JP2010065130A - Manufacturing method for pigment dispersion, water-based ink for inkjet recording, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顔料分散体の製造方法、ならびにインクジェット記録用水性インクおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a pigment dispersion, an aqueous ink for inkjet recording, and a method for producing the same.
インクジェット記録用の被記録媒体及びそれに用いるインクについて、例えば発色濃度、定着性、及び解像度など、高品位の記録物を得るための技術が種々検討されている。
インクジェット記録用のインクに用いる着色剤には、耐光性や耐水性等の観点から、顔料が広く用いられている。そして、インクジェットプリンター用の記録液にはブラックインク用の顔料として、一般にカーボンブラックが用いられている。
Various techniques for obtaining high-quality recorded matter such as color density, fixability, and resolution have been studied for recording media for inkjet recording and inks used therefor.
Pigments are widely used as colorants used in ink for ink jet recording from the viewpoint of light resistance and water resistance. Carbon black is generally used as a black ink pigment in recording liquids for ink jet printers.
ブラックインク用の顔料としてカーボンブラックを用いた場合、粒子が微細化され、かつ分散安定化されていないと、高精細度と高度な演色性が得られない。特に、インクジェットプリンター用の記録液においては、分散が不充分な顔料粒子が存在する場合、吐出用ヘッドのノズルの目詰まりという問題に直結する。ところが、カーボンブラックは、一般に一次粒子径が細かく二次凝集性が強いことから、微分散しつつ、かつ分散粒径を安定に保つためには、種々の工夫が必要とされていた。 When carbon black is used as a pigment for black ink, high definition and high color rendering properties cannot be obtained unless the particles are made fine and dispersed and stabilized. In particular, in the case of a recording liquid for an ink jet printer, when pigment particles that are insufficiently dispersed exist, it directly leads to the problem of clogging of the nozzles of the ejection head. However, since carbon black generally has a small primary particle size and strong secondary agglomeration properties, various devices have been required for fine dispersion and to keep the dispersed particle size stable.
このような状況に関連して、インクジェット記録用水系インクに用いられるカーボンブラック顔料として、カーボンブラック顔料が水不溶性ポリマーで被覆されたインクジェット記録用水分散体が提案されており(例えば、特許文献1参照)、画像濃度、画像均一性等に優れるとされている。
しかしながら、特許文献1に記載のインクジェット記録用水分散体では、黒濃度の点では不充分であるだけでなく、より微細化しようとする場合など、微分散後に分散粒径を安定に保つことが難しい場合があった。 However, the aqueous dispersion for ink jet recording described in Patent Document 1 is not only insufficient in terms of black density, but it is difficult to keep the dispersed particle size stable after fine dispersion, for example, when trying to make it finer. There was a case.
近年、ブラックインクとしては、従来以上に印字濃度の高いインクが求められているが、比表面積が大きい、すなわち粒径のより小さいカーボンブラックを安定に分散し、かつ吐出安定性を確保することは難しく、従来の技術のみではこれらを解消するまでには至っていないのが実情である。
また、画像を記録する場合、打滴中のミストの発生によりヘッド近辺に凝集体が付着乾燥すること等を原因とした吐出方向性不良が生じることがある。この凝集体は、新たに吐出される液体によっては除去され難く、付着した凝集体の除去性(すなわちメンテナンス性)も充分ではないため、記録された画像中に白抜け等の故障が発生する課題がある。
In recent years, as black ink, ink with higher print density than ever has been demanded, but it is possible to stably disperse carbon black having a large specific surface area, that is, smaller particle diameter, and to ensure ejection stability. It is difficult, and the fact is that the conventional technology alone has not yet solved these problems.
Further, when recording an image, there may be a case where a discharge directionality defect is caused due to the fact that aggregates adhere and dry near the head due to the generation of mist during droplet ejection. This agglomerate is difficult to remove depending on the newly ejected liquid, and the removability (that is, maintainability) of the adhered agglomerates is not sufficient, so that problems such as white spots occur in the recorded image. There is.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、分散安定性が良好な顔料分散体の製造方法と、吐出安定性に優れるインクジェット記録用水性インクおよびその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a method for producing a pigment dispersion having good dispersion stability, an aqueous ink for inkjet recording having excellent ejection stability, and a method for producing the same. .
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 水不溶性樹脂、カーボンブラック、中和剤、有機溶剤、非イオン性界面活性剤、及び水性媒体を混合して水性分散液を得る工程と、前記水性分散液から前記有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程と、を備える顔料分散体の製造方法。
<2> 前記水不溶性樹脂は、下記一般式(I)で表される構造単位を含む前記<1>に記載の顔料分散体の製造方法。
Specific means for solving the above problems are as follows.
<1> A step of mixing a water-insoluble resin, carbon black, a neutralizing agent, an organic solvent, a nonionic surfactant, and an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion, and at least one of the organic solvent from the aqueous dispersion A step of removing the part, and a method for producing a pigment dispersion.
<2> The method for producing a pigment dispersion according to <1>, wherein the water-insoluble resin includes a structural unit represented by the following general formula (I).
〔式中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、Arは無置換又は置換の芳香族環を表す。nは、平均の繰り返し数を表し、1〜6である。〕 [Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Ar represents an unsubstituted or substituted aromatic ring. n represents the average number of repetitions and is 1-6. ]
<3> 前記一般式(I)中のArは、無置換又は置換のベンゼン環である前記<1>又は<2>に記載の顔料分散体の製造方法。
<4> 前記水不溶性樹脂は、(メタ)アクリル酸に由来する親水性構造単位と前記一般式(I)で表される疎水性構造単位とを含み、芳香族環の含有率が水不溶性樹脂の全質量の20質量%以下であり、全親水性構造単位の含有率が水不溶性樹脂の全質量の15質量%以下である、前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載の顔料分散体の製造方法。
<5> 前記水不溶性樹脂は、酸価が30mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載の顔料分散体の製造方法。
<6> 前記水性分散液は、前記カーボンブラックに対する前記非イオン性界面活性剤の含有率が0.01質量%〜10質量%である前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載の顔料分散体の製造方法。
<7> 前記非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、及びポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも1種である前記<1>〜<6>のいずれか1項に記載の顔料分散体の製造方法。
<3> The method for producing a pigment dispersion according to <1> or <2>, wherein Ar in the general formula (I) is an unsubstituted or substituted benzene ring.
<4> The water-insoluble resin includes a hydrophilic structural unit derived from (meth) acrylic acid and a hydrophobic structural unit represented by the general formula (I), and the content of the aromatic ring is a water-insoluble resin. <1> to <3>, wherein the content of the total hydrophilic structural unit is 15% by mass or less of the total mass of the water-insoluble resin. A method for producing a pigment dispersion.
<5> The method for producing a pigment dispersion according to any one of <1> to <4>, wherein the water-insoluble resin has an acid value of 30 mgKOH / g or more and 100 mgKOH / g or less.
<6> The aqueous dispersion according to any one of <1> to <5>, wherein the content of the nonionic surfactant with respect to the carbon black is 0.01% by mass to 10% by mass. A method for producing a pigment dispersion.
<7> The nonionic surfactant is at least one selected from the group consisting of polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, and polyoxyethylene distyrenated phenyl ether. <1> The manufacturing method of the pigment dispersion of any one of-<6>.
<8> 水不溶性樹脂、カーボンブラック、中和剤、有機溶剤、非イオン性界面活性剤、及び水性媒体を混合して水性分散液を得る工程と、前記水性分散液から前記有機溶剤の少なくとも一部を除去して顔料分散体を得る工程と、前記顔料分散体を用いてインクジェット記録用水性インクを調製する工程と、を備えるインクジェット記録用水性インクの製造方法。 <8> A step of obtaining an aqueous dispersion by mixing a water-insoluble resin, carbon black, a neutralizing agent, an organic solvent, a nonionic surfactant, and an aqueous medium, and at least one of the organic solvent from the aqueous dispersion. A method for producing a water-based ink for ink-jet recording, comprising: a step of removing a part to obtain a pigment dispersion; and a step of preparing a water-based ink for ink-jet recording using the pigment dispersion.
<9> 前記<1>〜<7>のいずれか1項に記載の顔料分散体の製造方法によって製造された顔料分散体を含有するインクジェット記録用水性インク。
<10> 樹脂粒子をさらに含有する前記<9>に記載のインクジェット記録用水性インク。
<11> 前記樹脂粒子は、芳香族基含有モノマーに由来する構造単位を含む共重合体である前記<10>に記載のインクジェット記録用水性インク。
<9> A water-based ink for inkjet recording, comprising the pigment dispersion produced by the method for producing a pigment dispersion described in any one of <1> to <7>.
<10> The water-based ink for inkjet recording according to <9>, further including resin particles.
<11> The water-based ink for inkjet recording according to <10>, wherein the resin particles are a copolymer including a structural unit derived from an aromatic group-containing monomer.
本発明によれば、分散安定性が良好な顔料分散体の製造方法と、吐出安定性に優れるインクジェット記録用水性インクおよびその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a pigment dispersion with favorable dispersion stability, the water-based ink for inkjet recordings which is excellent in discharge stability, and its manufacturing method can be provided.
[顔料分散体の製造方法]
本発明の顔料分散体の製造方法は、水不溶性樹脂の少なくとも1種、カーボンブラックの少なくとも1種、中和剤の少なくとも1種、有機溶剤の少なくとも1種、非イオン性界面活性剤の少なくとも1種、及び水性媒体を混合して水性分散液を得る工程と、前記水性分散液から前記有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程と、を備える。
本発明における顔料分散体は、水不溶性樹脂によって被覆されたカーボンブラックが水性媒体中に分散されたものである。本発明の顔料分散体の製造方法においては、非イオン性界面活性剤を分散補助剤として併用することで、分散安定性が良好で、特に高温保管時の分散安定性に優れる顔料分散物を効率よく製造することができる。さらに水性分散液から前記有機溶剤の少なくとも一部を除去することで、さらに分散安定性が良好になる。
[Method for producing pigment dispersion]
The method for producing a pigment dispersion of the present invention comprises at least one water-insoluble resin, at least one carbon black, at least one neutralizing agent, at least one organic solvent, and at least one nonionic surfactant. Mixing a seed and an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion, and removing at least a part of the organic solvent from the aqueous dispersion.
The pigment dispersion in the present invention is obtained by dispersing carbon black coated with a water-insoluble resin in an aqueous medium. In the method for producing a pigment dispersion of the present invention, by using a nonionic surfactant in combination as a dispersion auxiliary agent, a dispersion having good dispersion stability, particularly excellent in dispersion stability during high-temperature storage, is efficiently produced. Can be manufactured well. Further, the dispersion stability is further improved by removing at least a part of the organic solvent from the aqueous dispersion.
また水性分散液を得る工程において、吸着速度が速い非イオン性界面活性剤を水相に併用することで、例えば、摩擦力に起因するカーボンブラックの表面粉砕によって生じる微細粒子の凝集抑制により、分散安定性(特に高温保管時の分散安定性)に優れる顔料分散物が得られると考えることができる。 Also, in the step of obtaining an aqueous dispersion, a nonionic surfactant having a high adsorption rate is used in combination with the aqueous phase, for example, by suppressing aggregation of fine particles caused by surface grinding of carbon black caused by frictional force. It can be considered that a pigment dispersion having excellent stability (particularly, dispersion stability during high-temperature storage) can be obtained.
<非イオン性界面活性剤>
本発明における非イオン性界面活性剤は、親水性基と疎水性基とを含む構造を有している。また、親水性基と疎水性基は、それぞれ独立に1分子に1以上含まれていればよく、また、複数種類の親水性基と疎水性基とを有していてもよい。また、親水性基と疎水性基を連結するための連結基も適宜有することができる。
<Nonionic surfactant>
The nonionic surfactant in the present invention has a structure containing a hydrophilic group and a hydrophobic group. Moreover, the hydrophilic group and the hydrophobic group may be independently contained in one molecule or more, and may have a plurality of types of hydrophilic groups and hydrophobic groups. In addition, a linking group for linking a hydrophilic group and a hydrophobic group can be appropriately included.
前記非イオン性界面活性剤は、親水性基として非イオン性基の少なくとも1種を含む。前記非イオン性基としては、ポリアルキレンオキシドやポリグリセリン、糖ユニットの一部等が挙げられる。 The nonionic surfactant contains at least one nonionic group as a hydrophilic group. Examples of the nonionic group include polyalkylene oxide, polyglycerin, and a part of sugar unit.
前記疎水性基は、炭化水素系、フッ化炭素系、シリコーン系等のいずれの構造を有するものであってもよい。特に、分散安定性の観点から、炭化水素系であることが好ましい。
また、これらの疎水性基は、直鎖状構造又は分岐状構造のいずれであってもよい。また疎水性基は、1本鎖状構造、又は2本鎖以上の鎖状構造でもよく、2本鎖状以上の構造である場合は、複数種類の疎水性基を有していてもよい。また、疎水性基は、炭素数2〜24の炭化水素基が好ましく、炭素数4〜24の炭化水素基がより好ましく、炭素数6〜20の炭化水素基がさらに好ましい。
The hydrophobic group may have any structure such as hydrocarbon, fluorocarbon, and silicone. In particular, from the viewpoint of dispersion stability, a hydrocarbon system is preferable.
Further, these hydrophobic groups may have a linear structure or a branched structure. The hydrophobic group may be a single chain structure or a chain structure of two or more chains, and may have a plurality of types of hydrophobic groups in the case of a structure of two or more chains. The hydrophobic group is preferably a hydrocarbon group having 2 to 24 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 4 to 24 carbon atoms, and further preferably a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms.
本発明における非イオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル及びアルキル(ポリ)グリコキシド等を挙げることができる。 Specific examples of the nonionic surfactant in the present invention include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, Examples include polyoxyethylene fatty acid esters and alkyl (poly) glycoxide.
また本発明における非イオン界面活性剤のH.L.Bは、9〜18であることが好ましく、12〜15であることがより好ましい。H.L.Bが9以上であることで、水への溶解性が十分で分散性が向上する。またH.L.Bが18以下であることでエマルジョンの形成性が良好になる。 Further, the HL of the nonionic surfactant in the present invention is preferably 9 to 18, more preferably 12 to 15. When HL is 9 or more, the solubility in water is sufficient and the dispersibility is improved. In addition, when HLB is 18 or less, the formability of the emulsion is improved.
中でも好ましく用いられる非イオン性界面活性剤は、分散安定性の観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルより選ばれる非イオン性界面活性剤の少なくとも1種であり、ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルより選ばれるH.L.Bが9〜18の非イオン性界面活性剤の少なくとも1種であることがより好ましい。
これら特定の非イオン性界面活性剤を用いることで、インクジェット記録用水性インクを構成した場合の、耐擦性、吐出安定性がより良好になる。
また、これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Among them, the nonionic surfactant preferably used is at least one nonionic surfactant selected from polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkyl aryl ether from the viewpoint of dispersion stability. More preferably, the HL selected from alkyl ethers and polyoxyethylene alkylaryl ethers is at least one nonionic surfactant having 9-18.
By using these specific nonionic surfactants, the rubbing resistance and ejection stability when water-based ink for ink jet recording is constituted are further improved.
Moreover, these can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
本発明において非イオン性界面活性剤の添加量は、カーボンブラックに対して0.1〜10質量%となることが好ましく、0.1〜2質量%が更に好ましい。非イオン性界面活性剤の含有比率(非イオン性界面活性剤/カーボンブラック)を0.1〜10質量%とすることで、分散時の発泡を抑制し且つ、より良好な分散安定性(特に高温保管時の分散安定性)を得ることができる。 In the present invention, the addition amount of the nonionic surfactant is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 2% by mass with respect to the carbon black. By setting the content ratio of the nonionic surfactant (nonionic surfactant / carbon black) to 0.1 to 10% by mass, foaming at the time of dispersion is suppressed, and better dispersion stability (particularly Dispersion stability at high temperature storage) can be obtained.
本発明の顔料分散体の製造方法においては、分散安定性の観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルより選ばれ、H.L.Bが9〜18である非イオン性界面活性剤をカーボンブラックに対して0.1〜10質量%用いることが好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルより選ばれ、H.L.Bが12〜15である非イオン性界面活性剤をカーボンブラックに対して0.1〜2質量%用いることがより好ましい。 The method for producing a pigment dispersion of the present invention is selected from polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkyl aryl ether from the viewpoint of dispersion stability. L. A nonionic surfactant having B of 9 to 18 is preferably used in an amount of 0.1 to 10% by mass based on carbon black, and is selected from polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkylaryl ether. L. More preferably, a nonionic surfactant having B of 12 to 15 is used in an amount of 0.1 to 2% by mass with respect to the carbon black.
<水不溶性樹脂>
本発明の顔料分散体の製造方法においては、水不溶性樹脂の少なくとも1種を用いる。本発明に用いられる水不溶性樹脂は、有機溶剤に溶解し、カーボンブラックの少なくとも一部を被覆して水性媒体に分散可能な樹脂であれば特に制限はない。例えば、エチレン性不飽和基を有するモノマーの共重合体である、ノニオン性高分子化合物、アニオン性高分子化合物、カチオン性高分子化合物および両性高分子化合物等を挙げることができる。
<Water-insoluble resin>
In the method for producing a pigment dispersion of the present invention, at least one water-insoluble resin is used. The water-insoluble resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is a resin that dissolves in an organic solvent, covers at least part of carbon black, and can be dispersed in an aqueous medium. Examples thereof include nonionic polymer compounds, anionic polymer compounds, cationic polymer compounds, and amphoteric polymer compounds that are copolymers of monomers having an ethylenically unsaturated group.
本発明における水不溶性樹脂は、水性媒体中で安定的に存在することができ、凝集物の付着又は堆積を緩和し、付着した凝集物の除去の容易化の観点から、親水性構造単位と疎水性構造単位とからなる樹脂であることが好ましい。
本発明において前記水不溶性樹脂は、前記疎水性構造単位として下記一般式(I)で表される構造単位の少なくとも1種を含むことが好ましい。
The water-insoluble resin in the present invention can exist stably in an aqueous medium, eases the adhesion or deposition of aggregates, and facilitates the removal of the adhered aggregates. It is preferable that the resin is composed of a structural unit.
In the present invention, the water-insoluble resin preferably contains at least one structural unit represented by the following general formula (I) as the hydrophobic structural unit.
前記一般式(I)において、R1は、水素原子又はメチル基を表し、好ましくはメチル基である。 In the general formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group.
Arは、無置換又は置換の芳香族環を表す。芳香族環が置換されている場合の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、シアノ基などを挙げることができ、縮環を形成していてもよい。縮環を形成している場合、例えば、炭素数8以上の縮環型芳香環、ヘテロ環が縮環した芳香環、又は2以上連結した芳香環が挙げられる。 Ar represents an unsubstituted or substituted aromatic ring. Examples of the substituent when the aromatic ring is substituted include a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, and a cyano group, and may form a condensed ring. In the case where a condensed ring is formed, for example, a condensed aromatic ring having 8 or more carbon atoms, an aromatic ring in which a hetero ring is condensed, or an aromatic ring in which two or more are connected are exemplified.
