JP2008019399A - Inkjet ink colorant and inkjet ink - Google Patents

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Shinji Horie
真司 堀江
Hiroko Morii
弘子 森井
Hirofumi Nishikawa
弘文 西川
Kazuyuki Hayashi
一之 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet ink colorant being small in primary particle diameters and uniform in particle sizes, having a high coloring power and high dispersibility, and excellent weather resistance, and to provide an inkjet ink containing the inkjet colorant and being excellent in dispersion stability and weather resistance. <P>SOLUTION: Provided are an inkjet ink colorant comprising fine composite particles comprising an organic pigment and 0.001-9 wt.% silica (in terms of Si) entrapped therein, and an inkjet ink containing the colorant. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、一次粒子径が微小であり粒子サイズが均一化されているとともに、高い着色力と優れた分散性を有し、且つ、耐候性に優れているインクジェット用インクの着色材及び該インクジェット用インクの着色材を含有する分散性、分散安定性及び耐候性に優れたインクジェット用インクを提供するものである。   The present invention provides a colorant for an inkjet ink having a small primary particle size, a uniform particle size, high coloring power, excellent dispersibility, and excellent weather resistance, and the inkjet It is an object of the present invention to provide an ink-jet ink excellent in dispersibility, dispersion stability and weather resistance, which contains a coloring material for an ink.

パソコンを始めとする各種OA機器は、業務用、家庭用を問わず急速に普及しつつあり、その記録装置の一つであるインクジェットプリンタもまた、最近の価格低下と品質の向上から、広く普及しつつある。   Various office automation equipment such as personal computers are rapidly spreading regardless of whether they are for business use or home use, and inkjet printers, which are one of the recording devices, have also become widespread due to recent price reductions and quality improvements. I am doing.

近年、インクジェットプリンタは、高精細、高光沢の銀塩写真並みの画質レベルが実現されつつあり、それに伴って、印刷物が多様な用途に利用されるようなり、印刷物の長期における保存性(耐候性)が重視されるようになってきた。   In recent years, inkjet printers have achieved high-definition and high-gloss image quality levels similar to those of silver halide photographs, and as a result, printed materials have been used for a variety of purposes. ) Has come to be emphasized.

従来、インクジェット用インクの着色材としては、ヘッド部分の目詰まり、インクの分散安定性、彩度等の点から染料が用いられているが、染料には毒性問題があり、また、近年の印刷物の耐候性向上の要求から、染料に対抗する着色材として顔料をインキ化することが試みられている。   Conventionally, dyes have been used as coloring materials for ink-jet inks in terms of clogging of the head portion, ink dispersion stability, saturation, etc., but dyes have toxicity problems, and recent printed matter In order to improve the weather resistance, attempts have been made to make pigments into inks as colorants against dyes.

しかしながら、インクジェット用インクの着色材として顔料を用いた場合は、着色材として染料を用いた場合と比較して、印刷画像の濃度が高く、また、耐候性の点において優れているが、インクジェット用インクは一般にその構成成分の8割が水であるため、殊に有機物である有機顔料の分散は困難であった。また、顔料は染料と違って水等の溶媒には不溶であるため、インクジェット用インクを長期間安定に保つことは困難であると共に、ヘッド部分の目詰まりを起こしやすいという問題を有している。また、有機顔料は化学反応等で分子状態の顔料から20nm〜100nm程度の微細な一次粒子を形成させるが、この状態では、粒子の表面エネルギーが非常に高いために凝集を起こしやすく、粒子サイズの均一化が困難であり、くすみのないクリアーな画像を得ることが困難であった。   However, when a pigment is used as a colorant for an ink jet ink, the density of the printed image is higher than that when a dye is used as the colorant and the weather resistance is excellent. In general, 80% of the constituent components of ink are water, and it is particularly difficult to disperse organic pigments, which are organic substances. In addition, unlike a dye, a pigment is insoluble in a solvent such as water, so that it is difficult to keep inkjet ink stable for a long period of time, and the head portion is likely to be clogged. . In addition, organic pigments form fine primary particles of about 20 nm to 100 nm from a pigment in a molecular state by a chemical reaction or the like, but in this state, the surface energy of the particles is so high that the particles are likely to agglomerate and have a particle size of It was difficult to make uniform and it was difficult to obtain a clear image without dullness.

一方、着色材の粒子サイズが微細化することにより、ヘッド部分の目詰まりを減少させることが期待できるが、反面、インク組成中における分散が困難になると共に、耐候性が低下するという問題が生じる。   On the other hand, it can be expected that the clogging of the head portion will be reduced by reducing the particle size of the colorant, but on the other hand, there is a problem that dispersion in the ink composition becomes difficult and the weather resistance is lowered. .

これまでに、高品位の印刷画像を得ることを目的として、顔料及びコロイダルシリカを含む水性インクジェット用記録液(特許文献1及び2)が提案されている。   So far, for the purpose of obtaining a high-quality printed image, an aqueous inkjet recording liquid containing a pigment and colloidal silica (Patent Documents 1 and 2) has been proposed.

また、微細且つ耐光性に優れた着色材として、体質顔料の粒子表面が糊剤によって被覆されていると共に該被覆に有機顔料が均一な付着層を形成している平均粒子径0.001〜0.15μmの複合粒子粉末からなるインクジェット用インクの着色材(特許文献3乃至6)が提案されている。   In addition, as a coloring material that is fine and excellent in light resistance, an average particle diameter of 0.001 to 0 in which the particle surface of the extender pigment is coated with a paste and the organic pigment forms a uniform adhesion layer on the coating Inkjet ink colorants (Patent Documents 3 to 6) made of .15 μm composite particle powder have been proposed.

また、微細且つ透明性に優れた着色材として、白色無機粒子表面にアルコキシシラン等の糊材を介して有機顔料を付着させた複合粒子に対して、芯粒子である白色無機粒子を全量溶解できる理論値等量以上の酸又はアルカリを用いて芯粒子を完全に溶解除去させた有色微細粒子粉末(特許文献7)が提案されている。   In addition, as a fine colorant having excellent transparency, the entire amount of white inorganic particles as core particles can be dissolved in composite particles in which organic pigments are attached to the surface of white inorganic particles via a paste material such as alkoxysilane. There has been proposed a colored fine particle powder (Patent Document 7) in which core particles are completely dissolved and removed using an acid or alkali equal to or more than a theoretical value.

特開平9−227812号公報JP-A-9-227812 特開2000−53901号公報JP 2000-53901 A 特開2003−55591号公報JP 2003-55591 A 特開2003−268278号公報JP 2003-268278 A 特開2003−327880号公報JP 2003-327880 A 特開2006−111875号公報JP 2006-111875 A 特開2003−246941号公報JP 2003-246941 A

一次粒子径が微小であり粒子サイズが均一化されているとともに、高い着色力と優れた耐候性を有するインクジェット用インクの着色材は、現在のところ最も要求されるところである。しかしながら、高い着色力を得るためには、顔料を微細化する必要があるが、顔料の粒子径が小さくなると耐候性は低下する傾向にあることから、これら相反する特性を満足する着色材は、未だ得られていない。   At present, an ink-jet ink coloring material having a small primary particle size, a uniform particle size, and high coloring power and excellent weather resistance is most demanded. However, in order to obtain a high coloring power, it is necessary to make the pigment finer. However, since the weather resistance tends to decrease as the particle diameter of the pigment decreases, the colorant that satisfies these contradicting characteristics is: It has not been obtained yet.

即ち、特許文献1及び2には、顔料及びコロイダルシリカを含む水性インクジェット用記録液が記載されているが、有機顔料自体のζ電位はゼロに近いことから、ビヒクル中における静電反発効果が得られにくく、そのため、ビヒクル中における良好な分散性及び分散安定性を得ることは困難となる。また、着色に関与しないコロイダルシリカを多量に添加しているので顔料濃度を上げることができず、印刷画像の高濃度化には不利である。   That is, Patent Documents 1 and 2 describe an aqueous inkjet recording liquid containing a pigment and colloidal silica. However, since the ζ potential of the organic pigment itself is close to zero, an electrostatic repulsion effect in the vehicle is obtained. Therefore, it is difficult to obtain good dispersibility and dispersion stability in the vehicle. Further, since a large amount of colloidal silica not involved in coloring is added, the pigment concentration cannot be increased, which is disadvantageous for increasing the density of a printed image.

また、特許文献3には、体質顔料の粒子表面が糊剤によって被覆されていると共に該被覆に有機顔料が均一な付着層を形成している平均粒子径0.001〜0.15μmの複合粒子粉末が記載されているが、後出比較例に示す通り、芯粒子としてシリカ粒子等の白色無機粒子粉末を用いているため、付着させる原料有機顔料と同等もしくはそれ以上の高い着色力を容易に得ることは困難であった。   Further, Patent Document 3 discloses composite particles having an average particle diameter of 0.001 to 0.15 μm, in which the particle surface of the extender pigment is coated with a paste and the organic pigment forms a uniform adhesion layer on the coating. Although powder is described, as shown in the comparative example described later, since white inorganic particle powder such as silica particles is used as the core particle, high coloring power equal to or higher than the raw material organic pigment to be attached can be easily obtained. It was difficult to get.

また、特許文献4には、白色無機粒子表面にアルコキシシラン等の糊材を介して有機顔料を付着させた複合粒子に対して、芯粒子である白色無機粒子を全量溶解できる理論値等量以上の酸又はアルカリを用いて芯粒子を完全に溶解除去し、有機顔料を残存させる方法が記載されているが、後出比較例に示す通り、酸又はアルカリを理論値等量以上用いるため有機顔料へのダメージが大きくなり、耐光性の良い着色材を得ることは困難である。また、シリカを完全に溶解除去しているため、ζ電位はゼロに近く、ビヒクル中における静電反発効果が得られにくいため、ビヒクル中における良好な分散性及び分散安定性を得ることが困難となる。   Further, Patent Document 4 discloses a theoretical equivalent amount or more that can dissolve all of the white inorganic particles as the core particles with respect to the composite particles in which the organic pigment is attached to the surface of the white inorganic particles through a paste material such as alkoxysilane. The method of completely dissolving and removing the core particles using an acid or alkali to leave the organic pigment is described. However, as shown in the comparative example, the organic pigment is used because the acid or alkali is used in an amount equal to or more than the theoretical value. It is difficult to obtain a colorant with good light resistance. In addition, since silica is completely dissolved and removed, the ζ potential is close to zero, and it is difficult to obtain an electrostatic repulsion effect in the vehicle. Therefore, it is difficult to obtain good dispersibility and dispersion stability in the vehicle. Become.

