JP2005089554A - Water-based ink, its ink set, ink jet recording method and recorded image - Google Patents

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賢一 大久保
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based ink which gives prints having high chroma, high concentration and excellent water resistance, even when printed on plain paper, to provide an ink set, to provide an ink jet recording method, and to provide a recorded image. <P>SOLUTION: This water-based ink is characterized in that the surface tension of the water-based ink containing colored fine particles having a colorant and a polymer is 37 to less than 55 mN/m. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水系インク、そのインクセット、インクジェット記録方法及び記録画像に関する。   The present invention relates to a water-based ink, an ink set thereof, an ink jet recording method, and a recorded image.

近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御する記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。今日のインクジェット記録方式の画質向上は、記録装置、インク、専用紙の全てが揃って初めて達成されている。   In recent years, the ink jet recording system can create images easily and inexpensively, and thus has been applied to various printing fields such as photographs, various printing, marking, and special printing such as color filters. In particular, a recording device that emits and controls fine dots, ink that has improved color reproduction gamut, durability, and emission suitability, and ink absorbability, coloring material color development, surface gloss, etc. have been dramatically improved. It is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography using special paper. The image quality improvement of today's ink jet recording system is achieved only when all of the recording apparatus, ink, and special paper are available.

インクジェット記録に用いられる水性の記録材料としては、水溶性染料の水溶液を主体としたもの、顔料の微分散体を主体としたものが広く用いられている。   As water-based recording materials used for ink jet recording, those mainly composed of an aqueous solution of a water-soluble dye and those mainly composed of a fine dispersion of a pigment are widely used.

水溶性染料を用いた水性インクとしては主として酸性染料、直接染料、一部の食品染料等に分類される水溶性染料の水溶液に、保湿剤としてグリコール類、アルカノールアミン類、表面張力の調整のための界面活性剤、更に必要に応じて増粘剤等を添加したものが用いられている。これら水溶性染料を用いた水性インクは、筆先、あるいはプリンターでの目詰まりに対する信頼性から最も一般的に用いられているが、記録紙上でにじみやすく、使用用途の限定、記録品位の低下を余儀なくされている。即ち、記録紙に単に浸透し、乾燥固着しているだけの水溶性染料は「染着」しているとは言い難く、特に普通紙印字においてはその耐水性の低さが問題となっていた。   Water-based inks that use water-soluble dyes are mainly water-soluble dyes classified as acidic dyes, direct dyes, and some food dyes. Glycols, alkanolamines, and moisturizers are used to adjust surface tension. In addition, a surfactant added with a thickener or the like as required is used. Water-based inks using these water-soluble dyes are most commonly used because of their reliability against clogging at the tip of a pen or printer, but they tend to bleed on recording paper, forcing limited use and lowering of recording quality. Has been. In other words, it is difficult to say that a water-soluble dye that has only penetrated into recording paper and has been dry-fixed is “dyed”. .

一方、分散された顔料を色材として用い、水溶性染料と同様の溶剤、添加剤を使用した水性インクも用いられるようになっている。このような顔料インクは耐光堅牢性に優れ、普通紙印字における耐水性も良好である。さらに、高解像度の画像が得られる顔料インクとして、20℃における表面張力が45mN/m以上の顔料インクが開示されている(例えば、特許文献8参照。)。しかし、顔料インクは固形の色材を分散して用いていることから、染料インクのような溶解はしないものの色材同士が凝集しやすく、インク打ち込み量を増やしても濃度が飽和してしまったり、画像の彩度を損なうことが多かった。特にインクの表面張力を高くした場合、色材が水溶性染料、顔料であるかを問わず、記録材料の表層付近に局在化しやすい傾向にあり、彩度低下がより深刻な問題となっていた。   On the other hand, water-based inks using dispersed pigments as coloring materials and using solvents and additives similar to water-soluble dyes are also used. Such a pigment ink is excellent in light fastness and water resistance in plain paper printing. Furthermore, a pigment ink having a surface tension at 20 ° C. of 45 mN / m or more is disclosed as a pigment ink from which a high-resolution image can be obtained (see, for example, Patent Document 8). However, since pigment ink uses solid color material in a dispersed state, it does not dissolve like dye ink, but color material tends to aggregate, and even if the amount of ink applied is increased, the concentration may be saturated. In many cases, the saturation of the image was impaired. In particular, when the surface tension of the ink is increased, regardless of whether the color material is a water-soluble dye or pigment, it tends to localize near the surface layer of the recording material, and saturation is a more serious problem. It was.

水溶性染料を用いた水性インクの耐水性、耐光堅牢度が低いという問題を解決するために油溶性染料ないし疎水性染料により水分散性樹脂を着色する提案(例えば、特許文献1〜7参照。)がなされている。又、油溶性染料、疎水性染料により水分散性樹脂を着色するのみでなく、色材およびこれを被覆した樹脂からなる着色微粒子、着色剤と樹脂からなる色材粒子を更に皮膜形成樹脂で被覆した着色微粒子を用いる試みもなされている。   In order to solve the problem of low water fastness and light fastness of water-based inks using water-soluble dyes, proposals for coloring water-dispersible resins with oil-soluble dyes or hydrophobic dyes (see, for example, Patent Documents 1 to 7). ) Has been made. In addition to coloring water-dispersible resins with oil-soluble dyes and hydrophobic dyes, color materials and colored fine particles composed of resins coated therewith, and color material particles composed of colorants and resins are further coated with a film-forming resin. Attempts have also been made to use colored fine particles.

これらの着色微粒子を用いた例として、ビニルポリマーを用いた着色樹脂微粒子の記載がある(例えば、特許文献9参照)。しかし、ここで例示されているインクの表面張力は31.5mN/m〜36.2mN/mであり、普通紙用途に表面張力を調節する考え方は示されていない。
特開昭55−139471号公報 特開昭58−45272号公報 特開平3−250069号公報 特開平8−253720号公報 (請求項1) 特開平8−92513号公報 (請求項1) 特開平8−183920号公報 (特許請求の範囲) 特開2001−11347号公報 (特許請求の範囲) 特開平5−171082号公報 (特許請求の範囲、実施例の表8) 特開平11−61017号公報 (請求項1、第11頁)
As an example using these colored fine particles, there is a description of colored resin fine particles using a vinyl polymer (for example, see Patent Document 9). However, the surface tension of the ink exemplified here is 31.5 mN / m to 36.2 mN / m, and the concept of adjusting the surface tension for plain paper applications is not shown.
JP 55-139471 A JP 58-45272 A Japanese Patent Laid-Open No. 3-250069 JP-A-8-253720 (Claim 1) JP-A-8-92513 (Claim 1) JP-A-8-183920 (Claims) JP 2001-11347 A (Claims) Japanese Patent Laid-Open No. 5-171082 (Claims, Table 8 of Examples) JP-A-11-61017 (Claim 1, page 11)

本発明の目的は、普通紙に印字した場合も、彩度、濃度が高く画像滲みのない水系インク、そのインクセット、インクジェット記録方法及び記録画像を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a water-based ink having high saturation and density and no image blur even when printed on plain paper, an ink set thereof, an ink jet recording method, and a recorded image.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
(請求項1)
色材とポリマーを有する着色微粒子を含有する水系インクの表面張力が37mN/m以上55mN/m未満であることを特徴とする水系インク。
(請求項2)
表面張力が40mN/m以上45mN/m未満であることを特徴とする請求項1に記載の水系インク。
(請求項3)
色材がポリマーに含浸または相溶していることを特徴とする請求項1又は2に記載の水系インク。
(請求項4)
レーザー散乱法により測定した着色微粒子の体積平均粒径が150nm未満であり、体積最大粒径が400nm未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水系インク。
(請求項5)
レーザー散乱法により測定した着色微粒子の体積平均粒径が50nm未満であり、体積最大粒径が250nm未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水系インク。
(請求項6)
着色微粒子がビニルポリマーを含有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の水系インク。
(請求項7)
着色微粒子の色材が油溶性染料であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の水系インク。
(請求項8)
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの少なくとも一色以上が請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクであることを特徴とするインクセット。
(請求項9)
ブラックインクが請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクであることを特徴とする、請求項8に記載のインクセット。
(請求項10)
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色とも請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクであることを特徴とするインクセット。
(請求項11)
請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクを普通紙に印字することを特徴とするインクジェット記録方法。
(請求項12)
請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクを普通紙に印字したインクジェット記録画像。
The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.
(Claim 1)
A water-based ink characterized in that the surface tension of a water-based ink containing colored fine particles having a coloring material and a polymer is 37 mN / m or more and less than 55 mN / m.
(Claim 2)
The water-based ink according to claim 1, wherein the surface tension is 40 mN / m or more and less than 45 mN / m.
(Claim 3)
The water-based ink according to claim 1 or 2, wherein the coloring material is impregnated or compatible with the polymer.
(Claim 4)
The water-based ink according to any one of claims 1 to 3, wherein the volume average particle diameter of the colored fine particles measured by a laser scattering method is less than 150 nm, and the volume maximum particle diameter is less than 400 nm.
(Claim 5)
The water-based ink according to any one of claims 1 to 4, wherein the volume average particle diameter of the colored fine particles measured by a laser scattering method is less than 50 nm, and the volume maximum particle diameter is less than 250 nm.
(Claim 6)
The water-based ink according to any one of claims 1 to 5, wherein the colored fine particles contain a vinyl polymer.
(Claim 7)
The water-based ink according to claim 1, wherein the coloring material of the colored fine particles is an oil-soluble dye.
(Claim 8)
An ink set, wherein at least one of yellow, magenta, cyan, and black is the water-based ink according to any one of claims 1 to 7.
(Claim 9)
The ink set according to claim 8, wherein the black ink is the water-based ink according to any one of claims 1 to 7.
(Claim 10)
An ink set, wherein each of the colors yellow, magenta, cyan, and black is the water-based ink according to any one of claims 1 to 7.
(Claim 11)
An ink-jet recording method comprising printing the water-based ink according to any one of claims 1 to 7 on plain paper.
(Claim 12)
An inkjet recording image obtained by printing the water-based ink according to any one of claims 1 to 7 on plain paper.

