JP2006265379A - Water-based ink composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、色剤として表面処理型顔料を含有する水性インク組成物に関する。より詳細には、高濃度で耐水性が高く、保存安定性が良好であり、且つインクジェット記録等における吐出安定性にも優れた水性インク組成物に関する。 The present invention relates to an aqueous ink composition containing a surface-treated pigment as a colorant. More specifically, the present invention relates to a water-based ink composition having a high concentration, high water resistance, good storage stability, and excellent discharge stability in ink jet recording and the like.
インクジェット記録方法は、インクの小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。インクとしては、一般に各種の水溶性染料を水または水と水溶性有機溶剤との混合物に溶解させたものが使用されている。このような水溶性染料を含むインクにより形成された画像は耐水性や耐光性に劣ることが一般に指摘されている。 The ink jet recording method is a printing method in which printing is performed by causing ink droplets to fly and adhere to a recording medium such as paper. As the ink, generally, various water-soluble dyes dissolved in water or a mixture of water and a water-soluble organic solvent are used. It has been generally pointed out that an image formed with an ink containing such a water-soluble dye is inferior in water resistance and light resistance.
これに対して、顔料を水性媒体に分散させて得られたインクは、耐水性及び耐光性に優れる。しかしながら、従来提供されている顔料の水性分散インクは、長期保存安定性、吐出安定性が劣る等の課題があった。 On the other hand, an ink obtained by dispersing a pigment in an aqueous medium is excellent in water resistance and light resistance. However, conventionally provided aqueous dispersion inks of pigments have problems such as poor long-term storage stability and ejection stability.
これらの課題を解決するため、種々の提案がなされている。例えば、スルホン系高分子とカルボン系高分子とを分散剤として併用した水性インク組成物が提案されている。 In order to solve these problems, various proposals have been made. For example, an aqueous ink composition using a sulfone polymer and a carboxylic polymer as a dispersant has been proposed.
特許文献１においては、長期間における分散安定性の向上及び熱インクジェット方式におけるコゲーションの防止を目的として、スルホン酸基、硫酸エステル及びそれらの塩の少なくとも1個以上を含有する分散剤と、カルボン酸基またはそれらの塩を含有する分散剤とを、重量比０．０１〜０．２（即ち１：５〜１：１００）の範囲で含有するインクジェット記録用インクが提案されている。また特許文献２においては、高濃度の記録及び良好な保存安定性、さらに記録物の良好な堅牢性を目的として、スルホン基及び／またはそれらの塩を含有する高分子と、カルボキシル基及び／またはそれらの塩を含有する高分子とを、重量比０．５以上の範囲で含有するインクジェット記録用インクが提案されている。 In Patent Document 1, for the purpose of improving long-term dispersion stability and preventing kogation in the thermal ink jet system, a dispersant containing at least one of a sulfonic acid group, a sulfate ester, and a salt thereof, Ink jet recording inks containing a dispersant containing acid groups or salts thereof in a weight ratio of 0.01 to 0.2 (that is, 1: 5 to 1: 100) have been proposed. In Patent Document 2, a polymer containing a sulfone group and / or a salt thereof, a carboxyl group, and / or a high concentration recording and a good storage stability, and a good fastness of recorded matter. Ink jet recording inks containing such a salt-containing polymer in a weight ratio of 0.5 or more have been proposed.
しかしながら、これら特許文献に開示されるインクジェット記録用インクは、顔料を、高分子分散剤を用いて分散させた水性顔料インクであり、これらのインクでは、記録物の印字濃度を上げるためにインク中の顔料含有量を増やすと、それに伴いインク粘度も急激に増加してしまう場合があった。また、顔料をインク中に安定に分散させるためには過剰の高分子分散剤が必要であり、気泡発生や消泡性低下のため、吐出安定性が不充分であるという課題があった。 However, the inkjet recording inks disclosed in these patent documents are water-based pigment inks in which pigments are dispersed using a polymer dispersant. In these inks, in order to increase the print density of recorded matter, Increasing the pigment content of the ink sometimes caused the ink viscosity to increase rapidly. Further, in order to stably disperse the pigment in the ink, an excessive polymer dispersing agent is necessary, and there is a problem that the ejection stability is insufficient due to the generation of bubbles and a decrease in defoaming property.
一方これに対し、上記のような高分子分散剤や界面活性剤等の分散剤がなくても顔料単独で水性溶媒に分散させることができる、表面処理型顔料分散液が開示されている。この表面処理型顔料は、顔料表面に直接、または多価の基を介して、カルボキシル基（例えば、特許文献３参照）やスルホン基（例えば、特許文献４参照）、カルボニル基、ヒドロキシル基、アンモニウム基等の親水性官能基を導入することで、水性溶媒中における分散安定性を確保している。色剤としてインクに用いた場合は、インク粘度を適正な範囲に合わせやすいため取り扱いが容易である、画像のＯＤ値が高くなる、分散剤と添加溶媒との相溶性を考慮する必要がない、等の利点から種々開発されている。 On the other hand, a surface-treated pigment dispersion that can be dispersed in an aqueous solvent alone without the use of a dispersant such as a polymer dispersant or a surfactant is disclosed. This surface-treated pigment has a carboxyl group (for example, see Patent Document 3), a sulfone group (for example, see Patent Document 4), a carbonyl group, a hydroxyl group, ammonium, directly on the pigment surface or via a polyvalent group. By introducing a hydrophilic functional group such as a group, dispersion stability in an aqueous solvent is ensured. When used as an ink as a colorant, it is easy to handle because the ink viscosity is easily adjusted to an appropriate range, the OD value of the image is increased, and it is not necessary to consider the compatibility between the dispersant and the additive solvent. Various developments have been made because of these advantages.
しかしながら、このような顔料表面に親水性官能基を導入した表面処理型顔料1種を含有するインク組成物を使用した場合にも、高濃度、耐水性、吐出安定性、保存安定性等の、水性インク組成物、特にインクジェット記録方式に適した水性インク組成物において要求される種々の特性のすべてを、充分に満足することができないという課題があった。例として、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料を含有する水性インク組成物は、一般に、記録物の耐水性、耐光性に優れ、ＯＤ値も高くなる。しかしながら、分散安定性が不充分な場合があり、吐出性や保存性を確保することが比較的難しいという課題を有する。また、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料を含有する水性インク組成物は、一般に、分散安定性に優れ、吐出安定性及び保存安定性が確保し易いという利点がある一方で、記録物の耐水性が不充分、さらにＯＤ値が低いという課題を有する。 However, even when an ink composition containing one kind of surface-treated pigment having a hydrophilic functional group introduced on the pigment surface is used, such as high concentration, water resistance, ejection stability, storage stability, There has been a problem that it is not possible to sufficiently satisfy all of the various characteristics required in an aqueous ink composition, particularly an aqueous ink composition suitable for an ink jet recording system. As an example, a water-based ink composition containing a surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group is generally excellent in water resistance and light resistance of the recorded matter, and has a high OD value. However, there are cases where the dispersion stability is insufficient, and there is a problem that it is relatively difficult to ensure dischargeability and storage stability. In addition, a water-based ink composition containing a surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a sulfone group generally has the advantage of being excellent in dispersion stability and easy to ensure ejection stability and storage stability. On the other hand, there is a problem that the recorded article has insufficient water resistance and has a low OD value.
