JP2003082267A - インクセット - Google Patents
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- JP2003082267A JP2003082267A JP2002103488A JP2002103488A JP2003082267A JP 2003082267 A JP2003082267 A JP 2003082267A JP 2002103488 A JP2002103488 A JP 2002103488A JP 2002103488 A JP2002103488 A JP 2002103488A JP 2003082267 A JP2003082267 A JP 2003082267A
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- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
ー性に優れたインクセットを提供すること、並びにその
インクの種類に応じてプリンターのヘッドを変更しなく
ても、優れた吐出性を示すインクジェット記録に好適に
使用しうるインクセットを提供すること。 【解決手段】水不溶性のブラックインク用色材を含むブ
ラックインクと、水不溶性のカラーインク用色材を含む
カラーインクとからなり、ブラックインク用色材の平均
粒径がカラーインクに含まれている1種類以上のカラー
インク用色材の平均粒径よりも10nm以上大きいインクセ
ット。
Description
する。更に詳しくは、インクジェット記録用プリンター
等に好適に使用しうるインクセットに関する。
なノズルからインク液滴を記録部材に直接吐出し、付着
させて文字や画像を得る記録方式である。この方式は、
その装置が低騒音で操作性がよいという利点を有するの
みならず、カラー化が容易であり、また記録部材として
普通紙を使用することができるという利点がある。
ックインクとカラーインクとからなるインクセットが用
いられている。しかし、この2種類のインクが記録部材
上で乾燥前に接触した際に、その接触部分でインクのに
じみ(ブリード)が発生することがある。
れたインクセットとして、酸性カーボンブラック、塩基
性界面活性剤及び水溶性有機溶媒を含有する酸性のブラ
ックインクと、塩基性のカラーインクとからなるインク
セット(特開平9−183224号公報)、カーボンブラック
の表面に親水性基が直接又は他の原子団を介して結合さ
れた自己分散型カーボンブラックを含有するブラックイ
ンクと、このブラックインク中の色材に対して逆極性の
色材を有するカラーインクとを含むインクセット(特開
平10−140064号公報)等が知られている。
合には、その印字物の耐ブリード性が良好となる反面、
インクの吐出時やヘッドのクリーニング時に、プリンタ
ーのフェイス面やインクの吐出口でこれらのインクが接
触し、インクが凝集することによってインクの吐出不良
が生じたり、インクの直進性が阻害され、ヨレが発生す
るという欠点がある。
イオン性が異なるインクを別々のヘッドで吐出させるこ
とが検討されているが、この手段を採用した場合には、
装置が必然的に大型化したり、複雑化するため、その製
造費が高くなるという欠点がある。
性、耐水性、耐擦過性及び耐マーカー性に優れたインク
セットを提供することを課題とする。本発明は、またそ
のインクの種類に応じてプリンターのヘッドを変更しな
くても、優れた吐出性を示すインクジェット記録に好適
に使用しうるインクセットを提供することを課題とす
る。
ラックインク用色材を含むブラックインクと、水不溶性
のカラーインク用色材を含むカラーインクとからなり、
ブラックインク用色材の平均粒径がカラーインクに含ま
れている1種類以上のカラーインク用色材の平均粒径よ
りも10nm以上大きいインクセットに関する。
クインクと、カラーインクとからなる。ここで、本明細
書にいう「カラーインク」とは、ブラックインク以外の
インクをいう。「カラーインク」は、黒色以外の色彩を
有するインク1種類が用いられている場合(例えば、赤
色インクのみが用いられている場合)、及び黒色以外の
色彩を有し、その色彩が異なるインクが複数用いられて
いる場合(例えば、赤色インク、青色インク及び黄色イ
ンクの3色のインクが用いられている場合)の双方を意
味する。
いられている場合、そのインクの色彩は、インクの用途
に応じて適宜決定すればよく、例えば、赤色、青色、黄
色、緑色、紫色等が挙げられる。
インクが複数用いられている場合においては、その色彩
が異なるインクが2種類以上用いられている。その色彩
が異なるインクの組合せは任意であり、例えば、赤色イ
ンク、青色インク及び黄色インク等のように、3原色が
用いられていてもよい。
カラーインク用色材は、黒色以外の色彩を有するインク
1種類が用いられている場合には、そのインクに用いら
れている1種類のカラーインク用色材を意味し、また黒
色以外の色彩を有し、その色彩が異なるインクが複数用
いられている場合には、色彩が異なる複数のインクそれ
ぞれに用いられているカラーインク用色材のうちの少な
くとも1種類のカラーインク用色材を意味する。
ンク用色材を含有する。また、カラーインクは、水不溶