本発明により、普通紙に印字した場合も、彩度、濃度が高く画像滲みのないを水系インク、そのインクセット、インクジェット記録方法及び記録画像を提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide water-based ink, an ink set thereof, an ink jet recording method, and a recorded image having high saturation and density and no image blur even when printed on plain paper.

本発明を更に詳しく説明する。一般的な顔料インクでは、記録材料表層に色材が局在した場合に凝集を起こし、彩度の低下、濃度の飽和が生じる。また、染料インクにおいても、特に表面張力を高くした場合、記録材料の表層で染料が析出し、顔料インクと同様の問題が生じてしまう。一方、本発明のインクも表面張力が高く、表層での分散粒子の局在化は顔料インクと同様に生じると考えられるが、色材がポリマーに被覆されているために色材同士の凝集が阻害される。このようなポリマーの色材凝集防止効果により、高精細な画像が得られるという高表面張力インクの長所を持ちながら、高い濃度を示し、彩度がある水性インクが得られたと考えられる。   The present invention will be described in more detail. In a general pigment ink, aggregation occurs when a color material is localized on the surface layer of a recording material, resulting in a decrease in saturation and saturation of density. Also in the dye ink, particularly when the surface tension is increased, the dye is deposited on the surface layer of the recording material, which causes the same problem as that of the pigment ink. On the other hand, the ink of the present invention also has a high surface tension, and localization of dispersed particles on the surface layer is considered to occur similarly to the pigment ink. However, since the color material is coated with a polymer, the color materials are aggregated. Be inhibited. It is considered that an aqueous ink having a high density and saturation is obtained while having the advantage of a high surface tension ink that a high-definition image can be obtained by such an effect of preventing the colorant aggregation of the polymer.

本発明のインクの表面張力は37mN/m以上55mN/m未満であり、さらに好ましくは40mN/m以上45mN/m未満である。この範囲よりも表面張力が低いとインクのドットが広がって高精細な画像が得られなくなり、また、印字濃度も不足する。一方、表面張力がこの範囲よりも高い場合、インク流路に対する濡れ性が悪くなり、流路に溜まった気泡の排出も困難となるため、結果として出射安定性が悪化してしまう。着色微粒子を活性剤、分散剤により乳化、分散して分散液を作製した場合、過剰な活性剤・分散剤が表面張力を低下させてしまい、インクの表面張力の調節が困難になることがある。また、未反応のモノマーや、ポリマーに含浸されずに遊離している染料などによっても、表面張力が低下する場合がある。この問題を避けるために、分散液の作製過程や作製後に、樹脂や活性炭による吸着精製或いは限外ろ過膜による精製を行うことが好ましい。   The surface tension of the ink of the present invention is 37 mN / m or more and less than 55 mN / m, more preferably 40 mN / m or more and less than 45 mN / m. If the surface tension is lower than this range, the ink dots spread and a high-definition image cannot be obtained, and the print density is insufficient. On the other hand, when the surface tension is higher than this range, the wettability with respect to the ink flow path is deteriorated, and it is difficult to discharge the bubbles accumulated in the flow path. As a result, the emission stability is deteriorated. When a dispersion is prepared by emulsifying and dispersing colored fine particles with an activator and a dispersant, the excess activator / dispersant may decrease the surface tension, making it difficult to adjust the surface tension of the ink. . Also, the surface tension may be lowered by unreacted monomers or dyes which are not impregnated in the polymer and are released. In order to avoid this problem, it is preferable to perform adsorption purification using a resin or activated carbon or purification using an ultrafiltration membrane after the preparation of the dispersion or after the preparation.

吸着剤としては、活性炭、イオン交換樹脂及び合成樹脂等を挙げらることができる。具体的な活性炭の製品例として、二村化学工業社製 太閤K、S、M、P、A、SG、SGP等、武田薬品工業社製 白鷺A、M、C、P、カルボラフィン、強力白鷺等を挙げることができる。   Examples of the adsorbent include activated carbon, ion exchange resin, and synthetic resin. Specific examples of activated carbon products include Futamura K, S, M, P, A, SG, SGP, etc. manufactured by Nimura Chemical Industry Co., Ltd., Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., Shirahama A, M, C, P, carborafine, strong white birch, etc. Can be mentioned.

イオン交換樹脂及び合成樹脂は、三菱化学社製 ダイヤイオン SK1B、SK104、PK208、PK212、SA10A、SA20A、PA306、PA308、PA316、PA406、WK10,WK20、WA10、WA20、CR11、CR20、HP10、HP20、HP30、SP800、SP825、SP850、SP205、SP206、HP1MG、HP2MG等。又、オルガノ社製 アンバーライトIR120B−Na、IR124−Na、IRC50、IRC76、IRA400J−Cl、4400Cl、IRA900J−Cl、IRA67、アンバーリスト15DRY、15JWET等を挙げることができる。   The ion exchange resin and synthetic resin are Diaion SK1B, SK104, PK208, PK212, SA10A, SA20A, PA306, PA308, PA316, PA406, WK10, WK20, WA10, WA10, WA20, CR11, CR20, HP10, HP20, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. HP30, SP800, SP825, SP850, SP205, SP206, HP1MG, HP2MG and the like. Moreover, Amberlite IR120B-Na, IR124-Na, IRC50, IRC76, IRA400J-Cl, 4400Cl, IRA900J-Cl, IRA67, Amberlist 15DRY, 15JWET, etc. manufactured by Organo Corporation can be mentioned.

更に、本発明で用いることができる限外ろ過膜としては、日東電工社製 NTU−2020、2120、3520、3150、3006、3050、3250、3550、4208、4220、NFS−100、101、103、NTM−9002等。旭化成工業社製 AIV−3010、5010、ACV−3010、3050、5010、5050、SIW−3054、SEP−1013、SAP−1013、SIP−1013、SLP−1053等を挙げることができる。   Furthermore, as an ultrafiltration membrane which can be used in the present invention, Nitto Denko Corporation NTU-2020, 2120, 3520, 3150, 3006, 3050, 3250, 3550, 4208, 4220, NFS-100, 101, 103, NTM-9002 etc. Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. AIV-3010, 5010, ACV-3010, 3050, 5010, 5050, SIW-3054, SEP-1013, SAP-1013, SIP-1013, SLP-1053, etc. can be mentioned.

本発明に用いられるポリマーとしては、その数平均分子量が500〜100,000、特に1,000〜30,000であることが、印刷後の製膜性、その耐久性及びサスペンションの形成性の点から好ましい。   The polymer used in the present invention has a number average molecular weight of 500 to 100,000, particularly 1,000 to 30,000, in terms of film-forming properties after printing, durability and suspension formability. To preferred.

本発明に用いられるポリマーとしては、一般に知られているポリマーが使用可能であるが、重合性エチレン性不飽和二重結合を有するビニルモノマーのラジカル重合によって得られたポリマーが好ましく用いられ、例えば、アクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸エステル、酢酸ビニル−アクリル酸エステル等の共重合体等が挙げられる。   As the polymer used in the present invention, a generally known polymer can be used, but a polymer obtained by radical polymerization of a vinyl monomer having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond is preferably used. Examples thereof include copolymers such as acrylic acid esters, styrene-acrylic acid esters, and vinyl acetate-acrylic acid esters.

上記のポリマーを与える、具体的なモノマーとしては、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソノニル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシル、2−フェノキシエチルアクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸フェニル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル等、アセトアセトキシエチルメタクリレート、メタクリル酸グリシジルの大豆油脂肪酸変性品(ブレンマーG−FA:日本油脂社製)等が挙げられる。   Specific monomers that give the above polymers include vinyl acetate, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isononyl acrylate, dodecyl acrylate, Octadecyl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, methacryl Cyclohexyl acid, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, glycidyl methacrylate, phenyl methacrylate, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, etc., acetoacetoxyethyl Methacrylate, glycidyl methacrylate of soybean oil fatty acid modified products: include (Blenmer G-FA manufactured by NOF Corporation) and the like.

より好ましい組み合わせとしては、スチレン、またはメタクリル酸メチルを主成分としてアセトアセトキシエチルメタクリレート、メタクリル酸グリシジルの大豆油脂肪酸変性品(ブレンマーG−FA:日本油脂社製)、及びアクリル酸n−ブチル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸2−エチルヘキシル等の長鎖(メタ)アクリル酸エステルから選ばれるもの少なくとも一種を加え、更に物性改良のために必要に応じてアクリロニトリル、ジビニルベンゼン、ジエチレングリコールジメタクリレート等を加えて作られる共重合体を挙げることができる。   More preferable combinations include styrene or methyl methacrylate as a main component, acetoacetoxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate modified with soybean oil fatty acid (Blemmer G-FA: manufactured by NOF Corporation), and n-butyl acrylate, methacrylic acid. Add at least one selected from long-chain (meth) acrylates such as stearyl acid and 2-ethylhexyl acrylate, and add acrylonitrile, divinylbenzene, diethylene glycol dimethacrylate, etc. as necessary to improve physical properties. The copolymer which can be mentioned can be mentioned.

