JP2006008907A - Aqueous inkjet recording ink, inkjet recording device and inkjet recording method - Google Patents

Aqueous inkjet recording ink, inkjet recording device and inkjet recording method Download PDF

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淳 青木
Masashi Miyagawa
昌士 宮川
Junichi Sakai
淳一 酒井
Yoshio Nakajima
義夫 中島
Yoko Ichinose
洋子 一ノ瀬
Toshiaki Kaneko
敏明 金子
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous inkjet recording ink which gives an image attaining excellent image qualities and fastness (particularly light resistance) particularly in the case of a thin ink and gives an image excellent in scratch resistance even on a recording paper. <P>SOLUTION: The aqueous inkjet recording ink comprises a dispersible coloring material, comprised of a water-insoluble coloring material and at least one fine pseudoparticle of a chargeable resin, and a water-soluble resin, where the dispersible coloring material is solely dispersed by causing the fine pseudoparticle of the chargeable resin to adhere to the water-insoluble coloring material, the concentration of the water-insoluble coloring material in the ink being at most 1 mass% based on the whole mass of the ink, and the ratio (Ba/P ratio) of the total mass (Ba) of the resin component in the ink to the mass (P) of the water-insoluble coloring material in the ink is larger than 1. The inkjet recording device, the recording method and the recorded image are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水性インクジェット記録用インク、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録画像に関する。   The present invention relates to an aqueous inkjet recording ink, an inkjet recording apparatus, an inkjet recording method, and an inkjet recorded image.

インクジェット記録方式は、種々の作動原理よりノズルからインクの微小液滴を飛翔させて記録媒体(紙等)に到達させ、画像や文字等を記録する方法であり、高速、低騒音、多色化が容易であり、記録パターンの融通性が高い、現像及び定着操作が不要等の特徴があり、様々な用途において急速に普及している。特に近年は、フルカラーの水性インクジェット記録方式技術がめざましい発達を遂げており、従来の製版方式による多色印刷や、カラー写真方式による印画と比較しても遜色のない多色画像を形成することも可能となっている。又、作成部数が少ない場合には、通常の多色印刷や印画よりも安価に印刷物が得られることから、インクジェット記録方式は、フルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。   The ink jet recording method is a method for recording images, characters, etc. by ejecting micro droplets of ink from nozzles to reach a recording medium (paper, etc.) based on various operating principles. Are easy to use, have high flexibility in recording patterns, and do not require development and fixing operations, and are rapidly spreading in various applications. In particular, in recent years, full-color water-based inkjet recording technology has made remarkable progress, and it is possible to form multicolored images that are comparable to multicolored printing by conventional platemaking methods and printing by color photographic methods. It is possible. In addition, when the number of copies is small, a printed matter can be obtained at a lower cost than ordinary multicolor printing or printing. Therefore, the ink jet recording method is being widely applied to the field of full color image recording.

そして、更なる記録の高速化、高精細化、フルカラー化等の記録特性向上の要求に伴って、水性インクジェット記録装置及び記録方法の改良が行われてきている。近年における傾向として、より優れたインクジェット画像を得るために、本質的に水に不溶である色材をインク中で安定に分散させるだけでなく、得られる印字物が、優れた画像品位と優れた耐擦過性を両立するものとなることが求められている。   In response to demands for further improvement in recording characteristics such as higher recording speed, higher definition, and full color, improvements in aqueous inkjet recording apparatuses and recording methods have been made. As a trend in recent years, in order to obtain a better ink jet image, not only the water material that is essentially insoluble in water is stably dispersed in the ink, but also the obtained printed matter has excellent image quality and excellent quality. There is a demand for achieving both scratch resistance.

水に不溶な色材、特に顔料を水性インクジェット記録用インクの色材成分として用いるためには、水中に色材を安定に分散させることが必要となる。水に不溶な色材を水性インクジェット記録用インクとして用いる場合には、界面活性剤若しくは高分子分散剤(分散樹脂とも呼ぶ)を用いて分散安定化させることが、一般的に行われているが、分散樹脂は水への親和性が高いため、色材表面から脱離しやすく、長期的に十分な分散安定性が保てないという問題があった。   In order to use a color material insoluble in water, particularly a pigment, as a color material component of an aqueous inkjet recording ink, it is necessary to stably disperse the color material in water. When a water-insoluble colorant is used as an aqueous inkjet recording ink, it is generally performed to stabilize the dispersion using a surfactant or a polymer dispersant (also referred to as a dispersion resin). Since the dispersion resin has a high affinity for water, there is a problem that the dispersion resin is easily detached from the surface of the coloring material and sufficient dispersion stability cannot be maintained in the long term.

これに対し、分散樹脂や界面活性剤を含まずに安定に分散できるよう、水不溶性色材の表面を化学的に修飾する手法が検討されている。例えば、「水不溶性着色剤を含有する水系着色微粒子分散物において、該着色微粒子分散物が水不溶性着色剤を分散剤の存在下で水系媒体中に分散させた後にビニルモノマーを添加して重合したものであり、該分散剤が水不溶性着色剤を分散した場合には分散安定性を示し、且つ、該分散剤のみの存在下で該ビニルモノマーを重合した場合には生じるラテックスの安定性が乏しいことを特徴とする水系着色微粒子分散物」についての提案があり(特許文献1参照)、該分散物を使用することで、分散安定性等に優れたインクジェット記録用インクを得たとされている。   On the other hand, a method of chemically modifying the surface of the water-insoluble colorant has been studied so that it can be stably dispersed without containing a dispersion resin or a surfactant. For example, “in an aqueous colored fine particle dispersion containing a water-insoluble colorant, the colored fine particle dispersion was polymerized by adding a vinyl monomer after dispersing the water-insoluble colorant in an aqueous medium in the presence of the dispersant. And exhibiting dispersion stability when the water-insoluble colorant is dispersed, and poor stability of the latex produced when the vinyl monomer is polymerized in the presence of the dispersant alone. There is a proposal for “a water-based colored fine particle dispersion characterized by this” (see Patent Document 1), and it is said that an ink for inkjet recording excellent in dispersion stability and the like was obtained by using the dispersion.

特開2003−34770公報JP 2003-34770 A

しかしながら、上記した従来技術について本発明者らが追検討したところ、上記の技術によって得られたインクでは、画像形成に使用する記録媒体によって、特に普通紙において充分な印字濃度の画像が得られず、光沢紙と普通紙とでは、印字濃度において明らかな差異がみられることがわかった。これは、上記の技術では、「顔料表面からの分散剤の脱着が起こりにくく、分散剤が吸着した顔料表面で重合が進行したため」に、得られる水系着色微粒子分散物の表面には分散剤が吸着しており、特に普通紙上で、この分散剤が浸透剤としては働くためであると考えられる。   However, as a result of further investigation by the present inventors on the above-described prior art, the ink obtained by the above technique cannot obtain an image having a sufficient print density, particularly on plain paper, depending on the recording medium used for image formation. It was found that there was a clear difference in print density between glossy paper and plain paper. This is because, in the above-described technique, the dispersion of the dispersant from the surface of the pigment hardly occurs and the polymerization progressed on the surface of the pigment to which the dispersant was adsorbed. This is because the dispersant acts as a penetrant, particularly on plain paper.

従って、本質的に水に不溶である色材をインク中で安定に分散させ、インクジェット記録用インクとして使用した場合に、優れた画像品位と優れた堅牢性を両立した印字物を得ることは難しく、未だこれらの全ての要求を良好な状態で達成することのできるインクは知られていないのが現状である。特に、色材濃度の低い「淡インク」の場合は、画像の耐光性を満足することについて、通常のインクの場合と比較してより厳しい状況にある。本発明においては、色材濃度が、インク全質量に対し1質量%以下のインクを「淡インク」と称する。   Therefore, it is difficult to obtain a printed matter that has both excellent image quality and excellent fastness when a coloring material that is essentially insoluble in water is stably dispersed in the ink and used as an ink for inkjet recording. At present, there is no known ink that can achieve all these requirements in good condition. In particular, in the case of “light ink” having a low color material density, it is more difficult to satisfy the light resistance of the image than in the case of normal ink. In the present invention, an ink having a color material concentration of 1% by mass or less with respect to the total mass of the ink is referred to as “light ink”.

従って、本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、特に、淡インクにおいて、得られる画像が、優れた画像品位と堅牢性(特に、耐光性)を達成できるものであり、更に、記録紙上においても耐擦過性に優れた画像が得られる水性インクジェット記録用インクを提供することにある。更に、本発明の別の目的は、優れた画像品位と優れた堅牢性を両立した印字物を得ることができる優れたインクジェット記録装置、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録画像を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve these problems of the prior art, and in particular, in a light ink, an image obtained can achieve excellent image quality and fastness (especially, light fastness). An object of the present invention is to provide a water-based inkjet recording ink capable of obtaining an image excellent in scratch resistance even on recording paper. Furthermore, another object of the present invention is to provide an excellent ink jet recording apparatus, an ink jet recording method, and an ink jet recorded image capable of obtaining a printed matter having both excellent image quality and excellent fastness.

本発明者らは、上記した従来技術の課題を解決するために鋭意検討した結果、本質的に界面活性剤や高分子分散剤を必要とせずに高い分散安定性を保つことができ、且つ記録紙上に付与された場合に、充分な接着性又は造膜性を有する新規な分散性色材を用い、更に、水溶性樹脂を併用することで、分散性色材でありながらインクジェット記録用途として十分な吐出安定性や分散安定性を有し、しかも、淡インクでありながら、高い画像品位と優れた堅牢性(特に、耐光性)をもつ印字物を与えることができる水性インクジェット記録用インクが得られることを知見して本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above-described problems of the prior art, the inventors have been able to maintain high dispersion stability essentially without the need for surfactants or polymer dispersants, and for recording. When applied on paper, a new dispersible colorant having sufficient adhesiveness or film-forming property is used, and further, a water-soluble resin is used in combination, which is sufficient for inkjet recording applications while being a dispersible colorant. A water-based inkjet recording ink is obtained that has excellent ejection stability and dispersion stability, and is capable of giving printed matter with high image quality and excellent fastness (especially light resistance) while being a light ink. As a result, the present invention has been found.

上記した目的は、下記の本発明によって達成される。
1.水不溶性色材と1種以上の荷電性樹脂擬似微粒子とからなる分散性色材と、水溶性樹脂とを含む水性インクジェット記録用インクであって、上記分散性色材は、上記水不溶性色材が上記荷電性樹脂擬似微粒子を固着することによって単独で分散しており、且つ、インク中における水不溶性色材の濃度がインク全質量の1質量%以下であり、且つ、インク中における樹脂分の総質量(Ba)の、インク中における水不溶性色材の質量(P)に対する割合(Ba/P比)が、1よりも大きいことを特徴とする水性インクジェット記録用インク。
2.水不溶性色材と1種以上の荷電性樹脂擬似微粒子とからなる分散性色材と、水溶性樹脂とを含む水性インクジェット記録用インクであって、上記分散性色材は、上記水不溶性色材が上記荷電性樹脂擬似微粒子を点在して固着することによって単独で分散しており、且つ、インク中における水不溶性色材の濃度が、インク全質量の1質量%以下であり、且つ、インク中における樹脂分の総質量(Ba)の、インク中における水不溶性色材の質量(P)に対する割合(Ba/P比)が、1よりも大きいことを特徴とする水性インクジェット記録用インク。
The above object is achieved by the present invention described below.
1. A water-based inkjet recording ink comprising a water-insoluble colorant and a dispersible colorant composed of one or more kinds of chargeable resin pseudo fine particles and a water-soluble resin, wherein the dispersible colorant is the water-insoluble colorant. Are dispersed alone by fixing the chargeable resin pseudo fine particles, and the concentration of the water-insoluble colorant in the ink is 1% by mass or less of the total mass of the ink, and the resin content in the ink is A water-based inkjet recording ink, wherein the ratio (Ba / P ratio) of the total mass (Ba) to the mass (P) of the water-insoluble colorant in the ink is greater than 1.
2. A water-based inkjet recording ink comprising a water-insoluble colorant and a dispersible colorant composed of one or more kinds of chargeable resin pseudo fine particles and a water-soluble resin, wherein the dispersible colorant is the water-insoluble colorant. Are dispersed alone by being scattered and fixed with the above-mentioned chargeable resin pseudo fine particles, and the concentration of the water-insoluble colorant in the ink is 1% by mass or less of the total mass of the ink, and the ink A water-based inkjet recording ink, wherein the ratio (Ba / P ratio) of the total mass (Ba) of the resin content in the ink to the mass (P) of the water-insoluble colorant in the ink is greater than 1.

3.前記荷電性樹脂擬似微粒子が、極性基を有している1又は2に記載の水性インクジェット記録用インク。
4.前記極性基が、アニオン性基又はカチオン性基である3に記載の水性インクジェット記録用インク。
5.前記分散性色材の表面官能基密度が、250μmol/g以上1,000μmol/g未満である1〜4のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。
6.前記分散性色材の表面エネルギーが、70mJ/m2以下である1〜5のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。
3. The water-based inkjet recording ink according to 1 or 2, wherein the chargeable resin pseudo fine particles have a polar group.
4). 4. The aqueous inkjet recording ink according to 3, wherein the polar group is an anionic group or a cationic group.
5. The water-based inkjet recording ink according to any one of 1 to 4, wherein the dispersible colorant has a surface functional group density of 250 µmol / g or more and less than 1,000 µmol / g.
6). The water-based inkjet recording ink according to any one of 1 to 5, wherein the dispersible colorant has a surface energy of 70 mJ / m 2 or less.

7.前記荷電性樹脂擬似微粒子が、少なくとも1種の疎水性モノマーと、少なくとも1種の親水性モノマーとを含むモノマー成分から合成された共重合体成分を含んでなる1〜7のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。
8.前記共重合体成分のガラス転移温度が、−60℃以上120℃以下である、7に記載の水性インクジェット記録用インク。
9.前記疎水性モノマーが、α位にメチル基を有し、且つラジカル重合性不飽和二重結合を有するモノマーを少なくとも含有する7又は8に記載の水性インクジェット記録用インク。
10.前記疎水性モノマーが、(メタ)アクリル酸エステル化合物を少なくとも含有する7〜9のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。
11.前記疎水性モノマーが、メタクリル酸ベンジル又はメタクリル酸メチルから選ばれる少なくとも1種を含有する10に記載の水性インクジェット記録用インク。
12.前記親水性モノマーが、アニオン性モノマーを少なくとも含有する7〜11のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。
13.前記アニオン性モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸、p−スチレンスルホン酸及びこれらの塩から選ばれる少なくとも1種を含む12に記載の水性インクジェット記録用インク。
14.前記水溶性樹脂が、少なくとも1種の疎水性モノマーと、少なくとも1種の親水性モノマーとを含むモノマー成分から合成された共重合体成分を含んでなり、且つ、上記親水性モノマーがアニオン性モノマーを少なくとも含有する1〜13のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。
15.前記アニオン性モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を含む14に記載の水性インクジェット記録用インク。
7). In any one of 1 to 7, wherein the charged resin pseudo fine particles include a copolymer component synthesized from a monomer component including at least one hydrophobic monomer and at least one hydrophilic monomer. The water-based inkjet recording ink described.
8). 8. The water-based inkjet recording ink according to 7, wherein the copolymer component has a glass transition temperature of −60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
9. The aqueous inkjet recording ink according to 7 or 8, wherein the hydrophobic monomer contains at least a monomer having a methyl group at the α-position and having a radical polymerizable unsaturated double bond.
10. The aqueous inkjet recording ink according to any one of 7 to 9, wherein the hydrophobic monomer contains at least a (meth) acrylic acid ester compound.
11. 11. The aqueous inkjet recording ink according to 10, wherein the hydrophobic monomer contains at least one selected from benzyl methacrylate or methyl methacrylate.
12 The aqueous inkjet recording ink according to any one of 7 to 11, wherein the hydrophilic monomer contains at least an anionic monomer.
13. 13. The aqueous inkjet recording ink according to 12, wherein the anionic monomer includes at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid, p-styrenesulfonic acid, and salts thereof.
14 The water-soluble resin comprises a copolymer component synthesized from a monomer component containing at least one hydrophobic monomer and at least one hydrophilic monomer, and the hydrophilic monomer is an anionic monomer. 14. The water-based inkjet recording ink according to any one of 1 to 13, which contains at least
15. 15. The water-based inkjet recording ink according to 14, wherein the anionic monomer includes at least one selected from acrylic acid and methacrylic acid.

16.インクジェット記録方式で記録媒体上にインクが付与されて画像形成が行われるインクジェット記録装置において、上記インクが1〜15のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
17.インクジェット記録方式で記録媒体上にインクを付与して画像形成を行うインクジェット記録方法において、上記インクに1〜15のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
18.インクジェット記録方式で記録媒体上にインクが付与されて形成されたインクジェット記録画像において、上記インクが1〜15のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録画像。
16. An ink jet recording apparatus in which an ink is applied onto a recording medium by an ink jet recording method, and the ink is the ink for ink jet recording according to any one of 1 to 15, wherein the ink is an ink jet recording. apparatus.
17. An ink jet recording method for forming an image by applying ink onto a recording medium by an ink jet recording method, wherein the ink for ink jet recording according to any one of 1 to 15 is used as the ink. .
18. An ink jet recording image, wherein the ink is an ink for ink jet recording according to any one of 1 to 15, in an ink jet recording image formed by applying ink on a recording medium by an ink jet recording method.

本質的に界面活性剤や高分子分散剤を必要とせずにインク中において高い分散安定性を保つことができ、且つ記録紙上に付与された場合に、充分な接着性又は造膜性を有する新規な分散性色材を利用し、更には、該分散性色材と水溶性樹脂とを、インク中における総樹脂の質量の水不溶性色材の質量に対する割合が1よりも大きくなる状態で併用する構成の本発明によれば、分散性色材でありながらインクジェット記録用途として十分な吐出安定性や分散安定性を有し、しかも淡インクでありながら、高い画像品位と優れた堅牢性(特に、耐光性)をもつ印字物が得られる水性インクジェット記録用インク(以下、インクという)が提供される。又、本発明によれば、上記効果が得られる優れたインクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びインクジェット記録画像が提供される。   A novel composition that can maintain high dispersion stability in ink without essentially requiring a surfactant or a polymer dispersant, and has sufficient adhesiveness or film-forming property when applied on recording paper. In addition, the dispersible colorant and the water-soluble resin are used together in a state where the ratio of the total resin mass to the mass of the water-insoluble colorant in the ink is greater than 1. According to the configuration of the present invention, although it is a dispersible color material, it has sufficient ejection stability and dispersion stability for ink jet recording applications, and yet it is a light ink, while having high image quality and excellent fastness (especially, There is provided an aqueous inkjet recording ink (hereinafter referred to as ink) from which a printed matter having light resistance can be obtained. In addition, according to the present invention, an excellent ink jet recording method, ink jet recording apparatus, and ink jet recorded image capable of obtaining the above effects are provided.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明の第一の特徴は、インクが水不溶性色材(以下、色材とも言う)と荷電性樹脂擬似微粒子からなる分散性色材を含み、前記水不溶性色材が、荷電性樹脂擬似微粒子を固着している点にある。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to preferred embodiments. A first feature of the present invention is that the ink includes a dispersible color material composed of a water-insoluble color material (hereinafter also referred to as a color material) and a chargeable resin pseudo fine particle, and the water-insoluble color material is a chargeable resin pseudo fine particle. It is in the point which has adhered.

図1に、本発明を特徴づける、水不溶性の色材1に、荷電性樹脂擬似微粒子2が固着している分散性色材の模式図を示した。図1(b)の2’の部分は、色材1の表面に固着した荷電性樹脂擬似微粒子2の一部が融着している状態を模式的に示した部分である。   FIG. 1 shows a schematic diagram of a dispersible color material in which chargeable resin pseudo fine particles 2 are fixed to a water-insoluble color material 1 that characterizes the present invention. A portion 2 ′ in FIG. 1B is a portion schematically showing a state in which a part of the chargeable resin pseudo fine particles 2 fixed to the surface of the color material 1 is fused.

分散性色材は、色材が荷電性樹脂擬似微粒子を固着することで、色材の表面に荷電性樹脂擬似微粒子による電荷が付与され、水または水性インク媒体へ分散可能な色材となる。又、同時に該分散性色材は、表面に固着している樹脂成分の存在によって記録媒体へ付与された場合に、優れた接着性を有する。更に、本発明で使用する分散性色材は、色材への樹脂成分の単純な物理吸着ではなく、色材に荷電製樹脂擬似微粒子を固着状態としたことを特徴とするため、荷電性樹脂擬似微粒子が色材表面から脱離することがないため、長期保存安定性にも優れている。   The dispersible colorant is a colorant that is dispersible in water or an aqueous ink medium because the charge of the chargeable resin pseudo fine particles is fixed on the surface of the colorant by the colorant fixing the chargeable resin pseudo fine particles. At the same time, the dispersible colorant has excellent adhesion when applied to a recording medium due to the presence of a resin component adhering to the surface. Further, the dispersible color material used in the present invention is not a simple physical adsorption of the resin component to the color material, but is characterized in that the charged resin pseudo fine particles are fixed to the color material, and thus the chargeable resin. Since the pseudo fine particles are not detached from the surface of the color material, they are excellent in long-term storage stability.

ここで、本発明における荷電性樹脂擬似微粒子とは、樹脂成分が強く凝集状態にある樹脂集合体であり、好ましくはその内部に物理的架橋を多く形成しており、該樹脂集合体は微粒子形態或いはそれに近い微小凝集体として安定な形態を有しているものである。この荷電性樹脂擬似微粒子についての詳細については、後述する。   Here, the chargeable resin pseudo fine particles in the present invention are resin aggregates in which the resin component is strongly aggregated, and preferably have many physical crosslinks formed therein, and the resin aggregates are in the form of fine particles. Or it has a stable form as a micro-aggregate close to it. Details of the chargeable resin pseudo fine particles will be described later.

