JP2007046014A - インクジェット記録用シアン顔料 - Google Patents
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Abstract
【課題】 専用紙印刷におけるブロンズ現象を低減するインクジェット記録用シアン顔料、水分散体、水系インク、及び印刷物のブロンズ現象の低減方法、並びにそのシアン顔料の効率的な製造方法を提供すること。
【解決手段】 白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比が1.30以下である、インクジェット記録用シアン顔料、それを含有する水分散体及び水系インク、印刷物のブロンズ現象を低減する方法、並びにそのシアン顔料の製造方法である。
【選択図】 なし
【解決手段】 白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比が1.30以下である、インクジェット記録用シアン顔料、それを含有する水分散体及び水系インク、印刷物のブロンズ現象を低減する方法、並びにそのシアン顔料の製造方法である。
【選択図】 なし
Description
本発明は、印刷物のブロンズ現象を低減するインクジェット記録用シアン顔料、水分散体、水系インク、及び印刷物のブロンズ現象の低減方法、並びにそのシアン顔料の効率的な製造方法に関する。
インクジェット記録方式は、非常に微細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、フルカラー化が容易でかつ安価であり、記録部材として普通紙が使用可能で、被印刷物に対して非接触、という数多くの利点があるため普及が著しい。
その中でも、印刷物の耐候性や耐水性の観点から、着色剤に顔料系インクを用いるものが主流となってきているが、着色剤に顔料を用いた場合、印刷物の観測角度によって、反射光が顔料本来の色とは異なる色が観察されるブロンズ現象が生じることがある。特に、シアンインクに含まれるフタロシアニン系顔料は、反射光が赤色に着色し、画質を著しく悪化させる。なお、ブロンズ現象に関しては、「色彩科学ハンドブック」(東京大学出版会)第777頁に詳細な解説がなされている。
このブロンズ現象を改善するために、ポリエーテル変性ポリシロキサンとスルホン基含有(共)重合体エマルジョンを少なくとも含んでなるインク組成物が提案されている(特許文献1参照)。また、多環芳香族ヘテロ共役系化合物を含むことを特徴とするインクが開示されている(特許文献2参照)。
しかし、これらの方法は添加物を含有するため、インク本来の性能に対する影響が懸念されている。
その中でも、印刷物の耐候性や耐水性の観点から、着色剤に顔料系インクを用いるものが主流となってきているが、着色剤に顔料を用いた場合、印刷物の観測角度によって、反射光が顔料本来の色とは異なる色が観察されるブロンズ現象が生じることがある。特に、シアンインクに含まれるフタロシアニン系顔料は、反射光が赤色に着色し、画質を著しく悪化させる。なお、ブロンズ現象に関しては、「色彩科学ハンドブック」(東京大学出版会)第777頁に詳細な解説がなされている。
このブロンズ現象を改善するために、ポリエーテル変性ポリシロキサンとスルホン基含有(共)重合体エマルジョンを少なくとも含んでなるインク組成物が提案されている(特許文献1参照)。また、多環芳香族ヘテロ共役系化合物を含むことを特徴とするインクが開示されている(特許文献2参照)。
しかし、これらの方法は添加物を含有するため、インク本来の性能に対する影響が懸念されている。
本発明は、専用紙印刷におけるブロンズ現象を低減するインクジェット記録用シアン顔料、それを含有する水分散体及び水系インク、印刷物のブロンズ現象を低減する印刷方法、並びにそのシアン顔料を効率的に製造する方法を提供することを課題とする。
本発明者らは、シアン顔料の白色光に対する表面反射スペクトルに着目し、その特定部の強度比を特定範囲に調整することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
すなわち、本発明は、次の(1)〜(4)を提供する。
(1)白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比が1.30以下である、インクジェット記録用シアン顔料。
(2)前記シアン顔料を含む、インクジェット記録用水分散体及び水系インク。
(3)前記水系インクを用いてインクジェット記録方式により印刷することにより、印刷物のブロンズ現象を低減する方法。
(4)水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、シアン顔料を、メディア粒子を用いた分散機により分散処理して、白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比を1.30以下とする、インクジェット記録用シアン顔料の製造方法。
すなわち、本発明は、次の(1)〜(4)を提供する。
(1)白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比が1.30以下である、インクジェット記録用シアン顔料。
(2)前記シアン顔料を含む、インクジェット記録用水分散体及び水系インク。
(3)前記水系インクを用いてインクジェット記録方式により印刷することにより、印刷物のブロンズ現象を低減する方法。
(4)水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、シアン顔料を、メディア粒子を用いた分散機により分散処理して、白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比を1.30以下とする、インクジェット記録用シアン顔料の製造方法。
本発明のインクジェット記録用シアン顔料、それを含有する水分散体及び水系インクは、専用紙(写真用紙、光沢紙)に印刷(印字、画像形成)した時の印刷物のブロンズ現象を効果的に低減することができる。それらを使用した印刷物は、ブロンズ現象が低減される。
また、本発明の製造方法によれば、印刷物のブロンズを低減できるインクジェット記録用シアン顔料を効率的に製造することができる。
また、本発明の製造方法によれば、印刷物のブロンズを低減できるインクジェット記録用シアン顔料を効率的に製造することができる。
本発明のインクジェット記録用シアン顔料は、白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比が1.30以下であることに特徴がある。このシアン顔料は、水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、メディア粒子を用いた分散機により分散処理して、前記強度比を1.30以下とすることにより製造することが好ましい。
ここで水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤は、シアン顔料の分散安定性を向上させるために用いられる。以下、これらの各成分等について順次説明する。
ここで水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤は、シアン顔料の分散安定性を向上させるために用いられる。以下、これらの各成分等について順次説明する。
シアン顔料
シアン顔料(以下、単に「顔料」ということがある)は、白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比(以下、単に「反射スペクトル強度比」ということがある)を1.30以下に調整することにより、これを用いた印刷物のブロンズ現象を大幅に改善することができる。これは、人間の視覚特性によるものである。つまり、人間の目の分光感度を示す等色関数のうち、赤色の波長域に大きな感度を持つ等色関数のピークが600〜630nm付近、緑色のそれが550nm付近にあることから、反射スペクトルの両者の比率が大きくなると、人間の目は赤色に認識することとなる。両者の強度比が1.30を超えるとブロンズ現象が際立ってしまうため、それを1.30以下に調整することが好ましく、1.28以下が更に好ましい。下限は、1.00以上であればよい。反射スペクトル強度比を1.30以下にするには、(1) 顔料の結晶化度を制御する方法、(2) 顔料の表面をポリマーで被覆する方法、(3) 顔料を顔料誘導体で処理する方法等が挙げられるが、写真印刷の画質(写像性等)、顔料コストの観点から、(1) 顔料の結晶化度を制御する方法が好ましい。
顔料表面の反射スペクトルは、通常の分光光度計、例えば、Gonio-Spectrometer(村上色材技術研究所製、GSP−2)により測定することができる。
シアン顔料(以下、単に「顔料」ということがある)は、白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比(以下、単に「反射スペクトル強度比」ということがある)を1.30以下に調整することにより、これを用いた印刷物のブロンズ現象を大幅に改善することができる。これは、人間の視覚特性によるものである。つまり、人間の目の分光感度を示す等色関数のうち、赤色の波長域に大きな感度を持つ等色関数のピークが600〜630nm付近、緑色のそれが550nm付近にあることから、反射スペクトルの両者の比率が大きくなると、人間の目は赤色に認識することとなる。両者の強度比が1.30を超えるとブロンズ現象が際立ってしまうため、それを1.30以下に調整することが好ましく、1.28以下が更に好ましい。下限は、1.00以上であればよい。反射スペクトル強度比を1.30以下にするには、(1) 顔料の結晶化度を制御する方法、(2) 顔料の表面をポリマーで被覆する方法、(3) 顔料を顔料誘導体で処理する方法等が挙げられるが、写真印刷の画質(写像性等)、顔料コストの観点から、(1) 顔料の結晶化度を制御する方法が好ましい。
顔料表面の反射スペクトルは、通常の分光光度計、例えば、Gonio-Spectrometer(村上色材技術研究所製、GSP−2)により測定することができる。
本発明で用いられるシアン顔料の結晶化度は、反射スペクトル強度比を1.30以下にし、専用紙印刷におけるブロンズ現象を低減させる観点から、好ましくは90%以下、更に好ましくは85%以下、特に好ましくは80%以下である。シアン顔料の結晶化度が90%を超えるとブロンズ現象の低減効果不十分となる場合がある。下限は印刷物の耐光性、耐オゾン劣化性が低下するため、10%以上が好ましい。
顔料の結晶化度は、顔料のX線回折強度を測定し、下記式(1)(共立出版株式会社、昭和59年発行「高分子の固体構造II」第315頁参照)で求めることができる。
Xc(結晶化度)(%)=〔1/(1+KR)〕×100 (1)
R=Ia/Ic(Ia=非晶散乱強度、Ic=結晶散乱強度)
K=I100c/I100a(I100c:完全結晶の結晶散乱強度、I100a:完全非晶の非晶散乱強度)
ここで、Ia、Ic、I100c、I100aは、特定の散乱角の値を用いてもよいし、ある角度範囲にわたって積分した値を用いてもよい。Ia及びIcの値は、X線回折の実測値である。
I100cとI100aは、予め種々の結晶化度をもつ試料についてIc及びIaを実測し、IcをIaに対してプロットすると下記式(2)で表されるように、直線関係が得られるので、この直線を外挿することにより、求めることができる。
(Ic/I100C)+(Ia/I100a)=1 (2)
顔料の結晶化度は、顔料のX線回折強度を測定し、下記式(1)(共立出版株式会社、昭和59年発行「高分子の固体構造II」第315頁参照)で求めることができる。
Xc(結晶化度)(%)=〔1/(1+KR)〕×100 (1)
R=Ia/Ic(Ia=非晶散乱強度、Ic=結晶散乱強度)
K=I100c/I100a(I100c:完全結晶の結晶散乱強度、I100a:完全非晶の非晶散乱強度)
ここで、Ia、Ic、I100c、I100aは、特定の散乱角の値を用いてもよいし、ある角度範囲にわたって積分した値を用いてもよい。Ia及びIcの値は、X線回折の実測値である。