性のカラーインク用色材を含有する。
の平均粒径がカラーインク用色材の平均粒径よりも10nm
以上大きい点に、1つの大きな特徴がある。本発明のイ
ンクセットは、かかる特徴を有するので、耐ブリード性
に優れている。
は、ブラックインクとカラーインクとを装着したプリン
ターを用い、ブラックインクとカラーインクとが接触す
るようにメディア上で印字したときの接触部分のインク
間でのにじみという現象をいう。
は、ブリードのし難さをいう。
耐ブリード性を有するのは、ブラックインク用色材の平
均粒径がカラーインク用色材の平均粒径よりも10nm以上
大きいことに起因して、ブラックインク用色材にカラー
インク用色材が吸着することにより、両者が凝集し、こ
の凝集により、粒径が大きくなった凝集粒子は、その運
動性(ブラウン運動)が低下するので、メディア上へ沈
降しやすくなり、インク間での液拡散が減少し、にじみ
の発生が抑制されることに基づくものと考えられる。ま
た、ブラックインク用色材の平均粒径がカラーインク用
色材の平均粒径よりも大きいので、カラーインクにブラ
ックインクが拡散しがたくなり、にじみが視認されにく
くなる。
インク、例えば、黄色インクにブラックインクが拡散す
ると、黄色の部分が黒色に変わってしまうため、にじみ
が目立つようになる。しかし、これとは逆にブラックイ
ンクにカラーインクが拡散しても黒色の部分の色はその
ままであるか、あるいは黒色に例えば黄色が混合しても
黒色度がやや低下する程度であるので、にじみが目立た
ない。かかる結果をもとに、ブラックインク用色材の平
均粒径は、カラーインク用色材の平均粒径よりも大きく
なるように調整されている。
ンクを用いた場合には、プリンターのヘッドからインク
を吐出させる際やヘッドを洗浄する際に、これらのイン
クが互いに接触することにより、両者の凝集物が生成す
ることが考えられる。しかしながら、実際には、それら
のインクの凝集力は、従来のようなイオン性の異なる色
材を用いた場合と比べて弱く、ノズル詰まりを引き起こ
すまでには至らない。したがって、本発明のインクセッ
トは、インクジェット記録用インクセットとして好適に
使用しうるものである。
は、大塚電子(株)製、ELS −8000を用いて色材の粒径
を測定し、その色材の粒径をキュムラント解析すること
によって求められた色材の粒径の平均値である。なお、
その測定条件は、温度が25℃、入射光と検出器との角度
が90°、積算回数が100 回である。分散溶媒の屈折率と
して水の屈折率(1.333) を入力する。標準物質として、
セラディン(Seradyn)社製のユニフォーム・マイクロパ
ーティクルズ(Uniform Microparticles)(粒径204nm)を
用いる。
インク用色材の平均粒径よりも大きければ大きいほどブ
リードが減少するので、ブラックインクとカラーインク
の耐ブリード性が良好となる。かかる観点から、ブラッ
クインク用色材の平均粒径は、カラーインク用色材の平
均粒径よりも10nm以上、好ましくは30nm以上、より好ま
しくは50nm以上、更に好ましくは75nm以上大きくなるよ
うに調整される。
大きすぎる場合には、ブラックインク用色材の分散安定
性が低下する傾向がある。したがって、ブラックインク
用色材の平均粒径は、カラーインク用色材の平均粒径よ
りも、好ましくは150nm 以下、より好ましくは120nm 以
下、更に好ましくは100nm 以下大きくなるように調整さ
れる。これらの観点から、ブラックインク用色材の平均
粒径は、カラーインク用色材の平均粒径よりも、好まし
くは10〜150nm 、より好ましくは20〜120nm 、更に好ま
しくは50〜100nm 、最も好ましくは75〜100nm 大きくな
るように調整される。
のブリードは、ブラックインクとイエローインク以外の
他のカラーインクとのブリードよりも強く認識される。
したがって、カラーインク用色材としてイエローインク
用色材を用いる場合には、ブリードを目立たないように
するために、ブラックインク用色材の平均粒径は、イエ
ローインク用色材の平均粒径よりも20nm以上、好ましく
は40nm以上、より好ましくは60nm以上、更に好ましくは
75nm以上大きいことが望ましい。
インク用色材を用いる場合には、ブラックインク用色材
の平均粒径は、イエローインク用色材の平均粒径より
も、好ましくは160nm 以下、より好ましくは130nm 以
下、更に好ましくは110nm 以下大きくなるように調整さ
れる。これらの観点から、ブラックインク用色材の平均
粒径は、イエローインク用色材の平均粒径よりも、好ま
しくは20〜160nm 、より好ましくは40〜130nm 、更に好
ましくは60〜110nm 、最も好ましくは75〜110nm 大きく
なるように調整される。
径は、分散安定性を向上させる観点及び印字濃度を高め
る観点から、40〜300nm 、好ましくは60〜250nm 、更に
好ましくは90〜200nm であることが望ましい。他方、カ
ラーインク用色材の平均粒径は、ブラックインク用色材
と同様に、分散安定性を向上させ、印字濃度を高めると
ともに、更に耐ブリード性を高める観点から、30〜290n
m 、好ましくは50〜240nm 、更に好ましくは80〜190nm
