JP2017095633A - インク及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）等のプラスチックフィルムに対する密着性に優れたインクを提供すること。【解決手段】水、顔料、有機溶剤、界面活性剤、及び樹脂を含有するインクであって、前記顔料はスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を含有し、前記樹脂はポリエステル系ウレタン樹脂を含有し、前記有機溶剤は３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有し、前記３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量が質量比で前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍以上であることを特徴とするインク。【選択図】なし
Description
本発明は、インク及びインクジェット記録方法に関するものである。
インクジェットプリンターは低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易であるなどの利点を有するので、デジタル信号の出力機器として一般家庭に広く普及している。近年では、家庭用のみならず、例えば食品、飲料、日用品などの包装材料にインクジェットで作像する技術が発展してきている。こういった用途においてはプラスチックフィルムなどの非多孔質記録媒体が使用されており、そのためのインクが開発されてきている。
このような包装用途の大半はプラスチックフィルムの裏面に印刷した後、印刷層の上に接着剤を塗布し、ヒートシールできるフィルムを貼り合わせてラミネート加工した包装材料が一般的である。また、軟包装用途ではポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）の使用量が多い。特にポリプロピレンは安価でかつ成形性、耐薬品性、耐熱性など優れた性能を多数有するため最も使用量が多い。しかし、ポリプロピレン（ＰＰ）は非極性かつ結晶性の樹脂であるため水性インクが弾かれやすいため、インク層を密着させるのが困難であるという課題がある。
上記課題の解決手段として、塩素化ポリオレフィン樹脂を用いる方法があるが、塩素化ポリオレフィン樹脂は焼却した際に塩素化合物を発生させるため、環境に対するリスク、特にオゾン層の破壊が懸念されており、近年は使用が忌避される傾向にある。非塩素でポリオレフィン系基材に対応する方法としては、特許文献１（特開２００５−２２０３５２号公報）でポリプロピレン系樹脂材料を用いる方法が考案されている。
本発明者が特許文献１に記載されているポリプロピレン系樹脂材料について検討を行った結果、確かにポリプロピレン（ＰＰ）への密着性は向上するが、ナイロン（ＮＹ）及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）には密着しないことが明らかとなった。
本発明は、上記問題点の解決を目指すものであり、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）等のプラスチックフィルムに対する密着性に優れ、且つ保存安定性の良好なインクを提供することを課題とするものである。
本発明は、上記問題点の解決を目指すものであり、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）等のプラスチックフィルムに対する密着性に優れ、且つ保存安定性の良好なインクを提供することを課題とするものである。
本発明は、水、顔料、有機溶剤、界面活性剤、及び樹脂を含有するインクであって、前記顔料はスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を含有し、前記樹脂はポリエステル系ウレタン樹脂を含有し、前記有機溶剤は３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有し、前記３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量が質量比で前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍以上であることを特徴とするインク、である。
本発明により、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）等のプラスチックフィルムに対する密着性に優れ、且つ保存安定性の良好なインクを提供することができる。
以下に本発明の好ましい実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。
本発明に係るインクは、水、顔料、有機溶剤、界面活性剤、及び樹脂を含有するインクであって、前記顔料はスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を含有し、前記樹脂はポリエステル系ウレタン樹脂を含有し、前記有機溶剤は３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有し、前記３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量が質量比で前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍以上であることを特徴とするインクである。
また、ポリエステル系ウレタン樹脂の含有量は、質量比でスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の１倍以上、２倍以下であることが好ましい。
本発明に係るインクジェット記録方法は、上記の本発明に係るインクに、熱エネルギー及び力学的エネルギーのいずれか又は両方を作用させてインク吐出を行なうものであればよい。
以下に、各構成について詳述する。
本発明に係るインクは、水、顔料、有機溶剤、界面活性剤、及び樹脂を含有するインクであって、前記顔料はスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を含有し、前記樹脂はポリエステル系ウレタン樹脂を含有し、前記有機溶剤は３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有し、前記３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量が質量比で前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍以上であることを特徴とするインクである。
また、ポリエステル系ウレタン樹脂の含有量は、質量比でスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の１倍以上、２倍以下であることが好ましい。
本発明に係るインクジェット記録方法は、上記の本発明に係るインクに、熱エネルギー及び力学的エネルギーのいずれか又は両方を作用させてインク吐出を行なうものであればよい。
以下に、各構成について詳述する。
＜インク＞
以下、インクに用いる有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。
以下、インクに用いる有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。
＜有機溶剤＞
本発明のインクにおいて、有機溶剤は３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有するものである。３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有することにより基材への密着性が強固になる原理は定かではないが、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールはポリエステル系ポリウレタン樹脂とスチレン−アクリル系樹脂の相溶性を高める作用があり、その結果、インク塗膜と基材が密に接触することが要因の一つである考えられる。
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの添加量としては、質量比で前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍以上であればよく、より好ましくは０．５倍以上、１．５倍以下である。３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量が、質量比でスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍未満であると、インクとポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）等のプラスチックフィルムとの密着性が弱くなってしまう。
