JP7040183B2 - 画像形成用インクセット及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
近年では、家庭用のみならず、コート紙等の緩浸透性メディアやプラスチックフィルム等の非吸収性メディア、織物や編物等ファブリックメディアに対しても、インクジェット記録方法により、従来のアナログ印刷並の画質を獲得することが要求されるようになっている。
近年ではポリエステル素材等の合成繊維を含む生地への作像のニーズが高まっているが、綿などの天然繊維と比べてポリエステル生地等の合成繊維を含む生地にインクジェット印刷を行った場合発色性に劣るという課題がある。
(1)多価金属イオンを含む第一のインクと、下記一般式(1)に示す構造単位を有する共重合体を含む第二のインクと、から構成されるインクセット。
連結基群:-COO-、-OCO-、-O-、-NHCONH-、NR3CO-(R3は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す)、炭素数1~12のアルキレン基、炭素数1~12のアルキルエーテル基、-NR4-(R4は水素原子または炭素数が1~6のアルキル基)
(2)前記一般式(1)で表される構造単位が下記一般式(2)に示す構造単位である上記(1)に記載のインクセット。
(3)前記共重合体が下記一般式(3)に示す構造単位を更に有する上記(1)または(2)に記載のインクセット。
(4)前記第二のインクを乾燥させることにより得られる乾燥物の、25℃における動的粘弾性測定による貯蔵弾性率G’が、7.0×108Pa以下である上記(1)~(3)のいずれかに記載のインクセット。
(5)前記第二のインクがウレタン樹脂を含んでいる上記(1)~(4)のいずれかに記載のインクセット。
(6)前記第一のインクがウレタン樹脂を含んでいる上記(1)~(5)のいずれかに記載のインクセット。
(7)インクセットを記録ヘッドのノズルから吐出させ、記録媒体に付与して記録するインクジェット記録方法において、ファブリックまたはプラスチックフィルム上に請求項1~6のいずれか一項に記載のインクセットを用いて記録するインクジェット記録方法。
前記(1)から(7)のインクセットは、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
また、Lが炭素数2以上18以下のアルキレン基であることで共重合体中における親水部位と疎水部位が適切な距離に配置され、顔料分散樹脂として用いた場合に良好な分散安定性を発現することができるため好適である。
インクを乾燥させることにより得られる乾燥物の25℃における貯蔵弾性率G’を制御する方法としては、樹脂の分子量、ガラス転移温度、3官能以上のモノマー類による架橋構造を有する場合はそのモノマー類の樹脂中の濃度、ウレタン基やウレア基等の水素結合生成成分の濃度等が挙げられる。
インク乾燥膜の25℃における動的粘弾性測定は、冷凍機付ARES-G2(TAInstruments社製)を用い測定を行う。試験片固定用治具としてトーションクランプを用い、20℃にて試験片を装置にセットした後、2gのAuto tensionをかけた状態で-70℃まで冷却する。-70℃に到達してから10分後、以下の測定条件にて測定を行う。得られた測定データから25℃における貯蔵弾性率を読み取る。
[測定条件]
・測定モード :temperature sweep
・測定温度範囲 :-70℃~160℃
・昇温速度 :4℃/min
・周波数 :1Hz
・初期歪 :0.1%
・Auto tension:2g
以下、本発明の第一のインクに用いる多価金属イオンについて説明する。
前記多価金属塩としては、公知のものより適宜選択でき、たとえば、カルボン酸塩(酢酸、乳酸など)、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。なお、多価金属塩は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これらの中でも水への溶解性及び水溶性有機溶媒への溶解性が良好なカルボン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、塩化物が発色性や耐ブリード性等の画質や吐出信頼性の観点から好ましい。
以下、本発明の第二のインクに用いる共重合体、色材、顔料分散体について説明する。
前記共重合体は、前記色材の分散剤として含有されている。
前記共重合体は、ナフチル基を含有する構造単位を有し、更に必要に応じてその他の構造単位を有する。
連結基群:-COO-、-OCO-、-O-、-NHCONH-、NR3CO-(R3は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す)、 炭素数1~12のアルキレン基、炭素数1~12のアルキルエーテル基、-NR4-(R4は水素原子または炭素数が1~6のアルキル基)
前記その他の重合性モノマーとしては、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、重合性の疎水性モノマー、重合性の親水性モノマー、重合性界面活性剤などが挙げられる。
前記重合性の疎水性モノマー及び前記重合性の親水性モノマーの含有量は、前記一般式(1)又は(2)および(3)で表される構造単位を形成するモノマーの合計量に対して、5質量%以上100質量%以下が好ましい。
前記アニオン性界面活性剤としては、硫酸アンモニウム塩基(-SO3-NH4+)等の硫酸塩基とアリル基(-CH2-CH=CH2)とを有する炭化水素化合物、硫酸アンモニウム塩基(-SO3-NH4+)等の硫酸塩基とメタクリル基〔-CO-C(CH3)=CH2〕とを有する炭化水素化合物、又は硫酸アンモニウム塩基(-SO3-NH4+)等の硫酸塩基と1-プロペニル基(-CH=CH2CH3)とを有する芳香族炭化水素化合物などが挙げられる。
前記アニオン性界面活性剤としては、例えば、三洋化成工業株式会社製のエレミノールJS-20、及びRS-300、第一工業製薬株式会社製のアクアロンKH-10、アクアロンKH-1025、アクアロンKH-05、アクアロンHS-10、アクアロンHS-1025、アクアロンBC-0515、アクアロンBC-10、アクアロンBC-1025、アクアロンBC-20、及びアクアロンBC-2020などが挙げられる。
本発明で用いられる共重合体の製造方法は、特に制限はなく、種々の重合方法、例えば、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、合成することができる。前記重合反応は回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で行うことができる。これらの重合法に限定されないが、重合操作及び分子量の調整が容易なことから、以下に示すラジカル重合開始剤を用いるラジカル重合が好ましく、有機溶剤と水の混合溶媒中で重合させる溶液重合法が更に好ましい。