上記のポリマーは、置換基を有していてもよく、その置換基は直鎖状、分岐、あるいは環状構造をとっていてもよい。また、上記の官能基を有するポリマーは、各種のものが市販されているが、常法によって合成することもできる。また、これらの共重合体は、例えば1つのポリマー分子中にエポキシ基を導入しておき、後に他のポリマーと縮重合させたり、光や放射線を用いてグラフト重合を行っても得られる。   The above polymer may have a substituent, and the substituent may have a linear, branched, or cyclic structure. Various polymers having the above functional groups are commercially available, but can also be synthesized by a conventional method. These copolymers can also be obtained, for example, by introducing an epoxy group into one polymer molecule and then performing polycondensation with another polymer or graft polymerization using light or radiation.

本発明の着色微粒子を分散した水(着色微粒子水分散体ともいう)は、上記のようなポリマー(複数用いてもよいが)と色材(染料或いは顔料)とを有機溶剤中に溶解(或いは分散)し、水中で乳化後有機溶剤を除去する方法により形成することによって得られる。或いは、例えば、乳化重合により予めポリマー微粒子水分散体を形成し、このポリマー微粒子水分散体に、染料を溶解した有機溶媒溶液を混合し、あとからポリマー微粒子中に染料を含浸する等の方法等、種々の方法により得ることができる。   The water in which the colored fine particles of the present invention are dispersed (also referred to as a colored fine particle aqueous dispersion) is obtained by dissolving the polymer (which may be used in plural) and a coloring material (dye or pigment) in an organic solvent (or Dispersed) and emulsified in water, and then formed by a method of removing the organic solvent. Alternatively, for example, a method in which an aqueous dispersion of polymer fine particles is formed in advance by emulsion polymerization, an organic solvent solution in which a dye is dissolved is mixed with the aqueous dispersion of polymer fine particles, and then the polymer fine particles are impregnated with the dye. Can be obtained by various methods.

この様な着色微粒子水分散体は、これを用いて水系インクを形成することができるが、更に長期に亘って該着色微粒子分散体の凝集を防止し、微粒子のインクサスペンションとしての安定性を向上させ、メディアに印画したときの画像の色調や光沢、更に耐光性等、画像に堅牢性を付与するために、該着色微粒子をコアとして、更に有機ポリマーからなるシェルを形成するのが好ましい。   Such an aqueous dispersion of colored fine particles can be used to form a water-based ink. However, the colored fine particle dispersion can be prevented from agglomerating for a long period of time, and the stability of the fine particle as an ink suspension can be improved. In order to impart fastness to the image, such as the color tone and gloss of the image printed on the medium, and light resistance, it is preferable to form a shell made of an organic polymer with the colored fine particles as a core.

シェルを形成する方法としては、有機溶剤に溶解したポリマーを徐々に滴下し、析出と同時に該着色微粒子コア表面に吸着させる方法などもあるが、本発明においては、色材とポリマーを含有したコアとなる着色微粒子を形成した後、重合性不飽和二重結合を有するモノマーを添加し活性剤の存在下、乳化重合を行い、重合と同時にコア表面に沈着させシェルを形成する方法が好ましい。この方法で形成した場合においても、例えば色材として染料を用いた場合等にみられるが、コア/シェル界面での幾分かの相の混合がありシェルにおける色材含有率は必ずしも零とはならないが、混合は少ない方が好ましく、シェルにおける色材含有率(濃度)は、コア/シェル化を行っていないコアにおける色材含有率(濃度)の0.8以下であることが好ましく、更に好ましくは0.5以下である。   As a method for forming the shell, there is a method in which a polymer dissolved in an organic solvent is gradually dropped and adsorbed on the surface of the colored fine particle core at the same time as the precipitation. In the present invention, a core containing a coloring material and a polymer is used. After forming colored fine particles, a monomer having a polymerizable unsaturated double bond is added, emulsion polymerization is performed in the presence of an activator, and a shell is formed by depositing on the core surface simultaneously with polymerization. Even when formed by this method, for example, when a dye is used as a color material, there is some phase mixing at the core / shell interface, and the color material content in the shell is not necessarily zero. However, less mixing is preferable, and the color material content (concentration) in the shell is preferably 0.8 or less of the color material content (concentration) in the core not subjected to core / shell formation. Preferably it is 0.5 or less.

色材粒子をシェルとして被覆するポリマーを形成する重合性不飽和二重結合を有するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、スチレン、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸等、アクリルアミド類等から選ばれる化合物、特スチレンや(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル類等が好ましいが、これらのモノマーに加えて、分子内にヒドロキシル基を含有する重合性不飽和モノマー、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の様なヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等のエステルをシェルを形成する原料モノマー全体の最大50%、その他のエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーと混合して用いるのが好ましい。また、シェルの安定性を増す等の理由から、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボン酸を含有するモノマー或いはスルホン酸を含有するモノマー等、pKa値で3〜7の解離性基を含有するエチレン性不飽和モノマーを10%以下、前記ヒドロキシル基を含有するモノマーよりも少ない量で用いてもよい。更に、酢酸エチルに50質量%以上溶解するものがコアポリマーとして好ましい。   Examples of the monomer having a polymerizable unsaturated double bond that forms a polymer covering the colorant particle as a shell include ethylene, propylene, butadiene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, styrene, (meth) acrylic acid esters, Compounds selected from (meth) acrylic acid, acrylamides, and the like, (meth) acrylic acid esters such as special styrene, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and ethylhexyl (meth) acrylate are preferred. In addition to these monomers, a raw material for forming a shell from a polymerizable unsaturated monomer containing a hydroxyl group in the molecule, for example, an ester such as hydroxyalkyl (meth) acrylate such as hydroxyethyl (meth) acrylate Up to 50% of total monomer, other ethylenic unsaturation It is preferably used in admixture with monomers having a double bond. In addition, for reasons such as increasing the stability of the shell, an ethylenic group containing a dissociable group having a pKa value of 3 to 7 such as a monomer containing a carboxylic acid such as acrylic acid or methacrylic acid or a monomer containing a sulfonic acid. The unsaturated monomer may be used in an amount of 10% or less and less than the monomer containing the hydroxyl group. Furthermore, what melt | dissolves 50 mass% or more in ethyl acetate is preferable as a core polymer.

実際にコアシェル化されているかを評価することは重要である。本発明においては、個々の粒子径が200nm以下と非常に微小であるため、分析手法は分解能の観点から限られる。このような目的に沿う分析手法としては、TEMやTOF−SIMSなどが適用できる。TEMによりコアシェル化した微粒子を観察する場合、カーボン支持膜上に分散液を塗布、乾燥させ観察することができる。TEMの観察像は、有機物であるポリマーの種類のみではコントラスト差が小さい場合があるため、コアシェル化されているかどうかを評価するために、微粒子を、4酸化オスミウム、4酸化ルテニウム、クロロスルホン酸/酢酸ウラニル、硫化銀等を用いて染色することが好ましい。コアだけの微粒子を染色しそのTEM観察を行い、シェルを設けたものと比較する。さらに、シェルを設けた微粒子と設けていない微粒子を混合後、染色し、染色度合いの異なる微粒子の割合がシェルの有無に一致しているかの確認を行う。   It is important to evaluate whether it is actually a core shell. In the present invention, since the individual particle diameter is as very small as 200 nm or less, the analysis method is limited from the viewpoint of resolution. TEM, TOF-SIMS, etc. can be applied as an analysis method that meets such a purpose. When observing fine particles that have been core-shelled by TEM, the dispersion can be applied on a carbon support film, dried and observed. In the observation image of TEM, since the difference in contrast may be small only by the kind of polymer that is an organic substance, in order to evaluate whether it is a core-shell, fine particles are obtained by osmium tetroxide, ruthenium tetroxide, chlorosulfonic acid / It is preferable to dye using uranyl acetate, silver sulfide or the like. Dye the fine particles of the core only, observe the TEM, and compare with the one provided with a shell. Further, after mixing the fine particles provided with the shell and the fine particles not provided with the dye, the particles are dyed, and it is confirmed whether or not the proportion of the fine particles having different dyeing degree matches the presence or absence of the shell.

TOF−SIMSような質量分析装置では、粒子表面にシェルを設けることで表面近傍の色材量がコアだけの時よりも減少していることを確認する。色材にコアシェルのポリマーに含有されていない元素がある場合、その元素をプローブとして色材含有量の少ないシェルが設けられたかを確認することができる。   In a mass spectrometer such as TOF-SIMS, it is confirmed that the amount of color material in the vicinity of the surface is reduced by providing a shell on the particle surface as compared with the case of only the core. When there is an element not contained in the polymer of the core shell in the color material, it can be confirmed whether or not a shell having a small color material content is provided using the element as a probe.

そのような元素がない場合、適当な染色材を用いてシェル中の色材含有量をシェルを設けていないものと比較することができる。例えば、コアシェル粒子をエポキシ樹脂内に埋胞し、ミクロトームで超薄い切片を作製、染色を行うことでコアシェル化をより明瞭に観察できる。上記のように、ポリマーや、色材にプローブとなりうる元素がある場合、TOF−SIMSやTEMによってコアシェルの組成、色材のコアとシェルへの分布量を見積もることもできる。   In the absence of such an element, the colorant content in the shell can be compared with that without the shell using an appropriate dye. For example, the core-shell formation can be observed more clearly by embedding the core-shell particles in an epoxy resin, preparing an ultrathin section with a microtome, and performing staining. As described above, when there is an element that can be a probe in a polymer or a color material, the composition of the core shell and the distribution amount of the color material to the core and shell can be estimated by TOF-SIMS or TEM.

