JP6249785B2 - 着色樹脂粒子分散体及びインクジェットインク - Google Patents
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Description
これによって、印刷物の耐摩耗性に優れる着色樹脂粒子分散体及びインクを提供することができる。さらに、耐摩耗性とともに耐水性及び耐マーカーに優れ、保存安定性が良好な着色樹脂粒子分散体及びインクを提供することである。
本実施形態による着色樹脂粒子としては、色材と、架橋された固体樹脂(架橋樹脂)とを含む。
この着色樹脂粒子は、色材と架橋樹脂とが均一に混合されて、粒子形状となっていることが好ましい。
架橋された固体樹脂は、固体樹脂が架橋結合によって架橋されて、網目構造を有していることが好ましい。架橋された固体樹脂は、反応性固体樹脂と架橋剤との反応によって形成することができる。架橋剤としては、反応性架橋樹脂と反応しうる官能基を有することが好ましい。
なお、この架橋結合は、1つの着色樹脂粒子に含まれる固体樹脂の間で行われており、複数の着色樹脂粒子の間で固体樹脂が架橋結合することは望ましくない。
固体樹脂としては、室温(23℃)で固体状の樹脂であることが好ましい。
固体樹脂のガラス転移温度(Tg)としては、粒子形状を安定化するために、30℃以上であることが好ましく、より好ましくは40℃以上である。固体樹脂のガラス転移温度は、制限されないが、150℃以下であることが好ましく、より好ましくは120℃以下である。
また、固体樹脂の溶融温度(Tm)としては、粒子形状を安定化させるために、30℃以上であることが好ましく、より好ましくは、40℃以上である。固体樹脂の溶融温度は、制限されないが、250℃以下であることが好ましく、より好ましくは200℃以下である。
Hansenの溶解性パラメーターは、Hildebrandによって導入された溶解性パラメーターを分散項δd、極性項δp、水素結合項δhの3成分に分割し、3次元空間で表したものである。分散項は、分散力による効果、極性項は、双極子間力による効果、水素結合項は、水素結合力の効果を示す。より詳細には、POLYMER HANDBOOK.FOURTH EDITION.(Editors.J.BRANDRUP,E.H.IMMERGUT,andE.A.GRULKE.)等に説明されている。
まず、分散項δd、極性項δp、水素結合項δhが既知である表1に示す溶剤に対して対象物(固体樹脂等)の溶解性(10mass%)を調査する。次いで、対象物が溶解する溶剤の範囲に相当する分散項δd、極性項δp、水素結合項δhの範囲(最小値と最大値)を求め、その中間の値(3次元溶解性パラメーターの範囲の中心の値)をその対象物の3次元溶解性パラメーターとする。つまり、良溶媒が内側、貧溶媒が外側にくる最大の直方体を考えて、その直方体の中心を対象物の溶解性パラメーター(HSP値)と定める。
極性項δp=(δpmax−δpmin)/2
水素結合項δh=(δhmax−δhmin)/2
HSP2=δd2+δp2+δh2
架橋反応性基としては、例えば、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミド結合、エポキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホ基(シラノール基、シラン基)等を少なくとも1種以上有することが好ましい。
反応性固体樹脂には、架橋反応性基を1分子中に2個以上有することが好ましい。
固体樹脂の具体例としては、(メタ)アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンマレイン酸樹脂及びそのエステル化物、マレイン酸樹脂アルキルフェノール樹脂、ロジン樹脂、酢酸ビニル、ポリヒドロキシポリオレフィン等を挙げることができる。
また、これらの固体樹脂に架橋反応性基を導入したものを用いることができる。
これらは単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル樹脂及び/またはアクリル樹脂を意味し、メタクリル単位とアクリル単位とをそれぞれ単独で有する重合体とともに、メタクリル単位とアクリル単位とをともに有する共重合体を意味する。