であることが望ましい。
面活性剤、顔料誘導体又は水溶性ポリマーで水中に分散
させた顔料分散体(以下、顔料分散体という)、(2)
親水性基が直接又は他の原子団を介して結合している自
己分散型顔料、及び(3)顔料又は疎水性染料を含有す
る水不溶性ポリマー粒子の水分散体等が挙げられる。こ
れらの中では、耐水性、耐擦過性及び耐マーカー性の観
点から、顔料又は疎水性染料を含有する水不溶性ポリマ
ー粒子の水分散体を用いるのが好ましい。
及び有機顔料のいずれであってもよい。必要により、そ
れらの顔料と体質顔料とを併用してもよい。
属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。
ーボンブラック等の黒色顔料が好ましい。カーボンブラ
ックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブ
ラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ガ
スブラック等が挙げられる。
顔料、体質顔料等の着色顔料が好ましい。有機顔料とし
ては、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キ
ナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン
顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔
料、アンソラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げら
れる。体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タ
ルク等が挙げられる。
面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性
界面活性剤、ノニオン性界面活性剤及び両性界面活性剤
が挙げられる。これらの中では、分散安定性及び吐出性
の観点から、β―ナフタレンスルホン酸−ホルマリン縮
合物のナトリウム塩〔例えば、花王(株)製、商品名:
デモールN、デモールRN、デモールMS等〕、カルボ
ン酸型高分子活性剤〔例えば、花王(株)製、商品名:
ポイズ520 、ポイズ521 、ポイズ530 等〕等が好まし
い。
分散安定性及びインクの吐出性の観点から、顔料100 重
量部に対して、1〜120 重量部、好ましくは3〜70重量
部、更に好ましくは5〜30重量部であることが望まし
い。
料誘導体としては、イオン性官能基又はイオン性官能基
の塩を有する、アゾ誘導体、ジアゾ誘導体、フタロシア
ニン誘導体、キナクリドン誘導体、イソインドリノン誘
導体、ジオキサジン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン
誘導体、チオインジゴ誘導体、アントラキノン誘導体、
キノフタロン誘導体等が挙げられる。
溶性ポリマーとしては、水溶性ビニルポリマー、水溶性
エステル系ポリマー、水溶性ウレタン系ポリマー等が挙
げられる。これらのポリマーの中では、水溶性ビニルポ
リマーが好ましい。
中和後に25℃の水100gに対する溶解度が1g以上
のポリマーをいう。また、本明細書にいう「水不溶性ポ
リマー」とは、前記水溶性ポリマー以外のポリマーをい
う。
含有モノマー(a)及び疎水性モノマー(b)を含有す
るモノマー組成物を重合させてなる共重合体が挙げられ
る。なお、このモノマー組成物には、必要に応じて
(c)ノニオン性の親水性モノマーが含有されていても
よい。
ホン酸基、リン酸基、3級アミン基、4級アンモニウム
基等が挙げられる。
ニオン性モノマー及びカチオン性モノマーが挙げられ
る。
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。これらの中では、不
飽和カルボン酸モノマーが好ましく、なかでもアクリル
酸及びメタクリル酸が好ましい。
3級アミン含有モノマー、不飽和4級アンモニウム塩含
有モノマー等が挙げられる。カチオン性モノマーの具体
例としては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)ア
クリレート、N−(N’,N’ジメチルアミノプロピ
ル)(メタ)アクリルアミド、ビニルピロリドン、メタ
クリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチル
サルフェート、メタクリロイルオキシエチルジメチルエ
チルアンモニウムエチルサルフェート等が挙げられ、こ
れらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いる
ことができる。これらの中では、N,N−ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレートが好ましい。なお、前記
「(メタ)アクリ」とは、「アクリ」又は「メタクリ」
を意味する。
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、(イ
ソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-
エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチ
ル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アク
リレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、
(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)
アクリル酸エステル類;スチレン、ビニルトルエン、2-
メチルスチレン、クロロスチレン等のスチレン系モノマ
ー等が挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は2種以
上を混合して用いることができる。なお、前記(イソ又
はターシャリー)及び(イソ)は、これらの基が存在し
ている場合とそうでない場合の双方を意味し、これらの
基が存在していない場合には、ノルマルを示す。
しては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレ
ングリコール(n=2〜30)(メタ)アクリレート、ポ
リ(エチレングリコール(n=1〜15)・プロピレング
リコール(n=1〜15))(メタ)アクリレート、炭素
数1〜12のモノアルコキシポリエチレングリコール(n
=2〜30)(メタ)アクリレート等が挙げられ、これら
は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いること
ができる。これらの中では、2-ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート及び炭素数1〜12のモノアルコキシポ
リエチレングリコール(n=2〜30)(メタ)アクリレ
ートが好ましい。
マー(b)及びノニオン性の親水性モノマー(c)の割
合は、中和後に水に可溶であり、インクにおける色材の
分散安定性及びインクの吐出性に優れているのであれば
特に限定がない。通常、塩生成基含有モノマー(a)/
疎水性モノマー(b)/ノニオン性の親水性モノマー
(c)〔重量比〕は、好ましくは1〜80/20〜70/0〜
50、より好ましくは5〜75/25〜65/5〜45である。
クにおける色材の分散安定性及びインクの粘度を考慮し
て、500 〜30000 、好ましくは800 〜20000 、更に好ま
しくは1000〜10000 であることが望ましい。なお、水溶
性ポリマーの重量平均分子量は、その中和前において、
以下に示す実施例に記載のゲルクロマトグラフィーによ
って測定したときの値である。
好ましい。中和度は、顔料分散体の分散安定性を良好に
保持するのであれば特に限定がない。通常、水溶性ポリ
マーを構成している塩生成基含有モノマー中の塩生成基
1モルあたり中和剤を30〜200 モル%添加することが望
ましい。
リマーの塩生成基の種類に応じて適宜選択すればよい。
例えば、水溶性ポリマーにカチオン性モノマーが用いら
れている場合には、中和剤として、酢酸、メトキシ酢
酸、プロピオン酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グ
ルコン酸、グリセリン酸等を用いることができる。ま
た、水溶性ポリマーにアニオン性モノマーが用いられて
いる場合には、中和剤として、トリメチルアミン、トリ
エチルアミン等の3級アミン類、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニア等を用いる
ことができる。
ンクにおける色材の分散安定性及びインクの吐出性の観
点から、顔料100 重量部に対して、5〜100 重量部、好
ましくは10〜80重量部、更に好ましくは15〜60重量部で
あることが望ましい。
合している自己分散型顔料としては、特開平10-140064
号公報、特開平10-110127 号公報等に記載されている自
己分散型顔料が挙げられ、具体的にはキャボット社製の
CAB-O-JET (登録商標)300等が例示される。
リマー粒子の水分散体に用いられる顔料は、前記顔料分
散体に用いられる顔料と同様であればよい。
料等が挙げられる。これらの中では、油溶性染料及び分
散染料がポリマー粒子中に良好に含有させることができ
ることから好ましい。
ではないが、例えば、C.I.ソルベント・ブラック3、
7、27、29、34;C.I.ソルベント・イエロー14、16、2
9、56、82;C.I.ソルベント・レッド1、3、8、18、2
4、27、43、51、72、73;C.I.ソルベント・バイオレッ
ト 3;C.I.ソルベント・ブルー2、11、70;C.I.ソルベ
ント・グリーン3、7;C.I.ソルベント・オレンジ2等
が挙げられる。
はないが、例えば、C.I.ディスパーズ・イエロー5、4
2、54、64、79、82、83、93、99、100 、119 、122 、1
24 、126 、160 、184:1 、186 、198 、199 、204 、2
24 、237 ;C.I.ディスパーズ・オレンジ13、29、31:
1、33、49、54、55、66、73、118 、119 、163 ;C.I.