本発明で使用する分散性色材の、色材と荷電性樹脂擬似微粒子との固着状態は、色材表面と荷電性樹脂擬似微粒子との強い相互作用によるものであり、次のような状態で達成されていると考えられる。図4に、荷電性樹脂擬似微粒子の色材との界面を拡大した模式図を示した。先ず、色材との界面において、荷電性樹脂擬似微粒子は様々なモノマーユニット組成(図中に9−1及び9−2で示した)で構成されるポリマーが絡み合って形成されている。このとき、ポリマーは局所的にさまざまな構造をとっており、その表面エネルギー状態には分布が生じている。色材の、化学構造及び表面構造から生じる表面エネルギーと、ポリマーの化学構造及び表面構造から生じる表面エネルギーとが、局所的によく一致する点(図中に10で示した)において、2つの界面は強固に結合することとなる。更に、一つの荷電性樹脂擬似微粒子が色材と接する界面において、図4に示したように、10に示されるような表面エネルギーが局所的に一致する点は複数あり、この複数個所の強固な相互作用によって本発明の固着状態は成り立っていると予想される。   The fixing state of the dispersible color material used in the present invention between the color material and the chargeable resin pseudo fine particles is due to the strong interaction between the color material surface and the chargeable resin pseudo fine particles. It is thought that it has been achieved. FIG. 4 shows a schematic diagram in which the interface between the chargeable resin pseudo fine particles and the color material is enlarged. First, at the interface with the coloring material, the chargeable resin pseudo fine particles are formed by entangled with polymers composed of various monomer unit compositions (indicated by 9-1 and 9-2 in the figure). At this time, the polymer has various structures locally, and the surface energy state is distributed. Two interfaces at the point where the surface energy resulting from the chemical structure and surface structure of the colorant and the surface energy resulting from the chemical structure and surface structure of the polymer are in good agreement locally (indicated by 10 in the figure) Will be firmly bonded. Furthermore, at the interface where one chargeable resin pseudo fine particle is in contact with the color material, as shown in FIG. 4, there are a plurality of points where the surface energies as shown in FIG. It is expected that the fixed state of the present invention is established by the interaction.

特に、荷電性樹脂擬似微粒子の内部は構成するポリマー間に強い相互作用が働いており、場合によっては構成するポリマーは互いに絡まりあって物理架橋を形成しているため、荷電性樹脂擬似微粒子が多くの親水性基を有する場合にあっても、固着した荷電性樹脂擬似微粒子が色材から脱離したり、荷電性樹脂擬似微粒子から親水性基を有する樹脂成分が溶出し続けたりすることがない。   In particular, the chargeable resin pseudo fine particles have a strong interaction between the constituent polymers, and in some cases, the constituent polymers are entangled with each other to form physical crosslinks. Even in the case of having a hydrophilic group, the fixed chargeable resin pseudo fine particles are not detached from the coloring material, and the resin component having a hydrophilic group does not continue to elute from the chargeable resin pseudo fine particles.

又、本発明の分散性色材が荷電性樹脂擬似微粒子を固着することによるメリットとして、その形態によって分散性色材の比表面積が増大し、その多くの部分に荷電性樹脂擬似微粒子が表面に有する電荷を分布させることができる点が挙げられる。このように分散性色材が高い比表面積を有することによって、荷電性樹脂擬似微粒子の有する電荷を極めて高い効率で分散性色材の表面電荷とすることができる。即ち、本発明の分散性色材の形態は、より多くの表面電荷をより効率的に分散性色材の表面に配する形態であり、特許文献2に代表されるような、色材を樹脂で被覆する形態に比して、樹脂成分の実質酸価又はアミン価がより小さい場合においても高い分散安定性を付与できる。   In addition, as a merit of the dispersible colorant of the present invention fixing the charged resin pseudo fine particles, the specific surface area of the dispersible colorant increases depending on the form, and the chargeable resin pseudo fine particles are on the surface in many parts. The point which can distribute the electric charge which has is mentioned. Since the dispersible color material has a high specific surface area as described above, the charge of the chargeable resin pseudo fine particles can be converted to the surface charge of the dispersible color material with extremely high efficiency. That is, the form of the dispersible color material of the present invention is a form in which more surface charges are more efficiently arranged on the surface of the dispersible color material. High dispersion stability can be imparted even when the substantial acid value or amine value of the resin component is smaller than the form coated with.

本発明において、色材が樹脂微粒子を「固着」している状態は、簡易的には次のような手法で確認することができる。色材が分散しているインク又は水分散体を遠心分離装置にて、12,000回転、60分の条件で第一の分離を行う。分離したうちの、色材を含んでいる下層の沈降物を純水に再分散してから乾燥させ、乾燥物について、色材と樹脂との割合(樹脂質量/色材質量、B/Cと表す)を測定する(B/C−1)。   In the present invention, the state in which the coloring material “fixes” the resin fine particles can be simply confirmed by the following method. The ink or water dispersion in which the color material is dispersed is first separated in a centrifuge at 12,000 rpm for 60 minutes. Of the separated substances, the lower layer sediment containing the color material is redispersed in pure water and dried. The ratio of the color material to the resin (resin mass / color material mass, B / C Measured) (B / C-1).

続いて、第一の分離における沈降物を純水に再分散したものを、80,000回転、90分の条件にて第二の分離を行い、色材を含んでいる下層の沈降物を水に再分散してから乾燥させ、再び乾燥物についてB/Cを測定する(B/C−2)。そして、上記の各段階で測定された乾燥物についての色材と樹脂との割合の比(B/C−2)/(B/C−1)が、0.5〜1.0の範囲内にあれば、この色材と樹脂とは固着されていると判断する。   Subsequently, the re-dispersion of the sediment in the first separation in pure water is subjected to a second separation under the conditions of 80,000 rotations and 90 minutes, and the lower layer sediment containing the coloring material is washed with water. Then, the B / C is measured again on the dried product (B / C-2). And ratio (B / C-2) / (B / C-1) of the ratio of the coloring material and the resin with respect to the dried product measured in each of the above steps is in the range of 0.5 to 1.0. In this case, it is determined that the color material and the resin are fixed.

更に、上記に加えて、第一の分離における沈降物と、第二の分離における沈降物をそれぞれ水に再分散してから乾燥させ、走査型電子顕微鏡にて5万倍で観察する。そのときに観察された色材が、その表面に樹脂微粒子を複数付着している様子が確認され、且つ第一の分離と第二の分離からのそれぞれの沈降物が同様の形態を有していれば、この色材は樹脂微粒子を固着していると判断する。   Further, in addition to the above, the sediment in the first separation and the sediment in the second separation are each redispersed in water, dried, and observed with a scanning electron microscope at 50,000 times. The color material observed at that time was confirmed to have a plurality of resin fine particles adhering to the surface, and the respective precipitates from the first separation and the second separation had the same form. If this is the case, it is determined that the coloring material has the resin fine particles fixed thereto.

上記の操作を本発明で使用する分散性色材以外の分散性色材に適用した場合は、(B/C−2)/(B/C−1)の値は0.5よりも更に小さな値となる。又、(B/C−2)/(B/C−1)が0.5〜1.0の範囲内であっても、色材と結合しているものが樹脂微粒子ではない場合には、特に第二の分離からの沈降物は、樹脂に色材が不規則に内包された形態か、或いは色材の形態が明確でない像として観察され、樹脂微粒子として規則的な構造で色材に固着されている状態が観察されない。   When the above operation is applied to a dispersible color material other than the dispersible color material used in the present invention, the value of (B / C-2) / (B / C-1) is even smaller than 0.5. Value. In addition, even when (B / C-2) / (B / C-1) is in the range of 0.5 to 1.0, if the color material is not resin fine particles, In particular, the sediment from the second separation is observed as an image in which the color material is irregularly encapsulated in the resin, or as an image in which the color material is not clearly defined, and adheres to the color material in a regular structure as resin fine particles. Is not observed.

上述したB/Cの値は、一般的には示差熱重量測定法によって求めることができるが、本発明では、METTLER社製のTGA/SDTA851にて測定、算出した値を用いた。B/Cの値は、前述の第一或いは第二の分離によって得られた沈降物を水に再分散させたものを乾燥させてから秤量し、示差熱重量測定装置を用い、窒素雰囲気、或いは大気中において昇温を行ったときの色材及び樹脂成分のそれぞれの分解温度前後での質量変化を求めることで、算出される。   The above-mentioned B / C value can be generally obtained by a differential thermogravimetry, but in the present invention, a value measured and calculated by TGA / SDTA851 manufactured by METTTLER was used. The value of B / C is determined by drying a re-dispersed precipitate obtained by the above-described first or second separation in water, weighing it, and using a differential thermogravimetric apparatus, using a nitrogen atmosphere, or It is calculated by determining the mass change before and after the decomposition temperature of the coloring material and the resin component when the temperature is raised in the atmosphere.

本発明において、「単独で分散している」とは、「他の界面活性剤や高分子分散剤等の助けがなくとも、水不溶性色材が、水及び水性インク中に安定に分散できる」状態を意味している。この定義及び判定方法については後に詳細に述べる。本発明で使用されるブラックインクは、上記した特定のものであり、記録紙上に着弾した際に色材の凝集を妨げ、且つインクの浸透を促進する界面活性剤及び/又は高分子分散剤を含む必要がなく、或いはインクの浸透を最適にする程度のごく僅かな添加量に抑えられたものである。更に、本発明で使用されるブラックインクは、高分子分散剤を含むインクジェット記録用インクの問題点であったインク粘度の上昇や、高分子分散剤がインクジェット記録装置の吐出口付近にこびりつくことによる吐出方向のずれ等の発生が抑えられたものである。   In the present invention, “singlely dispersed” means “the water-insoluble colorant can be stably dispersed in water and water-based inks without the aid of other surfactants or polymer dispersants”. Means state. This definition and determination method will be described in detail later. The black ink used in the present invention is the above-described specific one, and includes a surfactant and / or a polymer dispersant that prevents aggregation of the color material and accelerates ink penetration when landed on the recording paper. It is not necessary to contain it, or it is suppressed to a very small amount so as to optimize the penetration of the ink. Further, the black ink used in the present invention is due to an increase in ink viscosity, which has been a problem with ink jet recording inks containing a polymer dispersant, and because the polymer dispersant sticks to the vicinity of the discharge port of the ink jet recording apparatus. Generation | occurrence | production of the shift | offset | difference of a discharge direction, etc. was suppressed.

本発明でいう「単独で分散している」状態は、次のような方法で確認できる。先ず、色材が分散しているインク又は水分散体を純水で10倍に希釈し、分画分子量50,000の限外ろ過フィルターを用いて元の濃度になるまで濃縮する。この濃縮液を遠心分離装置にて12,000回転、2時間の条件で分離し、沈降物を取り出して純水に再分散させる。このとき、沈降物が良好に再分散し得るものが、単独で分散していると判断される。良好に再分散しているかどうかは、目で見て均一に分散していること、1〜2時間静置している間に目立った沈降物が発生しないか、あっても軽く震蕩すれば元に戻ること、動的光散乱法にて分散粒径を測定した際に、平均粒径が操作前の粒径の2倍以内であること等から総合的に判断できる。   The state of “singly dispersed” in the present invention can be confirmed by the following method. First, the ink or water dispersion in which the color material is dispersed is diluted 10-fold with pure water, and concentrated to the original concentration using an ultrafiltration filter having a molecular weight cut off of 50,000. This concentrated solution is separated in a centrifuge at 12,000 rpm for 2 hours, and the sediment is taken out and redispersed in pure water. At this time, it is judged that what the sediment can redisperse well is dispersed alone. Whether or not it is well re-dispersed depends on whether it is uniformly distributed visually, or if there is no noticeable sediment during standing for 1 to 2 hours, or if it is shaken lightly When the dispersion particle diameter is measured by the dynamic light scattering method, it can be comprehensively determined from the fact that the average particle diameter is within twice the particle diameter before the operation.

本発明にかかるインクの好ましい実施形態としては、上記で説明した荷電性樹脂擬似微粒子が極性基を有しているものであることが望ましい。このように樹脂微粒子が極性基を有している形態とすれば、水不溶性色材に高い分散安定性を付与することができる。極性基としてはアニオン性基又はカチオン性基のいずれでもよい。アニオン性基又はカチオン性基を有する荷電性樹脂擬似微粒子が固着した水不溶性色材は、その形態から、高い比表面積を有しており、更に表面に多くの極性基を有した状態となる。従って、極性基を有する荷電性樹脂擬似微粒子を水不溶性色材に固着することによって、水不溶性色材は、高い表面電位を有した状態で分散安定化された分散性色材となる。結果として、該分散性色材を含むインクの分散安定性及び保存安定性を高めることができる。   As a preferred embodiment of the ink according to the present invention, it is desirable that the charged resin pseudo fine particles described above have a polar group. When the resin fine particles have a polar group as described above, high dispersion stability can be imparted to the water-insoluble colorant. The polar group may be an anionic group or a cationic group. The water-insoluble colorant to which the charged resin pseudo fine particles having an anionic group or a cationic group are fixed has a high specific surface area due to its form, and further has a large number of polar groups on the surface. Accordingly, by fixing the chargeable resin pseudo fine particles having a polar group to the water-insoluble colorant, the water-insoluble colorant becomes a dispersible colorant that is dispersed and stabilized in a state having a high surface potential. As a result, it is possible to improve the dispersion stability and storage stability of the ink containing the dispersible color material.

本発明にかかるインクは、上述した形態とすることで、水不溶性色材が荷電性樹脂擬似微粒子を固着することによって高い比表面積に多くの極性基を有するものとなり、より優れた保存安定性が実現される。従って、荷電性樹脂擬似微粒子は、水不溶性色材に対して点在して固着している状態のものである場合により更に好ましい結果が得られる。特に、極性基を有する荷電性樹脂擬似微粒子を固着する場合、固着している荷電性樹脂擬似微粒子間に一定の距離があり、好ましくは水不溶性色材の表面の一部が露出している状態であることが望ましい。このような分散性色材の形態は、透過型電子顕微鏡或いは走査型電子顕微鏡で観察することにより確認できる。色材表面に固着している樹脂微粒子が、一定の距離をおいて複数固着しているか、或いは固着している樹脂微粒子と樹脂微粒子の間に、色材表面が露出している状態が観察できる。尚、樹脂微粒子は部分的に近接し、場合によっては融着しているものも観察され得るが、全体として樹脂微粒子間には距離が有り、色材表面が露出している部分があり、なおかつこれらの状態が分布している場合には、樹脂微粒子が水不溶性色材に対して点在して固着していると見なされることは、当業者には明白であろう。   When the ink according to the present invention is in the above-described form, the water-insoluble colorant has many polar groups on a high specific surface area by fixing the chargeable resin pseudo fine particles, and has better storage stability. Realized. Accordingly, more preferable results can be obtained when the chargeable resin pseudo fine particles are in a state of being scattered and fixed to the water-insoluble colorant. In particular, when the charged resin pseudo fine particles having a polar group are fixed, there is a certain distance between the fixed charged resin pseudo fine particles, and preferably a part of the surface of the water-insoluble colorant is exposed. It is desirable that The form of such a dispersible colorant can be confirmed by observing with a transmission electron microscope or a scanning electron microscope. It is possible to observe a state in which a plurality of resin fine particles fixed to the surface of the color material are fixed at a certain distance or the surface of the color material is exposed between the fixed resin fine particles and the resin fine particles. . Although the resin fine particles are partially close and may be observed in some cases, there may be a distance between the resin fine particles as a whole, and there are portions where the color material surface is exposed, and It will be apparent to those skilled in the art that when these states are distributed, the resin fine particles are considered to be scattered and fixed to the water-insoluble colorant.

更に、本発明にかかるインクは、上記で説明した水不溶性色材が荷電性樹脂擬似微粒子を表面に固着した状態の分散性色材の形態によって、記録媒体上で優れた速乾性を示すことが明らかとなった。この理由は定かではないが、次のようなメカニズムに基づくと考えられる。水不溶性色材は上述したように、色材表面に荷電性樹脂擬似微粒子を固着した状態にてインク中に分散している。このインクが記録媒体上に到達したとき、インク溶媒は毛細管現象により記録媒体上の細孔(普通紙の場合はセルロース繊維間の空隙であり、コート紙や光沢紙の場合は受容層の細孔である)へ吸収される。このとき、上記で説明した色材はその形態的特長から、色材同士が接した部分に樹脂微粒子が点在するために細かい隙間が多く形成され、色材間に存在するインク溶媒に毛細管現象が働く。このため、色材間のインク溶媒は速やかに記録媒体中に吸収される。本発明にかかるインクにおいて、荷電性樹脂擬似微粒子が表面に点在した形態であるものがより好ましい速乾性を示すことからも、上述したメカニズムによって速乾性が達成されていることが予想される。   Furthermore, the ink according to the present invention exhibits excellent quick drying on the recording medium depending on the form of the dispersible color material in which the water-insoluble color material described above has the charged resin pseudo fine particles fixed to the surface. It became clear. The reason for this is not clear, but is thought to be based on the following mechanism. As described above, the water-insoluble color material is dispersed in the ink in a state where the chargeable resin pseudo fine particles are fixed to the color material surface. When this ink reaches the recording medium, the ink solvent becomes pores on the recording medium due to capillarity (in the case of plain paper, voids between cellulose fibers; in the case of coated paper and glossy paper, the pores of the receiving layer). Is absorbed). At this time, because of the morphological features of the color material described above, resin fine particles are scattered at portions where the color materials are in contact with each other, so that many fine gaps are formed, and the ink solvent existing between the color materials has a capillary phenomenon. Work. For this reason, the ink solvent between the color materials is quickly absorbed into the recording medium. In the ink according to the present invention, the quick-drying property is expected to be achieved by the above-described mechanism because the ink-dispersed pseudo fine particles are more preferably quick-drying.

前記した荷電性樹脂擬似微粒子が極性基を有する場合、この樹脂微粒子を固着した水不溶性色材の表面官能基密度は、250μmol/g以上1,000μmol/g未満が好ましく、更には、290μmol/g以上900μmol/g未満であることが好ましい。この範囲より小さな表面官能基密度を有する場合、分散性色材の長期保存安定性が悪くなったり、記録媒体上での凝集力が不足し、記録媒体上に形成された画像の擦過性が劣ったものとなる場合がある。又、この範囲よりかなり大きな表面官能基密度を有する場合は、インク中における分散性色材の分散安定性が高くなりすぎて、記録媒体上で色材が浸透し易くなり、高い印字濃度を確保することが難しくなる場合がある。特に、本発明にかかるインクにおいて、水不溶性色材としてカーボンブラックを用いる場合には、カーボンブラックの比重が高いため保存安定性を高める必要があることと、特に記録媒体上での黒濃度は高いものが好まれることから、更に好ましくは、350μmol/g以上800μmol/g未満に設定される。   When the charged resin pseudo fine particles have a polar group, the surface functional group density of the water-insoluble colorant to which the resin fine particles are fixed is preferably 250 μmol / g or more and less than 1,000 μmol / g, and more preferably 290 μmol / g. It is preferably at least 900 μmol / g. When the surface functional group density is smaller than this range, the long-term storage stability of the dispersible colorant is deteriorated, the cohesive force on the recording medium is insufficient, and the image formed on the recording medium is poorly scratched. It may become a thing. In addition, when the surface functional group density is considerably larger than this range, the dispersion stability of the dispersible color material in the ink becomes too high, and the color material is likely to permeate on the recording medium, ensuring a high print density. May be difficult to do. In particular, in the ink according to the present invention, when carbon black is used as the water-insoluble colorant, it is necessary to increase the storage stability because of the high specific gravity of the carbon black, and the black density on the recording medium is particularly high. More preferably, it is set at 350 μmol / g or more and less than 800 μmol / g.

特に、荷電性樹脂擬似微粒子が、極性基としてアニオン性基を有する場合には、上記における表面官能基密度は、例えば、次のように求められる。前記分散性色材を含む水分散体又はインクに大過剰量の塩酸水溶液を加え、遠心分離装置にて20,000rpm、1時間の条件で沈降させる。沈降物を回収し、純水に再分散させたのち乾燥法にて固形分率を測定する。再分散させた沈降物を秤量し、既知量の炭酸水素ナトリウムを加えて攪拌した分散液を、更に遠心分離装置にて80,000rpm、2時間の条件にて沈降させる。上澄みを秤量し、0.1規定塩酸にて中和滴定より求めた中和量から、炭酸水素ナトリウムの既知量を差し引くことで、顔料1gあたりのmol数として求められる。極性基としてカチオン性基を有する場合には、同様の手法にて、塩酸の代わりに水酸化ナトリウムを、炭酸水素ナトリウムの代わりに塩化アンモニウムを用いて求めることができる。   In particular, when the chargeable resin pseudo fine particles have an anionic group as a polar group, the surface functional group density in the above is obtained, for example, as follows. A large excess amount of an aqueous hydrochloric acid solution is added to the aqueous dispersion or ink containing the dispersible colorant, and the mixture is precipitated in a centrifuge at 20,000 rpm for 1 hour. The sediment is collected, redispersed in pure water, and the solid content is measured by a drying method. The redispersed sediment is weighed, and a dispersion obtained by adding a known amount of sodium hydrogen carbonate and stirring the mixture is further sedimented in a centrifuge at 80,000 rpm for 2 hours. The supernatant is weighed, and is obtained as the number of moles per gram of pigment by subtracting the known amount of sodium hydrogencarbonate from the neutralized amount obtained by neutralization titration with 0.1 N hydrochloric acid. In the case of having a cationic group as a polar group, it can be determined by using the same method using sodium hydroxide instead of hydrochloric acid and ammonium chloride instead of sodium hydrogen carbonate.

