JP7006488B2 - Ink, ink container, recording device, recording method, and recorded material - Google Patents
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Description
本発明は、インク、インク収容容器、記録装置、記録方法、及び記録物に関する。 The present invention relates to ink, an ink container, a recording device, a recording method, and a recorded material.
インクジェット記録方式で用いるインクとしては、染料または顔料を用いた水性インクが知られている。このようなインクでは、水に溶解することが困難な顔料等の成分を、水中に長期間安定して分散させる必要があるため、分散剤を併用することが有効である。 As the ink used in the inkjet recording method, a water-based ink using a dye or a pigment is known. With such inks, it is necessary to stably disperse components such as pigments, which are difficult to dissolve in water, in water for a long period of time, so it is effective to use a dispersant in combination.
特許文献1には、アニオン性基を有する構造単位および末端にナフチル基を有する構造単位を有する共重合体である分散剤が開示され、これらの分散剤を含むインクをインクジェット方式により記録媒体に吐出できることが開示されている。また、これら分散剤を用いたインクは、保存安定性、画像濃度、及び耐ビーディング性に優れることが開示されている。 Patent Document 1 discloses a dispersant which is a copolymer having a structural unit having an anionic group and a structural unit having a naphthyl group at the terminal, and ejects ink containing these dispersants to a recording medium by an inkjet method. It is disclosed that it can be done. Further, it is disclosed that the ink using these dispersants is excellent in storage stability, image density, and beading resistance.
しかしながら、インクジェットヘッドノズル面のインクの乾燥を抑制する保護キャップがインクジェットヘッドに装着されていない状態(デキャップ状態)に長時間置かれたインクジェットヘッドに対し、インクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合、従来の共重合体を用いて作製されたインクは、吐出回復性に劣る課題がある。 However, the ejection of the inkjet head is stabilized by supplying the ink to the inkjet head that has been left for a long time in a state where the protective cap that suppresses the drying of the ink on the nozzle surface of the inkjet head is not attached to the inkjet head (decap state). In the case of restoring the property, the ink produced by using the conventional copolymer has a problem that the ejection recovery property is inferior.
請求項1に係る発明は、下記一般式(1)で表される構造単位を有し、更に、下記一般式(2)で表される構造単位、及び下記一般式(3)で表される構造単位から選ばれる少なくとも1つを実質的に有する共重合体を含有するインクである。
本発明のインクは、デキャップ状態に長時間置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性に優れた効果を奏する。 The ink of the present invention exerts an excellent effect of ejection recovery when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying the ink to the inkjet head that has been left in the decapped state for a long time.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
<<インク>>
本実施形態のインクは、共重合体を含有し、必要に応じて、水、色材、有機溶剤、及び界面活性剤等の成分を含有する。
<< Ink >>
The ink of the present embodiment contains a copolymer and, if necessary, a component such as water, a coloring material, an organic solvent, and a surfactant.
<共重合体>
共重合体は、一般式(1)で表される構造単位を有し、更に、一般式(2)で表される構造単位、及び一般式(3)で表される構造単位から選ばれる少なくとも1つを実質的に有する。共重合体は、一般式(1)から(3)で表される構造単位以外に、必要に応じて、アニオン性基を有する構造単位など、他の構造単位を含んでもよい。
なお、本実施形態における「構造単位」は、重合可能な単量体(モノマー)が互いに結合して得られたポリマーの最小の繰り返し単位を示す。
<Copolymer>
The copolymer has a structural unit represented by the general formula (1), and is further selected from at least a structural unit represented by the general formula (2) and a structural unit represented by the general formula (3). Has substantially one. The copolymer may contain other structural units such as structural units having an anionic group, if necessary, in addition to the structural units represented by the general formulas (1) to (3).
The "structural unit" in the present embodiment indicates the minimum repeating unit of the polymer obtained by bonding the polymerizable monomers (monomers) to each other.
-一般式(1)で表される構造単位-
共重合体は、一般式(1)で表される構造単位を有する。
The copolymer has a structural unit represented by the general formula (1).
一般式(1)で表される構造単位において、一端がオープンエンド(開放端、つまり換言すればペンダント構造部)中のアルキル鎖を介して末端に存在するナフチル基は、インク中の色材である顔料とのπ-πスタッキングにより、優れた顔料吸着力を有する。
上記「ペンダント中のアルキル鎖を介して末端に存在するナフチル基」の記載から理解されるように、一般式(1)で表される構造単位は、典型的にはアルキル基を介して垂下する末端ナフチル基のようなペンダント基を有する共重合体の主鎖であってよい。しかし、当然、一部が側鎖に含まれる場合を除外するものではない。
例えば、分枝構造を生成する副次的ラジカル重合反応を完全に排除するのが困難であることはよく知られている事実である。
また、顔料を水に分散した顔料分散体を調製する際に、共重合体を用いると、共重合体の側鎖の末端にナフチル基が存在するため、顔料表面に吸着し易く、顔料との吸着力が高いため、分散性の高い長期間安定な顔料分散体が得られる。
In the structural unit represented by the general formula (1), the naphthyl group having one end via the alkyl chain in the open end (open end, that is, the pendant structure portion) is a coloring material in the ink. It has excellent pigment adsorption power due to π-π stacking with a certain pigment.
As can be understood from the above description of "naphthyl group present at the end via the alkyl chain in the pendant", the structural unit represented by the general formula (1) typically hangs via the alkyl group. It may be the main chain of a copolymer having a pendant group such as a terminal naphthyl group. However, of course, it does not exclude the case where a part is included in the side chain.
For example, it is a well-known fact that it is difficult to completely eliminate the secondary radical polymerization reaction that produces a branched structure.
Further, when a copolymer is used when preparing a pigment dispersion in which a pigment is dispersed in water, a naphthyl group is present at the end of the side chain of the copolymer, so that it is easily adsorbed on the pigment surface and is easily adhered to the pigment. Since the adsorption power is high, a pigment dispersion having high dispersibility and stable for a long period of time can be obtained.
共重合体における、一般式(1)で表される構造単位の含有率は、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、共重合体全量に対して、60質量%以上90質量%以下が好ましい。含有率が、この範囲内であると、インクジェットヘッドノズル面のインクの乾燥を抑制する保護キャップがインクジェットヘッドに装着されていない状態(以降、デキャップ状態)に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。 The content of the structural unit represented by the general formula (1) in the copolymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 60% by mass or more with respect to the total amount of the copolymer. 90% by mass or less is preferable. When the content is within this range, the ink is supplied to the inkjet head placed in a state where the protective cap that suppresses the drying of the ink on the nozzle surface of the inkjet head is not attached to the inkjet head (hereinafter referred to as a decap state). Therefore, when the ejection stability of the inkjet head is restored, the ejection recovery property can be further improved.
-一般式(2)、(3)で表される構造単位-
共重合体は、一般式(2)及び一般式(3)で表される構造単位から選ばれる少なくとも1つを実質的に有する。また、共重合体は、一般式(2)で表される構造単位及び一般式(3)で表される構造単位を実質的に有することが好ましい。
-Structural unit represented by general formulas (2) and (3)-
The copolymer substantially has at least one selected from the structural units represented by the general formula (2) and the general formula (3). Further, it is preferable that the copolymer substantially has a structural unit represented by the general formula (2) and a structural unit represented by the general formula (3).
共重合体は、次の一般式(2)で表される構造単位を実質的に有することが好ましい。
以下に、一般式(2)で表される構造単位を例示するが、本願は以下の具体例に制限されるものではない。
共重合体は、次の一般式(3)で表される構造単位を実質的に有することが好ましい。
以下に、一般式(3)で表される構造単位を例示するが、本願は以下の具体例に制限されるものではない。
共重合体が、一般式(1)で表される構造単位を有することに加え、一般式(2)で表される構造単位、及び一般式(3)で表される構造単位から選ばれる少なくとも1つを実質的に有することで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性を向上させることができる。メカニズムは定かでないが、以下のように推測される。
一般式(1)で表される構造単位を有し、更に、一般式(2)で表される構造単位、及び一般式(3)で表される構造単位から選ばれる少なくとも1つを実質的に有する共重合体は、ポリマー主鎖に分岐構造を有する。共重合体が分岐構造を有することで、インクの水分が蒸発してインクが濃縮した場合であってもポリマー鎖の広がりを抑制することができ、インクの著しい粘度上昇を抑制することができる。また、共重合体は、一般式(1)で表される構造単位がナフチル基を有することにより、インク中の色材である顔料とのπ-πスタッキングで優れた顔料吸着力を有するとともに、一般式(2)で表される構造単位、及び一般式(3)で表される構造単位に由来する分岐構造部位にウレタン結合、又はウレア結合を有することにより、共重合体を含む顔料分散物と溶媒との親和性が向上して顔料が凝集しにくくなる。このような状態であるため、本実施形態の共重合体を含むインクは、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、インクが供給されたときに顔料が再分散しやすくなり、吐出回復性を向上させることができる。
In addition to having the structural unit represented by the general formula (1), the copolymer is selected from at least a structural unit represented by the general formula (2) and a structural unit represented by the general formula (3). By substantially having one, it is possible to improve the ejection recovery property when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying ink to the inkjet head placed in the decapped state. The mechanism is not clear, but it is presumed as follows.
It has a structural unit represented by the general formula (1), and further, at least one selected from the structural unit represented by the general formula (2) and the structural unit represented by the general formula (3) is substantially used. The copolymer having in has a branched structure in the polymer main chain. Since the copolymer has a branched structure, it is possible to suppress the spread of the polymer chain even when the water content of the ink evaporates and the ink is concentrated, and it is possible to suppress a significant increase in the viscosity of the ink. Further, since the structural unit represented by the general formula (1) has a naphthyl group, the copolymer has excellent pigment adsorption power by π-π stacking with the pigment which is a coloring material in the ink, and also has excellent pigment adsorption power. A pigment dispersion containing a copolymer by having a urethane bond or a urea bond in the structural unit represented by the general formula (2) and the branched structural portion derived from the structural unit represented by the general formula (3). The affinity between the pigment and the polymer is improved, and the pigment is less likely to aggregate. In such a state, the ink containing the copolymer of the present embodiment is supplied with the ink when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying the ink to the inkjet head placed in the decapped state. When this is done, the pigment is easily redispersed, and the ejection recovery property can be improved.
本実施形態において、共重合体は、一般式(2)及び一般式(3)で表される構造単位から選ばれる少なくとも1つを実質的に有するが、「実質的に有する」とは、一般式(2)で表される構造単位の質量、及び一般式(3)で表される構造単位の質量のうち少なくともいずれか一方が、共重合体の質量に対して0.01質量%以上であることを示す。この範囲であることで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性を向上させることができる。
また、一般式(2)で表される構造単位、及び一般式(3)で表される構造単位の合計質量は、共重合体の質量に対して0.01質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上10.0質量%以下であることがより好ましい。この範囲であることで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。
In the present embodiment, the copolymer substantially has at least one selected from the structural units represented by the general formula (2) and the general formula (3), but "substantially having" is generally used. At least one of the mass of the structural unit represented by the formula (2) and the mass of the structural unit represented by the general formula (3) is 0.01% by mass or more with respect to the mass of the copolymer. Indicates that there is. Within this range, when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying ink to the inkjet head placed in the decapped state, the ejection recovery property can be improved.