ディスパーズ・レッド54、60、72、73、86、88、91、9
3、111 、126 、127 、134、135 、143 、145 、152 、
153 、154 、159 、164 、167:1 、177 、181 、204 、
206 、207 、221 、239 、240 、258 、277 、278 、28
3 、311 、323 、343 、348 、356 、362 ;C.I.ディス
パーズ・バイオレット33;C.I.ディスパーズ・ブルー5
6、60、73、87、113 、128 、143 、148 、154 、158
、165 、165:1、165:2 、176 、183 、185 、197 、19
8 、201 、214 、224 、225 、257 、266 、267 、287
、354 、358 、365 、368 ;C.I.ディスパーズ・グリ
ーン6:1 、9等が挙げられる。
効率的に含有させる観点から、25℃において、使用す
る有機溶媒に2g/L 以上、好ましくは20〜500 g/L 溶解
するものが望ましい。
ルポリマー、水不溶性エステル系ポリマー及び水不溶性
ウレタン系ポリマーが挙げられる。これらのポリマーの
中では、水不溶性ビニルポリマーが好ましい。
基含有モノマー(a)及び疎水性モノマー(b)を含有
するモノマー組成物を重合させてなる共重合体が挙げら
れる。なお、モノマー組成物には、必要により、ノニオ
ン性の親水性モノマー(c)及び/又はマクロマー
(d)が含まれていてもよい。これらの中では、インク
における色材の分散安定性及びインクの吐出安定性の観
点から、マクロマー(d)が含まれていることが好まし
い。
マー(b)及びノニオン性の親水性モノマー(c)は、
前記水溶性ポリマーに用いられるものと同様のものが例
示される。
500 〜100000、好ましくは1000〜10000 の重合可能な不
飽和基を有するモノマーであるマクロマーが挙げられ
る。マクロマー(d)の数平均分子量は、溶媒として1
mmol/Lのドデシルジメチルアミン含有クロロホルムを用
いたゲルクロマトグラフィーにより、標準物質としてポ
リスチレンを用いて測定される。
コーンマクロマー及びスチレン系マクロマーが挙げら
れ、これらは単独で使用してもよく、併用してもよい。
(I): X1(Y1) q Si(R1)3-r(Z1) r (I) (式中、X1 は重合可能な不飽和基、Y1 は2価の結合
基、R1 はそれぞれ独立して水素原子、低級アルキル
基、アリール基又はアルコキシ基、Z1 は500 以上の数
平均分子量を有する1価のシロキサンポリマーの残基、
qは0又は1、rは1〜3の整数を示す)で表されるシ
リコーンマクロマーは、インクジェットプリンターのヘ
ッドの焦げ付きを防止する観点から好適に使用しうるも
のである。
において、X1 の代表例としては、CH2 =CH−基、
CH2 =C(CH3 )−基等の炭素数2〜6の1価の不
飽和炭化水素基が挙げられる。Y1 としては、−COO
−基、−COOCa H2a−基(aは1〜5の整数を示
す)、フェニレン基等の2価の結合基が挙げられ、−C
OOC3 H6 −が好ましい。R1 としては、水素原子;
メチル基、エチル基等の炭素数1〜5の低級アルキル
基;フェニル基等の炭素数6〜20のアリール基、メトキ
シ基等の炭素数1〜20のアルコキシ基等が挙げられ、こ
れらの中ではメチル基が好ましい。Z1 は、好ましくは
数平均分子量500 〜5000のジメチルシロキサンポリマー
の1価の残基である。qは0又は1であるが、好ましく
は1である。rは1〜3の整数であるが、好ましくは1
である。
式(I-1): CH2=CR2-COOC3H6-[Si(R3)2- O] b -Si(R3) 3 (I-1) (式中、R2 は水素原子又はメチル基、R3 はそれぞれ
独立して水素原子又は炭素数1〜5の低級アルキル基、
bは5〜60の数を示す)で表されるシリコーンマクロマ
ー、式(I-2): CH2=CR2-COO-[Si(R3)2- O]b -Si(R3) 3 (I-2) (式中、R2 、R3 及びbは前記と同じ)で表されるシ
リコーンマクロマー、式(I-3): CH2=CR2-Ph-[Si(R3)2-O]b -Si(R3) 3 (I-3) (式中、Phはフェニレン基、R2 、R3 及びbは前記
と同じ)で表されるシリコーンマクロマー、式(I-4): CH2=CR2-COOC3H6-Si(OE)3 (I-4) 〔式中、R2 は前記と同じ。Eは式: -[Si(R2)2O] c -Si(R2)3 (式中、R2 は前記と同じ。cは5〜65の数を示す)で
表される基を示す〕で表されるシリコーンマクロマー等
が挙げられる。
コーンマクロマーが好ましく、特に、式(I-1a): CH2=C(CH3)-COOC3H6-[Si(CH3)2-O] d -Si(CH3)3 (I-1a) (式中、dは8〜40の数を示す)で表されるシリコーン
マクロマーが好ましい。その例として、FM-0711 〔チッ