又、荷電性樹脂擬似微粒子を固着した水不溶性色材からなる分散性色材の表面エネルギーが、70mJ/m2以下であることも好ましい実施形態である。本発明者らの検討によれば、前記分散性色材の表面エネルギーを70mJ/m2以下の範囲に制御することにより、前記分散性色材のインク中における優れた分散安定性の達成と、記録媒体上での適切な定着性を得ることができる。これに対して、前記分散性色材の表面エネルギーが70mJ/m2より著しく大きい場合には、色材表面の親水性が高すぎるために、記録媒体上で色材と水性インク媒体との分離がうまくいかず、印字面の乾燥が遅くなることがある。又、インクの保存安定性には優れるが、印字物の耐水性が不充分となる場合がある。これは、色材表面の親水性が高すぎるために、印字物が水或いは水性マーカーペンに暴露されると、色材表面の強い親水性によって紙面上に凝集した色材が再分散してしまうことに起因すると考えられる。本発明で使用する分散性色材の表面エネルギーは、使用する水不溶性色材の表面電荷、官能基構造、及び色材に固着する荷電性樹脂擬似微粒子の化学構造及び表面構造、の何れからも制御することができ、荷電性樹脂擬似微粒子の化学構造及び表面構造は、樹脂微粒子合成時に使用する重合開始剤の残基、構成モノマー成分の何れからも制御される。 It is also a preferred embodiment that the surface energy of the dispersible color material composed of the water-insoluble color material to which the chargeable resin pseudo fine particles are fixed is 70 mJ / m 2 or less. According to the study by the present inventors, by controlling the surface energy of the dispersible color material in a range of 70 mJ / m 2 or less, achievement of excellent dispersion stability in the ink of the dispersible color material, Appropriate fixability on the recording medium can be obtained. On the other hand, when the surface energy of the dispersible color material is remarkably larger than 70 mJ / m 2 , the hydrophilicity of the color material surface is too high, so that the color material and the water-based ink medium are separated on the recording medium. May not work, and the print surface may dry slowly. In addition, although the storage stability of the ink is excellent, the water resistance of the printed matter may be insufficient. This is because the hydrophilicity of the color material surface is too high, and when the printed matter is exposed to water or an aqueous marker pen, the color material aggregated on the paper surface is redispersed due to the strong hydrophilicity of the color material surface. It is thought to be caused by this. The surface energy of the dispersible colorant used in the present invention is determined from any of the surface charge and functional group structure of the water-insoluble colorant used, and the chemical structure and surface structure of the chargeable resin pseudo fine particles fixed to the colorant. The chemical structure and surface structure of the chargeable resin pseudo fine particles can be controlled from either the residue of the polymerization initiator used during the resin fine particle synthesis or the constituent monomer components.

この明細書で使用する「表面エネルギー」は、物質の界面の自由エネルギーを表し、その界面の化学構造に依存する。表面エネルギーが高いものほど濡れやすく、水との親和性が高いということを示す。本発明においてはサーフィス・メジャメント・システム社から上市されるインバース・ガス・クロマトグラフを用いて求められる値を、その分散性色材の表面エネルギー値と定義する。具体的には、分散性色材を乾固させて粉末としたものを固定相とし、極性の異なる有機ガスを移動相としたときのそれぞれのガスの保持時間から外挿して求められる。   As used herein, “surface energy” refers to the free energy at the interface of a substance and depends on the chemical structure of the interface. The higher the surface energy, the easier it gets wet and the higher the affinity with water. In the present invention, a value obtained using an inverse gas chromatograph marketed by Surface Measurement System is defined as the surface energy value of the dispersible colorant. Specifically, it is obtained by extrapolating from the retention time of each gas when a dispersible colorant is dried to form a powder as a stationary phase and an organic gas having a different polarity as a mobile phase.

又、前記荷電性樹脂擬似微粒子を固着した水不溶性色材からなる分散性色材の、インクを構成する水性媒体中における表面ゼータ電位が、特に極性基としてアニオン性基を有する場合には平均値が−20〜−80mVの範囲、或いはカチオン性基を有する場合には平均値が+10〜+60mVの範囲とすることも好ましい実施形態である。上記の範囲とすることで、インクに優れた長期保存安定性を付与できる。これに対して、ゼータ電位が−15mVから+10mVの範囲では、インクの長期保存安定性が不充分になることがある。一方、ゼータ電位が−80mVよりも小さいか又は+60mVよりも大きい場合には、インクの保存安定性は優れるものの、印字物の耐水性が不充分となる場合がある。   Further, when the surface zeta potential in the aqueous medium constituting the ink of the dispersible colorant composed of the water-insoluble colorant to which the chargeable resin pseudo fine particles are fixed has an anionic group as a polar group, an average value is obtained. It is also a preferred embodiment that the average value is in the range of +10 to +60 mV in the case of having a cationic group in the range of -20 to -80 mV. By setting it as the above range, excellent long-term storage stability can be imparted to the ink. On the other hand, when the zeta potential is in the range of −15 mV to +10 mV, the long-term storage stability of the ink may be insufficient. On the other hand, when the zeta potential is smaller than −80 mV or larger than +60 mV, the storage stability of the ink is excellent, but the water resistance of the printed matter may be insufficient.

この明細書で使用する「ゼータ(ζ)電位」とは、ゼータポテンシャル又は界面動電位とも呼ばれ、互いに接している固体と液体とが相対運動を行ったとき、両者の界面に生じる電位差を意味する。液中に存在する固体の表面状態の解析に用いられ、固体と液体との界面に生じた電気二重層のうち、固体に近い部分には固定相(又は吸着相)があり、固体表面と反対電荷のイオン等が固着している。固体と液体とが相対運動をするとき、この固定相は固体とともに移動するので、実際に運動を支配する電位差は、固定相の面と溶液内部との間の電位差であると考えられ、この電位差がゼータ電位と呼ばれる。ゼータ電位は固定相の電荷の正負に応じて、正又は負の値をとる。水不溶性色材がインク中に分散安定化している状態においては、水不溶性色材のもつゼータ電位によって色材同士の接近が妨げられることによって分散状態が維持されるため、水不溶性色材を含むインクジェット記録用インクの分散安定性及び保存安定性においてゼータ電位は重要な意義をもつ物性値とされる。   As used in this specification, the “zeta (ζ) potential” is also called a zeta potential or an electrokinetic potential, and means a potential difference generated at the interface between a solid and a liquid that are in contact with each other when they are in relative motion. To do. Used for analysis of the surface state of solids present in the liquid. Of the electric double layer generated at the interface between the solid and liquid, there is a stationary phase (or adsorbed phase) in the part close to the solid, opposite to the solid surface. Charge ions are fixed. Since the stationary phase moves with the solid when the solid and the liquid move relative to each other, the potential difference that actually controls the motion is considered to be the potential difference between the surface of the stationary phase and the inside of the solution. Is called the zeta potential. The zeta potential takes a positive or negative value depending on whether the charge of the stationary phase is positive or negative. In a state in which the water-insoluble color material is dispersed and stabilized in the ink, the dispersed state is maintained by preventing the color materials from approaching each other due to the zeta potential of the water-insoluble color material. The zeta potential is an important physical property value in the dispersion stability and storage stability of the ink for ink jet recording.

更に、ゼータ電位はその絶対値が分散安定性に大きく寄与するのみならず、その分布についても考慮されるべきである。特に、一般的にゼータ電位の異なるコロイド分散体が共存する分散系においては、ゼータ電位の符号(正負)が同符号のものであっても、その絶対値の小さい分散体表面と絶対値の大きい分散体表面間に引力が働くために凝集しやすくなるヘテロ凝集現象が知られている。   Furthermore, the absolute value of the zeta potential not only greatly contributes to dispersion stability, but also its distribution should be considered. In particular, in a dispersion system in which colloidal dispersions having different zeta potentials coexist, even if the zeta potential has the same sign (positive or negative), the dispersion surface having a small absolute value and the absolute value being large A hetero-aggregation phenomenon is known, in which an attractive force acts between the surfaces of the dispersion, which facilitates aggregation.

即ち、本発明にかかるインクにおいても、水不溶性色材のゼータ電位はその絶対値が均一であることで、分散安定性における効果が発揮される。本発明者らによれば、本発明で使用する分散性色材のゼータ電位が、その平均値に対して標準偏差で50以内であれば望ましい分散安定性を得られることが明らかとなった。ただし、ゼータ電位は色材(その他あらゆるコロイド分散体に関しても同様である)が分散する水性媒体の誘電率、pH、塩濃度等の種々の条件によって変化する値であるので、色材の使用される媒体条件において測定された絶対値及び分布について議論されるべきである。   That is, also in the ink according to the present invention, the absolute value of the zeta potential of the water-insoluble colorant is uniform, so that an effect on dispersion stability is exhibited. According to the present inventors, it has become clear that desirable dispersion stability can be obtained if the zeta potential of the dispersible colorant used in the present invention is within 50 standard deviations from the average value. However, the zeta potential is a value that varies depending on various conditions such as the dielectric constant, pH, and salt concentration of the aqueous medium in which the coloring material (the same applies to all other colloidal dispersions) is dispersed. The absolute value and distribution measured in the medium conditions should be discussed.

水性インク中の水不溶性色材のゼータ電位は、一般的な公知慣用の方法により測定することができるが、本発明においては、マイクロテック・ニチオン社製のZEECOMを使用し、インクに用いる水性混合溶媒中に、測定対象の水不溶性色材を適当な倍率に希釈し、一定の電場を印加した場合の分散粒子(即ち、本発明の場合においては分散性色材)の移動速度を画像処理法にて測定して求めた値とする。ただし、特に特定の電解質を多く含んだインクとする場合においては、同じ構成の水性混合溶媒中で上述した測定を行おうとすると、溶媒の電気伝導度が異常に高くなって測定できない場合があるが、この場合は電解質成分を除くか或いは減らし、媒体のpHをインク使用時のpHに合わせて測定することで水不溶性色材のインク媒体中でのゼータ電位を知ることができる。この場合、実際のインク中には電解質が多く含まれるために、一般的にインクの保存安定性は劣る傾向にあるが、本発明で好ましく用いられるゼータ電位の範囲とすることでより好ましい保存安定性を有するインクとすることができる。   The zeta potential of the water-insoluble colorant in the water-based ink can be measured by a generally known method. In the present invention, ZEECOM manufactured by Microtech Nichion Co., Ltd. is used, and the water-based mixing used in the ink An image processing method is used to measure the moving speed of dispersed particles (that is, a dispersible color material in the present invention) when a water-insoluble color material to be measured is diluted to an appropriate magnification in a solvent and a constant electric field is applied. The value obtained by measuring at However, particularly in the case of an ink containing a large amount of a specific electrolyte, if the above-described measurement is performed in an aqueous mixed solvent having the same configuration, the electrical conductivity of the solvent may become abnormally high and may not be measured. In this case, the zeta potential of the water-insoluble colorant in the ink medium can be known by removing or reducing the electrolyte component and measuring the pH of the medium in accordance with the pH when the ink is used. In this case, since a lot of electrolyte is contained in the actual ink, the storage stability of the ink generally tends to be inferior. However, more preferable storage stability is achieved by setting the zeta potential within the range preferably used in the present invention. It can be set as the ink which has property.

本発明にかかるインクは、図1に示されているように、水不溶性色材1の表面に、荷電性樹脂擬似微粒子2を固着した状態でインク中に存在している。従って、色材は、表面に固着している樹脂微粒子を介して、記録媒体上で記録紙及び隣り合った色材と相互に接着する。   As shown in FIG. 1, the ink according to the present invention is present in the ink in a state where the chargeable resin pseudo fine particles 2 are fixed to the surface of the water-insoluble colorant 1. Therefore, the color material adheres to the recording paper and the adjacent color material on the recording medium via the resin fine particles fixed to the surface.

従って、本発明にかかるインクを用いて得られる印字物は、優れた耐擦過性及び耐マーカー性を有する。より好ましい実施形態としては、前記荷電性樹脂擬似微粒子が更に分散して存在するインクとすることによって、水不溶性色材を用いたインクでは通常では難しい光沢記録媒体上での高光沢印字が可能となる。更に好ましくは、水不溶性色材に固着している荷電性樹脂擬似微粒子(A)と、インク中に分散して存在する荷電性樹脂擬似微粒子(B)とが存在する様態において、樹脂微粒子(A)を構成するモノマー成分と、樹脂微粒子(B)を構成するモノマー成分とが、1種以上の共通のモノマー成分を含んでなることにより、樹脂微粒子(A)を固着した水不溶性色材と、樹脂微粒子(B)との親和性が大きくなり、接着力が増大するため、特に光沢記録媒体上での印字物の耐擦過性を大きく向上する。   Therefore, the printed matter obtained using the ink according to the present invention has excellent scratch resistance and marker resistance. As a more preferred embodiment, by using the ink in which the charged resin pseudo fine particles are further dispersed, it is possible to perform high gloss printing on a glossy recording medium, which is usually difficult with an ink using a water-insoluble colorant. Become. More preferably, in the state where the charged resin pseudo fine particles (A) fixed to the water-insoluble colorant and the charged resin pseudo fine particles (B) dispersed in the ink are present, the resin fine particles (A ) And the monomer component constituting the resin fine particles (B) include one or more common monomer components, so that the water-insoluble colorant to which the resin fine particles (A) are fixed, Since the affinity with the resin fine particles (B) is increased and the adhesive force is increased, the scratch resistance of the printed matter particularly on the glossy recording medium is greatly improved.

[色材]
本発明にかかるインクの必須成分である水不溶性色材について説明する。本発明で用いられる水不溶性色材としては、疎水性染料、無機顔料、有機顔料、金属コロイド、着色樹脂粒子等、水に不溶な色材で、分散剤とともに水中にて安定に分散できるものであれば、どのようなものでも用いることができる。好ましくは、分散粒径が0.01〜0.5μm(10〜500nm)の範囲、特に好ましくは0.03〜0.3μm(30〜300nm)の範囲となる色材を使用する。0.5μmより大きい色材を用いた場合には、インクジェット記録装置の吐出口を詰まらせる可能性が高くなり、より精細な画像を印字するのに適さなくなる。一方、この範囲よりも著しく小さい色材であると、水不溶性色材を使用したことによるメリットである、画像の耐候性等が充分に得られない可能性が生じる。
[Color material]
The water-insoluble colorant that is an essential component of the ink according to the present invention will be described. The water-insoluble colorant used in the present invention is a water-insoluble colorant such as a hydrophobic dye, an inorganic pigment, an organic pigment, a metal colloid, or a colored resin particle, and can be stably dispersed in water together with a dispersant. Anything can be used. Preferably, a coloring material having a dispersed particle size in the range of 0.01 to 0.5 μm (10 to 500 nm), particularly preferably in the range of 0.03 to 0.3 μm (30 to 300 nm) is used. When a color material larger than 0.5 μm is used, there is a high possibility of clogging the discharge port of the ink jet recording apparatus, which is not suitable for printing a finer image. On the other hand, if the color material is significantly smaller than this range, there is a possibility that the weather resistance of the image, which is a merit by using the water-insoluble color material, cannot be sufficiently obtained.

本発明において色材として有効に用いることのできる無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、リトポン、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ピリジアン、コバルトグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、マイカ等が挙げられる。   Examples of the inorganic pigment that can be effectively used as a coloring material in the present invention include carbon black, titanium oxide, zinc white, zinc oxide, lithopone, cadmium red, red rose, molybdenum red, chrome vermilion, molybdate orange, yellow Lead, chrome yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, titanium yellow, chromium oxide, pyridian, cobalt green, titanium cobalt green, cobalt chrome green, ultramarine blue, ultramarine blue, bitumen, cobalt blue, cerulean blue, manganese violet, cobalt violet And mica.

本発明において有効に用いることのできる有機顔料としては、例えば、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリン系、イソインドリノン系等の各種顔料が挙げられる。   Examples of organic pigments that can be effectively used in the present invention include azo, azomethine, polyazo, phthalocyanine, quinacridone, anthraquinone, indigo, thioindigo, quinophthalone, benzimidazolone, Various pigments such as indoline and isoindolinone are listed.

その他、本発明で用いることのできる有機性の不溶性色材としては、例えば、アゾ系、アントラキノン系、インジゴ系、フタロシアニン系、カルボニル系、キノンイミン系、メチン系、キノリン系、ニトロ系等の疎水性染料が挙げられる。これらの中でも分散染料が特に好ましい。   Other organic insoluble colorants that can be used in the present invention include, for example, azo, anthraquinone, indigo, phthalocyanine, carbonyl, quinoneimine, methine, quinoline, nitro, etc. Dyes. Of these, disperse dyes are particularly preferable.

本発明は「淡インク」に関する技術であり、本発明にかかるインク中の不溶性色材の濃度は、インク全量に対して、不溶性色材が1質量%以下である。インク全量に対して色材量が1質量%以下のインクジェット記録用インクは、記録媒体上に色相が同一の画像を与える、色材量が1質量%より多く着色力の高いインクジェット記録用のインク(濃インク)と組み合わせてインクジェット記録に用いられることが多い。このようにして、濃インクに淡インクを併用することで、ドット輪郭が目立たない、階調性の極めて滑らかな、銀塩写真調のインクジェット記録画像を形成することが可能となる。しかしながら、本発明にかかるインクは、必ずしも濃インクとの組み合わせにおいてのみ使用されるものでなく、それ単独で用いることも勿論可能である。   The present invention is a technique relating to “light ink”, and the concentration of the insoluble color material in the ink according to the present invention is 1% by mass or less of the insoluble color material with respect to the total amount of the ink. Ink jet recording ink having a color material amount of 1% by mass or less with respect to the total amount of ink gives an image having the same hue on a recording medium. Often used in ink jet recording in combination with (dark ink). In this way, by using the light ink together with the dark ink, it is possible to form a silver salt photographic-like ink jet recorded image having a very smooth gradation and having no noticeable dot outline. However, the ink according to the present invention is not necessarily used only in combination with the dark ink, and can of course be used alone.

本発明にかかるインクを構成する色材のより好ましい濃度は、使用する色材の種類、又、上記したような濃インクと淡インクを組み合わせたインクセットとして用いる場合には、濃インクとのバランス等によっても異なるが、1ドット単位での輪郭が目視で見えない、という淡インク本来の目的を考慮すると、色材濃度は、好ましくは0.9質量%以下、より好ましくは0.8質量%以下である。一方、水不溶性色材濃度の下限としては、インクとしての着色力が低くなり過ぎない様に、インク全質量に対して、0.1質量%以上、特には0.2質量%以上、更には0.3質量%以上とすることが好ましい。   The more preferable density of the color material constituting the ink according to the present invention is the type of the color material to be used, or the balance with the dark ink when used as an ink set in which the dark ink and the light ink are combined as described above. The density of the color material is preferably 0.9% by mass or less, more preferably 0.8% by mass in consideration of the original purpose of the light ink in which the outline in units of one dot cannot be visually observed. It is as follows. On the other hand, the lower limit of the water-insoluble colorant concentration is 0.1% by mass or more, particularly 0.2% by mass or more, more particularly 0.2% by mass or more based on the total mass of the ink so that the coloring power as the ink is not too low. It is preferable to set it as 0.3 mass% or more.

[荷電性樹脂擬似微粒子]
本発明にかかるインクにおいて使用する荷電性樹脂擬似微粒子としては、水に対し不溶であり、一般的に用いられるいかなる樹脂成分で構成された樹脂微粒子でも使用可能である。荷電性樹脂擬似微粒子であるかどうかについては、水媒体中において自己分散可能であり、その水中での分散粒径が例えば光散乱法等で測定可能であり、好ましくはその分散粒径の中心値が10〜200nmの範囲にあることが望ましい。更に、インクジェット記録用インクの長期保存安定性の観点から、分散粒径の多分散度指数が0.2未満に抑えられることが更に好ましい。分散粒径の中心値が200nmより大きい場合又は多分散度指数が0.2より大きい場合には、水不溶性色材を微細に分散安定化するという本来の目的が充分達成されない場合がある。又、分散粒径の中心値が10nmより小さい場合には、樹脂微粒子の形態を充分に維持できず、樹脂が水に溶解しやすくなるために、本発明のメリットが得られない場合がある。
[Charged resin pseudo fine particles]
As the chargeable resin pseudo fine particles used in the ink according to the present invention, resin fine particles that are insoluble in water and composed of any commonly used resin component can be used. As for whether it is a chargeable resin pseudo fine particle, it can be self-dispersed in an aqueous medium, and its dispersed particle size in water can be measured by, for example, a light scattering method, preferably the center value of the dispersed particle size Is preferably in the range of 10 to 200 nm. Furthermore, from the viewpoint of long-term storage stability of the ink for inkjet recording, it is more preferable that the polydispersity index of the dispersed particle diameter is suppressed to less than 0.2. If the center value of the dispersed particle diameter is larger than 200 nm or the polydispersity index is larger than 0.2, the original purpose of finely dispersing and stabilizing the water-insoluble colorant may not be sufficiently achieved. When the center value of the dispersed particle diameter is smaller than 10 nm, the form of the resin fine particles cannot be sufficiently maintained, and the resin is easily dissolved in water, so that the merit of the present invention may not be obtained.

荷電性樹脂擬似微粒子を構成する樹脂成分は、一般的に用いられるあらゆる天然又は合成高分子、或いは本発明のために新規に開発された高分子等、いかなる樹脂成分であっても制限なく使用できる。使用できる樹脂成分としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン/アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、多糖類、ポリペプチド類等が挙げられる。特に、一般的に使用でき、樹脂微粒子の機能設計を簡便に行える観点から、アクリル樹脂やスチレン/アクリル樹脂が類される、ラジカル重合性不飽和結合を有するモノマー成分の重合体或いはこれを用いた共重合体が好ましく使用できる。   The resin component constituting the chargeable resin pseudo fine particles may be any resin component such as any commonly used natural or synthetic polymer, or a newly developed polymer for the present invention, without limitation. . Examples of resin components that can be used include acrylic resins, styrene / acrylic resins, polyester resins, polyurethane resins, polyurea resins, polysaccharides, and polypeptides. In particular, from the viewpoint that it can be generally used and the functional design of resin fine particles can be easily performed, a polymer of a monomer component having a radical polymerizable unsaturated bond, such as an acrylic resin or styrene / acrylic resin, or the like is used. A copolymer can be preferably used.

