JP2011025469A - Set of pigment ink and reaction liquid, inkjet recording method, and inkjet recording device - Google Patents

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賢一 椎葉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a set of pigment ink and reaction liquid that can impart high-grade scratch resistance and marker resistance to an image without impairing high image density and ink storage stability. <P>SOLUTION: The set of the pigment ink containing at least a pigment and resin, and the reaction liquid containing a reactive material that makes the dispersed state of the pigment unstable is provided. The pigment ink contains a graft polymer including a nonionic unit represented by a general formula (I), a unit having a polysiloxane structure, and a unit having a carboxy group. In the general formula (I), R<SB>1</SB>and R<SB>2</SB>are respectively independent hydrogen atoms or methyl groups, R<SB>3</SB>is an ester bond or an ether bond, and x is an integer of 1 or 2, wherein when R<SB>2</SB>is the methyl group, R<SB>3</SB>is not the ether bond. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、顔料インクと反応液とのセット、インクジェット記録方法及びインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to a set of pigment ink and reaction liquid, an ink jet recording method, and an ink jet recording method.

インクジェット記録方法に用いられるインクの色材として顔料を含有するインク(顔料インク)の検討が進められている。しかし、普通紙などの記録媒体にインクジェット記録方法で記録を行う場合、液体であるインクが記録媒体に浸透することにより、十分な画像濃度が得られない場合がある。   Studies are underway on inks containing pigments (pigment inks) as colorants for inks used in ink jet recording methods. However, when recording is performed on a recording medium such as plain paper by the ink jet recording method, a sufficient image density may not be obtained because the liquid ink permeates the recording medium.

上述の課題に対して、カチオン性化合物を含有する液体を記録媒体に付与した後、アニオン性基が化学的に修飾された顔料や分散樹脂が吸着されてアニオン性を帯びた状態で分散された顔料を含有するインクを用いて記録する方法がある(特許文献1参照)。この方法では、反応液中のカチオン性化合物とインク中のアニオン性を示す顔料が記録媒体において互いに接触することにより、顔料の分散状態が不安定化し、顔料の凝集が促進され、画像濃度の向上が達成される。   In response to the above-mentioned problems, after a liquid containing a cationic compound was applied to the recording medium, the pigment or dispersion resin in which the anionic group was chemically modified was adsorbed and dispersed in an anionic state. There is a method of recording using an ink containing a pigment (see Patent Document 1). In this method, the cationic compound in the reaction liquid and the anionic pigment in the ink come into contact with each other in the recording medium, so that the dispersion state of the pigment is destabilized, the aggregation of the pigment is promoted, and the image density is improved. Is achieved.

また、顔料インクに樹脂を添加し、記録媒体にインクが定着する際に前記樹脂をバインダーとして作用させて顔料を保護することにより、画像に高度な耐擦過性及び耐マーカー性を付与するインクに関する提案がある(特許文献2参照)。   The present invention also relates to an ink that imparts high scratch resistance and marker resistance to an image by adding a resin to the pigment ink and protecting the pigment by causing the resin to act as a binder when the ink is fixed to a recording medium. There is a proposal (see Patent Document 2).

特開平11−203037号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-203037 特開平9−188732号公報JP-A-9-188732

本発明者らは、従来の顔料インクと反応液のセットについて種々の検討を行った。その結果、顔料インクに耐擦過性及び耐マーカー性を向上するための樹脂を含有させ、その含有量を増加させると、徐々に反応液との反応性が低下し、十分な画像濃度が得られないという課題が生じることがわかった。本発明者らがこのような課題が生じる原因を追求したところ、上記のような性能を付与するために樹脂を顔料インクに添加すると、樹脂が顔料の分散状態を安定に保とうとする作用が生じ、顔料インクと反応液との反応性が低下するためであることがわかった。その結果、生成する凝集物が小さくなるため、記録媒体への浸透が抑制されず、画像濃度が十分に得られないものと考えられる。そこで、速やかに凝集し得る樹脂を顔料インクに添加することで、上記の課題が軽減できるという効果を確認することはできたが、樹脂の凝集性に起因して顔料インクの保存安定性が低下する傾向があった。つまり、これまでに述べてきたような方法では、高い画像濃度とインクの保存安定性を損なうことなく、画像に高度な耐擦過性及び耐マーカー性をもたせることはできていなかったのである。   The inventors of the present invention have made various studies on a conventional pigment ink and reaction liquid set. As a result, when the pigment ink contains a resin for improving scratch resistance and marker resistance and the content thereof is increased, the reactivity with the reaction liquid gradually decreases, and a sufficient image density is obtained. It was found that there was no problem. When the present inventors have sought the cause of such a problem, when a resin is added to the pigment ink in order to provide the above-described performance, the resin has an effect of stably maintaining the dispersion state of the pigment. It was found that the reactivity between the pigment ink and the reaction liquid was lowered. As a result, the generated aggregates become small, so that the penetration into the recording medium is not suppressed, and it is considered that the image density cannot be sufficiently obtained. Therefore, it was possible to confirm the effect that the above problems can be reduced by adding a resin that can rapidly aggregate to the pigment ink, but the storage stability of the pigment ink is reduced due to the aggregation property of the resin. There was a tendency to. In other words, the methods as described so far have not been able to provide images with high scratch resistance and marker resistance without impairing high image density and ink storage stability.

したがって、本発明の目的は、高い画像濃度とインクの保存安定性を損なうことなく、画像に高度な耐擦過性及び耐マーカー性を付与できる、顔料インクと反応液とのセットを提供することにある。また、本発明の別の目的は、かかるセットを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a set of a pigment ink and a reaction liquid that can impart high scratch resistance and marker resistance to an image without impairing high image density and storage stability of the ink. is there. Another object of the present invention is to provide an ink jet recording method and an ink jet recording apparatus using such a set.

上記目的は、以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、顔料と樹脂を少なくとも含有する顔料インクと、前記顔料の分散状態を不安定化する反応性物質を含有する反応液とのセットであって、前記顔料インクが、下記一般式(I)で表されるノニオン性ユニット、ポリシロキサン構造を有するユニット及びカルボキシル基を有するユニットを含むグラフトポリマーを含有することを特徴とするインクと反応液とのセットである。   The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention is a set of a pigment ink containing at least a pigment and a resin and a reaction liquid containing a reactive substance that destabilizes the dispersion state of the pigment, and the pigment ink is represented by the following general formula: A set of an ink and a reaction liquid containing a graft polymer including a nonionic unit represented by (I), a unit having a polysiloxane structure, and a unit having a carboxyl group.

Figure 2011025469
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(一般式(I)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Rはエステル結合又はエーテル結合であり、xは1又は2の整数である。ただし、Rがメチル基の場合、Rがエーテル結合となることはない。) (In General Formula (I), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is an ester bond or an ether bond, and x is an integer of 1 or 2. However, R 2 When R is a methyl group, R 3 is not an ether bond.)

本発明によれば、高い画像濃度とインクの保存安定性を損なうことなく、画像に高度な耐擦過性及び耐マーカー性を付与できる、顔料インクと反応液とのセットを提供することができる。また、本発明の別の実施態様によれば、かかるセットを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a set of a pigment ink and a reaction liquid that can impart high scratch resistance and marker resistance to an image without impairing high image density and storage stability of the ink. Moreover, according to another embodiment of the present invention, an ink jet recording method and an ink jet recording apparatus using such a set can be provided.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.

本発明の特徴は、顔料インクと反応液とのセットを構成する顔料インク(以下、単に「セット」や「インク」と呼ぶことがある。)に、特定の構造を有するグラフトポリマーを含有する構成としたことにある。上記のグラフトポリマーは、下記一般式(I)で表されるノニオン性ユニット、ポリシロキサン構造を有するユニット及びカルボキシル基を有するユニットを含むグラフトポリマー(以下、単に「グラフトポリマー」と呼ぶことがある)である。そして、このような構成を有するセットによれば、各構成ユニットが明確に機能分離されたグラフトポリマーの作用により、高い画像濃度とインクの保存安定性を損なうことなく、画像に高度な耐擦過性及び耐マーカー性を付与することができる。   A feature of the present invention is that the pigment ink constituting the set of the pigment ink and the reaction liquid (hereinafter sometimes simply referred to as “set” or “ink”) contains a graft polymer having a specific structure. It is in that. The graft polymer is a graft polymer containing a nonionic unit represented by the following general formula (I), a unit having a polysiloxane structure, and a unit having a carboxyl group (hereinafter sometimes simply referred to as “graft polymer”). It is. And, according to the set having such a configuration, a high degree of scratch resistance can be applied to the image without impairing the high image density and the storage stability of the ink by the action of the graft polymer in which each structural unit is clearly functionally separated. And marker resistance can be imparted.

Figure 2011025469
Figure 2011025469

(一般式(I)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Rはエステル結合又はエーテル結合であり、xは1又は2の整数である。ただし、Rがメチル基の場合、Rがエーテル結合となることはない。)
本発明で使用するグラフトポリマーを構成する各ユニットの機能はそれぞれ以下の通りである。先ず、ポリシロキサン構造を有するユニットは、画像表面に素早く配向し、かつ、画像に高度な耐擦過性と耐マーカー性を付与する。また、カルボキシル基を有するユニットは、インクを構成する水性媒体へのグラフトポリマーの溶解性を向上する。さらに、上記一般式(I)で表されるノニオン性ユニットは、反応性物質との相互作用(凝集反応)によるグラフトポリマーの不溶化を抑制する。上述の通り、これらのユニットがそれぞれ別々に樹脂として存在しても、本発明の全ての効果を同時に満足することはできず、これらのユニットをともに有するグラフトポリマーの形態とすることが特に重要である。
(In General Formula (I), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is an ester bond or an ether bond, and x is an integer of 1 or 2. However, R 2 When R is a methyl group, R 3 is not an ether bond.)
The function of each unit constituting the graft polymer used in the present invention is as follows. First, a unit having a polysiloxane structure is quickly oriented on the image surface and imparts high scratch resistance and marker resistance to the image. Moreover, the unit which has a carboxyl group improves the solubility of the graft polymer to the aqueous medium which comprises ink. Furthermore, the nonionic unit represented by the general formula (I) suppresses insolubilization of the graft polymer due to interaction (aggregation reaction) with the reactive substance. As described above, even if these units are present as resins separately, it is not possible to satisfy all the effects of the present invention at the same time, and it is particularly important to form a graft polymer having both these units. is there.