Further, the total mass of the structural unit represented by the general formula (2) and the structural unit represented by the general formula (3) is 0.01% by mass or more and 20.0% by mass with respect to the mass of the copolymer. It is preferably 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less. Within this range, when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying ink to the inkjet head placed in the decapped state, the ejection recovery property can be further improved.
また、一般式(2)で表される構造単位、及び一般式(3)で表される構造単位の合計質量は、一般式(1)で表される構造単位の質量を1とした場合に、0.0001以上0.2000以下であることが好ましく、0.0006以上0.1600以下であることがより好ましく、0.0010以上0.0500以下であることが特に好ましく、0.0018以上0.0260以下であることが更に好ましい。この範囲であることで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。 Further, the total mass of the structural unit represented by the general formula (2) and the structural unit represented by the general formula (3) is when the mass of the structural unit represented by the general formula (1) is 1. , 0.0001 or more and 0.2000 or less, more preferably 0.0006 or more and 0.1600 or less, particularly preferably 0.0010 or more and 0.0500 or less, and 0.0018 or more and 0. It is more preferably .0260 or less. Within this range, when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying ink to the inkjet head placed in the decapped state, the ejection recovery property can be further improved.
-アニオン性基を有する構造単位-
共重合体は、アニオン性基を有する構造単位を有することが好ましい。以下、アニオン性基を有する構造単位を例示するが、本願は以下の具体例に制限されるものではない。
-Structural unit with anionic group-
The copolymer preferably has a structural unit having an anionic group. Hereinafter, structural units having an anionic group will be exemplified, but the present application is not limited to the following specific examples.
アニオン性基を有する構造単位は、塩基により中和されていてもよい。塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラペンチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリオクチルメチルアンモニウムヒドロキシド、2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、トリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムヒドロキシド、プロピルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ヘキシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、オクチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ノニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、デシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ドデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、オクタデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジドデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ジテトラデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ジヘキサデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ジオクタデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、エチルヘキサデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、アンモニア水、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、イソプロパノールアミン、モルホリン、N-メチルモルホン、N-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドンなどが挙げられる。
中和剤としての塩基は、単独で用いてもよく、二種類以上を混合して用いてもよい。
中和処理は、アニオン性基を有するモノマーを共重合する際に行ってもよいし、共重合体を溶解させる際に行ってもよい。
Structural units with anionic groups may be neutralized with a base. Examples of the base include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, and tetrahexylammonium. Hydroxide, Triethylmethylammonium Hydroxide, Tributylmethylammonium Hydroxide, Trioctylmethylammonium Hydroxide, 2-Hydroxyethyltrimethylammonium Hydroxide, Tris (2-Hydroxyethyl) Methylammonium Hydroxide, propyltrimethylammonium Hydroxide, Hexyl Trimethylammonium hydroxide, octyltrimethylammonium hydroxide, nonyltrimethylammonium hydroxide, decyltrimethylammonium hydroxide, dodecyltrimethylammonium hydroxide, tetradecyltrimethylammonium hydroxide, hexadecyltrimethylammonium hydroxide, octadecyltrimethylammonium hydroxide, di Dodecyldimethylammonium hydroxide, ditetradecyldimethylammonium hydroxide, dihexadecyldimethylammonium hydroxide, dioctadecyldimethylammonium hydroxide, ethylhexadecyldimethylammonium hydroxide, aqueous ammonia, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, Triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methylethanolamine, methyldiethanolamine, dimethylethanolamine, monopropanolamine, dipropanolamine, tripropanolamine, isopropanolamine, morpholin, N-methylmorphone, N-methyl-2- Examples thereof include pyrrolidone and 2-pyrrolidone.
The base as a neutralizing agent may be used alone or in combination of two or more.
The neutralization treatment may be carried out when the monomer having an anionic group is copolymerized or when the copolymer is dissolved.
また、アニオン性基を有する構造単位は、次の一般式(4)で表される構造単位であることがより好ましい。
陽イオンの場合、陽イオンに隣接する酸素はO-として存在する。陽イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオン、トリエチルメチルアンモニウムイオン、トリブチルメチルアンモニウムイオン、トリオクチルメチルアンモニウムイオン、2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムイオン、トリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムイオン、プロピルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキシルトリメチルアンモニウムイオン、オクチルトリメチルアンモニウムイオン、ノニルトリメチルアンモニウムイオン、デシルトリメチルアンモニウムイオン、ドデシルトリメチルアンモニウムイオン、テトラデシルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオン、オクタデシルトリメチルアンモニウムイオンジドデシルジメチルアンモニウムイオン、ジテトラデシルジメチルアンモニウムイオン、ジヘキサデシルジメチルアンモニウムイオン、ジオクタデシルジメチルアンモニウムイオン、エチルヘキサデシルジメチルアンモニウムイオン、アンモニウムイオン、ジメチルアンモニウムイオン、トリメチルアンモニウムイオン、モノエチルアンモニウムイオン、ジエチルアンモニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオン、ジエタノールアンモニウムイオン、トリエタノールアンモニウムイオン、メチルエタノールアンモニウムイオン、メチルジエタノールアンモニウムイオン、ジメチルエタノールアンモニウムイオン、モノプロパノールアンモニウムイオン、ジプロパノールアンモニウムイオン、トリプロパノールアンモニウムイオン、イソプロパノールアンモニウムイオン、モルホリニウムイオン、N-メチルモルホリニウムイオン、N-メチル-2-ピロリドニウムイオン、2-ピロリドニウムイオンなどが挙げられる。
Further, the structural unit having an anionic group is more preferably a structural unit represented by the following general formula (4).
In the case of cations, the oxygen adjacent to the cation exists as O − . The cations include sodium ion, potassium ion, lithium ion, tetramethylammonium ion, tetraethylammonium ion, tetrapropylammonium ion, tetrabutylammonium ion, tetrapentylammonium ion, tetrahexylammonium ion, triethylmethylammonium ion, and tributylmethyl. Ammonium ion, trioctylmethylammonium ion, 2-hydroxyethyltrimethylammonium ion, tris (2-hydroxyethyl) methylammonium ion, propyltrimethylammonium ion, hexyltrimethylammonium ion, octyltrimethylammonium ion, nonyltrimethylammonium ion, decyltrimethyl Ammonium ion, dodecyltrimethylammonium ion, tetradecyltrimethylammonium ion, hexadecyltrimethylammonium ion, octadecyltrimethylammonium ion didodecyldimethylammonium ion, ditetradecyldimethylammonium ion, dihexadecyldimethylammonium ion, dioctadecyldimethylammonium ion, Ethylhexadecyldimethylammonium ion, ammonium ion, dimethylammonium ion, trimethylammonium ion, monoethylammonium ion, diethylammonium ion, triethylammonium ion, monoethanolammonium ion, diethanolammonium ion, triethanolammonium ion, methylethanolammonium ion, Methyldiethanolammonium ion, dimethylethanolammonium ion, monopropanolammonium ion, dipropanolammonium ion, tripropanolammonium ion, isopropanolammonium ion, morpholinium ion, N-methylmorpholinium ion, N-methyl-2-pyrrolidoni Ammonium ion, 2-pyrrolidnium ion and the like can be mentioned.
共重合体における、アニオン性基を有する構造単位の含有率は、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、共重合体に対して、10質量%以上40質量%以下であることが好ましい。含有率が、この範囲内であると、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。 The content of the structural unit having an anionic group in the copolymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the copolymer. It is preferable to have. When the content is within this range, the ejection recovery property can be further improved when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying the ink to the inkjet head placed in the decapped state.
-その他の構造単位-
共重合体は、上記の一般式(1)~(3)で表される構造単位以外に、必要に応じて、その他の重合性モノマーからなる構造単位を有することができる。その他の重合性モノマーとしては、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。
-Other structural units-
The copolymer can have a structural unit composed of other polymerizable monomers, if necessary, in addition to the structural units represented by the above general formulas (1) to (3). The other polymerizable monomer can be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include a polymerizable hydrophobic monomer, a polymerizable hydrophilic monomer, and a polymerizable surfactant.
重合性の疎水性モノマーとしては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、4-t-ブチルスチレン、4-クロロメチルスチレン等の芳香族環を有する不飽和エチレンモノマー;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、(メタ)アクリル酸ラウリル(C12)、(メタ)アクリル酸トリデシル(C13)、(メタ)アクリル酸テトラデシル(C14)、(メタ)アクリル酸ペンタデシル(C15)、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル(C16)、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル(C17)、(メタ)アクリル酸ノナデシル(C19)、(メタ)アクリル酸エイコシル(C20)、(メタ)アクリル酸ヘンイコシル(C21)、(メタ)アクリル酸ドコシル(C22)等の(メタ)アクリル酸アルキル;1-ヘプテン、3,3-ジメチル-1-ペンテン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ヘキセン、4-メチル-1-ヘキセン、5-メチル-1-ヘキセン、1-オクテン、3,3-ジメチル-1-ヘキセン、3,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、1-ノネン、3,5,5-トリメチル-1-ヘキセン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセン、1-ドコセン等のアルキル基を持つ不飽和エチレンモノマー、などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the polymerizable hydrophobic monomer include unsaturated ethylene monomers having an aromatic ring such as styrene, α-methylstyrene, 4-t-butylstyrene, and 4-chloromethylstyrene; methyl (meth) acrylate, (. Ethyl (meth) acrylate, -n-butyl (meth) acrylate, dimethyl maleate, dimethyl itaconate, dimethyl fumarate, lauryl (meth) acrylate (C12), tridecyl (meth) acrylate (C13), (meth) ) Tetradecyl acrylate (C14), (meth) pentadecyl acrylate (C15), (meth) hexadecyl acrylate (C16), (meth) heptadecyl acrylate (C17), (meth) nonadecil acrylate (C19), (meth) ) Eikosyl acrylate (C20), Henicosyl (meth) acrylate (C21), Dococil (meth) acrylate (C22) and other (meth) alkyl (meth) acrylates; 1-hexene, 3,3-dimethyl-1-pentene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 3-methyl-1-hexene, 4-methyl-1-hexene, 5-methyl-1-hexene, 1-octene, 3,3-dimethyl-1-hexene, 3, 4-Dimethyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 1-nonene, 3,5,5-trimethyl-1-hexene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, Examples thereof include unsaturated ethylene monomers having an alkyl group such as 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene and 1-dococene. These may be used alone or in combination of two or more.
重合性の親水性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニルピロリドン、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-t-ブチルアクリルアミド、N-オクチルアクリルアミド、N-t-オクチルアクリルアミド等の非イオン性不飽和エチレンモノマーなどが挙げられる。 Examples of the polymerizable hydrophilic monomer include (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, diethylene glycol mono (meth) acrylate, triethylene glycol mono (meth) acrylate, tetraethylene glycol mono (meth) acrylate, and polyethylene glycol mono. (Meta) acrylate, (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone, acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, Nt-butylacrylamide, N Examples thereof include nonionic unsaturated ethylene monomers such as octylacrylamide and Nt-octylacrylamide.