本発明の着色微粒子において、必要な粒子径を得るには、処方の最適化と、適当な乳化法の選定が重要である。処方は用いる色材、ポリマーによって異なるが、水中のサスペンションであるので、コアを構成するポリマーよりシェルを構成するポリマーの方が一般的に親水性が高いことが必要である。また、シェルを構成するポリマーに含有される色材は、前記のようにコアを構成するポリマー中より少ないことが好ましく、色材もシェルを構成するポリマーよりも親水性の低いことが必要である。親水性、疎水性は、例えば、溶解性パラメーター(SP)を用いて見積もることができる。   In order to obtain the necessary particle size in the colored fine particles of the present invention, it is important to optimize the formulation and select an appropriate emulsification method. The formulation differs depending on the color material and polymer used, but since it is a suspension in water, it is generally necessary that the polymer constituting the core is more hydrophilic than the polymer constituting the core. Further, the color material contained in the polymer constituting the shell is preferably less than the polymer constituting the core as described above, and the color material is also required to be less hydrophilic than the polymer constituting the shell. . The hydrophilicity and hydrophobicity can be estimated using, for example, the solubility parameter (SP).

本発明において、レーザー散乱法により測定した着色微粒子の平均粒径は好ましくは150nm未満、さらに好ましくは50nm未満であり、最大粒径は好ましくは400nm未満、さらに好ましくは250nm未満である。粒径をこの範囲とすることによって、より彩度の高い画像が得られる。   In the present invention, the average particle size of the colored fine particles measured by the laser scattering method is preferably less than 150 nm, more preferably less than 50 nm, and the maximum particle size is preferably less than 400 nm, more preferably less than 250 nm. By setting the particle size within this range, an image with higher saturation can be obtained.

レーザー散乱法を用いた粒径分布の測定としては、例えば、大塚電子製レーザー粒径解析システムや、マルバーン社製ゼータサイザーを用いて求めることが出来る。   The particle size distribution can be measured using the laser scattering method, for example, using a laser particle size analysis system manufactured by Otsuka Electronics or a Zetasizer manufactured by Malvern.

本発明に用いられる色材の色相としてはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ブルー、グリーン、レッドが好ましく用いられ、特に好ましくはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各染料である。油溶性染料は通常カルボン酸やスルホン酸等の水溶性基を有さない有機溶剤に可溶で水に不溶な染料であるが、水溶性染料を長鎖の塩基と造塩することにより油溶性を示す染料も含まれる。例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料と長鎖アミンとの造塩染料が知られている。油溶性染料としては、以下に限定されるものではないが、特に好ましい具体例としては、例えば、オリエント化学工業株式会社製Valifast Yellow 4120、Valifast Yellow 3150、Valifast Yellow 3108、Valifast Yellow 2310N、Valifast Yellow 1101、Valifast Red 3320、Valifast Red 3304、Valifast Red 1306、Valifast Blue 2610、Valifast Blue 2606、Valifast Blue 1603、Oil Yellow GG−S、Oil Yellow 3G、Oil Yellow 129、Oil Yellow 107、Oil Yellow 105、Oil Scarlet 308、Oil Red RR、Oil Red OG、Oil Red 5B、Oil Pink 312、Oil Blue BOS、Oil Blue 613、Oil Blue 2N、Oil Black BY、Oil Black BS、Oil Black 860、Oil Black 5970、Oil Black 5906、Oil Black 5905、日本化薬株式会社製Kayaset Yellow SF−G、Kayaset Yellow K−CL、Kayaset Yellow GN、Kayaset Yellow A−G、Kayaset Yellow 2G、Kayaset Red SF−4G、Kayaset Red K−BL、Kayaset Red A−BR、Kayaset Magenta312、Kayaset Blue K−FL、Kayaset Pink FN、Kayaset RedA−5B、有本化学工業株式会社製FS Yellow 1015、FS Magenta 1404、FS Cyan 1522、FS Blue 1504、C.I.Solvent Yellow 88、83、82、79、56、29、19、16、14、04、03、02、01、C.I.Solvent Red 84:1、C.I.Solvent Red 84、218、132、73、72、51、43、27、24、18、01、C.I.Solvent Blue 70、67、44、40、35、11、02、01、C.I.Solvent Black 43、70、34、29、27、22、7、3、C.I.Solvent Violet 3、C.I.Solvent Green 3及び7、Plast Yellow DY352、Plast Red 8375、三井化学社製MS Yellow HD−180、MS Red G、MS Magenta HM−1450H、MS Blue HM−1384、住友化学社製ES Red 3001、ES Red 3002、ES Red 3003、TS Red 305、ES Yellow 1001、ES Yellow 1002、TS Yellow 118、ES Orange 2001、ES Blue 6001、TS Turq Blue 618、Bayer社製MACROLEX Yellow 6G、Ceres Blue GNNEOPAN Yellow O75、Ceres Blue GN、MACROLEX Red Violet R等が挙げられる。また、特開平9−277693号、同10−20559号、同10−30061に示されるような、金属錯体色素も好ましく用いらる。   As the hue of the color material used in the present invention, yellow, magenta, cyan, black, blue, green, and red are preferably used, and yellow, magenta, cyan, and black dyes are particularly preferable. Oil-soluble dyes are usually dyes that are soluble in organic solvents that do not have water-soluble groups such as carboxylic acids and sulfonic acids and are insoluble in water. However, oil-soluble dyes are oil-soluble by salting water-soluble dyes with long-chain bases. The dye which shows is also included. For example, acid dyes, direct dyes, and salt-forming dyes of reactive dyes and long chain amines are known. The oil-soluble dye is not limited to the following, and particularly preferable specific examples include, for example, Valifast Yellow 4120, Valifast Yellow 3150, Varifast Yellow 3108, Varifast Yellow 2310N, and Valifast Yell 1101 manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd. , Variast Red 3320, Variast Red 3304, Variast Red 1306, Variast Blue 2610, Variast Blue 2606, Variast Blue 1603, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow GG-S, Oil Yellow w 105, Oil Scallet 308, Oil Red RR, Oil Red OG, Oil Red 5B, Oil Pin 312, Oil Blue BOS, Oil Blue 613, Oil Blue 2N, Oil Black BY, Oil Black BS, Oil Black BS, Oil 70 Bac , Oil Black 5906, Oil Black 5905, Kayset Yellow SF-G, Kayase Yellow K-CL, Kayase Yellow AG, Kayset Yellow A-G, Kayset Yellow A-G, Kayset Yellow 2G, Kayset Yellow 2K -BL, Kayset Red A-BR, K ayase Magenta 312, Kayase Blue K-FL, Kayase Pink FN, Kayase Red A-5B, FS Yellow 1015, FS Magenta 1404, FS Cyan 1522, FS Blue 1504, FS Blue 1504. I. Solvent Yellow 88, 83, 82, 79, 56, 29, 19, 16, 14, 04, 03, 02, 01, C.I. I. Solvent Red 84: 1, C.I. I. Solvent Red 84, 218, 132, 73, 72, 51, 43, 27, 24, 18, 01, C.I. I. Solvent Blue 70, 67, 44, 40, 35, 11, 02, 01, C.I. I. Solvent Black 43, 70, 34, 29, 27, 22, 7, 3, C.I. I. Solvent Violet 3, C.I. I. Solvent Green 3 and 7, Plast Yellow DY352, Plast Red 8375, Mitsui Chemicals MS Yellow HD-180, MS Red G, MS Magenta HM-1450H, MS Blue HM-1384, Sumitomo Chemical ES Red 3001, ES Red 3002, ES Red 3003, TS Red 305, ES Yellow 1001, ES Yellow 1002, TS Yellow 118, ES Orange 2001, ES Blue 6001, TS Turq Blue 618 Ner Elu Yellow 6G, Cer GB Yellow Nlu 6G GN, MACROLEX Red V olet R, and the like. In addition, metal complex dyes such as those disclosed in JP-A Nos. 9-277893, 10-20559, and 10-30061 are also preferably used.

油溶性染料として分散染料を用いることができ、分散染料としては、以下に限定されるものではないが、特に好ましい具体例としては、C.I.ディスパーズイエロー5、42、54、64、79、82、83、93、99、100、119、122、124、126、160、184:1、186、198、199、204、224及び237;C.I.ディスパーズオレンジ13、29、31:1、33、49、54、55、66、73、118、119及び163;C.I.ディスパーズレッド54、60、72、73、86、88、91、92、93、111、126、127、134、135、143、145、152、153、154、159、164、167:1、177、181、204、206、207、221、239、240、258、277、278、283、311、323、343、348、356及び362;C.I.ディスパーズバイオレット33;C.I.ディスパーズブルー56、60、73、87、113、128、143、148、154、158、165、165:1、165:2、176、183、185、197、198、201、214、224、225、257、266、267、287、354、358、365及び368並びにC.I.ディスパーズグリーン6:1及び9等が挙げられる。   A disperse dye can be used as the oil-soluble dye, and the disperse dye is not limited to the following, but as a particularly preferred specific example, C.I. I. Disperse Yellow 5, 42, 54, 64, 79, 82, 83, 93, 99, 100, 119, 122, 124, 126, 160, 184: 1, 186, 198, 199, 204, 224 and 237; C . I. Disperse Orange 13, 29, 31: 1, 33, 49, 54, 55, 66, 73, 118, 119 and 163; C.I. I. Disperse Red 54, 60, 72, 73, 86, 88, 91, 92, 93, 111, 126, 127, 134, 135, 143, 145, 152, 153, 154, 159, 164, 167: 1, 177 , 181, 204, 206, 207, 221, 239, 240, 258, 277, 278, 283, 311, 323, 343, 348, 356 and 362; I. Disperse violet 33; C.I. I. Disperse Blue 56, 60, 73, 87, 113, 128, 143, 148, 154, 158, 165, 165: 1, 165: 2, 176, 183, 185, 197, 198, 201, 214, 224, 225 257, 266, 267, 287, 354, 358, 365 and 368 and C.I. I. Disperse Green 6: 1 and 9 etc. are mentioned.