本発明で好ましく用いられるラジカル重合性不飽和結合を有するモノマー(以降、ラジカル重合性モノマー或いは単にモノマーとして表記する)としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。疎水性モノマーと分類される、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸−t−ブチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−n−プロピル、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−t−ブチル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ベンジル等の如き(メタ)アクリル酸エステル;スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン等の如きスチレン系モノマー;イタコン酸ベンジル等の如きイタコン酸エステル;マレイン酸ジメチル等の如きマレイン酸エステル;フマール酸ジメチル等の如きフマール酸エステル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル等が挙げられる。   Examples of the monomer having a radically polymerizable unsaturated bond preferably used in the present invention (hereinafter referred to as a radically polymerizable monomer or simply a monomer) include the following. Classified as hydrophobic monomers, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, acrylate-n-propyl, acrylate-n-butyl, acrylate-t-butyl, benzyl acrylate, methyl methacrylate (Meth) acrylic acid esters such as ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, methacrylate-n-propyl, methacrylate-n-butyl, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, tridecyl methacrylate, benzyl methacrylate, etc. Styrene monomer such as styrene, α-methyl styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-tert-butyl styrene, etc .; itaconate such as benzyl itaconate; dimethyl maleate, etc. Such as Esters; fumaric acid such as fumaric acid esters such as dimethyl acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, and the like.

又、以下のような親水性モノマーとして分類されるものも好ましく用いられる。例えば、アニオン性基を有するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマール酸等の如きカルボキシル基を有するモノマー及びこれらの塩、スチレンスルホン酸、スルホン酸−2−プロピルアクリルアミド、アクリル酸−2−スルホン酸エチル、メタクリル酸−2−スルホン酸エチル、ブチルアクリルアミドスルホン酸等の如きスルホン酸基を有するモノマーとこれらの塩、メタクリル酸−2−ホスホン酸エチル、アクリル酸−2−ホスホン酸エチル等の如きホスホン酸基を有するモノマー等が挙げられる。これらの中でも特に、アクリル酸及びメタクリル酸を使用することが好ましい。   In addition, those classified as the following hydrophilic monomers are also preferably used. For example, monomers having an anionic group include, for example, monomers having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, ethacrylic acid, propylacrylic acid, isopropylacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, and the like. A monomer having a sulfonic acid group such as a salt, styrene sulfonic acid, sulfonic acid-2-propylacrylamide, acrylic acid-2-ethyl sulfonate, methacrylic acid-2-ethyl sulfonate, butyl acrylamide sulfonic acid, and the like; And monomers having a phosphonic acid group such as ethyl methacrylate-2-phosphonate and ethyl acrylate-2-phosphonate. Among these, it is particularly preferable to use acrylic acid and methacrylic acid.

又、カチオン性基を有するモノマーとしてはアクリル酸アミノエチル、アクリル酸アミノプロピル、メタクリル酸アミド、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノプロピル等の如き第1級アミノ基を有するモノマー、アクリル酸メチルアミノエチル、アクリル酸メチルアミノプロピル、アクリル酸エチルアミノエチル、アクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸メチルアミノエチル、メタクリル酸メチルアミノプロピル、メタクリル酸エチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル等の如き第2級アミノ基を有するモノマー、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル、アクリル酸ジエチルアミノプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジエチルアミノプロピル等の如き第3級アミノ基を有するモノマー、アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩、アクリル酸ジメチルアミノエチルベンジルクロライド塩、メタクリル酸ジメチルアミノエチルベンジルクロライド塩等の如き第4級アンモニウム基を有するモノマー、各種ビニルイミダゾール類等が挙げられる。   Monomers having a cationic group include monomers having a primary amino group such as aminoethyl acrylate, aminopropyl acrylate, methacrylamide, aminoethyl methacrylate, aminopropyl methacrylate, and the like, and methylaminoethyl acrylate. Secondary amino groups such as methylaminopropyl acrylate, ethylaminoethyl acrylate, ethylaminopropyl acrylate, methylaminoethyl methacrylate, methylaminopropyl methacrylate, ethylaminoethyl methacrylate, ethylaminopropyl methacrylate, etc. Monomers having dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl acrylate, diethylaminopropyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, Monomers having a tertiary amino group such as diethylaminoethyl silylate, dimethylaminopropyl methacrylate, diethylaminopropyl methacrylate, dimethylaminoethyl methyl chloride salt, dimethylaminoethyl methyl chloride salt, dimethylaminoethyl acrylate Examples thereof include monomers having a quaternary ammonium group such as benzyl chloride salt and dimethylaminoethyl benzyl chloride salt, and various vinylimidazoles.

又、ノニオン性の親水性モノマーとしては、具体的には、例えば構造内にラジカル重合性の不飽和結合と強い親水性を示すヒドロキシル基を同時に有するモノマー類がこれに当てはまる。(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシルプロピル等がこれに分類される。この他、公知又は新規の各種オリゴマー、マクロモノマー等についても制限なく使用できる。   As the nonionic hydrophilic monomer, specifically, for example, monomers having a radical polymerizable unsaturated bond and a hydroxyl group exhibiting strong hydrophilicity in the structure are applicable. Hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxylpropyl (meth) acrylate, and the like are classified into this. In addition, various known or novel oligomers and macromonomers can be used without limitation.

特に、荷電性樹脂擬似微粒子を、上述したうちの、少なくとも1種類の疎水性モノマーと、少なくとも1種類の親水性モノマーとを含むモノマー成分の共重合体からなる構成とすることによって、更に好適な印字特性を有するインクジェット記録用インクが得られる。即ち、樹脂微粒子を作製する際に、例えば、使用する重合開始剤の種類や濃度、構成するモノマーの種類や共重合比率等の多くの制御因子によって、色材表面に固着する樹脂微粒子の種々の特性等を、適宜に制御することが可能であるが、このとき少なくとも1種類の疎水性モノマーを用いて構成することで水不溶性色材への良好な固着性と熱安定性を、少なくとも1種類の親水性モノマーを用いて構成することで良好な形態制御と分散安定性を、それぞれ付与できる。従って、これらのモノマーを同時に用いることで、常に良好に色材に固着し、且つ良好な分散安定性を有する樹脂微粒子とすることができる。上記の条件を満たした上で更に、樹脂微粒子を構成するモノマー種や共重合比率を適宜選択することにより、本発明で使用する分散性色材及び/又は色材に固着されている樹脂微粒子にさらなる機能性を付与できる。   In particular, the chargeable resin pseudo fine particles are more preferably composed of a copolymer of monomer components containing at least one kind of hydrophobic monomer and at least one kind of hydrophilic monomer, as described above. An ink for ink jet recording having printing characteristics is obtained. That is, when preparing resin fine particles, for example, various types of resin fine particles fixed to the surface of the colorant depending on many control factors such as the type and concentration of the polymerization initiator to be used, the type of monomer to be constituted, and the copolymerization ratio The properties and the like can be appropriately controlled. At this time, at least one kind of good fixing property and heat stability to the water-insoluble colorant can be obtained by using at least one kind of hydrophobic monomer. By using this hydrophilic monomer, good form control and dispersion stability can be imparted, respectively. Therefore, by using these monomers at the same time, it is possible to obtain resin fine particles that are always well fixed to the colorant and have good dispersion stability. In addition to satisfying the above conditions, the resin fine particles fixed to the dispersible colorant and / or the colorant used in the present invention can be selected by appropriately selecting the monomer species and copolymerization ratio constituting the resin fine particles. Additional functionality can be imparted.

例えば、前記疎水性モノマーとして、α位にメチル基を有し且つラジカル重合性不飽和二重結合を有するモノマーを少なくとも含有することも、好ましい形態である。α位にメチル基を有するラジカル重合性モノマーを用いた樹脂微粒子を固着することにより、特に、熱エネルギーによりインクを吐出させるサーマルインクジェット方式において、分散性色材を含むインクジェット記録用インクの吐出性が極めて良好になる。この理由は明らかでないが、α位にメチル基を有するラジカル重合性モノマーを用いた樹脂は、高温にて解重合を起こすことから、インクに熱エネルギーが加わったときにα位にメチル基を有するモノマー成分から構成された樹脂が解重合を起こし、吐出口内へのこびりつきが起こりにくくなるため、吐出性が向上すると考えられる。   For example, it is also a preferred form that the hydrophobic monomer contains at least a monomer having a methyl group at the α-position and having a radical polymerizable unsaturated double bond. By fixing resin fine particles using a radically polymerizable monomer having a methyl group at the α-position, particularly in a thermal ink jet method in which ink is ejected by thermal energy, the ejectability of an ink for ink jet recording containing a dispersible colorant is improved. Become very good. The reason for this is not clear, but resins using a radically polymerizable monomer having a methyl group at the α-position cause depolymerization at high temperatures, and therefore have a methyl group at the α-position when thermal energy is applied to the ink. Since the resin composed of the monomer component undergoes depolymerization and sticking into the discharge port is less likely to occur, it is considered that the discharge property is improved.

又、前記疎水性モノマーとして、アクリル酸アルキルエステル化合物及びメタアクリル酸アルキルエステル化合物(以降、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物のように表記する)を少なくとも含有することも、好ましい形態である。(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物は、水不溶性色材のもつ疎水性表面への良好な接着性を有すると同時に、前記親水性モノマー成分との共重合性に優れ、前記荷電性樹脂擬似微粒子の表面性質の均一性、及び水不溶性色材への均一な固着性という観点から、好ましい結果を与える。   Moreover, it is also a preferable form to contain at least an acrylic acid alkyl ester compound and a methacrylic acid alkyl ester compound (hereinafter referred to as a (meth) acrylic acid alkyl ester compound) as the hydrophobic monomer. The (meth) acrylic acid alkyl ester compound has good adhesion to the hydrophobic surface of the water-insoluble colorant, and at the same time, is excellent in copolymerization with the hydrophilic monomer component, From the viewpoint of uniformity of the surface properties and uniform adhesion to the water-insoluble colorant, preferable results are given.

上記した好ましい疎水性モノマー類のうち、メタクリル酸ベンジル又はメタクリル酸メチルから選ばれる少なくとも1種を含むことは、特に好ましい。上述した好ましい理由に加え、上記2種のモノマーは、荷電性樹脂擬似微粒子に好ましい耐熱性と透明性を付与し、この樹脂微粒子を固着した水不溶性色材を含むインクは、記録紙上で優れた発色性を示すことになる。   Among the above-described preferred hydrophobic monomers, it is particularly preferable to include at least one selected from benzyl methacrylate or methyl methacrylate. In addition to the above preferred reasons, the above two types of monomers impart preferable heat resistance and transparency to the chargeable resin pseudo fine particles, and the ink containing the water-insoluble color material to which the resin fine particles are fixed is excellent on recording paper. It shows color development.

上述したように、前記疎水性モノマーや親水性モノマーといった樹脂微粒子を構成するモノマー種や共重合比率を適宜選択することにより、本発明で使用する分散性色材や、色材に固着されている樹脂微粒子の性質を制御することができるが、荷電性樹脂擬似微粒子に含まれる共重合体成分のガラス転移温度が−60℃以上120℃以下となるように制御することも好ましい形態である。このような荷電性樹脂擬似微粒子を得るには、上述した好ましく用いられるモノマー群のうち、そのモノマーから得られるホモポリマーのガラス転移温度が低いことが知られているものを選択して用いる。例えば、アクリル酸n−ブチルとアクリル酸をモノマーとして適切な比率で用いることも好ましい実施形態である。又、メタクリル酸エチルとメタクリル酸をモノマーとして適切な比率で用いることも別の好ましい実施形態である。荷電性樹脂擬似微粒子のガラス転移温度は、一般的に用いられる示差走査熱分析にて測定することができる。例えば、本発明においては、METTLER社製のDSC822eを用いて測定した値を使用する。   As described above, the dispersible color material used in the present invention and the color material are fixed by appropriately selecting the monomer type and copolymerization ratio constituting the resin fine particles such as the hydrophobic monomer and the hydrophilic monomer. Although the properties of the resin fine particles can be controlled, it is also a preferred form to control the glass transition temperature of the copolymer component contained in the chargeable resin pseudo fine particles to be −60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. In order to obtain such chargeable resin pseudo fine particles, a monomer group that is known to have a low glass transition temperature of a homopolymer obtained from the monomer among the above-mentioned monomer groups that are preferably used is selected and used. For example, it is also a preferred embodiment to use n-butyl acrylate and acrylic acid in suitable proportions as monomers. It is also another preferred embodiment to use ethyl methacrylate and methacrylic acid as monomers in an appropriate ratio. The glass transition temperature of the chargeable resin pseudo fine particles can be measured by a commonly used differential scanning calorimetry. For example, in this invention, the value measured using DSC822e by a METTTLER company is used.

ガラス転移温度が−60℃以上120℃以下となる共重合体成分を含んで構成される前記分散性色材は、樹脂微粒子に付与される高い造膜性によって、記録紙上で隣り合った色材と造膜し、強固な着色膜を形成し得る。従って、印字物に高い耐擦過性を付与するだけでなく、耐擦過性に極めて不利な光沢記録媒体上においても耐擦過性の優れた印字物とすることができる。特に、前記分散性色材とともに荷電性樹脂擬似微粒子が更に分散して存在するインクの形態においては、光沢記録媒体における光沢性、耐擦過性、更には耐引っ掻き性に優れた印字物を得られる。   The dispersible color material comprising a copolymer component having a glass transition temperature of −60 ° C. or more and 120 ° C. or less is a color material adjacent on the recording paper due to the high film forming property imparted to the resin fine particles. And a strong colored film can be formed. Accordingly, not only high scratch resistance can be imparted to the printed matter, but also a printed matter having excellent scratch resistance even on a glossy recording medium that is extremely disadvantageous for scratch resistance. In particular, in the form of ink in which the chargeable resin pseudo fine particles are further dispersed together with the dispersible colorant, a printed matter having excellent glossiness, scratch resistance, and scratch resistance on the glossy recording medium can be obtained. .

更に、水不溶性色材として顔料を用いる場合において、顔料と前記荷電性樹脂擬似微粒子との割合(樹脂微粒子質量/顔料質量=B/Pと表す)を、0.3〜0.9の範囲となるようにすることも、印字物の耐擦過性を高める上で望ましい実施形態である。B/P比を0.3以上とすることで、色材間、及び色材と記録媒体間との接着性を高めることで印字物に優れた耐擦過性を付与し得る。特に、上述したようなガラス転移温度が−60℃以上120℃以下となる共重合体成分を含んで構成される前記荷電性樹脂擬似微粒子を固着してなる水不溶性色材からなる分散性色材を用いた場合には、その造膜性をより効果的に発現することができ、光沢紙における耐擦過性を高める結果となる。B/Pが0.9より著しく大きい場合には、荷電性樹脂擬似微粒子が顔料に固着せずに樹脂微粒子単独で分散している割合が増え、色材の分散安定性の向上効果がやや少なくなりはじめると考えられるからである。   Further, in the case of using a pigment as the water-insoluble colorant, the ratio of the pigment and the chargeable resin pseudo fine particles (resin fine particle mass / pigment mass = B / P) is in the range of 0.3 to 0.9. This is also a desirable embodiment in order to improve the scratch resistance of the printed matter. By setting the B / P ratio to 0.3 or more, it is possible to impart excellent scratch resistance to the printed matter by increasing the adhesion between the color materials and between the color material and the recording medium. In particular, a dispersible color material comprising a water-insoluble color material formed by adhering the chargeable resin pseudo fine particles comprising a copolymer component having a glass transition temperature of −60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower as described above. When is used, the film-forming property can be expressed more effectively, resulting in an increase in scratch resistance on glossy paper. When B / P is significantly larger than 0.9, the proportion of the chargeable resin pseudo fine particles that are dispersed in the resin fine particles alone without being fixed to the pigment increases, and the effect of improving the dispersion stability of the coloring material is slightly less. Because it is thought that it will begin to become.

上述したB/Pは、一般的には示差熱重量測定法によって求めることができるが、本発明ではMETTLER社製のTGA/SDTA851にて測定、算出した値とする。本発明においては、本発明のインクジェット記録用インクを、80,000回転、2時間の条件にて遠心分離した沈降物を乾燥、秤量し、窒素雰囲気、或いは大気中において昇温を行ったときの顔料及び樹脂成分のそれぞれの分解温度前後での質量変化を求め、B/Pを算出した。   The above-mentioned B / P can be generally obtained by a differential thermogravimetry, but in the present invention, it is a value measured and calculated by TGA / SDTA851 manufactured by METTTLER. In the present invention, the sediment obtained by centrifuging the ink for ink jet recording of the present invention at 80,000 rpm for 2 hours is dried, weighed, and heated in a nitrogen atmosphere or in the air. Mass changes before and after the respective decomposition temperatures of the pigment and the resin component were determined, and B / P was calculated.

前記荷電性樹脂擬似微粒子を、少なくとも1種類の疎水性モノマーと、少なくとも1種類の親水性モノマーとを含むモノマー成分の共重合体からなる構成において、親水性モノマーとしてアニオン性モノマーを少なくとも含む構成も、好ましい形態である。特に、インク中に、水以外の水性溶剤や、浸透剤、無機及び有機塩、防腐剤等の各種添加剤を含む場合において、インクの長期保存安定性を保つ上で効果的に作用するアニオン性モノマーを含む構成とすることで、前記荷電性樹脂擬似微粒子により多くのアニオン性基を導入することができ、色材の表面官能基密度を前述したような好ましい値へ制御する手法としても有効である。前記アニオン性モノマーとしては、水中でアニオン性を示す官能基を有するモノマーであれば特に限定されないが、他のモノマー成分との共重合性、汎用性、アニオン性の強さ等の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、p−スチレンスルホン酸及びこれらの塩が特に好ましく用いられる。   The chargeable resin pseudo fine particles may be composed of a copolymer of monomer components including at least one type of hydrophobic monomer and at least one type of hydrophilic monomer, and may include at least an anionic monomer as the hydrophilic monomer. Is a preferred form. In particular, when the ink contains an aqueous solvent other than water and various additives such as penetrants, inorganic and organic salts, and preservatives, an anionic property that works effectively to maintain the long-term storage stability of the ink By including a monomer, it is possible to introduce more anionic groups into the charged resin pseudo fine particles, and it is also effective as a method for controlling the surface functional group density of the colorant to a preferable value as described above. is there. The anionic monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a functional group exhibiting anionic property in water. From the viewpoint of copolymerization with other monomer components, versatility, anionic strength, etc., acrylic Acid, methacrylic acid, p-styrenesulfonic acid and salts thereof are particularly preferably used.

[水溶性樹脂]
本発明に係るインクは、上述した分散性色材に加えて水溶性樹脂を含んでなることを特徴とする。該水溶性樹脂は、前述した分散性色材を特徴づける荷電性樹脂擬似微粒子とは異なり、インク中に溶解した形で含まれる。本発明で使用する水溶性樹脂を構成するモノマー成分としては、先に[荷電性樹脂擬似微粒子]の項で挙げたものを用いればよい。更に、これらのモノマーから得られる親水部と疎水部とを備えた分散剤機能を有する水溶性樹脂を用いることが好ましい。このような分散剤としての機能をもつ水溶性樹脂の添加によって、先に述べた分散性色材のインク中における分散安定性をより高めることが可能になる。
[Water-soluble resin]
The ink according to the present invention includes a water-soluble resin in addition to the dispersible colorant described above. Unlike the chargeable resin pseudo fine particles that characterize the dispersible colorant, the water-soluble resin is contained in a dissolved form in the ink. As the monomer component constituting the water-soluble resin used in the present invention, those mentioned above in the section of [Charged resin pseudo fine particles] may be used. Furthermore, it is preferable to use a water-soluble resin having a dispersant function having a hydrophilic part and a hydrophobic part obtained from these monomers. By adding such a water-soluble resin having a function as a dispersant, the dispersion stability of the dispersible colorant described above in the ink can be further enhanced.

先に述べた荷電性樹脂擬似微粒子が水不溶性であるのに対して、水溶性樹脂は親水部の割合が大きく、水溶性を示すものであることが性質上の大きな違いである。本発明においては、特に、少なくとも1種の疎水性モノマーと、少なくとも1種の親水性モノマーとを含むモノマー成分から合成された共重合体成分を含んでなり、且つ、上記親水性モノマーがアニオン性モノマーを少なくとも含有する水溶性樹脂を用いることが好ましい。   The chargeable resin pseudo fine particles described above are insoluble in water, whereas the water-soluble resin has a large proportion of hydrophilic portion and is water-soluble. In the present invention, in particular, it comprises a copolymer component synthesized from a monomer component containing at least one hydrophobic monomer and at least one hydrophilic monomer, and the hydrophilic monomer is anionic. It is preferable to use a water-soluble resin containing at least a monomer.

本発明で使用できる水溶性樹脂の具体例としては、例えば、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも2つ以上のモノマ−からなる、ブロック共重合体或いはランダム共重合体、又は、これらの塩等が挙げられる。   Specific examples of water-soluble resins that can be used in the present invention include, for example, styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene derivatives, aliphatic alcohol esters of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids, acrylic acid, acrylic acid derivatives, malein, and the like. Block copolymer or random copolymer consisting of at least two monomers selected from acids, maleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives, etc., salts thereof, etc. Is mentioned.

より具体的には、疎水性モノマーとしては、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ベンジル等の如き(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、又、親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸を使用することが特に好ましい。   More specifically, the hydrophobic monomer is preferably a (meth) acrylic acid ester such as benzyl acrylate, methyl methacrylate, benzyl methacrylate, or the like, and acrylic acid or methacrylic acid is used as the hydrophilic monomer. It is particularly preferable to do this.

上記したようにして得られる水溶性樹脂は、分散性色材の製造前に色材成分と混ぜ合わせた状態にしておいてもよく、又、分散性色材製造後に添加する形でインク中に含有させてもよく、いずれの方法によってインク中に含有させてもよい。   The water-soluble resin obtained as described above may be mixed with the color material component before the production of the dispersible color material, or added to the ink in a form added after the production of the dispersible color material. It may be contained, and may be contained in the ink by any method.