また、スチレン単位を有する(メタ)アクリル系樹脂は、スチレン(メタ)アクリル系樹脂として好ましく用いることができる。この場合、スチレン単位と(メタ)アクリル単位の比率(モル比)は0:10から7:3であることが好ましい。
脂環族アルデヒド類としては、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド、5−ノルボルネン−2−カルボキシアルデヒド、3−シクロヘキセン−1−カルボキシアルデヒド、ジメチル−3−シクロヘキセン−1−カルボキシアルデヒド等を挙げることができる。
芳香族アルデヒド類としては、2,4,6−トリメチルベンズアルデヒド(メシトアルデヒド)、2,4,6−トリエチルベンズアルデヒド、2,6−ジメチルベンズアルデヒド、2−メチルベンズアルデヒド、2−メトキシ−1−ナフトアルデヒド、2−エトキシ−1−ナフトアルデヒド、2−プロポキシ−1−ナフトアルデヒド、2−メチル−1−ナフトアルデヒド、2−ヒドロキシ−1−ナフトアルデヒド、その他置換基を有する1−ナフトアルデヒド、置換基を有する2−ナフトアルデヒド、9−アントラアルデヒド、置換基を有する9−アントラアルデヒド等を挙げることができる。
ケトンとしては、2−メチルアセトフェノン、2,4−ジメチルアセトフェノン等のアセトフェノン類、2−ヒドロキシ−1−アセトナフトン、8’−ヒドロキシ−1’−ベンゾナフトン、アセトナフトン等のナフトン類等を挙げることができる。
これらのアルデヒド及びケトンは単独で、または組み合わせて用いてもよい。
ポリビニルホルマール樹脂の市販品としては、例えば、JNC株式会社製のビニレックシリーズ「ビニレックK」、「ビニレックC」等;株式会社クラレ製のビニロン繊維等を用いることができる。
これらは単独でも、2種以上を合わせて用いてもよい。
ポリアミド樹脂をアルコキシメチル化することで、アルコール溶剤への溶解性を高めることができる。そのため、着色樹脂粒子の製造工程において、色材及び樹脂分を溶剤中に、より均一に安定して混合することができる。
アルコキシメチル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基等を挙げることができる。
ノボラック型アルキルフェノール樹脂は、アルキルフェノールとアルデヒドとを酸触媒の存在下で反応させ製造することができる。
レゾール型アルキルフェノール樹脂は、アルキルフェノールとアルデヒドとをアルカリ触媒の存在下で反応させ製造することができる。
また、変性アルキルフェノール樹脂を用いてもよい。変性アルキルフェノール樹脂としては、ロジン変性アルキルフェノール樹脂、アルコキシ基含有シラン変性アルキルフェノール樹脂等を挙げることができる。
一方、固体樹脂の配合量は、着色樹脂粒子全体に対し、70質量%以下であることが好ましく、より好ましくは50質量%以下である。
上記反応性固体樹脂を架橋するための架橋剤としては、特に限定されないが、反応性固体樹脂の架橋反応性基と反応性を有する官能基を有する架橋剤を用いることができる。
架橋剤は、この反応基を1分子内に2個以上有することが好ましい。
例えば、環状カルボジイミド、イソシアナート末端カルボジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、アミノ基含有カルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N−t−ブチル−N−エチルカルボジイミド、ジ−t−ブチルカルボジイミド等を用いることができる。
例えば、2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリニジル)プロピオネート]、4,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等を用いることができる。
アジリジン系化合物の市販品としては、例えば、株式会社日本触媒製ケミタイトシリーズの「PZ−33」、「DZ−22E」等を用いることができる。
