JP2006188604A - Ink composition for ink-jet printing and method for producing the same - Google Patents

Ink composition for ink-jet printing and method for producing the same Download PDF

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Kazuo Sakai
和夫 坂井
Takeshi Domichi
剛 堂道
Hirobumi Okada
博文 岡田
Tsutomu Ueda
勉 上田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink composition for ink-jet printing having excellent storage characteristics such as dispersion stability of a pigment or jetting stability of an ink, printing characteristics such as quick-drying properties and water resistance of prints and various excellent long-term environmental durabilities of the prints in a water-based pigment jet ink. <P>SOLUTION: A water-based pigment liquid composition is characterized as follows. The composition consists essentially of three of (1) a pigment selected from the group consisting of carbon black and an organic pigment, (2) an aqueous dispersion medium and (3) one or more kinds of dispersing agents selected from the group of N-(sulfoxyphenyl)-3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamides represented by general formula (1) and having specific substituents. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は水性顔料インクに関するもので、より詳しくはビニル重合体で被覆した顔料を着色剤として水性媒体中に分散させたインクジェット印刷用インク組成物に関するものである。   The present invention relates to an aqueous pigment ink, and more particularly to an ink composition for ink jet printing in which a pigment coated with a vinyl polymer is dispersed in an aqueous medium as a colorant.

インクジェット印刷用インク(以下ジェットインクと略称する)の着色剤として、染料に比較して耐水性や耐光性等記録物の信頼性にまさる顔料を用いる提案が古くから存在する。さらに使用環境を汚染させないために、水性媒体に着色剤顔料を分散してインクとする提案も古くからある。すなわち水性顔料インクが望ましいのである。インクジェット印刷装置の機構と精細な印刷を行うという観点から、顔料は微細粒子として分散させる必要がある。顔料は水性媒体に分散し難いので、顔料に親和性で水溶性の界面活性剤や樹脂を選択使用して分散させることが試みられてきた。例えば、特開昭47−30407号ではポリオキシエチレンエーテルサルフェートやポリ−2−ビニルピリジンが、特開昭50−49003号では分子量1000〜10000のポリオキシエチレングリコールが、特開昭56−147863号では親水性構造部分と疎水性構造部分を併有する重合体、具体的には例えば、スチレン−マレイン酸共重合体の水溶性塩が顔料の水性媒体への分散に有効であると提案された。このような手法で顔料の水性媒体への分散技術は進歩してきたのであるが、インクジェット印刷の普及につれてジェットインクの要求特性も高度化し、現在の要求基準からみれば、良好な分散状態を長期にわたって安定に保つことが難しい。それら分散剤の中で溶解性樹脂分散剤には万全ではないが比較的良好な分散安定性を示すものが認められる。しかし、吐出ノズル表面でのインクの乾燥につれインクが濃縮増粘してインクの吐出とインク液滴の飛翔行路が不安定化し、最終的にはノズルが詰まって吐出しなくなる。これは溶解性樹脂分散剤使用の宿命であった。溶解性樹脂分散剤を使用することなく微細な顔料の分散安定性を確保する方法が待望されているのである。   As a colorant for ink for inkjet printing (hereinafter abbreviated as jet ink), there has been a proposal for a long time to use a pigment that is superior to the reliability of recorded matter such as water resistance and light resistance as compared with dyes. Furthermore, in order not to pollute the use environment, there has also been a proposal for an ink in which a colorant pigment is dispersed in an aqueous medium. That is, an aqueous pigment ink is desirable. From the viewpoint of the mechanism of the ink jet printing apparatus and fine printing, the pigment needs to be dispersed as fine particles. Since pigments are difficult to disperse in an aqueous medium, attempts have been made to disperse selectively using a water-soluble surfactant or resin that is compatible with the pigment. For example, JP-A-47-30407 discloses polyoxyethylene ether sulfate and poly-2-vinylpyridine, JP-A-50-49003 discloses polyoxyethylene glycol having a molecular weight of 1000 to 10,000, and JP-A-56-147863. Proposed that a polymer having both a hydrophilic structure portion and a hydrophobic structure portion, specifically, for example, a water-soluble salt of a styrene-maleic acid copolymer, is effective for dispersing the pigment in an aqueous medium. Although the technique for dispersing pigments in an aqueous medium has progressed in this way, the required properties of jet ink have become more sophisticated as ink jet printing has become widespread. It is difficult to keep stable. Among these dispersants, some soluble resin dispersants are not perfect but exhibit relatively good dispersion stability. However, as the ink is dried on the surface of the discharge nozzle, the ink is concentrated and thickened, the discharge of the ink and the flight path of the ink droplet become unstable, and finally the nozzle becomes clogged and does not discharge. This was the fate of using a soluble resin dispersant. A method for ensuring the dispersion stability of fine pigments without using a soluble resin dispersant is awaited.

顔料を媒体中に直接分散するには上述のような難点があるので、顔料を樹脂で被覆した樹脂粒子として分散性を確保することが提案されている。樹脂エマルションやラテックスの安定分散技術を応用しようということである。例えば、特開昭53−94581号には疎水性ビニルモノマにカーボンブラックを分散させて加熱重合することで、カーボンブラックを疎水性ポリマで被覆し、非水系媒体へのカーボンブラックの分散性を向上させる方法が開示されている。しかし、水性媒体への分散性向上のためのビニルモノマの選択については具体的記載も示唆もなされていない。特開昭54−146109号には内部に疎水性染料溶液を含有する非水溶性ビニル重合体粒子が水性媒体中に分散したジェットインクと、その実現方法として水と実質的に混和しない溶剤に溶解した疎水性染料溶液を非水溶性ビニル重合体粒子の水性分散液と混合して、疎水性染料溶液をビニル重合体粒子中に移行・含浸させる方法を開示している。当該出願明細書中には疎水性染料として顔料が示されているが、色材分野では顔料を溶解しうる溶剤がないことを顔料の定義にして、染料と区別しているほどであるから、当該出願の技術は顔料の場合には成立しない。事実顔料という文言が記載されているのみで、顔料の場合の具体的記載はない。同様の出願が特開昭58−2366号で媒体の規定、特開昭58−45272号で重合体粒子がポリウレタンの場合についてなされているが、顔料の場合の具体的記載がないのも前記特開昭54−146109号と同じである。特開昭59−120667号には水分散性加工顔料、水溶性樹脂、水溶性有機溶剤および水からなる水性顔料インクが開示されている。水分散性加工顔料とは顔料を水分散性樹脂すなわちエマルション樹脂で表面被覆した顔料であって、顔料やエマルション樹脂の種類や組成に特別の限定はなく、顔料と樹脂エマルションを顔料が一次粒子にまで分散し、エマルション粒子が破壊するように強く混練することでえられるとしている。水溶性樹脂はバインダ兼分散剤であってその種類や組成に特別の限定はない。当該出願の水性顔料インクは樹脂被覆顔料を用いるが水溶性樹脂を併含するので、前項で述べた難点からは逃れられない。   Since dispersion of the pigment directly in the medium has the above-mentioned difficulties, it has been proposed to ensure dispersibility as resin particles in which the pigment is coated with a resin. That is to apply the stable dispersion technology of resin emulsion and latex. For example, in JP-A-53-94581, carbon black is dispersed in a hydrophobic vinyl monomer and polymerized by heating to coat the carbon black with a hydrophobic polymer, thereby improving the dispersibility of the carbon black in a non-aqueous medium. A method is disclosed. However, there is no specific description or suggestion regarding the selection of a vinyl monomer for improving dispersibility in an aqueous medium. Japanese Patent Laid-Open No. 54-146109 discloses a jet ink in which water-insoluble vinyl polymer particles containing a hydrophobic dye solution are dispersed in an aqueous medium, and as a method for realizing this, dissolves in a solvent that is substantially immiscible with water. Discloses a method in which the hydrophobic dye solution is mixed with an aqueous dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles, and the hydrophobic dye solution is transferred and impregnated into the vinyl polymer particles. In the specification of the application, a pigment is shown as a hydrophobic dye. However, in the color material field, the pigment is defined as having no solvent capable of dissolving the pigment, so that the pigment is distinguished from the dye. The application technique does not hold in the case of pigments. In fact, only the word “pigment” is described, and there is no specific description in the case of a pigment. A similar application is filed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-2366 regarding the media specification, and in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-45272 the polymer particles are made of polyurethane, but there is no specific description in the case of pigments. This is the same as Kaisho 54-146109. Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-120667 discloses an aqueous pigment ink comprising a water-dispersible processed pigment, a water-soluble resin, a water-soluble organic solvent and water. A water-dispersible processed pigment is a pigment whose surface is coated with a water-dispersible resin, that is, an emulsion resin. There is no particular limitation on the type or composition of the pigment or emulsion resin, and the pigment and the resin emulsion become primary particles. It is said that it is obtained by kneading strongly so that the emulsion particles are broken. The water-soluble resin is a binder / dispersant, and there is no particular limitation on the type or composition thereof. Although the water-based pigment ink of the application uses a resin-coated pigment, it contains a water-soluble resin, so it cannot escape from the difficulties described in the previous section.

また、特開平9−272831号には、顔料に重合体をグラフトさせる方法、特開平11−293165号にはカップリング剤で水可溶性樹脂を固定する方法、特開2000−95987号には、ビニルポリマーで変性する方法等が開示されているが、充分に細かい粒径で分散安定化できておらず顔料の含有量も少ないため着色力に劣っている。   JP-A-9-272831 discloses a method of grafting a polymer to a pigment, JP-A-11-293165 discloses a method of fixing a water-soluble resin with a coupling agent, and JP-A 2000-95987 discloses a method of vinyl. Although a method of modifying with a polymer has been disclosed, it is inferior in coloring power because it is not sufficiently stabilized with a sufficiently fine particle size and the pigment content is small.

マイクロカプセル化の方法として、乳化重合法や懸濁重合法といった従来法での粒径やカプセル中の顔料濃度が低いといった欠点を克服するために、特開平3−221137号、特開平9−151342号、特開平9−217019号、特開平11−209672号等では、顔料をアニオン性有機高分子化合物と共に分散させて樹脂を顔料表面に吸着させ、ついで酸によりこの樹脂を不溶化し顔料表面に固着化する方法が開示されているが、未だに顔料を超微粒子状態のままで充分な分散安定性を得ることは出来ておらず、またさらなる濃度感が求められている。   In order to overcome the drawbacks of the microencapsulation methods such as the particle size in conventional methods such as emulsion polymerization and suspension polymerization and the low pigment concentration in the capsules, JP-A-3-221137 and JP-A-9-151342. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-217019, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-209672, etc., a pigment is dispersed together with an anionic organic polymer compound to adsorb the resin on the pigment surface, and then the resin is insolubilized by an acid and fixed on the pigment surface. However, it has not been possible to obtain sufficient dispersion stability with the pigment still in the ultrafine particle state, and a further sense of density is required.

以上を要約すると、ジェットインクとして溶解性樹脂分散剤を用いることなく微細な顔料粒子が安定に分散している水性顔料系ジェットインクの開発が待望されているにもかかわらず、いまだ満足すべきインクが実現していないのが現状である。この状態を打破すべく鋭意検討の結果、本発明者らは界面活性剤を用いて水性媒体中に分散した顔料粒子をビニルモノマで被覆した状態にして該モノマを重合するに際し、被覆モノマを特定のアクリル系樹脂となるよう限定し、しかも該モノマ、すなわち本願明細書における(化3)式で表されるモノマの水性エマルションを過硫酸塩存在下に水性顔料分散液と混合することにより、該モノマが顔料粒子を被覆する状態に変換し、しかるのち加熱して該モノマを重合させると、水性媒体中の顔料粒子のすべてが当該アクリル系樹脂で被覆され、しかも、媒体に溶解して存在する樹脂分が皆無の顔料分散液が得られることを見出した。この分散液中の被覆顔料粒子は前述の界面活性剤やモノマの水性エマルションに含まれている界面活性剤の作用で分散状態を保つのである。この発明は特願2003−285673号(2003.8.4)として特許出願した。この選択発明により従来技術より格段の進歩が実現した。   Summarizing the above, although there is a long-awaited development of an aqueous pigment-based jet ink in which fine pigment particles are stably dispersed without using a soluble resin dispersant as a jet ink, an ink that is still satisfactory Is not realized. As a result of intensive studies to overcome this state, the present inventors used a surfactant to coat pigment monomers dispersed in an aqueous medium with a vinyl monomer. By mixing the monomer, that is, an aqueous emulsion of the monomer represented by the formula (Chemical Formula 3) in the present specification with an aqueous pigment dispersion in the presence of a persulfate, the monomer is limited to be an acrylic resin. When the monomer is converted to a state in which the pigment particles are coated and then heated to polymerize the monomer, all of the pigment particles in the aqueous medium are coated with the acrylic resin and are dissolved in the medium. It has been found that a pigment dispersion with no minute can be obtained. The coated pigment particles in the dispersion are kept in a dispersed state by the action of the surfactant contained in the above-described surfactant or monomer aqueous emulsion. This patent application was filed as Japanese Patent Application No. 2003-285673 (2003.8.4). This selective invention has realized a significant advance over the prior art.

