JP4323159B2 - Ink jet ink composition - Google Patents

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JP4323159B2 JP2002321587A JP2002321587A JP4323159B2 JP 4323159 B2 JP4323159 B2 JP 4323159B2 JP 2002321587 A JP2002321587 A JP 2002321587A JP 2002321587 A JP2002321587 A JP 2002321587A JP 4323159 B2 JP4323159 B2 JP 4323159B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット用インク組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近のインクジェット記録技術では、高集積高精細のノズルを有するヘッドの作製技術の進展に伴い、微小インク滴の吐出により1200dpi相当以上の高解像の画像を高速印刷することが可能となってきている。インクジェット記録法には、液滴の発生方法、液滴の吐出方向の制御方法などが異なる種々の方法がある。たとえば、液滴の発生方法としては、ピエゾ振動子によりインクジェット用インク組成物に圧力を加える方法、インクジェット用インク組成物に静電界をかけその引力を利用する方法、インクジェット用インク組成物に熱エネルギ−を加えてその際発生する圧力を利用する方法などが知られている。これらのインクジェット記録法の長所としては、直接記録であるためプロセスが簡単である、無騒音である、カラー化が容易である、高速記録が可能である、普通紙が使用できるので低ランニングコストである、微小インク滴を吐出させるので高解像度の記録が可能であるなどが挙げられる。
【0003】
従来、インクジェット用インク組成物としては、臭気、安全性などの面から、水性インク、特に水溶性染料を色材とする染料インクが主流をしめている。しかしながら、染料インクによって形成される記録画像は、耐水性、耐光性などの堅牢性が低いという欠点を有しているので、堅牢性を向上させる目的で種々の検討がなされた結果、最近では、顔料を色材とする顔料インクを用いるインクジェットプリンタ、プロッターが上市されるに至っている。このようなインクジェット記録装置の吐出オリフィスは、直径50μm程度の微細な穴であるので、染料インクに比べて顔料インクは、長期間の保存または記録の休止中に、液媒体の気化(インクの乾燥)、構成成分の変質などによって、目詰まりなどを発生し、印字性能に問題が生じることが多い。さらに、顔料を水に安定的に分散させるために添加されている界面活性剤、高分子化合物などの分散剤が、顔料インク中に気泡を発生させ、この気泡によって顔料インクの吐出安定性、保存安定性、記録画像の画質などがさらに低下し、吐出オリフィスの目詰まりが増加し、インクジェット用インク組成物としての信頼性が損なわれる。記録画像の画質が低下するのは、普通紙に記録を行う場合に特に顕著である。
【0004】
一方、従来から、インクジェット用インク組成物にグリセリン、ポリグリセリンまたはこれらにアルキレンオキサイドを付加してなる化合物を添加することは公知である(たとえば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
【0005】
特許文献1によれば、インクジェット用インク組成物にポリグリセリンを添加することが提案されている。しかしながら、この従来技術には、色材として染料を含有するインクジェット用インク組成物のみが具体的に記載されており、顔料を含有するものについては具体的に記載されていない。
【0006】
特許文献2によれば、水性媒体中に、顔料、水溶性樹脂およびグリセリンなどの多価アルコールにエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドを付加してなる化合物を含有するインクジェット用インク組成物が提案されている。しかしながら、このインク組成物は、吐出オリフィスの目詰まり防止については充分な効果を有していない。
【0007】
また、特許文献3には、顔料、顔料分散剤、水およびポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物を含有するインクジェット用インク組成物が提案されている。この従来技術によれば、分散剤を含む顔料インクにポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物を添加することによって、顔料インクの微細オリフィスにおける乾燥性を改良しようとしている。しかしながら、前述したように、分散剤を用いると気泡の発生によって吐出性能、画質などが低下するのを避けることはできず、また保存安定性も不充分になる。
【0008】
【特許文献1】
特開平3−152170号公報
【特許文献2】
特開平4−18465号公報
【特許文献3】
特開平9−165538号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、記録媒体が普通紙であっても高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性が良好で、吐出オリフィス付近での乾燥が防止され、吐出オリフィスの目詰まりを起こすことがなく、保存安定性にも優れた、信頼性の高いインクジェット用インク組成物を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、少なくとも水、顔料および水溶性有機溶剤を含む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顔料であって、さらに前記水溶性有機溶剤が下記式1で示されるポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルを含むことを特徴とするインクが普通紙に対して高画質の記録画像を形成することができ、目詰まりを起こしにくく、高信頼性を得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
本発明は、少なくとも水、顔料、水溶性有機溶剤および非イオン界面活性剤を含む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顔料であって、前記水溶性有機溶剤が下記式1で示されるポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルを含み、さらに前記非イオン界面活性剤が下記式2で示される化合物であり、
インクジェット用インク組成物の全重量に対して、前記顔料が0.3〜20重量%の割合で含有され、前記ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルが5〜40重量%の割合で含有され、前記非イオン界面活性剤が0.01〜5重量%の割合で含有されていることを特徴とするインクジェット用インク組成物である。
【化3】

Figure 0004323159
〔式中、m、n、oおよびpはそれぞれ、4≦m+n+o+p≦24の関係を満たす0〜24の整数を示す。〕
【化4】
Figure 0004323159
〔式中、EOはエチレンオキサイド基を示す。POはプロピレンオキサイド基を示す。xは10以下の正数を示す。yは、x/2−1<y≦x/3+2の関係を満たす正数を示す。qおよびrはそれぞれ、9≦q+r≦11の関係を満たす0〜11の整数を示す。〕
【0012】
本発明に従えば、少なくとも水、顔料および水溶性有機溶剤を含むインクジェット用インク組成物において、顔料として分散剤を必要としない自己分散型顔料を用い、かつ水溶性有機溶剤として式1で示されるポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(以後「ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)」と呼ぶ)を用いることによって、これらの各成分が相乗的に作用し、記録媒体が普通紙であっても高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性が良好で、吐出オリフィス付近での乾燥が防止され、吐出オリフィスの目詰まりを起こすことがなく、保存安定性にも優れたインクジェット用インク組成物を得ることができる。
【0013】
前述のように、本発明のインクジェット用インク組成物は、吐出安定性、保存安定性、記録画像の画質などの各種性能を高い水準で併せ持つので、インクジェット用インク組成物として高い信頼性を有している。
【0014】
ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)は、湿潤効果が高く、吐出オリフィス近傍でのインクの乾燥を防止する効果を有する。また、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)の濃度が高くなると粘度上昇が大きくなるので、本発明のインクジェット用インク組成物が記録媒体上に吐出され、記録媒体と接触した後に、主溶媒である水が蒸発したりまたは記録媒体へ吸収されることによって、インク組成物中のポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)の含有濃度が上昇してインク組成物が高粘度化し、記録媒体が普通紙であっても、色にじみの少ない高画質印字物を得ることができる。
【0015】
また本発明のインクジェット用インク組成物は、式2で示される非イオン界面活性剤を所定の重量割合で含有する。
【0016】
なくとも水、自己分散型顔料、水溶性有機溶剤およびポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)を含むインクジェット用インク組成物に、さらに式2で示される非イオン界面活性剤(以後「非イオン界面活性剤(2)」と呼ぶ)を配合することによって、特にポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)と非イオン界面活性剤(2)との相乗作用によって、本発明インクジェット用インク組成物の吐出安定性、保存安定性などがさらに向上する。
【0017】
前述のように、一般に、顔料分散剤として用いられる界面活性剤はインクジェット用インク組成物中で気泡を発生させ、インクジェット用インク組成物の吐出安定性などに悪影響を及ぼす。しかしながら、非イオン界面活性剤(2)を、本発明の特定の組成を有するインクジェット用インク組成物に配合する場合には、ほとんど気泡が発生しないので、インクジェット用インク組成物の粘度を調整して良好な吐出安定性を確保するという、界面活性剤の本来の配合目的を達成することができる。