その他の重合性モノマーは、1種又は2種以上を混合して用いることができる。また、その他の重合性モノマーは、上記の一般式(1)~(3)で表される構造単位を形成するそれぞれのモノマーの合計量に対して、5質量%以上100質量%以下使用することが好ましい。 Other polymerizable monomers may be used alone or in admixture of two or more. In addition, other polymerizable monomers should be used in an amount of 5% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the total amount of each monomer forming the structural units represented by the above general formulas (1) to (3). Is preferable.
-共重合体の合成方法-
本実施形態の共重合体は、一般式(5)で表されるモノマーを含有し、更に、一般式(6)で表されるモノマー、及び一般式(7)で表されるモノマーから選ばれる少なくとも1つを実質的に含有する重合性材料を重合させる重合工程を経て合成される。また、重合性材料には、必要に応じて、アニオン性基を有するモノマーなどが含まれていてもよい。なお、共重合体を合成する工程としては、重合工程以外に、必要に応じて、中和工程などの他の工程を含んでもよい。
-Method for synthesizing copolymer-
The copolymer of the present embodiment contains a monomer represented by the general formula (5), and is further selected from a monomer represented by the general formula (6) and a monomer represented by the general formula (7). It is synthesized through a polymerization step of polymerizing a polymerizable material substantially containing at least one. Further, the polymerizable material may contain a monomer having an anionic group or the like, if necessary. In addition to the polymerization step, the step of synthesizing the copolymer may include other steps such as a neutralization step, if necessary.
--一般式(5)で表されるモノマー--
重合性材料は、一般式(5)で表されるモノマーを含有することが好ましい。上記の一般式(1)で表される構造単位は、一般式(5)で表されるモノマーを共重合することにより形成される。
The polymerizable material preferably contains a monomer represented by the general formula (5). The structural unit represented by the general formula (1) is formed by copolymerizing the monomer represented by the general formula (5).
以下に、一般式(5)で表されるモノマーを例示するが、本願は以下の具体例に制限されるものではない。
一般式(5)で表されるモノマーは、下記の反応式(1)、及び反応式(2)に示すように、まず、ナフタレンカルボニルクロリド(R-1)と過剰量のジオール化合物(R-2)を、アミン又はピリジンなどの酸受容剤の存在下で縮合反応させて、ナフタレンカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル(R-3)を得る。次いで、2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレート(R-4)とナフタレンカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル(R-3)とを反応さて、モノマー(M5)を得ることができる。
重合性材料における、一般式(5)で表されるモノマーの含有率は、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、重合性材料全量に対して、60質量%以上90質量%以下が好ましい。含有率が、この範囲内であると、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。 The content of the monomer represented by the general formula (5) in the polymerizable material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 60% by mass or more and 90% by mass or more with respect to the total amount of the polymerizable material. It is preferably mass% or less. When the content is within this range, the ejection recovery property can be further improved when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying the ink to the inkjet head placed in the decapped state.
--一般式(6)で表されるモノマー--
重合性材料は、次の一般式(6)で表されるモノマーを含有することが好ましい。上記の一般式(2)で表される構造単位は、一般式(6)で表されるモノマーを共重合することにより形成される。
The polymerizable material preferably contains a monomer represented by the following general formula (6). The structural unit represented by the general formula (2) is formed by copolymerizing the monomer represented by the general formula (6).
以下に、一般式(6)で表されるモノマーを例示するが、本願は以下の具体例に制限されるものではない。
一般式(6)で表されるモノマーは、下記の反応式(3)に示すように、ジオール化合物(R-2)と2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレート(R-4)を反応させてモノマー(M6)を得ることができる。
なお、上記の一般式(6)で表されるモノマーは、一般式(5)で表されるモノマーを合成する際に、副生物として得ることもできる。従って、副生物として一般式(6)で表されるモノマーを含んだ一般式(5)で表されるモノマーの粗収物を共重合体の作成に用いた場合、一般式(2)で表される構造単位を含む共重合体が得られる。
しかし、一般に、一般式(5)で表されるモノマーを合成する過程において、ナフタレンカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル(R-3)がシリカゲルカラムクロマトグラフィーなどにより精製され、一般式(5)で表されるモノマーの原料となるジオール化合物(R-2)が除去される。従って、ナフタレンカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル(R-3)の精製物を一般式(5)で表されるモノマーの作成に用いた場合、その一般式(5)で表されるモノマーを含む重合性材料中には、実質的に一般式(6)で表されるモノマーが含まれない。具体的には、一般式(6)で表されるモノマーの含有量が、重合性材料全量に対して0.01質量%以上となることはない。
一方で、本実施形態における重合性材料は、一般式(6)で表されるモノマー、及び一般式(7)で表されるモノマーから選ばれる少なくとも1つを実質的に含有する。重合性材料に一般式(6)で表されるモノマーが含まれる場合、「実質的に含有する」とは、一般式(6)で表されるモノマーの質量が、重合性材料の質量に対して0.01質量%以上であることを示す。この範囲であることで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性を向上させることができる。
The monomer represented by the above general formula (6) can also be obtained as a by-product when synthesizing the monomer represented by the general formula (5). Therefore, when a crude product of the monomer represented by the general formula (5) containing the monomer represented by the general formula (6) as a by-product is used for producing the copolymer, the general formula (2) is used. A copolymer containing the structural unit to be obtained is obtained.
However, in general, in the process of synthesizing the monomer represented by the general formula (5), the naphthalenecarboxylic acid hydroxyalkyl ester (R-3) is purified by silica gel column chromatography or the like and is represented by the general formula (5). The diol compound (R-2), which is the raw material of the monomer, is removed. Therefore, when a purified product of naphthalenecarboxylic acid hydroxyalkyl ester (R-3) is used to prepare a monomer represented by the general formula (5), a polymerizable material containing the monomer represented by the general formula (5). It does not substantially contain the monomer represented by the general formula (6). Specifically, the content of the monomer represented by the general formula (6) does not exceed 0.01% by mass with respect to the total amount of the polymerizable material.
On the other hand, the polymerizable material in the present embodiment substantially contains at least one selected from the monomer represented by the general formula (6) and the monomer represented by the general formula (7). When the polymerizable material contains a monomer represented by the general formula (6), "substantially contained" means that the mass of the monomer represented by the general formula (6) is relative to the mass of the polymerizable material. Indicates that it is 0.01% by mass or more. Within this range, when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying ink to the inkjet head placed in the decapped state, the ejection recovery property can be improved.
なお、一般式(6)で表されるモノマーは、上記の通り一般式(5)で表されるモノマーを合成する際の副生物として含有されていてもよく、別途合成された一般式(6)で表されるモノマーを共重合体の合成に用いてもよい。一般式(6)で表されるモノマーを副生物として一般式(5)で表されるモノマーに含有させる場合、一般式(6)で表されるモノマーの一般式(5)で表されるモノマー中における含有量は、例えば、ナフタレンカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル(R-3)の合成後、反応原料のジオール化合物(R-2)の残留量により調整可能である。 The monomer represented by the general formula (6) may be contained as a by-product in synthesizing the monomer represented by the general formula (5) as described above, and may be contained as a by-product of the separately synthesized general formula (6). ) May be used for the synthesis of the copolymer. When the monomer represented by the general formula (6) is contained as a by-product in the monomer represented by the general formula (5), the monomer represented by the general formula (6) is represented by the general formula (5). The content thereof can be adjusted, for example, by adjusting the residual amount of the diol compound (R-2) as a reaction raw material after the synthesis of the naphthalene carboxylic acid hydroxyalkyl ester (R-3).
--一般式(7)で表されるモノマー--
重合性材料は、次の一般式(7)で表されるモノマーを含有することが好ましい。上記の一般式(3)で表される構造単位は、一般式(7)で表されるモノマーを共重合することにより形成される。
The polymerizable material preferably contains a monomer represented by the following general formula (7). The structural unit represented by the general formula (3) is formed by copolymerizing the monomer represented by the general formula (7).
以下に、一般式(7)で表されるモノマーを例示するが、本願は以下の具体例に制限されるものではない。
一般式(7)で表されるモノマーは、下記反応式(4)に示すように、水と2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレート(R-4)を反応させて、脱炭酸させることでモノマー(M7)を得ることができる。
なお、上記の一般式(7)で表されるモノマーは、一般式(5)で表されるモノマーを合成する際に、副生物として得ることもできる。従って、副生物として一般式(7)で表されるモノマーを含んだ一般式(5)で表されるモノマーの粗収物を共重合体の作成に用いた場合、一般式(3)で表される構造単位を含む共重合体が得られる。
しかし、一般に、一般式(7)で表されるモノマーは一般式(5)で表されるモノマーを合成する過程において、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどにより精製され、除去される。従って、一般式(5)で表されるモノマーを含む重合性材料中には、実質的に一般式(7)で表されるモノマーが含まれない。具体的には、一般式(7)で表されるモノマーの含有量が、重合性材料全量に対して0.01質量%以上となることはない。
一方で、本実施形態における重合性材料は、一般式(6)で表されるモノマー、及び一般式(7)で表されるモノマーから選ばれる少なくとも1つを実質的に含有する。重合性材料に一般式(7)で表されるモノマーが含まれる場合、「実質的に含有する」とは、一般式(7)で表されるモノマーの質量が、重合性材料の質量に対して0.01質量%以上であることを示す。この範囲であることで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性を向上させることができる。
The monomer represented by the above general formula (7) can also be obtained as a by-product when synthesizing the monomer represented by the general formula (5). Therefore, when a crude product of the monomer represented by the general formula (5) containing the monomer represented by the general formula (7) as a by-product is used for producing the copolymer, the general formula (3) is used. A copolymer containing the structural unit to be obtained is obtained.
However, in general, the monomer represented by the general formula (7) is purified and removed by silica gel column chromatography or the like in the process of synthesizing the monomer represented by the general formula (5). Therefore, the polymerizable material containing the monomer represented by the general formula (5) does not substantially contain the monomer represented by the general formula (7). Specifically, the content of the monomer represented by the general formula (7) does not exceed 0.01% by mass with respect to the total amount of the polymerizable material.
On the other hand, the polymerizable material in the present embodiment substantially contains at least one selected from the monomer represented by the general formula (6) and the monomer represented by the general formula (7). When the polymerizable material contains a monomer represented by the general formula (7), "substantially contained" means that the mass of the monomer represented by the general formula (7) is relative to the mass of the polymerizable material. Indicates that it is 0.01% by mass or more. Within this range, when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying ink to the inkjet head placed in the decapped state, the ejection recovery property can be improved.
なお、本実施形態において一般式(7)で表されるモノマーは、上記の通り一般式(5)で表されるモノマーを合成する際の副生物として含有されていてもよく、別途合成された一般式(7)で表されるモノマーを共重合体の合成に用いてもよい。一般式(7)で表されるモノマーを副生物として一般式(5)で表されるモノマーに含有させる場合、一般式(7)で表されるモノマーの一般式(5)で表されるモノマー中における含有量は、例えば、ナフタレンカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル(R-3)の合成後、水分の残留量により調整可能である。 The monomer represented by the general formula (7) in the present embodiment may be contained as a by-product in synthesizing the monomer represented by the general formula (5) as described above, and is separately synthesized. The monomer represented by the general formula (7) may be used for the synthesis of the copolymer. When the monomer represented by the general formula (7) is contained as a by-product in the monomer represented by the general formula (5), the monomer represented by the general formula (7) is represented by the monomer represented by the general formula (5). The content in the medium can be adjusted, for example, by adjusting the residual amount of water after the synthesis of the naphthalene carboxylic acid hydroxyalkyl ester (R-3).