しかし、その後インクジェット印刷機や用紙等を変えての各種実用印刷試験を重ねたところ、紙へのインクの浸透速度(速乾性)、ノズル面でのインクの乾燥固化(吐出性)、印刷物の耐水性等の印刷適性を高めると、インク中の顔料分散の長期安定性が不足気味になるというジレンマに遭遇する場合のあることが判明した。このような難点を克服し、ジェットインクとして使用時の汎用性を高めるには、(化3)式で表される特定アクリル系モノマに加えて、本願明細書における(化4)式で表されるフッ素含有の特定アクリル系モノマを共重合することが有効であることを見出し、別途特許出願済みである。   However, after repeated practical printing tests with different ink jet printers and paper, the ink penetration rate into paper (quick drying), ink drying and solidification on the nozzle surface (dischargeability), and water resistance of printed matter It has been found that there is a case where the dilemma that the long-term stability of the pigment dispersion in the ink becomes insufficient when the printability such as the property is enhanced is insufficient. In order to overcome such difficulties and increase the versatility when used as jet ink, in addition to the specific acrylic monomer represented by the formula (3), it is represented by the formula (4) in the present specification. The inventors have found that it is effective to copolymerize a specific fluorine-containing acrylic monomer and has filed a patent application separately.

前項および前々項に述べた発明により水性顔料ジェットインクの性能は向上したのであるが、さらに検討を続けた結果、そこで使用される界面活性剤が印刷物の耐久性を低下させている場合のあることが判明した。すなわち、印刷物が酸素、水、光とくに紫外光等のある環境条件下に長期に曝されるとき、印刷物の色濃度や印刷紙の機械的強度が徐々にではあるが低下していくのである。詳細は不明であるが、印刷物中の界面活性剤の存在自体とその成分であるポリオキシアルキレン鎖の酸化劣化物が顔料や印刷紙に悪影響を及ぼしていることがほぼ確実である。染料に対する顔料の耐久性の良さが減殺されてしまうのである。ジェットインクの構成成分である保湿剤や浸透剤等としてポリオキシアルキレン鎖を有する物質がインクの印刷性の要求から使用されているが、これらも界面活性剤同様印刷物の耐久性を低下させる可能性がある。いずれにせよ、界面活性剤の使用量が少ないと上記悪影響が低減することが認められるので、界面活性剤とくにポリオキシアルキレン鎖含有界面活性剤の使用量の低減策が必要である。 Although the performance of the water-based pigment jet ink has been improved by the invention described in the preceding paragraph and the preceding paragraph, as a result of further investigation, the surfactant used there may reduce the durability of the printed matter. It has been found. That is, when the printed material is exposed to an environmental condition such as oxygen, water, light, especially ultraviolet light for a long period of time, the color density of the printed material and the mechanical strength of the printing paper gradually decrease. Although details are unknown, it is almost certain that the presence of the surfactant in the printed matter itself and the oxidative degradation product of the polyoxyalkylene chain which is a component thereof have an adverse effect on the pigment and the printed paper. The durability of the pigment to the dye is diminished. Substances with polyoxyalkylene chains are used as humectants and penetrants, which are constituents of jet ink, due to the demands of ink printability, but these also have the potential to reduce the durability of printed materials like surfactants. There is. In any case, since it is recognized that the above-mentioned adverse effects are reduced when the amount of the surfactant used is small, a measure for reducing the amount of the surfactant, particularly the polyoxyalkylene chain-containing surfactant is required.

顔料を水性媒体中に分散させるにあたり、分散剤としての界面活性剤や水溶性高分子の使用量を低減することの可能性を示唆する試みがなされたことがある。着色剤として顔料のみならず溶解性の不十分な染料を用いる場合に、例えば、特開昭55−145773号や特開昭55−151070号では、スルホン酸ナトリウム基を必須置換基として有する芳香環のジアゾ化合物をインクジェット記録液に配合して、着色剤である染料や顔料の溶解または分散の安定性を確保するよう提案している。また水溶性染料を用いる記録液に、スルホン酸ナトリウム基を必須置換基として有するフタロシアニン化合物を配合することが、特開昭55−144064号に提案されている。以上いずれも染料や顔料と分子の骨格構造が類似し、しかもスルホン酸ナトリウム基を併有する化合物を配合することで染料や顔料の溶解または分散の安定性を確保しようとする提案である。これら配合剤が分散剤として好ましい機能を有していれば、界面活性剤や水溶性高分子の使用量を低減することが可能かと期待される。しかしながら、これら配合剤がスルホン酸ナトリウム基を有して水易溶性であるため、仕上がり品の耐水性の難点は解決されていない。   In dispersing a pigment in an aqueous medium, an attempt has been made to suggest the possibility of reducing the amount of surfactant or water-soluble polymer used as a dispersant. In the case of using not only a pigment but also a dye having insufficient solubility as a colorant, for example, in JP-A Nos. 55-145773 and 55-1551070, an aromatic ring having a sodium sulfonate group as an essential substituent It is proposed that the diazo compound is added to an ink jet recording liquid to ensure the stability of the dissolution or dispersion of a dye or pigment as a colorant. JP-A-55-144064 proposes that a recording liquid using a water-soluble dye is mixed with a phthalocyanine compound having a sodium sulfonate group as an essential substituent. All of the above are proposals for ensuring the stability of the dissolution or dispersion of the dye or pigment by blending a compound having a molecular skeleton structure similar to that of the dye or pigment and also having a sodium sulfonate group. If these compounding agents have a preferable function as a dispersant, it is expected that the amount of surfactant or water-soluble polymer used can be reduced. However, since these compounding agents have a sodium sulfonate group and are readily soluble in water, the difficulty in water resistance of the finished product has not been solved.

一方、色材協会誌73(2001),p165には、アントラキノン系黄色顔料を有機溶剤中に分散させるにあたり、分散剤として同溶剤に可溶の極性高分子を使用し、さらに分散助剤として当該顔料のスルホン化物を併用すると、分散剤のみ使用の場合に比較して、顔料のより微細な分散が実現することが報告されている。すなわち、顔料と同じ骨格構造を有する化合物が分散助剤として、顔料の微分散に寄与するのである。しかし、このような場合分散助剤自体も着色剤であるから、色調の混濁を避けるためには使用する顔料ごとに分散助剤が異なることになり、用途は特定の場合に限定されて汎用性に乏しい。しかも、かかる分散助剤のみで分散剤、とくに水系顔料液組成物における分散剤としての機能が発揮できるとは考え難い。さらに、この場合溶解性高分子分散剤を必須成分として使用するので、先述のようにノズル詰まりの難点から免れないのである。 On the other hand, in the Color Material Association Journal 73 (2001), p165, when dispersing an anthraquinone yellow pigment in an organic solvent, a polar polymer soluble in the same solvent is used as a dispersing agent, and further, It has been reported that when a sulfonated pigment is used in combination, finer dispersion of the pigment is realized as compared with the case of using only the dispersant. That is, a compound having the same skeleton structure as the pigment contributes to fine dispersion of the pigment as a dispersion aid. However, in such a case, the dispersion aid itself is also a colorant. Therefore, in order to avoid color turbidity, the dispersion aid is different for each pigment to be used, and the use is limited to specific cases and is versatile. It is scarce. Moreover, it is unlikely that the function as a dispersant, particularly a dispersant in an aqueous pigment solution composition, can be exhibited with only such a dispersion aid. Further, in this case, since the soluble polymer dispersant is used as an essential component, it is unavoidable from the difficulty of nozzle clogging as described above.

本発明者らは顔料と分子構造上共通点の多い物質、すなわちベンゼン環やナフタレン環を有する多種多様の物質につき、水系顔料液組成物で分散剤として可能性のあるものを探索した結果、β−オキシナフトエ酸、とくに3−オキシ−2−ナフタレンカルボン酸の誘導体でその可能性があることを見出した。その中でもスルホン酸基を置換基として有する特定のアニリン誘導体とのカルボン酸アミド化合物が有効であること、しかも、これが先述のように多くの種類の顔料の水系媒体への分散に対して汎用的に有効なことを見出し、その技術を別途特許出願した。(特願2004−379350号/2004.12.28)その特色は、該分散剤は単独または複数種の混合物で実施可能であること。かかる分散剤は白色から淡黄色ないし淡褐色の常温で粉体の化合物であり、水系媒体への溶解度は低いが溶解した微量でカーボンブラックや各種有機顔料の分散剤として有効に作用すること。微量で有効であるため水系顔料液組成物の色調を阻害することがないことなどである。その他以下に述べるような特色を有している。   As a result of searching for substances having a lot in common with the pigment and the molecular structure, that is, a wide variety of substances having a benzene ring or a naphthalene ring, the present inventors searched for possible dispersion agents in aqueous pigment liquid compositions. We have found that this is possible with derivatives of oxynaphthoic acid, in particular 3-oxy-2-naphthalenecarboxylic acid. Among them, a carboxylic acid amide compound with a specific aniline derivative having a sulfonic acid group as a substituent is effective, and as described above, this is widely used for dispersing many types of pigments in an aqueous medium. We found it effective and applied for a patent for the technology separately. (Japanese Patent Application No. 2004-379350 / 2004.12.28) The feature is that the dispersant can be used alone or as a mixture of plural kinds thereof. Such a dispersant is a white to light yellow or light brown powder compound at room temperature, and has a low solubility in an aqueous medium, but acts effectively as a dispersant for carbon black and various organic pigments in a very small amount. For example, since it is effective in a minute amount, it does not inhibit the color tone of the aqueous pigment solution composition. In addition, it has the following characteristics.

前項に記した新規分散剤は2種の骨格構造の結合体である。その一方の骨格Aは3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、他方の骨格Bはスルホン酸基を必須置換基とする置換アニリンであり、分散剤はこの両者の結合したカルボン酸アミドである。骨格Aが脂肪族カルボン酸、ナフタレンカルボン酸、安息香酸、オキシ安息香酸等の3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸以外の場合には、たとえ骨格Bが本発明の骨格Bであっても、またそれ以外の類似骨格であっても分散剤として有効ではない。また、骨格Aが3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸であっても、骨格Bが前述の骨格B以外の類似骨格、例えば、アニリン、1−アミノナフタレン、2−メチルアニリン、2−メトキシアニリン、2−エトキシアニリン、4−クロロアニリン、2−メチル−5−クロロアニリン、2−メトキシ−5−クロロアニリン、2−メチル−4−メトキシアニリン、2,4−ジメトキシ−5−クロロアニリン等の場合であっても、分散剤として有効ではない。   The novel dispersant described in the previous section is a conjugate of two kinds of skeleton structures. One skeleton A is 3-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, the other skeleton B is a substituted aniline having a sulfonic acid group as an essential substituent, and the dispersant is a carboxylic acid amide in which both are bonded. When skeleton A is other than 3-hydroxy-2-naphthalene carboxylic acid such as aliphatic carboxylic acid, naphthalene carboxylic acid, benzoic acid, oxybenzoic acid, etc., even if skeleton B is skeleton B of the present invention, Other similar skeletons are not effective as dispersants. Further, even when the skeleton A is 3-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, the skeleton B is a similar skeleton other than the skeleton B described above, for example, aniline, 1-aminonaphthalene, 2-methylaniline, 2-methoxyaniline, In the case of 2-ethoxyaniline, 4-chloroaniline, 2-methyl-5-chloroaniline, 2-methoxy-5-chloroaniline, 2-methyl-4-methoxyaniline, 2,4-dimethoxy-5-chloroaniline, etc. Even so, it is not effective as a dispersant.

前記の新規分散剤は、界面活性剤を使用しなくても顔料を水性媒体に微細で安定に分散させる働きをして有用である。すなわち、保湿剤等を添加してジェットインクとして使用に供することが可能である。しかしながら、そのままでは印刷物における着色剤の密着性が不十分で印刷物の耐擦過性等に問題があることがその後の検討で判明した。
特開昭47−30407号公報 特開昭50−49003号公報 特開昭53−94581号公報 特開昭54−146109号公報 特開昭55−144064号公報 特開昭55−145773号公報 特開昭55−151070号公報 特開昭56−147863号公報 特開昭58−2366号公報 特開昭58−45272号公報 特開昭59−120667号公報 特開平3−221137号公報 特開平9−151342号公報 特開平9−217019号公報 特開平9−272831号公報 特開平11−209672号公報 特開平11−293165号公報 特開2000−95987号公報 特願2003−285673号公報 特願2004−379350号公報 色材協会誌73(2001),p165
The novel dispersant is useful because it functions to finely and stably disperse the pigment in the aqueous medium without using a surfactant. That is, it can be used as a jet ink by adding a humectant or the like. However, it has been found by subsequent examination that the adhesion of the colorant in the printed matter is insufficient as it is and there is a problem in the scratch resistance of the printed matter.
Japanese Patent Laid-Open No. 47-30407 Japanese Patent Laid-Open No. 50-49003 JP-A-53-94581 JP 54-146109 A JP-A-55-144064 JP-A-55-145773 Japanese Patent Laid-Open No. 55-151507 JP-A-56-147863 Japanese Patent Laid-Open No. 58-2366 JP 58-45272 A JP 59-120667 A Japanese Patent Laid-Open No. 3-221137 Japanese Patent Laid-Open No. 9-151342 JP-A-9-217019 JP-A-9-272831 JP-A-11-209672 JP-A-11-293165 JP 2000-95987 A Japanese Patent Application No. 2003-285673 Japanese Patent Application No. 2004-379350 Color Material Association Journal 73 (2001), p165

顔料の分散安定性やインクの吐出安定性等の保管特性や速乾性ならびに印刷物の耐水性等の印刷特性に優れ、さらに印刷物の種々の長期環境耐久性に優れた水性顔料系ジェットインクの確立が本発明の課題である。   Establish water-based pigment-based jet inks with excellent storage characteristics such as pigment dispersion stability and ink ejection stability, quick drying properties, and printing properties such as water resistance of printed materials, and excellent long-term environmental durability of printed materials. It is the subject of the present invention.

