環状化合物とが縮環した化合物である。ここで、ヘテロ原子を有する環状化合物は、5員環又は6員環であることが好ましい。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子が好ましい。ヘテロ原子を有する環状化合物は、複数のヘテロ原子を有していてもよい。この場合、ヘテロ原子は互いに同じでも異なっていてもよい。ヘテロ環が縮環した芳香環の具体例としては、フタルイミド、アクリドン、カルバゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールなどが挙げられる。
【0049】
以下、前記構造式(2)で表される構造単位を形成し得るモノマーの具体例を列挙する。但し、本発明においては、これらの具体例に制限されるものではない。
【0050】
【化2】

【0051】
【化3】



【0052】
前記構造式(2)で表される構造単位の中でも、分散安定性の観点から、ベンジルメタアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、及びフェノキシエチルメタクリレートから選ばれる化合物に由来する構造単位が好ましい。本発明における水不溶性樹脂は、疎水性構造単位(b)として、これらから選ばれる構造単位の1種又は2種以上を有することが好ましい。
【0053】
前記「主鎖を形成する原子に連結基を介して結合された芳香環を有する構造単位」の水不溶性樹脂中における含有比率は、顔料の分散安定性、吐出安定性、洗浄性の観点から、水不溶性樹脂の全質量に対して40質量%以上であることが好ましい。この構成単位の含有比率は、好ましくは40質量%以上75質量%未満であり、より好ましくは40質量%以上70質量%未満であり、更に好ましくは40質量%以上60質量%未満である。
また、主鎖を形成する原子に連結基を介して結合された芳香環の割合は、耐擦過性の向上の点で、水不溶性樹脂の全質量に対して15質量%以上27質量%以下が好ましく、15質量%以上25質量%以下がより好ましく、15質量%以上20質量%以下が特に好ましい。
前記範囲に調整すると、耐擦過性、インク安定性、吐出信頼性が向上する。
【0054】
また、疎水性構造単位(b)は、分散安定性の観点から、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位を有する場合が好ましい。(メタ)アクリル酸には、アクリル酸及びメタクリル酸が含まれる。
【0055】
(メタ)アクリル酸のアルキルエステルの具体例としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。アルキルエステルのアルキル部位の炭素数は1〜4であるが、好ましくは1〜2である。
【0056】
前記「(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位」の水不溶性樹脂中における含有比率は、水不溶性樹脂の全質量に対して15質量%以上であることが、分散安定性付与の点で好ましい。この構成単位の含有比率は、好ましくは20〜60質量%であり、より好ましくは20〜50質量%である。
【0057】
以上より、分散安定性を更に向上させる観点からは、前記疎水性構造単位(b)は、主鎖を形成する原子に連結基を介して結合された芳香環を有する構造単位を水不溶性樹脂の全質量に対して40質量%以上(より好ましくは、40〜75質量%、更に好ましくは40〜70質量%、特に好ましくは40〜60質量%)と、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位を水不溶性樹脂の全質量に対して15質量%以上(より好ましくは20〜60質量%、特に好ましくは20〜50質量%)と、を含むことが好ましい。
【0058】
上記以外の他の疎水性構造単位(b)としては、例えば、前記親水性構造単位(a)に属しない(例えば親水性の官能基を有しない)例えば(メタ)アクリルアミド類及びスチレン類及びビニルエステル類などのビニルモノマー類、(メタ)アクリル酸のアルキル(炭素数1〜4)エステル類などの(メタ)アクリレート類、等に由来の構造単位を挙げることができる。これらの構造単位は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0059】
前記(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド、N−アリル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類が挙げられる。
【0060】
前記スチレン類としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、n−ブチルスチレン、tert−ブチルスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレン、ビニルナフタレン等などが挙げられ、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
【0061】
前記ビニルエステル類としては、例えば、ビニルアセテート、ビニルクロロアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び安息香酸ビニルなどのビニルエステル類が挙げられる。中でも、ビニルアセテートが好ましい。
前記(メタ)アクリレート類としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0062】
前記親水性構造単位(a)及び前記疎水性構造単位(b)の組成としては、それぞれの親水性、疎水性の程度にもよるが、疎水性構造単位(b)の含有割合が、水不溶性樹脂の全体質量に対して、80質量%を超える組成である場合が好ましく、85質量%を超える組成である場合がより好ましい。換言すれば、親水性構造単位(a)の含有割合としては、水不溶性樹脂の全体質量に対して、15質量%以下の範囲が好ましい。親水性構造単位(a)が15質量%以下であると、顔料の分散に寄与せず単独で水性液媒体中に溶解する成分が減少し、顔料の分散状態を良好に維持でき、粘度上昇が抑えられるので、インクジェット記録用インクとしたときの吐出性を良好にすることができる。
【0063】
本発明における水不溶性樹脂は、各構造単位が不規則的に導入されたランダム共重合体、又は規則的に導入されたブロック共重合体のいずれでもよい。ブロック共重合体である場合の各構造単位は、いかなる導入順序で合成されたものであってもよく、同一の構成成分を2回以上利用してもよい。汎用性、製造性の観点から、水不溶性樹脂は、ランダム共重合体であることが好ましい。
【0064】
本発明における水不溶性樹脂の酸価としては、顔料分散性、保存安定性の観点から、100以下が好ましく、30mgKOH/g以上100mgKOH/g以下であることがより好ましく、30mgKOH/g以上85mgKOH/g以下であることが更に好ましく、50mgKOH/g以上85mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