また、一般式(6)で表されるモノマー、及び一般式(7)で表されるモノマーの合計質量は、重合性材料の質量に対して0.01質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上10.0質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上4.0質量%以下であることが更に好ましい。この範囲であることで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。 Further, the total mass of the monomer represented by the general formula (6) and the monomer represented by the general formula (7) is 0.01% by mass or more and 20.0% by mass or less with respect to the mass of the polymerizable material. It is preferably 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less, and further preferably 0.1% by mass or more and 4.0% by mass or less. Within this range, when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying ink to the inkjet head placed in the decapped state, the ejection recovery property can be further improved.
また、一般式(6)で表されるモノマー、及び一般式(7)で表されるモノマーの合計質量は、一般式(5)で表されるモノマーの質量を1とした場合に、0.0001以上0.2000以下であることが好ましく、0.0006以上0.1600以下であることがより好ましく、0.0010以上0.0500以下であることが特に好ましく、0.0018以上0.0260以下であることが更に好ましい。この範囲であることで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。 Further, the total mass of the monomer represented by the general formula (6) and the monomer represented by the general formula (7) is 0. When the mass of the monomer represented by the general formula (5) is 1. It is preferably 0001 or more and 0.2000 or less, more preferably 0.0006 or more and 0.1600 or less, particularly preferably 0.0010 or more and 0.0500 or less, and 0.0018 or more and 0.0260 or less. Is more preferable. Within this range, when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying ink to the inkjet head placed in the decapped state, the ejection recovery property can be further improved.
--アニオン性基を有するモノマー--
重合性材料は、アニオン性基を有するモノマーを含有することが好ましい。上記のアニオン性基を有する構造単位は、アニオン性基を有するモノマーを共重合することにより形成される。アニオン性基を有するモノマーとしては、例えば、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などが挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。不飽和スルホン酸モノマーとしては、例えば、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などが挙げられる。不飽和リン酸モノマーとしては、例えば、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などが挙げられる。
これらの中でも保存安定性の点で、カルボキシル基を有するモノマーであることが好ましく、アクリル酸またはメタクリル酸であることが更に好ましい。上記の一般式(4)で表される構造単位は、アクリル酸またはメタクリル酸を共重合する工程を経て形成される。
また、アニオン性基を有するモノマーは、単独で用いてもよく、二種類以上を混合して用いてもよい。
--Monomer with anionic group ---
The polymerizable material preferably contains a monomer having an anionic group. The structural unit having an anionic group is formed by copolymerizing a monomer having an anionic group. Examples of the monomer having an anionic group include an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.
Examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and the like. Examples of the unsaturated sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid and 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid. Examples of the unsaturated phosphoric acid monomer include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, and dibutyl-2-acry. Examples thereof include leuroxyethyl phosphate.
Among these, a monomer having a carboxyl group is preferable, and acrylic acid or methacrylic acid is more preferable, from the viewpoint of storage stability. The structural unit represented by the above general formula (4) is formed through a step of copolymerizing acrylic acid or methacrylic acid.
Further, the monomer having an anionic group may be used alone or in combination of two or more.
重合性材料における、アニオン性基を有するモノマーの含有率は、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、重合性材料に対して、10質量%以上40質量%以下であることが好ましい。含有率が、この範囲内であると、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。 The content of the monomer having an anionic group in the polymerizable material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the polymerizable material. Is preferable. When the content is within this range, the ejection recovery property can be further improved when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying the ink to the inkjet head placed in the decapped state.
--重合工程--
重合性材料を重合させて共重合体を作製する重合工程としては、重合操作及び分子量の調整が容易なことから、ラジカル重合開始剤を用いる方法が好ましく、溶液中で重合反応を行う溶液重合法がさらに好ましい。
溶液重合法でラジカル重合を行う際に好ましい溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、イソプロパノール、エタノール、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびヘキサメチルホスホアミド等が挙げられ、より好ましくは、ケトン系溶剤、酢酸エステル系溶剤およびアルコール系溶剤である。
ラジカル重合開始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る。その例としては、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、シアノ系のアゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、アゾビス(2,2’-イソバレロニトリル)、非シアノ系のジメチル-2,2’-アゾビスイソブチレート、などが挙げられる。これらの中でも、分子量の制御がしやすく分解温度が低い点から、有機過酸化物、アゾ系化合物が好ましく、アゾ系化合物が特に好ましい。
ラジカル重合開始剤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、重合性モノマーの総量に対して、1~10質量%が好ましい。ポリマーの分子量を調整するために、連鎖移動剤を適量添加してもよい。
連鎖移動剤の例としては、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℃~150℃が好ましく、60℃~100℃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、3~48時間が好ましい。
--Polymerization process --
As a polymerization step for producing a copolymer by polymerizing a polymerizable material, a method using a radical polymerization initiator is preferable because it is easy to carry out a polymerization operation and adjust the molecular weight, and a solution polymerization method in which a polymerization reaction is carried out in a solution. Is even more preferable.
Preferred solvents for radical polymerization by the solution polymerization method are ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, acetate solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, and aromatic carbonization such as benzene, toluene and xylene. Examples thereof include a hydrogen-based solvent, isopropanol, ethanol, cyclohexane, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylsulfoxide and hexamethylphosphoamide, and more preferably, a ketone-based solvent, an acetate ester-based solvent and an alcohol-based solvent.
The radical polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include peroxyketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, diacyl peroxide, peroxydicarbonate, peroxyester, cyano-based azobisisobutyronitrile, and azobis (2-methylbutyronitrile). Examples thereof include azobis (2,2'-isovaleronitrile), non-cyano dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate, and the like. Among these, organic peroxides and azo compounds are preferable, and azo compounds are particularly preferable, because the molecular weight can be easily controlled and the decomposition temperature is low.
The content of the radical polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 to 10% by mass with respect to the total amount of the polymerizable monomer. Chain transfer agents may be added in appropriate amounts to adjust the molecular weight of the polymer.
Examples of chain transfer agents include mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, 2-propanethiol, 2-mercaptoethanol, thiophenol, dodecyl mercaptan, 1-dodecanethiol, thioglycerol, and the like.
The polymerization temperature is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 50 ° C to 150 ° C, more preferably 60 ° C to 100 ° C. The polymerization time is also not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but 3 to 48 hours is preferable.
--中和工程--
中和剤としての塩基は単独で、又は二種類以上を混合して用いてもよい。
中和工程は、アニオン性基を有するモノマーを用いて共重合する際に行ってもよいし、共重合体を溶解させる際に行ってもよい。
--Neutralization process--
The base as a neutralizing agent may be used alone or in combination of two or more.
The neutralization step may be performed when copolymerizing with a monomer having an anionic group, or may be performed when dissolving the copolymer.
-共重合体の分子量-
共重合体の重量平均分子量は、ポリスチレン換算で、5000以上40000以下であることが好ましい。さらに好ましくは15000以上30000以下である。重量平均分子量が、この範囲であることで、デキャップ状態に置かれたインクジェットヘッドにインクを供給することでインクジェットヘッドの吐出安定性を回復させる場合に、吐出回復性をより向上させることができる。
-Molecular weight of copolymer-
The weight average molecular weight of the copolymer is preferably 5000 or more and 40,000 or less in terms of polystyrene. More preferably, it is 15,000 or more and 30,000 or less. When the weight average molecular weight is in this range, the ejection recovery property can be further improved when the ejection stability of the inkjet head is restored by supplying the ink to the inkjet head placed in the decapped state.
-共重合体における一般式(2)、一般式(3)で表される構造単位の分析方法-
共重合体における一般式(2)、一般式(3)で表される構造単位は、必要に応じてインクから共重合体を分離、抽出し、NMRやIRなどの一般的な分析方法を使用すれば分析可能である。
-Analysis method of structural units represented by the general formulas (2) and (3) in the copolymer-
For the structural units represented by the general formulas (2) and (3) in the copolymer, the copolymer is separated and extracted from the ink as necessary, and a general analysis method such as NMR or IR is used. It can be analyzed by doing so.
-共重合体の添加量-
共重合体のインクにおける含有量は、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、固形分で、0.05質量%以上10質量%以下が好ましく、0.3質量%以上5質量%以下がより好ましい。含有量が、0.05質量%以上であると分散性および保存性が向上し、10質量%以下であると、インクをヘッドから吐出する際に適した粘度範囲とすることが容易になる。
共重合体の用途としては、特に制限はなく、顔料の分散剤としても、顔料分散体への添加剤としても使用できる。顔料の分散剤として使用すれば、水溶性有機溶剤の含有量が多いインクであっても保存安定性の向上が認められる。
共重合体の含有量は、顔料分散剤として使用する場合には、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。顔料100質量部に対して、1質量部~100質量部が好ましく、5質量部~80質量部がより好ましい。含有量が、この範囲内であると、画像濃度と保存安定性が良好となる点で有利である。
-Amount of copolymer added-
The content of the copolymer in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but the solid content is preferably 0.05% by mass or more and 10% by mass or less, preferably 0.3% by mass or more. More preferably, it is 5% by mass or less. When the content is 0.05% by mass or more, the dispersibility and storage stability are improved, and when it is 10% by mass or less, it becomes easy to set the viscosity range suitable for ejecting ink from the head.
The use of the copolymer is not particularly limited, and it can be used as a dispersant for pigments or as an additive to pigment dispersions. When used as a dispersant for pigments, improvement in storage stability is observed even in inks having a high content of water-soluble organic solvents.
The content of the copolymer is not particularly limited when used as a pigment dispersant, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. With respect to 100 parts by mass of the pigment, 1 part by mass to 100 parts by mass is preferable, and 5 parts by mass to 80 parts by mass is more preferable. When the content is within this range, it is advantageous in that the image density and storage stability are good.
<有機溶剤>
本発明に使用でき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。
多価アルコール類の具体例としては、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、ペトリオール等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル類としては、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が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、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が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、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-ブチロラクトン等が挙げられる。
アミド類としては、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が挙げられる。
アミン類としては、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が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
その他の有機溶剤としては、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。
<Organic solvent>
The organic solvent that can be used in the present invention is not particularly limited, and a water-soluble organic solvent can be used. Examples thereof include ethers such as polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers and polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines and sulfur-containing compounds.
Specific examples of polyhydric alcohols include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane. Diol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol , 2,4-Pentanediol, 1,5-Pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, Glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanediol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl- Examples thereof include 1,3-pentanediol and petriol.
Examples of polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether.
Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, and γ-butyrolactone. Can be mentioned.
Examples of the amides include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, 3-methoxy-N, N-dimethylpropionamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropionamide and the like.
Examples of amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethylamine and the like.
Examples of sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, and thiodiethanol.
Examples of other organic solvents include propylene carbonate and ethylene carbonate.