【0018】
また、界面活性剤は水との混和性に問題があり、長期保存によって分離を起こし、インクジェット用インク組成物の保存安定性を劣化させるというのが一般的な認識である。これに対し、非イオン界面活性剤(2)は、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)が酸化プロピレンを付加されていることによって、インクジェット用インク組成物に親油性を付与することができるので、却って水中で安定に存在し、分離することがなく、インクジェット用インク組成物の保存安定性に悪影響を及ぼすことがなく、さらに向上させることができる。
【0019】
また本発明のインクジェット用インク組成物は、下記式3で示される1,2−アルカンジオール(以後「1,2−アルカンジオール(3)」という)が、インクジェット用インク組成物の全重量に対して、5〜30重量%の割合で含有されていることを特徴とする。
CH(CHCH(OH)CH(OH) (3)
〔式中、tは2または3を示す。〕
【0020】
本発明に従えば、少なくとも水、自己分散型顔料、水溶性有機溶剤およびポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)を含むインクジェット用インク組成物またはさらに非イオン界面活性剤(2)を配合したインクジェット用インク組成物に、さらに1,2−アルカンジオール(3)を配合することによって、記録画像に色にじみ(フェザリング)を発生させることなく、インクジェット用インク組成物の記録媒体への浸透性、ひいては記録媒体上での乾燥性を向上させることができる。
【0021】
インクジェット用インク組成物の記録媒体への浸透性を向上させると、フェザリングが生じる場合があるけれども、上記の特定の組成を有する本発明のインクジェット用インク組成物に1,2−アルカンジオール(3)を配合しても、フェザリングは実質的に発生することがない。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェット用インク組成物は、少なくとも、自己分散型顔料、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)および非イオン界面活性剤(2)を有効成分とし、残部が水である水性組成物である。そして、自己分散型顔料と、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)と、非イオン界面活性剤(2)とが、所定の重量割合で含有されている。
【0023】
自己分散型顔料は、顔料の表面に表面改質処理を施すことによって、顔料が水中で帯電して分散する、水中での分散性を付与したものである。自己分散型顔料を水中で分散させるに際しては、分散剤を必要としない。
【0024】
表面処理が施される顔料としては特に制限されることなく、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、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されるカーボンブラックなどを挙げることができる。有機顔料としては、たとえば、アゾ顔料(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)、多環式顔料(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)、染料キレート(塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、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。
【0025】
顔料に施す表面改質処理としては公知の方法を採用することができ、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。
【0026】
本発明においては、市販の自己分散型顔料を使用することもできる。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Microjet Black CW−1(商品名)、(株)日本触媒から販売されている自己分散型顔料などを挙げることができる。
【0027】
自己分散型顔料は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
本発明のインクジェット用インク組成物に用いられる自己分散型顔料の含有量は、インクジェット用インク組成物の全重量に対して、0.3〜20重量%、好ましくは0.5〜10重量%である。0.3重量%未満では、十分な画像濃度が得られなくなり、20重量%を超えると吐出の安定性が悪化する場合がある。
【0028】
本発明のインクジェット用インク組成物においては、自己分散型顔料とともに、必須成分としてポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)を用いる
ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)は、ジグリセリンに酸化プロピレンを付加重合してなるエーテル・ポリオール化合物である。ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)のオキシエチレン(−CH(CH)CHO−)付加数は4から24、好ましくは4から14である。オキシエチレン付加数が4から14のジグリセリルエーテルを用いると、湿潤性が向上し、目詰まり防止に効果的である。オキシエチレン付加数が24を超えると、親油性が高くなりすぎ、水溶性に問題が生じる。オキシエチレン付加数が4未満では、親油性が低くなり、界面活性剤の安定性に与える効果などが小さくなる。
【0029】
本発明においては、市販のポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)を使用することもでき、その具体例としては、たとえば、阪本薬品工業(株)製のSCPシリーズ(商品名)などを挙げることができる。
【0030】
ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
【0031】
本発明のインクジェット用インク組成物におけるポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)の含有量は、その効果を充分に発揮させ、記録画像の画質などを向上させることなどを考慮すると、本発明のインクジェット用インク組成物の全重量に対して5〜40重量%の範囲である。使用量が5重量%未満では、適度な湿潤性が得られない。また40重量%を超えると、インク組成物の吐出安定性および飛翔性が悪化する。通常、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)の使用量が多くなるに従って、インク組成物の粘度が急上昇し、さらなる高画質化が可能であるので、高画質の記録画像を得るにためは、40重量%を限度にして使用量を多くすればよい。
【0032】
本発明のインクジェット用インク組成物は、必須成分としてさらに非イオン界面活性剤(2)を含む。非イオン界面活性剤(2)を配合することによって、インク組成物の吐出安定性および保存安定性がよくなり、信頼性の向上が見込まれる。非イオン界面活性剤(2)としては、たとえば、(株)日本触媒製のソフタノールEPシリーズ(商品名)などを挙げることができる。
【0033】
非イオン界面活性剤(2)は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
【0034】
本発明のインクジェット用インク組成物における非イオン界面活性剤(2)の含有量は、その効果を充分に発揮させ、吐出安定性、記録媒体への浸透性、記録画像の画質などを向上させることを考慮すると本発明のインクジェット用インク組成物の全重量の0.01〜5重量%の範囲から選択される。0.05重量%未満では、界面活性効果が得られない。5重量%を超えるとインクの保存安定性に問題が生じる。
【0035】
本発明のインクジェット用インク組成物は、1,2−アルカンジオール(3)を所定の重量割合で含んでいてもよい。1,2−アルカンジオール(3)としては、1,2−ペンタンジオールおよび1,2−ヘキサンジオールが挙げられる。炭素数が5または6である1,2−アルカンジオールがインク組成物に添加されると、浸透性が適度に向上する。
【0036】
1,2−アルカンジオール(3)は、1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
【0037】
本発明のインクジェット用インク組成物における1,2−アルカンジオール(3)の添加量は、その効果を充分に発揮させ、保存安定性、記録媒体への浸透性、記録画像の画質などを向上させることを考慮すると本発明のインクジェット用インク組成物の全重量の5〜30重量%の範囲である。5重量%未満では、適度な浸透性が得られない。また30重量%を超えると、分散安定性が悪化する。
【0038】
さらに本発明のインクジェット用インク組成物は、インク組成物の物性を調整するため、インク組成物の乾燥をさらに防止するため、インク組成物の溶解安定性を向上させるためなどの目的で、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等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種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
【0039】
本発明のインクジェット用インク組成物は、その好ましい特性を損なわない範囲で、水溶性樹脂を定着剤として含んでいてもよい。なお、本発明の表面改質顔料である自己分散型顔料は、水溶性樹脂からなる分散剤を用いること無く水に分散および/または溶解が可能な色材であるので、本発明のインク組成物で用いる水溶性樹脂は、定着のためのみに用いることができる。すなわち、通常顔料に分散性を付与するためには、顔料と分散剤とが吸着し合う組み合わせで各々を選ぶ必要があるけれども、本発明では、組み合わせを考慮せずに定着性のみで水溶性樹脂を選択することができる。水溶性樹脂としては、たとえば、水溶性ロジン類、アルギン酸類、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、スチレン−アクリル酸樹脂、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−マレイン酸半エステル樹脂、アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、イソブチレン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミンなどが挙げられる。水溶性樹脂は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