なお、酸価とは、水不溶性樹脂の1gを完全に中和するのに要するKOHの質量(mg)で定義され、JIS規格(JISK0070、1992)記載の方法により測定されるものである。
【0065】
本発明における水不溶性樹脂の分子量としては、重量平均分子量(Mw)で3万以上が好ましく、3万〜15万がより好ましく、更に好ましくは3万〜10万であり、特に好ましくは3万〜8万である。分子量が3万以上であると、分散剤としての立体反発効果が良好になる傾向があり、立体効果により顔料へ吸着し易くなる。
また、数平均分子量(Mn)では1,000〜100,000の範囲程度のものが好ましく、3,000〜50,000の範囲程度のものが特に好ましい。数平均分子量が前記範囲内であると、顔料における被覆膜としての機能又はインクの塗膜としての機能を発揮することができる。本発明における水不溶性樹脂は、アルカリ金属や有機アミンの塩の形で使用されることが好ましい。
【0066】
また、本発明における水不溶性樹脂の分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)としては、1〜6の範囲が好ましく、1〜4の範囲がより好ましい。分子量分布が前記範囲内であると、インクの分散安定性、吐出安定性を高められる。
【0067】
数平均分子量及び重量平均分子量は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(いずれも東ソー(株)製)のカラムを使用したGPC分析装置により、溶媒THFにて示差屈折計により検出し、標準物質としてポリスチレンを用いて換算することにより表される分子量である。
【0068】
本発明における水不溶性樹脂は、種々の重合方法、例えば溶液重合、沈澱重合、懸濁重合、沈殿重合、塊状重合、乳化重合により合成することができる。重合反応は、回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で行なうことができる。重合の開始方法は、ラジカル開始剤を用いる方法、光又は放射線を照射する方法等がある。これらの重合方法、重合の開始方法は、例えば、鶴田禎二「高分子合成方法」改定版(日刊工業新聞社刊、1971)や大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊、124〜154頁に記載されている。
具体的には、水不溶性樹脂は、モノマー混合物と必要に応じて有機溶媒及びラジカル重合開始剤とを含んだ混合物を、不活性ガス雰囲気下で共重合反応させることにより製造することができる。重合方法のうち、特にラジカル開始剤を用いた溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いられる溶剤は、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール等の種々の有機溶剤が挙げられる。溶剤は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。また、水との混合溶媒として用いてもよい。重合温度は、生成するポリマーの分子量、開始剤の種類などと関連して設定する必要があり、通常は0℃〜100℃程度であるが、50〜100℃の範囲で重合を行なうことが好ましい。反応圧力は、適宜選定可能であるが、通常は1〜100kg/cmであり、特に1〜30kg/cm程度が好ましい。反応時間は、5〜30時間程度である。得られた樹脂は、再沈殿などの精製を行なってもよい。
【0069】
以下、本発明における水不溶性樹脂として好ましい具体例を示す。但し、本発明においては、下記に限定されるものではない。
【0070】
【化4】

【0071】
【化5】

【0072】
【化6】

【0073】
【化7】

【0074】
【化8】

【0075】
(顔料分散物)
本発明において「水不溶性樹脂によって被覆されている顔料」を作製する方法には特に限定はないが、例えば、水不溶性樹脂を分散剤として用い、該分散剤により顔料を分散させて顔料分散物を調製することにより作製できる。
上記のようにすることで顔料粒子を微粒径にして存在させることができ、分散後には高い分散安定性が得られる。この場合、顔料は必ずしも粒子表面の全体が水不溶性樹脂で被覆されている必要はなく、場合により粒子表面の少なくとも一部が水不溶性樹脂で被覆された状態であってもよい。
前記顔料分散物の調製は、例えば、前述のとおり転相乳化法を用いて行うことができる。具体的には、前述の顔料と、分散剤としての前述の水不溶性樹脂と、水と、非水溶性揮発溶剤と、を混合し分散して分散物を得た後、得られた分散物から該非水溶性揮発溶剤を除去することにより行うことができる。このとき、塩基性化合物を添加して水不溶性樹脂のアニオン性基の一部、または全部を中和してもよい。中和条件を調整することで良好な分散性を実現することが可能である。塩基性化合物の例としては水酸化ナトリウム等が挙げられる。
また、このとき、非水溶性揮発溶剤とともに、後述するグリセリンのアルキレンオキシド付加物を添加してもよい。
【0076】
前記分散は、所望の成分を混合した後に、攪拌、分散等が行なえる公知の方法や混合攪拌装置、分散装置などを利用して行なうことができる。分散は、例えば、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、高速攪拌型分散機、超音波ホモジナイザーなどを用いて行なうことが可能である。
【0077】
−顔料分散剤−
前記顔料分散物の調製時には、分散剤として前述の水不溶性樹脂を用いることができる。この際、該水不溶性樹脂以外のその他の顔料分散剤を併用してもよい。
前記その他の顔料分散剤としては、顔料を水相中で分散させる機能を持つ化合物の中から適宜選択することができる。顔料分散剤の例としては、ノニオン性化合物、アニオン性化合物、カチオン性化合物、両性化合物等が挙げられる。
【0078】
例えば、α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体又は共重合体等が挙げられる。α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、酢酸ビニル、酢酸アリル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、クロトン酸エステル、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、芳香族基を置換してもよいアクリル酸アルキルエステル、アクリル酸フェニルエステル、芳香族基を置換してもよいメタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル、ビニルアルコール、並びにこれら化合物の誘導体等が挙げられる。
【0079】