本発明のインクにおいて、有機溶剤は３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有するものである。３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有することにより基材への密着性が強固になる原理は定かではないが、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールはポリエステル系ポリウレタン樹脂とスチレン−アクリル系樹脂の相溶性を高める作用があり、その結果、インク塗膜と基材が密に接触することが要因の一つである考えられる。
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの添加量としては、質量比で前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍以上であればよく、より好ましくは０．５倍以上、１．５倍以下である。３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量が、質量比でスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍未満であると、インクとポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）等のプラスチックフィルムとの密着性が弱くなってしまう。
本発明に使用するその他の有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、エチル−１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が２５０℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、エチル−１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が２５０℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。
＜水＞
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％〜６０質量％がより好ましい。
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％〜６０質量％がより好ましい。
＜色材（顔料）＞
本発明のインクにおいて、顔料はスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を含有するものである。ここで、スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料とは、顔料をスチレン−アクリル系樹脂で被覆することによって水に分散可能な状態にしたものである。この場合、インクに配合される顔料は全て樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
本発明のインクにおいて、顔料はスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を含有するものである。ここで、スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料とは、顔料をスチレン−アクリル系樹脂で被覆することによって水に分散可能な状態にしたものである。この場合、インクに配合される顔料は全て樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、１種単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用の顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、１５５、１８０、１８５、２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１９０、１９３、２０２、２０７、２０８、２０９、２１３、２１９、２２４、２５４、２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等が挙げられる。
前記スチレン−アクリル系樹脂としては、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α―メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α―メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。これらのなかでも、スチレン−アクリル酸共重合体が特に好ましい。
なお、共重合体の形態としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態でも用いることができる。
なお、共重合体の形態としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態でも用いることができる。
また、前記スチレン−アクリル系樹脂には、スチレン−アクリル酸、メタクリル酸以外のモノマーに由来する成分が含まれていてもよい。このようなモノマーの例としては、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体や、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。これらのモノマーはその１種又は２種以上を上記のスチレンとアクリル酸又はメタクリル酸モノマー成分に添加することができる。
前記スチレン−アクリル系樹脂の重量平均分子量は３，０００〜５０，０００の範囲内にあることが好ましく、５，０００〜３０，０００の範囲内にあることがより好ましい。
なお、スチレン−アクリル系樹脂としては、市販されているものを利用してもよい。
スチレン−アクリル系樹脂の市販品としては、具体例には、ジョンクリル６２Ｊ（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）等が挙げられる。
なお、スチレン−アクリル系樹脂としては、市販されているものを利用してもよい。
スチレン−アクリル系樹脂の市販品としては、具体例には、ジョンクリル６２Ｊ（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）等が挙げられる。
スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を製造する方法は特に限定されるものではなく、例えば、次のようにして製造することができる。すなわち、例えば、前記顔料と、前記スチレン−アクリル系樹脂とを分散媒に分散させ、混練することにより得ることができる。
スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を水や分散剤などと混合してスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
インク中の前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の含有量は、印刷物の画像濃度とインクの保存安定性を考慮すると、１質量％以上、１０質量％以下が好ましく、より好ましくは２質量％以上、８質量％以下である。
＜樹脂＞
本発明のインクにおいて、樹脂はポリエステル系ウレタン樹脂を含有するものである。ここで、ポリエステル系ウレタン樹脂とは、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタン樹脂のことである。ポリエステル系ウレタン樹脂は、新たに製造したものでも構わないし、市販のものを使用しても構わない。
本発明のインクにおいて、樹脂はポリエステル系ウレタン樹脂を含有するものである。ここで、ポリエステル系ウレタン樹脂とは、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタン樹脂のことである。ポリエステル系ウレタン樹脂は、新たに製造したものでも構わないし、市販のものを使用しても構わない。
ポリエステル系ウレタン樹脂の含有量は、質量比で、スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の１倍以上、２倍以下であることが好ましい。本発明のインクは、ポリエステル系ウレタン樹脂の含有量が、質量比で、スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の１倍以上であることにより、十分な基材密着性と堅牢性を発揮する。また、２倍以下であることにより、インクの保存安定性をより良好にすることができる。