【0040】
また、本発明のインクジェット用インク組成物は、従来より知られているインクジェット用インクの添加剤を含んでいてもよい。たとえば、防腐防黴剤としては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が使用できる。pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずに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類、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元素の水酸化物、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の炭酸塩などが挙げられる。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が挙げられる。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が挙げられる。その他、目的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、酸化防止剤などを添加することもできる。
【0041】
本発明のインクジェット用インク組成物の通常の形態は、自己分散型顔料0.3〜20重量%、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)5〜40重量%および非イオン界面活性剤(2)0.01〜5重量%を含有し、残部が水である組成物である。
【0043】
本発明のインクジェット用インク組成物の好ましい形態は、自己分散型顔料0.〜20重量%、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)5〜40重量%、非イオン界面活性剤(2)0.01〜5重量%および1,2−アルカンジオール(3)5〜30重量%を含有し、残部が水である組成物である。
【0044】
本発明のインクジェット用インク組成物は、たとえば、自己分散型顔料、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)および非イオン界面活性剤(2)の所定量、ならびに必要に応じて、1,2−アルカンジオール(3)、その他の添加剤などの適量を用い、これに水を加えて全量を100重量%に調整し、各成分を水に分散または溶解させることによって製造できる。
【0045】
分散は、通常の分散機を用いて行われる。該分散機には、たとえば、ディスパー、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカー、超音波分散機などを挙げることができる。混合は、攪拌用の羽根を備えている攪拌機,高速の分散機,乳化機などによって行われる。
【0046】
この様にして得られる本発明のインクジェット用インク組成物はそのまま使用されることができるけれども、その使用に先立ち、濾過が施されてもよい。濾過は、たとえば、孔径0.8μm以下のフィルター、孔径0.45μm以下のフィルターなどを用い、常圧下または減圧下に行われる。
【0047】
本発明のインクジェット用インク組成物は、インクジェット記録方式用の水性インクとして用いられるだけでなく、水性インク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。その具体例としては、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。
【0048】
[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。なお、以下において、「%」とあるのは重量基準である。
本実施例において使用する主な成分は、次のとおりである。
【0049】
[顔料]
下記A〜Cは自己分散型顔料水分散体である。
A:商品名Cab−O−jet−200、Cabot社製
B:商品名C.I.ピグメントレッド122自己分散処理、Cabot社製
C: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
カーボンブラック:商品名MA100、三菱化学(株)製(比較例用)
【0050】
[ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)]
:商品名SPC1000、m+n+o+p=14、阪本薬品工業(株)製
【0051】
[非イオン界面活性剤]
非イオン界面活性剤(2):商品名ソフタノールEP7045、x=7、y=4.5、(株)日本触媒製
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエーテル:商品名エパン、第一工業製薬(株)製
【0052】
[顔料分散剤]
界面活性剤型顔料分散剤:商品名ニッサンノニオンNS−220、日本油脂(株)製(比較例用)
【0053】
組成物1および比較例1〜2
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、組成物および比較例のインクジェット用インク組成物を調製した。
【0054】
なお、表1において、自己分散型顔料水分散体および樹脂成分は、固形分量で示した。
【0055】
上記で得られた組成物1のインク組成物および比較例1〜2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。
【0056】
[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、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)乾燥性を評価した。評価方法は次のとおりである。
【0057】
(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で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する。
○:初めは吐出するが、不吐出ノズルがわずかに発生する。
×:初めはほぼ吐出するが、目詰まりを起こし、多くのノズルが不吐出になる。
【0058】
(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、ひげがやや気になる。
×:滲み、ひげが目立ち、画質も悪い。
【0059】
(c)乾燥性
25℃、25RHの環境下で普通紙にべたを印字し、画像上に印字に用いたのと同じ普通紙を重ねて100gの荷重をかけたときに、重ねた普通紙にインクが移らなくなるまでの時間を測定し、下記の基準に従って評価した。
◎:1分以内で移らなくなる。
○:1〜30分で移らなくなる。
×:移らなくなるまでに30分を超える時間を要する。
【0060】
[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50nm以内である。
○:初期からの平均粒子径変化が50nmを超え、300nm未満である。
×:初期からの平均粒子径変化が300nmを超え、1μm未満である。
【0061】
[総合評価]
総合評価の基準は次のとおりである。
○:優れているもの(各項目において×がないもの)
×:現状以下のもの(×の項目があるもの)
【0062】
【表1】
Figure 0004323159
【0063】
表1から、組成物1が吐出安定性、画質、乾燥性および保存安定性といったインクジェット用インク組成物に要求される諸性能を高い水準で満たしているのに対し、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)を含まない比較品(比較例1)は吐出安定性、画質、乾燥性が劣り、かつ保存安定性が著しく劣り、インクジェット用インク組成物としての信頼性が低く、またポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)を含んでいても、自己分散型顔料ではなく、分散剤を必要とする顔料を含む比較品(比較例2)は吐出安定性、保存安定性および画質が著しく劣り、信頼性に乏しいことが明らかである。
【0064】
[実施例1および組成物2
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、組成物1と同様に操作し、本発明のインク組成物である実施例1および組成物2を調製した。得られたインク組成物について、組成物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。
【0065】
【表2】
Figure 0004323159
【0066】
表2から、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)と非イオン界面活性剤(2)とを含む本発明品(実施例)が、吐出安定性、画質、乾燥性、保存安定性などの各種性能のすべてを高水準で満たしていることが明らかである。
【0067】
これに対し、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)と非イオン界面活性剤(2)以外の非イオン界面活性剤とを含む組成物2は、気泡の発生が認められ、吐出安定性、画質および保存安定性もやや劣るものの、満足できる水準にあることが明らかである。
【0068】
このことから、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)と非イオン界面活性剤(2)とを組み合わせて配合することによって、吐出安定性、画質および保存安定性がさらに向上することが判る。
【0069】
[実施例4および組成物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、組成物1と同様に操作し、本発明のインク組成物である実施例2〜4および組成物3を調製した。得られたインク組成物について、組成物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。