前記「炭素数8以上の縮環型芳香環」は、少なくとも2以上のベンゼン環が縮環した芳香環、少なくとも1種の芳香環と該芳香環に縮環して脂環式炭化水素で環が構成された炭素数8以上の芳香族化合物である。具体的な例としては、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレン、アセナフテンなどが挙げられる。
前記「ヘテロ環が縮環した芳香環」とは、ヘテロ原子を含まない芳香族化合物(好ましくはベンゼン環)と、ヘテロ原子を有する環状化合物とが縮環した化合物である。ここで、ヘテロ原子を有する環状化合物は、5員環又は6員環であることが好ましい。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子が好ましい。ヘテロ原子を有する環状化合物は、複数のヘテロ原子を有していてもよい。この場合、ヘテロ原子は互いに同じでも異なっていてもよい。ヘテロ環が縮環した芳香環の具体例としては、フタルイミド、アクリドン、カルバゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールなどが挙げられる。
The “condensed aromatic ring having 8 or more carbon atoms” includes an aromatic ring in which at least two benzene rings are condensed, at least one aromatic ring and a condensed alicyclic hydrocarbon ring. Is an aromatic compound having 8 or more carbon atoms. Specific examples include naphthalene, anthracene, fluorene, phenanthrene, acenaphthene and the like.
The “aromatic ring condensed with a heterocycle” is a compound in which an aromatic compound containing no hetero atom (preferably a benzene ring) and a cyclic compound having a hetero atom are condensed. Here, the cyclic compound having a hetero atom is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. As a hetero atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom is preferable. The cyclic compound having a hetero atom may have a plurality of hetero atoms. In this case, the heteroatoms may be the same or different from each other. Specific examples of the aromatic ring condensed with a heterocycle include phthalimide, acridone, carbazole, benzoxazole, and benzothiazole.
Arで表される芳香族環は、エステル基とエチレンオキシド鎖とを介して水不溶性樹脂の主鎖に結合し、芳香族環が主鎖に直接結合していないので、疎水性の芳香族環と親水性構造単位との間に適切な距離が維持される。そのため水不溶性樹脂は顔料との間で相互作用しやすく、顔料に強固に吸着して分散性が高められる。
中でも、Arとしては、無置換のベンゼン環、無置換のナフタレン環が好ましく、無置換のベンゼン環が特に好ましい。
The aromatic ring represented by Ar is bonded to the main chain of the water-insoluble resin through the ester group and the ethylene oxide chain, and the aromatic ring is not directly bonded to the main chain. An appropriate distance is maintained between the hydrophilic structural units. Therefore, the water-insoluble resin is likely to interact with the pigment, and is strongly adsorbed on the pigment to enhance dispersibility.
Among these, as Ar, an unsubstituted benzene ring and an unsubstituted naphthalene ring are preferable, and an unsubstituted benzene ring is particularly preferable.
nは、水不溶性樹脂におけるエチレンオキシ鎖を平均した繰り返し数を表す。nの範囲は、1〜6であり、好ましくは1〜2である。 n represents the number of repetitions obtained by averaging the ethyleneoxy chains in the water-insoluble resin. The range of n is 1-6, preferably 1-2.
前記一般式(I)で表される構造単位を形成するモノマーの具体例としては、フェノキシエチル(メタ)アクリレートをはじめとする下記のモノマーなどを挙げることができる。尚、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the monomer forming the structural unit represented by the general formula (I) include the following monomers including phenoxyethyl (meth) acrylate. In addition, this invention is not limited to these.
前記一般式(I)で表される構造単位のうち、分散安定性の点で、R1がメチル基であって、Arが無置換のベンゼン環であって、nが1〜2である場合が特に好ましい。 Of the structural units represented by the general formula (I), when R 1 is a methyl group, Ar is an unsubstituted benzene ring, and n is 1 to 2 in terms of dispersion stability Is particularly preferred.
前記一般式(I)で表される構造単位の水不溶性樹脂中における含有割合は、水不溶性樹脂の全質量に対して、30〜70質量%の範囲が好ましく、より好ましくは40〜50質量%の範囲である。この含有割合は、30質量%以上であると分散性に優れ、70質量%以下であると凝集体の付着・堆積を抑えると共に付着した凝集物の除去性(メンテナンス性)に優れ、白抜け等の画像故障の発生を抑制することができる。 The content ratio of the structural unit represented by the general formula (I) in the water-insoluble resin is preferably in the range of 30 to 70% by mass, more preferably 40 to 50% by mass with respect to the total mass of the water-insoluble resin. Range. When the content is 30% by mass or more, the dispersibility is excellent. When the content is 70% by mass or less, the adhesion / deposition of the aggregates is suppressed, and the attached aggregates are easily removed (maintenance). The occurrence of image failure can be suppressed.
前記水不溶性樹脂は、前記一般式(I)で表される疎水性構造単位以外の他の疎水性構造単位の少なくとも1種をさらに含んでいてもよい。
他の疎水性構造単位としては、例えば、親水性構造単位に属しない(例えば親水性の官能基を有しない)例えば(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、スチレン類、及びビニルエステル類などのビニルモノマー類等に由来の構造単位、ならびに主鎖をなす原子に連結基を介して芳香環を有する疎水性構造単位を挙げることができる。これらの構造単位は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
The water-insoluble resin may further contain at least one hydrophobic structural unit other than the hydrophobic structural unit represented by the general formula (I).
As other hydrophobic structural units, for example, they do not belong to hydrophilic structural units (for example, have no hydrophilic functional group), for example, (meth) acrylates, (meth) acrylamides, styrenes, vinyl esters, etc. And a structural unit derived from vinyl monomers and the like, as well as a hydrophobic structural unit having an aromatic ring via a linking group at the atom forming the main chain. These structural units can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
前記(メタ)アクリレート類としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられ、中でも、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートが好ましく、特にメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートが好ましい。
前記(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド、N−アリル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類が挙げられる。
前記スチレン類としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、n−ブチルスチレン、tert−ブチルスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレン、ビニルナフタレン等などが挙げられ、中でも、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
前記ビニルエステル類としては、例えば、ビニルアセテート、ビニルクロロアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び安息香酸ビニルなどのビニルエステル類が挙げられる。中でも、ビニルアセテートが好ましい。
Examples of the (meth) acrylates include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, and the like. ) Acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate are preferable, and methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate are particularly preferable.
Examples of the (meth) acrylamides include N-cyclohexyl (meth) acrylamide, N- (2-methoxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-diallyl (meth) acrylamide, N-allyl (meth) acrylamide, and the like. (Meth) acrylamides.
Examples of the styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, n-butyl styrene, tert-butyl styrene, methoxy styrene, butoxy styrene, acetoxy styrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, Examples thereof include bromostyrene, chloromethylstyrene, hydroxystyrene protected with a group that can be deprotected by an acidic substance (for example, t-Boc), methyl vinylbenzoate, α-methylstyrene, vinylnaphthalene, and the like. Styrene and α-methylstyrene are preferred.
Examples of the vinyl esters include vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl chloroacetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl methoxyacetate, and vinyl benzoate. Of these, vinyl acetate is preferable.
「主鎖をなす原子に連結基を介して芳香環を有する疎水性構造単位」では、芳香環は連結基を介して水不溶性樹脂の主鎖をなす原子と結合され、水不溶性樹脂の主鎖をなす原子に直接結合しない構造を有するので、疎水性の芳香環と親水性構造単位との間に適切な距離が維持されるため、水不溶性樹脂と顔料との間で相互作用が生じやすく、強固に吸着して分散性がさらに向上する。 In the “hydrophobic structural unit having an aromatic ring via a linking group on an atom constituting the main chain”, the aromatic ring is bonded to the atom constituting the main chain of the water-insoluble resin via the linking group, and the main chain of the water-insoluble resin is obtained. Since a suitable distance is maintained between the hydrophobic aromatic ring and the hydrophilic structural unit, the water-insoluble resin and the pigment are likely to interact with each other. Adsorbs firmly and dispersibility is further improved.
前記「主鎖をなす原子に連結基を介して芳香環を有する疎水性構造単位」は、下記一般式(II)で表される構造単位(前記一般式(I)で表される構造単位を除く)であってもよい。 The “hydrophobic structural unit having an aromatic ring via a linking group on the atom constituting the main chain” is a structural unit represented by the following general formula (II) (the structural unit represented by the general formula (I) Except).
前記一般式(II)において、R1は、水素原子、メチル基、又はハロゲン原子を表す。
また、L1は、*−COO−、*−OCO−、*−CONR2−、*−O−、又は置換もしくは無置換のフェニレン基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基を表す。なお、L1で表される基中の*印は、主鎖に連結する結合手を表す。フェニレン基が置換されている場合の置換基としては、特に限定されないが、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基等、シアノ基等が挙げられる。
In the general formula (II), R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a halogen atom.
L 1 represents * —COO—, * —OCO—, * —CONR 2 —, * —O—, or a substituted or unsubstituted phenylene group, and R 2 represents a hydrogen atom having 1 to 10 carbon atoms. Represents an alkyl group. Incidentally, symbol * in the group represented by L 1 represents a connecting point with the main chain. The substituent when the phenylene group is substituted is not particularly limited, and examples thereof include a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, and a cyano group.
L2は、単結合、又は炭素数1〜30の2価の連結基を表し、2価の連結基である場合は、好ましくは炭素数1〜25の連結基であり、より好ましくは炭素数1〜20の連結基であり、更に好ましくは炭素数1〜15の連結基である。
中でも、特に好ましくは、炭素数1〜25(より好ましくは1〜10)のアルキレンオキシ基、イミノ基(−NH−)、スルファモイル基、及び、炭素数1〜20(より好ましくは1〜15)のアルキレン基やエチレンオキシド基[−(CH2CH2O)n−,n=1〜6]などの、アルキレン基を含む2価の連結基等、並びにこれらの2種以上を組み合わせた基などである。
L 2 represents a single bond or a divalent linking group having 1 to 30 carbon atoms, and when it is a divalent linking group, it is preferably a linking group having 1 to 25 carbon atoms, more preferably a carbon number. It is a 1-20 linking group, More preferably, it is a C1-C15 linking group.
Among them, particularly preferably, an alkyleneoxy group having 1 to 25 carbon atoms (more preferably 1 to 10), an imino group (—NH—), a sulfamoyl group, and 1 to 20 carbon atoms (more preferably 1 to 15). A divalent linking group containing an alkylene group such as an alkylene group or an ethylene oxide group [— (CH 2 CH 2 O) n —, n = 1 to 6], etc., and a group in which two or more of these are combined is there.
前記一般式(II)において、Ar1は、芳香環から誘導される1価の基を表す。
Ar1で表される芳香環としては、特に限定されないが、ベンゼン環、炭素数8以上の縮環型芳香環、ヘテロ環が縮環した芳香環、又は2個以上連結したベンゼン環が挙げられる。炭素数8以上の縮環型芳香環、及びヘテロ環が縮環した芳香環の詳細については既述の通りである。
In the general formula (II), Ar 1 represents a monovalent group derived from an aromatic ring.
The aromatic ring represented by Ar 1 is not particularly limited, and examples thereof include a benzene ring, a condensed aromatic ring having 8 or more carbon atoms, an aromatic ring condensed with a heterocycle, or a benzene ring in which two or more are connected. . Details of the condensed aromatic ring having 8 or more carbon atoms and the aromatic ring condensed with the hetero ring are as described above.
以下、主鎖をなす原子に連結基を介して芳香環を有する疎水性構造単位を形成し得るモノマーの具体例を挙げる。但し、本発明においては、下記具体例に制限されるものではない。 Hereinafter, specific examples of monomers capable of forming a hydrophobic structural unit having an aromatic ring via a linking group at the atom forming the main chain will be given. However, the present invention is not limited to the following specific examples.
前記水不溶性樹脂における親水性構造単位としては、親水性基を含むモノマーに由来する構造単位であれば特に制限はない。前記親水性基としてはアニオン性、カチオン性、および非イオン性のいずれであってもよい。本発明において前記親水性構造単位は、分散性の観点から、アニオン性親水性基を含む構造単位の少なくとも1種を含むことが好ましく、アクリル酸およびメタクリル酸の少なくとも一方に由来する構造単位を含むことが好ましい。 The hydrophilic structural unit in the water-insoluble resin is not particularly limited as long as it is a structural unit derived from a monomer containing a hydrophilic group. The hydrophilic group may be any of anionic, cationic and nonionic. In the present invention, from the viewpoint of dispersibility, the hydrophilic structural unit preferably includes at least one structural unit including an anionic hydrophilic group, and includes a structural unit derived from at least one of acrylic acid and methacrylic acid. It is preferable.
本発明における水不溶性樹脂はアクリル酸およびメタクリル酸の少なくとも一方に由来する構造単位を含むことが好ましいが、その他の親水性構造単位を含んでいてもよい。その他の親水性構造単位としては、非イオン性の親水性基またはカチオン性の親水性基を有するモノマーに由来の構造単位が挙げられる。
また非イオン性またはカチオン性の「親水性の官能基」としては、水酸基、アミノ基、(窒素原子が無置換の)アミド基、及び後述のポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のアルキレンオキシドが挙げられる。
The water-insoluble resin in the present invention preferably contains a structural unit derived from at least one of acrylic acid and methacrylic acid, but may contain other hydrophilic structural unit. Examples of other hydrophilic structural units include structural units derived from monomers having a nonionic hydrophilic group or a cationic hydrophilic group.
Examples of the nonionic or cationic “hydrophilic functional group” include a hydroxyl group, an amino group, an amide group (the nitrogen atom is unsubstituted), and alkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide described later.
非イオン性またはカチオン性の親水性基を有するモノマーとしては、例えば、非イオン性またはカチオン性の親水性の官能基を有する(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、及びビニルエステル類等のビニルモノマー類に由来する構造単位を挙げることができる。 Examples of the monomer having a nonionic or cationic hydrophilic group include (meth) acrylates, (meth) acrylamides, and vinyl esters having a nonionic or cationic hydrophilic functional group. Mention may be made of structural units derived from vinyl monomers.
非イオン性またはカチオン性の親水性基を有する親水性構造単位を形成するモノマーとしては、エチレン性不飽和結合等の重合体を形成しうる官能基と非イオン性またはカチオン性の親水性の官能基とを有していれば、特に制限はなく、公知のモノマーから選択することができる。具体的な例としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、アミノエチルアクリレート、アミノプロピルアクリレート、アルキレンオキシド重合体を含有する(メタ)アクリレートを好適に挙げることができる。 Monomers that form a hydrophilic structural unit having a nonionic or cationic hydrophilic group include a functional group capable of forming a polymer such as an ethylenically unsaturated bond and a nonionic or cationic hydrophilic function. If it has a group, there will be no restriction | limiting in particular, It can select from a well-known monomer. Specific examples include hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, aminoethyl acrylate, aminopropyl acrylate, and (meth) acrylate containing an alkylene oxide polymer. Can do.
非イオン性またはカチオン性の親水性基を有する親水性構造単位は、対応するモノマーの重合により形成することができるが、重合後のポリマー鎖に親水性の官能基を導入してもよい。 The hydrophilic structural unit having a nonionic or cationic hydrophilic group can be formed by polymerization of a corresponding monomer, but a hydrophilic functional group may be introduced into the polymer chain after polymerization.
非イオン性の親水性基を有する親水性構造単位は、アルキレンオキシド構造を有する親水性の構造単位がより好ましい。アルキレンオキシド構造のアルキレン部位としては、親水性の観点から、炭素数1〜6のアルキレン部位が好ましく、炭素数2〜6のアルキレン部位がより好ましく、炭素数2〜4のアルキレン部位が特に好ましい。また、アルキレンオキシド構造の重合度としては、1〜120が好ましく、1〜60がより好ましく、1〜30が特に好ましい。 The hydrophilic structural unit having a nonionic hydrophilic group is more preferably a hydrophilic structural unit having an alkylene oxide structure. The alkylene moiety of the alkylene oxide structure is preferably an alkylene moiety having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkylene moiety having 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene moiety having 2 to 4 carbon atoms from the viewpoint of hydrophilicity. Moreover, as a polymerization degree of an alkylene oxide structure, 1-120 are preferable, 1-60 are more preferable, and 1-30 are especially preferable.
また、非イオン性の親水性基を有する親水性構造単位は、水酸基を含む親水性の構造単位であることも好ましい態様である。構造単位中の水酸基数としては、特に制限はなく、水不溶性樹脂の親水性、重合時の溶媒や他のモノマーとの相溶性の観点から、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。 Moreover, it is also a preferable aspect that the hydrophilic structural unit having a nonionic hydrophilic group is a hydrophilic structural unit containing a hydroxyl group. The number of hydroxyl groups in the structural unit is not particularly limited, and is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, from the viewpoint of hydrophilicity of the water-insoluble resin and compatibility with the solvent and other monomers during polymerization. 1-2 is particularly preferred.
本発明における水不溶性樹脂における親水性構造単位の含有割合は、疎水性構造単位の割合で異なる。例えば、水不溶性樹脂がアクリル酸及び/又はメタクリル酸〔親水性構造単位〕と疎水性構造単位とのみから構成される場合、アクリル酸及び/又はメタクリル酸の含有割合は、「100−(疎水性構造単位の質量%)」で求められる。
親水性構造単位は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
The content ratio of the hydrophilic structural unit in the water-insoluble resin in the present invention differs depending on the ratio of the hydrophobic structural unit. For example, when the water-insoluble resin is composed only of acrylic acid and / or methacrylic acid [hydrophilic structural unit] and a hydrophobic structural unit, the content ratio of acrylic acid and / or methacrylic acid is “100- (hydrophobic (Mass% of structural unit) ”.
A hydrophilic structural unit can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
本発明における水不溶性樹脂としては、親水性構造単位と疎水性構造単位(前記一般式(I)で表される構造単位を含む)との組成は各々の親水性、疎水性の程度にも影響するが、親水性構造単位の割合が15質量%以下であることが好ましい。このとき、疎水性構造単位は、水不溶性樹脂の質量全体に対して、80質量%を超える割合であるのが好ましく、85質量%以上であるのがより好ましい。
親水性構造単位の含有量が15質量%以下であると、単独で水性媒体中に溶解する成分量が抑えられ、顔料の分散などの諸性能が良好になり、インクジェット記録時には良好なインク吐出性が得られる。
As the water-insoluble resin in the present invention, the composition of the hydrophilic structural unit and the hydrophobic structural unit (including the structural unit represented by the general formula (I)) also affects the degree of hydrophilicity and hydrophobicity of each. However, the ratio of the hydrophilic structural unit is preferably 15% by mass or less. At this time, the proportion of the hydrophobic structural unit is preferably more than 80% by mass and more preferably 85% by mass or more with respect to the total mass of the water-insoluble resin.
When the content of the hydrophilic structural unit is 15% by mass or less, the amount of the component dissolved alone in the aqueous medium is suppressed, and various properties such as pigment dispersion are improved. Is obtained.
親水性構造単位の好ましい含有割合は、水不溶性樹脂の全質量に対して、0質量%を超え15質量%以下の範囲であり、より好ましくは2〜15質量%の範囲であり、更に好ましくは5〜15質量%の範囲であり、特に好ましくは8〜12質量%の範囲である。 A preferable content ratio of the hydrophilic structural unit is in the range of more than 0% by mass and 15% by mass or less, more preferably in the range of 2 to 15% by mass, and still more preferably, with respect to the total mass of the water-insoluble resin. It is in the range of 5 to 15% by mass, particularly preferably in the range of 8 to 12% by mass.
芳香環の水不溶性樹脂中に含まれる含有割合は、水不溶性樹脂の全質量に対して、27質量%以下であるのが好ましく、25質量%以下であるのがより好ましく、20質量%以下であることが更に好ましい。中でも、15〜20質量%であるのが好ましく、17〜20質量%の範囲がより好ましい。芳香族環の含有割合が前記範囲内であると、耐擦過性が向上する。 The content of the aromatic ring contained in the water-insoluble resin is preferably 27% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less with respect to the total mass of the water-insoluble resin. More preferably it is. Especially, it is preferable that it is 15-20 mass%, and the range of 17-20 mass% is more preferable. When the content ratio of the aromatic ring is within the above range, the scratch resistance is improved.
