JP4323153B2 - Ink composition and inkjet recording method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク組成物およびインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、顔料を着色剤とするインクジェット記録用のインク組成物としては、顔料を界面活性剤、天然高分子化合物、合成高分子化合物などの分散剤によって水中に分散させたインク組成物（以後、「顔料分散インク組成物」と呼ぶ）が使用されている。
【０００３】
顔料分散インク組成物による記録画像は、耐光性、耐水性などの堅牢性に優れている。しかしながら、顔料分散インク組成物は、その中に含んでいる分散剤がインク組成物の表面張力を下げることに基因して、隣接する異なる色のドットインクが混合し、その境界部に、色滲み、裏抜け、色の混色などが発生するのを避けることができない。記録媒体が普通紙である場合は、その傾向は一層顕著になり、高品位の画質を有する記録画像を形成することができない。さらに、顔料を着色剤にするインク組成物には、顔料が記録媒体の表層にとどまるという特性を有するので、記録画像の耐擦過性が低く、擦過によって顔料が脱落し、記録画像の画質が経時的に劣化するという欠点がある。
【０００４】
また、顔料に表面改質処理を施すことによって、水への分散性を付与した自己分散型顔料を用いる場合には、分散剤が必要ではないので、色滲み、裏抜け、色の混色などのない記録画像を得ることができる。しかしながら、自己分散型顔料の水分散体インク組成物は、記録媒体への定着性が充分ではないので、顔料分散インク組成物以上に耐擦過性が低いという欠点を有している。
【０００５】
顔料分散インク組成物における異なる色のドットインクの混合を防止したり、自己分散型顔料の水分散体インクを素早く乾燥させるために、記録媒体へのインクの浸透を促進する成分（浸透剤）をインク中に添加することが行われている。
【０００６】
たとえば、顔料と、分散剤と、浸透剤である１，２−ヘキサンジオールとを必須成分として含有するインク組成物が知られている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、このインク組成物は、分散剤を含んでいるので、色滲み、裏抜け、色の混色などの発生を充分に防止することができず、さらにノズルからの吐出安定性が不充分で記録画像に色ムラが生じるという欠点をも有している。また、このインク組成物は、顔料を着色剤に用いるインク組成物に共通の欠点である、低い耐擦過性を示す。
【０００７】
また、自己分散型顔料と、１，２−アルカンジオールと、グリセリンと、多価アルコール誘導体および／またはアセチレングリコール系界面活性剤と、水溶性有機溶剤とを含むインク組成物が知られている（たとえば、特許文献２参照）。しかしながら、このインク組成物においても、記録画像の耐擦過性が低いという欠点は解消されておらず、吐出安定性および保存安定性も充分ではない。
【０００８】
また、自己分散型顔料の水分散体インクでは、記録媒体への定着性を向上させるために、各種水溶性樹脂および／または樹脂エマルションが添加されている。しかしながら、これらを添加すると、自己分散型顔料の水中での安定構造が壊され、凝集が発生しやすくなり、保存安定性が悪くなる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３５４８８８号公報
【特許文献２】
再公表特許ＷＯ００／２２０５６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、記録媒体の種類に関係なく、記録媒体が普通紙の場合でも、高い耐擦過性を有し、隣接するインクドットの境界部での色滲み、裏抜け、色の混色などがない高画質の記録画像を定着性良く形成することができ、吐出安定性および保存安定性に優れたインクジェット記録方式用のインク組成物、ならびに、該インク組成物を用いるインクジェット記録方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、自己分散型顔料と１，２−アルカンジオールとポリエステル構造を有する樹脂エマルションという特定の３成分を組み合わせて用いる場合には、顔料を含むインク組成物に特有の欠点である耐擦過性の低さが解消され、高い耐擦過性を有し、色滲み、裏抜け、混色などがない高画質の記録画像を定着性良く形成でき、良好な吐出安定性、分散安定性などを併せ持ったインク組成物が得られることを見出し本発明を完成した。
【００１２】
本発明は、少なくとも水と顔料と有機溶剤からなり前記有機溶剤に１，２−アルカンジオールを含有するインクジェットシステム用インクにおいて、
前記顔料が分散剤を必要としない自己分散型であり、さらに前記インクはポリエステル構造を有する樹脂エマルションを含有し、
インク中において、前記１，２−アルカンジオールの含有量と、前記顔料および前記ポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分の合計含有量とが、１：１の重量比に調整されることを特徴とするインク組成物である。
【００１３】
本発明に従えば、自己分散型顔料と１，２−アルカンジオールとポリエステル構造を有する樹脂エマルションという特定の３成分を併用することによって、特に１，２−アルカンジオール中のジオール構造とポリエステル構造を有する樹脂エマルション中のポリエステル構造との相互作用が起こり、記録媒体の種類に関係なく、記録媒体が普通紙の場合でも、高い耐擦過性を有し、隣接するインクドットの境界部での色滲み、裏抜け、色の混色などがない高画質の記録画像を定着性良く形成することができ、しかも吐出安定性および保存安定性に優れたインクジェット記録方式用のインク組成物を得ることができる。
【００１４】
また本発明のインク組成物は、ポリエステル構造を有する樹脂エマルションのガラス転移温度が６０℃以下であることを特徴とする。
また本発明のインク組成物は、ポリエステル構造を有する樹脂エマルションのガラス転移温度が２０℃であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、ポリエステル構造を有する樹脂エマルションの中でも、ガラス転移温度が６０℃以下、好ましくは２０℃のものを用いることによって、さらに保存安定性に優れたインク組成物を得ることができる。
【００１６】
また本発明のインク組成物は、インク組成物中の顔料とポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分の含有量がインク全体の０．７〜２０重量％であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、本発明のインク組成物中に含まれる顔料とポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分（ポリエステル分）との合計量である固形分含有量を０．７〜２０重量％という特定の範囲から選択することによって、さらに高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性および保存安定性に優れたインク組成物を得ることができる。
【００１８】
また本発明のインク組成物は、１，２−アルカンジオールがインク組成物全体の５〜３０重量％の範囲であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、１，２−アルカンジオールの含有量をインク組成物全量の５〜３０重量％という特定の範囲から選択することによって、さらに高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性および保存安定性に優れたインク組成物を得ることができる。
また本発明のインク組成物は、インク中に、１，２−アルカンジオールが１０重量％含有され、顔料およびポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分が１０重量％含有されて、
インク中における、１，２−アルカンジオールの含有量と、顔料およびポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分の合計含有量とが、１：１の重量比に調整されることを特徴とする。
本発明に従えば、インク中において、１，２−アルカンジオールの含有量と、顔料およびポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分の合計含有量とが、１：１の重量比、特に、１，２−アルカンジオールが１０重量％含有され、顔料およびポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分が１０重量％含有された場合に、高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性および保存安定性に優れたインク組成物を得ることができる。
【００２０】
また本発明のインク組成物は、１，２−アルカンジオールが下記式１においてｎが０〜３の整数である化合物であることを特徴とする。
ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２（ＯＨ） （１）
【００２１】
