可使用染料作為色料。作為染料,沒有特別限定,可使用酸性染 料、直接染料、反應(yīng)性染料和堿性染料。
[0044] 色料的含量相對于油墨的總質(zhì)量(100質(zhì)量% ),優(yōu)選為0. 4~12質(zhì)量%,更優(yōu)選 為2~5質(zhì)量%。
[0045] 〔水〕
[0046] 本實(shí)施方式的油墨組合物含有水。作為水,例如可舉出離子交換水、超濾水、反滲 透水和蒸留水等純水,以及超純水這樣的極力除去了離子性雜質(zhì)的水。另外,如果使用通過 照射紫外線或添加過氧化氫等而進(jìn)行了滅菌的水,則在長期保存顏料分散液和使用了該顏 料分散液的油墨時(shí),能夠防止霉、細(xì)菌的產(chǎn)生。
[0047] 水的含量沒有特別限制,根據(jù)需要適當(dāng)?shù)貨Q定即可。
[0048] 〔聚合物粒子〕
[0049] 關(guān)于上述聚合物粒子,如上所述,聚合物粒子具有含有核聚合物和殼聚合物的 核-殼結(jié)構(gòu),核聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于60°C,殼聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C以 上,聚合物粒子的酸值為50mgK0H/g以上,殼聚合物含有芳香族單體作為結(jié)構(gòu)單元。
[0050] 核-殼結(jié)構(gòu)是指在殼聚合物的空隙內(nèi)部形成有核聚合物的結(jié)構(gòu)。因此,不僅是殼 聚合物覆蓋核聚合物的表面的結(jié)構(gòu),還包括在基于殼聚合物的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙內(nèi)部的 一部分填充有核聚合物的結(jié)構(gòu)。因此,本說明書中的核殼結(jié)構(gòu)也包括核部與殼部的界限并 非嚴(yán)格地明確的聚合物粒子。
[0051] (核聚合物)
[0052] 核聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于60°C,優(yōu)選為0°C以上且低于60°C。通過使核聚 合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于60°C,從而在殼聚合物軟化后,核聚合物能夠容易流出,因此密 合性優(yōu)異。另外,通過使核聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為〇°C以上,從而油墨組合物的保存穩(wěn) 定性優(yōu)異。
[0053] 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(以下,稱為Tg)采用粘彈性測定、熱分析等解析方法,或者基于 公知的聚合性單體的均聚物的Tg使用計(jì)算式算出。核聚合物和后述的殼聚合物所含有的 樹脂為共聚物時(shí),共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可基于各種均聚物的Tgn(單位:κ)和單體 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Wn)利用下述FOX式算出。 I Wi W: W,, 「00541 ?們 ? 'Z:~ i---1- * ¥ L ? J rg Tgl Tg: Tgn
[0055] 其中,
[0056] Wn:各單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
[0057] Tgn:各單體的均聚物的Tg(單位:K)
[0058] Tg :共聚物的Tg (單位:Κ)
[0059] 換言之,就核聚合物或殼聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而言,當(dāng)聚合物為均聚物時(shí),可 通過選擇其均聚物來控制。另外,當(dāng)聚合物為共聚物時(shí),可通過考慮上述均聚物的Tg和上 述FOX式來控制。
[0060] 核聚合物被設(shè)計(jì)成疏水性高的聚合物。因此,核聚合物優(yōu)選不具有酸值。另外,核 聚合物優(yōu)選至少含有芳香族單體作為結(jié)構(gòu)單元。由此,核聚合物成為疏水性,能夠形成疏水 性的被膜。其結(jié)果是能夠提高作為記錄圖像的耐擦性之一的耐水摩擦性。
[0061] 另外,核聚合物沒有特別限定,但作為結(jié)構(gòu)單元,例如具有親水性(甲基)丙烯酸 酯單體、具有碳原子數(shù)為3以上的烷基的疏水性(甲基)丙烯酸酯單體、具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的疏 水性(甲基)丙烯酸酯單體、(甲基)丙烯酰胺單體或其N-取代衍生物、以及羧酸單體單 元中的至少任一者。
[0062] 作為芳香族單體,沒有特別限定,例如可舉出苯乙烯、α -甲基苯乙烯、對甲基苯乙 稀、乙烯基甲苯、氯苯乙稀、二乙烯基苯。