I100cとI100aは、予め種々の結晶化度をもつ試料についてIc及びIaを実測し、IcをIaに対してプロットすると下記式(2)で表されるように、直線関係が得られるので、この直線を外挿することにより、求めることができる。
(Ic/I100C)+(Ia/I100a)=1 (2)
本発明において、原料として用いられるシアン顔料に特に制限はない。
シアン顔料の中では、ブロンズ現象の低減効果が大きい、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料としては、無金属フタロシアン顔料;銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、スズ等の金属フタロシアニン顔料、及びそれらの無置換又は塩素、臭素等のハロゲン基置換フタロシアニン顔料等が挙げられる。
より具体的には、銅フタロシアニン顔料が好ましく、特にC.I.ピグメントブルー15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同16、同60からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。これらの中でも、光、熱、溶剤に対する耐久性の観点から、C.I.ピグメントブルー15:3、同15:4が特に好ましい。
フタロシアニン顔料は巨大芳香環化合物の分子結晶であり、その結晶化度により、物性が異なることが知られており、前記のようにシアン顔料の結晶化度(Xc)を90%以下に調整することが好ましい。
以上のような反射スペクトル強度比、結晶化度を有するシアン顔料は、後で詳述するように、水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、メディア粒子を用いた分散機により分散処理して得られるものであることが好ましい。
シアン顔料の中では、ブロンズ現象の低減効果が大きい、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料としては、無金属フタロシアン顔料;銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、スズ等の金属フタロシアニン顔料、及びそれらの無置換又は塩素、臭素等のハロゲン基置換フタロシアニン顔料等が挙げられる。
より具体的には、銅フタロシアニン顔料が好ましく、特にC.I.ピグメントブルー15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同16、同60からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。これらの中でも、光、熱、溶剤に対する耐久性の観点から、C.I.ピグメントブルー15:3、同15:4が特に好ましい。
フタロシアニン顔料は巨大芳香環化合物の分子結晶であり、その結晶化度により、物性が異なることが知られており、前記のようにシアン顔料の結晶化度(Xc)を90%以下に調整することが好ましい。
以上のような反射スペクトル強度比、結晶化度を有するシアン顔料は、後で詳述するように、水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、メディア粒子を用いた分散機により分散処理して得られるものであることが好ましい。
水不溶性ポリマー
水不溶性ポリマーとは、ポリマーを105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100gに溶解させたときに、そ-の溶解量が1g以下であるポリマーをいう。溶解量は、水不溶性ポリマーが塩生成基を有する場合、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。
水不溶性ポリマーとしては、水不溶性ビニルポリマー、水不溶性エステル系ポリマー、水不溶性ウレタン系ポリマー等が挙げられる。これらの中では、水不溶性ビニルポリマーが好ましい。
水不溶性ビニルポリマーとしては、(a)塩生成基含有モノマー(以下「(a)成分」ということがある)と(b)マクロマー(以下「(b)成分」ということがある)及び/又は(c)疎水性モノマー(以下「(c)成分」ということがある)、とを含むモノマー混合物(以下「モノマー混合物」ということがある)を、好ましくは溶液重合法により共重合させてなる水不溶性ビニルポリマーが好ましい。この水不溶性ビニルポリマーは、(a)成分由来の構成単位と、(b)成分由来の構成単位及び/又は(c)成分由来の構成単位とを有する。
水不溶性ポリマーとは、ポリマーを105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100gに溶解させたときに、そ-の溶解量が1g以下であるポリマーをいう。溶解量は、水不溶性ポリマーが塩生成基を有する場合、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。
水不溶性ポリマーとしては、水不溶性ビニルポリマー、水不溶性エステル系ポリマー、水不溶性ウレタン系ポリマー等が挙げられる。これらの中では、水不溶性ビニルポリマーが好ましい。
水不溶性ビニルポリマーとしては、(a)塩生成基含有モノマー(以下「(a)成分」ということがある)と(b)マクロマー(以下「(b)成分」ということがある)及び/又は(c)疎水性モノマー(以下「(c)成分」ということがある)、とを含むモノマー混合物(以下「モノマー混合物」ということがある)を、好ましくは溶液重合法により共重合させてなる水不溶性ビニルポリマーが好ましい。この水不溶性ビニルポリマーは、(a)成分由来の構成単位と、(b)成分由来の構成単位及び/又は(c)成分由来の構成単位とを有する。
(a)塩生成基含有モノマーは、自己乳化促進の観点から、また得られる分散体の分散安定性を高める観点から用いられる。塩生成基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基等が挙げられる。
塩生成基含有モノマーとしては、カチオン性モノマー、アニオン性モノマー等が挙げられる。その例として、特開平9−286939号公報5頁7欄24行〜8欄29行に記載されているもの等が挙げられる。
カチオン性モノマーの代表例としては、不飽和アミン含有モノマー、不飽和アンモニウム塩含有モノマー等が挙げられる。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、N−(N',N'−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド及びビニルピロリドンが好ましい。
塩生成基含有モノマーとしては、カチオン性モノマー、アニオン性モノマー等が挙げられる。その例として、特開平9−286939号公報5頁7欄24行〜8欄29行に記載されているもの等が挙げられる。
カチオン性モノマーの代表例としては、不飽和アミン含有モノマー、不飽和アンモニウム塩含有モノマー等が挙げられる。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、N−(N',N'−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド及びビニルピロリドンが好ましい。
アニオン性モノマーの代表例としては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。不飽和スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。不飽和リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。不飽和スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。不飽和リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
(b)マクロマーは、ポリマー粒子の分散安定性を高めると共に顔料をポリマー粒子に含有させ易くする観点から用いられる。マクロマーとしては、数平均分子量500〜100,000、好ましくは1,000〜10,000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。なお、(b)マクロマーの数平均分子量は、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クロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
(b)マクロマーの中では、ポリマー粒子の分散安定性等の観点から、片末端に重合性官能基を有する、スチレン系マクロマー及び芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマーが好ましい。
スチレン系マクロマーとしては、スチレン系モノマー単独重合体、又はスチレン系モノマーと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。スチレン系モノマーとしては、スチレン、2−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ビニルナフタレン、クロロスチレン等が挙げられる。
芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマーとしては、芳香族基含有(メタ)アクリレートの単独重合体又はそれと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数7〜22、好ましくは炭素数7〜18、更に好ましくは炭素数7〜12のアリールアルキル基、又はヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6〜22、好ましくは炭素数6〜18、更に好ましくは炭素数6〜12のアリール基を有する(メタ)アクリレートであり、ヘテロ原子を含む置換基としては、ハロゲン原子、エステル基、エーテル基、ヒドロキシ基等が挙げられる。例えばベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート等が挙げられ、特にベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。
また、それらのマクロマーの片末端に存在する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、共重合される他のモノマーとしては、アクリロニトリル等が好ましい。
スチレン系マクロマー中におけるスチレン系モノマー、又は芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマー中における芳香族基含有(メタ)アクリレートの含有量は、顔料との親和性を高める観点から、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上である。
(b)マクロマーの中では、ポリマー粒子の分散安定性等の観点から、片末端に重合性官能基を有する、スチレン系マクロマー及び芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマーが好ましい。
スチレン系マクロマーとしては、スチレン系モノマー単独重合体、又はスチレン系モノマーと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。スチレン系モノマーとしては、スチレン、2−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ビニルナフタレン、クロロスチレン等が挙げられる。
芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマーとしては、芳香族基含有(メタ)アクリレートの単独重合体又はそれと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数7〜22、好ましくは炭素数7〜18、更に好ましくは炭素数7〜12のアリールアルキル基、又はヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6〜22、好ましくは炭素数6〜18、更に好ましくは炭素数6〜12のアリール基を有する(メタ)アクリレートであり、ヘテロ原子を含む置換基としては、ハロゲン原子、エステル基、エーテル基、ヒドロキシ基等が挙げられる。例えばベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート等が挙げられ、特にベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。
また、それらのマクロマーの片末端に存在する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、共重合される他のモノマーとしては、アクリロニトリル等が好ましい。
スチレン系マクロマー中におけるスチレン系モノマー、又は芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマー中における芳香族基含有(メタ)アクリレートの含有量は、顔料との親和性を高める観点から、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上である。
(b)マクロマーは、オルガノポリシロキサン等の他の構成単位からなる側鎖を有するものであってもよい。この側鎖は、例えば下記式(1)で表される片末端に重合性官能基を有するシリコーン系マクロマーを共重合することにより得ることができる。
CH2=C(CH3)−COOC3H6−〔Si(CH3)2O〕t−Si(CH3)3 (1)
(式中、tは8〜40の数を示す。)
(b)成分として商業的に入手しうるスチレン系マクロマーとしては、例えば、東亜合成株式会社の商品名、AS−6、AS−6S、AN−6、AN−6S、HS−6、HS−6S等が挙げられる。
CH2=C(CH3)−COOC3H6−〔Si(CH3)2O〕t−Si(CH3)3 (1)
(式中、tは8〜40の数を示す。)
(b)成分として商業的に入手しうるスチレン系マクロマーとしては、例えば、東亜合成株式会社の商品名、AS−6、AS−6S、AN−6、AN−6S、HS−6、HS−6S等が挙げられる。
(c)疎水性モノマーは、印刷濃度等の向上の観点から用いられる。疎水性モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1〜22、好ましくは炭素数6〜18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(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、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)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを示す。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1〜22、好ましくは炭素数6〜18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(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、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)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを示す。
芳香族基含有モノマーとしては、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6〜22、好ましくは炭素数6〜12の芳香族基を有するビニルモノマーが好ましく、例えば、前記のスチレン系モノマー(c−1成分)、前記の芳香族基含有(メタ)アクリレート(c−2成分)が挙げられる。ヘテロ原子を含む置換基としては、前記のものが挙げられる。
(c)成分の中では、専用紙における印刷濃度等向上の観点から、スチレン系モノマー(c−1成分)が好ましく、スチレン系モノマーとしては、前記のものが挙げられ、特にスチレン及び2−メチルスチレンが好ましい。(c)成分中の(c−1)成分の含有量は、印刷濃度等向上の観点から、好ましくは10〜100重量%、より好ましくは20〜80重量%である。
(c)成分の中では、専用紙における印刷濃度等向上の観点から、スチレン系モノマー(c−1成分)が好ましく、スチレン系モノマーとしては、前記のものが挙げられ、特にスチレン及び2−メチルスチレンが好ましい。(c)成分中の(c−1)成分の含有量は、印刷濃度等向上の観点から、好ましくは10〜100重量%、より好ましくは20〜80重量%である。
また、芳香族基含有(メタ)アクリレート(c−2)成分としては、前記のものが挙げられ、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましい。(c)成分中の(c−2)成分の含有量は、印刷濃度の向上の観点から、好ましくは10〜100重量%、より好ましくは20〜80重量%である。また、(c−1)成分と(c−2)成分を併用することも好ましい。
モノマー混合物には、分散安定性を高めるために、更に、(d)水酸基含有モノマー(以下「(d)成分」という)が含有されていてもよい。(d)成分は、分散安定性を高めるという効果を発現させる。
(d)成分としては、例えば、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、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ。)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(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)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレートが好ましい。
(d)成分としては、例えば、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、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ。)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(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)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレートが好ましい。
モノマー混合物には、更に、(e)下記式(2)で表されるモノマー(以下「(e)成分」という)が含有されていてもよい。
CH2=C(R1)COO(R2O)pR3 (2)
(式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜5の低級アルキル基、R2は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜30の2価の炭化水素基、R3は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜30の1価の炭化水素基、pは、平均付加モル数を意味し、1〜60の数、好ましくは1〜30の数を示す。)
(e)成分は、水系インクの吐出安定性を高め、印刷濃度を向上する効果を発現する。
式(3)において、ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、ハロゲン原子及び硫黄原子が挙げられる。
R1のより好適な例としては、メチル基、エチル基、(イソ)プロピル基等が挙げられる。
R2O基の特に好適な具体例としては、オキシエチレン基、オキシ(イソ)プロピレン基、オキシテトラメチレン基、オキシヘプタメチレン基、オキシヘキサメチレン基及びこれらオキシアルキレンの1種以上の組合せからなる炭素数2〜7のオキシアルキレン基が挙げられる。
R3の好適例としては、炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20の脂肪族アルキル基、芳香族環を有する炭素数7〜30のアルキル基及びヘテロ環を有する炭素数4〜30のアルキル基が挙げられる。
CH2=C(R1)COO(R2O)pR3 (2)
(式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜5の低級アルキル基、R2は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜30の2価の炭化水素基、R3は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜30の1価の炭化水素基、pは、平均付加モル数を意味し、1〜60の数、好ましくは1〜30の数を示す。)
(e)成分は、水系インクの吐出安定性を高め、印刷濃度を向上する効果を発現する。
式(3)において、ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、ハロゲン原子及び硫黄原子が挙げられる。
R1のより好適な例としては、メチル基、エチル基、(イソ)プロピル基等が挙げられる。
R2O基の特に好適な具体例としては、オキシエチレン基、オキシ(イソ)プロピレン基、オキシテトラメチレン基、オキシヘプタメチレン基、オキシヘキサメチレン基及びこれらオキシアルキレンの1種以上の組合せからなる炭素数2〜7のオキシアルキレン基が挙げられる。
R3の好適例としては、炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20の脂肪族アルキル基、芳香族環を有する炭素数7〜30のアルキル基及びヘテロ環を有する炭素数4〜30のアルキル基が挙げられる。
(e)成分の具体例としては、メトキシポリエチレングリコール(1〜30:式(3)中のpの値を示す。以下、同じ)(メタ)アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート2−エチルヘキシルエ-テル、(イソ)プロポキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、メトキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(1〜30、その中のエチレングリコール:1〜29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、オクトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート2−エチルヘキシルエ-テルが好ましい。
商業的に入手しうる(d)、(e)成分の具体例としては、新中村化学工業株式会社の多官能性アクリレートモノマー(NKエステル)M−40G、同90G、同230G、日本油脂株式会社のブレンマーシリーズ、PE−90、同200、同350、PME−100、同200、同400、同1000、PP−500、同800、同1000、AP−150、同400、同550、同800、50PEP−300、50POEP−800B等が挙げられる。
上記(a)〜(e)成分は、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。
上記(a)〜(e)成分は、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。
水不溶性ビニルポリマー製造時における、上記(a)〜(e)成分のモノマー混合物中における含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)又は水不溶性ポリマー中における(a)〜(e)成分に由来する構成単位の含有量は、次のとおりである。