ポリエステル系ウレタン樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、次の方法があげられる。すなわち、まず、無溶剤で又は有機溶剤の存在下で、前記ポリエステルポリオールと前記ポリイソシアネートを、イソシアネート基が過剰になる当量比で反応させて、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを製造する。次いで、前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマー中のアニオン性基をアンモニアや有機アミン等の中和剤により中和した後、鎖延長剤と反応させる。そして、最後に系内の有機溶剤を除去することによって、ポリエステル系ウレタン樹脂を得ることが出来る。
（ポリエステルポリオール）
前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、低分子量のポリオールとポリカルボン酸とをエステル化反応して得られるものや、ε−カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合反応して得られるポリエステルや、これらの共重合ポリエステル等を使用することができる。前記低分子量のポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等を使用することができる。前記ポリカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、及びこれらの無水物またはエステル形成性誘導体などを使用することができる。
前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、低分子量のポリオールとポリカルボン酸とをエステル化反応して得られるものや、ε−カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合反応して得られるポリエステルや、これらの共重合ポリエステル等を使用することができる。前記低分子量のポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等を使用することができる。前記ポリカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、及びこれらの無水物またはエステル形成性誘導体などを使用することができる。
（ポリイソシアネート）
前記ポリイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニレンメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、１，５−ナフチレンジイソシアネート、ｍ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、ｐ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物；エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ドデカメチレンジイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）フマレート、ビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート等の脂肪族ポリイソシアネート化合物；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水素添加ＭＤＩ）、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート（水素添加ＴＤＩ）、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−ジクロヘキセン−１，２−ジカルボキシレート、２，５−ノルボルナンジイソシアネート、２，６−ノルボルナンジイソシアネーネート等の脂環式ポリシアネート化合物等が挙げられる。中でも、長期耐候性を持つ塗膜を必要とする観点から脂肪族又は脂環式ジイソシアネートを使用することが好ましい。
前記ポリイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニレンメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、１，５−ナフチレンジイソシアネート、ｍ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、ｐ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物；エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ドデカメチレンジイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）フマレート、ビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート等の脂肪族ポリイソシアネート化合物；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水素添加ＭＤＩ）、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート（水素添加ＴＤＩ）、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−ジクロヘキセン−１，２−ジカルボキシレート、２，５−ノルボルナンジイソシアネート、２，６−ノルボルナンジイソシアネーネート等の脂環式ポリシアネート化合物等が挙げられる。中でも、長期耐候性を持つ塗膜を必要とする観点から脂肪族又は脂環式ジイソシアネートを使用することが好ましい。
（鎖延長剤）
前記鎖延長剤としては、ポリアミンやその他の活性水素原子含有化合物が挙げられる。前記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、１，２−プロパンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン等のジアミン類、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン類、ヒドラジン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルヒドラジン、１，６−ヘキサメチレンビスヒドラジン等のヒドラジン類、コハク酸ジヒドラジッド、アジピン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド類などが挙げられる。
前記鎖延長剤としては、ポリアミンやその他の活性水素原子含有化合物が挙げられる。前記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、１，２−プロパンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン等のジアミン類、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン類、ヒドラジン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルヒドラジン、１，６−ヘキサメチレンビスヒドラジン等のヒドラジン類、コハク酸ジヒドラジッド、アジピン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド類などが挙げられる。
ポリエステル系ウレタン樹脂の他にインク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、１種を単独で用いても、２種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、１種を単独で用いても、２種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、１０ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、基材への定着性とインクの保存安定性を考慮すると、前記顔料の質量の０．１倍以上５倍以下が好ましく、０．８倍以上１．８倍以下がより好ましい。
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
＜添加剤＞
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えても良い。
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えても良い。
＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４、ＮＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２、ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）３等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４、ＮＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２、ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）３等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、０．００１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましい。
＜消泡剤＞
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
＜防腐防黴剤＞
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンなどが挙げられる。
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンなどが挙げられる。
＜防錆剤＞
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
＜インクの作製方法＞
本発明のインクは、前記各成分に水を加え、必要に応じて攪拌混合することにより作製できる。攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行なうことができる。しかし、製造方法は特に限定されず、公知の方法を適宜採用すればよい。
本発明のインクは、前記各成分に水を加え、必要に応じて攪拌混合することにより作製できる。攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行なうことができる。しかし、製造方法は特に限定されず、公知の方法を適宜採用すればよい。
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
インクの２５℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ−８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。
インクのｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７〜１２が好ましく、８〜１１がより好ましい。
インクの２５℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ−８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。
インクのｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７〜１２が好ましく、８〜１１がより好ましい。
＜記録媒体＞
記録媒体としては特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、非浸透性基材を用いても良好な画像形成が可能である。
前記非浸透性基材とは、水透過性、吸収性が低い表面を有する基材であり、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれ、より定量的には、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において接触開始から３０ｍｓｅｃ１／２までの水吸収量が１０ｍＬ／ｍ２以下である基材をいう。
前記非浸透性基材としては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートフィルムなどのプラスチックフィルムを、好適に使用することができる。
記録媒体としては特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、非浸透性基材を用いても良好な画像形成が可能である。
前記非浸透性基材とは、水透過性、吸収性が低い表面を有する基材であり、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれ、より定量的には、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において接触開始から３０ｍｓｅｃ１／２までの水吸収量が１０ｍＬ／ｍ２以下である基材をいう。
前記非浸透性基材としては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートフィルムなどのプラスチックフィルムを、好適に使用することができる。
本発明のインクは、非浸透性基材の中でも、特にポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイロンフィルムに対して良好な密着性が得られる。
前記ポリプロピレンフィルムの例としては、東洋紡製Ｐ−２００２、Ｐ−２１６１、Ｐ−４１６６、ＳＵＮＴＯＸ製ＰＡ−２０、ＰＡ−３０、ＰＡ−２０Ｗ、フタムラ化学製ＦＯＡ、ＦＯＳ、ＦＯＲなどが挙げられる。
また、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの例としては、東洋紡製Ｅ−５１００、Ｅ−５１０２、東レ製Ｐ６０、Ｐ３７５、帝人デュポンフィルム製Ｇ２、Ｇ２Ｐ２、Ｋ、ＳＬなどが挙げられる。
また、前記ナイロンフィルムの例としては、東洋紡製ハーデンフィルムＮ−１１００、Ｎ−１１０２、Ｎ−１２００、ユニチカ製ＯＮ、ＮＸ、ＭＳ、ＮＫなどが挙げられる。
前記ポリプロピレンフィルムの例としては、東洋紡製Ｐ−２００２、Ｐ−２１６１、Ｐ−４１６６、ＳＵＮＴＯＸ製ＰＡ−２０、ＰＡ−３０、ＰＡ−２０Ｗ、フタムラ化学製ＦＯＡ、ＦＯＳ、ＦＯＲなどが挙げられる。
また、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの例としては、東洋紡製Ｅ−５１００、Ｅ−５１０２、東レ製Ｐ６０、Ｐ３７５、帝人デュポンフィルム製Ｇ２、Ｇ２Ｐ２、Ｋ、ＳＬなどが挙げられる。
また、前記ナイロンフィルムの例としては、東洋紡製ハーデンフィルムＮ−１１００、Ｎ−１１０２、Ｎ−１２００、ユニチカ製ＯＮ、ＮＸ、ＭＳ、ＮＫなどが挙げられる。
＜記録物＞
本発明のインク記録物は、記録媒体上に、本発明のインクを用いて形成された画像を有してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
本発明のインク記録物は、記録媒体上に、本発明のインクを用いて形成された画像を有してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
＜記録装置、記録方法＞
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、立体造形装置などに好適に使用することができる。
本願において、記録装置、記録方法とは、記録媒体に対してインクや各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インクや各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
記録装置、記録方法は、加熱工程に用いる加熱手段、乾燥工程に用いる乾燥手段を有しても良い。加熱手段、乾燥手段には、例えば、記録媒体の印字面や裏面を加熱、乾燥する手段が含まれる。加熱手段、乾燥手段としては、特に限定されないが、例えば、温風ヒーター、赤外線ヒーターを用いることができる。加熱、乾燥は、印字前、印字中、印字後などに行うことができる。
また、記録装置、記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、３次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、Ａ０サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置や、例えばロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
記録装置の一例について図１乃至図２を参照して説明する。図１は同装置の斜視説明図である。図２はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置４００は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置４００の外装４０１内に機構部４２０が設けられている。ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色用のメインタンク４１０（４１０ｋ、４１０ｃ、４１０ｍ、４１０ｙ）の各インク収容部４１１は、例えばアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク収容部４１１は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース４１４内に収容される。これによりメインタンク４１０は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー４０１ｃを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ４０４が設けられている。カートリッジホルダ４０４には、メインタンク４１０が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブ４３６を介して、メインタンク４１０の各インク排出口４１３と各色用の吐出ヘッド４３４とが連通し、吐出ヘッド４３４から記録媒体へインクを吐出可能となる。
