專利名稱：噴墨記錄用水性油墨的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及噴墨記錄用水性油墨和該油墨中使用的水分散體。
背景技術：
噴墨記錄方式是從非常細小的噴嘴將油墨液滴直接噴到記錄部件上使其附著、從而得到文字或圖像的記錄方式。該方式由于具有容易全色化、且廉價、能使用普通的紙張作為記錄部件、與被印刷品是非接觸的等許多優(yōu)點，所以非常普及。
特別從印刷品的耐候性或耐水性的觀點出發(fā)，在著色劑中使用顏料系油墨正逐漸成為主流。(例如參照專利文獻1～5)。
專利文獻1中公開了一種在乙烯基聚合物中含有顏料的水性油墨，其中，為了賦予高圖像濃度，將使用了大分子單體(macromer)的接枝聚合物作為乙烯基聚合物。
專利文獻2中公開了一種油墨，其包含在側鏈具有陽離子性基團的丙烯酸類有機高分子化合物、在側鏈具有陰離子性基團的丙烯酸類有機高分子化合物和酸性炭黑。
專利文獻3中公開了一種油墨，其由含有炭黑的水不溶性乙烯基聚合物的粒子分散于水而形成，該炭黑的DBP吸油量為100ml/100g以上，并且該聚合物是具有成鹽基的水不溶性乙烯基聚合物。
專利文獻4中公開了一種噴墨打印記錄用水性油墨，其包含含有炭黑的水不溶性乙烯基聚合物粒子的水分散體，其中，炭黑在950℃的揮發(fā)成分為5％以下，并且含有兩種以上的一次粒徑、比表面積和DBP吸收量的至少之一不相同的物質作為炭黑。
專利文獻5中公開了一種水性油墨，其通過在具有60～200KOHmg/g的酸值、且30～80mol％的酸基被堿基中和了的水不溶性聚合物的聚合物粒子中，使用含有pH為1～6的炭黑的水分散體而形成。
但是，這些水性油墨雖然一定程度上改善了圖像濃度等，但是還不充分，要求進一步提高性能。
國際公開第00/39226號[專利文獻2]特開2004-75820號[專利文獻3]特開2005-42005號[專利文獻4]特開2005-42098號[專利文獻5]特開2003-231831號發(fā)明內容本發(fā)明涉及下面的[1]～[4]。
噴墨記錄用水分散體，其是含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體，其中，該炭黑的揮發(fā)成分為3重量％以上，比表面積低于200m2/g；該水不溶性聚合物的聚合物量與該炭黑(CB)的量以及比表面積的關系滿足下述式(1)(CB量×CB比表面積)/水不溶性聚合物量＝50～600(m2/g) (1)。
噴墨記錄用水性油墨，其含有上述[1]的水分散體。
噴墨記錄用水分散體，其是含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體，其中，該炭黑(CB)的比表面積為100m2/g以上且低于200m2/g；該水不溶性聚合物的聚合物量與該炭黑(CB)的量以及比表面積的關系滿足上述式(1)。
噴墨記錄用水性油墨，其含有上述[3]的水分散體。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及滿足圖像濃度，并且干燥性和耐光性(lighter-fastness)優(yōu)異的噴墨記錄用水性油墨、以及該油墨中使用的水分散體。
本發(fā)明者等發(fā)現在含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體中，通過按照滿足特定的關系式的方式來設定水不溶性聚合物量、揮發(fā)成分多的炭黑量和比表面積的關系，可以滿足圖像濃度，并且賦予優(yōu)異的干燥性和耐光性。
即，本發(fā)明的第1方案是噴墨記錄用水分散體，其是含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體，其中，該炭黑的揮發(fā)成分為3重量％以上，比表面積低于200m2/g，該水不溶性聚合物的聚合物量、該炭黑(CB)的量和比表面積的關系滿足下述式(1)(CB量×CB比表面積)/水不溶性聚合物量＝50～600(m2/g) (1)。
另外，本發(fā)明涉及圖像均勻性、耐光性、以及干燥性優(yōu)異的噴墨記錄用水性油墨、以及該油墨中使用的水分散體。
本發(fā)明者等發(fā)現在含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體中，通過按照滿足特定的關系式的方式來設定水不溶性聚合物量、炭黑的量和比表面積的關系，則可以賦予圖像均勻性、耐光性、以及干燥性。
即，本發(fā)明的第2方案是噴墨記錄用水分散體，其是含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體，其中炭黑(CB)的比表面積為100m2/g以上且低于200m2/g，該水不溶性聚合物的聚合物量、該炭黑的量和比表面積的關系滿足上述式(1)。
(炭黑)本發(fā)明中，為了使炭黑在油墨中成為穩(wěn)定的微粒，以及從耐光性、耐水性等觀點考慮，炭黑被包含在水不溶性聚合物粒子中。
水不溶性聚合物的聚合物量、CB的量和比表面積的關系滿足上述式(1)。上述式(1)是CB每單位面積的聚合物量的倒數，值小則表明CB每單位面積的聚合物量多。在滿足式(1)的范圍內，由于可以賦予覆蓋炭黑的聚合物層以適當的厚度，所以圖像濃度、干燥性、耐光性優(yōu)異。
第1方案的情況從圖像濃度、干燥性、耐光性的觀點考慮，(CB量×CB比表面積)/水不溶性聚合物量為50～600m2/g，更優(yōu)選為100～500m2/g，特別優(yōu)選為200～500m2/g。
從圖像濃度、圖像均勻性的觀點考慮，炭黑的揮發(fā)成分為3％以上，優(yōu)選4％以上，從分散穩(wěn)定性、保存性的觀點考慮，上限為20％以下，優(yōu)選為10％以下，更優(yōu)選為8％以下，優(yōu)選為3～20％，更優(yōu)選為3～10％，特別優(yōu)選為4～8％。如果是具有該范圍內的揮發(fā)成分的碳黑，則圖像濃度、圖像均勻性優(yōu)異。
炭黑的比表面積(BET法)低于200m2/g，優(yōu)選為190m2/g以下，更優(yōu)選為180m2/g以下。下限優(yōu)選為50m2/g以上，更優(yōu)選為70m2/g以上，特別優(yōu)選為100m2/g以上，優(yōu)選為50m2/g以上且低于200m2/g的范圍，更優(yōu)選為70～190m2/g的范圍，特別優(yōu)選為100～180m2/g的范圍。如果是具有該范圍內的比表面積的碳黑，則能夠對以較少的聚合物量覆蓋炭黑的聚合物層賦予適當的厚度，且干燥性、耐光性優(yōu)異，同時圖像均勻性(隱蔽性)也優(yōu)異。
從干燥性、耐光性、圖像濃度的觀點考慮，本發(fā)明中使用的炭黑的DBP(酞酸二丁酯)吸油量優(yōu)選為40～400ml/100g，更優(yōu)選為40～300ml/100g，特別優(yōu)選為50～200ml/100g。