前記重合温度に関しては、高温にて短時間で重合すると低分子量の共重合体が得られやすく、低温度にて長時間かけて重合すれば高分子量の共重合体が得られやすい傾向にある。前記重合開始剤の含有量については、多い方が低分子量の共重合体が得られやすく、少ない方が高分子量の共重合体が得られやすい傾向にある。前記反応時のモノマー濃度については、高濃度の方が低分子量の共重合体が得られやすく、低濃度の方が高分子量の共重合体が得られやすい傾向にある。
で、500~10000、及び1500~30000が好ましく、それぞれ1000~1
0000、及び3000~30000であることがより好ましい。
前記連鎖移動剤としては、例えば、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、2-プロパンチオール、2-メルカプトエタノール、チオフェノール、ドデシルメルカプタン、1-ドデカンチオール、チオグリセロールなどが挙げられる。
重合温度は、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、50℃以上150℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。重合時間も特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3時間以上48時間以下が好ましい。
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。
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
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。
無機顔料として、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、キノフタロン顔料など)、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、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35が挙げられる。
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。
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、顔料と、その他水や分散剤などを混合して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。
前記顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、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。
前記顔料分散体における顔料の含有量は、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、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
前記顔料分散体は、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
本発明に使用する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。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、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などが挙げられる。
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%以上60質量%以下がより好ましい。
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が、これらの中でも堅牢性の観点からウレタン樹脂が好ましい。
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。
前記ウレタン樹脂は、ポリマーポリオール部分に由来するソフトセグメントだけでなく、ポリアミンや短鎖ポリオール部分に由来するハードセグメントを有していても良い。前記ソフトセグメントは該ソフトセグメント部分同士で、前記ハードセグメントは該ハードセグメント部分同士で相互作用する構造をとることにより、弾性や強靭さに優れるウレタン樹脂を形成でき、堅牢性に優れた画像を得ることができる。
前記ウレタン樹脂の製造方法については、従来一般的に用いられている方法を用いることができ、例えば、以下の方法が挙げられる。
まず、無溶剤下又は有機溶剤存在下で、前記一般式(1)の構造単位を有するポリマーポリオールを含むポリマーポリオール類と、必要に応じて短鎖ポリオール、アニオン性基を有する多価アルコールと、ポリイソシアネートとを反応させて、イソシアネート末端ウレタンプレポリマー乃至同有機溶剤溶液を製造する。
次いで、前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマー乃至同有機溶剤溶液に水を投入し分散させた後、ポリアミンと反応さて鎖伸長反応を行い、必要に応じて系内の有機溶剤を除去することによって得ることができる。
これらの中でも、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環式ポリイソシアネート化合物が好ましく、脂環式ポリイソシアネート化合物がより好ましく、イソホロンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが特に好ましい。
前記化学架橋を導入する方法としては、例えば、3官能以上のポリマーポリオール、短鎖ポリオール、ポリイソシアネート、ポリアミンを用いることなどが挙げられる。
アニオン性基の導入は、アニオン性基を有するポリオールを用いることで達成でき、前記アニオン性基を有するポリオールとしては、例えば、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロールヘプタン酸、2,2-ジメチロールオクタン酸などが挙げられる。
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。