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、立体造形装置などに好適に使用することができる。
本願において、記録装置、記録方法とは、記録媒体に対してインクや各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インクや各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
記録装置、記録方法は、加熱工程に用いる加熱手段、乾燥工程に用いる乾燥手段を有しても良い。加熱手段、乾燥手段には、例えば、記録媒体の印字面や裏面を加熱、乾燥する手段が含まれる。加熱手段、乾燥手段としては、特に限定されないが、例えば、温風ヒーター、赤外線ヒーターを用いることができる。加熱、乾燥は、印字前、印字中、印字後などに行うことができる。
また、記録装置、記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、３次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、Ａ０サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置や、例えばロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
記録装置の一例について図１乃至図２を参照して説明する。図１は同装置の斜視説明図である。図２はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置４００は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置４００の外装４０１内に機構部４２０が設けられている。ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色用のメインタンク４１０（４１０ｋ、４１０ｃ、４１０ｍ、４１０ｙ）の各インク収容部４１１は、例えばアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク収容部４１１は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース４１４内に収容される。これによりメインタンク４１０は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー４０１ｃを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ４０４が設けられている。カートリッジホルダ４０４には、メインタンク４１０が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブ４３６を介して、メインタンク４１０の各インク排出口４１３と各色用の吐出ヘッド４３４とが連通し、吐出ヘッド４３４から記録媒体へインクを吐出可能となる。
この記録装置には、インクを吐出する部分だけでなく、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
前処理装置、後処理装置の一態様として、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）などのインクの場合と同様に、前処理液や、後処理液を有する液体収容部と液体吐出ヘッドを追加し、前処理液や、後処理液をインクジェット記録方式で吐出する態様がある。
前処理装置、後処理装置の他の態様として、インクジェット記録方式以外の、例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法による前処理装置、後処理装置を設ける態様がある。
前処理装置、後処理装置の一態様として、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）などのインクの場合と同様に、前処理液や、後処理液を有する液体収容部と液体吐出ヘッドを追加し、前処理液や、後処理液をインクジェット記録方式で吐出する態様がある。
前処理装置、後処理装置の他の態様として、インクジェット記録方式以外の、例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法による前処理装置、後処理装置を設ける態様がある。
なお、インクの使用方法としては、インクジェット記録方法に制限されず、広く使用することが可能である。インクジェット記録方法以外にも、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法、スプレーコート法などが挙げられる。
本発明のインクは、非浸透性基材に高画質に記録できるが、よりいっそう高画質で耐擦性や接着性の高い画像を形成するため、及び高速の印字条件にも対応できるようにするためには、印字中に基材を加熱することが好ましい。また、印字後の基材も加熱乾燥させることが好ましい。
基材の加熱に使用する加熱装置は、多くの既知の加熱装置のうちの１つまたは複数を使用することができる。例えば、強制空気加熱、輻射加熱、伝導加熱、高周波乾燥、及びマイクロ波乾燥用の装置であり、これらは１種または２種以上を併用することもできる。このような加熱装置は、既存のインクジェットプリンターに組込んだものであっても、また、既存のインクジェットプリンターに外付けされたものであってもよい。
基材の加熱温度は乾燥性を考慮すると高いことが好ましい。しかしながら、加熱温度が高すぎると、基材がダメージを受けたり、インクヘッドが暖まることによって不吐出が生じたり、均一なインク塗膜の形成を妨げたりすることがあるので注意が必要である。一般的に、印字中は３０℃以上、６０℃以下の範囲で加熱することが好ましい。また、印字後の乾燥温度は１１０℃以下で制御することが好ましい。
次に、本発明の実施例を詳述するが、本発明のインク及び記録方法はこれに限定されるものではない。なお、例中の「％」は評価基準中の記載を除き「質量％」である。
＜スチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａの調製＞
スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４ｇ、スチレンマクロマー４ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを混合し、６５℃に昇温した。次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６ｇ、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０ｇ、スチレンマクロマー３６ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスメチルバレロニトリル２．４ｇ、及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を、２．５ｈかけてフラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、さらに１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、固形分濃度５０％のポリマー溶液Ａを８００ｇ得た。
次いで、ポリマー溶液Ａを２８ｇ、カーボンブラック（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ １０００）４２ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、及び水１３．６ｇを十分に攪拌した後、ロールミルで混練した。得られたペーストを純水２００ｇに入れて充分に攪拌した後、エバポレータでメチルエチルケトンを除去し、平均孔径５μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターで加圧濾過した後、固形分濃度が２０％になるように水分量を調整し、固形分濃度２０％のスチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａを得た。
スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４ｇ、スチレンマクロマー４ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを混合し、６５℃に昇温した。次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６ｇ、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０ｇ、スチレンマクロマー３６ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスメチルバレロニトリル２．４ｇ、及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を、２．５ｈかけてフラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、さらに１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、固形分濃度５０％のポリマー溶液Ａを８００ｇ得た。
次いで、ポリマー溶液Ａを２８ｇ、カーボンブラック（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ １０００）４２ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、及び水１３．６ｇを十分に攪拌した後、ロールミルで混練した。得られたペーストを純水２００ｇに入れて充分に攪拌した後、エバポレータでメチルエチルケトンを除去し、平均孔径５μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターで加圧濾過した後、固形分濃度が２０％になるように水分量を調整し、固形分濃度２０％のスチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａを得た。
＜スチレン−アクリル系樹脂被覆シアン顔料分散体Ａの調製＞
前記スチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａの調製において、カーボンブラックの代わりにピグメントブルー１５：４（ＳＥＮＳＩＥＮＴ社製ＳＭＡＲＴ Ｃｙａｎ ３１５４ＢＡ）を使用する以外は同様にして固形分濃度２０％のスチレン−アクリル系樹脂被覆シアン顔料分散体Ａを得た。
前記スチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａの調製において、カーボンブラックの代わりにピグメントブルー１５：４（ＳＥＮＳＩＥＮＴ社製ＳＭＡＲＴ Ｃｙａｎ ３１５４ＢＡ）を使用する以外は同様にして固形分濃度２０％のスチレン−アクリル系樹脂被覆シアン顔料分散体Ａを得た。
＜スチレン−アクリル系樹脂被覆マゼンタ顔料分散体Ａの調製＞
前記スチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａの調製において、カーボンブラックの代わりにピグメントレッド１２２（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２）を使用する以外は同様にして固形分濃度２０％のスチレン−アクリル系樹脂被覆マゼンタ顔料分散体Ａを得た。
前記スチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａの調製において、カーボンブラックの代わりにピグメントレッド１２２（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２）を使用する以外は同様にして固形分濃度２０％のスチレン−アクリル系樹脂被覆マゼンタ顔料分散体Ａを得た。
＜スチレン−アクリル系樹脂被覆イエロー顔料分散体Ａの調製＞
前記スチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａの調製において、カーボンブラックの代わりにピグメントイエロー７４（ＳＥＮＳＩＥＮＴ社製ＳＭＡＲＴ Ｙｅｌｌｏｗ ３０７４ＢＡ）を使用する以外は同様にして固形分濃度２０％のスチレン−アクリル系樹脂被覆イエロー顔料分散体Ａを得た。
前記スチレン−アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散体Ａの調製において、カーボンブラックの代わりにピグメントイエロー７４（ＳＥＮＳＩＥＮＴ社製ＳＭＡＲＴ Ｙｅｌｌｏｗ ３０７４ＢＡ）を使用する以外は同様にして固形分濃度２０％のスチレン−アクリル系樹脂被覆イエロー顔料分散体Ａを得た。
＜自己分散型ブラック顔料分散体Ｂの調製＞
Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のカーボンブラック（Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ １０００）１００ｇを、２．５Ｎ（規定）の次亜塩素酸ナトリウム溶液３０００ｍＬに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行い、カーボンブラックの表面にカルボン酸基が付与された顔料を得た。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。次いで、該顔料分散体とイオン交換水を用いて透析膜による限外濾過を行い、さらに超音波分散を行った。その後、固形分濃度が２０％になるように水分量を調整し、固形分濃度２０％の自己分散型ブラック顔料分散体Ｂを得た。
Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のカーボンブラック（Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ １０００）１００ｇを、２．５Ｎ（規定）の次亜塩素酸ナトリウム溶液３０００ｍＬに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行い、カーボンブラックの表面にカルボン酸基が付与された顔料を得た。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。次いで、該顔料分散体とイオン交換水を用いて透析膜による限外濾過を行い、さらに超音波分散を行った。その後、固形分濃度が２０％になるように水分量を調整し、固形分濃度２０％の自己分散型ブラック顔料分散体Ｂを得た。
＜分散剤分散型ブラック顔料分散体Ｃの調製＞
Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のカーボンブラック（Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ １０００）１００ｇと竹本油脂（株）製のナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物（パイオニンＡ−４５−ＰＮ）１５ｇとイオン交換水２８０ｇの混合物をプレミックスした後、ダイノーミル（シンマルエンタープライゼス社製）で０．３ｍｍジルコニアビーズを用いて、回転速度１０ｍ／ｓｅｃ、液温１０℃の条件で３０ｍｉｎ分散した。次いで、顔料分散液とジルコニアビーズを分離し、０．８μｍメンブレンフィルター（セルロースアセテートタイプ）で濾過した。その後、固形分濃度が２０％になるように水分量を調整し、固形分濃度２０％の分散剤分散型ブラック顔料分散体Ｃを得た。
Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のカーボンブラック（Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ １０００）１００ｇと竹本油脂（株）製のナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物（パイオニンＡ−４５−ＰＮ）１５ｇとイオン交換水２８０ｇの混合物をプレミックスした後、ダイノーミル（シンマルエンタープライゼス社製）で０．３ｍｍジルコニアビーズを用いて、回転速度１０ｍ／ｓｅｃ、液温１０℃の条件で３０ｍｉｎ分散した。次いで、顔料分散液とジルコニアビーズを分離し、０．８μｍメンブレンフィルター（セルロースアセテートタイプ）で濾過した。その後、固形分濃度が２０％になるように水分量を調整し、固形分濃度２０％の分散剤分散型ブラック顔料分散体Ｃを得た。
＜ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンＡの調製＞