It is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or lower because it not only functions as a wetting agent but also has good drying properties.
有機溶剤として、炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数8以上のポリオール化合物の具体例としては、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールなどが挙げられる。
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。
As the organic solvent, a polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound are also preferably used. Specific examples of the polyol compound having 8 or more carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
Specific examples of the glycol ether compound include polyhydric alcohol alkyls such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether. Ethers; Examples thereof include polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。 A polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound can improve the permeability of ink when paper is used as a recording medium.
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。 The content of the organic solvent in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less from the viewpoint of ink drying property and ejection reliability. More preferably, it is 20% by mass or more and 60% by mass or less.
<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%以上60質量%以下がより好ましい。
<Water>
The content of water in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but from the viewpoint of ink drying property and ejection reliability, it is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, and 20% by mass. % Or more and 60% by mass or less are more preferable.
<色材>
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、顔料として、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。
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。
<Color material>
The coloring material is not particularly limited, and pigments and dyes can be used.
As the pigment, an inorganic pigment or an organic pigment can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Further, a mixed crystal may be used as the pigment.
As the pigment, for example, a black pigment, a yellow pigment, a magenta pigment, a cyan pigment, a white pigment, a green pigment, an orange pigment, a glossy color pigment such as gold or silver, a metallic pigment, or the like can be used.
As inorganic pigments, carbon black produced by known methods such as contact method, furnace method, thermal method, in addition to titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, and chrome yellow. Can be used.
Examples of organic pigments include azo pigments and polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, etc.). , Dye chelate (for example, basic dye type chelate, acid dye type chelate, etc.), nitro pigment, nitroso pigment, aniline black and the like can be used. Among these pigments, those having a good affinity with a solvent are preferably used. In addition, resin hollow particles and inorganic hollow particles can also be used.
As a specific example of the pigment, for black, carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, or copper, iron (CI pigment black 11) , Metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1).
Further, for color, C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 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. I. Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48: 2, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48: 3, 48: 4, 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmin 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81, 83, 88, 101 (Mengara), 104, 105, 106, 108 ( Cadmium Red), 112, 114, 122 (Quinacridone Magenta), 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. I. Pigment Violet 1 (Rhodamine Lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4 (phthalocyanine blue), 16, 17: 1, 56, 60, 63, C.I. I. Pigment Greens 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, etc.
The dye is not particularly limited, and acid dyes, direct dyes, reactive dyes, and basic dyes can be used, and one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
As a dye, for example, C.I. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142, C.I. I. Acid Red 52,80,82,249,254,289, C.I. I. Acid Blue 9,45,249, C.I. I. Acid Black 1,2,24,94, C.I. I. Food Black 1, 2, C.I. I. Direct Yellow 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173, C.I. I. Direct Red 1,4,9,80,81,225,227, C.I. I. Direct Blue 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202, C.I. I. Dilekdo Black 19,38,51,71,154,168,171,195, C.I. I. Reactive Red 14, 32, 55, 79, 249, C.I. I. Reactive Black 3, 4, 35 can be mentioned.
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。 The content of the coloring material in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass, from the viewpoint of improving the image density, good fixing property and ejection stability. It is as follows.
顔料を分散してインクを得る方法としては、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えばカーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべ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。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、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等を使用することが可能である。
分散剤として、竹本油脂社製RT-100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
As a method of dispersing the pigment to obtain an ink, a method of introducing a hydrophilic functional group into the pigment to obtain a self-dispersible pigment, a method of coating the surface of the pigment with a resin and dispersing it, and a method of dispersing using a dispersant are used. The method, etc. can be mentioned.
As a method of introducing a hydrophilic functional group into a pigment to obtain a self-dispersing pigment, for example, a method of adding a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group to a pigment (for example, carbon) so that the pigment can be dispersed in water. Can be mentioned.
Examples of the method of coating the surface of the pigment with a resin and dispersing the pigment include a method of encapsulating the pigment in microcapsules so that the pigment can be dispersed in water. This can be rephrased as a resin-coated pigment. In this case, it is not necessary that all the pigments blended in the ink are coated with the resin, and the uncoated pigments and the partially coated pigments are dispersed in the ink as long as the effect of the present invention is not impaired. May be.
Examples of the method of dispersing using a dispersant include a method of dispersing using a known low-molecular-weight dispersant and high-molecular-weight dispersant represented by a surfactant.
As the dispersant, for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and the like can be used depending on the pigment.
As the dispersant, RT-100 (nonionic surfactant) manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd. and a naphthalene sulfonic acid Na formalin condensate can also be suitably used as the dispersant.
The dispersant may be used alone or in combination of two or more.
<顔料分散体>
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。
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。
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。
顔料分散体に対し、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。
<Pigment dispersion>
It is possible to obtain an ink by mixing a material such as water or an organic solvent with a pigment. It is also possible to produce an ink by mixing a material such as water or an organic solvent with a pigment dispersion obtained by mixing a pigment and other water or a dispersant.
The pigment dispersion is obtained by mixing and dispersing water, a pigment, a pigment dispersant, and other components as necessary, and adjusting the particle size. It is good to use a disperser for dispersion.
The particle size of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited, but the maximum frequency is 20 nm or more in terms of the maximum number because the dispersion stability of the pigment is good and the image quality such as ejection stability and image density is also high. It is preferably 500 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The particle size of the pigment can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).
The content of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 0.1% by mass from the viewpoint of obtaining good ejection stability and increasing the image density. 50% by mass or more is preferable, and 0.1% by mass or more and 30% by mass or less is more preferable.
It is preferable to degas the pigment dispersion by filtering the coarse particles with a filter, a centrifuge, or the like, if necessary.
<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い。シリコーン系界面活性剤としては、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る。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、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。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。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。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。
<Surfactant>
As the surfactant, any of a silicone-based surfactant, a fluorine-based surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, and an anionic surfactant can be used.
The silicone-based surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Of these, those that do not decompose even at high pH are preferable. Examples of the silicone-based surfactant include side chain modified polydimethylsiloxane, double-ended modified polydimethylsiloxane, single-ended modified polydimethylsiloxane, and side chain double-ended modified polydimethylsiloxane. Those having a polyoxyethylene group and a polyoxyethylene polyoxypropylene group as the modifying group are particularly preferable because they exhibit good properties as an aqueous surfactant. Further, as the silicone-based surfactant, a polyether-modified silicone-based surfactant can also be used, and examples thereof include compounds in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the Si portion side chain of dimethylsiloxane.
Examples of the fluorine-based surfactant include a perfluoroalkyl sulfonic acid compound, a perfluoroalkyl carboxylic acid compound, a perfluoroalkyl phosphate ester compound, a perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, and a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Polyoxyalkylene ether polymer compounds are particularly preferred because they have low foaming properties. Examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid and perfluoroalkyl sulfonic acid salt. Examples of the perfluoroalkylcarboxylic acid compound include perfluoroalkylcarboxylic acid and perfluoroalkylcarboxylic acid salt. Examples of the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain include a sulfate ester salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain and a poly having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Examples thereof include salts of oxyalkylene ether polymers. The counter ions of the salts in these fluorine-based surfactants include Li, Na, K, NH 4 , NH 3 CH 2 CH 2 OH, NH 2 (CH 2 CH 2 OH) 2 , and NH (CH 2 CH 2 OH). 3 etc. can be mentioned.
Examples of the amphoteric tenside include laurylaminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine.
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene alkyl amine, polyoxyethylene alkyl amide, polyoxyethylene propylene block polymer, sorbitan fatty acid ester, and polyoxyethylene sorbitan. Examples thereof include a fatty acid ester and an ethylene oxide adduct of acetylene alcohol.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, lauryl salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
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るが、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などが挙げられ、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ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤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。
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、日本エマルジョン株式会社、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(日本エマルジョン株式会社)、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。
The silicone-based surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, side-chain modified polydimethylsiloxane, double-ended modified polydimethylsiloxane, one-ended modified polydimethylsiloxane, side chain. Examples thereof include both-terminal modified polydimethylsiloxane, and a polyether-modified silicone-based surfactant having a polyoxyethylene group and a polyoxyethylene polyoxypropylene group as modifying groups is particularly preferable because it exhibits good properties as an aqueous surfactant. ..
As such a surfactant, an appropriately synthesized one may be used, or a commercially available product may be used. As commercially available products, for example, they can be obtained from Big Chemie Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., Nippon Emulsion Co., Ltd., Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and the like.
The above-mentioned polyether-modified silicone-based surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a polyalkylene oxide structure represented by the general formula (S-1) is dimethylpoly. Examples thereof include those introduced into the Si part side chain of siloxane.
Commercially available products can be used as the above-mentioned polyether-modified silicone-based surfactant, for example, KF-618, KF-642, KF-643 (Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd.), EMALEX-SS-5602, SS- 1906EX (Nippon Emulsion Co., Ltd.), FZ-2105, FZ-2118, FZ-2154, FZ-2161, FZ-2162, FZ-2163, FZ-2164 (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), BYK-33, BYK-387 (Big Chemie Co., Ltd.), TSF4440, TSF4452, TSF4453 (Toshiba Silicon Co., Ltd.) and the like can be mentioned.
フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2~16の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が4~16である化合物がより好ましい。
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。
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。
As the fluorine-based surfactant, a compound having 2 to 16 carbon atoms substituted with fluorine is preferable, and a compound having 4 to 16 carbon atoms substituted with fluorine is more preferable.
Examples of the fluorine-based surfactant include a perfluoroalkyl phosphate ester compound, a perfluoroalkylethylene oxide adduct, and a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Among these, the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain is preferable because it has less foaming property, and is particularly a fluorine-based compound represented by the general formula (F-1) and the general formula (F-2). Surfactants are preferred.
Commercially available products may be used as the above-mentioned fluorine-based surfactant. Examples of this commercially available product include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Full Lard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.); Megafuck F-470, F -1405, F-474 (all manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR, Capstone FS-30, FS-31, FS-3100, FS-34, FS-35 (all manufactured by The Chemours Company); FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT- 400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N, PF-154, PF-159 (manufactured by Omniova), Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries Co., Ltd.) Among these, FS-3100, FS-34, FS- of The Chemours Co., Ltd. from the viewpoint of remarkably improving good print quality, particularly color development, permeability to paper, wettability, and leveling property. 300, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd., Polyfox PF-151N manufactured by Omninova, and Unidyne DSN-manufactured by Daikin Industries Co., Ltd. 403N is particularly preferable.
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。 The content of the surfactant in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, from the viewpoint of excellent wettability and ejection stability and improvement in image quality, 0.001 mass is used. % Or more and 5% by mass or less are preferable, and 0.05% by mass or more and 5% by mass or less are more preferable.
<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。
<Defoamer>
The defoaming agent is not particularly limited, and examples thereof include a silicone-based defoaming agent, a polyether-based defoaming agent, and a fatty acid ester-based defoaming agent. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a silicone-based defoaming agent is preferable because it has an excellent defoaming effect.
<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。
<Preservatives and fungicides>
The antiseptic and antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one and the like.
<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。
<Rust inhibitor>
The rust preventive is not particularly limited, and examples thereof include acidic sulfites and sodium thiosulfate.