本発明に使用する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。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、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などが挙げられる。
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%以上60質量%以下がより好ましい。
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。
このような界面活性剤としては、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。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルション株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、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、一般式(S-1)式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF-618、KF-642、KF-643(信越化学工業株式会社)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(日本エマルション株式会社)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163、FZ-2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK-33、BYK-387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、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などが挙げられる。これらの中でも、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は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式(F-1)及び一般式(F-2)で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
一般式(F-2)
CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2-O-(CH2CH2O)a-Y
上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はCmF2m+1でmは1~6の整数、又はCH2CH(OH)CH2-CmF2m+1でmは4~6の整数、又はCpH2p+1でpは1~19の整数である。nは1~6の整数である。aは4~14の整数である。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。 この市販品としては、例えば、サーフロンS-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141、S-145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF-470、F-1405、F-474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、キャプストーンFS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(いずれも、Chemours社製);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF-136A,PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS-3100、FS-34、FS-300、株式会社ネオス社製のFT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF-151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。
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。
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されず、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷紙等が挙げられるが、特にコート紙やプラスチックフィルム、テキスタイルメディアにおいて、貯蔵安定性に優れ、かつ、高発色、高堅牢性を実現可能なインクセットを提供することができる。
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。
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。
本発明において、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。
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。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、OA機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
実施例及び比較例で得られた共重合体の分子量は次のようにして求めた。
GPC(Gel Permeation Chromatography)により以下の条件で測定した。
・装置:GPC-8020(東ソー社製)
・カラム:TSK G2000HXL及びG4000HXL(東ソー社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分
濃度0.5%の共重合体を1mL注入し、上記の条件で測定した共重合体の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して共重合体の重量平均分子量Mwを算出した。