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器に、ポリライトＯＤ−Ｘ−２４２０（ＤＩＣ社製ポリエステルポリオール）１５００ｇ、２，２−ジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）２２０ｇ及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１３４７ｇを窒素気流下で仕込み、６０℃に加熱してＤＭＰＡを溶解させた。次いで、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート１４４５ｇ、ジブチルスズジラウリレート（触媒）２．６ｇを加えて９０℃まで加熱し、５時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。この反応混合物を８０℃まで冷却し、これにトリエチルアミン１４９ｇを添加・混合したものの中から４３４０ｇを抜き出して、強攪拌下、水５４００ｇ及びトリエチルアミン１５ｇの混合溶液の中に加えた。次いで、氷１５００ｇを投入し、３５％の２−メチル−１，５−ペンタンジアミン水溶液６２６ｇを加えて鎖延長反応を行った後、水分量を調整し、固形分濃度３０％のポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンＡを得た。
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器に、ポリライトＯＤ−Ｘ−２４２０（ＤＩＣ社製ポリエステルポリオール）１５００ｇ、２，２−ジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）２２０ｇ及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１３４７ｇを窒素気流下で仕込み、６０℃に加熱してＤＭＰＡを溶解させた。次いで、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート１４４５ｇ、ジブチルスズジラウリレート（触媒）２．６ｇを加えて９０℃まで加熱し、５時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。この反応混合物を８０℃まで冷却し、これにトリエチルアミン１４９ｇを添加・混合したものの中から４３４０ｇを抜き出して、強攪拌下、水５４００ｇ及びトリエチルアミン１５ｇの混合溶液の中に加えた。次いで、氷１５００ｇを投入し、３５％の２−メチル−１，５−ペンタンジアミン水溶液６２６ｇを加えて鎖延長反応を行った後、水分量を調整し、固形分濃度３０％のポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンＡを得た。
＜ポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンＢの調製＞
前記ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンＡの調製において、ポリライトＯＤ−Ｘ−２４２０を使用する代わりに、ハイフレックスＤ２０００（第一工業製薬社製ポリエーテルポリオール）を使用する他は同様にして、固形分濃度３０％のポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンＢを得た。
前記ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンＡの調製において、ポリライトＯＤ−Ｘ−２４２０を使用する代わりに、ハイフレックスＤ２０００（第一工業製薬社製ポリエーテルポリオール）を使用する他は同様にして、固形分濃度３０％のポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンＢを得た。
＜アクリル樹脂エマルジョンＣの調製＞
撹拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水９００ｇ及びラウリル硫酸ナトリウム１ｇを仕込み、撹拌下に窒素置換しながら７０℃まで昇温した。内温を７０℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム４ｇを添加し、溶解後、予めイオン交換水４５０ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム３ｇにアクリルアミド２０ｇにスチレン３６５ｇ、ブチルアクリレート５４５ｇ、及びメタクリル酸１０ｇを撹拌化に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に４時間かけて滴下した。滴下終了後、３時間の熟成を行った。得られた水性エマルジョンを常温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ８に調整した後、水分量を調整し、固形分濃度３０％のアクリル樹脂エマルジョンＣを得た。
撹拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水９００ｇ及びラウリル硫酸ナトリウム１ｇを仕込み、撹拌下に窒素置換しながら７０℃まで昇温した。内温を７０℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム４ｇを添加し、溶解後、予めイオン交換水４５０ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム３ｇにアクリルアミド２０ｇにスチレン３６５ｇ、ブチルアクリレート５４５ｇ、及びメタクリル酸１０ｇを撹拌化に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に４時間かけて滴下した。滴下終了後、３時間の熟成を行った。得られた水性エマルジョンを常温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ８に調整した後、水分量を調整し、固形分濃度３０％のアクリル樹脂エマルジョンＣを得た。
＜ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＤの調製＞
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器に、ポリカーボネートジオール（１，６−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートの反応生成物）１５００ｇ、２，２−ジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）２２０ｇ及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１３４７ｇを窒素気流下で仕込み、６０℃に加熱してＤＭＰＡを溶解させた。４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを１４４５ｇ、ジブチルスズジラウリレート（触媒）を２．６ｇ加え９０℃まで加熱し、５時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。反応混合物を８０℃まで冷却しこれにトリエチルアミン１４９ｇを添加・混合したものの中から４３４０ｇを抜き出して、強攪拌下のもと水５４００ｇ及びトリエチルアミン１５ｇの混合溶液の中に加えた。ついで氷１５００ｇを投入し、３５質量％の２−メチル−１，５−ペンタンジアミン水溶液６２６ｇを加えて鎖延長反応を行った後、水分量を調整し、固形分濃度３０％のポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＤを得た。
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器に、ポリカーボネートジオール（１，６−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートの反応生成物）１５００ｇ、２，２−ジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）２２０ｇ及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１３４７ｇを窒素気流下で仕込み、６０℃に加熱してＤＭＰＡを溶解させた。４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを１４４５ｇ、ジブチルスズジラウリレート（触媒）を２．６ｇ加え９０℃まで加熱し、５時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。反応混合物を８０℃まで冷却しこれにトリエチルアミン１４９ｇを添加・混合したものの中から４３４０ｇを抜き出して、強攪拌下のもと水５４００ｇ及びトリエチルアミン１５ｇの混合溶液の中に加えた。ついで氷１５００ｇを投入し、３５質量％の２−メチル−１，５−ペンタンジアミン水溶液６２６ｇを加えて鎖延長反応を行った後、水分量を調整し、固形分濃度３０％のポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＤを得た。
＜処方＞