[0063] 作為親水性(甲基)丙烯酸酯單體,沒有特別限定,例如可舉出(甲基)丙烯酸 甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸α-羥基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、 (聚)乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基(聚)乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基(聚)乙 二醇(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇(甲基)丙烯酸酯。其中,優(yōu)選(甲基)丙烯酸甲酯、 (甲基)丙烯酸乙酯。這里,"親水性"是指在IOOmL水(20°C)中的溶解度為0.3g以上。
[0064] 作為具有碳原子數(shù)為3以上的烷基的疏水性(甲基)丙烯酸酯單體,沒有特別限 定,例如可舉出(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲 基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、 (甲基)丙烯酸2-乙基己醋、(甲基)丙烯酸正辛醋、(甲基)丙烯酸壬醋、(甲基)丙烯 酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基 酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯等具有碳原子數(shù)為3以上的烷基 的(甲基)丙烯酸酯。其中,優(yōu)選(甲基)丙烯酸十二烷基酯。這里"疏水性"是指在IOOmL 水(20°C )中的溶解度小于0· 3g。
[0065] 作為具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的疏水性(甲基)丙烯酸酯單體,沒有特別限定,例如可舉出 (甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊基酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、(甲基) 丙烯酸二環(huán)戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基) 丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯。
[0066] 作為(甲基)丙烯酰胺單體或其N-取代衍生物,沒有特別限定,例如可舉出(甲 基)丙烯酰胺、N-羥基甲基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯 酰胺等(甲基)丙烯酰胺或其N-取代衍生物。
[0067] 作為羧酸單體,沒有特別限定,例如可舉出(甲基)丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、富馬 酸、衣康酸等。其中,優(yōu)選(甲基)丙烯酸。這里,"羧酸單體單元"是指具有羧基和聚合性 不飽和基團(tuán)的聚合性單體單元。
[0068] 上述單體可以單獨(dú)使用1種,也可以并用2種以上。
[0069] 在構(gòu)成核聚合物所含有的樹脂的所有重復(fù)單元中,來源于疏水性單體的重復(fù)單元 的含量優(yōu)選60質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選75質(zhì)量%以上,更優(yōu)選90質(zhì)量%以上。通過使來 源于疏水性單體的重復(fù)單元的含量為上述范圍,從而通過進(jìn)行加熱處理等而在被記錄于被 記錄介質(zhì)上的圖像的表面形成疏水性被膜,因此有耐擦性進(jìn)一步提高的趨勢。
[0070] (殼聚合物)
[0071] 殼聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C以上,優(yōu)選為60°C~150°C。通過使殼聚合物 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C以上,從而在高溫的環(huán)境下噴出油墨組合物時(shí),能夠在不破壞核 殼型的結(jié)構(gòu)的情況下將聚合物粒子從記錄頭噴出,能夠進(jìn)一步抑制聚合物粒子在噴嘴內(nèi)的 的附著,因此能夠防止噴嘴的堵塞,有間歇印刷的穩(wěn)定性更優(yōu)異的趨勢。在記錄介質(zhì)上成膜 時(shí),通過將被記錄介質(zhì)上的油墨組合物加熱至比殼聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的溫度,從 而核聚合物從軟化的殼聚合物中流出,在記錄介質(zhì)上形成由核聚合物和殼聚合物形成的被 膜。此時(shí),軟化狀態(tài)的核聚合物在被記錄介質(zhì)上邊擴(kuò)展邊密合,由此形成定影性優(yōu)異的被 膜。另外,通過使殼聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為150°C以下,從而在被記錄介質(zhì)上殼聚合物 容易軟化,有密合性更優(yōu)異的趨勢。另一方面,如果殼聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于150°C, 則乳液型樹脂的熱變形性變差,有可能造成體系增粘等不良影響。
[0072] 殼聚合物為親水性,因此具有酸值,殼聚合物的酸值優(yōu)選為20mgK0H/gl20mgK0H/ g。通過具有該數(shù)值范圍的酸值,能夠確保作為殼聚合物所需的充分的親水性。