そこで、本発明は、一次粒子径が微小であり粒子サイズが均一化されているとともに、高い着色力と優れた耐候性を有するインクジェット用インクの着色材を提供することを技術課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink-jet ink coloring material having a small primary particle size, a uniform particle size, and high coloring power and excellent weather resistance.

前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。   The technical problem can be achieved by the present invention as follows.

即ち、本発明は、有機顔料にシリカが内包されている微小複合粒子からなることを特徴とするインクジェット用インクの着色材である(本発明1)。   That is, the present invention is an ink-jet ink colorant comprising fine composite particles in which silica is encapsulated in an organic pigment (Invention 1).

また、本発明は、微小複合粒子に含まれるシリカが、微小複合粒子粉末に対して、Si換算で0.001〜9重量%であることを特徴とする本発明1に記載のインクジェット用インクの着色材である。(本発明2)。   Further, according to the present invention, the silica contained in the fine composite particles is 0.001 to 9% by weight in terms of Si with respect to the fine composite particle powder. It is a coloring material. (Invention 2).

また、本発明は、本発明1又は本発明2に記載のインクジェット用インクの着色材を含有するインクジェット用インクである(本発明3)。   In addition, the present invention is an ink-jet ink containing the ink-jet ink coloring material according to the first or second aspect of the present invention (Invention 3).

本発明に係るインクジェット用インクの着色材は、一次粒子径が微小であり粒子サイズが均一化されているとともに、高い着色力と優れた分散性を有し、且つ、耐候性に優れていることから、インクジェット用インクの着色材として好適である。   The colorant of the inkjet ink according to the present invention has a small primary particle size, a uniform particle size, high coloring power, excellent dispersibility, and excellent weather resistance. Therefore, it is suitable as a coloring material for inkjet ink.

本発明に係るインクジェット用インクは、前記特性を有する微小複合粒子をインクジェット用インクの着色材として用いることから、分散性、分散安定性及び耐候性に優れたインクジェット用インクとして好適である。   The ink-jet ink according to the present invention is suitable as an ink-jet ink excellent in dispersibility, dispersion stability, and weather resistance because the fine composite particles having the above characteristics are used as a coloring material for the ink-jet ink.

以下に、本発明に係るインクジェット用インクの着色材について述べる。   Hereinafter, the coloring material of the ink-jet ink according to the present invention will be described.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材は、有機顔料にシリカが内包されている微小複合粒子からなる。   The colorant of the ink jet ink according to the present invention is composed of fine composite particles in which silica is included in an organic pigment.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材に含まれるシリカ量は、Si換算で、インクジェット用インクの着色材に対して0.001〜9.0重量%であり、より好ましくは0.005〜7.0重量%であり、最も好ましくは0.01〜5.0重量%である。シリカ量がSi換算でインクジェット用インクの着色材に対して0.001重量%未満の場合には、インクジェット用インクの着色材に内包されるシリカ量が少なすぎるため、インクジェット用インクの着色材のζ電位がほぼゼロとなり、静電反発効果が得られないため、ビヒクル中における分散性が悪くなる。また、シリカがほとんど存在しないために、十分な耐候性を得ることが困難である。一方、9.0重量%を超える場合には、インクジェット用インクの着色材に内包されるシリカ量が多すぎるため、十分な着色力を得ることが困難となる。   The amount of silica contained in the colorant of the inkjet ink according to the present invention is 0.001 to 9.0% by weight, more preferably 0.005 to 7%, based on the colorant of the inkjet ink, in terms of Si. 0.0% by weight, most preferably 0.01-5.0% by weight. When the amount of silica is less than 0.001% by weight in terms of Si with respect to the colorant of the ink jet ink, the amount of silica contained in the colorant of the ink jet ink is too small. Since the ζ potential is almost zero and an electrostatic repulsion effect cannot be obtained, dispersibility in the vehicle is deteriorated. Further, since there is almost no silica, it is difficult to obtain sufficient weather resistance. On the other hand, if it exceeds 9.0% by weight, it is difficult to obtain sufficient coloring power because the amount of silica contained in the coloring material of the inkjet ink is too large.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材の平均一次粒子径は、好ましくは1〜50nmであり、より好ましくは1〜40nm、最も好ましくは1〜30nmである。   The average primary particle diameter of the coloring material of the ink jet ink according to the present invention is preferably 1 to 50 nm, more preferably 1 to 40 nm, and most preferably 1 to 30 nm.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材の一次粒子の粒子径の粒度分布は、一次粒子の粒子径の幾何標準偏差値として2.0以下が好ましく、より好ましくは1.8以下、更に好ましくは1.5以下である。2.0を超える場合には、複合顔料の粒度分布が広く、インクジェット用インク中における分散性及び分散安定性が低下するため好ましくない。   The particle size distribution of the primary particles of the colorant of the colorant of the inkjet ink according to the present invention is preferably 2.0 or less, more preferably 1.8 or less, and still more preferably as the geometric standard deviation value of the particle size of the primary particles. 1.5 or less. If it exceeds 2.0, the particle size distribution of the composite pigment is wide, and the dispersibility and dispersion stability in the ink jet ink are lowered, which is not preferable.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材の個数換算平均粒子径は、150nm以下が好ましく、より好ましくは1〜100nm、更に好ましくは1〜50nm、最も好ましくは1〜40nmである。インクジェット用インクの着色材の個数換算平均粒子径が150nmを超える場合には、粒子サイズが大きすぎ、これを用いて得られたインクジェット用インクは、インクジェット記録装置のヘッド部分への目詰まりを抑制することが困難となるため好ましくない。   The average particle diameter in terms of the number of the coloring material of the inkjet ink according to the present invention is preferably 150 nm or less, more preferably 1 to 100 nm, still more preferably 1 to 50 nm, and most preferably 1 to 40 nm. When the average particle diameter in terms of the number of colorants of the inkjet ink exceeds 150 nm, the particle size is too large, and the inkjet ink obtained using this suppresses clogging of the head portion of the inkjet recording apparatus. Since it becomes difficult to do, it is not preferable.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材の体積換算平均粒子径は、1〜150nmが好ましく、より好ましくは1〜125nmであり、更により好ましくは1〜100nmである。インクジェット用インクの着色材の体積換算平均粒子径が150nmを超える場合には、粒子サイズが大きすぎ、これを用いて得られたインクジェット用インクは、インクジェット記録装置のヘッド部分への目詰まりを抑制することが困難となるため好ましくない。   The average particle diameter in terms of volume of the coloring material of the inkjet ink according to the present invention is preferably 1 to 150 nm, more preferably 1 to 125 nm, and still more preferably 1 to 100 nm. When the volume-converted average particle diameter of the coloring material of the inkjet ink exceeds 150 nm, the particle size is too large, and the inkjet ink obtained using this suppresses clogging of the head portion of the inkjet recording apparatus. Since it becomes difficult to do, it is not preferable.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材のBET比表面積値は、20〜500m/gが好ましく、より好ましくは25〜400m/g、更により好ましくは30〜300m/gである。BET比表面積値が20m/g未満の場合には、粒子が粗大であり、着色力が低下する。 BET specific surface area value of colorant of the inkjet ink according to the present invention is preferably from 20 to 500 m 2 / g, more preferably 25~400m 2 / g, still more preferably 30~300m 2 / g. When the BET specific surface area value is less than 20 m 2 / g, the particles are coarse and the coloring power is reduced.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材の着色力は、後述する評価方法により102%以上が好ましく、より好ましくは103%以上であり、更により好ましくは104%以上である。   The coloring power of the coloring material of the inkjet ink according to the present invention is preferably 102% or more, more preferably 103% or more, and still more preferably 104% or more according to an evaluation method described later.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材の耐光性は、後述する評価方法において、ΔE値で5.0以下であることが好ましく、より好ましくは4.5以下であり、更に好ましくは4.0以下である。ΔE値が5.0を超える場合には、これを着色材として用いたインクジェット用インクによって印刷された印刷物は、十分な耐候性を有さない。 In the evaluation method described later, the light resistance of the coloring material of the inkjet ink according to the present invention is preferably 5.0 or less, more preferably 4.5 or less, and still more preferably 4.E * value. 0 or less. When the ΔE * value exceeds 5.0, the printed matter printed with the ink jet ink using this as a coloring material does not have sufficient weather resistance.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材のζ電位は、−5mV以下であることが好ましく、より好ましくは−8mV以下であり、更に好ましくは−10mV以下である。ζ電位が−5mVよりゼロに近くなると、静電反発効果による良好な分散性及び分散安定性を得ることは困難である。   The ζ potential of the colorant of the inkjet ink according to the present invention is preferably −5 mV or less, more preferably −8 mV or less, and further preferably −10 mV or less. When the ζ potential is closer to zero than −5 mV, it is difficult to obtain good dispersibility and dispersion stability due to the electrostatic repulsion effect.

次に、本発明に係るインクジェット用インクの着色材を含有するインクジェット用インクについて述べる。   Next, the inkjet ink containing the inkjet ink coloring material according to the present invention will be described.

本発明に係るインクジェット用インクは、前記インクジェット用インクの着色材、分散剤及び水からなり、必要に応じて、水溶性樹脂、浸透剤、保湿剤、水溶性溶剤、pH調整剤、防腐剤等を含有してもよい。   The ink-jet ink according to the present invention comprises a colorant, a dispersant and water of the ink-jet ink, and if necessary, a water-soluble resin, a penetrating agent, a humectant, a water-soluble solvent, a pH adjuster, a preservative and the like It may contain.

インクジェット用インク中における着色材の割合は、インク構成溶液に対して1〜20重量%が好ましい。   The ratio of the coloring material in the ink jet ink is preferably 1 to 20% by weight with respect to the ink constituent solution.

インクジェット用インク中における分散剤の割合は、インクジェット用インクの着色材に対して5〜200重量%が好ましく、より好ましくは7.5〜150重量%、最も好ましくは10〜100重量%である。   The proportion of the dispersant in the inkjet ink is preferably 5 to 200% by weight, more preferably 7.5 to 150% by weight, and most preferably 10 to 100% by weight with respect to the colorant of the inkjet ink.

分散剤としては、界面活性剤及び/又は高分子分散剤等を用いることができる。インクジェット用インク中における着色材の分散性及び分散安定性を考慮すれば、界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤が好ましく、高分子分散剤としては、スチレン−アクリル酸共重合体等の水溶性樹脂が好ましい。   As the dispersant, a surfactant and / or a polymer dispersant can be used. Considering the dispersibility and dispersion stability of the colorant in the ink jet ink, the surfactant is preferably an anionic surfactant or nonionic surfactant, and the polymer dispersant is a styrene-acrylic acid copolymer. A water-soluble resin such as a polymer is preferred.