微細な顔料粒子の表面でビニルモノマを重合してえられる重合体被覆顔料を用いる水性顔料系ジェットインクにおいて、界面活性剤とくにポリオキシアルキレン鎖成分を有する成分の使用量の低減を可能としつつ、インクの安定性、印刷性や印刷物性能等が総合的に優れたインク組成を選択することで課題の解決を図ることとする。結果的には、本発明者らの特願2003−285673号(2003.8.4)と特願2004−379350号(2004.12.28)の技術の応用である。   In aqueous pigment-based jet inks that use polymer-coated pigments obtained by polymerizing vinyl monomers on the surface of fine pigment particles, while reducing the amount of surfactants used, particularly those having polyoxyalkylene chain components, the ink The problem is solved by selecting an ink composition that is comprehensively excellent in stability, printability, printed matter performance, and the like. As a result, it is an application of the technology of Japanese Patent Application Nos. 2003-285673 (2003.8.4) and 2004-379350 (2004.12.28) of the present inventors.

本発明のジェットインク組成物は、N−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドを用いて水系分散させた顔料着色剤を、特定のアクリル樹脂系共重合体で重合被覆した微細粒子、多価アルコールかその誘導体である保湿剤、および水を必須成分としてなり、とくにN−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドを用いることで界面活性剤の使用量を低減したことを特徴とするインクジェット印刷用インク組成物である。この組成選択により、分散安定性や印刷性能の優れたジェットインクの印刷物の各種環境耐久性が一段と改善された。   The jet ink composition of the present invention is a fine coating material in which a pigment colorant dispersed in water using N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide is polymer-coated with a specific acrylic resin copolymer. Particles, moisturizers that are polyhydric alcohols or their derivatives, and water are essential components, especially using N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide to reduce the amount of surfactant used An ink composition for ink jet printing characterized by the above. By selecting the composition, various environmental durability of the printed matter of the jet ink excellent in dispersion stability and printing performance was further improved.

本発明において顔料とはカーボンブラックおよび有彩色の有機顔料であって、各種製法によるカーボンブラック、アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系、チオインジゴ系、イソインドリノン系顔料等である。これら顔料の具体例は、便覧等に収録されていて周知である。顔料は単独または複数種の混合物で実施可能である。カーボンブラックおよび有彩色有機顔料の場合に比較して、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄等で代表される無機顔料では本発明の効果が十分に発揮できないので不適当である。本発明のインクジェット印刷用インク組成物における顔料の配合割合は、ジェットインクの吐出特性や印刷物での着色濃度の要求に対応して、淡色用には0.05〜2wt%、濃色用またはインク原液用に8〜20wt%、通常用途に2〜8wt%の範囲内であることが好ましく、これらの範囲で本発明は実施可能である。   In the present invention, the pigments are carbon black and chromatic organic pigments, which are carbon black, azo pigments, condensed azo pigments, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, perylene pigments, perinone pigments, quinacridone by various production methods. Pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and the like. Specific examples of these pigments are recorded in handbooks and are well known. The pigment can be used singly or as a mixture of plural kinds. Compared with carbon black and chromatic organic pigments, inorganic pigments represented by titanium oxide, zinc oxide, iron oxide and the like are not suitable because the effects of the present invention cannot be sufficiently exhibited. The mixing ratio of the pigment in the ink composition for ink jet printing according to the present invention is 0.05 to 2 wt% for light colors, or for dark colors or inks, corresponding to the jetting characteristics of jet ink and the color density requirements of printed matter. It is preferably within the range of 8 to 20 wt% for the stock solution and 2 to 8 wt% for normal use, and the present invention can be practiced within these ranges.

本発明で実施可能な分散剤であるN−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドは前記の一般式(化1)に規定される化学物質である。   N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide, which is a dispersant that can be used in the present invention, is a chemical substance defined by the above general formula (Formula 1).

とくに好適に実施可能な分散剤を例示すれば、N−(−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド、N−(−2−メチル−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド、N−(−2−メトキシ−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド、N−(−2−エトキシ−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド、N−(−2,4−ジスルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド、N−(−2−スルホキシ−4−メチル−5−クロロフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド、N−(−2−スルホキシ−4−メトキシ−5−クロロフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド等が挙げられる。   Examples of the dispersant that can be particularly preferably carried out include N-(-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide, N-(-2-methyl-4-sulfoxyphenyl) -3- Hydroxy-2-naphthalenecarboxamide, N-(-2-methoxy-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide, N-(-2-ethoxy-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy- 2-naphthalenecarboxamide, N-(-2,4-disulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide, N-(-2-sulfoxy-4-methyl-5-chlorophenyl) -3-hydroxy-2 -Naphthalenecarboxamide, N-(-2-sulfoxy-4-methoxy-5-chlorophenyl) -3-hydroxy 2-naphthalene carboxamide and the like.

なお、前記の新規分散剤は、その出発原料に相当する3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸やスルホン酸基を必須置換基とする置換アニリン、あるいは無機塩類を不純物として含有していると、分散剤の顔料分散能力が顕著に減殺されるので、十分に精製した、例えば純度が97wt%以上、とくに好ましくは99wt%以上の精製品を使用するのがよい。このことは使用する有機顔料についても同様に配慮すべき問題である。かかる精製は有機合成化学の一般的な知見を応用して実施可能である。   In addition, the above-mentioned new dispersant contains 3-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid corresponding to the starting material, a substituted aniline having a sulfonic acid group as an essential substituent, or inorganic salts as impurities. Since the pigment dispersing ability of the agent is remarkably reduced, it is preferable to use a purified product which is sufficiently purified, for example, having a purity of 97 wt% or more, particularly preferably 99 wt% or more. This is also a problem that should be taken into consideration for the organic pigments used. Such purification can be performed by applying general knowledge of organic synthetic chemistry.

本発明のインクジェット印刷用インクにおける分散剤の配合割合は、使用する顔料の0.5wt%以上100wt%以下の範囲が好適である。分散剤の配合割合は使用成分の種類の組合せにもよるが、多くの場合使用する顔料の0.5重量%以上50重量%以下の範囲の小割合、例えば、とくに1.0wt%以上15wt%以下の範囲内で配合するのが好適で、それにて本発明の目的とする効果が十分に発揮される。顔料に対する配合割合が過小では顔料の微細で安定な分散が実現しないし、また分散剤の水系媒体への溶解度が比較的低いので、過大ではいたずらに未溶解粒子を液組成物中に持ち込むことになって除去する必要が生じるので不適当である。該分散剤の作用機構の詳細は不明であるが、顔料粒子の存在する水性媒体に溶解した少量の分散剤が顔料粒子表面に吸着して水性媒体相から去り、その分分散剤固体が水性媒体に溶解して顔料粒子表面に吸着することを繰り返し、顔料粒子表面が分散剤でしかるべく覆われると表面の分散剤同志の反発力で顔料粒子が安定に分散するようになることがいくつかの傍証から伺われる。こうして通常の界面活性剤が存在しなくても水性媒体中の顔料粒子の安定分散が実現する。通常入手可能な顔料粒子は一次粒子の凝集した粉体であるから、これを水性媒体中で該分散剤の存在下に従来公知湿式粉砕方法で微細に磨砕すれば、ジェットインク用に適した顔料主体の微細な着色粒子の安定な分散液がえられる。なお、この分散液に比較的強力なアルカリを作用させると分散剤のアルカリ塩が媒体中に遊離してくるし顔料の凝集が起こるので、前記の吸着機構の正しさが実証される。以上のように顔料に分散剤が吸着して微細に分散した状態の着色粒子の表面をビニルモノマで覆い、かつモノマを重合すればビニル重合体で被覆された着色剤の安定な分散液がえられる。ビニル重合体で被覆しなくてもジェットインクとして使用可能であるが、しかるべきビニル重合体で被覆した場合に印刷物において着色剤が重合体皮膜で覆われて保護されたり、基材に密着するので好都合である。   The mixing ratio of the dispersant in the ink for inkjet printing of the present invention is preferably in the range of 0.5 wt% to 100 wt% of the pigment used. The mixing ratio of the dispersant depends on the combination of the components used, but in many cases, it is a small ratio in the range of 0.5 wt% to 50 wt% of the pigment used, for example, 1.0 wt% to 15 wt%. It is suitable to mix within the following ranges, and the intended effect of the present invention is sufficiently exhibited. If the blending ratio with respect to the pigment is too small, fine and stable dispersion of the pigment cannot be realized, and the solubility of the dispersant in the aqueous medium is relatively low, so excessively undissolved particles are brought into the liquid composition. This is inappropriate because it needs to be removed. Although the details of the mechanism of action of the dispersant are unclear, a small amount of the dispersant dissolved in the aqueous medium in which the pigment particles are present adsorbs on the surface of the pigment particles and leaves the aqueous medium phase, and accordingly, the dispersant solid becomes the aqueous medium. When the pigment particle surface is appropriately covered with a dispersant, the pigment particles are stably dispersed by the repulsive force of the surface dispersants. It is asked from the side evidence. In this way, stable dispersion of the pigment particles in the aqueous medium is realized even in the absence of a normal surfactant. Since normally available pigment particles are agglomerated powders of primary particles, if they are finely ground by a conventionally known wet grinding method in the presence of the dispersant in an aqueous medium, they are suitable for jet inks. A stable dispersion of fine pigmented particles is obtained. When a relatively strong alkali is allowed to act on this dispersion, the alkali salt of the dispersant is liberated in the medium and the pigment is aggregated, thus demonstrating the correctness of the adsorption mechanism. As described above, the surface of the colored particles finely dispersed by adsorbing the dispersant to the pigment is covered with a vinyl monomer, and when the monomer is polymerized, a stable dispersion of the colorant coated with the vinyl polymer is obtained. . It can be used as a jet ink without being coated with a vinyl polymer, but when coated with an appropriate vinyl polymer, the colorant is covered with a polymer film in the printed matter and is protected or adhered to the substrate. Convenient.

本発明の分散剤の使用は界面活性剤を用いることなく微細な顔料粒子の安定な分散液を与えるので、粒子のビニル重合体被覆操作が安定にかつ確実に行えるという利点がある。仮に重合体被覆操作のために少量の界面活性剤を使用するとしても、あるいはジェットインクの物性調整、例えば、インクの表面張力の調整、印刷ノズルでの乾燥固化の防止、紙への浸透性の向上等のために界面活性剤やその類縁物質をやむなく添加使用するとしても、インク全体としてその使用量が低減できる利点がある。まして親水性高分子を顔料の分散剤とする場合に比してのインク性能の向上効果は多大である。   The use of the dispersant of the present invention provides a stable dispersion of fine pigment particles without using a surfactant, and therefore has the advantage that the vinyl polymer coating operation of the particles can be performed stably and reliably. Even if a small amount of surfactant is used for the polymer coating operation, the physical properties of the jet ink may be adjusted, for example, adjustment of the surface tension of the ink, prevention of dry solidification at the printing nozzle, and penetration of the paper. Even if a surfactant or its related substance is unavoidably added for improvement or the like, there is an advantage that the amount of the ink used can be reduced as a whole. In addition, the effect of improving ink performance is great compared to the case where a hydrophilic polymer is used as a pigment dispersant.

本発明において着色剤を被覆するビニル重合体はアクリル樹脂系の重合体であって、かつ非水溶性の重合体であり、とくに重合被覆を確実にかつ効率的に行うことと、被覆着色剤の分散安定性の観点から前記ビニル重合体が、一般式(化3)で表されるA群モノマから選ばれた1種以上のモノマの重合体である場合が選ばれ、これを基本にして本発明が実現可能である。なお、それ以外のモノマを基本にすると、顔料粒子のすべてを樹脂で被覆し、しかも、被覆顔料の分散安定性を確保することが難しい。   In the present invention, the vinyl polymer that coats the colorant is an acrylic resin-based polymer and is a water-insoluble polymer. From the viewpoint of dispersion stability, the case where the vinyl polymer is a polymer of one or more monomers selected from Group A monomers represented by the general formula (Chemical Formula 3) is selected. The invention is feasible. If other monomers are used as a basis, it is difficult to coat all of the pigment particles with a resin and to secure the dispersion stability of the coated pigment.

前記A群モノマの重合体の組成は、主として印刷後のインク固形物の物性が印刷物の要求特性、とくに印刷対象物の性状や使用状態に適うように選定される。例えば、印刷対象物が紙、布、板状物等のいずれであって、どのように使用されるかにより、重合体の融点、軟化点、二次転移点、密着性、耐溶剤性、耐屈曲性、耐摩擦性等の要求水準が異なるから、それに適合するように重合体組成を選んで実施することになる。この重合体組成選択は、当該技術分野の技術者にはすでに周知の高分子化学の知見を応用しておこなうことができる。 The composition of the polymer of the group A monomer is selected so that the physical properties of the ink solid after printing mainly meet the required properties of the printed material, particularly the properties and usage state of the printed object. For example, depending on whether the object to be printed is paper, cloth, plate or the like and how it is used, the melting point, softening point, secondary transition point, adhesion, solvent resistance, resistance of the polymer Since required levels such as flexibility and friction resistance are different, the polymer composition is selected so as to meet the requirements. This polymer composition selection can be made by applying the knowledge of polymer chemistry already well known to those skilled in the art.