その他、油溶性染料として、フェノール、ナフトール類、又、ピラゾロン、ピラゾロトリアゾール等の環状メチレン化合物、或いは、開鎖メチレン化合物等のいわゆるカプラーに、p−フェニレンジアミン類或いはp−ジアミノピリジン類等、アミノ化合物を酸化カップリングさせ得られるアゾメチン色素、インドアニリン色素等も好ましい。特にマゼンタ染料として、ピラゾロトリアゾール環を有するアゾメチン色素は好ましい。   Other oil-soluble dyes include phenols, naphthols, cyclic methylene compounds such as pyrazolone and pyrazolotriazole, or so-called couplers such as open-chain methylene compounds, p-phenylenediamines or p-diaminopyridines, and the like. Also preferred are azomethine dyes, indoaniline dyes and the like obtained by oxidative coupling of compounds. An azomethine dye having a pyrazolotriazole ring is particularly preferable as a magenta dye.

本発明に係わる着色微粒子分散体、また、更に好ましいコア/シェルの形態を有する着色微粒子は、ポリマー量として本発明の水系インク中に0.5〜50質量%配合されることが好ましく、0.5〜30質量%配合されることが更に好ましい。上記ポリマーの配合量が0.5質量%に満たないと、色材の保護能が十分でなく、50質量%を超えると、サスペンションの水系インクとしての保存安定性が低下したり、ノズル先端部でのインク蒸発に伴うインクの増粘やサスペンションの凝集が起こることによってプリンタヘッドの目詰りが起こる場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。   The colored fine particle dispersion according to the present invention and the colored fine particles having a more preferable core / shell form are preferably blended in an amount of 0.5 to 50% by mass in the aqueous ink of the present invention as a polymer amount. More preferably, 5 to 30% by mass is blended. If the blending amount of the polymer is less than 0.5% by mass, the color material cannot be protected sufficiently. If it exceeds 50% by mass, the storage stability of the suspension as a water-based ink may be reduced, or the tip of the nozzle The printer head may be clogged due to ink thickening or suspension agglomeration that accompanies evaporation of the ink in the above range.

一方、上記染料及び顔料等の色材としては、該インク中に1〜30質量%配合されることが好ましく、1.5〜25質量%配合されることが更に好ましい。上記色材の配合量が1質量%に満たないと印字濃度が不十分であり、30質量%を超えるとサスペンションの経時安定性が低下し、凝集等による粒径増大の傾向があるので、上記範囲内とすることが好ましい。   On the other hand, it is preferable that 1-30 mass% is mix | blended in this ink as coloring materials, such as the said dye and a pigment, and it is still more preferable that 1.5-25 mass% is mix | blended. If the blending amount of the coloring material is less than 1% by mass, the printing density is insufficient, and if it exceeds 30% by mass, the suspension stability with time decreases and the particle size tends to increase due to aggregation. It is preferable to be within the range.

本発明の水系インクは水を媒体とし、上記色材を封入したポリマーのサスペンジョンからなり、該サスペンションには従来公知の各種添加剤、例えば多価アルコール類のような湿潤剤、無機塩、界面活性剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、シリコーン系等の消泡剤、粘度調整剤又はEDTA等のキレート剤、又、亜硫酸塩等の酸素吸収剤等を必要に応じて添加してもよい。   The water-based ink of the present invention comprises a suspension of a polymer containing water as a medium and encapsulating the coloring material, and the suspension includes various conventionally known additives, for example, wetting agents such as polyhydric alcohols, inorganic salts, surface activity. Additives, preservatives, antifungal agents, pH adjusters, antifoaming agents such as silicones, viscosity modifiers or chelating agents such as EDTA, oxygen absorbers such as sulfites, etc. may be added as necessary Good.

ここで、上記湿潤剤としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノn−ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ジエチルカルビトール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコール及びそのエーテル、アセテート類、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、トリエタノールアミン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素化合物類、ジメチルサルフォキサイドの一種又は二種以上を使用することができる。これらの湿潤剤の配合量に特に制限はないが、上記水系インク中に好ましくは0.1〜50質量%配合することができ、更に好ましくは0.1〜30質量%配合することができる。   Here, as the wetting agent, for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol mono n-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl Polyhydric alcohols such as ether, ethylene glycol monobutyl ether, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, diethyl carbitol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether And its ethers, acetates, N Can be used methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, triethanolamine, formamide, nitrogen-containing compounds such as dimethyl formamide, dimethyl monkey sulfoxide one or two or more kinds. Although there is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity of these wetting agents, Preferably 0.1-50 mass% can be mix | blended in the said water-system ink, More preferably, 0.1-30 mass% can be mix | blended.

又、インクの粘度を安定に保つため、発色をよくするために、インク中に無機塩を添加してもかまわない。無機塩としてはたとえば塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化マグネシウム、硫化マグネシウム等が挙げられる。本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。   In addition, an inorganic salt may be added to the ink in order to keep the viscosity of the ink stable and improve color development. Examples of inorganic salts include sodium chloride, sodium sulfate, magnesium chloride, magnesium sulfide and the like. When implementing this invention, it is not limited to these.

また、乳化剤、分散剤としては特に制限されるものではないが、そのHLB値が8〜18であることが、効果の発現の点からみて或いはサスペンションの粒子径の増大抑制効果がある点から好ましい。   Further, the emulsifier and the dispersant are not particularly limited, but the HLB value of 8 to 18 is preferable from the viewpoint of manifesting the effect or from the effect of suppressing the increase in the particle diameter of the suspension. .

界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることが出来る。   As the surfactant, any of cationic, anionic, amphoteric and nonionic can be used.

乳化剤或いは分散剤として、好ましくは陰イオン性界面活性剤又は高分子界面活性剤であり、陰イオン性界面活性剤が特によい。   The emulsifier or dispersant is preferably an anionic surfactant or a polymer surfactant, and an anionic surfactant is particularly preferable.

又、インクの表面張力調整用の活性剤としては好ましくはノニオン性界面活性剤である。   The activator for adjusting the surface tension of the ink is preferably a nonionic surfactant.

陽イオン性界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include aliphatic amine salts, aliphatic quaternary ammonium salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, and the like.

陰イオン性界面活性剤としては、脂肪酸石鹸、N−アシル−N−メチルグリシン塩、N−アシル−N−メチル−β−アラニン塩、N−アシルグルタミン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、N−アシルメチルタウリン、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第2級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、第2級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等が挙げられる。   Examples of anionic surfactants include fatty acid soap, N-acyl-N-methylglycine salt, N-acyl-N-methyl-β-alanine salt, N-acyl glutamate, alkyl ether carboxylate, acylated peptide , Alkyl sulfonate, alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl sulfoacetate, α-olefin sulfonate, N-acylmethyl taurine, sulfated oil, higher alcohol sulfate Salts, secondary higher alcohol sulfates, alkyl ether sulfates, secondary higher alcohol ethoxy sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, monoglyculates, fatty acid alkylolamide sulfates, alkyl ether phosphates Salt, alkyl phosphate ester salt and the like.

両性界面活性剤としては、カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include carboxybetaine type, sulfobetaine type, aminocarboxylate, imidazolinium betaine and the like.

非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(たとえばエマルゲン911)、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル(たとえばニューポールPE−62)、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール等が挙げられる。その他に、界面活性剤としては、例えば花王(株)製の分散剤デモールSNB、MS、N、SSL、ST、P(商品名)もあげられる。   Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether (eg, Emulgen 911), polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative, polyoxyethylene Polyoxypropylene alkyl ether (for example, New Pole PE-62), polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene castor oil, hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, Fatty acid monoglyceride, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester , Sucrose fatty acid esters, fatty acid alkanolamides, polyoxyethylene fatty acid amides, polyoxyethylene alkyl amines, alkyl amine oxides, acetylene glycol, acetylene alcohol, and the like. In addition, examples of the surfactant include dispersants Demol SNB, MS, N, SSL, ST, and P (trade names) manufactured by Kao Corporation.

これらの界面活性剤を使用する場合、単独又は2種類以上を混合して用いることが出来、インク全量に対して、0.001〜1.0質量%の範囲で添加することにより、インクの表面張力を任意に調整することが出来る。本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。インクの長期保存安定性を保つため、防腐剤、防黴剤をインク中に添加してもかまわない。   When these surfactants are used, they can be used singly or as a mixture of two or more kinds. By adding 0.001 to 1.0% by mass with respect to the total amount of the ink, the surface of the ink can be used. Tension can be adjusted arbitrarily. When implementing this invention, it is not limited to these. In order to maintain the long-term storage stability of the ink, an antiseptic and an antifungal agent may be added to the ink.

