JP2012046680A - Nonaqueous ink composition for ink jet - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous pigment ink for inkjet which is excellent in wiping durability and image density.SOLUTION: The nonaqueous ink composition of inkjet recording at least includes (A) a pigment, (B) an alkyl (meth)acrylate copolymer having an acidic group, (C) an organic solvent, and (D) a basic compound, wherein (B) the alkyl (meth)acrylate copolymer having the acidic group is an acrylic polymer which includes an alkyl (meth)acrylate unit which has an at least 12C alkyl group, an (meth)acrylate unit which has a urethane group, and a (meth)acrylate unit which has the acidic group.

Description

本発明は、インクジェット用非水系インク組成物およびインクジェット用非水系インク用顔料分散剤に関し、特に、ワイピング耐久性に優れ、高い画像濃度を得ることができる、インクジェット用非水系インク組成物および顔料分散剤に関するものである。 The present invention relates to a non-aqueous ink composition for ink jet and a pigment dispersant for non-aqueous ink jet ink, and in particular, a non-aqueous ink composition for ink jet and a pigment dispersion excellent in wiping durability and capable of obtaining a high image density. It relates to the agent.

インクジェット記録システムに用いられるインクの色材としては、顔料を利用したものと染料を利用したものに大別されるが、耐候性、耐水性に優れていることから、顔料を色材とするインクが増加する傾向にある。 Color materials for inks used in ink jet recording systems are roughly classified into those using pigments and those using dyes. Ink with pigments as color materials because of its excellent weather resistance and water resistance. Tend to increase.

溶剤からみると、インクは大きく、水系タイプと非水系タイプに大別されるが、非水系インクは、水系にくらべ乾燥性が良くコックリングがない特徴から、高速印刷に適している。 From the viewpoint of the solvent, the ink is large, and it is roughly classified into an aqueous type and a non-aqueous type. However, the non-aqueous ink is suitable for high-speed printing because of its dryness and no cockling as compared with the aqueous type.

非水系タイプのインクの顔料分散剤としては溶剤に溶解するタイプと、溶剤に分散するタイプに大別することができるが、溶剤に溶解するタイプの顔料分散剤を用いたインクの場合、顔料分散剤は顔料だけでなく、溶剤との親和性も高いために、着弾後、溶剤が記録媒体に浸透する際に、顔料も記録媒体内部に引きこまれやすい傾向にある。その結果、画像濃度が低くなり、裏抜けが発生しやすい。 Non-aqueous ink pigment dispersants can be broadly divided into solvent-soluble types and solvent-dispersed types, but in the case of inks that use solvent-soluble pigment dispersants, pigment dispersion Since the agent has high affinity with not only the pigment but also the solvent, the pigment tends to be easily drawn into the recording medium when the solvent penetrates into the recording medium after landing. As a result, the image density is lowered and the showthrough is likely to occur.

そこで、溶剤に分散するタイプの顔料分散剤を用いた非水系インク組成物として、顔料、顔料分散剤、有機溶剤を含み、前記顔料分散剤が炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート単位と、ウレタン基を有する(メタ)アクリレート単位とを含むアクリル系ポリマーであって、前記アクリル系ポリマーは、炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートとを含むモノマー混合物の共重合体である、非水系インク組成物が提案されている(特許文献1)。 Therefore, as a non-aqueous ink composition using a pigment dispersant of a type dispersed in a solvent, the pigment (pigment dispersant) and an organic solvent are included, and the pigment dispersant has an alkyl group having 12 or more carbon atoms (meth). An acrylic polymer comprising an acrylate unit and a (meth) acrylate unit having a urethane group, wherein the acrylic polymer reacts with an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 12 or more carbon atoms and an amino group. There has been proposed a non-aqueous ink composition which is a copolymer of a monomer mixture containing a reactive (meth) acrylate having a functional group that can be obtained (Patent Document 1).

特開2010−001452号公報JP 2010-001452 A

前記非水系インク組成物では、高い画像濃度を得ることはできるが、ノズルプレートに対するワイピング耐久性は不十分であった。 With the non-aqueous ink composition, a high image density can be obtained, but the wiping durability against the nozzle plate is insufficient.

