JP2008101160A - 水性ポリウレタン樹脂、水性インクおよび顔料分散液 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フルオレン骨格を有し、活性水素基を有するフルオレン骨格含有活性水素化合物(例えば、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンなど)と、親水性基および活性水素基を有する親水性基含有活性水素化合物(例えば、ジメチロールプロピオン酸)とを含む活性水素成分と、ポリイソシアネート化合物(例えば、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート)を含むポリイソシアネート成分とを反応させて、水性ポリウレタン樹脂を得る。その後、中和剤で中和後、水分散させて水分散液とし、顔料などを配合して、水性インク用分散液や水性インクを調製する。
【選択図】なし
Description
例えば、1分子中のイソシアネート基の平均官能基数が2より大きいポリイソシアネート化合物を原料とし、該イソシアネート基にウレタン結合を介してアニオン基が導入された水性ポリウレタン系分散剤を、水性印刷インクに用いて、顔料の分散性および水性顔料分散液の保存安定性の向上を図ることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
本発明の目的は、分散性および安定性に優れ、さらには、光学特性に優れる水性インク、および、その水性インクに用いられる水性インク用分散液、さらには、それらに用いられる水性ポリウレタン樹脂を提供することにある。
また、本発明の水性ポリウレタン樹脂では、フルオレン骨格含有活性水素化合物が、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンであることが好適である。
また、本発明の水性ポリウレタン樹脂では、ポリイソシアネート化合物が、脂環族ジイソシアネートであることが好適である。
また、本発明の水性ポリウレタン樹脂は、酸価が、10〜130KOHmg/gであり、水性ポリウレタン樹脂中のフルオレン骨格含有活性水素化合物のフルオレン骨格の含有量が、0.1〜60重量%であることが好適である。
また、本発明の水性ポリウレタン樹脂は、顔料分散剤として用いられる場合には、酸価が、50〜130KOHmg/gであり、水性ポリウレタン樹脂中のフルオレン骨格含有活性水素化合物のフルオレン骨格の含有量が、0.1〜40重量%であることが好適である。
本発明において、フルオレン骨格含有活性水素化合物は、イソシアネート基と反応し得る、例えば、水酸基やアミノ基などの活性水素基(以下同様)を有する、フルオレン骨格の化合物であって、例えば、2以上の活性水素基を有するフルオレン骨格含有活性水素化合物、好ましくは、2つの活性水素基を有するフルオレン骨格含有活性水素化合物、さらに好ましくは、2つの水酸基を有するフルオレン骨格含有活性水素化合物などが挙げられる。
上記(1)または(4)において、R1およびR2で示される炭素数1〜4のアルキレン基としては、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレンなどが挙げられる。
また、一般式(1)で示される9,9−ビス(4−(ヒドロキシアルコキシ)フェニル)フルオレンとしては、例えば、9,9−ビス(4−(ヒドロキシメトキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン(市販品、ビスフェノキシエタノールフルオレン:大阪ガス化学社製)、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(4−ヒドロキシブトキシ)フェニル)フルオレンなどが挙げられる。
また、フルオレン骨格含有活性水素化合物は、親水性基含有活性水素化合物を除く活性水素成分100重量部に対して、例えば、0.1〜100重量部、好ましくは、50〜100重量部の割合で配合される。
また、リン酸基を有する親水性基含有活性水素化合物として、例えば、2,3−ジヒドロキシプロピルフェニルホスフェートなどが挙げられる。
さらに、親水性基含有活性水素化合物として、親水性基含有活性水素化合物に、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドが付加されているアルキレンオキサイド変性体を挙げることもできる。
また、親水性基含有活性水素化合物は、活性水素成分100重量部に対して、例えば、5〜70重量部、好ましくは、15〜55重量部の割合で配合される。
また、親水性基含有活性水素化合物は、水性ポリウレタン樹脂の酸価が、10〜130KOHmg/g、好ましくは、20〜100KOHmg/gとなるように、配合される。酸価が、上記の範囲より小さいと、ポリマーの水分散性や水溶性が低下する場合がある。また、上記の範囲より大きいと、ポリマーの水分散液の粘度が高くなる場合や、インクの耐水性が低下する場合がある。
