(57)【要約】【課題】芯物質を安定に分散させることができる高分子化合物を提供すること。【解決手段】炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子を含み、前記２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、ホスホニル基及びそれらを含む基、から選ばれる一種以上を含む第１の基が結合し、前記２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、炭素数８以上のアルキレン基、平面構造を有する基、及び、それらを含む基、から選ばれる一種以上を含む第２の基が結合した、重合性化合物、に由来する繰り返し単位を有する、高分子化合物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子を含み、
前記２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、ホスホニル基及びそれらを含む基、から選ばれる一種以上を含む第１の基が結合し、
前記２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、炭素数８以上のアルキレン基、平面構造を有する基、及び、それらを含む基、から選ばれる一種以上を含む第２の基が結合した、
重合性化合物、に由来する繰り返し単位を有する、高分子化合物。
【請求項２】
請求項１において、
前記重合性化合物は、前記第１の基及び前記第２の基を１つずつ有し、
前記第１の基は、前記２つの炭素原子の一方の炭素原子に結合し、
前記第２の基は、当該一方の炭素原子に結合した、重合性化合物である、高分子化合物。
【請求項３】
請求項１において、
前記重合性化合物は、前記第１の基及び前記第２の基を１つずつ有し、
前記第１の基は、前記２つの炭素原子の一方の炭素原子に結合し、
前記第２の基は、前記２つの炭素原子の他方の炭素原子に結合した、重合性化合物である、高分子化合物。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記平面構造を有する基は、置換又は非置換の芳香環及び置換又は非置換の複素芳香環から選ばれる一種以上の環を含む、高分子化合物。
【請求項５】
請求項４において、前記環は、ベンゼン環、ナフタレン環、イミダゾール環、及びインドール環から選ばれる一種以上である、高分子化合物。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項において、
前記平面構造を有する基は、末端に置換又は非置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、イミダゾール基、及びインドール基から選択される基を有する、高分子化合物。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項において、
前記重合性化合物は、ビニル基、アジド基及びイソシアネート基から選ばれる一種以上をさらに含む、高分子化合物。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の高分子化合物と、色材と、を含む、色材分散体。
【請求項９】
請求項８に記載の色材分散体を含む、インク組成物。
【請求項１０】
主鎖と、
オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、ホスホニル基及びそれらを含む基、から選ばれる一種以上を含み、前記主鎖を構成する炭素原子に結合した第１の基と、
炭素数８以上のアルキレン基、平面構造を有する基、及び、それらを含む基、から選ば
れる一種以上を含み、前記第１の基が結合した前記炭素原子、又は、前記第１の基が結合した前記炭素原子に前記主鎖の延びる方向に沿って隣り合う炭素原子、に結合した第２の基と、
を含む、高分子化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子化合物、色材分散体及びインク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方法は、微細なノズルからインクの小滴を吐出して、記録媒体に付着させて記録を行う方法である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度かつ高品位な画像を、高速で記録できるという特徴を有する。インクジェット記録方法においては、用いるインクの性質、記録における安定性、得られる画像の品質をはじめとして、非常に多くの検討要素があり、インクジェット記録装置のみならず、用いるインク組成物に対する研究も盛んである。
【０００３】
インク組成物には色材が含有されるが、媒体に不溶又は難溶の色材も用いられる。このような色材をインク組成物中で安定に分散させる技術も検討されている。例えば、特許文献１、２には、芯物質（色材）を正負の電荷を有する高分子化合物で包んで分散させた、カプセル化物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１９９６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７３０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先行技術文献には、芯物質表面にアニオン性重合性界面活性剤を配置し、その外側に、カチオン性重合性界面活性剤及び／又はカチオン性親水性モノマーを配置し、これに疎水性モノマーを吸着させ、さらにその外側にアニオン性重合性界面活性剤を配置して重合を行うことにより、芯物質を包接する高分子化合物のカプセルを形成して芯物質の分散性向上を試みた例が開示されている。
【０００６】
しかしながら、このような高分子カプセルにおける親水部位及び疎水部位の配置は、必ずしも制御できるものではなく、重合体中にランダムな側鎖（グラフト鎖）として存在するか、主鎖の中にランダムなブロックとして存在するものであった。すなわち、高分子を微視的に見た場合、親水部位と疎水部位の比率が場所によって変動するものであり、相互の位置関係も定まらないものであった。したがって、分散性能にバラツキが生じやすく、温度変動等の環境変化によって、分散破壊により芯物質の凝集を発生させる懸念があった。
【０００７】
本発明の幾つかの態様に係る目的の一つは、芯物質を安定に分散させることができる高分子化合物を提供することにある。また、本発明の幾つかの態様に係る目的の一つは、分散安定性の良好な色材分散体及びインク組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
【０００９】
本発明に係る高分子化合物の一態様は、
炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子を含み、