本発明の着色剤被覆重合体の物性を修飾して印刷適性を高め、しかもインクの高度な保管性を保つために、被覆重合体を、前記A群モノマと共重合可能な一般式(化4)で表される特定のフッ素含有モノマからなるB群モノマの1種以上を、A群モノマに対して10〜800wt%の範囲内の割合で共重合したアクリル樹脂系共重合体とすることが可能である。このように選ばれたB群モノマはA群モノマ同様に重合被覆可能なモノマである。とくに、前記の目的効果を顕著に発現させるためには、B群モノマをA群モノマに対して15〜150wt%の範囲で使用することが好ましい。この範囲より低いと分散対象の種類によっては分散安定化効果が不足気味の場合があるし、過大では耐水性向上効果が飽和して不経済である場合が多い。   In order to improve the printability by modifying the physical properties of the colorant-coated polymer of the present invention and to maintain the high storability of the ink, the coated polymer can be copolymerized with the group A monomer. And an acrylic resin copolymer obtained by copolymerizing at least one of group B monomers composed of a specific fluorine-containing monomer represented by a ratio of 10 to 800 wt% with respect to the group A monomer. Is possible. The group B monomer selected in this way is a monomer that can be polymerized in the same manner as the group A monomer. In particular, it is preferable to use the group B monomer in the range of 15 to 150 wt% with respect to the group A monomer in order to express the above-mentioned objective effect remarkably. If it is lower than this range, the dispersion stabilization effect may be insufficient depending on the type of dispersion target, and if it is excessive, the water resistance improvement effect is saturated and it is often uneconomical.

また、珪素含有モノマや炭化水素モノマでは前記目的の改良は出来なかった。上記フッ素含有モノマでもZの炭素数が過大だとA群モノマと共同での顔料の重合被覆に齟齬を来すので不適当である。(化4)で表され、本発明で使用されるモノマとして、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルオクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタクリレートがその代表例として挙げられる。しかし、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のZの炭素数が過大の場合は好ましい重合被覆は出来なかった。   Moreover, the improvement of the object could not be achieved with silicon-containing monomers and hydrocarbon monomers. Even in the case of the fluorine-containing monomer, if the number of carbon atoms in Z is excessive, it is unsuitable because it causes defects in the polymer coating of the pigment in cooperation with the group A monomer. As a monomer represented by the formula (4) and used in the present invention, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl Typical examples include acrylate, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl acrylate, and 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate. However, when the number of carbon atoms of Z such as perfluorooctylethyl (meth) acrylate is excessive, a preferable polymer coating cannot be performed.

本発明において、(化4)で表されるフッ素含有モノマは好適使用成分であるが、A群モノマの一部を共重合可能なビニル基を分子内に1個有し、かつA群モノマおよびB群モノマのいずれにも属さない疎水性ビニルモノマであるC群のビニルモノマの1種以上によって、5〜40wt%の範囲で置き換えることも可能である。疎水性モノマとは該モノマの単独重合体が非水溶性であることに相応し、例えば、スチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、α−オレフィン等である。これらは印刷物上の固化インクの要求物性から、とくに耐水性の補強の観点から用途に応じて選んで用いられる。しかし、多量に用いると着色剤表面を完全に被覆することやその分散安定性を損なうので注意を要する。以上の観点から10〜40wt%の範囲で置き換えることが好ましい。   In the present invention, the fluorine-containing monomer represented by (Chemical Formula 4) is a preferred component, but has one vinyl group in the molecule capable of copolymerizing a part of the group A monomer, and the group A monomer and It is also possible to replace in the range of 5 to 40 wt% with one or more of group C vinyl monomers which are hydrophobic vinyl monomers not belonging to any of group B monomers. The hydrophobic monomer corresponds to the homopolymer of the monomer being water-insoluble, and examples thereof include styrene, vinyl toluene, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, vinyl acetate, and α-olefin. These are selected and used according to the application from the viewpoint of the required physical properties of the solidified ink on the printed matter, in particular from the viewpoint of reinforcing the water resistance. However, if used in a large amount, care must be taken because the surface of the colorant is completely covered and its dispersion stability is impaired. From the above viewpoint, it is preferable to replace in the range of 10 to 40 wt%.

本発明において、前記A群モノマの一部が、共重合可能なビニル基と、水酸基、アミノ基、スルホン酸基、カルボン酸基、あるいはこれらの塩の基のいずれかである親水性置換基とを有するビニルモノマであるD群のビニルモノマの1種以上によって、5〜20wt%の範囲で置き換えることが可能である。D群モノマの例として、ヒドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルスルホン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。顔料被覆重合体はD群モノマを共重合で含有する場合、被覆体の親水性が高く分散安定性が一段と向上する、あるいはインクの密着性が高くなる等の効果がある。しかし、過剰に共重合すると水と接触して被覆体が膨潤して粘着性を有するようになるとか印刷物の耐水性が低下するなどの欠点が現れるので好ましくない。被覆重合体の組成により異なるが、概していえば、D群モノマでB群モノマの20wt%以下の割合で含有させることが可能であり、とくに10wt%以下の割合が好適である。   In the present invention, a part of the group A monomer is a copolymerizable vinyl group and a hydrophilic substituent which is any one of a hydroxyl group, an amino group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, or a salt group thereof. It is possible to replace in the range of 5 to 20 wt% with one or more of the group D vinyl monomers which are vinyl monomers having the following. Examples of Group D monomers include hydroxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, vinyl sulfonic acid, acrylic acid, methacrylic acid and the like. When the pigment-coated polymer contains a group D monomer by copolymerization, it has effects such as higher hydrophilicity of the coating and further improved dispersion stability, or higher adhesion of the ink. However, excessive copolymerization is not preferable because it brings about disadvantages such as contact with water and swelling of the coated body to become sticky, or a decrease in water resistance of the printed matter. Although it depends on the composition of the coating polymer, generally speaking, it is possible to contain the group D monomer in a proportion of 20 wt% or less of the group B monomer, and particularly a proportion of 10 wt% or less is preferable.

本発明において、前記A群モノマとB群モノマに加えて、それらと共重合可能なビニル基を分子内に2個以上5個以下の範囲で有するE群のビニルモノマを、両群モノマの総量に対して30wt%以下の割合で含有させることが可能である。この多官能ビニルモノマとしてジビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリスビニルアセテート、ペンタエリスリトールペンタビニルアセテート等をその例として挙げることができる。顔料被覆重合体はE群モノマを共重合することにより、被覆体樹脂の軟化温度が高く、粒子がより強固になるせいか、ジェット印刷機のノズル面を汚染することが一層少なくなり長期の吐出安定性が向上する。また、理由は判らないが同じ着色剤濃度の印刷物で、E群モノマ共重合被覆の場合は印刷濃度が向上することが認められる。しかし、過剰に共重合しても効果は飽和するので、被覆重合体の組成により異なるが、概していえば、E群モノマをAB両群モノマの総量に対して25wt%以下の割合で含有させることが好ましい。   In the present invention, in addition to the group A monomer and the group B monomer, the group E monomer having a vinyl group copolymerizable therewith in the range of 2 to 5 in the molecule is added to the total amount of the monomers of both groups. It is possible to make it contain in the ratio below 30 wt%. Examples of this polyfunctional vinyl monomer include divinylbenzene, trimethylolpropane trisvinyl acetate, pentaerythritol pentavinyl acetate, and the like. The pigment-coated polymer is made by copolymerizing the group E monomers, and the softening temperature of the coated resin is high and the particles become stronger. Stability is improved. Further, although the reason is not known, it is recognized that the printing density is improved in the case of the printed matter having the same colorant concentration and the E group monomer copolymer coating. However, since the effect is saturated even if it is excessively copolymerized, it varies depending on the composition of the coating polymer, but generally speaking, the E group monomer should be contained in a proportion of 25 wt% or less with respect to the total amount of both AB group monomers. Is preferred.

本発明における着色剤のビニル重合体被覆量は顔料重量を基準に10〜150wt%の範囲で実施可能である。上記の範囲以下の過小量ではジェットインク中での被覆顔料の分散安定性が不十分であるし、過大では分散安定性は飽和しているので不経済である。このような観点から40〜100wt%の被覆量が好適である。   The vinyl polymer coating amount of the colorant in the present invention can be carried out in the range of 10 to 150 wt% based on the pigment weight. If the amount is less than the above range, the dispersion stability of the coated pigment in the jet ink is insufficient, and if too large, the dispersion stability is saturated, which is uneconomical. From such a viewpoint, a coating amount of 40 to 100 wt% is preferable.

顔料主体の着色剤を重合被覆するには、あらかじめ着色剤を被覆用モノマで被覆する必要があり、しかもその微細着色剤を内部に含有するモノマ粒子を重合操作を行う間水性媒体に安定に分散させる必要である。これはエマルション分野で乳化剤とも呼ばれる界面活性剤を用いるか、あるいは界面活性剤使用に代えて自己乳化作用のあるコモノマの使用が必要である。とくに重合温度においても微細着色剤を内含するモノマを水性媒体中に安定に分散させ、しかも重合を阻害しない界面活性物質を選定することが肝要である。この観点からの選定は周知のエマルション技術を応用することで実施可能で、少なくとも当該技術分野の技術者には実験的に容易に実施可能である。本発明の一部をなす微細着色剤内含ビニル重合体は、微細着色剤の水性分散液と被覆モノマの水性分散液を水溶性重合開始剤の存在下に混合すると、微細着色剤粒子とモノマ液滴が合体しつつモノマ液滴が分裂して、微細着色剤を内含するモノマの分散液に変化する。この変化を加速するには系を比較的緩やかな条件で攪拌するのが好都合である。この変化に際して微細着色剤を含まない比較的大きな元のモノマ液滴は消失してしまっている。これは水溶性重合開始剤である過硫酸塩の一種の塩析作用による現象かと推察されるが、何故か微細着色剤を内含する微細モノマの水性分散液が容易にえられるのである。ただし、過硫酸塩の不存在下に、塩析剤として一般的に使用される硫酸ナトリウムや塩化ナトリウムを存在さしても上記の微細着色剤を内含するモノマの分散液への変化は起こらない。したがって、通常の塩析作用によるものとは認められず、過硫酸塩の特別な効果であり、本発明の方法では過硫酸塩の使用が必須条件になる。先述の分散液を重合開始剤の分解温度以上に加熱するとビニルモノマの重合が起こり、重合被覆した微細着色剤の水性分散液がえられる。重合開始剤や重合温度・時間を選べば、モノマの重合は定量的であって、これは反応系のモノマ臭が消失することでも明らかである。   In order to polymerize and coat a pigment-based colorant, it is necessary to coat the colorant with a coating monomer in advance, and the monomer particles containing the fine colorant are dispersed stably in an aqueous medium during the polymerization operation. It is necessary to make it. This requires the use of a surfactant, also called an emulsifier in the emulsion field, or the use of a comonomer having a self-emulsifying action instead of using a surfactant. In particular, it is important to select a surfactant that can stably disperse a monomer containing a fine colorant in an aqueous medium even at the polymerization temperature and that does not inhibit the polymerization. Selection from this viewpoint can be performed by applying a well-known emulsion technique, and can be easily performed experimentally by at least a technician in the technical field. The fine colorant-containing vinyl polymer that forms part of the present invention is obtained by mixing an aqueous dispersion of a fine colorant and an aqueous dispersion of a coating monomer in the presence of a water-soluble polymerization initiator. As the droplets coalesce, the monomer droplets split and change to a monomer dispersion containing a fine colorant. To accelerate this change, it is advantageous to stir the system under relatively mild conditions. During this change, the relatively large original monomer droplets that do not contain the fine colorant have disappeared. This is presumed to be due to a kind of salting-out effect of persulfate, which is a water-soluble polymerization initiator, but for some reason, an aqueous dispersion of a fine monomer containing a fine colorant can be easily obtained. However, even if sodium sulfate or sodium chloride generally used as a salting-out agent is present in the absence of a persulfate, a change to a monomer dispersion containing the fine colorant does not occur. Therefore, it is not recognized to be due to a normal salting-out effect, and is a special effect of persulfate, and the use of persulfate is an essential condition in the method of the present invention. When the above-mentioned dispersion is heated to a temperature higher than the decomposition temperature of the polymerization initiator, polymerization of the vinyl monomer occurs, and an aqueous dispersion of a fine colorant coated with polymerization is obtained. If the polymerization initiator and polymerization temperature / time are selected, the polymerization of the monomer is quantitative, and this is also clear from the disappearance of the monomer odor of the reaction system.