撹拌機、還流冷却管、温度計および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、Mn1000のポリカーボネートポリオール(デュラノールT5651、旭化成ケミカルズ製)を75g、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)90g、アセトン200gを加え、75℃で4時間反応させ、ウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。この溶液を40℃まで冷却し、水450gを徐々に加えてホモジナイザーを使用して乳化分散を行った。その後、2‐メチル‐1,5‐ペンタンジアミン15gを水100gに溶解した水溶液を添加し、1時間撹拌を継続した。これを減圧下、50℃で脱溶剤を行い、不揮発分約45%のウレタン樹脂エマルションAを得た。
第一のインク1は以下の配合で調合後、混合攪拌し、0.8μmのフィルター(ザルトリウス社製ミニザルト)で濾過することにより得た。
・1,2-プロパンジオール: 10部
・サーフィノール104: 1部
(日信化学製アセチレングリコール系界面活性剤)
・酢酸カルシウム1水和物: 1.76部
・ウレタン樹脂エマルションA: 22.2部
・プロキセルXLII(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製): 0.3部
・イオン交換水: 残部
第一のインク2は以下の配合で調合後、混合攪拌し、0.8μmのフィルター(ザルトリウス社製ミニザルト)で濾過することにより得た。
・1,2-プロパンジオール: 10部
・サーフィノール104: 1部
(日信化学製アセチレングリコール系界面活性剤)
・酢酸カルシウム1水和物: 1.76部
・プロキセルXLII(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製): 0.3部
・イオン交換水: 残部
第一のインク3は以下の配合で調合後、混合攪拌し、0.8μmのフィルター(ザルトリウス社製ミニザルト)で濾過することにより得た。
・1,2-プロパンジオール: 10部
・サーフィノール104: 1部
(日信化学製アセチレングリコール系界面活性剤)
・ウレタン樹脂エマルションA: 22.2部
・プロキセルXLII(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製): 0.3部
・イオン交換水: 残部
第一のインクの処方を表1に示す。
24.8g(210mmol)の1,6-ヘキサンジオール(東京化成工業株式会社製)を280mLの塩化メチレンに溶解し、8.3g(105mmol)のピリジンを加えた。
この溶液に、20.0g(105mmol)の2-ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成工業株式会社製)を40mLの塩化メチレンに溶解した溶液を、2時間かけて攪拌しながら
滴下した後、室温で6時間攪拌した。得られた反応溶液を水洗した後、有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、21.0gの下記構造式(I-1)で表される反応中間体(I-1)を得た。
1,6-ヘキサンジオールに代えて、1,12-ドデカンジオール(東京化成工業株式会社製)を用いた点以外は、モノマー(1)の合成と同様にして下記構造式で表されるモノマー(2)を得た。
16.8g(62mmol)の前記反応中間体(I-1)を100mLの塩化メチレンに溶解させ、8.0g(79.2mmol)のトリエチルアミン(東京化成工業株式会社製)を加えた。この溶液を氷浴下で冷却し、8.0g(76.4mmol)のメタクリル酸クロリド(東京化成工業株式会社製)を、30分間かけて滴下した後、氷浴下で1時間撹拌、室温で3時間撹拌した。沈殿物をろ別し、ろ液を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗った後、有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比6/1)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、15.8gの下記構造式で表されるモノマー(4)を得た。
60.0g(0.50mol)の1,6-ヘキサンジオール、20.0g(0.107mol)の1-ナフタレン酢酸(東京化成工業株式会社製)を反応容器に入れ、撹拌しながら70℃に加熱し、溶解させた。0.52gの濃硫酸を加え、70℃で2時間撹拌した。室温まで冷却した後、0.42gの水酸化ナトリウムを150mLの水に溶解させた溶液を投入し、洗浄した。酢酸エチル200mLを投入し、有機相を抽出した後、更に水洗した。有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比3/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、24.6gの下記構造式(I-2)で表される反応中間体(I-2)を得た。
48.0g(320mmol)のトリエチレングリコール(東京化成工業株式会社製)、14.9g(80mmol)の1-ナフタレン酢酸を反応容器に入れ、撹拌しながら70℃に加熱し、溶解させた。0.36gの濃硫酸を加え、70℃で2時間撹拌した。室温まで冷却した後、0.32gの水酸化ナトリウムを200mLの水に溶解させた溶液を投入し、洗浄した。酢酸エチル160mLを投入し、有機相を抽出した後、更に水洗した。有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。残留物を、塩化メチレン/メタノール(体積比19/1)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、19.5gの下記構造式(I-3)で表される反応中間体(I-3)を得た。
32.6g(168mmol)のテトラエチレングリコール(東京化成工業株式会社製)を360mLの塩化メチレンに溶解し、6.64g(82mmol)のピリジンを加えた。
この溶液に、16.0g(84mmol)の2-ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成工業株式会社製)を40mLの塩化メチレンに溶解した溶液を、2時間かけて攪拌しながら滴下した後、室温で6時間攪拌した。得られた反応溶液を水洗した後、有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比19/1)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、15.9gの下記構造式(I-4)で表される反応中間体(I-4)を得た。