前記２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、ホスホニル基及びそれらを含む基、から選ばれる一種以上を含む第１の基が結合し、
前記２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、炭素数８以上のアルキレン基、平面構造を有する基、及び、それらを含む基、から選ばれる一種以上を含む第２の基が結合した、
重合性化合物、に由来する繰り返し単位を有する。
【００１０】
このような高分子化合物は、主鎖の連鎖に含まれる炭素に対して、第１の基及び第２の基が同一の炭素、又は、隣合う炭素に結合した構造を有する。そのため、例えば、芯物質を分散させるために適用すると、第１の基及び第２の基を空間的な秩序を有する状態で芯物質の周囲に配置することができる。すなわち、第１の基と第２の基との位置が近接する部位を有し、かつ、該部位が主鎖によって連結されている（繋ぎ止められる）ことにより該部位間の間隔が制限されるので、より安定に芯物質の周囲に配置することができる。これにより、例えば色材等の芯物質を媒体内で安定に分散させることができる。
【００１１】
本発明に係る高分子化合物において、
前記重合性化合物は、前記第１の基及び前記第２の基を１つずつ有し、
前記第１の基は、前記２つの炭素原子の一方の炭素原子に結合し、
前記第２の基は、当該一方の炭素原子に結合した、重合性化合物であってもよい。
【００１２】
このような高分子化合物は第１の基及び第２の基が、主鎖の連鎖に含まれる炭素において同一の炭素に結合した構造を有する。そのため、例えば、芯物質を分散させるために適用すると、より安定な分散を行うことができる。
【００１３】
本発明に係る高分子化合物において、
前記重合性化合物は、前記第１の基及び前記第２の基を１つずつ有し、
前記第１の基は、前記２つの炭素原子の一方の炭素原子に結合し、
前記第２の基は、前記２つの炭素原子の他方の炭素原子に結合した、重合性化合物であってもよい。
【００１４】
このような高分子化合物は、第１の基及び第２の基が、主鎖の連鎖に含まれる炭素において隣合う炭素に結合した構造を有する。そのため、例えば、芯物質を分散させるために適用すると、より安定な分散を行うことができる。
【００１５】
本発明に係る高分子化合物において、
前記平面構造を有する基は、置換又は非置換の芳香環及び置換又は非置換の複素芳香環から選ばれる一種以上の環を含んでもよい。
【００１６】
このような高分子化合物によれば、第２の基の疎水性をより良好にすることができる。また、芯物質を分散させるために適用する場合であって、芯物質に平面構造を有する基が存在する場合には、芯物質と第２の基の親和性が高くなるので、芯物質の分散をさらに安定させることができる。
【００１７】
本発明に係る高分子化合物において、
前記環は、ベンゼン環、ナフタレン環、イミダゾール環、及びインドール環から選ばれる一種以上であってもよい。
【００１８】
このような高分子化合物によれば、第２の基の疎水性をより良好にすることができる。
また、芯物質を分散させるために適用する場合であって、芯物質に平面構造を有する基が存在する場合には、芯物質と第２の基の親和性が高くなるので、芯物質の分散をさらに安定させることができる。
【００１９】
本発明に係る高分子化合物において、
前記平面構造を有する基は、末端に置換又は非置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、イミダゾール基、及びインドール基から選択される基を有してもよい。
【００２０】
このような高分子化合物によれば、芯物質を分散させるために適用する場合であって、芯物質に平面構造を有する基が存在する場合に、さらに芯物質と第２の基の親和性が高くなるので、芯物質の分散をさらに安定させることができる。
【００２１】
本発明に係る高分子化合物において、
前記重合性化合物は、ビニル基、アジド基及びイソシアネート基から選ばれる一種以上をさらに含んでもよい。
【００２２】
このような高分子化合物によれば、架橋構造を形成することが容易で、これにより第１の基、第２の基の位置関係をより固定しやすいので、芯物質を分散させるために適用する場合、芯物質の分散をさらに安定させることができる。
【００２３】
本発明に係る色材分散体の一態様は、
上述の高分子化合物と、色材と、を含む。
【００２４】
このような色材分散体は、上述の高分子化合物を含むので、色材の安定な分散を得ることができる。
【００２５】
本発明に係るインク組成物の一態様は、上述の色材分散体を含む。
【００２６】
このようなインク組成物は、上述の高分子化合物を含むので、色材の安定な分散を得ることができる。
【００２７】
本発明に係る高分子化合物の一態様は、
主鎖と、
オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、ホスホニル基及びそれらを含む基、から選ばれる一種以上を含み、前記主鎖を構成する炭素原子に結合した第１の基と、
炭素数８以上のアルキレン基、平面構造を有する基、及び、それらを含む基、から選ばれる一種以上を含み、前記第１の基が結合した前記炭素原子、又は、前記第１の基が結合した前記炭素原子に前記主鎖の延びる方向に沿って隣り合う炭素原子、に結合した第２の基と、
を含む。
【００２８】
このような高分子化合物によれば、主鎖の連鎖に含まれる炭素−炭素結合に対して、第１の基及び第２の基が同一の炭素、又は、隣の炭素に結合した構造を有する。そのため、例えば、芯物質を分散させるために適用すると、第１の基及び第２の基を空間的な秩序を有する状態で芯物質の周囲に配置することができる。すなわち、第１の基と第２の基との位置が近接する部位を有し、かつ、その部位が主鎖によって連結されていることにより部位間の間隔が制限されるので、より安定に芯物質の周囲に配置されやすい。これにより、例えば色材等の芯物質を媒体内で安定に分散させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
【００３０】
１．高分子化合物
本実施形態に係る高分子化合物は、以下に説明する重合性化合物に由来する繰り返し単位を有する。
【００３１】
１．１．重合性化合物
重合性化合物は、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子を含む。そして、２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、第１の基が結合し、２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、第２の基が結合した構造を有する。重合性化合物は、炭素−炭素二重結合に基づいて重合（付加重合）するが、ラジカル重合、アニオン重合等の重合の態様は特に限定されない。また重合性化合物は、炭素−炭素二重結合以外の重合性基を有してもよい。
【００３２】
このような重合性化合物が単独重合あるいは他の重合性化合物とともに共重合することにより、主鎖と、主鎖を構成する炭素原子に結合した第１の基と、第１の基が結合した炭素原子、又は、第１の基が結合した炭素原子に対して主鎖の延びる方向に沿って隣り合う炭素原子、に結合した第２の基と、を含む高分子化合物が形成される。すなわち、重合性化合物に由来する繰り返し単位を有する高分子化合物が得られる。