ポリオール化合物は、2つ以上の水酸基を有する化合物であって、低分子量ポリオールおよび高分子量ポリオール(以下、マクロポリオールとする。)が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、ポリアルキレンオキサイド、例えば、上記した低分子量ポリオールを開始剤として、エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドの付加反応により得られる、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンポリプロピレングリコール(ランダムまたはブロック共重合体)が挙げられる。また、例えば、テトラヒドロフランの開環重合により得られるポリテトラメチレンエーテルグリコールなどが挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、例えば、上記した低分子量ポリオールの1種または2種以上と、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、1,1−ジメチル−1,3−ジカルボキシプロパン、3−メチル−3−エチルグルタール酸、アゼライン酸、セバチン酸、その他の脂肪族ジカルボン酸(炭素数11〜13)、水添ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ダイマー酸、ヘット酸などのカルボン酸、および、これらのカルボン酸などから誘導される酸無水物、例えば、無水シュウ酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水2−アルキル(炭素数12〜18)コハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水トリメリット酸、さらには、これらのカルボン酸などから誘導される酸ハライド、例えば、シュウ酸ジクロライド、アジピン酸ジクロライド、セバチン酸ジクロライドなどとの反応により得られるポリエステルポリオールが挙げられる。また、例えば、上記した低分子量ポリオールを開始剤として、例えば、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン類の開環重合により得られる、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトンポリオールなどのラクトン系ポリエステルポリオールなどが挙げられる。
天然油ポリオールとしては、例えば、ひまし油、やし油などの水酸基含有天然油などが挙げられる。
フッ素ポリオールとしては、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合可能な別の単量体として、ビニル基含有のフッ素化合物、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンなどが用いられる共重合体などが挙げられる。
また、ポリオール化合物は、活性水素成分100重量部に対して、例えば、1〜20重量部、好ましくは、5〜10重量部の割合で配合される。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメ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、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−、2,3−または1,3−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−または2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。
そして、活性水素成分(すなわち、フルオレン骨格含有活性水素化合物と、親水性基含有活性水素化合物と、必要によりポリオール化合物)と、ポリイソシアネート成分(すなわち、ポリイソシアネート化合物)とを反応させるには、公知の方法でよく、例えば、活性水素成分の活性水素基に対するポリイソシアネート成分のイソシアネート基の当量比(NCO/活性水素基)が、1未満の割合、好ましくは、0.8〜0.95となる割合で、活性水素成分およびポリイソシアネート成分を配合して、反応させる。
反応溶媒としては、イソシアネート基に対して不活性で、かつ、親水性に富み、除去が容易な低沸点溶媒である、例えば、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、例えば、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類、例えば、メチルカルビトール、エチルカルビトールなどのカルビトール類、例えば、アセトニトリルなどのニトリル類などが挙げられる。反応溶媒の使用量は、適宜決定される。
この反応により、活性水素成分とポリイソシアネート成分とが、ウレタン化反応して、本発明の水性ポリウレタン樹脂を得ることができる。
このようにして得られた水性ポリウレタン樹脂は、その重量平均分子量が、GPC測定による標準ポリスチレン換算値として、例えば、5,000〜100,000である。
アニオン性基の中和は、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、アミノメチルプロパンジオール、アミノエチルプロパンジオール、トリハイドロキシメチルアミノメタン、モノエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどの有機アミン類、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの無機アルカリ塩、さらには、アンモニアなどから選択される中和剤を、水性ポリウレタン樹脂に添加して、アニオン性基の塩を形成させる。