また本発明のインク組成物は、１，２−アルカンジオールが１，２−ヘキサンジオールであることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、１，２−アルカンジオールが式１においてｎが０〜３の整数である化合物、好ましくは１，２−ヘキサンジオールを用いることによって、保存安定性が一層向上したインク組成物を得ることができる。
【００２３】
また本発明は、上記本発明のインク組成物を、ピエゾタイプ記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置によって記録媒体上に吐出して記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法である。
【００２４】
本発明に従えば、本発明のインク組成物を用い、ピエゾタイプ記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置によって記録を行うことによって、ノズルからの吐出性を良好な状態に保ちながら、記録媒体が普通紙の場合でも、高い耐擦過性を有し、隣接するインクドットの境界部での色滲み、裏抜け、色の混色などがない高画質の記録画像を定着性良く形成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明のインク組成物は少なくとも水と顔料と有機溶剤からなり、有機溶剤は１，２−アルカンジオールを含有し、顔料は分散剤を特に必要としない自己分散型である。さらに本発明のインク組成物は、インクはポリエステル構造を有する樹脂エマルションを含有する。そして、インク中において、１，２−アルカンジオールの含有量と、顔料およびポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分の合計含有量とが、１：１の重量比に調整される。
【００２６】
１，２−アルカンジオールは、炭素数３〜７の１，２−アルカンジオールである。１，２−アルカンジオールの具体例としては、１，２−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオールを挙げることができる。これらの中でも、インク組成物の浸透性、保存安定性などを一層向上させることを考慮すると、１，２−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオールといった炭素数３〜６の１，２−アルカンジオールが好ましく、保存安定性をさらに向上させることを考慮すると、１，２−ヘキサンジオールが特に好ましい。
【００２７】
１，２−アルカンジオールの含有量は、インク組成物全量の５〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％の範囲から選択される。５重量％未満では、適度な浸透性が得られず、定着性や乾燥性に悪影響を及ぼす場合がある。３０重量％を超えると、分散安定性が悪化するおそれがある。
【００２８】
自己分散型顔料は、通常の顔料に表面改質処理を施すことによって、水中での分散性を付与したものである。従って、本発明のインク組成物には、顔料分散剤を配合する必要がない。
【００２９】
通常の顔料としては、公知の無機顔料および有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、たとえば、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラックなどを挙げることができる。無機顔料の形状は、粒子状、薄片状（鱗片状）、繊維状などのいずれであってもよい。有機顔料としては、たとえば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料などの多環式顔料、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを挙げることができる。
【００３０】
通常の顔料に表面改質を施すにあたっては、公知の表面改質法を採用することができる。表面改質法の具体例としては、たとえば、酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化／還元処理などを挙げることができる。この表面改質処理を施すことによって、水に自己分散可能な顔料を得ることができる。
【００３１】
また、市販の自己分散型顔料を用いることもできる。市販の自己分散型顔料としては、たとえば、キャボット（Ｃａｂｏｔ）社製のＣａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２００、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−３００、ＩＪＸ−５５（商品名）、オリエント化学（株）製のＭｉｃｒｏｊｅｔＢｌａｃｋＣＷ−１（商品名）、東洋インキ（株）製の自己分散型顔料、（株）日本触媒製の自己分散型顔料などを挙げることができる。
【００３２】
自己分散型顔料は１種が単独で使用されまたは２種以上が併用される。
自己分散型顔料の含有量は、インク組成物全量の０．２〜１５重量％、好ましくは０．５〜１０重量％の範囲から選択される。０．２重量％未満では、充分な画像濃度が得られなくなり、記録画像の画質が低下することがある。１５重量％を超えると、吐出安定性が悪化する場合がある。
【００３３】
ポリエステル構造を有する樹脂エマルションとしては、ポリエステル粒子を水に分散させたものであれば、特に制限されることなく、公知のものを使用できる。ポリエステル構造を有する樹脂エマルションとしては、市販品を使用することもできる。市販品の具体例としては、たとえば、東洋紡績（株）製のバイロナール（商品名）などを挙げることができる。
【００３４】
ポリエステル構造を有する樹脂エマルションの中でも、記録画像の耐擦過性、保存安定性、吐出安定性などをさらに向上させることなどを考慮すると、ガラス転移点が６０℃以下のものが好ましく、１０〜５０℃のものがさらに好ましく、２０℃のものが特に好ましい。
【００３５】
ポリエステル構造を有する樹脂エマルションは１種が単独で使用されまたは２種以上が併用される。
【００３６】
本発明のインク組成物は、上記必須成分うちの、自己分散型顔料とポリエステル構造を有するエマルション中に含まれる固形分（ポリエステル分）との合計量である固形分の含有量が、インク組成物全量の０．７〜２０重量％の範囲にあることが好ましい。固形分含有量が０．７重量％未満では、記録画像が十分な画像濃度をえられず画質が低下することがある。固形分含有量が２０重量％を超えると、吐出安定性、保存安定性などが不充分になる。
【００３７】
本発明のインク組成物は、分散安定性をさらに向上させたり、インクの乾燥を防止するために、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。水溶性有機溶剤としては、たとえば、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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１、２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ぺトリオールなどの多価アルコ−ル類、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、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ブチルエーテル、テトラエチ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−テルなどの多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどの多価アルコールアリールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタムなどの含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、エチレン尿素、尿素などの含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができる。水溶性有機溶剤は、１種が単独で使用されまたは必要に応じて２種以上が併用される。
【００３８】
本発明のインク組成物は、吐出安定性をさらに向上させるために、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、インク組成物の他の成分との相溶性がよく、液中で安定しているものが好ましい。その具体例としては、非イオン界面活性剤が挙げられる。非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレン系界面活性剤、ポリオキシプロピレン系界面活性剤、ポリオキシ（エチレン−プロピレン）系ノニオン界面活性剤、ポリオキシアセチレン系界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系、その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などの含フッ素系界面活性剤などを挙げることができる。界面活性剤は１種が単独で使用されまたは２種以上が併用される。
【００３９】
本発明のインク組成物は、その好ましい特性を損なわない範囲で、従来からインクジェット記録方式用のインク組成物に用いられている各種の添加剤の１種または２種以上を含んでいてもよい。該添加剤の具体例としては、たとえば、防腐防黴剤、ｐＨ調整剤、キレート試薬、防錆剤などを挙げることができる。
