JP6425190B2 - 新規共重合体、水性インク、及びインクカートリッジ - Google Patents
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Description
また、特許文献4には、少なくとも水、有機溶媒、高分子化合物を含むインクジェットインクにおいて、該インク、又は該インクに含まれる水の一部を蒸発させた後のインクに含まれる高分子化合物が、0℃〜100℃の範囲でUCST型相分離(高温相溶・低温相分離)を示すインクジェットインクが提案されている。
更に、特許文献6には、側鎖に配置された複数の親水性セグメントと、pHの値により親疎水が変わる複数のpH応答性セグメントとを有するpH応答性ポリマーを用いて、pHの変化によりインクのレオロジーを変化させる方法が提案されている。
しかし、上記従来のインクでは、ビーディング(まだら)を発生させることなく、種々の記録媒体に高速で画像を形成することは困難であった。
特許文献8には水性インク組成物に添加されて着色剤の分散性、経時安定性を良くするためのグラフトポリマーが提案されているが、このグラフトポリマーを前記の方法に適用すると、顔料分散性は低下し、長期間の保存安定性は確保できない。
即ち、本発明の共重合体を水性インクのバインダー樹脂として用いると、種々の被印刷媒体に対し、印字速度が高速であっても解像度と鮮明度の高い画像が得られる。
また、本発明の共重合体を顔料の分散樹脂として用いると、分散性の高い長期間安定な顔料分散体が得られる。
また、本発明の共重合体を用いた水性インクは、普通紙に記録した場合でも高い画像濃度が得られる。また、保存安定性に優れ、高速印字においてもビーディング(まだら)が発生しない。
なお、本発明は下記(1)に記載の新規かつ有用な「共重合体」に係るものであるが、本発明は、下記(2)〜(11)に記載の「共重合体」、「水性インク」、「インクカートリッジ」をも包含するので、これらについても併せて詳細に説明する。
(1)下記一般式(1)で表される構造単位と下記一般式(2)で表される構造単位とを有することを特徴とする共重合体。
(2)前記一般式(1)で表される構造単位と前記一般式(2)で表される構造単位とのモル比が、一般式(1)の構造単位:一般式(2)の構造単位=0.5:1〜3:1であることを特徴とする上記(1)に記載の共重合体。
(3)前記一般式(2)で表される構造単位中の−(CH2)n−O−のnが2〜12の整数であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の共重合体。
(4)下記一般式(3)で表される化合物と下記一般式(4)で表される化合物とから合成されたことを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の共重合体。
(6)前記一般式(1)で表される構造単位と前記一般式(2)で表される構造単位とのモル比が、一般式(1)の構造単位:一般式(2)の構造単位=0.5:1〜3:1であることを特徴とする上記(5)に記載の水性インク。
(7)前記一般式(2)で表される構造単位中の−(CH 2 )n−O−のnが2〜12の整数であることを特徴とする上記(5)又は(6)に記載の水性インク。
(8)前記共重合体が下記一般式(3)で表される化合物と下記一般式(4)で表される化合物とから合成されたことを特徴とする上記(5)乃至7のいずれかに記載の水性インク。
(9)前記色材が、顔料であることを特徴とする上記(5)乃至8のいずれかに記載の水性インク。
(10)少なくとも1種の水溶性有機溶剤及び/又は界面活性剤を含有することを特徴とする上記(5)乃至9のいずれかに記載の水性インク。
(11)上記(5)乃至(10)のいずれかに記載の水性インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
一般式(1)において、R1は水素原子又はメチル基であり、Xは水素原子又は陽イオンであり、陽イオンの場合、陽イオンに隣接する酸素はO−として存在する。陽イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオン、トリエチルメチルアンモニウムイオン、トリブチルメチルアンモニウムイオン、トリオクチルメチルアンモニウムイオン、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムイオン、トリス(2−ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムイオン、プロピルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキシルトリメチルアンモニウムイオン、オクチルトリメチルアンモニウムイオン、ノニルトリメチルアンモニウムイオン、デシルトリメチルアンモニウムイオン、ドデシルトリメチルアンモニウムイオン、テトラデシルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオン、オクタデシルトリメチルアンモニウムイオン、ジドデシルジメチルアンモニウムイオン、ジテトラデシルジメチルアンモニウムイオン、ジヘキサデシルジメチルアンモニウムイオン、ジオクタデシルジメチルアンモニウムイオン、エチルヘキサデシルジメチルアンモニウムイオン、アンモニウムイオン、ジメチルアンモニウムイオン、トリメチルアンモニウムイオン、モノエチルアンモニウムイオン、ジエチルアンモニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオン、ジエタノールアンモニウムイオン、トリエタノールアンモニウムイオン、メチルエタノールアンモニウムイオン、メチルジエタノールアンモニウムイオン、ジメチルエタノールアンモニウムイオン、モノプロパノールアンモニウムイオン、ジプロパノールアンモニウムイオン、トリプロパノールアンモニウムイオン、イソプロパノールアンモニウムイオン、モルホリニウムイオン、N−メチルモルホリニウムイオン、N−メチル−2−ピロリドニウムイオン、2−ピロリドニウムイオンなどが挙げられる。
例えば、分枝構造を生成する副次的ラジカル重合反応を完全に排除するのが困難であることはよく知られている事実である。
また、顔料を水に分散した顔料分散体を調製する際に、本発明の共重合体を用いると、共重合体の側鎖の末端にビフェニル基が存在するため、顔料表面に吸着し易く、顔料との吸着力が高いため、分散性の高い長期間安定な分散体が得られる。
また、共重合体中に占める一般式(2)で表される構造単位の含有量は、37〜98質量%、好ましくは54〜95質量%、より好ましくは66〜92質量%である。
前記その他の重合性モノマー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、例えば、重合性の疎水性モノマー、重合性の親水性モノマー、重合性界面活性剤などが挙げられる。
前記重合性の疎水性モノマーと重合性の親水性モノマーは、1種又は2種以上を混合し、前記一般式(1)又は一般式(2)で表される構造単位を形成するモノマーの合計量に対して、5〜100質量%使用すればよい。