次いで、水性ポリウレタン樹脂を水に分散させるには、例えば、水性ポリウレタン樹脂を撹拌しつつ、これに対して徐々に水を添加するか、あるいは、水を攪拌しつつ、これに対して徐々に水性ポリウレタン樹脂を添加する。これにより、水性ポリウレタン樹脂の水分散液が調製される。なお、攪拌は、好ましくは、ホモミキサーなどを用いて、高剪断が付与されるように混合する。
これによって、本発明の水性ポリウレタン樹脂が水分散された、水性ポリウレタン樹脂の水分散液が調製される。なお、水性ポリウレタン樹脂の水分散液のpHは、通常7〜9程度である。
なお、ウレタン化反応において、反応溶媒が使用されている場合には、そのウレタン化反応終了後、または、水分散後に、反応溶媒を、例えば、減圧下において、適宜の温度で加熱することにより留去する。
以下、本発明の水性ポリウレタン樹脂が、水性インク用樹脂として用いられる、本発明の水性インク、および、顔料分散剤として用いられる、本発明の顔料分散液について、説明する。
本発明の水性インクにおいて、水性インク用樹脂は、上記した本発明の水性ポリウレタン樹脂が用いられる。水性インク用樹脂の含有量は、顔料100重量部に対して、例えば、1〜200重量部、好ましくは、10〜100重量部の範囲である。
有機顔料としては、例えば、アゾレーキ顔料、不溶性モノアゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、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、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料などの多環式顔料、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなどの染料キレート、例えば、ニトロ顔料、例えば、ニトロソ顔料などが挙げられる。
なかでも、耐光性を考慮すれば、好ましくは、イソインドリノン系顔料、キナクリドン系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。
好ましくは,ピグメント・イエロー74(C.I.11741)、ピグメント・イエロー109(C.I.56284)、ピグメント・イエロー110(C.I.56280)、ピグメント・イエロー128(C.I.20037)、ピグメント・イエロー155(C.I.−)、ピグメント・イエロー180(C.I.21290)、ピグメント・レッド122(C.I.73915)、ピグメント・レッド202(C.I.73907)、ピグメント・バイオレット19(C.I.46500)、ピグメント・ブルー15:1(C.I.74160)、ピグメント・ブルー15:3(C.I.74160)、ピグメント・ブルー15:4(C.I.74160)、ピグメント・ブルー60(C.I.69800)、ピグメント・ブラック7(C.I.77266)などが挙げられる。
カーボンブラックの一次粒子径は、30nm以下、特に好ましくは、20nm以下、さらに好ましくは、16nm以下である。
以上のようなカーボンの具体例としては、「カーボンブラック#2650」、「#2600」、「#2300」、「#2200」、「#1000」「#980」、「#970」、「#960」、「#950」、「#900」、「#850」、「MCF88」、「#55」、「#52」、「#50」、「#47」、「#45」、「#45L」、「#44」、「#33」、「#32」、「#30」(以上、三菱化学社製)、「MONARCH800」、「―4630」、「―430」、「―900」、「―1100」、「―1300」、「―1400」、「REAGAL400R」、「―660R」、「MOUGAL L」(以上、キャボット社製)、「Printex―95」、「―90」、「―85」、「―75」、「―55」、「―45」、「―300」(以上、デグッサ社製)、「Raven―5000ULTRAIII」、「―7000」、「―5750」、「―5250」、「―2500URTRA」、「―2000」、「―1500」、「−1255」、「―1250」、「―1200」、「−1190URTRA」、「―1170」、「―1020」(以上、コロンビアン社製)などが挙げられる。
本発明の水性インクにおいて、分散剤は、後述する顔料分散液と同様に、本発明の水性ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。本発明の水性ポリウレタン樹脂を用いる場合には、その含有量は、顔料100重量部に対して、例えば、5〜100重量部、好ましくは、10〜60重量部の範囲である。
また、本発明の水性インクにおいて、分散剤として、上記した本発明の水性ポリウレタン樹脂とともに、あるいは、本発明の水性ポリウレタン樹脂とは別途に、水溶性高分子や界面活性剤を用いることもできる。