例えば、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、チタンテトラアセチルアセトネート等のチタンキレート化合物、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等のジルコニウムキレート化合物、アルミニウムアルキルアセトアセテート・ジイソプロピレート等のアルミニウムキレート化合物等を用いることができる。
金属キレート系化合物の市販品としては、例えば、マツモトファインケミカル株式会社製オルガチックスシリーズの「TC−400」、「TC−401」、「ZC−150」;川研ファインケミカル株式会社製「アルミキレートD」、「アルミキレートM」等等を用いることができる。
例えば、エチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチルキシ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−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、4,4’−ジフェニル−メタンジイソシアネート等を用いることができる。
着色樹脂粒子の固体樹脂としてヒドロキシ基を有する固体樹脂を用いる場合は、架橋剤として金属キレート系化合物、イソシアネート系化合物等を用いることが好ましい。
また、架橋剤は、着色樹脂粒子全体に対して、1〜40質量%で配合されることが好ましく、より好ましくは5〜30質量%である。
着色樹脂粒子に含まれる色材としては、顔料及び染料のいずれであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。詳細については後述する。
色材は、着色樹脂粒子全体に対して、呈色性及び成分の均一性の観点から、0.1〜50質量%で配合されることが好ましく、より好ましくは1〜40質量%である。
着色樹脂粒子には、上記色材及び架橋樹脂に加えて、さらに、酸性基を有する液体有機化合物(以下、単に「酸性化合物」と称する場合がある)が含まれてもよい。ここで、酸性基を有する液体有機化合物としては、23℃で液体状であり酸性基を有する有機化合物である。
また、固体樹脂に、酸価が低く耐水性が高い樹脂を用いる場合、耐摩耗性が低下することがあるが、この固体樹脂とともに酸性化合物を添加することで、耐水性とともに耐摩耗性を向上させることができる。
また、酸性化合物は、後処理剤の製造方法において、油中油型エマルションの安定性を維持するために配合することができる。
例えば、酸性化合物を溶解可能な溶媒に酸性化合物を溶解させる際に、酸性化合物を0.5質量%溶解させたときのORP値に比べて、酸性化合物を5.0質量%溶解させたときのORP値が高い値を示すものであることが好ましい。
また、酸性化合物をメタノールに5.0質量%溶解させたときのORP値は200mV以上であることが好ましく、より好ましくは300mV以上である。
オリゴマーまたはポリマーとしては、例えば、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリエーテル系樹脂等を、単独で、または併用して用いることができる。また、これらの樹脂を構成するモノマーまたはオリゴマーの共重合体を用いてもよい。
また、酸性基としては、オリゴマーまたはポリマーをリン酸エステル化して導入されていてもよい。この場合、水酸基の位置及び割合に応じてリン酸基が導入される。オリゴマーまたはポリマーの両末端に水酸基を有する場合、オリゴマーまたはポリマーの両末端にリン酸基が導入されて、合計2個のリン酸基を有する。
酸性化合物がオリゴマーまたはポリマーである場合は、質量平均分子量が500〜10000であることが好ましく、より好ましくは1000〜5000である。
ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンリン酸エステル等のポリオキシアルキルのリン酸エステル、ポリエーテルポリエステルリン酸エステル等のリン酸エステル化合物;
アルキルポリホスホン酸;
カルボキシ基含有(メタ)アクリルポリマー等を挙げることができる。これらは、単独で、または複数種を併用してもよい。