<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 adjuster>
The pH adjusting agent is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to 7 or more, and examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine.
<<インクの製造方法>>
インクの製造方法としては、上記の共重合体の合成方法に従って共重合体を作製した後で、例えば、水、色材、共重合体、及びその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、撹拌混合して製造する方法が挙げられる。また、共重合体は、色材の分散体作製の際に用いる色材分散樹脂として用いてもよい。
分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェイカー、超音波分散等により行うことができる。撹拌混合は、例えば、通常の撹拌羽を用いた撹拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等により行うことができる。
<< Ink manufacturing method >>
As a method for producing ink, for example, water, a coloring material, a copolymer, and other components are dispersed or dissolved in an aqueous medium after the copolymer is prepared according to the above-mentioned copolymer synthesis method. Examples thereof include a method of producing by stirring and mixing. Further, the copolymer may be used as a color material dispersion resin used when producing a color material dispersion.
Dispersion can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, ultrasonic dispersion, or the like. The stirring and mixing can be performed by, for example, a stirrer using a normal stirring blade, a magnetic stirrer, a high-speed disperser, or the like.
<<記録媒体>>
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、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。
<< Recording medium >>
The recording medium used for recording is not particularly limited, and examples thereof include plain paper, glossy paper, special paper, cloth, film, transparency sheet, and general-purpose printing paper.
<<記録物>>
記録物は、記録媒体と、記録媒体上に付与された本実施形態のインクにより形成された印刷層と、を有する。印刷層は、本実施形態のインクが付与され、乾燥することで形成される層なので、上記の共重合体を含有する。
<< Recorded material >>
The recording material has a recording medium and a print layer formed by the ink of the present embodiment applied on the recording medium. Since the printing layer is a layer formed by applying the ink of the present embodiment and drying it, it contains the above-mentioned copolymer.
<<インク収容容器>>
インク収容容器は、本実施形態のインクを収容するインク収容部を備え、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を有してもよい。
インク収容容器は、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク収容部を有するもの、大容量のインクタンクなどが好適である。
<< Ink container >>
The ink container may include an ink accommodating portion for accommodating the ink of the present embodiment, and may further have other members appropriately selected as necessary.
The shape, structure, size, material, etc. of the ink container can be appropriately selected according to the purpose. For example, an ink container having an ink container made of an aluminum laminate film, a resin film, or the like, or having a large capacity. An ink tank or the like is suitable.
<<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。
<< Recording device, recording method >>
The ink of the present invention can be suitably used for various recording devices by an inkjet recording method, for example, a printer, a facsimile device, a copying device, a printer / fax / copier multifunction device, a three-dimensional modeling device, and the like.
In the present invention, the recording device and the recording method are devices capable of ejecting ink, various processing liquids, and the like to a recording medium, and a method of recording using the device. The recording medium means a medium to which ink and various treatment liquids can adhere even temporarily.
This recording device can include not only a head portion for ejecting ink, but also means related to feeding, transporting, and discharging paper of a recording medium, a pretreatment device, a device called a posttreatment device, and the like. ..
The recording device and recording method may include a heating means used in the heating step and a drying means used in the drying step. The heating means and the drying means include, for example, means for heating and drying the printed surface and the back surface of the recording medium. The heating means and the drying means are not particularly limited, but for example, a hot air heater and an infrared heater can be used. Heating and drying can be performed before printing, during printing, after printing, and the like.
Further, the recording device and the recording method are not limited to those in which significant images such as characters and figures are visualized by ink. For example, those that form patterns such as geometric patterns and those that form three-dimensional images are also included.
Further, the recording device includes both a serial type device that moves the discharge head and a line type device that does not move the discharge head, unless otherwise specified.
Further, as this recording device, it is possible to use not only a desktop type but also a wide recording device capable of printing on an A0 size recording medium, or, for example, continuous paper wound in a roll shape as a recording medium. A continuous book printer is also included.
An example of the recording device will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective explanatory view of the device. FIG. 2 is a perspective explanatory view of the main tank. The
On the other hand, a
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。 The method of using the ink is not limited to the inkjet recording method, and can be widely used. In addition to the inkjet recording method, examples thereof include a blade coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a dip coating method, a curtain coating method, a slide coating method, a die coating method, and a spray coating method.
<<用途>>
本発明のインクの用途は、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、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。さらに、インクとして用いて2次元の文字や画像を形成するだけでなく、3次元の立体像(立体造形物)を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
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。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。
<< Use >>
The use of the ink of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and can be applied to, for example, printed matter, paints, coating materials, base materials and the like. Further, it can be used not only as an ink to form two-dimensional characters and images, but also as a three-dimensional modeling material for forming a three-dimensional stereoscopic image (three-dimensional model).
As the three-dimensional modeling apparatus for modeling the three-dimensional object, a known one can be used, and is not particularly limited, but for example, an apparatus provided with ink accommodating means, supply means, ejection means, drying means and the like is used. be able to. The three-dimensional model includes a three-dimensional model obtained by overcoating with ink. Further, a molded product obtained by processing a structure in which ink is applied on a base material such as a recording medium is also included. The molded product is, for example, a recorded material or structure formed in a sheet shape or a film shape, which has been subjected to molding processing such as heat stretching or punching. It is suitably used for molding after decorating the surface of electronic devices, meters of cameras, panels of operation parts, and the like.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
実施例及び比較例で用いた共重合体の平均分子量は、以下のようにして求めた。
[共重合体の平均分子量測定]
GPC(Gel Permeation Chromatography)により以下の条件で測定した。
・装置:GPC-8020(東ソー株式会社製)
・カラム:TSK G2000HXL及びG4000HXL(東ソー株式会社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分間
濃度0.5質量%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数平均分子量Mn、及び重量平均分子量Mwを算出した。
The average molecular weight of the copolymers used in Examples and Comparative Examples was determined as follows.
[Measurement of average molecular weight of copolymer]
It was measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) under the following conditions.
・ Equipment: GPC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)
-Column: TSK G2000HXL and G4000HXL (manufactured by Tosoh Corporation)
・ Temperature: 40 ℃
-Solvent: THF (tetrahydrofuran)
-Flow flow rate: 1.0 mL / min Inject 1 mL of a copolymer with a concentration of 0.5% by mass, and use a molecular weight calibration curve prepared from a monodisperse polystyrene standard sample from the molecular weight distribution of the copolymer measured under the above conditions. The number average molecular weight Mn and the weight average molecular weight Mw of the copolymer were calculated.
<一般式(5)で表されるモノマーの合成例>
-M5-3の合成-
62.0g(525mmol)の1,6-ヘキサンジオール(東京化成社製)を700mLの塩化メチレンに溶解し、20.7g(262mmol)のピリジンを加えた。この溶液に、50.0g(262mmol)の2-ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成社製)を100mL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、52.5gの2-ナフトエ酸-2-ヒドロキシエチルエステルを得た。
<Synthesis example of monomer represented by general formula (5)>
-Synthesis of M5-3-
62.0 g (525 mmol) of 1,6-hexanediol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) was dissolved in 700 mL of methylene chloride, and 20.7 g (262 mmol) of pyridine was added. A solution prepared by dissolving 50.0 g (262 mmol) of 2-naphthalenecarbonyl chloride (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) in 100 mL of methylene chloride was added dropwise to this solution with stirring over 2 hours, and then the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. .. After washing the obtained reaction solution with water, the organic phase was isolated, dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off. The residue was purified by silica gel column chromatography using a mixed solvent of methylene chloride / methanol (volume ratio 98/2) as an eluent to obtain 52.5 g of 2-naphthoic acid-2-hydroxyethyl ester.
次に、42.1g(155mmol)の2-ナフトエ酸-2-ヒドロキシエチルエステルを80mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解し、60℃まで加熱した。この溶液に、24.0g(155mmol)の2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)を20mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解した溶液を、1時間かけて攪拌しながら滴下した後、70℃で12時間攪拌した。室温まで冷却した後、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99/1)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、57.0gの一般式(5)で表されるモノマーであるM5-3を得た。 Next, 42.1 g (155 mmol) of 2-naphthoic acid-2-hydroxyethyl ester was dissolved in 80 mL of dry methyl ethyl ketone and heated to 60 ° C. A solution of 24.0 g (155 mmol) of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (Kalens MOI, manufactured by Showa Denko KK) dissolved in 20 mL of dry methyl ethyl ketone was added dropwise to this solution with stirring over 1 hour, and then at 70 ° C. Was stirred for 12 hours. After cooling to room temperature, the solvent was distilled off. The residue is purified by silica gel column chromatography using a mixed solvent of methylene chloride / methanol (volume ratio 99/1) as an eluent, and 57.0 g of the monomer represented by the general formula (5) is M5-. I got 3.
-M5-1の合成-
1,6-ヘキサンジオールに代えて、エチレングリコール(東京化成社製)を用いた点以外は、M5-3の合成と同様にして一般式(5)で表されるモノマーであるM5-1を得た。
-Synthesis of M5-1-
M5-1, which is a monomer represented by the general formula (5), is used in the same manner as in the synthesis of M5-3, except that ethylene glycol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) is used instead of 1,6-hexanediol. Obtained.
-M5-6の合成-
1,6-ヘキサンジオールに代えて、1,12-ドデカンジオール(東京化成社製)を用いた点以外は、M5-3の合成と同様にして一般式(5)で表されるモノマーであるM5-6を得た。
-Synthesis of M5-6-
It is a monomer represented by the general formula (5) in the same manner as the synthesis of M5-3, except that 1,12-dodecanediol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) is used instead of 1,6-hexanediol. Obtained M5-6.
<一般式(6)で表されるモノマーの合成例>
-M6-3の合成-
59.4g(500mmol)の1,6-ヘキサンジオール(東京化成工業社製)を200mLのメチルエチルケトンに溶解し、0.03g(0.05mmol)のジブチルスズジラウレート(東京化成工業社製)を加えた。この溶液に155.2g(1000mmol)の2-イソシアナトエチルメタクリレート(東京化成工業社製)を300mLのメチルエチルケトンに溶解させた溶液を、1時間かけて攪拌させながら滴下したのち、40℃で3時間反応させた。得られた反応溶液から溶媒を留去した後、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比2/1)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、190.5gの一般式(6)で表されるモノマーであるM6-3を得た。
<Synthesis example of monomer represented by general formula (6)>
-Synthesis of M6-3-
59.4 g (500 mmol) of 1,6-hexanediol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 200 mL of methyl ethyl ketone, and 0.03 g (0.05 mmol) of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added. A solution prepared by dissolving 155.2 g (1000 mmol) of 2-isocyanatoethyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 300 mL of methyl ethyl ketone was added dropwise to this solution with stirring over 1 hour, and then at 40 ° C. for 3 hours. It was reacted. After distilling off the solvent from the obtained reaction solution, the mixture was purified by silica gel column chromatography using an n-hexane / ethyl acetate (volume ratio 2/1) mixed solvent as an eluent, and the general formula (190.5 g) was used. M6-3, which is a monomer represented by 6), was obtained.