【００４０】
防腐防黴剤としては、たとえば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、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などを挙げることができる。
【００４１】
ｐＨ調整剤としては、調合されるインク組成物に悪影響を及ぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができ、たとえば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩などを挙げることができる。
【００４２】
キレート試楽としては、たとえば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどを挙げることができる。
【００４３】
防錆剤としては、たとえば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニイウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどを挙げることができる。
【００４４】
本発明のインク組成物は、必要に応じて、水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤、溶解助剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤、目詰まり防止剤などを含んでいてもよい。
【００４５】
本発明のインク組成物は、たとえば、自己分散型顔料、１，２−アルカンジオールおよびポリエステル構造を有する樹脂エマルションの所定量、ならびに必要に応じてその他の添加剤などの適当量を用い、これに水を加えて全量を１００重量％に調整し、各成分を水に混合し、分散または溶解させることによって製造できる。
【００４６】
混合は、通常の分散機または混合機を用いて行われる。分散機としては、たとえば、ディスパ、サンドミル、ホモジナイザ、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカ、超音波分散機などを挙げることができる。混合機としては、たとえば、攪拌用の羽根を備えている攪拌機、高速の分散機、乳化機などを挙げることができる。
【００４７】
この様にして得られる本発明のインク組成物はそのまま使用できるけれども、その使用に先立ち、濾過を施してもよい。濾過は、たとえば、孔径０．４５〜８μｍ程度のフィルターを用い、常圧下または減圧下に行われる。
【００４８】
本発明のインク組成物は、インクジェット記録方式のインク組成物として好適に使用できる。特に、ピエゾ型記録ヘッドを備えたインクジェット記録方式のプリンタに適用するのが好ましい。
【００４９】
本発明のインク組成物は、インクジェット記録方式用のインク組成物として用いられるだけでなく、インク組成物が用いられる実質的に全ての用途に用いることができる。該用途の具体例としては、たとえば、グラビアインクなどの印刷インク、水性塗料、化粧品、筆記具用インク、トナー、液体現像剤、電子写真用材料などを挙げることができる。
【００５０】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインク組成物を、ピエゾ型の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置によって、記録媒体上に吐出することによって、行われる。
【００５１】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインク組成物を使用する以外は、従来のインクジェット記録方法と同様に実施できる。
【００５２】
ピエゾ型の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置としては、従来から知られているものを用いることができる。
【００５３】
記録媒体としては、従来から使用されているものを用いることができ、たとえば、普通紙、葉書、カラーコピー用紙、インクジェット用紙、プラスチックシート、プラスチックフィルムなどを挙げることができる。
【００５４】
［実施例］
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
本実施例において、「％」とあるのは、特に断らない限り「重量％」を意味するものとする。
また本実施例において用いられる各成分は、具体的には次のとおりである。
【００５５】
［自己分散型顔料］
Ａ：商品名Ｃａｂ−Ｏ−ｊｅｔ−２００、キャボット社製
Ｂ：商品名Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２自己分散処理、キャボット社製
Ｃ：商品名Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２自己分散処理、東洋インキ（株）製
Ｄ：商品名Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３自己分散処理、東洋インキ（株）製
【００５６】
［顔料］
カーボンブラック：商品名ＭＡ１００、三菱化学（株）製
【００５７】
［顔料分散剤］
界面活性剤型分散剤：商品名ニッサンノニオンＮＳ−２２０、日本油脂（株）製
【００５８】
［ポリエステル構造を有する樹脂エマルション］
Ｅ：商品名バイロナール、ガラス転移温度１３℃、東洋紡績（株）製
Ｆ：商品名バイロナール、ガラス転移温度２０℃、東洋紡績（株）製
Ｇ：商品名バイロナール、ガラス転移温度４０℃、東洋紡績（株）製
Ｈ：商品名バイロナール、ガラス転移温度６０℃、東洋紡績（株）製
【００５９】
［他の樹脂エマルション］
Ｉ：スチレン−アクリル樹脂エマルション 商品名ジョンクリルＪ６７、ジョンソンポリマー社製
【００６０】
実施例１および比較例１〜３
表１に示す割合（％）で各成分を混合し、これにイオン交換水を加えて全量を１００とした。この混合物を２５℃で１時間攪拌した後、１．２μｍのメンブランフィルタを用いて加圧濾過し、次いで脱気処理し、本発明のインク組成物および比較例のインク組成物を調製した。
【００６１】
なお、表１において、ポリエステル構造を有する樹脂エマルションの含有量は、ポリエステル含有量（％）に換算して示した。
【００６２】
上記で得られた実施例１のインク組成物および比較例１〜３のインク組成物を用い、次の方法に従って、評価試験を行った。結果を表１に示す。
【００６３】
［評価１］
実施例および比較例で得られたインク組成物を用い、ピエゾタイプの記録ヘッドを備えたインクジェットプリンタ（商品名：ＣＬ−７００、セイコーエプソン（株）製）によって、普通紙（商品名：シャープＮＭ４Ａ２Ｓ、シャープ（株）製）上に評価パターンを印字し、（ａ）吐出安定性、（ｂ）画質（画像滲み）および（ｃ）定着性を評価した。評価方法は次のとおりである。
【００６４】
（ａ）吐出安定性
インク組成物をプリンタに充填した後、目詰まりチェックパターンを５０枚印字し、各ノズルからのインク吐出性を調べ、下記の基準に従って評価した。
◎：完全に全ノズルが吐出し、連続印字が可能である。
○：不吐出ノズルが発生するが、５０枚連続印字できる。
×：初めは吐出するが、不吐出ノズルが増え、連続印字できない。
【００６５】
（ｂ）画質（画像滲み）
２５℃、２５ＲＨの環境下で評価画像を印字し、１分後に目視で観察し、下記基準に従って評価した。
◎：滲み、ひげはほとんど見られず高画質である。
○：滲み、ひげがわずかに見られるが全体として画質は良い。
×：滲み、ひげが目立ち、画質も悪い。
【００６６】
（ｃ）定着性
２５℃、２５ＲＨの環境下でマゼンタべたを印字し、印字後画像を指で擦り、下記の基準に従って評価した。定着性は耐擦過性の指標であり、定着性が良いと耐擦過性も良好である。
◎：印字直後から画像が乱れない
○：排紙後１０分で乱れなくなる
×：１０分間放置後もやや画像が乱れる
【００６７】
［評価２（保存安定性試験）］
インク組成物を７０℃のオーブンに１０日間放置し、放置前後のインク組成物について、固形物の粒子径を光散乱法粒度分布計（商品名：マイクロトラック、日機装（株）製）によって測定し、放置前後の粒子径変化を調べ、下記の基準に従って評価した。粒子径変化が少ないほど、粒子の凝集が少なく、保存安定性が優れていることになる。
◎： 初期からの平均粒子径変化が３０ｎｍ以内である
○：初期からの平均粒子径変化が３０ｎｍを超え、１００ｎｍ未満である
△：初期からの平均粒子径変化が１００ｎｍを超え、５００ｎｍ未満である
×：初期からの平均粒子径変化が５００ｎｍを超えている
【００６８】
［総合評価］
総合評価の基準は次のとおりである。
○：優れている（各評価において２項目以上◎がある）
△：現状のレベルである（各評価において◎が１項目以下である）
×：劣っている（各評価において△または×がある）
【００６９】
【表１】
表１から、ガラス転移温度が２０℃であるポリエステルエマルションＦを用いた本発明品（実施例１）は、吐出安定性、画質、定着性、保存安定性および定着性（耐擦過性）の全てを高い水準で満たし、インクジェット記録方式用のインク組成物として極めて優れていることが明らかである。
【００７１】