又、高分子界面活性剤として、以下の水溶性樹脂を用いることができ、吐出安定性の観点から好ましい。水溶性樹脂として好ましく用いられるのは、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体等を挙げることができる。高分子界面活性剤の例として、その他に、アクリル−スチレン系樹脂であるジョンクリル等(ジョンソン社)が挙げられる。これらの高分子界面活性剤は、2種以上併用することも可能である。   Moreover, the following water-soluble resins can be used as the polymer surfactant, which is preferable from the viewpoint of ejection stability. As the water-soluble resin, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer are preferably used. Polymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer Etc. Other examples of the polymer surfactant include Jonkrill, an acrylic-styrene resin (Johnson Corporation). Two or more of these polymer surfactants can be used in combination.

上記の各高分子界面活性剤の分散インク全量に対する添加量としては、0.1〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.3〜5質量%である。配合量が0.01質量%に満たないとサスペンションの小粒径化が困難であり、10質量%を超えるとサスペンションの粒径が増大したりサスペンション安定性が低下し、ゲル化するおそれがある。   The addition amount of each of the above polymer surfactants with respect to the total amount of the dispersed ink is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.3 to 5% by mass. If the blending amount is less than 0.01% by mass, it is difficult to reduce the particle size of the suspension, and if it exceeds 10% by mass, the particle size of the suspension may increase or the suspension stability may decrease and gelation may occur. .

防腐剤・防黴剤としては、芳香族ハロゲン化合物(たとえばPreventol CMK、クロロメチルフェノール等)、メチレンジチオシアナート、含ハロゲン窒素硫黄化合物、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン(たとえばPROXEL GXL)などが挙げられるが、本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。   Examples of the antiseptic / antifungal agent include aromatic halogen compounds (for example, Preventol CMK, chloromethylphenol), methylene dithiocyanate, halogen-containing nitrogen sulfur compounds, 1,2-benzisothiazolin-3-one (for example, PROXEL GXL). However, the present invention is not limited to these.

インク中を安定に保つために、インク中にpH調整剤を添加してもかまわない。pH調整剤としては、塩酸や酢酸、クエン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を水など薄めたりそのまま使用したりできる。   In order to keep the inside of the ink stable, a pH adjusting agent may be added to the ink. As the pH adjuster, hydrochloric acid, acetic acid, citric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like can be diluted with water or used as it is.

また、上記消泡剤としては、特に制限なく、市販品を使用することができる。そのような市販品としては、例えば信越シリコーン社製のKF96、66、69、KS68、604、607A、602、603、KM73、73A、73E、72、72A、72C、72F、82F、70、71、75、80、83A、85、89、90、68−1F、68−2F(商品名)等が挙げられる。これら化合物の配合量に特に制限はないが、本発明の水系インク中に、0.001〜2質量%配合されることが好ましい。該化合物の配合量が0.001質量%に満たないとインク調製時に泡が発生し易く、又、インク内での小泡の除去が難しく、2質量%を超えると泡の発生は抑えられるものの、印字の際、インク内でハジキが発生し印字品質の低下が起こる場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。   Moreover, as said antifoamer, a commercial item can be used without a restriction | limiting in particular. Examples of such commercially available products include KF96, 66, 69, KS68, 604, 607A, 602, 603, KM73, 73A, 73E, 72, 72A, 72C, 72F, 82F, 70, 71, manufactured by Shin-Etsu Silicone. 75, 80, 83A, 85, 89, 90, 68-1F, 68-2F (trade name) and the like. Although there is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity of these compounds, It is preferable to mix | blend 0.001-2 mass% in the water-system ink of this invention. If the compounding amount of the compound is less than 0.001% by mass, bubbles are likely to be generated at the time of preparing the ink, and it is difficult to remove small bubbles in the ink. During printing, repellency may occur in the ink and the print quality may be deteriorated.

次に、本発明のインクの製造において用いられる乳化方法について説明する。本発明のインクは、例えばコアとなる色材粒子の製造において、又、直接顔料粒子とポリマーからコアシェル着色微粒子を製造する際等、各種の乳化法を用いることができる。乳化法としては、各種の方法を用いることができる。それらの例は、例えば、「機能性乳化剤・乳化技術の進歩と応用展開 シー エム シー」の86ページの記載にまとめられている。本発明においては、特に、染料コアの形成には超音波、高速回転せん断、高圧による乳化分散装置を使用することが好ましい。又、顔料用にはメディア分散機が好ましい。   Next, the emulsification method used in the production of the ink of the present invention will be described. In the ink of the present invention, various emulsification methods can be used, for example, in the production of core color material particles or in the production of core-shell colored fine particles directly from pigment particles and a polymer. Various methods can be used as the emulsification method. Examples thereof are summarized in the description on page 86 of “Advances in Functional Emulsifier / Emulsification Technology and Application Development CMC”. In the present invention, it is particularly preferable to use an emulsifying and dispersing apparatus using ultrasonic waves, high-speed rotational shearing, and high pressure for forming the dye core. For pigments, a media disperser is preferred.

超音波による乳化分散では、いわゆるバッチ式と連続式の2通りが使用可能である。バッチ式は、比較的少量のサンプル作製に適し、連続式は大量のサンプル作製に適する。連続式では、たとえば、UH−600SR(株式会社エスエムテー製)のような装置を用いることが可能である。このような連続式の場合、超音波の照射時間は、分散室容積/流速×循環回数で求めることができる。超音波照射装置が複数ある場合は、それぞれの照射時間の合計としてもとめられる。超音波の照射時間は実際上は10000秒以下である。また、10000秒以上必要であると、工程の負荷が大きく、実際上は乳化剤の再選択などにより乳化分散時間を短くする必要がある。そのため10000秒以上は必要でない。さらに好ましくは、10秒以上、2000秒以内である。   In the emulsification dispersion using ultrasonic waves, two types of so-called batch type and continuous type can be used. The batch method is suitable for producing a relatively small amount of sample, and the continuous method is suitable for producing a large amount of sample. In the continuous type, for example, a device such as UH-600SR (manufactured by SMT Co., Ltd.) can be used. In the case of such a continuous system, the ultrasonic wave irradiation time can be obtained by the volume of the dispersion chamber / flow velocity × the number of circulations. In the case where there are a plurality of ultrasonic irradiation apparatuses, the total irradiation time is obtained. The irradiation time of ultrasonic waves is practically 10000 seconds or less. Further, if it is necessary for 10000 seconds or more, the load on the process is large, and in practice, it is necessary to shorten the emulsification dispersion time by reselecting the emulsifier. Therefore, more than 10,000 seconds are not necessary. More preferably, it is 10 seconds or more and 2000 seconds or less.

高速回転せん断による乳化分散装置としては、「機能性乳化剤・乳化技術の進歩と応用展開 シー エム シー」の255〜256ページに記載されているような、ディスパーミキサーや、251ページに記載されているようなホモミキサー、256ページに記載されているようなウルトラミキサーなどが使用できる。これらの型式は、乳化分散時の液粘度によって使い分けることができる。これらの高速回転せん断による乳化分散機では、攪拌翼の回転数が重要である。ステーターを有する装置の場合、攪拌翼とステーターとのクリアランスは通常0.5mm程度で、極端に狭くはできないので、せん断力は主として攪拌翼の周速に依存する。周速が5m/S以上150m/S以内であれば本発明の乳化・分散に使用できる。周速が遅い場合、乳化時間を延ばしても小粒径化が達成できない場合が多く、150m/Sにするにはモーターの性能を極端に上げる必要があるからである。さらに好ましくは、20〜100m/Sである。   As an emulsifying and dispersing apparatus by high-speed rotational shearing, it is described in a disper mixer as described in pages 255 to 256 of "Functional emulsifier / emulsification technology and application development CMC", or page 251. Such a homomixer and an ultramixer as described on page 256 can be used. These types can be properly used depending on the liquid viscosity at the time of emulsification dispersion. In the emulsification disperser using these high-speed rotary shears, the rotational speed of the stirring blade is important. In the case of an apparatus having a stator, the clearance between the stirring blade and the stator is usually about 0.5 mm and cannot be made extremely narrow, so the shearing force mainly depends on the peripheral speed of the stirring blade. If the peripheral speed is 5 m / S or more and 150 m / S or less, it can be used for emulsification and dispersion of the present invention. This is because when the peripheral speed is low, it is often impossible to reduce the particle size even if the emulsification time is extended, and in order to achieve 150 m / S, it is necessary to extremely improve the performance of the motor. More preferably, it is 20-100 m / S.

高圧による乳化分散では、LAB2000(エスエムテー社製)などが使用できるが、その乳化・分散能力は、試料にかけられる圧力に依存する。圧力は104kPa〜5×105kPaの範囲が好ましい。また、必要に応じて数回乳化・分散を行い、目的の粒径を得ることができる。圧力が低すぎる場合、何度乳化分散を行っても目的の粒径は達成できない場合が多く、また、圧力を5×105kPaにするためには、装置に大きな負荷がかかり実用的ではない。さらに好ましくは5×104kPa〜2×105kPaの範囲である。 For emulsification and dispersion by high pressure, LAB2000 (manufactured by SMT) can be used, but the emulsification and dispersion ability depends on the pressure applied to the sample. The pressure is preferably in the range of 10 4 kPa to 5 × 10 5 kPa. Moreover, it can emulsify and disperse | distribute several times as needed, and can obtain the target particle size. If the pressure is too low, the desired particle size cannot be achieved in many cases by carrying out emulsification and dispersion many times, and in order to make the pressure 5 × 10 5 kPa, the apparatus is heavily loaded and is not practical. . More preferably, it is the range of 5 * 10 < 4 > kPa-2 * 10 < 5 > kPa.