表１及び表２に記載の処方で材料を混合し、十分に攪拌した後、０．８μｍメンブレンフィルター（セルロースアセテートタイプ）で濾過し、インクを作製した。ここで、ソフタノールＥＰ（日本触媒社製）は非イオン性の界面活性剤であり、プロキセルＬＶ（アビシア社製）は防腐剤である。
表１及び表２に記載の処方で材料を混合し、十分に攪拌した後、０．８μｍメンブレンフィルター（セルロースアセテートタイプ）で濾過し、インクを作製した。ここで、ソフタノールＥＰ（日本触媒社製）は非イオン性の界面活性剤であり、プロキセルＬＶ（アビシア社製）は防腐剤である。
＜密着性評価＞
作製したインクをインクジェットプリンター（株式会社リコー製ＩＰＳｉＯ ＧＸｅ５５００）に充填し、ＰＰ（東洋紡製パイレンＰ２１０２）、ＰＥＴ（東洋紡製エスペットＥ５１００）、ＮＹ（東洋紡製ハーデンＮ１１００）に対してベタ画像を印刷し、８０℃、５ｍｉｎの条件で乾燥させた。
作製したインクをインクジェットプリンター（株式会社リコー製ＩＰＳｉＯ ＧＸｅ５５００）に充填し、ＰＰ（東洋紡製パイレンＰ２１０２）、ＰＥＴ（東洋紡製エスペットＥ５１００）、ＮＹ（東洋紡製ハーデンＮ１１００）に対してベタ画像を印刷し、８０℃、５ｍｉｎの条件で乾燥させた。
印刷された画像のベタ部に対し、布粘着テープ（ニチバン製１２３ＬＷ−５０）を使用した碁盤目剥離試験を行い、下記基準により評価した。
［評価基準］
Ａ：１００個の升目のどれにも剥がれが見られない。
Ｂ：１００個の升目のうち１個以上、５個以下剥がれたものがある。
Ｃ：１００個の升目のうち６個以上剥がれたものがある。
［評価基準］
Ａ：１００個の升目のどれにも剥がれが見られない。
Ｂ：１００個の升目のうち１個以上、５個以下剥がれたものがある。
Ｃ：１００個の升目のうち６個以上剥がれたものがある。
＜インクの保存安定性評価＞
作製したインクをインクカートリッジに充填して７０℃で３週間保存し、増粘の状態を、下記基準により評価した。
［評価基準］
Ａ：保存前後の粘度変化率が±５％以内である。
Ｂ：保存前後の粘度変化率が５％を超え、１０％以内である。
Ｃ：保存前後の粘度変化率が１０％を超えている。
インクの粘度は、粘度計（ＲＥ−５５０Ｌ、東機産業株式会社製）を使用して、２５℃で測定した。
作製したインクをインクカートリッジに充填して７０℃で３週間保存し、増粘の状態を、下記基準により評価した。
［評価基準］
Ａ：保存前後の粘度変化率が±５％以内である。
Ｂ：保存前後の粘度変化率が５％を超え、１０％以内である。
Ｃ：保存前後の粘度変化率が１０％を超えている。
インクの粘度は、粘度計（ＲＥ−５５０Ｌ、東機産業株式会社製）を使用して、２５℃で測定した。
実施例１〜９及び比較例１〜１２の評価結果を表３に記載する。なお、表３においてＣ評価が１つでもある場合は実用性が低いインクと判断した。
実施例１〜７のインクは本発明の好ましい例である。実施例１〜４、６、７のインクはＰＰ密着性、ＰＥＴ密着性、ＮＹ密着性の全てがＡ評価だった。実施例５のインクはＰＰの密着性が実施例１〜４、６、７と比べて劣るが、Ｂ評価なので、使用上問題のないレベルと言える。
実施例８、９のインクはポリエステル系ウレタン樹脂の含有量が質量比でスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の１倍以上、２倍以下の範囲を満たさない例である。実施例８のインクはポリエステル系ウレタン樹脂の含有量が少ないため、実施例１〜７のインクと比べると密着性が悪いが、Ｂ評価であり、使用上問題のないレベルと言える。実施例９のインクはポリエステル系ウレタン樹の含有脂量が多いため、実施例１〜７のインクと比べると保存安定性が悪いが、Ｂ評価なので使用上問題のないレベルと言える。
これらの結果から、本発明のインクは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）の３種基材への十分な密着性を確保できており、さらに保存安定性も両立できていることがわかる。
実施例８、９のインクはポリエステル系ウレタン樹脂の含有量が質量比でスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の１倍以上、２倍以下の範囲を満たさない例である。実施例８のインクはポリエステル系ウレタン樹脂の含有量が少ないため、実施例１〜７のインクと比べると密着性が悪いが、Ｂ評価であり、使用上問題のないレベルと言える。実施例９のインクはポリエステル系ウレタン樹の含有脂量が多いため、実施例１〜７のインクと比べると保存安定性が悪いが、Ｂ評価なので使用上問題のないレベルと言える。
これらの結果から、本発明のインクは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）の３種基材への十分な密着性を確保できており、さらに保存安定性も両立できていることがわかる。
比較例１のインクは、顔料分散体種と樹脂種の組合せ及び含有量は実施例１のインクと同様であるが、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量がスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の含有量の０．３倍未満のインクの例である。また、比較例２〜１２のインクは、顔料、樹脂、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量は本発明のインクと同様であるが、顔料分散体種と樹脂種の組合せが異なるインクの例である。
比較例１〜１２のインクはＰＰ密着性、ＰＥＴ密着性、ＮＹ密着性、及び保存安定性のいずれかがＣ評価であり、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）の３種基材への十分な密着性を確保できていないことがわかる。
比較例１〜１２のインクはＰＰ密着性、ＰＥＴ密着性、ＮＹ密着性、及び保存安定性のいずれかがＣ評価であり、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）の３種基材への十分な密着性を確保できていないことがわかる。
以上のとおり、本発明のインクは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）に対する密着性に優れている。また、本発明者が検討した結果、前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の含有量が３質量％以上、６質量％以下で、且つ前記ポリエステル系ウレタン樹脂の含有量が３質量％以上、８質量％以下のインクは密着性だけでなく保存安定性も良好だった。
４００ 画像形成装置
４０１ 外装
４０１ｃ カバー
４０４ カートリッジホルダ
４１０、４１０ｋ、４１０ｃ、４１０ｍ、４１０ｙ メインタンク
４１１ インク収容部
４１３ インク排出口
４１４ 収容容器ケース
４２０ 機構部
４３６ 供給チューブ
４３４ 吐出ヘッド
４０１ 外装
４０１ｃ カバー
４０４ カートリッジホルダ
４１０、４１０ｋ、４１０ｃ、４１０ｍ、４１０ｙ メインタンク
４１１ インク収容部
４１３ インク排出口
４１４ 収容容器ケース
４２０ 機構部
４３６ 供給チューブ
４３４ 吐出ヘッド
Claims (3)
- 水、顔料、有機溶剤、界面活性剤、及び樹脂を含有するインクであって、
前記顔料はスチレン−アクリル系樹脂被覆顔料を含有し、
前記樹脂はポリエステル系ウレタン樹脂を含有し、
前記有機溶剤は３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有し、
前記３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量が質量比で前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の０．３倍以上であることを特徴とするインク。 - 前記ポリエステル系ウレタン樹脂の含有量が質量比で前記スチレン−アクリル系樹脂被覆顔料の１倍以上、２倍以下であることを特徴とする請求項１に記載のインク。
- 請求項１又は２に記載のインクに、熱エネルギー及び力学的エネルギーのいずれか又は両方を作用させてインク吐出を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
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| JP2015230749A JP6610879B2 (ja) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | インク及びインクジェット記録方法 |
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| JP2015230749A JP6610879B2 (ja) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | インク及びインクジェット記録方法 |
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