JP2004115717A - Block polymer compound, composition using the same, image-forming method and image-forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種機能材料として有用な新規なブロック高分子化合物、それらを用いた組成物及び画像形成方法並びに画像形成装置に関する。特に好ましくは、新規なブロック高分子化合物を溶媒または分散媒、色材とともに含有するインク組成物、トナー組成物、及びそれらの組成物を使用して被記録媒体に画像を形成する画像形成方法および画像形成装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、色材を溶解したり、分散したりしてインク組成物やトナー組成物が調整されている。これには各種高分子材料が好ましく用いられており、例えばスチリル、アクリル、メタクリル系の高分子化合物が用いられている。溶剤や水を基材とする色材組成物においては、好ましくはイオン性官能基を有する高分子材料を利用することで顔料等の色材の分散性を向上するという試みも一般的に行なわれている。
【０００３】
また、一方でポリビニルエーテル主鎖を有する高分子化合物も柔軟性高分子鎖をもつ高分子材料として知られているが、該高分子化合物の繰り返し単位中にイオン性官能基を導入することはほとんど行なわれていない。わずかに非特許文献１に記載されているカルボン酸及びそのエステルがその可能性のあるものとして記載されているのみであり、より高性能なものが求められているのが現状である。
【０００４】
【非特許文献１】
ジャーナル オブ ポリマー サイエンス パートＡ ポリマーケミストリー２７巻、３３０３頁から３３１４頁（１９８９年）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、インク組成物やトナー組成物において色材や固形物の分散性を良好にする為に好適なブロック高分子化合物を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、上記のブロック高分子化合物を用いたインク組成物、トナー組成物等の記録材料、およびそれを使用した画像形成方法および画像形成装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記背景技術について鋭意検討した結果、下記に示す本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、下記一般式（１）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物である。
【０００９】
【外３】
一般式（１）
（式中、Ｂは炭素原子数１から１５までの直鎖状または分岐状の置換されていてもよいアルキレン基を表す。ｍは１から３０までの整数を表す。ｍが複数のときはそれぞれのＢは異なっていてもよい。ｑは２から３０までの整数を表す。Ｒ１は、水素原子、置換されていてもよいアルキル基または置換されていてもよい芳香族環構造を表す。）
また、本発明により、下記一般式（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物が提供される。
【００１１】
【外４】
一般式（２）
（式中、Ｂは炭素原子数１から１５までの直鎖状または分岐状の置換されていてもよいアルキレン基を表す。ｍは１から３０までの整数を表す。ｍが複数のときはそれぞれのＢは異なっていてもよい。ｑは２から３０までの整数を表す。Ｍは一価または多価の金属カチオンを表す。）
また、本発明により、前記本発明のブロック高分子化合物を含有することを特徴とする組成物が提供される。
【００１３】
また、本発明により、ポリビニルエーテル繰り返し単位構造からなるブロックポリマーであって、該繰り返し単位中に脂肪族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸および脂肪族カルボン酸塩から選ばれた少なくとも１種を有するブロックポリマーと、溶媒または分散媒、および色材を含有することを特徴とする組成物が提供される。
【００１４】
また、本発明により、分散媒、色材および前記ブロック高分子化合物を含有することを特徴とするトナー組成物が提供される。
【００１５】
また、本発明により、溶媒、色材および前記ブロック高分子化合物を含有することを特徴とするインク組成物が提供される。
【００１６】
また、本発明により、前記組成物に、水素イオンまたは金属カチオンを接触することにより、該組成物を増粘する方法が提供される。
【００１７】
また、本発明により、前記インク組成物を用いることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【００１８】
また、本発明により、前記画像形成方法を用いて被記録媒体に画像を形成する画像形成装置が提供される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
本発明の第１の発明は、下記一般式（１）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物である。
【００２１】
【外５】
一般式（１）
一般式（１）中、Ｂは炭素原子数１から１５、好ましくは２から１０までの置換されていてもよい直鎖状または分岐状のアルキレン基を表す。該アルキレン基の置換基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、フェニル等が挙げられる。ｍは０から３０まで、好ましくは１から１０までの整数を表す。また、ｍが複数のときはそれぞれのＢは異なっていてもよい。ｑは２から３０までの整数を表す。好ましくは２から２０である。Ｒ１は、水素原子、置換されていてもよいアルキル基または置換されていてもよい芳香族環構造を表す。
【００２３】
一般式（１）で表される繰り返し単位構造の具体的例としては、以下に示す単位構造が挙げられる。
【００２４】
【外６】
【外７】
【外８】
【外９】
【外１０】
【外１１】
（Ｐｈはフェニル基、Ｐｙｒはピリジル基を表す。）
上記の一般式（１）で表される繰り返し単位構造を有する高分子化合物は、好ましく、下記一般式（４）で表される重合性化合物を重合することにより得ることができる。
一般式（４）
ＣＨ２＝ＣＨＯ（ＢＯ）ｍ（ＣＨ２）ｑＣＯＯＲ１
（式中、Ｂは炭素原子数１から１５までの直鎖状または分岐状の置換されていてもよいアルキレン基を表す。ｍは１から３０までの整数を表す。ｍが複数のときはそれぞれのＢは異なっていてもよい。ｑは２から３０までの整数を表す。Ｒ１は、水素原子、置換されていてもよいアルキル基または置換されていてもよい芳香族環構造を表す。）
一般式（４）中、Ｂは炭素原子数１から１５、好ましくは２から１０までの置換されていてもよい直鎖状または分岐状のアルキレン基を表す。該アルキレン基の置換基としては、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン等が挙げられる。
【００３１】
ｍは１から３０まで、好ましくは１から１０までの整数を表す。また、ｍが複数のときはそれぞれのＢは異なっていてもよい。
【００３２】
ｐは２から３０まで、好ましくは２から２０までの整数を表す。
【００３３】
Ｒ１ は、水素原子、置換されていてもよいアルキル基または置換されていてもよい芳香族環構造を表す。アルキル基としては、炭素原子数１から１０までのアルキル基が好ましい。芳香族環構造としては、例えばフェニル基、ピリジル基、ビフェニル基等が挙げられる。置換基としては、アルキル基、アルコキシ基等が挙げられる。
【００３４】
一般式（４）で表される重合性化合物の具体的例としては、以下に示す化合物が挙げられる。
【００３５】
【外１２】
【外１３】
【外１４】
（Ｐｈはフェニル基、Ｐｙｒはピリジル基を表す。）
一般式（４）で表される重合性化合物の合成方法の例としては、代表的には下記の反応式（１）に示す様なエーテル化法によるものが挙げられる。
【００３９】
【外１５】
（Ｘはハロゲンを表す。）
本発明のブロック高分子化合物の合は主にカチオン重合で行なわれることが多い。開始剤としては、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、過塩素酸等のプロトン酸や、ＢＦ３、ＡｌＣｌ３、ＴｉＣｌ４、ＳｎＣｌ４、ＦｅＣｌ３、ＲＡｌＣｌ２、Ｒ１．５ＡｌＣｌ１．５（Ｒはアルキルを示す）等のルイス酸とカチオン源の組み合わせ（カチオン源としてはプロトン酸や水、アルコール、ビニルエーテルとカルボン酸の付加体などがあげられる。）が例として挙げられる。これらの開始剤を一般式（４）で表される重合性化合物（モノマー）と共存させることにより重合反応が進行し、高分子化合物を合成することができる。
【００４１】
本発明にさらに好ましく用いられる重合方法について説明する。ポリビニルエーテル構造を含むポリマーの合成法は多数報告されているが（例えば特開平１１−０８０２２１号公報）、青島らによるカチオンリビング重合による方法（特開平１１−３２２９４２号公報、特開平１１−３２２８６６号公報）が代表的である。カチオンリビング重合でポリマー合成を行うことにより、ブロックポリマー、そのグラフトポリマー、そのグラジュエーションポリマー等の様々なポリマーを、長さ（分子量）を正確に揃えて合成することができる。また、他にＨＩ／Ｉ２系、ＨＣｌ／ＳｎＣｌ４系等でリビング重合を行うこともできる。
【００４２】
このようなカチオンリビング重合を行なう場合、特に使用するモノマーの純度がきわめて高いことが、重合反応が高い精度で行なわれるために好ましい。特に前記した一般式（４）で表されるカルボン酸エステル型モノマーの純度が９９．００％以上であることが好ましく、より好ましくは９９．５０％以上、さらに好ましくは９９．８０％以上もっと好ましくは９９．９０％以上それより好ましくは９９．９５％以上である。従来はその純度が十分に高くなかった。本発明においてはこの点、分子量分散の優れたカルボン酸型ブロックポリマーを重合することが可能となった。
【００４３】
ブロックポリマーは、少なくとも２つの性質の異なるブロックセグメントを持つ共重合体であり、ある一つのブロックセグメントに相当するモノマーの重合を行い、それに続きそれと異なるブロックセグメントに相当するモノマーの重合を行なっていく、いわゆるシークエンシャルな形での重合方法を用いても良いし、異なるブロックセグメントに相当する複数のポリマーの連結反応を行なうことによって合成してもよいし、それらの方法を複合した方法によっても良い。好ましくはリビング重合によるシークエンシャルな重合による方法を用いるのが良い。
【００４４】
本発明の一般式（１）で表される繰り返し単位構造を有する高分子化合物はブロック高分子化合物である。すなわち、本発明のブロック高分子化合物は一般式（１）で表される繰り返し単位構造を有するブロックセグメントを有し、かつ少なくとも一つの前記ブロックセグメントと異なる構造のブロックセグメントを有する高分子化合物である。
【００４５】
一般式（１）で表される繰り返し単位構造を有するブロックセグメントと異なるブロックセグメントを構成する繰り返し単位構造としては、好ましくは、以下の一般式（６）で表される繰り返し単位構造が挙げられる。
【００４６】
【外１６】
（式中、Ｒ１は炭素数１から１８までの直鎖状、分岐状または環状のアルキル基、Ｐｈ、Ｐｙｒ、Ｐｈ−Ｐｈ、Ｐｈ−Ｐｙｒ、−（ＣＨ（Ｒ２）−ＣＨ（Ｒ３）−Ｏ）ｐ−Ｒ４および−（ＣＨ２）ｍ−（Ｏ）ｎ−Ｒ４から選ばれ、芳香族環中の水素原子は炭素数１から４の直鎖状または分岐状のアルキル基と、また芳香族環中の炭素原子は窒素原子とそれぞれ置換していてもよい。
【００４８】
ｐは１から１８の整数、ｍは１から３６の整数、ｎは０または１である。
【００４９】
Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に水素原子もしくはＣＨ３である。
【００５０】
Ｒ４は水素原子、炭素数１から１８までの直鎖状、分岐状または環状のアルキル基、Ｐｈ、Ｐｙｒ、Ｐｈ−Ｐｈ、Ｐｈ−Ｐｙｒ、−ＣＨＯ、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２または−ＣＯ−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＣＯＯＲ７であり、Ｒ４が水素原子以外の場合、炭素原子に結合している水素原子は炭素数１から４の直鎖状または分岐状のアルキル基またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒと、また芳香族環中の炭素原子は窒素原子とそれぞれ置換していてもよい。
【００５１】
Ｒ７は水素原子または炭素数１から４のアルキル基である。
【００５２】
Ｐｈはフェニル基、Ｐｙｒはピリジル基を表わす。）
さらに具体的には以下の繰り返し単位構造が例として挙げられる。
【００５３】
【外１７】
【外１８】
また、本発明のブロック高分子化合物の各セグメントは単一の繰り返し単位からなるものでもよく、複数の繰り返し単位構造からなるものでもよい。また、本発明のブロック高分子化合物はジブロックポリマー、トリブロックポリマー、テトラブロックポリマーあるいはそれ以上のブロック数からなるポリマーであっても良く、さらにはそれらブロックポリマーが他のポリマーにグラフト結合したポリマーであっても良い。
【００５６】
本発明において、高分子化合物中に含有される一般式（１）で表される繰り返し単位構造の含有量は、高分子化合物全体に対して０．０１〜９９．５ｍｏｌ％、好ましくは１〜９５ｍｏｌ％の範囲が望ましい。０．０１ｍｏｌ％未満では高分子に働くべき相互作用が不十分の場合があり、９９．５ｍｏｌ％を越えると逆に相互作用が働きすぎて機能が不充分の場合が有り好ましくない。また、一般式（１）で表される繰り返し単位構造以外の単位構造の含有量は、高分子化合物全体に対して０．５〜９９．９９ｍｏｌ％、好ましくは５〜９９ｍｏｌ％の範囲が望ましい。
【００５７】
本発明の一般式（１）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物の数平均分子量（Ｍｎ）は、２００以上１０００００００以下であり、好ましく用いられる範囲としては１０００以上１００００００以下である。１０００００００を越えると高分子鎖内、高分子鎖間の絡まりあいが多くなりすぎ、溶剤に分散しにくかったりする。２００未満である場合、分子量が小さく高分子としての立体効果が出にくかったりする場合がある。また、その分子量分散すなわちＭＷ／Ｍｎは、２．０以下が好ましく、より好ましくは１．６以下、さらに好ましくは１．４以下、もっと好ましくは１．２以下、それより好ましくは１．１以下である。分子量分散が小さければ小さいほどブロックポリマーがより精度良く重合されており、すなわちブロックセグメントごとの機能がより精度良く分離されていることにつながる。具体的には、例えば、後述する色材を含む組成物において、高い分散能力、分散安定化能力を発揮することが可能となる。
【００５８】
本発明の第２の発明は、下記一般式（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物である。
【００５９】
【外１９】
一般式（２）
Ｂは炭素原子数１から１５までの直鎖状または分岐状の置換されていてもよいアルキレン基を表す。ｍは１から３０までの整数を表す。ｍが複数のときはそれぞれのＢは異なっていてもよい。ｑは２から３０までの整数を表す。好ましい範囲は一般式（１）で説明したと同様である。
【００６１】
Ｍは一価または多価の金属カチオンを表す。Ｍの具体例としては、例えば一価の金属カチオンとしてはナトリウム、カリウム、リチウム等が、多価の金属カチオンとしてはマグネシウム、カルシウム、ニッケル、鉄等が挙げられる。Ｍが多価の金属カチオンの場合には、ＭはアニオンのＣＯＯ−の２個以上と対イオンを形成している。
【００６２】
本発明の一般式（２）の繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物は、相当する前記一般式（１）の繰り返し単位構造を有する高分子化合物の末端エステル部分をアルカリ加水分解することにより得ることができる。酸で加水分解したのちアルカリ処理をすることによって得ることもできるが、前者のほうが好ましい。また、アルカリ加水分解したのち、カチオンを交換することによっても得られる。