一方、ポリエステル構造を有する樹脂エマルションを含まない比較品（比較例１）は定着性が非常に悪く、分散剤を含む比較品（比較例２）はポリエステル構造を有する樹脂エマルションを含んでいるにもかかわらず、保存安定性が悪く、画質も良くない。また、ポリエステル構造を有する樹脂エマルションに代えてスチレン−アクリル樹脂エマルションを用いた比較品（比較例３）は、保存安定性が著しく低いという欠点を有している。
【００７２】
実施例２〜５
表２に記載の成分を、表２に記載の割合（％）で使用する以外は、実施例１と同様に操作し、本発明のインク組成物を調製した。得られたインク組成物について、実施例１と同様にして、評価試験を行った。結果を表２に併記する。
【００７３】
【表２】
表２から、ガラス転移温度が２０℃であるポリエステル構造を有する樹脂エマルションＦを用いた本発明品（実施例３）は、吐出安定性、画質、定着性、保存安定性および耐擦過性の全てを高い水準で満たし、インクジェット記録方式用のインク組成物として極めて優れていることが明らかである。また、ポリエステル構造を有する樹脂エマルションＦ以外のポリエステル構造を有する樹脂エマルションを含有する本発明品（実施例２、４〜５）についても、全ての性能をバランス良く備えていることが判る。
【００７５】
また、ガラス転移点が６０℃より低いポリエステル構造を有する樹脂エマルションを用いる場合には、さらに優れた効果が得られることが判る。
【００７６】
実施例６および試験例１〜３
表３に記載の成分を、表３に記載の割合（％）で使用する以外は、実施例１と同様に操作し、実施例６の本発明のインク組成物および試験例１〜３のインク組成物を調製した。得られたインク組成物について、実施例１と同様にして、評価試験を行った。結果を表３に併記する。
【００７７】
【表３】
表３から、本発明品が、各種性能を高い水準でバランス良く所持していることが明らかである。
【００７９】
実施例７および試験例４〜７
表４に記載の成分を、表４に記載の割合（％）で使用する以外は、実施例１と同様に操作し、実施例７の本発明のインク組成物および試験例４〜７のインク組成物を調製した。得られたインク組成物について、実施例１と同様にして、評価試験を行った。結果を表４に併記する。
【００８０】
【表４】
表４から、本発明品が、各種性能を高い水準でバランス良く所持していることが明らかである。
【００８２】
実施例８〜１１および比較例４
表５に記載の成分を、表５に記載の割合（％）で使用する以外は、実施例１と同様に操作し、実施例８〜１１の本発明のインク組成物および比較例４のインク組成物を調製した。得られたインク組成物について、実施例１と同様にして、評価試験を行った。結果を表５に併記する。
【００８３】
【表５】
表５から、一般式（１）において、ｎ＝０〜３である１，２−アルカンジオールを用いた本発明品（実施例８〜１１）が全ての性能をバランス良く所持し、特に１，２−ヘキサンジオールを用いた本発明品（実施例１１）が全ての性能を非常に高い水準で満たしていることが明らかである。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、自己分散型顔料と１，２−アルカンジオール（１）とポリエステル構造を有する樹脂エマルションという特定の３成分を併用することによって、特に１，２−アルカンジオール中のジオール構造とポリエステル構造を有する樹脂エマルション中のポリエステル構造との相互作用が起こり、記録媒体の種類に関係なく、記録媒体が普通紙の場合でも、高い耐擦過性を有し、隣接するインクドットの境界部での色滲み、裏抜け、色の混色などがない高画質の記録画像を定着性良く形成することができ、しかも吐出安定性および保存安定性に優れたインクジェット記録方式用のインク組成物を得ることができる。
【００８６】
本発明によれば、ポリエステル構造を有する樹脂エマルションの中でも、ガラス転移温度が６０℃以下、好ましくは２０℃のものを用いることによって、さらに保存安定性に優れたインク組成物を得ることができる。
【００８７】
本発明によれば、本発明のインク組成物中に含まれる顔料とポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分（ポリエステル分）との合計量である固形分含有量を０．７〜２０重量％という特定の範囲から選択することによって、さらに高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性および保存安定性に優れたインク組成物を得ることができる。
【００８８】
本発明によれば、１，２−アルカンジオールの含有量をインク組成物全量の５〜３０重量％という特定の範囲から選択することによって、さらに高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性および保存安定性に優れたインク組成物を得ることができる。
本発明によれば、インク中において、１，２−アルカンジオールの含有量と、顔料およびポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分の合計含有量とが、１：１の重量比、特に、１，２−アルカンジオールが１０重量％含有され、顔料およびポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分が１０重量％含有された場合に、高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性および保存安定性に優れたインク組成物を得ることができる。
【００８９】
本発明によれば、１，２−アルカンジオールが式１においてｎが０〜３の整数である化合物、好ましくは１，２−ヘキサンジオールを用いることによって、保存安定性が一層向上したインク組成物を得ることができる。
【００９０】
本発明によれば、本発明のインク組成物を用い、ピエゾタイプ記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置によって記録を行うことによって、ノズルからの吐出性を良好な状態に保ちながら、記録媒体が普通紙の場合でも、高い耐擦過性を有し、隣接するインクドットの境界部での色滲み、裏抜け、色の混色などがない高画質の記録画像を定着性良く形成することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink composition and an ink jet recording method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an ink composition for inkjet recording using a pigment as a colorant, an ink composition in which a pigment is dispersed in water with a dispersant such as a surfactant, a natural polymer compound, or a synthetic polymer compound (hereinafter, referred to as an ink composition) Called "pigment-dispersed ink composition").
[0003]
The recorded image by the pigment-dispersed ink composition is excellent in fastness such as light resistance and water resistance. However, the pigment-dispersed ink composition is mixed with the adjacent dot inks of different colors due to the dispersing agent contained therein lowering the surface tension of the ink composition, and the color blur is formed at the boundary portion. It is unavoidable that the occurrence of show-through, color mixing, etc. occurs. When the recording medium is plain paper, the tendency becomes more prominent, and a recorded image having high image quality cannot be formed. Furthermore, since the ink composition using a pigment as a colorant has the property that the pigment stays on the surface layer of the recording medium, the scratch resistance of the recorded image is low, and the pigment falls off by rubbing, and the image quality of the recorded image is deteriorated over time. There is a disadvantage that it deteriorates automatically.