本発明者の検討により、ノズルプレートのワイピング耐久性が悪化する原因は、ノズルプレートに付着したインク中の顔料が研磨剤となり、ヘッドクリーニングのためのワイピング動作によって、ノズルプレートの撥インク膜が削られるためであることがわかった。
顔料の中でも特にカーボンブラックで、ワイピング耐久性の悪化が顕著であることがわかった。
According to the study by the present inventors, the reason why the wiping durability of the nozzle plate deteriorates is that the pigment in the ink adhering to the nozzle plate becomes an abrasive, and the ink repellent film on the nozzle plate is removed by the wiping operation for head cleaning. It turns out that it is to be.
It was found that the deterioration of the wiping durability was remarkable particularly with carbon black among the pigments.

本発明は、高い画像濃度を確保しつつ、ワイピング耐久性の点で、さらに改良された非水系インク組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a non-aqueous ink composition that is further improved in terms of wiping durability while ensuring a high image density.

本発明の一側面によれば、インクジェット記録用の非水系インク組成物であって、少なくとも、(A)顔料と、(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体と、(C)有機溶剤と、(D)塩基性化合物と、を含むことを特徴とする非水系インク組成物であり、
前記(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体は、炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート単位と、ウレタン基を有する(メタ)アクリレート単位と、酸性基を有する(メタ)アクリレート単位と、を含むアクリルポリマーである、非水系インク組成物が提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided a non-aqueous ink composition for inkjet recording, comprising at least (A) a pigment, (B) an alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group, and (C). A non-aqueous ink composition comprising an organic solvent and (D) a basic compound,
The alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group (B) has an alkyl (meth) acrylate unit having an alkyl group having 12 or more carbon atoms, a (meth) acrylate unit having a urethane group, and an acidic group. There is provided a non-aqueous ink composition that is an acrylic polymer comprising (meth) acrylate units.

本発明の別の側面によれば、炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート単位と、ウレタン基を有する(メタ)アクリレート単位と、酸性基を有する(メタ)アクリレート単位と、を含むアクリルポリマーであり、前記酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体の酸性基は塩基性化合物で中和されていることを特徴とする、非水系インク組成物用顔料分散剤が提供される。 According to another aspect of the present invention, an alkyl (meth) acrylate unit having an alkyl group having 12 or more carbon atoms, a (meth) acrylate unit having a urethane group, and a (meth) acrylate unit having an acidic group, A pigment dispersant for a non-aqueous ink composition is provided, wherein the acidic group of the alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group is neutralized with a basic compound. The

前記インクジェット用非水系インク組成物でワイピング耐久性が向上する理由については定かではないが、前記酸性基が塩基性化合物で中和された状態で、(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体が顔料表面に吸着することで、顔料とノズルプレートの接触が抑制され、ノズルプレートの撥インク膜が顔料に削られにくくなり、ワイピング耐久性が改善するものと推測される。酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体は塩基性化合物を結合することにより立体障害が大きくなり、顔料とノズルプレートの接触をより抑制しているものと推測する。 The reason why the wiping durability is improved with the non-aqueous ink composition for inkjet is not clear, but (B) an alkyl (meth) acrylate having an acidic group in a state where the acidic group is neutralized with a basic compound. By adsorbing the copolymer to the pigment surface, the contact between the pigment and the nozzle plate is suppressed, the ink repellent film on the nozzle plate is hardly scraped by the pigment, and it is presumed that the wiping durability is improved. It is presumed that the alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group has a large steric hindrance by binding a basic compound and further suppresses the contact between the pigment and the nozzle plate.

上記本発明のインクジェット用非水系インク組成物(以下、単に「インク組成物」という場合がある)は、(A)顔料と(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体と(C)有機溶剤と(D)塩基性化合物の組み合わせによって、高い濃度の画像を形成することができると共に、ノズルプレートに対するワイピング耐性を向上する。 The non-aqueous ink composition for inkjet according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “ink composition”) comprises (A) a pigment, (B) an alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group, and (C The combination of the organic solvent and the basic compound (D) can form a high density image and improve the wiping resistance to the nozzle plate.