前記アニオン性界面活性剤としては、硫酸アンモニウム塩基(−SO3 −NH4 +)などの硫酸塩基とアリル基(−CH2−CH=CH2)とを有する炭化水素化合物、硫酸アンモニウム塩基(−SO3 −NH4 +)などの硫酸塩基とメタクリル基〔−CO−C(CH3)=CH2〕とを有する炭化水素化合物、又は硫酸アンモニウム塩基(−SO3 −NH4 +)などの硫酸塩基と1−プロペニル基(−CH=CH2CH3)とを有する芳香族炭化水素化合物が挙げられる。その具体例としては、三洋化成社製のエレミノールJS−20、及びRS−300、第一工業製薬社製のアクアロンKH−10、アクアロンKH−1025、アクアロンKH−05、アクアロンHS−10、アクアロンHS−1025、アクアロンBC−0515、アクアロンBC−10、アクアロンBC−1025、アクアロンBC−20、及びアクアロンBC−2020などが挙げられる。
前記連鎖移動剤の例としては、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、2−プロパンチオール、2−メルカプトエタノール、チオフェノール、ドデシルメルカプタン、1−ドデカンチオール、チオグリセロール、などが挙げられる。
重合温度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が、50℃〜150℃が好ましく、60℃〜100℃がより好ましい。重合時間も特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3〜48時間が好ましい。
前記顔料には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用或いはカラー用の無機顔料や有機顔料などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
黒色用の顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)等の金属類、酸化チタン等の金属酸化物類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料が挙げられる。
前記カーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が15〜40nm、BET法による比表面積が50〜300m2/g、DBP吸油量が40〜150mL/100g、揮発分が0.5〜10%、pHが2〜9を有するものが好ましい。
これらの顔料のうち、特に、水と親和性のよいものが好ましく用いられる。
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、ローダミンBレーキ顔料、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。
その例としては、C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー2、C.I.ピグメントブルー3、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:34、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー22、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー63、C.I.ピグメントブルー66;C.I.バットブルー4、C.I.バットブルー60、などが挙げられる。
また、得られる画像の発色性の点から、自己分散顔料を用いてもよく、アニオン性自己分散顔料が好ましい。アニオン性自己分散顔料とは、顔料表面に直接又は他の原子団を介してアニオン性官能基を導入することにより分散安定化させた顔料をいう。
分散安定化させる前の顔料としては、例えば国際公開第2009/014242号公報に列挙されているような、従来公知の様々な顔料を用いることができる。
酸化処理方法の具体例としては、次亜塩素酸塩、オゾン水、過酸化水素、亜塩素酸塩、又は硝酸等により処理する方法や、特許第3808504号公報、特表2009−515007号公報、及び特表2009−506196号公報に記載されているようなジアゾニウム塩を用いる表面処理方法が挙げられる。
また、表面に親水性の官能基が導入された市販の顔料としては、例えば、CW−1、CW−2、CW−3(以上、オリヱント化学工業社製);CAB−O−JET200、CAB−O−JET300、CAB−O−JET400(キャボット社製)等が挙げられる。
顔料の水性インク中の含有量は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。
具体的には、酸性染料及び食用染料として、C.I.アシッドブラツク1、2、7、24、26、94、C.I.アシッドイエロー17、23、42、44、79、142、C.I.アシッドブルー9、29、45、92、249、C.I.アシッドレッド1、8、13、14、18、26、27、35、37、42、52、82、87、89、92、97、106、111、114、115、134、186、249、254、289、C.I.フードブラック1、2、C.I.フードイエロー3、4、C.I.フードレッド7、9、14、直接性染料として、C.I.ダイレクトブラック19、22、32、38、51、56、71、74、75、77、154、(168)、171、C.I.ダイレクトイエロー1、12、24、26、33、44、50、86、120、132、142、144、C.I.ダイレクトブルー1、2、6、15、22、25、71、76、79、86、87、90、98、163、165、199、202、C.I.ダイレクトレッド1、4、9、13、17、20、28、31、39、80、81、83、89、225、227、C.I.ダイレクトオレンジ26、29、62、102、塩基性染料として、C.I.ベーシックブラック2、8、C.I.ベーシックイエロー1、2、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、40、41、45、49、51、53、63、64、65、67、70、73、77、87、91、C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、21、22、26、35、41、45、47、54、62、65、66、67、69、75、77、78、89、92、93、105、117、120、122、124、129、137、141、147、155、C.I.ベーシックレッド2、12、13、14、15、18、22、23、24、27、29、35、36、38、39、46、49、51、52、54、59、68、69、70、73、78、82、102、104、109、112、反応性染料として、C.I.リアクティブブラック3、4、7、11、12、17、C.I.リアクティブイエロー1、5、11、13、14、20、21、22、25、40、47、51、55、65、67、C.I.リアクティブブルー1、2、7、14、15、23、32、35、38、41、63、80、95、C.I.リアクティブレッド1、14、17、25、26、32、37、44、46、55、60、66、74、79、96、97等が挙げられる。