【0070】
【表3】
Figure 0004323159
【0071】
表3から、1,2−アルカンジオール(3)の配合によって、本発明のインクジェット用インク組成物の画質および乾燥性がさらに向上することが明らかである(実施例および)。組成物3についても、組成物2との比較から、乾燥性が向上していることが明らかである。
【0072】
このことから、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)と非イオン界面活性剤(2)と1,2−アルカンジオールとの組合わせによって、画質および乾燥性が向上することが判る。
【0073】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも水、顔料、水溶性有機溶剤および非イオン界面活性剤を含むインクジェット用インク組成物において、顔料として分散剤を必要としない自己分散型顔料を用い、水溶性有機溶剤としてポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)を用い、さらに非イオン界面活性剤として特定構造の非イオン界面活性剤(2)を用いる。そして、インクジェット用インク組成物は、前記顔料と、前記ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)と、前記非イオン界面活性剤(2)とが、所定の重量割合で含有されている。これによって、これらの各成分が相乗的に作用し、記録媒体が普通紙であっても高画質の記録画像を形成することができ、吐出安定性が良好で、吐出オリフィス付近での乾燥が防止され、吐出オリフィスの目詰まりを起こすことがなく、保存安定性にも優れた、信頼性の高いインクジェット用インク組成物を得ることができる。特にポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)と非イオン界面活性剤(2)との相乗作用によって、本発明インクジェット用インク組成物の吐出安定性、保存安定性などがさらに向上する。
【0075】
本発明によれば、少なくとも水、自己分散型顔料、水溶性有機溶剤としてポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル(1)および非イオン界面活性剤(2)を配合したインクジェット用インク組成物に、さらに1,2−アルカンジオール(3)を所定の重量割合で配合することによって、記録画像に色にじみ(フェザリング)を発生させることなく、インクジェット用インク組成物の記録媒体への浸透性、ひいては記録媒体上での乾燥性を向上させることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet ink composition.
[0002]
[Prior art]
In recent ink jet recording technology, with the development of head manufacturing technology having highly integrated high-definition nozzles, it has become possible to print high-resolution images equivalent to 1200 dpi or more at high speed by discharging minute ink droplets. Yes. As the ink jet recording method, there are various methods in which a droplet generation method, a droplet discharge direction control method, and the like are different. For example, droplets may be generated by applying pressure to the ink-jet ink composition using a piezo vibrator, applying an electrostatic field to the ink-jet ink composition, and utilizing the attractive force, and applying thermal energy to the ink-jet ink composition. There is known a method of using a pressure generated by adding-. The advantages of these inkjet recording methods are that they are direct recording, the process is simple, no noise, easy colorization, high-speed recording is possible, and plain paper can be used at low running costs. For example, since a minute ink droplet is ejected, high-resolution recording is possible.
[0003]
Conventionally, as ink-jet ink compositions, water-based inks, particularly dye inks using a water-soluble dye as a coloring material have been mainly used from the viewpoints of odor and safety. However, since the recorded image formed by the dye ink has a drawback of low fastness such as water resistance and light resistance, various studies have been made for the purpose of improving the fastness. Inkjet printers and plotters using pigment inks with pigments as color materials have been put on the market. Since the discharge orifice of such an ink jet recording apparatus is a fine hole having a diameter of about 50 μm, the pigment ink, compared with the dye ink, vaporizes the liquid medium (drys the ink during a long period of storage or recording pause). In many cases, clogging or the like occurs due to alteration of the constituent components, resulting in problems in printing performance. In addition, surfactants and polymer compounds added to stably disperse the pigment in water generate bubbles in the pigment ink, and these bubbles cause ejection stability and storage of the pigment ink. The stability, the image quality of the recorded image, and the like are further deteriorated, the clogging of the discharge orifice is increased, and the reliability as the ink composition for inkjet is impaired. The deterioration of the image quality of the recorded image is particularly noticeable when recording on plain paper.
[0004]
On the other hand, it is conventionally known to add glycerin, polyglycerin, or a compound obtained by adding alkylene oxide to these to an ink-jet ink composition (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). .
[0005]
According to Patent Document 1, it has been proposed to add polyglycerin to an inkjet ink composition. However, this prior art specifically describes only an ink-jet ink composition containing a dye as a coloring material, and does not specifically describe what contains a pigment.
[0006]
Patent Document 2 proposes an ink-jet ink composition containing a compound obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a pigment, a water-soluble resin, and a polyhydric alcohol such as glycerin in an aqueous medium. However, this ink composition does not have a sufficient effect for preventing clogging of the discharge orifice.