本発明における水不溶性樹脂の酸価としては、顔料分散性、保存安定性の観点から、30mgKOH/g以上100mgKOH/g以下であることが好ましく、30mgKOH/g以上85mgKOH/g以下であることがより好ましく、50mgKOH/g以上85mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
なお、酸価とは、水不溶性樹脂の1gを完全に中和するのに要するKOHの質量(mg)で定義され、JIS規格(JISK0070、1992)記載の方法により測定されるものである。
The acid value of the water-insoluble resin in the present invention is preferably from 30 mgKOH / g to 100 mgKOH / g and more preferably from 30 mgKOH / g to 85 mgKOH / g from the viewpoint of pigment dispersibility and storage stability. It is preferably 50 mgKOH / g or more and 85 mgKOH / g or less.
The acid value is defined by the mass (mg) of KOH required to completely neutralize 1 g of the water-insoluble resin, and is measured by the method described in JIS standards (JISK0070, 1992).
本発明における水不溶性樹脂の分子量としては、重量平均分子量(Mw)で3万以上が好ましく、3万〜15万がより好ましく、更に好ましくは3万〜10万であり、特に好ましくは3万〜8万である。分子量が3万以上であると、分散剤としての立体反発効果が良好になる傾向があり、立体効果により顔料へ吸着し易くなる。
また、数平均分子量(Mn)では1,000〜100,000の範囲程度のものが好ましく、3,000〜50,000の範囲程度のものが特に好ましい。数平均分子量が前記範囲内であると、顔料における被覆膜としての機能又はインク組成物の塗膜としての機能を発揮することができる。本発明における水不溶性樹脂は、アルカリ金属や有機アミンの塩の形で使用されることが好ましい。
The molecular weight of the water-insoluble resin in the present invention is preferably 30,000 or more in terms of weight average molecular weight (Mw), more preferably 30,000 to 150,000, still more preferably 30,000 to 100,000, particularly preferably 30,000 to 80,000. When the molecular weight is 30,000 or more, the steric repulsion effect as a dispersant tends to be good, and the steric effect makes it easy to adsorb to the pigment.
Further, the number average molecular weight (Mn) is preferably in the range of 1,000 to 100,000, particularly preferably in the range of 3,000 to 50,000. When the number average molecular weight is within the above range, a function as a coating film in the pigment or a function as a coating film of the ink composition can be exhibited. The water-insoluble resin in the present invention is preferably used in the form of an alkali metal or organic amine salt.
また、本発明における水不溶性樹脂の分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)としては、1〜6の範囲が好ましく、1〜4の範囲がより好ましい。分子量分布が前記範囲内であると、インクの分散安定性、吐出安定性を高められる。 The molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of the water-insoluble resin in the present invention is preferably in the range of 1 to 6, and more preferably in the range of 1 to 4. When the molecular weight distribution is within the above range, the dispersion stability and ejection stability of the ink can be improved.
数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel、Super Multipore HZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いて溶媒THFにて検出し、標準物質としてポリスチレンを用いて換算することにより求められる分子量である。条件としては、試料濃度を0.35/min、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いて行なう。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製するものである。 The number average molecular weight and the weight average molecular weight are measured by gel permeation chromatography (GPC). GPC uses HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation), TSKgel, Super Multipore HZ-H (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) as columns, and THF (tetrahydrofuran) as an eluent. The molecular weight is obtained by conversion with polystyrene as a standard substance. The conditions are a sample concentration of 0.35 / min, a flow rate of 0.35 ml / min, a sample injection amount of 10 μl, a measurement temperature of 40 ° C., and an IR detector. In addition, the calibration curve is “standard sample TSK standard, polystyrene” manufactured by Tosoh Corporation: “F-40”, “F-20”, “F-4”, “F-1”, “A-5000”, It is prepared from 8 samples of “A-2500”, “A-1000”, “n-propylbenzene”.
本発明における水不溶性樹脂は、種々の重合方法、例えば溶液重合、沈澱重合、懸濁重合、沈殿重合、塊状重合、乳化重合により合成することができる。重合反応は、回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で行なうことができる。重合の開始方法は、ラジカル開始剤を用いる方法、光又は放射線を照射する方法等がある。これらの重合方法、重合の開始方法は、例えば、鶴田禎二「高分子合成方法」改定版(日刊工業新聞社刊、1971)や大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊、124〜154頁に記載されている。
前記重合方法のうち、特にラジカル開始剤を用いた溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いられる溶剤は、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール等の種々の有機溶剤が挙げられる。溶剤は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。また、水との混合溶媒として用いてもよい。重合温度は、生成するポリマーの分子量、開始剤の種類などと関連して設定する必要があり、通常は0℃〜100℃程度であるが、50〜100℃の範囲で重合を行なうことが好ましい。反応圧力は、適宜選定可能であるが、通常は1〜100kg/cm2であり、特に1〜30kg/cm2程度が好ましい。反応時間は、5〜30時間程度である。得られた樹脂は、再沈殿などの精製を行なってもよい。
The water-insoluble resin in the present invention can be synthesized by various polymerization methods such as solution polymerization, precipitation polymerization, suspension polymerization, precipitation polymerization, bulk polymerization, and emulsion polymerization. The polymerization reaction can be performed by a known operation such as a batch system, a semi-continuous system, or a continuous system. The polymerization initiation method includes a method using a radical initiator, a method of irradiating light or radiation, and the like. These polymerization methods and polymerization initiation methods are described in, for example, the revised version of Tsuruta Junji “Polymer Synthesis Method” (published by Nikkan Kogyo Shimbun, 1971), Takatsu Otsu and Masato Kinoshita, “Experimental Methods for Polymer Synthesis” , Published in 1972, pages 124-154.
Among the polymerization methods, a solution polymerization method using a radical initiator is particularly preferable. Solvents used in the solution polymerization method are, for example, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, benzene, toluene, acetonitrile And various organic solvents such as methylene chloride, chloroform, dichloroethane, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol and the like. A solvent may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Moreover, you may use as a mixed solvent with water. The polymerization temperature needs to be set in relation to the molecular weight of the polymer to be produced, the type of initiator, etc., and is usually about 0 ° C. to 100 ° C., but the polymerization is preferably performed in the range of 50 to 100 ° C. . Although reaction pressure can be selected suitably, it is 1-100 kg / cm < 2 > normally, and about 1-30 kg / cm < 2 > is especially preferable. The reaction time is about 5 to 30 hours. The obtained resin may be subjected to purification such as reprecipitation.
以下、本発明における水不溶性樹脂として好ましい具体例を示す。但し、本発明においては、下記に限定されるものではない。尚、B−11〜B−13のカッコ右下の数値は質量%を表す。 Hereinafter, preferred specific examples of the water-insoluble resin in the present invention will be shown. However, the present invention is not limited to the following. In addition, the numerical value of the lower right parenthesis of B-11-B-13 represents the mass%.
<カーボンブラック>
本発明におけるカーボンブラックとしては特に制限はないが、BET法による比表面積が180m2/g以上400m2/g未満の比較的粒子面の表面積の大きいカーボンブラックを含有することが好ましい。比表面積が前記範囲であるカーボンブラックは、粒子径が比較的小さいものであり、本発明の製造方法で製造される顔料分散体を例えば、水性インクに適用した場合に高い印字濃度が得られ、更には既述の本発明における水不溶性樹脂で被覆されて含有されることにより、分散後の分散安定性が保たれ、安定したインク吐出性を具えた黒色系インクが得られる。
<Carbon black>
There are no particular limitations on the carbon black in the present invention, it is preferable that the BET specific surface area contains a large carbon black surface area of relatively particles surface of less than 180 m 2 / g or more 400m 2 / g. Carbon black having a specific surface area in the above range has a relatively small particle size, and when a pigment dispersion produced by the production method of the present invention is applied to, for example, a water-based ink, a high print density is obtained. Furthermore, by being coated and contained with the water-insoluble resin in the present invention described above, the dispersion stability after dispersion is maintained, and a black ink having stable ink ejection properties can be obtained.
カーボンブラックの比表面積としては、印字濃度、インク吐出性の点で、180m2/g以上300m2/g未満の範囲がより好ましく、更に分散性の点から200m2/g以上280m2/g以下の範囲がより好ましい。 The specific surface area of the carbon black, printing density, in terms of ink ejection property, 180 m 2 / g or more 300m is more preferably in the range of less than 2 / g, further 200 meters 2 / g or more from the viewpoint of dispersibility 280 meters 2 / g or less The range of is more preferable.
本発明における比表面積は、BET法により求められる比表面積である。BET法とは、気相吸着法による粉体の表面積測定法の1つであり、吸着等温線から1gの試料の持つ総表面積、すなわち比表面積を求める方法である。通常、吸着気体としては、窒素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧、又は容積の変化から測定する方法が最も多く用いられている。多分子吸着の等温線を表すのに最も著名なものは、Brunauer Emmett Tellerの式であり、BET式と呼ばれ、表面積決定に広く用いられている。BET式に基づいて吸着量を求め、吸着分子1個が表面で占める面積を掛けて表面積が得られる。 The specific surface area in the present invention is a specific surface area determined by the BET method. The BET method is one of the powder surface area measurement methods by the vapor phase adsorption method, and is a method for obtaining the total surface area, that is, the specific surface area of a 1 g sample from the adsorption isotherm. Usually, nitrogen gas is often used as the adsorbed gas, and the most frequently used method is to measure the amount of adsorption from the change in pressure or volume of the gas to be adsorbed. The most prominent expression for representing the isotherm of multimolecular adsorption is the Brunauer Emmett Teller equation, called the BET equation, which is widely used for determining the surface area. The adsorption amount is obtained based on the BET equation, and the surface area is obtained by multiplying the area occupied by one adsorbed molecule on the surface.
カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。 Examples of carbon black include those produced by known methods such as a contact method, a furnace method, and a thermal method.
本発明におけるカーボンブラックの具体例として、Raven7000、Raven5750、Raven5250、Raven5000 ULTRAII、Raven 3500、Raven2000、Raven1500、Raven1250、Raven1200、Raven1190 ULTRAII、Raven1170、Raven1255、Raven1080、Raven1060、Raven700(以上、コロンビアン・カーボン社製)、Regal400R、Regal330R、Regal660R、Mogul L、Black Pearls L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400(以上、キャボット社製)、Color Black FW1、 Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black 18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex35、Printex U、Printex V、Printex140U、Printex140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black4、NIPEX180−IQ、NIPEX170−IQ(以上、エボニックデグッサ社製)、No.25、No.33、No.40、No.45、No.47、No.52、No.900、No.2200B、No.2300、No.990、No.980、No.970、No.960、No.950、No.850、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上、三菱化学社製)等を挙げることができる。但し、これらに限定されるものではない。 Specific examples of carbon black in the present invention include Raven7000, Raven5750, Raven5250, Raven5000 ULTRAII, Raven3500, Raven2000, Raven1500, Raven1250, Raven1200, Raven1190 ULTRAII, Raven10, Raven10, Raven10, Raven10. Manufactured), Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogu L, Black Pearls L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400 (above, manufactured by Cabot Corporation), Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black 18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S150, Color Black S150, Color Black SFW, Color Black FW200, Color Black FW2 V, Printex 140U, Printex 140V, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4, NIPEX 180-IQ, NIPEX 170-IQ (above, Evonik Dessa) 25, no. 33, no. 40, no. 45, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2200B, no. 2300, no. 990, no. 980, no. 970, no. 960, no. 950, no. 850, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). However, it is not limited to these.
カーボンブラックは、1種単独で用いるほか、複数種を選択して組み合わせて用いてもよい。 Carbon black may be used alone or in combination of two or more.
カーボンブラック(cb)と本発明における水不溶性樹脂(r)との比率(cb:r)は、重量比で100:25〜100:140が好ましく、より好ましくは100:25〜100:50である。比率(cb:r)は、水不溶性樹脂が100:25の割合以上であると分散安定性と耐擦性が良化する傾向にあり、水不溶性樹脂が100:140の割合以下であると分散安定性が良化する傾向がある。 The ratio (cb: r) between the carbon black (cb) and the water-insoluble resin (r) in the present invention is preferably 100: 25 to 100: 140, more preferably 100: 25 to 100: 50 by weight. . The ratio (cb: r) tends to improve dispersion stability and abrasion resistance when the water-insoluble resin is 100: 25 or more, and the ratio (cb: r) is dispersed when the water-insoluble resin is 100: 140 or less. There is a tendency for stability to improve.
<中和剤>
中和剤は、解離性基の一部又は全部が中和され、水不溶性樹脂が水中で安定した乳化又は分散状態を形成するために用いられる。
中和剤としては、例えば、アルコールアミン類(例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオールなど)、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)、アンモニウム水酸化物(例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物)、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩などが挙げられ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好適に用いられる。
<Neutralizing agent>
The neutralizing agent is used so that a part or all of the dissociable groups are neutralized and the water-insoluble resin forms a stable emulsified or dispersed state in water.
Examples of the neutralizing agent include alcohol amines (eg, diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol), alkali metal hydroxides (eg, lithium hydroxide, hydroxide) Sodium, potassium hydroxide, etc.), ammonium hydroxide (eg, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide), phosphonium hydroxide, alkali metal carbonate, etc. Preferably used.
<有機溶剤>
本発明に用いる有機溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、及びエーテル系溶剤が好ましく挙げられる。前記アルコール系溶剤としては、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、エタノール等が挙げられる。前記ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。前記エーテル系溶剤としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの溶媒の中では、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤とイソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤が好ましく、メチルエチルケトンがさらに好ましい。
<Organic solvent>
Preferable examples of the organic solvent used in the present invention include alcohol solvents, ketone solvents, and ether solvents. Examples of the alcohol solvent include isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, ethanol and the like. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of the ether solvent include dibutyl ether and dioxane. Among these solvents, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and alcohol solvents such as isopropyl alcohol are preferable, and methyl ethyl ketone is more preferable.
本発明の顔料分散体の製造方法は、水不溶性樹脂、カーボンブラック、中和剤、有機溶剤、非イオン性界面活性剤、および水性媒体を混合して水性分散液を得る工程と、前記水性分散液から前記有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程とを備えるが、必要に応じてその他の工程を含んでいてもよい。 The method for producing a pigment dispersion of the present invention comprises a step of mixing an aqueous medium, a water-insoluble resin, carbon black, a neutralizing agent, an organic solvent, a nonionic surfactant, and an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion. A step of removing at least a part of the organic solvent from the liquid, and may include other steps as necessary.
本発明の顔料分散体の製造方法は、基本的には、転相乳化法と呼ばれる方法である。転相乳化法は、自己分散能又は溶解能を有する樹脂と顔料との混合溶融物を水に分散させる自己分散(転相乳化)方法である。また、この混合溶融物には、硬化剤又は高分子化合物を含んでなるものであってもよい。ここで、混合溶融物とは、溶解せず混合した状態、溶解して混合した状態、又はこれら両者の状態のいずれの状態を含むものをいう。「転相乳化法」による具体的な方法は、特開平10−140065号公報に記載されている方法を参照できる。
一般に転相乳化法では樹脂が分散剤として作用するため、樹脂以外の分散剤を用いる必要はないが、本発明においては、敢えて非イオン性界面活性剤を併用することで、分散安定性、ろ過性に優れる顔料分散体を得ることができる。
The method for producing a pigment dispersion of the present invention is basically a method called a phase inversion emulsification method. The phase inversion emulsification method is a self-dispersion (phase inversion emulsification) method in which a mixed melt of a resin and a pigment having self-dispersibility or solubility is dispersed in water. The mixed melt may contain a curing agent or a polymer compound. Here, the mixed molten material refers to a mixed state that is not dissolved, a state that is dissolved and mixed, or a state that includes both of these states. The specific method by the “phase inversion emulsification method” can refer to the method described in JP-A-10-140065.
In general, in the phase inversion emulsification method, since the resin acts as a dispersant, it is not necessary to use a dispersant other than the resin. However, in the present invention, the dispersion stability and filtration can be reduced by using a nonionic surfactant. A pigment dispersion having excellent properties can be obtained.
本発明の顔料分散体の製造方法は、より具体的には、例えば、(1)アニオン性基を有する水不溶性樹脂又はそれを有機溶剤に溶解した溶液と塩基性化合物(中和剤)とを混合して中和する工程と、(2)得られた混合液に顔料を混合して懸濁液とした後に、分散機等で顔料を分散して水性分散液を得る工程と、(3)有機溶剤を、例えば蒸留して除くことによって、顔料を、アニオン性基を有する水不溶性樹脂で被覆し、水性媒体中に分散させて水性分散体とする工程とを含む方法であることが好ましい。
なお、より具体的には、特開平11−209672号公報及び特開平11−172180号の記載を参照することができる。
More specifically, the method for producing a pigment dispersion of the present invention includes, for example, (1) a water-insoluble resin having an anionic group or a solution obtained by dissolving it in an organic solvent and a basic compound (neutralizing agent). (2) a step of mixing and neutralizing the mixture, (2) a step of mixing the obtained mixture with a pigment to form a suspension, and then dispersing the pigment with a disperser or the like to obtain an aqueous dispersion; The method preferably includes a step of coating the pigment with a water-insoluble resin having an anionic group by removing the organic solvent by distillation, for example, and dispersing the pigment in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion.
More specifically, the descriptions in JP-A-11-209672 and JP-A-11-172180 can be referred to.
前記混合方法、分散方法には特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機、高圧ホモジナイザー、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、高速攪拌型分散機等の分散機を用いることができる The mixing method and the dispersion method are not particularly limited, and a commonly used mixing and stirring device or a dispersing device such as an ultrasonic dispersing device, a high-pressure homogenizer, a ball mill, a roll mill, a bead mill, or a high-speed stirring type dispersing device is used as necessary. be able to
また得られた水性分散物から有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程には、特に制限はなく、減圧蒸留等の常法により有機溶剤を留去する方法等を適用することができる。このとき有機溶剤の少なくとも一部に加えて、水の一部が除去されてもよい。
有機溶剤を除去して水系へと転相することで、カーボンブラックの粒子表面が水不溶性樹脂で被覆された樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散物を得ることができる。得られた分散物中の有機溶剤は実質的に除去されていることが好ましい。ここでの有機溶剤の量は、好ましくは0.2質量%以下であり、更に好ましくは0.1質量%以下である。
Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the process of removing at least one part of the organic solvent from the obtained aqueous dispersion, The method etc. which distill off an organic solvent by conventional methods, such as vacuum distillation, can be applied. At this time, in addition to at least a part of the organic solvent, a part of the water may be removed.
By removing the organic solvent and performing phase inversion to an aqueous system, a dispersion of resin-coated carbon black particles in which the surface of the carbon black particles is coated with a water-insoluble resin can be obtained. It is preferable that the organic solvent in the obtained dispersion is substantially removed. The amount of the organic solvent here is preferably 0.2% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or less.
[インクジェット記録用水性インク]
本発明のインクジェット記録用水性インク(以下、単に「水性インク」ということがある)は、前記顔料分散体の少なくとも1種を含み、必要に応じて水溶性有機溶剤、界面活性剤、樹脂粒子、ならびに、防腐剤および防黴剤等のその他の成分を含んで構成することができる。
かかる構成であることにより、分散安定性、および吐出性に優れるインクジェット記録用水性インクとすることができる。
[Water-based ink for inkjet recording]
The water-based ink for inkjet recording of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “water-based ink”) contains at least one of the pigment dispersions, and if necessary, a water-soluble organic solvent, a surfactant, resin particles, In addition, other components such as preservatives and antifungal agents can be included.
With such a configuration, a water-based ink for inkjet recording having excellent dispersion stability and dischargeability can be obtained.