<顔料インクと反応液とのセット>
以下、本発明のインクと反応液とのセットについて詳細に説明する。
<Set of pigment ink and reaction liquid>
Hereinafter, the set of the ink and the reaction liquid of the present invention will be described in detail.

[顔料インク]
以下、本発明のインクと反応液とのセットを構成する顔料インク(以下、インクと省略して呼ぶことがある)について、該インクを構成する各成分などについて詳細に説明する。
[Pigment ink]
Hereinafter, the pigment ink constituting the set of the ink and the reaction liquid of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as “ink”) will be described in detail for each component constituting the ink.

(グラフトポリマー)
本発明で使用するインクに用いるグラフトポリマーは、少なくとも、上記一般式(I)で表されるノニオン性ユニット、ポリシロキサン構造を有するユニット及びカルボキシル基を有するユニットを有するものである。なお、本発明において、「ユニット」と記載した場合には、ユニットを構成する繰り返し単位が1つ又は複数の場合のどちらも含むものとする。
(Graft polymer)
The graft polymer used in the ink used in the present invention has at least a nonionic unit represented by the general formula (I), a unit having a polysiloxane structure, and a unit having a carboxyl group. In the present invention, when “unit” is described, it includes both cases where one or a plurality of repeating units constitute the unit.

また、本発明におけるグラフトポリマーとは、「一本の幹ポリマー(主鎖)に枝ポリマー(側鎖)が結合した構造を有するポリマー」のことである。そして、あるポリマーの構造がグラフトポリマーとなっているか否かを判別する方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。すなわち、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーと多角度光散乱検出器とを組み合わせて、絶対分子量と分子サイズを測定することにより、あるポリマーの構造がグラフトポリマーとなっていることを判別することができる。具体的には、これらの方法により測定される絶対分子量と分子サイズの測定値が乖離すればするほど、そのポリマーは、分岐度が高いことを示しており、グラフトポリマーの形態をとっていると判断することができる。   The graft polymer in the present invention is “a polymer having a structure in which a branch polymer (side chain) is bonded to one trunk polymer (main chain)”. And as a method of discriminating whether the structure of a certain polymer is a graft polymer, the following methods are mentioned, for example. That is, it is possible to determine that the structure of a certain polymer is a graft polymer by measuring the absolute molecular weight and the molecular size in combination with gel permeation chromatography and a multi-angle light scattering detector. Specifically, the greater the difference between the absolute molecular weight and molecular size measured by these methods, the higher the degree of branching of the polymer, and in the form of a graft polymer. Judgment can be made.

本発明で用いるグラフトポリマーは、各ユニットの機能がそれぞれ効率よく発揮されるようにするため、その分子中において、明確に機能分離した構造のものであることが好ましい。具体的には、これらのユニットの機能分離をより明確にするために、上記グラフトポリマーは、主鎖にカルボキシル基を有するユニットが含まれ、側鎖に上記ノニオン性ユニット及びポリシロキサン構造を有するユニットが含まれた構造であることが好ましい。また、上記ノニオン性ユニットとして、高分子量のユニットではなく低分子量のユニットを用いることが好ましい。具体的には、上記ノニオン性ユニットの分子量が、重量平均分子量で、70〜190の範囲であることが好ましい。この場合、主鎖に上記ノニオン性ユニットをまんべんなく配置させること、つまりは、主鎖から分岐する上記ノニオン性ユニットを非局在化させることが可能となり、本発明の効果を得るのに特に有効である。   The graft polymer used in the present invention preferably has a structure in which the functions of each unit are clearly separated in the molecule so that the functions of each unit can be efficiently exhibited. Specifically, in order to further clarify the functional separation of these units, the graft polymer includes a unit having a carboxyl group in the main chain, and a unit having the nonionic unit and a polysiloxane structure in the side chain. It is preferable that the structure contains. Further, as the nonionic unit, it is preferable to use a low molecular weight unit instead of a high molecular weight unit. Specifically, the molecular weight of the nonionic unit is preferably in the range of 70 to 190 in terms of weight average molecular weight. In this case, the nonionic units can be arranged evenly in the main chain, that is, the nonionic units branched from the main chain can be delocalized, which is particularly effective for obtaining the effects of the present invention. is there.

本発明において、インク中における上記グラフトポリマーの含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上10.0質量%以下、さらには0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。   In the present invention, the content (% by mass) of the graft polymer in the ink is 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less, and further 0.1% by mass or more and 5.0% by mass based on the total mass of the ink. It is preferable that it is below mass%.

さらに、本発明者らの検討によると、適切な量のインクが記録媒体に付与され、上記グラフトポリマーが画像表面に多く配向することが、画像の耐擦過性及び耐マーカー性を向上させるうえで重要であることがわかった。そして、適切な量のインクが記録媒体に付与されるようにするために、本発明においては、上記グラフトポリマーの重量平均分子量を5,000以上50,000以下の範囲とすることが好ましい。重量平均分子量が50,000より大きいと、インクの粘度が高くなるため、十分な吐出安定性が得られず、適切な量のインクを記録媒体に付与することができずに、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られない場合がある。また、重量平均分子量が50,000より大きいと、インクの流動性が低くなり、画像表面へのグラフトポリマーの配向が起こりにくくなり、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られない場合がある。一方、重量平均分子量が5,000未満であると、インクを構成する水性媒体と共に上記グラフトポリマーも記録媒体の内部に浸透するようになり、バインダーとしての作用が生じず、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られない場合がある。   Further, according to the study by the present inventors, an appropriate amount of ink is applied to the recording medium, and the graft polymer is oriented on the surface of the image in order to improve the scratch resistance and marker resistance of the image. I found it important. In the present invention, the weight average molecular weight of the graft polymer is preferably in the range of 5,000 or more and 50,000 or less so that an appropriate amount of ink is applied to the recording medium. If the weight average molecular weight is more than 50,000, the viscosity of the ink increases, so that sufficient ejection stability cannot be obtained, and an appropriate amount of ink cannot be applied to the recording medium, resulting in image abrasion resistance. And marker resistance may not be sufficiently obtained. In addition, when the weight average molecular weight is larger than 50,000, the fluidity of the ink is lowered, the orientation of the graft polymer on the image surface is difficult to occur, and the image scratch resistance and marker resistance cannot be sufficiently obtained. There is. On the other hand, when the weight average molecular weight is less than 5,000, the above graft polymer penetrates into the inside of the recording medium together with the aqueous medium constituting the ink, and does not act as a binder. Marker resistance may not be sufficiently obtained.

また、本発明において、グラフトポリマーの酸価が80mgKOH/g以上150mgKOH/g以下であることが好ましい。本発明者らの検討によると、酸価が150mgKOH/gより大きいと、以下のような課題が生じる場合がある。すなわち、インクの粘度が高くなるため、吐出安定性が十分に得られず、適切な量のインクを記録媒体に付与することができずに、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られない場合がある。一方、酸価が80mgKOH/g未満であると、上記グラフトポリマーの水溶性が低くなるため、インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。さらに、酸価が80mgKOH/g未満である上記グラフトポリマーを含有するインクを熱エネルギーを利用したインクジェット記録方法により吐出させる際に、吐出安定性を維持することが難しい場合がある。   In the present invention, the acid value of the graft polymer is preferably 80 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less. According to the study by the present inventors, if the acid value is larger than 150 mgKOH / g, the following problems may occur. That is, since the viscosity of the ink is increased, sufficient ejection stability cannot be obtained, and an appropriate amount of ink cannot be applied to the recording medium, so that sufficient image scratch resistance and marker resistance can be obtained. It may not be possible. On the other hand, when the acid value is less than 80 mgKOH / g, the water solubility of the graft polymer is lowered, and the storage stability of the ink may not be sufficiently obtained. Furthermore, it may be difficult to maintain ejection stability when an ink containing the above graft polymer having an acid value of less than 80 mg KOH / g is ejected by an ink jet recording method using thermal energy.

さらに、本発明においては、インク中における、顔料の含有量(質量%)が、上記グラフトポリマーの含有量(質量%)に対する質量比率で、0.2倍以上2.0倍以下であることが好ましい。すなわち、(顔料の含有量/上記グラフトポリマーの含有量)=0.2倍以上2.0倍以下であることが好ましい。なお、本発明において、顔料及び上記グラフトポリマーの含有量とは、それぞれ、インク全質量中における各成分の含有量のことである。上記の質量比率が0.2倍未満であると、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られない場合がある。この理由は、下記のように考えられる。上記の質量比率が0.2倍未満であると、顔料に対して、上記グラフトポリマーの量が多くなることから、画像表面だけでなく、画像を構成する顔料層の内部にまで上記グラフトポリマーが存在するようになるおそれがある。この場合には、画像を形成している顔料の粒子間にも上記グラフトポリマーが存在するようになり、顔料の凝集物同士が滑りやすくなる結果、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られないことがある。一方、前記質量比率が2.0倍を超えると、画像表面に配向する上記グラフトポリマーの量が減少するため、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られない場合がある。   Furthermore, in the present invention, the pigment content (% by mass) in the ink is 0.2 to 2.0 times in terms of the mass ratio with respect to the graft polymer content (% by mass). preferable. That is, (content of pigment / content of graft polymer) = 0.2 times or more and 2.0 times or less is preferable. In the present invention, the content of the pigment and the graft polymer is the content of each component in the total mass of the ink. When the above-mentioned mass ratio is less than 0.2 times, the scratch resistance and marker resistance of the image may not be sufficiently obtained. The reason is considered as follows. When the mass ratio is less than 0.2 times, the amount of the graft polymer is increased with respect to the pigment. Therefore, the graft polymer is not only on the image surface but also inside the pigment layer constituting the image. May become present. In this case, the graft polymer is also present between the pigment particles forming the image, and the aggregates of the pigments become slippery. As a result, the image has sufficient scratch resistance and marker resistance. It may not be obtained. On the other hand, if the mass ratio exceeds 2.0 times, the amount of the graft polymer that is oriented on the image surface decreases, so that the image scratch resistance and marker resistance may not be sufficiently obtained.

以下、本発明に用いる上記グラフトポリマーを構成する各ユニットについてより詳細に説明する。   Hereinafter, each unit constituting the graft polymer used in the present invention will be described in more detail.