前記水溶性有機溶剤としては特に制限はなく、例えば、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、テトラ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、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ヘキシレングリコール、グリセリン、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、イソプロピリデングリセロール、ペトリオール等の多価アルコール類;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、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ブチルエーテル、テトラエチ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等の多価アルコールアルキルエーテル類;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;2−ピロリドン、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、1,3−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等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、N,N−ジメチルホルムアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド等のアミド類;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、トリエチルアミン等のアミン類;ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類;3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンなどが挙げられる。これらは1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
また、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、グリセリンが、水分蒸発による吐出不良を防止する上で優れている。
上記以外の水溶性有機溶剤としては、脂肪族ジオールとして、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、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、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、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−ジオールなどを用いることができる。
界面活性剤としては、例えばフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤を使用することができる。これらの界面活性剤は、1種を単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
これらの中でも、表面張力を30mN/m以下に下げることが可能な点から、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が好ましい。
CF3CF2(CF2CF2)m−CF2CF2(CF2CF2)nH ・・一般式(5)
(式中、mは0〜10、nは0〜40)
前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩などが挙げられる。
これらのフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3などが挙げられる。
これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する均染性が著しく向上する点から、DuPont社製のFS−300、ネオス製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW、及びオムノバ社製のポリフォックスPF−151Nが特に好ましい。
シリコーン系界面活性剤の市販品は、例えば、ビックケミー社、信越化学工業社、東レ・ダウコーニング・シリコーン社、日本エマルジョン社、共栄社化学社などから容易に入手できる。
シリコーン系界面活性剤の市販品は、例えば、ビックケミー社、信越化学工業社、東レ・ダウコーニング・シリコーン社、日本エマルジョン社、共栄社化学社などから容易に入手できる。
前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる
前記pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにpHを8.5〜11に調整でき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。その例としては、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。前記アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、などが挙げられる。前記アルカリ金属元素の水酸化物としては、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、などが挙げられる。前記アンモニウムの水酸化物としては、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、などが挙げられる。前記ホスホニウム水酸化物としては、例えば、第4級ホスホニウム水酸化物、などが挙げられる。前記アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、などが挙げられる。
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、リン系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
製造に際しては、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
水性インクの25℃での粘度は、3〜20mPa・sが好ましい。粘度が3mPa・s以上であると、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。また、20mPa・s以下とすることにより、インクの吐出性を確保できる。
前記粘度は、例えば、粘度計(RE80L、東機産業社製)を用いて、25℃で測定することができる。
水性インクの表面張力は、25℃で、40mN/m以下が好ましい。
前記容器には特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するもの、などが好適である。