46.5g(210mmol)の1,10-ジアミノヘキサン(東京化成工業株式会社製)280mLの塩化メチレンに溶解し、8.3g(105mmol)のピリジンを加えた。
この溶液に、20.0g(105mmol)の2-ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成工業株式会社製)を40mLの塩化メチレンに溶解した溶液を、2時間かけて攪拌しながら
滴下した後、室温で6時間攪拌した。得られた反応溶液を水洗した後、有機相を単離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。残留物を、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、20.9gの下記構造式(I-5)の反応中間体(I-5)を得た。
1.80g(25.0mmol)のアクリル酸(アルドリッチ社製)、及び8.51g(25.0mmol)のモノマー(1)を16mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.410g(2.50mmol)の2,2’-アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成工業株式会社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で6時間撹拌した。室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物した共重合体をろ別し、減圧乾燥して、12.2gの共重合体1(重量平均分子量(Mw):9400)を得た。
共重合体1の合成において、モノマー(1)の代わりに、モノマー(2)を用いた点以外は共重合体1の合成と同様にして、共重合体2(重量平均分子量(Mw):23000)を得た。
共重合体1の合成において、モノマー(1)の代わりに、モノマー(3)を用いた点以外は共重合体1の合成と同様にして、共重合体3(重量平均分子量(Mw):19000)を得た。
共重合体1の合成において、モノマー(1)の代わりに、モノマー(4)を用いた点以外は共重合体1の合成と同様にして、共重合体4(重量平均分子量(Mw):22400)を得た。
共重合体1の合成において、モノマー(1)の代わりに、モノマー(5)を用いた点以外は共重合体1の合成と同様にして、共重合体5(重量平均分子量(Mw):26200)を得た。
共重合体1の合成において、モノマー(1)の代わりに、モノマー(6)を用いた点以外は共重合体1の合成と同様にして、共重合体6(重量平均分子量(Mw):20000)を得た。
共重合体1の合成において、モノマー(1)の代わりに、モノマー(7)を用いた点以外は共重合体1の合成と同様にして、共重合体7(重量平均分子量(Mw):32000)を得た。
共重合体1の合成において、モノマー(1)の代わりに、モノマー(8)を用いた点以外は共重合体1の合成と同様にして、共重合体8(重量平均分子量(Mw):20000)を得た。
共重合体1の合成におけるモノマー(1)を下記構造式で表される構造を有するモノマー(9)に代えた点以外は同様にして共重合体9(重量平均分子量(Mw):7500、数平均分子量(Mn):2800)を得た。
0.75g(7.18mmol)のスチレン(東京化成工業株式会社製)、7.65g(6.86mmol)のPME-1000(日油社製)、及び16.3g(48.0mmol)のモノマー(1)を260mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10%をアルゴン気流下で80℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.273g(1.67mmol)の2,2’-アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成工業株式会社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で6時間撹拌した。室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物した共重合体をろ別し、減圧乾燥して、24.6gの共重合体10(重量平均分子量(Mw):18000)を得た。
84.0部の共重合体1の水溶液に、16.0部のカーボンブラック(NIPEX150、デグサ社製)を加えて12時間攪拌した。得られた混合物をディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型、メディア:直径0.1mmのジルコニアボール使用)を用いて、周速10m/sで1時間循環分散した後、孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過し、調整量のイオン交換水を加えて、95.0部の顔料分散体1(顔料固形分濃度:16%)を得た。
顔料分散体1の調製における共重合体1の水溶液の代わりに、共重合体2~10の水溶液を用いた点以外は同様にして、顔料分散体2~10を得た。
顔料分散体の組成を下記表2に示す。
撹拌機、還流冷却管、温度計および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、Mn1000のポリカーボネートポリオール(デュラノールT5651、旭化成ケミカルズ製)を150g、ジメチロールプロピオン酸20.0g、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)120g、アセトン270gを加え、75℃で4時間反応させ、ウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。この溶液を40℃まで冷却し、トリエチルアミンを15g加えて中和した後、水900gを徐々に加えてホモジナイザーを使用して乳化分散を行った。その後、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン15gを水100gに溶解した水溶液を添加し、1時間撹拌を継続した。これを減圧下、50℃で脱溶剤を行い、不揮発分約26%のウレタン樹脂エマルションBを得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、Mn500のポリカーボネートポリオール(デュラノールT5650E、旭化成ケミカルズ製)を75g、ジメチロールプロピオン酸20.0g、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)120g、アセトン270gを加え、75℃で4時間反応させ、ウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。