〔ノニオン性ユニット〕
本発明において、インクに使用する上記グラフトポリマーを構成するノニオン性ユニットは、下記一般式(I)で表される構造を有するものである。この構造のノニオン性ユニットは、エチレンオキサイド基の繰り返し単位の数が1又は2であり、片方の末端に重合性を持つ官能基を有する、下記一般式(I’)のモノマーが共重合されたものである。さらには、本発明に用いるグラフトポリマーは、下記一般式(I’)で表されるモノマーのビニル基又はビニリデン基がグラフトポリマーの主鎖の一部となり、エステル結合からRまでの部分が分岐して側鎖となる構造であることが好ましい。
[Nonionic unit]
In the present invention, the nonionic unit constituting the graft polymer used in the ink has a structure represented by the following general formula (I). In the nonionic unit having this structure, the number of repeating units of the ethylene oxide group is 1 or 2, and a monomer of the following general formula (I ′) having a polymerizable functional group at one end is copolymerized. Is. Furthermore, in the graft polymer used in the present invention, the vinyl group or vinylidene group of the monomer represented by the following general formula (I ′) becomes a part of the main chain of the graft polymer, and the portion from the ester bond to R 1 is branched. Thus, the structure is preferably a side chain.

Figure 2011025469
Figure 2011025469

(一般式(I)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Rはエステル結合又はエーテル結合であり、xは1又は2の整数である。ただし、Rがメチル基の場合、Rがエーテル結合となることはない。) (In General Formula (I), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is an ester bond or an ether bond, and x is an integer of 1 or 2. However, R 2 When R is a methyl group, R 3 is not an ether bond.)

Figure 2011025469
Figure 2011025469

(一般式(I’)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Rはエステル結合又はエーテル結合であり、xは1又は2の整数である。ただし、Rがメチル基の場合、Rがエーテル結合となることはない。)
本発明においては、上記一般式(I)で表されるノニオン性ユニットにおける、エチレンオキサイド基の繰り返し単位の数は1又は2である、すなわち、上記一般式(I)におけるxが1又は2であるものを用いることが必要である。上記一般式(I)におけるxが3以上であると、上記ノニオン性ユニットを主鎖に含む場合において、ノニオン性を有する部位が局在化して存在する傾向が大きくなり、上記グラフトポリマーの全体としての親水性が高くなるため、画像の耐マーカー性が得られない。また、上記のように、上記グラフトポリマーの全体としての親水性が高くなると、インク中で前記グラフトポリマーが界面活性剤のような作用を有するようになる。この場合、上記グラフトポリマーの記録媒体へのインクの浸透性が高くなって、画像濃度が得られず、また、画像の最表面に配向する上記グラフトポリマーの量が減少することとなり、十分な画像の耐擦過性を得ることはできない。
(In general formula (I ′), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is an ester bond or an ether bond, and x is an integer of 1 or 2. When 2 is a methyl group, R 3 is not an ether bond.)
In the present invention, the number of repeating units of the ethylene oxide group in the nonionic unit represented by the general formula (I) is 1 or 2, that is, x in the general formula (I) is 1 or 2. It is necessary to use something. When x in the general formula (I) is 3 or more, when the nonionic unit is included in the main chain, the tendency of the nonionic property to be localized is increased, and the graft polymer as a whole Since the hydrophilicity of the image becomes high, the marker resistance of the image cannot be obtained. Further, as described above, when the hydrophilicity of the graft polymer as a whole becomes high, the graft polymer has an action like a surfactant in the ink. In this case, the penetrability of the ink into the recording medium of the graft polymer is increased, an image density is not obtained, and the amount of the graft polymer that is oriented on the outermost surface of the image is reduced, so that a sufficient image can be obtained. The scratch resistance cannot be obtained.

なお、グラフトポリマーに、一般式(I)で表されるノニオン性ユニットとは異なる構造の、エチレンオキサイド基を有するユニットをさらに含ませる場合には、該ユニットにおけるエチレンオキサイド基の繰り返し単位の数を1又は2とすることが好ましい。この理由は上記で説明した一般式(I)で表されるノニオン性ユニットの場合と同様に、画像の耐擦過性及び耐マーカー性、画像濃度が不十分となる場合があるからである。   In addition, when the graft polymer further includes a unit having an ethylene oxide group having a structure different from that of the nonionic unit represented by the general formula (I), the number of repeating units of the ethylene oxide group in the unit is determined. 1 or 2 is preferable. This is because, as in the case of the nonionic unit represented by the general formula (I) described above, the image scratch resistance, marker resistance, and image density may be insufficient.

また、本発明者らの検討によると、上記ノニオン性ユニットを有さずに、アニオン性ユニットとポリシロキサン構造を有するユニットを有するグラフトポリマーをインク中に含有させると、画像濃度が低下することがわかった。本発明者らは、この理由を以下のように推測している。上記ノニオン性ユニットを有さずに、アニオン性ユニットとポリシロキサン構造を有するユニットを有するグラフトポリマーを含有するインクを記録媒体に付与すると、以下のような現象が起こる。すなわち、記録媒体に付与された反応液中の反応性物質との相互作用(凝集反応)により、グラフトポリマーが急激に不溶化する。これにより、ポリシロキサン構造を有するユニットによる画像表面への配向作用が損なわれ、その結果、グラフトポリマーが複数の顔料間に取り込まれ、顔料の凝集を阻害し、記録媒体に顔料が浸透するため、画像濃度が得られなくなるものと考えられる。   Further, according to the study by the present inventors, if the graft polymer having an anionic unit and a unit having a polysiloxane structure is contained in the ink without having the nonionic unit, the image density may be lowered. all right. The present inventors presume this reason as follows. When an ink containing a graft polymer having an anionic unit and a unit having a polysiloxane structure without having the nonionic unit is applied to a recording medium, the following phenomenon occurs. That is, the graft polymer is insolubilized rapidly due to the interaction (aggregation reaction) with the reactive substance in the reaction solution applied to the recording medium. As a result, the alignment action on the image surface by the unit having a polysiloxane structure is impaired, and as a result, the graft polymer is taken in between the plurality of pigments, the aggregation of the pigments is inhibited, and the pigments penetrate into the recording medium. It is considered that the image density cannot be obtained.

上記一般式(I)で表されるノニオン性ユニットとしては、具体的には、(メタ)アクリレート系モノマーが共重合されたものが挙げられる。また、本発明に用いる上記グラフトポリマーにおいて、上記ノニオン性ユニットは、1種又は2種以上を組み合わせて構成させてもよい。   Specific examples of the nonionic unit represented by the general formula (I) include those obtained by copolymerization of (meth) acrylate monomers. Moreover, in the graft polymer used in the present invention, the nonionic unit may be composed of one kind or a combination of two or more kinds.

(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、メトキシジエチレングリコール−モノメタクリレート、メトキシジエチレングリコール−モノアクリレートなどが挙げられる。本発明においては、これらのモノマーの中でも特に、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、メトキシジエチレングリコール−モノメタクリレートを用いることが好ましい。このような(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、ブレンマー:PE−90、AE−90、PME−100(以上、日油製)、BHEA、HEMA(以上、日本触媒製)などの市販品を用いることができる。   Examples of (meth) acrylate monomers include 2-hydroxyethyl methacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, diethylene glycol monoacrylate, methoxydiethylene glycol-monomethacrylate, methoxydiethylene glycol-monoacrylate, and the like. In the present invention, among these monomers, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and methoxydiethylene glycol-monomethacrylate are preferably used. Examples of such (meth) acrylate monomers include commercially available products such as BLEMMER: PE-90, AE-90, PME-100 (above, NOF Corporation), BHEA, HEMA (above, Nippon Shokubai Co., Ltd.). Can be used.

ビニルエーテル系モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルなどが挙げられる。このようなビニルエーテル系モノマーとしては、例えば、HEVE、DEGV(以上、丸善石油化学製)などの市販品を用いることができる。   Examples of vinyl ether monomers include 2-hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, and the like. As such a vinyl ether monomer, for example, commercially available products such as HEVE and DEGV (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) can be used.

本発明において、これらのモノマーの中では、特に、エチレンオキサイドの繰り返し数が2の構造を有するもの、つまり、ジエチレングリコールモノメタクリレート、メトキシジエチレングリコール−モノメタクリレートが好ましい。   In the present invention, among these monomers, those having a structure in which the number of ethylene oxide repeats is 2, that is, diethylene glycol monomethacrylate and methoxydiethylene glycol-monomethacrylate are preferred.

本発明においては、上記グラフトポリマーの全質量を基準とした、上記一般式(I)で表されるノニオン性ユニットの占める割合が、5.0質量%以上45.0質量%以下であることが好ましい。この割合が5.0質量%未満であると、インクと反応液が接触した後にグラフトポリマーが急激に不溶化し、上記と同様の理由により画像濃度が十分に得られない場合がある。一方、この割合が45.0質量%より大きいと、画像の耐擦過性及び耐マーカー性、画像濃度が十分に得られない場合がある。これは、上記の割合が45.0質量%より大きいと、上記グラフトポリマーの親水性が高くなり、インク中において、上記グラフトポリマーが安定して存在するようになる。その結果、上記グラフトポリマーが記録媒体中に浸透しやすくなり、画像表面に配向する上記グラフトポリマーの量が減少する場合があるためである。   In the present invention, the proportion of the nonionic unit represented by the general formula (I) based on the total mass of the graft polymer is 5.0% by mass or more and 45.0% by mass or less. preferable. When this ratio is less than 5.0% by mass, the graft polymer is insolubilized rapidly after the ink and the reaction liquid are in contact, and the image density may not be sufficiently obtained for the same reason as described above. On the other hand, if this ratio is larger than 45.0% by mass, the scratch resistance, marker resistance and image density of the image may not be sufficiently obtained. This is because when the ratio is greater than 45.0% by mass, the hydrophilicity of the graft polymer is increased, and the graft polymer is stably present in the ink. As a result, the graft polymer is likely to penetrate into the recording medium, and the amount of the graft polymer oriented on the image surface may be reduced.