本発明において着色剤顔料被覆のための重合開始剤は過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウム等の水溶性過硫酸塩を使用する。重合開始剤の使用量はエマルション重合で知られている範囲の量が好適である。スチレン等の疎水性の強いモノマを共重合被覆する場合には、非水溶性重合開始剤を併用すると疎水性モノマの重合率が向上するので好適である。非水溶性重合開始剤は水溶性有機溶剤に溶解して系に添加するのが良い。このような重合開始剤としては過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル、キュメンハイドロパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイド等すでに公知の開始剤が使用可能である。ただし、過硫酸塩の先述の現象から、これら非水溶性重合開始剤のみでの重合は不適当である。被覆重合に際してはすでに周知のように、還元剤を併存させて重合を加速させることも可能である。過硫酸塩使用により本発明の組成物中に生成する塩は、被覆重合後の液組成物あるいはそれから調製するインクをイオン交換樹脂処理や電気泳動処理により除去して印刷機のノズル詰まりの原因にならないようにすることができる。   In the present invention, a water-soluble persulfate such as potassium persulfate or ammonium persulfate is used as the polymerization initiator for coating the colorant pigment. The amount of the polymerization initiator used is preferably in the range known in emulsion polymerization. When copolymerizing a highly hydrophobic monomer such as styrene, it is preferable to use a water-insoluble polymerization initiator together because the polymerization rate of the hydrophobic monomer is improved. The water-insoluble polymerization initiator is preferably dissolved in a water-soluble organic solvent and added to the system. As such a polymerization initiator, known initiators such as benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, cumene hydroperoxide, and tert-butyl peroxide can be used. However, from the above-described phenomenon of persulfate, polymerization with only these water-insoluble polymerization initiators is inappropriate. In the coating polymerization, as already known, it is possible to accelerate the polymerization by coexisting a reducing agent. The salt produced in the composition of the present invention by the use of persulfate causes the liquid composition after coating polymerization or the ink prepared therefrom to be removed by ion exchange resin treatment or electrophoretic treatment, causing nozzle clogging in the printing press. It can be avoided.

本発明のインクジェット印刷用インク組成物は構成成分として界面活性剤を含有させることが可能である。界面活性剤は比較的低分子量の、例えば、分子量1000程度以下の従来公知の界面活性物質である。高分子量の界面活性剤は使用可能であるが先述の欠点があるので好ましくない。ただし、分子量が余り高くない重合体界面面活性剤の少量の使用を妨げるものではない。本発明において界面活性剤の使用を検討すべき局面は二面ある。ひとつは重合被覆前の顔料の微細水性分散液調製の場合であり。他のひとつは重合被覆に供する被覆モノマの水性エマルションの安定な取り扱いと重合被覆後の着色剤を内含するエマルションの安定化の局面である。一方、前述のように界面活性剤の存在は印刷物の環境耐久性に悪影響を及ぼすので、その使用は最小限にとどめたい。とくに、本発明ではポリオキシアルキレン鎖成分を有する界面活性剤の使用量は最小限にしたいのである。このため本発明では、第一の局面である重合被覆前の顔料の微細水性分散液調製に際して、界面活性剤の代わりに分散剤としてN−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドを用いることで所望の分散液を実現することを最大の特徴としている。第二の局面であるエマルションの安定化に資する界面活性剤の使用はやむをえない。しかし、ポリオキシアルキレン鎖成分を有する界面活性剤の使用は可能な限り回避ないし低減し、他種界面活性剤を選択して使用すべきである。使用するエマルションモノマの種類の組合せや配合比によって好適な界面活性剤が異なるので、その都度既存品のなかからエマルションの安定化と重合被覆に障碍とならない界面活性剤を選んで使用すればよい。この選択は当該分野の技術者には、少なくとも実験的に実施可能である。なおこの際、界面活性剤ではなく重合被覆共重合体に自己乳化性を付与する親水性基を有するモノマの共重合も利用可能である。親水性モノマの共重合については先述したとおりである。   The ink composition for inkjet printing of the present invention can contain a surfactant as a constituent component. The surfactant is a conventionally known surfactant having a relatively low molecular weight, for example, a molecular weight of about 1000 or less. High molecular weight surfactants can be used, but are not preferred because of the disadvantages described above. However, this does not prevent the use of a small amount of a polymer surfactant having a molecular weight that is not so high. In the present invention, there are two aspects where the use of a surfactant should be considered. One is the preparation of a fine aqueous dispersion of the pigment before polymerization coating. The other is an aspect of stable handling of an aqueous emulsion of a coated monomer to be subjected to polymerization coating and stabilization of an emulsion containing a colorant after polymerization coating. On the other hand, as described above, the presence of the surfactant adversely affects the environmental durability of the printed material, and therefore its use should be minimized. In particular, in the present invention, the amount of the surfactant having a polyoxyalkylene chain component is desired to be minimized. For this reason, in the present invention, N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide is used as a dispersant instead of a surfactant in preparing a fine aqueous dispersion of a pigment before polymerization coating, which is the first aspect. The greatest feature is that a desired dispersion is realized by using. The use of a surfactant that contributes to the stabilization of the emulsion as the second aspect is inevitable. However, the use of a surfactant having a polyoxyalkylene chain component should be avoided or reduced as much as possible, and other types of surfactants should be selected and used. Since suitable surfactants differ depending on the combination and blending ratio of the emulsion monomers to be used, a surfactant that does not hinder emulsion stabilization and polymerization coating may be selected from existing products each time. This selection can be performed at least experimentally by those skilled in the art. In this case, copolymerization of a monomer having a hydrophilic group imparting self-emulsifying property to the polymer-coated copolymer instead of the surfactant can also be used. The copolymerization of the hydrophilic monomer is as described above.

界面活性剤は先述の重合被覆段階での適性を除けば、被覆着色剤の分散とインクの粘度の低減に有効な物質を選んで使用する。被覆着色剤の重合体の種類やインク媒体組成により、好適な界面活性剤が異なるので、実施にあたって上述の判断基準で実験的に選定して使用することになる。この選定は当該分野の技術者には周知の実験手段で行える。すなわち、被覆着色剤の分散安定性、利用するインクジェット印刷機でのインクの吐出性とその安定性、印刷物の各種耐久性等の評価試験で使用する界面活性剤の種類と配合量を選定するのである。使用される界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩-ホルマリン縮合物、スルホコハク酸塩、アルキルアミド硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤、脂肪族4級アンモニウム塩、芳香族4級アンモニウム塩、複素環4級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、カルボキシベタインやアミノカルボン酸塩等の両性界面活性剤等から選んで使用される。界面活性剤の配合量は活性剤以外の構成成分とその量により異なるが、概して着色剤の3〜15wt%の範囲内が好適である。過小では活性剤の効果が不十分であるし、過大では印刷物の環境耐久性が悪化するとか印刷機のノズル汚れが発生する等の欠陥が生ずるので好ましくない。しかし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩等のノニオンアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテルやポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマやソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル等のノニオン系界面活性剤等は印刷物の環境耐久性の観点からできるだけその使用を避けたいのである。   As the surfactant, a substance effective for dispersing the coating colorant and reducing the viscosity of the ink is selected and used, except for the suitability in the polymerization coating step. Since a suitable surfactant varies depending on the type of polymer of the coating colorant and the ink medium composition, it is experimentally selected according to the above-mentioned criteria for use. This selection can be made by experimental means well known to those skilled in the art. In other words, since the dispersion stability of the coating colorant, the ejection property and the stability of the ink in the ink jet printer to be used, and the type and amount of the surfactant used in the evaluation tests such as various durability of the printed matter are selected. is there. Surfactants used include alkyl sulfate, alkyl sulfonate, alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, naphthalene sulfonate-formalin condensate, sulfosuccinate, alkyl amide sulfate, alkyl Anionic surfactants such as phosphate ester salts, cationic surfactants such as aliphatic quaternary ammonium salts, aromatic quaternary ammonium salts and heterocyclic quaternary ammonium salts, amphoteric compounds such as carboxybetaine and aminocarboxylate Used by selecting from surfactants. The blending amount of the surfactant varies depending on the components other than the activator and the amount thereof, but is generally within the range of 3 to 15 wt% of the colorant. If the amount is too small, the effect of the activator is insufficient. On the other hand, if the amount is too large, defects such as deterioration of the environmental durability of the printed matter and nozzle stains of the printing press occur. However, nonionic anionic surfactants such as polyoxyalkylene alkyl ether sulfates, polyoxyalkylene alkyl ether carboxylates, polyoxyalkylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene polyoxy Nonionic surfactants such as propylene block copolymers and polyoxyethylene ethers of sorbitol esters are desired to be avoided as much as possible from the viewpoint of environmental durability of printed matter.

本発明のジェットインクは、その用途や印刷機の特性に応じて表面張力調整剤として、例えば、ポリオキシエチレンラウリエーテル系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、アセチレングリコール類やそのエチレンオキシド付加物等で非塩基性または弱塩基性界面活性剤の少量、すなわち、発明の目的に著しく反しない許容できる範囲の少量で配合することが可能である。重合被覆の完了した液には塩基性界面活性剤の少量を追加して配合することが可能である。紙や布あるいは木材への印刷においてこれらはインクの浸透を促進し、高速で滲むことなく精細な印刷を可能にする。しかし、この場合においても界面活性剤等は印刷物の環境耐久性の観点からできるだけその使用を避けるべく他種界面活性剤の使用を心がけたいのである。   The jet ink of the present invention can be used as a surface tension adjusting agent, for example, polyoxyethylene laurether-based surfactant, polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt, polyoxyethylene alkyl ether phosphorus, depending on its application and printing machine characteristics. Acid ester salts, acetylene glycols and their ethylene oxide adducts can be added in a small amount of a non-basic or weakly basic surfactant, that is, in an acceptable range that does not significantly contradict the purpose of the invention. It is possible to add a small amount of a basic surfactant to the liquid after the polymerization coating is completed. In printing on paper, cloth or wood, these promote ink penetration and enable fine printing without bleeding at high speed. However, even in this case, it is desirable to use other types of surfactants in order to avoid the use of surfactants as much as possible from the viewpoint of environmental durability of the printed matter.

本発明のインク組成物における媒体は水であるが、インクが使用中に乾燥して濃縮するのを防止するためにインクに保湿剤を含有させる。従来から保湿剤として多種多様の化合物が提案されてきたが、本発明では多価アルコールかそのエーテルまたはエステル誘導体から選ばれた水溶性である1種以上の化合物を用いることが可能であり、かつ望ましい。本発明において多価アルコールとは分子中に水酸基を2個以上有する化合物で、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン等が実施可能な多価アルコールの代表例として挙げられる。炭素数の大きい脂肪族多価アルコールは水溶性が低く保湿剤として作用が劣るので適当でない。   Although the medium in the ink composition of the present invention is water, the ink contains a humectant to prevent the ink from drying and concentrating during use. Conventionally, a wide variety of compounds have been proposed as humectants, but in the present invention, it is possible to use one or more water-soluble compounds selected from polyhydric alcohols or ethers or ester derivatives thereof, and desirable. In the present invention, the polyhydric alcohol is a compound having two or more hydroxyl groups in the molecule, and can be cited as a typical example of a polyhydric alcohol that can be practiced by ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, glycerin and the like. Aliphatic polyhydric alcohols having a large number of carbon atoms are not suitable because they are poorly water-soluble and poor in action as humectants.

保湿剤として有用な多価アルコールのエーテル誘導体とは、前記グリコールのモノアルキルエーテルが好ましく、ビスアルキルエーテルはモノエーテルより保湿性に劣るので好ましくない。ただし、グリセリンのアルキルエーテルではビスアルキルエーテルでも効果を発揮するので好適に使用可能である。要するに、多価アルコールが有する水酸基のひとつは水酸基のままで、その他の水酸基がエーテル化された化合物は揮発性が抑制されていて保湿剤として好適に使用可能である。かかるアルキルエーテルのアルキル基は炭素数5以下のアルキルが好ましい。より炭素数の大きな場合は当該化合物の水溶性が低く効果が劣るので不適当である。好適な多価アルコールのエーテル誘導体としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールのモノメチルエーテル、同モノエチルエーテル、同モノブチルエーテルが、また、グリセリンのモノ−またはビスエチルエーテルがその例として挙げられる。本発明の趣旨から多価アルコール類のエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、テトラメチレンオキサイド付加物の使用は、印刷物の環境耐久性からは好ましくないが、インクの印刷性の観点からは好適に実施可能な多価アルコールのエーテル誘導体として当該技術範囲に属する化合物である。用途に応じて両性能のバランスをとって使用するのがよい。   The ether derivative of a polyhydric alcohol useful as a humectant is preferably a monoalkyl ether of the above-mentioned glycol, and a bisalkyl ether is not preferred because it is inferior in moisture retention to the monoether. However, the glycerin alkyl ether can be suitably used because it is effective even with a bisalkyl ether. In short, one of the hydroxyl groups possessed by the polyhydric alcohol remains a hydroxyl group, and a compound in which the other hydroxyl group is etherified has suppressed volatility and can be suitably used as a humectant. The alkyl group of the alkyl ether is preferably an alkyl having 5 or less carbon atoms. A larger carbon number is not suitable because the water solubility of the compound is low and the effect is poor. Examples of suitable polyhydric alcohol ether derivatives include ethylene glycol, propylene glycol, monomethyl ether of butylene glycol, monoethyl ether and monobutyl ether, and mono- or bisethyl ether of glycerin. Use of an ethylene oxide adduct, a propylene oxide adduct, and a tetramethylene oxide adduct of polyhydric alcohols is not preferable from the viewpoint of the present invention from the viewpoint of environmental durability of the printed material, but is preferable from the viewpoint of ink printability. It is a compound belonging to the technical scope as a practicable ether derivative of a polyhydric alcohol. It is better to use a balance of both performances according to the application.