【００６３】
一般式（２）で表される繰り返し単位構造の具体的例としては、以下に示す単位構造が挙げられる。
【００６４】
【外２０】
【外２１】
【外２２】
【外２３】
本発明の一般式（２）で表される繰り返し単位構造を有する高分子化合物はブロック高分子化合物である。すなわち本発明のブロック高分子化合物は一般式（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロックセグメントを有し、かつ少なくとも一つの前記ブロックセグメントと異なる構造のブロックセグメントを有する高分子化合物である。一般式（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロックセグメントと異なるブロックセグメントを構成する繰り返し単位構造としては、好ましくは、前記一般式（６）で表した繰り返し単位構造が挙げられる。
【００６９】
また、本発明のブロック高分子化合物の各セグメントは単一の繰り返し単位からなるものでもよく、複数の繰り返し単位構造からなるものでもよい。また、本発明のブロック高分子化合物はジブロックポリマー、トリブロックポリマー、テトラブロックポリマーあるいはそれ以上のブロック数からなるポリマーであっても良く、さらにはそれらブロックポリマーが他のポリマーにグラフト結合したポリマーであっても良い。
【００７０】
本発明において、高分子化合物中に含有される一般式（２）で表される繰り返し単位構造の含有量は、高分子化合物全体に対して０．０１〜９９．５ｍｏｌ％、好ましくは１〜９５ｍｏｌ％の範囲が望ましい。０．０１ｍｏｌ％未満では高分子に働くべき相互作用が不十分の場合があり、９９．５ｍｏｌ％を越えると逆に相互作用が働きすぎて機能が不充分の場合が有り好ましくない。また、一般式（２）で表される繰り返し単位構造以外の単位構造の含有量は、高分子化合物全体に対して０．５〜９９．９９ｍｏｌ％、好ましくは５〜９９ｍｏｌ％の範囲が望ましい。
【００７１】
本発明の一般式（２）の繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物の数平均分子量（Ｍｎ）は２００以上１０００００００以下であり、好ましく用いられる範囲としては１０００以上１００００００以下である。１０００００００を越えると高分子鎖内、高分子鎖間の絡まり合いが多くなり過ぎ、溶剤に分散しにくかったりする。２００未満である場合、分子量が小さく高分子としての立体効果が出にくかったりする場合がある。また、その分子量分散すなわちＭＷ／Ｍｎは、２．０以下が好ましく、より好ましくは１．６以下、さらに好ましくは１．４以下、もっと好ましくは１．２以下、それより好ましくは１．１以下である。前述したようにこの場合も分子量分散が小さければ小さいほどブロックポリマーがより精度よく機能分離されていることにつながる。具体的には、例えば、後述する色材を含む組成物において、高い分散能力、分散安定化能力を発揮することが可能となる。
【００７２】
上記の一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物の好ましい性質としては、両親媒性であることがあげられる。疎水性ブロックセグメントと親水性ブロックセグメントをあわせ持つことで両親媒性を発現することが可能である。本発明のブロック高分子化合物が両親媒性であるとき、水性溶媒中でミセル状態を形成することが可能である。この場合後述する例である記録材料において好ましい性質を発現することが可能である。
【００７３】
また、分散安定性向上、包接性向上のためにはブロックポリマーの分子運動性がよりフレキシブルであることが機能性物質表面と物理的に絡まり親和しやすい点を有しているため好ましい。さらには後に詳述するように被記録媒体上で被覆層を形成しやすい点でもフレキシブルであることが好ましい。このためにはブロックポリマーの主鎖のガラス転移温度Ｔｇは、好ましくは２０℃以下であり、より好ましくは０℃以下であり、さらに好ましくは−２０℃以下である。この点でもポリビニルエーテル構造を有するポリマーは、一般にガラス転移点が低く、フレキシブルな特性を有するため、好ましく用いられる。上記した繰り返し単位構造例の場合、ほとんどそのガラス転移温度は約−２０℃あるいはそれ以下である。
【００７４】
さらに、本発明の第３の発明は、前記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物を含有するブロック高分子組成物である。
【００７５】
本発明の組成物は、上記の高分子化合物と色材や有用な所定の機能を奏する機能物質を含有し、該ブロック高分子化合物は色材や機能物質等を良好に分散するのに好適に用いることができる。その色材や機能物質は液体、固体である場合が好ましく、溶解性の物質であってもよい。例えばオイル、顔料、金属、除草剤、殺虫剤、生体材料、薬、染料や分子性触媒等も用いることができる。
【００７６】
また、本発明の別の発明はポリビニルエーテル繰り返し単位構造からなるブロックポリマーであって、脂肪族カルボン酸エステルまたは脂肪族カルボン酸または脂肪族カルボン酸塩を繰り返し単位として有するブロックポリマーと溶媒または分散媒、色材を含有することを特徴とする組成物である。脂肪族カルボン酸エステルまたは脂肪族カルボン酸または脂肪族カルボン酸塩を有する繰り返し単位の例は一般式（１）または（２）であるが、その他の構造であってもよい。
【００７７】
その例としては、
【外２４】
【外２５】
等が挙げられる。
【００８０】
本発明の組成物中に用いられる機能物質は、本発明の組成物の重量に対して、好ましくは０．０１〜９０重量％であり、より好ましくは０．１〜５０重量％である
また、本発明の組成中に含有される前記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物は、本発明の組成物の重量に対して、０．２〜９９重量％であり、好ましくは０．５〜７０重量％である。脂肪族カルボン酸エステルもしくは脂肪族カルボン酸もしくは脂肪族カルボン酸塩を有する繰り返し単位を有するブロック高分子化合物においてもこの量比は同等である。以下に関しても量比に関しては、それらのブロック高分子化合物は同等である。
【００８１】
さらに、本発明の組成物には、溶媒、分散媒やバインダーを含有することも可能である。
【００８２】
さらに、本発明の組成物の例として、溶媒または分散媒、バインダー、色材および前記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有する高分子化合物を含有する記録材料が挙げられる。記録材料としては、具体的には、バインダー樹脂等の分散媒、色材および前記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物を含有するトナー組成物が挙げられる。
【００８３】
また、溶媒、色材および一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有する高分子化合物を含有するインク組成物が挙げられる。
【００８４】
以下、本発明のインク組成物について説明する。
【００８５】
本発明のインク組成物に含有される一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物の含有量は、例えば０．１重量％以上９０重量％以下の範囲で用いられる。好ましくは１重量％以上８０重量％以下である。インクジェットプリンタ用としては、好ましくは１重量％以上３０重量％以下で用いられる。
【００８６】
次に、本発明のインク組成物に含有される高分子化合物以外の他の成分について詳しく説明する。
【００８７】
他の成分には、水、水性溶媒、色材、添加剤等が含まれる。
【００８８】
［水］
本発明に含まれる水としては、金属イオン等を除去したイオン交換水、純水、超純水が好ましい。
【００８９】
［水性溶媒］
水性溶剤としては、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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロビレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、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、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等の多価アルコールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、置換ピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒等を用いることができる。また、水性分散物の記録媒体上での乾燥を速めることを目的として、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の一価アルコール類を用いることもできる。
【００９０】
本発明のインク組成物において、上記水および水性溶媒のそれぞれの含有量は、インク組成物の全重量に対して、２０〜９５重量％の範囲で用いるのが好ましい。さらに好ましくは３０〜９０重量％の範囲である。
【００９１】
［色材］
本発明のインク組成物には、顔料および染料等の色材が含有され、好ましくは顔料が用いられる。
【００９２】
以下にインク組成物に使用する顔料および染料の具体例を示す。
【００９３】
顔料は、有機顔料および無機顔料のいずれでもよく、インクに用いられる顔料は、好ましくは黒色顔料と、シアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料を用いることができる。なお、上記に記した以外の色顔料や、無色または淡色の顔料、金属光沢顔料等を使用してもよい。また、本発明のために、新規に合成した顔料を用いてもよい。
【００９４】
以下に、黒、シアン、マゼンタ、イエローにおいて、市販されている顔料を例示する。
【００９５】
黒色の顔料としては、Ｒａｖｅｎ１０６０、Ｒａｖｅｎ１０８０、Ｒａｖｅｎ１１７０、Ｒａｖｅｎ１２００、Ｒａｖｅｎ１２５０、Ｒａｖｅｎ１２５５、Ｒａｖｅｎ１５００、Ｒａｖｅｎ２０００、Ｒａｖｅｎ３５００、Ｒａｖｅｎ５２５０、Ｒａｖｅｎ５７５０、Ｒａｖｅｎ７０００、Ｒａｖｅｎ５０００ ＵＬＴＲＡＩＩ、Ｒａｖｅｎ１１９０ ＵＬＴＲＡＩＩ（以上、コロンビアン・カーボン社製）、Ｂｌａｃｋ ＰｅａｒｌｓＬ、ＭＯＧＵＬ−Ｌ、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ、Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ、Ｍｏｎａｒｃｈ ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ １０００、Ｍｏｎａｒｃｈ １３００、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００（以上、キャボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ １８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｐｒｉｎｔｅｘ３５、ＰｒｉｎｔｅｘＵ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ、ＰｒｉｎｔｅｘＶ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、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が、これらに限定されない。
【００９６】
シアン色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−６０等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９７】
マゼンタ色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−４８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−４８：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１２３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１４６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１６８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１８４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−２０２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−２０７等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９８】
イエロー色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−８３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１１４、Ｃ ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２９、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１５１、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１５４等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９９】
また、本発明の組成物では、水に自己分散可能な顔料も使用できる。水分散可能な顔料としては、顔料表面にポリマーを吸着させた立体障害効果を利用したものと、静電気的反発力を利用したものとがあり、市販品としては、ＣＡＢ−０−ＪＥＴ２００、ＣＡＢ−０−ＪＥＴ３００（以上キャボット社製）、Ｍｉｃｒｏｊｅｔ Ｂｌａｃｋ ＣＷ−１（オリエント化学社製）等が挙げられる。
【０１００】
本発明のインク組成物に用いられる顔料は、インク組成物の重量に対して、０．１〜５０重量％が好ましい。顔料の量が、０．１重量％以上であると、十分な画像濃度が得られ、５０重量％以下であると画像の定着性が良好だからである。さらに好ましい範囲としては０．５重量％から３０重量％の範囲である。
【０１０１】
また、本発明のインク組成物には染料も使用することができる。たとえば以下に述べるような直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、食品用色素の水溶性染料、又は分散染料の不溶性色素を用いることができる。
【０１０２】
例えば、水溶性染料としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック，−１７，−１９，−２２，−３２，−３８，−５１，−６２，−７１，−１０８，−１４６，−１５４；Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー，−１２，−２４，−２６，−４４，−８６，−８７，−９８，−１００，−１３０，−１４２；Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド，−１，−４，−１３，−１７，−２３，−２８，−３１，−６２，−７９，−８１，−８３，−８９，−２２７，−２４０，−２４２，−２４３；Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー，−６，−２２，−２５，−７１，−７８，−８６，−９０，−１０６，−１９９；Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ，−３４，−３９，−４４，−４６，−６０；Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット，−４７，−４８；Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウン，−１０９；Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン，−５９等の直接染料、