【００３３】
１．１．１．第１の基
第１の基は、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に結合している。これにより、第１の基は、重合性化合物が炭素−炭素二重結合に基づいて重合した際に、側鎖（グラフト鎖）を構成することになる。
【００３４】
第１の基は、オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、ホスホニル基及びそれらを含む基、から選ばれる一種以上を含む。本明細書では、オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、及び、ホスホニル基を「親水性基」と称することがある。
【００３５】
オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基及びホスホニル基は、いずれも親水性を有するが、オキシエチレン鎖は、系の粘度を高くしすぎない観点から、オキシエチレン単位の繰り返し数は８以下が好ましく、６以下がより好ましい。
【００３６】
親水性基は、第１の基に結合していればよく、例えば、第１の基の根元（炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子に直接結合するか、近接する位置で結合する）、第１の基の中央付近、第１の基の末端等に結合されてもよい。また親水性基は、複数含まれても、複数種含まれてもよい。さらに親水性基は第１の基の主鎖に配置されても側鎖に配置されてもよい。さらに親水性基は適宜のリンカーを介して第１の基に結合してもよい。
【００３７】
第１の基は、後述する第２の基が配置できる限り、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子に、１個〜３個結合してもよい。しかし、炭素−炭素二重結合の重合しやすさ等を考慮すれば、第１の基は、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子の
うちの１つの炭素原子に結合することが好ましく、当該炭素原子に１個結合することがより好ましい。
【００３８】
第１の基は、全体として親水性を有していればよく、疎水性部位が含まれてもよい。疎水性部位としては、例えば、アルキレン基、アルキル基であり、好ましくは炭素数６以下である。
【００３９】
１．１．２．第２の基
第２の基は、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に結合している。これにより、第２の基は、重合性化合物が炭素−炭素二重結合に基づいて重合した際に、側鎖（グラフト鎖）を構成することになる。
【００４０】
第２の基は、炭素数８以上のアルキレン基、平面構造を有する基、及び、それらを含む基、から選ばれる一種以上を含む。本明細書では、炭素数８以上のアルキレン基及び平面構造を有する基、を「疎水性基」と称することがある。
【００４１】
炭素数８以上のアルキレン基、及び、平面構造を有する基は、いずれも疎水性を有するが、アルキレン基は、系の粘度を高くしすぎない観点から、炭素数１８以下が好ましく、１４以下がより好ましく、１２以下がさらに好ましい。また、アルキレン基は、側鎖を有していてもよいし分岐を有していてもよい。
【００４２】
平面構造を有する基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基のようなベンゼン環を含む基、イミダゾール基、オキサゾール基などの複素環を含む基、ベンゼンが平面的に縮合したナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン等の縮合多環骨格を含む基、インドール基、ベンゾイミダゾール基、キノリン基などの多環骨格で窒素、酸素、硫黄、リン等の複素環を含む複素多環骨格を有する基、アゾベンゼン、ビシクロペンタジエニリデン等の２つの環系が平面性を保つ結合により連結された環集合骨格等の、平面的な共役系を有する骨格や共役系により平面性が保たれている骨格を有する基が挙げられる。
【００４３】
これらの中でも、第２の基の重合性、合成の簡便性、及び安定性の観点から、平面構造を有する基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、イミダゾール基、及びインドール基から選択される基が好ましい。また、平面構造を有する基は、置換基を１個以上有してもよい。高分子化合物の効果を阻害しない限り、置換基の種類や数は限定されない。
【００４４】
疎水性基は、第２の基のいずれの位置に結合されてもよく、例えば、第２の基の根元（炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子に直接結合するか、近接する位置で結合する）、第２の基の中央付近、第２の基の末端等に結合されてもよい。また疎水性基は、複数含まれても、複数種含まれてもよい。さらに疎水性基は第２の基の主鎖に配置されても側鎖に配置されてもよい。さらに疎水性基は適宜のリンカーを介して第２の基に結合してもよい。
【００４５】
第２の基は、上述の第１の基が配置できる限り、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子に、１個〜３個結合してもよい。しかし、炭素−炭素二重結合の重合しやすさ等を考慮すれば、第２の基は、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子のうちの１つの炭素原子に結合することが好ましく、該炭素原子に１個結合することがより好ましい。
【００４６】
第１の基は、全体として疎水性を有していればよく、親水性部位が含まれてもよい。親
水性部位としては、例えば、繰り返し数３以下のオキシエチレン基、親水性は強くないが、カルボニル基、エーテル基、エステル基等が挙げられる。
【００４７】
１．１．３．第１の基及び第２の基の位置関係
重合性化合物は、第１の基及び第２の基を１つずつ有することができる。この場合、第１の基が、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子の一方の炭素原子に結合するようにし、第２の基が、当該一方の炭素原子に結合するようにしてもよい。
【００４８】
このような重合性化合物を採用すれば、これを重合した高分子化合物において、第１の基及び第２の基が同一の炭素原子に結合した構造が形成される。そのため、主鎖に対して、第１の基及び第２の基が、向かい合うように固定された高分子化合物が得られる。また、第１の基及び第２の基の組が、主鎖によって繋がれるため、組相互の間隔も制御することができる。これにより、例えば、芯物質を分散させるために、高分子化合物を適用すると、より安定な分散を得ることができる。
【００４９】