前記α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体又は共重合体を高分子分散剤として用いることができる。具体的には、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
【0080】
−非水溶性揮発性溶剤−
前記顔料分散物を調製する際には、非水溶性揮発性溶剤の少なくとも一種を用いることができる。非水溶性揮発性溶剤は分散性への影響が少ないので、分散工程では良好な分散性を保ちながら、最終的に非水溶性揮発性溶剤を除去することで、良好な分散状態のまま濃厚化が可能であり、長期での保存安定性に優れた顔料分散物が得られる。また、インク組成物を調製して記録に用いる場合には、吐出安定性に優れ、カールの発生を抑えた画像記録が行なえる。
【0081】
「非水溶性」とは、1気圧、温度20℃下で同容量の純水と緩やかに掻き混ぜた場合に、流動がおさまった後も混合液が均一な外観を示さない性質のことである。水への溶解度は、20℃で80g/100ml以下が好ましく、50g/100mlがより好ましい。
また、「揮発性」とは、沸点が200℃以下のこと指す。150℃以下がより好ましい。
【0082】
非水溶性揮発性溶剤としては、非水溶性で揮発性を持つ有機溶剤の中から所望により選択することができる。非水溶性揮発性溶剤の具体例としては、ケトン系溶剤(例えば、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等)、エーテル系溶剤(例えば、ジブチルエーテル等)などが挙げられる。中でも、分散安定性付与の点で、ケトン系溶剤が好ましく、その中でもメチルエチルケトンが最も好ましい。
【0083】
非水溶性揮発性溶剤の使用量としては、分散性及び分散後の安定性が良好で、インク組成物として記録に用いた場合の吐出安定性及びカールの抑制の点から、グリセリンのアルキレンオキシド付加物の使用量に対して、10〜1000質量%が好ましく、50〜800質量%がより好ましく、100〜500質量%が特に好ましい。
【0084】
以上で説明した非水溶性揮発性溶剤は、顔料の分散後に、液中から除去されることが好ましい。このようにすることで、顔料分散及び長期での保存安定性を保ちながら、最終的に必要とされない非水溶性揮発性溶剤を減らし、濃厚化された顔料分散物が得られる。更に、顔料インクの調製に用い、画像を記録する場合に、吐出安定化が図れ、記録後のカールの発生を抑制することができる。
【0085】
前記非水溶性揮発性溶剤の除去は、加熱、送風などの乾燥処理、減圧蒸留等の常法により行なえ、分散工程で得られた分散物から非水溶性揮発性溶剤の留去することより、分散物は濃厚化し、水系に転相する。この場合、顔料分散剤として水不溶性樹脂を用いたときには、顔料の粒子表面が水不溶性樹脂で被覆された樹脂被覆顔料粒子の分散物を得ることができる。
【0086】
前記非水溶性揮発性溶剤の除去後には、作製される顔料分散物中の非水溶性揮発性溶剤は実質的に除去されていることが好ましいが、非水溶性揮発性溶剤の顔料分散物中における残存量は、顔料分散物の濃厚化、インク組成物としたときの吐出安定性、カール抑制の観点から、分散時の混合量の5質量%以下であるのが好ましい。このとき、非水溶性揮発性溶剤の顔料分散物中における残存量としては、好ましくは1質量%以下であり、更に好ましくは0.1質量%以下である。
【0087】
前記顔料分散物中に分散する顔料粒子の平均粒子径としては、30〜200nmの範囲が好ましく、50〜150nmの範囲が好ましい。平均粒子径は、30nm以上であると製造適性が向上し、200nm以下であると保存安定性が良好になる。なお、樹脂被覆顔料粒子の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布を持つもの、又は単分散の粒径分布を持つもののいずれでもよい。
なお、顔料粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められる。
【0088】
以上、本発明における「水不溶性樹脂によって被覆されている顔料」について説明した。
本発明のインク組成物中の「水不溶性樹脂によって被覆されている顔料」の含有量には特に限定はないが、0.05〜30質量%が好ましく、0.1〜20質量%がより好ましく、0.15〜15質量%が特に好ましい。0.05質量%以上であるとインクの発色性をより向上させることができる。また、30質量%以下であると、インクの粘度増大をより効果的に抑制でき、インクの吐出安定性等の劣化をより効果的に抑制できる。
【0089】
<樹脂微粒子>
本発明のインク組成物は樹脂微粒子を5質量%以上含有する。
本発明のインク組成物に樹脂微粒子が2種以上含まれている場合は、該2種以上の合計量がインク組成物の全量に対し、5質量%以上であればよい。
本発明のインク組成物は、樹脂微粒子を5質量%未満であると、被記録媒体への定着性が悪化する傾向がある。
本発明における樹脂微粒子は、該樹脂微粒子が分散された樹脂微粒子分散物(ラテックス)として用いることが好ましい。
【0090】
本発明における樹脂微粒子としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、パラフィン系樹脂、フッ素系樹脂等の微粒子を挙げることができる。中でも、アクリル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂の微粒子を好ましい例として挙げることができる。
本発明における樹脂微粒子の重量平均分子量は、インク組成物の安定性の観点から、1万以上、20万以下が好ましく、より好ましくは10万以上、20万以下である。
樹脂微粒子の平均粒径は、10nm〜1μmの範囲が好ましく、10〜200nmの範囲がより好ましく、20〜100nmの範囲が更に好ましく、20〜50nmの範囲が特に好ましい。
本発明における樹脂微粒子のガラス転移温度Tgは、インク組成物の保存安定性の観点から、30℃以上であることが好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましい。
また、本発明における樹脂微粒子を含むラテックスの粒径分布に関しては、特に制限は無く、広い粒径分布を持つもの、又は単分散の粒径分布を持つもの、いずれでもよい。また、単分散の粒径分布を持つラテックスを、2種以上混合して使用してもよい。
【0091】
本発明のインク組成物における樹脂微粒子の含有量(複数種含まれる場合は合計の含有量)は、前述のとおり5質量%以上である必要があるが、被記録媒体への定着性を更に向上する観点等からは、5〜20質量%が好ましく、5〜15質量%がより好ましい。
【0092】
以上、本発明のインク組成物の成分である、水不溶性樹脂によって被覆されている顔料、及び樹脂微粒子について説明したが、定着性を更に効果的に向上させる観点からは、前記水不溶性樹脂及び前記顔料の合計量に対して、前記樹脂微粒子の含有量を調整することが好ましい。前記水不溶性樹脂及び前記顔料の合計量と、前記樹脂微粒子の含有量と、の質量比(前記水不溶性樹脂及び前記顔料の合計量/前記樹脂微粒子の含有量)が2.0以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましく、1.0以下であることが最も好ましい。