<(A)顔料>
本発明で使用する(A)顔料は、任意のものであってよい。好ましくは、本発明の効果がより顕著である点で、黒色インク用の顔料が使用される。斯かる顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック類;銅、鉄、酸化チタン等の金属類または金属酸化物;オルトニトロアニリンブラック等の有機顔料を挙げることができる。これらは単独で、任意に混合して使用することができる。より高い印刷濃度を得られる点で、JIS K6221に従い測定されるジブチルフタレート(DBP)給油量が80cm/100g〜140cm/100g、且つJIS K6217に従い測定される窒素吸着比表面積が100m/g〜200m/gのカーボンブラック顔料が好ましい。
<(A) Pigment>
The (A) pigment used in the present invention may be arbitrary. Preferably, a pigment for black ink is used in that the effect of the present invention is more remarkable. Examples of such pigments include carbon blacks such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black; metals or metal oxides such as copper, iron and titanium oxide; organic pigments such as orthonitroaniline black. it can. These may be used alone or in any mixture. In that the resulting higher print density, dibutyl phthalate as measured according to JIS K6221 (DBP) oil absorption is 80cm 3 / 100g~140cm 3 / 100g, and the nitrogen adsorption specific surface area measured in accordance with JIS K6217 is 100 m 2 / g A carbon black pigment of ˜200 m 2 / g is preferred.

顔料の平均粒径は、吐出安定性と貯蔵安定性の観点から300nm以下であることが好ましく、150nm以下であることがより好ましく、100nm以下であることがさらに好ましい。ここで、顔料の平均粒径は、動的光散乱式粒度分布測定装置LB−500(堀場製作所製)等により測定することができる。 The average particle diameter of the pigment is preferably 300 nm or less, more preferably 150 nm or less, and even more preferably 100 nm or less from the viewpoint of ejection stability and storage stability. Here, the average particle diameter of the pigment can be measured with a dynamic light scattering particle size distribution analyzer LB-500 (manufactured by Horiba, Ltd.) or the like.

インク組成物中の顔料の含有量は、通常0.1〜20重量%であり、印刷濃度とインク粘度の観点から1〜15重量%であることが好ましく、5〜10重量%であることが一層好ましい。0.1重量%より少ないと十分な画像濃度がされにくく、20重量%より多いと吐出安定性や貯蔵安定性が確保されにくくなる。 The content of the pigment in the ink composition is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight from the viewpoint of printing density and ink viscosity, and preferably 5 to 10% by weight. Even more preferred. When the amount is less than 0.1% by weight, it is difficult to achieve a sufficient image density, and when it is more than 20% by weight, it is difficult to ensure ejection stability and storage stability.

<(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体>
本発明で使用する(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体は、炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート単位と、ウレタン基を有する(メタ)アクリレート単位と、酸性基を有する(メタ)アクリレート単位と、を含むアクリルポリマーであり、(B1)炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、(B2)アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートと、(B3)酸性基を有する(メタ)アクリレートと、を含むモノマー混合物の共重合体において、前記アミノ基と反応しうる官能基とアミノアルコールと多価イソシアネート化合物との反応により前記ウレタン基が導入されたものが好ましい。前記ウレタン基部は極性が高いため(A)顔料との親和性に優れると考えられる。
<(B) Alkyl (meth) acrylate copolymer having acidic group>
The alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group (B) used in the present invention is an alkyl (meth) acrylate unit having an alkyl group having 12 or more carbon atoms, a (meth) acrylate unit having a urethane group, An acrylic polymer containing an acidic group-containing (meth) acrylate unit, (B1) an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 12 or more carbon atoms, and (B2) a functional group capable of reacting with an amino group. In a copolymer of a monomer mixture containing a reactive (meth) acrylate and (B3) an acidic group-containing (meth) acrylate, the functional group capable of reacting with the amino group, an amino alcohol, and a polyvalent isocyanate compound Those in which the urethane group is introduced by reaction are preferred. The urethane base is considered to be excellent in affinity with the pigment (A) because of its high polarity.

前記(B1)炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとしては、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、イソラウリル(メタ)アクリレート、イソ(メタ)ステアリルアクリレートなどが挙げられる。前記炭素数12以上のアルキル基を備えることにより、(C)有機溶剤との親和性に優れる。 Examples of the (B1) alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 12 or more carbon atoms include lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, and isolauryl (meth) acrylate. And iso (meth) stearyl acrylate. By providing the alkyl group having 12 or more carbon atoms, it is excellent in affinity with (C) an organic solvent.

前記(B1)炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートは、単量体総重量(幹ポリマー重量)の30重量%以上で含まれていることが好ましく、より好ましくは40〜95重量%、最も好ましくは50〜90重量%である。 The (B1) alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 12 or more carbon atoms is preferably contained in an amount of 30% by weight or more based on the total weight of the monomer (weight of the trunk polymer), more preferably 40 to 95. % By weight, most preferably 50-90% by weight.