炭黑的pH值優(yōu)選為pH為1～8，更優(yōu)選為pH為2～6，進一步優(yōu)選為pH為2.5～5，其平均一次粒徑優(yōu)選為10～40nm，更優(yōu)選為10～30nm，進一步優(yōu)選為10～20nm。
第2方案的情況從圖像濃度、干燥性、耐光性的觀點考慮，(CB量×CB比表面積)/水不溶性聚合物量為50～600m2/g，優(yōu)選為100～500m2/g，更優(yōu)選為200～500m2/g，特別優(yōu)選為250～500m2/g，最優(yōu)選為300～500m2/g。
炭黑的比表面積(BET法)低于200m2/g，優(yōu)選為190m2/g以下，更優(yōu)選為180m2/g以下。下限優(yōu)選為100m2/g以上，更優(yōu)選為105m2/g以上，特別優(yōu)選為110m2/g以上，優(yōu)選為100～190m2/g的范圍，更優(yōu)選為110～180m2/g的范圍。如果是具有該范圍內的比表面積的碳黑，則能夠對以較少的聚合物量覆蓋炭黑的聚合物層賦予適當的厚度，且干燥性、耐光性優(yōu)異，并且圖像均勻性(隱蔽性)也優(yōu)異。
從印刷濃度的觀點考慮，炭黑的DBP(酞酸二丁酯)吸油量優(yōu)選為80～400ml/100g，更優(yōu)選為85～300ml/100g，進一步優(yōu)選為90～200ml/100g。如果是具有該范圍內的吸油量的碳黑，則由于體積大，易于殘留在印刷表面，所以圖像濃度優(yōu)異，并且含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散穩(wěn)定性優(yōu)異。
炭黑的揮發(fā)成分優(yōu)選為低于3％，更優(yōu)選為2.5％以下。下限優(yōu)選為0.1％以上。如果碳黑具有該范圍內的揮發(fā)成分，則在炭黑中含有的羥基或羧基等揮發(fā)成分的含量比較小，含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的分散穩(wěn)定性優(yōu)異。
從分散穩(wěn)定性的觀點考慮，炭黑的pH值優(yōu)選為pH為6～11，更優(yōu)選為pH為7～10，進一步優(yōu)選為pH為8～9.5，其平均一次粒徑優(yōu)選為10～40nm，更優(yōu)選為10～30nm，進一步優(yōu)選為10～20nm。
上述各種特性的測量中，揮發(fā)成分是在950℃、加熱7分鐘后的殘留量(以ASTM D1620-60為基準)，比表面積是以ASTM D3037-81為基準的值，DBP吸油量是以ASTM D2414-65T為基準的值，pH是基于DIN ISO 787/9、使用玻璃電極對炭黑的水性懸濁液的pH進行測量的值。平均一次粒徑是用電子顯微鏡測量并計算出的平均直徑(100個粒子的數均粒徑)，在具有長徑和短徑時，測量長徑。
作為炭黑的種類，可列舉爐黑(包括深色爐黑、中色爐黑)、熱燈黑、乙炔黑、槽法炭黑等。也可以利用使用臭氧、硝酸、過氧化氫、氮氧化物等氧化劑的氣相或液相氧化法、或等離子體處理等表面改性法對炭黑進行氧化處理。
在本發(fā)明的第1方案中，作為商業(yè)上可以獲得的炭黑的具體例子，可以列舉出Cabot公司制的MONARCH 1000系列、REGAL 400R系列、Mogul L；Degusa公司制的Special Black 500、350、250、100系列、Color Black FW1、S170、S160、5、4、150T、140U、U、V系列；三菱化學株式會社制的#2350、#2200B、#1000、#970系列等。
上述市售的炭黑中，特別優(yōu)選的是Cabot公司制的商品名“MogulL”(比表面積為138，DBP吸油量為66，揮發(fā)成分為4.5)、“REGAL400R”(比表面積為96，DBP吸油量為69，揮發(fā)成分為3.5)、Degusa公司制的商品名“Color Black S170”(比表面積為200，DBP吸油量為150，揮發(fā)成分為5.0)、“Color Black S160”(比表面積為150，吸油量為150，揮發(fā)成分為5.0)。
在本發(fā)明的第2方案中，作為商業(yè)上可以獲得的炭黑的具體例子，可以列舉出Cabot公司制的MONARCH 280、460、800系列、ELFTEX8、VULCAN P、9A32、XC72系列；Degusa公司制的NIPex 90、80、70、60、40、30、Printex 3、L6、L、P系列；三菱化學株式會社制的#750B、#650B、#540、#30、#20、#10、#5、MA600、#3030B、#3040B、#3050B、#3350B；Tokai Carbon株式會社制的TOKABLACK SAF-HS、N234、IISAF-HS、HAF-HS、N351；Colombian株式會社制的Raven 2000、1500、1250、1200、1190、1170、890H、C系列等。
在上述市售的炭黑中，特別優(yōu)選的是Cabot公司制的商品名“VULCAN 9A32”(比表面積為140，DBP吸油量為114，揮發(fā)成分為1.5)、Degusa公司制的商品名“NIPex 70”(比表面積為145，DBP吸油量為123，揮發(fā)成分為1.2)、“NIPex 60”(比表面積為115，DBP吸油量為114，揮發(fā)成分為1.0)、Tokai Carbon株式會社制的商品名“SAF-HS”(比表面積為142，DBP吸油量為130，揮發(fā)成分為0.4)。
上述炭黑可以單獨使用或二種以上組合使用。
本發(fā)明中，也可以在水不溶性乙烯基聚合物粒子中含有炭黑以外的無機顏料或有機顏料。另外，也可以根據需要將它們和體質顏料并用。作為炭黑以外的無機顏料，可以列舉出金屬氧化物、金屬硫化物、金屬氯化物等。作為有機顏料，可以列舉出偶氮顏料、雙偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖酮顏料、異吲哚啉酮顏料、二噁嗪顏料、二萘嵌苯顏料、紫環(huán)酮(perinone)顏料、硫靛藍顏料、蒽醌顏料、喹酞酮顏料等。作為體質顏料，可以列舉出二氧化硅、碳酸鈣、滑石等。
(水不溶性聚合物)從獲得優(yōu)異的噴出可靠性、圖像濃度等觀點考慮，本發(fā)明的水分散體使用的是在水性油墨中將炭黑包含在水不溶性聚合物粒子中而形成的水分散體。
作為構成水不溶性聚合物粒子的水不溶性聚合物，可以列舉出水不溶性乙烯基聚合物、水不溶性酯類聚合物、水不溶性聚氨酯類聚合物等。其中，從水分散體的穩(wěn)定性的觀點考慮，優(yōu)選為水不溶性乙烯基聚合物。