保湿剤として有用な多価アルコールのエステル誘導体とは、前記多価アルコールのモノ脂肪酸エステルも好ましい。前記グリコールのモノ脂肪酸エステルは好ましく、ビス脂肪酸エステルはモノエステルより保湿性に劣るので好ましくない。ただし、グリセリンの脂肪酸エステルではビスエステルでも効果を発揮するので好適に使用可能である。要するに、多価アルコールが有する水酸基のひとつは水酸基のままで、その他の水酸基が脂肪酸でエステル化された化合物は揮発性が抑制されていて保湿剤として好適に使用可能である。かかる脂肪酸エステルの脂肪酸はアルキル基の炭素数が3以下の脂肪族カルボン酸が好ましい。より炭素数の大きな場合は当該化合物の水溶性が低下するので保湿剤として使用するには不適当である。好適な多価アルコールのエステル誘導体としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールのモノ酢酸エステル、同モノ乳酸エステル、同モノプロピオン酸エステルが、また、グリセリンのモノ−またはビス酢酸エステルがその例として挙げられる。   The polyhydric alcohol ester derivative useful as a humectant is also preferably a mono fatty acid ester of the polyhydric alcohol. Mono-fatty acid esters of glycol are preferred, and bis-fatty acid esters are less preferred because they are less moisturizing than monoesters. However, glycerin fatty acid esters can be suitably used because they are effective even with bisesters. In short, one of the hydroxyl groups possessed by the polyhydric alcohol remains a hydroxyl group, and a compound in which the other hydroxyl group is esterified with a fatty acid is suppressed in volatility and can be suitably used as a humectant. The fatty acid of the fatty acid ester is preferably an aliphatic carboxylic acid having an alkyl group with 3 or less carbon atoms. A larger carbon number is not suitable for use as a humectant because the water solubility of the compound decreases. Suitable ester derivatives of polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol monoacetate, monolactate, monopropionate, and glycerol mono- or bisacetate. Can be mentioned.

以上に述べた保湿剤として有用な化合物は揮発性が低く水溶性であり、かつ本発明の重合被覆着色剤と組合せて用いることで顔料の分散安定性の優れた水性顔料ジェットインクを構成することができる。保湿剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテルやトリエチレングリコールモノブチルエーテルあるいはテトラエチレングリコールモノエチルエーテル等は顔料の分散安定性の確保やインクの保湿効果を高める上で好ましいばかりか、インクの印刷面内への浸透速度も大で好ましい。しかしながら、多種多様の実用印刷試験の結果、(化4)で表されるフッ素含有モノマを共重合していない重合被覆顔料では、印刷物インクの耐水性を一段と向上させたいことや、着色剤の分散安定性もさらに高めて長期にわたる吐出安定性を確保したいこと等の要求が強い場合には、本発明の(化4)で表されるフッ素含有モノマを共重合する重合被覆着色剤にてその要求が満たされる。そして上述の保湿剤もその効果を十分に発揮するのである。かかる保湿剤のインクジェット印刷用インク組成物におけるインク中の配合割合は、保湿剤の種類と重合被覆着色剤との組合せによって異なるが、概して0.5〜60wt%の範囲で実施可能であり、10〜30wt%の範囲から選んで使用するのが好適である。過小ではノズル表面でのインクの乾燥による困難を防止する効果が低く、過剰ではインクの粘度が高くて吐出すること自体や精細で鮮明な印刷を行うことが困難になるからである。   The compounds useful as humectants described above are low in volatility and water-soluble, and are used in combination with the polymer coating colorant of the present invention to constitute an aqueous pigment jet ink having excellent pigment dispersion stability. Can do. Diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether or tetraethylene glycol monoethyl ether as a humectant is preferable not only for ensuring the dispersion stability of the pigment and enhancing the moisturizing effect of the ink, but also for the penetration speed of the ink into the printing surface. Is also large and preferable. However, as a result of a wide variety of practical printing tests, the polymer coated pigments that are not copolymerized with the fluorine-containing monomer represented by (Chemical Formula 4) are intended to further improve the water resistance of the printed ink and to disperse the colorant. In the case where there is a strong demand for further improving the stability and ensuring long-term ejection stability, the requirement is satisfied with the polymer coating colorant copolymerizing the fluorine-containing monomer represented by (Chemical Formula 4) of the present invention. Is satisfied. And the above-mentioned moisturizing agent exhibits its effect sufficiently. The blending ratio of such a humectant in the ink composition for ink-jet printing varies depending on the combination of the type of humectant and the polymer coating colorant, but is generally in the range of 0.5 to 60 wt%. It is preferable to select and use within the range of ˜30 wt%. This is because if the amount is too small, the effect of preventing difficulty due to drying of the ink on the nozzle surface is low, and if the amount is too large, the viscosity of the ink is high so that it is difficult to perform ejection or fine and clear printing.

本発明のジェットインクは、あまり好ましいことではないがその使用機器の特性に応じた粘度にするために水溶性高分子の少量を追加して配合することが可能である。また着色剤の固着のために親水性高分子、あるいは非水溶性高分子を主要成分とする樹脂エマルションを追加配合することが可能である。その際非塩基性の配合剤を選んで使用するのが良いが、重合被覆の完了した段階以降では塩基性樹脂エマルションの少量を追加して配合することが可能である。水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、水溶性アクリル系樹脂、ポリアクリルアミド、水溶性セルロース誘導体等が、樹脂エマルションとしては塩ビ−酢ビ樹脂やポリウレタン樹脂等のo/w型エマルションが実施可能な例として挙げられる。   The jet ink of the present invention is not very preferable, but it can be added with a small amount of a water-soluble polymer in order to obtain a viscosity according to the characteristics of the equipment used. In addition, a resin emulsion containing a hydrophilic polymer or a water-insoluble polymer as a main component can be added for fixing the colorant. In this case, it is preferable to select and use a non-basic compounding agent, but after the completion of the polymerization coating, it is possible to add and mix a small amount of the basic resin emulsion. Examples of water-soluble polymers include polyvinyl alcohol, water-soluble acrylic resins, polyacrylamide, water-soluble cellulose derivatives and the like, and examples of resin emulsions where o / w emulsions such as vinyl chloride-vinyl acetate resin and polyurethane resin can be implemented. As mentioned.

以上に述べた物質以外に、当該分野で従来公知の湿潤剤、浸透剤、レベリング剤、防腐剤、pH調節剤等を用途に応じて、かつ本発明の目的から許容される物質とその量を選んで追加配合することが可能である。   In addition to the substances described above, conventionally known wetting agents, penetrating agents, leveling agents, preservatives, pH adjusters, etc. in this field are used depending on the purpose and the substances allowed for the purpose of the present invention and their amounts. It is possible to add and mix additionally.

本発明のジェットインク組成物は、N−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドを用いて水系分散させた顔料着色剤を、特定のアクリル樹脂系共重合体で重合被覆した微細粒子、多価アルコールかその誘導体である保湿剤、および水を必須成分としてなり、とくにN−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドを用いることで界面活性剤の使用量を低減したことを特徴とするインクジェット印刷用インク組成物である。この組成選択により、分散安定性や印刷性能の優れたジェットインクの印刷物の各種環境耐久性が一段と改善され、各種性能が総合的に優れたインク組成物を実現することができた。   The jet ink composition of the present invention is a fine coating material in which a pigment colorant dispersed in water using N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide is polymer-coated with a specific acrylic resin copolymer. Particles, moisturizers that are polyhydric alcohols or their derivatives, and water are essential components, especially using N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide to reduce the amount of surfactant used An ink composition for ink jet printing characterized by the above. By selecting this composition, various environmental durability of the printed matter of jet ink excellent in dispersion stability and printing performance was further improved, and an ink composition excellent in overall performance could be realized.

以下に典型的な実施例を記して本発明のより具体的な説明とするが、本発明の実施の態様がこれらに限定されるものではない。以下において部とは重量部のことである。インク中の着色剤の粒子径はレーザードップラー方式の粒度測定器であるマイクロトラック社製UPA−150により測定した値、インクの粘度はB型粘度計により測定した値、表面張力は協和界面科学(株)製表面張力測定器CBVP−A3により測定した値である。   In the following, typical examples will be described to give a more specific explanation of the present invention, but the embodiments of the present invention are not limited thereto. In the following, parts are parts by weight. The particle size of the colorant in the ink is a value measured by UPA-150 manufactured by Microtrac, a laser Doppler type particle size measuring device, the viscosity of the ink is a value measured by a B-type viscometer, and the surface tension is Kyowa Interface Science ( This is a value measured by a surface tension measuring instrument CBVP-A3 manufactured by Co., Ltd.

(実施例1)黒色顔料であるカーボンブラック(CIピグメントブラック7:三菱化学社製カーボンブラック#45L)80.0部、分散剤であるN−(−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド8.0部、グリセリン30.0部、およびイオン交換水300.0部の割合で混合し、0.3mm径のジルコニアビーズを用いるビーズミルで10時間かけて顔料を摩砕分散した。かくして顔料が分散剤を吸着して微細粒子として分散した、粗濃厚着色剤液組成物をえた。ペーストを遠心分離してカーボンブラックの粗大粒子やN−(−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドの一部の未溶解分を分離除去し、さらに1μフィルタで濾過して水系着色剤濃厚液組成物をえた。この際濾過は容易で短時間内に完了した。遠心分離や濾過で分散液の組成比率は実質的には変わらなかった。一方、メチルメタクリレート24.0部、n−ブチルメタクリレート20.0部、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(共栄社化学製:ライトエステルM−3F)24.0部、ネオペンチルグリコールジメタクリレート(共栄社化学製:ライトエステルNP)12.0部、界面活性剤ハイテノール18E(第一工業製薬製:低分子量ポリオキエチレングリコールのオレイルエーテルアンモニウムサルフェート)4.0部、イオン交換水50.0部の割合で混合し、ホモジナイザで攪拌してビニルモノマの乳化液を準備した。前述の水系着色剤濃厚液組成物400部に過硫酸アンモニウム6.0部、ジメチルエタノールアミン5.0部、多官能性メタクリレートの重合を完全にするためのtert-ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(日本油脂製:油溶性重合開始剤パーブチルO)1.0部を加えた後、攪拌下に前記ビニルモノマの乳化液を滴下混合した。滴下終了後15分間攪拌したときに観察すると、着色剤微粒子を内含したモノマの微小粒子が水中に分散しており、混合前のモノマ乳化液の比較的大きな粒子は消失していた。ついで窒素気流下に系を85℃まで加熱昇温し、攪拌下にその温度を6時間保った。液のモノマ臭は消失し、ビニル重合体被覆着色剤の分散液がえられた。ごく少量ながら存在する粗大粒子を遠心分離と3回の濾過で除去した。重合は定量的であった。えられたフッ素含有共重合体で被覆した着色剤の分散液にグリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、分散助剤の2−ピロリドン、浸透剤としてアセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物(日信化学製:オルフィンE−1010)、およびイオン交換水を添加し、最終組成が被覆着色剤分5.0wt%、グリセリン10.0wt%、ジエチレングリコール4.0wt%、2−ピロリドン8.0wt%、トリエチレングリコールモノブチルエーテル6.0wt%、オルフィンE−1010が2.0wt%、界面活性剤ハイテノール18Eが0.12wt%、残余が水で計100.0wt%の水性顔料ジェットインクとした。このインクの粘度は3.3mPa・s、被覆着色剤の平均粒子径は0.09μm、pH8.5であった。50℃30日間の静置でこれらの値に変化はなく、被覆着色剤の凝集や沈殿は認められなかった。調製直後のインクも加熱静置後のインクもピエゾ素子を用いたインクジェット印刷機であるザール社製Xaarjet XJ128/360/55に装填し、ロール紙上へのインクジェット印刷試験をおこなったところ順調に印刷できた。印刷試験は16時間の連続印刷と8時間の中断停止のサイクルを7日間続けた。印刷ノズルの閉塞はなく順調に鮮明濃色の印刷を再開継続することができた。なお、印刷物に水を滴下してもインクは滲まなかった。印刷物を14日間の耐候試験に供したのち観察したが、印刷物に外観上の変化も擦過テストでの着色剤の脱落もなかった。 (Example 1) Carbon black as a black pigment (CI Pigment Black 7: Carbon Black # 45L manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 80.0 parts, N-(-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy as a dispersant The mixture was mixed at a ratio of 8.0 parts of 2-naphthalenecarboxamide, 30.0 parts of glycerin and 300.0 parts of ion-exchanged water, and the pigment was ground and dispersed in a bead mill using zirconia beads having a diameter of 0.3 mm for 10 hours. . Thus, a coarsely concentrated colorant liquid composition in which the pigment adsorbed the dispersant and dispersed as fine particles was obtained. The paste is centrifuged to separate and remove coarse particles of carbon black and some undissolved components of N-(-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide, and filter through a 1 μ filter. A water-based colorant concentrated liquid composition was obtained. At this time, filtration was easy and completed within a short time. The composition ratio of the dispersion was not substantially changed by centrifugation or filtration. On the other hand, 24.0 parts of methyl methacrylate, 20.0 parts of n-butyl methacrylate, 2,4.0 parts of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: Light Ester M-3F), neopentyl glycol dimethacrylate ( Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: Light Ester NP) 12.0 parts, Surfactant Hytenol 18E (Daiichi Kogyo Seiyaku: Low molecular weight polyoxyethylene glycol oleyl ether ammonium sulfate) 4.0 parts, ion-exchanged water 50.0 parts The mixture was stirred with a homogenizer to prepare an emulsion of a vinyl monomer. Tert-Butylperoxy-2-ethylhexano for complete polymerization of ammonium persulfate 6.0 parts, dimethylethanolamine 5.0 parts, polyfunctional methacrylate in 400 parts of the above aqueous colorant concentrate composition After adding 1.0 part of ate (manufactured by NOF Corporation: oil-soluble polymerization initiator Perbutyl O), the emulsion of the vinyl monomer was added dropwise with stirring. Observing when stirring for 15 minutes after the completion of dropping, monomer fine particles containing fine colorant particles were dispersed in water, and relatively large particles of the monomer emulsion before mixing were lost. The system was then heated to 85 ° C. under a nitrogen stream and maintained at that temperature for 6 hours with stirring. The monomer odor of the liquid disappeared, and a dispersion of the vinyl polymer-coated colorant was obtained. Coarse particles present in very small amounts were removed by centrifugation and three filtrations. The polymerization was quantitative. Glycerin, diethylene glycol, triethylene glycol monobutyl ether, 2-pyrrolidone as a dispersion aid, ethylene oxide adduct of acetylene glycol as a penetrant (manufactured by Nisshin Chemical) : Orphine E-1010) and ion-exchanged water were added, and the final composition was a coating colorant content of 5.0 wt%, glycerin 10.0 wt%, diethylene glycol 4.0 wt%, 2-pyrrolidone 8.0 wt%, triethylene glycol An aqueous pigment jet ink comprising 6.0 wt% monobutyl ether, 2.0 wt% Olfine E-1010, 0.12 wt% surfactant Hytenol 18E, and the balance of 100.0 wt% in total with water remaining. The viscosity of this ink was 3.3 mPa · s, the average particle size of the coating colorant was 0.09 μm, and the pH was 8.5. These values did not change after standing at 50 ° C. for 30 days, and no aggregation or precipitation of the coating colorant was observed. Both the ink just after preparation and the ink after heating and standing are loaded into Saar's Xajet XJ128 / 360/55, which is an ink jet printer using piezo elements, and an ink jet printing test on roll paper can be performed smoothly. It was. In the printing test, a cycle of 16 hours of continuous printing and 8 hours of interruption was continued for 7 days. The printing nozzles were not clogged, and it was possible to continue to resume clear and dark printing smoothly. The ink did not bleed even when water was dropped on the printed matter. Although the printed matter was observed after being subjected to a 14-day weather resistance test, neither the appearance of the printed matter nor the colorant was removed in the rubbing test.