また、定着性を更に効果的に向上させる観点からは、前記水不溶性樹脂、前記顔料、及び前記樹脂微粒子の含有量合計は、本発明のインク組成物の全量に対し、10質量%以上が好ましい。
【0093】
<アミノアルコール>
本発明のインク組成物は、アミノアルコールを含有する。
インク組成物にアミノアルコールを含有することで、拭き取り性が向上する。
本発明におけるアミノアルコールとしては特に限定はないが、例えば、アミノエトキシエタノール、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジブチルエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−(2−アミノエチル)エタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール、等が挙げられる。
【0094】
本発明におけるアミノアルコールの有する水酸基の数には特に限定はないが、拭き取り性をより向上させる観点より、1又は2が好ましい。
具体的には、前記アミノアルコールとしては、モノエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミンが好ましく、アミノエトキシエタノール、イソプロパノールアミンがより好ましい。
【0095】
前記アミノアルコールは、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明のインク組成物中における前記アミノアルコールの含有量(二種以上の場合には合計の含有量)には特に限定はないが、拭き取り性をより向上させる観点からは、0.5質量%以上が好ましく、1.0〜15質量%がより好ましく、1.5〜10質量%が特に好ましい。
【0096】
本発明のインク組成物においては、拭き取り性及び画像の定着性をより効果的に両立させる観点からは、アミノアルコールの含有量と、樹脂微粒子の含有量と、の組み合わせを調整することが好ましい。
具体的には、アミノアルコールの含有量が0.5質量%以上であって、樹脂微粒子の含有量が5質量%以上である組み合わせがより好ましく、アミノアルコールの含有量が1〜15質量%であって、樹脂微粒子の含有量が5〜20質量%である組み合わせがより好ましく、アミノアルコールの含有量が1.5〜10質量%であって、樹脂微粒子の含有量が5〜10質量%である組み合わせが特に好ましい。
【0097】
また同様に、本発明のインク組成物においては、拭き取り性及び画像の定着性をより効果的に両立させる観点からは、アミノアルコールの含有量と、前記水不溶性樹脂、前記顔料、及び前記樹脂微粒子の含有量合計(固形分含有量の合計)と、の組み合わせを調整することが好ましい。
具体的には、固形分含有量の合計と、アミノアルコールの含有量と、の質量比(アミノアルコールの含有量/固形分含流量の合計)が0.05〜1.0であることが好ましく、0.1〜0.8であることがより好ましく、0.2〜0.5であることが最も好ましい。
【0098】
<固体湿潤剤>
本発明のインク組成物は、拭き取り性を更に向上させる観点より、固体湿潤剤を含有してもよい。
ここで、固体湿潤剤とは、保水機能を有し、25℃で固体の水溶性化合物を意味する。
【0099】
前記固体湿潤剤としては、一般に水性インク組成物に使用されるものをそのまま利用することが可能であり、より具体的には、糖類、糖アルコール類、ヒアルロン酸類、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール等の多価アルコール、尿素及び尿素誘導体である。
【0100】
前記尿素誘導体の例としては、尿素の窒素上の水素をアルキル基、もしくはアルカノールで置換した化合物、チオ尿素、チオ尿素の窒素上の水素をアルキル基、もしくはアルカノールで置換した化合物等が挙げられ、具体的には、N,N−ジメチル尿素、チオ尿素、エチレン尿素、ヒドロキシエチル尿素、ヒドロキシブチル尿素、エチレンチオ尿素、ジエチルチオ尿素等が挙げられる。
【0101】
前記糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類及び四糖類を含む)及び多糖類があげられ、具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などがあげられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、アルギン酸、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコール)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸、アミノ酸、チオ糖など)があげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビトール、キシリトールなどが挙げられる。ヒアルロン酸塩は、ヒアルロン酸ナトリウム1%水溶液(分子量350000)として市販されているものを使用することができる。
中でも、尿素及び尿素誘導体は、保湿機能が高く、固体湿潤剤としてより好適に使用することができる。
【0102】
<水溶性有機溶剤>
本発明のインク組成物は、水溶性有機溶剤を少なくとも1種含有する。
前記水溶性有機溶剤の例としては、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、4−メチル−1,2−ペンタンジオール等のアルカンジオール(多価アルコール類);ヴルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の糖類;糖アルコール類;ヒアルロン酸類;尿素類等のいわゆる固体湿潤剤;エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数1〜4のアルキルアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテルなどのグリコールエーテル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられる。これらは、1種のみならず2種以上を併用してもよい。
【0103】
また、乾燥防止や湿潤の付与の点では、多価アルコール類が有用である。例えば、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオールなどが挙げられる。これらは、1種のみならず2種以上を併用してもよい。浸透性の点からは、ポリオール化合物が好ましく、脂肪族ジオールとして、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールなどが挙げられる。中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールが好ましい。これらは、1種のみならず2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物に含まれる水溶性有機溶剤の含有量としては、インクの乾燥防止や湿潤の付与の観点より、1.0〜50質量%であることが好ましく、5.0〜40質量%であることがより好ましく、10〜30質量%であることが特に好ましい。