本発明は前記の課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的とするところは、高濃度で耐水性が高く、保存安定性も良好であり、且つインクジェット記録等における吐出安定性にも優れた水性インク組成物を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide a water-based ink composition having a high concentration, high water resistance, good storage stability, and excellent discharge stability in ink jet recording and the like.
本発明者らは調査研究の結果、色剤として、顔料表面に導入された官能基が異なる複数表面処理型顔料を含有することで、前記課題を解決する水性インク組成物を得ることができることを見出した。すなわち本発明の構成は以下の通りである。 As a result of research, the present inventors have found that a water-based ink composition that solves the above problems can be obtained by containing a plurality of surface-treated pigments having different functional groups introduced on the pigment surface as a colorant. I found it. That is, the configuration of the present invention is as follows.
（１） 本発明の水性インク組成物は、少なくとも２種類の表面処理型顔料を色材として含有する水性インク組成物にあって、前記２種類の表面処理型顔料は、顔料表面に直接または多価の基を介して導入された官能基の種類が異なることを特徴とする。 (1) The water-based ink composition of the present invention is an aqueous ink composition containing at least two kinds of surface-treated pigments as a colorant, and the two kinds of surface-treated pigments are directly or many on the pigment surface. The type of functional group introduced via a valent group is different.
（２） 本発明の水性インク組成物は、前記２種類の表面処理型顔料は、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料と、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料と、であることを特徴とする。 (2) In the aqueous ink composition of the present invention, the two types of surface-treated pigments include a surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group, and a functional group introduced on the pigment surface. And a surface-treated pigment which is a sulfone group.
（３） 本発明の水性インク組成物は、水性インク組成物中における、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料と、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料との存在比率が、１：９から９：１の範囲であることを特徴とする。 (3) In the aqueous ink composition of the present invention, the surface-treated pigment in which the functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group and the functional group introduced on the pigment surface in the aqueous ink composition are sulfone groups. The abundance ratio with a certain surface-treated pigment is in the range of 1: 9 to 9: 1.
（４） 本発明の水性インク組成物は、前記表面処理型顔料の含有量の合計が、水性インク組成物全量に対して、０．５〜１０重量％の範囲であることを特徴とする。 (4) The water-based ink composition of the invention is characterized in that the total content of the surface-treated pigment is in the range of 0.5 to 10% by weight with respect to the total amount of the water-based ink composition.
（５） 本発明の水性インク組成物は、前記顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料が、次亜ハロゲン酸またはその塩を用いて湿式酸化された表面処理型顔料であることを特徴とする。 (5) The water-based ink composition of the present invention is a surface-treated pigment obtained by wet-oxidizing a surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group using hypohalous acid or a salt thereof. It is characterized by being.
（６） 本発明の水性インク組成物は、前記表面処理顔料が、表面処理型カーボンブラックであることを特徴とする。 (6) The water-based ink composition of the invention is characterized in that the surface-treated pigment is surface-treated carbon black.
（７） 本発明の水性インク組成物は、インクジェット記録用であることを特徴とする。 (7) The water-based ink composition of the invention is used for ink jet recording.
（８） 本発明の記録方法は、インクを付着させて記録媒体に印字を行う記録方法であって、インクとして（１）〜（７）のいずれかに記載の水性インク組成物を用いることを特徴とする。 (8) The recording method of the present invention is a recording method in which ink is attached and printing is performed on a recording medium, and the water-based ink composition according to any one of (1) to (7) is used as the ink. Features.
（９） 本発明のインクジェット記録方法は、インクの液滴を吐出し、該液滴を記録媒体に付着させて印字を行うインクジェット記録方法であって、インクとして（１）〜（７）のいずれかに記載の水性インク組成物を用いることを特徴とするインクジェット記録方法。 (9) The ink jet recording method of the present invention is an ink jet recording method in which ink droplets are ejected and the droplets are attached to a recording medium for printing, and any one of (1) to (7) is used as ink. An ink jet recording method comprising using the water-based ink composition according to claim 1.
（１０） 本発明の記録物は、上記（８）または（９）に記載の記録方法によって記録が行われたことを特徴とする。 (10) The recorded matter of the present invention is characterized in that recording is performed by the recording method described in (8) or (9) above.
本発明によれば、高濃度で耐水性が高く、保存安定性が良好であり、且つ、インクジェット記録等における吐出安定性に優れた水性インク組成物が提供される。またこの水性インク組成物を用いた記録方法及び記録物が好適に提供される。 According to the present invention, there is provided an aqueous ink composition having a high concentration, high water resistance, good storage stability, and excellent ejection stability in ink jet recording and the like. In addition, a recording method and recorded matter using this water-based ink composition are suitably provided.
以下、本発明について、その好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments thereof.
本発明の水性インク組成物は、少なくとも２種類の表面処理型顔料を色材として含有する水性インク組成物にあって、前記２種類の表面処理型顔料は、顔料表面に直接または多価の基を介して導入された官能基の種類が異なるものである。 The water-based ink composition of the present invention is an aqueous ink composition containing at least two types of surface-treated pigments as colorants, and the two types of surface-treated pigments are directly or multivalently formed on the pigment surface. The type of the functional group introduced via is different.
本発明における表面処理型顔料は、色剤として水性分散液中に含有されるものであり、顔料表面に多数の親水性官能基及び／またはその塩を、直接または多価の基等を介して間接的に結合させたもので、分散剤なしに水性媒体中に分散及び／または溶解することが可能な顔料である。ここで「分散剤なしに水性媒体中に分散及び／または溶解」とは、顔料が分散剤を用いなくても水性媒体中に分散可能な最小粒子径で安定に存在している状態をいう。ここで「分散可能な最小粒子径」とは、分散時間を増してもそれ以上小さくならない顔料の粒子径をいう。 The surface-treated pigment in the present invention is contained in an aqueous dispersion as a colorant, and a large number of hydrophilic functional groups and / or salts thereof are directly or via a polyvalent group on the pigment surface. A pigment that is indirectly bound and can be dispersed and / or dissolved in an aqueous medium without a dispersant. Here, “dispersed and / or dissolved in an aqueous medium without a dispersant” refers to a state in which the pigment is stably present with a minimum particle size dispersible in the aqueous medium without using a dispersant. Here, the “minimum particle size that can be dispersed” refers to the particle size of the pigment that does not become smaller even if the dispersion time is increased.
前記表面処理型顔料の表面に導入される親水性官能基としては、カルボキシル基、スルホン基、カルボニル基、ヒドロキシル基、アンモニウム基等が例示できる。 Examples of the hydrophilic functional group introduced on the surface of the surface-treated pigment include a carboxyl group, a sulfone group, a carbonyl group, a hydroxyl group, and an ammonium group.