これらの乳化・分散装置は単独で用いてもよいが、必要に応じて組み合わせて使用することが可能である。コロイドミルや、フロージェットミキサなども単独では本発明の目的を達成できないが、本発明の装置との組み合わせにより、短時間で乳化・分散を可能にするなど本発明の効果を高めることが可能である。   These emulsifying / dispersing devices may be used alone or in combination as necessary. Colloid mills, flow jet mixers, etc. alone cannot achieve the object of the present invention, but by combining with the apparatus of the present invention, it is possible to enhance the effects of the present invention, such as enabling emulsification and dispersion in a short time. is there.

本発明のインクジェット記録用水系インクを吐出して画像形成を行う際に、使用するインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。又吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(R)型等)等など何れの吐出方式を用いても構わない。   When forming an image by ejecting the water-based ink for ink-jet recording of the present invention, the ink-jet head to be used may be an on-demand system or a continuous system. In addition, as a discharge method, an electro-mechanical conversion method (for example, a single cavity type, a double cavity type, a bender type, a piston type, a shear mode type, a shared wall type, etc.), an electro-thermal conversion method (for example, thermal ink jet) Any discharge method such as a mold, a bubble jet (R) type, or the like may be used.

本発明のインクジェット記録用水系インクを用いた画像形成方法においては、例えば、インクジェット記録用水系インクを装填したプリンター等により、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドよりインクを液滴として吐出させインク受容体に付着させることで、例えばインクジェット画像記録媒体上にインクジェット記録画像が形成されたインクジェットプリントが得られる。   In the image forming method using the water-based ink for ink-jet recording of the present invention, for example, the ink is ejected as droplets from the ink-jet head based on the digital signal by a printer loaded with the water-based ink for ink-jet recording and attached to the ink receptor. By doing so, for example, an inkjet print in which an inkjet recording image is formed on an inkjet image recording medium is obtained.

インクジェット画像記録媒体としては、例えば、普通紙、コート紙、キャストコート紙、光沢紙、光沢フィルム、OHPフィルムのいずれも使用することができ、なかでも例えば多孔質層が形成されている所謂空隙層を有する被記録媒体であれば好ましい。上述した支持体の素材或いは形状に特に限定されるものではなく、例えばシート状に形成されたもの以外に立体的な構造を有するものであってもよい。   As the inkjet image recording medium, for example, any of plain paper, coated paper, cast coated paper, glossy paper, glossy film, and OHP film can be used, and for example, a so-called void layer in which a porous layer is formed, for example. It is preferable if the recording medium has It is not particularly limited to the material or shape of the support described above, and for example, it may have a three-dimensional structure other than those formed in a sheet shape.

本発明の水系インクは、インクジェット記録用のインクとして以外に、例えば、一般の万年筆、ボールペン、サインペン等の筆記具用のインクとしても使用可能である。本発明のサスペンションを乾燥し、微粒の粉体を得ることもできる。得られた粉体は、電子写真のトナーなどにも使用可能である。   The water-based ink of the present invention can be used as ink for writing instruments such as general fountain pens, ballpoint pens, sign pens, etc., in addition to ink for inkjet recording. The suspension of the present invention can be dried to obtain a fine powder. The obtained powder can be used for toner for electrophotography.

以下に、合成例、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これら実施例の範囲に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to synthesis examples and examples, but the present invention is not limited to the scope of these examples.

(ポリマーP−1〜3の合成方法)
3リットルの四つ口フラスコに滴下装置、温度計、窒素ガス導入管、撹拌装置及び還流冷却管を付し、酢酸エチル1000gを加熱還流した。表1記載の割合でモノマー総量が1000gとなるように秤量し、更にN,N’−アゾビスイソバレロニトリル20gを前記モノマーに加えた混合液を2時間かけて滴下し、同温度にて5時間反応させた後、固形分50質量%の表1記載のポリマーP−1〜3を得た。顔料分散用ポリマーP−3については、合成後に酢酸エチルを蒸留し、メタノール1000gを添加した。さらに当量の水酸化ナトリウムを加えて中和を行った後、メタノールを蒸留して顔料分散用ポリマーP−3を得た。
(Method for synthesizing polymers P-1 to P-3)
A dropping device, a thermometer, a nitrogen gas introduction tube, a stirring device, and a reflux condenser were attached to a 3 liter four-necked flask, and 1000 g of ethyl acetate was heated to reflux. The mixture was weighed so that the total amount of monomers was 1000 g at the ratio shown in Table 1, and then a mixed solution obtained by adding 20 g of N, N′-azobisisovaleronitrile to the monomer was added dropwise over 2 hours. After reacting for a period of time, polymers P-1 to P-3 in Table 1 having a solid content of 50% by mass were obtained. For the pigment dispersion polymer P-3, ethyl acetate was distilled after synthesis and 1000 g of methanol was added. Further, an equivalent amount of sodium hydroxide was added for neutralization, and then methanol was distilled to obtain a pigment-dispersing polymer P-3.

Figure 2005089554
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(着色微粒子の製造)
クレアミックスCLM−0.8S(エムテクニク(株)社製)のポットに、下記Y染料の15g、固形分換算7.5gのポリマーP−1、7.5gのポリビニルブチラールBL−S(積水化学社製)及び140gの酢酸エチルを入れ、攪拌して染料を完全溶解させた。純水250gにアクアロンKH−05(第一工業製薬社製)4.5gを加え、これを染料溶液に添加後、回転数20000rpmで5分間乳化した。その後、減圧下で酢酸エチルを除去し、コア微粒子Y1を得た。
(Manufacturing colored fine particles)
In a pot of Creamix CLM-0.8S (M Technic Co., Ltd.), 15 g of the following Y dye, 7.5 g of polymer P-1 in terms of solid content, 7.5 g of polyvinyl butyral BL-S (Sekisui Chemical Co., Ltd.) And 140 g of ethyl acetate were added and stirred to completely dissolve the dye. 4.5 g of Aqualon KH-05 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was added to 250 g of pure water, added to the dye solution, and emulsified for 5 minutes at a rotational speed of 20000 rpm. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure to obtain core fine particles Y1.

Y1のコア微粒子分散液260gを3頭のセパラブルフラスコに移し、フラスコ内をN2置換後、ヒーターを付して80℃に加温した。6.7gのメタクリル酸メチル及び0.5gのN,N’−アゾビスイソバレロニトリルの混合液を1時間で滴下し、更に6時間反応させてコアシェル型着色微粒子Y1を得た。 260 g of the Y1 core fine particle dispersion was transferred to a three-separable flask, the inside of the flask was replaced with N 2 , and then heated to 80 ° C. with a heater. A mixed solution of 6.7 g of methyl methacrylate and 0.5 g of N, N′-azobisisovaleronitrile was added dropwise over 1 hour, and the mixture was further reacted for 6 hours to obtain core-shell colored fine particles Y1.

M1,C1,K1,Y2,M2,C2,K2についても表2に記載の処方に従い、同様の手法によりコアシェル型着色微粒子を作製した。   In accordance with the formulation shown in Table 2 for M1, C1, K1, Y2, M2, C2, and K2, core-shell colored fine particles were produced by the same method.

(着色微粒子の濃縮工程)
C1のコアシェル型着色微粒子分散液250gを、限外ろ過膜装置RUM−2/C10−T(日東電工社製/限外ろ過膜:NTU−3150)により2.5倍の濃度に濃縮した着色微粒子C1を得た。
(Concentration process of colored fine particles)
Colored fine particles obtained by concentrating 250 g of the C1 core-shell colored fine particle dispersion to a 2.5-fold concentration using an ultrafiltration membrane device RUM-2 / C10-T (manufactured by Nitto Denko Corporation / ultrafiltration membrane: NTU-3150) C1 was obtained.

C2,K1,K2についても表2に記載の濃縮率に従い、同様の手法により分散液を濃縮した。   Regarding C2, K1, and K2, the dispersion was concentrated in the same manner according to the concentration ratio shown in Table 2.

(着色微粒子の精製工程)
Y1の着色微粒子分散液100gに活性炭(武田薬品工業社製 白鷺C)40gを加え、分散液の表面張力がおよそ50mN/mとなるまで、室温下で撹拌した。その後、0.8μのメンブランフィルター(ADVANTEC社製)を用いて活性炭をろ過した。M1,C1,K1,Y2,M2,C2,K2の分散液についても、同様の手法により吸着精製を行った。
(Purification process of colored fine particles)
40 g of activated carbon (Shirakaba C, manufactured by Takeda Pharmaceutical Company Limited) was added to 100 g of the colored fine particle dispersion of Y1, and the mixture was stirred at room temperature until the surface tension of the dispersion reached approximately 50 mN / m. Thereafter, the activated carbon was filtered using a 0.8 μ membrane filter (ADVANTEC). The dispersions of M1, C1, K1, Y2, M2, C2, and K2 were also subjected to adsorption purification by the same method.