本発明にかかるインクは、インク中における樹脂分の総質量(Ba)の、インク中における水不溶性色材の質量(P)に対する割合(Ba/P比)が、1よりも大きいことを特徴とする。上記したように、本発明にかかるインク中には、樹脂分として、分散性色材を構成する荷電性樹脂擬似微粒子と、水溶性樹脂とが含有されている。従って、本発明の上記インク中における樹脂分の総質量(Ba)とは、インク中における水溶性樹脂の含有量と、荷電性樹脂擬似微粒子の含有量とを合わせた量を意味する。以下、インク中に含まれる上記樹脂分の総質量を総樹脂質量と呼ぶ。本発明においては、Ba/P比は、示差熱重量測定法によって求めた。具体的には、インクを60℃乾燥機で24時間乾燥させたものを試料とし、メトラー・トレド社製TGA/SDTA851にて測定、算出した。   The ink according to the present invention is characterized in that the ratio (Ba / P ratio) of the total mass (Ba) of the resin in the ink to the mass (P) of the water-insoluble colorant in the ink is greater than 1. To do. As described above, the ink according to the present invention contains the chargeable resin pseudo fine particles constituting the dispersible color material and the water-soluble resin as the resin component. Therefore, the total mass (Ba) of the resin content in the ink of the present invention means the total amount of the content of the water-soluble resin and the content of the chargeable resin pseudo fine particles in the ink. Hereinafter, the total mass of the resin contained in the ink is referred to as the total resin mass. In the present invention, the Ba / P ratio was determined by differential thermogravimetry. Specifically, the ink was dried for 24 hours with a 60 ° C. dryer, and measured and calculated with a TGA / SDTA851 manufactured by METTLER TOLEDO.

ここで、本発明にかかるインクは、先に述べたように、水不溶性色材濃度が1質量%以下の淡インクであるため、Ba/P比が1以下であるとすると、インク中の総樹脂質量は、1質量%以下と非常に少ないことになる。本発明で使用する荷電性樹脂擬似微粒子を色材に固着させる分散性色材では、水不溶性色材の周りに、いぼ状の樹脂微粒子が付着して表面が凸凹状態になっているため(図1参照)、樹脂の量が少ない場合には、印字画像上で色材粒子及び色材粒子間が樹脂で完全に覆われにくくなる。前記したように、ガラス転移温度が−40℃以上120℃以下である共重合体成分を含んで構成される荷電性樹脂擬似微粒子を選択することによって、印字画像上で膜状化する方向にはあるが、完全には覆われにくい。そのため、得られる画像の耐擦過性が充分でなくなる可能性がある。   Here, since the ink according to the present invention is a light ink having a water-insoluble colorant concentration of 1% by mass or less as described above, it is assumed that the Ba / P ratio is 1 or less. The resin mass is very small, 1% by mass or less. In the dispersible color material in which the chargeable resin pseudo fine particles used in the present invention are fixed to the color material, wart-like resin fine particles are attached around the water-insoluble color material and the surface is uneven (see FIG. 1), when the amount of the resin is small, it is difficult to completely cover the color material particles and the color material particles with the resin on the printed image. As described above, by selecting the chargeable resin pseudo fine particles including the copolymer component having a glass transition temperature of −40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, the direction of film-forming on the printed image Yes, but not completely covered. As a result, the resulting image may not have sufficient scratch resistance.

更に、画像の光による退色には、空気中の酸素の存在が関わっている。色材が樹脂で覆われていれば空気が遮断されるが、インク中の総樹脂量が1質量%以下と少ない状態では空気を遮断しにくい。このため、色材濃度が、1質量%以下と小さい淡インクにおいては、荷電性樹脂擬似微粒子が不溶性色材に固着してなる分散性色材を使用したとしても、Ba/P比も小さい状態では光退色がやや起こりやすいと考えられる。これに対して、Ba/P比を1よりも大きくすれば、水不溶性色材が、インク中に含有される荷電性樹脂擬似微粒子及び水溶性樹脂でほぼ完全に覆われる結果、画像の耐擦過性が向上し、且つ、記録紙上において色材を空気から遮断した状態とできる結果、画像が光退色を起こしにくくなり、耐擦過性及び耐光性に優れた画像を得ることが可能となる。   Further, the presence of oxygen in the air is involved in the fading of the image due to light. If the color material is covered with resin, the air is blocked. However, when the total amount of resin in the ink is less than 1% by mass, it is difficult to block the air. For this reason, in a light ink having a small color material concentration of 1% by mass or less, even if a dispersible color material in which chargeable resin pseudo fine particles are fixed to an insoluble color material is used, the Ba / P ratio is small. Then, it is considered that photobleaching is somewhat likely to occur. On the other hand, if the Ba / P ratio is larger than 1, the water-insoluble colorant is almost completely covered with the chargeable resin pseudo fine particles and the water-soluble resin contained in the ink. As a result, the color material is shielded from the air on the recording paper. As a result, the image is less prone to photobleaching, and an image excellent in scratch resistance and light resistance can be obtained.

[荷電性樹脂擬似微粒子の合成及び水不溶性色材への固着]
本発明にかかるインクに使用する分散性色材の好ましい製造方法について述べる。本発明者らの検討によれば、本発明で使用する分散性色材は、下記の条件で水系析出重合法を適用することによって、極めて簡便に製造することができる。即ち、先ず、分散剤として機能する水溶性樹脂にて水不溶性色材を分散することによって水不溶性色材の水分散体とし、次いで、この水分散体中にて、水性ラジカル重合開始剤を用いてラジカル重合性モノマーを水系析出重合する工程によって、荷電性樹脂擬似微粒子を固着する製造方法である。この工程を経て得られた分散性色材は、前記水系析出重合過程にて合成された荷電性樹脂擬似微粒子を、均一且つ点在した状態で強力に固着した水不溶性色材からなり、単独での分散安定性に優れている。上記水系析出重合過程において、荷電性樹脂擬似微粒子の特性を、これまで述べたような好ましい形態に簡便に制御することができ、その際にも本発明の特徴である水不溶性色材との固着状態が良好に達成される。以降、上記製造方法における好ましい実施形態を詳しく述べる。
[Synthesis of charged resin pseudo fine particles and fixation to water-insoluble colorant]
A preferred method for producing a dispersible color material used in the ink according to the present invention will be described. According to the study by the present inventors, the dispersible colorant used in the present invention can be produced very simply by applying the aqueous precipitation polymerization method under the following conditions. That is, first, a water-insoluble colorant is dispersed with a water-soluble resin that functions as a dispersant to obtain an aqueous dispersion of the water-insoluble colorant, and then an aqueous radical polymerization initiator is used in the aqueous dispersion. Thus, the chargeable resin pseudo fine particles are fixed by a step of aqueous precipitation polymerization of the radical polymerizable monomer. The dispersible colorant obtained through this step is composed of a water-insoluble colorant in which the charged resin pseudo fine particles synthesized in the aqueous precipitation polymerization process are firmly fixed in a uniform and scattered state. Excellent dispersion stability. In the water-based precipitation polymerization process, the characteristics of the chargeable resin pseudo fine particles can be easily controlled to the preferred form as described above, and also in this case, the fixation with the water-insoluble colorant, which is a feature of the present invention. The condition is achieved well. Hereinafter, preferred embodiments of the manufacturing method will be described in detail.

(水不溶性色材の分散)
先ず、先に挙げたような本発明に好ましく用いられる水不溶性色材を分散剤にて水に分散させて水分散体とする。この際に使用する分散剤としては、一般的な高分子分散剤及び水溶性高分子化合物であれば、イオン性、ノニオン性等、何れのものも使用できる。本発明で使用する分散剤は、充分な水溶性を示し、色材微粒子表面及び重合工程で加えられるラジカル重合性モノマー、特に疎水性モノマーの油滴界面への吸着サイトとなる、疎水部分を有しているものが好ましい。更に望ましくは、その後の重合工程で用いる疎水性モノマーのうちの少なくとも1種類が、分散剤を構成するユニットとして存在しているようにすることが好ましい。
(Dispersion of water-insoluble colorant)
First, the water-insoluble colorant preferably used in the present invention as mentioned above is dispersed in water with a dispersant to obtain an aqueous dispersion. As the dispersant used in this case, any of a general polymer dispersant and a water-soluble polymer compound can be used such as ionic and nonionic. The dispersant used in the present invention is sufficiently water-soluble and has a hydrophobic portion that serves as an adsorption site for the surface of the colorant fine particles and the radically polymerizable monomer added in the polymerization process, particularly the hydrophobic monomer to the oil droplet interface. What is doing is preferable. More desirably, at least one of the hydrophobic monomers used in the subsequent polymerization step is preferably present as a unit constituting the dispersant.

上記で使用できる分散剤として機能する水溶性高分子化合物の製造方法は、特に限定されず、例えば、イオン性基を有するモノマーと、他の重合し得るモノマーとを、非反応性溶媒中で、触媒の存在下又は不存在下で反応させることにより製造できる。特に、その後の重合工程における分散系内の安定性と、該分散系内で形成される水に不溶な樹脂微粒子の水不溶性色材表面への固着促進とを両立させる点からは、列挙したようなイオン性基を有するモノマーと、スチレンモノマーとを必須成分として重合させることによって得られるスチレン/アクリル系高分子化合物、又はイオン性基を有するモノマーと、炭素原子の個数が5以上の(メタ)アクリル酸エステルモノマーとを必須成分として重合させることによって得られる、イオン性基含有アクリル系高分子化合物から選ばれる分散剤を用いることも好ましい。この際、得られる分散性色材が特にアニオン性基を有することを目的とする場合にはアニオン性の分散剤を、一方、得られる分散性色材が特にカチオン性基を有することを目的とする場合には、カチオン性基を有するか、或いはノニオン性の分散剤を、それぞれ選択することが望ましい。   The method for producing a water-soluble polymer compound that functions as a dispersant that can be used above is not particularly limited. For example, a monomer having an ionic group and another polymerizable monomer can be used in a non-reactive solvent. It can be produced by reacting in the presence or absence of a catalyst. In particular, it is listed from the viewpoint that both the stability in the dispersion system in the subsequent polymerization step and the promotion of fixing of the water-insoluble resin fine particles formed in the dispersion system to the surface of the water-insoluble colorant are compatible. A styrene / acrylic polymer compound obtained by polymerizing a monomer having an ionic group and a styrene monomer as essential components, or a monomer having an ionic group and a (meth) having 5 or more carbon atoms It is also preferable to use a dispersant selected from ionic group-containing acrylic polymer compounds obtained by polymerizing an acrylate monomer as an essential component. In this case, the purpose is that the dispersible colorant to be obtained has an anionic group especially when the objective is to have an anionic group, while the dispersible colorant to be obtained has a cationic group in particular. In this case, it is desirable to select a dispersant having a cationic group or a nonionic dispersant.

後の水系析出重合の過程における、荷電性樹脂擬似微粒子の水不溶性色材への固着を促進することと、重合過程での水不溶性色材の分散安定性を保持することを両立する観点から、アニオン性分散剤を用いる場合には酸価100〜250のもの、カチオン性分散剤を用いる場合にはアミン価150〜300のものをそれぞれ用いることが望ましい。酸価及びアミン価がこの範囲より小さい場合には、水系析出重合の際に前記疎水性モノマーと分散剤との親和性が、水不溶性色材と分散剤との親和性より高くなり、分散剤が水不溶性色材表面からはずれやすくなるために、分散状態を保てなくなる場合がある。又、酸価及びアミン価がこの範囲より大きい場合には、水不溶性色材表面での分散剤の排除体積効果及び静電反発力が強くなりすぎるために、水不溶性色材への荷電性樹脂擬似微粒子の固着が阻害される場合がある。アニオン性分散剤を用いる場合には、水不溶性色材への樹脂微粒子の固着を阻害しない観点から、アニオン性基としてカルボキシル基を有する分散剤を選択するのが好ましい。   From the viewpoint of coexistence of promoting the fixation of the chargeable resin pseudo fine particles to the water-insoluble colorant in the subsequent aqueous precipitation polymerization process and maintaining the dispersion stability of the water-insoluble colorant in the polymerization process, In the case of using an anionic dispersant, it is desirable to use one having an acid value of 100 to 250, and in the case of using a cationic dispersant, one having an amine value of 150 to 300. When the acid value and the amine value are smaller than this range, the affinity between the hydrophobic monomer and the dispersant is higher than the affinity between the water-insoluble colorant and the dispersant during the aqueous precipitation polymerization. However, since it becomes easy to remove from the surface of the water-insoluble colorant, the dispersed state may not be maintained. In addition, when the acid value and amine value are larger than these ranges, the excluded volume effect of the dispersant on the surface of the water-insoluble color material and the electrostatic repulsion force become too strong. There is a case where the fixation of the pseudo fine particles is inhibited. When an anionic dispersant is used, it is preferable to select a dispersant having a carboxyl group as an anionic group from the viewpoint of not inhibiting the adhesion of the resin fine particles to the water-insoluble colorant.

水不溶性色材を分散剤にて水分散体とする過程において、色材は、好ましくは分散粒径が0.01〜0.5μm(10〜500nm)の範囲、特に好ましくは0.03〜0.3μm(30〜300nm)の範囲に分散する。この過程での分散粒径が、得られる荷電性樹脂擬似微粒子が固着した水不溶性色材の分散粒径に大きく反映し、前述したようにインクジェット適性や分散安定性の観点、及び画像の耐候性の観点で、上記の範囲が好ましい。   In the process of converting the water-insoluble colorant into an aqueous dispersion with a dispersant, the colorant preferably has a dispersed particle diameter in the range of 0.01 to 0.5 μm (10 to 500 nm), particularly preferably 0.03 to 0. Disperse in the range of 3 μm (30 to 300 nm). The dispersed particle size in this process largely reflects the dispersed particle size of the water-insoluble colorant to which the obtained chargeable resin pseudo fine particles are fixed, and as described above, the viewpoint of ink jet suitability and dispersion stability, and the weather resistance of the image. In view of the above, the above range is preferable.

又、本発明で使用する水不溶性色材の分散粒径分布は、なるべく単分散であることが好ましい。一般的には、荷電性樹脂擬似微粒子が固着して得られる水不溶性色材の粒径分布は、図2(b)に示した重合工程よりも前の、水分散体の粒径分布よりも狭くなる傾向にあるが、基本的には前記水分散体の粒径分布に依存する。又、水不溶性色材と樹脂微粒子とのヘテロ凝集による固着を確実に誘起するためにも、色材の粒径分布を狭くすることは重要である。本発明者らの検討によれば、インクジェット記録用のインクとしての良好な分散安定性、吐出安定性を得るためには、色材の多分散度指数が0.25以下の範囲にあるものを使用することが望ましい。   The dispersion particle size distribution of the water-insoluble colorant used in the present invention is preferably monodispersed as much as possible. In general, the particle size distribution of the water-insoluble colorant obtained by fixing the chargeable resin pseudo fine particles is larger than the particle size distribution of the aqueous dispersion before the polymerization step shown in FIG. Although it tends to be narrow, it basically depends on the particle size distribution of the aqueous dispersion. It is also important to narrow the particle size distribution of the color material in order to reliably induce fixation due to heteroaggregation of the water-insoluble color material and the resin fine particles. According to the study by the present inventors, in order to obtain good dispersion stability and ejection stability as an ink for ink jet recording, the polydispersity index of the coloring material is in the range of 0.25 or less. It is desirable to use it.

ここで、分散状態にある色材の粒径は各種測定方式で異なり、特に、有機顔料は球形粒子である場合は極めて少ないが、本発明においては大塚電子工業社製ELS−8000にて動的光散乱法を原理として測定し、キュムラント解析することによって求められた粒径と多分散度指数を用いる。   Here, the particle size of the colorant in a dispersed state varies depending on various measurement methods. In particular, the organic pigment is very small in the case of spherical particles. The particle size and polydispersity index obtained by measuring with the light scattering method as the principle and by cumulant analysis are used.

水不溶性色材を分散させる方法としては、前記したような条件で色材が水に安定に分散できる方法のうち、前記したような分散剤を用いた方法であれば、従来知られている何れの方法でも用いることができ、限定されない。或いは本発明のために新規に開発された分散方法であってもよい。使用する高分子分散剤の添加量としては、一般的には、例えば、水不溶性色材が顔料である場合は、顔料に対し10質量%〜130質量%とすることが適している。   As a method for dispersing the water-insoluble colorant, any of the methods that use a dispersant as described above can be used as long as the colorant can be stably dispersed in water under the above-described conditions. This method can also be used and is not limited. Alternatively, a dispersion method newly developed for the present invention may be used. In general, for example, when the water-insoluble colorant is a pigment, the addition amount of the polymer dispersant to be used is suitably 10% by mass to 130% by mass with respect to the pigment.

色材を分散させるほかの方法として、分散剤として界面活性剤を用いる方法であっても、以下順次説明する製造方法を適用することは可能であるが、界面活性剤を用いた場合にあっては、高分子分散剤に比して色材への吸着力が強いために、荷電性樹脂擬似微粒子の固着を阻害する場合がある。又、色材への吸着力の弱い界面活性剤を用いた場合においては、色材を十分に分散させるために多量の界面活性剤を添加する必要があり、この場合も荷電性樹脂擬似微粒子の色材への付着を阻害する。又、荷電性樹脂擬似微粒子が固着した水不溶性色材が得られたとしても、インクジェット記録用インクに用いた場合、残留した界面活性剤が色材の記録媒体への浸透を誘起し、高い画像濃度が得られない。以上のような理由により、本発明の製造方法を適用するにあたっては、高分子分散剤を用いることが望ましい。   As another method for dispersing the color material, even when a surfactant is used as a dispersant, the manufacturing methods described in order below can be applied, but in the case where a surfactant is used. May have a stronger adsorbing power to the colorant than the polymer dispersant, and may inhibit the fixing of the chargeable resin pseudo fine particles. In addition, in the case of using a surfactant having a weak adsorptive power to the coloring material, it is necessary to add a large amount of the surfactant in order to sufficiently disperse the coloring material. Inhibits adhesion to color materials. Further, even when a water-insoluble color material having a chargeable resin pseudo fine particle fixed thereto is obtained, when used in an inkjet recording ink, the remaining surfactant induces penetration of the color material into the recording medium, resulting in a high image quality. The concentration cannot be obtained. For the above reasons, it is desirable to use a polymer dispersant when applying the production method of the present invention.

又、用いる水不溶性色材は、それ自体が自己分散性を有しないことが好ましい。水不溶性色材自体が自己分散性を有する場合には、本明細書で述べている好ましい高分子分散剤を用いた場合においても、分散剤が色材に充分に吸着せず、効率的な荷電性樹脂擬似微粒子の固着を誘起できない場合がある。   Further, it is preferable that the water-insoluble colorant used does not have self-dispersibility. When the water-insoluble coloring material itself has self-dispersibility, even when the preferred polymer dispersing agent described in this specification is used, the dispersing agent does not sufficiently adsorb to the coloring material and efficient charging is performed. May not be able to induce fixation of the conductive resin pseudo fine particles.

本発明で用いる色材の分散方法としては、ペイントシェイカー、サンドミル、アジテーターミル、3本ロールミル等の分散機やマイクロフルイダイザー、ナノマイザー、アルチマイザー等の高圧ホモジナイザー、超音波分散機等、それぞれの色材に一般的に用いられる分散方法であれば、どのような手法でも制限されない。   As a dispersion method of the coloring material used in the present invention, each color such as a disperser such as a paint shaker, a sand mill, an agitator mill, or a three roll mill, a high-pressure homogenizer such as a microfluidizer, a nanomizer, or an optimizer, an ultrasonic disperser, etc. Any dispersion method that is generally used for materials is not limited.

(ラジカル重合開始剤)
上記において使用するラジカル重合開始剤としては、一般的な水溶性のラジカル重合開始剤であれば、どのようなものでも使用可能である。水溶性ラジカル重合開始剤の具体的な例としては、過硫酸塩等が挙げられる。或いは水溶性ラジカル重合開始剤と還元剤の組み合わせによるレドックス開始剤であってもよい。具体的には、前記に列挙した、色材、分散剤、モノマーの特性を考慮して、最適な組み合わせとなるように設計して使用する。望ましくは、得ようとする荷電性樹脂擬似微粒子が固着した水不溶性色材の表面特性と同符号の重合開始剤残基を与える重合開始剤を選択する。即ち、例えば、アニオン性基を有する水不溶性色材を得る場合には、開始剤残基がノニオン性又はアニオン性となるものを選択することで、表面電荷をより効率的に得ることができる。同様に、カチオン性基を有する前記水不溶性色材を得る場合には、開始剤残基がノニオン性又はカチオン性となるものを選択するのが好ましい。
(Radical polymerization initiator)
As the radical polymerization initiator used in the above, any general water-soluble radical polymerization initiator can be used. Specific examples of the water-soluble radical polymerization initiator include persulfate. Or the redox initiator by the combination of a water-soluble radical polymerization initiator and a reducing agent may be sufficient. Specifically, it is designed and used so as to obtain an optimal combination in consideration of the characteristics of the colorant, dispersant, and monomer listed above. Desirably, a polymerization initiator is selected which gives a polymerization initiator residue having the same sign as the surface characteristics of the water-insoluble colorant to which the chargeable resin pseudo fine particles to be obtained are fixed. That is, for example, when a water-insoluble colorant having an anionic group is obtained, the surface charge can be obtained more efficiently by selecting an initiator residue that is nonionic or anionic. Similarly, when obtaining the said water-insoluble coloring material which has a cationic group, it is preferable to select what makes an initiator residue nonionic or cationic.