具体的には、アニオン系界面活性剤としては、具体的には、脂肪酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩等を用いることができ、より好ましくは硫酸エステル塩及びスルホン酸塩である。る。   Specifically, as the anionic surfactant, specifically, fatty acid salt, sulfate ester salt, sulfonate salt, phosphate ester salt and the like can be used, more preferably sulfate ester salt and sulfonate salt. It is. The

ノニオン系界面活性剤としては、具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル等のポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル等の多価アルコール型非イオン界面活性剤等を用いることができ、より好ましくはポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤である。   Specific examples of nonionic surfactants include polyethylene glycol type nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene aryl ether, polyhydric alcohol type nonionic surfactants such as sorbitan fatty acid ester, etc. More preferably, it is a polyethylene glycol type nonionic surfactant.

カチオン系界面活性剤としては、具体的には、アミン塩型カチオン系界面活性剤、第4級アンモニウム塩型カチオン系界面活性剤等を用いることができ、より好ましくは第4級アンモニウム塩型カチオン系界面活性剤である。   Specific examples of the cationic surfactant include amine salt type cationic surfactants and quaternary ammonium salt type cationic surfactants, and more preferably quaternary ammonium salt type cations. It is a system surfactant.

高分子分散剤としては、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸誘導体等のアルカリ可溶性樹脂を用いることができる。   As the polymer dispersant, an alkali-soluble resin such as a styrene-acrylic acid copolymer, a styrene-maleic acid copolymer, or a polyacrylic acid derivative can be used.

本発明に係るインクジェット用インクは、溶媒として水と、必要に応じて水溶性有機溶剤を用いることができる。インクジェット用インク中における水溶性有機溶剤の割合は、インク構成溶液に対して1〜50重量%が好ましく、より好ましくは1〜40重量%、最も好ましくは1〜30重量%である。   The ink-jet ink according to the present invention can use water as a solvent and, if necessary, a water-soluble organic solvent. The ratio of the water-soluble organic solvent in the inkjet ink is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 1 to 40% by weight, and most preferably 1 to 30% by weight with respect to the ink constituent solution.

水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、ブタノール等の1価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の2価アルコール、グリセリン等の3価アルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル等を単独で用いても、混合して用いてもよい。   Water-soluble organic solvents include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, and butanol, and dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol. Trialkyl alcohols such as glycerin, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, etc. They may be used alone or in combination.

本発明に係るインクジェット用インクの個数換算分散平均粒子径は、1〜150nmが好ましく、より好ましくは1〜100nm、更により好ましくは1〜50nm、最も好ましくは1〜40nmである。個数換算分散粒子径が150nmを超える場合には、ヘッド部分の目詰まりを起こしやすくなると共に、インクジェット用インク中の着色材の分散安定性が低下する。   The number-average dispersion average particle diameter of the inkjet ink according to the present invention is preferably 1 to 150 nm, more preferably 1 to 100 nm, still more preferably 1 to 50 nm, and most preferably 1 to 40 nm. When the number-converted dispersed particle diameter exceeds 150 nm, the head portion is likely to be clogged, and the dispersion stability of the coloring material in the inkjet ink is lowered.

本発明に係るインクジェット用インクの体積換算分散平均粒子径は、1〜150nmが好ましく、より好ましくは1〜125nmであり、更により好ましくは1〜100nmである。体積換算分散粒子径が150nmを超える場合には、ヘッド部分の目詰まりを起こしやすくなると共に、インクジェット用インク中の着色材の分散安定性が低下する。   The volume conversion average particle diameter of the ink-jet ink according to the present invention is preferably 1 to 150 nm, more preferably 1 to 125 nm, and still more preferably 1 to 100 nm. When the volume-converted dispersed particle diameter exceeds 150 nm, the head portion is likely to be clogged, and the dispersion stability of the coloring material in the inkjet ink is lowered.

本発明に係るインクジェット用インクの分散安定性は、後出評価方法における目視観察において、5又は4が好ましく、より好ましくは5である。また、個数換算分散粒子径の変化率は10%以下が好ましく、より好ましくは8%以下である。   The dispersion stability of the inkjet ink according to the present invention is preferably 5 or 4 and more preferably 5 in visual observation in a later evaluation method. Further, the change rate of the number converted dispersed particle diameter is preferably 10% or less, more preferably 8% or less.

本発明に係るインクジェット用インクの着色力を表わす比吸光係数ε(重量基準)は、後述する評価方法で、1.20以上であることが好ましく、より好ましくは1.40〜5.00であり、更に好ましくは1.50〜5.00である。 The specific extinction coefficient ε w (weight basis) representing the coloring power of the inkjet ink according to the present invention is preferably 1.20 or more, more preferably 1.40 to 5.00, by an evaluation method described later. Yes, more preferably 1.50 to 5.00.

本発明に係るインクジェット用インクを用いて得られた印刷画像の耐候性は、ΔE値で3.0以下が好ましく、より好ましくは2.5以下、最も好ましくは2.0以下である。 The weather resistance of a printed image obtained using the inkjet ink according to the present invention is preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 or less, and most preferably 2.0 or less in terms of ΔE * value.

本発明に係るインクジェット用インクのヘッド部分の耐目詰まり性は、後出評価方法における目視観察において、5又は4が好ましく、より好ましくは5である。   The clogging resistance of the head portion of the ink-jet ink according to the present invention is preferably 5 or 4 and more preferably 5 in visual observation in the later evaluation method.

次に、本発明に係るインクジェット用インクの着色材の製造法について述べる。   Next, a method for producing a coloring material for ink-jet ink according to the present invention is described.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材は、芯粒子としてのシリカ粒子と表面改質剤とを混合攪拌してシリカ粒子の粒子表面に表面改質剤を被覆後、有機顔料を添加し、混合攪拌して前記表面改質剤が被覆されたシリカ粒子の粒子表面に有機顔料が付着している複合粒子を得た後に、アルカリ溶液を用いて該複合粒子中のシリカ粒子及び表面改質剤の一部を溶解させることにより得ることができる。   The colorant of the ink-jet ink according to the present invention is obtained by mixing and stirring silica particles as a core particle and a surface modifier, coating the surface modifier on the particle surface of the silica particles, adding an organic pigment, and mixing After stirring to obtain composite particles in which an organic pigment is attached to the surface of the silica particles coated with the surface modifier, the silica particles and the surface modifier of the composite particles are mixed using an alkaline solution. It can be obtained by dissolving a part.

本発明におけるシリカ粒子の平均一次粒子径は、1〜100nmが好ましく、より好ましくは1〜75nm、最も好ましくは1〜50nmである。   The average primary particle diameter of the silica particles in the present invention is preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 75 nm, and most preferably 1 to 50 nm.

本発明におけるシリカ粒子のBET比表面積値は10〜1000m/gであることが好ましく、より好ましくは15〜500m/gである。 BET specific surface area value of the silica particles in the invention is preferably from 10 to 1000 m 2 / g, more preferably 15~500m 2 / g.

本発明における表面改質剤としては、シリカ粒子の粒子表面へ有機顔料を付着できるものであれば何を用いてもよく、アルコキシシラン、シラン系カップリング剤及びオルガノポリシロキサン等の有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系などのカップリング剤、低分子あるいは高分子界面活性剤等が好適に用いられる。より好ましくは、アルコキシシラン、シラン系カップリング剤及びオルガノポリシロキサン等の有機ケイ素化合物である。   As the surface modifier in the present invention, anything may be used as long as an organic pigment can be attached to the surface of the silica particles, and an organosilicon compound such as alkoxysilane, silane coupling agent and organopolysiloxane, Coupling agents such as titanate-based, aluminate-based and zirconate-based, low-molecular or high-molecular surfactants and the like are preferably used. More preferred are organosilane compounds such as alkoxysilanes, silane coupling agents and organopolysiloxanes.

有機ケイ素化合物としては、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン及びデシルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ―メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ―メタクロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のシラン系カップリング剤、ポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、変性ポリシロキサン等のオルガノポリシロキサン等が挙げられる。   Examples of organosilicon compounds include methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyl Alkoxysilanes such as triethoxysilane, butyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane and decyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane , Γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltrime Silane coupling agents such as xylsilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, polysiloxane, methylhydrogen And organopolysiloxanes such as polysiloxane and modified polysiloxane.

チタネート系カップリング剤としては、イソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル・アミノエチル)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスフェートチタネート、テトラ(2,2ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスフェートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。   Titanate coupling agents include isopropyl tristearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl / aminoethyl) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphate titanate, tetra (2,2 diallyl) Examples include oxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, and bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate.

アルミネート系カップリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムジイソプロポキシモノエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート等が挙げられる。   Examples of the aluminate coupling agent include acetoalkoxy aluminum diisopropylate, aluminum diisopropoxy monoethyl acetoacetate, aluminum trisethyl acetoacetate, aluminum trisacetylacetonate and the like.

ジルコネート系カップリング剤としては、ジルコニウムテトラキスアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビスアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラキスエチルアセトアセテート、ジルコニウムトリボトキシモノエチルアセトアセテート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネート等が挙げられる。   Examples of the zirconate coupling agent include zirconium tetrakisacetylacetonate, zirconium dibutoxybisacetylacetonate, zirconium tetrakisethylacetoacetate, zirconium tribotoxymonoethylacetoacetate, zirconium tributoxyacetylacetonate and the like.

低分子系界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジオクチルスルホンコハク酸塩、アルキルアミン酢酸塩、アルキル脂肪酸塩等が挙げられる。高分子系界面活性剤としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロース、アクリル酸−マレイン酸塩コポリマー、オレフィン−マレイン酸塩コポリマー等が挙げられる。   Examples of the low molecular surfactant include alkylbenzene sulfonate, dioctyl sulfone succinate, alkylamine acetate, alkyl fatty acid salt and the like. Examples of the polymeric surfactant include polyvinyl alcohol, polyacrylate, carboxymethylcellulose, acrylic acid-maleate copolymer, and olefin-maleate copolymer.

表面改質剤の被覆量は、芯粒子であるシリカ粒子に対してC換算で0.05〜15.0重量%が好ましく、より好ましくは0.1〜12.0重量%、更により好ましくは0.15〜10.0重量%である。0.05〜15重量%とすることで、シリカ粒子100重量部に対して、有機顔料を10〜500重量部付着させることができる。   The coating amount of the surface modifier is preferably 0.05 to 15.0% by weight, more preferably 0.1 to 12.0% by weight, and still more preferably, in terms of C with respect to the silica particles as the core particles. 0.15 to 10.0% by weight. By setting it as 0.05-15 weight%, 10-500 weight part of organic pigments can be made to adhere with respect to 100 weight part of silica particles.