[0004]
In addition, when a self-dispersing pigment imparted with water dispersibility by applying a surface modification treatment to the pigment is used, since a dispersant is not necessary, color bleeding, show-through, color mixing, etc. No recorded image can be obtained. However, the water dispersion ink composition of a self-dispersing pigment has a drawback that it has a lower scratch resistance than the pigment dispersion ink composition because the fixing property to a recording medium is not sufficient.
[0005]
In order to prevent mixing of different color dot inks in the pigment-dispersed ink composition or to quickly dry the water-dispersed ink of the self-dispersing pigment, a component (penetrant) that promotes the penetration of the ink into the recording medium is added. Addition into the ink is performed.
[0006]
For example, an ink composition containing a pigment, a dispersant, and 1,2-hexanediol as a penetrating agent as essential components is known (for example, see Patent Document 1). However, since this ink composition contains a dispersant, it is not possible to sufficiently prevent the occurrence of color bleeding, back-through, and color mixing, and the ejection stability from the nozzles is insufficient and recording is performed. It also has the disadvantage that color unevenness occurs in the image. In addition, this ink composition exhibits low scratch resistance, which is a common defect of ink compositions using a pigment as a colorant.
[0007]
An ink composition containing a self-dispersing pigment, 1,2-alkanediol, glycerin, a polyhydric alcohol derivative and / or an acetylene glycol surfactant, and a water-soluble organic solvent is known ( For example, see Patent Document 2). However, even in this ink composition, the disadvantage that the scratch resistance of the recorded image is low is not solved, and the ejection stability and the storage stability are not sufficient.
[0008]
In addition, various water-soluble resins and / or resin emulsions are added to self-dispersed pigment aqueous dispersion inks in order to improve the fixability to a recording medium. However, when these are added, the stable structure of the self-dispersing pigment in water is broken, and aggregation tends to occur, resulting in poor storage stability.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-354888 A
[Patent Document 2]
Republished patent WO00 / 22056
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to have high scratch resistance even when the recording medium is plain paper, regardless of the type of the recording medium, and color bleeding, back-through, color mixing at the boundary of adjacent ink dots, etc. Provided are an ink composition for an ink jet recording system that can form a high-quality recorded image with no fixing and good fixability, and excellent in ejection stability and storage stability, and an ink jet recording method using the ink composition. That is.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that when using a specific three component combination of a self-dispersing pigment, 1,2-alkanediol and a resin emulsion having a polyester structure, the pigment Low scratch resistance, which is a peculiar defect of ink compositions containing the ink, is eliminated, and it has high scratch resistance and can form high-quality recorded images without color bleeding, back-through, and color mixing with good fixability. The present invention was completed by finding that an ink composition having good ejection stability and dispersion stability can be obtained.
[0012]
The present invention is an ink for an inkjet system comprising at least water, a pigment, and an organic solvent, and containing 1,2-alkanediol in the organic solvent.
The pigment is a self-dispersing type that does not require a dispersant, and the ink contains a resin emulsion having a polyester structure,
In the ink, the content of the 1,2-alkanediol, and the total content of solids in the resin emulsion having the pigment and the polyester structure,1: 1The ink composition is adjusted to a weight ratio of
[0013]
According to the present invention, the combination of the specific three components of the self-dispersing pigment, the 1,2-alkanediol, and the resin emulsion having the polyester structure, particularly, the diol structure and the polyester structure in the 1,2-alkanediol are obtained. Regardless of the type of recording medium, it has high scratch resistance and color blurring at the border of adjacent ink dots, regardless of the type of recording medium. In addition, it is possible to form a high-quality recorded image free from show-through and color mixing with good fixability, and to obtain an ink composition for an ink-jet recording system having excellent ejection stability and storage stability.
[0014]
The ink composition of the present invention is characterized in that the glass transition temperature of the resin emulsion having a polyester structure is 60 ° C. or lower.
The ink composition of the present invention is characterized in that a resin emulsion having a polyester structure has a glass transition temperature of 20 ° C.
[0015]
According to the present invention, among the resin emulsions having a polyester structure, the glass transition temperature is 60 ° C. or lower., Preferably 20 ° CBy using this, an ink composition having further excellent storage stability can be obtained.
[0016]
The ink composition of the present invention is characterized in that the solid content in the resin emulsion having a pigment and polyester structure in the ink composition is 0.7 to 20% by weight of the total ink.
[0017]
According to the present invention, the solid content, which is the total amount of the pigment contained in the ink composition of the present invention and the solid content (polyester content) in the resin emulsion having a polyester structure, is 0.7 to 20% by weight. By selecting from the specific range, it is possible to form a higher-quality recorded image and obtain an ink composition excellent in ejection stability and storage stability.
[0018]
The ink composition of the present invention is characterized in that 1,2-alkanediol is in the range of 5 to 30% by weight of the total ink composition.
[0019]
According to the invention, by selecting the content of 1,2-alkanediol from a specific range of 5 to 30% by weight of the total amount of the ink composition, it is possible to form a higher quality recorded image and An ink composition having excellent stability and storage stability can be obtained.
AlsoThe ink composition of the present invention contains 10% by weight of 1,2-alkanediol in the ink, and 10% by weight of solid content in the resin emulsion having a pigment and polyester structure.
The content of 1,2-alkanediol in the ink and the total content of solids in the resin emulsion having a pigment and polyester structure are adjusted to a weight ratio of 1: 1.
According to the present invention, in the ink, the content of 1,2-alkanediol and the total content of solids in the resin emulsion having a pigment and a polyester structure are 1: 1 by weight, particularly 1 , 2-Alkanediol is contained in an amount of 10% by weight, and a solid content in the resin emulsion having a pigment and polyester structure is contained in an amount of 10% by weight, a high-quality recorded image can be formed, and the discharge stability and An ink composition having excellent storage stability can be obtained.
[0020]
In the ink composition of the invention, 1,2-alkanediol is a compound in which n is an integer of 0 to 3 in the following formula 1.
CH3(CH2)nCH (OH) CH2(OH) (1)
[0021]
In the ink composition of the invention, the 1,2-alkanediol is 1,2-hexanediol.
[0022]
According to the present invention, an ink composition having further improved storage stability by using a compound in which 1,2-alkanediol is an integer of 0 to 3 in Formula 1, preferably 1,2-hexanediol. Can be obtained.