本発明の表面処理型顔料は、顔料粒子の表面を酸化および／または物理的／化学的な処理等によって、表面に上述のような親水性官能基を付与し、水系での分散を行うものである。これらの表面処理の方法としては、例として、空気接触による酸化法、窒素酸化物、オゾンとの反応による気相酸化法、炭酸ガス等酸化物を用いた低温プラズマ酸化法、硝酸、過マンガン酸カリウム、過酸化水素、オゾン水溶液等の酸化剤を用いる液相酸化法等の酸化方法、次亜ハロゲン酸またはその塩を用いる湿式酸化法、スルホン酸化物による方法、真空プラズマ処理、ｐ−アミノ安息香酸を顔料表面に結合させることによりフェニル基を介してカルボキシル基を結合させる方法等が例示できる。 The surface-treated pigment of the present invention imparts the above hydrophilic functional groups to the surface of the pigment particles by oxidation and / or physical / chemical treatment, etc., and performs dispersion in an aqueous system. is there. These surface treatment methods include, for example, an oxidation method by air contact, a vapor phase oxidation method by reaction with nitrogen oxides and ozone, a low temperature plasma oxidation method using an oxide such as carbon dioxide, nitric acid, permanganic acid Oxidation method such as liquid phase oxidation method using oxidant such as potassium, hydrogen peroxide, ozone aqueous solution, wet oxidation method using hypohalous acid or its salt, method using sulfone oxide, vacuum plasma treatment, p-aminobenzoic acid Examples thereof include a method of binding a carboxyl group via a phenyl group by binding an acid to the pigment surface.
前記表面処理型顔料を色剤として含有する水性分散液は、通常の顔料を分散させるために含有させる前述のような分散剤を含む必要が無いため、分散剤に起因する消泡性の低下や発泡がほとんど無く取り扱いが容易である。また、主に分散性に寄与する表面官能基の種類によって、ＯＤ値、耐水性、分散安定性等の特性が異なる。本発明の態様によれば、異なる官能基によって分散する、少なくとも２種の表面処理型顔料を含有することにより、各々の特性をバランスよく併せ持つ水性インクを提供することができる。 Since the aqueous dispersion containing the surface-treated pigment as a colorant does not need to contain the above-described dispersant to be contained in order to disperse a normal pigment, the defoaming caused by the dispersant is reduced. There is almost no foaming and it is easy to handle. In addition, characteristics such as OD value, water resistance, and dispersion stability differ depending on the types of surface functional groups that mainly contribute to dispersibility. According to the aspect of the present invention, it is possible to provide a water-based ink having both properties in a well-balanced manner by containing at least two kinds of surface-treated pigments dispersed by different functional groups.
本発明の水性インク組成物は、少なくとも、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料と、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料とを含むことが好ましい。 The aqueous ink composition of the present invention includes at least a surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group and a surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a sulfone group. It is preferable.
まず、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料について詳述する。顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料は、上述した種々の酸化方法により得られる。 First, the surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group will be described in detail. The surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group can be obtained by the various oxidation methods described above.
本発明において、前記顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料は、次亜ハロゲン酸またはその塩を用いて湿式酸化された表面処理型顔料であることが望ましい。この手法によれば、顔料表面に効率的に、かつ比較的容易にカルボキシル基を付与することができる。次亜ハロゲン酸またはその塩の例としては、次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カリウムが挙げられ、次亜塩素酸ナトリウムが反応性の点から特に好ましい。顔料の酸化は、一般に、顔料と、顔料の重量に対して有効ハロゲン濃度で１０〜３０％の次亜ハロゲン酸塩とを適量の水中に仕込み、５時間以上、好ましくは約１０〜１５時間、５０℃以上、好ましくは９５〜１０５℃で攪拌することにより行う。 In the present invention, the surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group is preferably a surface-treated pigment that has been wet-oxidized using hypohalous acid or a salt thereof. According to this method, a carboxyl group can be imparted to the pigment surface efficiently and relatively easily. Examples of hypohalous acid or a salt thereof include sodium hypochlorite and potassium hypochlorite, and sodium hypochlorite is particularly preferable from the viewpoint of reactivity. In general, the oxidation of the pigment is performed by charging a pigment and a hypohalite salt having an effective halogen concentration of 10 to 30% with respect to the weight of the pigment in an appropriate amount of water for 5 hours or more, preferably about 10 to 15 hours. It is carried out by stirring at 50 ° C. or higher, preferably 95 to 105 ° C.
上記いずれかの方法により得られた、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料を含有する水性インク組成物は、記録物の堅牢性に優れ、記録物を水に浸漬しても顔料は流れ出すことはなく耐水性があり、日光に暴露しても染料インクのように変退色することがなく耐光性に優れる。更にまた、記録物の濃度に優れ、高いＯＤ値を提供する。しかしながら、分散性が不充分な場合があり、吐出性や保存性を確保することが比較的難しいという課題を有している。 A water-based ink composition containing a surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group, obtained by any of the above methods, is excellent in fastness of the recorded material, and the recorded material is immersed in water. However, the pigment does not flow out and is water-resistant, and is excellent in light resistance without being discolored and fading like a dye ink even when exposed to sunlight. Furthermore, the density of the recorded matter is excellent and a high OD value is provided. However, there are cases where dispersibility is insufficient, and there is a problem that it is relatively difficult to ensure dischargeability and storage stability.
次に、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料について詳述する。顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料分散液は、例えば、酸性顔料または上記酸化方法により酸化された顔料表面に、下記一般式（１）で表される分散剤を吸着させ、これを水性媒体中に分散させることにより得られる。 Next, the surface-treated pigment whose functional group introduced into the pigment surface is a sulfone group will be described in detail. The surface-treated pigment dispersion in which the functional group introduced into the pigment surface is a sulfone group is prepared by, for example, applying a dispersant represented by the following general formula (1) on the acidic pigment or the pigment surface oxidized by the oxidation method. It is obtained by adsorbing and dispersing it in an aqueous medium.
Ｒ1Ｒ2Ｎ−Ｒ3−（ＳＯ3Ｍ）n （１）
式中Ｒ1、Ｒ2はそれぞれ水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3はエチレン基、フェニレン残基またはナフチレン残基を表し、Ｍは水素、アルカリ金属、アンモニアまたはアミンを表し、ｎは１〜３の整数を表す。
R 1 R 2 N—R 3 — (SO 3 M) n (1)
In the formula, R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 3 represents an ethylene group, a phenylene residue or a naphthylene residue, M represents hydrogen, an alkali metal, ammonia or an amine. N represents an integer of 1 to 3.
上記方法で得られた、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料は、一般式（１）で表される分散剤のスルホン酸（塩）基部分が顔料粒子表面に配位するため、水性媒体への分散性に優れる。従って、上記顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料を含有する水性インク組成物は、吐出安定性及び保存安定性が良好であるという利点を有する。しかしながら、記録物の耐水性が不充分である、さらにＯＤ値が低いという課題を有している。 In the surface-treated pigment obtained by the above method, the functional group introduced into the pigment surface is a sulfone group, and the sulfonic acid (salt) group portion of the dispersant represented by the general formula (1) is on the pigment particle surface. Because of coordination, it is excellent in dispersibility in an aqueous medium. Therefore, the water-based ink composition containing the surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a sulfone group has an advantage of good ejection stability and storage stability. However, there is a problem that the water resistance of the recorded matter is insufficient and the OD value is low.