本発明における有機顔料としては、一般に、印刷インキ、インクジェット用インキ、トナー及びカラーフィルター等の着色材として用いられている赤色系有機顔料、青色系有機顔料、黄色系有機顔料、緑色系有機顔料、橙色系有機顔料、褐色系有機顔料及び紫色系有機顔料等の各種有機顔料粒子粉末を使用することができる。但し、アルカリブルー、イソインドリン系有機顔料等、耐アルカリ性の弱い有機顔料は、後述する処法によりシリカ粒子をアルカリ溶解する際に、複合粒子に含まれる有機顔料が溶解してしまうために本発明に係る微小複合粒子粉末を製造するのに用いるのは好ましくない。   As the organic pigment in the present invention, in general, red organic pigments, blue organic pigments, yellow organic pigments, green organic pigments, which are used as coloring materials for printing inks, inkjet inks, toners, color filters, and the like, Various organic pigment particle powders such as orange organic pigments, brown organic pigments and purple organic pigments can be used. However, organic pigments with weak alkali resistance, such as alkali blue and isoindoline organic pigments, are used in the present invention because the organic pigment contained in the composite particles dissolves when the silica particles are alkali-dissolved by the method described below. It is not preferable to use the fine composite particle powder according to the above.

各種有機顔料の中で、赤色系有機顔料としては、ブリリアントカーミン、パーマネントレッド、縮合アゾレッド等のアゾ系顔料及びジアミノアントラキノニルレッド、キナクリドンレッド、チオインジゴレッド、ペリレンレッド、ペリノンレッド、ジケトピロロピロールレッド等の縮合多環系顔料を用いることができるが、耐候性を考慮すれば、キナクリドンレッド等のキナクリドン顔料が好ましい。青色系有機顔料としては、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等のフタロシアニン系顔料、インダンスロンブルー、インジゴブルー等の縮合多環系顔料を用いることができる。黄色系有機顔料としては、ハンザエロー、ベンジジンエロー、パーマネントエロー、縮合アゾイエロー等のアゾ系顔料及びイソインドリノンイエロー、アントラピリミジンイエロー、キノフタロンイエロー等の縮合多環系顔料を用いることができる。緑色系顔料としては、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料を用いることができる。   Among various organic pigments, red organic pigments include azo pigments such as brilliant carmine, permanent red, and condensed azo red, and diaminoanthraquinonyl red, quinacridone red, thioindigo red, perylene red, perinone red, and diketopyrrolopyrrole. Although condensed polycyclic pigments such as red can be used, quinacridone pigments such as quinacridone red are preferred in consideration of weather resistance. As the blue organic pigment, phthalocyanine pigments such as metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue and fast sky blue, and condensed polycyclic pigments such as indanthrone blue and indigo blue can be used. As yellow organic pigments, azo pigments such as Hansa Yellow, Benzidine Yellow, Permanent Yellow, and condensed azo yellow, and condensed polycyclic pigments such as isoindolinone yellow, anthrapyrimidine yellow, and quinophthalone yellow can be used. As the green pigment, a phthalocyanine pigment such as phthalocyanine green can be used.

また、橙色系有機顔料としては、パーマネントオレンジ、リソールファストオレンジ、ピラゾロンオレンジ、バルカンファストオレンジ等のアゾ系顔料及びキナクリドン、ペリノンオレンジ、ジケトピロロピロールオレンジ等の縮合多環系顔料を用いることができる。褐色系有機顔料としては、パーマネントブラウン、パラブラウン、ベンズイミダゾロンブラウン等のアゾ系顔料及びチオインジゴブラウン等の縮合多環系顔料を用いることができる。紫色系有機顔料としては、ファストバイオレット等のアゾ系顔料及び無置換キナクリドン、ジオキサジンバイオレット、ペリレンバイオレット等の縮合多環系顔料を用いることができる。本発明に用いられる有機顔料としては、以上に例示した顔料に限られるものではない。   In addition, as the orange organic pigment, an azo pigment such as permanent orange, resol fast orange, pyrazolone orange, balkan fast orange, or a condensed polycyclic pigment such as quinacridone, perinone orange, or diketopyrrolopyrrole orange may be used. it can. As the brown organic pigment, azo pigments such as permanent brown, para brown and benzimidazolone brown and condensed polycyclic pigments such as thioindigo brown can be used. As the purple organic pigment, azo pigments such as fast violet and condensed polycyclic pigments such as unsubstituted quinacridone, dioxazine violet and perylene violet can be used. The organic pigment used in the present invention is not limited to the pigments exemplified above.

なお、要求される色相に応じて前記各有機顔料を混合して用いてもよい。また、求められる色相及び特性等に応じて同系色の色であっても二種以上を用いてもよい。   In addition, you may mix and use each said organic pigment according to the hue requested | required. Further, two or more kinds of similar colors may be used according to the required hue and characteristics.

有機顔料の添加量は、芯粒子であるシリカ粒子100重量部に対して10〜500重量部であり、好ましくは30〜400重量部、より好ましくは50〜300重量部である。   The addition amount of the organic pigment is 10 to 500 parts by weight, preferably 30 to 400 parts by weight, and more preferably 50 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silica particles as the core particles.

本発明における複合粒子は、シリカ粒子と表面改質剤とを混合し、シリカ粒子の粒子表面を表面改質剤によって被覆し、次いで、表面改質剤によって被覆されたシリカと有機顔料を混合することによって得ることができる。添加した表面改質剤は、ほぼ全量がシリカ表面に被覆される。   In the composite particles in the present invention, silica particles and a surface modifier are mixed, the particle surfaces of the silica particles are coated with the surface modifier, and then the silica coated with the surface modifier and the organic pigment are mixed. Can be obtained. Almost all of the added surface modifier is coated on the silica surface.

シリカ粒子と表面改質剤の混合攪拌、有機顔料と粒子表面に表面改質剤が被覆されているシリカ粒子とを混合攪拌するための機器としては、粉体層にせん断力を加えることのできる装置が好ましく、殊に、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイール型混錬機、ボール型混錬機、ブレード型混錬機、ロール型混錬を用いることができ、ホイール型混錬機がより効果的に使用できる。   As a device for mixing and stirring silica particles and a surface modifier, and mixing and stirring organic pigments and silica particles whose surface is coated with a surface modifier, a shear force can be applied to the powder layer. An apparatus is preferable, and in particular, an apparatus capable of simultaneously performing shearing, spatula and compression, for example, a wheel-type kneading machine, a ball-type kneading machine, a blade-type kneading machine, a roll-type kneading can be used, and a wheel The mold kneader can be used more effectively.

前記ホイール型混練機としては、エッジランナー(「ミックスマラー」、「シンプソンミル」、「サンドミル」と同義語である)、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、コナーミル、リングマラー等があり、このましくはエッジランナー、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、リングマラー、であり、より好ましくはエッジランナーである。前記ボール型混練機としては、振動ミル等がある。前記ブレード型混練機としては、ヘンシェルミキサー、プラネタリーミキサー、ナウターミキサー等がある。前記ロール型混練機としては、エクストルーダー等がある。   Examples of the wheel type kneader include edge runners (synonymous with “mix muller”, “simpson mill”, “sand mill”), multi-mal, stotz mill, wet pan mill, conner mill, ring muller, etc. Are edge runners, multi-mals, stocks mills, wet pan mills, ring mullers, more preferably edge runners. Examples of the ball kneader include a vibration mill. Examples of the blade-type kneader include a Henschel mixer, a planetary mixer, and a nauter mixer. Examples of the roll-type kneader include an extruder.

シリカ粒子の粒子表面を表面改質剤で被覆した後、有機顔料を添加し、混合攪拌して有機顔料を表面改質剤被覆シリカ粒子の粒子表面に付着させる。このとき、必要に応じて乾燥乃至加熱処理を行ってもよい。有機顔料は少量ずつを、5分〜24時間、好ましくは5分〜20時間程度の時間をかけながら添加するか、若しくは、シリカ粒子100重量部に対して5〜25重量部の有機顔料を、所望の添加量となるまで分割して添加することが好ましい。   After the surface of the silica particles is coated with a surface modifier, an organic pigment is added, mixed and stirred to adhere the organic pigment to the surface of the surface modifier-coated silica particles. At this time, drying or heat treatment may be performed as necessary. The organic pigment is added little by little while taking a time of about 5 minutes to 24 hours, preferably about 5 minutes to 20 hours, or 5 to 25 parts by weight of the organic pigment with respect to 100 parts by weight of silica particles, It is preferable to divide and add until a desired addition amount is obtained.

表面改質剤被覆シリカ粒子表面に有機顔料を付着させた後、必要により更に、乾燥乃至加熱処理を行ってもよい。乾燥乃至加熱処理を行う場合の加熱温度は、通常40〜80℃が好ましく、より好ましくは50〜70℃であり、加熱時間は、10分〜6時間が好ましく、30分〜3時間がより好ましい。   After attaching an organic pigment to the surface modifier-coated silica particle surface, drying or heat treatment may be further performed as necessary. In the case of performing drying or heat treatment, the heating temperature is usually preferably 40 to 80 ° C, more preferably 50 to 70 ° C, and the heating time is preferably 10 minutes to 6 hours, more preferably 30 minutes to 3 hours. .

得られた複合粒子の一次粒子の平均粒子径は1〜100nmであり、より好ましくは1〜50nm、更により好ましくは1〜30nmである。   The average particle diameter of the primary particles of the obtained composite particles is 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm, and still more preferably 1 to 30 nm.

複合粒子のBET比表面積値は、10〜500m/gであることが好ましく、より好ましくは15〜400m/g、更により好ましくは20〜300m/gである。 BET specific surface area value of the composite particles is preferably from 10 to 500 m 2 / g, more preferably 15~400m 2 / g, still more preferably 20 to 300 m 2 / g.

複合粒子の有機顔料の脱離の程度は、後出評価方法における目視観察において、4又は3が好ましく、より好ましくは4である。有機顔料の脱離の程度が2以下の場合には、脱離した有機顔料が再結晶化又は凝集等を起こすことにより粗大化したまま、最終生成物である微小複合粒子粉末に混在するため、好ましくない。   The degree of detachment of the organic pigment from the composite particles is preferably 4 or 3 and more preferably 4 in visual observation in the later evaluation method. When the degree of desorption of the organic pigment is 2 or less, since the desorbed organic pigment is coarsened by causing recrystallization or aggregation or the like, it is mixed in the fine composite particle powder as the final product. It is not preferable.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材は、上記複合粒子をアルカリで処理して一部のシリカ成分が残存するように、シリカ又はシリカ及び表面改質剤を溶解することで得られる。   The coloring material of the inkjet ink according to the present invention can be obtained by treating the composite particles with an alkali and dissolving silica or silica and a surface modifier so that a part of the silica component remains.