本發(fā)明中，所謂的“水不溶性聚合物”，是指在105℃下干燥2小時后，當使其溶解于25℃的水100g中時，其溶解量為10g以下、優(yōu)選為5g以下、更優(yōu)選為1g以下的聚合物。當水不溶性聚合物具有成鹽基時，根據其種類的不同，上述溶解量是將水不溶性聚合物的成鹽基用醋酸或氫氧化鈉進行了100％中和時的溶解量。
從實現足夠的圖像濃度的觀點考慮，水不溶性聚合物優(yōu)選為含有來自于大分子單體(b)的結構單元的水不溶性接枝聚合物。水不溶性聚合物特別優(yōu)選為下述的水不溶性接枝聚合物，其在主鏈具有包含來自于含有成鹽基的單體(a)的結構單元、和來自于疏水性單體(c)的結構單元的聚合物，在側鏈具有來自于大分子單體(b)的結構單元。
作為這樣的水不溶性接枝聚合物，優(yōu)選為使含有成鹽基的單體(a)(以下有時稱為“(a)成分”)、大分子單體(b)(以下有時稱為“(b)成分”)、以及疏水性單體(c)(以下有時稱為“(c)成分”)的單體混合物(以下有時稱為“單體混合物”)發(fā)生共聚而形成的水不溶性乙烯基聚合物。
(含有成鹽基的單體(a))上述(a)成分是從提高所得到的分散體的分散穩(wěn)定性等觀點考慮而使用的物質，可以列舉出陽離子性單體、陰離子性單體等。具體地，可以使用特開平9-286939號公報第5頁第7欄第24行～該頁第8欄第29行中記載的物質等。作為成鹽基，可以列舉出羧基、磺酸基、磷酸基、氨基、銨基等。
作為陽離子性單體的代表例，可以列舉出含不飽和胺的單體、含不飽和銨鹽的單體等，在這些單體中，優(yōu)選(甲基)丙烯酸-N，N-二甲基氨基乙酯、N-(N’，N’-二甲基氨基丙基)(甲基)丙烯酰胺。
作為陰離子性單體的代表例，可以列舉出不飽和羧酸單體、不飽和磺酸單體、不飽和磷酸單體等。
作為不飽和羧酸單體，可以列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、2-甲基丙烯酰氧基甲基琥珀酸等。
作為不飽和磺酸單體，可以列舉出苯乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酸-3-磺基丙酯、雙(3-磺基丙基)-衣康酸酯等。
作為不飽和磷酸單體，可以列舉出乙烯基膦酸、乙烯基磷酸酯、雙(甲基丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、二苯基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯、二苯基-2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、二丁基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯等。
從分散穩(wěn)定性、噴出可靠性等觀點出發(fā)，在上述陰離子性單體中，優(yōu)選為不飽和羧酸單體，更優(yōu)選為丙烯酸或甲基丙烯酸。
上述(a)成分可以分別單獨使用或二種以上組合使用。
(大分子單體(b))上述(b)成分是從提高含有炭黑的水不溶性聚合物微粒的分散穩(wěn)定性等觀點考慮而使用的物質，可以列舉出下述大分子單體，即數均分子量為500～100000、優(yōu)選為1000～10000、并且在一個末端具有不飽和基等聚合性官能團的單體。
另外，(b)成分的數均分子量可以通過使用聚苯乙烯作為標準物、使用含有50亳摩爾/升的醋酸的四氫呋喃作為溶劑的凝膠滲透色譜法來測量。
作為(b)成分的大分子單體，具體地可以列舉出下述(b-1)苯乙烯類大分子單體、(b-2)(甲基)丙烯酸烷基酯類大分子單體、(b-3)含有芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯類大分子單體、以及(b-4)硅酮類大分子單體等。
(b-1)苯乙烯類大分子單體所謂“苯乙烯類大分子單體”，是指具有來自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等苯乙烯類單體(稱為“b-1單體”)的結構單元的大分子單體。苯乙烯類大分子單體中優(yōu)選為苯乙烯。
對于苯乙烯類大分子單體，例如可以列舉出在一個末端具有聚合性官能團的苯乙烯均聚物、和在一個末端具有聚合性官能團的由苯乙烯和其它單體共聚而成的共聚物。在一個末端存在的聚合性官能團優(yōu)選為丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基，通過使它們共聚，可以得到具有來自于苯乙烯類大分子單體的結構單元的水不溶性接枝聚合物。
作為其它單體，例如可以列舉出丙烯腈、后述的(甲基)丙烯酸烷基酯(b-2單體)、以及除了苯乙烯以外的含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯類單體(b-3單體)等。
從耐光性的觀點考慮，側鏈中、或苯乙烯類大分子單體中的來自于苯乙烯類單體的結構單元的含量優(yōu)選為60重量％以上，更優(yōu)選為70重量％以上，特別優(yōu)選為90重量％以上。
作為商業(yè)上可以得到的苯乙烯類大分子單體，例如可以列舉出東亞合成株式會社的商品名為“AS-6(S)”、“AN-6(S)”、和“HS-6(S)”等。
(b-2)(甲基)丙烯酸烷基酯類大分子單體所謂“(甲基)丙烯酸烷基酯類大分子單體”，是指具有下述結構單元的大分子單體，所述結構單元來自具有也可以具有羥基的碳原子數為1～22、優(yōu)選為碳原子數為1～18的烷基的(甲基)丙烯酸酯(稱為b-2單體)。
作為(甲基)丙烯酸酯，具體地，可以列舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(異)丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸(異或叔)丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸(異)辛酯、(甲基)丙烯酸(異)癸酯、(甲基)丙烯酸(異)十八烷基酯等。
對于含有來自b-2單體的結構單元的側鏈，可以通過使在一個末端具有聚合性官能團的(甲基)丙烯酸烷基酯類大分子單體發(fā)生共聚而獲得，例如可以列舉出甲基丙烯酸甲酯類大分子單體、丙烯酸丁酯類大分子單體、甲基丙烯酸異丁酯類大分子單體、甲基丙烯酸月桂酯類大分子單體等。
對于(甲基)丙烯酸烷基酯類大分子單體，可以列舉出在一個末端具有聚合性官能團的(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物、和在一個末端具有聚合性官能團的由(甲基)丙烯酸烷基酯和其它單體共聚而成的共聚物，聚合性官能團優(yōu)選為丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。作為其它單體，例如可以列舉出上述的苯乙烯類單體(b-1單體)、后述的除了苯乙烯以外的含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯類單體(b-3單體)等。