前記(B2)アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートにおける、アミノ基と反応しうる官能基としては、グリシジル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられ、これらのうち、グリシジル基が好ましい。 In the reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with the (B2) amino group, examples of the functional group capable of reacting with the amino group include a glycidyl group, a vinyl group, and a (meth) acryloyl group. Of these, a glycidyl group is preferred.

前記(B2)アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートとしては、グリシジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのグリシジルエーテル、例えば、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどが挙げられ、これらのうち、グリシジルメタアクリレートが好ましい。 Examples of the reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with the (B2) amino group include glycidyl (meth) acrylate, glycidyl ether of hydroxyalkyl (meth) acrylate, such as 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether, 3 , 4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, etc., among which glycidyl methacrylate is preferred.

前記(B2)アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートは、単量体総重量(幹ポリマー重量)の1〜30重量%で含まれていることが好ましく、より好ましくは3〜25重量%、最も好ましくは10〜20重量%である。 The (B2) reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with an amino group is preferably contained in an amount of 1 to 30% by weight of the total monomer weight (trunk polymer weight), more preferably 3 to 25% by weight, most preferably 10 to 20% by weight.

前記(B3)酸性基を有する(メタ)アクリレートにおける酸性基としては、カルボキシル基、リン酸性基、リン酸エステル基、スルホン基等があげられ、これらのうち、カルボキシル基が好ましい。 Examples of the acidic group in the (B3) (meth) acrylate having an acidic group include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a phosphate ester group, and a sulfone group, and among these, a carboxyl group is preferable.

前記(B3)酸性基を有する(メタ)アクリレートとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などが挙げられ、これらのうち、メタクリル酸が好ましい。 Examples of the (B3) (meth) acrylate having an acidic group include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, and maleic acid. Among these, methacrylic acid is preferable.

前記(B3)酸性基を有する(メタ)アクリレートは、単量体総量(幹ポリマー総量)の0.1〜15重量%で含まれていることが好ましく、より好ましくは0.3〜10重量%、最も好ましくは1〜5重量%である。0.1重量%より少ないと十分なワイピング耐久性が確保されにくく、15重量%より多いと貯蔵安定性が確保されにくい。 The (B3) (meth) acrylate having an acidic group is preferably contained in an amount of 0.1 to 15% by weight, more preferably 0.3 to 10% by weight, based on the total amount of monomers (total amount of trunk polymer). Most preferably, it is 1 to 5% by weight. When the amount is less than 0.1% by weight, sufficient wiping durability is difficult to be secured, and when it is more than 15% by weight, storage stability is difficult to be secured.

前記ウレタン基部は、(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体の調製における第一段目の反応において、(B1)炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、前記(B2)アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートと、前記(B3)酸性基を有する(メタ)アクリレートと、を用いてラジカル重合を行い、第二段目の反応で、アミノ基と反応しうる官能基とアルコール性水酸基とを有する化合物を第一段目で得られた共重合体と反応させ、第三段目の反応で、アルコール性水酸基と多価イソシアネート化合物とを反応させることにより得ることができる。 In the first stage reaction in the preparation of (B) an alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group, (B1) an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 12 or more carbon atoms, Second-stage reaction is performed by performing radical polymerization using the (B2) reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with an amino group and the (B3) (meth) acrylate having an acidic group. The compound having a functional group capable of reacting with an amino group and an alcoholic hydroxyl group is reacted with the copolymer obtained in the first stage, and the alcoholic hydroxyl group and the polyvalent isocyanate compound are reacted in the third stage reaction. It can obtain by making it react.