【0104】
本発明のインク組成物に含まれる水溶性有機溶剤は、被記録媒体上に画像を記録した際の該被記録媒体のカールを抑制する観点等より、SP値27.5以下の水溶性有機溶剤の少なくとも1種を含むことが好ましい。
更には、被記録媒体のカールを更に抑制する観点より、本発明のインク組成物に含まれる水溶性有機溶剤の全量のうち80質量%以上が、SP値27.5以下の水溶性有機溶剤であることがより好ましい。換言すれば、本発明のインク組成物に含まれる水溶性有機溶剤の全量に対し、SP値27.5以下の水溶性有機溶剤の含有量(SP値27.5以下の水溶性有機溶剤が2種以上含まれる場合は合計の含有量)が80質量%以上であることがより好ましい。
一般的には、SP値27.5以下の水溶性有機溶剤の含有量が多くなると、公知の界面活性剤や水溶性高分子分散剤などを分散剤として使用した顔料分散物との組み合わせでは、顔料表面に吸着している分散剤の離脱を促進するために、分散が不安定となりインクの安定性が問題となる。本発明では水不溶性樹脂によって被覆されている顔料を使用することで、被記録媒体のカール抑制とインクの安定性を両立することができる。
本発明におけるSP値は溶解度パラメーターを指す。詳しくは前記SP値は、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、R.F.Fedors,Polymer Engineering Science,14,p147(1967)に記載の方法で計算することができ、本発明においてはこの数値を採用する。
【0105】
SP値27.5以下の水溶性有機溶剤の例を以下に示す。
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル(22.4)
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル(21.5)
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル(21.1)
・ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(21.3)
・ジプロピレングリコール(27.2)
【0106】
・nCO(AO)−H (AO=EO又はPOで、比率はEO:PO=1:1) (20.1)
・nCO(AO)10−H (AO=EO又はPOで、比率はEO:PO=1:1) (18.8)
・HO(A’O)40−H (A’O=EO又はPOで、比率はEO:PO=1:3) (18.7)
・HO(A’’O)55−H (A’’O=EO又はPOで、比率はEO:PO=5:6) (18.8)
・HO(PO)−H (24.7)
・HO(PO)−H (21.2)
・1,2−ヘキサンジオール (27.4)
なお、本発明において、EO、POはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基を表す。
また、以下説明するグリセリンのアルキレンオキシド付加物にも、「SP値27.5以下の水溶性有機溶剤」に該当する化合物があり、該化合物も好適である(詳細は後述する)。
【0107】
本発明のインク組成物に含まれる水溶性有機溶剤は、グリセリンのアルキレンオキシド付加物の少なくとも1種を含有することも好ましい。グリセリンのアルキレンオキシド付加物を含有することで、分散性及び分散後の長期での保存安定性がより向上し、インク組成物としたときの吐出安定性がより向上する。
【0108】
前記グリセリンのアルキレンオキシド付加物としては、下記構造式(1)で表される化合物であることが好ましい。
【0109】
【化9】

【0110】
前記構造式(1)において、l、m、及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を表し、3≦l+m+n≦15の関係を満たす。l+m+nの値は、3以上であるとカール抑制力が良好であり、15以下であると吐出性が良好である。
中でも、l+m+nは3〜12の範囲が好ましく、3〜10の範囲がより好ましい。
【0111】
前記構造式(1)中のAOは、エチレンオキシ及び/又はプロピレンオキシを表し、中でもプロピレンオキシが好ましい。また、構造式(1)中の(AO)、(AO)、及び(AO)の各AOは、それぞれ同一でも異なってもよい。
【0112】
以下、前記構造式(1)で表される化合物の具体例を示す。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。
なお、カッコ内の数値はSP値を表す。
【0113】
【化10】

【0114】
前記グリセリンのアルキレンオキシド付加物は、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、ポリオキシプロピル化グリセリン(ポリプロピレングリコールとグリセリンとのエーテル)として、サンニックスGP−250(平均分子量250)、GP−400(平均分子量400)、GP−600(平均600)〔以上、三洋化成工業(株)製〕、レオコンGP−250(平均分子量250),GP−300(平均分子量300、GP−400(平均分子量400)、GP−700(平均分子量700)〔以上、ライオン(株)製〕、ポリプロピレントリオールグリコール・トリオール型 平均分子量300、平均分子量700〔以上、和光純薬(株)製〕などが挙げられる。
【0115】
<水>
本発明における顔料分散物は、水を含有するものであるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の好ましい含有量は、10〜99質量%であり、より好ましくは30〜80質量%であり、更に好ましくは50〜70質量%である。
【0116】
<その他成分>
本発明のインク組成物は、上記で説明した各成分に加え、必要に応じて、例えば、界面活性剤、紫外線吸収剤、褪色防止剤、防黴剤、pH調整剤、防錆剤、酸化防止剤、乳化安定剤、防腐剤、消泡剤、粘度調整剤、分散安定剤、キレート剤等の他の成分を含有してもよい。
【0117】
前記界面活性剤は、表面張力調整剤として用いられ、ノニオン系、カチオン系、アニオン系、ベタイン系の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、インクジェット法で良好に打滴するために、インク組成物の表面張力を20〜60mN/mに調整できる量を含有するのが好ましい。中でも、界面活性剤の含有量は、表面張力を20〜45mN/mに調整できる量が好ましく、より好ましくは25〜40mN/mに調整できる量である。
【0118】