図1は、インクカートリッジの一例を示す図であり、図2は、図1のインクカートリッジのケース(外装)も含めた図である。インクカートリッジ200は、インクをインク注入口242からインク袋241内に充填し、排気した後、該インク注入口242を融着により閉じる。
使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に装置本体の針を刺して装置に供給する。インク袋241は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋241は、図2に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース244内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
また、実施例及び比較例で得られた共重合体の分子量は次のようにして求めた。
GPC(Gel Permeation Chromatography)により以下の条件で測定した。
・装置:GPC−8020(東ソー社製)
・カラム:TSK G2000HXL及びG4000HXL(東ソー社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分
濃度0.5質量%の共重合体を1mL注入し、上記の条件で測定した共重合体の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して共重合体の数平均分子量Mn、重量平均分子量Mwを算出した。
(共重合体CP−1の合成)
40.0g(235mmol)の2−フェニルフェノール(東京化成社製)、及び51.06g(282mmol)の6−ブロモ−1−ヘキサノール(東京化成社製)を600mLのメチルエチルケトンに溶解した。この溶液に97.4gの炭酸カルシウムを加え、8時間加熱還流した。室温まで冷却した後、ろ過し、ろ液を濃縮した。得られた薄茶色液体を塩化メチレンに溶解し、水洗した。有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレンを用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、105.3gの6−(2−フェニルフェノキシ)ヘキサン−1−オールを得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体を、共重合体の濃度が2.38%、且つpHが8.0となるように、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に溶解して、[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液を調製した。
(共重合体CP−2の合成)
12.00g(86mmol)の4−フェニルフェノールを50mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解し、40℃まで加熱した。この溶液に、12.68g(74mmol)の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)を、30分間かけて攪拌しながら滴下した後、70℃で12時間攪拌した。室温まで冷却し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、20.67gの下構造式(4−2)で表される構造を有する[モノマーM−2]を得た。
(共重合体CP−3の合成)
6−ブロモ−1−ヘキサノールに代えて、2−ブロモエタノール(東京化成社製)を用いた点以外は、実施例1と同様にして下構造式(4−3)で表される構造を有する[モノマーM−3]を得た。
(共重合体CP−4の合成)
6−ブロモ−1−ヘキサノールに代えて、16−ブロモ−1−ヘキサデカノール(Astatech,Inc社製)を用いた点以外は、実施例1と同様にして下構造式(4−4)で表される構造を有する[モノマーM−4]を得た。
(共重合体CP−5の合成)
0.43g(5mmol)のアクリル酸(アルドリッチ社製)、及び5.11g(10mmol)の[モノマーM−1]を30mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.118g(0.06mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で6時間撹拌した。室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物した共重合体をろ別し、減圧乾燥して、5.32gの[共重合体CP−5](重量平均分子量(Mw):11100、数平均分子量(Mn):7700)を得て、実施例1と同様にして[共重合体CP−5]の顔料分散用水溶液を調製した。
(共重合体CP−6の合成)
1.73g(24mmol)のアクリル酸(アルドリッチ社製)、及び3.40g(8mmol)の[モノマーM−1]を25mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.210g(0.16mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で6時間撹拌した。室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物した共重合体をろ別し、減圧乾燥して、5.02gの[共重合体CP−6](重量平均分子量(Mw):10500、数平均分子量(Mn):6800)を得て、実施例1と同様にして[共重合体CP−6]の顔料分散用水溶液を調製した。
(共重合体CP−7の合成)
2.30g(32mmol)のアクリル酸(アルドリッチ社製)、及び3.40g(8mmol)の[モノマーM−1]を30mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.263g(0.20mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で6時間撹拌した。室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物した共重合体をろ別し、減圧乾燥して、5.62gの[共重合体CP−7](重量平均分子量(Mw):11000、数平均分子量(Mn):7200)を得て、実施例1と同様にして[共重合体CP−7]の顔料分散用水溶液を調製した。
(共重合体CP−8の合成)
1.08g(15mmol)のアクリル酸(アルドリッチ社製)、及び4.26g(10mmol)の[モノマーM−1]を25mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.164g(0.10mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で6時間撹拌した。室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物した共重合体をろ別し、減圧乾燥して、5.24gの[共重合体CP−8](重量平均分子量(Mw):12500、数平均分子量(Mn):8700)を得て、実施例1と同様にして[共重合体CP−8]の顔料分散用水溶液を調製した。
(共重合体CP−9の合成)