このような水溶性高分子としては、例えば、カルボキシメチルセルロース塩、ビスコースなどのセルロース誘導体、アルギン酸塩、ゼラチン、アルブミン、カゼイン、アラビアゴム、トンガントゴム、リグニンスルホン酸塩などの天然高分子類、カチオンでんぷん、リン酸でんぷん、カルボキシメチルでんぷん塩などのでんぷん誘導体、ポリアクリル酸塩、ポリビニル硫酸塩、ポリ(4−ビニルピリジン)塩、ポリアミド、ポリアリルアミン塩、縮合ナフタレンスルホン酸塩、(α-メチル)スチレン−アクリル酸塩共重合物、(α-メチル)スチレン−メタクリル酸塩共重合物、(α-メチル)マレイン酸塩共重合物、アクリル酸エステル−アクリル酸塩共重合物、アクリル酸エステル−メタクリル酸塩共重合物、メタクリル酸エステル−アクリル酸塩共重合物、メタクリル酸エステル−メタクリル酸塩共重合物、スチレン−イタコン酸塩共重合物、イタコン酸エステル−イタコン酸塩共重合物、ビニルナフタレン−アクリル酸塩共重合物、ビニルナフタレン−メタクリル酸塩共重合物、ビニルナフタレン−イタコン酸塩共重合物などが挙げられる。これら水溶性高分子は、重量平均分子量が、例えば、2,000〜1,000,000の範囲である。
また、界面活性剤として、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤などが挙げられる。
ノニオン界面活性剤として、例えば、脂肪酸モノグリセリン・エステル、脂肪酸ポリグリコール・エステル、脂肪酸ソルビタン・エステル、脂肪酸蔗糖エステル、脂肪酸アルカノール・アミド、脂肪酸ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミド・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アルコール・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミン・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸メルカプタン・ポリエチレン・グリコール縮合物、アルキル・フェノール・ポリエチレン・グリコール縮合物、ポリプロピレン・グリコール・ポリエチレン・グリコール縮合物などが挙げられる。
なお、スチレン−アクリル系の分散剤としては、市販品を用いることができ、その具体例としては、ジョンソンポリマー社製の分散剤が挙げられ、水溶液タイプでは、ジョンクリル61J(重量分子量12000、酸価195)、エマルションタイプでは、ジョンクリル450(重量分子量100000〜200000、酸価100)などが挙げられる。さらに、ジョンクリル67(重量分子量12500、酸価213)、ジョンクリル678(重量分子量8500、酸価215)、ジョンクリル586(重量分子量4600、酸価108)、ジョンクリル680(重量分子量4900、酸価215)ジョンクリル683(重量分子量8000、酸価160)、ジョンクリル690(重量分子量16500、酸価240)などが挙げられる。なお、フレーク状(固形状)のものは、水溶液化したり、エマルション化する。水溶液化またはエマルション化するための中和塩としては、例えば、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどの無機塩、トリエチルアミン、アミノメチルプロパノール、アミノメチルプロパンジオール、アミノエチルプロパンジオール、トリハイドロキシメチルアミノメタン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどの有機アミン類などが挙げられる。
また、本発明の水性インクは、必要により、各種添加剤が添加される。各種添加剤としては、例えば、浸透促進剤、湿潤剤、pH調整剤などが挙げられる。
浸透促進剤として、上記した各種界面活性剤や水溶性溶媒を用いることができ、さらに例えば、特開2005−112872号公報に記載されるアセチレングリコール系化合物やポリシロキサン系化合物を用いることもできる。
湿潤剤としては、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、数平均分子量2000以下のポリエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、メソエリスリトール、ペンタエリスリトールなどのジオールなどが挙げられる。
pH調整剤としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、トリエタノールアミンなどが挙げられる。pH調整剤の含有量は、目的とするpHに応じて適宜決定される。
そして、本発明の水性インクは、上記した各成分を混合することにより、調製することができ、例えば、まず、顔料、分散剤および分散媒を混合して、顔料分散液を調製し、次いで、その顔料分散液と、残りの成分、すなわち、水性インク用樹脂および添加剤とを混合することにより、調製することができる。
各成分を混合するために用いられる分散機としては、例えば、メディア媒体型分散機や衝突型分散機が挙げられる。
メディア媒体型分散機は、ベッセル内で、媒体として、ガラス、アルミナ、ジルコニア、スチール、タングステンなどの小径のメディアを高速で運動させ、その間を通過するスラリーを、メディア間の剪断力で磨砕させるタイプの分散機である。このようなメディア媒体型分散機の具体例としては、例えば、ボールミル、サンドミル、パールミル、スパイクミル、アジテータミル、コボーミル、ウルトラビスコミル、スーパーアペックスミルなどが挙げられる。