以上、詳述した２種の表面処理型顔料を含有する水性インク組成物は、高濃度で耐水性が高く、保存安定性が良好であり、且つ吐出安定性に優れる。 As described above, the water-based ink composition containing the two types of surface-treated pigments described in detail has a high concentration, high water resistance, good storage stability, and excellent ejection stability.
また、本発明の水性インク組成物は、前記顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料と、前記顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料との、水性インク組成物中での存在比率が、１：９から９：１の範囲であることが好ましい。ここで、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料の、水性インク組成物中での存在比率が１未満であるとき、吐出不安定、経時物性変化等の不具合が発生する場合がある。また一方、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料の、水性インク組成物中での存在比率が１未満であるとき、記録物のＯＤ値が低い、または、耐水性が不充分である場合がある。 The water-based ink composition of the present invention includes a surface-treated pigment in which the functional group introduced into the pigment surface is a carboxyl group, and a surface-treated pigment in which the functional group introduced into the pigment surface is a sulfone group. Is preferably in the range of 1: 9 to 9: 1. Here, when the presence ratio in the aqueous ink composition of the surface-treated pigment whose functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group is less than 1, problems such as unstable ejection and changes in physical properties over time occur. There is a case. On the other hand, when the ratio of the surface-treated pigment whose functional group introduced to the pigment surface is a sulfone group in the aqueous ink composition is less than 1, the OD value of the recorded matter is low or the water resistance is high. May be insufficient.
本発明の水性インク組成物は、以上詳細に説明してきた表面処理型顔料分散液を用いて製造される水性インク組成物であって、水性インク組成物全量に対する表面処理型顔料の含有量の合計が０．５〜１０重量％の範囲であることが好ましい。ここで水性インク組成物中の顔料含有量が０．５重量％未満であるとき、印字したときのＯＤ値が低く、所望の品質に満たない場合がある。また１０重量％よりも大きいとき、それ以上顔料を増やしてもＯＤ値は頭打ちになり上がらない場合があることに加え、急激なインクの初期粘度上昇による印字時吐出不安定等の不具合が発生する場合がある。 The water-based ink composition of the present invention is a water-based ink composition produced using the surface-treated pigment dispersion liquid described in detail above, and is the total content of the surface-treated pigment with respect to the total amount of the water-based ink composition. Is preferably in the range of 0.5 to 10% by weight. Here, when the pigment content in the water-based ink composition is less than 0.5% by weight, the OD value at the time of printing may be low and the desired quality may not be achieved. In addition, when it is larger than 10% by weight, the OD value may not reach its peak even if the pigment is increased further, and problems such as unstable ejection during printing due to a sudden increase in the initial viscosity of the ink may occur. There is a case.
本発明の水性インク組成物は、前記表面処理型顔料を表面処理型カーボンブラックとすることで、最も好適に使用することができる。表面処理型カーボンブラックの原料となるカーボンブラックとしてはカラー用カーボンブラックとして一般に市販されているものを使用することができる。具体的には、ｐＨによって分類すると酸性カーボンブラック、中性カーボンブラック、塩基性カーボンブラックであり、また製造法で分類すると、ファーネス式カーボンブラック、チャンネル式カーボンブラック、アセチレン式カーボンブラック、サーマル式カーボンブラックのいずれをも用いることが可能である。本発明における表面処理型カーボンブラックは、前記カーボンブラックの分類の中でも特に酸性カーボンブラックを酸化処理して得られたものであることが好ましい。通常カーボンブラックの酸化処理は、原料カーボンブラックを粉砕する工程と、粉砕されたカーボンブラックを酸化する工程が引き続いて、または、ほぼ同時に行われ、両方の工程で酸化剤が必要となる。酸性カーボンブラックは表面にカルボキシル基等の親水性基が多いため、水系媒体になじみやすく粉砕が容易である。そのため、粉砕時の酸化剤が不要であり、酸化処理に使用する酸化剤の量を少なくすることができる。本発明において好適に使用される酸性カーボンブラックの例としては具体的には、＃５０、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上、三菱化学（株）製）など、カラーブラックＦＷ１、ＦＷ１８、ＦＷ２００、カラーブラックＳ１７０、スペシャルブラック２５０(以上、デグサ社製)など、ラーベン３５００、ラーベン１０８０、ラーベンＣ(以上、コロンビアンカーボン社製)など、モナーク１３００、リーガル４００Ｒ（以上、キャボット社製）などが挙げられる。なお、これら記載は本発明に好適なカーボンブラックの一例であり、これらによって本発明が限定されるものではない。また、本発明において、異なる官能基によって分散する、少なくとも２種の表面処理型カーボンブラック分散液は、同種のカーボンブラック原末を使用してもよく、また異なるカーボンブラック原末を使用してもよい。 The water-based ink composition of the present invention can be most suitably used by making the surface-treated pigment a surface-treated carbon black. As the carbon black used as the raw material for the surface-treated carbon black, commercially available carbon black for color can be used. Specifically, acidic carbon black, neutral carbon black, and basic carbon black are classified according to pH, and furnace type carbon black, channel type carbon black, acetylene type carbon black, and thermal type carbon are classified according to manufacturing method. Any of black can be used. The surface-treated carbon black in the present invention is preferably obtained by oxidizing acidic carbon black among the carbon blacks. Usually, the oxidation treatment of carbon black is performed continuously or almost simultaneously with the step of pulverizing the raw material carbon black and the step of oxidizing the pulverized carbon black, and an oxidant is required in both steps. Since acidic carbon black has many hydrophilic groups such as carboxyl groups on its surface, it is easily compatible with aqueous media and pulverized easily. Therefore, an oxidizing agent at the time of pulverization is unnecessary, and the amount of the oxidizing agent used for the oxidation treatment can be reduced. Specifically, examples of the acidic carbon black preferably used in the present invention include # 50, MA8, MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), etc., color black FW1, FW18, FW200, color black S170, Examples include Special Black 250 (above, Degussa), Raven 3500, Raven 1080, Raven C (above, Columbian Carbon), Monarch 1300, Legal 400R (above, Cabot). These descriptions are examples of carbon black suitable for the present invention, and the present invention is not limited by these. In the present invention, at least two kinds of surface-treated carbon black dispersions dispersed by different functional groups may use the same kind of carbon black bulk powder, or may use different carbon black bulk powders. Good.
また前記表面処理型カーボンブラックとしては市販品を利用することも可能であり、マイクロジェットＣＷ−１（オリヱント化学工業（株）製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（以上、キャボット社製）等が例示できる。 Commercially available products can also be used as the surface-treated carbon black, such as Microjet CW-1 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), CAB-O-JET200, CAB-O-JET300 (above, Cabot). For example).