ビックケミー・ジャパン社製「DISPERBYK102、110、111」(いずれも商品名)、巴工業社製「TEGODisper655」、EFKA社製「Efca6230」、キレスト株式会社製「PH−210」、東亞合成株式会社製「ARUFON UC3510」、ユニケミカル株式会社製「CM292P」等を挙げることができる。
着色樹脂粒子は、上記した酸性化合物に加えて、酸性基を有していない、液体状の有機化合物(以下、単に「可塑剤」と称することがある。)をさらに含むことができる。これによって、印刷物の耐摩耗性をより高めることができる。
可塑剤は、固体樹脂の軟化領域を下げ可塑性を付与し、着色樹脂粒子の固体樹脂及び色材を混合する際に、可塑剤が配合されていることで、上記した固体樹脂と色材とをより均一に混合することができる。これによって、着色樹脂粒子の成分が均一となって、耐摩耗性をより高めることができる。
この溶解度は、より好ましくは23℃で1g/100g以下であり、一層好ましくは0.5g/100g以下である。最も好ましくは、着色樹脂粒子分散体の配合割合において、可塑剤は非水系溶剤に実質的に溶解しないものである。
低級多価アルコールの具体例としては、1,5ペンタンジオール、1,6ヘキサンジオール、3メチル1,5ペンタンジオール等のジオール類を挙げることができる。
高級多価アルコールの具体例としては、ヒマシ油ポリオール等のポリオール類を挙げることができる。
低分子エステルの炭素数としては、8〜30であることが好ましい。
低分子エステルの具体例としては、フタル酸ジイソノニル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジイソノニル等を挙げることができる。
高分子化合物の質量平均分子量としては、300〜8000であることが好ましく、より好ましくは1000〜5000である。これによって、着色樹脂粒子の形状の安定性と可塑性をバランス良く与えることができる。
ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸ジエチレングリコール(AA−DEG)、アジピン酸ネオペンチルグリコール(AA−NPG)、アジピン酸トリメチロールプロパン/ジエチレングリコール(AA−TMP/DEG)等を挙げることができる。
これらの可塑剤は単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なかでも、ポリエステル類、ポリエーテル類、(メタ)アクリルポリマー類を単独で、または組み合わせて好ましく用いることができる。
ここで、着色樹脂粒子の平均粒子径は、動的散乱方式による体積基準の平均粒子径であり、例えば、株式会社堀場製作所製の動的光散乱式粒径分布測定装置「LB−500」等を用いて測定することができる。以下同じである。
本実施形態による着色樹脂粒子分散体は、上記した着色樹脂粒子とともに、非水系溶剤及び塩基性分散剤を含む。非水系溶剤及び塩基性分散剤については、後述の着色樹脂粒子分散体の製造方法で説明する通りである。非水系溶剤としては、着色樹脂粒子を分散可能である溶剤であることが好ましい。塩基性分散剤としては、非水系溶剤中で着色樹脂粒子を分散させるために配合される。また、塩基性分散剤は、後述する着色樹脂粒子の製造工程において、エマルションの調整のために配合されることもある。
一方、着色樹脂粒子は分散体全体に対し50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは40質量%以下であり、さらに好ましくは30質量%以下である。これによって、分散性及び保存安定性を高めることができる。
以下、本実施形態による着色樹脂粒子分散体の製造方法の一例について説明する。なお、本実施形態による着色樹脂粒子分散体は、以下の製造方法で製造されたものに限定されない。
油中油型エマルションを安定して作製するために、塩基性分散剤は、溶剤Bよりも溶剤Aに対する溶解度が高いことが好ましい。また、着色樹脂粒子の形状を安定させるために、固体樹脂は溶剤Aよりも溶剤Bに対する溶解度が高いことが好ましい。
連続相としては、溶剤Aと塩基性分散剤とを含む。
これらは単独で、または複数種を組み合わせて使用することができる。