なお、分散機としては、上記以外の、例えば、ロールミル、超音波分散機などの公知の分散機も挙げられる。
より具体的には、顔料の一次粒子径の初期分散性および分散安定性(保存安定性)の向上を図ることができ、また、光学密度および光沢度の向上を図りつつ、明度、白ボケを抑制できるなど、光学特性の向上を図ることができる。さらには、常温での均一な造膜性の向上など、塗膜物性の向上を図ることができる。
また、本発明の顔料分散液は、顔料、分散剤および分散媒を含んでいる。
本発明の顔料分散液では、分散剤として、少なくとも、本発明の水性ポリウレタン樹脂が用いられる。なお、本発明の水性ポリウレタン樹脂は、分散剤として用いられる場合には、酸価が、50〜130KOHmg/gであり、好ましくは、60〜100KOHmg/gであり、水性ポリウレタン樹脂中のフルオレン骨格含有活性水素化合物のフルオレン骨格の含有量が、0.1〜40重量%であることが好適である。酸価が上記の範囲より小さくても大きくても顔料分散性が低下し、安定性が得られない。
さらに、本発明の顔料分散液には、予め、上記した添加剤を添加することもできる。
本発明の顔料分散液において、分散剤の含有量は、顔料100重量部に対して、例えば、5〜100重量部、好ましくは、10〜60重量部の範囲であり、顔料の含有量は、顔料分散液に対して、例えば、0.5〜30重量%、好ましくは、1〜25重量%の範囲であり、分散媒は、配合された各成分の残量である。
合成例1(水性ポリウレタン樹脂PU1の水分散液の合成)
撹拌機、ジムロート冷却器、窒素導入管、シリカゲル乾燥管、温度計を備えた4つロフラスコに、ポリイソシアネート成分として、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート119.70gを、活性水素成分として、ジメチロールプロピオン酸60.90g、ビスフェノキシエタノールフルオレン(大阪ガス化学社製)60.04g、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール13.37gを、溶剤として、メチルエチルケトン300.00gをそれぞれ加え、窒素雰囲気下、80℃に昇温して12時間撹拌した。
表1に示す組成および含有量(配合量)にて、合成例1と同様の操作により、合成例2〜13の水性ポリウレタン樹脂PU2〜PU13の水分散液を、それぞれ合成した。
表2に示す組成および含有量(配合量)にて、各成分を配合し、ペイントコンディショナーを用いて、10時間分散させることにより、顔料分散液DW1〜DW3を、それぞれ調製した。分散メデイアとして、0.5mmのジルコニアビーズを用いた。配合成分とメディアとの比率は体積比で、1:1とした。
表2に示す組成および含有量(配合量)にて、各成分を配合し、実施例1〜3と同様の操作にて、顔料を分散させることにより、顔料分散液DW4〜DW10を、それぞれ調製した。
また、表2中、SCX−819は、スチレン−アクリル酸塩共重合物(酸価75KOHmg/g、ジョンソンポリマー社製)であり、また、ジョンクリル683は、スチレン−アクリル酸塩共重合物(酸価160、ジョンソンポリマー社製)であり、ともにフレーク状であるため、水酸化カリウムで中和処理した後、顔料分散液の調製に供した。
実施例4〜14(水性インクA〜Kの調製)
表3および表4に示す組成および含有量(配合量)にて、各成分を配合することにより、水性インクA〜Kを、それぞれ調製した。
表4に示す組成および含有量(配合量)にて、各成分を配合することにより、水性インクL〜Nを、それぞれ調製した。
1)顔料分散液の評価
(平均粒子径)
次の評価において、平均粒子径は、マイクロトラックUPA(日機装社製「UPA150」)により測定した、粒子径分布におけるD50(50%の粒子が当該粒子径以下の大きさであることを示す。)の値である。
(粘度)
次の評価において、粘度は、TV−20型粘度計(東機産業社製)を用いて測定した。
〔初期分散性評価〕
(初期平均粒子径)
顔料分散液DW1〜DW10の初期平均粒子径を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表2に示す。
目標平均粒子径75nm未満 ○
目標平均粒子径75nm以上85nm未満 △
目標平均粒子径85nm以上 ×
(初期粘度)
顔料分散液DW1〜DW10の初期粘度を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表2に示す。
粘度5.0mPa・s未満 ○
粘度5.0mPa・s以上10.0mPa・s未満 △
粘度10.0mPa・s以上 ×
〔分散安定性評価〕
(保存後平均粒子径)
顔料分散液DW1〜DW10を、室温(25℃)で1カ月および70℃で1週間保存した後の平均粒子径を測定し、下記の評価基準で評価した。その結果を表2に示す。
目標平均粒子径75nm未満 ○
目標平均粒子径75nm以上85nm未満 △
目標平均粒子径85nm以上 ×
(粘度の経時変化)
顔料分散液DW1〜DW10を、室温(25℃)で1カ月および70℃で1週間保存した前後の粘度を測定し、保存前の初期値に対する保存後の経過後測定値の変化を、下記の評価基準で評価した。その結果を表2に示す。
経過後測定値が初期値に対して±3%未満 ○
経過後測定値が初期値に対して±3%以上±6%未満 △
経過後測定値が初期値に対して±6%以上 ×
2)水性インクの評価