〔ポリシロキサン構造を有するユニット〕
本発明において、インクに使用する上記グラフトポリマーを構成するポリシロキサン構造を有するユニットとしては、ポリシロキサン構造を有するユニットであればいずれのものであってもよい。本発明においては、ポリシロキサン構造を有するユニットの中でも、下記一般式(V)で表されるユニットを用いることが特に好ましい。この一般式(V)で表されるユニットは、下記一般式(V’)で表されるモノマーが共重合されたものである。また、本発明に用いる上記グラフトポリマーにおいて、ポリシロキサン構造を有するユニットは、1種又は2種以上を組み合わせて構成させてもよい。
[Units having a polysiloxane structure]
In the present invention, the unit having a polysiloxane structure constituting the graft polymer used in the ink may be any unit having a polysiloxane structure. In the present invention, it is particularly preferable to use a unit represented by the following general formula (V) among the units having a polysiloxane structure. The unit represented by the general formula (V) is obtained by copolymerization of a monomer represented by the following general formula (V ′). Moreover, in the graft polymer used in the present invention, the unit having a polysiloxane structure may be constituted by one kind or a combination of two or more kinds.

Figure 2011025469
Figure 2011025469

(一般式(V)中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素数1乃至6のアルキレン基であり、R10はそれぞれ独立にメチル基又はフェニル基であり、R11は炭素数1乃至6のアルキル基、又はフェニル基であり、mは1乃至150の整数である。) (In General Formula (V), R 8 is a hydrogen atom or a methyl group, R 9 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, R 10 is independently a methyl group or a phenyl group, and R 11 is (It is a C1-C6 alkyl group or a phenyl group, and m is an integer of 1-150.)

Figure 2011025469
Figure 2011025469

(一般式(V’)中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素数1乃至6のアルキレン基であり、R10はそれぞれ独立にメチル基又はフェニル基であり、R11は炭素数1乃至6のアルキル基、又はフェニル基であり、mは1乃至150の整数である。) (In general formula (V ′), R 8 is a hydrogen atom or a methyl group, R 9 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, R 10 is independently a methyl group or a phenyl group, and R 11 Is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, and m is an integer of 1 to 150.)

また、本発明において、上記一般式(V’)で表されるモノマーとしては、例えば、サイラプレーンFM−0711、FM−0721、FM−0725(以上、チッソ製)などの市販品を用いることができる。   In the present invention, as the monomer represented by the general formula (V ′), for example, commercially available products such as Silaplane FM-0711, FM-0721, FM-0725 (manufactured by Chisso) and the like may be used. it can.

本発明においては、上記グラフトポリマーの全質量を基準とした、上記ポリシロキサン構造を有するユニットが占める割合が、10.0質量%以上40.0質量%以下であることが好ましい。この割合が10.0質量%未満であると、インク中の上記グラフトポリマーの含有量に関わらず、画像表面に配向する上記グラフトポリマーの量が減少してしまい、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られない場合がある。上記の割合が40.0質量%より大きいと、画像の耐擦過性及び耐マーカー性が十分に得られない場合がある。これは、上記とは逆に、インク中における、上記グラフトポリマーの量が多くなるため、画像表面だけでなく、画像を構成する顔料層の内部にまで上記グラフトポリマーが存在するようになる場合があるためである。すなわち、顔料の粒子間にも上記グラフトポリマーが存在するようになり、顔料の凝集物同士が滑りやすくなる場合があるためである。   In the present invention, the proportion of the unit having the polysiloxane structure based on the total mass of the graft polymer is preferably 10.0% by mass or more and 40.0% by mass or less. When the ratio is less than 10.0% by mass, the amount of the graft polymer that is oriented on the image surface is decreased regardless of the content of the graft polymer in the ink, and the image is scratch resistant and marker resistant. There are cases where sufficient sex cannot be obtained. When the above ratio is larger than 40.0% by mass, the scratch resistance and marker resistance of the image may not be sufficiently obtained. Contrary to the above, since the amount of the graft polymer in the ink increases, the graft polymer may exist not only on the image surface but also inside the pigment layer constituting the image. Because there is. That is, the graft polymer is also present between the pigment particles, and the aggregates of the pigment may become slippery.

〔カルボキシル基を有するユニット〕
本発明において、インクに使用する上記グラフトポリマーを構成するカルボキシル基を有するユニットとしては、カルボキシル基を有するユニットであればいずれのものであってもよい。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などのカルボキシル基を有するモノマーが共重合されたものが挙げられる。本発明においては、カルボキシル基を有するユニットの中でも、アクリル酸及びメタクリル酸が共重合されたユニットを用いることが特に好ましい。また、本発明に用いる上記グラフトポリマーにおいて、カルボキシル基を有するユニットは、1種又は2種以上を組み合わせて構成させてもよい。なお、上記で説明したグラフトポリマーの酸価は、グラフトポリマーに含まれるカルボキシル基を有するユニットの占める割合を適宜に設定することにより調節することができる。具体的には、グラフトポリマーの酸価が80mgKOH/g以上150mgKOH/g以下となるように、カルボキシル基を有するユニットが占める割合を設定すればよい。
[Unit having carboxyl group]
In the present invention, the unit having a carboxyl group constituting the graft polymer used in the ink may be any unit having a carboxyl group. Specific examples include those obtained by copolymerization of monomers having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid. In the present invention, among units having a carboxyl group, it is particularly preferable to use a unit obtained by copolymerizing acrylic acid and methacrylic acid. Moreover, in the graft polymer used in the present invention, the units having a carboxyl group may be constituted by one kind or a combination of two or more kinds. In addition, the acid value of the graft polymer demonstrated above can be adjusted by setting suitably the ratio for which the unit which has a carboxyl group contained in a graft polymer is occupied. Specifically, the proportion of units having a carboxyl group may be set so that the acid value of the graft polymer is 80 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less.

〔その他のユニット〕
本発明において、インクに使用する上記グラフトポリマーは、上述した、下記一般式(I)で表されるノニオン性ユニット、ポリシロキサン構造を有するユニット及びカルボキシル基を有するユニットを少なくとも有することが必要である。また、インクに用いる上記グラフトポリマーはこれらのユニットの他に、その他のユニットをさらに有してもよい。本発明においては、上記グラフトポリマーの主鎖にその他のユニットが含まれる構造、すなわち、その他のユニットが側鎖に含まれないようにすることが特に好ましい。
[Other units]
In the present invention, the graft polymer used in the ink needs to have at least the above-described nonionic unit represented by the following general formula (I), a unit having a polysiloxane structure, and a unit having a carboxyl group. . The graft polymer used for the ink may further include other units in addition to these units. In the present invention, it is particularly preferable that the main chain of the graft polymer has a structure in which other units are included, that is, other units are not included in the side chain.

その他のユニットとしては、カルボキシル基を有するモノマーのエステル化合物、スルホン酸やリン酸などの不飽和酸モノマー及びこれらの誘導体(無水物、塩、エステル化合物)などのモノマーが共重合されたユニットが挙げられる。具体的には、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸エステル、スチレンスルホン酸、無水マレイン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルホスホ酸などの不飽和酸モノマー及びこれらの誘導体(無水物、塩、エステル化合物)、より具体的には、3−スルホプロピル(メタ)アクリル酸エステル、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル、ビニルホスフェート、ビス(メタアクリロキシエチル)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、ジブチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジオクチル−2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェートなどが挙げられる。これらの中でも、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチルが好ましい。なお、インクジェット用のインクの色材として多用される顔料はアニオン性のポリマー分散剤で分散されたものであることが多い。このような顔料を含有するインクの安定性を考慮すると、グラフトポリマーを構成するユニットとしては、前記ポリマーと反応を生じ得るカチオン性モノマーに由来するユニットが含まれないことが好ましい。   Examples of the other units include units obtained by copolymerizing monomers such as ester compounds of monomers having a carboxyl group, unsaturated acid monomers such as sulfonic acid and phosphoric acid, and derivatives thereof (anhydrides, salts, ester compounds). It is done. Specifically, for example, acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, and butyl acrylate, methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate, styrene sulfonic acid, maleic anhydride, 2 -Unsaturated acid monomers such as acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and vinylphosphonic acid and their derivatives (anhydrides, salts, ester compounds), more specifically, 3-sulfopropyl (meth) acrylic acid ester, bis -(3-sulfopropyl) -itaconate, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-methacryloyl Roxye Ruhosufeto, dioctyl-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate. Among these, methyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, and butyl methacrylate are preferable. In many cases, a pigment frequently used as a coloring material for ink jet ink is dispersed with an anionic polymer dispersant. In consideration of the stability of the ink containing such a pigment, it is preferable that the unit constituting the graft polymer does not include a unit derived from a cationic monomer that can react with the polymer.

(その他のポリマー)
本発明のインクには、上記グラフトポリマーとは異なるポリマーを1種又は2種以上含有させることができる。このようなポリマーは、顔料をインク中に分散させるための分散剤として、または、その他の目的のために必要に応じてインクに含有させるものであり、水溶性を有するポリマーであればどのようなものでも用いることができる。
(Other polymers)
The ink of the present invention may contain one or more polymers different from the graft polymer. Such a polymer is contained in the ink as a dispersant for dispersing the pigment in the ink or for other purposes as required, and any polymer having water solubility can be used. Even things can be used.

具体的には、以下に挙げるようなモノマーやそれらの誘導体などから選ばれる少なくとも2つのモノマー(このうち少なくとも1つは親水性モノマー)から合成された、ブロック、ランダム、グラフトなどの形態の共重合体やその塩などが挙げられる。モノマーとしては、例えば、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステルなど。アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミドなど。また、ロジン、シェラック、デンプンなどの天然樹脂を好ましく使用することができる。また、顔料をインク中に分散させるための樹脂は、アルカリ可溶型の樹脂であることが好ましい。   Specifically, co-polymerization in the form of block, random, graft, etc. synthesized from at least two monomers selected from the following monomers and their derivatives (of which at least one is a hydrophilic monomer) Examples include coalescence and salts thereof. Examples of the monomer include styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene, vinyl naphthalene derivatives, and aliphatic alcohol esters of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids. Acrylic acid, acrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives, vinyl acetate, vinylpyrrolidone, acrylamide and the like. Natural resins such as rosin, shellac and starch can be preferably used. The resin for dispersing the pigment in the ink is preferably an alkali-soluble resin.

上記樹脂(分散剤)は、その重量平均分子量が、1,000以上30,000以下、さらには3,000以上15,000以下のものであることが好ましい。また、インク中の上記樹脂(分散剤)の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。   The resin (dispersant) preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 30,000, more preferably 3,000 to 15,000. The content (% by mass) of the resin (dispersant) in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less based on the total mass of the ink.