(a)成分の含有量は、自己乳化性、得られるポリマー粒子の分散安定性の観点から、好ましくは5〜40重量%、より好ましくは5〜30重量%、特に好ましくは5〜20重量%である。
(b)成分の含有量は、ポリマー粒子の分散安定性と共に顔料をポリマー粒子に含有させ易くする観点から、好ましくは1〜25重量%、より好ましくは5〜20重量%である。
(c)成分の含有量は、印刷濃度の観点から、好ましくは5〜79重量%、より好ましくは10〜60重量%である。(b)成分と(c)成分は併用してもよく、いずれか一方のみを使用してもよい。
水不溶性ビニルポリマー中の(a)、(b)、(c)成分の重量比((a)/[(b)+(c)])は、長期保存安定性、吐出性等の観点から、好ましくは0.01〜1、より好ましくは0.05〜0.6、更に好ましくは0.05〜0.4である。
(d)成分の含有量は、ポリマー粒子の分散安定性の観点から、好ましくは5〜40重量%、より好ましくは7〜20重量%である。
(e)成分の含有量は、吐出安定性等の観点から、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%である。
モノマー混合物中における〔(a)成分+(d)成分〕の合計含有量は、ポリマー粒子の分散安定性及び耐水性の観点から、好ましくは6〜60重量%、より好ましくは10〜50重量%である。〔(a)成分+(e)成分〕の合計含有量は、ポリマー粒子の分散安定性及び吐出安定性の観点から、好ましくは6〜75重量%、より好ましくは13〜50重量%である。また、〔(a)成分+(d)成分+(e)成分〕の合計含有量は、ポリマー粒子の分散安定性及び吐出安定性の観点から、好ましくは6〜60重量%、より好ましくは7〜50重量%である。
(a)成分の含有量は、自己乳化性、得られるポリマー粒子の分散安定性の観点から、好ましくは5〜40重量%、より好ましくは5〜30重量%、特に好ましくは5〜20重量%である。
(b)成分の含有量は、ポリマー粒子の分散安定性と共に顔料をポリマー粒子に含有させ易くする観点から、好ましくは1〜25重量%、より好ましくは5〜20重量%である。
(c)成分の含有量は、印刷濃度の観点から、好ましくは5〜79重量%、より好ましくは10〜60重量%である。(b)成分と(c)成分は併用してもよく、いずれか一方のみを使用してもよい。
水不溶性ビニルポリマー中の(a)、(b)、(c)成分の重量比((a)/[(b)+(c)])は、長期保存安定性、吐出性等の観点から、好ましくは0.01〜1、より好ましくは0.05〜0.6、更に好ましくは0.05〜0.4である。
(d)成分の含有量は、ポリマー粒子の分散安定性の観点から、好ましくは5〜40重量%、より好ましくは7〜20重量%である。
(e)成分の含有量は、吐出安定性等の観点から、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%である。
モノマー混合物中における〔(a)成分+(d)成分〕の合計含有量は、ポリマー粒子の分散安定性及び耐水性の観点から、好ましくは6〜60重量%、より好ましくは10〜50重量%である。〔(a)成分+(e)成分〕の合計含有量は、ポリマー粒子の分散安定性及び吐出安定性の観点から、好ましくは6〜75重量%、より好ましくは13〜50重量%である。また、〔(a)成分+(d)成分+(e)成分〕の合計含有量は、ポリマー粒子の分散安定性及び吐出安定性の観点から、好ましくは6〜60重量%、より好ましくは7〜50重量%である。
本発明で用いられる水不溶性ビニルポリマーは、(a)塩生成基含有モノマー由来の塩生成基を有している場合は中和剤により中和して用いる。中和剤としては、ポリマー中の塩生成基の種類に応じて、酸又は塩基を使用することができる。例えば、塩酸、酢酸、プロピオン酸、リン酸、硫酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の等の酸、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエタノールアミン、トリブチルアミン等の塩基が挙げられる。本発明の水不溶性ポリマーの塩生成基の中和度は、10〜200%であることが好ましく、さらに20〜150%、特に50〜150%であることが好ましい。
中和度は、塩生成基がアニオン性基である場合、下記式によって求めることができる。
{[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーの酸価 (KOHmg/g)×ポリマーの重量(g)/(56×1000)]}×100
塩生成基がカチオン性基である場合、中和度は下記式によって求めることができる。
[[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーのアミン価 (HCLmg/g)×ポリマーの重量(g)/(36.5×1000)]]×100
酸価やアミン価は、ポリマーの構成単位から、計算で算出することができる。または、適当な溶剤(例えばメチルエチルケトン)にポリマーを溶解して、滴定する方法でも求めることができる。
中和度は、塩生成基がアニオン性基である場合、下記式によって求めることができる。
{[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーの酸価 (KOHmg/g)×ポリマーの重量(g)/(56×1000)]}×100
塩生成基がカチオン性基である場合、中和度は下記式によって求めることができる。
[[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーのアミン価 (HCLmg/g)×ポリマーの重量(g)/(36.5×1000)]]×100
酸価やアミン価は、ポリマーの構成単位から、計算で算出することができる。または、適当な溶剤(例えばメチルエチルケトン)にポリマーを溶解して、滴定する方法でも求めることができる。
本発明で用いられる水不溶性ポリマーとシアン顔料の量比は、顔料の分散安定性を高めると共に、反射スペクトル強度比を1.30以下で、印刷物の写像性を満足させる観点から、〔シアン顔料/水不溶性ポリマー〕の重量比が、95/5〜50/50が好ましく、94/6〜60/40が更に好ましく、93/7〜70/30が特に好ましい。
(水不溶性ポリマーの製造)
水不溶性ポリマーは、溶液重合法、塊状重合法等の公知の重合法により、モノマー混合物を共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。
溶液重合法で用いる溶媒としては、特に限定されないが、極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、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の1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
重合の際には、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)等のアゾ化合物や、t−ブチルペルオキシオクトエート、ジベンゾイルオキシド等の有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。重合の際には、更に、オクチルメルカプタン、2−メルカプトエタノール等のメルカプタン類、チウラムジスルフィド類等の公知の重合連鎖移動剤を添加してもよい。
モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、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、好ましくは30〜100℃、より好ましくは50〜80℃であり、重合時間は、好ましくは1〜20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、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して精製することができる。
水不溶性ポリマーは、溶液重合法、塊状重合法等の公知の重合法により、モノマー混合物を共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。
溶液重合法で用いる溶媒としては、特に限定されないが、極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、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の1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
重合の際には、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)等のアゾ化合物や、t−ブチルペルオキシオクトエート、ジベンゾイルオキシド等の有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。重合の際には、更に、オクチルメルカプタン、2−メルカプトエタノール等のメルカプタン類、チウラムジスルフィド類等の公知の重合連鎖移動剤を添加してもよい。
モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、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、好ましくは30〜100℃、より好ましくは50〜80℃であり、重合時間は、好ましくは1〜20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、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して精製することができる。
得られる水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、分散体の分散安定性、普通紙印刷の印字濃度の観点から5,000〜500,000が好ましく、10,000〜400,000が更に好ましく、10,000〜300,000が特に好ましい。
なお、ポリマーの重量平均分子量は、溶媒として60mmol/Lのリン酸及び50mmol/Lのリチウムブロマイド含有ジメチルホルムアミドを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
なお、ポリマーの重量平均分子量は、溶媒として60mmol/Lのリン酸及び50mmol/Lのリチウムブロマイド含有ジメチルホルムアミドを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
水溶性ポリマー
水溶性ポリマーは、シアン顔料を水中に分散させるために用いられる。ここで、「水溶性ポリマー」とは、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が1gを超えるポリマーをいう。溶解量は、水溶性ポリマーが塩生成基を有する場合、塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。中和度は前述する方法で求めることができる。
水溶性ポリマーとしては、水溶性ビニルポリマー、水溶性エステルポリマー、水溶性ウレタンポリマー等が挙げられるが、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。
水溶性ビニルポリマーとしては、前記(a)塩生成基含有モノマーと前記(c)疎水性モノマーとを含むモノマー混合物を共重合させてなる水溶性ビニルポリマーが好ましい。この水溶性ビニルポリマーは、(a)成分由来の構成単位と、(c)成分由来の構成単位を有する。この水溶性ビニルポリマーには、更に前記の(d)成分、(e)成分が含有されていてもよい。