從耐光性的觀點考慮，側鏈中、或(甲基)丙烯酸烷基酯類大分子單體中的來自于(甲基)丙烯酸酯的結構單元的含量最多，優(yōu)選為60重量％以上，更優(yōu)選為70重量％以上，特別優(yōu)選為90重量％以上。
(b-3)含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯類大分子單體所謂“含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯類大分子單體”，是指具有來自含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯(b-3單體)的結構單元的大分子單體。作為含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯，優(yōu)選為由下述式(2)表示的單體。
CH2＝CR1COOR2(2)(式中，R1表示氫原子或甲基，R2表示也可以具有取代基的、碳原子數為7～22的芳烷基或碳原子數為6～22的芳基。)
具體地，可以列舉出(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-苯基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸-1-萘酯、(甲基)丙烯酸-2-萘酯、(甲基)丙烯酸鄰苯二甲酰亞胺甲酯、(甲基)丙烯酸對硝基苯酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-羥丙基鄰苯二甲酸-2-甲基丙烯酰氧基乙酯、鄰苯二甲酸-2-丙烯酰氧基乙酯等。其中，特別優(yōu)選為(甲基)丙烯酸芐酯。它們可以分別單獨使用或二種以上混合使用。
包含來自于含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯的結構單元的側鏈，可以通過使在一個末端具有聚合性官能團的含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯類大分子單體發(fā)生共聚而獲得。
對于含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯類大分子單體，可以列舉出在一個末端具有聚合性官能團的含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯均聚物、和在一個末端具有聚合性官能團的由含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯和其它單體共聚而成的共聚物，聚合性官能團優(yōu)選為丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。作為其它單體，可以列舉出上述的苯乙烯類單體(b-1單體)、(甲基)丙烯酸酯類(b-2單體)等。
在側鏈中、或含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯類大分子單體中，來自于含芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯的結構單元的含量最多。
(b-4)硅酮類大分子單體本發(fā)明中使用的水不溶性接枝聚合物也可以具有有機聚硅氧烷鏈作為側鏈。該側鏈例如優(yōu)選為可以由下述式(3)表示的、使在一個末端具有聚合性官能團的硅酮類大分子單體發(fā)生共聚而獲得。
CH2＝C(CH3)-COOC3H6-[Si(CH3)2O]t-Si(CH3)3(3)(式中，t表示8～40的數)當本發(fā)明中所使用的聚合物為水不溶性接枝聚合物時，從提高耐光性和保存穩(wěn)定性的觀點考慮，[主鏈/側鏈]的重量比優(yōu)選為1/1～20/1，更優(yōu)選為3/2～15/1，特別優(yōu)選為2/1～10/1。另外，將聚合性官能團設定為在側鏈中含有而計算其重量比。
在上述中，從提高與炭黑的親和性、并提高保存穩(wěn)定性的觀點考慮，優(yōu)選為在一個末端具有聚合性官能團的苯乙烯類大分子單體。
(疏水性單體(c))從提高耐水性、耐光性等觀點考慮，可以使用上述(c)成分的疏水性單體，可以列舉出(甲基)丙烯酸烷基酯、烷基(甲基)丙烯酰胺、含有芳香環(huán)的單體等。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯，可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(異)丙基酯、(甲基)丙烯酸(異或叔)丁基酯、(甲基)丙烯酸(異)戊基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸(異)辛基酯、(甲基)丙烯酸(異)癸基酯、(甲基)丙烯酸(異)十二烷基酯、(甲基)丙烯酸(異)十六烷基酯、(甲基)丙烯酸(異)十八烷基酯、(甲基)丙烯酸(異)二十二烷基酯等具有碳原子數為1～30的烷基的(甲基)丙烯酸酯。其中，從分散穩(wěn)定性的觀點考慮，優(yōu)選具有碳原子數為8～30、優(yōu)選碳原子數為12～22的長鏈烷基的(甲基)丙烯酸酯，特別優(yōu)選為(甲基)丙烯酸(異)月桂基酯、(甲基)丙烯酸(異)十八烷基酯、(甲基)丙烯酸(異)二十二烷基酯。
作為烷基(甲基)丙烯酰胺，可以列舉出二甲基(甲基)丙烯酰胺、二乙基(甲基)丙烯酰胺、二丁基(甲基)丙烯酰胺、叔丁基(甲基)丙烯酰胺、辛基(甲基)丙烯酰胺、十二烷基(甲基)丙烯酰胺等具有碳原子數為1～22的烷基的(甲基)丙烯酰胺。
作為含有芳香環(huán)的單體，可以優(yōu)選列舉出苯乙烯、2-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等苯乙烯類單體(c-1)；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸的芳基酯、乙基乙烯基苯、4-乙烯基聯苯、1，1-二苯基乙烯、乙烯基萘、氯代苯乙烯等含有碳原子數為6～22的芳香族基的乙烯基單體(c-2)。
另外，本說明書中所述的“(異或叔)”和“(異)”，是指包括這些基團存在、和不存在的這兩種情況，當這些基團不存在時，表示“正”。另外，“(甲基)丙烯酸酯”表示包含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的這兩種情況。
作為(c)成分，從提高圖像濃度、耐光性等觀點考慮，優(yōu)選具有碳原子數為8～30的長鏈烷基的(甲基)丙烯酸酯和/或含有芳香環(huán)的單體。
上述(c)成分可以分別單獨使用或二種以上組合使用。