溶解に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア等を使用することができる。   As the alkali used for dissolution, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution, ammonia, or the like can be used.

溶解処理を行う際の溶解液中の複合粒子濃度は、水100mlに対して1.0〜30.0重量部が好ましく、より好ましくは2.5〜25.0重量部、更に好ましくは5.0〜20.0重量部である。   The composite particle concentration in the solution at the time of the dissolution treatment is preferably 1.0 to 30.0 parts by weight, more preferably 2.5 to 25.0 parts by weight, still more preferably 5. 0 to 20.0 parts by weight.

複合粒子中のシリカ粒子又はシリカ粒子及び表面改質剤の溶解処理を行う際の溶解液のアルカリ量は、シリカ粒子又はシリカ粒子及び表面改質剤を全量溶解させるために必要なアルカリ量の0.01〜0.95倍が好ましく、より好ましくは0.02〜0.90倍、更に好ましくは0.05〜0.85倍である。0.95倍を超えるアルカリ量で処理した場合、シリカ粒子又はシリカ粒子及び表面改質剤が完全に溶解してしまうために、本発明の目的とするインクジェット用インクの着色材を得ることができない。アルカリ量が0.01倍より少ない場合、シリカ粒子又はシリカ粒子及び表面改質剤を、インクジェット用インクの着色材に対して9重量%以下まで溶解させるのに非常に長時間を有するために工業的に好ましくない。   The alkali amount of the solution when the silica particles in the composite particles or the silica particles and the surface modifier are dissolved is 0 of the alkali amount necessary for dissolving the silica particles or the silica particles and the surface modifier in its entirety. 0.01 to 0.95 times are preferable, 0.02 to 0.90 times are more preferable, and 0.05 to 0.85 times are more preferable. When treated with an alkali amount exceeding 0.95 times, the silica particles or the silica particles and the surface modifier are completely dissolved, so that it is not possible to obtain the ink-jet ink coloring material of the present invention. . When the amount of alkali is less than 0.01 times, the silica particles or the silica particles and the surface modifier are industrially used because it takes a very long time to dissolve up to 9% by weight or less with respect to the coloring material of the inkjet ink. Is not preferable.

複合粒子中のシリカ粒子又はシリカ粒子及び表面改質剤の溶解処理を行う際のpHは10.0〜13.8が好ましく、より好ましくは11.0〜13.6であり、更に好ましくは11.5〜13.4である。pHが13.8を超えると、アルカリによる有機顔料へのダメージが大きくなり、良好な耐候性を有するインクジェット用インクの着色材を得ることが困難である。pHが10.0未満の場合、複合粒子中のシリカ粒子又はシリカ粒子及び表面改質剤を、インクジェット用インクの着色材に対して9重量%以下まで溶解させるのに非常に長時間を有するために工業的に好ましくない。   The pH when the silica particles in the composite particles or the silica particles and the surface modifier are dissolved is preferably 10.0 to 13.8, more preferably 11.0 to 13.6, and still more preferably 11. .5 to 13.4. When the pH exceeds 13.8, damage to the organic pigment due to alkali increases, and it is difficult to obtain a colorant for inkjet ink having good weather resistance. When the pH is less than 10.0, it takes a very long time to dissolve the silica particles or the silica particles in the composite particles and the surface modifier to 9% by weight or less with respect to the colorant of the ink jet ink. Industrially unfavorable.

溶解処理を行う際の処理温度は、40〜100℃が好ましく、より好ましくは45〜90℃、更により好ましくは50〜80℃である。40℃未満の場合にはシリカの溶解に50時間を超えるような長時間を要するため、工業的に不利となる。100℃を超える場合には、有機顔料へのダメージにより良好な耐候性を有するインクジェット用インクの着色材を得ることが困難であるとともに、オートクレーブ等の装置を必要とするため工業的にも好ましくない。   40-100 degreeC is preferable, as for the process temperature at the time of performing a melt | dissolution process, More preferably, it is 45-90 degreeC, More preferably, it is 50-80 degreeC. When the temperature is lower than 40 ° C., it takes a long time exceeding 50 hours to dissolve the silica, which is industrially disadvantageous. When the temperature exceeds 100 ° C., it is difficult to obtain a coloring material for inkjet ink having good weather resistance due to damage to the organic pigment, and an apparatus such as an autoclave is required, which is not industrially preferable. .

溶解処理を行う際の処理時間は、5分〜50時間が好ましく、より好ましくは10分〜30時間、更により好ましくは20分〜10時間である。処理時間が50時間より長い場合、長時間の溶解処理となるため工業的に好ましくない。   The treatment time for performing the dissolution treatment is preferably 5 minutes to 50 hours, more preferably 10 minutes to 30 hours, and even more preferably 20 minutes to 10 hours. When the treatment time is longer than 50 hours, it is industrially unfavorable because a long-time dissolution treatment is required.

溶解処理後、固形分と溶解液を濾別、洗浄後、通常の乾燥又は凍結乾燥させる方法を用いて取り出すことができる。本発明で得られたインクジェット用インクの着色材は、通常の乾燥を行った場合においてもシリカ又はシリカ及び表面改質剤による静電反発効果により分散が容易である。   After the dissolution treatment, the solid content and the solution can be separated by filtration, washed, and then taken out using a normal drying or freeze-drying method. The coloring material of the ink jet ink obtained in the present invention is easily dispersible due to the electrostatic repulsion effect of silica or silica and a surface modifier even when subjected to normal drying.

次に、本発明に係るインクジェット用インクの製造方法について述べる。   Next, a method for producing an ink jet ink according to the present invention will be described.

本発明に係るインクジェット用インクは、所定量の本発明に係るインクジェット用インクの着色材、分散剤及び水、必要により、浸透剤、保湿剤、水溶性溶剤、pH調整剤、防腐剤等の添加剤とを分散機により混合分散して、一次分散液を作製した後、更に水、水溶性溶剤及びその他添加剤を添加して混合分散し、次いで、メンブランフィルターを用いて濾過することによって得られる。   The ink-jet ink according to the present invention includes a predetermined amount of a coloring material, a dispersant and water of the ink-jet ink according to the present invention, and if necessary, a penetrant, a humectant, a water-soluble solvent, a pH adjuster, a preservative, It is obtained by mixing and dispersing the agent with a disperser to prepare a primary dispersion, further adding and mixing water, a water-soluble solvent and other additives, followed by filtration using a membrane filter. .

前記分散機としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ビーズミル、コロイドミル、2本又は3本ロールミル、超音波ホモジナイザ、高圧ホモジナイザ等を使用することができる。   As the disperser, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, a bead mill, a colloid mill, a two or three roll mill, an ultrasonic homogenizer, a high pressure homogenizer, and the like can be used.

<作用>
本発明において、最も重要な点は、本発明に係るインクジェット用インクの着色材は、一次粒子径が微小であり粒子サイズが均一化されているとともに、高い着色力と優れた分散性を有し、且つ、耐候性にも優れているという事実である。
<Action>
In the present invention, the most important point is that the colorant of the ink-jet ink according to the present invention has a fine primary particle size, a uniform particle size, and high coloring power and excellent dispersibility. And it is the fact that it is also excellent in weather resistance.

本発明に係るインクジェット用インクの着色材が高い着色力と優れた分散性を有する理由について、一般に、単に微細化しただけの有機顔料は粒子の表面エネルギーが非常に高いため凝集を起こしやすく、ビヒクル中において微細な粒子状態を維持することが困難であるが、本発明に係るインクジェット用インクの着色材は、有機顔料にシリカを内包するためにζ電位の絶対値が大きくなり、ビヒクル中で静電反発効果が得られ、ビヒクル中においても微細な状態で分散することができ、高い着色力を得ることができたものと考えている。また、本発明に係るインクジェット用インクの着色材が優れた耐候性を有する理由について、耐候性の高いシリカが有機顔料に内包されていることにより、有機顔料を微細化した場合でも耐候性が維持、向上するためと本発明者は推測している。   Regarding the reason why the coloring material of the ink-jet ink according to the present invention has high coloring power and excellent dispersibility, in general, an organic pigment that has been simply miniaturized tends to cause aggregation because the surface energy of the particles is very high, and the vehicle Although it is difficult to maintain a fine particle state in the ink, the colorant of the ink jet ink according to the present invention has an absolute value of ζ potential because the silica is included in the organic pigment, so that it remains static in the vehicle. It is considered that an electric repulsion effect was obtained, and it could be dispersed in a fine state even in the vehicle, and a high coloring power could be obtained. In addition, the reason why the colorant of the ink-jet ink according to the present invention has excellent weather resistance is that the weather resistance is maintained even when the organic pigment is refined by including silica with high weather resistance in the organic pigment. In order to improve, this inventor presumes.

本発明に係るインクジェット用インクが分散性及び分散安定性に優れている理由として、本発明者は、本発明に係るインクジェット用インクの着色材を用いたことに起因して、有機顔料にシリカを内包するためにζ電位の絶対値が大きくなり、ビヒクル中で静電反発効果が得られ、ビヒクル中においても微細な状態で分散及び該分散性を維持することができたためと考えている。   The reason why the inkjet ink according to the present invention is excellent in dispersibility and dispersion stability is that the present inventor used silica for the organic pigment due to the use of the colorant of the inkjet ink according to the present invention. It is considered that the absolute value of the ζ potential is increased for inclusion, an electrostatic repulsion effect is obtained in the vehicle, and the dispersion and dispersibility can be maintained in a fine state even in the vehicle.

以下、本発明における実施例を示し、本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

各粒子粉末の平均一次粒子径は、いずれも電子顕微鏡写真に示される粒子350個の粒子径をそれぞれ測定し、その平均値で示した。   The average primary particle size of each particle powder was measured by measuring the particle size of 350 particles shown in the electron micrograph, and the average particle size was indicated by the average value.

各粒子粉末の一次粒子の粒子径の粒度分布は、下記の方法により求めた幾何標準偏差値で示した。   The particle size distribution of the primary particle size of each particle powder was indicated by a geometric standard deviation value obtained by the following method.