本発明のインクジェット記録用水性インクにおける前記顔料分散体の含有率は、水不溶性樹脂によって被覆されたカーボンブラックの含有率として、水性インクの分散安定性、画像記録濃度の観点から、1〜10質量%が好ましく、2〜8質量%がより好ましく、2〜6質量%が特に好ましい。 The content of the pigment dispersion in the water-based ink for ink-jet recording of the present invention is 1 to 10 mass from the viewpoint of the dispersion stability of the water-based ink and the image recording density as the content of the carbon black coated with the water-insoluble resin. % Is preferable, 2 to 8% by mass is more preferable, and 2 to 6% by mass is particularly preferable.
<水溶性有機溶剤>
本発明におけるインクジェット記録用水性インクは、水溶性有機溶剤の少なくとも1種を含有することが好ましい。水溶性有機溶剤を含有することで、乾燥防止、湿潤あるいは浸透促進の効果を得ることができる。ここで乾燥防止効果、湿潤効果は、ノズルのインク噴出口において水性インクが付着乾燥することによる目詰まりを防止する効果等を意味する。乾燥防止剤や湿潤剤としては、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶剤が好ましい。
また、浸透促進効果は、水性インクを紙へより良く浸透させる効果を意味する。
<Water-soluble organic solvent>
The water-based ink for inkjet recording in the present invention preferably contains at least one water-soluble organic solvent. By containing the water-soluble organic solvent, the effect of preventing drying, wetting or promoting penetration can be obtained. Here, the drying prevention effect and the wetting effect mean an effect of preventing clogging due to the water-based ink adhering and drying at the ink ejection port of the nozzle. As the drying inhibitor and wetting agent, a water-soluble organic solvent having a vapor pressure lower than that of water is preferable.
Further, the penetration promoting effect means an effect of allowing water-based ink to penetrate into paper better.
本発明におけるインクジェット記録用水性インクが含有する水溶性有機溶剤としては、乾燥防止剤、湿潤剤又は浸透促進剤としての機能を考慮して公知の水溶性有機溶剤の中から適宜選択することができる。
水溶性有機溶剤の例としては、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、4−メチル−1,2−ペンタンジオール等のアルカンジオール(多価アルコール類);グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の糖類;糖アルコール類;ヒアルロン酸類;尿素類等のいわゆる固体湿潤剤;エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数1〜4のアルキルアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテルなどのグリコールエーテル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
The water-soluble organic solvent contained in the water-based ink for ink-jet recording in the present invention can be appropriately selected from known water-soluble organic solvents in consideration of the function as a drying inhibitor, a wetting agent or a penetration accelerator. .
Examples of water-soluble organic solvents include glycerin, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, dipropylene glycol, 2- Butene-1,4-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 1,2-octanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-pentanediol Alkanediols (polyhydric alcohols) such as 4-methyl-1,2-pentanediol; glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, aldonic acid, glucitol, maltose, cellobiose, lact Sugars such as sucrose, trehalose and maltotriose; sugar alcohols; hyaluronic acids; so-called solid wetting agents such as ureas; alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as ethanol, methanol, butanol, propanol and isopropanol Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-iso-propyl ether, diethylene glycol Mono-iso-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, Tylene glycol mono-t-butyl ether, diethylene glycol mono-t-butyl ether, 1-methyl-1-methoxybutanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol mono-n-propyl Glycol ethers such as ether, propylene glycol mono-iso-propyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-iso-propyl ether; 2 -Pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, formamide, aceto Toamide, dimethyl sulfoxide, sorbit, sorbitan, acetin, diacetin, triacetin, sulfolane and the like can be mentioned, and one or more of these can be used.
乾燥防止剤や湿潤剤の目的としては、多価アルコール類が有用であり、例えば、グリセリン、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 For the purpose of drying inhibitors and wetting agents, polyhydric alcohols are useful, such as glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-butanediol. 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, tetraethylene glycol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-2, Examples include 4-pentanediol, polyethylene glycol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
浸透剤の目的としては、ポリオール化合物が好ましく、脂肪族ジオールとして例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールが好ましい例として挙げることができる。 For the purpose of the penetrant, a polyol compound is preferable, and examples of the aliphatic diol include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, 2,2- Diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, Examples include 5-hexene-1,2-diol and 2-ethyl-1,3-hexanediol. Among these, preferred examples include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
前記有機溶媒は、1種単独で又は2種類以上を混合して使用することができる。
有機溶媒の水性インク中における含有量としては、1〜60質量%が好ましく、より好ましくは5〜40質量%である。
The said organic solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
As content in the aqueous ink of an organic solvent, 1-60 mass% is preferable, More preferably, it is 5-40 mass%.
本発明におけるインクジェット記録用水性インクは、水を含有するものであるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の好ましい含有量は、10〜99質量%であり、より好ましくは30〜80質量%であり、更に好ましくは50〜70質量%である。 The water-based ink for ink jet recording in the present invention contains water, but the amount of water is not particularly limited. Especially, the preferable content of water is 10 to 99% by mass, more preferably 30 to 80% by mass, and still more preferably 50 to 70% by mass.
<界面活性剤>
本発明におけるインクジェット記録用水性インクは、界面活性剤の少なくとも1種を含有することが好ましい。界面活性剤は、表面張力調整剤として用いられ、例えば、ノニオン系、カチオン系、アニオン系、ベタイン系の界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤は、インクジェット法で良好に打滴するために、水性インクの表面張力を20〜60mN/mに調整できる量を含有するのが好ましい。中でも、界面活性剤の含有量は、表面張力を20〜45mN/mに調整できる量が好ましく、より好ましくは25〜40mN/mに調整できる量である。
<Surfactant>
The aqueous ink for inkjet recording in the present invention preferably contains at least one surfactant. The surfactant is used as a surface tension adjusting agent, and examples thereof include nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and betaine surfactants.
The surfactant preferably contains an amount capable of adjusting the surface tension of the water-based ink to 20 to 60 mN / m in order to eject droplets well by the ink jet method. Especially, content of surfactant is the quantity which can adjust surface tension to 20-45 mN / m, More preferably, it is quantity which can be adjusted to 25-40 mN / m.
界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等が有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。 As the surfactant, a compound having a structure having both a hydrophilic part and a hydrophobic part in the molecule can be used effectively. Anionic surfactant, cationic surfactant, amphoteric surfactant, nonionic surfactant Any of the surfactants can be used.
アニオン系界面活性剤の具体例としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルポコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ナトリウムジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルポコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、t−オクチルフェノキシエトキシポリエトキシエチル硫酸ナトリウム塩等が挙げられ、これらの1種、又は2種以上を選択することができる。 Specific examples of the anionic surfactant include, for example, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium stearate, potassium oleate, Sodium dioctylsulfosuccinate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium stearate, sodium oleate, t-octylphenoxy Examples include sodium ethoxypolyethoxyethyl sulfate, and one or more of these are selected. Rukoto can.
カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられ、具体的には、例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド等が挙げられる。
また両性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導体などがある。
Examples of the cationic surfactant include tetraalkylammonium salts, alkylamine salts, benzalkonium salts, alkylpyridium salts, imidazolium salts, and the like. Specific examples thereof include dihydroxyethyl stearylamine and 2-heptadecenyl. -Hydroxyethyl imidazoline, lauryl dimethyl benzyl ammonium chloride, cetyl pyridinium chloride, stearamide methyl pyridium chloride and the like.
Amphoteric surfactants include lauryldimethylaminoacetic acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, coconut oil fatty acid amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine, polyoctylpolyaminoethylglycine and other imidazoline derivatives. There is.
ノニオン性界面活性剤の具体例としては、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、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フェニルエーテル等が挙げられる。本発明においては、水性インクの発泡を抑制する観点から、ノニオン性界面活性剤を用いることが好ましく、アセチレングリコール系界面活性剤がより好ましい。 Specific examples of the nonionic surfactant include acetylene glycol surfactants, acetylene alcohol surfactants, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene phenyl ethers, and the like. In the present invention, from the viewpoint of suppressing the foaming of the water-based ink, it is preferable to use a nonionic surfactant, and an acetylene glycol surfactant is more preferable.
アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、またはこれらの物質それぞれにおける複数の水酸基それぞれにエチレンオキシ基若しくはプロピレンオキシ基を平均1〜30個付加してなる物質等が挙げられる。また、アセチレングリコール系界面活性剤としては、市販品を用いることもでき、例えば、「オルフィンE1010」及び「オルフィンSTG」(以上、日信化学工業(株)製)等が挙げられる。 Examples of the acetylene glycol surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3, Examples include 5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, or a substance obtained by adding an average of 1 to 30 ethyleneoxy groups or propyleneoxy groups to each of a plurality of hydroxyl groups in each of these substances. Moreover, as an acetylene glycol type surfactant, a commercial item can also be used, for example, "Orphine E1010" and "Orphine STG" (above, Nissin Chemical Industry Co., Ltd. product) etc. are mentioned.
また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フェニルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー、t−オクチルフェノキシエチルポリエトキシエタノール、ノニルフェノキシエチルポリエトキシエタノール等が挙げられる。 Examples of polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene phenyl ether include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene oleyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, and oxyethylene / oxypropylene block. Examples thereof include copolymers, t-octylphenoxyethyl polyethoxyethanol, and nonylphenoxyethyl polyethoxyethanol.
本発明において界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を組合せて用いることができる。
また界面活性剤のインクジェット記録用水性インク水性インク中における含有量は、特に制限はなく、0.1質量%以上が好ましく、より好ましくは0.1〜2.0質量%であり、さらに好ましくは0.5〜1.5質量%である。
中でも、界面活性剤としてアセチレングリコール系界面活性剤を、水性インク中に0.1〜2.0質量%含むことが好ましく、さらに好ましくは0.5〜1.5質量%である。
In this invention, surfactant can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The content of the surfactant in the water-based ink for inkjet recording is not particularly limited and is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.1 to 2.0% by mass, and still more preferably. It is 0.5 to 1.5% by mass.
Among them, it is preferable that 0.1 to 2.0% by mass of an acetylene glycol surfactant as a surfactant is contained in the aqueous ink, and more preferably 0.5 to 1.5% by mass.
<樹脂粒子>
本発明のインクジェット記録用水性インクは、耐擦性の観点から、樹脂粒子の少なくとも1種を含むことが好ましく、前記樹脂粒子は芳香環を含有するモノマーに由来する構造単位の少なくとも1種を含むことがより好ましい。
<Resin particles>
The aqueous inkjet recording ink of the present invention preferably contains at least one resin particle from the viewpoint of abrasion resistance, and the resin particle contains at least one structural unit derived from a monomer containing an aromatic ring. It is more preferable.
本発明における樹脂粒子(以下、「ポリマー粒子」ということがある)としては、例えば、熱可塑性、熱硬化性あるいは変性のアクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ポリアミド系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系、又はフッ素系の樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、又はポリビニルブチラール等のポリビニル系樹脂、アルキド樹脂、フタル酸樹脂等のポリエステル系樹脂、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノアルキド共縮合樹脂、ユリア樹脂、尿素樹脂等のアミノ系材料、あるいはそれらの共重合体又は混合物などのアニオン性基を有する樹脂の粒子が挙げられる。これらのうち、アニオン性のアクリル系樹脂は、例えば、アニオン性基を有するアクリルモノマー(アニオン性基含有アクリルモノマー)及び必要に応じて該アニオン性基含有アクリルモノマーと共重合可能な他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。前記アニオン性基含有アクリルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、及びホスホン基からなる群より選ばれる1以上を有するアクリルモノマーが挙げられ、中でもカルボキシル基を有するアクリルモノマー(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマル酸等)が好ましく、特にはアクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。 Examples of the resin particles in the present invention (hereinafter sometimes referred to as “polymer particles”) include, for example, thermoplastic, thermosetting, or modified acrylic, epoxy, polyurethane, polyether, polyamide, and unsaturated polyester. , Phenolic, silicone-based, or fluorine-based resins, polyvinyl resins such as vinyl chloride, vinyl acetate, polyvinyl alcohol, or polyvinyl butyral, alkyd resins, polyester resins such as phthalic resins, melamine resins, melamine formaldehyde resins And amino-alkyd co-condensation resin, urea resin, urea resin, and other amino materials, or resin particles having an anionic group such as copolymers or mixtures thereof. Among these, anionic acrylic resins include, for example, an acrylic monomer having an anionic group (anionic group-containing acrylic monomer) and, if necessary, other monomers copolymerizable with the anionic group-containing acrylic monomer. Obtained by polymerization in a solvent. Examples of the anionic group-containing acrylic monomer include an acrylic monomer having one or more selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphonic group. Among them, an acrylic monomer having a carboxyl group (for example, acrylic acid) Methacrylic acid, crotonic acid, ethacrylic acid, propylacrylic acid, isopropylacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and the like), and acrylic acid or methacrylic acid is particularly preferred.
本発明における樹脂粒子としては、吐出安定性及び後述の色材(特に顔料)を用いた場合の液安定性(特に分散安定性)の観点から、自己分散性ポリマー粒子が好ましく、カルボキシル基を有する自己分散性ポリマー粒子がより好ましい。自己分散性ポリマー粒子とは、他の界面活性剤の不存在下に、ポリマー自身が有する官能基(特に酸性基又はその塩)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーであって、遊離の乳化剤を含有しない水不溶性ポリマーの粒子を意味する。 The resin particles in the present invention are preferably self-dispersing polymer particles having a carboxyl group from the viewpoint of ejection stability and liquid stability (particularly dispersion stability) when a coloring material (particularly pigment) described later is used. Self-dispersing polymer particles are more preferred. Self-dispersing polymer particles are water-insoluble polymers that can be dispersed in an aqueous medium by the functional groups (particularly acidic groups or salts thereof) of the polymer itself in the absence of other surfactants, By means of water-insoluble polymer particles containing no free emulsifier.
ここで分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンジョン)の両方の状態を含むものである。
本発明における水不溶性ポリマーにおいては、液体組成物としたときの凝集速度と定着性の観点から、水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態となりうる水不溶性ポリマーであることが好ましい。
Here, the dispersed state means both an emulsified state (emulsion) in which a water-insoluble polymer is dispersed in an aqueous medium and a dispersed state (suspension) in which a water-insoluble polymer is dispersed in an aqueous medium. It includes the state of.
The water-insoluble polymer in the present invention is preferably a water-insoluble polymer that can be in a dispersed state in which the water-insoluble polymer is dispersed in a solid state, from the viewpoint of aggregation rate and fixing property when a liquid composition is used.
本発明における自己分散性ポリマー粒子の分散状態とは、水不溶性ポリマー30gを70gの有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン)に溶解した溶液、該水不溶性ポリマーの塩生成基を100%中和できる中和剤(塩生成基がアニオン性であれば水酸化ナトリウム、カチオン性であれば酢酸)、及び水200gを混合、攪拌(装置:攪拌羽根付き攪拌装置、回転数200rpm、30分間、25℃)した後、該混合液から該有機溶媒を除去した後でも、分散状態が25℃で少なくとも1週間安定に存在することを目視で確認することができる状態をいう。 The dispersion state of the self-dispersing polymer particles in the present invention refers to a solution obtained by dissolving 30 g of a water-insoluble polymer in 70 g of an organic solvent (for example, methyl ethyl ketone), and a neutralizing agent capable of neutralizing 100% of the salt-forming group of the water-insoluble polymer. After mixing and stirring (apparatus: stirring apparatus with stirring blade, rotation speed 200 rpm, 30 minutes, 25 ° C.) (sodium hydroxide if the salt-forming group is anionic, acetic acid if cationic) and 200 g of water The state in which even after removing the organic solvent from the mixed solution, it can be visually confirmed that the dispersed state exists stably at 25 ° C. for at least one week.
また、水不溶性ポリマーとは、ポリマーを105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマーをいい、その溶解量が好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である。前記溶解量は、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。 The water-insoluble polymer means a polymer having a dissolution amount of 10 g or less when the polymer is dried at 105 ° C. for 2 hours and then dissolved in 100 g of water at 25 ° C., and the dissolution amount is preferable. Is 5 g or less, more preferably 1 g or less. The dissolution amount is the dissolution amount when neutralized with sodium hydroxide or acetic acid according to the kind of the salt-forming group of the water-insoluble polymer.
前記水性媒体は、水を含んで構成され、必要に応じて親水性有機溶媒を含んでいてもよい。本発明においては、水と水に対して0.2質量%以下の親水性有機溶媒とから構成されることが好ましく、水から構成されることがより好ましい。 The aqueous medium is configured to contain water, and may contain a hydrophilic organic solvent as necessary. In the present invention, it is preferably composed of water and 0.2% by mass or less of a hydrophilic organic solvent with respect to water, and more preferably composed of water.
前記水不溶性ポリマーの主鎖骨格としては、特に制限は無く、例えば、ビニルポリマー、縮合系ポリマー(エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、セルロース、ポリエーテル、ポリウレア、ポリイミド、ポリカーボネート等)を用いることができる。その中で、特にビニルポリマーが好ましい。 The main chain skeleton of the water-insoluble polymer is not particularly limited. For example, a vinyl polymer or a condensation polymer (epoxy resin, polyester, polyurethane, polyamide, cellulose, polyether, polyurea, polyimide, polycarbonate, etc.) is used. it can. Of these, vinyl polymers are particularly preferred.
ビニルポリマー及びビニルポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−181549号公報及び特開2002−88294号公報に記載されているものを挙げることができる。また、解離性基(あるいは解離性基に誘導できる置換基)を有する連鎖移動剤や重合開始剤、イニファーターを用いたビニルモノマーのラジカル重合や、開始剤或いは停止剤のどちらかに解離性基(あるいは解離性基に誘導できる置換基)を有する化合物を用いたイオン重合によって高分子鎖の末端に解離性基を導入したビニルポリマーも使用できる。
また、縮合系ポリマーと縮合系ポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−247787号公報に記載されているものを挙げることができる。
Preferable examples of the vinyl polymer and the monomer constituting the vinyl polymer include those described in JP-A Nos. 2001-181549 and 2002-88294. In addition, radical transfer of vinyl monomers using dissociable groups (or substituents that can be induced to dissociable groups), polymerization initiators, and iniferters, or dissociable groups on either initiators or terminators A vinyl polymer in which a dissociable group is introduced at the end of a polymer chain by ionic polymerization using a compound having (or a substituent that can be derived from a dissociable group) can also be used.
Moreover, as a suitable example of the monomer which comprises a condensation type polymer and a condensation type polymer, what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-247787 can be mentioned.
本発明における自己分散性ポリマー粒子は、自己分散性の観点から、芳香族基含有モノマーに由来する構成単位の少なくとも1種含む共重合体であることが好ましく、親水性の構成単位の少なくとも1種と芳香族基含有モノマーに由来する構成単位の少なくとも1種とを含む水不溶性ポリマーを含むことが好ましい。 From the viewpoint of self-dispersibility, the self-dispersing polymer particles in the present invention are preferably a copolymer containing at least one structural unit derived from an aromatic group-containing monomer, and at least one hydrophilic structural unit. And a water-insoluble polymer containing at least one structural unit derived from an aromatic group-containing monomer.
前記親水性の構成単位は、親水性基含有モノマーに由来するものであれば特に制限はなく、1種の親水性基含有モノマーに由来するものであっても、2種以上の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。前記親水性基としては、特に制限はなく、解離性基であってもノニオン性親水性基であってもよい。
本発明において前記親水性基は、自己分散促進の観点、形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離基であることがより好ましい。前記解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、中でも、インク組成物を構成した場合の定着性の観点から、カルボキシル基が好ましい。
The hydrophilic structural unit is not particularly limited as long as it is derived from a hydrophilic group-containing monomer, and even if it is derived from one kind of hydrophilic group-containing monomer, it contains two or more hydrophilic groups. It may be derived from a monomer. The hydrophilic group is not particularly limited, and may be a dissociable group or a nonionic hydrophilic group.