[0007]
Patent Document 3 proposes an ink-jet ink composition containing a pigment, a pigment dispersant, water, and an alkylene oxide adduct of polyglycerin. According to this prior art, an attempt is made to improve the drying property at the fine orifice of the pigment ink by adding an alkylene oxide adduct of polyglycerin to the pigment ink containing the dispersant. However, as described above, when a dispersant is used, it cannot be avoided that the discharge performance, image quality, and the like are deteriorated due to the generation of bubbles, and the storage stability is insufficient.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-3-152170
[Patent Document 2]
JP-A-4-18465
[Patent Document 3]
JP-A-9-165538
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to form a high-quality recorded image even if the recording medium is plain paper, to have good ejection stability, to prevent drying near the ejection orifice, and to clog the ejection orifice. An object of the present invention is to provide a highly reliable ink-jet ink composition that does not occur and has excellent storage stability.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a self-dispersing pigment in which the pigment does not require a dispersant in an ink for an inkjet system containing at least water, a pigment, and a water-soluble organic solvent. Further, the ink characterized in that the water-soluble organic solvent contains polyoxypropylene diglyceryl ether represented by the following formula 1 can form a high-quality recorded image on plain paper, It has been found that clogging is unlikely and high reliability can be obtained, and the present invention has been completed.
[0011]
  The present invention relates to an ink for an inkjet system including at least water, a pigment, a water-soluble organic solvent, and a nonionic surfactant, wherein the pigment does not require a dispersant, and the water-soluble organic solvent is a self-dispersing pigment. The polyoxypropylene diglyceryl ether represented by the following formula 1 is included, and the nonionic surfactant is a compound represented by the following formula 2.
  The pigment is contained in a proportion of 0.3 to 20% by weight, the polyoxypropylene diglyceryl ether is contained in a proportion of 5 to 40% by weight, and the non-ion is based on the total weight of the ink composition for inkjet. 0.01 to 5% by weight of surfactantIt is an ink composition for inkjet which is contained in a proportion.
[Chemical 3]
Figure 0004323159
[Wherein, m, n, o and p each represent an integer of 0 to 24 satisfying the relationship of 4 ≦ m + n + o + p ≦ 24. ]
[Formula 4]
Figure 0004323159
[Wherein, EO represents an ethylene oxide group. PO represents a propylene oxide group. x represents a positive number of 10 or less. y represents a positive number satisfying a relationship of x / 2-1 <y ≦ x / 3 + 2. q and r each represent an integer of 0 to 11 that satisfies the relationship of 9 ≦ q + r ≦ 11. ]
[0012]
According to the present invention, in an inkjet ink composition containing at least water, a pigment, and a water-soluble organic solvent, a self-dispersing pigment that does not require a dispersant is used as the pigment, and the water-soluble organic solvent is represented by Formula 1. By using polyoxypropylene diglyceryl ether (hereinafter referred to as “polyoxypropylene diglyceryl ether (1)”), these components act synergistically, and even if the recording medium is plain paper, high image quality is achieved. An inkjet ink composition which can form a recorded image, has good ejection stability, prevents drying near the ejection orifice, does not cause clogging of the ejection orifice, and has excellent storage stability. Obtainable.
[0013]
As described above, the ink-jet ink composition of the present invention has various performances such as ejection stability, storage stability, and recorded image quality at a high level, and thus has high reliability as an ink-jet ink composition. ing.
[0014]
Polyoxypropylene diglyceryl ether (1) has a high wetting effect and has the effect of preventing ink drying in the vicinity of the ejection orifice. In addition, since the increase in viscosity increases as the concentration of polyoxypropylene diglyceryl ether (1) increases, the ink composition for ink-jet recording of the present invention is ejected onto the recording medium and is the main solvent after contacting the recording medium. As the water evaporates or is absorbed into the recording medium, the concentration of polyoxypropylene diglyceryl ether (1) in the ink composition increases, the ink composition becomes highly viscous, and the recording medium is plain paper. Even if it exists, a high quality printed matter with little color blur can be obtained.
[0015]
  The inkjet ink composition of the present invention comprises,formulaNonionic surfactant represented by 2At a given weight percentageContainThe
[0016]
  SmallA nonionic surfactant represented by formula 2 (hereinafter referred to as “nonionic surfactant”) is further added to the ink-jet ink composition containing at least water, a self-dispersing pigment, a water-soluble organic solvent, and polyoxypropylene diglyceryl ether (1). (Referred to as “agent (2)”), and in particular, by the synergistic action of the polyoxypropylene diglyceryl ether (1) and the nonionic surfactant (2), the ejection stability of the inkjet ink composition of the present invention. Further, storage stability and the like are further improved.
[0017]
As described above, generally, a surfactant used as a pigment dispersant generates bubbles in an ink jet ink composition, which adversely affects the ejection stability of the ink jet ink composition. However, when the nonionic surfactant (2) is blended in the ink jet ink composition having the specific composition of the present invention, since almost no bubbles are generated, the viscosity of the ink jet ink composition is adjusted. It is possible to achieve the original blending purpose of the surfactant to ensure good ejection stability.
[0018]
  Further, it is generally recognized that surfactants have a problem in miscibility with water, cause separation by long-term storage, and deteriorate the storage stability of the ink-jet ink composition. On the other hand, the nonionic surfactant (2) can impart lipophilicity to the ink composition for inkjet by adding propylene oxide to the polyoxypropylene diglyceryl ether (1). On the other hand, it is stably present in water, does not separate, does not adversely affect the storage stability of the ink-jet ink composition, and can be further improvedThe
[0019]
  In addition, the inkjet ink composition of the present invention has a 1,2-alkanediol represented by the following formula 3 (hereinafter referred to as “1,2-alkanediol (3)”):5 to 30% by weight relative to the total weight of the ink-jet ink compositionIt is contained in a ratio.
      CH3(CH2)tCH (OH) CH2(OH) (3)
[Wherein t represents 2 or 3. ]
[0020]
According to the present invention, an inkjet ink composition containing at least water, a self-dispersing pigment, a water-soluble organic solvent, and a polyoxypropylene diglyceryl ether (1) or further containing a nonionic surfactant (2) is used. By further adding 1,2-alkanediol (3) to the ink composition, the ink composition for ink-jet recording can penetrate into the recording medium without causing color bleeding (feathering) in the recorded image, and thus Dryability on the recording medium can be improved.