(ラジカル重合性モノマー)
上記した製造方法で用いられるラジカル重合性モノマーは、前記水系析出重合を経て前記した荷電性樹脂擬似微粒子を構成する成分であるので、先に述べたように、得たい樹脂微粒子の特性、及び樹脂微粒子を固着してなる水不溶性色材の特性によって適宜選択すればよい。上記の製造方法においても、従来から公知であるラジカル重合性モノマー、又は本発明のために新規に開発されたラジカル重合性モノマーのいかなるものでも使用できる。
(Radically polymerizable monomer)
Since the radical polymerizable monomer used in the above-described production method is a component constituting the above-described chargeable resin pseudo fine particles through the aqueous precipitation polymerization, as described above, the characteristics of the resin fine particles to be obtained and the resin What is necessary is just to select suitably according to the characteristic of the water-insoluble coloring material formed by adhering fine particles. Also in the above production method, any conventionally known radical polymerizable monomer or a radical polymerizable monomer newly developed for the present invention can be used.

(水系析出重合)
続いて、本発明にかかるインクを特徴づける分散性色材を作製する場合における、荷電性樹脂擬似微粒子を合成しつつ、水不溶性色材の粒子表面に該樹脂微粒子を固着させる工程である、水系析出重合の好ましい実施形態について述べる。図2は、上記製造方法の工程フローを模式的に記載した工程図である。先ず、図2(a)に示したように、水溶液中に色材3を分散剤4によって分散した水分散体を用意する。次に、図2(a)で用意した分散体を攪拌しながら昇温し、この中に、モノマー成分6を、例えば、水性ラジカル重合開始剤5と共に添加する(図2(b)参照)。
(Aqueous precipitation polymerization)
Subsequently, in the case of producing a dispersible colorant characterizing the ink according to the present invention, an aqueous system is a step of fixing the resin fine particles to the particle surface of the water-insoluble colorant while synthesizing the chargeable resin pseudo fine particles. A preferred embodiment of precipitation polymerization is described. FIG. 2 is a process diagram schematically showing a process flow of the manufacturing method. First, as shown in FIG. 2A, an aqueous dispersion in which the colorant 3 is dispersed in the aqueous solution by the dispersant 4 is prepared. Next, the temperature of the dispersion prepared in FIG. 2A is increased while stirring, and the monomer component 6 is added to the dispersion together with, for example, the aqueous radical polymerization initiator 5 (see FIG. 2B).

添加された水性ラジカル重合開始剤5は、昇温することにより解裂してラジカルを発生し、水分散体に添加されたモノマー成分のうち、微量に水相に溶解した疎水性モノマーと水相中の水溶性モノマーとの反応に寄与する。前記反応が進行すると、モノマー成分の重合反応によって生成したオリゴマーは水に不溶となり、水相より析出するが、このとき析出したオリゴマーは十分な分散安定性を有していないため、合一して荷電性樹脂擬似微粒子を形成する。   The added aqueous radical polymerization initiator 5 cleaves when heated to generate radicals, and among the monomer components added to the aqueous dispersion, a small amount of the hydrophobic monomer dissolved in the aqueous phase and the aqueous phase Contributes to the reaction with the water-soluble monomer. As the reaction proceeds, the oligomers produced by the polymerization reaction of the monomer components become insoluble in water and precipitate from the aqueous phase, but the oligomers precipitated at this time do not have sufficient dispersion stability. Charged resin pseudo fine particles are formed.

この荷電性樹脂擬似微粒子は更に、水溶液中に分散している水不溶性色材3を核としてヘテロ凝集することにより安定化される。従って、色材の分散単位一つに対し、複数の荷電性樹脂擬似微粒子が固着した形態として、本発明で使用する分散性色材が得られる(図2(c)参照)。更に、重合にともなう析出と色材への固着が同時に進行する本工程においては、荷電性樹脂擬似微粒子が十分な分散安定性を有しない段階で色材とヘテロ凝集を起こすため、荷電性樹脂擬似微粒子と色材との間には強い分子間力及び疎水性相互作用が働き、更に荷電性樹脂擬似微粒子は、色材の表面形状に対してより安定な形に吸着して、強固に色材に吸着、即ち固着する。以上のような過程により、前記した構成の分散性色材が、容易に形成される(図2(d)参照)。   The charged resin pseudo fine particles are further stabilized by heteroaggregating with the water-insoluble colorant 3 dispersed in the aqueous solution as a nucleus. Therefore, the dispersible color material used in the present invention can be obtained as a form in which a plurality of chargeable resin pseudo fine particles are fixed to one color material dispersion unit (see FIG. 2C). Furthermore, in this process, in which precipitation due to polymerization and fixation to the color material proceed simultaneously, the chargeable resin pseudo fine particles cause hetero-aggregation with the color material at a stage where the dispersion stability does not have sufficient dispersion stability. Strong intermolecular force and hydrophobic interaction act between the fine particles and the color material. Furthermore, the chargeable resin pseudo fine particles are adsorbed in a more stable form with respect to the surface shape of the color material, and the color material is strongly Adheres to, ie adheres to Through the above-described process, the dispersible color material having the above-described configuration is easily formed (see FIG. 2D).

重合反応条件は、使用する重合開始剤及び分散剤、モノマーの性質によっても異なるが、例えば、反応温度は100℃以下とし、好ましくは40〜80℃の範囲とする。又、反応時間は、1時間以上、好ましくは6時間〜30時間である。反応中の攪拌速度は、50〜500rpm、好ましくは150〜400rpmとするのが望ましい。   The polymerization reaction conditions vary depending on the properties of the polymerization initiator, the dispersant, and the monomer to be used. For example, the reaction temperature is 100 ° C. or lower, preferably 40 to 80 ° C. The reaction time is 1 hour or longer, preferably 6 to 30 hours. The stirring speed during the reaction is 50 to 500 rpm, preferably 150 to 400 rpm.

前述した工程において、特に少なくとも1種類の疎水性モノマーと、少なくとも1種類の親水性モノマーを含むモノマー成分を重合させて荷電性樹脂擬似微粒子を得る際には、好ましくは前記モノマー成分を、水性ラジカル重合開始剤を含んだ水不溶性色材の水分散体中に滴下することが望ましい。疎水性モノマーと親水性モノマーのように性質の異なるモノマーの混合物から、所望の荷電性樹脂擬似微粒子を均一に得るためには、前記性質の異なるモノマーの共重合比率を常に一定に保つことが望ましい。前記モノマーの混合物を一定時間内に重合反応で消費されるモノマー量に比して過剰に重合系内に添加した場合、特定のモノマー種のみが先行して重合し、残りのモノマーは先行で重合したモノマーが消費されてから重合する傾向があり、この場合生成する荷電性樹脂擬似微粒子の性質に大きな不均一が生じる。こうして生成した荷電性樹脂擬似微粒子のうち、特に親水性モノマー成分の含有量の大きいものは、水不溶性色材の表面に固着できない場合がある。   In the above-described step, particularly when the charged resin pseudo fine particles are obtained by polymerizing a monomer component containing at least one hydrophobic monomer and at least one hydrophilic monomer, the monomer component is preferably an aqueous radical. It is desirable to drop it into an aqueous dispersion of a water-insoluble colorant containing a polymerization initiator. In order to uniformly obtain desired charged resin pseudo fine particles from a mixture of monomers having different properties such as a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer, it is desirable to always keep the copolymerization ratio of the monomers having different properties constant. . When the mixture of monomers is added to the polymerization system in excess of the amount of monomer consumed in the polymerization reaction within a certain time, only a specific monomer species is polymerized in advance, and the remaining monomers are polymerized in advance. There is a tendency to polymerize after the consumed monomer is consumed, and in this case, a large non-uniformity occurs in the properties of the generated chargeable resin pseudo fine particles. Among the chargeable resin pseudo fine particles generated in this way, those having a particularly large hydrophilic monomer component content may not be able to adhere to the surface of the water-insoluble colorant.

更に親水性モノマー成分の含有量の大きい樹脂成分に至っては、その高い親水性によって析出できず、荷電性樹脂擬似微粒子を形成できずに水溶性樹脂成分として系内に残存してしまう場合がある。一方、前記モノマー成分を、水性ラジカル重合開始剤を含んだ水不溶性色材の水分散体中に滴下することによって、疎水性モノマーと親水性モノマーとの共重合比率が常に一定に保たれ、所望の共重合比率で構成される荷電性樹脂擬似微粒子を均一に得ることができる。   Furthermore, when the resin component has a high content of the hydrophilic monomer component, it may not be precipitated due to its high hydrophilicity, and may remain in the system as a water-soluble resin component without forming the chargeable resin pseudo fine particles. . On the other hand, by dropping the monomer component into an aqueous dispersion of a water-insoluble colorant containing an aqueous radical polymerization initiator, the copolymerization ratio of the hydrophobic monomer and the hydrophilic monomer is always kept constant, and is desired. The chargeable resin pseudo fine particles composed of the copolymerization ratio can be obtained uniformly.

又、親水性モノマーとして、特に、アクリル酸、メタクリル酸等のアニオン性モノマーを重合系内に添加する際に、色材を分散している高分子分散剤の特性によっては部分的に不安定化し、凝集を引き起こす場合もある。これを防ぐために、アニオン性モノマーをあらかじめ中和し、ナトリウム塩やカリウム塩の状態で添加することも好適な実施形態である。   In addition, especially when anionic monomers such as acrylic acid and methacrylic acid are added to the polymerization system as hydrophilic monomers, they may become partially unstable depending on the characteristics of the polymer dispersant in which the colorant is dispersed. , May cause aggregation. In order to prevent this, it is also a preferred embodiment that the anionic monomer is neutralized in advance and added in the form of sodium salt or potassium salt.

上述した工程にて得た自己分散樹脂微粒子を固着した水不溶性色材を用いてインクジェット記録用インクを調製する際には、上記の工程に加えて更に精製処理を行うことが望ましい。この際に使用する精製するための方法としては、通常一般的に用いられている精製方法から最適なものを選択して用いればよい。例えば、遠心分離法や、限外濾過法を用いて精製することも好ましい実施形態である。   When preparing an ink jet recording ink using the water-insoluble colorant to which the self-dispersing resin fine particles obtained in the above-described steps are fixed, it is desirable to further perform a purification treatment in addition to the above steps. As a method for purification used at this time, an optimum method may be selected from generally used purification methods. For example, purification using a centrifugal separation method or an ultrafiltration method is also a preferred embodiment.

上述した工程を経れば、多くの制御因子をコントロールすることによって、水不溶性色材の表面に所望の共重合体からなる荷電性樹脂擬似微粒子を形成できる。特に高い分散安定性を目的としてアニオン性モノマーを使用する場合には、上記の工程を経た水不溶性色材は、上記工程で用いるアニオン性モノマーが比較的少ない量であっても大きな表面官能基密度を得ることができ、高い分散安定性を付与することができる。この結果、耐水性を損なうことなく、水不溶性色材の分散安定性を高くすることが可能となる。この理由は明らかでないが、本発明者らの検討によれば、水中で発生したラジカルにより重合が開始され、オリゴマーが析出して荷電性樹脂擬似微粒子を形成するにおいて、アニオン性モノマー由来成分の多い部分が優先的に水相側、即ち、荷電性樹脂擬似微粒子の表面付近に配向する。この状態は、前記樹脂微粒子が水不溶性色材に固着した後にも維持され、構造的に大きな比表面積を有する本発明の水不溶性色材の表面は、更にアニオン性モノマー成分由来のアニオン性基が多く存在し、結果として、前記樹脂微粒子を固着した水不溶性色材はより少ないアニオン性モノマー成分で安定化されると予想される。   Through the above-described steps, the chargeable resin pseudo fine particles made of a desired copolymer can be formed on the surface of the water-insoluble colorant by controlling many control factors. In particular, when an anionic monomer is used for the purpose of high dispersion stability, the water-insoluble colorant having undergone the above process has a large surface functional group density even if the amount of the anionic monomer used in the above process is relatively small. And high dispersion stability can be imparted. As a result, it is possible to increase the dispersion stability of the water-insoluble colorant without impairing water resistance. The reason for this is not clear, but according to the study by the present inventors, polymerization is initiated by radicals generated in water, and oligomers are precipitated to form charged resin pseudo fine particles. The portion is preferentially oriented on the water phase side, that is, near the surface of the chargeable resin pseudo fine particles. This state is maintained even after the resin fine particles are fixed to the water-insoluble colorant, and the surface of the water-insoluble colorant of the present invention having a structurally large specific surface area further has an anionic group derived from an anionic monomer component. As a result, it is expected that the water-insoluble colorant to which the resin fine particles are fixed is stabilized with a smaller amount of anionic monomer component.

[インク中のその他の成分]
本発明にかかるインクは、上記で説明した分散性色材及び水溶性樹脂を、水性媒体、特に、水及び水溶性有機溶剤の混合媒体中に混合することで構成することが好ましい。
[Other ingredients in ink]
The ink according to the present invention is preferably constituted by mixing the dispersible colorant and the water-soluble resin described above in an aqueous medium, particularly a mixed medium of water and a water-soluble organic solvent.

本発明にかかるインクにおいては、インクの保存安定性とノズル先端部での保湿性、そして記録紙における定着性を調節するために、溶媒系の選択は重要である。この際に使用できる水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンタノール等の炭素数1〜5のアルキルアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;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、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン共重合体;エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール等のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類;グリセリン;チオジエチレングリコール;エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の低級アルキルエーテル類;トリエチレングリコールジメチル(又はエチル)エーテル、テトラエチレングリコールジメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類;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等のアルカノールアミン類;スルホラン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の含窒素複素環式ケトン類;スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物等が挙げられる。上記水溶性有機溶剤の含有量は、0〜50質量%、好ましくは0〜20質量%の範囲である。   In the ink according to the present invention, the selection of the solvent system is important in order to adjust the storage stability of the ink, the moisture retention at the nozzle tip, and the fixing property on the recording paper. Examples of the water-soluble organic solvent that can be used in this case include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and n-pentanol. Alkyl alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; diethylene glycol, triethylene glycol, tetra Oxyethylene or oxypropylene copolymer such as ethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol Alkylene glycols in which the alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol; glycerin; thiodiethylene glycol; ethylene glycol monomethyl ( Or ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, lower alkyl ethers such as triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; triethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether, tetraethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether, etc. Lower dialkyl ethers of polyhydric alcohols; alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine; sulfora , N- methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone nitrogen-containing heterocyclic ketones such as sulfolane, sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide. Content of the said water-soluble organic solvent is 0-50 mass%, Preferably it is the range of 0-20 mass%.

インク中の水の含有量は、インク全質量の20〜95質量%、とりわけ60〜95質量%の範囲が好ましい。含有量が20質量%より少ないと粘度が高くなる、紙上で滲みやすくなる、定着性が劣る等の不都合を生じる場合があり、95質量%よりも多いと、蒸発成分が多すぎて固着特性が悪化することもある。水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが望ましい。   The content of water in the ink is preferably in the range of 20 to 95 mass%, particularly 60 to 95 mass% of the total mass of the ink. If the content is less than 20% by mass, there are cases where the viscosity becomes high, the ink tends to bleed on paper, and the fixing property is inferior. It can get worse. It is desirable to use deionized water rather than general water containing various ions.

固着特性を向上させるために、蒸発抑制効果のある化合物、粘度上昇を抑制する化合物等の従来使用されていた水溶性有機溶剤とは異なる固着防止剤を使用してもよい。この固着防止剤としては、尿素、エチレン尿素、トリメチロールプロパン、塩酸トリエチルアミン等のトリエチルアミンの塩、塩酸トリエタノールアミン等のトリエタノールアミンの塩、トルエンスルホンアミドの誘導体等が挙げられる。これらの固着防止剤はインク中に0〜30質量%の範囲で適宜選択して使用することが好ましい。又、記録媒体への浸透性を助けるための浸透剤、防腐剤、防黴剤等を含んでもよい。   In order to improve the fixing property, an anti-fixing agent different from a conventionally used water-soluble organic solvent such as a compound having an effect of suppressing evaporation and a compound suppressing an increase in viscosity may be used. Examples of the anti-sticking agent include triethylamine salts such as urea, ethyleneurea, trimethylolpropane and triethylamine hydrochloride, triethanolamine salts such as triethanolamine hydrochloride, and toluenesulfonamide derivatives. These anti-sticking agents are preferably selected and used in the ink in the range of 0 to 30% by mass. Further, it may contain a penetrant, an antiseptic, an antifungal agent and the like for helping the permeability to the recording medium.

[記録画像]
本発明のインクジェット記録画像は、本発明のインクを用いて、後述するようなインクジェット記録装置にて記録媒体上に形成される。本発明における記録媒体はインクジェット記録可能などのような媒体でも制限無く用いることができる。
[Recorded image]
The ink jet recording image of the present invention is formed on a recording medium using the ink of the present invention by an ink jet recording apparatus as will be described later. As the recording medium in the present invention, any medium capable of ink jet recording can be used without limitation.

[画像記録方法及び記録装置]
本発明にかかる水性インクは、インクジェット吐出方式のヘッドに用いられ、又、そのインクが収納されているインクタンクとしても、あるいは、その充填用のインクとしても有効である。特に、本発明は、インクジェット記録方式の中でもバブルジェット(登録商標)方式の記録ヘッド、記録装置に於いて、優れた効果をもたらすものである。
[Image recording method and recording apparatus]
The water-based ink according to the present invention is used for an ink jet discharge type head, and is effective as an ink tank in which the ink is stored or as a filling ink. In particular, the present invention provides an excellent effect in a bubble jet (registered trademark) type recording head and recording apparatus among ink jet recording methods.

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第4,723,129号明細書、同第4,740,796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、インクが保持されているシートや液路に対応して配置された電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を超える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一対応し、インク内の気泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長,収縮により吐出用開口を介してインクを吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第4,463,359号明細書、同第4,345,262号明細書に記載されているようなものが適している。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4,313,124号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。   As its typical configuration and principle, for example, those performed using the basic principle disclosed in US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796 are preferable. . This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, the electric circuit arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the ink is used. By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the heat conversion body, heat energy is generated in the electrothermal conversion body, and the heat acting surface of the recording head This is effective because the film can be boiled, and as a result, the drive signals can be made to correspond one-to-one and bubbles in the ink can be formed. By the growth and contraction of the bubbles, ink is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable that the drive signal has a pulse shape, because the bubble growth and contraction is performed immediately and appropriately, and thus ink discharge with particularly excellent responsiveness can be achieved. As this pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further excellent recording can be performed by using the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface.

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第4,558,333号明細書、米国特許第4,459,600号明細書を用いた構成にも本発明は有効である。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通すると吐出孔を電気熱変換体の吐出部とする構成(特開昭59−123670号公報等)に対しても、本発明は有効である。   As the configuration of the recording head, in addition to the combination configuration (linear liquid channel or right-angle liquid channel) of the discharge port, the liquid channel, and the electrothermal transducer as disclosed in each of the above-mentioned specifications, the heat acting part The present invention is also effective for configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose configurations in which the lens is disposed in a bending region. In addition, the present invention is also effective for a configuration (Japanese Patent Laid-Open No. 59-123670, etc.) in which a discharge hole is used as a discharge portion of the electrothermal transducer when common to a plurality of electrothermal transducers. .

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれでも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮することができる。   Furthermore, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length is set by combining a plurality of recording heads as disclosed in the above specification. Either a satisfying configuration or a single integrated recording head configuration may be used, but the present invention can exhibit the above-described effects more effectively.

加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。又、本発明は、適用される記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードである。   In addition, it is mounted on the main body of the device so that it can be electrically connected to the main body of the device and supplied with ink from the main body of the device. The present invention is also effective when a cartridge type recording head is used. In the present invention, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc. provided as the configuration of the recording apparatus to be applied, because the effects of the present invention can be further stabilized. . Specific examples thereof include a capping unit for the recording head, a cleaning unit, a pressure or suction unit, an electrothermal converter, a heating element different from this, or a preheating unit using a combination thereof, This is a preliminary ejection mode in which ejection different from recording is performed.

次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、文中「部」又は「%」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。   Next, an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated concretely. The present invention is not limited by the following examples unless it exceeds the gist. In the text, “part” or “%” is based on mass unless otherwise specified.

[実施例1]
実施例1にかかる記録用インク1を下記の要領で作製した。先ず、色材としてピグメントブルー(PB)15:3(クラリアント社製)を10部、グリセリン6部、スチレン−アクリル酸系分散剤4部、水80部からなる組成を有する混合液を、金田理化工業社製のサンドミルにて1,500rpm、5時間分散し、顔料分散液1を得た。サンドミルでは、メディアとして0.6mm径のジルコニアビーズを使用し、ポット内の充填率は70体積%とした。分散剤として用いたスチレン−アクリル樹脂は、共重合比70:30、Mw=8,000、酸価170のものを使用した。得られた顔料分散液1は、平均分散粒径108nmにて安定に分散されており、多分散度指数は0.14であった。
[Example 1]
A recording ink 1 according to Example 1 was prepared in the following manner. First, as a color material, a mixed liquid having a composition consisting of 10 parts of pigment blue (PB) 15: 3 (manufactured by Clariant), 6 parts of glycerin, 4 parts of a styrene-acrylic acid dispersant, and 80 parts of water The pigment dispersion 1 was obtained by dispersing for 5 hours at 1,500 rpm in a sand mill manufactured by Kogyo. In the sand mill, zirconia beads having a diameter of 0.6 mm were used as media, and the filling rate in the pot was 70% by volume. The styrene-acrylic resin used as the dispersant was a copolymer having a copolymerization ratio of 70:30, Mw = 8,000, and an acid value of 170. The obtained pigment dispersion 1 was stably dispersed with an average dispersion particle size of 108 nm, and the polydispersity index was 0.14.