(比較例1)実施例1との比較のため、実施例1の粗濃厚着色剤液組成物作成段階を、分散剤であるN−(−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド8.0部とイオン交換水の一部である22.0部を使用することなく、界面活性剤ハイテノール18Eの30.0部を加えて実施した。界面活性剤の30.0部使用は実施例1と同等の顔料分散状態を実現するために別途選択した条件である。その後の操作は実施例1の方法を繰り返し、顔料濃度が同じで、インク中の界面活性剤ハイテノール18Eの濃度が1.02wt%と高いジェットインクを調整した。インクの分散安定性や印刷性は実施例1の場合と同等であった。耐候試験後の外観も同様であったが、擦過テストでの着色剤の脱落が認められた。 (Comparative Example 1) For comparison with Example 1, the preparation step of the crude concentrated colorant liquid composition of Example 1 was carried out using N-(-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-2 as a dispersant. Without using 8.0 parts of naphthalenecarboxamide and 22.0 parts of ion-exchanged water, 30.0 parts of the surfactant Hytenol 18E was added. The use of 30.0 parts of the surfactant is a condition separately selected for realizing a pigment dispersion state equivalent to that in Example 1. Thereafter, the method of Example 1 was repeated to prepare a jet ink having the same pigment concentration and a high concentration of 1.02 wt% of the surfactant Hitenol 18E in the ink. The ink dispersion stability and printability were the same as in Example 1. The appearance after the weathering test was the same, but the colorant was removed in the rubbing test.

(実施例2)実施例1の黒色顔料を青色有機顔料C.I.ピグメントブルー15−4(東洋インキ社製:リオノールブルー7400G)に換えて実施例1の方法を繰り返し、青色顔料使いのジェットインクを調製した。このインクを50℃30日間の静置したが、被覆着色剤粒子の凝集や沈殿は認められなかった。調製直後のインクも加熱静置後のインクもピエゾ素子を用いたインクジェット印刷機であるザール社製Xaarjet XJ128/360/55に装填し、ロール紙上へのインクジェット印刷試験をおこなったところ順調に印刷できた。印刷試験は16時間の連続印刷と8時間の中断停止のサイクルを7日間続けた。印刷ノズルの閉塞はなく順調に鮮明濃色の印刷を再開継続することができた。なお、印刷物に水を滴下してもインクは滲まなかった。印刷物を14日間の耐候試験に供したのち観察したが、印刷物に外観上の変化も擦過テストでの着色剤の脱落もなかった。 Example 2 The black pigment of Example 1 was replaced with a blue organic pigment C.I. I. The method of Example 1 was repeated in place of Pigment Blue 15-4 (Toyo Ink Co., Ltd .: Lionol Blue 7400G) to prepare a jet ink using a blue pigment. The ink was allowed to stand at 50 ° C. for 30 days, but no aggregation or precipitation of the coated colorant particles was observed. Both the ink just after preparation and the ink after heating and standing are loaded into Saar's Xajet XJ128 / 360/55, which is an ink jet printer using piezo elements, and an ink jet printing test on roll paper can be performed smoothly. It was. In the printing test, a cycle of 16 hours of continuous printing and 8 hours of interruption was continued for 7 days. The printing nozzles were not clogged, and it was possible to continue to resume clear and dark printing smoothly. The ink did not bleed even when water was dropped on the printed matter. Although the printed matter was observed after being subjected to a 14-day weather resistance test, neither the appearance of the printed matter nor the removal of the colorant in the rubbing test was observed.

(比較例2)実施例2との比較のため、比較例1の黒色顔料を実施例2の青色有機顔料C.I.ピグメントブルー15−4に換えて比較例1の方法を繰り返し、青色顔料使いのジェットインクを調製した。このインクの分散安定性や印刷性能は実施例2の場合と同じであったが、印刷物を14日間の耐候試験に供した結果、印刷濃度が若干低下していたし、擦過テストで着色剤が脱落するのを認めた。 (Comparative Example 2) For comparison with Example 2, the black pigment of Comparative Example 1 was replaced with the blue organic pigment C.I. I. Instead of Pigment Blue 15-4, the method of Comparative Example 1 was repeated to prepare a jet ink using a blue pigment. The dispersion stability and printing performance of this ink were the same as those in Example 2. However, as a result of subjecting the printed matter to a weather resistance test for 14 days, the printing density was slightly lowered, and the colorant dropped off in the scratch test. Admitted to do.

(実施例3)赤色有機顔料C.I.ピグメント レッド 238(山陽色素製:パーマネント カーミン 3810)200.0部、分散剤N−(−2−メトキシ−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド15.0部、グリセリン100.0部、およびイオン交換水285.0部を容器にとり、ビーズミルで12時間かけて顔料を摩砕分散し、顔料が分散剤を吸着して微細粒子として分散した粗濃厚着色剤液組成物をえた。これをイオン交換水400.0部に撹拌しながら加え、遠心分離してカーボンブラックの粗大粒子やN−(−2−メトキシ−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドの一部の未溶解分を分離除去し、さらに1μフィルタで濾過して水系着色剤濃厚液組成物をえた。この際濾過は容易で短時間内に完了した。遠心分離や濾過で分散液の組成比率は実質的には変わらなかった。一方、n−ブチルメタクリレート15.0部、n−ブチルアクリレート30.0部、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(共栄社化学製:ライトエステルM−3F)15.0部、トリメチロールプロパントリメタクリレート(共栄社化学製:ライトエステルTMP)4.0部、界面活性剤オレフィン−マレイン酸コポリマのN−ジメチルエタノールアミン塩(共栄社化学製:70%品)9.2部、およびイオン交換水70.0部を混合しホモジナイザで攪拌してビニルモノマの乳化液を準備した。前述の水系着色剤濃厚液組成物320部に過硫酸アンモニウム3.0部、イオン交換水50.0部、ジメチルエタノールアミン3.0部、およびtert-ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(日本油脂製:油溶性重合開始剤パーブチルO)1.0部を加えた後、攪拌下に前記ビニルモノマの乳化液を滴下混合した。滴下終了後20分間攪拌したときに観察すると、顔料を内含したモノマの微小粒子が水中に分散しており、混合前のモノマ乳化液の比較的大きな粒子は消失していた。ついで窒素気流下に系を85℃まで加熱昇温し、攪拌下にその温度を6時間保った。液のモノマ臭は消失し、ビニル重合体被覆顔料の分散液がえられた。ごく少量ながら存在する粗大粒子を遠心分離と3回の濾過で除去した。重合は定量的であった。えられたフッ素含有共重合体で被覆した顔料の分散液に各種薬剤およびイオン交換水を添加し、最終組成が被覆着色剤分6.0wt%、グリセリン15.0wt%、1,5−ペンタンジオール2.75wt%、トリエチレングリコールモノブチルエーテル8.0wt%、オルフィンE−1010が2.0wt%、界面活性剤オレフィン−マレイン酸コポリマのN−ジメチルエタノールアミン塩が0.42wt%、残余が水で計100.0wt%の水性顔料系ジェットインクを調製した。このインクは50℃4週間の静置で被覆着色剤の凝集や沈殿は認められなかった。調製直後のインクも加熱静置後のインクも実施例1に記載の方法でインクジェット印刷試験をおこなったところ7日間印刷ノズルの閉塞はなく順調に鮮明濃色の印刷ができた。なお、印刷物に水を滴下してもインクは滲まなかった。印刷物を14日間の耐候試験に供した結果、印刷物に外観上の変化も擦過テストでの着色剤の脱落もなかった。 Example 3 Red organic pigment C.I. I. Pigment Red 238 (manufactured by Sanyo Dye: Permanent Carmine 3810) 200.0 parts, dispersant N-(-2-methoxy-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide 15.0 parts, glycerin 100. 0 parts and 285.0 parts of ion-exchanged water were placed in a container, and the pigment was ground and dispersed in a bead mill for 12 hours to obtain a coarsely concentrated colorant liquid composition in which the pigment adsorbed the dispersant and dispersed as fine particles. . This was added to 400.0 parts of ion-exchanged water with stirring, and centrifuged to obtain coarse particles of carbon black or one of N-(-2-methoxy-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide. Part of the undissolved portion was separated and removed, and further filtered through a 1 μ filter to obtain a concentrated aqueous colorant composition. At this time, filtration was easy and completed within a short time. The composition ratio of the dispersion was not substantially changed by centrifugation or filtration. On the other hand, 15.0 parts of n-butyl methacrylate, 30.0 parts of n-butyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: Light Ester M-3F), 15.0 parts of trimethylolpropane tri 4.0 parts of methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: Light Ester TMP), 9.2 parts of surfactant olefin-maleic acid copolymer N-dimethylethanolamine (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: 70% product), and 70 parts of ion-exchanged water. 0 parts was mixed and stirred with a homogenizer to prepare a vinyl monomer emulsion. To 320 parts of the aforementioned aqueous colorant concentrated liquid composition, 3.0 parts of ammonium persulfate, 50.0 parts of ion-exchanged water, 3.0 parts of dimethylethanolamine, and tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (Japan) Product made from fats and oils: After adding 1.0 part of oil-soluble polymerization initiator perbutyl O), the emulsion of the vinyl monomer was added dropwise with stirring. When observed when stirring for 20 minutes after the completion of dropping, the monomer fine particles containing the pigment were dispersed in water, and the relatively large particles of the monomer emulsion before mixing disappeared. The system was then heated to 85 ° C. under a nitrogen stream and maintained at that temperature for 6 hours with stirring. The monomer odor of the liquid disappeared, and a dispersion of the vinyl polymer-coated pigment was obtained. Coarse particles present in very small amounts were removed by centrifugation and three filtrations. The polymerization was quantitative. Various chemicals and ion-exchanged water are added to the dispersion of the pigment coated with the obtained fluorine-containing copolymer, and the final composition is a coating colorant content of 6.0 wt%, glycerin 15.0 wt%, and 1,5-pentanediol. 2.75 wt%, triethylene glycol monobutyl ether 8.0 wt%, Olphine E-1010 2.0 wt%, surfactant olefin-maleic acid copolymer N-dimethylethanolamine salt 0.42 wt%, balance is water A total of 100.0 wt% aqueous pigment-based jet ink was prepared. When this ink was allowed to stand at 50 ° C. for 4 weeks, no aggregation or precipitation of the coating colorant was observed. When the ink-jet printing test was carried out by the method described in Example 1 for both the ink immediately after preparation and the ink after heating and standing, the printing nozzles were not clogged for 7 days, and clear and dark color printing was smoothly performed. The ink did not bleed even when water was dropped on the printed matter. As a result of subjecting the printed matter to a weather resistance test for 14 days, neither the appearance of the printed matter nor the colorant was removed in the rubbing test.