-M6-8の合成-
59.4g(500mmol)の1,6-ヘキサンジオール(東京化成工業社製)、および、84,1g(1000mmol)の3,4-ジヒドロー2H-ピラン(東京化成工業社製)を700mLのトルエンに溶解し、室温で攪拌した。この溶液に、0.17g(1.0mmol)のp-トルエンスルホン酸一水和物((東京化成工業社製)を投入し、30℃で3時間攪拌した。反応溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液で中和し、水洗を2回繰り返した後、有機相を単離し、硫酸マグネシウムを加え、攪拌、静置した。硫酸マグネシウムをろ別した後、エバポレーターにより溶媒を留去した。次いで、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比4/1)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、62.7gの下記構造式1で表されるM6-8の中間体1を得た。
-Synthesis of M6-8-
59.4 g (500 mmol) of 1,6-hexanediol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 84.1 g (1000 mmol) of 3,4-dihydro-2H-pyran (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 700 mL of toluene. It was dissolved and stirred at room temperature. To this solution, 0.17 g (1.0 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 3 hours. The reaction solution was mixed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution. After neutralization and washing with water twice, the organic phase was isolated, magnesium sulfate was added, and the mixture was stirred and allowed to stand. Magnesium sulfate was filtered off, and then the solvent was distilled off by an evaporator. Then, as an eluent. Purification by silica gel column chromatography using a mixed solvent of n-hexane / ethyl acetate (volume ratio 4/1) gave 62.7 g of M6-8 intermediate 1 represented by the following structural formula 1.
68.3g(500mmol)の1―クロロー6-ヘキサノール(東京化成工業社製)、および、63,1g(750mmol)の3,4-ジヒドロー2H-ピラン(東京化成工業社製)を250mLのジクロロメタンに溶解し、室温で攪拌した。この溶液に、0.17g(1.0mmol)のp-トルエンスルホン酸一水和物((東京化成工業社製)を投入し、30℃で2時間攪拌した。反応溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液で中和し、水洗を2回繰り返した後、有機相を単離し、硫酸マグネシウムを加え、攪拌、静置した。硫酸マグネシウムをろ別した後、エバポレーターにより溶媒を留去した。次いで、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比1/1)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、76.1gの下記構造式2で表されるM6-8の中間体2を得た。 68.3 g (500 mmol) of 1-chloro-6-hexanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 63.1 g (750 mmol) of 3,4-dihydro-2H-pyran (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 250 mL of dichloromethane. It was dissolved and stirred at room temperature. To this solution, 0.17 g (1.0 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 2 hours. The reaction solution was mixed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution. After neutralization and washing with water twice, the organic phase was isolated, magnesium sulfate was added, and the mixture was stirred and allowed to stand. Magnesium sulfate was filtered off, and then the solvent was distilled off by an evaporator. Then, as an eluent. Purification by silica gel column chromatography using a mixed solvent of n-hexane / ethyl acetate (volume ratio 1/1) gave 76.1 g of M6-8 intermediate 2 represented by the following structural formula 2.
50.5g(250mmol)のM6-8の中間体1を200mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解した。この溶液に20g(500mmol)水素化ナトリウム60%流動パラフィン分散液(東京化成工業社製)を加え、室温で攪拌した。次いで、55.0g(250mmol)のM6-8の中間体2を、100mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解した溶液を15分かけて滴下した。室温で2時間攪拌したのち、反応液を水に投入し、水洗を2回繰り返した。有機相を単離し、エバポレーターで溶媒を留去した後、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比2/1)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、57.9gの下記構造式3で表されるM6-8の中間体3を得た。 50.5 g (250 mmol) of M6-8 Intermediate 1 was dissolved in 200 mL of N, N-dimethylformamide. To this solution was added 20 g (500 mmol) sodium hydride 60% liquid paraffin dispersion (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and the mixture was stirred at room temperature. Then, a solution prepared by dissolving 55.0 g (250 mmol) of M6-8 in Intermediate 2 in 100 mL of N, N-dimethylformamide was added dropwise over 15 minutes. After stirring at room temperature for 2 hours, the reaction solution was poured into water, and washing with water was repeated twice. After isolating the organic phase and distilling off the solvent with an evaporator, the mixture was purified by silica gel column chromatography using an n-hexane / ethyl acetate (volume ratio 2/1) mixed solvent as an eluent, and 57.9 g of the following was purified. An intermediate 3 of M6-8 represented by the structural formula 3 was obtained.
38.6g(100mmol)のM6-8の中間体3を200mLのテトラヒドロフランに溶解させた。この溶液に115.8gの3M塩酸水溶液を、室温で攪拌しながら15分かけて滴下し、そのまま室温で2時間攪拌した。炭酸水素ナトリウム水溶液で反応液を中和し、水洗を2回繰り返した後、有機相を単離して、エバポレーターで溶媒を留去した。次いで、溶離液としてn-ヘキサン/メチルエチルケトン(体積比1/1)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、12.9gの下記構造式4で表されるM6-8の中間体4を得た。 38.6 g (100 mmol) of M6-8 Intermediate 3 was dissolved in 200 mL of tetrahydrofuran. 115.8 g of a 3M aqueous hydrochloric acid solution was added dropwise to this solution over 15 minutes with stirring at room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The reaction solution was neutralized with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution, washed with water twice, and then the organic phase was isolated and the solvent was distilled off by an evaporator. Then, using an n-hexane / methyl ethyl ketone (volume ratio 1/1) mixed solvent as an eluent, the product was purified by silica gel column chromatography, and 12.9 g of the intermediate 4 of M6-8 represented by the following structural formula 4 was used. Got
10.9g(50mmol)のM6-8の中間体4を30mLのメチルエチルケトンに溶解し、0.003g(0.005mmol)のジブチルスズジラウレート(東京化成工業社製)を加えた。この溶液に15.5g(100mmol)の2-イソシアナトエチルメタクリレート(東京化成工業社製)を30mLのメチルエチルケトンに溶解させた溶液を、攪拌しながら10分かけて滴下したのち、40℃で3時間反応させた。得られた反応溶液から溶媒を留去した後、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比2/1)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、20.8gの一般式(6)で表されるモノマーであるM6-8を得た。 10.9 g (50 mmol) of M6-8 Intermediate 4 was dissolved in 30 mL of methyl ethyl ketone, and 0.003 g (0.005 mmol) of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added. A solution prepared by dissolving 15.5 g (100 mmol) of 2-isocyanatoethyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 30 mL of methyl ethyl ketone was added dropwise to this solution over 10 minutes with stirring, and then at 40 ° C. for 3 hours. It was reacted. After distilling off the solvent from the obtained reaction solution, the mixture was purified by silica gel column chromatography using an n-hexane / ethyl acetate (volume ratio 2/1) mixed solvent as an eluent, and the general formula (20.8 g) was used. M6-8, which is the monomer represented by 6), was obtained.
-M6-1の合成-
31.0g(500mmol)のエチレングリコール(東京化成工業社製)を150mLのメチルエチルケトンに溶解し、0.03g(0.05mmol)のジブチルスズジラウレート(東京化成工業社製)を加えた。この溶液に141.1g(1000mmol)の2-イソシアナトエチルアクリレート(東京化成工業社製)を300mLのメチルエチルケトンに溶解させた溶液を、1時間かけて攪拌させながら滴下したのち、40℃で3時間反応させた。得られた反応溶液から溶媒を留去した後、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比2/1)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、134.2gの一般式(6)で表されるモノマーであるM6-1を得た。
-Synthesis of M6-1-
31.0 g (500 mmol) of ethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 150 mL of methyl ethyl ketone, and 0.03 g (0.05 mmol) of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added. A solution prepared by dissolving 141.1 g (1000 mmol) of 2-isocyanatoethyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 300 mL of methyl ethyl ketone was added dropwise to this solution with stirring over 1 hour, and then at 40 ° C. for 3 hours. It was reacted. After distilling off the solvent from the obtained reaction solution, the mixture was purified by silica gel column chromatography using an n-hexane / ethyl acetate (volume ratio 2/1) mixed solvent as an eluent, and the general formula (134.2 g) was used. M6-1 which is a monomer represented by 6) was obtained.
-M6-6の合成-
42.5g(400mmol)のジエチレングリコール(東京化成工業社製)を200mLのメチルエチルケトンに溶解し、0.03g(0.05mmol)のジブチルスズジラウレート(東京化成工業社製)を加えた。この溶液に124.1g(800mmol)の2-イソシアナトエチルメタクリレート(東京化成工業社製)を300mLのメチルエチルケトンに溶解させた溶液を、1時間かけて攪拌させながら滴下したのち、40℃で3時間反応させた。得られた反応溶液から溶媒を留去した後、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比2/1)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、126.5gの一般式(6)で表されるモノマーであるM6-6を得た。
-Synthesis of M6-6-
42.5 g (400 mmol) of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 200 mL of methyl ethyl ketone, and 0.03 g (0.05 mmol) of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added. A solution prepared by dissolving 124.1 g (800 mmol) of 2-isocyanatoethyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 300 mL of methyl ethyl ketone was added dropwise to this solution with stirring over 1 hour, and then at 40 ° C. for 3 hours. It was reacted. After distilling off the solvent from the obtained reaction solution, the mixture was purified by silica gel column chromatography using an n-hexane / ethyl acetate (volume ratio 2/1) mixed solvent as an eluent, and the general formula (126.5 g) was used. M6-6, which is the monomer represented by 6), was obtained.
-M6-5の合成-
50.6g(250mmol)の1,12-ドデカンジオール(東京化成工業社製)を200mLのメチルエチルケトンに溶解し、0.03g(0.05mmol)のジブチルスズジラウレート(東京化成工業社製)を加えた。この溶液に77.6g(500mmol)の2-イソシアナトエチルメタクリレート(東京化成工業社製)を150mLのメチルエチルケトンに溶解させた溶液を、1時間かけて攪拌させながら滴下したのち、40℃で3時間反応させた。得られた反応溶液から溶媒を留去した後、溶離液としてn-ヘキサン/酢酸エチル(体積比2/1)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、109.3gの一般式(6)で表されるモノマーであるM6-5を得た。
-Synthesis of M6-5-
50.6 g (250 mmol) of 1,12-dodecanediol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 200 mL of methyl ethyl ketone, and 0.03 g (0.05 mmol) of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added. A solution prepared by dissolving 77.6 g (500 mmol) of 2-isocyanatoethyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 150 mL of methyl ethyl ketone was added dropwise to this solution with stirring over 1 hour, and then at 40 ° C. for 3 hours. It was reacted. After distilling off the solvent from the obtained reaction solution, the mixture was purified by silica gel column chromatography using an n-hexane / ethyl acetate (volume ratio 2/1) mixed solvent as an eluent, and the general formula (109.3 g) was used. M6-5, which is the monomer represented by 6), was obtained.