Figure 2005089554
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Figure 2005089554
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FSB1504:FS Blue 1504(有本化学社製)
OilBlack860:Oil Black 860(オリエント化学社製)
OilYellow129:Oil Yellow 129(オリエント化学社製)
(顔料分散液の製造)
C.I.ピグメントイエロー128を150g、前記ポリマーP−3を45g、メタノール25g、イオン交換水780gを混合し、1mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、イエロー顔料分散液yを得た。顔料分散液m,c,kについても、表3に記載の処方に従って作製した。
FSB1504: FS Blue 1504 (Arimoto Chemical Co., Ltd.)
Oil Black 860: Oil Black 860 (manufactured by Orient Chemical)
Oil Yellow 129: Oil Yellow 129 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.)
(Manufacture of pigment dispersion)
C. I. Pigment Yellow 128 (150 g), Polymer P-3 (45 g), Methanol (25 g), and ion-exchanged water (780 g) were mixed and dispersed using a sand grinder filled with 1 mm zirconia beads at a volume ratio of 50%. Got. The pigment dispersions m, c, and k were also prepared according to the formulation described in Table 3.

Figure 2005089554
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(インク作製)
上記方法により作製した着色微粒子分散液Y1を45g、エチレングリコールを10g、グリセリンを15g、オルフィンE1010(日信化学社製)を0.4g、及び防腐剤Proxel GXL(Avecia社製)を0.1g混合し、純水を加えて100gとした。次いで、0.8μmのメンブランフィルターによってろ過し、ごみ及び粗大粒子を除去してインクジェット用インクであるインク1を作製した。インク2〜12、インクA〜D、インクa〜dについても、表4に記載の処方によりインク1と同様に作製した。表中の単位は質量%である。
(Ink production)
45 g of the colored fine particle dispersion Y1 prepared by the above method, 10 g of ethylene glycol, 15 g of glycerin, 0.4 g of Olphine E1010 (manufactured by Nissin Chemical), and 0.1 g of the preservative Proxel GXL (manufactured by Avecia) After mixing, pure water was added to make 100 g. Subsequently, it filtered with the 0.8 micrometer membrane filter, and removed the dust and the coarse particle, and produced the ink 1 which is an inkjet ink. Inks 2 to 12, inks A to D, and inks a to d were prepared in the same manner as ink 1 according to the formulation shown in Table 4. The unit in the table is% by mass.

Figure 2005089554
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(インク性能評価)
(インク物性測定)
振動式粘度計ビスコメイトVM−1A−L(山一電機社製)を用いて25℃におけるインクの粘度を、自動表面張力計CBVP−Z型(協和界面科学社製)を用いて25℃におけるインクの表面張力をそれぞれ測定し結果を表5に示した。
(Ink performance evaluation)
(Ink physical property measurement)
The viscosity of the ink at 25 ° C. using a vibration viscometer Viscomate VM-1A-L (manufactured by Yamaichi Electronics Co., Ltd.) and the viscosity at 25 ° C. using an automatic surface tension meter CBVP-Z type (manufactured by Kyowa Interface Science) The surface tension of each ink was measured and the results are shown in Table 5.

(粒径測定)
各インクを1000倍に希釈した後、ゼータサイザー1000(マルバーン社製)の散乱強度分布測定により5回測定を実施し、測定値を算術平均して平均粒径を測定した。
(Particle size measurement)
After each ink was diluted 1000 times, the measurement was carried out five times by the scattering intensity distribution measurement of Zetasizer 1000 (manufactured by Malvern), and the average value was measured by arithmetically averaging the measured values.

(濃度評価)
各インクを純正カラーインクカートリッジに詰め、インクジェットプリンターCL−750(セイコーエプソン社製)に充填し、普通紙であるコピー用紙Xerox4024(ゼロックス(株)製)に10段のパッチからなるウェッジパターンを印字した。ウェッジパターンは、各パッチ間の濃度について、最大濃度を100%として10%刻みで変化させたものである。各パッチ濃度をX−Rite900濃度計(日本平板機材社製)により測定し、最高濃度を表5に示した。
(Concentration evaluation)
Each ink is packed in a genuine color ink cartridge, filled in an inkjet printer CL-750 (manufactured by Seiko Epson Corporation), and printed on a copy sheet Xerox 4024 (manufactured by Xerox Co., Ltd.), which is a plain paper, with a wedge pattern consisting of 10 patches. did. The wedge pattern is obtained by changing the density between patches in increments of 10% with a maximum density of 100%. Each patch density was measured with an X-Rite 900 densitometer (manufactured by Nippon Flat Equipment Co., Ltd.), and the maximum density is shown in Table 5.

(彩度評価)
インク1〜4でインクセット1を、インク5〜8でインクセット2を、インク9〜12でインクセット3を、インクA〜Dでインクセット4を、インクa〜dでインクセット5を構成し、インクカートリッジに詰め、インクジェットプリンターCL−750(セイコーエプソン社製)を用いてコピー用紙Xerox4024(ゼロックス(株)製)にカラー画像を印字した。作成した画像の彩度について、以下の基準により官能評価を行った。
◎:彩度が高く、非常に鮮やかなメリハリのある画像
○:鮮やかな画像
×:色にメリハリが無く、彩度が不足した画像
(耐水性評価)
前記彩度評価において作成した画像を10秒間水に浸漬した後、引き上げ、画像の滲み具合を以下の基準により目視評価した。
○:ほとんど画像が滲んでいない
×:画像が滲んでしまい、色間の混ざり、細部のボケが生じている
(Saturation evaluation)
Ink set 1 is composed of inks 1 to 4, ink set 2 is composed of inks 5 to 8, ink set 3 is composed of inks 9 to 12, ink set 4 is composed of inks A to D, and ink set 5 is composed of inks a to d. Then, the ink cartridge was packed, and a color image was printed on copy paper Xerox 4024 (manufactured by Xerox Co., Ltd.) using an ink jet printer CL-750 (manufactured by Seiko Epson Corporation). The saturation of the created image was subjected to sensory evaluation according to the following criteria.
◎: Image with high saturation and very vivid sharpness ○: Vivid image ×: Image with no sharpness in color and lack of saturation (Water resistance evaluation)
The image created in the saturation evaluation was immersed in water for 10 seconds and then pulled up, and the image bleeding was visually evaluated according to the following criteria.
○: Image is hardly blurred x: Image is blurred, color is mixed, and details are blurred

Figure 2005089554
Figure 2005089554

同色の画像同士を比較すると、実施例のインクにより作成した画像は、比較例の画像よりいずれも高い濃度を示している。更に、実施例のインクにより構成されたインクセット1、2、3は彩度が高く、鮮やかな画像が得られ、実施例のインクにより構成されたインクセット1、2、3から作成した画像は、耐水性に優れていた。   When images of the same color are compared, an image created with the ink of the example shows a higher density than the image of the comparative example. Furthermore, ink sets 1, 2, and 3 configured with the inks of the examples have high saturation and vivid images can be obtained, and images created from the ink sets 1, 2, and 3 configured with the inks of the examples are It was excellent in water resistance.

Claims (12)

色材とポリマーを有する着色微粒子を含有する水系インクの表面張力が37mN/m以上55mN/m未満であることを特徴とする水系インク。 A water-based ink characterized in that the surface tension of a water-based ink containing colored fine particles having a colorant and a polymer is 37 mN / m or more and less than 55 mN / m. 表面張力が40mN/m以上45mN/m未満であることを特徴とする請求項1に記載の水系インク。 The water-based ink according to claim 1, wherein the surface tension is 40 mN / m or more and less than 45 mN / m. 色材がポリマーに含浸または相溶していることを特徴とする請求項1又は2に記載の水系インク。 The water-based ink according to claim 1 or 2, wherein the coloring material is impregnated or compatible with the polymer. レーザー散乱法により測定した着色微粒子の体積平均粒径が150nm未満であり、体積最大粒径が400nm未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水系インク。 The water-based ink according to any one of claims 1 to 3, wherein the volume average particle diameter of the colored fine particles measured by a laser scattering method is less than 150 nm, and the volume maximum particle diameter is less than 400 nm. レーザー散乱法により測定した着色微粒子の体積平均粒径が50nm未満であり、体積最大粒径が250nm未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水系インク。 The water-based ink according to any one of claims 1 to 4, wherein the volume average particle diameter of the colored fine particles measured by a laser scattering method is less than 50 nm, and the volume maximum particle diameter is less than 250 nm. 着色微粒子がビニルポリマーを含有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の水系インク。 The water-based ink according to any one of claims 1 to 5, wherein the colored fine particles contain a vinyl polymer. 着色微粒子の色材が油溶性染料であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の水系インク。 The water-based ink according to claim 1, wherein the coloring material of the colored fine particles is an oil-soluble dye. イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの少なくとも一色以上が請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクであることを特徴とするインクセット。 8. An ink set, wherein at least one of yellow, magenta, cyan, and black is the water-based ink according to any one of claims 1 to 7. ブラックインクが請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクであることを特徴とする、請求項8に記載のインクセット。 The ink set according to claim 8, wherein the black ink is the water-based ink according to any one of claims 1 to 7. イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色とも請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクであることを特徴とするインクセット。 An ink set, wherein each of the colors yellow, magenta, cyan, and black is the water-based ink according to any one of claims 1 to 7. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクを普通紙に印字することを特徴とするインクジェット記録方法。 An ink-jet recording method comprising printing the water-based ink according to any one of claims 1 to 7 on plain paper. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の水系インクを普通紙に印字したインクジェット記録画像。 An inkjet recording image obtained by printing the water-based ink according to any one of claims 1 to 7 on plain paper.
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