(比較例3)実施例3との比較のため、実施例3の粗濃厚着色剤液組成物作成段階を、分散剤である分散剤N−(−2−メトキシ−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミド15.0部とイオン交換水の一部を使用することなく、その代わりに低分子量ポリオキシエチレングリコールのジスチリルフェノールエーテルアンモニウムサルフェートである界面活性剤ハイテノールNF−08(第一工業製薬製)160.0部を加えて実施例3の方法を繰り返し、全量1000部の粗濃厚着色剤液組成物をえた。界面活性剤の使用量は実施例3と同等の顔料分散状態を実現するために別途選択した条件である。その後の操作も実施例3の方法を繰り返し、顔料濃度が同じでインク中の界面活性剤ハイテノールNF−08の濃度が2.31wt%のジェットインクを調製した。このインクは50℃4週間の静置で被覆着色剤の凝集や沈殿は認められなかった。調製直後のインクも加熱静置後のインクも実施例1に記載の方法でインクジェット印刷試験をおこなったところ7日間印刷ノズルの閉塞はなく順調に鮮明濃色の印刷ができた。なお、印刷物に水を滴下してもインクは滲まなかった。印刷物を14日間の耐候試験に供した結果、印刷濃度が若干低下し、色調にも変化があり、擦過テストで着色剤が脱落するのを認めた。 (Comparative Example 3) For comparison with Example 3, the preparation step of the crude concentrated colorant liquid composition of Example 3 was carried out using the dispersant N-(-2-methoxy-4-sulfoxyphenyl)-as the dispersant. Instead of using 15.0 parts of 3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide and a part of ion-exchanged water, the surfactant Hytenol NF- which is a distyrylphenol ether ammonium sulfate of low molecular weight polyoxyethylene glycol instead. 08 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 160.0 parts was added, and the method of Example 3 was repeated to obtain a total amount of 1000 parts of a crude concentrated colorant solution composition. The amount of the surfactant used is a separately selected condition for realizing a pigment dispersion state equivalent to that in Example 3. In the subsequent operation, the method of Example 3 was repeated to prepare a jet ink having the same pigment concentration and a concentration of the surfactant Hitenol NF-08 in the ink of 2.31 wt%. When this ink was allowed to stand at 50 ° C. for 4 weeks, no aggregation or precipitation of the coating colorant was observed. When the ink-jet printing test was carried out by the method described in Example 1 for both the ink immediately after preparation and the ink after heating and standing, the printing nozzles were not clogged for 7 days, and clear and dark color printing was smoothly performed. The ink did not bleed even when water was dropped on the printed matter. As a result of subjecting the printed matter to a weather resistance test for 14 days, the printing density was slightly lowered, the color tone was also changed, and it was found that the colorant dropped off in the rubbing test.

(実施例4)実施例3での赤色有機顔料を黄色有機顔料C.I.ピグメント イエロー 74(クラリアント製:ハンザーエロー 5GXB)に、同N−(−2−メトキシ−4−スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドをN−(−2−スルホキシ−4−メチル−5−クロロフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドに替えて、実施例3の方法を繰り返した。えられたインクの分散安定性、印刷性、印刷物の耐候性等は実施例4同様満足すべきものであった。 Example 4 The red organic pigment in Example 3 was replaced with the yellow organic pigment C.I. I. Pigment Yellow 74 (manufactured by Clariant: Hanser Yellow 5GXB) and N-(-2-methoxy-4-sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide were added to N-(-2-sulfoxy-4-methyl-5). The method of Example 3 was repeated instead of -chlorophenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide. The dispersion stability, printability, weather resistance, etc. of the obtained ink were satisfactory as in Example 4.

(比較例4)実施例4における黄色有機顔料と分散剤を用いて、比較例3の方法を繰り返した。
えられたインクの分散安定性や印刷性は満足すべきものであつたが、印刷物の耐候性に比較例3の場合と同じ難点があった。
Comparative Example 4 The method of Comparative Example 3 was repeated using the yellow organic pigment and dispersant in Example 4.
Although the dispersion stability and printability of the ink obtained were satisfactory, the weather resistance of the printed matter had the same difficulties as in Comparative Example 3.

Claims (9)

ビニル重合体で被覆した顔料粒子主体の着色剤が水性媒体中に分散している水性顔料インクにおいて、(1)着色剤として、主成分であるカーボンブラックか有彩色有機顔料から選ばれた1種以上の顔料と、副成分である下記一般式(化1)で表されるN−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドの群から選ばれた1種以上とからなる着色剤、(2)着色剤を被覆するビニル重合体が下記一般式(化3)で表されるアクリル酸エステルとメタクリル酸エステルからなるA群モノマから選ばれた1種以上のモノマ、または、それと下記一般式(化4)で表される特定のフッ素含有モノマからなるB群モノマから選ばれた1種以上のモノマとを共重合したアクリル樹脂系共重合体、(3)多価アルコールかそのエーテルまたはエステル誘導体から選ばれた1種以上の保湿剤、および(4)水を必須成分としてなることを特徴とするインクジェット印刷用インク組成物。



(ただし、上記カルボキサミドは、その塩基性成分が下記化学構造式(化2)で表されるN−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドである。)

(なお、上式中Aは炭素数1以上4以下のアルキル基、Phはフェニル基である。)

(化3)
CH2=C(X)COOR

(ただし、上式中XはHまたはCH3のいずれかで、Rは親水性置換基を有さない炭素数6以下の直鎖状または分岐状アルキル基のいずれかである。)

(化4)
CH2=C(Y)COOCH2Z

(ただし、上式中YはHまたはCH3のいずれかで、Zはフッ素を置換基として有する炭素数5以下の直鎖状または分岐状フッ素置換アルキル基のいずれかである。)
In water-based pigment ink in which a pigment-based colorant coated with a vinyl polymer is dispersed in an aqueous medium, (1) one kind selected from carbon black or chromatic organic pigment as a main component as a colorant A colorant comprising the above pigment and one or more selected from the group of N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide represented by the following general formula (Formula 1) as a subcomponent: (2) One or more monomers selected from Group A monomers consisting of acrylic acid esters and methacrylic acid esters represented by the following general formula (Formula 3) as the vinyl polymer covering the colorant, or An acrylic resin copolymer obtained by copolymerizing one or more monomers selected from group B monomers consisting of a specific fluorine-containing monomer represented by the general formula (Chemical Formula 4); (3) a polyhydric alcohol or an ether thereof. Also One or more humectants selected from ester derivatives, and (4) ink jet printing ink composition characterized by comprising water as essential components.



(However, the carboxamide is N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide, the basic component of which is represented by the following chemical structural formula (Formula 2)).

(In the above formula, A is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and Ph is a phenyl group.)

(Chemical formula 3)
CH2 = C (X) COOR

(However, in the above formula, X is either H or CH3, and R is either a linear or branched alkyl group having 6 or less carbon atoms having no hydrophilic substituent.)

(Chemical formula 4)
CH2 = C (Y) COOCH2Z

(However, in the above formula, Y is either H or CH3, and Z is a linear or branched fluorine-substituted alkyl group having 5 or less carbon atoms having fluorine as a substituent.)
請求項1に記載の着色剤における副成分N−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドの使用割合が、主成分である使用顔料の0.5wt%以上50wt%以下であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット印刷用インク組成物。   The usage rate of the accessory component N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide in the colorant according to claim 1 is 0.5 wt% or more and 50 wt% or less of the used pigment as the main component. The ink composition for inkjet printing according to claim 1. 前記の着色剤を被覆するアクリル樹脂系共重合体が、前記A群モノマに対して10〜800wt%の範囲の割合で前記B群モノマを共重合したアクリル樹脂系共重合体であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット印刷用インク組成物。   The acrylic resin-based copolymer that coats the colorant is an acrylic resin-based copolymer obtained by copolymerizing the group B monomer at a ratio in the range of 10 to 800 wt% with respect to the group A monomer. The ink composition for inkjet printing according to claim 1 or 2. 前記A群モノマの一部が、共重合可能なビニル基を分子内に1個有し、A群モノマおよびB群モノマのいずれにも属さない疎水性ビニルモノマであるC群のビニルモノマの1種以上によって、10〜40wt%の範囲で置き換えられていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット印刷用インク組成物。   One or more of the group C vinyl monomers, wherein a part of the group A monomer has one copolymerizable vinyl group in the molecule and is a hydrophobic vinyl monomer that does not belong to either the group A monomer or the group B monomer The ink composition for ink jet printing according to claim 2, wherein the ink composition is replaced by 10 to 40 wt%. 前記A群モノマの一部が、共重合可能なビニル基と、水酸基、アミノ基、スルホン酸基、カルボン酸基、あるいはこれらの塩の基のいずれかである親水性置換基とを有するビニルモノマであるD群のビニルモノマの1種以上によって、5〜20wt%の範囲で置き換えられていることを特徴とする請求項2、3または4のいずれかに記載のインクジェット印刷用インク組成物。   A part of the group A monomer is a vinyl monomer having a copolymerizable vinyl group and a hydrophilic substituent which is any one of a hydroxyl group, an amino group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, or a salt group thereof. 5. The ink composition for ink jet printing according to claim 2, wherein the ink composition is replaced in the range of 5 to 20 wt% by one or more kinds of a certain group D vinyl monomer. 前記A群モノマとB群モノマに加えて、それらと共重合可能なビニル基を分子内に2個以上5個以下の範囲で有するE群のビニルモノマを、両群モノマの総量に対して30wt%以下の割合で含有せしめたことを特徴とする請求項2,3,4,5のいずれかに記載のインクジェット印刷用インク組成物。   In addition to the group A monomer and the group B monomer, the group E monomer having a vinyl group copolymerizable therewith in a range of 2 to 5 in the molecule is 30 wt% with respect to the total amount of the monomers of both groups. 6. The ink composition for ink jet printing according to claim 2, wherein the ink composition is contained in the following ratio. インクジェット印刷用インク組成物における構成成分の配合割合が、着色剤が2〜8wt%、着色剤を被覆するアクリル樹脂系共重合体が着色剤の40〜100wt%、保湿剤が10〜40wt%の範囲から選ばれ、残余が水、または水と少量の界面活性剤であることを特徴とする請求項2,3,4,5,6のいずれかに記載のインクジェット印刷用インク組成物。   The blending ratio of the constituents in the ink composition for ink jet printing is such that the colorant is 2 to 8 wt%, the acrylic resin-based copolymer covering the colorant is 40 to 100 wt% of the colorant, and the humectant is 10 to 40 wt%. The ink composition for ink jet printing according to any one of claims 2, 3, 4, 5, and 6, wherein the ink composition is selected from a range, and the remainder is water or water and a small amount of a surfactant. 請求項1に記載のN−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドの1種以上を用いてカーボンブラックか有彩色有機顔料から選ばれた1種以上の顔料を水に微細分散させる着色剤分散液の製造工程、ビニルモノマを水に乳化させる工程、前記の着色剤分散液とビニルモノマ乳化液を過硫酸塩存在下に混合して、顔料粒子がエマルション粒子内に存在する微細なビニルモノマエマルションとする工程、えられた顔料内含モノマエマルションを加熱してモノマを重合させる工程とからなることを特徴とする、請求項1から請求項6までのいずれかに記載のインクジェット印刷用インク組成物の前駆体であるビニル重合体被覆顔料分散液の製法。   Fine dispersion of one or more pigments selected from carbon black or chromatic organic pigments using one or more of N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamides according to claim 1 A process for producing a colorant dispersion, a process for emulsifying a vinyl monomer in water, a mixture of the colorant dispersion and the vinyl monomer emulsion in the presence of a persulfate, and a fine vinyl in which pigment particles are present in the emulsion particles. The ink for inkjet printing according to any one of claims 1 to 6, comprising a step of forming a monomer emulsion, and a step of polymerizing the monomer by heating the obtained monomer-containing monomer emulsion. A method for producing a vinyl polymer-coated pigment dispersion which is a precursor of a composition. 請求項1に記載のN−(スルホキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキサミドの1種以上を用いてカーボンブラックか有彩色有機顔料から選ばれた1種以上の顔料を水に微細分散させる着色剤分散液の製造工程、ビニルモノマを水に乳化させる工程、前記の着色剤分散液とビニルモノマ乳化液を過硫酸塩存在下に混合して、顔料粒子がエマルション粒子内に存在する微細なビニルモノマエマルションとする工程、えられた顔料内含モノマエマルションを加熱してモノマを重合させる工程、前記の重合完了液に多価アルコールかそのエーテルまたはエステル誘導体から選ばれた1種以上の保湿剤を添加する工程とからなることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれかに記載のインクジェット印刷用インク組成物の製法。
Fine dispersion of one or more pigments selected from carbon black or chromatic organic pigments using one or more of N- (sulfoxyphenyl) -3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamides according to claim 1 A process for producing a colorant dispersion, a process for emulsifying a vinyl monomer in water, a mixture of the colorant dispersion and the vinyl monomer emulsion in the presence of a persulfate, and a fine vinyl in which pigment particles are present in the emulsion particles. A step of preparing a monomer emulsion, a step of polymerizing the monomer by heating the monomer emulsion containing the pigment, and one or more moisturizers selected from polyhydric alcohols or ethers or ester derivatives thereof in the polymerization completion liquid. The ink composition for ink jet printing according to any one of claims 1 to 6, wherein the ink composition for ink jet printing comprises Law.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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