JPH0441193B2 - - Google Patents

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JPH0441193B2
JPH0441193B2 JP58146470A JP14647083A JPH0441193B2 JP H0441193 B2 JPH0441193 B2 JP H0441193B2 JP 58146470 A JP58146470 A JP 58146470A JP 14647083 A JP14647083 A JP 14647083A JP H0441193 B2 JPH0441193 B2 JP H0441193B2
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JP
Japan
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water
polymer
ink
polymerization
present
Prior art date
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JP58146470A
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JPS6038482A (ja
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Koji Shintani
Tokuaki Emura
Tetsuo Tanaka
Yasuhiro Oda
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Priority to DE8484304373T priority patent/DE3466398D1/de
Priority to EP84304373A priority patent/EP0130789B1/en
Priority to CA000457731A priority patent/CA1250072A/en
Priority to KR1019840003722A priority patent/KR920008346B1/ko
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Publication of JPH0441193B2 publication Critical patent/JPH0441193B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、インクジエツト記録用インクに関す
る。さらに詳しくは、ポリマー中に特定の親水性
基を導入した水溶性ポリマーを塩基性染料で染色
した水性着色ポリマーを基材とするインクジエツ
ト記録用インクに関する。 インクジエツト記録に使用されるインクには、
記録方法によつても異なるが、基本的な種々の条
件が要求される。 まず、インク液滴の発生方法やインク液滴の飛
翔方向の制御方法に適合するためには、インクの
粘度、表面張力、比電導度などが適当な範囲内で
あることが必要である。 例えば、インクの飛翔速度が早い方が印字品位
を高める上で好ましいが、このため、インクの粘
度は低い方が望ましく、一般的には10cps以下で
あることが要求される。又、表面張力は高い方が
インクの飛翔液滴発生の駆導周波数応答性は良く
なるが、逆に表面張力が高すぎると紙に対するイ
ンクのヌレ、定着性が悪くなる傾向があり表面張
力は、一般的に40〜65dyne/cmの範囲内が望ま
しいと言える。 さらに、比電導度は1mv/cm(25℃)以上が望
ましく、トリエタノールアミン、カオチン性界面
活性剤などで調整する。 従来、インクジエツト記録用インクとして多く
の提案がなされている。例えば、水可溶性の染料
を水に溶解し、湿潤剤、防腐剤などを添加するイ
ンクなどがあるが、実際上、インクジエツト記録
用インクとしては、上記の諸条件のすべてを満足
するものは得られていない。 本発明者らは、かかるインクジエツト記録用イ
ンクの具備すべき諸要件を満足するインクジエツ
ト記録用インクについて研究した結果、ポリマー
中に特定の親水性基を導入した水溶性ポリマーを
塩基性染料で染色した水性着色ポリマーが、イン
クジエツト記録用インクの基材として優れた性能
を発揮することを見い出し、本発明を完成した。 即ち、本発明はポリマー中にスルホン酸基を少
なくとも2×10-5グラム当量/グラムポリマー以
上含有した水溶性ポリマーを塩基性染料で染色し
た水性着色ポリマーを基材としたインクジエツト
記録用インクを提供するものである。 本発明において使用されるスルホン酸基を含有
するポリマーとしては、予め製造したポリマーに
後からスルホン酸基を導入すると、又はスルホン
酸基を含有するラジカル重合可能なビニルモノマ
ーを重合して製造してもよく、あるいはスルホン
酸基を含有するラジカル重合可能なビニルモノマ
ーと他のラジカル重合可能なビニルモノマーとを
共重合することなどの方法がある。 予め製造したポリマーに後からスルホン酸基を