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック，−２，−７，−２４，−２６，−３１，−５２，−６３，−１１２，−１１８，−１６８，−１７２，−２０８；Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー，−１１，−１７，−２３，−２５，−２９，−４２，−４９，−６１，−７１；Ｃ．Ｉ．アシッドレッド，−１，−６，−８，−３２，−３７，−５１，−５２，−８０，−８５，−８７，−９２，−９４，−１１５，−１８０，−２５４，−２５６，−２８９，−３１５，−３１７；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー，−９，−２２，−４０，−５９，−９３，−１０２，−１０４，−１１３，−１１７，−１２０，−１６７，−２２９，−２３４，−２５４；Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ，−７，−１９；Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット，−４９等の酸性染料、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック，−１，−５，−８，−１３，−１４，−２３，−３１，−３４，−３９；Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー，−２，−３，−１３，−１５，−１７，−１８，−２３，−２４，−３７，−４２，−５７，−５８，−６４，−７５，−７６，−７７，−７９，−８１，−８４，−８５，−８７，−８８，−９１，−９２，−９３，−９５，−１０２，−１１１，−１１５，−１１６，−１３０，−１３１，−１３２，−１３３，−１３５，−１３７，−１３９，−１４０，−１４２，−１４３，−１４４，−１４５，−１４６，−１４７，−１４８，−１５１，−１６２，−１６３；Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド，−３，−１３，−１６，−２１，−２２，−２３，−２４，−２９，−３１，−３３，−３５，−４５，−４９，−５５，−６３，−８５，−１０６，−１０９，−１１１，−１１２，−１１３，−１１４，−１１８，−１２６，−１２８，−１ ３０，−１３１，−１４１，−１５１，−１７０，−１７１，−１７４，−１７６，−１７７，−１８３，−１８４，−１８６，−１８７，−１８８，−１９０，−１９３，−１９４，−１９５，−１９６，−２００，−２０１，−２０２，−２０４，−２０６，−２１８，−２２１；Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー，−２，−３，−５，−８，−１０，−１３，−１４，−１５，−１８，−１９，−２１，−２５，−２７，−２８，−３８，−３９，−４０，−４１，−４９，−５２，−６３，−７１，−７２，−７４，−７５，−７７，−７８，−７９，−８９，−１００，−１０１，−１０４，−１０５，−１１９，−１２２，−１４７，−１５８，−１６０，−１６２，−１６６，−１６９，−１７０，−１７１，−１７２，−１７３，−１７４，−１７６，−１７９，−１８４，−１９０，−１９１，−１９４，−１９５，−１９８，−２０４，−２１１，−２１６，−２１７；Ｃ．Ｉ．リアクティブオレンジ，−５，−７，−１１，−１２，−１３，−１５，−１６，−３５，−４５，−４６，−５６，−６２，−７０，−７２，−７４，−８２，−８４，−８７，−９１，−９２，−９３，−９５，−９７，−９９；Ｃ．Ｉ．リアクティブバイオレット，−１，−４，−５，−６，−２２，−２４，−３３，−３６，−３８；Ｃ．Ｉ．リアクティブグリーン，−５，−８，−１２，−１５，−１９，−２３；Ｃ．Ｉ．リアクティブブラウン，−２，−７，−８，−９，−１１，−１６，−１７，−１８，−２１，−２４，−２６，−３１，−３２，−３３等の反応染料；
Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック，−２；Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド，−１，−２，−９，−１２，−１３，−１４，−２７；Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー，−１，−３，−５，−７，−９，−２４，−２５，−２６，−２８，−２９；Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット，−７，−１４，−２７；Ｃ．Ｉ．フードブラック，−１，−２等が挙げられる。
【０１０３】
なお、これら上記の色材の例は、本発明のインクに対して好ましいものであるが、本発明のインク組成物に使用する色材は上記色材に特に限定されるものではない。本発明のインク組成物に用いられる染料は、インクの重量に対して、０．１〜５０重量％が好ましい。
【０１０４】
［添加剤］
本発明の組成物には、必要に応じて、種々の添加剤、助剤等を添加することができる。添加剤の一つとして、顔料を溶媒中で安定に分散させる分散安定剤がある。本発明の組成物は、ポリビニルエーテル構造を含むポリマーにより、顔料のような粒状固体を分散させる機能を有しているが、分散が不十分である場合には、他の分散安定剤を添加してもよい。
【０１０５】
他の分散安定剤として、親水性疎水性両部を持つ樹脂あるいは界面活性剤を使用することが可能である。親水性疎水性両部を持つ樹脂としては、例えば、親水性モノマーと疎水性モノマーの共重合体が挙げられる。
【０１０６】
親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、または前記カルボン酸モノエステル類、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、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等、疎水性モノマーとしては、スチレン、痾−メチルスチレン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類等が挙げられる。共重合体は、ランダム、ブロック、およびグラフト共重合体等の様々な構成のものが使用できる。もちろん、親水性、疎水性モノマーとも、前記に示したものに限定されない。
【０１０７】
界面活性剤としては、アニオン性、非イオン性、カチオン性、両イオン性活性剤を用いることができる。
【０１０８】
アニオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルジアリールエーテルジスルホン酸塩、ジアルキルス ルホコハク酸塩、アルキルリン酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、グリセロールボレイト脂肪酸エステル等が挙げられる。
【０１０９】
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコン系等が挙げられる。
【０１１０】
カチオン性活性剤としては、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルイミダゾリウム塩等が挙げられる。
【０１１１】
両イオン性界面活性剤としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド、ホスファジルコリン等が挙げられる。
【０１１２】
なお、界面活性剤についても同様、前記に限定されるものではない。
【０１１３】
さらに、本発明の組成物には、必要に応じて水性溶剤を添加することができる。特にインクジェット用インクに用いる場合、水性溶剤は、インクのノズル部分での乾燥、インクの固化を防止するために用いられ、水単独または水と混合して用いることができる。水性溶剤は、上述のものをそのまま使用することができる。その含有量としては、インクの場合、インクの全重量の０．１〜６０重量％、好ましくは１〜２５重量％の範囲である。
【０１１４】
その他の添加剤としては、例えばインクとしての用途の場合、インクの安定化と記録装置中のインクの配管との安定性を得るためのｐＨ調整剤、記録媒体へのインクの浸透を早め、見掛けの乾燥を早くする浸透剤、インク内での黴の発生を防止する防黴剤、インク中の金属イオンを封鎖し、ノズル部での金属の析出やインク中で不溶解性物の析出等を防止するキレート化剤、記録液の循環、移動、あるいは記録液製造時の泡の発生を防止する消泡剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤等も添加することができる。
【０１１５】
本発明のインク組成物を調製するには、上記構成成分を混合し、均一に溶解又は分散することにより調製することができる。たとえば、構成成分の複数を混合し、サンドミルやボールミル、ホモジナイザー、ナノマーザー等により破砕、分散しインク母液を作成し、これに溶媒や添加剤を加え物性を調整することにより調整することができる。
【０１１６】
次に、本発明のトナー組成物について説明する。トナー組成物は、具体的には、バインダー樹脂等の分散媒、色材および前記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有するブロック高分子化合物を含有する。
【０１１７】
本発明のトナー組成物に含有される一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位構造を有する高分子化合物の含有量は、０．１重量％以上５０重量％以下の範囲で用いられる。好ましくは０．５重量％以上３０重量％以下である。
【０１１８】
また、本発明の高分子化合物はバインダー樹脂そのものとしても使用可能であるし、スチレンアクリル樹脂やポリエステル樹脂等のバインダー樹脂とともに用いることも可能である。
【０１１９】
次に、本発明のトナー組成物に含有さる高分子化合物以外の他の成分について詳しく説明する。他の成分には、バインダー樹脂、色材（顔料、染料）、帯電制御剤、離型剤、外添剤、磁性粒子等が含まれる。
【０１２０】
バインダー樹脂としては、スチレンアクリル共重合体、ポリエステル、ポリカーボネート等が例として挙げられる。バインダー樹脂の含有量は、好ましくは１０重量％以上９９重量％以下で用いられる。
【０１２１】
色材としては前記インク組成物の説明で記載した、顔料や染料が使用可能である。色材の含有量は、０．１重量％以上５０重量％以下で用いられる。
【０１２２】
帯電制御剤としては、金属−アゾ錯体、トリフェニルメタン系染料、ニグロシン、アンモニウ ム塩等が例として挙げられる。帯電制御剤の含有量は０．１重量％以上３０重量％以下で用いられる。
【０１２３】
他に離型剤としては、合成ワックス、天然ワックスが例として挙げられる。
【０１２４】
外添剤としては、シリカ、アルミナ、チタニア等の無機微粒子、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂微粒子が例として挙げられる。
【０１２５】
磁性粒子としては例えばマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等が挙げられる。トナー組成物としては以上の成分を必ずしも全て含まなくても機能し得るし、また以上に記載されていない成分を含んでもよい。
【０１２６】
本発明のトナー組成物を調製する方法としては、例えば、以上に述べた構成成分を混合、溶融混煉し均一に混合した後、スピードミルやジェットミルで破砕して作製し、分級して所望のサイズのトナーを得る。このトナーに外添剤を加えミキサーで混合することにより調製することができる。以上説明してきた本発明の組成物はインク組成物、トナー組成物他様々な組成物として利用されるが、色材を含有する組成物の場合、本発明に特徴的に用いられる、本発明の第一の発明のブロック高分子に内包されていることが好ましい。代表的には色材の耐候性劣化を抑制する意味で好ましい。水溶性インクの場合、比較的簡単にブロック高分子が形成するミセルに脂溶性色材あるいは疎水性表面の色材粒子を内包させることができる。次に本発明の組成物を増粘する方法について説明する。本発明は、前記第二の発明の組成物に、水素イオンまたは金属カチオンを接触することにより、該組成物を増粘する方法である。本発明は典型的には水溶液中でミセル形成した前記第一の発明のポリマーと機能物質を有する組成物に、水素イオンまたは多価の金属カチオン（たとえば亜鉛やアルミ、カルシウム、バリウム、ニッケル等のカチオン）を接触し、ミセル粒子を凝集させることにより増粘する方法である。用いられるポリマーはカルボン酸塩等のイオン化したものであるため、例えば十分な量の水素イオンもしくは金属カチオンを接触すれば、イオン性官能基が中和し、ミセル間の親和性が急激に増加し、同時に粘性が大幅に増加する。この方法の好ましい適用例としてはインク組成物である。本発明のインク組成物は以下に説明する画像形成方法、画像形成装置に好ましく適用される。
【０１２７】
また本発明の組成物は別に、刺激に対する応答性を有することができる。その刺激応答性によって、画像を形成する過程で刺激を与えることにより、インク特性を増粘したりすることで良好な定着性を付与することも可能である。その刺激は、温度変化、電磁波への暴露、ｐＨの変化、濃度の変化等のなかから画像を形成する上で適当なものが選択されたり、組み合わされたりする。
【０１２８】
次に、本発明のインク組成物を用いる画像形成方法および画像形成装置について説明する。
【０１２９】
［画像形成方法および画像形成装置］
本発明のインク組成物は、各種印刷法、インクジェット法、電子写真法等の様々な画像形成方法および装置に使用でき、この装置を用いた画像形成方法により描画することができる。
【０１３０】
本発明の画像形成方法は、本発明のインク組成物により優れた画像形成を行なう方法である。本発明の画像形成方法は、好ましくは、インク吐出部から本発明のインク組成物を吐出して被記録媒体上に付与することで記録を行う画像形成方法である。画像形成はインクに熱エネルギーを作用させてインクを吐出するインクジェット法を用いる方法が好ましく用いられる。
【０１３１】
本発明のインクジェット用インク組成物を用いるインクジェットプリンタとしては、圧電素子を用いたピエゾインクジェット方式や、インクに熱エネルギーを作用させて膜沸騰を生じさせ、その圧力で被記録媒体に記録を行うバブルジェット（Ｒ）方式等、様々なインクジェット記録装置に適用できる。
【０１３２】
以下、このインクジェット記録装置について図１を参照して概略を説明する。但し、図１はあくまでも構成の一例であり、本願発明を限定するものではない。
【０１３３】
図１は、インクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【０１３４】
図１は、ヘッドを移動させて被記録媒体に記録をする場合を示した。図１において、製造装置の全体動作を制御するＣＰＵ５０には、ヘッド７０をＸＹ方向に駆動するためのＸ方向駆動モータ５６およびＹ方向駆動モータ５８がＸモータ駆動回路５２およびＹモータ駆動回路５４を介して接続されている。ＣＰＵの指示に従い、Ｘモータ駆動回路５２およびＹモータ駆動回路５４を経て、このＸ方向駆動モータ５６およびＹ方向駆動モータ５８が駆動され、ヘッド７０の被記録媒体に対する位置が決定される。
【０１３５】