(水溶性有機化合物)
本発明で使用するインクには、上記で説明したグラフトポリマーに加えて、さらに、下記一般式(II)、下記一般式(III)、及び、下記一般式(IV)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性有機化合物を含有させることが好ましい。なお、以下の記載においては、下記一般式(II)、下記一般式(III)、及び、下記一般式(IV)で表される化合物からなる群の水溶性有機化合物を、「特定の水溶性有機化合物」と省略して呼ぶことがある。
(Water-soluble organic compounds)
In addition to the graft polymer described above, the ink used in the present invention further comprises compounds represented by the following general formula (II), the following general formula (III), and the following general formula (IV). It is preferable to contain at least one water-soluble organic compound selected from the group. In the following description, a water-soluble organic compound of the group consisting of compounds represented by the following general formula (II), the following general formula (III), and the following general formula (IV) is referred to as “specific water-soluble”. It may be abbreviated as “organic compound”.

Figure 2011025469
Figure 2011025469

(一般式(II)中、Rは置換基を有してもよい炭素数2乃至5のアルキレン基であり、Rはそれぞれ独立に、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1乃至4のアルキル基である。また、一般式(III)中、Rは置換基を有してもよい炭素数2乃至5のアルキレン基であり、Rは水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1乃至4のアルキル基である。また、一般式(IV)中、nは1乃至3の数である。)
ここで、インク中に、本発明で必須とする前述した上記グラフトポリマーに加えて、さらに、上記特定の水溶性有機化合物を含有させることが好ましい理由について説明する。先ず、本発明の効果を得るためには、先に述べたように、適切な量のインクが記録媒体に付与され、上記グラフトポリマーが画像表面に多く配向することが重要である。また、インクに用いる上記グラフトポリマーを構成する上記ノニオン性ユニット及びカルボキシル基を有するユニットは親水性が高く、また、ポリシロキサン構造を有するユニットは親油性が高い。このため、インク中においては、複数の上記グラフトポリマー分子が会合体を形成している状態であると考えられる。そして、このような状態の上記グラフトポリマーを含有するインクが記録媒体に付与された際に、本発明の効果を特に特に顕著に向上させるためには、画像表面に配向する上記グラフトポリマーの量をより増やすことが好ましい。
(In the general formula (II), R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms which may have a substituent, and each R 5 is independently a hydrogen atom or an optionally substituted carbon. In general formula (III), R 6 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms which may have a substituent, and R 7 is a hydrogen atom or a substituent. (In general formula (IV), n is a number of 1 to 3.)
Here, the reason why it is preferable to further contain the specific water-soluble organic compound in the ink in addition to the above-described graft polymer essential in the present invention will be described. First, in order to obtain the effect of the present invention, as described above, it is important that an appropriate amount of ink is applied to a recording medium and the graft polymer is oriented in a large amount on the image surface. Further, the nonionic unit and the unit having a carboxyl group constituting the graft polymer used in the ink have high hydrophilicity, and the unit having a polysiloxane structure has high lipophilicity. For this reason, in the ink, it is considered that a plurality of the graft polymer molecules form an aggregate. In order to improve the effect of the present invention particularly remarkably when an ink containing the graft polymer in such a state is applied to a recording medium, the amount of the graft polymer oriented on the image surface is set to It is preferable to increase more.

そこで、本発明者らが検討を行った結果、上記グラフトポリマーと上記特定の水溶性有機化合物とを含有する構成のインクとすることにより、本発明の効果を特に顕著に向上させることができることがわかった。かかる構成のインク中においては、上記グラフトポリマー分子の会合体がほどかれた状態となる。ここで、含窒素複素環化合物である上記一般式(II)や上記一般式(III)で表される化合物は、親水性ユニットと親油性ユニットを有するグラフトポリマーに対する親和性が高いため、インク中で上記グラフトポリマー分子の会合体をほどく作用を有している。また、1,2−アルカンジオールである一般式(IV)で表される化合物は、親水性の部分と親油性の部分とが明確に分かれた分子構造であるため、界面活性剤のような働きをし、インク中で上記グラフトポリマー分子の会合体をほどく作用を有している。つまり、このようなメカニズムにより、この構成のインクを記録媒体に付与した際には、会合体を形成していない上記グラフトポリマー分子が画像表面に効率的に均一に配向されるようになるため、本発明の効果を特に顕著に向上させると考えられる。   Therefore, as a result of investigations by the present inventors, the effect of the present invention can be particularly remarkably improved by using an ink having a configuration containing the graft polymer and the specific water-soluble organic compound. all right. In the ink having such a configuration, the aggregate of the graft polymer molecules is unwound. Here, the compounds represented by the general formula (II) or the general formula (III), which are nitrogen-containing heterocyclic compounds, have high affinity for the graft polymer having a hydrophilic unit and a lipophilic unit. And has the effect of unwinding the aggregate of the graft polymer molecules. In addition, the compound represented by the general formula (IV) which is 1,2-alkanediol has a molecular structure in which a hydrophilic part and a lipophilic part are clearly separated, and thus acts like a surfactant. And unwinds the aggregate of the graft polymer molecules in the ink. In other words, by such a mechanism, when the ink of this configuration is applied to the recording medium, the graft polymer molecules that do not form an aggregate are efficiently and uniformly oriented on the image surface. It is considered that the effect of the present invention is particularly remarkably improved.

なお、インク中において、上記グラフトポリマー分子の会合体がほどかれた状態にあることは、インクの動的表面張力を測定することにより確認することができる。例えば、上記グラフトポリマーと共に、上記特定の水溶性有機化合物を含有させたインクと、上記特定の水溶性有機化合物を含有させていないインクとについて、ある寿命時間における動的表面張力をそれぞれ測定する。このとき、上記特定の水溶性有機化合物を含有させたために、上記グラフトポリマー分子の会合体を形成していないインクは、上記特定の水溶性有機化合物を含有させていないインクと比較して、ある寿命時間における動的表面張力の値が低くなる。これは、上記グラフトポリマー分子の会合体がほどかれた状態のインクでは、該グラフトポリマー分子が界面に相対的に多く配向するようになるため、インクの動的表面張力が下がるからである。つまり、これらのインクの動的表面張力の値を比較して、上記特定の水溶性有機化合物を含有させたインクの動的表面張力の値が低ければ、インク中で上記グラフトポリマー分子の会合体がほどかれた状態にあるといえる。なお、動的表面張力を測定する装置としては、例えば、Bubble Pressure Tensiometer BP2(KRUSS製)などを用いることができる。   It can be confirmed by measuring the dynamic surface tension of the ink that the aggregate of the graft polymer molecules is unwound in the ink. For example, the dynamic surface tension at a certain lifetime is measured for each of the ink containing the specific water-soluble organic compound and the ink not containing the specific water-soluble organic compound together with the graft polymer. At this time, since the specific water-soluble organic compound is contained, the ink that does not form an association of the graft polymer molecules is compared with the ink that does not contain the specific water-soluble organic compound. The value of the dynamic surface tension at the lifetime is lowered. This is because, in the ink in which the aggregate of the graft polymer molecules is unwound, the graft polymer molecules are relatively oriented to the interface, so that the dynamic surface tension of the ink is lowered. That is, when the dynamic surface tension value of the ink containing the specific water-soluble organic compound is low by comparing the dynamic surface tension values of these inks, the aggregate of the graft polymer molecules in the ink Can be said to be in an unwound state. As an apparatus for measuring the dynamic surface tension, for example, Bubble Pressure Tensiometer BP2 (manufactured by KRUSS) or the like can be used.

一般式(II)で表される化合物及び一般式(III)で表される化合物は含窒素複素環化合物であり、具体的には、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、エチレン尿素などが挙げられる。また、一般式(IV)で表される化合物は1,2−アルカンジオールであり、具体的には、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールが挙げられる。これらの化合物の中でも、特に、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、エチレン尿素、及び1,2−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。   The compound represented by the general formula (II) and the compound represented by the general formula (III) are nitrogen-containing heterocyclic compounds. Specifically, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3 -Dimethyl-2-imidazolidinone, ethyleneurea and the like. Further, the compound represented by the general formula (IV) is 1,2-alkanediol, specifically, 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1, 2-hexanediol is mentioned. Among these compounds, it is particularly preferable to use at least one selected from 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, ethylene urea, and 1,2-hexanediol.

本発明においては、インク中における、上記一般式(II)、上記一般式(III)、及び上記一般式(IV)で表される化合物の合計含有量(質量%)が、上記グラフトポリマーの含有量(質量%)に対する質量比率で、2.0倍以上であることが好ましい。すなわち、(上記特定の水溶性有機化合物の合計含有量/上記グラフトポリマーの含有量)=2.0倍以上であることが好ましい。なお、上記特定の水溶性有機化合物及び上記グラフトポリマーの含有量とは、それぞれ、インク全質量中における各成分の含有量のことである。一方、この質量比率が2.0倍未満であると、インク中において、上記特定の水溶性有機化合物の含有量が少なくなり、上記グラフトポリマー分子の会合体を十分にほどくことができず、本発明の効果を特に顕著に向上できない場合がある。また、上記の質量比率の上限は、8.0倍以下であることが好ましい。上記質量比率の上限が8.0倍より大きいと、インクの粘度が高くなるため吐出安定性が十分に得られず、したがって適切な量のインクを記録媒体に付与することができない場合があり、本発明の効果を特に顕著に向上させることができない場合がある。   In the present invention, the total content (mass%) of the compounds represented by the general formula (II), the general formula (III), and the general formula (IV) in the ink is the content of the graft polymer. The mass ratio with respect to the amount (mass%) is preferably 2.0 times or more. That is, (total content of the specific water-soluble organic compound / content of the graft polymer) = 2.0 times or more is preferable. The specific water-soluble organic compound and the content of the graft polymer are the content of each component in the total mass of the ink. On the other hand, when the mass ratio is less than 2.0 times, the content of the specific water-soluble organic compound is reduced in the ink, and the aggregate of the graft polymer molecules cannot be sufficiently unwound. In some cases, the effects of the invention cannot be significantly improved. Moreover, it is preferable that the upper limit of said mass ratio is 8.0 times or less. If the upper limit of the mass ratio is larger than 8.0 times, the viscosity of the ink is increased, so that sufficient ejection stability cannot be obtained, and therefore an appropriate amount of ink may not be applied to the recording medium. In some cases, the effects of the present invention cannot be significantly improved.