次に、上記顔料分散液1を100部用い、窒素雰囲気下、70℃に加熱した状態で、モーターで攪拌しながら下記の組成の液を徐々に滴下して加え、重合を行った。この際に使用した液は、メタクリル酸メチル5.7部、アクリル酸0.3部、水酸化カリウム0.07部、過硫酸カリウム0.05部と水20部からなる。上記したようにして5時間かけて重合後、得られた分散液を水にて10倍に希釈し、5,000rpmにて10分間遠心分離を行って凝集成分を除去した後、更に、12,500rpm、2時間の条件で遠心分離することにより、沈降物である分散性色材1を得た。   Next, 100 parts of the above pigment dispersion 1 was used, and while being heated to 70 ° C. in a nitrogen atmosphere, a liquid having the following composition was gradually added dropwise while stirring with a motor to perform polymerization. The liquid used in this case consists of 5.7 parts of methyl methacrylate, 0.3 part of acrylic acid, 0.07 part of potassium hydroxide, 0.05 part of potassium persulfate and 20 parts of water. After polymerization for 5 hours as described above, the obtained dispersion was diluted 10-fold with water, centrifuged at 5,000 rpm for 10 minutes to remove aggregated components, and then 12, By centrifuging at 500 rpm for 2 hours, a dispersible colorant 1 as a precipitate was obtained.

該分散性色材1を水に分散し、12,000回転、60分間の遠心分離を行って沈降物を水に再分散させたものを乾燥させ、走査型電子顕微鏡JSM−6700(日本電子ハイテック(株)製)にて5万倍にて観察したところ、該分散性色材1は、樹脂微粒子が顔料の表面に点在して固着している状態が観察された。更に、この分散液のB/P比(B/P−1)と、この分散液を80,000回転、90分の条件にて遠心分離を行った沈降物を再分散したもののB/P比(B/P−2)を測定し、(B/P−2)/(B/P−1)を求めた。この結果、(B/P−2)/(B/P−1)の値は0.5〜1.0の範囲内にあり、顔料と樹脂とは固着していると判断した。上記において、B/P=樹脂微粒子質量/顔料質量である。尚、本実施例に記載されるこれ以降の分散性色材についても、同様の手法にて形態を確認している。   The dispersible colorant 1 is dispersed in water, centrifuged at 12,000 rpm for 60 minutes, and the precipitate re-dispersed in water is dried, and a scanning electron microscope JSM-6700 (JEOL Hi-Tech) is dried. When the dispersible colorant 1 was observed at a magnification of 50,000 times, a state where the resin fine particles were scattered and fixed on the surface of the pigment was observed. Furthermore, the B / P ratio (B / P-1) of this dispersion and the B / P ratio of this dispersion obtained by re-dispersing the sediment obtained by centrifugation at 80,000 rpm for 90 minutes. (B / P-2) was measured to obtain (B / P-2) / (B / P-1). As a result, the value of (B / P-2) / (B / P-1) was in the range of 0.5 to 1.0, and it was determined that the pigment and the resin were fixed. In the above, B / P = resin fine particle mass / pigment mass. In addition, the form of the dispersible color materials described later in this example was confirmed by the same method.

インク中の顔料濃度が0.5%になるように、上記で得た分散性色材1、水溶性樹脂(共重合体)を含む下記成分を混合し(全量が100部となるように水で調整した)、更に、ポアサイズが2.5ミクロン(μm)のメンブレンフィルターにて加圧濾過し、本実施例の記録用インク1を得た。得られたインク中の分散性色材のB/P比は0.4であり、得られたインクのBa/P比は2であった。   The dispersible colorant 1 obtained above and the following components including a water-soluble resin (copolymer) were mixed so that the pigment concentration in the ink would be 0.5% (water so that the total amount would be 100 parts) Further, pressure filtration was performed with a membrane filter having a pore size of 2.5 microns (μm) to obtain a recording ink 1 of this example. The B / P ratio of the dispersible colorant in the obtained ink was 0.4, and the Ba / P ratio of the obtained ink was 2.

・分散性色材1 顔料濃度が0.5%になる量
・グリセリン 7部
・ジエチレングリコール 5部
・トリメチロールプロパン 7部
・アセチレノールEH(商品名:川研ファインケミカ
ル社製) 0.2部
・ベンジルアクリレート/メタクリル酸共重合体(分
子量:10,000、酸価:200)の50%水溶液
1.6部
・イオン交換水 残部
Dispersible colorant 1 Amount of pigment concentration 0.5% ・ Glycerol 7 parts ・ Diethylene glycol 5 parts ・ Trimethylolpropane 7 parts ・ Acetylenol EH (trade name: Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts ・ Benzyl acrylate / 50% aqueous solution of methacrylic acid copolymer (molecular weight: 10,000, acid value: 200)
1.6 parts, remaining ion-exchanged water

[実施例2]
実施例1で調製したと同様の顔料分散液1を100部用い、窒素雰囲気下、70℃に加熱した状態で、モーターで攪拌しながら下記の液を徐々に滴下して加え、8時間重合を行った。この際に使用した液は、スチレン5.7部、アクリル酸0.3部、水酸化カリウム0.07部、過硫酸カリウム0.05部と水20部からなる。重合後、実施例1と同様の方法で遠心分離にて精製を行い、分散性色材2を得た。得られた分散性色材2は、実施例1と同様に、樹脂微粒子が顔料の表面に点在して固着している状態のものであった。更に、実施例1と同様の方法で、顔料と樹脂とは固着している状態にあることを確認した。
[Example 2]
Using 100 parts of the same pigment dispersion 1 prepared in Example 1 and heating to 70 ° C. in a nitrogen atmosphere, the following liquid was gradually added dropwise with stirring by a motor, and polymerization was performed for 8 hours. went. The liquid used in this case consists of 5.7 parts of styrene, 0.3 part of acrylic acid, 0.07 part of potassium hydroxide, 0.05 part of potassium persulfate and 20 parts of water. After the polymerization, purification was performed by centrifugation in the same manner as in Example 1 to obtain a dispersible colorant 2. The obtained dispersible colorant 2 was in a state where resin fine particles were scattered and fixed on the surface of the pigment, as in Example 1. Further, it was confirmed by the same method as in Example 1 that the pigment and the resin were fixed.

更に、インク中の顔料濃度が0.5%になるように、インク成分のうちの分散性色材1を分散性色材2に代える以外は実施例1と同様にして、本実施例の記録用インク2を調製した。得られたインク中の分散性色材のB/P比は0.4であり、得られたインク2のBa/P比は2であった。   Further, the recording of this example is performed in the same manner as in Example 1 except that the dispersible colorant 1 of the ink components is replaced with the dispersible colorant 2 so that the pigment concentration in the ink becomes 0.5%. Ink 2 was prepared. The B / P ratio of the dispersible colorant in the obtained ink was 0.4, and the Ba / P ratio of the obtained ink 2 was 2.

[実施例3]
実施例1で調製したと同様の顔料分散液1を100部用い、窒素雰囲気下、70℃に加熱した状態で、モーターで攪拌しながら下記の液を徐々に滴下して加え、5時間重合を行った。この際に使用した液は、アクリル酸ブチル6部、過硫酸カリウム0.05部と水20部からなる。上記のようにして5時間かけて重合した後、実施例1と同様の方法で遠心分離にて精製を行い、分散性色材3を得た。実施例1と同様の方法で得られた分散性色材3の観察を行ったところ、該分散性色材3にあっても、樹脂微粒子が顔料の表面に固着している様子が観察されたが、実施例1の場合と比べて、融着した部分が多いものであることが確認できた。更に、実施例1と同様の方法で、顔料と樹脂とは固着している状態にあることを確認した。
[Example 3]
Using 100 parts of the same pigment dispersion 1 prepared in Example 1 and heating to 70 ° C. in a nitrogen atmosphere, the following liquid was gradually added dropwise with stirring with a motor, and polymerization was performed for 5 hours. went. The liquid used at this time consists of 6 parts of butyl acrylate, 0.05 part of potassium persulfate and 20 parts of water. After polymerization for 5 hours as described above, purification was performed by centrifugation in the same manner as in Example 1 to obtain dispersible colorant 3. When the dispersible colorant 3 obtained by the same method as in Example 1 was observed, it was observed that the resin fine particles were fixed to the surface of the pigment even in the dispersible colorant 3. However, compared with the case of Example 1, it has confirmed that there were many parts fused. Further, it was confirmed by the same method as in Example 1 that the pigment and the resin were fixed.

更に、インク中の顔料濃度が0.5%になるように、インク成分のうち分散性色材1を分散性色材3に代える以外は実施例1と同様にして、本実施例の記録用インク3を調製した。得られたインク中の分散性色材のB/P比は0.4であり、得られたインク3のBa/P比は2であった。   Further, in the same manner as in Example 1 except that the dispersible colorant 1 is replaced with the dispersible colorant 3 among the ink components so that the pigment concentration in the ink becomes 0.5%, the recording Ink 3 was prepared. The B / P ratio of the dispersible colorant in the obtained ink was 0.4, and the Ba / P ratio of the obtained ink 3 was 2.

[実施例4]
実施例1で調製したと同様の顔料分散液1を100部用い、窒素雰囲気下、70℃に加熱した状態で、モーターで攪拌しながら下記の液を徐々に滴下して加え、5時間重合を行った。この際に使用した液は、メタクリル酸メチル17.2部、p−スチレンスルホン酸ナトリウム0.8部、過硫酸カリウム0.05部と水20部からなる。上記のようにして7時間かけて重合した後、実施例1と同様の方法で遠心分離にて精製を行い、分散性色材4を得た。得られた分散性色材4は、実施例1と同様に、樹脂微粒子が顔料の表面に点在して固着している状態のものであった。更に、実施例1と同様の方法で、顔料と樹脂とは固着している状態にあることを確認した。
[Example 4]
Using 100 parts of the same pigment dispersion 1 prepared in Example 1 and heating to 70 ° C. in a nitrogen atmosphere, the following liquid was gradually added dropwise with stirring with a motor, and polymerization was performed for 5 hours. went. The liquid used at this time consists of 17.2 parts of methyl methacrylate, 0.8 part of sodium p-styrenesulfonate, 0.05 part of potassium persulfate and 20 parts of water. After polymerization for 7 hours as described above, purification was performed by centrifugation in the same manner as in Example 1 to obtain dispersible colorant 4. The obtained dispersible colorant 4 was in a state where resin fine particles were scattered and fixed on the surface of the pigment, as in Example 1. Further, it was confirmed by the same method as in Example 1 that the pigment and the resin were fixed.

更に、インク中の顔料濃度が0.5%になるように、インク成分のうち分散性色材1を分散性色材4に代える以外は実施例1と同様にして、本実施例の記録用インク4を調製した。得られたインク中の分散性色材のB/P比は0.4であり、得られたインクのBa/P比は2であった。   Further, in the same manner as in Example 1 except that the dispersible colorant 1 is replaced with the dispersible colorant 4 among the ink components so that the pigment concentration in the ink becomes 0.5%, the recording Ink 4 was prepared. The B / P ratio of the dispersible colorant in the obtained ink was 0.4, and the Ba / P ratio of the obtained ink was 2.

[実施例5〜8]
実施例1〜4で得られた分散性色材1〜4をそれぞれ使用して、インク中の顔料濃度が0.8%になるように、各分散性色材、水溶性樹脂(共重合体)を含む下記成分を混合し(全量が100部となるように水で調整)、更に、ポアサイズが2.5ミクロン(μm)のメンブレンフィルターにて加圧濾過し、実施例5〜8の記録用インク5〜8を得た。得られたインク5〜8中の分散性色材のB/P比は、いずれも0.4であり、インク5〜8のBa/P比は、いずれも1.5であった。
[Examples 5 to 8]
Using each of the dispersible color materials 1 to 4 obtained in Examples 1 to 4, each dispersible color material and water-soluble resin (copolymer) were adjusted so that the pigment concentration in the ink was 0.8%. ), And the following components are mixed (adjusted with water so that the total amount becomes 100 parts), and further filtered under pressure with a membrane filter having a pore size of 2.5 microns (μm), and recording of Examples 5 to 8 Inks 5 to 8 were obtained. The B / P ratios of the dispersible colorants in the obtained inks 5 to 8 were all 0.4, and the Ba / P ratios of the inks 5 to 8 were all 1.5.

・分散性色材1〜4 顔料濃度が0.8%になる量
・グリセリン 7部
・ジエチレングリコール 5部
・トリメチロールプロパン 7部
・アセチレノールEH(商品名:川研ファインケミカ
ル社製) 0.2部
・ベンジルアクリレート/メタクリル酸/エトキシエ
チレングリコールメタクリレート共重合体(分子量:
12,000、酸価:250)の50%水溶液
1.76部
・イオン交換水 残部
Dispersible colorant 1 to 4 Pigment concentration is 0.8% ・ Glycerol 7 parts ・ Diethylene glycol 5 parts ・ Trimethylolpropane 7 parts ・ Acetylenol EH (trade name: Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) 0.2 part ・Benzyl acrylate / methacrylic acid / ethoxyethylene glycol methacrylate copolymer (molecular weight:
12,000, acid value: 250) 50% aqueous solution
1.76 parts, balance of ion-exchanged water

[実施例9]
実施例9にかかる記録インク9を下記の要領で作製した。先ず、ピグメントレッド122を10部、グリセリン6部、スチレン−アクリル酸系樹脂分散剤10部、水74部からなる組成の混合液を、金田理化工業社製のサンドミルにて1,500rpm、5時間分散し、顔料分散液2を得た。サンドミルでは0.6mm径のジルコニアビーズを使用し、ポット内の充填率は70体積%とした。分散剤として用いたスチレン−アクリル樹脂は、共重合比70:30、Mw=8,000、酸価170のものを使用した。このようにして得られた顔料分散液2は、平均分散粒径98nmにて安定に分散されており、多分散度指数は0.15であった。
[Example 9]
A recording ink 9 according to Example 9 was produced in the following manner. First, a mixed liquid composed of 10 parts of Pigment Red 122, 6 parts of glycerin, 10 parts of styrene-acrylic acid resin dispersant, and 74 parts of water was mixed at 1,500 rpm for 5 hours in a sand mill manufactured by Kanada Rika Kogyo Co., Ltd. Dispersion was performed to obtain Pigment Dispersion Liquid 2. In the sand mill, zirconia beads having a diameter of 0.6 mm were used, and the filling rate in the pot was 70% by volume. The styrene-acrylic resin used as the dispersant was a copolymer having a copolymerization ratio of 70:30, Mw = 8,000, and an acid value of 170. The pigment dispersion 2 thus obtained was stably dispersed with an average dispersion particle size of 98 nm, and the polydispersity index was 0.15.

次に、上記で得られた顔料分散液2を100部として、窒素雰囲気下、70℃に加熱した状態で、モーターで攪拌しながら下記の液を徐々に滴下して加え、5時間重合を行った。この際に用いた液は、メタクリル酸ベンジル5.7部、アクリル酸0.3部、水酸化カリウム0.07部、過硫酸カリウム0.01部と水20部からなる。そして、得られた分散液を水にて10倍に希釈し、5,000rpmにて10分間遠心分離を行って凝集成分を除去した。その後、更に12,500rpm、2時間の条件で遠心分離することにより、沈降物である分散性色材5を得た。   Next, 100 parts of the pigment dispersion 2 obtained above was heated to 70 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the following liquid was gradually added dropwise with stirring with a motor, and polymerization was performed for 5 hours. It was. The liquid used in this case consists of 5.7 parts of benzyl methacrylate, 0.3 part of acrylic acid, 0.07 part of potassium hydroxide, 0.01 part of potassium persulfate and 20 parts of water. The obtained dispersion was diluted 10 times with water and centrifuged at 5,000 rpm for 10 minutes to remove aggregated components. Then, the dispersible color material 5 which is a sediment was obtained by further centrifuging at 12,500 rpm for 2 hours.

上記で得られた分散性色材5を水に分散し、12,000回転、60分間の遠心分離を行って沈降物を水に再分散させたものを乾燥させ、走査型電子顕微鏡JSM−6700(日本電子ハイテック(株)製)にて5万倍にて観察したところ、該分散性色材5は、樹脂微粒子が顔料の表面に、点在して固着している状態が観察された。更に、この分散液のB/P比(B/P−1)と、この分散液を8,0000回転、90分の条件にて遠心分離を行った沈降物を再分散したもののB/P比(B/P−2)を測定し、(B/P−2)/(B/P−1)を求めた。この結果、(B/P−2)/(B/P−1)の値は0.5〜1.0の範囲内にあり、顔料と樹脂とは固着していると判断した。尚、上記において、B/P=樹脂微粒子質量/顔料質量である。   The dispersible colorant 5 obtained above was dispersed in water, centrifuged at 12,000 rpm for 60 minutes, and the sediment redispersed in water, dried, and scanned by electron microscope JSM-6700. When observed at a magnification of 50,000 times (manufactured by JEOL Hitec Co., Ltd.), it was observed that the dispersible colorant 5 was scattered and fixed on the surface of the pigment with resin fine particles. Furthermore, the B / P ratio (B / P-1) of this dispersion and the B / P ratio of the dispersion obtained by re-dispersing the sediment obtained by centrifugation at 8,0000 rpm for 90 minutes. (B / P-2) was measured to obtain (B / P-2) / (B / P-1). As a result, the value of (B / P-2) / (B / P-1) was in the range of 0.5 to 1.0, and it was determined that the pigment and the resin were fixed. In the above, B / P = resin fine particle mass / pigment mass.

次に、インク中の顔料濃度が0.5質量%になるように、上記で得られた分散性色材5、水溶性樹脂(共重合体)を含む下記成分を混合し(全量が100部となるように水で調整した)、更に、ポアサイズが2.5ミクロン(μm)のメンブレンフィルターにて加圧濾過し、本実施例の記録用インク9を得た。得られたインク中の分散性色材のB/P比は0.4であり、得られたインクのBa/P比は2であった。   Next, the following components including the dispersible colorant 5 and the water-soluble resin (copolymer) obtained above were mixed so that the pigment concentration in the ink was 0.5% by mass (total amount: 100 parts). Then, it was filtered under pressure through a membrane filter having a pore size of 2.5 microns (μm) to obtain a recording ink 9 of this example. The B / P ratio of the dispersible colorant in the obtained ink was 0.4, and the Ba / P ratio of the obtained ink was 2.

・分散性色材5 顔料濃度が0.5%になる量
・グリセリン 7部
・ジエチレングリコール 5部
・トリメチロールプロパン 7部
・アセチレノールEH(商品名:川研ファインケミカ
ル社製) 0.2部
・ベンジルアクリレート/メタクリル酸共重合体(分
子量:10,000、酸価:200)の50%水溶液
1.6部
・イオン交換水 残部
Dispersible colorant 5 Amount of pigment concentration 0.5% ・ Glycerol 7 parts ・ Diethylene glycol 5 parts ・ Trimethylolpropane 7 parts ・ Acetylenol EH (trade name: Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts ・ Benzyl acrylate / 50% aqueous solution of methacrylic acid copolymer (molecular weight: 10,000, acid value: 200)
1.6 parts, remaining ion-exchanged water

[実施例10]
実施例1で得られた分散性色材1を使用して、インク中の顔料濃度が0.5%になるように、分散性色材、水溶性樹脂(共重合体)を含む下記成分を混合し(全量が100部となるように水で調整)、更に、ポアサイズが2.5ミクロン(μm)のメンブレンフィルターにて加圧濾過し、実施例10の記録用インク10を得た。得られたインク10中の分散性色材のB/P比は0.4であり、インク10のBa/P比は、1.1であった。
[Example 10]
Using the dispersible color material 1 obtained in Example 1, the following components including the dispersible color material and the water-soluble resin (copolymer) were added so that the pigment concentration in the ink was 0.5%. The mixture was mixed (adjusted with water so that the total amount would be 100 parts), and further filtered under pressure through a membrane filter having a pore size of 2.5 microns (μm) to obtain a recording ink 10 of Example 10. The B / P ratio of the dispersible colorant in the obtained ink 10 was 0.4, and the Ba / P ratio of the ink 10 was 1.1.

・分散性色材1 顔料濃度が0.5%になる量
・グリセリン 7部
・ジエチレングリコール 5部
・トリメチロールプロパン 7部
・アセチレノールEH(商品名:川研ファインケミカ
ル社製) 0.2部
・ベンジルアクリレート/メタクリル酸/エトキシエ
チレングリコールメタクリレート共重合体(分子量:
12,000、酸価:250)の50%水溶液
0.7部
・イオン交換水 残部
Dispersible colorant 1 Amount of pigment concentration 0.5% ・ Glycerol 7 parts ・ Diethylene glycol 5 parts ・ Trimethylolpropane 7 parts ・ Acetylenol EH (trade name: Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts ・ Benzyl acrylate / Methacrylic acid / Ethoxyethylene glycol methacrylate copolymer (Molecular weight:
12,000, acid value: 250) 50% aqueous solution
0.7 parts, balance of ion-exchanged water

[比較例1]
実施例1で調製した重合工程前の顔料分散液1を使用し、顔料が0.5%濃度となるように、水溶性樹脂(共重合体)等の成分を含む実施例1と同様の処方にて調製し、比較インク1とした。比較インク1のBa/P比は2であった。しかし、比較インク1中の色材を実施例1と同様に観察したところ、色材の表面には何ら固着している樹脂微粒子は観察されなかった。
[Comparative Example 1]
The same formulation as in Example 1 containing components such as a water-soluble resin (copolymer) so that the pigment dispersion 1 prepared in Example 1 before the polymerization step is used and the pigment has a concentration of 0.5% Comparative ink 1 was prepared. The Ba / P ratio of Comparative Ink 1 was 2. However, when the color material in the comparative ink 1 was observed in the same manner as in Example 1, no resin fine particles adhering to the surface of the color material were observed.

[比較例2]
実施例1で調製した重合工程前の顔料分散液1を、顔料が0.5%濃度となるようにして、水溶性樹脂(共重合体)をイオン交換水に置き換える以外は実施例1と同様の処方にて調製し、比較インク2とした。得られた比較インク2のBa/P比は0.4であった。又、比較インク2中の色材を実施例1と同様に観察したところ、色材の表面には何ら固着している樹脂微粒子は観察されなかった。
[Comparative Example 2]
Similar to Example 1 except that the pigment dispersion 1 prepared in Example 1 before the polymerization step was replaced with ion-exchanged water so that the water-soluble resin (copolymer) was replaced with ion-exchanged water so that the pigment had a concentration of 0.5%. Comparative ink 2 was prepared. The comparative ink 2 obtained had a Ba / P ratio of 0.4. Further, when the color material in the comparative ink 2 was observed in the same manner as in Example 1, no resin fine particles adhering to the surface of the color material were observed.