この溶液を40℃まで冷却し、トリエチルアミンを15g加えて中和した後、水900gを徐々に加えてホモジナイザーを使用して乳化分散を行った。その後、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン15gを水100gに溶解した水溶液を添加し、1時間撹拌を継続した。これを減圧下、50℃で脱溶剤を行い、不揮発分約21%のウレタン樹脂エマルションCを得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、Mn500のポリカーボネートポリオール(デュラノールT5650E、旭化成ケミカルズ製)を75g、ジメチロールプロピオン酸20.0g、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)120g、アセトン270gを加え、75℃で4時間反応させ、ウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。この溶液を40℃まで冷却し、トリエチルアミンを15g加えて中和した後、水900gを徐々に加えてホモジナイザーを使用して乳化分散を行った。その後、ジエチレントリアミン8gを水100gに溶解した水溶液を添加し、1時間撹拌を継続した。これを減圧下、50℃で脱溶剤を行い、不揮発分約21%のウレタン樹脂エマルションDを得た。
スチレン48.4g、アクリル酸2エチルヘキシル58.3g、アクアロンHS-10(第一工業製薬株式会社製)1.5g、及びイオン交換水55gからなる混合物を、ホモミキサーを用いて乳化し、均一な乳白色の乳化液を得た。
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、及び還流管を備えた1Lのフラスコ内に、予めイオン交換水、及び硫酸により調整しておいたpH3の水96gを仕込み、窒素を導入しつつ70℃に昇温した。
次いで、反応性乳化剤としての10%アクアロンHS-10(第一工業製薬株式会社製)水溶液3.1g、及び5%過硫酸アンモニウム水溶液3.0gを投入した後、予め調製しておいた前記乳化液を2.5時間かけて連続的に滴下した。 また、滴下開始から3時間経過するまでの間、1時間毎に5%過硫酸アンモニウム水溶液0.7gを投入した。 滴下終了後70℃で2時間熟成した後冷却し、水酸化ナトリウム水溶液でpHを7~8となるように調整し、アクリル樹脂エマルションAを得た。
・顔料分散体1: 30.0部
・ウレタン樹脂エマルションB: 20.0部
・1,3-ブタンジオール: 15部
・グリセリン: 15.0部
・サーフィノール104: 0.9部
(日信化学製アセチレングリコール系界面活性剤)
・2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール: 0.5部
・プロキセルXLII(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製): 0.3部
・イオン交換水: 残部
前記顔料分散体1とウレタン樹脂エマルションB以外の上記処方の材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作製した
後、ウレタン樹脂エマルションBと混合し、最後に前記顔料分散体1と混合し、平均孔径0.8μmのフィルターでろ過して、インク1を得た。
得られたインク1のインク乾燥膜の貯蔵弾性率G’を測定したところ、2.3×107であった。
インク2~13はインク1の顔料分散体1とウレタン樹脂エマルションBのいずれか、または両方を表1に示す組み合わせに代えた以外は、インク1と同様の方法により、インク2~13を得た。
得られたインク2~13のインク乾燥膜の貯蔵弾性率G’および貯蔵安定性は表3に示すとおりである。
ラボランスクリュー管瓶No.3(アズワン製)に第二のインク5gを入れ、70℃に設定した恒温槽に1週間保管し、保管前後の第二のインクの粘度から粘度変化率を算出し、以下の基準で評価した。
粘度変化率=100×(70℃2週間後の粘度-初期の粘度)/初期の粘度 [%]
[評価基準]
○:粘度変化率が±10%未満
△:粘度変化率が±10%以上30%未満
×:粘度変化率が±30%以上
実施例及び比較例のインクセットを、リコー社製Ri100に充填し、第一のインクの付着量が1.6mg/cm2、第二のインクの付着量が1.9mg/cm2となるように調整後、トムス社製ポリエステル生地に対して、600×600dpiで第一のインク、第二のインクの順にベタ印字を行った後、165℃で90秒乾燥させて得られたサンプルのベタ部の濃度を測定し、以下の基準で判断した。○と◎が許容範囲である。
[評価基準]
◎:画像濃度1.3以上
○:画像濃度1.20以上1.3未満
△:画像濃度1.1以上1.20未満
×:画像濃度1.1未満
得られたベタ画像を日本工業規格(JIS)JIS L0849に準拠し学振型摩擦堅牢度試験機を用いて摩擦堅牢性試験(乾摩擦)を行い、綿布への転写ODを測色し下記評価基準に基づいて判断した。○と◎が許容範囲である。
[評価基準]
乾摩擦
◎:試験後の綿布の転写ODが0.15未満
○:試験後の綿布の転写ODが0.15以上0.20未満
×:試験後の綿布の転写ODが0.20以上
AATCC 61 2Aに準拠し洗濯堅牢性試験を行い、下記評価基準に基づいて評価した。△、〇、◎が許容範囲である。
〔評価基準〕
◎:等級が4.5級以上
○:等級が4.0級
△:等級が3.5級
×:等級が3.0級以下
401 画像形成装置の外装
401c 装置本体のカバー
404 カートリッジホルダ
410 メインタンク
410k、410c、410m、410y 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
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
434 吐出ヘッド
436 供給チューブ
Claims (6)
- 前記第二のインクを乾燥させることにより得られる乾燥物の、25℃における動的粘弾性測定による貯蔵弾性率G’が、7.0×10 7 Pa以下である請求項1~3のいずれかに記載のインクセット。
- 前記第二のインクがウレタン樹脂を含んでいる請求項1~4のいずれかに記載のインクセット。
- インクセットを記録ヘッドのノズルから吐出させ、記録媒体に付与して記録するインクジェット記録方法において、ファブリックまたはプラスチックフィルム上に請求項1~5のいずれかに記載のインクセットを用いて記録するインクジェット記録方法。
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