在本發(fā)明中，含有上述(a)、(b)、(c)各成分的單體混合物優(yōu)選進一步含有含羥基的單體(d)(以下有時稱為“(d)成分”)。
(d)成分是提高分散穩(wěn)定性的物質。作為(d)成分，例如可以列舉出(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丙酯、聚乙二醇(n＝2～30，n表示氧化烯基的平均加成摩爾數。以下相同)(甲基)丙烯酸酯、(聚丙二醇(n＝2～30)甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇(n＝1～15)/丙二醇(n＝1～15))(甲基)丙烯酸酯等。其中，優(yōu)選為(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯。
上述單體混合物還可以含有由下述式(4)表示的單體(e)(以下有時稱為“(e)成分”)。
CH2＝C(R3)COO(R4O)p-R5(4)(式中，R3表示氫原子或碳原子數為1～5的烷基，R4表示也可以具有雜原子的碳原子數為1～30的二價烴基，R5表示也可以具有雜原子的碳原子數為1～30的一價烴基，p表示平均加成摩爾數，其為1～60、優(yōu)選為1～30的數。)(e)成分是可表現出提高水性油墨的噴出可靠性、即使連續(xù)印刷也可抑制錯位(slippage)發(fā)生等的優(yōu)異的效果的成分。
在式(4)中，作為R4和R5中也可以具有的雜原子，例如可以列舉出氮原子、氧原子、鹵原子或硫原子。
作為以R4或R5表示的基團的代表例，可以列舉出碳原子數為6～30的芳香族基、碳原子數為3～30的雜環(huán)基、碳原子數為1～30的亞烷基，這些基團也可以具有取代基。這些基團也可以二種以上組合使用。作為取代基，可以列舉出芳香族基、雜環(huán)基、烷基、鹵原子、氨基等。
作為上述R4，優(yōu)選列舉出碳原子數為1～24的也可以具有取代基的亞苯基、碳原子數為1～30、優(yōu)選碳原子數為1～20的脂肪族亞烷基、具有芳香環(huán)的碳原子數為7～30的亞烷基以及具有雜環(huán)的碳原子數為4～30的亞烷基。作為R4O基的特別優(yōu)選的具體例子，可以列舉出氧化乙烯基、氧化(異)丙烯基、氧化亞丁基、氧化亞庚基、氧化亞己基或由這些氧化烯基中的一種以上組成的碳原子數為2～7的氧化烯基或氧化亞苯基。
作為R5，可以列舉出苯基、碳原子數為1～30、優(yōu)選也可以具有支鏈的碳原子數為1～20的脂肪族烷基、具有芳香環(huán)的碳原子數為7～30的烷基或具有雜環(huán)的碳原子數為4～30的烷基。作為R5更優(yōu)選的例子，可以列舉出甲基、乙基、(異)丙基、(異)丁基、(異)戊基、(異)己基等碳原子數為1～12的烷基、苯基等。
作為(e)成分的具體例子，可以列舉出甲氧基聚乙二醇(上述式(4)中的p為1～30)(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚1，4-丁二醇(p＝1～30)(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(p＝1～30)(甲基)丙烯酸酯、異丙氧基聚乙二醇(p＝1～30)(甲基)丙烯酸酯、丁氧基聚乙二醇(p＝1～30)(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇(p＝1～30)(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(p＝1～30)(甲基)丙烯酸酯、甲氧基(乙二醇/丙二醇共聚)(p＝1～30，其中乙二醇部分是1～29)(甲基)丙烯酸酯等。其中，優(yōu)選為甲氧基聚乙二醇(p＝2～20)(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇(p＝2～20)(甲基)丙烯酸酯。
作為商業(yè)上可以獲得的(d)、(e)成分的具體例子，可以列舉出新中村化學工業(yè)株式會社的多官能性丙烯酸酯單體(NK酯)M-40G、M-90G、M-230G、日本油脂株式會社的BLEMMER系列、PE-90、PE-200、PE-350、PME-100、PME-200、PME-400、PME-1000、PP-500、PP-800、PP-1000、AP-150、AP-400、AP-550、AP-800、50PEP-300、50POEP-800B等。
上述(d)成分和(e)成分可以分別單獨使用或二種以上組合使用。
在水不溶性聚合物的制造時，上述(a)～(e)成分在單體混合物中的含量(作為未中和量的含量，以下相同)或水不溶性聚合物中的來自(a)～(e)成分的結構單元的含量如下。
從得到的分散體的分散穩(wěn)定性等觀點考慮，(a)成分的含量優(yōu)選為1～50重量％，更優(yōu)選為2～40重量％，特別優(yōu)選為3～30重量％，特別優(yōu)選為5～20重量％。
從得到的分散體的分散穩(wěn)定性等觀點考慮，(b)成分的含量優(yōu)選為1～50重量％，更優(yōu)選為3～40重量％，特別優(yōu)選為5～35重量％。
從耐水性、耐光性等觀點考慮，(c)成分的含量優(yōu)選為5～90重量％，更優(yōu)選為5～80重量％，進一步優(yōu)選為10～60重量％。
從得到的水性油墨的長期保存穩(wěn)定性、噴出可靠性等觀點考慮，(a)成分的含量與(b)成分和(c)成分的總含量的重量比((a)/[(b)+(c)])優(yōu)選為0.01～1，更優(yōu)選為0.02～0.7，進一步優(yōu)選為0.05～0.5。
從再分散性、分散穩(wěn)定性的觀點考慮，(d)成分的含量優(yōu)選為1～40重量％，更優(yōu)選為2～30重量％，進一步優(yōu)選為5～25重量％。
從噴出可靠性、分散穩(wěn)定性等觀點考慮，(e)成分的含量優(yōu)選為1～50重量％，更優(yōu)選為2～30重量％，進一步優(yōu)選為5～30重量％。
從在水中的穩(wěn)定性、耐水性等觀點考慮，(a)成分和(d)成分的總含量優(yōu)選為5～60重量％，更優(yōu)選為7～50重量％，進一步優(yōu)選為10～40重量％。
另外，從在水中的分散穩(wěn)定性、噴出可靠性等觀點考慮，(a)成分和(e)成分的總含量優(yōu)選為5～75重量％，更優(yōu)選為7～50重量％，進一步優(yōu)選為10～40重量％。
從在水中的分散穩(wěn)定性和噴出可靠性的觀點考慮，根據需要，(a)成分、(d)成分和(e)成分的總含量優(yōu)選為5～60重量％，更優(yōu)選為7～50重量％，進一步優(yōu)選為10～40重量％。