また、本発明においては、インク中の上記一般式(II)、上記一般式(III)、及び上記一般式(IV)で表される化合物の合計含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、2.0質量%以上であることが好ましい。この含有量が2.0質量%未満であると、インク中における上記特定の水溶性有機化合物の含有量が少なくなり、上記グラフトポリマー分子の会合体を十分にほどくことができず、本発明の効果を特に顕著に向上させることができない場合がある。また、上記特定の水溶性有機化合物の含有量の上限は、20.0質量%以下であることが好ましい。前記含有量の上限が20.0質量%より大きいと、インクの粘度が高くなるため吐出安定性が十分に得られず、したがって適切な量のインクを記録媒体に付与することができない場合があり、本発明の効果を特に顕著に向上させることができない場合がある。   In the present invention, the total content (mass%) of the compounds represented by the general formula (II), the general formula (III), and the general formula (IV) in the ink represents the total mass of the ink. As a reference, it is preferably 2.0% by mass or more. When the content is less than 2.0% by mass, the content of the specific water-soluble organic compound in the ink is reduced, and the aggregate of the graft polymer molecules cannot be sufficiently unwound. In some cases, the effect cannot be improved significantly. Moreover, it is preferable that the upper limit of content of the said specific water-soluble organic compound is 20.0 mass% or less. If the upper limit of the content is greater than 20.0% by mass, the viscosity of the ink increases, so that sufficient ejection stability cannot be obtained, and therefore an appropriate amount of ink may not be applied to the recording medium. In some cases, the effects of the present invention cannot be significantly improved.

(顔料)
本発明で使用するインクには、分散剤を用いて顔料を分散する樹脂分散タイプの顔料(樹脂分散型顔料)や、顔料粒子の表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料(自己分散型顔料)を用いることができる。また、顔料粒子の表面に高分子を含む有機基を化学的に結合させた顔料(樹脂結合型自己分散顔料)、顔料の分散性を高めて分散剤などを用いることなく分散可能としたマイクロカプセル型顔料なども用いることができる。勿論、これらの分散方法の異なる顔料を組み合わせて用いてもよい。インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下、さらには1.0質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。
(Pigment)
The ink used in the present invention includes a resin dispersion type pigment (resin dispersion type pigment) in which a pigment is dispersed using a dispersant, and a self dispersion type pigment (self dispersion) in which a hydrophilic group is introduced on the surface of pigment particles. Type pigments). Also, pigments (resin-bonded self-dispersing pigments) in which organic groups containing a polymer are chemically bonded to the surface of pigment particles, microcapsules that can be dispersed without using a dispersant by increasing the dispersibility of the pigment Type pigments can also be used. Of course, these pigments having different dispersion methods may be used in combination. The pigment content (% by mass) in the ink is 0.1% by mass or more and 15.0% by mass or less, and further 1.0% by mass or more and 10.0% by mass or less, based on the total mass of the ink. Is preferred.

本発明のインクにおいて使用することができる顔料は特に限定されず、従来公知の無機顔料や有機顔料をいずれも用いることができるが、本発明においては有機顔料を用いることが特に好ましい。   The pigment that can be used in the ink of the present invention is not particularly limited, and any conventionally known inorganic pigment or organic pigment can be used, but in the present invention, it is particularly preferable to use an organic pigment.

(水性媒体)
本発明で使用するインクには、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を用いることができる。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましい。なお、この水溶性有機溶剤の含有量は、上記で説明した特定の水溶性有機化合物を含む含有量である。水溶性有機溶剤は、水溶性であれば特に制限はなく、インクジェット用のインクに一般的に用いられる公知のものをいずれも使用することができる。また、1種又は2種以上の水溶性有機溶剤を用いることができる。水は脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。
(Aqueous medium)
In the ink used in the present invention, an aqueous medium that is a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent can be used. The content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 3.0% by mass or more and 50.0% by mass or less based on the total mass of the ink. In addition, content of this water-soluble organic solvent is content containing the specific water-soluble organic compound demonstrated above. The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it is water-soluble, and any known solvent that is generally used for ink-jet inks can be used. One or more water-soluble organic solvents can be used. It is preferable to use deionized water (ion exchange water) as the water. The content (% by mass) of water in the ink is preferably 50.0% by mass or more and 95.0% by mass or less based on the total mass of the ink.

<その他の成分>
本発明で使用するインクには、上記成分の他に、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの保湿性固形分を含有させてもよい。インク中の保湿性固形分の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上20.0質量%以下、さらには3.0質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。
<Other ingredients>
The ink used in the present invention may contain a moisturizing solid content such as urea, a urea derivative, trimethylolpropane, and trimethylolethane in addition to the above components. The content (% by mass) of the moisturizing solid content in the ink is 0.1% by mass or more and 20.0% by mass or less, and further 3.0% by mass or more and 10.0% by mass or less based on the total mass of the ink. It is preferable that

さらに、本発明のインクには、必要に応じて所望の物性値を有するインクとするために、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。   Furthermore, the ink of the present invention includes various pH adjusters, rust inhibitors, antiseptics, antifungal agents, antioxidants, anti-reduction agents, and the like in order to obtain inks having desired physical properties as required. These additives may be included.

[反応液]
以下、本発明のインクと反応液とのセットを構成する反応液について、該反応液を構成する各成分などについて詳細に説明する。
[Reaction solution]
Hereinafter, with respect to the reaction liquid constituting the set of the ink and the reaction liquid of the present invention, each component constituting the reaction liquid will be described in detail.

(反応性物質)
反応液は、インク中の顔料の分散状態を不安定化させ、顔料を凝集させる作用を有するものであり、具体的には反応性物質、好適には多価金属塩やカチオン性ポリマーなどのカチオン性化合物を含有させる。本発明において、反応液中における反応性物質の含有量(質量%)は、反応液全質量を基準として、5.0質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。含有量が5.0質量%未満であると、反応性が不足し、十分な画像濃度が得られない場合があり、20.0質量%を超えると、反応液の保存安定性や吐出安定性が十分煮えられない場合がある。なお、反応液中においては、反応性成分の種類によっては、その少なくとも一部はイオンに解離して存在する場合があるが、本発明においては便宜上、塩を含有すると表現する。
(Reactive substance)
The reaction liquid has a function of destabilizing the dispersion state of the pigment in the ink and aggregating the pigment. Specifically, the reaction liquid is preferably a reactive substance, preferably a cation such as a polyvalent metal salt or a cationic polymer. A chemical compound. In the present invention, the content (% by mass) of the reactive substance in the reaction solution is preferably 5.0% by mass or more and 20.0% by mass or less based on the total mass of the reaction solution. When the content is less than 5.0% by mass, the reactivity may be insufficient, and a sufficient image density may not be obtained. When the content exceeds 20.0% by mass, the storage stability and ejection stability of the reaction liquid may be obtained. May not be cooked enough. In the reaction solution, depending on the type of reactive component, at least a part thereof may be dissociated into ions, but in the present invention, it is expressed as containing a salt for convenience.

多価金属塩は2価以上の多価金属イオンと、これに結合する陰イオンとで構成され、水に可溶なモノであることが好ましい。多価金属イオンの具体例としては、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+、Fe2+、Zr2+などの2価金属イオン、Al3+、Fe3+、Cr3+、Zr3+、Zr4+などの3価以上の金属イオンが挙げられる。また、陰イオンとしては、Cl、NO 、I、Br、ClO 、CHCOO、F、SO 2−、SO 2−などが挙げられる。また、カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホン酸塩、ポリアリルアミン塩酸塩等が挙げられる。また、本発明に用いる反応液において、反応性成分は1種又は2種以上を組み合わせて含有させてもよい。 The polyvalent metal salt is preferably composed of a divalent or higher polyvalent metal ion and an anion bonded thereto, and is soluble in water. Specific examples of the polyvalent metal ions include divalent metal ions such as Ca 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Ba 2+ , Fe 2+ , Zr 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , Cr 3+ , Zr Trivalent or higher metal ions such as 3+ and Zr 4+ can be used. Examples of the anion include Cl , NO 3 , I , Br , ClO 3 , CH 3 COO , F , SO 4 2− , SO 3 2− and the like. Examples of the cationic polymer include polyallylamine, polyamine sulfonate, polyallylamine hydrochloride and the like. Moreover, in the reaction liquid used for this invention, you may contain the reactive component 1 type or in combination of 2 or more types.

(反応液のその他の成分)
本発明で使用する反応液を構成する、上記で説明した反応性物質以外の成分は、顔料インクに含有させることができるものとして記載した水性媒体(水や水溶性有機溶剤)や添加剤と同様のものを用いることができる。反応液中における水の含有量(質量%)は、反応液全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。また、反応液中における水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましい。
(Other components of the reaction solution)
Components other than the reactive substances described above that constitute the reaction liquid used in the present invention are the same as the aqueous medium (water and water-soluble organic solvent) and additives described as those that can be contained in the pigment ink. Can be used. The content (% by mass) of water in the reaction solution is preferably 50.0% by mass or more and 95.0% by mass or less based on the total mass of the reaction solution. The content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the reaction solution is preferably 3.0% by mass or more and 50.0% by mass or less based on the total mass of the ink.

<インクジェット記録方法、インクジェット記録装置>
本発明のインクジェット記録方法は、上記で説明した本発明のセットを構成するインク及び反応液をインクジェット方法で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法である。本発明においては、反応液を記録媒体に付与した後に、顔料インクを記録媒体に付与して記録を行うことが好ましい。特には、顔料インクが付与される記録媒体の領域を少なくとも含むように、反応液を記録媒体に付与することが好ましい。また、本発明のインクジェット記録装置は、で説明した本発明のセットを構成するインク及び反応液をそれぞれ収容する複数の液体収容部と、顔料インク及び反応液を吐出するインクジェット方式の記録ヘッドとを備えてなるインクジェット記録装置である。本発明の記録方法及び記録装置は、上記で説明した本発明のセットを適用すること以外は、従来公知の構成をいずれも適用できるが、特には熱エネルギーの作用により液体を吐出する記録方式に適用することが好ましい。
<Inkjet recording method, inkjet recording apparatus>
The ink jet recording method of the present invention is an ink jet recording method in which recording is performed on a recording medium by discharging the ink and the reaction liquid constituting the set of the present invention described above by an ink jet method. In the present invention, it is preferable to perform recording by applying a pigment ink to a recording medium after applying the reaction liquid to the recording medium. In particular, the reaction liquid is preferably applied to the recording medium so as to include at least the area of the recording medium to which the pigment ink is applied. The ink jet recording apparatus of the present invention includes a plurality of liquid storage portions that respectively store the ink and the reaction liquid that constitute the set of the present invention described above, and an ink jet recording head that discharges the pigment ink and the reaction liquid. An ink jet recording apparatus is provided. The recording method and the recording apparatus of the present invention can apply any of the conventionally known configurations except that the set of the present invention described above is applied. In particular, the recording method and the recording apparatus are adapted to a recording system that discharges liquid by the action of thermal energy. It is preferable to apply.