図１に示されるように、ヘッド７０には、Ｘ方向駆動モータ５６およびＹ方向駆動モータ５８に加え、ヘッド駆動回路６０が接続されており、ＣＰＵ５０がヘッド駆動回路６０を制御し、ヘッド７０の駆動、即ちインクジェット用インクの吐出等を行う。さらに、ＣＰＵ５０には、ヘッドの位置を検出するためのＸエンコーダ６２およびＹエンコーダ６４が接続されており、ヘッド７０の位置情報が入力される。また、プログラムメモリ６６内に制御プログラムも入力される。ＣＰＵ５０は、この制御プログラムとＸエンコーダ６２およびＹエンコーダ６４の位置情報に基づいて、ヘッド７０を移動させ、被記録媒体上の所望の位置にヘッドを配置してインクジェット用インクを吐出する。このようにして被記録媒体上に所望の描画を行うことができる。また、複数のインクジェット用インクを装填可能な画像記録装置の場合、各インクジェット用インクに対して上記のような操作を所定 回数行うことにより、被記録媒体上に所望の描画を行うことができる。
【０１３６】
また、インクジェット用インクを吐出した後、必要に応じて、ヘッド７０を、ヘッドに付着した余剰のインクを除去するための除去手段（図示せず）の配置された位置に移動し、ヘッド７０をワイピング等して清浄化することも可能である。清浄化の具体的方法は、従来の方法をそのまま使用することができる。
【０１３７】
描画が終了したら、図示しない被記録媒体の搬送機構により、描画済みの被記録媒体を新たな被記録媒体に置き換える。
【０１３８】
なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を修正または変形することが可能である。例えば、上記説明ではヘッド７０をＸＹ軸方向に移動させる例を示したが、ヘッド７０は、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）のみに移動するようにし、被記録媒体をＹ軸方向（またはＸ軸方向）に移動させ、これらを連動させながら描画を行うものであってもよい。
【０１３９】
本発明は、インクジェット用インクの吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、上記熱エネルギーによりインクジェット用インクを吐出させるヘッドが優れた効果をもたらす。かかる方式によれば描画の高精細化が達成できる。本発明のインクジェット用インク組成物を使用することにより、更に優れた描画を行うことができる。
【０１４０】
上記の熱エネルギーを発生する手段を備えた装置の代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体が保持され、流路に対応して配置されている電気熱変換体に、吐出情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長および収縮により吐出用開口を介して液体を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた吐出を行うことができる。
【０１４１】
ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によればインクジェット用インクの吐出を確実に効率よく行うことができる。
【０１４２】
さらに、本発明の画像形成装置で被記録媒体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプのヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのようなヘッドとしては、複数のヘッドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個のヘッド としての構成のいずれでもよい。
【０１４３】
加えて、シリアルタイプのものでも、装置本体に固定されたヘッド、または、装置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプのヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【０１４４】
さらに、本発明の装置は、液滴除去手段を更に有していてもよい。このような手段を付与した場合、更に優れた吐出効果を実現できる。
【０１４５】
また、本発明の装置の構成として、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定化できるので好ましい。これらを具体的に挙げれば、ヘッドに対してのキャッピング手段、加圧または吸引手段、電気熱変換体またはこれとは別の加熱素子、または、これらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、インクの吐出とは別の、吐出を行なうための予備吐出手段などを挙げることができる。
【０１４６】
本発明に対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１４７】
本発明の装置では、インクジェット用インクの吐出ヘッドの各吐出口から吐出されるインクの量が、０．１ピコリットルから１００ピコリットルの範囲であることが好ましい。
【０１４８】
また、本発明のインク組成物は、中間転写体にインクを印字した後、紙等の記録媒体に転写する記録方式等を用いた間接記録装置にも用いることができる。また、直接記録方式による中間転写体を利用した装置にも適用することができる。
【０１４９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【０１５０】
（実施例１）
＜モノマーＢの合成＞
構造式ＣＨ２＝ＣＨＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）６ＣＯＯＣ２Ｈ５で表わされるモノマーＢ、及びイソブチルビニルエーテル、２−エトキシエチルビニルエーテルを用いた。
【０１５１】
＜ブロック高分子化合物の合成＞
（１）イソブチルビニルエーテル（ＩＢＶＥ：Ａブロック成分）と上記モノマーＢ（Ｂブロック成分）からなるＡＢブロック高分子の合成
三方活栓を取り付けたガラス容器内を窒素置換した後、窒素ガス雰囲気下２５０℃に加熱し吸着水を除去した。系を室温に戻した後、１２ｍｍｏｌ（ミリモル）のＩＢＶＥ、酢酸エチル１６ｍｍｏｌ、１−イソブトキシエチルアセテート０．０５ｍｍｏｌ、およびトルエン１１ｍｌを加え、反応系をさらに冷却した。系内温度が０℃に達したところでエチルアルミニウムセスキクロリド（ジエチルアルミニウムクロリドとエチルアルミニウムジクロリドとの等モル混合物）０．２ｍｍｏｌを加え重合を開始し、ＡＢブロックポリマーのＡ成分を合成した。分子量を時分割に分子ふるいカラムクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いてモニタリングし、Ａ成分（ＩＢＶＥ）の重合完了を確認した。
【０１５２】
次いで１０ｍｍｏｌのＢブロック成分のトルエン溶液を添加して、重合を続行した。２０時間後、重合反応を停止した。重合反応の停止は、系内に０．３質量％のアンモニア／メタノール水溶液を加えて行った。反応混合物溶液をジクロロメタンにて希釈し、０．６Ｍ塩酸で３回、次いで蒸留水で３回洗浄した。得られた有機相をエバポレーターで濃縮・乾固したものを真空乾燥させたものを、セルロースの半透膜を用いてメタノール溶媒中透析を繰り返し行い、モノマー性化合物を除去し、目的物であるジブロックポリマーを得た。化合物の同定は、ＮＭＲおよびＧＰＣを用いて行った。Ｍｎ＝３４５００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４０であった。
【０１５３】
さらにここで得られたブロック高分子化合物をジメチルフォルムアミドと水酸化ナトリウム水混合溶液中で加水分解し、Ｂブロック成分が加水分解され、ナトリウム塩化されたジブロックポリマーを得た。さらに水分散液中で０． １Ｎの塩酸で中和してＢ成分がフリーのカルボン酸になったジブロックポリマーを得た。 化合物の同定は、ＮＭＲおよびＧＰＣを用いて行った。Ｍｎ＝３２０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４３であった。
【０１５４】
（実施例２）
実施例１で得られたブロックポリマーのＡ成分にＩＢＶＥの変わりに、２−エトキシエチルビニルエーテルを用いて、同様にブロックポリマーを合成した。Ｍｎ＝２９５００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４２であった。
【０１５５】
（実施例３）
実施例１で用いたモノマーＢのかわりに、９９．９６％の純度のＣＨ２＝ＣＨＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）５ＣＯＯＣ２Ｈ５を使用し、イソブチルビニルエーテルのかわりに、イソブチルビニルエーテルと２−ビフェニルオキシエチルビニルエーテルの１対１（モル比）混合モノマー（総モル数６ｍｍｏｌ）を用いて、実施例１と同様にブロックポリマーの重合を行なったところ、Ｍｎ＝１６７００Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１２であった。９９．９８％の純度のＣＨ２＝ＣＨＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）５ＣＯＯＣ２Ｈ５を使用しても、同様に分子量分散の低い（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０９）ブロックポリマーが得られた。これらのポリマーを実施例１と同様に加水分解してカルボン酸塩型、カルボン酸型のブロックポリマーを得た。
【０１５６】
（実施例４）
黒色顔料（商品名モーグルＬ、キャボット社製）３重量部、実施例１で得られたナトリウム塩型ブロック高分子化合物４重量部、およびジエチレングリコール１５重量部をイオン交換水７８重量部に加え、超音波ホモジナイザーを用いて分散した。１μｍのフィルターを通して加圧濾過し、インク組成物を調製した。顔料の分散性は良好であった。
【０１５７】
（実施例５）
実施例４で調製したインク組成物を用いて、インクジェット記録を行なった。インクジェットプリンタ（商品名ＢＪＦ８００、キヤノン（株）製バブルジェット（登録商標））のインクタンクに実施例３のインク組成物を充填し、前記インクジェットプリンタを用いて普通紙に記録したところ、黒字の記録ができた。
【０１５８】
（実施例６）
実施例２で得られたブロックポリマーを実施例１と同様に加水分解してカルボン酸塩型のブロックポリマーを得、前記と同様にブロックポリマー２６質量部と脂溶性染料オイルブルーＮ（商品名同じ、アルドリッチ社製）１０質量部をジメチルフォルムアミドに共溶解し、蒸留水４００質量部を用いて水相へ変換しインク組成物を得た。後者の疎水セグメントであるポリ２―エトキシエチルビニルエーテルセグメントは低温で親水化することが知られているが、０℃に冷却したところ、脂溶性染料オイルブルーが相分離し、析出してきた。このことによりオイルブルーが高分子ミセル中に内包されていたことがわかった。
【０１５９】
（実施例７）
実施例３で得たカルボン酸塩型のブロックポリマー２６質量部と脂溶性染料オイルブルーＮ（商品名同じ、アルドリッチ社製）１０質量部をジメチルフォルムアミドに共溶解し、蒸留水４００質量部を用いて水相へ変換しインク組成物を得た。３０日間放置したが、オイルブルーは分離沈殿しなかった。
【０１６０】
（実施例８）
実施例１の分散液に２Ｎ塩酸を加えｐＨを３にしたところ、組成物の粘度をレオロジカ社製ＤＡＲ１００で測定したところ、１６０ｃｐｓとなり、大きく増粘した。増粘する前の組成物の粘度は、検出限界以下で１０ｃｐｓ以下であった。実施例５で行なった印字試験を、塩酸を噴霧した普通紙に対して行なったところきれいに印字できた。さらにラインマーカーで強くこすったが、青色のインクは尾引かず、良好な定着性を持ち耐水性が良好なことがわかった。
【０１６１】
（実施例９）
実施例１で得られたフリーのカルボン酸ポリマーを使用して以下のようにトナー組成物を作成した。
【０１６２】
ポリエステル樹脂（ビスフェノールＡ、テレフタル酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、トリメリット酸、ジエチレングリコールをモル比で２０：３８：１０：５：２７で合成）１００重量部、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）７０重量部、実施例１で得られたフリーのカルボン酸ポリマー３重量部、トリフェニルメタン系染料２重量部、低分子量ポリプロピレン３重量部を予備混合した後、ルーダーで溶融混錬した。これを冷却後、スピードミルで粗砕後ジェットミルで微粉砕し、さらにジグザグ分級機を用いて分級し、体積平均径１１μｍのトナーを得た。
【０１６３】
このトナー１００重量部にアミノ変性シリコンオイル（２５℃における粘度１００ｃｐ、アミン当量８００）で処理された正荷電性疎水性乾式シリカ０．４重量部および平均粒径０．２μｍの球状ＰＶＤＦ粒子０．２重量部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して正帯電性トナー組成物を得た。このトナー組成物を使用し、複写機（商品名 ＮＰ−３５２５、キヤノン社製）で印刷を行なったところ、黒色の印字ができた。
【０１６４】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、インク組成物やトナー組成物の色材や固形物の分散性を良好にして調整するのに好適なブロック高分子化合物を提供することができる。
【０１６５】
また、本発明のブロック高分子化合物を、溶媒または分散媒、色材とともに配合することにより、分散性が良好なインク組成物、トナー組成物等の組成物および記録材料を提供することができる。
【０１６６】
また、本発明によれば、上記のブロック高分子化合物を用いたインク組成物、トナー組成物等の記録材料を使用した各種画像形成方法および画像形成装置を提供することができるる
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２０ インクジェット装置
５０ ＣＰＵ
５２ Ｘモータ駆動回路
５４ Ｙモータ駆動回路
５６ Ｘ方向駆動モータ
５８ Ｙ方向駆動モータ
６０ ヘッド駆動回路
６２ Ｘエンコーダ
６４ Ｙエンコーダ
６６ プログラムメモリ
７０ ヘッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel block polymer compound useful as various functional materials, a composition using the same, an image forming method, and an image forming apparatus. Particularly preferably, an ink composition and a toner composition containing a novel block polymer compound together with a solvent or a dispersion medium and a coloring material, and an image forming method for forming an image on a recording medium using the composition, and The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Background Art]
Conventionally, ink compositions and toner compositions have been prepared by dissolving or dispersing coloring materials. For this, various polymer materials are preferably used, for example, styryl, acryl, and methacrylic polymer compounds are used. In a coloring material composition based on a solvent or water, attempts are generally made to improve the dispersibility of a coloring material such as a pigment by preferably using a polymer material having an ionic functional group. ing.