導入する方法としては、従来知られているスルホ
ン化反応によるポリマーのスルホン化方法が採用
できる。例えば、ポリスチレンやスチレン−無水
マレイン酸コポリマーを適当な有機溶剤中で、硫
酸、無水硫酸などによりスルホン化するなどの方
法がある。 さらに、スルホン酸基を含有するラジカル重合
可能なビニルモノマーを重合するか、又はスルホ
ン酸基を含有するラジカル重合可能なビニルモノ
マーと他のラジカル重合可能なビニルモノマーと
を共重合する方法としては、溶媒中で通常のラジ
カル重合開始剤を用いて、例えば10℃〜90℃のよ
うな重合温度で重合すればよい。ここでスルホン
酸基を含有するラジカル重合可能なビニルモノマ
ーとしては、ビニルスルホン酸、メタリルスルホ
ン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、
ビニルベンジルスルホン酸、2−アクリルアミド
2−メチルプロパンスルホン酸などとこれらのリ
チウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニ
ウム塩などを挙げることができる。 さらに、このようなラジカル重合可能な親水性
ビニルモノマーと共重合可能な他のビニルモノマ
ーとしては、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、アク
リルアミド、メタクリルアミド、メチロールアク
リルアミド、メチロールメタクリルアミドのよう
な親水性ビニルモノマー、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、
2−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメ
タクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレー
ト、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、スチレンなどの疏水性モノ
マーを挙げることができる。 これらのモノマーを溶媒中(例えば、水)で通
常のラジカル重合開始剤を用いて通常10℃〜90℃
の重温度で重合するのであるが、使用されるラジ
カル重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、
過硫酸カリウム、t−ブチルハイドロペルオキシ
ド、キユメンハイドロペルオキシドなどを挙げる
ことができる。もちろん、従来知られているこれ
らの重合開始剤と還元剤、例えば、亜硫酸水素ナ
トリウム、チオ硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄など
と組合せて用いるレドツクス系重合開始剤も使用
できる。 本発明において、水溶性ポリマー中に含有する
スルホン酸基の量は、インクの日光堅ろう度、イ
ンクの粘度安定性からスルホン酸基は少なくとも
2×10-5グラム当量/グラムポリマー以上、好ま
しくは1×10-4グラム当量/グラムポリマー以上
が含有されておれば本発明のインクジエツト記録
用インクの基材として満足する物性をうることが
できる。 このような導入率になるように、本発明の要件
を備えた水溶性ポリマーを重合方法によつて得る
場合に、得られる水溶性ポリマーの分子量が、重
合系に存在する各モノマーの濃度、ラジカル重合
開始剤の使用量、重合温度などによつて左右され
る。モノマーの濃度は、自由に選択できるが、一
般的には3〜50wt%、通常10〜30wt%で実施で
きる。高濃度での重合は重合系の粘度が高くな
り、重合熱の除去も困難となり好ましくない。ま
た、あまり低濃度の重合は経済的な理由から好ま
しくない。また、ラジカル重合開始剤の使用量が
多くなると、水溶性ポリマーの分子量は小さくな
る傾向を示し、ラジカル重合開始剤の量が少なく
なると、水溶性ポリマーの分子量は大きくなる傾
向を示す。 かくして得られるスルホン酸基を含有する水溶
性ポリマーの分子量は、インク粘度に影響を与え
るため重要な因子となるが、平均分子量は5×
10-5以下、好ましくは2×10-5以下であればよ
い。本発明の目的からして、かかる水溶性ポリマ
ーを得る方法によつて本発明が何ら制約を受ける
ものではない。 次で、得られた水溶性ポリマーの染色である
が、通常のトリフエニルメタン系、アゾ系、メチ
ン系、オキサジン系あるいはアンスラキノン系な
どで知られている染料便覧(丸善発行)に記載さ
れている分類により示されている在来の塩基性染
料及びカオチン染料を用いればよい。 工業的に最も簡便な染色としては、水溶性ポリ
マーの溶液にギ酸、酢酸、酪酸のような有機酸、
塩酸、硫酸などの無機酸によつてPH2〜7、好ま
しくはPH3〜5に調製して染料溶液を添加する染
色方法によつて実施し得る。 かかる染色方法は、本発明の趣旨から限定され
るものではない。 かくして得られた本発明の水性着色ポリマー
を、インクジエツト記録用インクとして使用する
場合には従来知られている補助剤、例えば、グリ
セリン、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリ
コール、トリエタノールアミン、N−メチル2−
ピロリドン、1,3−ジトチルイミダゾリンのよ
うな湿潤剤、ナトリウムオマジン、ジオキシンの
ような防ガビ剤と共に使用してもよい。 本発明の水性着色ポリマーを使用するインクジ
エツト記録用インクは従来にない特徴を有する。 第一に、本発明によつて色の種類の豊富さと鮮
明において特色のある塩基性染料やカチオン染料
を用いて水溶性ポリマーの介在によつて日光堅ろ
う度が向上し、鮮明な色調を有する印字が可能と
なつた。さらに、第二の効果として、インクの粘
度安定性を挙げることができる。即ち、化学的に
安定なポリマーが介在することによつて、長期に
わたりインクの粘度が安定に保持できる特徴を有
する。 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説
明するが、実施例によつて本発明は何ら限定され
るものではない。 水溶性ポリマー合成例 1 窒素置換した重合フラスコに水50部を仕込み90
℃に昇温した。スピノマーNass(p−スチレンス
ルホン酸ナトリウム、純度82.0%、東洋曹達工業
製)244部を水720部に溶解してモノマー水溶液を
調製した。 過硫酸アンモニウム10部を水30部に溶解して重
合開始剤水溶液を調製した。 重合フラスコにモノマー水溶液と重合開始剤水
溶液とを各々3時間で添加して90℃で重合した。
さらに引続き90℃で2時間重合を続け25℃に冷却
したが、25℃での溶液の粘度は9.3cpsであつた。 未反応p−スチレンスルホン酸ナトリウムを臭
素付加法により定量したところ、モノマーの重合
率は99.0wt%以上であつた。 ポリマー水溶液を無水エタノールへ滴下する方
法でポリマーを精製して水溶性ポリマーの粉末を
得た。尚、ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフ
イー(以下、「GPC法」)により平均分子量を求
めたところもw1.1×104であつた。 水溶性ポリマー合成例 2 窒素置換した重合フラスコに水40部を仕込み、
70℃に昇温した。スピノマーNass(p−スチレン
スルホン酸ナトリウム、純度82.0%、東洋曹達工
業製)117部、アクリル酸24部を水400部に溶解し
てモノマー水溶液を調製した。 過硫酸アンモニウム6部を水20部に溶解して重
合開始剤水溶液を調製した。 モノマー水溶液と重合開始剤水溶液とを3時間
で添加して70℃で重合した。さらに70℃で2時間
重合して25℃に冷却したが、25℃での溶液の粘度
は28cpsであつた。 ポリマー水溶液をアセトン中へ滴下する方法で
ポリマーを精製して水溶性ポリマーの粉末を得
た。ポリマー中のイオウの分析値からポリマー中
には3.86×10-3グラム当量/グラムポリマーのス
ルホン酸基が含有されていた。又、GPC法によ
る平均分子量はw3.4×104であつた。 水溶性ポリマー合成例 3 窒素置換した重合フラスコに水50部を仕込み90
℃に昇温した。2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート20部とスピノマーNass(p−スチレンスルホ
ン酸ナトリウム、純度82.0%、東洋曹達工業製)
220部を水700部に溶解したモノマー水溶液を調製
した。 次に過硫酸アンモニウム8部を水30部に溶解し
て重合開始剤水溶液を調製した。 モノマー水溶液と重合開始剤水溶液とを重合フ
ラスコに各々3時間で添加して90℃で重合した。
さらに引続き2時間重合したのち、25℃に冷却し
た。25℃での溶液粘度は18cpsであつた。ポリマ
ー水溶液を大量のアセトンで処理して沈殿として
得られたポリマーのGPC法による平均分子量は
Mw7×103で、イオウの分析値からポリマー中に
は4.37×10-3グラム当量/グラムポリマーのスル
ホン酸基が含有されていた。 実施例 1〜3 水溶性ポリマー合成例−1で得られた水溶性ポ
リマーの20wt%水溶液100gに塩基性染料(保土
谷化学製)3.0g、水100g、酢酸1.0gの温水溶
液を徐々に添加して80℃で60分間攪拌した。 ロータリーエバポレーターで約1/2容積となる
まで減圧濃縮したのち、濃縮液を2のエタノー
ル中に滴下して着色したポリマーの析出物をガラ
スフイルターで別して減圧乾燥した。 これらの着色ポリマー粉末2.5gr、テトラエチ
レングリコール10gを水37.5gに溶解してインク
を調製した。インクの性状は表−1に示す通りで
あり、本発明のインクは東洋紙No.131の紙を
用いて目詰りなく過できた。又、インクは5
℃、25℃、50℃において1ヶ月の保存で粘度の経
時変化はなく析出物は認められなかつた。 さらに、本発明のインクをアート紙に1milの
ドクターブレードで塗布して室温で乾燥したのち
キセノンアークフエードメーターで日光堅ろう度
を調べたところ、良好な日光堅ろう度を示した。
【表】 実施例1〜3のインクをさらに0.45μのメンブ
ランフイルターで過し、内径50μのノズルから
粒子化周波数100KHzの条件で上質紙にインクを
ジエツト記録したところ鮮明な印字が得られた。 実施例 4〜6 水溶性ポリマー合成例−2で得られた水溶性ポ