以下、実施例、及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、「部」又は「%」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited in any way by the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. “Part” or “%” is based on mass unless otherwise specified.

<グラフトポリマーの合成>
以下の手順にしたがって、グラフトポリマー1〜23をそれぞれ合成した。なお、合成方法としては公知の重合方法を用いることができる。本実施例においては、グラフトポリマー1〜13は、以下の重合方法を用いてそれぞれ合成した。先ず、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えたフラスコに、下記表1及び2の上段に示す組成(単位:部)の各モノマー、アゾビスイソブチロニトリル4.0部、及び溶媒として1−メトキシ−2−プロパノール500部を仕込んだ。そして、窒素ガス還流下、温度110℃で4時間重合反応を行った。このようにして得られた共重合体を含む溶液を減圧乾燥させて、共重合体を得た。得られた共重合体に、溶媒としてメチルエチルケトン25部を加えて溶解させた後、30%の水酸化カリウム水溶液2部を加えて共重合体の塩生成基の一部を中和し、さらにイオン交換水300部を加えて撹拌した。その後、減圧下、温度60℃で溶媒を除去し、さらに水の一部を除去することにより濃縮して、固形分濃度が20.0%の、グラフトポリマーの水溶液を得た。このようにしてそれぞれ得られたグラフトポリマー1〜23について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(島津製作所製)と多角度光散乱検出器(昭工通商製)とを組み合わせて絶対分子量と分子サイズを測定した。その結果、絶対分子量と分子サイズの測定値は大きく乖離しており、グラフトポリマーの構造を有するものであることが確認できた。
<Synthesis of graft polymer>
According to the following procedures, graft polymers 1 to 23 were respectively synthesized. A known polymerization method can be used as the synthesis method. In this example, graft polymers 1 to 13 were synthesized using the following polymerization methods. First, in a flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, each monomer having the composition (unit: part) shown in the upper part of Tables 1 and 2 below, 4.0 parts of azobisisobutyronitrile, and a solvent 500 parts of 1-methoxy-2-propanol was charged. Then, a polymerization reaction was performed at a temperature of 110 ° C. for 4 hours under reflux of nitrogen gas. The solution containing the copolymer thus obtained was dried under reduced pressure to obtain a copolymer. After adding 25 parts of methyl ethyl ketone as a solvent to the obtained copolymer and dissolving it, 2 parts of 30% potassium hydroxide aqueous solution was added to neutralize a part of the salt-forming group of the copolymer, 300 parts of exchange water was added and stirred. Thereafter, the solvent was removed under reduced pressure at a temperature of 60 ° C., and further concentrated by removing a part of water to obtain an aqueous solution of graft polymer having a solid content concentration of 20.0%. With respect to the graft polymers 1 to 23 thus obtained, the absolute molecular weight and the molecular size were measured by combining gel permeation chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation) and a multi-angle light scattering detector (manufactured by Shoko Tsusho). . As a result, it was confirmed that the measured values of the absolute molecular weight and the molecular size were greatly different and had a graft polymer structure.

なお、下記表1及び2中、(*1)〜(*5)はそれぞれ以下のモノマーを示す。
(*1):サイラプレーンFM−0711(チッソ製;前記一般式(V’)に示されるポリシロキサン構造を有するモノマー、数平均分子量約1,000)
(*2):BHEA(製品名:日本触媒製;前記一般式(I’)におけるR及びRが水素原子、Rがエステル結合、xが1であるノニオン性モノマー)
(*3):HEMA(製品名:日本触媒製;前記一般式(I’)におけるRが水素原子、Rがメチル基、Rがエステル結合、xが1であるノニオン性モノマー)
(*4):ブレンマーPME−100(製品名:日油製;前記一般式(I’)におけるR及びRがメチル基、Rがエステル結合、xが2であるノニオン性モノマー)
(*5):ブレンマーPME−200(製品名:日油製;前記一般式(I’)におけるR及びRがメチル基、Rがエステル結合、xが約4であるノニオン性モノマー)
In Tables 1 and 2 below, (* 1) to (* 5) represent the following monomers, respectively.
(* 1): Silaplane FM-0711 (manufactured by Chisso; monomer having polysiloxane structure represented by the general formula (V ′), number average molecular weight of about 1,000)
(* 2): BHEA (product name: manufactured by Nippon Shokubai; nonionic monomer in which R 1 and R 2 in the general formula (I ′) are a hydrogen atom, R 3 is an ester bond, and x is 1)
(* 3): HEMA (product name: manufactured by Nippon Shokubai; nonionic monomer in which R 1 in the general formula (I ′) is a hydrogen atom, R 2 is a methyl group, R 3 is an ester bond, and x is 1)
(* 4): Blemmer PME-100 (Product name: NOF Corporation; R 1 and R 2 in the general formula (I ′) are methyl groups, R 3 is an ester bond, and x is 2)
(* 5): Blemmer PME-200 (Product name: NOF Corporation; R 1 and R 2 in the general formula (I ′) are methyl groups, R 3 is an ester bond, and x is about 4)

Figure 2011025469
Figure 2011025469

Figure 2011025469
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<顔料分散液の調製>
カーボンブラック10部、グリセリン6部、樹脂(分散剤)10部、及び水74部を、0.6mm径のジルコニアビーズの充填率を70%としたサンドミル(金田理化工業製)に仕込み、1,500rpmで5時間分散した。前記カーボンブラックとしては、比表面積が220m/g、DBP吸油量が130ml/100gのものを用いた。また、前記樹脂としては、スチレン、アクリル酸メチル及びアクリル酸の共重合比(質量比)が58:25:17、重量平均分子量が4,000、酸価が130mgKOH/gのランダム共重合体を用いた。なお、前記樹脂は、予め、上記の酸価と当量の水酸化カリウムと水を加えて温度80℃で撹拌し、水溶液としたものを用いた。その後、5,000rpmにて10分間遠心分離を行って凝集成分を除去し、さらに、顔料の含有量が2.5%、樹脂の含有量が2.5%となるように水を用いて濃度を調整し、顔料分散液を得た。
<Preparation of pigment dispersion>
10 parts of carbon black, 6 parts of glycerin, 10 parts of resin (dispersant), and 74 parts of water were charged into a sand mill (manufactured by Kanada Rika Kogyo Co., Ltd.) with a filling rate of 0.6 mm diameter zirconia beads being 70%. Dispersion was carried out at 500 rpm for 5 hours. The carbon black used had a specific surface area of 220 m 2 / g and a DBP oil absorption of 130 ml / 100 g. The resin is a random copolymer having a copolymerization ratio (mass ratio) of styrene, methyl acrylate and acrylic acid of 58:25:17, a weight average molecular weight of 4,000, and an acid value of 130 mgKOH / g. Using. In addition, the said resin used previously what added the potassium hydroxide and water equivalent to said acid value, and stirred at the temperature of 80 degreeC, and was used as the aqueous solution. Thereafter, the mixture is centrifuged at 5,000 rpm for 10 minutes to remove the agglomerated components, and the concentration is further increased with water so that the pigment content is 2.5% and the resin content is 2.5%. To obtain a pigment dispersion.

<インクの調製>
下記表3及び4に示す組成で、各成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズが1.2μmのポリプロピレンフィルター(ポール製)にて加圧ろ過を行い、実施例及び比較例のインクをそれぞれ調製した。なお、下記表3及び4中、グラフトポリマーは固形分としての含有量の値で示した。また、下記表3及び4中、(*1)は界面活性剤(川研ファインケミカル製)を示し、(*2)は平均分子量600のポリエチレングリコールを示す。また、「特定の水溶性有機化合物」とは、前記一般式(II)、前記一般式(III)、及び、前記一般式(IV)で表される化合物からなる群の水溶性有機化合物のことを示す。また、下記表3及び4中、「特定のグラフトポリマー」とは、本発明に用いるグラフトポリマーのことを示し、本実施例においては、グラフトポリマー1〜10のことを示す。
<Preparation of ink>
After mixing each component with the composition shown in Tables 3 and 4 and stirring sufficiently, pressure filtration was performed with a polypropylene filter (manufactured by Pall) having a pore size of 1.2 μm, and the inks of Examples and Comparative Examples were used. Each was prepared. In Tables 3 and 4 below, the graft polymer is shown as a content value as a solid content. In Tables 3 and 4 below, (* 1) represents a surfactant (manufactured by Kawaken Fine Chemicals), and (* 2) represents polyethylene glycol having an average molecular weight of 600. The “specific water-soluble organic compound” refers to a water-soluble organic compound in the group consisting of the compounds represented by the general formula (II), the general formula (III), and the general formula (IV). Indicates. In Tables 3 and 4 below, “specific graft polymer” refers to a graft polymer used in the present invention, and in the present example, refers to graft polymers 1 to 10.