1.29g(15mmol)のメタクリル酸(アルドリッチ社製)、及び4.26g(10mmol)の[モノマーM−1]を25mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10質量%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.164g(0.10mmol)の2,2’−アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で6時間撹拌した。室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物した共重合体をろ別し、減圧乾燥して、5.47gの[共重合体CP−9](重量平均分子量(Mw):12000、数平均分子量(Mn):8400)を得た。
次いで、得られた2.00gの共重合体を、共重合体の濃度が2.38%、且つpHが8.0となるように、水酸化ナトリウム水溶液に溶解して、[共重合体CP−9]の顔料分散用水溶液を調製した。
(共重合体CP−10の合成)
24.51g(90mmol)の6−(2−フェニルフェノキシ)ヘキサン−1−オールを60mLの乾燥塩化メチレンに溶解し、40℃まで加熱した。この溶液に、14.61g(104mmol)の2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズAOI)を、30分間かけて攪拌しながら滴下した後、40℃で12時間攪拌した。室温まで冷却し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、31.28gの下構造式(4−5)で表される構造を有する[モノマーM−5]を得た。
(共重合体CP−11の合成)
59.57g(140mmol)の[モノマーM−1]を2.02g(28.0mmol)のアクリル酸に溶解し、100gのイオン交換水、3.00gのアクアロンKH−10(第一工業製薬社製のアニオン性ラジカル反応性界面活性剤)、及び1.00gの過硫酸アンモニウムを加え、ホモミキサーでプレエマルジョンを形成した。次いで、100gのイオン交換水に2.00gのアクアロンKH−10を加え、アルゴン気流下で80℃まで加熱した後、プレエマルジョンのうち10%を加え、30分間初期重合させた。
次いで、残りのプレエマルジョンを2時間かけて滴下しながら重合させた後、更に80℃で2時間重合させた。冷却後、ろ過し、アンモニア水で中和して、固形分濃度30%の[共重合体CP−11](重量平均分子量(Mw):23000、数平均分子量(Mn):9900)の添加用O/Wエマルジョンを得た。
(共重合体CP−12の合成)
61.72g(150mmol)の[モノマーM−5]を5.16g(60.0mmol)のメタクリル酸に溶解し、130gのイオン交換水、4.00gのアクアロンKH−10(第一工業製薬社製のアニオン性ラジカル反応性界面活性剤)、及び1.30gの過硫酸アンモニウムを加え、ホモミキサーでプレエマルジョンを形成した。次いで、100gのイオン交換水に2.00gのアクアロンKH−10を加え、アルゴン気流下で80℃まで加熱した後、プレエマルジョンのうち10%を加え、30分間初期重合させた。次いで、残りのプレエマルジョンを2時間かけて滴下しながら重合させた後、更に80℃で2時間重合させた。冷却後、ろ過し、アンモニア水で中和して、固形分濃度30%の[共重合体CP−12](重量平均分子量(Mw):20000、数平均分子量(Mn):10500)の添加用O/Wエマルジョンを得た。
上記実施例1〜12の共重合体の構造を纏めて表1に示す。
(水性インクGJ−1の調製)
--顔料分散体PD−1の調製--
実施例1で調製した84.0部の[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液に、16.0部のカーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)を加えて12時間攪拌した。得られた混合物をディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型、メディア:直径0.1mmのジルコニアボール使用)を用いて、周速10m/sで1時間循環分散した後、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過し、調整量のイオン交換水を加えて、95.0部の[顔料分散体PD−1](顔料固形分濃度:16%)を得た。
--インクの作製--
45.0部の[顔料分散体PD−1]、10.0部の1,3−ブタンジオール、10.0部のグリセリン、10.0部の3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、1.0部のゾニールFS−300(Dupont社製、フッ素系界面活性剤、固形分40質量%)、及び24.0部のイオン交換水を混合し、1時間攪拌した後、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、本発明の[水性インクGJ−1]を得た。
(水性インクGJ−2の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−2]の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−2]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−2]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−2]を得た。
(水性インクGJ−3の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−3]の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−3]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−3]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−3]を得た。
(水性インクGJ−4の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−4]の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−4]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−4]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−4]を得た。
(水性インクGJ−5の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−5]の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−5]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−5]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−5]を得た。