[0021]
Feathering may occur when the ink-jet ink composition has improved permeability to a recording medium, but 1,2-alkanediol (3) is added to the ink-jet ink composition of the present invention having the above specific composition. ) Does not substantially cause feathering.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The inkjet ink composition of the present invention comprises at least a self-dispersing pigment.TheLioxypropylene diglyceryl ether (1)And nonionic surfactant (2)Is an aqueous composition in which the remainder is water.The self-dispersing pigment, polyoxypropylene diglyceryl ether (1), and nonionic surfactant (2) are contained in a predetermined weight ratio.
[0023]
Self-dispersing pigments are those that are given water dispersibility in which the pigment is charged and dispersed in water by subjecting the surface of the pigment to a surface modification treatment. When dispersing the self-dispersing pigment in water, no dispersant is required.
[0024]
The pigment subjected to the surface treatment is not particularly limited, and known inorganic pigments and organic pigments can be used. Examples of the inorganic pigment include carbon black produced by a known method such as titanium oxide, iron oxide, a contact method, a furnace method, and a thermal method. Examples of organic pigments include azo pigments (azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments. , Isoindolinone pigments, quinofullerone pigments), dye chelates (basic dye type chelates, acidic dye type chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like.
[0025]
As the surface modification treatment applied to the pigment, known methods can be employed, and examples thereof include acid / base treatment, coupling agent treatment, polymer graft treatment, plasma treatment, and oxidation / reduction treatment.
[0026]
In the present invention, 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 Corporation, and Microjet Black CW- manufactured by Orient Chemical Co., Ltd. 1 (trade name) and self-dispersing pigments sold by Nippon Shokubai Co., Ltd.
[0027]
A self-dispersion type pigment can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
The content of the self-dispersing pigment used in the ink-jet ink composition of the present invention is 0.3 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, based on the total weight of the ink-jet ink composition. is there. If it is less than 0.3% by weight, sufficient image density cannot be obtained, and if it exceeds 20% by weight, the ejection stability may deteriorate.
[0028]
In the inkjet ink composition of the present invention, the polyoxypropylene diglyceryl ether (1) is used as an essential component together with the self-dispersing pigment.
Polyoxypropylene diglyceryl ether (1) is an ether / polyol compound obtained by addition polymerization of propylene oxide to diglycerin. Polyoxypropylene diglyceryl ether (1) oxyethylene (-CH2(CH3) CHO-) Addition number is 4 to 24, preferably 4 to 14. Use of diglyceryl ether having an addition number of oxyethylene of 4 to 14 improves wettability and is effective in preventing clogging. If the oxyethylene addition number exceeds 24, the lipophilicity becomes too high, causing a problem in water solubility. When the oxyethylene addition number is less than 4, the lipophilicity is lowered, and the effect on the stability of the surfactant is reduced.
[0029]
In the present invention, commercially available polyoxypropylene diglyceryl ether (1) can also be used, and specific examples thereof include, for example, the SCP series (trade name) manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd. it can.
[0030]
Polyoxypropylene diglyceryl ether (1) can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
[0031]
  The content of polyoxypropylene diglyceryl ether (1) in the ink-jet ink composition of the present invention is, ThatIn view of sufficiently exerting the above effect and improving the image quality of the recorded image, the content is in the range of 5 to 40% by weight with respect to the total weight of the ink-jet ink composition of the present invention. When the amount used is less than 5% by weight, an appropriate wettability cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the ejection stability and the flying property of the ink composition are deteriorated. Usually, as the amount of polyoxypropylene diglyceryl ether (1) used increases, the viscosity of the ink composition increases rapidly, and further higher image quality is possible. Therefore, in order to obtain a high-quality recorded image, 40 The amount used may be increased up to the weight percent.
[0032]
  The inkjet ink composition of the present invention comprises:In addition as an essential ingredientContains nonionic surfactant (2)MuBy blending the nonionic surfactant (2), the ejection stability and storage stability of the ink composition are improved, and reliability is expected to be improved. Examples of the nonionic surfactant (2) include Softanol EP series (trade name) manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
[0033]
Nonionic surfactant (2) can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
[0034]
  The content of the nonionic surfactant (2) in the inkjet ink composition of the present invention is:, ThatIn consideration of improving the ejection stability, permeability to the recording medium, image quality of the recorded image, etc., 0.01 to 5% by weight of the total weight of the inkjet ink composition of the present invention Is selected from the range. If it is less than 0.05% by weight, the surface-active effect cannot be obtained. If it exceeds 5% by weight, a problem occurs in the storage stability of the ink.
[0035]
  The inkjet ink composition of the present invention comprises 1,2-alkanediol (3).At a given weight percentageMay be included. Examples of 1,2-alkanediol (3) include 1,2-pentanediol and 1,2-hexanediol. When 1,2-alkanediol having 5 or 6 carbon atoms is added to the ink composition, the permeability is appropriately improved.
[0036]
1,2-alkanediol (3) can be used alone or in combination of two or more.
[0037]
  The amount of 1,2-alkanediol (3) added to the inkjet ink composition of the present invention is, ThatIn consideration of improving the storage stability, the permeability to the recording medium, the image quality of the recorded image and the like, the range of 5 to 30% by weight of the total weight of the ink-jet ink composition of the present invention is exhibited. It is. If it is less than 5% by weight, a suitable permeability cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 30% by weight, the dispersion stability deteriorates.
[0038]
Furthermore, the inkjet ink composition of the present invention is water-soluble for the purpose of adjusting the physical properties of the ink composition, further preventing the ink composition from drying, and improving the dissolution stability of the ink composition. An organic solvent may be included. 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, and petriol; polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether; Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam, formamide, N-methylformamide, formami Amides such as N, N-dimethylformamide, amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, sulfur-containing compounds such as dimethylsulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, ethylene urea, urea And propylene carbonate, ethylene carbonate, and γ-butyrolactone. A water-soluble organic solvent can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
[0039]
The ink-jet ink composition of the present invention may contain a water-soluble resin as a fixing agent as long as the preferable characteristics are not impaired. The self-dispersing pigment that is the surface-modified pigment of the present invention is a colorant that can be dispersed and / or dissolved in water without using a dispersant made of a water-soluble resin. The water-soluble resin used in can be used only for fixing. That is, in order to impart dispersibility to a normal pigment, it is necessary to select each of the combinations in which the pigment and the dispersant adsorb. However, in the present invention, the water-soluble resin can be used only by fixing without considering the combination. Can be selected. Examples of the water-soluble resin include water-soluble rosins, alginic acids, polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, styrene-acrylic acid resin, styrene-acrylic acid-acrylic acid ester resin, and styrene-maleic acid. Acid resin, styrene-maleic acid half ester resin, acrylic acid-acrylic acid ester resin, isobutylene-maleic acid resin, rosin-modified maleic acid resin, polyvinylpyrrolidone, gum arabic starch, polyallylamine, polyvinylamine, polyethyleneimine, etc. . A water-soluble resin can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
[0040]
The ink-jet ink composition of the present invention may contain conventionally known ink-jet ink additives. For example, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like can be used as antiseptic / antifungal agents. 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 to be prepared. For example, amines such as diethanolamine and triethanolamine can be used. Alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, carbonic acid Examples thereof include alkali metal carbonates such as potassium. Examples of chelate trials include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like. Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropyl ammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexyl ammonium nitrite. In addition, a water-soluble ultraviolet absorber, a water-soluble infrared absorber, a dissolution aid, an antioxidant, and the like can be added depending on the purpose.