In the present invention, the hydrophilic group is preferably a dissociable group and more preferably an anionic dissociable group from the viewpoint of promoting self-dispersion and the stability of the formed emulsified or dispersed state. Examples of the dissociable group include a carboxyl group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group. Among them, a carboxyl group is preferable from the viewpoint of fixability when an ink composition is configured.
本発明における親水性基含有モノマーは、自己分散性と凝集性の観点から、解離性基含有モノマーであることが好ましく、解離性基とエチレン性不飽和結合とを有する解離性基含有モノマーであることが好ましい。
解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
The hydrophilic group-containing monomer in the present invention is preferably a dissociable group-containing monomer from the viewpoints of self-dispersibility and aggregation, and is a dissociable group-containing monomer having a dissociable group and an ethylenically unsaturated bond. It is preferable.
Examples of the dissociable group-containing monomer include an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.
不飽和カルボン酸モノマーとして具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。不飽和スルホン酸モノマーとして具体的には、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。不飽和リン酸モノマーとして具体的には、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記解離性基含有モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
Specific examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid. Specific examples of the unsaturated sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate. It is done. Specific examples of the unsaturated phosphoric acid monomer include vinyl phosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2- Examples include acryloyloxyethyl phosphate.
Among the dissociable group-containing monomers, unsaturated carboxylic acid monomers are preferable and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoints of dispersion stability and ejection stability.
本発明における自己分散性ポリマー粒子は、自己分散性と処理液と接触したときの凝集速度の観点から、カルボキシル基を有するポリマーを含むことが好ましく、カルボキシル基を有し、酸価(mgKOH/g)が25〜100であるポリマーを含むことがより好ましい。更に、前記酸価は、自己分散性と処理液と接触したときの凝集速度の観点から、25〜80であることがより好ましく、30〜65であることが特に好ましい。
特に、酸価は、25以上であると自己分散性の安定性が良好になり、100以下であると凝集性が向上する。
The self-dispersing polymer particles in the present invention preferably contain a polymer having a carboxyl group from the viewpoint of self-dispersibility and agglomeration speed when contacted with the treatment liquid, and have a carboxyl group and an acid value (mgKOH / g It is more preferable that the polymer contains 25-100. Furthermore, the acid value is more preferably from 25 to 80, and particularly preferably from 30 to 65, from the viewpoints of self-dispersibility and the aggregation rate when contacted with the treatment liquid.
In particular, when the acid value is 25 or more, the stability of self-dispersibility is good, and when it is 100 or less, the cohesiveness is improved.
前記芳香族基含有モノマーは、芳香族基と重合性基とを含む化合物であれば特に制限はない。前記芳香族基は芳香族炭化水素に由来する基であっても、芳香族複素環に由来する基であってもよい。本発明においては水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、芳香族炭化水素に由来する芳香族基であることが好ましい。
また前記重合性基は、縮重合性の重合性基であっても、付加重合性の重合性基であってもよい。本発明においては水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、付加重合性の重合性基であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を含む基であることがより好ましい。
The aromatic group-containing monomer is not particularly limited as long as it is a compound containing an aromatic group and a polymerizable group. The aromatic group may be a group derived from an aromatic hydrocarbon or a group derived from an aromatic heterocycle. In the present invention, an aromatic group derived from an aromatic hydrocarbon is preferable from the viewpoint of particle shape stability in an aqueous medium.
The polymerizable group may be a condensation polymerizable polymerizable group or an addition polymerizable polymerizable group. In the present invention, from the viewpoint of particle shape stability in an aqueous medium, an addition polymerizable group is preferable, and a group containing an ethylenically unsaturated bond is more preferable.
本発明における芳香族基含有モノマーは、芳香族炭化水素に由来する芳香族基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましい。芳香族基含有モノマーは、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The aromatic group-containing monomer in the present invention is preferably a monomer having an aromatic group derived from an aromatic hydrocarbon and an ethylenically unsaturated bond. The aromatic group-containing monomer may be used alone or in combination of two or more.
前記芳香族基含有モノマーとしては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー等が挙げられる。中でも、ポリマー鎖の親水性と疎水性のバランスとインク定着性の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びフェニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートが更に好ましい。
なお、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
Examples of the aromatic group-containing monomer include phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and a styrene monomer. Of these, aromatic group-containing (meth) acrylate monomers are preferred from the viewpoint of the balance between the hydrophilicity and hydrophobicity of the polymer chain and the ink fixability, and include phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and phenyl (meth). At least one selected from acrylates is more preferable, and phenoxyethyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate are more preferable.
“(Meth) acrylate” means acrylate or methacrylate.
本発明における自己分散性ポリマー粒子は、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構成単位を含み、その含有量が10質量%〜95質量%であることが好ましい。芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーの含有量が10質量%〜95質量%であることで、自己乳化又は分散状態の安定性が向上し、更にインク粘度の上昇を抑制することができる。
本発明においては、自己分散状態の安定性、芳香環同士の疎水性相互作用による水性媒体中での粒子形状の安定化、粒子の適度な疎水化による水溶性成分量の低下の観点から、15質量%〜90質量%であることがより好ましく、15質量%〜80質量%であることがより好ましく、25質量%〜70質量%であることが特に好ましい。
The self-dispersing polymer particles in the present invention include a structural unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer, and the content is preferably 10% by mass to 95% by mass. When the content of the aromatic group-containing (meth) acrylate monomer is 10% by mass to 95% by mass, the stability of the self-emulsification or dispersion state can be improved, and further the increase in ink viscosity can be suppressed.
In the present invention, from the viewpoints of stability in a self-dispersing state, stabilization of particle shape in an aqueous medium due to hydrophobic interaction between aromatic rings, and reduction in the amount of water-soluble components due to appropriate hydrophobicization of particles. More preferably, the content is from mass% to 90 mass%, more preferably from 15 mass% to 80 mass%, and particularly preferably from 25 mass% to 70 mass%.
本発明における自己分散性ポリマー粒子は、例えば、芳香族基含有モノマーに由来する構成単位と、解離性基含有モノマーに由来する構成単位とを用いて構成することができる。更に、必要に応じて、その他の構成単位を更に含んでもよい。 The self-dispersing polymer particles in the present invention can be constituted using, for example, a structural unit derived from an aromatic group-containing monomer and a structural unit derived from a dissociable group-containing monomer. Furthermore, other structural units may be further included as necessary.
前記その他の構成単位を形成するモノマーとしては、前記芳香族基含有モノマーと解離性基含有モノマーと共重合可能なモノマーであれば特に制限はない。中でも、ポリマー骨格の柔軟性やガラス転移温度(Tg)制御の容易さの観点から、アルキル基含有モノマーであることが好ましい。
前記アルキル基含有モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和モノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、Nーヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−,イソ)ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−、イソ)ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
The monomer that forms the other structural unit is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with the aromatic group-containing monomer and the dissociable group-containing monomer. Among these, an alkyl group-containing monomer is preferable from the viewpoint of flexibility of the polymer skeleton and ease of control of the glass transition temperature (Tg).
Examples of the alkyl group-containing monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylates such as t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate; hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) Ethylenically unsaturated monomers having a hydroxyl group such as acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxypentyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate; Dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as ru (meth) acrylate; N-hydroxyalkyl (meth) such as N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxybutyl (meth) acrylamide Acrylamide; N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N- (n-, iso) butoxymethyl (meth) acrylamide, N-methoxyethyl (meth) acrylamide, N-ethoxyethyl (meta And (meth) acrylamides such as N-alkoxyalkyl (meth) acrylamides such as acrylamide and N- (n-, iso) butoxyethyl (meth) acrylamide.
本発明における自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーの分子量範囲は、重量平均分子量で、3000〜20万であることが好ましく、5000〜15万であることがより好ましく、10000〜10万であることが更に好ましい。重量平均分子量を3000以上とすることで水溶性成分量を効果的に抑制することができる。また、重量平均分子量を20万以下とすることで、自己分散安定性を高めることができる。 The molecular weight range of the water-insoluble polymer constituting the self-dispersing polymer particles in the present invention is preferably 3000 to 200,000, more preferably 5000 to 150,000, and more preferably 10,000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight. More preferably it is. By setting the weight average molecular weight to 3000 or more, the amount of water-soluble components can be effectively suppressed. Moreover, self-dispersion stability can be improved by making a weight average molecular weight into 200,000 or less.
なお、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel、Super Multipore HZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。また、条件としては、試料濃度を0.35/min、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いて行なう。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。 The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). For GPC, HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation) is used, TSKgel, Super Multipore HZ-H (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) are used as columns, and THF (tetrahydrofuran) is used as an eluent. ) Is used. The conditions are as follows: the sample concentration is 0.35 / min, the flow rate is 0.35 ml / min, the sample injection amount is 10 μl, the measurement temperature is 40 ° C., and an IR detector is used. In addition, the calibration curve is “standard sample TSK standard, polystyrene” manufactured by Tosoh Corporation: “F-40”, “F-20”, “F-4”, “F-1”, “A-5000”, It is prepared from 8 samples of “A-2500”, “A-1000”, “n-propylbenzene”.
本発明における自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構造単位(好ましくは、フェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位)を共重合比率として自己分散性ポリマー粒子の全質量の15〜80質量%を含むことが好ましい。
また、水不溶性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構成単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことがより好ましく、更には加えて、酸価が25〜100であって重量平均分子量が3000〜20万であることが好ましく、酸価が25〜95であって重量平均分子量が5000〜15万であることがより好ましい。
The water-insoluble polymer constituting the self-dispersing polymer particle in the present invention is a structural unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer (preferably phenoxyethyl (meth) acrylate) from the viewpoint of controlling the hydrophilicity / hydrophobicity of the polymer. It is preferable that 15-80 mass% of the total mass of a self-dispersing polymer particle is included as a copolymerization ratio for the structural unit derived from and / or the structural unit derived from benzyl (meth) acrylate.
In addition, the water-insoluble polymer has a constitution derived from a carboxyl group-containing monomer having a copolymerization ratio of 15 to 80% by mass of a constitutional unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer from the viewpoint of controlling the hydrophilicity / hydrophobicity of the polymer. And a structural unit derived from an alkyl group-containing monomer (preferably a structural unit derived from an alkyl ester of (meth) acrylic acid), and a structural unit derived from phenoxyethyl (meth) acrylate and / or Alternatively, a structural unit derived from benzyl (meth) acrylate as a copolymerization ratio of 15 to 80% by mass, a structural unit derived from a carboxyl group-containing monomer, and a structural unit derived from an alkyl group-containing monomer (preferably (meth) A structural unit derived from an alkyl ester having 1 to 4 carbon atoms of acrylic acid) More preferably, the acid value is 25 to 100 and the weight average molecular weight is preferably 3000 to 200,000, the acid value is 25 to 95, and the weight average molecular weight is 5000 to 150,000. It is more preferable that
以下に、自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーの具体例として、例示化合物B−01〜B−19を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、括弧内は共重合成分の質量比を表す。 Specific examples of the water-insoluble polymer constituting the self-dispersing polymer particles are listed below as exemplary compounds B-01 to B-19, but the present invention is not limited thereto. In addition, the parenthesis represents the mass ratio of the copolymerization component.
B−01:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(50/45/5)
B−02:フェノキシエチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(30/35/29/6)
B−03:フェノキシエチルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(50/44/6)
B−04:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(30/55/10/5)
B−05:ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(35/59/6)
B−06:スチレン/フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(10/50/35/5)
B−07:ベンジルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(55/40/5)
B−08:フェノキシエチルメタクリレート/ベンジルアクリレート/メタクリル酸 共重合体(45/47/8)
B−09:スチレン/フェノキシエチルアクリレート/ブチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(5/48/40/7)
B−10:ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/シクロヘキシルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(35/30/30/5)
B−11:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/ブチルアクリレート/メタクリル酸 共重合体(12/50/30/8)
B−12:ベンジルアクリレート/イソブチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(93/2/5)
B−13:スチレン/フェノキシエチルメタクリレート/ブチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(50/5/20/25)
B−14:スチレン/ブチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(62/35/3)
B−15:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/51/4)
B−16:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/49/6)
B−17:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/48/7)
B−18:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/47/8)
B−19:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/45/10)
B-01: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (50/45/5)
B-02: Phenoxyethyl acrylate / benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (30/35/29/6)
B-03: Phenoxyethyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (50/44/6)
B-04: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / ethyl acrylate / acrylic acid copolymer (30/55/10/5)
B-05: benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (35/59/6)
B-06: Styrene / phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (10/50/35/5)
B-07: benzyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (55/40/5)
B-08: Phenoxyethyl methacrylate / benzyl acrylate / methacrylic acid copolymer (45/47/8)
B-09: Styrene / phenoxyethyl acrylate / butyl methacrylate / acrylic acid copolymer (5/48/40/7)
B-10: benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / cyclohexyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (35/30/30/5)
B-11: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / butyl acrylate / methacrylic acid copolymer (12/50/30/8)
B-12: benzyl acrylate / isobutyl methacrylate / acrylic acid copolymer (93/2/5)
B-13: Styrene / phenoxyethyl methacrylate / butyl acrylate / acrylic acid copolymer (50/5/20/25)
B-14: Styrene / butyl acrylate / acrylic acid copolymer (62/35/3)
B-15: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/51/4)
B-16: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/49/6)
B-17: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/48/7)
B-18: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/47/8)
B-19: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/45/10)
本発明における自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーの製造方法としては特に制限はなく、例えば、重合性界面活性剤の存在下に、乳化重合を行い、界面活性剤と水不溶性ポリマーとを共有結合させる方法、上記親水性基含有モノマーと芳香族基含有モノマーとを含むモノマー混合物を溶液重合法、塊状重合法等の公知の重合法により、共重合させる方法を挙げることができる。前記重合法の中でも、凝集速度とインク組成物としたときの打滴安定性の観点から、溶液重合法が好ましく、有機溶媒を用いた溶液重合法がより好ましい。 The method for producing the water-insoluble polymer constituting the self-dispersing polymer particles in the present invention is not particularly limited. For example, emulsion polymerization is carried out in the presence of a polymerizable surfactant to obtain a surfactant and a water-insoluble polymer. Examples include a method of covalent bonding, and a method of copolymerizing a monomer mixture containing the hydrophilic group-containing monomer and the aromatic group-containing monomer by a known polymerization method such as a solution polymerization method or a bulk polymerization method. Among the polymerization methods, a solution polymerization method is preferable and a solution polymerization method using an organic solvent is more preferable from the viewpoint of aggregation rate and droplet ejection stability when an ink composition is used.
本発明における自己分散性ポリマー粒子は、凝集速度の観点から、有機溶媒中で合成されたポリマーを含み、該ポリマーはカルボキシル基を有し、(好ましくは酸価が20〜100であって)該ポリマーのカルボキシル基の一部又は全部は中和され、水を連続相とするポリマー分散物として調製されたものであることが好ましい。すなわち、本発明における自己分散性ポリマー粒子の製造は、有機溶媒中でポリマーを合成する工程と、前記ポリマーのカルボキシル基の少なくとも一部が中和された水性分散物とする分散工程とを設けて行なうことが好ましい。 The self-dispersing polymer particles in the present invention include a polymer synthesized in an organic solvent from the viewpoint of aggregation rate, and the polymer has a carboxyl group (preferably having an acid value of 20 to 100). Part or all of the carboxyl groups of the polymer are preferably neutralized and prepared as a polymer dispersion having water as a continuous phase. That is, the production of the self-dispersing polymer particles in the present invention includes a step of synthesizing a polymer in an organic solvent and a dispersion step of making an aqueous dispersion in which at least a part of the carboxyl groups of the polymer is neutralized. It is preferable to do so.
前記分散工程は、次の工程(1)及び工程(2)を含むことが好ましい。
工程(1):ポリマー(水不溶性ポリマー)、有機溶媒、中和剤、及び水性媒体を含有する混合物を、攪拌する工程
工程(2):前記混合物から前記有機溶媒を除去する工程
The dispersion step preferably includes the following step (1) and step (2).
Step (1): Step of stirring a mixture containing a polymer (water-insoluble polymer), an organic solvent, a neutralizing agent, and an aqueous medium Step (2): Step of removing the organic solvent from the mixture
前記工程(1)は、まずポリマー(水不溶性ポリマー)を有機溶媒に溶解させ、次に中和剤と水性媒体を徐々に加えて混合、攪拌して分散体を得る処理であることが好ましい。このように、有機溶媒中に溶解した水不溶性ポリマー溶液中に中和剤と水性媒体を添加することで、強いせん断力を必要とせずに、より保存安定性の高い粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。
該混合物の攪拌方法に特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー等の分散機を用いることができる。
The step (1) is preferably a treatment in which a polymer (water-insoluble polymer) is first dissolved in an organic solvent, then a neutralizing agent and an aqueous medium are gradually added, mixed and stirred to obtain a dispersion. In this way, by adding a neutralizing agent and an aqueous medium to a water-insoluble polymer solution dissolved in an organic solvent, a self-dispersing polymer having a particle size with higher storage stability without requiring strong shearing force. Particles can be obtained.
There is no restriction | limiting in particular in the stirring method of this mixture, Dispersing machines, such as a generally used mixing stirring apparatus and an ultrasonic disperser, a high-pressure homogenizer, can be used as needed.
有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒及びエーテル系溶媒が好ましく挙げられる。
アルコール系溶媒としては、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、エタノール等が挙げられる。ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの溶媒の中では、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒とイソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒が好ましい。また、油系から水系への転相時への極性変化を穏和にする目的で、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンを併用することも好ましい。該溶剤を併用することで、凝集沈降や粒子同士の融着が無く、分散安定性の高い微粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。
Preferred examples of the organic solvent include alcohol solvents, ketone solvents, and ether solvents.
Examples of the alcohol solvent include isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, ethanol and the like. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of ether solvents include dibutyl ether and dioxane. Among these solvents, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and alcohol solvents such as isopropyl alcohol are preferable. It is also preferable to use isopropyl alcohol and methyl ethyl ketone in combination for the purpose of moderating the polarity change during the phase inversion from oil to water. By using this solvent in combination, it is possible to obtain self-dispersing polymer particles having a fine particle size with high dispersion stability without aggregation and sedimentation and fusion between particles.
中和剤は、解離性基の一部又は全部が中和され、自己分散性ポリマーが水中で安定した乳化又は分散状態を形成するために用いられる。本発明の自己分散性ポリマーが解離性基としてアニオン性の解離基(例えば、カルボキシル基)を有する場合、用いられる中和剤としては有機アミン化合物、アンモニア、アルカリ金属の水酸化物等の塩基性化合物が挙げられる。有機アミン化合物の例としては、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチル−エタノールアミン、N,N−ジエチル−エタノールアミン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアニン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。中でも、本発明の自己分散性ポリマー粒子の水中への分散安定化の観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、トリエタノールアミンが好ましい。 The neutralizing agent is used so that a part or all of the dissociable group is neutralized and the self-dispersing polymer forms a stable emulsified or dispersed state in water. When the self-dispersing polymer of the present invention has an anionic dissociative group (for example, a carboxyl group) as a dissociable group, the neutralizing agent used is basic such as an organic amine compound, ammonia, or an alkali metal hydroxide. Compounds. Examples of organic amine compounds include monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monopropylamine, dipropylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-dimethyl-ethanolamine, N, N-diethyl-ethanolamine, 2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolanine, monoisopropanolamine, di Examples include isopropanolamine and triisopropanolamine. Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Among these, sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethylamine, and triethanolamine are preferable from the viewpoint of stabilizing the dispersion of the self-dispersing polymer particles of the present invention in water.