本発明の水性インク組成物は、筆記具用、スタンプ用等のような各種インクとしても用いられる。特に、水性ボールペン等の筆記用インク組成物として使用した場合に記録・筆記特性が良好で筆跡ムラのない筆記ができ、また、速記した場合に文字がかすれることはない。また本発明の水性インク組成物は、インクの液滴を吐出し、前記液滴を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録用インクとして、更に好適に使用することができる。 The aqueous ink composition of the present invention is also used as various inks for writing instruments, stamps, and the like. In particular, when used as a writing ink composition such as a water-based ballpoint pen, the recording and writing characteristics are good and writing can be performed without unevenness of writing, and characters are not faded when written quickly. Further, the water-based ink composition of the present invention can be more suitably used as an ink for inkjet recording in which ink droplets are ejected and the droplets are attached to a recording medium for recording.
また、本発明のインク組成物は、溶剤として、水以外に、有機溶剤を併用することもできる。このような有機溶剤としては、水と相溶性を有し、記録媒体へのインク組成物の浸透性及びノズルの目詰まり防止性を向上させると共に、後述する浸透剤等のインク組成物中成分の溶解性を向上させるものが好ましく、例えば、エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−ｎプロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピ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、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル等のグリコールエーテル類、２−ピロリドン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を、本発明のインク組成物中に好ましくは０〜１０重量％で用いることができる。 The ink composition of the present invention can also use an organic solvent in combination with water as a solvent. Such an organic solvent has compatibility with water, improves the permeability of the ink composition to the recording medium and prevents clogging of the nozzles, and includes components of the ink composition such as a penetrant described later. What improves the solubility is preferable, for example, ethanol, methanol, butanol, propanol, isopropanol and other C1-C4 alkyl alcohols, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol Monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-iso-propyl ether, diethylene glycol Mono-iso-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, diethylene glycol mono-t-butyl ether, 1-methyl-1-methoxybutanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, Examples include glycol ethers such as propylene glycol mono-n-propyl ether and dipropylene glycol mono-iso-propyl ether, 2-pyrrolidone, formamide, acetamide, dimethyl sulfoxide, sorbit, sorbitan, acetin, diacetin, triacetin, sulfolane and the like. These 1 type (s) or 2 or more types can be preferably used in the ink composition of the present invention at 0 to 10% by weight.
本発明のインク組成物には、印字品質を向上させる点から、アセチレングリコール系界面活性剤を含有させることが好ましい。このようなアセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、またはこれらの物質それぞれにおける複数の水酸基それぞれにエチレンオキシ基若しくはプロピレンオキシ基を平均１〜３０個付加してなる物質等が挙げられる。また、アセチレングリコール系界面活性剤としては、市販品を用いることもでき、例えば、「オルフィンＥ１０１０」及び「オルフィンＳＴＧ」（以上、日信化学工業（株）製）等が挙げられる。これらの１種又は２種以上を用いることができる。アセチレングリコール系界面活性剤の含有量は、本発明のインク組成物中、好ましくは０．１〜３重量％であり、さらに好ましくは０．５〜１．５重量％である。 The ink composition of the present invention preferably contains an acetylene glycol surfactant from the viewpoint of improving printing quality. Examples of such acetylene glycol surfactants include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol and 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol. 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, or substances obtained by adding an average of 1 to 30 ethyleneoxy groups or propyleneoxy groups to each of a plurality of hydroxyl groups in each of these substances. Moreover, as an acetylene glycol type surfactant, a commercial item can also be used, for example, "Orphine E1010" and "Orphine STG" (above, Nissin Chemical Industry Co., Ltd. product) etc. are mentioned. These 1 type (s) or 2 or more types can be used. The content of the acetylene glycol surfactant is preferably 0.1 to 3% by weight, more preferably 0.5 to 1.5% by weight in the ink composition of the present invention.
本発明のインク組成物には、記録媒体への定着性をさらに向上させて、記録する画像の耐擦性を高めるために、浸透剤を含有させることが好ましい。このような浸透剤としては、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルからなる群から選ばれる１種又は２種以上が好ましく、特に、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルが好ましい。浸透剤の含有量は、インク組成物の浸透性及び速乾性を向上させて、インクの滲み発生を有効に防止できる点で、本発明のインク組成物中、好ましくは１〜２０重量％、さらに好ましくは２〜１０重量％である。 The ink composition of the present invention preferably contains a penetrating agent in order to further improve the fixing property to the recording medium and increase the abrasion resistance of the recorded image. Such penetrants include the group consisting of diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-t-butyl ether, triethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol mono-n-butyl ether. 1 type or 2 types or more selected from are preferable, and diethylene glycol mono-n-butyl ether, triethylene glycol mono-n-butyl ether, and dipropylene glycol mono-n-butyl ether are particularly preferable. The content of the penetrant is preferably 1 to 20% by weight in the ink composition of the present invention in that it can improve the penetrability and quick-drying property of the ink composition and effectively prevent the occurrence of ink bleeding. Preferably it is 2 to 10% by weight.
本発明のインク組成物には、ノズルの目詰まりを防止して信頼性をより高めるために、水溶性グリコール類を含有させることが好ましい。このような水溶性グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量２０００以下のポリエチエングリコール、１，３−プロピレングリコール、イソブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール等の二価のアルコールや、グリセリン、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の三価以上のアルコール等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。水溶性グリコール類の含有量は、本発明のインク組成物中に好ましくは１〜３０重量％である。 The ink composition of the present invention preferably contains a water-soluble glycol in order to prevent clogging of the nozzle and improve reliability. Examples of such water-soluble glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 or less, and 1,3-propylene glycol. Dibutyl alcohol such as isobutylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, mesoerythritol And trivalent or higher alcohols such as pentaerythritol, and one or more of these can be used. The content of the water-soluble glycol is preferably 1 to 30% by weight in the ink composition of the present invention.
また、本発明のインク組成物には、前記水溶性グリコール類と同様に、ノズルの目詰まり防止のために、防黴剤や防腐剤を含有させることもできる。例えば、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＡＶＥＣＩＡ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を、本発明のインク組成物中に好ましくは０．０１〜０．５重量％で用いることができる。 Further, like the water-soluble glycols, the ink composition of the present invention may contain an antifungal agent or an antiseptic agent for preventing clogging of the nozzle. For example, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium sorbate, sodium dehydroacetate, 1,2-dibenzisothiazolin-3-one (AVECIA Proxel CRL, Proxel BDN) , Proxel GXL, Proxel XL-2, Proxel TN) and the like, and one or more of these are preferably used in the ink composition of the present invention at 0.01 to 0.5% by weight. it can.
本発明のインク組成物は、表面処理型顔料の表面がアニオン性である場合、印字濃度の向上及び液安定性の観点から、そのｐＨを６〜１１とすることが好ましく、７〜１０とすることが更に好ましい。インク組成物のｐＨを前記範囲内とするためには、ｐＨ調整剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の無機アルカリ類、アンモニア、トリエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリプロパノールアミン等の炭素数６〜１０の３級アミン類等を含有させることが好ましい。ｐＨ調整剤は、その１種又は２種以上を、本発明のインク組成物中に好ましくは０．０１〜２重量％で用いることができる。 In the ink composition of the present invention, when the surface of the surface-treated pigment is anionic, the pH is preferably 6 to 11 and preferably 7 to 10 from the viewpoint of improvement in printing density and liquid stability. More preferably. In order to set the pH of the ink composition within the above range, as a pH adjuster, inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, triethanolamine, ethyldiethanolamine, diethylethanolamine, It is preferable to contain tertiary amines having 6 to 10 carbon atoms such as tripropanolamine. One or two or more pH adjusters can be used in the ink composition of the present invention, preferably at 0.01 to 2% by weight.