さらに、コモノマーとして、β−ジケトン基(−C(=O)−C−C(=O)―)またはβ−ケト酸エステル基(−C(=O)−C−C(=O)OR、Rは炭化水素基)を有する(メタ)アクリレートを用いると、より粘度が低いインクを調製することが可能となる。これにより、インクの溶剤を選択する際に、溶剤自身の粘度値に基づく制約が少なくなり、非水系溶剤の選択の幅を拡げることができる。また、必要に応じて定着用樹脂または添加剤などを配合する際の、配合成分によるインク粘度増加の許容範囲が広がり、インク処方の自由度を広げることも可能となる。さらに、β−ジケトン基またはβ−ケト酸エステル基が顔料の凝集を抑制し、裏抜けを抑制すると同時に印刷濃度の向上を実現できる。 Further, as a comonomer, a β-diketone group (—C (═O) —C—C (═O) —) or a β-keto acid ester group (—C (═O) —C—C (═O) OR, When (meth) acrylate having R is a hydrocarbon group, it is possible to prepare an ink having a lower viscosity. Thereby, when selecting the solvent of an ink, the restriction | limiting based on the viscosity value of the solvent itself decreases, and the choice range of a non-aqueous solvent can be expanded. In addition, when blending a fixing resin or an additive as necessary, the allowable range of ink viscosity increase by the blended components is widened, and the degree of freedom of ink formulation can be expanded. Further, the β-diketone group or β-keto ester group suppresses the aggregation of the pigment, thereby suppressing the back-through and simultaneously improving the printing density.

β−ジケトン基またはβ−ケト酸エステル基を有する(メタ)アクリレートとしては、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のアセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレート、ヘキサジオン(メタ)アクリレート、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリルアミド等のアセトアセトキシアルキル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。これらは単独で、または2種以上を併用することができる。 Examples of the (meth) acrylate having a β-diketone group or β-keto acid ester group include acetoacetoxyalkyl (meth) acrylate such as acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, hexadione (meth) acrylate, acetoacetoxyethyl (meth) acrylamide And acetoacetoxyalkyl (meth) acrylamide. These may be used alone or in combination of two or more.

β−ジケトン基またはβ−ケト酸エステル基を有する(メタ)アクリレートの配合量は、モノマー混合物中に3〜30質量%であることが好ましく、5〜20質量%であることがより好ましい。 The amount of the (meth) acrylate having a β-diketone group or β-keto acid ester group is preferably 3 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass in the monomer mixture.

その他、コモノマーとしては、たとえば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー;酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル系ポリマー;マレイン酸エステル、フマル酸エステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−オレフィン等が挙げられる。また、アルキル鎖長の炭素数が12未満のアルキル(メタ)アクリレート、たとえば2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート等を使用することもできる。これらは単独で、または2種以上を組み合わせて使用できる。 In addition, examples of the comonomer include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; vinyl ether polymers such as vinyl acetate, vinyl benzoate, and butyl vinyl ether; maleate ester, fumarate ester, acrylonitrile, methacrylonitrile, α -Olefin etc. are mentioned. Further, alkyl (meth) acrylates having an alkyl chain length of less than 12 carbons such as 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, tert-octyl (meth) acrylate, and the like can also be used. These can be used alone or in combination of two or more.

上記の各モノマーは、公知のラジカル共重合により、容易に重合させることができる。反応系としては、溶液重合または分散重合で行うことが好ましい。
この場合、重合後のアクリル系ポリマーの分子量を上述した好ましい範囲とするために、重合時に連鎖移動剤を併用することが有効である。連鎖移動剤としては、たとえば、n−ブチルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、ステアリルメルカプタン、シクロヘキシルメルカプタンなどのチオール類が用いられる。
Each of the above monomers can be easily polymerized by known radical copolymerization. The reaction system is preferably carried out by solution polymerization or dispersion polymerization.
In this case, in order to make the molecular weight of the acrylic polymer after polymerization within the above-mentioned preferred range, it is effective to use a chain transfer agent in combination during the polymerization. Examples of the chain transfer agent include thiols such as n-butyl mercaptan, lauryl mercaptan, stearyl mercaptan, and cyclohexyl mercaptan.

重合開始剤としては、AIBN(アゾビスイソブチロニトリル)等のアゾ化合物、t−ブチルペルオキシベンゾエート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート(パーブチルO、日本油脂(株)製)等の過酸化物など、公知の熱重合開始剤を使用することができる。その他にも、活性エネルギー線照射によりラジカルを発生する光重合型開始剤を用いることができる。
溶液重合に用いる重合溶媒には、たとえば石油系溶剤(アロマフリー(AF)系)などを使用できる。この重合溶媒は、そのままインクの非水系溶剤として使用できる溶媒(後述)のなかから1種以上を選択することが好ましい。
重合反応に際し、その他、通常使用される重合禁止剤、重合促進剤、分散剤等を反応系に添加することもできる。
Examples of the polymerization initiator include azo compounds such as AIBN (azobisisobutyronitrile), t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (Perbutyl O, manufactured by NOF Corporation), etc. Known thermal polymerization initiators such as peroxides can be used. In addition, a photopolymerization initiator that generates radicals upon irradiation with active energy rays can be used.
As a polymerization solvent used for solution polymerization, for example, a petroleum solvent (aroma free (AF) system) or the like can be used. As the polymerization solvent, it is preferable to select one or more kinds of solvents (described later) that can be used as they are as a non-aqueous solvent for the ink.
In the polymerization reaction, other commonly used polymerization inhibitors, polymerization accelerators, dispersants and the like can also be added to the reaction system.