界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等が有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。
アニオン系界面活性剤の具体例としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルポコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ナトリウムジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルポコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、t−オクチルフェノキシエトキシポリエトキシエチル硫酸ナトリウム塩等が挙げられ、これらの1種、又は2種以上を選択することができる。
ノニオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー、t−オクチルフェノキシエチルポリエトキシエタノール、ノニルフェノキシエチルポリエトキシエタノール等が挙げられ、これらの1種、又は2種以上を選択することができる。
カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられ、具体的には、例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド等が挙げられる。
【0119】
界面活性剤のインク組成物中における含有量は、特に制限はなく、1質量%以上が好ましく、より好ましくは1〜10質量%であり、更に好ましくは1〜3質量%である。
【0120】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
【0121】

前記褪色防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機の褪色防止剤としてはハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などがあり、金属錯体としてはニッケル錯体、亜鉛錯体などがある。
【0122】
前記防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−1−オキシド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、ソルビン酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。これらはインク中に0.02〜1.00質量%使用するのが好ましい。
【0123】
前記pH調整剤は、調製されるインクに悪影響を及ぼさずにpHを所望の値に調整するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
pH調整剤としては、例えば、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)、アンモニウム水酸化物(例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物)、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。
【0124】
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。
【0125】
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤などが挙げられる。
【0126】
前記キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。
【0127】
<インク組成物の物性等>
本発明のインク組成物の表面張力は、インクジェット記録方法に用いられた場合、吐出安定性の点で、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、25mN/m以上40mN/m以下である。
本発明のインク組成物の20℃での粘度は、1.2mPa・s以上15.0mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは2mPa・s以上13mPa・s未満、更に好ましくは2.5mPa・s以上10mPa・s未満である。
【0128】
本発明のインク組成物は、多色のカラー画像(例えばフルカラー画像)の形成に用いることができる。フルカラー画像の形成には、インク組成物に用いる顔料の色相を所望により変更することにより、マゼンタ色調のインク、シアン色調のインク、イエロー色調のインクとして用いることができる。さらに、色調を整えるために、ブラック色調のインクを用いることができる。
また、本発明のインク組成物は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の色調以外のレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)、白色(W)の色調のインクや、いわゆる印刷分野における特色のインク等として用いることができる。
【0129】
≪画像記録方法≫
本発明の画像記録方法は、被記録媒体上に本発明のインク組成物をインクジェット法により付与するインク付与工程を含んで構成される。
上記本発明の画像記録方法は、分散安定性、被記録媒体への定着性、及び乾燥固化時の拭き取り性に優れた本発明のインク組成物を用いるため、被記録媒体への定着性、定着後の画像の密着性、耐擦性に優れる。
また、該インク組成物中に、SP値27.5以下の水溶性有機溶剤を80質量%以上含む場合には、被記録媒体のカールが抑制される。
【0130】
前記インクジェット法によりインク組成物を付与するインクジェット記録方法としては、例えば、インクジェット記録用インク(インク組成物)にエネルギーを供与して、公知の受像材料、即ち普通紙、樹脂コート紙、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報、同10−337947号公報等に記載されているインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等に画像を形成することができる。
なお、本発明に好ましいインクジェット記録方法として特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105の記載が適用できる。
【0131】
画像を形成する際に、光沢性や耐水性を与えたり耐候性を改善する目的からポリマーラテックス化合物を併用してもよい。ラテックス化合物を受像材料に付与する時期については、着色剤を付与する前であっても、後であっても、また同時であってもよく、したがって添加する場所も受像紙中であっても、インク中であってもよく、あるいはポリマーラテックス単独の液状物として使用しても良い。具体的には、特開2002−166638(特願2000−363090)、特開2002−121440(特願2000−315231)、特開2002−154201(特願2000−354380)、特開2002−144696(特願2000−343944)、特開2002−080759(特願2000−268952)に記載された方法を好ましく用いることができる。