(平均粒子径)
次の評価において、平均粒子径は、マイクロトラックUPA(日機装社製「UPA150」)により測定した、粒子径分布におけるD50(50%の粒子が当該粒子径以下の大きさであることを示す。)の値である。
(粘度)
次の評価において、粘度は、TV−20型粘度計(東機産業社製)を用いて測定した。
〔初期インク評価〕
(初期平均粒子径)
水性インクA〜Nの初期平均粒子径を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表3および表4に示す。
目標平均粒子径75nm未満 ○
目標平均粒子径75nm以上85nm未満 △
目標平均粒子径85nm以上 ×
(初期粘度)
水性インクA〜Nの初期粘度を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表3および表4に示す。
粘度3.0mPa・s未満 ○
粘度3.0mPa・s以上3.5mPa・s未満 △
粘度3.5mPa・s以上 ×
〔インク安定性評価〕
(平均粒子径の経時変化)
水性インクA〜Nを、室温(25℃)で1カ月および70℃で1週間保存した前後の平均粒子径を測定し、保存前の初期値に対する保存後の経過後測定値の変化を、下記の評価基準で評価した。その結果を表3および表4に示す。
経過後測定値が初期値に対して±3%未満 ○
経過後測定値が初期値に対して±3%以上±6%未満 △
経過後測定値が初期値に対して±6%以上 ×
(粘度の経時変化)
水性インクA〜Nを、室温(25℃)で1カ月および70℃で1週間保存した前後の粘度を測定し、保存前の初期値に対する保存後の経過後測定値の変化を、下記の評価基準で評価した。その結果を表3および表4に示す。
経過後測定値が初期値に対して±3%未満 ○
経過後測定値が初期値に対して±3%以上±6%未満 △
経過後測定値が初期値に対して±6%以上 ×
〔各種物性評価〕
PM写真用紙(インクジェット用光沢紙:セイコーエプソン社製)の表面に、バーコータ#7(見掛けインク塗工量16g/m2)にて、水性インクA〜Nをそれぞれ塗工し、下記に示す各種物性を以下に示す方法にて測定した。その結果を表3および表4に示す。
光学密度(O.D.):マクベス反射濃度計(RD−918)を用いて、光学密度(O.D.)を測定した。数値が高い程、印字濃度が高くなる。
光沢度(°):日本電色工業社製VG2000を用いて、鏡面光沢度測定方法(JIS−Z8741(1983))に準じて、入射角20°受光角20°の鏡面光沢度、入射角60°受光角60°の鏡面光沢度、入射角85°受光角85°の鏡面光沢度を測定した。なお、数値が高い程、光沢度が高くなる。
色差(L*a*b*値):DATACOLOR社製Spectraflash600 OLUSを用いて、L*a*b*値を測定した。なお、L*値が高い程明るく、低い程暗くなる。すなわち、L*値が低い程黒くなる。
黒色感:塗工後の表面に北窓の自然光をあてて、角度を変化させながら目視して、下記の評価基準で評価した。
角度によっても、白ボケ、色相濃度変化が確認できない ○
角度によって、白ボケ、色相濃度変化が確認された ×
Claims (10)
- フルオレン骨格を有し、活性水素基を有するフルオレン骨格含有活性水素化合物と、親水性基および活性水素基を有する親水性基含有活性水素化合物とを含む活性水素成分と、
ポリイソシアネート化合物を含むポリイソシアネート成分と
の反応により得られることを特徴とする、水性ポリウレタン樹脂。 - フルオレン骨格含有活性水素化合物が、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンであることを特徴とする、請求項1に記載の水性ポリウレタン。
- 親水性基含有活性水素化合物の親水性基が、イオン性基であることを特徴とする、請求項1または2に記載の水性ポリウレタン樹脂。
- ポリイソシアネート化合物が、脂環族ジイソシアネートであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の水性ポリウレタン樹脂。
- 酸価が、10〜130KOHmg/gであり、
水性ポリウレタン樹脂中のフルオレン骨格含有活性水素化合物のフルオレン骨格の含有量が、0.1〜60重量%であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の水性ポリウレタン樹脂。 - 水性インク用樹脂として用いられることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の水性ポリウレタン樹脂。
- 顔料分散剤として用いられることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の水性ポリウレタン樹脂。
- 酸価が、50〜130KOHmg/gであり、
水性ポリウレタン樹脂中のフルオレン骨格含有活性水素化合物のフルオレン骨格の含有量が、0.1〜40重量%であることを特徴とする、請求項7に記載の水性ポリウレタン樹脂。 - 請求項6に記載の水性ポリウレタン樹脂と、顔料とを含んでいることを特徴とする、水性インク。
- 請求項7または8に記載の水性ポリウレタン樹脂と、顔料とを含んでいることを特徴とする、顔料分散液。
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