次に、得られた共重合体(幹ポリマー)において、アミノ基と反応しうる官能基とアルコール性水酸基とを有する化合物と多価イソシアネート化合物との反応により、ウレタン基を導入する。アミノ基と反応しうる官能基とアルコール性水酸基とを有する化合物としては、アミノアルコールが好ましく用いられる。アミノアルコールのアミノ基がアミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートにおける、アミノ基と反応しうる官能基と反応して結合する。そして、このアミノアルコールの水酸基に、多価イソシアネート化合物のイソシアン酸エステル基(RN=C=O)がR−OHと付加反応し、ウレタン基(ウレタン結合)(カルバミン酸エステル:RNHCOOR)が得られる。
ここでR−は、幹ポリマーの官能基に結合したアミノアルコール部を示す。
上記により、顔料吸着能を持たない幹ポリマーに対して、顔料吸着基として作用するウレタン基が導入される。
Next, in the obtained copolymer (trunk polymer), a urethane group is introduced by a reaction between a compound having a functional group capable of reacting with an amino group and an alcoholic hydroxyl group and a polyvalent isocyanate compound. As the compound having a functional group capable of reacting with an amino group and an alcoholic hydroxyl group, an amino alcohol is preferably used. The reactive (meth) acrylate in which the amino group of the amino alcohol has a functional group capable of reacting with the amino group reacts with and binds to the functional group capable of reacting with the amino group. Then, the hydroxyl group of the amino alcohol, isocyanate ester group of the polyvalent isocyanate compound (R 1 N = C = O ) is an addition reaction with R-OH, a urethane group (urethane bond) (carbamic acid ester: R 1 NHCOOR ) Is obtained.
Here, R- represents an amino alcohol moiety bonded to the functional group of the trunk polymer.
By the above, the urethane group which acts as a pigment adsorption group is introduced with respect to the trunk polymer which does not have pigment adsorption ability.

アミノアルコールとしては、モノメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等を例示できる。なかでも、2個のアルコール性水酸基を提供して形成されるウレタン基の数を増やせることから、一般式(HOR)NH(Rは2価の炭化水素基)で示されるジアルカノールアミン(2級アルカノールアミン)であることが好ましい。これらのアミノアルコールは、複数種を組み合わせて用いることもできる。 Examples of amino alcohols include monomethylethanolamine, diethanolamine, and diisopropanolamine. Among them, since the number of urethane groups formed by providing two alcoholic hydroxyl groups can be increased, dialkanolamines represented by the general formula (HOR) 2 NH (R is a divalent hydrocarbon group) (2 Secondary alkanolamine). These amino alcohols can also be used in combination of multiple types.

このアミノアルコールは、アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートのアミノ基と反応しうる官能基に対し、適切な量のウレタン基を導入する観点から、0.05〜1モル当量で反応させることが好ましく、0.1〜1モル当量で反応させることがより好ましい。アミノアルコールが1モル当量より少ない場合は、アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートにおいて未反応の官能基が残ることになるが、残った官能基は顔料の吸着基として作用すると考えられる。 This amino alcohol is 0.05 to 1 from the viewpoint of introducing an appropriate amount of urethane group to the functional group capable of reacting with the amino group of the reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with the amino group. It is preferable to make it react by molar equivalent, and it is more preferable to make it react by 0.1-1 molar equivalent. When the amino alcohol is less than 1 molar equivalent, an unreacted functional group remains in the reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with an amino group, but the remaining functional group serves as an adsorption group for the pigment. It is thought to act.