水溶性ビニルポリマー中、(a)成分は、好ましくは5〜80重量%、更に好ましくは10〜70重量%であり、(c)成分は、好ましくは15〜85重量%、更に好ましくは25〜75重量%である。
水溶性ポリマーは、シアン顔料を水中に分散させるために用いられる。ここで、「水溶性ポリマー」とは、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が1gを超えるポリマーをいう。溶解量は、水溶性ポリマーが塩生成基を有する場合、塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。中和度は前述する方法で求めることができる。
水溶性ポリマーとしては、水溶性ビニルポリマー、水溶性エステルポリマー、水溶性ウレタンポリマー等が挙げられるが、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。
水溶性ビニルポリマーとしては、前記(a)塩生成基含有モノマーと前記(c)疎水性モノマーとを含むモノマー混合物を共重合させてなる水溶性ビニルポリマーが好ましい。この水溶性ビニルポリマーは、(a)成分由来の構成単位と、(c)成分由来の構成単位を有する。この水溶性ビニルポリマーには、更に前記の(d)成分、(e)成分が含有されていてもよい。
水溶性ビニルポリマー中、(a)成分は、好ましくは5〜80重量%、更に好ましくは10〜70重量%であり、(c)成分は、好ましくは15〜85重量%、更に好ましくは25〜75重量%である。
水溶性ポリマーの重量平均分子量は、インクにおけるシアン顔料の分散安定性、インクの吐出安定性及びインク粘度を考慮して、通常500〜30,000、好ましくは800〜20,000、更に好ましくは1,000〜10,000である。なお、水溶性ポリマーの重量平均分子量は、前記の測定方法による。
水溶性ポリマーは、中和されていることが望ましい。中和度は、シアン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無い。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0.3〜2モル添加することが好ましい。
商業的に入手しうる水溶性ポリマーの具体例としては、ジョンソンポリマー社製の商品名:ジョンクリル61J等が挙げられる。
本発明で用いられる水溶性ポリマーとシアン顔料の量比は、顔料の分散安定性を高めると共に、反射スペクトル強度比を1.30以下で、印刷物の写像性を満足させる観点から、シアン顔料/水溶性ポリマーの重量比が、95/5〜50/50が好ましく、94/6〜60/40が更に好ましく、93/7〜70/30が特に好ましい。
また、本発明で用いられるポリマー(水不溶性ポリマーと水溶性ポリマーの総量)とシアン顔料の量比は、顔料の分散安定性を高めると共に、反射スペクトル強度比を1.30以下で、印刷物の写像性を満足させる観点から、〔シアン顔料/(水不溶性ポリマー+水溶性ポリマー)〕の重量比が、95/5〜50/50が好ましく、94/6〜60/40が更に好ましく、93/7〜70/30が特に好ましい。
水溶性ポリマーは、中和されていることが望ましい。中和度は、シアン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無い。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0.3〜2モル添加することが好ましい。
商業的に入手しうる水溶性ポリマーの具体例としては、ジョンソンポリマー社製の商品名:ジョンクリル61J等が挙げられる。
本発明で用いられる水溶性ポリマーとシアン顔料の量比は、顔料の分散安定性を高めると共に、反射スペクトル強度比を1.30以下で、印刷物の写像性を満足させる観点から、シアン顔料/水溶性ポリマーの重量比が、95/5〜50/50が好ましく、94/6〜60/40が更に好ましく、93/7〜70/30が特に好ましい。
また、本発明で用いられるポリマー(水不溶性ポリマーと水溶性ポリマーの総量)とシアン顔料の量比は、顔料の分散安定性を高めると共に、反射スペクトル強度比を1.30以下で、印刷物の写像性を満足させる観点から、〔シアン顔料/(水不溶性ポリマー+水溶性ポリマー)〕の重量比が、95/5〜50/50が好ましく、94/6〜60/40が更に好ましく、93/7〜70/30が特に好ましい。
界面活性剤
界面活性剤は特に制限はなく、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性の界面活性剤を用いることができる。
アニオン性界面活性剤としては、脂肪族モノカルボン酸塩、N−アシルサルコシン塩等のカルボン酸型;ジアルキルスルホコハク酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等)、N−メチル−N−アシルタウリン塩等のスルホン酸型;アルキル硫酸塩(ラウリル硫酸ナトリウム等)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩等)等の硫酸エステル型;アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等のリン酸エステル型等の他、β−ナフタレンスルフォン酸−ホルマリン縮合物のナトリウム塩、カルボン酸型高分子活性剤等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩型、第四級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤が挙げられ、ノニ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アルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アルキルベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、アルキルジエチレントリアミノ酢酸塩等が挙げられる。
界面活性剤は特に制限はなく、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性の界面活性剤を用いることができる。
アニオン性界面活性剤としては、脂肪族モノカルボン酸塩、N−アシルサルコシン塩等のカルボン酸型;ジアルキルスルホコハク酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等)、N−メチル−N−アシルタウリン塩等のスルホン酸型;アルキル硫酸塩(ラウリル硫酸ナトリウム等)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩等)等の硫酸エステル型;アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等のリン酸エステル型等の他、β−ナフタレンスルフォン酸−ホルマリン縮合物のナトリウム塩、カルボン酸型高分子活性剤等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩型、第四級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤が挙げられ、ノニ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アルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アルキルベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、アルキルジエチレントリアミノ酢酸塩等が挙げられる。
これらの中では、分散安定性及び吐出性の観点から、アニオン性界面活性剤が好ましい。より具体的には、β−ナフタレンスルフォン酸−ホルマリン縮合物のナトリウム塩(例えば、花王株式会社製の製品名: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、花王株式会社製の製品名:ポイズ520、ポイズ521、ポイズ530等)が好ましい。
これらの界面活性剤は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
界面活性剤とシアン顔料の量比は、インクにおけるシアン顔料の分散安定性及びインクの吐出性の観点から、シアン顔料100重量部に対して、界面活性剤1〜120重量部が好ましく、3〜70重量部がより好ましく、5〜30重量部が更に好ましい。
これらの界面活性剤は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
界面活性剤とシアン顔料の量比は、インクにおけるシアン顔料の分散安定性及びインクの吐出性の観点から、シアン顔料100重量部に対して、界面活性剤1〜120重量部が好ましく、3〜70重量部がより好ましく、5〜30重量部が更に好ましい。
水分散体及び水系インクの製造方法
本発明の水分散体及び水系インクは、前記の反射スペクトル強度比が1.30以下であり、好ましくはX線回折法による前記式(1)で表される結晶化度(Xc)が90%以下であるインクジェット記録用含有する。
シアン顔料の反射スペクトル強度比、及び結晶化度の制御方法としては、水及び/又は有機溶媒中でシアン顔料を粉砕・解砕する湿式粉砕分散法や、ハンマーミル、ボールミル、ジェット気流ミル等による乾式粉砕法を採用することができる。
湿式粉砕分散法や乾式粉砕法を用いて顔料表面を磨砕することにより、シアン顔料の結晶化度(Xc)が低減し、反射スペクトル強度比を1.30以下にすることができると考えられる。
これらの好適な制御方法は、シアン顔料を、水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー、及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、メディア粒子を用いた分散機による分散処理、より具体的には、メディア粒子を用いた分散機により湿式粉砕処理する方法である。
本発明の水分散体及び水系インクは、前記の反射スペクトル強度比が1.30以下であり、好ましくはX線回折法による前記式(1)で表される結晶化度(Xc)が90%以下であるインクジェット記録用含有する。
シアン顔料の反射スペクトル強度比、及び結晶化度の制御方法としては、水及び/又は有機溶媒中でシアン顔料を粉砕・解砕する湿式粉砕分散法や、ハンマーミル、ボールミル、ジェット気流ミル等による乾式粉砕法を採用することができる。
湿式粉砕分散法や乾式粉砕法を用いて顔料表面を磨砕することにより、シアン顔料の結晶化度(Xc)が低減し、反射スペクトル強度比を1.30以下にすることができると考えられる。
これらの好適な制御方法は、シアン顔料を、水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー、及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、メディア粒子を用いた分散機による分散処理、より具体的には、メディア粒子を用いた分散機により湿式粉砕処理する方法である。
湿式粉砕分散の条件は、シアン顔料の反射スペクトル強度比、結晶化度を制御できる条件であれば特に制限はない。
分散機としては、ボールミル、アトライター、サンドミル等の湿式粉砕分散機が挙げられる。シアン顔料の反射スペクトル強度比、結晶化度を制御する観点から、サンドミル装置が好ましい。サンドミル装置としては、連続式が好ましく、ローラミルタイプ、ニーダータイプ、ピンミキサータイプ等を用いることができる。これらの中でも、操作性等の観点から、ピンミキサータイプが好ましい。市販されている具体例としては、太平洋機工株式会社製のスパイラルピンミキサーや株式会社粉研パウテックス製のフロージェットミキサー等が挙げられる。これにより短時間でかつ簡便に、印刷物のブロンズ現象を低減できるようにシアン顔料を微細化、均質化することができる。