即ち、上記電子顕微鏡写真に示される粒子の粒子径を測定した値を、その測定値から計算して求めた粒子の実際の粒子径と個数から統計学的手法に従って対数正規確率紙上に横軸に粒子径を、縦軸に所定の粒子径区間のそれぞれに属する粒子の累積個数(積算フルイ下)を百分率でプロットする。そして、このグラフから粒子の個数が50%及び84.13%のそれぞれに相当する粒子径の値を読みとり、幾何標準偏差値=積算フルイ下84.13%における粒子径/積算フルイ下50%における粒子径(幾何平均径)に従って算出した値で示した。幾何標準偏差値が1に近いほど、一次粒子の粒子径の粒度分布が優れていることを意味する。   That is, the value obtained by measuring the particle diameter of the particles shown in the above electron micrograph is calculated on the horizontal axis on the log normal probability paper according to the statistical method from the actual particle diameter and the number of particles calculated from the measured value. The particle diameter is plotted on the vertical axis in terms of the cumulative number of particles belonging to each of the predetermined particle diameter sections (under integrated sieve) as a percentage. Then, from this graph, the particle diameter values corresponding to the number of particles of 50% and 84.13% are read, and the geometric standard deviation value = particle diameter under integrated fluid 84.13% / under integrated fluid 50%. The value was calculated according to the particle diameter (geometric mean diameter). The closer the geometric standard deviation value is to 1, the better the particle size distribution of the primary particles.

各粒子粉末の個数換算平均粒子径及び体積換算平均粒子径は、被測定粒子粉末と水を混合した水溶液を、超音波分散機を用いて1分間分散させた後、動的光散乱法「濃厚系粒径アナライザー FPAR−1000」(大塚電子株式会社)を用いて測定した。   The number-average particle size and the volume-average particle size of each particle powder are determined by dispersing an aqueous solution obtained by mixing the particle powder to be measured and water for 1 minute using an ultrasonic disperser, It was measured using a system particle size analyzer FPAR-1000 "(Otsuka Electronics Co., Ltd.).

比表面積値は、BET法により測定した値で示した。   The specific surface area value was indicated by a value measured by the BET method.

シリカ粒子の粒子表面に被覆されている表面改質剤の被覆量及び複合粒子粉末に付着している有機顔料の被覆量は、「堀場金属炭素・硫黄分析装置EMIA−2200型」(株式会社堀場製作所製)を用いて炭素量を測定することにより求めた。   The coating amount of the surface modifier coated on the particle surface of the silica particles and the coating amount of the organic pigment adhering to the composite particle powder are “Horiba Metal Carbon / Sulfur Analyzer EMIA-2200 Model” (Horiba Co., Ltd.). It was determined by measuring the amount of carbon using a manufacturer).

インクジェット用インクの着色材に内包されるシリカ量は、「蛍光X線分析装置3063M型」(理学電機工業株式会社製)を使用し、JIS K 0119の「けい光X線分析通則」に従って測定した。   The amount of silica contained in the colorant of the ink jet ink was measured using a “fluorescence X-ray analyzer 3063M type” (manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.) according to “General X-ray fluorescence analysis rules” of JIS K 0119. .

インクジェット用インクの着色材のζ電位は、イオン交換水を用いてインクジェット用インクの着色材が0.5g/lの濃度になるように調製し、超音波分散機を用いて3分間分散させた後、「Model501」(PEN KEN社製)を用い、電気泳動法により測定した。   The ζ potential of the coloring material of the ink-jet ink was adjusted so that the coloring material of the ink-jet ink had a concentration of 0.5 g / l using ion-exchanged water, and was dispersed for 3 minutes using an ultrasonic disperser. Then, it measured by the electrophoresis method using "Model501" (made by PEN KEN).

各粒子粉末の色相は、試料0.5gとヒマシ油0.5mlとをフーバー式マーラーで練ってペースト状とし、このペーストにクリアラッカー4.5gを加え、混練、塗料化してキャストコート紙上に150μm(6mil)のアプリケーターを用いて塗布した塗布片(塗膜厚み:約30μm)を作製し、「分光測色計CM−3610d」(ミノルタ株式会社製)を用いて測定を行い、JIS Z 8929に定めるところに従って表色指数で示した。なお、C値は彩度を表し、下記数1に従って求めることができる。 The hue of each particle powder is 0.5 g of a sample and 0.5 ml of castor oil, kneaded with a Hoover-type Mahler to form a paste. To this paste, 4.5 g of clear lacquer is added, kneaded and coated to form 150 μm on cast coated paper. An application piece (coating thickness: about 30 μm) applied using a (6 mil) applicator is prepared and measured using a “spectral colorimeter CM-3610d” (manufactured by Minolta Co., Ltd.). The color index is shown according to the definition. The C * value represents saturation and can be obtained according to the following formula 1.

<数1>
値=((a値)+(b値)1/2
<Equation 1>
C * value = ((a * value) 2 + (b * value) 2 ) 1/2

各粒子粉末の着色力は、まず下記に示す方法に従って作製した原色エナメルと展色エナメルのそれぞれを、キャストコート紙上に150μm(6mil)のアプリケーターを用いて塗布して塗布片を作製し、「分光測色計CM−3610d」(ミノルタ株式会社製)を用いてL値を測色し、その差をΔL値とした。 The coloring power of each particle powder is as follows. First, each of the primary color enamel and the color development enamel prepared according to the method shown below is applied onto a cast coated paper using a 150 μm (6 mil) applicator to prepare a coated piece. The L * value was measured using a colorimeter CM-3610d (manufactured by Minolta Co., Ltd.), and the difference was taken as the ΔL * value.

次いで、インクジェット用インクの着色材の標準試料として、インクジェット用インクの着色材を作製する際に用いた有機顔料を用いて、上記と同様にして原色エナメルと展色エナメルの塗布片を作製し、各塗布片のL値を測色し、その差をΔLs値とした。 Next, as a standard sample of the ink-jet ink colorant, using the organic pigment used when preparing the ink-jet ink colorant, a coating piece of primary color enamel and color-enameled enamel is produced in the same manner as described above. The L * value of each coated piece was measured and the difference was taken as the ΔLs * value.

得られたインクジェット用インクの着色材のΔL値と標準試料のΔLs値を用いて下記数2に従って算出した値を着色力(%)として示した。 The value calculated according to the following equation 2 using DerutaLs * value of [Delta] L * value and the standard sample of the coloring material of the ink-jet ink thus obtained are shown as the tinting strength (%).

<数2>
着色力(%)=100+{(ΔLs値−ΔL値)×10}
<Equation 2>
Tinting strength (%) = 100 + {( ΔLs * value -Delta L * value) × 10}

原色エナメルの作製:
上記試料粉体10gとアミノアルキッド樹脂16g及びシンナー6gとを配合して、3mmφガラスビーズ90gと共に140mlのガラスビンに添加し、次いで、ペイントシェーカーで45分間混合分散した後、アミノアルキッド樹脂50gを追加し、更に5分間ペイントシェーカーで分散させて、原色エナメルを作製した。
Production of primary color enamel:
10g of the above sample powder, 16g of amino alkyd resin and 6g of thinner were mixed and added to a 140ml glass bottle together with 90g of 3mmφ glass beads. After mixing and dispersing for 45 minutes with a paint shaker, 50g of amino alkyd resin was added. Further, the primary color enamel was prepared by dispersing with a paint shaker for 5 minutes.

展色エナメルの作製:
上記原色エナメル12gとアミラックホワイト(二酸化チタン分散アミノアルキッド樹脂)80gとを配合し、ペイントシェーカーで15分間混合分散して、展色エナメルを作製した。
Production of color-enamel:
The primary color enamel (12 g) and amylac white (titanium dioxide-dispersed aminoalkyd resin) (80 g) were blended and mixed and dispersed for 15 minutes with a paint shaker to produce a color-enamel.

各粒子粉末の耐候性は、前述の着色力を測定するために作製した原色エナメルを、冷間圧延鋼板(0.8mm×70mm×150mm)に150μmの厚みで塗布、乾燥して塗膜を形成し、得られた測定用塗布片の半分を金属製フォイルで覆い、「アイ スーパーUVテスター SUV−W13」(岩崎電気株式会社製)を用いて、紫外線を照射強度100mW/cmで6時間連続照射した後、金属製フォイルで覆うことによって紫外線が照射されなかった部分と紫外線照射した部分との色相(L値、a値、b値)をそれぞれ測定し、下記数3に従って算出したΔE値によって示した。 For the weather resistance of each particle powder, the primary color enamel prepared for measuring the coloring power described above was applied to a cold-rolled steel plate (0.8 mm x 70 mm x 150 mm) at a thickness of 150 µm and dried to form a coating film. Then, half of the obtained coating piece for measurement was covered with a metal foil, and “I Super UV Tester SUV-W13” (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) was used for 6 hours continuously with an irradiation intensity of 100 mW / cm 2. After the irradiation, the hue (L * value, a * value, b * value) of the portion not irradiated with ultraviolet rays and the portion irradiated with ultraviolet rays was measured by covering with a metal foil, and calculated according to the following formula 3. Indicated by ΔE * value.

<数3>
ΔE値=((ΔL値)+(Δa値)+(Δb値)1/2
ΔL値: 比較する試料の紫外線照射有無のL値の差
Δa値: 比較する試料の紫外線照射有無のa値の差
Δb値: 比較する試料の紫外線照射有無のb値の差
<Equation 3>
ΔE * value = ((ΔL * value) 2 + (Δa * value) 2 + (Δb * value) 2 ) 1/2
ΔL * value: difference in L * value of sample to be compared with UV irradiation Δa * value: difference in a * value of sample to be compared with UV irradiation Δb * value: b * value of sample to be compared with UV irradiation difference

複合粒子に付着している有機顔料の脱離の程度は、下記の方法により4段階で評価した。4が複合粒子の粒子表面からの有機顔料の脱離量が少ないことを示す。   The degree of detachment of the organic pigment adhering to the composite particles was evaluated in four stages by the following method. 4 indicates that the amount of the organic pigment released from the particle surface of the composite particle is small.

被測定粒子粉末2gとエタノール20mlを50mlの三角フラスコに入れ、60分間超音波分散を行った後、回転数10,000rpmで15分間遠心分離を行い、被測定粒子粉末と溶剤部分とを分離した。得られた被測定粒子粉末を80℃で1時間乾燥させ、電子顕微鏡写真に示される視野の中に存在する、脱離して再凝集した有機顔料の個数を目視で観察し、4段階で評価した。   2 g of particle powder to be measured and 20 ml of ethanol were placed in a 50 ml Erlenmeyer flask, subjected to ultrasonic dispersion for 60 minutes, and then centrifuged at 10,000 rpm for 15 minutes to separate the particle particle to be measured and the solvent part. . The obtained particle powder to be measured was dried at 80 ° C. for 1 hour, and the number of detached and re-aggregated organic pigment present in the field of view shown in the electron micrograph was visually observed and evaluated in four stages. .

1:複合粒子100個当たりに30個以上。
2:複合粒子100個当たりに10個以上30個未満。
3:複合粒子100個当たりに5個以上10個未満。
4:複合粒子100個当たりに5個未満。
1: 30 or more per 100 composite particles.
2: 10 or more and less than 30 per 100 composite particles.
3: 5 or more and less than 10 per 100 composite particles.
4: Less than 5 per 100 composite particles.