また、重合性化合物が第１の基及び第２の基を１つずつ有する場合、第１の基が、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子の一方の炭素原子に結合し、第２の基が、２つの炭素原子の他方の炭素原子に結合するようにしてもよい。
【００５０】
このような重合性化合物を採用すれば、これを重合した高分子化合物において、第１の基及び第２の基が、高分子化合物の主鎖の延びる方向に沿って隣り合う炭素原子、にそれぞれ結合した構造が形成される。そのため、主鎖に対して、第１の基及び第２の基が、ほぼ向かい合うように固定された高分子化合物が得られる。また、第１の基及び第２の基の組が、主鎖によって繋がれるため、組相互の間隔も制御することができる。これにより、例えば、芯物質を分散させるために、高分子化合物を適用すると、より安定な分散を得ることができる。
【００５１】
１．２．その他の重合性化合物
本実施形態の高分子化合物は、上述の重合性化合物をモノマーとして単独重合により得ることができるが、重合性化合物に由来する繰り返し単位を有するように形成されるかぎり、他のモノマーを共重合してもよい。すなわち本実施形態の高分子化合物は、必要に応じて、その他の重合性化合物に由来する繰り返し単位を有してもよい。
【００５２】
本実施形態の高分子化合物の重合に用い得るその他の重合性化合物としては、上記重合性化合物に由来する繰り返し単位を形成し得ない化合物であって、炭素−炭素二重結合を有する限り限定されず、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン、スチレン、（メタ）アクリル酸、ビニル化合物、アリル化合物、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド等を例示することができる。
【００５３】
本実施形態の高分子化合物の重合において、その他の重合性化合物を用いる場合には、その配合量は、重合性化合物の全体を１００質量％としたときに５０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下である。
【００５４】
１．３．高分子化合物の構造
本実施形態に係る高分子化合物は、主鎖と、オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、ホスホニル基及びそれらを含む基、から選ばれる一種以上を含み、主鎖を構成する炭素原子に結合した第１の基と、炭素数８以上のアルキレン基、平面構造を有する基、及び、それらを含む基、から選ばれる一種以上を含み、第１の基が結合した炭素原子、又
は、第１の基が結合した炭素原子に主鎖の延びる方向に沿って隣り合う炭素原子、に結合した第２の基と、を含む。
【００５５】
高分子化合物の重量平均分子量は、特に限定されないが、２０００以上１０００００以下、分散性の観点から、好ましくは８０００以上２００００以下、より好ましくは１００００以上１５０００以下である。重量平均分子量は、例えばＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によりポリスチレン換算として測定できる。
【００５６】
高分子化合物に第１の基、第２の基に由来する繰り返し単位が存在するか否か、及びそれらの存在量は、例えば、ＮＭＲ（核磁気共鳴）法により確かめることができる。
【００５７】
高分子化合物には架橋構造（橋かけ構造）が含まれてもよい。架橋構造は、第１の基、第２の基に由来する繰り返し単位のうちの一部が関与して形成されてもよいし、主鎖等のその他の部位が関与して形成されてもよい。架橋構造を形成する反応の例としては、アジド基とアルキンとの反応（クリック反応）、水酸基とイソシアネートとの反応、チオール・エン反応等が挙げられる。これらの反応によって、高分子化合物に架橋構造を導入できる。
【００５８】
架橋構造を導入することができる基は、あらかじめ重合性化合物に導入してもよいし、重合性化合物の重合後、高分子化合物に導入してもよい。また、例えば、水酸基等が高分子化合物に含まれている場合には、ジイソシアネート等のリンカーとなり得る化合物を用いて架橋を形成してもよい。
【００５９】
このような架橋構造を形成する場合の一手法として、第１の基及び第２の基を有する重合性化合物に、ビニル基、アジド基及びイソシアネート基から選ばれる一種以上を含ませる方法がある。これらのうちビニル基は、重合性化合物の重合に係る炭素−炭素二重結合と重合時に競合する場合があるので、高分子化合物の重合後に導入されてもよい。
【００６０】
架橋構造が形成された高分子化合物によれば、第１の基、第２の基、あるいはその組の位置関係をより固定しやすいので、芯物質を分散させるために適用する場合、芯物質の分散をさらに安定させることができる
【００６１】
１．４．高分子化合物の製造
高分子化合物は、例えば、上述の重合性化合物（モノマー）を製造し、これを重合することにより製造することができる。
【００６２】
１．４．１．重合性化合物の製造
本実施形態の重合性化合物は、市販品を入手して用いてもよいし、合成して用いてもよい。重合性化合物の市販品としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、スチレン、等が挙げられる。また、合成により製造する場合には、例えば、一般的な有機合成技術を適用して製造することができる。
【００６３】
１．４．２．重合性化合物の重合（高分子化合物の製造）
重合性化合物の重合は、例えば、得られた重合性化合物、必要に応じてその他のモノマーを適宜に混合して溶媒に溶解する。これに重合開始剤、必要に応じて連鎖移動剤、反応触媒等を加えて、加熱撹拌することで重合を行うことができる。
【００６４】
１．４．３．その他の工程
必要に応じて、架橋剤（ジイソシアネート等）、触媒、その他の化合物等を添加して、加熱等を行うことにより、高分子化合物に架橋構造を導入することができる。また、架橋
剤は、反応を開始して、一定時間後に添加しても良いし、加熱を始める前に予めモノマーと共存させてもよい。また、高分子化合物を製造する過程において、適宜、精製、脱気、濃縮、洗浄、再沈、乾燥等の適宜の工程を付加してもよい。
【００６５】
１．５．作用効果
本実施形態の高分子化合物は、主鎖の連鎖に含まれる炭素に対して、第１の基及び第２の基が同一の炭素、又は、隣の炭素に結合した構造を有する。そのため、例えば、芯物質を分散させるために適用すると、第１の基及び第２の基を空間的な秩序を有する状態で芯物質の周囲に配置することができる。すなわち、第１の基と第２の基との位置が近接する部位を有し、かつ、その部位が主鎖によって連結されていることにより部位間の間隔が制限されるので、より安定に芯物質の周囲に配置されやすい。これにより、例えば色材等の芯物質を媒体内で安定に分散させることができる
【００６６】
２．色材分散体
本実施形態の高分子化合物は、芯物質の媒体中での分散を効率よく安定化することができる。芯物質としては特に限定されないが、例えば、インク組成物に用いられる色材のうち溶媒に不溶又は難溶の顔料、染料等が挙げられる。したがって、色材分散体に好適に適用することができる。すなわち本実施形態の色材分散体は、上述の高分子化合物と色材とを含む。