[0041]
  The usual form of the inkjet ink composition of the present invention is 0.3 to 20% by weight of a self-dispersing pigment.TheLioxypropylene diglyceryl ether (1) 5-40% by weightAnd nonionic surfactant (2) 0.01 to 5% by weightIn which the balance is water.
[0043]
  Ink-jet ink composition of the present inventionFavorThe preferred form is self-dispersing pigment 0.3-20% by weight, polyoxypropylene diglyceryl ether (1) 5-40% by weight, nonionic surfactant (2) 0.01-5% by weight and 1,2-alkanediol(3)It is a composition containing 5 to 30% by weight and the balance being water.
[0044]
  The inkjet ink composition of the present invention is, for example, a self-dispersing pigment.TheLioxypropylene diglyceryl ether (1)And nonionic surfactant (2)Predetermined amount of, as needed1, 2-alkanediol (3), other additives, and the like, and water is added thereto to adjust the total amount to 100% by weight, and each component is dispersed or dissolved in water.
[0045]
Dispersion is performed using a normal disperser. Examples of the disperser include a disper, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a bead mill, a paint shaker, and an ultrasonic disperser. Mixing is performed by a stirrer equipped with a stirring blade, a high-speed disperser, an emulsifier, or the like.
[0046]
The inkjet ink composition of the present invention thus obtained 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 size of 0.8 μm or less, a filter having a pore size of 0.45 μm or less, and the like.
[0047]
The ink-jet ink composition of the present invention can be used not only as a water-based ink for an ink-jet recording system, but can be used for virtually any application in which a water-based ink is used. Specific examples thereof include printing inks such as gravure inks, water-based paints, cosmetics, inks for writing instruments, toners, liquid developers, and electrophotographic materials.
[0048]
[Example]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In the following, “%” is based on weight.
The main components used in this example are as follows.
[0049]
[Pigment]
The following A to C are self-dispersing pigment aqueous dispersions.
A: Product name Cab-O-jet-200, manufactured by Cabot
B: Product name C.I. I. Pigment Red 122 self-dispersing treatment, manufactured by Cabot
C: Product name C.I. I. Pigment Blue 15: 3 self-dispersing treatment, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
Carbon black: trade name MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (for comparative example)
[0050]
[Polyoxypropylene diglyceryl ether (1)]
: Trade name SPC1000, m + n + o + p = 14, manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.
[0051]
[Nonionic surfactant]
Nonionic surfactant (2): Trade name Softanol EP7045, x = 7, y = 4.5, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
Polyoxyethylene polyoxypropylene glycol ether: Trade name Epan, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
[0052]
[Pigment dispersant]
Surfactant type pigment dispersant: trade name Nissan Nonion NS-220, manufactured by NOF Corporation (for comparative example)
[0053]
  Composition1 and Comparative Examples 1-2
  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, then pressure filtered using a 1.2 μm membrane filter, then degassed,1And the inkjet ink composition of the comparative example was prepared.
[0054]
In Table 1, the self-dispersing pigment aqueous dispersion and the resin component are shown as solid contents.
[0055]
  Obtained aboveCompositionUsing the ink composition of No. 1 and the ink compositions of Comparative Examples 1 and 2, an evaluation test was performed according to the following method. The results are shown in Table 1.
[0056]
[Evaluation 1]
Using the ink compositions obtained in Examples and Comparative Examples, on an ordinary paper (trade name: Sharp NM4A2S, manufactured by Sharp Corporation) by an inkjet printer (trade name: CL-700, manufactured by Seiko Epson Corporation). An evaluation pattern was printed on the sheet, and (a) ejection stability, (b) image quality (image bleeding) and (c) drying were evaluated. The evaluation method is as follows.
[0057]
(A) Discharge stability
After the ink composition was filled into the printer, the ink dischargeability from each nozzle was examined with a clogging check pattern and evaluated according to the following criteria.
A: All nozzles discharge completely.
○: Discharge at the beginning, but non-ejection nozzles are slightly generated.
X: Almost discharged at the beginning, but clogged and many nozzles fail to discharge.
[0058]
(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 slightly seen, but overall the image quality is good.
○: Bleeding and beard are a little annoying.
X: Bleeding and beard are conspicuous and the image quality is poor.
[0059]
(C) Dryability
When solid is printed on plain paper in an environment of 25 ° C. and 25 RH, and the same plain paper used for printing is overlaid on the image and a load of 100 g is applied, until the ink does not transfer to the overlaid plain paper Was measured and evaluated according to the following criteria.
◎: It will not move within 1 minute.
○: It does not move in 1 to 30 minutes.
X: It takes more than 30 minutes to stop moving.
[0060]
[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.
(Double-circle): The average particle diameter change from the initial stage is within 50 nm.
◯: The average particle size change from the beginning exceeds 50 nm and is less than 300 nm.
X: The average particle diameter change from the beginning exceeds 300 nm and is less than 1 μm.
[0061]
[Comprehensive evaluation]
The criteria for comprehensive evaluation are as follows.
○: Excellent (no x in each item)
×: The following items (those with × items)
[0062]
[Table 1]
Figure 0004323159
[0063]
  From Table 1,setAdult1 isA comparative product that does not contain polyoxypropylene diglyceryl ether (1), while satisfying various performances required for ink-jet ink compositions such as ejection stability, image quality, drying property, and storage stability. Comparative Example 1) is inferior in ejection stability, image quality, and drying property, remarkably inferior in storage stability, has low reliability as an ink-jet ink composition, and contains polyoxypropylene diglyceryl ether (1). However, it is clear that the comparative product (Comparative Example 2) containing a pigment that requires a dispersant, not a self-dispersing pigment, is significantly inferior in ejection stability, storage stability and image quality, and is not reliable.