[比較例3]
実施例1で調製した重合工程後の分散性色材1を、顔料が0.5%濃度となるようにして、水溶性樹脂(共重合体)をイオン交換水に置き換える以外は実施例1と同様の処方にて調製し、比較インク3とした。得られた比較インク3のBa/P比は0.4であった。又、比較インク3中の色材を実施例1と同様に観察したところ、ところどころ色材の表面には付着している樹脂微粒子がみられた。
[Comparative Example 3]
The dispersible colorant 1 after the polymerization process prepared in Example 1 is different from Example 1 except that the water-soluble resin (copolymer) is replaced with ion-exchanged water so that the pigment has a concentration of 0.5%. A comparative ink 3 was prepared by the same formulation. The comparative ink 3 obtained had a Ba / P ratio of 0.4. Further, when the color material in the comparative ink 3 was observed in the same manner as in Example 1, resin fine particles adhering to the surface of the color material were observed.

[比較例4]
実施例1で得られた分散性色材1を使用して、インク中の顔料濃度が0.5%になるように、分散性色材、水溶性樹脂(共重合体)を含む下記成分を混合し(全量が100部となるように水で調整)、更に、ポアサイズが2.5ミクロン(μm)のメンブレンフィルターにて加圧濾過し、比較例4の比較インク4を得た。得られた比較インク4中の分散性色材のB/P比は0.4であり、比較インク4のBa/P比は、1.0であった。
[Comparative Example 4]
Using the dispersible color material 1 obtained in Example 1, the following components including the dispersible color material and the water-soluble resin (copolymer) were added so that the pigment concentration in the ink was 0.5%. The mixture was mixed (adjusted with water so that the total amount became 100 parts), and further filtered under pressure with a membrane filter having a pore size of 2.5 microns (μm) to obtain Comparative Ink 4 of Comparative Example 4. The B / P ratio of the dispersible colorant in the obtained comparative ink 4 was 0.4, and the Ba / P ratio of the comparative ink 4 was 1.0.

・分散性色材1 顔料濃度が0.5%になる量
・グリセリン 7部
・ジエチレングリコール 5部
・トリメチロールプロパン 7部
・アセチレノールEH(商品名:川研ファインケミカ
ル社製) 0.2部
・ベンジルアクリレート/メタクリル酸/エトキシエ
チレングリコールメタクリレート共重合体(分子量:
12,000、酸価:250)の50%水溶液
0.5部
・イオン交換水 残部
Dispersible colorant 1 Amount of pigment concentration 0.5% ・ Glycerol 7 parts ・ Diethylene glycol 5 parts ・ Trimethylolpropane 7 parts ・ Acetylenol EH (trade name: Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts ・ Benzyl acrylate / Methacrylic acid / Ethoxyethylene glycol methacrylate copolymer (Molecular weight:
12,000, acid value: 250) 50% aqueous solution
0.5 parts, balance of ion-exchanged water

[分散性色材インクの特性]
上記の実施例1〜10、比較例1〜4のインク分散性色材について、それぞれ下記に説明した方法で観察、及び各種の物性を測定し、得られた結果を、表1及び表2に示した。尚、比較例のインクに関しては一部のみ行った。
[Dispersible color ink characteristics]
With respect to the ink dispersible color materials of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4, the observation and various physical properties were measured by the methods described below, and the obtained results are shown in Tables 1 and 2. Indicated. Only a part of the ink of the comparative example was performed.

<平均粒子径>
各インクに用いた分散性色材を、大塚電子(株)製、ELS−8000を用いて動的光散乱法にて測定し、キュムラント平均値を平均粒径とした。
<Average particle size>
The dispersible colorant used in each ink was measured by a dynamic light scattering method using ELS-8000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., and the cumulant average value was defined as the average particle diameter.

<ガラス転移温度:Tg(℃)>
各インク中の色材に固着している樹脂微粒子のガラス転移温度は、各分散性色材を乾燥させたものを試料とし、メトラー・トレド社製DSC822eにて測定した。
<Glass transition temperature: Tg (° C.)>
The glass transition temperature of the resin fine particles fixed to the color material in each ink was measured with a DSC 822e manufactured by METTLER TOLEDO using a sample obtained by drying each dispersible color material.

<樹脂微粒子質量/顔料質量(B/P比)>
各インク中の分散性色材のB/P比の値は、示差熱重量測定法によって求めた。インク中から分散性色材を5,000rpmにて10分、更に12,500rpmにて2時間の遠心分離によって分離し、沈降物を乾燥させたものを試料とし、メトラー・トレド社製TGA/SDTA851にて測定、算出した。
<Resin fine particle mass / pigment mass (B / P ratio)>
The value of the B / P ratio of the dispersible colorant in each ink was determined by differential thermogravimetry. A dispersible colorant was separated from the ink by centrifugation at 5,000 rpm for 10 minutes and further at 12,500 rpm for 2 hours, and the sediment was dried, and a sample was used as a TGA / SDTA851 manufactured by METTLER TOLEDO. Measured and calculated.

<樹脂総質量/顔料質量(Ba/P比)>
各インクのBa/P比の値は、示差熱重量測定法によって求めた。インクを60℃乾燥機で24時間乾燥させたものを試料とし、メトラー・トレド社製TGA/SDTA851にて測定、算出した。
<Total resin mass / pigment mass (Ba / P ratio)>
The value of Ba / P ratio of each ink was determined by differential thermogravimetry. A sample obtained by drying the ink for 24 hours with a 60 ° C. dryer was measured and calculated with a TGA / SDTA851 manufactured by METTLER TOLEDO.

<表面官能基密度>
各インク中の各分散性色材の表面官能基密度は、次のように求めた。色材の水分散液に大過剰量の塩酸水溶液を加え、遠心分離装置にて20,000rpm、1時間の条件で沈降したものを純水に再分散させ、固形分率を求めて沈降物を秤量し、既知量の炭酸水素ナトリウムを加えて攪拌した分散液を、更に遠心分離装置にて80,000rpm、2時間の条件にて沈降させた。上澄みを秤量し、0.1規定HClにて中和滴定より求めた中和量から、炭酸水素ナトリウムの既知量及び純水を測定したブランク値を差し引き、表面官能基密度を算出した。極性基としてカチオン性基を有すると明らかな場合には、同様の手法にて、塩酸のかわりに水酸化ナトリウムを、炭酸水素ナトリウムのかわりに塩化アンモニウムを用いて求めた。
<Surface functional group density>
The surface functional group density of each dispersible colorant in each ink was determined as follows. A large excess of aqueous hydrochloric acid solution is added to the color material aqueous dispersion, and the precipitate which has been precipitated at 20,000 rpm for 1 hour in a centrifuge is redispersed in pure water, and the solid content is determined to obtain the precipitate. The dispersion obtained by weighing, adding a known amount of sodium hydrogen carbonate and stirring the mixture was further precipitated with a centrifuge at 80,000 rpm for 2 hours. The supernatant was weighed, and the surface functional group density was calculated by subtracting the blank value obtained by measuring the known amount of sodium bicarbonate and pure water from the neutralization amount obtained by neutralization titration with 0.1 N HCl. When it was clear that a cationic group was included as the polar group, the same procedure was used to determine sodium hydroxide instead of hydrochloric acid and ammonium chloride instead of sodium bicarbonate.

<表面エネルギー>
各インク中の分散性色材を遠心分離によって分離し、乾燥後、粉砕したものを測定用試料とし、カラムに詰め、サーフィス・メジャメント・システム社製インバース・ガス・クロマトグラフにて、プローブガスをヘキサン、ヘプタン、ペンタン、クロロホルム、エタノール、アセトンとしてそれぞれ測定し、各支持時間のプロットを外挿することで求めた。
<Surface energy>
The dispersible colorant in each ink is separated by centrifugation, dried, crushed and used as a measurement sample, packed in a column, and probe gas is removed using an inverse gas chromatograph manufactured by Surface Measurement System. It measured as hexane, heptane, pentane, chloroform, ethanol, and acetone, respectively, and calculated | required by extrapolating the plot of each support time.

[インクの評価方法及び評価結果]
上述した方法で得た実施例1〜9、比較例1〜3の各記録用インクを用いて、インクジェット記録装置にて記録媒体への印字を行って、得られた画像について評価した。使用したインクジェット記録装置は、BJ S600(キヤノン(株)製)であり、該装置を用いて光沢記録媒体HG−201(キヤノン社製)に画像を形成した。尚、ここで用いた記録ヘッドは、360dpiの記録密度を有し、駆動周波数は、5kHzとした。又、1ドットあたりの吐出体積は60pl/dotのヘッドを使用した。そして、上記条件で印字して得られた印字物の耐擦過性、耐光性を以下の方法によって評価し、その結果を表1及び表2に示した。
[Ink evaluation method and evaluation results]
Using the recording inks of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 obtained by the method described above, printing on a recording medium was performed with an ink jet recording apparatus, and the obtained images were evaluated. The ink jet recording apparatus used was BJ S600 (manufactured by Canon Inc.), and an image was formed on the glossy recording medium HG-201 (manufactured by Canon Inc.) using the apparatus. The recording head used here has a recording density of 360 dpi and a driving frequency of 5 kHz. A head with a discharge volume per dot of 60 pl / dot was used. And the abrasion resistance and light resistance of the printed matter obtained by printing on the said conditions were evaluated by the following method, and the result was shown in Table 1 and Table 2.

<耐擦過性>
印字物の耐擦過性は、印字部分を40g/cm2(400kg/m2)の重さをかけたシルボン
紙で5回擦り、印字部分の乱れを目視で観察し、下記の基準で評価した。
A:擦れによる印字の乱れや白色部の汚れがない
B:擦れによる印字の乱れや白色部の汚れが殆どなく、気にならない
C:擦れにより印字が大きく乱れ、白色部に汚れがみられる
<Abrasion resistance>
The scratch resistance of the printed matter was evaluated based on the following criteria by rubbing the printed portion with a Silbon paper having a weight of 40 g / cm 2 (400 kg / m 2 ) 5 times, visually observing the disorder of the printed portion. .
A: Prints are not disturbed due to rubbing and white portions are not smeared B: Prints are not disturbed due to rubbing and white portions are hardly smeared and are not noticeable C: Prints are greatly disturbed by rubbing and white portions are smeared

<耐光性>
上記装置で得られた印字物に対して、スーパーキセノンSX−75(スガ試験機製)を用いて、キセノンランプで300時間まで促進耐光試験を行った。画像部分の劣化を目視で観察し、下記の基準で評価した。
A:画像の劣化がわからない
B:画像がややうすくなるが目立たない
C:画像がうすくなったことがはっきりわかる
<Light resistance>
Using the super xenon SX-75 (manufactured by Suga Test Instruments), an accelerated light resistance test was performed on the printed matter obtained with the above apparatus with a xenon lamp for up to 300 hours. The deterioration of the image portion was visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: Image degradation is not known B: Image is slightly faint but not noticeable C: Clearly clear image

Figure 2006008907
Figure 2006008907

Figure 2006008907
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Figure 2006008907
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いずれの実施例においても、色材を観察した結果、単独分散性を有した分散性色材が得られたことを確認した。又、これらの分散性色材を使用したいずれのインクにおいても、優れた印字品位と優れた耐擦過性を有する印字物が得られた。特に、Ba/P比が高く且つ分散性色材の表面官能基密度が高い実施例1、2、4、5、6、8及び9においては、耐擦過性に優れた印字物が得られた。これに対して、比較例1では、実施例に比較して、荷電性樹脂擬似微粒子が顔料に付着したものでないため、得られた印字物は、画像の耐擦過性に劣るものであった。比較例2においては、荷電性樹脂擬似微粒子が顔料に付着したものでない上、Ba/P比が小さく樹脂量が不足しているため、得られた印字物は、画像の耐擦過性及び耐光性が共に劣っていた。比較例3では、荷電性樹脂擬似微粒子が顔料に付着しているがBa/P比が小さく、樹脂量が不足しているため、得られた印字物は、画像の耐擦過性、耐光性に劣るものであった。   In any Examples, as a result of observing the color material, it was confirmed that a dispersible color material having single dispersibility was obtained. In addition, in any of the inks using these dispersible color materials, printed matter having excellent print quality and excellent scratch resistance was obtained. In particular, in Examples 1, 2, 4, 5, 6, 8, and 9 in which the Ba / P ratio was high and the surface functional group density of the dispersible colorant was high, printed matter having excellent scratch resistance was obtained. . On the other hand, in Comparative Example 1, since the chargeable resin pseudo fine particles were not attached to the pigment as compared with the Example, the obtained printed matter was inferior in image scratch resistance. In Comparative Example 2, since the charged resin pseudo fine particles are not adhered to the pigment, and the Ba / P ratio is small and the amount of the resin is insufficient, the obtained printed matter has an image scratch resistance and light resistance. Both were inferior. In Comparative Example 3, the chargeable resin pseudo fine particles are adhered to the pigment, but the Ba / P ratio is small and the amount of resin is insufficient. Therefore, the obtained printed matter has an image scratch resistance and light resistance. It was inferior.

本発明による、荷電性樹脂擬似微粒子を固着している分散性色材の基本的構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the basic structure of the dispersible color material which has fixed the chargeable resin pseudo fine particles by this invention. 本発明の製造方法における代表的な工程の模式図である。It is a schematic diagram of the typical process in the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法における荷電性樹脂擬似微粒子の精製と色材への固着過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the refinement | purification of the chargeable resin pseudo fine particles and the adhering process to a color material in the manufacturing method of this invention. 本発明の荷電性樹脂擬似微粒子を、色材と固着する界面側から拡大した模式図である。It is the schematic diagram which expanded the chargeable resin pseudo fine particle of this invention from the interface side fixed to a coloring material.

符号の説明Explanation of symbols

1:色材
2:荷電性樹脂擬似微粒子
3:分散樹脂
4:モノマー
5:重合開始剤水溶液
6:分散性色材
7:モノマーが重合して形成されたオリゴマー
8:オリゴマーが水に不溶化した析出物
9−1:荷電性樹脂擬似微粒子中の親水性モノマーユニット部分
9−2:荷電性樹脂擬似微粒子中の疎水性モノマーユニット部分
10:色材との結合部位
1: Color material 2: Charged resin pseudo fine particles 3: Dispersion resin 4: Monomer 5: Polymerization initiator aqueous solution 6: Dispersible color material 7: Oligomer formed by polymerization of monomer 8: Precipitation in which oligomer is insolubilized in water Product 9-1: Hydrophilic monomer unit portion 9-2 in the charged resin pseudo fine particles 9-2: Hydrophobic monomer unit portion 10 in the charged resin pseudo fine particles 10: Bonding site with the coloring material

Claims (18)

水不溶性色材と1種以上の荷電性樹脂擬似微粒子とからなる分散性色材と、水溶性樹脂とを含む水性インクジェット記録用インクであって、上記分散性色材は、上記水不溶性色材が上記荷電性樹脂擬似微粒子を固着することによって単独で分散しており、且つ、インク中における水不溶性色材の濃度がインク全質量の1質量%以下であり、且つ、インク中における樹脂分の総質量(Ba)の、インク中における水不溶性色材の質量(P)に対する割合(Ba/P比)が、1よりも大きいことを特徴とする水性インクジェット記録用インク。   A water-based inkjet recording ink comprising a water-insoluble colorant and a dispersible colorant composed of one or more kinds of chargeable resin pseudo fine particles and a water-soluble resin, wherein the dispersible colorant is the water-insoluble colorant. Are dispersed alone by fixing the chargeable resin pseudo fine particles, and the concentration of the water-insoluble colorant in the ink is 1% by mass or less of the total mass of the ink, and the resin content in the ink is A water-based inkjet recording ink, wherein the ratio (Ba / P ratio) of the total mass (Ba) to the mass (P) of the water-insoluble colorant in the ink is greater than 1. 水不溶性色材と1種以上の荷電性樹脂擬似微粒子とからなる分散性色材と、水溶性樹脂とを含む水性インクジェット記録用インクであって、上記分散性色材は、上記水不溶性色材が上記荷電性樹脂擬似微粒子を点在して固着することによって単独で分散しており、且つ、インク中における水不溶性色材の濃度が、インク全質量の1質量%以下であり、且つ、インク中における樹脂分の総質量(Ba)の、インク中における水不溶性色材の質量(P)に対する割合(Ba/P比)が、1よりも大きいことを特徴とする水性インクジェット記録用インク。   A water-based inkjet recording ink comprising a water-insoluble colorant and a dispersible colorant composed of one or more kinds of chargeable resin pseudo fine particles and a water-soluble resin, wherein the dispersible colorant is the water-insoluble colorant. Are dispersed alone by being scattered and fixed with the above-mentioned chargeable resin pseudo fine particles, and the concentration of the water-insoluble colorant in the ink is 1% by mass or less of the total mass of the ink, and the ink A water-based inkjet recording ink, wherein the ratio (Ba / P ratio) of the total mass (Ba) of the resin content in the ink to the mass (P) of the water-insoluble colorant in the ink is greater than 1. 前記荷電性樹脂擬似微粒子が、極性基を有している請求項1又は2に記載の水性インクジェット記録用インク。   The water-based inkjet recording ink according to claim 1, wherein the chargeable resin pseudo fine particles have a polar group. 前記極性基が、アニオン性基又はカチオン性基である請求項3に記載の水性インクジェット記録用インク。   The aqueous inkjet recording ink according to claim 3, wherein the polar group is an anionic group or a cationic group. 前記分散性色材の表面官能基密度が、250μmol/g以上1,000μmol/g未満である請求項1〜4のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。   The water-based inkjet recording ink according to any one of claims 1 to 4, wherein a surface functional group density of the dispersible colorant is 250 µmol / g or more and less than 1,000 µmol / g. 前記分散性色材の表面エネルギーが、70mJ/m2以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。 The water-based inkjet recording ink according to claim 1, wherein the dispersible colorant has a surface energy of 70 mJ / m 2 or less. 前記荷電性樹脂擬似微粒子が、少なくとも1種の疎水性モノマーと、少なくとも1種の親水性モノマーとを含むモノマー成分から合成された共重合体成分を含んでなる請求項1〜7のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。   The chargeable resin pseudo fine particle comprises a copolymer component synthesized from a monomer component containing at least one kind of hydrophobic monomer and at least one kind of hydrophilic monomer. The water-based inkjet recording ink according to Item. 前記共重合体成分のガラス転移温度が、−60℃以上120℃以下である、請求項7に記載の水性インクジェット記録用インク。   The aqueous inkjet recording ink according to claim 7, wherein the copolymer component has a glass transition temperature of −60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. 前記疎水性モノマーが、α位にメチル基を有し、且つラジカル重合性不飽和二重結合を有するモノマーを少なくとも含有する請求項7又は8に記載の水性インクジェット記録用インク。   The aqueous inkjet recording ink according to claim 7 or 8, wherein the hydrophobic monomer contains at least a monomer having a methyl group at the α-position and having a radical polymerizable unsaturated double bond. 前記疎水性モノマーが、(メタ)アクリル酸エステル化合物を少なくとも含有する請求項7〜9のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。   The aqueous inkjet recording ink according to any one of claims 7 to 9, wherein the hydrophobic monomer contains at least a (meth) acrylic acid ester compound. 前記疎水性モノマーが、メタクリル酸ベンジル又はメタクリル酸メチルから選ばれる少なくとも1種を含有する請求項10に記載の水性インクジェット記録用インク。   The water-based inkjet recording ink according to claim 10, wherein the hydrophobic monomer contains at least one selected from benzyl methacrylate or methyl methacrylate. 前記親水性モノマーが、アニオン性モノマーを少なくとも含有する請求項7〜11のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。   The aqueous inkjet recording ink according to any one of claims 7 to 11, wherein the hydrophilic monomer contains at least an anionic monomer. 前記アニオン性モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸、p−スチレンスルホン酸及びこれらの塩から選ばれる少なくとも1種を含む請求項12に記載の水性インクジェット記録用インク。   The water-based inkjet recording ink according to claim 12, wherein the anionic monomer contains at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid, p-styrenesulfonic acid, and salts thereof. 前記水溶性樹脂が、少なくとも1種の疎水性モノマーと、少なくとも1種の親水性モノマーとを含むモノマー成分から合成された共重合体成分を含んでなり、且つ、上記親水性モノマーがアニオン性モノマーを少なくとも含有する請求項1〜13のいずれか1項に記載の水性インクジェット記録用インク。   The water-soluble resin comprises a copolymer component synthesized from a monomer component containing at least one hydrophobic monomer and at least one hydrophilic monomer, and the hydrophilic monomer is an anionic monomer. The ink for water-based inkjet recording of any one of Claims 1-13 containing at least. 前記アニオン性モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を含む請求項14に記載の水性インクジェット記録用インク。   The aqueous inkjet recording ink according to claim 14, wherein the anionic monomer contains at least one selected from acrylic acid and methacrylic acid. インクジェット記録方式で記録媒体上にインクが付与されて画像形成が行われるインクジェット記録装置において、上記インクが請求項1〜15のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。   In an ink jet recording apparatus in which image formation is performed by applying ink onto a recording medium by an ink jet recording method, the ink is the ink for ink jet recording according to any one of claims 1 to 15. Inkjet recording device. インクジェット記録方式で記録媒体上にインクを付与して画像形成を行うインクジェット記録方法において、上記インクに請求項1〜15のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクを用い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 for forming an image by applying ink on a recording medium by an ink jet recording method, wherein the ink for ink jet recording according to any one of claims 1 to 15 is used as the ink. Recording method. インクジェット記録方式で記録媒体上にインクが付与されて形成されたインクジェット記録画像において、上記インクが請求項1〜15のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録画像。
An inkjet recording image formed by applying ink onto a recording medium by an inkjet recording method, wherein the ink is the inkjet recording ink according to any one of claims 1 to 15. image.
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