[0003]
On the other hand, a polymer compound having a polyvinyl ether main chain is also known as a polymer material having a flexible polymer chain, but it is almost impossible to introduce an ionic functional group into a repeating unit of the polymer compound. Not done. Only the carboxylic acids and their esters described in Non-Patent Document 1 are described as possible ones, and at present, higher performance is required.
[0004]
[Non-patent document 1]
Journal of Polymer Science, Part A, Polymer Chemistry 27, 3303-3314 (1989)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a block polymer compound suitable for improving the dispersibility of a coloring material and a solid in an ink composition and a toner composition.
[0006]
The present invention also provides a recording material such as an ink composition and a toner composition using the above block polymer compound, and an image forming method and an image forming apparatus using the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies on the background art, and as a result, completed the present invention described below.
[0008]
That is, the present invention is a block polymer compound having a repeating unit structure represented by the following general formula (1).
[0009]
[Outside 3]
General formula (1)
(In the formula, B represents a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms which may be substituted. M represents an integer of 1 to 30. When m is plural, each represents m. B may be different from each other, and q represents an integer of 2 to 30. R1Represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, or an optionally substituted aromatic ring structure. )
Further, the present invention provides a block polymer compound having a repeating unit structure represented by the following general formula (2).
[0011]
[Outside 4]
General formula (2)
(In the formula, B represents a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms which may be substituted. M represents an integer of 1 to 30. When m is plural, each represents m. B may be different. Q represents an integer of 2 to 30. M represents a monovalent or polyvalent metal cation.)
The present invention also provides a composition comprising the block polymer compound of the present invention.
[0013]
Further, according to the present invention, a block polymer having a polyvinyl ether repeating unit structure, wherein the repeating unit has at least one kind selected from an aliphatic carboxylic acid ester, an aliphatic carboxylic acid and an aliphatic carboxylic acid salt. There is provided a composition comprising a polymer, a solvent or a dispersion medium, and a coloring material.
[0014]
Further, according to the present invention, there is provided a toner composition comprising a dispersion medium, a coloring material, and the block polymer compound.
[0015]
Further, according to the present invention, there is provided an ink composition comprising a solvent, a coloring material and the block polymer compound.
[0016]
The present invention also provides a method for thickening the composition by contacting the composition with hydrogen ions or metal cations.
[0017]
Further, the present invention provides an image forming method using the ink composition.
[0018]
Further, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image on a recording medium using the image forming method.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0020]
A first invention of the present invention is a block polymer compound having a repeating unit structure represented by the following general formula (1).
[0021]
[Outside 5]
General formula (1)
In the general formula (1), B represents a linear or branched alkylene group having 1 to 15, preferably 2 to 10 carbon atoms which may be substituted. Examples of the substituent of the alkylene group include methyl, ethyl, propyl, phenyl and the like. m represents an integer of 0 to 30, preferably 1 to 10. When m is plural, each B may be different. q represents an integer of 2 to 30. Preferably it is 2 to 20. R1Represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, or an optionally substituted aromatic ring structure.
[0023]
Specific examples of the repeating unit structure represented by the general formula (1) include the following unit structures.
[0024]
[Outside 6]
[Outside 7]
[Outside 8]
[Outside 9]
[Outside 10]
[Outside 11]
(Ph represents a phenyl group, and Pyr represents a pyridyl group.)
The polymer compound having a repeating unit structure represented by the above general formula (1) is preferably obtained by polymerizing a polymerizable compound represented by the following general formula (4).
General formula (4)
CH2 = CHO (BO) m (CH2) qCOOR1
(In the formula, B represents a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms which may be substituted. M represents an integer of 1 to 30. When m is plural, each represents m. B may be different from each other, and q represents an integer of 2 to 30. R1Represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, or an optionally substituted aromatic ring structure. )
In the general formula (4), B represents a linear or branched alkylene group having 1 to 15, preferably 2 to 10 carbon atoms which may be substituted. Examples of the substituent of the alkylene group include ethylene, propylene, butylene and the like.
[0031]
m represents an integer of 1 to 30, preferably 1 to 10. When m is plural, each B may be different.
[0032]
p represents an integer of 2 to 30, preferably 2 to 20.
[0033]
R1Represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aromatic ring structure. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. Examples of the aromatic ring structure include a phenyl group, a pyridyl group, a biphenyl group and the like. Examples of the substituent include an alkyl group and an alkoxy group.
[0034]
Specific examples of the polymerizable compound represented by the general formula (4) include the following compounds.
[0035]
[Outside 12]
[Outside 13]
[Outside 14]
(Ph represents a phenyl group, and Pyr represents a pyridyl group.)
As an example of a method for synthesizing the polymerizable compound represented by the general formula (4), typically, an etherification method as shown in the following reaction formula (1) may be mentioned.
[0039]
[Outside 15]
(X represents a halogen.)
The combination of the block polymer compounds of the present invention is often carried out mainly by cationic polymerization. Examples of the initiator include protic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, methanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and perchloric acid;3, AlCl3, TiCl4, SnCl4, FeCl3, RAlCl2, R1.5AlCl1.5(R represents alkyl) and a combination of a Lewis acid and a cation source (as the cation source, there may be mentioned a proton acid, water, an alcohol, an adduct of vinyl ether and a carboxylic acid, etc.). By allowing these initiators to coexist with the polymerizable compound (monomer) represented by the general formula (4), a polymerization reaction proceeds, and a polymer compound can be synthesized.
[0041]
The polymerization method more preferably used in the present invention will be described. Although many methods for synthesizing a polymer containing a polyvinyl ether structure have been reported (for example, JP-A-11-080221), a method based on cationic living polymerization by Aoshima et al. Gazette) is typical. By performing polymer synthesis by cationic living polymerization, various polymers such as block polymers, their graft polymers, and their gradient polymers can be synthesized with their lengths (molecular weights) accurately aligned. In addition, HI / I2System, HCl / SnCl4Living polymerization can also be performed in a system or the like.
[0042]
In the case of performing such cationic living polymerization, it is preferable that the purity of the monomer used is particularly high because the polymerization reaction is performed with high accuracy. In particular, the purity of the carboxylic acid ester type monomer represented by the above general formula (4) is preferably 99.00% or more, more preferably 99.50% or more, still more preferably 99.80% or more. Is 99.90% or more, more preferably 99.95% or more. Conventionally, its purity has not been sufficiently high. In this regard, in the present invention, it has become possible to polymerize a carboxylic acid type block polymer having excellent molecular weight dispersion.
[0043]
A block polymer is a copolymer having at least two block segments having different properties, in which a monomer corresponding to one block segment is polymerized, and then a monomer corresponding to a different block segment is polymerized. , A polymerization method in a so-called sequential form may be used, a synthesis may be performed by performing a ligation reaction of a plurality of polymers corresponding to different block segments, or a combination of those methods may be used. . Preferably, a method based on sequential polymerization by living polymerization is used.
[0044]
The polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) of the present invention is a block polymer compound. That is, the block polymer compound of the present invention is a polymer compound having a block segment having a repeating unit structure represented by the general formula (1) and having at least one block segment having a structure different from that of the block segment. .
[0045]
As a repeating unit structure constituting a block segment different from the block segment having a repeating unit structure represented by the general formula (1), a repeating unit structure represented by the following general formula (6) is preferably exemplified.
[0046]
[Outside 16]
(Where R1Represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, Ph, Pyr, Ph-Ph, Ph-Pyr,-(CH (R2) -CH (R3) -O)p-R4And-(CH2)m-(O)n-R4And a hydrogen atom in the aromatic ring may be substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a carbon atom in the aromatic ring may be substituted with a nitrogen atom.
[0048]
p is an integer of 1 to 18, m is an integer of 1 to 36, and n is 0 or 1.
[0049]
R2, R3Is independently a hydrogen atom or CH3It is.
[0050]
R4Is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, Ph, Pyr, Ph-Ph, Ph-Pyr, -CHO, -CO-CH = CH2Or -CO-C (CH3) = CH2, -CH2COOR7And R4Is other than a hydrogen atom, the hydrogen atom bonded to the carbon atom is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or F, Cl, or Br, and the carbon atom in the aromatic ring is nitrogen. Each of them may be substituted with an atom.
[0051]
R7Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
[0052]
Ph represents a phenyl group, and Pyr represents a pyridyl group. )
More specifically, the following repeating unit structures are exemplified.
[0053]
[Outside 17]
[Outside 18]
Each segment of the block polymer compound of the present invention may be composed of a single repeating unit, or may be composed of a plurality of repeating unit structures. Further, the block polymer compound of the present invention may be a diblock polymer, a triblock polymer, a tetrablock polymer or a polymer having a larger number of blocks, and further a polymer obtained by grafting the block polymer to another polymer. It may be.