インクジェット用インクの着色力は、インクジェット用インクの着色材の濃度を0.08重量%に調整した水溶液を石英セルに入れ、最も光吸収の大きな波長における吸光係数を、「自記光電分光光度計UV−2100」(株式会社島津製作所製)を用いてそれぞれ測定し、下記数4に従って算出した比吸光係数εによって示した。比吸光係数の値が大きいほど、インクジェット用インクの着色材を含む分散体の着色力が高いことを示す。 The coloring power of the inkjet ink is determined by putting an aqueous solution in which the concentration of the coloring material of the inkjet ink is adjusted to 0.08% by weight into a quartz cell, and calculating the extinction coefficient at the wavelength with the largest light absorption by referring to “Self-recorded photoelectric spectrophotometer UV”. -2100 "(manufactured by Shimadzu Corporation), and indicated by a specific extinction coefficient ε w calculated according to the following formula 4. It shows that the coloring power of the dispersion containing the coloring material of inkjet ink is so high that the value of a specific extinction coefficient is large.

<数4>
ε=ε/ε
ε:比吸光係数
ε:各インクジェット用インクの着色材の単位重量当たりの吸光係数
ε:各インクジェット用インクの着色材の原料として用いている有機顔料の単位重量当たりの吸光係数
<Equation 4>
ε w = ε h / ε 0
ε w : Specific absorption coefficient ε h : Absorption coefficient per unit weight of the coloring material of each inkjet ink ε 0 : Absorption coefficient per unit weight of the organic pigment used as a raw material of the coloring material of each inkjet ink

インクジェット用インク中の分散平均粒子径Dd50、分散粒子径Dd84及び分散最大粒子径Dd99は、動的光散乱法「濃厚系粒子径アナライザー FPAR−1000」(大塚電子株式会社製)を用いて測定した。なお、幾何標準偏差値(Dd84/Dd50)は、積算フルイ下84.13%における粒子径(Dd84)/積算フルイ下50%における粒子径(Dd50)に従って算出した値で示した。幾何標準偏差値(Dd84/Dd50)が1に近いほど、インクジェット用インク中における挙動粒子径の粒度分布が優れていることを意味する。 The dispersion average particle diameter Dd 50 , the dispersion particle diameter Dd 84 and the dispersion maximum particle diameter Dd 99 in the inkjet ink are determined using a dynamic light scattering method “Dense System Particle Size Analyzer FPAR-1000” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Measured. The geometric standard deviation value (Dd 84 / Dd 50 ) is a value calculated in accordance with the particle diameter (Dd 84 ) at 84.13% under the integrated sieve / the particle diameter (Dd 50 ) at 50% under the integrated sieve. As the geometric standard deviation value (Dd 84 / Dd 50 ) is closer to 1, it means that the particle size distribution of the behavior particle diameter in the ink-jet ink is excellent.

インクジェット用インクの分散安定性は、インク25mlを50mlの比色管に入れ、60℃で1ヶ月間静置した後、インクジェット用インクの着色材の沈降程度を目視で評価し、下記の5段階で評価を行った。   The dispersion stability of the ink for ink-jet was evaluated by visually evaluating the degree of sedimentation of the colorant of the ink-jet ink after placing 25 ml of ink in a 50-ml colorimetric tube and allowing it to stand at 60 ° C. for one month. Was evaluated.

1:非着色部分が10cm以上。
2:非着色部分が5cm以上、10cm未満。
3:非着色部分が1cm以上、5cm未満。
4:非着色部分が1cm未満。
5:非着色部分が認められず。
1: The non-colored part is 10 cm or more.
2: The non-colored part is 5 cm or more and less than 10 cm.
3: The non-colored part is 1 cm or more and less than 5 cm.
4: The non-colored part is less than 1 cm.
5: A non-colored part is not recognized.

インクジェット用インクの個数換算分散粒子径の変化率は、インクを60℃で1ヶ月間静置した後、前記動的光散乱法「濃厚系粒子径アナライザー FPAR−1000」(大塚電子株式会社製)を用いて測定し、静置前後の個数換算分散粒子径の変化量を静置前の値で除した値を変化率として百分率で示した。   The rate of change in the number-of-dispersed dispersed particle size of the inkjet ink is determined by the dynamic light scattering method “Dense Particle Size Analyzer FPAR-1000” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after the ink is allowed to stand at 60 ° C. for 1 month. The value obtained by dividing the amount of change in the number-converted dispersed particle diameter before and after standing by the value before standing was expressed as a percentage as the rate of change.

インクジェット用インクの色相及び彩度は、普通紙「KB」(コクヨ株式会社製)に記録した印刷画像の色相を「多光源分光測色計MSC−IS−2D」(スガ試験機株式会社製)を用いてJIS Z 8729に定めるところに従って表色指数L値、a値、b値及びC値で示した。 The hue and saturation of the ink-jet ink is the same as that of the printed image recorded on plain paper “KB” (manufactured by KOKUYO Co., Ltd.) “multi-light source spectrophotometer MSC-IS-2D” (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The color index L * value, a * value, b * value and C * value are shown in accordance with JIS Z 8729.

インクジェット用インクの耐候性は、普通紙「KB」(コクヨ株式会社製)に記録した記録紙の半分を金属製フォイルで覆い、「アイ スーパーUVテスター SUV−W13」(岩崎電気株式会社製)を用いて、紫外線を照射強度100mW/cmで6時間連続照射した後、紫外線が照射された部分と、金属製フォイルで覆うことによって紫外線が照射されなかった部分との色相(L値、a値、b値)を「多光源分光測色計MSC−IS−2D」(スガ試験機株式会社製)を用いてそれぞれ測定し、金属製フォイルで覆うことによって紫外線が照射されなかった部分の測定値を基準に、上記数3に従って算出したΔE値によって耐光性を示した。 The ink-jet ink has a weather resistance that covers half of the recording paper recorded on plain paper “KB” (manufactured by KOKUYO Co., Ltd.) with a metal foil, and “I Super UV Tester SUV-W13” (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.). The hue (L * value, a between the portion irradiated with ultraviolet rays and the portion not irradiated with ultraviolet rays by covering with a metal foil after continuous irradiation with ultraviolet rays at an irradiation intensity of 100 mW / cm 2 for 6 hours. * Value, b * value) were measured using “multi-light source spectrocolorimeter MSC-IS-2D” (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) and covered with a metal foil, which was not irradiated with ultraviolet rays. The light resistance was shown by the ΔE * value calculated according to the above equation 3 based on the measured value.

インクジェット用インクの耐目詰まり性は、インクをインクジェットプリンター「Deskjet 970Cxi」(HEWLETT PACKARD社製)のカートリッジに入れて、普通紙「KB」(コクヨ株式会社製)に室温で印字を行い、印字の乱れ、欠け又は不吐出の程度を目視で評価し、下記の5段階で評価を行った。   Ink-jet ink clogging resistance is determined by placing the ink in a cartridge of an inkjet printer “Deskjet 970Cxi” (made by HEWLETT PACKARD) and printing on plain paper “KB” (made by KOKUYO Corporation) at room temperature. The degree of turbulence, chipping or non-ejection was visually evaluated and evaluated in the following five stages.

1:1枚目から印字の乱れ、欠け又は不吐出が有り。
2:5枚目から印字の乱れ、欠け又は不吐出が有り。
3:10枚目から印字の乱れ、欠け又は不吐出が有り。
4:20枚目から印字の乱れ、欠け又は不吐出が有り。
5:25枚目から印字の乱れ、欠け又は不吐出が有り。
1: There is print disorder, chipping or non-ejection from the 1st sheet.
2: Print disorder, chipping, or non-ejection from the fifth sheet.
3: Print disorder, chipping or non-ejection from the 10th sheet.
4: Print disorder, chipping or non-ejection from the 20th sheet.
5: Print disorder, chipping or non-ejection from the 25th sheet.

<複合粒子1:複合粒子粉末の製造>
シリカ1(平均一次粒子径:16nm、BET比表面積値:204.3m/g、耐光性ΔE:5.36)7.0kgに、メチルハイドロジェンポリシロキサン(商品名:TSF484:GE東芝シリコーン株式会社製)140gを、エッジランナーを稼動させながら添加し、588N/cmの線荷重で30分間混合攪拌を行った。なお、このときの攪拌速度は22rpmで行った。
<Composite Particle 1: Production of Composite Particle Powder>
To 7.0 kg of silica 1 (average primary particle size: 16 nm, BET specific surface area value: 204.3 m 2 / g, light resistance ΔE * : 5.36), methyl hydrogen polysiloxane (trade name: TSF484: GE Toshiba Silicone) 140 g) was added while operating the edge runner, and mixed and stirred for 30 minutes at a linear load of 588 N / cm. The stirring speed at this time was 22 rpm.

次に、有機顔料B(種類:フタロシアニン系顔料、平均粒子径:80nm、BET比表面積値:87.9m/g、幾何標準偏差値:2.15、L値:23.04、a値:5.99、b値:−13.16、C値:14.46、耐光性ΔE:8.83、ζ電位:−2.9mV)7.0kgを、エッジランナーを稼動させながら30分間かけて添加し、更に392N/cmの線荷重で120分間混合攪拌を行い、メチルハイドロジェンポリシロキサン被覆に有機顔料Bを付着させ、複合粒子1を得た。なお、このときの攪拌速度は22rpmで行った。 Next, organic pigment B (type: phthalocyanine pigment, average particle size: 80 nm, BET specific surface area value: 87.9 m 2 / g, geometric standard deviation value: 2.15, L * value: 23.04, a * (Value: 5.99, b * value: −13.16, C * value: 14.46, light resistance ΔE * : 8.83, ζ potential: −2.9 mV) 7.0 kg, the edge runner was operated The mixture was added over 30 minutes, and further mixed and stirred at a line load of 392 N / cm for 120 minutes to attach the organic pigment B to the methylhydrogenpolysiloxane coating, whereby composite particles 1 were obtained. The stirring speed at this time was 22 rpm.