[0064]
  [Example1 and composition 2]
  Except for using the ingredients listed in Table 2 in the proportions (%) listed in Table 2,Composition1 and the ink composition of the present invention.Example 1 and composition 2Was prepared. About the obtained ink composition,CompositionIn the same manner as in Example 1, an evaluation test was performed. The results are also shown in Table 2.
[0065]
[Table 2]
Figure 0004323159
[0066]
  From Table 2, the present invention product containing polyoxypropylene diglyceryl ether (1) and nonionic surfactant (2) (Examples)1It is clear that all of the various performances such as ejection stability, image quality, drying property, and storage stability are satisfied at a high level.
[0067]
  In contrast, polyoxypropylene diglyceryl ether (1) and nonionic surfactants other than nonionic surfactant (2) are included.Mu composition 2It is clear that the generation of bubbles is observed and the discharge stability, image quality, and storage stability are slightly inferior, but at a satisfactory level.
[0068]
From this, it can be seen that the discharge stability, image quality and storage stability are further improved by blending the polyoxypropylene diglyceryl ether (1) and the nonionic surfactant (2) in combination.
[0069]
  [Example2~4 and composition 3]
  Except for using the ingredients listed in Table 3 in the proportions (%) listed in Table 3,Composition1 and the ink composition of the present invention.Examples 2 to 4 and Composition 3Was prepared. About the obtained ink composition,CompositionIn the same manner as in Example 1, an evaluation test was performed. The results are also shown in Table 3.
[0070]
[Table 3]
Figure 0004323159
[0071]
  From Table 3, it is clear that the blending of 1,2-alkanediol (3) further improves the image quality and drying properties of the inkjet ink composition of the present invention (Examples).3and4).Composition 3Also aboutComposition 2From the comparison, it is clear that the drying property is improved.
[0072]
From this, it can be seen that the combination of polyoxypropylene diglyceryl ether (1), nonionic surfactant (2) and 1,2-alkanediol improves the image quality and drying properties.
[0073]
【The invention's effect】
  According to the invention, at least water, pigment,waterSoluble organic solventAnd nonionic surfactantsInk-jet ink compositions containing a self-dispersing pigment that does not require a dispersant as a pigment,waterPolyoxypropylene diglyceryl ether (1) is used as a soluble organic solventFurthermore, a nonionic surfactant (2) having a specific structure is used as a nonionic surfactant. The inkjet ink composition contains the pigment, the polyoxypropylene diglyceryl ether (1), and the nonionic surfactant (2) in a predetermined weight ratio. thisTherefore, each of these components acts synergistically, and even when the recording medium is plain paper, a high-quality recorded image can be formed, the ejection stability is good, and drying near the ejection orifice is prevented. Thus, a highly reliable ink-jet ink composition that does not cause clogging of the discharge orifice and has excellent storage stability can be obtained.In particular, due to the synergistic action of the polyoxypropylene diglyceryl ether (1) and the nonionic surfactant (2), the ejection stability and storage stability of the ink composition for inkjet of the present invention are further improved.
[0075]
  According to the present invention, at least water, a self-dispersing pigment, a water-soluble organic solventAsPolyoxypropylene diglyceryl ether (1)And non1,2-alkanediol (3) is further added to the ink-jet ink composition containing the ionic surfactant (2).At a given weight percentageBy blending, it is possible to improve the penetrability of the ink-jet ink composition into the recording medium and thus the drying property on the recording medium without causing color bleeding (feathering) in the recorded image.

Claims (2)

少なくとも水、顔料、水溶性有機溶剤および非イオン界面活性剤を含む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顔料であって、前記水溶性有機溶剤が下記式1で示されるポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルを含み、さらに前記非イオン界面活性剤が下記式2で示される化合物であり、
インクジェット用インク組成物の全重量に対して、前記顔料が0.3〜20重量%の割合で含有され、前記ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルが5〜40重量%の割合で含有され、前記非イオン界面活性剤が0.01〜5重量%の割合で含有されていることを特徴とするインクジェット用インク組成物。
Figure 0004323159
〔式中、m、n、oおよびpはそれぞれ、4≦m+n+o+p≦24の関係を満たす0〜24の整数を示す。〕
Figure 0004323159
〔式中、EOはエチレンオキサイド基を示す。POはプロピレンオキサイド基を示す。xは10以下の正数を示す。yは、x/2−1<y≦x/3+2の関係を満たす正数を示す。qおよびrはそれぞれ、9≦q+r≦11の関係を満たす0〜11の整数を示す。〕
In an inkjet system ink containing at least water, a pigment, a water-soluble organic solvent, and a nonionic surfactant, the pigment is a self-dispersing pigment that does not require a dispersant, and the water-soluble organic solvent is represented by the following formula 1. A polyoxypropylene diglyceryl ether represented by the formula, wherein the nonionic surfactant is a compound represented by the following formula 2.
The pigment is contained in a proportion of 0.3 to 20% by weight, the polyoxypropylene diglyceryl ether is contained in a proportion of 5 to 40% by weight, and the non-ion is based on the total weight of the ink composition for inkjet. A surfactant is contained in an amount of 0.01 to 5% by weight .
Figure 0004323159
[Wherein, m, n, o and p each represent an integer of 0 to 24 satisfying the relationship of 4 ≦ m + n + o + p ≦ 24. ]
Figure 0004323159
[Wherein, EO represents an ethylene oxide group. PO represents a propylene oxide group. x represents a positive number of 10 or less. y represents a positive number satisfying a relationship of x / 2-1 <y ≦ x / 3 + 2. q and r each represent an integer of 0 to 11 that satisfies the relationship of 9 ≦ q + r ≦ 11. ]
下記式3で示される1,2−アルカンジオールが、インクジェット用インク組成物の全重量に対して、5〜30重量%の割合で含有されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用インク組成物。
CH(CHCH(OH)CH(OH) (3)
〔式中、tは2または3を示す。〕
2. The inkjet according to claim 1, wherein the 1,2-alkanediol represented by the following formula 3 is contained in a proportion of 5 to 30% by weight with respect to the total weight of the inkjet ink composition. Ink composition.
CH 3 (CH 2 ) t CH (OH) CH 2 (OH) (3)
[Wherein t represents 2 or 3. ]
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