[0056]
In the present invention, the content of the repeating unit structure represented by the general formula (1) contained in the polymer compound is 0.01 to 99.5 mol%, preferably 1 to 95 mol, based on the entire polymer compound. % Is desirable. If the amount is less than 0.01 mol%, the interaction to act on the polymer may be insufficient. If the amount exceeds 99.5 mol%, the interaction may work too much and the function may be insufficient. Further, the content of the unit structure other than the repeating unit structure represented by the general formula (1) is desirably in the range of 0.5 to 99.99 mol%, preferably 5 to 99 mol%, based on the entire polymer compound.
[0057]
The number average molecular weight (Mn) of the block polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) of the present invention is 200 or more and 100,000,000 or less, and preferably used is 1,000 or more and 1,000,000 or less. If it exceeds 10000000, the entanglement in the polymer chains and between the polymer chains becomes too large, and it becomes difficult to disperse in the solvent. When it is less than 200, the steric effect as a polymer may be difficult to appear due to a small molecular weight. Further, the molecular weight dispersion, ie, MW / Mn, is preferably 2.0 or less, more preferably 1.6 or less, further preferably 1.4 or less, more preferably 1.2 or less, and still more preferably 1.1 or less. It is. The smaller the molecular weight dispersion, the more accurately the block polymer is polymerized, that is, the more accurately the function of each block segment is separated. Specifically, for example, a composition containing a coloring material described below can exhibit high dispersion ability and dispersion stabilization ability.
[0058]
A second invention of the present invention is a block polymer compound having a repeating unit structure represented by the following general formula (2).
[0059]
[Outside 19]
General formula (2)
B represents a linear or branched optionally substituted alkylene group having 1 to 15 carbon atoms. m represents an integer of 1 to 30. When m is plural, each B may be different. q represents an integer of 2 to 30. The preferred range is the same as described in the general formula (1).
[0061]
M represents a monovalent or polyvalent metal cation. Specific examples of M include, for example, sodium, potassium, lithium and the like as monovalent metal cations, and magnesium, calcium, nickel, iron and the like as polyvalent metal cations. When M is a polyvalent metal cation, M is an anionic COO.−Form a counter ion with two or more of the above.
[0062]
The block polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (2) of the present invention is obtained by subjecting a terminal ester moiety of the corresponding polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) to alkaline hydrolysis. Can be. It can be obtained by alkali treatment after hydrolysis with an acid, but the former is preferred. It can also be obtained by exchanging cations after alkali hydrolysis.
[0063]
Specific examples of the repeating unit structure represented by the general formula (2) include the following unit structures.
[0064]
[Outside 20]
[Outside 21]
[Outside 22]
[Outside 23]
The polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (2) of the present invention is a block polymer compound. That is, the block polymer compound of the present invention is a polymer compound having a block segment having a repeating unit structure represented by the general formula (2) and having at least one block segment having a structure different from that of the block segment. As a repeating unit structure constituting a block segment different from the block segment having a repeating unit structure represented by the general formula (2), preferably, a repeating unit structure represented by the general formula (6) is exemplified.
[0069]
Each segment of the block polymer compound of the present invention may be composed of a single repeating unit, or may be composed of a plurality of repeating unit structures. Further, the block polymer compound of the present invention may be a diblock polymer, a triblock polymer, a tetrablock polymer or a polymer having a larger number of blocks, and further a polymer obtained by grafting the block polymer to another polymer. It may be.
[0070]
In the present invention, the content of the repeating unit structure represented by the general formula (2) contained in the polymer compound is 0.01 to 99.5 mol%, preferably 1 to 95 mol, based on the entire polymer compound. % Is desirable. If the amount is less than 0.01 mol%, the interaction to act on the polymer may be insufficient. If the amount exceeds 99.5 mol%, the interaction may work too much and the function may be insufficient. Further, the content of the unit structure other than the repeating unit structure represented by the general formula (2) is desirably in the range of 0.5 to 99.99 mol%, preferably 5 to 99 mol%, based on the entire polymer compound.
[0071]
The number average molecular weight (Mn) of the block polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (2) of the present invention is from 200 to 100,000,000, and is preferably used from 1,000 to 1,000,000. If it exceeds 10000000, the entanglement in the polymer chains and between the polymer chains becomes too large, and it is difficult to disperse in the solvent. When the molecular weight is less than 200, the molecular weight is so small that a steric effect as a polymer may not be obtained. Further, the molecular weight dispersion, that is, MW / Mn, is preferably 2.0 or less, more preferably 1.6 or less, further preferably 1.4 or less, more preferably 1.2 or less, and still more preferably 1.1 or less. It is. As described above, in this case as well, the smaller the molecular weight dispersion, the more accurately the function of the block polymer is separated. Specifically, for example, a composition containing a coloring material described later can exhibit high dispersion ability and dispersion stabilization ability.
[0072]
Preferred properties of the block polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) or (2) include amphiphilic properties. By having a hydrophobic block segment and a hydrophilic block segment together, it is possible to express amphiphilicity. When the block polymer compound of the present invention is amphiphilic, it is possible to form a micelle state in an aqueous solvent. In this case, it is possible to exhibit preferable properties in a recording material as an example described later.
[0073]
Further, in order to improve the dispersion stability and the inclusion property, it is preferable that the molecular mobility of the block polymer is more flexible because it is physically entangled with the surface of the functional substance and easily formed. Further, as described later in detail, it is preferable that the film is flexible in that a coating layer can be easily formed on a recording medium. For this purpose, the glass transition temperature Tg of the main chain of the block polymer is preferably 20C or lower, more preferably 0C or lower, and further preferably -20C or lower. Also in this regard, polymers having a polyvinyl ether structure are preferably used because they generally have a low glass transition point and have flexible properties. In the case of the above example of the repeating unit structure, the glass transition temperature is almost -20 ° C or lower.
[0074]
Further, a third invention of the present invention is a block polymer composition containing a block polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) or (2).
[0075]
The composition of the present invention contains the above-mentioned polymer compound and a coloring material or a functional substance having a useful predetermined function, and the block polymer compound is suitable for favorably dispersing the coloring material or the functional substance. Can be used. The coloring material or the functional substance is preferably a liquid or a solid, and may be a soluble substance. For example, oils, pigments, metals, herbicides, insecticides, biomaterials, drugs, dyes, molecular catalysts and the like can be used.
[0076]
Further, another invention of the present invention is a block polymer comprising a polyvinyl ether repeating unit structure, wherein the block polymer having an aliphatic carboxylic acid ester or an aliphatic carboxylic acid or an aliphatic carboxylic acid salt as a repeating unit and a solvent or a dispersion medium. And a coloring material. An example of the repeating unit having an aliphatic carboxylic acid ester or an aliphatic carboxylic acid or an aliphatic carboxylic acid salt is the general formula (1) or (2), but may have another structure.
[0077]
For example,
[Outside 24]
[Outside 25]
And the like.
[0080]
The functional substance used in the composition of the present invention is preferably 0.01 to 90% by weight, more preferably 0.1 to 50% by weight, based on the weight of the composition of the present invention.
Further, the block polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) or (2) contained in the composition of the present invention is 0.2% by weight of the composition of the present invention. To 99% by weight, preferably 0.5 to 70% by weight. This ratio is the same for block polymer compounds having a repeating unit having an aliphatic carboxylic acid ester or an aliphatic carboxylic acid or an aliphatic carboxylic acid salt. The block polymer compounds are equivalent with respect to the quantitative ratios below.
[0081]
Further, the composition of the present invention can contain a solvent, a dispersion medium and a binder.
[0082]
Further, examples of the composition of the present invention include a recording material containing a solvent or a dispersion medium, a binder, a coloring material, and a polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) or (2). Can be Specific examples of the recording material include a toner composition containing a dispersion medium such as a binder resin, a coloring material, and a block polymer compound having a repeating unit structure represented by Formula (1) or (2). No.
[0083]
Further, an ink composition containing a solvent, a coloring material, and a polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) or (2) may be used.
[0084]
Hereinafter, the ink composition of the present invention will be described.
[0085]
The content of the block polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) or (2) contained in the ink composition of the present invention is, for example, in the range of 0.1% by weight to 90% by weight. Used in Preferably it is 1% by weight or more and 80% by weight or less. For ink jet printers, it is preferably used in an amount of 1% by weight or more and 30% by weight or less.
[0086]
Next, components other than the polymer compound contained in the ink composition of the present invention will be described in detail.
[0087]
Other components include water, aqueous solvents, coloring materials, additives and the like.
[0088]
[water]
The water contained in the present invention is preferably ion-exchanged water from which metal ions and the like have been removed, pure water, and ultrapure water.
[0089]
[Aqueous solvent]
Examples of the aqueous solvent include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, and glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and diethylene glycol. Polyhydric alcohol ethers such as monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether, and nitrogen-containing solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, substituted pyrrolidone, and triethanolamine can be used. For the purpose of accelerating the drying of the aqueous dispersion on the recording medium, monohydric alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol can be used.
[0090]
In the ink composition of the present invention, the content of each of the water and the aqueous solvent is preferably in the range of 20 to 95% by weight based on the total weight of the ink composition. More preferably, it is in the range of 30 to 90% by weight.
[0091]
[Color material]
The ink composition of the present invention contains a coloring material such as a pigment and a dye, and a pigment is preferably used.
[0092]
Hereinafter, specific examples of the pigment and the dye used in the ink composition are shown.
[0093]
The pigment may be either an organic pigment or an inorganic pigment. As the pigment used in the ink, a black pigment and three primary color pigments of cyan, magenta and yellow can be preferably used. Color pigments other than those described above, colorless or light-colored pigments, metallic luster pigments, and the like may be used. Also, for the present invention, a newly synthesized pigment may be used.
[0094]
The following are examples of commercially available pigments for black, cyan, magenta, and yellow.
[0095]
As black pigments, Raven1060, Raven1080, Raven1170, Raven1200, Raven1250, Raven1255, Raven1500, Raven2000, Raven3500, Raven5250, Raven5750, RavenA1U, RavenA1U, RavenA1U, RavenA1UR -L, Regal400R, Regal660R, Regal330R, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1300, Monarch 1400 (all manufactured by Cabot Corporation), Color Blac FW1, Color Black FW2, Color Black FW200, Color Black 18, Color Black S160, Color Black S170, Special Black Ex4, Special Black Ex 4 No. 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, No. Examples include, but are not limited to, 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, and MA100 (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
[0096]
Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment @ Blue-1, C.I. I. Pigment @ Blue-2, C.I. I. Pigment @ Blue-3, C.I. I. Pigment Blue-15, C.I. I. Pigment @ Blue-15: 2, C.I. I. Pigment @ Blue-15: 3, C.I. I. Pigment Blue-15: 4, C.I. I. Pigment @ Blue-16, C.I. I. Pigment @ Blue-22, C.I. I. Pigment @ Blue-60 and the like, but are not limited thereto.
[0097]
Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment Red-5, C.I. I. Pigment Red-7, C.I. I. Pigment Red-12, C.I. I. Pigment Red-48, C.I. I. Pigment Red-48: 1, C.I. I. Pigment Red-57, C.I. I. Pigment Red-112, C.I. I. Pigment Red-122, C.I. I. Pigment Red-123, C.I. I. Pigment Red-146, C.I. I. Pigment Red-168, C.I. I. Pigment Red-184, C.I. I. Pigment Red-202, C.I. I. Pigment @ Red-207, etc., but not limited thereto.
[0098]
Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment @ Yellow-12, C.I. I. Pigment @ Yellow-13, C.I. I. Pigment @ Yellow-14, C.I. I. Pigment @ Yellow-16, C.I. I. Pigment @ Yellow-17, C.I. I. Pigment @ Yellow-74, C.I. I. Pigment @ Yellow-83, C.I. I. Pigment @ Yellow-93, C.I. I. Pigment @ Yellow-95, C.I. I. Pigment @ Yellow-97, C.I. I. Pigment @ Yellow-98, C.I. I. Pigment {Yellow-114, C}. I. Pigment @ Yellow-128, C.I. I. Pigment @ Yellow-129, C.I. I. Pigment @ Yellow-151, C.I. I. Pigment Yellow-154, and the like, but is not limited thereto.