Figure 2011025469
Figure 2011025469

Figure 2011025469
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<反応液の調製>
下記に示す組成で、各成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズが1.2μmのポリプロピレンフィルター(ポール製)にて加圧ろ過を行い、反応液1を調製した。
・硝酸カルシウム・4水和物:4.0部
・グリセリン:15.0部
・ポリエチレングリコール(平均分子量600):5.0部
・アセチレノールE100(界面活性剤;川研ファインケミカル製):0.5部
・純水:75.5部
<評価>
(インクの保存安定性の評価)
180ccのテフロン(登録商標)製の容器に各インクを100g入れ、密閉状態で60℃オーブンにて1ヶ月放置した前後のインク中の粒子の平均粒径d50及びインク粘度)を測定した。平均粒径は動的光散乱方式粒度分布測定装置(UPA−150EX;日機装製)を用いて、Set zero:60s、測定時間:120s、測定回数:3回、顔料の屈折率:1.8の条件で測定した。また、粘度はE型粘度計(RE80L;東洋精機製)を用いて、回転数:20rpm、測定温度:25℃、測定回数:3回の条件で測定した。そして、保存前後の平均粒径及び粘度の変化率を求め、保存安定性の評価を行った。インクの保存安定性の評価基準は以下の通りである。結果を表5に示す。
AA:両項目で変化率が10%未満である。
A:両項目で変化率が15%未満である。
B:d50及び粘度のいずれかが変化率15%以上である。
C:両項目で変化率15%以上である。
<Preparation of reaction solution>
After mixing each component with the composition shown below and stirring sufficiently, pressure filtration was performed with a polypropylene filter (manufactured by Pall) having a pore size of 1.2 μm to prepare reaction solution 1.
Calcium nitrate tetrahydrate: 4.0 parts Glycerin: 15.0 parts Polyethylene glycol (average molecular weight 600): 5.0 parts Acetylenol E100 (surfactant; manufactured by Kawaken Fine Chemicals): 0.5 Parts / pure water: 75.5 parts <Evaluation>
(Evaluation of ink storage stability)
100 g of each ink was put in a 180 cc Teflon (registered trademark) container, and the average particle diameter d 50 and ink viscosity of the particles before and after being left in a 60 ° C. oven in a sealed state for 1 month were measured. The average particle size was set using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (UPA-150EX; manufactured by Nikkiso), set zero: 60 s, measurement time: 120 s, measurement frequency: 3 times, pigment refractive index: 1.8 Measured under conditions. The viscosity was measured using an E-type viscometer (RE80L; manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) under the conditions of a rotation speed: 20 rpm, a measurement temperature: 25 ° C., and a measurement frequency: 3 times. And the average particle diameter before and behind preservation | save and the change rate of a viscosity were calculated | required and storage stability was evaluated. The evaluation criteria for the storage stability of the ink are as follows. The results are shown in Table 5.
AA: The rate of change is less than 10% in both items.
A: The rate of change in both items is less than 15%.
B: Either d 50 or viscosity is 15% or more.
C: The rate of change is 15% or more for both items.

(画像評価に用いる記録物の作成)
上記で得られた各インク及び反応液をそれぞれインクカートリッジに充填し、インクジェット記録装置BJF900(キヤノン製)にセットした。そして、記録媒体(PPC用紙オフィスプランナー;キヤノン製)に、反応液が先、インクが後に付与されるように、1パス片方向記録でベタ画像を形成して記録物を作成した。この際、反応液の付与量は5.0g/m、インクの付与量は9.5g/mとした。
(Creation of recorded material used for image evaluation)
Each ink and reaction liquid obtained above was filled in an ink cartridge and set in an ink jet recording apparatus BJF900 (manufactured by Canon Inc.). Then, a solid image was formed by one-pass one-way recording so that the reaction liquid was applied first and the ink was applied later to a recording medium (PPC paper office planner; manufactured by Canon) to create a recorded matter. In this case, application amount of the reaction solution 5.0 g / m 2, the application amount of the ink was 9.5 g / m 2.

(画像濃度の評価)
上記で得られた画像を1日間室温で放置した後、ベタ画像の画像濃度を反射式色濃度計(RD915:マクベス製)を用いて測定し、画像濃度の評価を行った。画像濃度の評価基準は以下の通りである。結果を表5に示す。
AA:画像濃度が1.45以上である。
A:画像濃度が1.35以上1.45未満である。
B:画像濃度が1.25以上1.35未満である。
C:画像濃度が1.25未満である。
(Evaluation of image density)
The image obtained above was allowed to stand at room temperature for 1 day, and then the image density of the solid image was measured using a reflection type color densitometer (RD915: manufactured by Macbeth) to evaluate the image density. The image density evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 5.
AA: The image density is 1.45 or more.
A: The image density is 1.35 or more and less than 1.45.
B: The image density is 1.25 or more and less than 1.35.
C: The image density is less than 1.25.

(画像の耐擦過性の評価)
上記で得られた画像を10分間室温で放置した後、ベタ画像を指で擦り、非記録部分へのインクの転写の程度を目視で確認して、画像の耐擦過性の評価を行った。耐擦過性の評価基準は以下の通りである。結果を表5に示す。
AA:インクの転写がまったくない。
A:インクの転写がほとんどない。
B:インクの転写が多少ある。
C:インクの転写がひどい。
(Evaluation of image scratch resistance)
The image obtained above was allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then the solid image was rubbed with a finger, and the degree of ink transfer to the non-recorded portion was visually confirmed to evaluate the scratch resistance of the image. The evaluation criteria for scratch resistance are as follows. The results are shown in Table 5.
AA: There is no ink transfer.
A: There is almost no ink transfer.
B: There is some ink transfer.
C: Ink transfer is bad.

(画像の耐マーカー性の評価)
上記で得られた画像を10分間室温で放置した後、ベタ画像上にマーカーペン(製品名:OPTEX;ゼブラ製)でラインを引き、非記録部分へのインクの転写の程度を目視で確認して、画像の耐マーカー性の評価を行った。耐マーカー性の評価基準は上記の耐擦過性の評価基準と同じである。結果を表5に示す。
(Evaluation of marker resistance of images)
The image obtained above is allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then a line is drawn on the solid image with a marker pen (product name: OPTEX; manufactured by Zebra) to visually check the degree of ink transfer to the non-recording area. The marker resistance of the images was evaluated. The evaluation criteria for marker resistance are the same as the evaluation criteria for scratch resistance. The results are shown in Table 5.

Figure 2011025469
Figure 2011025469

Claims (10)

顔料と樹脂を少なくとも含有する顔料インクと、前記顔料の分散状態を不安定化する反応性物質を含有する反応液とのセットであって、
前記顔料インクが、下記一般式(I)で表されるノニオン性ユニット、ポリシロキサン構造を有するユニット及びカルボキシル基を有するユニットを含むグラフトポリマーを含有することを特徴とするインクと反応液とのセット。
Figure 2011025469

(一般式(I)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Rはエステル結合又はエーテル結合であり、xは1又は2の整数である。ただし、Rがメチル基の場合、Rがエーテル結合となることはない。)
A set of a pigment ink containing at least a pigment and a resin, and a reaction liquid containing a reactive substance that destabilizes the dispersion state of the pigment,
The pigment ink contains a graft polymer containing a nonionic unit represented by the following general formula (I), a unit having a polysiloxane structure, and a unit having a carboxyl group, and a set of an ink and a reaction liquid .
Figure 2011025469

(In General Formula (I), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is an ester bond or an ether bond, and x is an integer of 1 or 2. However, R 2 When R is a methyl group, R 3 is not an ether bond.)
前記グラフトポリマーの重量平均分子量が、5,000以上50,000以下である請求項1に記載のセット。   The set according to claim 1, wherein the graft polymer has a weight average molecular weight of 5,000 or more and 50,000 or less. 前記グラフトポリマーの全質量を基準とした、前記ポリシロキサン構造を有するユニットの占める割合が、10.0質量%以上40.0質量%以下である請求項1又は2に記載のセット。   The set according to claim 1 or 2, wherein a proportion of the unit having the polysiloxane structure based on the total mass of the graft polymer is 10.0% by mass or more and 40.0% by mass or less. 前記グラフトポリマーの全質量を基準とした、前記一般式(I)で表されるノニオン性ユニットの占める割合が、5.0質量%以上45.0質量%以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のセット。   The proportion of the nonionic unit represented by the general formula (I) based on the total mass of the graft polymer is 5.0% by mass or more and 45.0% by mass or less. The set according to item 1. 前記グラフトポリマーの酸価が、80mgKOH/g以上150mgKOH/g以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のセット。   The set according to any one of claims 1 to 4, wherein an acid value of the graft polymer is 80 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less. 前記顔料インクがさらに、下記一般式(II)、下記一般式(III)、及び下記一般式(IV)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性有機化合物を含有する請求項1乃至5のいずれか1項に記載のセット。
Figure 2011025469

(一般式(II)中、Rは置換基を有してもよい炭素数2乃至5のアルキレン基であり、Rはそれぞれ独立に、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1乃至4のアルキル基である。また、一般式(III)中、Rは置換基を有してもよい炭素数2乃至5のアルキレン基であり、Rは水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1乃至4のアルキル基である。また、一般式(IV)中、nは1乃至3の数である。)
The pigment ink further contains at least one water-soluble organic compound selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (II), the following general formula (III), and the following general formula (IV). Item 6. The set according to any one of Items 1 to 5.
Figure 2011025469

(In the general formula (II), R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms which may have a substituent, and each R 5 is independently a hydrogen atom or an optionally substituted carbon. In general formula (III), R 6 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms which may have a substituent, and R 7 is a hydrogen atom or a substituent. (In general formula (IV), n is a number of 1 to 3.)
前記反応性物質が、カチオン性化合物である請求項1乃至6のいずれか1項に記載のセット   The set according to any one of claims 1 to 6, wherein the reactive substance is a cationic compound. 顔料インク及び反応液をインクジェット方法で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記顔料インク及び反応液として、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のセットを構成する顔料インク及び反応液を用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
An ink jet recording method for recording on a recording medium by discharging a pigment ink and a reaction liquid by an ink jet method,
An ink jet recording method using the pigment ink and the reaction liquid constituting the set according to any one of claims 1 to 7 as the pigment ink and the reaction liquid.
前記反応液を記録媒体に付与した後に、前記顔料インクを記録媒体に付与して記録を行う請求項8に記載のインクジェット記録方法。   9. The ink jet recording method according to claim 8, wherein after the reaction liquid is applied to a recording medium, recording is performed by applying the pigment ink to the recording medium. 顔料インク及び反応液をそれぞれ収容する複数の液体収容部と、顔料インク及び反応液を吐出するインクジェット方式の記録ヘッドとを備えてなるインクジェット記録装置であって、
前記複数の液体収容部にそれぞれ収容されている前記顔料インク及び前記反応液が、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のセットを構成する顔料インク及び反応液であることを特徴とするインクジェット記録装置。
An ink jet recording apparatus comprising a plurality of liquid storage portions that respectively store pigment ink and reaction liquid, and an ink jet recording head that discharges pigment ink and reaction liquid,
The pigment ink and the reaction liquid respectively stored in the plurality of liquid storage portions are the pigment ink and the reaction liquid constituting the set according to any one of claims 1 to 7. Inkjet recording device.
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JP2015227460A (en) * 2015-07-09 2015-12-17 ブラザー工業株式会社 Aqueous ink set for inkjet recording, inkjet recording method and inkjet recording device

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