ΔHSP2=(δd固体樹脂−δd溶剤A)2+(δp固体樹脂−δp溶剤A)2+(δh固体樹脂−δh溶剤A)2
ΔHSP2=(δd酸性化合物−δd溶剤A)2+(δp酸性化合物−δp溶剤A)2+(δh酸性化合物−δh溶剤A)2
例えば、塩基性分散剤を溶解可能な溶媒に塩基性分散剤を溶解させる際に、塩基性分散剤を0.5質量%溶解させたときのORP値に比べて、塩基性分散剤を5.0質量%溶解させたときのORP値が低い値を示すものであることが好ましい。
また、塩基性分散剤をドデカンに5.0質量%溶解させたときのORP値は、0mV以下であることが好ましい。
ビックケミー・ジャパン株式会社製「DISPERBYK116、2096、2163」(いずれも商品名)、
花王株式会社製「アセタミン24、86(アルキルアミン塩系)」(いずれも商品名)、
楠本化成株式会社製「ディスパロンKS−860、KS−873N4(高分子ポリエステルのアミン塩)」(いずれも商品名)等を挙げることができる。
塩基性分散剤として、塩基性基を有する(メタ)アクリルブロックポリマーを用いることで、着色樹脂粒子分散体の粘度を低く抑えることが可能となり、また、着色樹脂粒子の平均粒子径を小さくすることができる。これによって、特に、インクジェット吐出に適するインクを得ることができる。
これによって、アルキル基部分が溶剤親和性を示し、アミノ基部分が着色樹脂粒子親和性を示すため、着色樹脂粒子の分散性を高めることができる。また、油中油型エマルション作製時の乳化安定性を高めることもできる。ブロックポリマーであるため、アルキル基部分が局在化して、アルキル基部分が溶剤側に配向しやすくなり、溶剤親和性をより高めることができる。
これらの炭素数12以上のアルキル基は、第1ブロックに単独で、または2種以上組み合わせて含まれてもよい。
R1及びR2は、それぞれ独立して、水素、炭素数18以下の炭化水素基、炭素数8以下のアルカノール基等である基を用いることができる。
炭素数18以下の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の鎖状炭化水素基、シクロヘキシル基、フェニル基等の環状炭化水素基を挙げることができる。炭素数8以下のアルカノール基としては、エタノール基、イソプロパノール基等を挙げることができる。
好ましくは、アミノ基は、一般式−N(HOR)2(Rは2価の炭化水素基)で示されるジアルカノールアミノ基である。
溶剤Bの除去後の塩基性分散剤の含有量としては、着色樹脂粒子の分散性の観点から、着色樹脂粒子分散体全体に対し0.1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%である。
分散相としては、溶剤Bと固体樹脂と架橋剤とを含む。また、分散相には酸性化合物をさらに含んでもよい。
これらは単独で、または複数種を組み合わせて使用することができる。
本実施形態では、着色樹脂粒子の形態とすることで、架橋樹脂によって色材が包含されるため、印刷物の耐摩耗性をより高めることができる。架橋樹脂によれば、顔料に対しても、顔料への樹脂の皮膜性を高めることができる。
「NCL1/4モーガルL」:カーボンブラック(45%)/NCL1/4(45%)/ATBC(10%)。
「NCL1/8イエローFGS」:ピグメントイエロー74(50%)/NCL1/8(35%)/ATBC(15%)。
「NCL1/4ブルーB4G」:フタロシアニンブルー(40%)/NCL1/8(45%)/ATBC(15%)。
NCL1/4はニトロセルロースであり、ATBCはアセチルクエン酸トリブチルである。ここで、%は質量%である。
これらは単独で用いられるほか、複数種を組み合わせて使用してもよい。
アニオン性分散剤として使用可能な酸性化合物として、市販されているものとしては、例えば、ビックケミー・ジャパン社製「DISPERBYK102、108、110、111、180」(いずれも商品名)、巴工業社製「TEGODisper655」、EFKA社製「Efca6230」等を挙げることができる。これらはいずれも溶剤Bに対する溶解性が良好である。
カチオン性分散剤として、市販されているものとしては、例えば、ルーブリゾール社製「ソルスパース71000」、ビックケミー・ジャパン社製「DISPERBYK2155、9077」等を用いることができる。これらはいずれも溶剤Bに対する溶解性が良好である。