構成本發(fā)明的水不溶性聚合物粒子的水不溶性聚合物可以通過本體聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、乳化聚合法等公知的聚合方法，使上述單體混合物共聚而制造，在這些聚合方法中，在溶液聚合法的情況下，特別適合獲得高圖像濃度和高耐滲色性等效果。
作為溶液聚合法中所使用的溶劑，優(yōu)選為與水不溶性聚合物的親和性高的極性有機溶劑，優(yōu)選為20℃下在水中的溶解度為50重量％以下、5重量％以上的溶劑。作為極性有機溶劑，例如可以列舉出丁氧基乙醇等脂肪醇；甲苯、二甲苯等芳香族類；甲乙酮、甲基異丁基銅等酮類；醋酸乙酯等酯類等。其中，優(yōu)選為甲乙酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯、丁氧基乙醇、或它們中的1種以上與水的混合溶劑。
在聚合時，可以使用2，2’-偶氮雙異丁腈、2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)等偶氮化合物、叔丁基過氧辛酸酯、二苯甲?；趸锏扔袡C過氧化物等公知的聚合引發(fā)劑。
相對于每1摩爾的單體混合物，聚合引發(fā)劑的用量優(yōu)選為0.001～5摩爾，更優(yōu)選為0.01～2摩爾。
聚合時，可以進一步添加辛基硫醇、2-巰基乙醇等硫醇類、二硫化四烷基秋蘭姆類等公知的聚合鏈轉移劑。
單體混合物的聚合條件根據所使用的聚合引發(fā)劑、單體、溶劑的種類等而異，通常，聚合溫度為30～100℃，優(yōu)選為50～80℃；聚合時間優(yōu)選為1～20小時。另外，聚合氛圍氣體優(yōu)選為氮氣氛圍氣體、氬等惰性氛圍氣體。
聚合反應結束后，可以通過從反應溶液再沉淀、餾去溶劑等公知的方法離析出所生成的聚合物。另外，所得的聚合物可以通過反復再沉淀、膜分離、色譜法、萃取法等除去未反應的單體等而進行精制。
從炭黑的分散穩(wěn)定性、耐水性、噴出可靠性等觀點考慮，得到的水不溶性聚合物的重均分子量優(yōu)選為5000～500000，更優(yōu)選為8000～400000，特別優(yōu)選為10000～300000。
另外，聚合物的重均分子量可以通過將聚苯乙烯作為標準物質、使用了含有1mmol/L的十二烷基二甲基胺的氯仿作為溶劑的凝膠滲透色譜法來測定重均分子量。
在上述水不溶性聚合物具有來自含有成鹽基的單體(a)的成鹽基的情況下，用中和劑進行中和，作為中和劑，可以根據聚合物中的成鹽基的種類而選擇，可以使用酸或堿，例如可以列舉出鹽酸、醋酸、丙酸、磷酸、硫酸、乳酸、琥珀酸、乙醇酸、葡糖酸、甘油酸等酸，氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、三丁胺等堿。
成鹽基的中和度優(yōu)選為10～200％，更優(yōu)選為20～180％，特別優(yōu)選為50～150％。其中，當成鹽基為陰離子性基團時，中和度可以根據下式求得。
{[中和劑的重量(g)/中和劑的當量]/[聚合物的酸值(KOHmg/g)×聚合物的重量(g)/(56×1000)]}×100當成鹽基為陽離子性基團時，中和度可以通過下式求得。
{[中和劑的重量(g)/中和劑的當量]/[聚合物的胺值(HCLmg/g)×聚合物的重量(g)/(36.5×1000)]}×100酸值或胺值可以從聚合物的結構單元而計算得出，但是也可以將聚合物溶于適當的溶劑(例如甲乙酮)后、利用滴定的方法求得。
(水分散體的制造方法)含有炭黑的水不溶性聚合物粒子(以下稱為“含有CB的粒子”)的水分散體優(yōu)選通過下述工序(1)和(2)得到。
工序(1)將含有水不溶性聚合物、有機溶劑、炭黑、水和根據需要而使用的中和劑的混合物進行分散處理的工序；工序(2)除去上述有機溶劑的工序。
在工序(1)中，優(yōu)選的做法是首先，使上述水不溶性聚合物溶解于有機溶劑中，然后，將炭黑、水、根據需要而使用的中和劑、表面活性劑等加入到上述有機溶劑中進行混合，得到水包油型的分散體。在混合物中，炭黑優(yōu)選為5～50重量％，有機溶劑優(yōu)選為10～70重量％，水不溶性聚合物優(yōu)選為2～40重量％，水優(yōu)選為10～70重量％。在水不溶性聚合物具有成鹽基的情況下，優(yōu)選使用中和劑，但也可以預先用中和劑對水不溶性聚合物進行中和。對于中和度沒有特別的限定。通常，最終得到的水分散體的液體性質為中性，例如，pH優(yōu)選為4～10。也可以根據上述水不溶性聚合物所希望的中和度來確定pH。
作為有機溶劑，優(yōu)選列舉出醇類溶劑、酮類溶劑和醚類溶劑，優(yōu)選在20℃下在水中的溶解度為50重量％以下且為10重量％以上的溶劑。
作為醇類溶劑，可以列舉出乙醇、異丙醇、各種丁醇、雙丙酮醇等；作為酮類溶劑，可以列舉出丙酮、甲乙酮、二乙基酮、甲基異丁基酮等；作為醚類溶劑，可以列舉出二丁基醚、四氫呋喃、二噁烷等。在這些溶劑中，優(yōu)選為異丙醇、丙酮和甲乙酮，特別優(yōu)選為甲乙酮。這些溶劑可以單獨使用或二種以上混合使用。
作為中和劑，根據水不溶性聚合物中的成鹽基的種類不同，可以使用酸或堿，也可以使用上述的中和劑。
對于上述工序(1)中混合物的分散方法沒有特別的限定。優(yōu)選在預分散進行后，再施加剪切應力進行主分散。
在對混合物進行預分散時，可以使用錨爪攪拌槳等常用的混合攪拌裝置。在混攪拌裝置之中，優(yōu)選為高速攪拌混和裝置。
作為施加主分散的剪切應力的裝置，例如可以列舉出滾軋機、珠磨機、捏合機、擠壓機等捏煉機、均相閥式或腔室式高壓均化器等。
在上述工序(2)中，通過從上述工序(1)所得的分散體中餾去有機溶劑并成為水性，從而可以得到具有所希望的平均粒徑的含有CB的粒子的水分散體?？梢酝ㄟ^減壓蒸餾等常用方法來除去水分散體中所含的有機溶劑。所得到的包含含有CB的粒子的水分散體中的有機溶劑被實質性地除去，有機溶劑的量優(yōu)選為0.1重量％以下，更優(yōu)選為0.01重量％以下。另外，為了獲得具有所希望的粒徑的含有CB的粒子，也可以對該水分散體進行離心分離并分級。優(yōu)選通過對所得到的包含含有CB的粒子的水分散體進行過濾以除去粗大粒子。為了使粗大粒子不存在、或存在很少量以不堵塞打印機的噴嘴，濾膜的粒徑優(yōu)選為0.45～10μm，更優(yōu)選為0.8～5μm。
含有CB的粒子的水分散體是將含有炭黑的水不溶性聚合物的固態(tài)成分分散于以水為主的溶劑中而形成的。在這里，對含有CB的粒子的形態(tài)沒有特別的限定，只要是至少由炭黑和水不溶性聚合物而形成的粒子就可以。例如包括在水不溶性聚合物中內含有炭黑的粒子形態(tài)、在水不溶性聚合物中均勻地分散有炭黑的粒子形態(tài)、在水不溶性聚合物的粒子表面露出炭黑的粒子形態(tài)等。
從防止打印機噴嘴的堵塞、分散穩(wěn)定性等觀點出發(fā)，含有CB的粒子的平均一次粒徑優(yōu)選為10～500nm，更優(yōu)選為30～300nm，特別優(yōu)選為50～200nm。平均粒徑用后述的測量方法進行測量。