メディア粒子の材質としては、例えば、ガラス、スチール、クロム合金等の高硬度金属、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、チタニア等の高硬度セラミックス、超高分子量ポリエチレン、ナイロンなどの高分子材料等が挙げられる。これらの中では、比重、硬度、耐摩耗性の点から、特にチタニア(TiO2)、ジルコニア(ZrO2)が好ましい。
メディア粒子の粒径(直径)は、シアン顔料の結晶化度を制御する観点から、通常50μm〜500μm、好ましくは80μm〜400μmである。
分散機としては、ボールミル、アトライター、サンドミル等の湿式粉砕分散機が挙げられる。シアン顔料の反射スペクトル強度比、結晶化度を制御する観点から、サンドミル装置が好ましい。サンドミル装置としては、連続式が好ましく、ローラミルタイプ、ニーダータイプ、ピンミキサータイプ等を用いることができる。これらの中でも、操作性等の観点から、ピンミキサータイプが好ましい。市販されている具体例としては、太平洋機工株式会社製のスパイラルピンミキサーや株式会社粉研パウテックス製のフロージェットミキサー等が挙げられる。これにより短時間でかつ簡便に、印刷物のブロンズ現象を低減できるようにシアン顔料を微細化、均質化することができる。
メディア粒子の材質としては、例えば、ガラス、スチール、クロム合金等の高硬度金属、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、チタニア等の高硬度セラミックス、超高分子量ポリエチレン、ナイロンなどの高分子材料等が挙げられる。これらの中では、比重、硬度、耐摩耗性の点から、特にチタニア(TiO2)、ジルコニア(ZrO2)が好ましい。
メディア粒子の粒径(直径)は、シアン顔料の結晶化度を制御する観点から、通常50μm〜500μm、好ましくは80μm〜400μmである。
湿式粉砕分散における、メディア粒子/分散液(シアン顔料、ポリマー、水、有機溶媒等全ての分散体を含む)の体積比は、シアン顔料の反射スペクトル強度比、結晶化度を制御する観点から、通常10/1〜4/6、好ましくは10/1〜5/5である。
攪拌羽根(ローター)を有する分散機を用いる場合、攪拌羽根の先端部の周速は、好ましくは3〜30m/sec、更に好ましくは5〜25m/secである。攪拌羽根を有さない場合、容器の回転速度は、好ましくは0.1〜1m/secである。
また、シアン顔料の反射スペクトル強度比、結晶化度を制御する観点から、分散時間は3〜15時間が好ましく、4〜10時間が更に好ましく、分散時の温度は0〜80℃が好ましく、5〜40℃が更に好ましい。
攪拌羽根(ローター)を有する分散機を用いる場合、攪拌羽根の先端部の周速は、好ましくは3〜30m/sec、更に好ましくは5〜25m/secである。攪拌羽根を有さない場合、容器の回転速度は、好ましくは0.1〜1m/secである。
また、シアン顔料の反射スペクトル強度比、結晶化度を制御する観点から、分散時間は3〜15時間が好ましく、4〜10時間が更に好ましく、分散時の温度は0〜80℃が好ましく、5〜40℃が更に好ましい。
分散機によるシアン顔料の湿式粉砕のより好適な方法を大別すると(1)顔料を水不溶性ポリマーの存在下で湿式粉砕する方法、及び(2)顔料を水溶性ポリマー及び/又は界面活性剤の存在下で湿式粉砕する方法がある。
(1)顔料を水不溶性ポリマーの存在下で湿式粉砕する方法
この方法では、顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の分散体が得られる。顔料の小粒径化の観点から、顔料、水不溶性ポリマーの他、必要に応じて中和剤、有機溶媒の存在下で湿式粉砕することが好ましい。
分散体中において、顔料は5〜50重量%が好ましく、有機溶媒は10〜70重量%が好ましく、水不溶性ポリマーは2〜40重量%が好ましく、水は10〜70重量%が好ましい。顔料と水不溶性ポリマーの重量比は前記のとおりである。
水不溶性ポリマーが塩生成基を有する場合、塩生成基の種類に応じた前記の中和剤(酸又は塩基)を用いることが好ましいが、中和度には特に限定がない。通常、最終的に得られる水分散体の液性が中性付近、例えばpHが4.5〜10であることが好ましい。前記水不溶性ビニルポリマーの望まれる中和度により、pHを決めることもできる。
有機溶媒としては、アルコール系、ケトン系及びエーテル系の溶媒が好適であり、水に対する溶解度が20℃において、10〜50重量%のものが特に好ましい。
顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の平均粒径は、プリンターのノズルの目詰まり防止及び分散安定性の観点から、好ましくは10〜500nm、より好ましくは30〜300nm、特に好ましくは50〜200nmである。なお、平均粒径は、大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システムELS−8000を用いて測定することができる。
また、湿式粉砕分散後に、更に高圧ホモジナイザーで分散させることが好ましい。
(1)顔料を水不溶性ポリマーの存在下で湿式粉砕する方法
この方法では、顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の分散体が得られる。顔料の小粒径化の観点から、顔料、水不溶性ポリマーの他、必要に応じて中和剤、有機溶媒の存在下で湿式粉砕することが好ましい。
分散体中において、顔料は5〜50重量%が好ましく、有機溶媒は10〜70重量%が好ましく、水不溶性ポリマーは2〜40重量%が好ましく、水は10〜70重量%が好ましい。顔料と水不溶性ポリマーの重量比は前記のとおりである。
水不溶性ポリマーが塩生成基を有する場合、塩生成基の種類に応じた前記の中和剤(酸又は塩基)を用いることが好ましいが、中和度には特に限定がない。通常、最終的に得られる水分散体の液性が中性付近、例えばpHが4.5〜10であることが好ましい。前記水不溶性ビニルポリマーの望まれる中和度により、pHを決めることもできる。
有機溶媒としては、アルコール系、ケトン系及びエーテル系の溶媒が好適であり、水に対する溶解度が20℃において、10〜50重量%のものが特に好ましい。
顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の平均粒径は、プリンターのノズルの目詰まり防止及び分散安定性の観点から、好ましくは10〜500nm、より好ましくは30〜300nm、特に好ましくは50〜200nmである。なお、平均粒径は、大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システムELS−8000を用いて測定することができる。
また、湿式粉砕分散後に、更に高圧ホモジナイザーで分散させることが好ましい。
得られた分散体から有機溶媒を留去して水系にすることで、顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体を得ることができる。水分散体に含まれる有機溶媒の除去は、減圧蒸留等による一般的な方法により行うことができる。得られた水不溶性ポリマー粒子を含む水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されており、有機溶媒の量は、通常0.1重量%以下、好ましくは0.01重量%以下である。
顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体は、顔料を含有する水不溶性ポリマーの固体分が水を主溶媒とする中に分散しているものである。ここで、顔料を含む水不溶性ポリマー粒子の形態は特に制限はなく、少なくとも顔料と水不溶性ポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、水不溶性ポリマーに顔料が内包された粒子形態、水不溶性ポリマー中に顔料が均一に分散された粒子形態、水不溶性ポリマー粒子表面に顔料が露出された粒子形態等が含まれる。得られる水分散体及び水系インクにおける、顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の平均粒径は、プリンターのノズルの目詰まり防止及び分散安定性の観点から、好ましくは0.05〜0.2μmである。
顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体は、顔料を含有する水不溶性ポリマーの固体分が水を主溶媒とする中に分散しているものである。ここで、顔料を含む水不溶性ポリマー粒子の形態は特に制限はなく、少なくとも顔料と水不溶性ポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、水不溶性ポリマーに顔料が内包された粒子形態、水不溶性ポリマー中に顔料が均一に分散された粒子形態、水不溶性ポリマー粒子表面に顔料が露出された粒子形態等が含まれる。得られる水分散体及び水系インクにおける、顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の平均粒径は、プリンターのノズルの目詰まり防止及び分散安定性の観点から、好ましくは0.05〜0.2μmである。
(2)顔料を水溶性ポリマー及び/又は界面活性剤の存在下で湿式粉砕する方法
この方法では、水溶性ポリマー及び/又は界面活性剤によって、顔料が水中に分散された水分散体が得られる。この中では、水溶性ポリマーの存在下で湿式粉砕することが好ましい。湿式粉砕の条件は前記のとおりである。
この方法では、水溶性ポリマー及び/又は界面活性剤によって、顔料が水中に分散された水分散体が得られる。この中では、水溶性ポリマーの存在下で湿式粉砕することが好ましい。湿式粉砕の条件は前記のとおりである。
水分散体中において、シアン顔料は5〜50重量%が好ましく、水溶性ポリマー、又は界面活性剤は1〜40重量%が好ましく、水は30〜94重量%が好ましい。
水溶性ポリマーが塩生成基を有する場合は、前記(1)の湿式粉砕方法と同様である。
水中に分散するシアン顔料の平均粒径は、プリンターのノズルの目詰まり防止及び分散安定性の観点から、好ましくは10〜500nm、より好ましくは30〜300nm、特に好ましくは50〜200nmである。平均粒径は、前記のレーザー粒子解析システムを用いて測定することができる。
ポリマー粒子の水分散体はそのまま水系インクとして用いてもよいが、インクジェット記録用水系インクに通常用いられる湿潤剤、浸透剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、防黴剤、防錆剤等の添加剤を添加することができる。これらの各成分の混合方法に特に制限はない。
水溶性ポリマーが塩生成基を有する場合は、前記(1)の湿式粉砕方法と同様である。
水中に分散するシアン顔料の平均粒径は、プリンターのノズルの目詰まり防止及び分散安定性の観点から、好ましくは10〜500nm、より好ましくは30〜300nm、特に好ましくは50〜200nmである。平均粒径は、前記のレーザー粒子解析システムを用いて測定することができる。
ポリマー粒子の水分散体はそのまま水系インクとして用いてもよいが、インクジェット記録用水系インクに通常用いられる湿潤剤、浸透剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、防黴剤、防錆剤等の添加剤を添加することができる。これらの各成分の混合方法に特に制限はない。
得られる水系インクにおけるシアン顔料の含有量は、印刷物のブロンズ現象の低減し、充分な印字濃度を得る観点から、好ましくは3重量%以上、より好ましくは3〜10重量%、特に好ましくは3〜8重量%である。また、得られる水分散体及び水系インクにおける水の含有量は、好ましくは30〜90重量%、より好ましくは40〜80重量%である。
水分散体及び水系インク中、シアン顔料、水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー、顔料誘導体、界面活性剤等の合計固形分は、通常、印刷濃度及び吐出安定性の観点から、好ましくは0.5〜30重量%、より好ましくは1〜15重量%となるように調整することが望ましい。