(水性インクGJ−6の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−6]の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−6]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−6]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−6]を得た。
(水性インクGJ−7の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−7の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−7]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−7]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−7]を得た。
(水性インクGJ−8の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−8]の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−8]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−8]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−8]を得た。
(水性インクGJ−9の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−9]の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−9]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−9]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−9を得た。
(水性インクGJ−10の調製)
実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の顔料分散用水溶液の代わりに、[共重合体CP−10]の水溶液を用いた点以外は同様にして、[顔料分散体PD−10]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−10]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−10]を得た。
(水性インクGJ−11の調製)
実施例28の顔料分散体の調製におけるカーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)の代わりに、ピグメントブルー15:3(大日精化社製、クロモファインブルー シアン顔料)を用い、且つ固形分濃度を20.0%にする点以外は同様にして、[顔料分散体PD−11]を得た。
次に、30.0部の[顔料分散体PD−11]と、15.0部の1,3−ブタンジオール、10.0部のグリセリン、20.0部の3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、1.0部のゾニールFS−300(Dupont社製、フッ素系界面活性剤、固形分40質量%)、及び24.0部のイオン交換水を混合し、1時間攪拌した後、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、本発明の[水性インクGJ−11]を得た。
(水性インクGJ−12の調製)
実施例28の顔料分散体の調製におけるカーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)の代わりに、ピグメントレッド122(クラリアント社製、トナーマゼンタEO02 マゼンタ顔料)を用い、且つ固形分濃度を20.0%にする点以外は同様にして、[顔料分散体PD−12]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[顔料分散体PD−12]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−12]を得た。
(水性インクGJ−13の調製)
実施例28の顔料分散体の調製におけるカーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)の代わりに、ピグメントイエロー(大日精化社製、ファーストイエロー531 イエロー顔料)を用い、且つ固形分濃度を20.0%にする点以外は同様にして、[顔料分散体PD−13]を得た。
次に、実施例31のインクの作製における[顔料分散体PD−11]の代わりに、[顔料分散体PD−13]を用いた点以外は同様にして、本発明の[水性インクGJ−13]を得た。
(水性インクGJ−14の調製)
--顔料分散体CB−Kの調製--
下記の材料を混合し、30分間攪拌して[水溶液1]を調製した。
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.00部
・グリセロール 10.00部
・3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド 15.00部
・3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド 15.00部
・2−(シクロヘキシルアミノ)エタンスルホン酸 0.05部
・2,4,7,9−テトラメチル−4,7−デカンジオール 0.50部
・ゾニールFS−300(Dupont社製、フッ素系界面活性剤) 0.25部
・ジエタノールアミン 0.01部
・イオン交換水 12.93部
次いで、50gの乾燥カーボンブラック、100mLのイオン交換水、及び15.5g(50mmol)の下構造式(5)の化合物を混合し、300rpmで撹拌しながら60℃まで加熱した。50mmolの20%亜硝酸ナトリウム水溶液を15分間かけて加え、3時間60℃で撹拌した。内容物を75mLのイオン交換水で希釈し、ろ過した後、固形分濃度が20.0%となるようにイオン交換水を加えて[顔料分散体CB−K]を得た。
(水性インクGJ−15の調製)
--顔料分散体CB−Cの調製--
下記の材料を混合し、30分間攪拌して[水溶液2]を調製した。
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.00部
・グリセロール 10.00部
・3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド 20.00部
・3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド 20.00部
・2−(シクロヘキシルアミノ)エタンスルホン酸 0.05部
・2,4,7,9−テトラメチル−4,7−デカンジオール 0.50部
・ゾニールFS−300(Dupont社製、フッ素系界面活性剤) 0.25部
・ジエタノールアミン 0.01部
・イオン交換水 17.93部