[0099]
In the composition of the present invention, a pigment which can be self-dispersed in water can be used. Water-dispersible pigments include those utilizing a steric hindrance effect in which a polymer is adsorbed on the pigment surface and those utilizing electrostatic repulsion. Commercially available products include CAB-0-JET200 and CAB- 0-JET300 (all manufactured by Cabot Corporation), Microjet Black CW-1 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) and the like.
[0100]
The pigment used in the ink composition of the present invention is preferably 0.1 to 50% by weight based on the weight of the ink composition. When the amount of the pigment is 0.1% by weight or more, a sufficient image density is obtained, and when the amount is 50% by weight or less, the fixing property of the image is good. A more preferred range is from 0.5% by weight to 30% by weight.
[0101]
Further, a dye can also be used in the ink composition of the present invention. For example, a direct dye, an acid dye, a basic dye, a reactive dye, a water-soluble dye of food coloring or an insoluble coloring of disperse dye as described below can be used.
[0102]
For example, water-soluble dyes include C.I. I. Direct black, -17, -19, -22, -32, -38, -51, -62, -71, -108, -146, -154; I. Direct yellow, -12, -24, -26, -44, -86, -87, -98, -100, -130, -142; I. Direct Red, -1, -4, -13, -17, -23, -28, -31, -62, -79, -81, -83, -89, -227, -240, -242, -243 C .; I. Direct blue, -6, -22, -25, -71, -78, -86, -90, -106, -199; I. Direct orange, -34, -39, -44, -46, -60; I. Direct violet, -47, -48; I. Direct brown, -109; I. Direct dyes such as Direct Green, -59,
C. I. Acid black, -2, -7, -24, -26, -31, -52, -63, -112, -118, -168, -172, -208; I. Acid Yellow, -11, -17, -23, -25, -29, -42, -49, -61, -71; I. Acid Red, -1, -6, -8, -32, -37, -51, -52, -80, -85, -87, -92, -94, -115, -180, -254, -256 , -289, -315, -317; I. Acid blue -9, -22, -40, -59, -93, -102, -104, -113, -117, -120, -167, -229, -234, -254; I. Acid Orange-7, -19; C.I. I. Acid violet, acid dyes such as -49,
C. I. Reactive black, -1, -5, -8, -13, -14, -23, -31, -34, -39; I. Reactive Yellow, -2, -3, -13, -15, -17, -18, -23, -24, -37, -42, -57, -58, -64, -75, -76,- 77, -79, -81, -84, -85, -87, -88, -91, -92, -93, -95, -102, -111, -115, -116, -130, -131, -132, -133, -135, -137, -139, -140, -142, -143, -144, -145, -146, -147, -148, -151, -162, -163; I. Reactive Red, -3, -13, -16, -21, -22, -23, -24, -29, -31, -33, -35, -45, -49, -55, -63,- 85, -106, -109, -111, -112, -113, -114, -118, -126, -128, -1 30, -131, -141, -151, -170, -171, -174 , -176, -177, -183, -184, -186, -187, -188, -190, -193, -194, -195, -196, -200, -201, -202, -204,- 206, -218, -221; I. Reactive Blue, -2, -3, -5, -8, -10, -13, -14, -15, -18, -19, -21, -25, -27, -28, -38,- 39, -40, -41, -49, -52, -63, -71, -72, -74, -75, -77, -78, -79, -89, -100, -101, -104, -105, -119, -122, -147, -158, -160, -162, -166, -169, -170, -171, -172, -173, -174, -176, -179, -184 , -190, -191, -194, -195, -198, -204,-211, -216, -217; I. Reactive Orange, -5, -7, -11, -12, -13, -15, -16, -35, -45, -46, -56, -62, -70, -72, -74,- C. 82, -84, -87, -91, -92, -93, -95, -97, -99; I. Reactive violet, -1, -4, -5, -6, -22, -24, -33, -36, -38; I. Reactive green, -5, -8, -12, -15, -19, -23; I. Reactive dyes such as Reactive Brown, -2, -7, -8, -9, -11, -16, -17, -18, -21, -24, -26, -31, -32, -33;
C. I. Basic black, -2; C.I. I. Basic red, -1, -2, -9, -12, -13, -14, -27; I. Basic blue-1, -3, -5, -7, -9, -24, -25, -25, -28, -29; I. Basic violet, -7, -14, -27; C.I. I. Food black, -1, -2 and the like.
[0103]
In addition, these examples of the coloring material are preferable for the ink of the present invention, but the coloring material used in the ink composition of the present invention is not particularly limited to the coloring material. The dye used in the ink composition of the present invention is preferably 0.1 to 50% by weight based on the weight of the ink.
[0104]
[Additive]
Various additives, auxiliaries, and the like can be added to the composition of the present invention as needed. As one of the additives, there is a dispersion stabilizer for stably dispersing a pigment in a solvent. The composition of the present invention has a function of dispersing a particulate solid such as a pigment by a polymer having a polyvinyl ether structure, but when dispersion is insufficient, another dispersion stabilizer is added. You may.
[0105]
As another dispersion stabilizer, a resin having both hydrophilic and hydrophobic parts or a surfactant can be used. Examples of the resin having both hydrophilic and hydrophobic parts include a copolymer of a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer.
[0106]
As the hydrophilic monomer, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, or the carboxylic acid monoesters, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, vinyl alcohol, acrylamide, methacryloxyethyl phosphate, etc., as a hydrophobic monomer, Styrene, alpha-methylstyrene and other styrene derivatives, vinylcyclohexane, vinylnaphthalene derivatives, acrylates, methacrylates and the like. As the copolymer, those having various constitutions such as random, block, and graft copolymers can be used. Of course, the hydrophilic and hydrophobic monomers are not limited to those described above.
[0107]
As the surfactant, anionic, nonionic, cationic, and amphoteric surfactants can be used.
[0108]
Examples of anionic surfactants include fatty acid salts, alkyl sulfate salts, alkyl aryl sulfonates, alkyl diaryl ether disulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphates, naphthalene sulfonic acid formalin condensates, polyoxy Ethylene alkyl phosphate esters, glycerol borate fatty acid esters, and the like.
[0109]
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene oxypropylene block copolymer, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, fluorine-based, and silicon-based. No.
[0110]
Examples of the cationic activator include an alkylamine salt, a quaternary ammonium salt, an alkylpyridinium salt, an alkylimidazolium salt and the like.
[0111]
Examples of the amphoteric surfactant include alkyl betaine, alkyl amine oxide, phosphadyl choline and the like.
[0112]
The surfactant is not limited to the above.
[0113]
Further, an aqueous solvent can be added to the composition of the present invention as needed. In particular, when used in an inkjet ink, the aqueous solvent is used to prevent drying of the ink at the nozzle portion and solidification of the ink, and can be used alone or as a mixture with water. As the aqueous solvent, those described above can be used as they are. The content of the ink is in the range of 0.1 to 60% by weight, preferably 1 to 25% by weight of the total weight of the ink.
[0114]
As other additives, for example, in the case of use as an ink, a pH adjuster for stabilizing the ink and obtaining stability of the ink piping in the printing apparatus, hastening the penetration of the ink into the printing medium, and apparently Penetrant to speed drying of the ink, antifungal agent to prevent the generation of mold in the ink, sequestering metal ions in the ink, preventing precipitation of metal at the nozzle and precipitation of insoluble substances in the ink Addition of chelating agent to prevent, antifoaming agent, antioxidant, antifungal agent, viscosity modifier, conductive agent, ultraviolet absorber, etc. to prevent circulation and movement of recording liquid or generation of bubbles during production of recording liquid can do.
[0115]
The ink composition of the present invention can be prepared by mixing the above constituent components and uniformly dissolving or dispersing the components. For example, the composition can be adjusted by mixing a plurality of constituent components, crushing and dispersing the mixture with a sand mill, a ball mill, a homogenizer, a nanomazer, or the like to prepare an ink mother liquor, and adding a solvent or an additive thereto and adjusting the physical properties.
[0116]
Next, the toner composition of the present invention will be described. Specifically, the toner composition contains a dispersion medium such as a binder resin, a coloring material, and a block polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) or (2).
[0117]
The content of the polymer compound having a repeating unit structure represented by the general formula (1) or (2) contained in the toner composition of the present invention is in the range of 0.1% by weight to 50% by weight. Can be Preferably it is 0.5% by weight or more and 30% by weight or less.
[0118]
Further, the polymer compound of the present invention can be used as a binder resin itself, or can be used together with a binder resin such as a styrene acrylic resin or a polyester resin.
[0119]
Next, components other than the polymer compound contained in the toner composition of the present invention will be described in detail. Other components include a binder resin, a coloring material (pigment, dye), a charge control agent, a release agent, an external additive, magnetic particles, and the like.
[0120]
Examples of the binder resin include a styrene acrylic copolymer, polyester, and polycarbonate. The content of the binder resin is preferably from 10% by weight to 99% by weight.
[0121]
As the coloring material, the pigments and dyes described in the description of the ink composition can be used. The content of the coloring material is used in a range from 0.1% by weight to 50% by weight.
[0122]
Examples of the charge control agent include metal-azo complexes, triphenylmethane dyes, nigrosine, ammonium salts, and the like. The content of the charge control agent is from 0.1% by weight to 30% by weight.
[0123]
Other examples of the release agent include a synthetic wax and a natural wax.
[0124]
Examples of the external additive include inorganic fine particles such as silica, alumina and titania, and resin fine particles such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene.
[0125]
Examples of the magnetic particles include magnetite, hematite, and ferrite. The toner composition may function without necessarily including all of the above components, or may include components not described above.
[0126]
As a method of preparing the toner composition of the present invention, for example, after mixing the components described above, melt-kneading and uniformly mixing, crushing it with a speed mill or a jet mill, producing it, classifying it as desired Size of toner. It can be prepared by adding an external additive to the toner and mixing with a mixer. The composition of the present invention described above is used as an ink composition, a toner composition and other various compositions. In the case of a composition containing a coloring material, the composition of the present invention is used characteristically in the present invention. It is preferable that it is included in the block polymer of the first invention. Typically, it is preferable in terms of suppressing the deterioration of the weather resistance of the coloring material. In the case of the water-soluble ink, a fat-soluble coloring material or a coloring material particle having a hydrophobic surface can be relatively easily included in the micelle formed by the block polymer. Next, a method for thickening the composition of the present invention will be described. The present invention is a method for thickening the composition of the second invention by bringing the composition into contact with a hydrogen ion or a metal cation. The present invention typically provides a composition comprising the polymer of the first invention and a functional substance formed into micelles in an aqueous solution with a hydrogen ion or a polyvalent metal cation (for example, zinc, aluminum, calcium, barium, nickel, etc.). (Cation) and agglomerate the micelle particles to increase the viscosity. Since the polymer used is ionized such as carboxylate, for example, if a sufficient amount of hydrogen ions or metal cations are brought into contact, the ionic functional groups are neutralized and the affinity between micelles increases rapidly. At the same time, the viscosity increases significantly. A preferred application example of this method is an ink composition. The ink composition of the present invention is preferably applied to an image forming method and an image forming apparatus described below.
[0127]
Alternatively, the composition of the present invention can have a responsiveness to a stimulus. Due to the stimulus responsiveness, it is also possible to give a good fixing property by giving a stimulus in the process of forming an image to increase the viscosity of the ink properties. The stimulus may be selected or combined from temperature change, exposure to electromagnetic waves, change in pH, change in density, and the like in forming an image.
[0128]
Next, an image forming method and an image forming apparatus using the ink composition of the present invention will be described.
[0129]
[Image Forming Method and Image Forming Apparatus]
The ink composition of the present invention can be used in various image forming methods and apparatuses such as various printing methods, ink jet methods, and electrophotographic methods, and can be drawn by an image forming method using this apparatus.
[0130]
The image forming method of the present invention is a method for forming an excellent image with the ink composition of the present invention. The image forming method of the present invention is preferably an image forming method of performing recording by discharging the ink composition of the present invention from an ink discharge unit and applying the ink composition onto a recording medium. For image formation, a method using an ink jet method in which thermal energy is applied to ink to discharge the ink is preferably used.