本発明の水分散体及び水系インクの好ましい表面張力(20℃)は、水分散体としては、好ましくは30〜70mN/m、更に好ましくは35〜68mN/mであり、水系インクとしては、好ましくは25〜50mN/m、更に好ましくは27〜45mN/mである。
水分散体の固形分10重量%における粘度(20℃)は、水系インクとした時に良好な粘度とするために、2〜6mPa・sが好ましく、2〜5mPa・sが更に好ましい。また、水系インクの粘度(20℃)は、良好な吐出性を維持するために、2〜12mPa・sが好ましく、2.5〜10mPa・sが更に好ましい。
水分散体及び水系インク中、シアン顔料、水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー、顔料誘導体、界面活性剤等の合計固形分は、通常、印刷濃度及び吐出安定性の観点から、好ましくは0.5〜30重量%、より好ましくは1〜15重量%となるように調整することが望ましい。
本発明の水分散体及び水系インクの好ましい表面張力(20℃)は、水分散体としては、好ましくは30〜70mN/m、更に好ましくは35〜68mN/mであり、水系インクとしては、好ましくは25〜50mN/m、更に好ましくは27〜45mN/mである。
水分散体の固形分10重量%における粘度(20℃)は、水系インクとした時に良好な粘度とするために、2〜6mPa・sが好ましく、2〜5mPa・sが更に好ましい。また、水系インクの粘度(20℃)は、良好な吐出性を維持するために、2〜12mPa・sが好ましく、2.5〜10mPa・sが更に好ましい。
(印刷物のブロンズ現象の低減方法)
本発明の方法によれば、前記水系インクを、インクジェット記録方式により、専用紙上に、印刷する際に、ブロンズ現象を効果的に低減させることができる。
本発明に用いられる専用紙は、無機微粒子を含有した多孔質性のインク吸収層を支持体上に設けたものであり、具体的には、アルミナ、シリカ等の多孔質無機粒子と水溶性樹脂(バインダー)から構成された空隙型インク受容層を有するものが、紙、樹脂フィルム、及びそれらの複合物等を含む支持体上に有する空隙型光沢媒体である。専用紙の60°光沢度は35以上、45以下が好ましい。
このような空隙型光沢媒体は公知のものであり、例えば、「インクジェットプリンターの応用と材料」(株式会社シーエムシー発行)の第174頁〜181頁に記載されている。
かかる専用紙として、セイコーエプソン株式会社製、商品名:写真用紙<光沢>、型番:KA450PSKを挙げることができる。
本発明のインクを適用するインクジェットの方式は制限されないが、特にピエゾ方式のインクジェットプリンターに好適である。
本発明の方法によれば、前記水系インクを、インクジェット記録方式により、専用紙上に、印刷する際に、ブロンズ現象を効果的に低減させることができる。
本発明に用いられる専用紙は、無機微粒子を含有した多孔質性のインク吸収層を支持体上に設けたものであり、具体的には、アルミナ、シリカ等の多孔質無機粒子と水溶性樹脂(バインダー)から構成された空隙型インク受容層を有するものが、紙、樹脂フィルム、及びそれらの複合物等を含む支持体上に有する空隙型光沢媒体である。専用紙の60°光沢度は35以上、45以下が好ましい。
このような空隙型光沢媒体は公知のものであり、例えば、「インクジェットプリンターの応用と材料」(株式会社シーエムシー発行)の第174頁〜181頁に記載されている。
かかる専用紙として、セイコーエプソン株式会社製、商品名:写真用紙<光沢>、型番:KA450PSKを挙げることができる。
本発明のインクを適用するインクジェットの方式は制限されないが、特にピエゾ方式のインクジェットプリンターに好適である。
以下の製造例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「重量部」及び「重量%」である。
実施例1(水分散体1の製造)
6連サンドミル装置(五十嵐機械製造株式会社製、model No.6TSG-1/4)に、イオン交換水151部、フタロシアニン系有機顔料(β型銅フタロシアニン、東洋インキ製TGR-SD)36部、水溶性ポリマー(ジョンソンポリマー社製、商品名:ジョンクリル61J)13部(純分換算)、ジルコニアビーズ(粒径:100μm)1000部を充填し、攪拌羽根の先端部の周速10m/s、温度10℃で5時間分散を行った。分散後の有機顔料の平均粒径は90nmであった。
分散後、ビーズを濾過除去し、遠心分離処理(株式会社日立製作所製、遠心分離機himac 22CP。20,000G×20分)と濾過処理(ザルトリウス株式会社製、ミニザルトN、孔径5.0μmフィルター)を行って、粗大粒子を除去し、水分散体1(固形分20%)を作製した。
実施例1(水分散体1の製造)
6連サンドミル装置(五十嵐機械製造株式会社製、model No.6TSG-1/4)に、イオン交換水151部、フタロシアニン系有機顔料(β型銅フタロシアニン、東洋インキ製TGR-SD)36部、水溶性ポリマー(ジョンソンポリマー社製、商品名:ジョンクリル61J)13部(純分換算)、ジルコニアビーズ(粒径:100μm)1000部を充填し、攪拌羽根の先端部の周速10m/s、温度10℃で5時間分散を行った。分散後の有機顔料の平均粒径は90nmであった。
分散後、ビーズを濾過除去し、遠心分離処理(株式会社日立製作所製、遠心分離機himac 22CP。20,000G×20分)と濾過処理(ザルトリウス株式会社製、ミニザルトN、孔径5.0μmフィルター)を行って、粗大粒子を除去し、水分散体1(固形分20%)を作製した。
実施例2(水分散体2の製造)
実施例1において、ポリマー1の代わりに、下記の水不溶性ポリマーを8部(純分換算で4部)用い、フタロシアニン系有機顔料(東洋インキ株式会社製、TGR-SD)36部、中和剤として1N−水酸化ナトリウム5部、有機溶媒としてメチルエチルケトン20部を用い、イオン交換水131部とした以外は、実施例1と同様にして水分散体2(固形分20%)を作製した。
その後、同液を更に高圧分散処理(Microfluidics社製、マイクロフルイダイザーM-140K)で200MPaの圧力で10パス分散処理した。その後、同処理液中のメチルエチルケトンを加熱減圧により除去した。その後、実施例1と同様に遠心分離、濾過を行い、イオン交換水で固形分を20重量%に調整して水分散体2を作製した。
(水不溶性ポリマーの製造)
ベンジルメタクリレート(和光純薬工業株式会社製、試薬)46部、メタクリル酸(和光純薬工業株式会社製、試薬)14部、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6S、数平均分子量:6000、50重量%(固形分)、重合性官能基:メタクリロイルオキシ基)40部、及びポリプロピレングリコールモノメタクリレート(プロピレンオキシドの付加モル数=平均9モル、末端水酸基)20部からなるモノマー100部と、有機溶媒(メチルエチルケトン)20部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール、和光純薬工業株式会社製、試薬)1部、重合開始剤(2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、和光純薬工業株式会社製、V−65)1部との合計量の10%を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。
一方、滴下ロートに、残りの90%を用い、75℃攪拌下、滴下しながら重合を行った。滴下終了から75℃で約2時間経過後、80℃で1時間熟成させ、水不溶性ポリマー(重量平均分子量18,000)を得た。
実施例1において、ポリマー1の代わりに、下記の水不溶性ポリマーを8部(純分換算で4部)用い、フタロシアニン系有機顔料(東洋インキ株式会社製、TGR-SD)36部、中和剤として1N−水酸化ナトリウム5部、有機溶媒としてメチルエチルケトン20部を用い、イオン交換水131部とした以外は、実施例1と同様にして水分散体2(固形分20%)を作製した。
その後、同液を更に高圧分散処理(Microfluidics社製、マイクロフルイダイザーM-140K)で200MPaの圧力で10パス分散処理した。その後、同処理液中のメチルエチルケトンを加熱減圧により除去した。その後、実施例1と同様に遠心分離、濾過を行い、イオン交換水で固形分を20重量%に調整して水分散体2を作製した。
(水不溶性ポリマーの製造)
ベンジルメタクリレート(和光純薬工業株式会社製、試薬)46部、メタクリル酸(和光純薬工業株式会社製、試薬)14部、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6S、数平均分子量:6000、50重量%(固形分)、重合性官能基:メタクリロイルオキシ基)40部、及びポリプロピレングリコールモノメタクリレート(プロピレンオキシドの付加モル数=平均9モル、末端水酸基)20部からなるモノマー100部と、有機溶媒(メチルエチルケトン)20部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール、和光純薬工業株式会社製、試薬)1部、重合開始剤(2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、和光純薬工業株式会社製、V−65)1部との合計量の10%を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。
一方、滴下ロートに、残りの90%を用い、75℃攪拌下、滴下しながら重合を行った。滴下終了から75℃で約2時間経過後、80℃で1時間熟成させ、水不溶性ポリマー(重量平均分子量18,000)を得た。
比較例1
上記の水不溶性ポリマーを8部(純分換算で4部)用い、フタロシアニン系有機顔料(東洋インキ株式会社製、TGR-SD)36部、中和剤として1N−水酸化ナトリウム5部、有機溶媒としてメチルエチルケトン20部、イオン交換水131部を用い混合液とした後、同液を更に高圧分散処理(Microfluidics社製、マイクロフルイダイザーM-140K)で200MPaの圧力で10パス分散処理した。その後、同処理液中のメチルエチルケトンを加熱減圧により除去した。その後、実施例1と同様に遠心分離、濾過を行い、イオン交換水で固形分を20重量%に調整して比較例1を作製した。
上記の水不溶性ポリマーを8部(純分換算で4部)用い、フタロシアニン系有機顔料(東洋インキ株式会社製、TGR-SD)36部、中和剤として1N−水酸化ナトリウム5部、有機溶媒としてメチルエチルケトン20部、イオン交換水131部を用い混合液とした後、同液を更に高圧分散処理(Microfluidics社製、マイクロフルイダイザーM-140K)で200MPaの圧力で10パス分散処理した。その後、同処理液中のメチルエチルケトンを加熱減圧により除去した。その後、実施例1と同様に遠心分離、濾過を行い、イオン交換水で固形分を20重量%に調整して比較例1を作製した。
(顔料表面の反射スペクトルの測定)
前記水分散体10gをメチルエチルケトン1l中に滴下して十分に攪拌した後濾過して顔料を抽出した。抽出した顔料1gとトルエン2gを混合したペーストを、粉末X線回折測定用試料ホルダーにいれて自然乾燥させ、それをGonio-Spectrometer(村上色材技術研究所製、GSP−2)の試料台に装着して、光源:ハロゲンランプC光、入射角度45°、受光角度45°、視野角2°、あおり角0°の条件下で、波長390nm〜720nmの反射スペクトルを測定した。
得られた顔料の表面反射スペクトル図を図1に示す。これらのスペクトルから、波長550nmの強度と630nmの強度を調べ、(630nm/550nm)の強度比を算出した。結果を表1に示す。
前記水分散体10gをメチルエチルケトン1l中に滴下して十分に攪拌した後濾過して顔料を抽出した。抽出した顔料1gとトルエン2gを混合したペーストを、粉末X線回折測定用試料ホルダーにいれて自然乾燥させ、それをGonio-Spectrometer(村上色材技術研究所製、GSP−2)の試料台に装着して、光源:ハロゲンランプC光、入射角度45°、受光角度45°、視野角2°、あおり角0°の条件下で、波長390nm〜720nmの反射スペクトルを測定した。