次いで、60℃に加熱した150gのイオン交換水に4.50gのp−アミノ安息香酸を加え、8000rpmで10分間混合した。この混合物に、1.80gの亜硝酸ナトリウムを15gのイオン交換水に溶解した溶液を加えた後、直ちに20gの銅フタロシアニン顔料PB15:4(Sun Chemical社製)を加え、8500rpmで1時間混合した。更に、4.5gのp−アミノ安息香酸を15gのイオン交換水に溶解した溶液を加え、8500rpm、65℃で3時間混合した。得られた反応混合物を200nmのメッシュでろ過し、水で洗浄した後、得られたシアン顔料を水に分散した。遠心分離により粗大粒子を除去し、固形分濃度が20.0%となるようにイオン交換水を加えて、p−アミノ安息香酸で表面処理した[顔料分散体CB−C]を得た。
次に22.50部の[顔料分散体CB−C]を水溶液2に加えて30分間攪拌し、更に6.67部の[共重合体CP−12](固形分濃度:30%)を加えて30分攪拌した。次いで、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、本発明の[水性インクGJ−15を得た。
(水性インクGJ−16の調製)
--顔料分散体CB−M--
実施例34と同様にして[水溶液1]を調製した。
次いで、60℃に加熱した150gのイオン交換水に4.50gのスルファニル酸を加え、8000rpmで10分間混合した。この混合物に、1.80gの亜硝酸ナトリウムを15gのイオン交換水に溶解した溶液を加えた後、直ちに20gのマゼンタ顔料PR122(Sun Chemical社製)を加え、8500rpmで1時間混合した。更に、4.5gのスルファニル酸を15gのイオン交換水に溶解した溶液を加え、8500rpm、65℃で3時間混合した。得られた反応混合物を200nmのメッシュでろ過し、水で洗浄した後、得られたマゼンタ顔料を水に分散した。遠心分離により粗大粒子を除去し、固形分濃度が20.0%となるように水を加えて、スルファニル酸で表面処理した[顔料分散体CB−M]を得た。
次に37.50部の[顔料分散体CB−M]を[水溶液1]に加えて30分間攪拌し、更に6.67部の[共重合体CP−12](固形分濃度:30%)を加えて30分攪拌した。次いで、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、本発明の[水性インクGJ−16]を得た。
(水性インクGJ−17の調製)
実施例35と同様にして[水溶液2]を調製し、22.50部の実施例31で調製した[顔料分散体PD−11](固形分20.0%)を加えて30分間攪拌した後、6.67部の共[重合体CP−12](固形分濃度:30%)を加えて30分攪拌した。次いで、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、本発明の水性インクGJ−17を得た。
(比較水性インクRGJ−1の調製)
10.73g(105mmol)の1−ヘキサノールを30mLの乾燥塩化メチレンに溶解し、40℃まで加熱した。この溶液に、15.51g(100mmol)の2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)を、30分間かけて攪拌しながら滴下した後、40℃で12時間攪拌した。室温まで冷却し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレンを用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、23.20gの下構造式(6)で表される構造を有する[モノマーRM−1]を得た。
次にこれを用い、実施例1と同様にして[比較共重合体RCP−1]の顔料分散用水溶液を調製した。
次いで、実施例21において、[共重合体CP−1]の水溶液に代えて、上記で得た[比較共重合体RCP−1]の顔料分散用水溶液を用いた点以外は実施例21と同様にして[比較顔料分散体RPD−1]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における[顔料分散体PD−1]の代わりに、[比較顔料分散体RPD−1]を用いた点以外は同様にして、[比較水性インクRGJ−1]を得た。
(比較水性インクRGJ−2の調製)
実施例31の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の代わりに、[比較共重合体RCP−1]を用いた点以外は同様にして、[比較顔料分散体RPD−2]を得た。
次に、実施例31のインクの作製における[顔料分散体PD−11]の代わりに、[比較顔料分散体RPD−2]を用いた点以外は同様にして、[比較水性インクRGJ−2]を得た。
(比較水性インクRGJ−3の調製)
実施例32の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の代わりに、[比較共重合体RCP−1]を用いた点以外は同様にして、[比較顔料分散体RPD−3]を得た。
次に、実施例32のインクの作製における顔料分散体PD−12の代わりに、[比較顔料分散体RPD−3]を用いた点以外は同様にして、[比較水性インクRGJ−3]を得た。
[比較例4]
(比較水性インクRGJ−4の調製)
実施例33の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の代わりに、[比較共重合体RCP−1]を用いた以外は同様にして、[比較顔料分散体RPD−4]を得た。
次に、実施例33のインク作製における顔料分散体PD−13の代わりに、[比較顔料分散体RPD−4]を用いた以外は同様にして、[比較水性インクRGJ−4]を得た。
(比較水性インクRGJ−5の調製)
--比較共重合体RCP−2の合成--
モノマーとして80gの2−フェノキシエチルメタクリレート、連鎖移動剤として3.7gの3−メルカプト−1−プロパノール、開始剤として0.3gの2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)をTHF160mLに溶解し、窒素雰囲気下、65℃に加熱して7時間反応させた。得られた溶液を放冷し、80mgのジラウリン酸ジブチルすず(IV)と触媒量のヒドロキノンを加え、10.0gの2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを滴下した。50℃に昇温し、2.5時間反応させた後、メタノールと水の混合溶媒で再沈殿を行って精製し、71gの[マクロモノマーMM−1](重量平均分子量(Mw):4000、数平均分子量(Mn)は1900)を得た。
次に、20gのメチルエチルケトンを窒素雰囲気下で75℃に加熱した後、1.16gのジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート、上記で得られた9g[マクロモノマーMM−1]、1.8gのp-スチレンスルホン酸、49.2gのメタクリル酸メチルを40gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、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、0.6gのメチルエチルケトンに0.2gのジメチル2,2’ −アゾビスイソブチレートを溶解した溶液を加え、80℃に昇温し、4時間加熱攪拌した。さらに0.6gのメチルエチルケトンに0.2gのジメチル2,2’−アゾビスイソブチレートを溶解した溶液を加え、6時間加熱攪拌した。冷却した後、得られた反応溶液をヘキサンに投下し、析出したグラフトポリマーをろ別し、乾燥して、[比較共重合体RCP−2]を得た。