[0023]
Further, the present invention is an ink jet recording method, wherein recording is performed by discharging the ink composition of the present invention onto a recording medium by an ink jet recording apparatus equipped with a piezo type recording head.
[0024]
According to the present invention, by using the ink composition of the present invention and performing recording with an ink jet recording apparatus equipped with a piezo-type recording head, the recording medium is plain paper while maintaining good ejection from the nozzles. Even in this case, it is possible to form a high-quality recorded image having high fusing resistance and free from color bleeding, back-through, and color mixing at the boundary between adjacent ink dots with good fixability.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The ink composition of the present invention comprises at least water, a pigment, and an organic solvent. The organic solvent contains 1,2-alkanediol, and the pigment is a self-dispersing type that does not particularly require a dispersant. Further, in the ink composition of the present invention, the ink contains a resin emulsion having a polyester structure. In the ink, the content of 1,2-alkanediol and the total content of solids in the resin emulsion having a pigment and polyester structure are:1: 1The weight ratio is adjusted.
[0026]
1,2-alkanediol is 1,3-alkanediol having 3 to 7 carbon atoms. Specific examples of 1,2-alkanediol include 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, and 1,2-heptanediol. it can. Among these, in consideration of further improving the permeability and storage stability of the ink composition, 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexane A C3-C6 1,2-alkanediol such as diol is preferable, and 1,2-hexanediol is particularly preferable in view of further improving storage stability.
[0027]
The content of 1,2-alkanediol is selected from the range of 5 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight of the total amount of the ink composition. If it is less than 5% by weight, moderate penetrability cannot be obtained, and the fixability and drying property may be adversely affected. If it exceeds 30% by weight, the dispersion stability may deteriorate.
[0028]
The self-dispersing pigment is obtained by imparting dispersibility in water by subjecting a normal pigment to a surface modification treatment. Therefore, it is not necessary to add a pigment dispersant to the ink composition of the present invention.
[0029]
Known inorganic pigments and organic pigments can be used as ordinary pigments. Examples of inorganic pigments include titanium oxide, iron oxide, and carbon black. The shape of the inorganic pigment may be any of particles, flakes (scales), fibers, and the like. Examples of organic pigments include azo pigments such as azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, Examples thereof include polycyclic pigments such as quinofullerone pigments, dye chelates such as basic dye type chelates and acid dye type chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black.
[0030]
A known surface modification method can be employed for surface modification of a normal pigment. Specific examples of the surface modification method include acid / base treatment, coupling agent treatment, polymer graft treatment, plasma treatment, oxidation / reduction treatment, and the like. By performing this surface modification treatment, a pigment that is self-dispersible in water can be obtained.
[0031]
Commercially available self-dispersing pigments can also be used. Examples of commercially available self-dispersing pigments include Cab-o-jet-200, Cab-o-jet-300, IJX-55 (trade name) manufactured by Cabot, and Microjet Black CW manufactured by Orient Chemical Co., Ltd. -1 (trade name), a self-dispersing pigment manufactured by Toyo Ink Co., Ltd., a self-dispersing pigment manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., and the like.
[0032]
One type of self-dispersing pigment is used alone, or two or more types are used in combination.
The content of the self-dispersing pigment is selected from the range of 0.2 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight of the total amount of the ink composition. If it is less than 0.2% by weight, sufficient image density cannot be obtained, and the image quality of the recorded image may deteriorate. If it exceeds 15% by weight, the ejection stability may deteriorate.
[0033]
As the resin emulsion having a polyester structure, any known emulsion can be used without particular limitation as long as the polyester particles are dispersed in water. A commercially available product can also be used as the resin emulsion having a polyester structure. Specific examples of commercially available products include, for example, Bironal (trade name) manufactured by Toyobo Co., Ltd.
[0034]
Among the resin emulsions having a polyester structure, those having a glass transition point of 60 ° C. or lower are preferred in consideration of further improving the scratch resistance, storage stability, ejection stability, etc. of recorded images. ThingsMore preferably, the one at 20 ° C.Particularly preferred.
[0035]
One type of resin emulsion having a polyester structure is used alone, or two or more types are used in combination.
[0036]
The ink composition of the present invention has an ink composition having a solid content which is the total amount of the self-dispersing pigment and the solid content (polyester content) contained in the emulsion having a polyester structure among the above essential components. It is preferably in the range of 0.7 to 20% by weight of the total amount. When the solid content is less than 0.7% by weight, the recorded image may not have a sufficient image density, and the image quality may deteriorate. When the solid content exceeds 20% by weight, ejection stability, storage stability, and the like become insufficient.
[0037]
The ink composition of the present invention may contain a water-soluble organic solvent in order to further improve the dispersion stability and prevent the ink from drying. Examples of the water-soluble organic solvent include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol. Polyhydric alcohols such as 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Polyhydric alcohol alkyl ethers such as diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl Polyhydric alcohol aryl ethers such as glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε -Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as caprolactam, amides such as formamide, N-methylformamide, formamide, N, N-dimethylformamide, amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine and triethylamine , Sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, ethylene urea, urea, propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, etc. . One type of water-soluble organic solvent is used alone, or two or more types are used in combination as required.
[0038]
The ink composition of the present invention may contain a surfactant in order to further improve the ejection stability. The surfactant is preferably one having good compatibility with other components of the ink composition and being stable in the liquid. Specific examples thereof include nonionic surfactants. Nonionic surfactants include polyoxyethylene surfactants, polyoxypropylene surfactants, polyoxy (ethylene-propylene) nonionic surfactants, polyoxyacetylene surfactants, polyoxyethylene nonylphenyl ether , Ethers such as polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene oleic acid, polyoxyethylene oleate, poly Esters such as oxyethylene distearate, sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, polyoxyethylene stearate, Other fluorine alkyl ester, fluorine-containing surfactants such as perfluoroalkyl carboxylates, and the like. One surfactant is used alone, or two or more surfactants are used in combination.
[0039]
The ink composition of the present invention may contain one or more of various additives conventionally used in ink compositions for ink jet recording systems as long as the preferred characteristics are not impaired. Specific examples of the additive include antiseptic / antifungal agents, pH adjusters, chelating reagents, and rust inhibitors.
[0040]
Examples of antiseptic / antifungal agents include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, and the like.
[0041]
As the pH adjuster, any substance can be used as long as the pH can be adjusted to 7 or more without adversely affecting the ink composition to be prepared. For example, amines such as diethanolamine and triethanolamine can be used. Alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, etc. An alkali metal carbonate etc. can be mentioned.
[0042]
Examples of chelate trials include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like.
[0043]
Examples of the rust preventive include acid sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropyl ammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexyl ammonium nitrite and the like.
[0044]
The ink composition of the present invention contains a water-soluble ultraviolet absorber, a water-soluble infrared absorber, a dissolution aid, an antioxidant, an antifoaming agent, a viscosity modifier, an anti-clogging agent, and the like as necessary. Also good.