これら塩基性化合物は、解離性基100モル%に対して、5〜120モル%使用することが好ましく、10〜110モル%であることがより好ましく、15〜100モル%であることが更に好ましい。15モル%以上とすることで、水中での粒子の分散を安定化する効果が発現し、100モル%以下とすることで、水溶性成分を低下させる効果がある。 These basic compounds are preferably used in an amount of 5 to 120 mol%, more preferably 10 to 110 mol%, still more preferably 15 to 100 mol%, based on 100 mol% of the dissociable group. . By setting it as 15 mol% or more, the effect which stabilizes dispersion | distribution of the particle | grains in water expresses, and there exists an effect which reduces a water-soluble component by setting it as 100 mol% or less.
前記工程(2)においては、前記工程(1)で得られた分散体から、減圧蒸留等の常法により有機溶剤を留去して水系へと転相することで自己分散性ポリマー粒子の水性分散物を得ることができる。得られた水性分散物中の有機溶媒は実質的に除去されており、有機溶媒の量は、好ましくは0.2質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下である。 In the step (2), the aqueous dispersion of the self-dispersing polymer particles is obtained by distilling off the organic solvent from the dispersion obtained in the step (1) by a conventional method such as distillation under reduced pressure and phase-inversion into an aqueous system. A dispersion can be obtained. The organic solvent in the obtained aqueous dispersion has been substantially removed, and the amount of the organic solvent is preferably 0.2% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less.
樹脂粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)の平均粒子径は、体積平均粒子径で10〜400nmの範囲が好ましく、10〜200nmの範囲がより好ましく、10〜100nmの範囲が更に好ましく、特に好ましくは10〜50nmの範囲である。10nm以上の平均粒子径であることで製造適性が向上する。また、400nm以下の平均粒径とすることで保存安定性が向上する。また、樹脂粒子の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布を持つもの又は単分散の粒径分布を持つもののいずれでもよい。また、水不溶性粒子を2種以上混合して使用してもよい。
なお、樹脂粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
The average particle size of the resin particles (particularly self-dispersing polymer particles) is preferably in the range of 10 to 400 nm, more preferably in the range of 10 to 200 nm, still more preferably in the range of 10 to 100 nm, particularly preferably in terms of volume average particle size. It is the range of 10-50 nm. Manufacturability is improved by having an average particle diameter of 10 nm or more. Moreover, storage stability improves by setting it as an average particle diameter of 400 nm or less. Moreover, there is no restriction | limiting in particular regarding the particle size distribution of a resin particle, Any of what has a wide particle size distribution or a monodispersed particle size distribution may be sufficient. Further, two or more water-insoluble particles may be mixed and used.
The average particle size and particle size distribution of the resin particles are determined by measuring the volume average particle size by a dynamic light scattering method using a nanotrack particle size distribution measuring device UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). It is what
樹脂粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)のインクジェット記録用水性インク中における含有量としては、画像の光沢性などの観点から、インクジェット記録用水性インクに対して、1〜30質量%であることが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましい。
樹脂粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)は、1種単独又は2種以上を混合して用いることができる。
The content of the resin particles (particularly self-dispersing polymer particles) in the aqueous inkjet recording ink is 1 to 30% by mass with respect to the aqueous inkjet recording ink from the viewpoint of glossiness of the image. Preferably, it is 5-15 mass%.
The resin particles (particularly self-dispersing polymer particles) can be used alone or in combination of two or more.
<その他の成分>
本発明におけるインクジェット記録用水性インクは、上記の成分に加え、必要に応じて、例えば、紫外線吸収剤、褪色防止剤、防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、乳化安定剤、防腐剤、消泡剤、粘度調整剤、分散安定剤、キレート剤等の他の成分を含有してもよい。
<Other ingredients>
In addition to the above components, the water-based ink for inkjet recording in the present invention includes, for example, an ultraviolet absorber, an antifading agent, an antifungal agent, an antirust agent, an antioxidant, an emulsion stabilizer, an antiseptic, You may contain other components, such as an antifoamer, a viscosity modifier, a dispersion stabilizer, and a chelating agent.
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。 Examples of the ultraviolet absorber include benzophenone ultraviolet absorbers, benzotriazole ultraviolet absorbers, salicylate ultraviolet absorbers, cyanoacrylate ultraviolet absorbers, and nickel complex salt ultraviolet absorbers.
前記褪色防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機の褪色防止剤としてはハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などがあり、金属錯体としてはニッケル錯体、亜鉛錯体などがある。 As the anti-fading agent, various organic and metal complex anti-fading agents can be used. Organic anti-fading agents include hydroquinones, alkoxyphenols, dialkoxyphenols, phenols, anilines, amines, indanes, chromans, alkoxyanilines, heterocycles, etc. Complex, zinc complex and the like.
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤などが挙げられる。 Examples of the antioxidant include phenol-based antioxidants (including hindered phenol-based antioxidants), amine-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and phosphorus-based antioxidants.
前記防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−1−オキシド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、ソルビン酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。これらはインク中に0.02〜1.00質量%使用するのが好ましい。 Examples of the antifungal agent include sodium dehydroacetate, sodium benzoate, sodium pyridinethione-1-oxide, ethyl p-hydroxybenzoate, 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium sorbate, sodium pentachlorophenol Etc. These are preferably used in the ink in an amount of 0.02 to 1.00% by mass.
防腐剤としては、例えば、ベンズイソチアゾロンを有効成分とするもの(例えば、プロキセルXL−2、プロキセルBDN、プロキセルBD20、プロキセルGXL、プロキセルLV、プロキセルTN:以上アーチケミカルズ・ジャパン株式会社;デニサイドBIT、デニサイドNIPA:以上ナガセ化成工業株式会社)、アルキルイソチアゾロンとしてオクチルイソチアゾロンを有効成分とするもの(例えばNS−800H、NS800G、NS−800P:以上ナガセ化成工業株式会社)、クロルアルキルイソチアゾロンとしてクロルイソメチルチアゾロンを有効成分とするもの(例えばNS−500W、NS−80D、NS−CG、NS−TM、NS−RS:以上ナガセ化成工業株式会社)、ブロモニトロアルコールを有効成分とするもの(例えばブロノポール、ミアサイドBT、ミアサイドAS:以上ナガセ化成工業株式会社)、クロルキシレノールを有効成分とするもの(例えばPCMX:ナガセ化成工業株式会社)、また、オキサゾリジン系化合物やこれらの成分の混合物あるいは変性物を有効成分とするもの(例えばNS−BP、デニサイドBIT−20N、デニサイドSPB、サニセットHP、マイクロスタットS520、サニセットSK2、デニサイドNS−100、デニサイドBF−1、デニサイドC3H、サニセット161、デニサイドCSA、デニサイドCST、デニサイドC3、デニサイドOMP、デニサイドXR−6、デニサイドNM、モルデナイズN760、デニサットP4、デニサットP−8、デニサットCHR:以上ナガセ化成工業株式会社)等を挙げることができる。この中でもオキサゾリジン系化合物を有効成分とするもの、クロルイソメチルチアゾロンを有効成分とするものおよびベンズイソチアゾロンを有効成分とするものが、効果が高く、好ましい。また、これら防腐剤は単独成分ではなく、構造があまり類似していない2種以上用いた複合成分の方が、耐性菌の抑制の点で好ましい。 Examples of the preservative include benzisothiazolone as an active ingredient (for example, Proxel XL-2, Proxel BDN, Proxel BD20, Proxel GXL, Proxel LV, Proxel TN: Arch Chemicals Japan, Inc .; Denside BIT, Denside NIPA: Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), octylisothiazolone as an active ingredient as alkylisothiazolone (for example, NS-800H, NS800G, NS-800P: Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), chloroalkylisothiazolone as chloroalkylisothiazolone (For example, NS-500W, NS-80D, NS-CG, NS-TM, NS-RS: Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), bromonitroalcohol as an active ingredient (For example, bronopol, Miaside BT, Miaside AS: Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), chlorxylenol as an active ingredient (for example, PCMX: Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), oxazolidine compounds, mixtures of these components, Those containing a modified product as an active ingredient (for example, NS-BP, Denisec BIT-20N, Denisec SPB, Saniset HP, Microstat S520, Saniset SK2, Deniside NS-100, Deniside BF-1, Deniside C3H, Saniset 161, Deniside CSA Denise CST, Denise C3, Denide OMP, Denide XR-6, Denise NM, Mordenize N760, Denisat P4, Denisat P-8, Denisat CHR: Nagase Chemical Industries, Ltd.) It can be mentioned. Among these, those having an oxazolidine-based compound as an active ingredient, those having chloroisomethylthiazolone as an active ingredient, and those having benzisothiazolone as an active ingredient have high effects and are preferable. In addition, these preservatives are not single components, but composite components using two or more types that are not very similar in structure are preferred in terms of suppression of resistant bacteria.
前記キレート剤(金属イオン捕獲剤)としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。 Examples of the chelating agent (metal ion scavenger) include ethylenediaminetetraacetic acid sodium, nitrilotriacetic acid sodium, hydroxyethylethylenediaminesodium acetate, diethylenetriaminepentaacetic acid sodium, uramil sodium diacetate, and the like.
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。中でもジシクロヘキシルアンモニウムニトライトおよびベンゾトリアゾールが有効である。これらの防錆剤は、金属ヘッドが錆びないようにするためのものであり、錆び易いメッキ面などに対して有効である。 Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite, and benzotriazole. Of these, dicyclohexylammonium nitrite and benzotriazole are effective. These rust preventives are for preventing the metal head from rusting, and are effective for a rusted plated surface.
また、防腐剤の添加量(A)が0.01質量%〜0.1質量%であり、前記金属イオン捕獲剤の添加量(B)が0.01質量%〜0.5質量%であり、前記防錆剤の添加量(C)が0.01質量%〜0.2質量%であり、A+B+Cが0.03質量%〜0.8質量%であることが好ましい。 Moreover, the addition amount (A) of the preservative is 0.01% by mass to 0.1% by mass, and the addition amount (B) of the metal ion scavenger is 0.01% by mass to 0.5% by mass. The addition amount (C) of the rust preventive agent is preferably 0.01% by mass to 0.2% by mass, and A + B + C is preferably 0.03% by mass to 0.8% by mass.
防腐剤の添加量(A)を0.01質量%以上とすることで、インクの防腐効果を十分に得ることができる。0.1質量%以下とすることで、インクの長期保存の安定性がより良好になる。
さらに、防錆剤の添加量(C)を0.01質量%以上とすることで、インクジェット記録用装置を長期にわたって使用した場合に、ヘッドの金属部分、特にノズル先端付近の錆びの発生をより効果的に抑制できる。また0.2質量%以下とすることで、インク中における着色剤の安定性がより良好になり、長期保存性がより向上する。
また、金属イオン捕獲剤の添加量(B)を0.01質量%以上とすることで、微量の金属イオンが含まれる場合のあるウレタンフォームをインク室内部に持つインクカートリッジに、本発明の水性インクを充填して使用した際に、異物の発生等を効果的に抑制することができる。また、0.5質量%以下とすることで、インク中における着色剤の安定性がより良好になり、長期保存性がより向上する。
By making the addition amount (A) of the preservative 0.01% by mass or more, the antiseptic effect of the ink can be sufficiently obtained. By setting it to 0.1% by mass or less, the stability of long-term storage of the ink becomes better.
Furthermore, by making the addition amount (C) of the rust inhibitor 0.01% by mass or more, when the ink jet recording apparatus is used over a long period of time, the occurrence of rusting in the metal portion of the head, particularly in the vicinity of the nozzle tip, is further increased. It can be effectively suppressed. Moreover, by setting it as 0.2 mass% or less, the stability of the colorant in an ink becomes more favorable and long-term storage property improves more.
Further, by setting the addition amount (B) of the metal ion scavenger to 0.01% by mass or more, the ink cartridge having the urethane foam that may contain a trace amount of metal ions in the ink chamber is used in the aqueous solution of the present invention. When the ink is filled and used, the generation of foreign matters can be effectively suppressed. Moreover, by setting it as 0.5 mass% or less, the stability of the coloring agent in an ink becomes more favorable, and long-term storage property improves more.
〜インクジェット記録用水性インクの物性〜
本発明におけるインクジェット記録用水性インクの表面張力(25℃)としては、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、25mN/m以上40mN/m以下である。
表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(協和界面科学株式会社製)を用い、水性インクを25℃の条件下で測定されるものである。
~ Physical properties of water-based ink for inkjet recording ~
The surface tension (25 ° C.) of the aqueous inkjet recording ink in the present invention is preferably 20 mN / m or more and 60 mN / m or less. More preferably, it is 20 mN or more and 45 mN / m or less, More preferably, it is 25 mN / m or more and 40 mN / m or less.
The surface tension is measured using an automatic surface tensiometer CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) and a water-based ink at 25 ° C.
また、本発明のインクジェット記録用水性インクの20℃での粘度は、1.2mPa・s以上15.0mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは2mPa・s以上13mPa・s未満であり、更に好ましくは2.5mPa・s以上10mPa・s未満である。
粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用い、水性インクを20℃の条件下で測定されるものである。
Further, the viscosity at 20 ° C. of the aqueous inkjet recording ink of the present invention is preferably 1.2 mPa · s or more and 15.0 mPa · s or less, more preferably 2 mPa · s or more and less than 13 mPa · s, More preferably, it is 2.5 mPa · s or more and less than 10 mPa · s.
The viscosity is measured using a VISCOMETER TV-22 (manufactured by TOKI SANGYO CO. LTD) under the condition of 20 ° C. of a water-based ink.
本発明におけるインクジェット記録用水性インクは、多色のカラー画像(例えばフルカラー画像)の形成に用いることができる。フルカラー画像の形成には、マゼンタ色調のインク組成物、シアン色調のインク組成物、及びイエロー色調のインク組成物、並びにレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)、白色(W)の色調のインク組成物や、いわゆる印刷分野における特色のインク組成物等と共に用いることができる。 The water-based ink for inkjet recording in the present invention can be used for forming a multicolor image (for example, a full color image). For the formation of a full-color image, a magenta ink composition, a cyan ink composition, and a yellow ink composition, and red (R), green (G), blue (B), and white (W) It can be used together with a color tone ink composition, a so-called special color ink composition in the printing field, and the like.
[インクジェット記録用水性インクの製造方法]
本発明のインクジェット記録用水性インクの製造方法は、水不溶性樹脂、カーボンブラック、中和剤、有機溶剤、非イオン性界面活性剤、及び水性媒体を混合して水性分散液を得る工程と、前記水性分散液から前記有機溶剤の少なくとも一部を除去して顔料分散体を得る工程と、前記顔料分散体を用いてインクジェット記録用水性インクを調製する工程とを備え、必要に応じてその他の工程を備えて構成することができる。
[Method for producing water-based ink for inkjet recording]
The method for producing a water-based ink for ink-jet recording of the present invention comprises a step of mixing a water-insoluble resin, carbon black, a neutralizing agent, an organic solvent, a nonionic surfactant, and an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion, A step of obtaining a pigment dispersion by removing at least a part of the organic solvent from the aqueous dispersion, and a step of preparing a water-based ink for inkjet recording using the pigment dispersion, and other steps as necessary It can comprise.
前記水性分散体を得る工程と顔料分散体を得る工程は、前記顔料分散体の製造方法におけるそれぞれの工程と同様である。
本発明においては、上記のようにして得られた顔料分散体と、必要に応じて選択される水溶性有機溶剤、界面活性剤、および、防腐剤、防黴剤等のその他の成分とを混合することで、インクジェット記録用水性インクを製造することができる。
かかる構成であることにより、安定性、ろ過性、および吐出性に優れるインクジェット記録用水性インクを効率よく製造することができる。
The step of obtaining the aqueous dispersion and the step of obtaining the pigment dispersion are the same as the respective steps in the method for producing the pigment dispersion.
In the present invention, the pigment dispersion obtained as described above is mixed with a water-soluble organic solvent selected as necessary, a surfactant, and other components such as a preservative and a fungicide. By doing so, a water-based ink for inkjet recording can be produced.
With such a configuration, it is possible to efficiently produce a water-based ink for inkjet recording that is excellent in stability, filterability, and dischargeability.
〜記録形態〜
本発明のインクジェット記録用水性インクは、所望の記録媒体上に、記録しようとする画像情報にしたがってインクジェット法で吐出することにより画像を記録する記録形態(第1記録形態)に用いることができる。
この第1記録形態のほか、本発明の水性インクは、水性インクと混合したときに水性インク中のカーボンブラック等の顔料等の粒子を凝集させる成分を含む水性液体組成物(凝集液)と共に用い、水性インクと水性液体組成物とを接触させて画像を記録する記録形態(第2記録形態)にも用いることができる。
~ Recording form ~
The water-based ink for ink-jet recording of the present invention can be used in a recording form (first recording form) in which an image is recorded on a desired recording medium by ejecting the ink-jet method according to image information to be recorded.
In addition to this first recording form, the aqueous ink of the present invention is used together with an aqueous liquid composition (aggregated liquid) containing a component that aggregates particles such as pigments such as carbon black in the aqueous ink when mixed with the aqueous ink. Also, it can be used in a recording form (second recording form) in which an image is recorded by bringing an aqueous ink and an aqueous liquid composition into contact.
〜水性液体組成物〜
以下、第2記録形態に用いる水性液体組成物について説明する。
水性液体組成物は、既述の水性インクと混合したときに、水性インク中の顔料を凝集させる凝集成分を少なくとも含んでなり、必要に応じて他の成分を用いて構成することができる。
~ Aqueous liquid composition ~
Hereinafter, the aqueous liquid composition used in the second recording form will be described.
The aqueous liquid composition comprises at least an aggregating component that aggregates the pigment in the aqueous ink when mixed with the above-described aqueous ink, and can be constituted using other components as necessary.
−凝集成分−
水性液体組成物は、水性インク中のカーボンブラック等の顔料等の粒子を凝集させる凝集成分の少なくとも1種を含有する。インクジェット法で吐出された前記水性インクと水性液体組成物とが混合することにより、水性インク中で安定的に分散している顔料等の凝集が促進される。
-Aggregation component-
The aqueous liquid composition contains at least one aggregation component that aggregates particles such as pigments such as carbon black in the aqueous ink. By mixing the water-based ink ejected by the inkjet method and the water-based liquid composition, aggregation of pigments and the like stably dispersed in the water-based ink is promoted.
水性液体組成物の例としては、水性インクのpHを変化させることにより凝集物を生じさせることができる液体組成物が挙げられる。このとき、水性液体組成物のpH(25℃)は、6以下が好ましく、より好ましくはpH4以下である。中でも、pH(25℃)は1〜4の範囲が好ましく、特に好ましくは、pHは1〜3である。この場合、水性インクのpH(25℃)は、7.5以上(より好ましくは8以上)であることが好ましい。
中でも、本発明においては、画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化の観点から、前記水性インクのpH(25℃)が7.5以上であって、水性液体組成物のpH(25℃)が4以下である場合が好ましい。
Examples of the aqueous liquid composition include a liquid composition capable of generating an aggregate by changing the pH of the aqueous ink. At this time, the pH (25 ° C.) of the aqueous liquid composition is preferably 6 or less, more preferably 4 or less. Especially, pH (25 degreeC) has the preferable range of 1-4, Especially preferably, pH is 1-3. In this case, the pH (25 ° C.) of the water-based ink is preferably 7.5 or more (more preferably 8 or more).
Among these, in the present invention, from the viewpoint of image density, resolution, and speedup of ink jet recording, the pH (25 ° C.) of the aqueous ink is 7.5 or more, and the pH (25 ° C.) of the aqueous liquid composition. Is preferably 4 or less.