水不溶性聚合物粒子的水分散體可以直接作為以水為主溶劑的水性油墨來使用，但是也可以添加在噴墨記錄用水性油墨中常用的濕潤劑、滲透劑、分散劑、粘度調節(jié)劑、消泡劑、防霉劑、防銹劑等。
從分散穩(wěn)定性、圖像濃度等觀點考慮，本發(fā)明的水分散體和水性油墨中炭黑的含量優(yōu)選為1～30重量％，更優(yōu)選為2～20重量％，進一步優(yōu)選為2～15重量％。另外，從圖像濃度、干燥性和耐光性等觀點考慮，水不溶性聚合物和炭黑的量之比、即[炭黑/水不溶性聚合物]的重量比優(yōu)選為50/50～90/10，更優(yōu)選為50/50～78/22，進一步優(yōu)選為55/45～75/25。
另外，從圖像濃度和噴出可靠性的觀點考慮，希望對水分散體和水性油墨中含有CB的粒子的含量(固態(tài)成分)進行調節(jié)，使其優(yōu)選為0.5～30重量％，更優(yōu)選為1～15重量％。
本發(fā)明的水分散體和水性油墨中，水的含量優(yōu)選為30～90重量％，更優(yōu)選為40～80重量％。
對于本發(fā)明的水分散體和水性油墨的優(yōu)選的表面張力(20℃)，作為水分散體，優(yōu)選為30～72mN/m，更優(yōu)選為40～72mN/m；作為水性油墨，優(yōu)選為25～50mN/m，更優(yōu)選為27～45mN/m。
為了形成具有優(yōu)選的粘度的水性油墨，本發(fā)明的水分散體的20重量％(固態(tài)成分)的粘度(20℃)優(yōu)選為1～12mPa·s，更優(yōu)選為1～9mPa·s，特別優(yōu)選為2～8mPa·s。另外，為了維持良好的噴出可靠性，水性油墨的粘度(20℃)優(yōu)選為2～20mPa·s，更優(yōu)選為2.2～15mPa·s，特別優(yōu)選為2.4～12mPa·s。
實施例在以下的制造例、實施例和比較例中，如果沒有特別的記載，則“份”和“％”是“重量份”和“重量％”。
制造例1和2(聚合物溶液的制備)在反應容器中，加入表1所示的初始加料單體溶液(以重量份表示)40.1份后進行混合，并進行充分的氮氣置換，得到了混合溶液。
另一方面，在滴液漏斗中加入表1中所示的滴加單體(以重量份表示)溶液160.4份，進行充分的氮氣置換，得到了混合溶液。
在氮氣氣氛下，一邊攪拌反應容器內的混合溶液，一邊升溫到75℃，在3小時內將滴液漏斗中的混合溶液緩慢地滴加到反應容器中。滴加結束后，將該混合溶液的液溫在75℃下保持2小時，然后將在5份甲乙酮中溶解了0.3份聚合引發(fā)劑(2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈))而形成的溶液加入到該混合溶液中，再在75℃下熟化3小時、在85℃下熟化2小時，從而得到了聚合物溶液。
將所得到的聚合物溶液的一部分在105℃下減壓干燥2小時，除去溶劑，由此分離出來。通過將聚苯乙烯作為標準物質、使用了含有1mmol/L的十二烷基二甲基胺的氯仿作為溶劑的凝膠滲透色譜法來測定重均分子量。
結果示于表1。另外，表中各單體的數值表示有效成分的重量份。


*1東亞合成株式會社制，商品名AS-6S，數均分子量6000*2日本油脂株式會社，商品名PP500(氧化丙烯平均加成摩爾數＝9，末端為氫原子)*3新中村化學工業(yè)株式會社，開發(fā)品(氧化乙烯平均加成摩爾數＝4，末端為2-乙基己基)實施例1(含有CB的粒子的水分散體、以及水性油墨的制造)將對由制造例1得到的聚合物溶液進行了減壓干燥而得到的聚合物25份溶解于甲乙酮25份中，并向其中加入相對于酸值為65％的中和劑(5N氫氧化鈉水溶液)，對成鹽基進行中和，再加入炭黑75份，將[(CB量×CB比表面積)/水不溶性聚合物量]調整為435，再加入適量的甲乙酮、離子交換水以形成流動性并充分進行攪拌，然后使用三輥軋輥機(株式會社Noritake制，商品名為“NR-84A”)混煉2小時。
將所得的膏糊投入250份的離子交換水中，進行充分攪拌后，使用蒸發(fā)器餾去甲乙酮和水，從而獲得了固態(tài)成分量為20％的含有CB的粒子的水分散體。按照下述方法求出所得到的含有CB的粒子的平均粒徑。該結果示于表2。
將上述得到的含有CB的粒子的水分散體25份、甘油10份、2-{2-(2-丁氧基乙氧基)乙氧基}乙醇5份、己二醇2份、乙炔二醇(acetylene glycol)EO加成物(n＝10)(Kawaken Fine Chemical株式會社，商品名為“ACETYLENOL E100”)0.5份和離子交換水57.5份進行混合，將得到的混合液用1.2μm的膜濾器(Sartorius公司制，商品名為“Minisart”)過濾，從而獲得了水性油墨。
實施例2-5、以及比較例1～3(含有CB的粒子的水分散體、以及水性油墨的制造)將對由制造例1或2得到的聚合物溶液進行減壓干燥而得到的聚合物溶解于相同量的甲乙酮中，并向其中加入相對于酸值為65％的中和劑(5N氫氧化鈉水溶液)，對成鹽基進行中和，再加入表2中所示的炭黑，再加入適量甲乙酮、離子交換水以形成流動性并充分地進行攪拌，然后使用三輥軋輥機(株式會社Noritake制，商品名為“NR-84A”)混煉2小時。將得到的混煉物用與實施例1相同的方法進行處理，獲得了含有CB的粒子的水分散體。進而，用與實施例1相同的方法獲得了水性油墨。
實施例6～8、以及比較例4～6(含有CB的粒子的水分散體、以及水性油墨的制造)用與實施例2～5、以及比較例1～3相同的方法獲得了水性油墨。
使用大塚電子株式會社的激光粒子分析系統(tǒng)ELS-8000(累積分析，cumulant analysis)在下述條件下進行測量。
溫度25℃入射光和檢測器的角度90°累積次數200次分散溶劑的折射率水的折射率(1.333)測量濃度約5×10-3重量％[CB比表面積的測量]以ASTM D3037-81為基準[DBP吸油量的測量]以ASTM D2414-65T為基準[揮發(fā)成分的測量]在950℃下加熱7分鐘后的殘留量(以ASTM D1620-60為基準)。
基于下述方法來評價由各個實施例和各個比較例得到的水性油墨的物性。該結果示于表2和表3。
(1)噴出可靠性使用市售的Seiko Epson株式會社的噴墨打印機(產品號EM-930C，壓電方式)，在普通紙P紙(Fuji Xerox株式會社制)上以2000文字/張連續(xù)印刷100張，然后印刷包含文字、整面圖像(solid images)以及規(guī)線(ruled-lines)的測試文件，評價以下三個項目(i)形成線條分明且清楚的文字，(ii)均勻的整面圖像，以及(iii)沒有錯位的規(guī)線，并根據下面的判斷標準進行評價。
○三個項目都滿足(沒有問題)△三個項目大致滿足(實用上沒有問題)×一個項目以上不滿足(實用上有問題)(2)圖像濃度在與上述(1)相同的普通紙P紙、再生紙G100、C2(Fuji Xerox株式會社制)上印刷整面圖像，放置1天后，使用光學濃度計SpectrroEye(Gretag-Macbeth公司制)測量任意的10個地方，求出平均值。