本発明のインクジェット記録方法は、インクを微細なノズルより液滴として吐出して、その液滴を記録媒体に付着させるいかなる方式も使用することができる。 The ink jet recording method of the present invention can use any method in which ink is ejected as droplets from a fine nozzle and the droplets are attached to a recording medium.
その幾つかを説明する。先ず静電吸引方式がある。この方式はノズルとノズルの前方に置いた加速電極の間に強電界を印可し、ノズルからインクを液滴状で連続的に噴射させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記録する方式、あるいはインク滴を偏向することなく印刷情報信号に対応して噴射させる方式がある。 Some of them will be explained. First, there is an electrostatic suction method. In this method, a strong electric field is applied between the nozzle and the acceleration electrode placed in front of the nozzle, ink is continuously ejected from the nozzle in the form of droplets, and a print information signal is output while the ink droplets fly between the deflection electrodes. There is a method of recording by applying to the deflection electrode, or a method of ejecting ink droplets corresponding to a print information signal without deflecting the ink droplet.
第二の方式としては、小型ポンプでインク液に圧力を加え、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式である。噴射したインク滴は噴射と同時に帯電させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記録する。 The second method is a method in which ink droplets are forcibly ejected by applying pressure to the ink liquid with a small pump and mechanically vibrating the nozzle with a crystal resonator or the like. The ejected ink droplet is charged simultaneously with the ejection, and a printing information signal is given to the deflection electrode and recorded while the ink droplet flies between the deflection electrodes.
第三の方式は圧電素子を用いる方式であり、インクに圧電素子で圧力と印刷情報信号を同時に加え、インク滴を噴射・記録させる方式である。 The third method is a method using a piezoelectric element, in which pressure and a print information signal are simultaneously applied to ink with a piezoelectric element, and ink droplets are ejected and recorded.
第四の方式は熱エネルギーの作用によりインクを急激に体積膨張させる方式であり、インクを印刷情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射・記録させる方式である。 The fourth method is a method in which the volume of ink is rapidly expanded by the action of thermal energy, and is a method in which ink is heated and foamed with a microelectrode in accordance with a print information signal, and ink droplets are ejected and recorded.
以上のいずれの方式も本発明の水性インク組成物を用いたインクジェット記録方法に使用することができる。 Any of the above methods can be used in the ink jet recording method using the aqueous ink composition of the present invention.
本発明の記録物は、少なくとも上記水性インク組成物を用いて記録が行われて得られたものである。この記録物は、本発明の水性インク組成物を用いることにより、高いＯＤ値を示し、耐水性に優れた記録物を得ることができる。 The recorded matter of the present invention is obtained by recording using at least the above water-based ink composition. By using the water-based ink composition of the present invention, the recorded matter exhibits a high OD value, and a recorded matter excellent in water resistance can be obtained.
以下、本発明の水性インク組成物について実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the water-based ink composition of the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
（表面処理型顔料の調製）
＜顔料分散液１の調製＞
市販の酸性カーボンブラックであるＭＡ−１００（三菱化学（株）製）１７．０部を水５７．０部によく混合した後、これに次亜塩素酸ナトリウム（有効塩素濃度１２％）２６．０部を滴下して、１００〜１０５℃で１０時間攪拌した。得られたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ．２（アドバンティス社製）で濾過し、顔料粒子が洩れるまで水洗した。この顔料ウェットケーキを水３ｋｇに再分散し、電導度０．２μＳまで逆浸透膜で脱塩した。さらに、この顔料分散液を、顔料濃度２０．０部となるまで濃縮し、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料として顔料分散液１を得た。
(Preparation of surface-treated pigment)
<Preparation of pigment dispersion 1>
After 17.0 parts of commercially available acid carbon black MA-100 (Mitsubishi Chemical Corporation) was mixed well with 57.0 parts of water, sodium hypochlorite (effective chlorine concentration 12%) was added to this. 0 part was dripped and it stirred at 100-105 degreeC for 10 hours. The obtained slurry was Toyo Filter Paper No. 2 (manufactured by Advantis) and washed with water until the pigment particles leaked. This pigment wet cake was re-dispersed in 3 kg of water and desalted with a reverse osmosis membrane to an electric conductivity of 0.2 μS. Further, this pigment dispersion was concentrated to a pigment concentration of 20.0 parts, and pigment dispersion 1 was obtained as a surface-treated pigment in which the functional group introduced on the pigment surface was a carboxyl group.
＜顔料分散液２の調製＞
市販の酸性カーボンブラック ２０．０部、１−アミノ−８−ヒドロキシナフタレン−４−スルホン酸アンモニウム塩 ６．０部、超純水 ７４．０部から成る組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）で９０分分散し、7０℃で２時間加熱処理し、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料として顔料分散液２を得た。
<Preparation of pigment dispersion 2>
Zirconia beads were added to a composition consisting of 20.0 parts of commercially available acidic carbon black, 1 part of 1-amino-8-hydroxynaphthalene-4-sulfonic acid ammonium salt and 74.0 parts of ultrapure water, and a paint shaker ( (Manufactured by Red Devil Co.) for 90 minutes and heat-treated at 70 ° C. for 2 hours to obtain a pigment dispersion 2 as a surface-treated pigment in which the functional group introduced onto the pigment surface is a sulfone group.
＜顔料分散液３の調製＞
市販の酸性カーボンブラック ２０．０部、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩ポリマー（重量平均分子量４５００、スルホン化度９０％） ０．２部、スチレン無水マレイン酸カリウム塩共重合体（重量平均分子量２０００、スチレン／無水マレイン酸＝１／２、酸価 ２２０） ３．０部、超純水 ７０．０部を混合し３０分攪拌後、コボルミル（メディアは、ジルコニア１ｍｍ径、メディア充填率６０％）で分散し、遠心分離機にて粗粒分を除去して、スルホン系高分子及びカルボン系高分子を分散剤として含有する、顔料分散液３を得た。
<Preparation of pigment dispersion 3>
Commercially available acidic carbon black 20.0 parts, polystyrene sulfonate sodium salt polymer (weight average molecular weight 4500, sulfonation degree 90%) 0.2 part, styrene maleic anhydride potassium salt copolymer (weight average molecular weight 2000, styrene / Maleic anhydride = 1/2, acid value 220) 3.0 parts, 70.0 parts of ultrapure water were mixed and stirred for 30 minutes, and then dispersed with KOVOLMILL (media, zirconia 1 mm diameter, media filling rate 60%). Then, coarse particles were removed with a centrifugal separator to obtain a pigment dispersion 3 containing a sulfone polymer and a carboxylic polymer as a dispersant.