[0073] 殼聚合物含有芳香族單體作為結(jié)構(gòu)單元。通過使殼聚合物含有芳香族單體作為結(jié) 構(gòu)單元,雖然詳細(xì)的作用機(jī)理尚不明確,但可防止噴出彎曲。特別是為小點(diǎn)時(shí),油墨液滴容 易彎曲,因此根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式,可抑制該噴出彎曲。因此,本發(fā)明的油墨組合物的一 個(gè)方式特別適合能夠從1個(gè)噴嘴以多尺寸噴出油墨點(diǎn)的噴頭。另外,通過使殼聚合物含有 較堅(jiān)固的芳香族單體,能夠提高在被記錄介質(zhì)上形成的被膜的耐水摩擦性(濕摩擦性)。
[0074] 另外,殼聚合物優(yōu)選含有(甲基)丙烯酸酯單體和羧酸單體作為結(jié)構(gòu)單元。通過使 用這樣的樹脂,能夠使殼聚合物的表面存在羧基。由此,聚合物粒子的分散穩(wěn)定性進(jìn)一步提 高,并且油墨組合物的粘度變得較低,因此有噴出穩(wěn)定性進(jìn)一步提高的趨勢。作為上述(甲 基)丙烯酸酯單體,沒有特別限定,例如可舉出親水性(甲基)丙烯酸酯單體、具有碳原子 數(shù)為3以上的烷基的疏水性(甲基)丙烯酸酯單體、具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的疏水性(甲基)丙烯 酸酯單體。(甲基)丙烯酸酯單體和羧酸單體的具體例可舉出與對構(gòu)成核聚合物所含有的 樹脂的單體所描述的單體相同的單體,單體可以單獨(dú)使用1種,也可以并用2種以上。
[0075] 在殼聚合物中,芳香族單體相對于羧酸單體的比率(芳香族單體/羧酸單體)優(yōu) 選為0. 15以上。由此,可得到由芳香族單體帶來的耐擦性的提高與由羧酸單體帶來的再分 散性的平衡優(yōu)異的油墨組合物。
[0076] 在構(gòu)成殼聚合物所含有的樹脂的所有重復(fù)單元中,來源于(甲基)丙烯酸酯和不 飽和羧酸的重復(fù)單元的含量優(yōu)選20質(zhì)量%以上,更優(yōu)選30質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選35質(zhì) 量%以上。
[0077] 在構(gòu)成殼聚合物所含有的樹脂的所有重復(fù)單元中,來源于親水性單體的重復(fù)單元 的含量優(yōu)選20質(zhì)量%以上,更優(yōu)選30質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選35質(zhì)量%以上。通過使來 源于親水性單體的重復(fù)單元的含量為上述范圍,從而殼聚合物具有水合性,有油墨組合物 中的聚合物粒子的分散穩(wěn)定性提高的趨勢。另外,能夠更有效地抑制聚合物粒子附著于噴 嘴,因此有從記錄用頭的噴嘴的噴出穩(wěn)定性變得更良好的趨勢。
[0078] 另外,在構(gòu)成殼聚合物所含有的樹脂的所有重復(fù)單元中,來源于疏水性單體的重 復(fù)單元的含量優(yōu)選10質(zhì)量%以上,更優(yōu)選20質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選30質(zhì)量%以上。通 過使來源于疏水性單體的重復(fù)單元的含量為上述范圍,即使在記錄頭內(nèi)和記錄介質(zhì)上進(jìn)行 水的干燥而使有機(jī)溶劑的占有率變高的情況下,聚合物粒子的分散也穩(wěn)定,有能夠抑制聚 合物粒子彼此凝聚的趨勢。
[0079] (聚合物粒子整體)
[0080] 關(guān)于聚合物粒子,核聚合物和殼聚合物共計(jì)含有10質(zhì)量%~80質(zhì)量% (以聚合 物粒子整體的質(zhì)量為基準(zhǔn))的芳香族單體作為結(jié)構(gòu)單元。通過含有10質(zhì)量%~80質(zhì)量% 的較堅(jiān)固的芳香族單體,能夠提高在被記錄介質(zhì)上形成的被膜的耐水摩擦性(濕摩擦性)。
[0081] 如上所述,以聚合物粒子的酸值成為50mgK0H/g以上的方式進(jìn)行調(diào)整。通過使聚 合物粒子的酸值為50mgK0H/g以上,能夠提高在水中的再分散性,因此堵塞恢復(fù)性優(yōu)異,長 期的噴嘴堵塞防止性能(堵塞恢復(fù)性)提高。
[0082] 聚合物粒子的平均粒徑優(yōu)選為IOnm~100nm。通過這樣使聚合物粒子的平均粒徑 較小,從而具有容易出現(xiàn)記錄圖像的光澤、成膜性優(yōu)異的特征。另外,通過使聚合物粒子的 平均粒徑較小,從而即使凝聚也不易形成大塊,因此能夠抑制噴嘴的堵塞。此外,通過使聚 合物粒子的平均粒徑小,能夠使油墨組合物的粘度較高,即使在記錄頭內(nèi)油墨組合物的溫 度上升,也能夠防止粘度降低到油墨噴出性不穩(wěn)定的程度。
[0083] 應(yīng)予說明,除非特別明示,否則本說明書中的平均粒徑為體積基準(zhǔn)。作為測定方 法,例如可利用以激光衍射散射法為測定原理的粒度分布測定裝置進(jìn)行測定。作為粒度 分布測定裝置,例如可舉出以動(dòng)態(tài)光散射法為測定原理的粒度分布儀(例如,日機(jī)裝社 (Nikkiso Co. ,Ltd.)制的 Microtrac UPA) 〇
[0084] 上述聚合物粒子的核聚合物的質(zhì)量與殼聚合物的質(zhì)量的比率優(yōu)選為核聚合物的 質(zhì)量 <殼聚合物的質(zhì)量,更優(yōu)選為核聚合物的質(zhì)量 &