--比較顔料分散体RPD−5、比較水性インクRGJ−5の調製--
次いで、実施例21の顔料分散体の調製における[共重合体CP−1]の代わりに、[比較共重合体RCP−2]を用いた点以外は同様にして、[比較顔料分散体RPD−5]を得た。
次に、実施例21のインクの作製における顔料分散体PD−1の代わりに、[比較顔料分散体RPD−5]を用いた点以外は同様にして、[比較水性インクRGJ−5]を得た。
(比較水性インクRGJ−6の調製)
--比較共重合体RCP−3の合成--
実施例12で使用した[モノマーM−5]の代わりに[モノマーRM−1]を用いる以外は同様にして、[比較共重合体RCP−3](固形分濃度:30%)を得た。
--比較水性インクRGJ−6の調製--
実施例35と同様にして[水溶液2]を調製し、22.50部の実施例35で調製したシアン顔料の[顔料分散体CB−C](固形分20.0%)を加えて30分間攪拌した後、6.67部の[比較共重合体RCP−3](固形分濃度:30%)を加えて30分攪拌した。
次いで、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、[比較水性インクRGJ−6を得た。
(比較水性インクRGJ−7の調製)
実施例36と同様にして[水溶液1]を調製し、37.50部の実施例36で調製したマゼンタ顔料の[顔料分散体CB−M](固形分20.0%)を加えて30分間攪拌した後、6.67部の比較共重合体RCP−3(固形分濃度:30%)を加えて30分攪拌した。次いで、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、[比較水性インクRGJ−7]を得た。
(比較水性インクRGJ−8の調製)
実施例37のインク調製における[顔料分散体PD−11]の代わりに、[比較顔料分散体RPD−2](すなわち、[比較共重合体RCP−1]からなる分散体)を用い、且つ共重合体CP−12]の代わりに、[比較共重合体RCP−3を用いる点以外は同様にして、[比較水性インクRGJ−8]を得た。
上記実施例及び比較例で作製した各顔料分散体、及び水性インクの特性を下記の方法により評価した。
顔料分散体の結果を纏めて表2に、又水性インクの結果を纏めて表3に示す。
また、実施例21〜33及び実施例37の、本発明の側鎖の末端にビフェニル基を有する共重合体からなる分散体を用いて作成したインクは、比較例1〜5の、ビフェニル基が顔料表面に吸着側鎖の末端にビフェニル基のない共重合体からなる分散体を用いて作成したインクより、高い保存安定性を示し、画像濃度やビーディングの点でも優れた特性を有していた。
各顔料分散体をガラス容器に充填して70℃で2週間保存し、保存前の粘度に対する保存後の粘度の変化率を下記式から求め、下記の基準で評価した。
〔評価基準〕
A:粘度の変化率が±5%以内
B:粘度の変化率が±5%を超え、±8%以内
C:粘度の変化率が±8%を超え、±10%以内
D:粘度の変化率が±10%を超え、±30%以内
E:粘度の変化率が±30%を超える(ゲル化して評価不能)
各インクをインクカートリッジに充填して70℃で1週間保存し、保存前の粘度に対する保存後の粘度の変化率を下記式から求め、下記の基準で評価した。
〔評価基準〕
A:粘度の変化率が±5%以内
B:粘度の変化率が±5%を超え、±8%以内
C:粘度の変化率が±8%を超え、±10%以内
D:粘度の変化率が±10%を超え、±30%以内
E:粘度の変化率が±30%を超える(ゲル化して評価不能)
23℃、50%RH環境下で、インクジェットプリンター(リコー社製、IPSiO GX5000)に各インクを充填し、Microsoft Word2000(Microsoft社製)で作成した64pointのJIS X 0208(1997),2223の一般記号が記載されているチャートを、普通紙1(XEROX4200、XEROX社製)、及び普通紙2(MyPaper、リコー社製)に打ち出し、印字面の前記記号部を、X−Rite938(エックスライト社製)により測色し、下記の基準で評価した。
なお、印字モードは、プリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準はやい」モードを「色補正なし」に改変したモードを使用した。
なお、上記JIS X 0208(1997),2223は、外形が正四方形であって、記号全面がインクにより塗りつぶされている記号である。
〔評価基準〕
A:1.25以上
B:1.20以上、1.25未満
C:1.10以上、1.20未満
D:1.10未満
E:顔料がゲル化してインク中に分散できず、印字できない。
記録媒体として、印刷用紙LumiArt Gloss 90GSM(登録商標)(Stora Enso社製)を用い、印字モードを「光沢紙−はやい」モードとする点以外は、前記画像濃度評価の場合と同様にしてJIS X 0208(1997),2223の一般記号を印字し、下記の基準で評価した。
〔評価基準〕
A:ビーディングが全く発生しないか、又は画像全体の10%未満にビーディン
グが発生する。
B:画像全体の10%以上、20%未満にビーディングが発生する。
C:画像全体の20%以上、40%未満にビーディングが発生する。
D:画像全体の40%以上、90%未満にビーディングが発生する。
E:画像全体の90%以上にビーディングが発生する。
F:顔料がゲル化してインク中に分散できず印字できない。
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジケース
Claims (11)
- 前記一般式(1)で表される構造単位と前記一般式(2)で表される構造単位とのモル比が、一般式(1)の構造単位:一般式(2)の構造単位=0.5:1〜3:1であることを特徴とする請求項1に記載の共重合体。
- 前記一般式(2)で表される構造単位中の−(CH2)n−O−のnが2〜12の整数であることを特徴とする請求項1又は2に記載の共重合体。
- 前記一般式(1)で表される構造単位と前記一般式(2)で表される構造単位とのモル比が、一般式(1)の構造単位:一般式(2)の構造単位=0.5:1〜3:1であることを特徴とする請求項5に記載の水性インク。
- 前記一般式(2)で表される構造単位中の−(CH2)n−O−のnが2〜12の整数であることを特徴とする請求項5又は6に記載の水性インク。
- 前記色材が、顔料であることを特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載の水性インク。
- 少なくとも1種の水溶性有機溶剤及び/又は界面活性剤を含有することを特徴とする請求項5乃至9のいずれかに記載の水性インク。
- 請求項5乃至10のいずれかに記載の水性インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
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