得られた顔料の表面反射スペクトル図を図1に示す。これらのスペクトルから、波長550nmの強度と630nmの強度を調べ、(630nm/550nm)の強度比を算出した。結果を表1に示す。
(結晶化度の測定)
X線回折測定装置(理学電機株式会社製RINT2500装置、ターゲット:Cu、スリット幅:発散スリット1°、受光スリット0.3mm、タングステンフィラメントの電流電圧値:40kV/120mA、スキャンスピード:5°/分、20℃)を用いて、前記の顔料抽出物のX線回折を行い、結晶化度を測定した。
図2に、実施例及び比較例で得られた顔料のX線回折スペクトルの拡大図を示す。実施例及び比較例のX線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ)=5°〜40°の積分値を読み取り、各々の非晶散乱強度Ia、結晶散乱強度Icを求めた(前記の共立出版株式会社発行「高分子の固体構造II」第317頁、図6.5参照)。
これらを図3のようにプロットして、前記式(2)からI100cとI100aを求めた結果、I100cは2006、I100aは1987であった。これらの値から、前記式(1)によりXc(結晶化度)(%)を求めた。結果を表1(前記)に示す。
X線回折測定装置(理学電機株式会社製RINT2500装置、ターゲット:Cu、スリット幅:発散スリット1°、受光スリット0.3mm、タングステンフィラメントの電流電圧値:40kV/120mA、スキャンスピード:5°/分、20℃)を用いて、前記の顔料抽出物のX線回折を行い、結晶化度を測定した。
図2に、実施例及び比較例で得られた顔料のX線回折スペクトルの拡大図を示す。実施例及び比較例のX線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ)=5°〜40°の積分値を読み取り、各々の非晶散乱強度Ia、結晶散乱強度Icを求めた(前記の共立出版株式会社発行「高分子の固体構造II」第317頁、図6.5参照)。
これらを図3のようにプロットして、前記式(2)からI100cとI100aを求めた結果、I100cは2006、I100aは1987であった。これらの値から、前記式(1)によりXc(結晶化度)(%)を求めた。結果を表1(前記)に示す。
(ブロンズ現象評価)
実施例及び比較例で得られた水分散体を用い、分散液(固形分換算)4.5部/グリセリン15部/トリエチレングリコール−モノ−n−ブチルエーテル5部/アセチレノールEH(川研ファインケミカル株式会社製)1部、イオン交換水74.5部の配合比で水系インクを調製した。
得られた水系インクを市販のインクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、型番:EM−930C、ピエゾ方式)に充填し、写真用光沢紙(セイコーエプソン株式会社製、商品名:写真用紙<光沢>KA450PSK)に、duty100%のベタ印刷を行った。
印刷物表面に蛍光灯、太陽光を当て、その反射光によるブロンズ現象の程度を目視で観察して評価した。赤みが認められれば×、認められなければ○とした。結果を表1(前記)に示す。
実施例及び比較例で得られた水分散体を用い、分散液(固形分換算)4.5部/グリセリン15部/トリエチレングリコール−モノ−n−ブチルエーテル5部/アセチレノールEH(川研ファインケミカル株式会社製)1部、イオン交換水74.5部の配合比で水系インクを調製した。
得られた水系インクを市販のインクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、型番:EM−930C、ピエゾ方式)に充填し、写真用光沢紙(セイコーエプソン株式会社製、商品名:写真用紙<光沢>KA450PSK)に、duty100%のベタ印刷を行った。
印刷物表面に蛍光灯、太陽光を当て、その反射光によるブロンズ現象の程度を目視で観察して評価した。赤みが認められれば×、認められなければ○とした。結果を表1(前記)に示す。
表1から、実施例1及び2では、白色光に対する顔料表面の反射スペクトルの強度比を1.30以下にし、有機顔料の結晶化度を90%以下に調整することにより、専用紙印刷におけるブロンズ現象を低減できたことが分かる。これに対し、比較例1では、ブロンズ現象(赤味)がはっきりと認められた。実施例1、2の印刷物は、写像性にも優れていた。
Claims (10)
- 白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比が1.30以下である、インクジェット記録用シアン顔料。
- X線回折法による結晶化度が90%以下である、請求項1に記載のインクジェット記録用シアン顔料。
- 請求項1又は2に記載のシアン顔料を含むインクジェット記録用水分散体。
- シアン顔料が、水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、メディア粒子を用いた分散機により分散処理されたものである、請求項3に記載の水分散体。
- 〔シアン顔料/(水不溶性ポリマー+水溶性ポリマー)〕の重量比が、95/5〜50/50である、請求項4に記載の水分散体。
- 請求項3〜5のいずれかに記載の水分散体を含有するインクジェット記録用水系インク。
- シアン顔料の含有量が3重量%以上である、請求項6に記載のインクジェット記録用水系インク。
- 請求項6又は7に記載の水系インクを用いてインクジェット記録方式により印刷する、印刷物のブロンズ現象を低減する方法。
- 水不溶性ポリマー、水溶性ポリマー及び界面活性剤からなる群から選ばれる1種以上の存在下で、シアン顔料を、メディア粒子を用いた分散機により分散処理して、白色光に対する顔料表面の反射スペクトルにおける〔630nmの強度/550nmの強度〕の強度比を1.30以下とする、インクジェット記録用シアン顔料の製造方法。
- 攪拌羽根を有する分散機を用いて、該攪拌羽根の先端部の周速を3〜30m/secとし、3〜48時間、分散処理を行う、請求項9に記載の製造方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008222976A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Kyocera Mita Corp | インクジェット用インクおよびインクジェット記録システム |
JP2009149805A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Kao Corp | インクジェット記録用インクセット |
JP2011137058A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-14 | Kao Corp | インクジェット記録用水分散体の製造方法 |
JP2017106009A (ja) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 花王株式会社 | 有機顔料の製造方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003306620A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-10-31 | Seiko Epson Corp | インク組成物 |
JP2003342492A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Dainippon Ink & Chem Inc | 水性顔料分散体及び水性顔料記録液 |
JP2004067903A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Seiko Epson Corp | インク、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 |
JP2004124081A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-04-22 | Kao Corp | 水系インク |
JP2004263155A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-09-24 | Seiko Epson Corp | インク組成物、それを用いたインクジェット記録方法および記録物 |
JP2005126551A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Seiko Epson Corp | インク組成物、それを用いたインクジェット記録方法および記録物 |
JP2006282781A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Seiko Epson Corp | 水性インク |
-
2005
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003306620A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-10-31 | Seiko Epson Corp | インク組成物 |
JP2004263155A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-09-24 | Seiko Epson Corp | インク組成物、それを用いたインクジェット記録方法および記録物 |
JP2003342492A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Dainippon Ink & Chem Inc | 水性顔料分散体及び水性顔料記録液 |
JP2004067903A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Seiko Epson Corp | インク、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 |
JP2004124081A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-04-22 | Kao Corp | 水系インク |
JP2005126551A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Seiko Epson Corp | インク組成物、それを用いたインクジェット記録方法および記録物 |
JP2006282781A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Seiko Epson Corp | 水性インク |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008222976A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Kyocera Mita Corp | インクジェット用インクおよびインクジェット記録システム |
JP2009149805A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Kao Corp | インクジェット記録用インクセット |
JP2011137058A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-14 | Kao Corp | インクジェット記録用水分散体の製造方法 |
JP2017106009A (ja) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 花王株式会社 | 有機顔料の製造方法 |
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