【００６７】
２．１．色材
溶媒に不溶又は難溶の顔料、染料としては、特に限定されず、無機顔料、有機顔料、油溶染料、分散染料等が挙げられる。また顔料、染料の色相も限定されず、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等のいわゆるプロセスカラーや、白色、蛍光色、光輝色等のいわゆる特色であってもよい。
【００６８】
無機顔料としては、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、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ等を用いることができる。
【００６９】
カーボンブラックとしては、三菱化学株式会社製のＮｏ．２３００、９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．２０Ｂ、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ２２００Ｂ等が挙げられる。デグサ社製のカラーブラックＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリテックス３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、スペシャルブラック６、５、４Ａ、４、２５０等を例示できる。コロンビアカーボン社製のコンダクテックスＳＣ、ラーベン１２５５、５７５０、５２５０、５０００、３５００、１２５５、７００等を例示できる。キャボット社製のリガール４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、モグルＬ、モナーク７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００、エルフテックス１２等を例示できる。
【００７０】
有機顔料としては、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料又はアゾ系顔料等を例示できる。
【００７１】
シアン顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５：３、１５：４、１５：３４、１６、２２、６０等；Ｃ．Ｉ．バットブルー４、６０等が挙げられ、好ましくは、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：４、及び６０からなる群から選択される
一種又は二種以上の混合物を例示できる。
【００７２】
マゼンタ顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、５７：１、１１２、１２２、１２３、１６８、１８４、２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９等が挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２、及び２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
【００７３】
イエロー顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４Ｃ、１６、１７、７３、７４、７５、８３、９３、９５、９７、９８、１１９、１１０、１１４、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５、等が挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、１０９、１１０、１２８、及び１３８からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
【００７４】
オレンジ顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６若しくは４３又はこれらの混合物を例示できる。グリーンインクジェット記録用水系インクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７若しくは３６又はこれらの混合物を例示できる。
【００７５】
また、分散染料、油溶染料としては、インクビヒクル中で溶解せずに分散する色材であればいずれも用いることができ、アゾ系、金属錯塩アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系等を例示できる。
【００７６】
分散染料としては、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド６０、８２、８６、８６：１、１６７：１、２７９、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー６４、７１、８６、１１４、１５３、２３３、２４５、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー２７、６０、７３、７７、７７：１、８７、２５７、３６７、Ｃ．Ｉ．ディスパースバイオレット２６、３３、３６、５７、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ３０、４１、６１等を例示できる。
【００７７】
なお顔料の中でも、平板状の骨格を有する顔料の具体例を例示すると、イエロー顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー  １、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、２４、３４、３５、３７、５３、５５、６５、７３、７４、７５、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、９９、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１７、１２０、１２４、１２８、１２９、１３３、１３８、１３９、１４７、１５１、１５３、１５４、１６７、１７２、１８０等が挙げられる。マゼンタ顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド  １、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、４０、４１、４２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、５７：１、８８、１１２、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７０、１７１、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２０２、２０９、２１９、２２４、２４５、及びＣ．