[0131]
Examples of the ink jet printer using the ink composition for ink jet of the present invention include a piezo ink jet system using a piezoelectric element and a bubble that causes heat to act on the ink to cause film boiling and to record on a recording medium at the pressure. It can be applied to various ink jet recording apparatuses such as a jet (R) system.
[0132]
Hereinafter, this ink jet recording apparatus will be schematically described with reference to FIG. However, FIG. 1 is merely an example of the configuration, and does not limit the present invention.
[0133]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the ink jet recording apparatus.
[0134]
FIG. 1 shows a case where recording is performed on a recording medium by moving a head. In FIG. 1, an
[0135]
As shown in FIG. 1, a
[0136]
After the inkjet ink is ejected, if necessary, the
[0137]
When the drawing is completed, the drawn recording medium is replaced with a new recording medium by a recording medium transport mechanism (not shown).
[0138]
Note that the present invention can modify or modify the above-described embodiment without departing from the gist of the invention. For example, in the above description, an example in which the
[0139]
The present invention provides a head that includes a unit (for example, an electrothermal converter or a laser beam) that generates thermal energy as energy used to discharge an ink-jet ink, and discharges the ink-jet ink using the heat energy. Has excellent effects. According to such a method, high definition drawing can be achieved. By using the ink composition for inkjet according to the invention, more excellent drawing can be performed.
[0140]
The typical configuration and principle of the apparatus having the means for generating thermal energy are described by using the basic principles disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. What is performed is preferred. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, the electrothermal conversion device that holds the liquid and is arranged corresponding to the flow path is used. By applying to the body at least one drive signal corresponding to the ejection information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and film boiling occurs on the heat working surface of the head. Is generated, and as a result, bubbles in the liquid corresponding to the drive signal one-to-one can be formed, which is effective. The liquid is ejected through the ejection opening by the growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubbles are performed immediately and appropriately, so that the ejection of the liquid having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent discharge can be performed.
[0141]
As the configuration of the head, in addition to the combination of the discharge port, the liquid path, and the electrothermal converter (the linear liquid flow path or the right-angled liquid flow path) as disclosed in each of the above-mentioned specifications, a heat acting section is provided. A configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 or U.S. Pat. No. 4,459,600, which discloses a configuration disposed in a bending region, is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal transducer for a plurality of electrothermal transducers, and an aperture for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even if the configuration is based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration corresponding to a discharge unit. That is, according to the present invention, the ink jet ink can be reliably and efficiently discharged regardless of the form of the head.
[0142]
Further, the present invention can be effectively applied to a full line type head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium in the image forming apparatus of the present invention. Such a head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of heads, or a configuration as one integrally formed head.
[0143]
In addition, even for a serial type, a head fixed to the apparatus main body, or a replaceable head that can be electrically connected to the apparatus main body or supplied with ink from the apparatus main body by being attached to the apparatus main body. The present invention is also effective when a chip type head is used.
[0144]
Further, the apparatus of the present invention may further include a droplet removing unit. When such a means is provided, a more excellent discharge effect can be realized.
[0145]
Further, it is preferable to add a preliminary auxiliary means or the like as a configuration of the apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. If these are specifically mentioned, capping means for the head, pressurizing or suction means, an electrothermal transducer or another heating element, or a preheating means for heating using a combination thereof, Preliminary ejection means for performing ejection, which is different from ink ejection, may be used.
[0146]
The most effective one for the present invention is to execute the above-mentioned film boiling method.
[0147]
In the apparatus of the present invention, the amount of ink ejected from each ejection port of the inkjet ink ejection head is preferably in the range of 0.1 picoliter to 100 picoliter.
[0148]
Further, the ink composition of the present invention can also be used in an indirect recording device using a recording method or the like in which an ink is printed on an intermediate transfer member and then transferred to a recording medium such as paper. Further, the present invention can also be applied to an apparatus using an intermediate transfer body by a direct recording method.
[0149]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0150]
(Example 1)
<Synthesis of Monomer B>
A monomer B represented by the structural formula CH2 = CHOCH2CH2O (CH2) 6COOC2H5, and isobutyl vinyl ether and 2-ethoxyethyl vinyl ether were used.
[0151]
<Synthesis of block polymer compound>
(1) Synthesis of AB block polymer composed of isobutyl vinyl ether (IBVE: A block component) and monomer B (B block component)
After replacing the inside of the glass container with the three-way cock with nitrogen, the glass container was heated to 250 ° C. in a nitrogen gas atmosphere to remove the adsorbed water. After returning the system to room temperature, 12 mmol (mmol) of IBVE, 16 mmol of ethyl acetate, 0.05 mmol of 1-isobutoxyethyl acetate, and 11 ml of toluene were added, and the reaction system was further cooled. When the temperature in the system reached 0 ° C., 0.2 mmol of ethylaluminum sesquichloride (equimolar mixture of diethylaluminum chloride and ethylaluminum dichloride) was added to initiate polymerization, and component A of the AB block polymer was synthesized. The molecular weight was monitored in a time-division manner using molecular sieve column chromatography (GPC) to confirm the completion of polymerization of the component A (IBVE).
[0152]
Next, 10 mmol of a toluene solution of the B block component was added, and the polymerization was continued. After 20 hours, the polymerization reaction was stopped. The polymerization reaction was stopped by adding a 0.3% by mass aqueous ammonia / methanol solution to the system. The reaction mixture solution was diluted with dichloromethane and washed three times with 0.6 M hydrochloric acid and then three times with distilled water. The obtained organic phase was concentrated and dried by an evaporator, and dried in a vacuum.The resulting product was repeatedly dialyzed in a methanol solvent using a semipermeable membrane of cellulose to remove monomeric compounds, and to obtain the desired product, di A block polymer was obtained. The compound was identified using NMR and GPC. Mn = 34500 and Mw / Mn = 1.40.
[0153]
Further, the block polymer compound obtained here was hydrolyzed in a mixed solution of dimethylformamide and aqueous sodium hydroxide, and the B block component was hydrolyzed to obtain a sodium-blocked diblock polymer. Further, the aqueous dispersion is treated with 0.1. Neutralized with 1N hydrochloric acid to obtain a diblock polymer in which the component B became a free carboxylic acid. The compound was identified using NMR and GPC. Mn = 32000 and Mw / Mn = 1.43.
[0154]
(Example 2)
A block polymer was similarly synthesized using 2-ethoxyethyl vinyl ether instead of IBVE as the component A of the block polymer obtained in Example 1. Mn = 29500 and Mw / Mn = 1.42.
[0155]
(Example 3)
Instead of the monomer B used in Example 1, 99.96% pure CH2 = CHOCH2CH2O (CH2) 5COOC2H5 was used, and instead of isobutyl vinyl ether, 1: 1 (isobutyl vinyl ether and 2-biphenyloxyethyl vinyl ether) (Mole ratio) Polymerization of the block polymer was performed in the same manner as in Example 1 using the mixed monomer (total number of moles: 6 mmol), and Mn was 16,700 Mw / Mn = 1.12. Even when CH2 = CHOCH2CH2O (CH2) 5COOC2H5 having a purity of 99.98% was used, a block polymer having a low molecular weight dispersion (Mw / Mn = 1.09) was similarly obtained. These polymers were hydrolyzed in the same manner as in Example 1 to obtain carboxylate type and carboxylic acid type block polymers.
[0156]
(Example 4)
3 parts by weight of a black pigment (trade name: Mogul L, manufactured by Cabot Corporation), 4 parts by weight of the sodium salt type block polymer compound obtained in Example 1, and 15 parts by weight of diethylene glycol were added to 78 parts by weight of ion-exchanged water. The dispersion was performed using a sonic homogenizer. The mixture was filtered under pressure through a 1 μm filter to prepare an ink composition. The dispersibility of the pigment was good.
[0157]
(Example 5)
Using the ink composition prepared in Example 4, ink jet recording was performed. The ink composition of Example 3 was filled in an ink tank of an inkjet printer (trade name: BJF800, Bubble Jet (registered trademark) manufactured by Canon Inc.), and the ink composition was recorded on plain paper using the inkjet printer. Was completed.
[0158]
(Example 6)
The block polymer obtained in Example 2 was hydrolyzed in the same manner as in Example 1 to obtain a carboxylate type block polymer. In the same manner as described above, 26 parts by mass of the block polymer and oil-soluble dye oil blue N (the same trade name) were used. (Manufactured by Aldrich Co.) was co-dissolved in dimethylformamide and converted to an aqueous phase using 400 parts by mass of distilled water to obtain an ink composition. The latter hydrophobic segment, poly-2-ethoxyethyl vinyl ether segment, is known to be hydrophilic at low temperatures. However, when cooled to 0 ° C., the fat-soluble dye oil blue separated and precipitated. This indicated that the oil blue was included in the polymer micelles.
[0159]
(Example 7)
26 parts by mass of the carboxylate type block polymer obtained in Example 3 and 10 parts by mass of a fat-soluble dye oil blue N (the same trade name, manufactured by Aldrich) were co-dissolved in dimethylformamide, and 400 parts by mass of distilled water was added. To an aqueous phase to obtain an ink composition. After standing for 30 days, no oil blue separated and precipitated.
[0160]
(Example 8)
When 2N hydrochloric acid was added to the dispersion of Example 1 to adjust the pH to 3, the viscosity of the composition was measured by DAR100 manufactured by Rheologicals Co., Ltd., and the viscosity was 160 cps. The viscosity of the composition before thickening was 10 cps or less below the detection limit. When the printing test performed in Example 5 was performed on plain paper sprayed with hydrochloric acid, fine printing could be performed. Further, the ink was rubbed strongly with a line marker. However, it was found that the blue ink did not trail and had good fixability and good water resistance.
[0161]
(Example 9)
Using the free carboxylic acid polymer obtained in Example 1, a toner composition was prepared as follows.
[0162]
100 parts by weight of a polyester resin (synthesis of bisphenol A, terephthalic acid, n-dodecenylsuccinic acid, trimellitic acid and diethylene glycol at a molar ratio of 20: 38: 10: 5: 27), magnetite (Fe3O4) 70 parts by weight, 3 parts by weight of the free carboxylic acid polymer obtained in Example 1, 2 parts by weight of a triphenylmethane dye, and 3 parts by weight of low-molecular-weight polypropylene were premixed, and then melt-kneaded with a ruder. After cooling, the mixture was coarsely pulverized by a speed mill and then finely pulverized by a jet mill, and further classified using a zigzag classifier to obtain a toner having a volume average diameter of 11 μm.
[0163]
To 100 parts by weight of this toner, 0.4 part by weight of positively charged hydrophobic dry silica treated with amino-modified silicone oil (viscosity at 25 ° C .: 100 cp, amine equivalent: 800) and spherical PVDF particles having an average particle diameter of 0.2 μm. 2 parts by weight were added and mixed with a Henschel mixer to obtain a positively chargeable toner composition. Using this toner composition, printing was performed with a copying machine (trade name: NP-3525, manufactured by Canon Inc.), and black printing was obtained.
[0164]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a block polymer compound suitable for adjusting and improving the dispersibility of a coloring material and a solid in an ink composition and a toner composition.
[0165]
Further, by blending the block polymer compound of the present invention with a solvent or a dispersion medium and a coloring material, it is possible to provide a composition such as an ink composition and a toner composition and a recording material having good dispersibility.
[0166]
Further, according to the present invention, it is possible to provide various image forming methods and image forming apparatuses using a recording material such as an ink composition and a toner composition using the above block polymer compound.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an inkjet recording apparatus.
[Explanation of symbols]
20 inkjet device
50 CPU
52 X motor drive circuit
54 Y motor drive circuit
56 ° X direction drive motor
58 ° Y direction drive motor
60 ° head drive circuit
62 X encoder
64 Y encoder
66 program memory
70mm head
Claims (13)
【外１】
一般式（１）
[Outside 1]
General formula (1)
【外２】
一般式（２）
[Outside 2]
General formula (2)
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