BASF社製「オラゾールシリーズ」のオラゾールブラックRLI、ブルーGN、ピンク5BLG、イエロー2RLN等;
保土谷化学工業株式会社製「AizenSpilonシリーズ」のアイゼンスピロンBlackBH、RLH、アイゼンスピロンVioletRH、アイゼンスピロンRedCBH、BEH、アイゼンスピロンYellowGRH、アイゼンSPTBlue26、アイゼンSPTBlue121、アイゼンSBNYellow510等を用いることができる。
溶剤Bの除去後、色材の含有量としては、染料及び顔料の総量として、着色樹脂粒子分散体全体に対し、0.1〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜40質量%であり、一層好ましくは2〜20質量%である。これによって、着色樹脂粒子の呈色を適正にして、形状を安定化することができる。
この固体樹脂は、油中油型エマルションによって着色樹脂粒子を製造する場合は、溶剤Aよりも溶剤Bに対する溶解度が高いものであることが好ましい。
溶剤B除去後の着色樹脂粒子分散体全量に対する固体樹脂の含有量は、0.1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%である。これによって、着色樹脂粒子の呈色を適正にして、形状を安定化することができる。
この固体樹脂は、油中油型エマルションによって着色樹脂粒子分散体を製造する場合は、溶剤Aよりも溶剤Bに対する溶解度が高いものであることが好ましい。
溶剤B除去後の着色樹脂粒子分散体全量に対する架橋剤の含有量は、1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜15質量%である。
溶剤B除去後の着色樹脂粒子分散体全量に対する酸性化合物の含有量は、0.1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%である。これによって、耐摩耗性をより高めることができる。
着色樹脂粒子分散体の調整方法としては、特に限定されず、上記した連続相に上記した分散相を分散させて油中油型エマルションを作製し、この油中油型エマルションから、減圧及び/または加熱により分散相中の非水系溶剤Bを除去することで調整することができる。
非水系溶剤B除去後の分散体では、着色樹脂粒子内で、固体樹脂と架橋剤との架橋反応が完了して、固体樹脂が架橋された状態となっていることが好ましい。
油中油型エマルションを安定して作製するために、塩基性分散剤は、溶剤Bよりも溶剤Aに対する溶解度が高いことが好ましい。また、着色樹脂粒子の形状を安定させるために、樹脂は溶剤Aよりも溶剤Bに対する溶解度が高いことが好ましい。
微細な粒子径の着色樹脂粒子は、特にインクジェットインクに適する。
分散相において、架橋剤は、分散相全体に対して、3〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜30質量%である。
混合液において、色材は、混合液全体に対して、5〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%である。色材が顔料である場合は、顔料分散剤を混合液にさらに添加することができる。
混合液において、固体樹脂は、混合液全体に対して、5〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%である。
着色樹脂粒子の平均粒子径は、連続相に配合される塩基性分散剤の量、または、分散相に配合される不揮発分の量等を調整することで制御することができる。固体樹脂が架橋剤によって架橋されることで、着色樹脂粒子の平均粒子径をより小さく制御することが可能である。
本実施形態によるインクとしては、上記した着色樹脂粒子分散体を含むインクである。このインクは、インクジェット印刷、オフセット印刷、孔版印刷、グラビア印刷等の印刷インク全般として用いることができる。特に、分散安定性が良好であるため、インクジェットインクとして用いることが好ましい。