Ｉ．ピグメント ヴァイオレット  １９、２３、３２、３３、３６、３８、４３、５０等が挙げられる。シアン顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー  １、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：３４、１５：４、１６、１８、２２、２５、６０、６５、６６、及びＣ．Ｉ．バットブルー  ４、６０等が挙げられる。ブラック、ホワイト、イエロー、マゼンタ及びシアン以外の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン  ７、１０、及びＣ．Ｉ．ピグメントブラウン  ３、５、２５、２６、及びＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ  １、２、５、７、１３、１４、１５、１６、２４、３４、３６、３８、４０、４３、６３等が挙げられる。
【００７８】
上記例示した顔料、染料は一例でありこれらによって本発明が限定されるものではない
。これらの顔料、染料は一種又は二種以上を用いてよいし、顔料と染料とを併用しても構わない。
【００７９】
２．２．色材分散体の製造
色材分散体は、例えば、以下のように製造できる。
イオン交換水に、分散剤として上述の高分子化合物を加えて溶解させ、これに上記の色材を加えて、例えば、ジルコニアビーズによるボールミルにて分散処理を行う。その後、遠心分離機による遠心濾過を行って粗大粒子やゴミ等の不純物を除去して、色材の濃度が例えば２０質量％となるように調整し、色材分散体を得ることができる。かかる製造法は一例であり、色材分散体の製造においては、その他の適宜の工程を追加してもよい。
【００８０】
また、本実施形態の高分子化合物は、水系の色材分散体にも油性の色材分散体にも適用可能であるが、色材が有機顔料である場合など、疎水性の高い色材であったり、平面的な構造を含む色材である場合には、水系の色材分散体により好適に適用することができる。
【００８１】
本実施形態の色材分散体は、本実施形態の高分子化合物を含むので、色材の安定な分散を得ることができ、例えば、保存安定性が良好である。
【００８２】
３．インク組成物
本実施形態のインク組成物は、上述の色材分散体を含む。そのため、色材の安定な分散を得ることができ、保存安定性が良好である。またインクジェットに適用する場合には、吐出安定性や画質（粒状性の抑制等）が良好である。
【００８３】
インク組成物は、上述の色材分散体の他に、有機溶剤、界面活性剤、水、ｐＨ調整剤、水、有機溶剤、尿素類、糖類、キレート化剤、防腐剤、防かび剤等を含むことができる。インク組成物は、各成分を、任意な順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除去することにより得ることができる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。
【００８４】
本実施形態のインク組成物をインクジェット法に適用する場合には、記録品質とインクジェット用インクとしての信頼性とのバランスの観点から、表面張力が２０〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２２〜３５ｍＮ／ｍであることがより好ましい。また、同様の観点から、インク組成物の２０℃における粘度は、１．５〜１０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２〜８ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。表面張力及び粘度を前記範囲内とするには、例えば、溶媒や界面活性剤の種類及びこれらと水の添加量等を適宜調整すればよい。
【００８５】
４．実施例及び比較例
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００８６】
４．１．実施例１
４．１．１．モノマーの合成
合成の過程を下記スキーム１に示す。モノマーの出発原料は２−（ブロモメチル）アクリル酸エチル（１）とした。ターフェニル化合物（２）とＮａＨの存在下で反応させることにより、アクリル酸メチル誘導体（３）を得た。このアクリル酸メチル誘導体（３）を酸で加水分解し、塩化チオニルで処理することにより、酸塩化物（４）を得た。そしてアジド化合物（５）と酸塩化物（４）とを反応させることにより、両親媒性モノマー（６）（第１の基及び第２の基を有する重合性化合物）を得た。
【００８７】
【化１】
2019127559.tif 000002
スキーム１
【００８８】
４．１．２．重合
下記スキーム２に示すように、上記で得たモノマー（６）（１０ｍｍｏｌ）、ＡＩＢＮ（アゾビスイソブチルニトリル）（０．０２ｍｍｏｌ）、連鎖移動剤（２−｛［（２−カルボキシエチル）スルファニルチオカルボニル］スルファニル｝プロパン酸）（０．１ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（テトラヒドロフラン）（１４ｍｌ）に溶解させ、凍結脱気を３回行った後、６０℃で１０時間加熱した。反応溶液を濃縮し、最少量のジクロロメタンでメタノールへの再沈殿を３回繰り返し、室温で一晩真空乾燥を行い、末端にアジド基を有するポリマーＰ１（高分子化合物）を得た。
【００８９】
【化２】
2019127559.tif 000003
スキーム２
【００９０】
４．１．３．分散
２重量部の上記ポリマーＰ１と、６重量部の色材と、１重量部のヘキサンジオールと、をＴＨＦ中で超音波ホモジナイザーを用いて約２０分間処理して分散液を得た。エバポレーターでＴＨＦを留去し、純水を９０重量部加えた後、架橋剤（７）と銅を加え７０℃で約３０分間加熱撹拌し、架橋された分散体を得た。架橋の進行はＩＲ及び１３Ｃ−ＮＭＲにより、−Ｃ＝Ｎ−をモニターして確認した。架橋剤（７）は、オリゴエチレングリコールと３−ブチン−１−オールとの反応により得た（スキーム３）。
【化３】
2019127559.tif 000004
スキーム３
【００９１】
４．２．実施例２
４．２．１．モノマーの合成
合成の過程を下記スキーム３に示す。モノマーの出発原料は２−（ブロモメチル）アクリル酸エチル（１）とした。ターフェニル化合物（２）とＮａＨの存在下で反応させることにより、アクリル酸エチル誘導体（３）を得た。このアクリル酸メチル誘導体を酸で加水分解し、塩化チオニルで処理することにより、酸塩化物（４）を得た。一級アルコール（７）と酸塩化物（４）との反応により両親媒性モノマー（９）（第１の基及び第２の基を有する重合性化合物）を得た。一級アルコール（８）は、ポリエチレングリコールの一方の水酸基をシリルエーテルに変換したものであり、下記文献に従って合成した。
（文献）
A convenient procedure for the monosilylation of symmetric 1,n-diols, Patrick G.