<一般式(7)で表されるモノマーの合成例>
-M7-1の合成-
155.2g(1000mmol)の2-イソシアナトエチルメタクリレート(東京化成工業社製)を300mLのメチルエチルケトンに溶解し、19.8gのイオン交換水、0.03g(0.05mmol)のジブチルスズジラウレート(東京化成工業社製)を加えた。室温で2時間攪拌し、40℃でさらに2時間攪拌した。反応液をろ過した後、エバポレーターにより溶媒を留去した。次いで、溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比4/1)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、129.3gの一般式(7)で表されるモノマーであるM7-1を得た。
<Synthesis example of monomer represented by general formula (7)>
-Synthesis of M7-1-
155.2 g (1000 mmol) of 2-isocyanatoethyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 300 mL of methyl ethyl ketone, 19.8 g of ion-exchanged water and 0.03 g (0.05 mmol) of dibutyltin dilaurate (Tokyo Chemical Industry). (Made by Kogyo Co., Ltd.) was added. The mixture was stirred at room temperature for 2 hours and at 40 ° C. for another 2 hours. After filtering the reaction solution, the solvent was distilled off by an evaporator. Next, using a mixed solvent of methylene chloride / methanol (volume ratio 4/1) as an eluent, purification was performed by silica gel column chromatography to obtain 129.3 g of M7-1, which is a monomer represented by the general formula (7). Obtained.
<共重合体の合成例>
-共重合体CP-1の合成-
14.4g(200mmol)のアクリル酸(東京化成工業社製)、85.5g(200mmol)のモノマーM5-3、0.05g(0.12mmol)のモノマーM6-3を、500ml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質量%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4.5gの2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN、東京化成工業社製)を溶解した溶液を2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、96.4gの[共重合体CP-1](重量平均分子量(Mw):19000)を得た。
<Example of synthesis of copolymer>
-Synthesis of copolymer CP-1-
14.4 g (200 mmol) of acrylic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 85.5 g (200 mmol) of monomer M5-3, and 0.05 g (0.12 mmol) of monomer M6-3 are dissolved in 500 ml of dry methyl ethyl ketone. To prepare a monomer solution. After heating 10% by mass of the monomer solution to 75 ° C. under an argon stream, 4.5 g of 2,2'-azobis (isobutyronitrile) (AIBN, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) is dissolved in the remaining monomer solution. The solution was added dropwise over 2 hours and stirred at 75 ° C. for 6 hours. After cooling to room temperature, the obtained reaction solution was dropped into hexane. The precipitated copolymer was separated by filtration and dried under reduced pressure to obtain 96.4 g of [Copolymer CP-1] (weight average molecular weight (Mw): 19000).
-共重合体CP-2~7、RCP-1~2の合成-
共重合体CP-1の合成において、重合性材料、重合開始剤、連鎖移動剤、及び重合温度を下記表1に示すように変更した以外は、共重合体CP-1の合成と同様にして、共重合体CP-2~7、RCP-1~2を作製した。
-Synthesis of copolymers CP-2 to 7 and RCP-1 to 2-
In the synthesis of the copolymer CP-1, the same as the synthesis of the copolymer CP-1 except that the polymerizable material, the polymerization initiator, the chain transfer agent, and the polymerization temperature were changed as shown in Table 1 below. , Copolymers CP-2 to 7 and RCP-1 to 2 were prepared.
なお、表1において、その他モノマー、アニオン性基を有するモノマー、及び連鎖移動剤については下記の通りである。
・その他モノマー(2官能アクリレートA-HD-N、新中村工業社製、1.1g(4.9mmol))
・AA(アクリル酸、東京化成工業社製)
・MAA(メタクリル酸、東京化成工業社製)
・連鎖移動剤(α-チオグリセロール、東京化成工業社製)
In Table 1, other monomers, monomers having an anionic group, and chain transfer agents are as follows.
-Other monomers (bifunctional acrylate A-HD-N, manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd., 1.1 g (4.9 mmol))
・ AA (acrylic acid, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ MAA (methacrylic acid, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Chain transfer agent (α-thioglycerol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<顔料分散体の調整例>
-顔料分散体PD-1の調整-
4.0部の共重合体CP-1を、pHが8.0となるように、76.0部のジエタノールアミン水溶液に溶解した。得られた共重合体水溶液80.0部に対し、20.0部のピグメントレッド122(トナーマゼンタEO02、クラリアント社製)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、平均孔径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、97.0質量部の[顔料分散体PD-1](顔料固形分濃度:20質量%)を得た。
<Example of adjusting pigment dispersion>
-Adjustment of pigment dispersion PD-1-
4.0 parts of the copolymer CP-1 was dissolved in 76.0 parts of a diethanolamine aqueous solution so that the pH was 8.0. To 80.0 parts of the obtained copolymer aqueous solution, 20.0 parts of Pigment Red 122 (Toner Magenta EO02, manufactured by Clariant) was added and stirred for 12 hours. The obtained mixture was circulated and dispersed for 1 hour at a peripheral speed of 10 m / s using a disk-type bead mill (manufactured by Simmal Enterprises, KDL type, media: using zirconia balls having a diameter of 0.1 mm), and then the average pore size. The mixture was filtered through a 1.2 μm membrane filter, and an adjusted amount of ion-exchanged water was added to obtain 97.0 parts by mass of [Pigment Dispersion PD-1] (pigment solid content concentration: 20% by mass).
-顔料分散体PD-2~10、RPD-1~2の調整-
顔料分散体PD-1の調整において、組成を下記表2に示すように変更した以外は、顔料分散体PD-1の調整と同様にして、顔料分散体PD-2~10、RPD-1~2を作製した。
-Adjustment of pigment dispersions PD-2 to 10 and RPD-1 to 2-
In the adjustment of the pigment dispersion PD-1, the pigment dispersions PD-2 to 10 and RPD-1 to the same as the adjustment of the pigment dispersion PD-1 except that the composition was changed as shown in Table 2 below. 2 was produced.
なお、表2において、中和剤、及び顔料については下記の通りである。
・DEA(ジエタノールアミン、関東化学社製)
・KOH(水酸化カリウム、キシダ化学社製)
・NaOH(水酸化ナトリウム、キシダ化学社製)
・カーボンブラック(NIPEX150、オリオンエンジニアドカーボンズ社製)
・ピグメントブルー15:3(クロモファインブルーA-220JC、大日精化社製)
・ピグメントイエロー74(ファーストイエロー531、大日精化社製)
In Table 2, the neutralizing agent and the pigment are as follows.
・ DEA (diethanolamine, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
・ KOH (potassium hydroxide, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.)
・ NaOH (sodium hydroxide, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.)
・ Carbon black (NIPEX150, manufactured by Orion Engineered Carbons)
・ Pigment Blue 15: 3 (Chromofine Blue A-220JC, manufactured by Dainichiseika Co., Ltd.)
・ Pigment Yellow 74 (First Yellow 531; manufactured by Dainichiseika Co., Ltd.)
<インクの調整例>
(実施例1)
-インクGJ-1の作製-
40.0質量部の顔料分散体PD-1、10.0質量部のグリセリン、5.0質量部の1,3-ブタンジオール、10.0質量部の3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、10.0質量部の2-ピロリドン、1.0質量部の2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2.0質量部のユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)、及び22.0質量部のイオン交換水を混合し、1時間攪拌した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、実施例1のインクGJ-1を作製した。
<Ink adjustment example>
(Example 1)
-Making ink GJ-1-
40.0 parts by mass of pigment dispersion PD-1, 10.0 parts by mass of glycerin, 5.0 parts by mass of 1,3-butanediol, 10.0 parts by mass of 3-methoxy-N, N-dimethylpropion Amid, 10.0 parts by mass 2-pyrrolidone, 1.0 part by mass 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2.0 parts by mass of Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and 22. 0 parts by mass of ion-exchanged water was mixed, stirred for 1 hour, and then filtered through a membrane filter having an average pore diameter of 1.2 μm to prepare the ink GJ-1 of Example 1.
(実施例2~10、比較例1~2)
-インクGJ-2~10、RGJ-1~2の作製-
実施例1のインクGJ-1の作製において、組成を下記表3に示すように変更した以外は、インクGJ-1の作製と同様にして、実施例2~10、比較例1~2のインクGJ-2~10、RGJ-1~2を作製した。なお、表3中の各組成の数字は質量部を示す。
(Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 2)
-Making inks GJ-2 to 10 and RGJ-1 to 2-
In the preparation of the ink GJ-1 of Example 1, the inks of Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared in the same manner as in the preparation of the ink GJ-1 except that the composition was changed as shown in Table 3 below. GJ-2 to 10 and RGJ-1 to 2 were prepared. The numbers in each composition in Table 3 indicate parts by mass.
次に、上記実施例1~10、比較例1~2で作製した各インクの特性を、下記の方法及び評価基準に従って評価した。結果を表4に示す。 Next, the characteristics of the inks produced in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated according to the following methods and evaluation criteria. The results are shown in Table 4.
[吐出回復性]
インクジェットプリンター(リコー社製、IPSiO GX5000)に実施例および比較例の各インクを充填して、HL環境(32±0.5℃、15±5%RH)で、3時間放置した後、それぞれノズルチェックパターンを印字し、ドット抜けや飛行曲がりといった吐出不良がないことを確認した。そして、さらにそのままの状態(デキャップ状態)でさらに、6日間、および12日間放置した。放置終了後、坪量が69.6g/m2、サイズ度が23.2秒、透気度が21.0秒の上質紙マイペーパー(リコー社製)にベタ印字部付きノズルチェックパターンを1枚印字し、ドット抜けや飛行曲がりの有無を確認した。ノズルチェックパターンにインクのドット抜けや飛行曲がりが見られた際には、正常印刷への復帰動作としてプリンターノズルのクリーニングを行い、その合計回数を評価した。得られた合計回数から各インクの吐出回復性を下記評価基準により評価した。6日間放置した場合、および12日間放置した場合の両方において評価がC以上であるときを実用可能であると判断した。
〔評価基準〕
A:クリーニング0回
B:クリーニング1回
C:クリーニング2回
D:クリーニング3回以上5回未満
E:クリーニング5回以上
[Discharge recovery]
Inkjet printers (IPSiO GX5000 manufactured by Ricoh) are filled with the inks of Examples and Comparative Examples, left in an HL environment (32 ± 0.5 ° C., 15 ± 5% RH) for 3 hours, and then nozzles are used. A check pattern was printed and it was confirmed that there were no ejection defects such as missing dots or flying bends. Then, it was left as it was (decap state) for another 6 days and 12 days. After leaving, one sheet of high-quality paper My Paper (manufactured by Ricoh) with a solid printing part has a basis weight of 69.6 g / m2, a size of 23.2 seconds, and an air permeability of 21.0 seconds. It was printed and checked for missing dots and bending. When ink dots were missing or flight bending was observed in the nozzle check pattern, the printer nozzle was cleaned as a return operation to normal printing, and the total number of times was evaluated. From the total number of times obtained, the ejection recovery property of each ink was evaluated according to the following evaluation criteria. It was judged that it was practical when the evaluation was C or higher in both the case of leaving for 6 days and the case of leaving for 12 days.
〔Evaluation criteria〕
A: Cleaning 0 times B: Cleaning 1 time C: Cleaning 2 times D: Cleaning 3 times or more and less than 5 times E: Cleaning 5 times or more
400 画像形成装置
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
400
Claims (13)
前記共重合体は、下記一般式(1)で表される構造単位を有し、更に、下記一般式(2)で表される構造単位、及び下記一般式(3)で表される構造単位から選ばれる少なくとも1つを実質的に有する記録物。
The copolymer has a structural unit represented by the following general formula (1), a structural unit represented by the following general formula (2), and a structural unit represented by the following general formula (3). A record having substantially at least one selected from.
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