リマーの20wt%水溶液100gを用いて実施例1〜
3と同様な操作を行つて得た着色したポリマー水
溶液を2のアセトン中に滴下し析出した着色ポ
リマーをガラスフイルターで別して減圧乾燥し
た。 これらの着色ポリマー粉末1.0g、ジエチレン
グリコール12gを水37gに溶解した。さらにエタ
ノールアミンを用いてPHを6.5として本発明のイ
ンクを調製した。 インクの性状は表−2に示す通りであり、本発
明のインクは、東洋紙No.131の紙を用いて目
詰りなく過できた。又、インクは50℃において
1ヶ月の保存で粘度の経時変化はなく析出物は認
められなかつた。 さらに本発明のインクをアート紙に1milのド
クターブレードで塗布して室温で乾燥したのち、
キセノンアークフエードメーターで日光堅ろう度
を調べたところ、良好な日光堅ろう度を示した。
【表】 実施例 7〜8 水溶性ポリマー合成例−3で得られた水溶性ポ
リマーの20wt%水溶液100gを用いて実施例1〜
3と同様な操作を行つて得た着色したポリマー水
溶液を2のアセトン中に滴下し析出した着色ポ
リマーをガラスフイルターで別して減圧乾燥し
た。 これらの着色ポリマー粉末4.0g、ジエチレン
グリコールモノブチルエーテル10gを水36gに溶
解して本発明のインクを調製した。 インクの性状は表−3に示す通りであり、本発
明のインクは東洋紙No.131の紙を用いて目詰
りなく過できた。又、インクは50℃において1
ヶ月の保存で粘度の経時変化はなく析出物は認め
られなかつた。 さらに本発明のインクをアート紙に1milのド
クターブレードで塗布して室温で乾燥したのち、
キセノンアークフエードメーターで日光堅ろう度
を調べたところ、良好な日光堅ろう度を示した。
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポリマー中にスルホン酸基を少なくとも2×
    10-5グラム当量/グラムポリマー以上を含有する
    水溶性ポリマーを塩基性染料で染色した水性着色
    ポリマーを基材としたインクジエツト記録用イン
    ク。
JP58146470A 1983-06-29 1983-08-12 インクジェット記録用インク Granted JPS6038482A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58146470A JPS6038482A (ja) 1983-08-12 1983-08-12 インクジェット記録用インク
AU29967/84A AU565936B2 (en) 1983-06-29 1984-06-26 Aqueous colored polymer
US06/625,254 US4623689A (en) 1983-06-29 1984-06-27 Aqueous colored polymer, process for preparing same and ink comprising same
DE8484304373T DE3466398D1 (en) 1983-06-29 1984-06-27 Aqueous colored polymer, process for preparing same and ink comprising same
EP84304373A EP0130789B1 (en) 1983-06-29 1984-06-27 Aqueous colored polymer, process for preparing same and ink comprising same
CA000457731A CA1250072A (en) 1983-06-29 1984-06-28 Aqueous colored polymer, process for preparing same and ink comprising same
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JPS6038482A JPS6038482A (ja) 1985-02-28
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JPS6183267A (ja) * 1984-10-01 1986-04-26 Toray Ind Inc インクジェット染色法
JP2521758B2 (ja) * 1987-06-16 1996-08-07 株式会社リコー 水性インク組成物
JP7395977B2 (ja) * 2019-11-13 2023-12-12 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 インクジェット用インク及びインクジェット用インクの製造方法
JP7447521B2 (ja) * 2020-02-06 2024-03-12 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 インクジェット用インク及びインクジェット用インクの製造方法

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