（水性インク組成物の調製）
顔料分散液１〜３を、表１に示した各量添加し、さらに、グリセリン：５部、２−ピロリドン：５部、エタノール：２部、オルフィンＥ１０１０（日信化学工業（株）製）：１部、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル：３部、１，２−ヘキサンジオール：５部、プロキセルＸＬ−２（ＡＶＥＣＩＡ社製）：０．３部、次いでｐＨが７．５になるようにトリエタノールアミンを加え、全量が１００部になるように超純水を添加した。この混合液を室温にて２時間攪拌した後、ポリテトラフルオロエチレン製、孔径５μｍのメンブランフィルター（ミリポア社製）により濾過して、実施例１〜４及び比較例１〜３それぞれの水性インク組成物を得た。
(Preparation of water-based ink composition)
Pigment dispersions 1 to 3 were added in the amounts shown in Table 1, and glycerin: 5 parts, 2-pyrrolidone: 5 parts, ethanol: 2 parts, Olphine E1010 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.): 1 part, triethylene glycol mono-n-butyl ether: 3 parts, 1,2-hexanediol: 5 parts, Proxel XL-2 (manufactured by AVECIA): 0.3 part, and then the pH is 7.5. Triethanolamine was added, and ultrapure water was added so that the total amount was 100 parts. The mixture was stirred at room temperature for 2 hours, and then filtered through a polytetrafluoroethylene membrane filter (Millipore) with a pore size of 5 μm. Each of the aqueous ink compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 was then filtered. I got a thing.
（水性インク組成物の評価試験）
調製した実施例１〜４及び比較例１〜３の水性インク組成物について、下記の評価試験１〜４を行った。
(Evaluation test of water-based ink composition)
The following evaluation tests 1 to 4 were performed on the prepared aqueous ink compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.
＜評価１： ＯＤ値＞
調製した水性インク組成物をそれぞれ、オンデマンド型インクジェット記録装置であるＰＸ−Ｖ７００（セイコーエプソン（株）製）に充填した後、普通紙−はやいモードで１００％べた印刷を行った。記録媒体は、中性普通紙としてゼロックスＰ、ゼロックス４０２４（以上、富士ゼロックス（株）製）、酸性普通紙としてＥＰＰ（セイコーエプソン（株）製）、再生紙としてゼロックスＲ（富士ゼロックス（株）製）の４種類の紙を用い、記録物を得た。印刷後、記録物を一般環境で１時間放置した後、グレタグ濃度計（グレタグマクベス社製）を用いてべた部分のＯＤ値を測定した。測定した結果を以下の基準に基づいて判定した。
判定Ａ； ＯＤ値が１．３５以上である場合
判定Ｂ； ＯＤ値が１．３０以上１．３５未満である場合
判定Ｃ； ＯＤ値が１．２５以上１．３０未満である場合
判定Ｄ； ＯＤ値が１．２５未満である場合
<Evaluation 1: OD value>
Each of the prepared aqueous ink compositions was filled in PX-V700 (manufactured by Seiko Epson Corporation), which is an on-demand type ink jet recording apparatus, and then 100% solid printing was performed in a plain paper-fast mode. The recording media are neutral plain paper Xerox P and Xerox 4024 (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.), acidic plain paper EPP (manufactured by Seiko Epson Corporation), and recycled paper Xerox R (Fuji Xerox Co., Ltd.). The recorded matter was obtained using four types of paper manufactured by the manufacturer. After printing, the recorded matter was allowed to stand in a general environment for 1 hour, and then the OD value of the solid portion was measured using a Gretag densitometer (manufactured by Gretag Macbeth). The measurement results were judged based on the following criteria.
Judgment A; When the OD value is 1.35 or more Judgment B; When the OD value is 1.30 or more and less than 1.35 Judgment C; When the OD value is 1.25 or more and less than 1.30 Judgment D; When the OD value is less than 1.25
＜評価２： 耐水性＞
調製した各インク組成物を上述のインクジェット記録装置ＰＸ−Ｖ７００に充填し、一般環境において、べた及び罫線の含まれるパターンを連続印刷した。記録物の印字部に水滴を滴下し、乾燥させた後の印字画像（文字及びべた印字）の状態を目視で確認した。その状態を下記基準に基づき判定した。
判定Ａ； 水滴の跡が全く残らない場合
判定Ｂ； 水滴の跡が僅かに残る場合
判定Ｃ； 水滴の跡が若干残る場合
判定Ｄ； 水滴の跡が著しく残る場合
<Evaluation 2: Water resistance>
Each of the prepared ink compositions was filled in the above-described inkjet recording apparatus PX-V700, and a pattern including solid and ruled lines was continuously printed in a general environment. Water droplets were dropped on the printed portion of the recorded matter and the state of the printed image (characters and solid print) after drying was visually confirmed. The state was determined based on the following criteria.
Judgment A; When there is no trace of water drops Judgment B; When traces of water drops remain Judgment C; When traces of water drops remain Judgment D; When traces of water drops remain significantly
＜評価３： 吐出性＞
調製した各インク組成物を上述のインクジェット記録装置ＰＸ−Ｖ７００に充填し、４０℃環境において、べた及び罫線の含まれるパターンを連続印刷した。印刷中にノズルの抜けやインクの飛行曲がり等による印字の乱れがあった場合は、記録装置に付属の復帰動作（クリーニング）を都度行った。連続１００ページ内に必要とされた上記クリーニングの回数を計測し、結果を以下の基準に基づいて判定した。
判定Ａ； クリーニングを必要としなかった場合
判定Ｂ； ３回未満のクリーニングを必要とした場合
判定Ｃ； ３回以上５回未満のクリーニングを必要とした場合
判定Ｄ； ５回以上のクリーニングを必要とした場合
<Evaluation 3: Dischargeability>
Each prepared ink composition was filled in the above-described inkjet recording apparatus PX-V700, and a pattern including solid and ruled lines was continuously printed in a 40 ° C. environment. When printing was disturbed during printing due to missing nozzles or bent flying of ink, the return operation (cleaning) attached to the recording device was performed each time. The number of cleanings required within 100 consecutive pages was measured, and the result was determined based on the following criteria.
Judgment A; When cleaning was not required Judgment B; When cleaning was required less than 3 times Judgment C; When cleaning was required 3 times or more and less than 5 times Judgment D; Cleaning required 5 times or more if you did this
＜評価４： 保存性＞
調製した各インク組成物６０ｇをそれぞれ１００ｇプラスティックボトルに入れた後、密栓してから７０℃環境下で１ヶ月放置した。放置前後の各インク組成物の粘度を振動式粘度計（山一電機（株）製）にて測定し、その変化率から以下の基準に基づいて保存安定性を判定した。
判定Ａ； 放置による粘度変化率が±５％未満である場合
判定Ｂ； 放置による粘度変化率が±５％以上±１０％未満である場合
判定Ｃ； 放置による粘度変化率が±１０％以上±１５％未満である場合
判定Ｄ； 放置による粘度変化率が±１５％を超える場合
<Evaluation 4: Preservability>
60 g of each prepared ink composition was put in a 100 g plastic bottle, sealed, and allowed to stand in a 70 ° C. environment for 1 month. The viscosity of each ink composition before and after being allowed to stand was measured with a vibration viscometer (manufactured by Yamaichi Electronics Co., Ltd.), and the storage stability was determined from the change rate based on the following criteria.