ソ(株)製、商品名〕等が挙げられる。
ポリマーに顔料を十分に含有させる観点から、好適に使
用しうるものである。
片末端に重合性官能基を有するスチレン単独重合体及び
スチレンと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。こ
れらの中では、片末端に重合性官能基としてアクリロイ
ルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有するスチレ
ン単独重合体が好ましい。
けるスチレン含量は、顔料が十分に水不溶性ビニルポリ
マーに含有されるようにする観点から、60重量%以上、
好ましくは70重量%以上であることが望ましい。他のモ
ノマーとしては、アクリロニトリル等が挙げられる。
含有モノマー(a)の含量は、得られる分散体の分散安
定性の観点から、1〜50重量%、好ましくは2〜40重量
%、より好ましくは5〜35重量%が望ましい。
ノマー(b)の含量は、印字濃度及び分散安定性の観点
から、5〜93重量%、好ましくは10〜80重量%、より好
ましくは20〜70重量%が望ましい。
性の親水性モノマー(c)の含量は、吐出安定性及び印
字濃度の観点から、0 〜40重量%、好ましくは2 〜40重
量%、より好ましくは5〜30重量%が望ましい。
ー(d)の含量は、バブルジェット(登録商標)のイン
クジェットプリンターにおいて、ヒーター面の焦げ付き
を抑制する観点及び分散安定性の観点から、0 〜30重量
%、好ましくは1〜25重量%、より好ましくは5〜20重
量%が望ましい。
材の分散安定性及びインク粘度への影響から、1000〜10
0000、好ましくは1500〜100000、更に好ましくは2000〜
70000 である。水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、
前記水溶性ポリマーと同様にして測定した値である。
が好ましい。中和度は、分散安定性が良好であれば特に
限定がない。通常、水不溶溶性ポリマーを構成している
塩生成基含有モノマー(a)中の塩生成基1モルあたり
中和剤を30〜200 モル%添加することが望ましい。
ポリマーの塩生成基の種類に応じて適宜選択することが
できる。中和剤の例としては、水溶性ポリマーの場合と
同じものが挙げられる。
色材の分散安定性、並びにインクの吐出性、耐擦過性及
び耐マーカー性の観点から、顔料又は疎水性染料100 重
量部に対して、5〜250 重量部、好ましくは10〜180 重
量部、更に好ましくは15〜130 重量部であることが望ま
しい。
染料を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体である
場合の製造法について説明する。
合法、懸濁重合法、乳化重合法等の重合法により、塩生
成基含有モノマー(a)及び疎水性モノマー(b)、必
要により、ノニオン性の親水性モノマー(c)及び/又
はマクロマー(d)を含有するモノマー組成物を重合さ
せることによって製造される。これらの重合法の中で
は、溶液重合法が好ましい。
溶媒であることが好ましい。極性有機溶媒が水混和性有
機溶媒である場合には、該水混和性有機溶媒は、水と混
合して用いることもできる。
エタノール、(イソ)プロパノール等の炭素数1〜3の
脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等の
ケトン類;酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。
これらの中では、メタノール、エタノール、アセトン、
メチルエチルケトン又はこれらと水との混合液が好まし
い。
を用いることができる。ラジカル重合開始剤の好適な例
としては、2,2'- アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-
アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−
2,2'- アゾビスブチレート、2,2'- アゾビス(2- メチル
ブチロニトリル)、1,1'- アゾビス(1- シクロヘキサン
カルボニトリル)等のアゾ化合物、t−ブチルペルオキ
シオクトエート、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジベン
ゾイルオキシド等の有機過酸化物が挙げられる。
量部あたり、0.001 〜5重量部、好ましくは0.01〜2重
量部であることが望ましい。
剤を添加してもよい。重合連鎖移動剤の具体例として
は、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタ
ン、t−ドデシルメルカプタン、n−テトラデシルメル
カプタン、メルカプトエタノール等のメルカプタン類;
ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキ
サントゲンジスルフィド等のキサントゲンジスルフィド
類;テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラブチル
チウラムジスルフィド等のチウラムジスルフィド類;四
塩化炭素、臭化エチレン等のハロゲン化炭化水素類;ペ
ンタフェニルエタン等の炭化水素類;及びアクロレイ
ン、メタクロレイン、アリルアルコール、2-エチルヘキ
シルチオグリコレート、タービノーレン、α−テルピネ
ン、γ−テルピネン、ジテルペン、α−メチルスチレン
ダイマー、さらに9, 10−ジヒドロアントラセン、1,4-
ジヒドロナフタレン、インデン、1,4-シクロヘキサジエ
ン等の不飽和環状炭化水素化合物;2,5-ジヒドロフラン
等の不飽和ヘテロ環状化合物等が挙げられ、これらは単
独で又は混合して用いることができる。
合開始剤、モノマー及び溶媒の種類等によって異なるの
で一概には決定することができない。通常、重合温度は
30〜100 ℃、好ましくは50〜80℃であり、重合時間は1
〜20時間である。重合の際の雰囲気は、窒素ガス等の不
活性ガスであることが好ましい。
溶媒留去等の公知の方法によって水不溶性ポリマーを単
離することができる。得られた水不溶性ポリマーは、再
沈澱を繰り返したり、膜分離、クロマトグラフ法、抽出
法等により、未反応のモノマー等を除去することによ
り、精製することができる。
子の水分散体は、公知の乳化法によって製造することが
できる。該水分散体は、例えば、水不溶性ポリマー及び
疎水性染料を有機溶媒に溶解させ、得られた溶液に必要
に応じて中和剤を加えて水不溶性ポリマーの塩生成基を
イオン化し、これに水を添加した後、必要に応じて分散
機又は超音波乳化機を用いて分散を行い、その有機溶媒
を留去して水系に転相することによって得ることができ
る。
子の水分散体は、例えば、水不溶性ポリマーを有機溶媒
に溶解させ、得られた溶液に顔料、水、中和剤及び必要
に応じ界面活性剤を加えて混練し、ペーストとした後、
該ペーストを必要に応じて水で希釈し、有機溶媒を留去
して水系にすることによって得ることができる。
カラーインクにおける色材の含有量は、いずれも、十分
な印字濃度を得る観点及び吐出性の観点から、0.5 〜30
重量%、好ましくは1〜20重量%、更に好ましくは2〜
15重量%であることが望ましい。なお、色材が分散体で
ある場合には、色材の量は、分散体における固形分であ
る。
クのイオン性とは同じであることが好ましい。なお、各
インクのイオン性は、インクに用いられている界面活性
剤、水溶性ポリマー、水不溶性ポリマー又は自己分散型
顔料の親水性基がイオン性を有するときに発現される。
は、各種添加剤、例えば、多価アルコール類等の湿潤
剤、分散剤、消泡剤、防黴剤、キレート剤、pH調整剤
等を適量で添加することができる。
「初期仕込みモノマー」の欄に示す種類及び量のモノマ
ー及び重合連鎖移動剤を仕込み、窒素ガス置換を十分に
行った。
ー」の欄に示す種類及び量のモノマー及び重合連鎖移動
剤、メチルエチルケトン60重量部、並びに2,2'- アゾビ
ス(2,4 −ジメチルバレロニトリル)0.1 重量部をメチ
ルエチルケトン5重量部に溶解した溶液を加え、70℃で
5時間、75℃で10時間熟成させ、ポリマー溶液を得た。
物質としてポリスチレン、溶媒として1mmol/Lのドデシ
ルジメチルアミン含有クロロホルムを用いたゲルパーミ
エーションクロマトグラフィーにより重量平均分子量を
測定したところ、得られたビニルポリマーは、表1に示
す重量平均分子量を有していた。
を意味する。 ・シリコーンマクロマー:チッソ(株)製、商品名:FM
-0711(数平均分子量:1000)〔式(I-1a)で表される構造
を有する〕 ・スチレンマクロマー:東亜合成(株)製、商品名:AS
-6〔スチレン単独重合マクロマー、片末端重合性官能
基:メタクリロイルオキシ基、数平均分子量:6000〕
材の調製) 製造例1〜4で得られたポリマー溶液28重量部(ポリマ
ー固形分量:50重量%)に、表2に示す顔料、メチルエ
チルケトン、イオン交換水及び中和剤を加えて十分に攪
拌した後、3本ロールミル〔(株)ノリタケカンパニー
製、商品名:NR-84A〕を用いて20回混練した。
部に投入し、十分に攪拌した後、エパポレーターを用い
てメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が20重
量%のインク用色材を得た。得られたインク用色材の平
均粒径の測定結果を表2に示す。
れているポリマーのアクリル酸が100 モル%中和されて
おり、水溶性を呈するため、水溶性ポリマーにより分散
された顔料の水分散体である。
ているポリマーのメタクリル酸、アクリル酸およびジメ
チルアミノエチルメタクリレートが100 モル%中和され
ており、水不溶性を呈するため、顔料を含有する水不溶
性ポリマー粒子の水分散体である。
色材の調製) 製造例2で得られたポリマー溶液28重量部(ポリマー固
形分量:50重量%)に、表2に示す疎水性染料を加え、