カーボンブラック等の顔料等の粒子を凝集させる凝集成分としては、多価金属塩、有機酸、ポリアリルアミン及びその誘導体などを挙げることができる。
前記多価金属塩としては、周期表の第2属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13属からのカチオン(例えば、アルミニウム)、ランタニド類(例えば、ネオジム)、の塩を挙げることができる。これら金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩である。
Examples of the aggregating component for aggregating particles such as carbon black pigments include polyvalent metal salts, organic acids, polyallylamine and derivatives thereof.
Examples of the polyvalent metal salt include alkaline earth metals belonging to Group 2 of the periodic table (eg, magnesium, calcium), transition metals belonging to Group 3 of the periodic table (eg, lanthanum), and Group 13 of the periodic table. Mention may be made of salts of cations (for example, aluminum) and lanthanides (for example, neodymium). As these metal salts, carboxylate (formic acid, acetic acid, benzoate, etc.), nitrate, chloride, and thiocyanate are suitable. Among them, preferred are calcium salts or magnesium salts of carboxylic acids (formic acid, acetic acid, benzoates, etc.), calcium salts or magnesium salts of nitric acid, calcium chloride, magnesium chloride, and calcium salts or magnesium salts of thiocyanic acid.
前記有機酸としては、例えば、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、もしくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から好適に選択することができる。 Examples of the organic acid include polyacrylic acid, acetic acid, glycolic acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, ascorbic acid, succinic acid, glutaric acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, lactic acid, sulfonic acid, and orthophosphoric acid. , Pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, pyrrole carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, coumaric acid, thiophene carboxylic acid, nicotinic acid, derivatives of these compounds, or salts thereof are preferably selected. be able to.
前記凝集成分は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
顔料等を凝集させる凝集成分の水性液体組成物中における含有量としては、1〜20質量%が好ましく、より好ましくは5〜20質量%であり、更に好ましくは10〜20質量%の範囲である。
The aggregating components can be used alone or in combination of two or more.
As content in the aqueous liquid composition of the aggregation component which aggregates a pigment etc., 1-20 mass% is preferable, More preferably, it is 5-20 mass%, More preferably, it is the range of 10-20 mass%. .
〜画像記録方法〜
本発明のインクジェット記録用水性インクは、上記の第1記録形態及び第2記録形態のいずれにも用いることができる。
第1記録形態では、所望の被記録媒体上に、既述のブラック色系の本発明の水性インクをインクジェット法により付与するインク付与工程を設けて記録する。
第2記録形態では、所望の被記録媒体上に、既述のブラック色系の本発明の水性インクをインクジェット法により付与するインク付与工程と、被記録媒体上に、水性インク中のカーボンブラック及び場合により他の顔料等の粒子を凝集させる成分を含む水性液体組成物を付与する凝集成分付与工程とを設け、水性インクと水性液体組成物とを接触させて画像を形成する。
-Image recording method-
The water-based ink for ink jet recording of the present invention can be used for both the first recording form and the second recording form.
In the first recording form, recording is performed on a desired recording medium by providing an ink application step of applying the above-described black-colored aqueous ink of the present invention by the inkjet method.
In the second recording mode, an ink application step of applying the black-colored aqueous ink of the present invention on the desired recording medium by the inkjet method, and carbon black in the aqueous ink on the recording medium and In some cases, an aggregating component applying step for applying an aqueous liquid composition containing a component for aggregating particles such as other pigments is provided, and the aqueous ink and the aqueous liquid composition are contacted to form an image.
第1記録形態及び第2記録形態のいずれにおいても、水性インクが着色剤として、本発明の顔料分散体の製造方法で製造された顔料分散体を用いて構成されることで、良好な分散安定性と、濃度の高い黒色画像が得られ、また、凝集物のヘッドノズル部への付着又は堆積が緩和されると共に付着した凝集物の除去が容易になるため、インク吐出時のインク吐出方向性不良を抑えて白抜け等の画像故障の発生が防止され、高解像度の画像が得られる。また、吐出装置側のメンテナンス頻度の軽減とメンテナンス性の向上も図られる。 In both the first recording form and the second recording form, the water-based ink is constituted by using the pigment dispersion produced by the method for producing a pigment dispersion of the present invention as a colorant, thereby achieving good dispersion stability. In addition, a black image with high density can be obtained, and the adhesion or accumulation of aggregates on the head nozzle part is alleviated and the adhered aggregates can be easily removed. Defects are suppressed, image failures such as white spots are prevented, and high-resolution images can be obtained. Further, the maintenance frequency on the discharge device side can be reduced and the maintainability can be improved.
インク付与工程では、水性インクをインクジェット法により付与する。具体的には、エネルギーを供与することにより、所望の被記録媒体、すなわち普通紙、樹脂コート紙、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報、同10−337947号公報等に記載のインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等に水性インクを吐出し、着色画像を形成する。なお、本発明に好ましいインクジェット記録方法として、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載の方法が適用できる。 In the ink application step, the aqueous ink is applied by an ink jet method. Specifically, by supplying energy, a desired recording medium, that is, plain paper, resin-coated paper, for example, JP-A-8-169172, JP-A-8-27693, JP-A-2-276670, JP-A-7-276789, JP-A-9-323475, JP-A-62-238783, JP-A-10-153899, JP-A-10-217473, JP-A-10-235995, and JP-A-10-337947. Ink jet paper, film, electrophotographic co-paper, cloth, glass, metal, ceramics, etc. described in JP-A-10-217597, JP-A-10-337947, etc., discharge water-based ink to form a colored image. As a preferable ink jet recording method for the present invention, the method described in paragraph Nos. 0093 to 0105 of JP-A No. 2003-306623 can be applied.
インクジェット法には、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット方式等のいずれであってもよい。インクジェット法としては、特に、特開昭54−59936号公報に記載の方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット法を有効に利用することができる。
尚、前記インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
The inkjet method is not particularly limited, and is a known method, for example, a charge control method that ejects ink using electrostatic attraction, a drop-on-demand method (pressure pulse method) that uses vibration pressure of a piezoelectric element, Either an acoustic ink jet method that converts an electrical signal into an acoustic beam, irradiates the ink and ejects the ink by using radiation pressure, or a thermal ink jet method that heats the ink to form bubbles and uses the generated pressure. There may be. As an ink jet method, in particular, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 54-59936 causes an abrupt volume change of the ink subjected to the action of thermal energy, and the ink is ejected from the nozzle by the action force due to this state change. Ink jet method can be used effectively.
The ink jet method includes a method of ejecting many low-density inks called photo inks in a small volume, a method of improving image quality using a plurality of inks having substantially the same hue and different concentrations, and colorless and transparent inks. The method using is included.
また、インクジェット法で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
尚、前記インクジェット法により記録を行う際に使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
Further, the ink jet head used in the ink jet method may be an on-demand method or a continuous method. In addition, as a discharge method, an electro-mechanical conversion method (for example, a single cavity type, a double cavity type, a bender type, a piston type, a shear mode type, a shared wall type, etc.), an electro-thermal conversion method (for example, a thermal type) Specific examples include an ink jet type, an electrostatic suction method (for example, an electric field control type, a slit jet type, etc.), and a discharge method (for example, a spark jet type). You may use.
There are no particular restrictions on the ink nozzles used when recording by the ink jet method, and they can be appropriately selected according to the purpose.
第2記録形態の凝集成分付与工程では、水性インクの付与前又は付与後に、被記録媒体上に水性液体組成物を付与する。水性液体組成物の付与は、塗布法、インクジェット法、浸漬法などの公知の方法を適用して行なうことができる。塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレッドコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等を用いた公知の塗布方法によって行なうことができる。インクジェット法の詳細については、既述の通りである。 In the second recording form aggregation component application step, the aqueous liquid composition is applied onto the recording medium before or after application of the aqueous ink. The application of the aqueous liquid composition can be performed by applying a known method such as a coating method, an ink jet method, or an immersion method. As a coating method, a known coating method using a bar coater, an extrusion die coater, an air doctor coater, a bread coater, a rod coater, a knife coater, a squeeze coater, a reverse roll coater, a bar coater or the like can be used. The details of the inkjet method are as described above.
第2記録形態においては、凝集成分付与工程で水性液体組成物を付与した後にインク付与工程を設ける態様が好ましい。すなわち、被記録媒体上に、水性インクを付与する前に、予め水性インク中の顔料等を凝集させるための水性液体組成物を付与しておき、被記録媒体上に付与された水性液体組成物に接触するように水性インクを付与して画像を形成する態様が好ましい。これにより、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い画像が得られる。
さらに前記凝集成分付与工程は、被記録媒体上に付与された前記水性液体組成物の溶媒の少なくとも一部を除去する工程を含むことが好ましい。
In the 2nd recording form, the aspect which provides an ink provision process after providing an aqueous liquid composition at an aggregation component provision process is preferable. That is, an aqueous liquid composition for aggregating pigments and the like in the aqueous ink is applied in advance to the recording medium before applying the aqueous ink, and the aqueous liquid composition applied on the recording medium. A mode in which an image is formed by applying water-based ink so as to come into contact with is preferable. Thereby, inkjet recording can be speeded up, and an image with high density and resolution can be obtained even at high speed recording.
Furthermore, it is preferable that the aggregation component application step includes a step of removing at least a part of the solvent of the aqueous liquid composition applied on the recording medium.
画像記録の際に、光沢性や耐水性を付与したり、耐候性を改善したり目的で、ポリマーラテックス化合物を併用してもよい。ラテックス化合物を付与する時期については、水性インクを付与する前及び後のいずれでもよく、また、同時付与されてもよい。したがって、ラテックス化合物は、被記録媒体に付与する態様で用いてもよいし、水性インクに添加する態様で用いてもよく、あるいはポリマーラテックスを別の液状物とする態様で用いてもよい。
具体的には、特開2002−166638号公報(特願2000−363090)、特開2002−121440号公報(特願2000−315231)、特開2002−154201号公報(特願2000−354380)、特開2002−144696号公報(特願2000−343944)、特開2002−080759号公報(特願2000−268952)に記載の方法を好ましく用いることができる。
During image recording, a polymer latex compound may be used in combination for the purpose of imparting glossiness or water resistance or improving weather resistance. The timing for applying the latex compound may be before or after applying the water-based ink, or may be applied simultaneously. Accordingly, the latex compound may be used in a form applied to a recording medium, may be used in a form added to a water-based ink, or may be used in a form in which a polymer latex is used as another liquid material.
Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-166638 (Japanese Patent Application No. 2000-363090), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-121440 (Japanese Patent Application No. 2000-315231), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-154201 (Japanese Patent Application No. 2000-354380), The methods described in JP-A No. 2002-144696 (Japanese Patent Application No. 2000-343944) and JP-A No. 2002-080759 (Japanese Patent Application No. 2000-268952) can be preferably used.
また、画像の記録に際しては、上記のインク付与工程及び凝集成分付与工程に加えて、さらに他の工程が設けられてもよい。他の工程としては、特に制限はなく、例えば、被記録媒体に付与された水性インク中の有機溶媒を乾燥除去する乾燥除去工程、水性インク中に含まれる樹脂微粒子又はポリマーラテックスを溶融定着する加熱定着工程、等、目的に応じて適宜選択することができる。 In addition, when recording an image, in addition to the ink application process and the aggregation component application process, another process may be provided. There are no particular limitations on the other steps, for example, a dry removal step for drying and removing the organic solvent in the aqueous ink applied to the recording medium, and heating for melting and fixing the resin fine particles or polymer latex contained in the aqueous ink. The fixing process can be selected as appropriate according to the purpose.
また、画像記録方法の他の例として、最初に画像形成する被記録媒体として中間転写体を用い、中間転写体上に画像を記録した後に、中間転写体上の画像を所望の被記録媒体に転写する方法が挙げられる。
例えば第2記録形態の場合、最初に画像形成する被記録媒体として中間転写体を用い、中間転写体上に、既述の本発明の水性インクをインクジェット法により付与するインク付与工程と、中間転写体上に、水性インク中の顔料を凝集させる成分を含む水性液体組成物を付与する凝集成分付与工程とを設け、水性インクと水性液体組成物とを接触させて中間転写体上に画像を形成した後、中間転写体に形成された画像を所望とする最終の被記録媒体に転写する転写工程を設けた方法が挙げられる。
この場合も、上記と同様に、例えば、乾燥除去工程、加熱定着工程などの他の工程を更に設けることができ、また、凝集成分付与工程で水性液体組成物を付与した後にインク付与工程を設ける態様が好ましい。
Further, as another example of the image recording method, an intermediate transfer member is used as a recording medium on which an image is first formed. After an image is recorded on the intermediate transfer member, the image on the intermediate transfer member is placed on a desired recording medium. There is a method of transferring.
For example, in the case of the second recording form, an intermediate transfer member is used as a recording medium on which an image is first formed, and the above-described aqueous ink of the present invention is applied onto the intermediate transfer member by an ink jet method, and an intermediate transfer An aggregating component applying step for applying an aqueous liquid composition containing a component for aggregating the pigment in the aqueous ink on the body, and contacting the aqueous ink with the aqueous liquid composition to form an image on the intermediate transfer member Then, a method of providing a transfer step of transferring the image formed on the intermediate transfer body to a desired final recording medium can be mentioned.
In this case as well, for example, other steps such as a drying removal step and a heat fixing step can be further provided, and the ink application step is provided after the aqueous liquid composition is applied in the aggregation component application step. Embodiments are preferred.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel、Super Multipore HZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。また、条件としては、試料濃度を0.35/min、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いて行なった。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製した。 The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC). GPC uses HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation), TSKgel, Super Multipore HZ-H (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) as columns, and THF (tetrahydrofuran) as an eluent. ) Was used. The conditions were as follows: the sample concentration was 0.35 / min, the flow rate was 0.35 ml / min, the sample injection amount was 10 μl, the measurement temperature was 40 ° C., and an IR detector was used. In addition, the calibration curve is “standard sample TSK standard, polystyrene” manufactured by Tosoh Corporation: “F-40”, “F-20”, “F-4”, “F-1”, “A-5000”, It produced from eight samples of "A-2500", "A-1000", and "n-propylbenzene".
(合成例1)
〜樹脂分散剤P−1(水不溶性樹脂)の合成〜
攪拌機、冷却管を備えた1000mlの三口フラスコに、メチルエチルケトン88gを加えて窒素雰囲気下で72℃に加熱し、これにメチルエチルケトン50gにジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート0.85g、フェノキシエチルメタクリレート70g、メタクリル酸10g、及びメチルメタクリレート20gを溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後、メチルエチルケトン2gにジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート0.42gを溶解した溶液を加え、78℃に昇温して4時間加熱した。得られた反応溶液は過剰量のヘキサンに2回再沈殿させ、析出した樹脂を乾燥させて、フェノキシエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸(共重合比[質量比]=70/20/10)共重合体(樹脂分散剤P−1、水不溶性樹脂)96.5gを得た。
得られた樹脂分散剤P−1の組成は、1H−NMRで確認し、GPCより求めた重量平均分子量(Mw)は43500であった。さらに、JIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法により、このポリマーの酸価を求めたところ、65.2mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 1)
-Synthesis of resin dispersant P-1 (water-insoluble resin)-
To a 1000 ml three-necked flask equipped with a stirrer and a condenser, 88 g of methyl ethyl ketone was added and heated to 72 ° C. under a nitrogen atmosphere. To this, 50 g of methyl ethyl ketone was added with 0.85 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate and phenoxy. A solution in which 70 g of ethyl methacrylate, 10 g of methacrylic acid and 20 g of methyl methacrylate were dissolved was dropped over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued for 1 hour, and then a solution prepared by dissolving 0.42 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate in 2 g of methyl ethyl ketone was added, heated to 78 ° C. and heated for 4 hours. The obtained reaction solution was reprecipitated twice in an excess amount of hexane, the precipitated resin was dried, and phenoxyethyl methacrylate / methyl methacrylate / methacrylic acid (copolymerization ratio [mass ratio] = 70/20/10) 96.5 g of a polymer (resin dispersant P-1, water-insoluble resin) was obtained.
The composition of the obtained resin dispersant P-1 was confirmed by 1 H-NMR, and the weight average molecular weight (Mw) determined by GPC was 43500. Furthermore, when the acid value of this polymer was determined by the method described in JIS standard (JIS K 0070: 1992), it was 65.2 mgKOH / g.
〜樹脂分散剤P−2、P−3の合成〜
前記樹脂分散剤P−1の合成において、フェノキシエチルメタクリレート70g、メタクリル酸10g、及びメチルメタクリレート20gを、下記表1に示すようにそれぞれ対応するモノマーの種類及び比率とし、対応する重量平均分子量(Mw)となるように条件を変えて合成したこと以外は、樹脂分散剤P−1の合成とほぼ同様にして、水不溶性樹脂である樹脂分散剤P−2、P−3を合成した。
~ Synthesis of resin dispersants P-2 and P-3 ~
In the synthesis of the resin dispersant P-1, 70 g of phenoxyethyl methacrylate, 10 g of methacrylic acid, and 20 g of methyl methacrylate were used as the corresponding monomer types and ratios as shown in Table 1 below, and the corresponding weight average molecular weight (Mw Resin dispersants P-2 and P-3, which are water-insoluble resins, were synthesized in substantially the same manner as the synthesis of the resin dispersant P-1, except that the conditions were changed so that
(合成例2)
〜樹脂粒子分散物の調製〜
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた2リットル三口フラスコに、メチルエチルケトン360.0gを仕込んで、75℃まで昇温した。反応容器内温度を75℃に保ちながら、フェノキシエチルアクリレート180.0g、メチルメタクリレート162.0g、アクリル酸18.0g、メチルエチルケトン72g、及び「V−601」(和光純薬(株)製)1.44gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、「V−601」0.72g、メチルエチルケトン36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌後、さらに「V−601」0.72g、イソプロパノール36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌した後、85℃に昇温して、さらに2時間攪拌を続けた。得られた共重合体の重量平均分子量(Mw)は64000(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で算出、使用カラムはTSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー社製))、酸価は38.9(mgKOH/g)であった。
次に、重合溶液668.3gを秤量し、イソプロパノール388.3g、1mol/L NaOH水溶液145.7mlを加え、反応容器内温度を80℃に昇温した。次に蒸留水720.1gを20ml/minの速度で滴下し、水分散化せしめた。その後、大気圧下にて反応容器内温度80℃で2時間、85℃で2時間、90℃で2時間保った後、反応容器内を減圧にし、イソプロパノール、メチルエチルケトン、蒸留水を合計で913.7g留去し、樹脂粒子分散物として、固形分濃度28.0%の自己分散性ポリマー粒子(B−01)の水分散物(エマルション)を得た。なお、下記に示した化合物例(B−01)の各構成単位の数字は質量比を表す。
(Synthesis Example 2)
-Preparation of resin particle dispersion-
360.0 g of methyl ethyl ketone was charged into a 2-liter three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube, and the temperature was raised to 75 ° C. While maintaining the temperature in the reaction vessel at 75 ° C., 180.0 g of phenoxyethyl acrylate, 162.0 g of methyl methacrylate, 18.0 g of acrylic acid, 72 g of methyl ethyl ketone, and “V-601” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) A mixed solution consisting of 44 g was added dropwise at a constant speed so that the addition was completed in 2 hours. After completion of the dropwise addition, a solution consisting of 0.72 g of “V-601” and 36.0 g of methyl ethyl ketone was added, stirred for 2 hours at 75 ° C., and then a solution consisting of 0.72 g of “V-601” and 36.0 g of isopropanol was added. After stirring at 75 ° C. for 2 hours, the temperature was raised to 85 ° C., and stirring was further continued for 2 hours. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained copolymer was 64000 (calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC), columns used were TSKgel SuperHZM-H, TSKgel SuperHZ4000, TSKgel SuperHZ200 (manufactured by Tosoh Corporation)), The acid value was 38.9 (mgKOH / g).