【0132】
本発明に好ましい画像記録方法の一例として、
第一の工程:被記録媒体上にインク組成物を付与する工程(インク付与工程)。
第二の工程:被記録媒体上に付与されたインク組成物を少なくとも加熱して定着させる工程(定着工程)。
を有する方法である。
また、画像記録方法は、その他の工程を加えることができ、その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて、乾燥除去工程等を適宜選択することができる。
前記加熱定着工程としては、前記インクジェット記録方法で用いられるインク中に含まれるラテックス粒子を溶融定着する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる
前記乾燥除去工程としては、被記録媒体に付与されたインク組成物におけるインク溶媒を乾燥除去する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明における被記録媒体としては特に制限は無く、例えば、普通紙、上質紙、塗工紙等を挙げることができる。
【0133】
本発明のインク組成物又はインクセットを用いて記録された記録物は、カールが抑制された画像記録物とすることができる。
【実施例】
【0134】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。本発明の範囲は以下に示す実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
【0135】
<樹脂分散剤(水不溶性樹脂)の合成>
〔合成例1〕
下記スキームに従って合成した。
【0136】
【化11】



【0137】
攪拌機、冷却管を備えた1000mlの三口フラスコにメチルエチルケトン88gを加え窒素雰囲気下で72℃に加熱し、ここにメチルエチルケトン50gにジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート0.85g、ベンジルメタクリレート60g、メタクリル酸10g、及びメチルメタクリレート30gを溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後メチルエチルケトン2gにジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート0.42gを溶解した溶液を加え、78℃に昇温し4時間加熱した。得られた反応溶液は大過剰量のヘキサンに2回再沈殿し、析出した樹脂を乾燥して樹脂分散剤P−1(水不溶性樹脂)を96g得た。
得られた水不溶性樹脂の組成はH−NMRで確認し、GPCより求めた重量平均分子量(Mw)は44600であった。さらに、JIS規格(JISK0070:1992)記載の方法により、この水不溶性樹脂の酸価を求めたところ、65.2mgKOH/gであった。
【0138】
本発明における他の樹脂分散剤(水不溶性樹脂)についても同様に合成することができる。
【0139】
<顔料分散物の作製>
〔作製例1〕
ピグメントブルー15:3(大日精化株式会社製 フタロシアニンブル−A220)10質量部と、上記で得られた樹脂分散剤P−1の5質量部と、メチルエチルケトン42質量部と、1規定NaOH水溶液5.5質量部と、イオン交換水87.2質量部と、を混合し、ビーズミルで0.1mmΦジルコニアビーズを使い、2〜6時間分散した。
得られた分散物を減圧下55℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、顔料濃度が10.2質量%の顔料分散物PD−01を得た。
顔料分散物PD−01中における水不溶性樹脂及び顔料の合計の濃度は、15.3質量%である。
【0140】
〔作製例2〕
ピグメントブルー15:3(大日精化株式会社製 フタロシアニンブル−A220)10質量部と、オレイン酸ナトリウム塩2質量部と、イオン交換水88質量部と、を混合し、ビーズミルで0.1mmΦジルコニアビーズを使い、2〜6時間分散し、顔料濃度が10質量%の顔料分散物PD−02を得た。
【0141】
<樹脂微粒子分散物の作製>
〔作製例1〕
反応容器に、BASFジャパン製ジョンクリル537(濃度45.9質量%)の2353gと、オレイン酸ナトリウム1080gと、イオン交換水167gと、の混合溶液を調液した。得られた混合溶液を13000rpm、60分間の遠心処理を行い、上澄み液を回収して、ラテックスPL−01(樹脂微粒子分散物)を得た。得られたラテックスPL−01中の樹脂微粒子の体積平均粒子径は55nmであった。また、ラテックスPL−01中における固形分(即ち、樹脂微粒子の量)は31質量%であった。
【0142】
〔作製例2〕
水120gに、ラテムルASK((株)花王製、カルボン酸塩系乳化剤)19.8gと、5mol/L水酸化ナトリウム水溶液6gと、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩0.3gとを加え、均一に溶解させた。70℃に加熱し、窒素気流下に、スチレン25.9gとブチルアクリレート26.3gとアクリル酸5.1gとのモノマー混合物を2時間かけて添加した。その後、70℃で2時間、80℃で3時間加熱した。室温に冷却後、pHが9前後になるように、攪拌しながら1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、ラテックスPL−02(樹脂微粒子分散物)を得た。得られたラテックスPL−02中の樹脂微粒子の体積平均粒子径は115nmであった。またラテックスPL−02の固形分(即ち、樹脂微粒子の量)は33質量%であった。
【0143】
〔実施例1〕
<インク組成物の調製>
次に、上記で得られた顔料分散物及び樹脂微粒子分散物を用い、以下の組成を十分に攪拌混合した。その後、平均孔径5.0μmのミクロフィルターで減圧濾過しインク組成物を調製した。
・上記顔料分散物PD−01 … 40質量部
・上記ラテックスPL−01 … 26質量部
・サンニックスGP−250(三洋化成工業(株)製) … 10質量部
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル(DEGmEE) … 5質量部
・アミノエトキシエタノール … 1質量部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製) … 1質量部
・イオン交換水 … 17質量部
【0144】
〔実施例2〜7、比較例1〜5〕
実施例1において、インク組成物の組成を表1に記載の組成に変更した以外は実施例1と同様にしてインク組成物を作製した。表1中、各成分の数字は含有量(質量部)を表す