[0045]
The ink composition of the present invention uses, for example, a predetermined amount of a resin emulsion having a self-dispersing pigment, 1,2-alkanediol, and a polyester structure, and other additives as required. It can be produced by adding water to adjust the total amount to 100% by weight, mixing each component in water, and dispersing or dissolving.
[0046]
Mixing is performed using a normal disperser or a mixer. Examples of the disperser include a disperser, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a bead mill, a paint shaker, and an ultrasonic disperser. Examples of the mixer include a stirrer equipped with a stirring blade, a high-speed disperser, and an emulsifier.
[0047]
The ink composition of the present invention obtained in this way can be used as it is, but may be filtered prior to its use. Filtration is performed under normal pressure or reduced pressure using, for example, a filter having a pore diameter of about 0.45 to 8 μm.
[0048]
The ink composition of the present invention can be suitably used as an ink composition for ink jet recording. In particular, the present invention is preferably applied to an ink jet recording type printer provided with a piezo type recording head.
[0049]
The ink composition of the present invention can be used not only as an ink composition for an ink jet recording system but also for virtually all uses in which the ink composition is used. Specific examples of such applications include printing inks such as gravure inks, water-based paints, cosmetics, writing instrument inks, toners, liquid developers, and electrophotographic materials.
[0050]
The ink jet recording method of the present invention is performed by discharging the ink composition of the present invention onto a recording medium by an ink jet recording apparatus having a piezo type recording head.
[0051]
The inkjet recording method of the present invention can be carried out in the same manner as the conventional inkjet recording method, except that the ink composition of the present invention is used.
[0052]
As an ink jet recording apparatus provided with a piezo type recording head, a conventionally known apparatus can be used.
[0053]
As the recording medium, those conventionally used can be used, and examples thereof include plain paper, postcards, color copy paper, inkjet paper, plastic sheets, and plastic films.
[0054]
[Example]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
In this example, “%” means “% by weight” unless otherwise specified.
Moreover, each component used in a present Example is specifically as follows.
[0055]
[Self-dispersing pigment]
A: Product name Cab-O-jet-200, manufactured by Cabot Corporation
B: Product name C.I. I. Pigment Red 122 self-dispersing treatment, manufactured by Cabot
C: Product name C.I. I. Pigment Red 122 self-dispersing treatment, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
D: Product name C.I. I. Pigment Blue 15: 3 self-dispersing treatment, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
[0056]
[Pigment]
Carbon black: Trade name MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
[0057]
[Pigment dispersant]
Surfactant type dispersant: Brand name Nissan Nonion NS-220, manufactured by NOF Corporation
[0058]
[Resin emulsion with polyester structure]
E: Trade name Bironal, glass transition temperature 13 ° C, manufactured by Toyobo Co., Ltd.
F: Trade name Bironal, glass transition temperature 20 ° C, manufactured by Toyobo Co., Ltd.
G: Trade name Bironal, glass transition temperature 40 ° C, manufactured by Toyobo Co., Ltd.
H: Product name Bironal, glass transition temperature 60 ° C, manufactured by Toyobo Co., Ltd.
[0059]
[Other resin emulsions]
I: Styrene-acrylic resin emulsion Product name John Krill J67, manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd.
[0060]
Example 1 and Comparative Examples 1-3
Each component was mixed in the ratio (%) shown in Table 1, and ion exchange water was added thereto to make the total amount 100. The mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour, and then pressure filtered using a 1.2 μm membrane filter, followed by deaeration treatment to prepare an ink composition of the present invention and a comparative ink composition.
[0061]
In Table 1, the content of the resin emulsion having a polyester structure is shown in terms of polyester content (%).
[0062]
Using the ink composition of Example 1 obtained above and the ink compositions of Comparative Examples 1 to 3, an evaluation test was performed according to the following method. The results are shown in Table 1.
[0063]
[Evaluation 1]
Using the ink compositions obtained in the examples and comparative examples, plain paper (trade name: Sharp NM4A2S) was obtained using an inkjet printer (trade name: CL-700, manufactured by Seiko Epson Corporation) equipped with a piezo-type recording head. An evaluation pattern was printed on (manufactured by Sharp Corporation), and (a) ejection stability, (b) image quality (image bleeding) and (c) fixing property were evaluated. The evaluation method is as follows.
[0064]
(A) Discharge stability
After the ink composition was filled in the printer, 50 clogging check patterns were printed, the ink ejection properties from each nozzle were examined, and evaluated according to the following criteria.
A: All nozzles are completely discharged and continuous printing is possible.
○: Non-ejection nozzles are generated, but 50 sheets can be continuously printed.
×: Discharge at the beginning, but non-ejection nozzles increase and continuous printing cannot be performed.
[0065]
(B) Image quality (image blur)
An evaluation image was printed in an environment of 25 ° C. and 25 RH, visually observed after 1 minute, and evaluated according to the following criteria.
A: Bleeding and whiskers are hardly seen, and the image quality is high.
○: Bleeding and whiskers are slightly seen, but overall the image quality is good.
X: Bleeding and beard are conspicuous and the image quality is poor.
[0066]
(C) Fixing property
A magenta solid was printed in an environment of 25 ° C. and 25 RH, and the printed image was rubbed with a finger and evaluated according to the following criteria. Fixability is an index of scratch resistance. If the fixability is good, the scratch resistance is also good.
A: Image is not disturbed immediately after printing
○: Disturbance 10 minutes after paper discharge
×: The image is slightly disturbed after being left for 10 minutes.
[0067]
[Evaluation 2 (Storage Stability Test)]
The ink composition is left in an oven at 70 ° C. for 10 days, and the particle size of the solid matter is measured with a light scattering particle size distribution meter (trade name: Microtrack, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) for the ink composition before and after being left. Then, the particle size change before and after standing was examined and evaluated according to the following criteria. The smaller the change in particle diameter, the less the aggregation of particles and the better the storage stability.
A: The average particle size change from the beginning is within 30 nm.
○: The average particle size change from the initial stage exceeds 30 nm and is less than 100 nm.
(Triangle | delta): The average particle diameter change from the initial stage exceeds 100 nm, and is less than 500 nm
X: The average particle diameter change from the initial time exceeds 500 nm.
[0068]
[Comprehensive evaluation]
The criteria for comprehensive evaluation are as follows.
○: Excellent (there are two or more items in each evaluation)
Δ: Current level (in each evaluation, ◎ is 1 item or less)
×: Inferior (There is Δ or × in each evaluation)
[0069]
[Table 1]
From Table 1, the product of the present invention (Example 1) using the polyester emulsion F having a glass transition temperature of 20 ° C. has all of ejection stability, image quality, fixability, storage stability and fixability (scratch resistance). It is clear that the ink composition is excellent as an ink composition for an ink jet recording system.