疎水性染料を完全に溶解させた後、表2に示す中和剤を
加えてポリマーの塩生成基を中和し、更にイオン交換水
200 重量部を加えて攪拌した後、マイクロフルイダイザ
ー(マイクロフルイダイザー社製)を用いて、30分間分
散させた。
てメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が20重
量%のインク用色材を得た。得られたインク用色材の平
均粒径の測定結果を表2に示す。
るポリマーのメタクリル酸が100 モル%中和されてお
り、水不溶性を呈するため、疎水性染料を含有する水不
溶性ポリマー粒子の水分散体である。
を意味する。 CB-1: カーボンブラック〔デグサ社製、商品名:Color
Black FW18〕 CB-2: カーボンブラック〔デグサ社製、商品名:NIPex-
170IQ 〕 CB-3: カーボンブラック〔キャボット社製、商品名:MO
NARCH880〕 CB-4: カーボンブラック〔デグサ社製、商品名:Printe
x95 〕 M-1:マゼンタ顔料〔チバスペシャリティケミカルズ社
製、商品名:IRGAPHOR Magenta DMQ〕 Y-1:イエロー顔料〔山陽色素(株)製、品番:7410〕 C-1:シアン顔料〔大日本インキ工業(株)製、商品名:
Fastogen Blue TGR-SD〕 M-2:マゼンタ染料〔オリエント化学(株)製、商品名:
オイルピンク312 〕
合せてインクセットを調製した。なお、各インクは、各
成分を混合した後、マイクロフィルター(孔径:5μ
m)を用いて加圧濾過することにより調製した。
含有される色材を表3に示すように変更した以外は、実
施例1と同様にして、インクセットを作製した。
たインクセットの物性を以下の方法に従って調べた。そ
の結果を表3に示す。
型番:BJC-430J〕を用いて、PPC 用再生紙〔日本加工製
紙(株)製〕に、罫線を印刷したときのヨレの度合いを
目視で観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
PPC 用再生紙にベタ印字し、25℃で1時間乾燥させた
後、この印字物を静水中に垂直に10秒間浸漬し、そのま
ま垂直に引き上げた。25℃にて自然乾燥させた後、印字
部分において、初期の印字濃度に対する浸漬後の印字濃
度の残存率を式:〔残存率〕=〔浸漬後の印字濃度〕÷
〔初期の印字濃度〕×100に従って求め、以下の評価基
準に基づいて耐水性を評価した。
PPC 用再生紙にベタ印字し、25℃で1日間乾燥させた
後、指で強く印字面を擦った。その印字のとれ具合を調
べ、以下の評価基準に基づいて評価した。
指も相当汚れる
PPC 用再生紙にブラックインクでテキスト印字し、6時
間経過後、市販の水性蛍光ペンでなぞった場合の印字サ
ンプルの汚れ度合いを目視により観察し、以下の評価基
準に基づいて評価した。
いレベル △:蛍光ペンでなぞると尾引きが幾分発生 ×:蛍光ペンでなぞると尾引きが発生し、汚れがひどい
PPC 用再生紙に各々のインクが隣接するように印字し、
得られたベタ印字の境界部分を目視にて観察し、耐ブリ
ード性を以下の評価基準に基づいて評価した。
ならない ×:殆ど全ての境界部でのブリーディングがひどい
クセッットは、いずれも吐出性及び耐ブリード性に優
れ、かつ色材の種類によっては耐水性、耐擦過性及び耐
マーカー性に優れていることがわかる。
に優れ、そのインクの種類に応じてプリンターのヘッド
を変更しなくても、優れた吐出性を示すとともに、耐水
性、耐擦過性及び耐マーカー性にも優れるので、インク
ジェット記録に好適に使用することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 水不溶性のブラックインク用色材を含む
ブラックインクと、水不溶性のカラーインク用色材を含
むカラーインクとからなり、ブラックインク用色材の平
均粒径がカラーインクに含まれている1種類以上のカラ
ーインク用色材の平均粒径よりも10nm以上大きいインク
セット。 - 【請求項2】 ブラックインク用色材が、水不溶性ポリ
マーに黒色顔料又は黒色疎水性染料を含有する水不溶性
ポリマー粒子の水分散体である請求項1記載のインクセ
ット。 - 【請求項3】 カラーインク用色材が、水不溶性ポリマ
ーに着色顔料又は着色疎水性染料を含有する水不溶性ポ
リマー粒子の水分散体である請求項1又は2記載のイン
クセット。 - 【請求項4】 水不溶性ポリマーが、塩生成基含有モノ
マー、疎水性モノマー及びマクロマーを含有するモノマ
ー組成物を共重合させてなる水不溶性ビニルポリマーで
ある請求項2又は3記載のインクセット。 - 【請求項5】 カラーインク用色材がイエローインク用
色材であり、ブラックインク用色材の平均粒径がイエロ
ーインク用色材の平均粒径よりも20nm以上大きい請求項
1記載のインクセット。
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