McDougal, Joseph G. Rico, Young Im Oh, Brian D. Condon, J. Org. Chem., 1986, 51
(17), pp 3388-3390
【００９２】
【化４】
2019127559.tif 000005
スキーム４
【００９３】
４．２．２．重合
下記スキーム５に示すように、上記で得たモノマー（９）（１０ｍｍｏｌ）、ＡＩＢＮ（０．０２ｍｍｏｌ）、連鎖移動剤（０．１ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（１４ｍｌ）に溶解させ、凍結脱気を３回行った後、６０℃で１０時間加熱した。反応溶液を濃縮し、最少量のジクロロメタンでメタノールへの再沈殿を３回繰り返し、室温で一晩真空乾燥を行い、末端
に水酸基を有するポリマーＰ２（高分子化合物）を得た。
【００９４】
【化５】
2019127559.tif 000006
スキーム５
【００９５】
４．２．３．分散
２重量部の上記ポリマーＰ２と、６重量部の色材と、１重量部のヘキサンジオールと、をＴＨＦ中で超音波ホモジナイザーを用いて約２０分間処理して分散液を得た。エバポレーターでＴＨＦを留去し、純水を９０重量部加えた後、ヘキサメチレンジイソシアネート（１０）を加え７０℃で約３０分間加熱撹拌し、架橋された分散体を得た。架橋の進行はＩＲ及び１３Ｃ−ＮＭＲにより、−Ｃ＝Ｎ−をモニターして確認した。
【００９６】
【化６】
2019127559.tif 000007
【００９７】
４．３．実施例３
４．３．１．モノマーの合成
合成の過程を下記スキーム６に示す。モノマーの出発原料は２−（ブロモメチル）アクリル酸エチル（１）とした。ヒドロキシインドール（１１）と塩基の存在下で反応させることにより、アクリル酸メチル誘導体（１２）を得た。このアクリル酸メチル誘導体（１２）を酸で加水分解し、塩化チオニルで処理することにより、酸塩化物（１３）を得た。アジド化合物（５）と酸塩化物（１３）との反応により両親媒性モノマー（１４）（第１の基及び第２の基を有する重合性化合物）を得た。
【００９８】
【化７】
2019127559.tif 000008
スキーム６
【００９９】
４．３．２．重合
上記で得たモノマー（１３）（１０ｍｍｏｌ）、ＡＩＢＮ（０．０２ｍｍｏｌ）、連鎖移動剤（０．１ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（１４ｍｌ）に溶解させ、凍結脱気を３回行った後、６０℃で１０時間加熱した。反応溶液を濃縮し、最少量のジクロロメタンでメタノールへの再沈殿を３回繰り返し、室温で一晩真空乾燥を行い、末端に水酸基を有するポリマーＰ３（高分子化合物）を得た。
【０１００】
４．３．３．分散
２重量部の上記ポリマーＰ３と、６重量部の色材と、１重量部のヘキサンジオールと、をＴＨＦ中で超音波ホモジナイザーを用いて約２０分間処理して分散液を得た。エバポレーターでＴＨＦを留去し、純水を９０重量部加えた後、架橋剤（７）と銅を加え７０℃で約３０分間加熱撹拌し、架橋された分散体を得た。架橋の進行はＩＲ及び１３Ｃ−ＮＭＲにより、−Ｃ＝Ｎ−をモニターして確認した。
【０１０１】
４．４．実施例４
４．４．１．モノマーの合成
モノマーの出発原料は２−（ブロモメチル）アクリル酸エチル（１）とした。ヒドロキシインドール（８）と塩基の存在下で反応させることにより、アクリル酸メチル誘導体（３）を得た。このアクリル酸メチル誘導体を酸で加水分解し、塩化チオニルで処理することにより、酸塩化物（９）を得た。一級アルコール（１１）と酸塩化物（９）との反応により両親媒性モノマー（１０）（第１の基及び第２の基を有する重合性化合物）を得た。一級アルコール（１１）は、実施例２に示した方法で合成した。
【０１０２】
４．４．２．重合
上記で得たモノマー（１０）（１０ｍｍｏｌ）、ＡＩＢＮ（０．０２ｍｍｏｌ）、連鎖移動剤（０．１ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（１４ｍｌ）に溶解させ、凍結脱気を３回行った後、６０℃で１０時間加熱した。反応溶液を濃縮し、最少量のジクロロメタンでメタノールへの再沈殿を３回繰り返し、室温で一晩真空乾燥を行った。得られたポリマーにＴＢＡＦ（フッ化テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム）を加えて撹拌し、水で洗浄し、有機層を濃縮し、さらに真空乾燥し、ポリマーＰ４（高分子化合物）を得た。