【0145】
<インク組成物の評価>
(分散安定性)
上記で得られたインク組成物について、60℃の恒温槽中で14日間保存後の粒子径、粘度を測定し、下記の基準で評価した。結果は表1に示す。
−評価基準−
A:粒子径変化が初期の粒径に対して10%以内である。
B:粒子径変化が初期の粒径に対して10%よりも大きく30%以内である。
C:粒子径変化が初期の粒径に対して30%よりも大きい。
【0146】
〜粒子径の測定法〜
ナノトラック粒度分布測定装置 UPA−EX150(日機装(株)製)を用い、動的光散乱法により得られた顔料分散物の体積平均粒径を測定した。測定条件:水性インク10μlに対しイオン交換水10mlを加え、測定用溶液を調製し、25℃で測定した。
【0147】
(拭き取り試験)
十分に洗浄されたスライドガラス上に10μlのインク滴を形成し、そのままの状態で30℃50%RHの環境で24時間静置して乾燥させた。綿ガーゼに純水を含ませて、水が垂れない程度に絞った後、200g/cmの荷重をかけて乾燥したインク滴を拭き取り下記評価基準で、拭き取り性を評価した。
【0148】
〜評価基準〜
AA:スライドガラス上に元のインク滴の形状が認識されない程度まで拭き取れる。拭き取り跡もほとんど認識されない。
A:スライドガラス上に元のインク滴の形状が認識されない程度まで拭き取れるが拭き取り跡が認識される。
B:スライドガラス上に元のインク滴の形状が認識できるがガーゼへのインクの付着が多い。
C:ガーゼへのインクの付着がわずかである。
D:ほとんど拭き取れない。
【0149】
インクジェット記録装置として、600dpi、256ノズルの試作プリントヘッドを用い富士フイルムダイマティックス社製のダイマティックス・マテリアル・プリンター DMP−2831を用い(カートリッジは10pl吐出用(DMC−11610)を外部から液供給出来るように改造)、以下の評価を行なった。記録媒体としては特菱アート両面N(89.4g/m品)(三菱製紙(株)製)を用いた。
【0150】
(カール)
インク塗設量が5g/mでベタ印画後した後のインクジェット記録媒体を、カール方向に5×50mmに裁断し、温度25℃、湿度50%の条件下で24時間放置して、カール挙動を以下の基準で評価した。
【0151】
〜評価基準〜
A:曲率Cが10を超えない。
B:曲率Cが10を超えて20を超えない。
C:曲率Cが20を超える。
【0152】
〜曲率の測定法〜
カール方向に5×50mmに裁断したサンプルをカール測定板にあててカール値(C)を読み取る。カールを半径Rの円の弧とみなして次のように表す。
C=1/R(m)
【0153】
(定着)
インクジェット記録装置を用い、インク塗設量10g/mでベタ画像を出力し、該ベタ画像を乾燥した。乾燥したベタ画像を、90℃のPFAローラーを用いニップ圧1.0MPaの条件で加熱、圧着する工程を5回通過させて画像を定着させた。24時間静置した後に、下記評価方法及び下記評価基準にて、被記録媒体への定着性を評価した
【0154】
〜評価方法〜
(1)3M社製Schotchメンディングテープ12mm幅を貼って剥がしても画像に傷がつかない。
(2)画像部の60℃光沢が55よりも大きい。
(3)画像部に印画していない特菱アート両面N(89.4g/m品)(三菱製紙(株)製)を重ねて200gの荷重、20mmのストロークで10往復擦ったあとに画像部に傷が認められない。
【0155】
〜評価基準〜
A:3項目とも満たす。
B:1項を満たさない。
C:2項以上をみたさない。
【0156】
各インクの評価結果を表1に示す。
【0157】
【表1】

【0158】
−表1の説明−
・各水溶性有機溶剤名の後のカッコ内はSP値を示す。
・DEGmmEE:ジエチレングリコールモノエチルエーテル
・TEGmBE:トリエチレングリコールモノブチルエーテル
・DEG:ジエチレングリコール
・DPG:ジプロピレングリコール
・TMP:トリメチロールプロパン
【0159】
・サンニックスGP−250(三洋化成工業(株)製):下記式で表されるポリオキシプロピレングリセリルエーテルである。
【0160】
【化12】



【0161】
表1に示すように、実施例1〜7のインク組成物は、分散安定性、被記録媒体への定着性、及び拭き取り性に優れていた。また、画像が記録された被記録媒体のカールの発生も抑制されていた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水不溶性樹脂によって被覆されている顔料、アミノアルコール、水溶性有機溶剤及び水を含有し、樹脂微粒子を5質量%以上含有することを特徴とするインク組成物。
【請求項2】
前記水不溶性樹脂、前記顔料、及び前記樹脂微粒子の含有量合計が10質量%以上であることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。
【請求項3】
前記アミノアルコールの水酸基数が1又は2であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインク組成物。
【請求項4】
前記顔料は、転相乳化法により前記水不溶性樹脂に被覆されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項5】
前記水不溶性樹脂が、疎水性構造単位と親水性構造単位とを有し、
前記疎水性構造単位は、主鎖を形成する原子に連結基を介して結合された芳香環を有する構造単位を水不溶性樹脂の全質量に対して40質量%以上と、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位を水不溶性樹脂の全質量に対して15質量%以上とを含み、
前記親水性構造単位は、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を含み、かつ水不溶性樹脂の全質量に対する割合が15質量%以下であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項6】
前記水溶性有機溶剤の全量のうち80質量%以上が、SP値27.5以下の水溶性有機溶剤であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項7】
被記録媒体上に、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインク組成物を、インクジェット法により付与するインク付与工程を有することを特徴とする画像記録方法。
【請求項8】
更に、被記録媒体上に付与された前記インク組成物を、少なくとも加熱して定着させる定着工程を有することを特徴とする請求項7に記載の画像記録方法。

【公開番号】特開2009−221252(P2009−221252A)
【公開日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−64545(P2008−64545)
【出願日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】