得られた複合粒子1は、平均一次粒子径が20nmであり、BET比表面積値は89.1m/g、個数換算平均粒子径は26nm、体積換算平均粒子径は94nm、幾何標準偏差値は1.26であった。色相のうちL値は26.95、a値は5.74、b値は−12.66、C値は13.90であり、有機顔料の脱離の程度は4であった。着色力は93%、耐光性ΔEは2.15、ζ電位は−22.8mVであった。また、メチルハイドロジェンポリシロキサンの被覆量はC換算で0.53重量%であった。付着している有機顔料BはC換算で33.19重量%(シリカ粒子粉末100重量部に対して約100重量部に相当する)であった。 The obtained composite particles 1 have an average primary particle diameter of 20 nm, a BET specific surface area value of 89.1 m 2 / g, a number-converted average particle diameter of 26 nm, a volume-converted average particle diameter of 94 nm, and a geometric standard deviation value of 1.26. Among the hues, the L * value was 26.95, the a * value was 5.74, the b * value was -12.66, the C * value was 13.90, and the degree of desorption of the organic pigment was 4. . The coloring power was 93%, the light resistance ΔE * was 2.15, and the ζ potential was −22.8 mV. The coating amount of methyl hydrogen polysiloxane was 0.53% by weight in terms of C. The adhering organic pigment B was 33.19% by weight in terms of C (corresponding to about 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silica particle powder).

得られた複合粒子1の電子顕微鏡写真の観察結果より、添加した有機顔料Bの粒子がほとんど認められないことから、有機顔料Bのほぼ全量がメチルハイドロジェンポリシロキサン被覆に付着していることが認められた。   From the observation result of the electron micrograph of the obtained composite particle 1, since almost no particles of the added organic pigment B are observed, it is confirmed that almost all of the organic pigment B is attached to the methylhydrogenpolysiloxane coating. Admitted.

<実施例1−1:インクジェット用インクの着色材の製造>
3lのビーカーに、上記で得られた複合粒子粉末300gと0.65mol/lの水酸化ナトリウム水溶液2l(芯粒子であるシリカ粒子及び表面改質剤を溶解できる理論量の0.2倍)を入れ、pHを13.1とし、60℃で30分間攪拌した。これを濾過、水洗後、乾燥させてインクジェット用インクの着色材を得た。
<Example 1-1: Production of coloring material for ink-jet ink>
In a 3 l beaker, 300 g of the composite particle powder obtained above and 2 l of a 0.65 mol / l sodium hydroxide aqueous solution (0.2 times the theoretical amount capable of dissolving the silica particles and the surface modifier as core particles). The pH was 13.1 and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes. This was filtered, washed with water, and then dried to obtain a colorant for inkjet ink.

得られたインクジェット用インクの着色材は、インクジェット用インクの着色材が内包するシリカ量は、Si換算で1.04重量%、平均一次粒子径が15nm、BET比表面積値が82.4m/g、個数換算平均粒子径が21nm、体積換算平均粒子径が75nm、幾何標準偏差値が1.31であった。色相のうちL値は25.39、a値は−5.90、b値は−12.95、C値は14.23、着色力は105%であり、耐光性ΔEは3.54、ζ電位は−13.6mVであった。 The resulting ink-jet ink colorant has a silica content of 1.04% by weight in terms of Si, an average primary particle diameter of 15 nm, and a BET specific surface area value of 82.4 m 2 / g, the number-converted average particle diameter was 21 nm, the volume-converted average particle diameter was 75 nm, and the geometric standard deviation value was 1.31. Among the hues, the L * value is 25.39, the a * value is −5.90, the b * value is −12.95, the C * value is 14.23, the coloring power is 105%, and the light resistance ΔE * is 3.54, ζ potential was −13.6 mV.

<実施例2−1:インクジェット用インクの製造>
サンドミルに、イオン交換水67.7重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル1.3重量部を入れて混合した後、該混合溶液に、着色材5.0重量部、ジエチレングリコール10重量部、グリセリン10重量部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル5重量部、トリエタノールアミン0.8重量部及び消泡剤(シリコン系消泡剤)0.2重量部を添加して3時間混合分散させた後、0.5μmのメンブランフィルターを用いて濾過することにより、インクジェット用インクを得た。
<Example 2-1: Production of inkjet ink>
In a sand mill, 67.7 parts by weight of ion-exchanged water and 1.3 parts by weight of polyoxyethylene lauryl ether are mixed and then mixed with 5.0 parts by weight of coloring material, 10 parts by weight of diethylene glycol, and 10 parts by weight of glycerin. Parts, 5 parts by weight of triethylene glycol monobutyl ether, 0.8 parts by weight of triethanolamine and 0.2 parts by weight of an antifoaming agent (silicon-based antifoaming agent) were added and mixed and dispersed for 3 hours, and then 0.5 μm. Inkjet ink was obtained by filtering using a membrane filter.

得られたインクジェット用インクは、インク中の個数換算分散平均粒子径が、18nm、体積換算分散平均粒子径が51nm、分散安定性のうち目視評価が5、個数換算分散粒子径の変化率が6.8%、色相はL値が27.68、a値が5.42、b値が−13.04、C値が14.12、比吸光係数εが2.28、耐候性はΔE値が1.73、耐目詰まり性が5であった。 The obtained inkjet ink has a number-converted dispersion average particle diameter of 18 nm, a volume-converted dispersion average particle diameter of 51 nm, a visual evaluation of 5 among the dispersion stability, and a rate of change of the number-converted dispersed particle diameter of 6. 0.8%, Hue L * value 27.68, a * value 5.42, b * value 13.04, C * value 14.12, specific extinction coefficient ε w 2.28, weather resistance The ΔE * value was 1.73 and the clogging resistance was 5.

前記複合粒子1及び実施例1−1に従って、複合粒子粉末、インクジェット用インクの着色材及びインクジェット用インクを作製した。各製造条件及び得られた複合粒子粉末、インクジェット用インクの着色材及びインクジェット用インクの諸特性を示す。   In accordance with the composite particle 1 and Example 1-1, composite particle powder, a colorant for inkjet ink, and an inkjet ink were prepared. Various characteristics of the production conditions and the obtained composite particle powder, the colorant for the inkjet ink, and the inkjet ink are shown.

シリカ1及び2:
芯粒子として、表1に示す特性を有するシリカ粒子粉末1及び2を用意した。
Silica 1 and 2:
As core particles, silica particle powders 1 and 2 having the characteristics shown in Table 1 were prepared.

Figure 2008019399
Figure 2008019399

有機顔料B、R、Y、G:
有機顔料として、表2に示す特性を有する有機顔料を用意した。

Figure 2008019399
Organic pigments B, R, Y, G:
An organic pigment having the characteristics shown in Table 2 was prepared as the organic pigment.
Figure 2008019399

<複合粒子粉末の製造>
複合粒子2〜4:
芯粒子の種類、表面改質剤の種類及び添加量、表面改質剤の被覆工程におけるエッジランナー処理の線荷重及び時間、有機顔料の付着工程における有機顔料の種類、添加量、エッジランナー処理の線荷重及び時間を種々変化させた以外は、前記複合粒子1と同様にして複合粒子粉末を得た。
<Manufacture of composite particle powder>
Composite particles 2-4:
Type of core particles, type and addition amount of surface modifier, line load and time for edge runner treatment in coating process of surface modifier, type of organic pigment in addition process of organic pigment, addition amount, edge runner treatment A composite particle powder was obtained in the same manner as the composite particle 1 except that the line load and time were variously changed.

このときの製造条件を表3に、得られた複合粒子粉末の諸特性を表4に示す。   The production conditions at this time are shown in Table 3, and various characteristics of the obtained composite particle powder are shown in Table 4.

Figure 2008019399
Figure 2008019399

Figure 2008019399
Figure 2008019399

<インクジェット用インクの着色材の製造>
実施例1−2〜1−7、比較例1−1〜1−3:
複合粒子の種類、アルカリ溶解時における溶解液のpH及び添加するアルカリの理論量対比量、処理温度及び処理時間を種々変化させた以外は、前記実施例1−1と同様にしてインクジェット用インクの着色材を得た。なお、複合粒子粉末の濃度(g/100ml)は、溶解液100mlに対する複合粒子粉末の重量(g)である。なお、実施例1−2は、乾燥工程として、凍結乾燥を行ったものである。
<Manufacture of coloring material for inkjet ink>
Examples 1-2 to 1-7, Comparative Examples 1-1 to 1-3:
The inkjet ink was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the type of composite particles, the pH of the solution at the time of alkali dissolution, the theoretical amount of the alkali to be added, the treatment temperature and the treatment time were variously changed. A colorant was obtained. The concentration (g / 100 ml) of the composite particle powder is the weight (g) of the composite particle powder with respect to 100 ml of the solution. In Example 1-2, freeze-drying was performed as a drying step.

このときの製造条件を表5に、得られたインクジェット用インクの着色材の諸特性を表6に示す。   The production conditions at this time are shown in Table 5, and the characteristics of the coloring material of the obtained ink-jet ink are shown in Table 6.

Figure 2008019399
Figure 2008019399

Figure 2008019399
Figure 2008019399

<インクジェット用インク>
実施例2−2〜2−7、比較例2−1〜2−11:
インクジェット用インクの着色材の種類を種々変化させた以外は、前記実施例2−1と同様にしてインクジェット用インクを得た。
<Inkjet ink>
Examples 2-2 to 2-7, comparative examples 2-1 to 2-11:
An inkjet ink was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the type of the colorant for the inkjet ink was variously changed.

このときの製造条件を表7に、得られたインクジェット用インクの諸特性を、表8及び表9に示す。   Table 7 shows the manufacturing conditions at this time, and Tables 8 and 9 show the characteristics of the obtained ink-jet ink.

Figure 2008019399
Figure 2008019399

Figure 2008019399
Figure 2008019399

Figure 2008019399
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本発明に係るインクジェット用インクの着色材は、一次粒子径が微小であり粒子サイズが均一化されているとともに、高い着色力と優れた分散性を有し、且つ、耐候性に優れているので、インクジェット用インクの着色材として好適である。
また、本発明に係るインクジェット用インクは、分散性、分散安定性及び耐候性に優れているので、インクジェット用インクとして好適である。
The colorant of the inkjet ink according to the present invention has a fine primary particle size, a uniform particle size, high coloring power, excellent dispersibility, and excellent weather resistance. It is suitable as a coloring material for inkjet ink.
Moreover, since the inkjet ink according to the present invention is excellent in dispersibility, dispersion stability, and weather resistance, it is suitable as an inkjet ink.

Claims (3)

有機顔料にシリカが内包されている微小複合粒子からなることを特徴とするインクジェット用インクの着色材。 An ink-jet ink coloring material comprising fine composite particles in which silica is encapsulated in an organic pigment. 微小複合粒子に含まれるシリカが、微小複合粒子粉末に対して、Si換算で0.001〜9重量%であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット用インクの着色材。 2. The colorant for an inkjet ink according to claim 1, wherein the silica contained in the fine composite particles is 0.001 to 9% by weight in terms of Si with respect to the fine composite particle powder. 請求項1又は請求項2に記載のインクジェット用インクの着色材を含有するインクジェット用インク。
An ink-jet ink comprising the ink-jet ink colorant according to claim 1.
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