【０１０３】
４．４．３．分散
２重量部の上記ポリマーＰ４と、６重量部の色材と、１重量部のヘキサンジオールと、をＴＨＦ中で超音波ホモジナイザーを用いて約２０分間処理して分散液を得た。エバポレーターでＴＨＦを留去し、純水を９０重量部加えた後、架橋剤（７）と銅を加え７０℃で約３０分間加熱撹拌し、架橋された分散体を得た。架橋の進行はＩＲ及び１３Ｃ−ＮＭＲにより、−Ｃ＝Ｎ−をモニターして確認した。
【０１０４】
上記各実施例のポリマー（高分子化合物）と比較例１で用いる高分子について、特徴をまとめて表１に記載した。
【０１０５】
【表１】
2019127559.tif 000009
【０１０６】
４．５．インク組成物の調製
表２に示す組成で、上記実施例１〜４及び比較例１のインク組成物を調製した。色材には顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を使用した。比較例１では、本発明の高分子化合物の代わりに、両親媒性高分子としてスチレン−アクリル酸ランダム共重合体のナトリウム塩を用いた。なお表中、ＢＹＫ−３４８は、シリコーン系界面活性剤である。
【０１０７】
【表２】
2019127559.tif 000010
【０１０８】
４．５．評価方法
４．５．１．粒度分布
各例の分散体の粒度分布は、体積基準の平均粒子径Ｄ５０として動的光散乱法により測定した。使用した装置は大塚電子製ＥＬＳＺ−１０００であり、測定条件は２５℃で溶媒は水を用いた。なお、比較例の粒度分布に用いた分散体は、表２の成分のうち。顔料、成分Ａ及びイオン交換水のみを含む分散体を調製して測定した。また、各例の分散体の調製直後のＤ５０と、各分散体を６０℃で５日間保存した後のＤ５０とを測定して、粒度分布の変化を評価した。以下の基準により評価した結果を表３に示す。なお、ここでＤ５０とは、粒子径の分布におけるメジアン値であり、この値で分布を二分割した際に、この値より大きい粒子径と小さい粒子径の数が同じになる。
【０１０９】
（初期粒度分布）
Ａ：Ｄ５０＜１００ｎｍ
Ｂ：１００ｎｍ≦Ｄ５０＜３００ｎｍ
Ｃ：３００ｎｍ≦Ｄ５０
（粒度分布の変化）
Ａ：Ｄ５０の増加が１０％未満
Ｂ：Ｄ５０の増加が１０％以上３０％未満
Ｃ：Ｄ５０の増加が３０％以上
【０１１０】
４．５．２．連続吐出安定性
インクジェットプリンターＰＸ−Ｇ９３０（セイコーエプソン株式会社製）のカートリッジに各例のインク組成物を充填後、Ａ４普通紙に１０００枚の連続ベタ印字を行い、クリーニング動作を行わずに、連続で印刷し、以下の基準により評価し、結果を表３に示す。
【０１１１】
Ａ：１００個のノズルで１０００００発連続吐出しても詰まりが無い。
Ｂ：１００個のノズルで１０００００発連続吐出して詰まりが１０個以内。
Ｃ：１００個のノズルで１０００００発連続吐出して詰まりが１１個以上。
【０１１２】
【表３】
2019127559.tif 000011
【０１１３】
４．６．評価結果
表３をみると、炭素−炭素二重結合により結合した２つの炭素原子を含み、２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、オキシエチレン単位の繰り返し数４以上のオキシエチレン鎖、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニル基、リン酸基、ホスホニル基及びそれらを含む基、から選ばれる一種以上を含む第１の基が結合し、２つの炭素原子の一方又は両方の炭素原子に、炭素数８以上のアルキレン基、平面構造を有する基、及び、それらを含む基、から選ばれる一種以上を含む第２の基が結合した、重合性化合物、に由来する繰り返し単位を有する、高分子化合物を含む実施例の分散体及びインク組成物では、いずれも粒度分布、その安定性及びインクジェットインク組成物としての吐出安定性の全てにおいて良好な結果が得られることが判明した。実施例では、高分子化合物がターフェニル、インドール等の平板状の部位を有し、用いた顔料も平板状の骨格を有するので、このことも良好な分散に寄与していると考えられる。
【０１１４】
これに対して、ブロック又はランダムに親水基及び疎水基が配置された両親媒性のポリマーを用いた比較例１では、粒度分布、その安定性及びインクジェットインク組成物としての吐出安定性の全てにおいて、結果が劣ることが判明した。
【０１１５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。