[0071]
On the other hand, the comparative product (Comparative Example 1) which does not contain a resin emulsion having a polyester structure has very poor fixability, and the comparative product containing a dispersant (Comparative Example 2) also contains a resin emulsion having a polyester structure. Regardless, storage stability is poor and image quality is not good. In addition, a comparative product (Comparative Example 3) using a styrene-acrylic resin emulsion instead of a resin emulsion having a polyester structure has a drawback that the storage stability is extremely low.
[0072]
Examples 2-5
An ink composition of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 except that the components shown in Table 2 were used in the proportions (%) shown in Table 2. The obtained ink composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 2.
[0073]
[Table 2]
From Table 2, the product of the present invention (Example 3) using the resin emulsion F having a polyester structure having a glass transition temperature of 20 ° C. has all of ejection stability, image quality, fixing property, storage stability and scratch resistance. It is clear that the ink composition is excellent as an ink composition for an ink jet recording system. Moreover, it turns out that all the performance is provided with sufficient balance also about this invention goods (Example 2, 4-5) containing the resin emulsion which has polyester structures other than the resin emulsion F which has a polyester structure.
[0075]
Further, it can be seen that a more excellent effect can be obtained when a resin emulsion having a polyester structure having a glass transition point lower than 60 ° C. is used.
[0076]
Example 6And Test Examples 1 to 3
Except for using the components described in Table 3 in the proportions (%) described in Table 3, the same operation as in Example 1 was performed,Example 6Ink composition of the present inventionAnd ink compositions of Test Examples 1 to 3Was prepared. The obtained ink composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 3.
[0077]
[Table 3]
From Table 3, it is clear that the product of the present invention possesses various performances at a high level with a good balance.
[0079]
Example7 and Test Examples 4-7
Except for using the ingredients listed in Table 4 in the proportions (%) listed in Table 4, the same operation as in Example 1 was carried out.Example 7Ink composition of the present inventionAnd ink compositions of Test Examples 4 to 7Was prepared. The obtained ink composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 4.
[0080]
[Table 4]
From Table 4, it is clear that the product of the present invention possesses various performances at a high level with a good balance.
[0082]
Example8~ 11And Comparative Example 4
The procedure described in Example 1 was repeated except that the components shown in Table 5 were used in the proportions (%) shown in Table 5.8~ 11The ink composition of the present invention and the ink composition of Comparative Example 4 were prepared. The obtained ink composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 5.
[0083]
[Table 5]
From Table 5, the present invention product using the 1,2-alkanediol in which n = 0 to 3 in the general formula (1) (Examples)8~ 11) Possesses all performance in a well-balanced manner, and in particular, the product of the present invention using 1,2-hexanediol (Example 1).1It is clear that all performances are met at a very high level.
[0085]
【The invention's effect】
According to the present invention, a combination of a specific three components, that is, a self-dispersing pigment, 1,2-alkanediol (1), and a resin emulsion having a polyester structure, particularly the diol structure in 1,2-alkanediol Interaction with the polyester structure in the resin emulsion having a polyester structure occurs, and regardless of the type of recording medium, even if the recording medium is plain paper, it has high scratch resistance and is at the boundary between adjacent ink dots. To obtain an ink composition for an ink jet recording system that can form a high-quality recorded image having no color bleeding, back-through, or color mixing with good fixability, and that is excellent in ejection stability and storage stability. Can do.
[0086]
According to the present invention, among the resin emulsions having a polyester structure, the glass transition temperature is 60 ° C. or less., Preferably 20 ° CBy using this, an ink composition having further excellent storage stability can be obtained.
[0087]
According to the present invention, the solid content, which is the total amount of the pigment contained in the ink composition of the present invention and the solid content (polyester content) in the resin emulsion having a polyester structure, is 0.7 to 20% by weight. By selecting from the specific range, it is possible to form a higher-quality recorded image and obtain an ink composition excellent in ejection stability and storage stability.
[0088]
According to the present invention, by selecting the content of 1,2-alkanediol from a specific range of 5 to 30% by weight of the total amount of the ink composition, it is possible to form a higher quality recorded image and An ink composition having excellent stability and storage stability can be obtained.
According to the present invention, in the ink, the content of 1,2-alkanediol and the total content of solids in the resin emulsion having a pigment and a polyester structure are 1: 1 by weight, particularly 1 , 2-Alkanediol is contained in an amount of 10% by weight, and a solid content in the resin emulsion having a pigment and polyester structure is contained in an amount of 10% by weight, a high-quality recorded image can be formed, and the discharge stability and An ink composition having excellent storage stability can be obtained.
[0089]
According to the present invention, an ink composition having further improved storage stability by using a compound in which 1,2-alkanediol is an integer of 0 to 3 in Formula 1, preferably 1,2-hexanediol. Can be obtained.
[0090]
According to the present invention, by using the ink composition of the present invention and performing recording with an ink jet recording apparatus equipped with a piezo-type recording head, the recording medium is plain paper while maintaining good ejection properties from the nozzles. Even in this case, it is possible to form a high-quality recorded image having high fusing resistance and free from color bleeding, back-through, and color mixing at the boundary between adjacent ink dots with good fixability.
Claims (9)
前記顔料が分散剤を必要としない自己分散型であり、さらに前記インクはポリエステル構造を有する樹脂エマルションを含有し、
インク中において、前記１，２−アルカンジオールの含有量と、前記顔料および前記ポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分の合計含有量とが、１：１の重量比に調整されることを特徴とするインク組成物。In an inkjet system ink comprising at least water, a pigment and an organic solvent and containing 1,2-alkanediol in the organic solvent,
The pigment is a self-dispersing type that does not require a dispersant, and the ink contains a resin emulsion having a polyester structure,
In the ink, the content of the 1,2-alkanediol and the total content of solids in the resin emulsion having the pigment and the polyester structure are adjusted to a weight ratio of 1: 1. An ink composition.
インク中における、１，２−アルカンジオールの含有量と、顔料およびポリエステル構造を有する樹脂エマルション中の固形分の合計含有量とが、１：１の重量比に調整されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のインク組成物。The ink contains 10% by weight of 1,2-alkanediol, and 10% by weight of the solid content in the resin emulsion having a pigment and polyester structure,
The content of 1,2-alkanediol in the ink and the total content of solids in the resin emulsion having a pigment and a polyester structure are adjusted to a weight ratio of 1: 1. Item 6. The ink composition according to any one of Items 1 to 5 .
ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２（ＯＨ） （１）The ink composition according to any one of claims 1 to 6 , wherein the 1,2-alkanediol is a compound in which n is an integer of 0 to 3 in the following formula (1).
CH 3 (CH 2) n CH (OH) CH 2 (OH) (1)
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