表2から表4に、溶剤B除去前の実施例及び比較例の油中油型エマルションの処方を示す。各表において、分散剤に揮発分が含まれる場合は、分散剤の全体量とともに不揮発分量をカッコ内に併せて示す(後述する表5から表7も同じである)。
(連続相)
溶剤A「アイソパーM」:イソパラフィン系炭化水素系溶剤、東燃ゼネラル石油株式会社製。
塩基性分散剤「S11200」:日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース11200」、不揮発分50%、塩基価37KOHmg/g。
溶剤B「メタノール」:炭素数1のアルコール系溶剤、和光純薬工業株式会社製。
カーボンブラック:三菱化学株式会社製「MA−8」。
黒色金属錯塩染料:オリヱント化学工業株式会社製「Valifast Black 3810」。
酸性化合物「BYK111」:2個のリン酸エステル基を有する液体有機化合物(共重合体の両末端にリン酸基を有するリン酸エステル化合物)、ビックケミー・ジャパン株式会社製「DISPERBYK−111」、酸価129KOHmg/g、不揮発分95.0%。
架橋剤1「カルボジイミド系」:カルボジイミド、日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトV−02B」、不揮発分100%。
架橋剤2「カルボジイミド系」:カルボジイミド、日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトV−04K」、不揮発分100%。
架橋剤3「多官能アジリジン系」:多官能アジリジン、株式会社日本触媒製「ケミタイトPZ−33」、不揮発分100%。
架橋剤4「チタンキレート系」:チタンキレート、マツモトファインケミカル株式会社製「オルガチックスTC−401」不揮発分65%。
架橋剤5「チタンキレート系」:チタンキレート、マツモトファインケミカル株式会社製「オルガチックスTC−400」、不揮発分80%。
架橋剤6「オキサゾリン系」:オキサゾリン、株式会社日本触媒製「エポクロスWS−700」、不揮発分25%。
アクリル樹脂1:(Mn)10000、(酸価)74mgKOH/g、東亞合成株式会社製「UC3000」。
アクリル樹脂2:(Mn)16000、(酸価)242mgKOH/g、東亞合成株式会社製「UC3920」。
アクリル樹脂3:(Mn)7500、(酸価)258mgKOH/g、東亞合成株式会社製「UC5041」。
ニトロセルロース:硝化度10.7〜11.2、NobelNC社製「DLX5−8」。
ポリビニルアルコール:けん化度37.3mol%、(Mn)17500、酢酸基62.7mol%、日本酢ビ・ポバール製「JMR−10L」。
ポリアミド樹脂:(Mn)17000、株式会社鉛市製「FR−301」。
スチレンマレイン酸樹脂:(Mn)7000、川原油化株式会社製「SMAレジン1440F」。
ポリビニルブチラール樹脂:(Mn)15000、積水化学工業株式会社製「BL−10」。
上記Mnは、質量平均分子量を示す。
固体樹脂は、それぞれ、表2から表4に示す分散相の配合割合で溶剤Bに溶解し、溶剤Aに対する溶解度が23℃で3g/100g未満であり、水に対する溶解度が23℃で3g/100g未満であった。
架橋剤は、表2及び表3に示す分散相の配合割合で溶剤Bに溶解し、溶剤Aに対する溶解度が23℃で3g/100g未満であった。
酸性化合物は、表3に示す分散相の配合割合で溶剤Bに溶解し、溶剤Aに対する溶解度が23℃で3g/100g未満であった。
溶剤A「アイソパーM」:16(δd=16、δp=0、δh=0)。
溶剤B「メタノール」:29.6(δd=15.1、δp=12.3、δh=22.3)。
各種固体樹脂:22〜27(δd=12〜20、δp=5〜12、δh=10〜20)の範囲内であった。
各種酸性化合物:22〜27(δd=12〜20、δp=5〜12、δh=10〜20)の範囲内であった。
ソルスパース11200:ドデカンに0.5質量%溶解させたときのORP値に比べて、5.0質量%溶解させたときのORP値が低く、ドデカンに5.0質量%溶解させたときのORP値は−85であった。
DISPERBYK−111:メタノールに0.5質量%溶解させたときのORP値に比べて、5.0質量%溶解させたときのORP値が高く、メタノールに5.0質量%溶解させたときのORP値は350であった。