Judgment A: When the rate of change in viscosity after standing is less than ± 5% Judgment B: When the rate of change in viscosity after standing is ± 5% or more and less than ± 10% Judgment C; When less than 15% Judgment D; When the rate of change in viscosity after standing exceeds ± 15%
以上、評価１〜４の判定結果を、表２にまとめて示す。 The determination results of evaluations 1 to 4 are collectively shown in Table 2.
表２から明らかなように、本発明の適用範囲内である水性インク組成物１〜４（実施例１〜４）は、いずれの評価項目においても、判定Ａ〜Ｃを与え、高いＯＤ値、耐水性、良好な粘度と保存性、さらに安定な吐出性のすべてを実現している。一方で、顔料表面に導入された官能基がスルホン基である表面処理型顔料分散液２を含まない水性インク組成物５(比較例１)は、吐出安定性および保存安定性に判定Ｄを与え、分散安定性に劣る結果となった。また、顔料表面に導入された官能基がカルボキシル基である表面処理型顔料分散液１を含まない水性インク組成物６（比較例２）は、ＯＤ値および耐水性評価において判定Ｄを与えた。さらに、高分子分散剤によって分散処理した顔料分散液３のみを含有する水性インク組成物７（比較例３）においては、ＯＤ値が低いことに加えて、高粘度に起因すると推察される吐出安定性の劣化が観察された。また、水性インク組成物７はさらに、高分子分散剤に起因すると思われる発泡が多く、消泡性も悪いため取り扱いが容易ではなかった。 As is clear from Table 2, the water-based ink compositions 1 to 4 (Examples 1 to 4) that are within the scope of the present invention give judgments A to C in any evaluation item, and have a high OD value, It achieves all of water resistance, good viscosity and storage stability, and stable ejection properties. On the other hand, the water-based ink composition 5 (Comparative Example 1) that does not contain the surface-treated pigment dispersion 2 in which the functional group introduced on the pigment surface is a sulfone group gives a judgment D to the ejection stability and the storage stability. The dispersion stability was inferior. The aqueous ink composition 6 (Comparative Example 2) that does not contain the surface-treated pigment dispersion 1 in which the functional group introduced on the pigment surface is a carboxyl group gave a judgment D in the OD value and water resistance evaluation. Furthermore, in the water-based ink composition 7 (Comparative Example 3) containing only the pigment dispersion 3 that has been subjected to a dispersion treatment with a polymer dispersant, in addition to a low OD value, ejection stability presumed to be due to high viscosity. Sexual degradation was observed. In addition, the water-based ink composition 7 was not easy to handle because it had much foaming due to the polymer dispersant and poor antifoaming properties.
以上詳細に述べてきたように、本発明によれば、高いＯＤ値と耐水性、良好な保存性を持ち、且つインクジェット記録等における吐出安定性にも優れた水性インク組成物が提供される。また当該水性インク組成物を搭載した記録装置及び記録物が提供される。
As described above in detail, according to the present invention, an aqueous ink composition having a high OD value, water resistance, good storage stability, and excellent discharge stability in ink jet recording or the like is provided. In addition, a recording apparatus and a recorded matter on which the water-based ink composition is mounted are provided.
Claims (10)
前記２種類の表面処理型顔料は、顔料表面に直接または多価の基を介して導入された官能基の種類が異なることを特徴とする水性インク組成物。 In the water-based ink composition containing at least two kinds of surface-treated pigments as color materials,
The two types of surface-treated pigments are different in the type of functional group introduced directly or through a multivalent group on the pigment surface.
10. Recorded matter recorded by the recording method according to claim 8 or 9.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008055245A2 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Sensient Colors Inc. | Inks comprising modified pigments and methods for making and using the same |
| WO2009026552A2 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Sensient Colors Inc. | Self-dispersed pigments and methods for making and using the same |
| JP5220222B1 (en) * | 2012-09-21 | 2013-06-26 | キヤノン株式会社 | Conductive member |
| JP2013253234A (en) * | 2012-05-09 | 2013-12-19 | Canon Inc | Ink, ink cartridge, and inkjet recording method |
| US8622881B1 (en) | 2012-09-21 | 2014-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Conductive member, electrophotographic apparatus, and process cartridge |
| US9221986B2 (en) | 2009-04-07 | 2015-12-29 | Sensient Colors Llc | Self-dispersing particles and methods for making and using the same |
| JP2016121234A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 日本化薬株式会社 | Ink composition, inkjet recording method and colored body |
-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005085693A patent/JP2006265379A/en not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008055245A2 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Sensient Colors Inc. | Inks comprising modified pigments and methods for making and using the same |
| WO2008055245A3 (en) * | 2006-10-31 | 2008-06-26 | Sensient Colors Inc | Inks comprising modified pigments and methods for making and using the same |
| WO2008055244A3 (en) * | 2006-10-31 | 2008-06-26 | Sensient Colors Inc | Modified pigments and methods for making and using the same |
| US8163075B2 (en) | 2006-10-31 | 2012-04-24 | Sensient Colors Llc | Inks comprising modified pigments and methods for making and using the same |
| US8147608B2 (en) | 2006-10-31 | 2012-04-03 | Sensient Colors Llc | Modified pigments and methods for making and using the same |
| JP2010508426A (en) * | 2006-10-31 | 2010-03-18 | センシエント・カラーズ・インコーポレーテッド | Modified pigment and method of making and using it |
| US7927416B2 (en) | 2006-10-31 | 2011-04-19 | Sensient Colors Inc. | Modified pigments and methods for making and using the same |
| US8118924B2 (en) | 2007-08-23 | 2012-02-21 | Sensient Colors Llc | Self-dispersed pigments and methods for making and using the same |
| US7964033B2 (en) | 2007-08-23 | 2011-06-21 | Sensient Colors Llc | Self-dispersed pigments and methods for making and using the same |
| WO2009026552A3 (en) * | 2007-08-23 | 2009-10-22 | Sensient Colors Inc. | Self-dispersed pigments and methods for making and using the same |
| WO2009026552A2 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Sensient Colors Inc. | Self-dispersed pigments and methods for making and using the same |
| EP3483222A3 (en) * | 2007-08-23 | 2019-08-07 | Sensient Colors LLC | Self-dispersed pigments and methods for making and using the same |
| US9221986B2 (en) | 2009-04-07 | 2015-12-29 | Sensient Colors Llc | Self-dispersing particles and methods for making and using the same |
| JP2013253234A (en) * | 2012-05-09 | 2013-12-19 | Canon Inc | Ink, ink cartridge, and inkjet recording method |
| JP5220222B1 (en) * | 2012-09-21 | 2013-06-26 | キヤノン株式会社 | Conductive member |
| US8622881B1 (en) | 2012-09-21 | 2014-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Conductive member, electrophotographic apparatus, and process cartridge |
| WO2014045330A1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | キヤノン株式会社 | Conductive member, electrophotographic apparatus, and process cartridge |
| JP2014063024A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Canon Inc | Conductive member |
| JP2016121234A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 日本化薬株式会社 | Ink composition, inkjet recording method and colored body |
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