(3)圖像均勻性(隱蔽性)
在與上述(1)相同的普通紙P紙、與上述(2)相同的再生紙G100、C2上印刷整面圖像，對是否有顏色不均勻進行感官評價，并根據下面的判斷標準進行評價。
○沒有顏色不均勻(不脫落)△稍微有點顏色不均勻。
×有顏色不均勻(有空白)(4)顏色滲潤對與上述(1)相同的普通紙P紙、與上述(2)相同的再生紙G100、C2，制作了下述圖案，即在用第1液體組合物印刷了10個點的文字的背面，印刷了第2液體組合物，對文字部分的滲潤進行感官評價，并根據下面的判斷標準進行評價。
○漢字、平假名都沒有問題地再現。
△部分漢字不能再現，實用上不優(yōu)選。
×不能辯讀漢字、平假名。
(5)干燥性在與上述(1)相同的普通紙P紙、彩色照片精加工紙(Fuji Xerox株式會社制)上印刷20mm×20mm大小的整面圖像，在剛印刷結束后的每10秒后、30秒后、60秒后的印刷圖像的上方，疊放另外的普通紙P紙的背面，再從上方施加490g(負荷面積為43mm×30mm)的負荷，在此狀態(tài)下使整面圖像表面移動，測量所疊放的紙的污染情況。根據下面的判斷標準進行評價。
○印刷物幾乎不脫落，周圍沒有變黑。
△印刷物幾乎不脫落，周圍稍微有點變黑，但實用上沒有問題。
×印刷物被摩擦脫落，周圍變得非常黑，手指也相當臟。
(6)耐光性使用與上述相同的打印機和紙，進行測試打印，經過6小時后，用市售的熒光筆(Zebra公司制，商品名為“BEAM LINER S BM-151”)對測試圖像面進行涂描，用肉眼觀察打印樣品的污染程度，按照下面的判斷標準評價耐光性。
○即使用熒光筆涂描也沒有產生拖尾(rubbed staines)等污跡。
△用熒光筆涂描時稍微有點拖尾，但是實用上沒有問題。
×用熒光筆涂描時產生拖尾，非常臟。


*1CB-1Degusa公司制，Special Black350(比表面積為65，DBP吸油量為45，揮發(fā)成分為3.5)CB-2Cabot公司制，Mogul L(比表面積為138，DBP吸油量為60，揮發(fā)成分為4.5)CB-3Cabot公司制，Regal 400R(比表面積為96，DBP吸油量為69，揮發(fā)成分為3.5)CB-4Degusa公司制，Color Black S160(比表面積為150，DBP吸油量為150，揮發(fā)成分為5.0)CB-5三菱化學株式會社制，#2600(比表面積為370，DBP吸油量為77，揮發(fā)成分為1.8)CB-6Cabot公司制，Regal 330R(比表面積為94，DBP吸油量為71，揮發(fā)成分為1.0)CB-7Degusa公司制，FW18(比表面積為260，DBP吸油量為160，揮發(fā)成分為5.0)

*2CB-1Degusa公司制，NIPex 70(比表面積為145，DBP吸油量為123，揮發(fā)成分為1.2)CB-2Degusa公司制，NIPex 60(比表面積為115，DBP吸油量為114，揮發(fā)成分為1.0)CB-3Tokai Carbon株式會社制，SAF-HG(比表面積為142，DBP吸油量為130，揮發(fā)成分為0.4)CB-4Cabot公司制，Regal 330R(比表面積為94，DBP吸油量為71，揮發(fā)成分為1.0)CB-5Cabot公司制，M880(比表面積為220，DBP吸油量為110，揮發(fā)成分為1.5)CB-6三菱化學株式會社制，#2600(比表面積為370，DBP吸油量為77，揮發(fā)成分為1.8)CB-7Degusa公司制，FW18(比表面積為260，DBP吸油量為160，揮發(fā)成分為5.0)
本發(fā)明的第1方案的含有噴墨記錄用水分散體的水性油墨可以滿足圖像濃度，并且干燥性和耐光性優(yōu)異。
本發(fā)明的第2方案的含有噴墨記錄用水分散體的水性油墨的圖像均勻性、耐光性和干燥性優(yōu)異。
因此，本發(fā)明的第1方案和第2方案的水性油墨能夠適用于用噴墨記錄方式進行的印刷速度為80張/分鐘以上的高速印刷中。
權利要求
1.噴墨記錄用水分散體，其是含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體，其中，該炭黑的揮發(fā)成分為3重量％以上，比表面積低于200m2/g；該水不溶性聚合物的聚合物量與該炭黑(CB)的量以及比表面積的關系滿足下述式(1)(CB量×CB比表面積)/水不溶性聚合物量＝50～600(m2/g)(1)。
2.權利要求1記載的噴墨記錄用水分散體，其中，炭黑的比表面積為50m2/g以上。
3.權利要求1記載的噴墨記錄用水分散體，其中，炭黑的DBP吸油量為40～400ml/100g。
4.噴墨記錄用水分散體，其是含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體，其中，該炭黑(CB)的比表面積為100m2/g以上且低于200m2/g；該水不溶性聚合物的聚合物量與該炭黑(CB)的量以及比表面積的關系滿足下述式(1)(CB量×CB比表面積)/水不溶性聚合物量＝50～600(m2/g)(1)。
5.權利要求4記載的噴墨記錄用水分散體，其中，炭黑的揮發(fā)成分低于3％。
6.權利要求4記載的噴墨記錄用水分散體，其中，炭黑的DBP吸油量為80～400ml/100g。
7.權利要求1或4記載的噴墨記錄用水分散體，其中，水不溶性聚合物是含有來自于大分子單體(b)的結構單元的水不溶性接枝聚合物。
8.權利要求1或4記載的噴墨記錄用水分散體，其中，水不溶性聚合物是使包含含有成鹽基的單體(a)、大分子單體(b)、以及疏水性單體(c)的單體混合物發(fā)生共聚而形成的水不溶性乙烯基聚合物。
9.權利要求8記載的噴墨記錄用顏料水分散體，其中疏水性單體(c)是具有碳原子數為8～30的長鏈烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯和/或含有芳香環(huán)的單體。
10.噴墨記錄用水性油墨，其含有權利要求1或4記載的水分散體。
全文摘要
本發(fā)明涉及(i)滿足了圖像濃度、并且干燥性和耐光性優(yōu)異的噴墨記錄用水分散體、或者(ii)圖像均勻性、耐光性和干燥性優(yōu)異的噴墨記錄用水分散體、以及含有該水分散體的水性油墨。本發(fā)明提供了噴墨記錄用水分散體以及含有該水分散體的水性油墨，其中，所述噴墨記錄用水分散體是含有炭黑的水不溶性聚合物粒子的水分散體，其中(i)該炭黑的揮發(fā)成分為3重量％以上，比表面積低于200m
文檔編號B41J2/01GK1986659SQ200610170139
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權日2005年12月22日
發(fā)明者永島茂樹 申請人:花王株式會社