上記した各インクを用いて、以下の各評価を行った。結果を表4及び表5に併せて示す。
上記した各インクをライン式インクジェットプリンタ「オルフィスX9050」(理想科学工業株式会社製)に装填し、上質コート紙「オーロラコート」(日本製紙株式会社製)に、ベタ画像を印刷して、印刷物を得た。印刷は、解像度300×300dpiにて、1ドット当りのインク量が42plの吐出条件で行った。なお、「オルフィスX9050」は、ライン型インクジェットヘッドを使用し、主走査方向(ノズルが並んでいる方向)に直交する副走査方向に用紙を搬送して印刷を行うシステムである。
AA:画像のはがれがないレベル。
A:画像のはがれがほとんど確認されないレベル。
B:画像のはがれが確認されるが実際の使用上問題ないレベル。
C:画像のはがれが顕著であり実際の使用上問題あるレベル。
上記した各インクをガラス瓶に入れて密閉し、70℃で保存した。保管2週間後に沈殿あるなしを観察し、70℃保存安定性を次の基準で評価した。
A:沈殿がない。
B:流動性のある沈殿が少量ある。
C:流動性のない沈殿がある。
上記した耐擦過性と同様にして印刷物を得た。印刷後24時間(1日)放置後、印刷物のベタ画像部分に0.5mlの水を垂らして、そのにじみ具合を目視で観察して、耐水性を次の基準で評価した。
A:印刷画像部分がにじまないレベル。
B:印刷画像部分が若干にじむが実際の使用上問題ないレベル。
C:印刷画像部分がにじみ実際の使用上問題あるレベル。
上記した各インクについて、インク中に分散している着色樹脂粒子の体積基準の平均粒子径を動的光散乱式粒径分布測定装置「LB―500」(株式会社堀場製作所製)を用いて測定した。
実施例1〜6及び8では、それぞれ固体樹脂としてアクリル樹脂、ニトロセルロース、ポリアミド樹脂及びポリビニルブチラール樹脂を用いており、耐擦過性をより改善することができた。これらの樹脂は、実施例7のスチレンマレイン酸樹脂よりも架橋点が多く、十分に効果が得られたと考えられる。
Claims (8)
- 着色樹脂粒子、塩基性分散剤、及び非水系溶剤を含み、前記着色樹脂粒子は、色材、架橋された固体樹脂、及び酸性基を有する液体有機化合物を含む、着色樹脂粒子分散体。
- 前記架橋された固体樹脂は、反応性固体樹脂と架橋剤によって架橋した樹脂である、請求項1に記載の着色樹脂粒子分散体。
- 前記反応性固体樹脂は、カルボキシ基、ヒドロキシ基、及びアミド結合のうち1種以上を含む、請求項2に記載の着色樹脂粒子分散体。
- 前記反応性固体樹脂は、(メタ)アクリル系樹脂、ニトロセルロース、ポリアミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びポリビニルアルコールのうち1種以上を含む、請求項2または3に記載の着色樹脂粒子分散体。
- 前記酸性基を有する液体有機化合物の酸性基はリン酸基を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の着色樹脂粒子分散体。
- 着色樹脂粒子、塩基性分散剤、及び非水系溶剤を含み、前記着色樹脂粒子は、色材、及び架橋された固体樹脂を含む、着色樹脂粒子分散体であって、
非水系溶剤Aと、前記非水系溶剤Aよりも沸点が低い非水系溶剤Bとを用いて、
前記非水系溶剤Aと塩基性分散剤とを含む連続相に、非水系溶剤Bと色材と反応性固体樹脂と架橋剤とを含む分散相を分散させて油中油型エマルションを作製し、
前記油中油型エマルションから前記非水系溶剤Bを除去したものであり、
前記塩基性分散剤は、前記非水系溶剤Bよりも前記非水系溶剤Aに対する溶解度が高く、
前記反応性固体樹脂は、前記非水系溶剤Aよりも前記非水系溶剤Bに対する溶解度が高い、着色樹脂粒子分散体。 - 前記着色樹脂粒子は、酸性基を有する液体有機化合物をさらに含む、請求項6に記載の着色樹脂粒子分散体。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載の着色樹脂粒子分散体を含む、インクジェットインク。
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