Next, 668.3 g of the polymerization solution was weighed, 388.3 g of isopropanol and 145.7 ml of 1 mol / L NaOH aqueous solution were added, and the temperature in the reaction vessel was raised to 80 ° C. Next, 720.1 g of distilled water was added dropwise at a rate of 20 ml / min to disperse in water. Thereafter, the temperature in the reaction vessel was maintained at 80 ° C. for 2 hours, 85 ° C. for 2 hours, and 90 ° C. for 2 hours under atmospheric pressure, and then the pressure in the reaction vessel was reduced, and isopropanol, methyl ethyl ketone, and distilled water totaled 913. 7 g was distilled off to obtain an aqueous dispersion (emulsion) of self-dispersing polymer particles (B-01) having a solid content concentration of 28.0% as a resin particle dispersion. In addition, the number of each structural unit of the compound example (B-01) shown below represents a mass ratio.
<実施例1>
−樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1(顔料分散体)の調製−
以下の組成にて混合し、ビーズミルで0.1mmφジルコニアビーズを用いて3〜6時間分散した。続いて、得られた分散体を減圧下、55℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、カーボンブラック濃度が10.0質量%となるよう樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体を調製した。
<Example 1>
-Preparation of dispersion C1 (pigment dispersion) of resin-coated carbon black particles-
The mixture was mixed with the following composition, and dispersed with a bead mill using 0.1 mmφ zirconia beads for 3 to 6 hours. Subsequently, the dispersion obtained was subjected to dispersion of resin-coated carbon black particles so that the carbon black concentration was 10.0% by removing methyl ethyl ketone at 55 ° C. under reduced pressure and further removing some water. The body was prepared.
(樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1の組成)
・カーボンブラック ・・・ 10.0部
(NIPEX180-IQ、degussa社製、BET法による比表面積:260m2/g)
・樹脂分散剤P−1(水不溶性樹脂) ・・・ 4.5部
・メチルエチルケトン(有機溶剤) ・・・ 30.5部
・1mol/lNaOH水溶液(中和剤) ・・・ 6.3部
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル ・・・ 0.1部
(非イオン性界面活性剤、エマルゲン109P、花王(株)製、HLB:13.6)
・イオン交換水 ・・・ 98.6部
(Composition of dispersion C1 of resin-coated carbon black particles)
Carbon black: 10.0 parts (NIPEX 180-IQ, manufactured by Degussa, specific surface area by BET method: 260 m 2 / g)
-Resin dispersant P-1 (water-insoluble resin)-4.5 parts-Methyl ethyl ketone (organic solvent)-30.5 parts-1 mol / l NaOH aqueous solution (neutralizing agent)-6.3 parts- 0.1 parts of polyoxyethylene lauryl ether (nonionic surfactant, Emulgen 109P, manufactured by Kao Corporation, HLB: 13.6)
・ Ion exchange water: 98.6 parts
−インクジェット記録用水性インクの調製−
次に、得られた樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散物を用い、以下の組成にて水性インクを調製した。水性インクの25℃でのpHは8.9であった。
<水性インクC1の組成>
・前記樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1 ・・・ 40.0部
・樹脂粒子分散物(B−01) ・・・ 18.8部
・グリセリン ・・・ 15.0部
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ・・・ 10.0部
・プロキセルXL−2 ・・・ 0.05部
(防腐剤、アーチ・ケミカルズ・ジャパン(株)製)
・ベンゾトリアゾール ・・・ 0.05部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製) ・・・ 1.0部
・イオン交換水 ・・・ 15.1部
-Preparation of water-based ink for inkjet recording-
Next, a water-based ink was prepared with the following composition using the obtained dispersion of resin-coated carbon black particles. The pH of the water-based ink at 25 ° C. was 8.9.
<Composition of water-based ink C1>
Dispersion C1 of the resin-coated carbon black particles 40.0 parts Resin particle dispersion (B-01) 18.8 parts Glycerin 15.0 parts Diethylene glycol monoethyl ether ··· 10.0 parts · Proxel XL-2 ··· 0.05 parts (preservative, manufactured by Arch Chemicals Japan Co., Ltd.)
・ Benzotriazole: 0.05 part ・ Orphine E1010 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.): 1.0 part ・ Ion-exchanged water: 15.1 part
[評価]
上記の樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体及び水性インクについて、下記の測定、評価を行なった。測定及び評価の結果は、下記表1に示す。
[Evaluation]
The dispersion and resin-coated carbon black particle dispersion and aqueous ink were measured and evaluated as follows. The results of measurement and evaluation are shown in Table 1 below.
(樹脂被覆カーボンブラック粒子の粒子径の測定)
得られた樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体(顔料分散体)について、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用い、動的光散乱法により体積平均粒径を測定した。測定は、樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散物30μlに対してイオン交換水10mlを加えて測定用サンプル液を調製し、これを25℃に調温して行なった。測定結果を下記表1に示す。
(Measurement of particle diameter of resin-coated carbon black particles)
The obtained resin-coated carbon black particle dispersion (pigment dispersion) was measured for volume average particle size by a dynamic light scattering method using a nanotrack particle size distribution analyzer UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). . The measurement was performed by adding 10 ml of ion exchange water to 30 μl of the dispersion of resin-coated carbon black particles to prepare a sample solution for measurement, and adjusting the temperature to 25 ° C. The measurement results are shown in Table 1 below.
(顔料分散体のろ過性)
得られた樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体15mlについて、25mmφ孔径3μmメンブレンフィルター(アドバンテック東洋(株)社製)を用い、0.03MPaの減圧下でろ過し、下記の評価基準にしたがって評価した。評価結果を表1に示す。
(Filterability of pigment dispersion)
About 15 ml of the dispersion of the obtained resin-coated carbon black particles, it was filtered under a reduced pressure of 0.03 MPa using a 25 mmφ pore size 3 μm membrane filter (manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.), and evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
〜評価基準〜
AA ・・・ ろ過に要する時間は10秒未満であった。
A ・・・ ろ過に要する時間は10秒以上30秒未満であった。
B ・・・ ろ過に要する時間は30秒以上1分未満であった
C ・・・ ろ過に要する時間は1分以上であった。
~Evaluation criteria~
AA ... Time required for filtration was less than 10 seconds.
A: The time required for filtration was 10 seconds or more and less than 30 seconds.
B: The time required for filtration was 30 seconds or more and less than 1 minute. C: The time required for filtration was 1 minute or more.
(分散安定性)
得られた樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体を用いたインクジェット記録用水性インクを、60℃恒温槽中で7日間保存した。保存の前後で、粒子径および粘度を測定し、下記の評価基準にしたがって評価した。評価結果は表1に示す。
尚、粒子径の測定は、ナノトラック粒度分布測定装置 UPA−EX150(日機装(株)製)を用い、動的光散乱法により得られた顔料分散物の体積平均粒径を測定した。測定条件:水性インク10μlに対しイオン交換水10ccを加え、測定用溶液を調製し、25℃で測定した。また、粘度の測定は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用い、水性インクを25℃の条件下で測定した。
(Dispersion stability)
The obtained aqueous ink for inkjet recording using the obtained dispersion of resin-coated carbon black particles was stored in a thermostat at 60 ° C. for 7 days. Before and after storage, the particle size and viscosity were measured and evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
The particle diameter was measured by measuring the volume average particle diameter of the pigment dispersion obtained by the dynamic light scattering method using a nanotrack particle size distribution analyzer UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Measurement conditions: 10 cc of ion-exchanged water was added to 10 μl of water-based ink to prepare a measurement solution, and measurement was performed at 25 ° C. The viscosity was measured by using VISCOMETER TV-22 (manufactured by TOKI SANGYO CO. LTD) under the condition of aqueous ink at 25 ° C.
〜評価基準〜
A ・・・ 顔料微粒子の60℃7日間経過後の、体積平均粒子径変化が10mm以内かつ、累積95%(d95)粒子径変化が30mm以内並びに、粘度変化が10%以内であって、分散安定状態が保たれていた。
B ・・・ Aの条件を満たす水性インクが得られなかった。
~Evaluation criteria~
A: Change in volume average particle size within 10 mm, cumulative 95% (d95) particle size change within 30 mm and viscosity change within 10% after 7 days at 60 ° C. A stable state was maintained.
B: A water-based ink satisfying the condition A could not be obtained.
(吐出安定性)
インクジェット記録装置として、600dpi、256ノズルの試作プリントヘッドを備えたインクジェット装置を用意した。これに、分散安定性評価に用いた60℃恒温槽中で7日間保存した後のインクジェット記録用水性インクを装填した。
水性インクをヘッドから特菱アート紙(三菱製紙(株)製)上に3分間連続吐出した際の、インクの飛行曲がり、ミストの発生を、印刷物を観察して評価し、下記基準に基づき判定した。
(Discharge stability)
As an ink jet recording apparatus, an ink jet apparatus provided with a trial print head of 600 dpi and 256 nozzles was prepared. This was loaded with an aqueous ink for inkjet recording after being stored for 7 days in a 60 ° C. constant temperature bath used for evaluating dispersion stability.
Observe the printed matter and evaluate the occurrence of ink bending or mist when water-based ink is continuously ejected from the head onto Tokishi Art Paper (Mitsubishi Paper Co., Ltd.) for 3 minutes. did.
〜評価基準〜
A ・・・ インクの飛行曲がり、ミストは発生しなかった。
B ・・・ インクの飛行曲がり、ミストは発生したが実用上問題ない程度に頻度が低かった。
C ・・・ インクの飛行曲がり、ミストが頻繁に発生し実用上問題があった。
~Evaluation criteria~
A: Ink was bent and mist was not generated.
B: The flying curve of ink and mist occurred, but the frequency was low enough to cause no practical problems.
C: Ink flight bending, mist frequently occurred, and there was a problem in practical use.
<実施例2>
実施例1において、樹脂分散剤P−1(水不溶性樹脂)の代わりに、樹脂分散剤P−2を用いて顔料分散体を調製した以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを調製し、評価を行った。
<Example 2>
In Example 1, water-based ink for ink jet recording was used in the same manner as in Example 1 except that the pigment dispersion was prepared using the resin dispersant P-2 instead of the resin dispersant P-1 (water-insoluble resin). Were prepared and evaluated.
<実施例3>
実施例1において、樹脂分散剤P−1(水不溶性樹脂)の代わりに、樹脂分散剤P−3を用いて顔料分散体を調製した以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを調製し、評価を行った。
<Example 3>
In Example 1, water-based ink for ink jet recording was used in the same manner as in Example 1 except that the pigment dispersion was prepared using the resin dispersant P-3 instead of the resin dispersant P-1 (water-insoluble resin). Were prepared and evaluated.
<実施例4>
実施例1の樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1(顔料分散体)の調製において、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(エマルゲン109P、花王(株)製、HLB:13.6)の代わりに、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(レオドールTW-L106、花王(株)製、HLB:13.3)を用いた以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを作製し、評価を行った。
<Example 4>
In the preparation of the resin-coated carbon black particle dispersion C1 (pigment dispersion) of Example 1, instead of polyoxyethylene lauryl ether (Emulgen 109P, manufactured by Kao Corporation, HLB: 13.6), polyoxyethylene was used. A water-based ink for inkjet recording was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that sorbitan monolaurate (Leodol TW-L106, manufactured by Kao Corporation, HLB: 13.3) was used.
<実施例5>
実施例1の樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1(顔料分散体)の調製において、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(エマルゲン109P、花王(株)製、HLB:13.6)の代わりに、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル(エマルゲンA-60、花王(株)製、HLB:12.8)を用いた以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを作製し、評価を行った。
<Example 5>
In the preparation of the resin-coated carbon black particle dispersion C1 (pigment dispersion) of Example 1, instead of polyoxyethylene lauryl ether (Emulgen 109P, manufactured by Kao Corporation, HLB: 13.6), polyoxyethylene was used. A water-based ink for inkjet recording was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that an alkylene alkyl ether (Emulgen A-60, manufactured by Kao Corporation, HLB: 12.8) was used.
<実施例6>
実施例5の樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1(顔料分散体)の調製において、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル(エマルゲンA-60、花王(株)製、HLB:12.8)0.1部の代わりに、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル(エマルゲンA-60、花王(株)製、HLB:12.8)1.0部を用いた以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを作製し、評価を行った。
<Example 6>
In the preparation of dispersion C1 (pigment dispersion) of resin-coated carbon black particles in Example 5, 0.1 part of polyoxyethylene alkylene alkyl ether (Emulgen A-60, manufactured by Kao Corporation, HLB: 12.8) Inkjet recording water-based ink in the same manner as in Example 1, except that 1.0 part of polyoxyethylene alkylene alkyl ether (Emulgen A-60, Kao Corporation, HLB: 12.8) was used instead of Were prepared and evaluated.
<実施例7>
実施例5の樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1(顔料分散体)の調製において、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル(エマルゲンA-60、花王(株)製、HLB:12.8)0.1部の代わりに、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル(エマルゲンA-60、花王(株)製、HLB:12.8)0.01部を用いた以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを作製し、評価を行った。
<Example 7>
In preparation of dispersion C1 (pigment dispersion) of resin-coated carbon black particles in Example 5, 0.1 part of polyoxyethylene alkylene alkyl ether (Emulgen A-60, manufactured by Kao Corporation, HLB: 12.8) Ink jet recording water-based ink in the same manner as in Example 1 except that 0.01 part of polyoxyethylene alkylene alkyl ether (Emulgen A-60, manufactured by Kao Corporation, HLB: 12.8) was used instead of Were prepared and evaluated.
<比較例1>
実施例1の樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1の組成において、樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体の組成を以下のように変更した以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを調製し、評価を行った。
<Comparative Example 1>
A water-based ink for inkjet recording was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the dispersion C1 of resin-coated carbon black particles in Example 1 was changed as follows. Prepared and evaluated.
(樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体H1の組成)
・カーボンブラック ・・・ 10.0部
(NIPEX180-IQ、degussa社製)
・樹脂分散剤P−1(水不溶性樹脂) ・・・ 4.5部
・メチルエチルケトン ・・・ 30.5部
・1mol/lNaOH水溶液 ・・・ 6.3部
・イオン交換水 ・・・ 98.7部
(Composition of dispersion H1 of resin-coated carbon black particles)
・ Carbon black: 10.0 parts (NIPEX180-IQ, manufactured by Degussa)
-Resin dispersant P-1 (water-insoluble resin)-4.5 parts-Methyl ethyl ketone-30.5 parts-1 mol / l NaOH aqueous solution-6.3 parts-Ion-exchanged water-98.7 Part
(比較例2)
比較例1において、樹脂分散剤P−1(水不溶性樹脂)の代わりに、樹脂分散剤P−2(水不溶性樹脂)を用いた以外は比較例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを調製し、評価を行った。
(比較例3)
比較例1において、樹脂分散剤P−1(水不溶性樹脂)の代わりに、樹脂分散剤P−3(水不溶性樹脂)を用いた以外は比較例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを調製し、評価を行った。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, an aqueous ink for inkjet recording was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the resin dispersant P-2 (water-insoluble resin) was used instead of the resin dispersant P-1 (water-insoluble resin). Prepared and evaluated.
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 1, an aqueous ink for inkjet recording was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the resin dispersant P-3 (water-insoluble resin) was used instead of the resin dispersant P-1 (water-insoluble resin). Prepared and evaluated.
(比較例4)
実施例1の樹脂被覆カーボンブラック粒子の分散体C1(顔料分散体)の調製において、水不溶性樹脂を使用せずに以下のように変更して顔料分散体を調製した以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録用水性インクを調製し、評価を行った。
(Comparative Example 4)
In the preparation of the resin-coated carbon black particle dispersion C1 (pigment dispersion) of Example 1, the same procedure as in Example 1 was carried out except that a water-insoluble resin was not used and the following changes were made. Then, an aqueous ink for inkjet recording was prepared and evaluated.
−カーボンブラック粒子の分散体H4(顔料分散体)の調製−
以下の組成にて混合し、ビーズミルで0.1mmφジルコニアビーズを用いて3〜6時間分散し、カーボンブラック濃度が10.0質量%となるようカーボンブラック粒子の分散体を調製した。
-Preparation of carbon black particle dispersion H4 (pigment dispersion)-
The mixture was mixed with the following composition and dispersed with a bead mill using 0.1 mmφ zirconia beads for 3 to 6 hours to prepare a dispersion of carbon black particles so that the carbon black concentration was 10.0% by mass.
(カーボンブラック粒子の分散体H4の組成)
・カーボンブラック ・・・ 10.0部
(NIPEX180-IQ、degussa社製)
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル ・・・ 1.0部
(非イオン性界面活性剤、エマルゲン109P、花王(株)製、HLB:13.6)
・イオン交換水 ・・・ 89.0部
(Composition of carbon black particle dispersion H4)
Carbon black: 10.0 parts (NIPEX180-IQ, manufactured by Degussa)
-Polyoxyethylene lauryl ether 1.0 part (nonionic surfactant, Emulgen 109P, manufactured by Kao Corporation, HLB: 13.6)
・ Ion exchange water: 89.0 parts
表1から、本発明の顔料分散体の製造方法で製造された顔料分散体は、分散安定性が良好であることが分かる。また、本発明のインクジェット記録用水性インクは、吐出安定性が良好であることが分かる。 From Table 1, it can be seen that the pigment dispersion produced by the method for producing a pigment dispersion of the present invention has good dispersion stability. Moreover, it turns out that the water-based ink for inkjet recording of this invention has favorable discharge stability.
Claims (11)
前記水性分散液から前記有機溶剤の少なくとも一部を除去する工程と、
を備える顔料分散体の製造方法。 Mixing a water-insoluble resin, carbon black, a neutralizing agent, an organic solvent, a nonionic surfactant, and an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion;
Removing at least a portion of the organic solvent from the aqueous dispersion;
A method for producing a pigment dispersion comprising:
〔式中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、Arは無置換又は置換の芳香族環を表す。nは、平均の繰り返し数を表し、1〜6である。〕 The said water-insoluble resin is a manufacturing method of the pigment dispersion of Claim 1 containing the structural unit represented by the following general formula (I).
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Ar represents an unsubstituted or substituted aromatic ring. n represents the average number of repetitions and is 1-6. ]
芳香族環の含有率が水不溶性樹脂の全質量の20質量%以下であり、
全親水性構造単位の含有率が水不溶性樹脂の全質量の15質量%以下である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の顔料分散体の製造方法。 The water-insoluble resin includes a hydrophilic structural unit derived from (meth) acrylic acid and a hydrophobic structural unit represented by the general formula (I),
The aromatic ring content is 20% by mass or less of the total mass of the water-insoluble resin,
The manufacturing method of the pigment dispersion of any one of Claims 1-3 whose content rate of a total hydrophilic structural unit is 15 mass% or less of the total mass of water-insoluble resin.
前記水性分散液から前記有機溶剤の少なくとも一部を除去して顔料分散体を得る工程と、
前記顔料分散体を用いてインクジェット記録用水性インクを調製する工程と、
を備えるインクジェット記録用水性インクの製造方法。 Mixing a water-insoluble resin, carbon black, a neutralizing agent, an organic solvent, a nonionic surfactant, and an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion;
Removing at least a portion of the organic solvent from the aqueous dispersion to obtain a pigment dispersion;
A step of preparing a water-based ink for inkjet recording using the pigment dispersion;
A method for producing a water-based ink for ink-jet recording.
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