多価イソシアネート化合物としては、シクロアルキレン基等の脂環式基又はアリレーン基等の芳香族基を有する多価イソシアネート、例えば、1,6−ジイソシアナートへキサン、1,3−ビス(イソシアナートメチル)ベンゼン、1,3−ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、1,5−ナフタレンジイソシアネート、及びこれらの混合物が挙げられる。前記イソシアネート化合物は、未反応アルコール性水酸基が残らないようにするために、アルコール性水酸基に対してほぼ当量(0.98〜1.02モル当量)で反応させることが好ましい。 Examples of the polyvalent isocyanate compound include polyvalent isocyanates having an alicyclic group such as a cycloalkylene group or an aromatic group such as an arylene group, such as 1,6-diisocyanatohexane, 1,3-bis (isocyanate). Methyl) benzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,5-naphthalene diisocyanate, and mixtures thereof. The isocyanate compound is preferably reacted in an equivalent amount (0.98 to 1.02 molar equivalent) with respect to the alcoholic hydroxyl group so as not to leave an unreacted alcoholic hydroxyl group.

このようにして、溶剤に可溶な共重合体部(幹ポリマー)に対し、アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートに結合したアミノアルコールを基点として、溶剤に不要なウレタン側鎖部(グラフト部)が形成され、これが分散粒子核を形成する。このプロセスによって、最終的に、溶剤に溶媒和可能なシェル構造体(幹ポリマー)にくるまれた共重合体が形成される。   In this way, for the copolymer part (trunk polymer) soluble in the solvent, it is unnecessary for the solvent based on the amino alcohol bonded to the reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with the amino group. A urethane side chain part (graft part) is formed, which forms a dispersed particle nucleus. This process ultimately forms a copolymer wrapped in a shell structure (backbone polymer) that can be solvated in the solvent.

上記の反応において、さらに多価アルコールを加え、多価アルコールと多価イソシアネート化合物とを反応させることも好ましい。多価アルコールの添加により、ウレタン基の形成が繰り返されて、より極性の高い側鎖となるポリウレタン側鎖(枝ポリマー)を得ることができる。
多価アルコールとしては、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、1,3プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられ、複数種を使用することもできる。
多価アルコールは、アミノアルコールに対して多価アルコールは0〜20モル当量で反応させることが好ましく、1〜10モル当量で反応させることがより好ましい。
In the above reaction, it is also preferable to add a polyhydric alcohol and react the polyhydric alcohol with the polyvalent isocyanate compound. By adding a polyhydric alcohol, formation of a urethane group is repeated, and a polyurethane side chain (branched polymer) that becomes a more polar side chain can be obtained.
Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3 propanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and the like, and a plurality of types can be used.
The polyhydric alcohol is preferably reacted at 0 to 20 molar equivalents with respect to amino alcohol, more preferably at 1 to 10 molar equivalents.

アクリル系ポリマーにおける共重合体部(幹ポリマー)と、導入されたウレタン基部(枝または枝ポリマー)との質量比率は、60:40〜99:1であることが好ましく、70:30〜99:1であることがより好ましい。アクリル系ポリマーにおける共重合体部の質量は、共重合に使用したモノマーの合計質量であり、導入されたウレタン基部の質量とは、反応に使用したアミノアルコールと多価イソシアネート化合物の質量であり、多価アルコールを使用した場合はこれも加えた合計質量である。   The mass ratio of the copolymer part (trunk polymer) and the introduced urethane base part (branch or branch polymer) in the acrylic polymer is preferably 60:40 to 99: 1, and 70:30 to 99: 1 is more preferable. The mass of the copolymer part in the acrylic polymer is the total mass of the monomers used in the copolymerization, and the mass of the introduced urethane base is the mass of the amino alcohol and polyvalent isocyanate compound used in the reaction, When polyhydric alcohol is used, this is the total mass added.

前記ウレタン基部は、例えば、下記式(1)、(2)、(3)又はこれらの組み合わせで表される構造を有する。即ち、ウレタン基部は、ウレタン結合を2つ備え、アミノアルコール又は多価アルコール残基を介して両端が式(4)で表されるポリ(メタ)アクリレート鎖に結合された架橋部を構成する。   The urethane base has a structure represented by, for example, the following formulas (1), (2), (3), or a combination thereof. That is, the urethane base part comprises two urethane bonds, and constitutes a crosslinked part in which both ends are bonded to a poly (meth) acrylate chain represented by the formula (4) via an amino alcohol or polyhydric alcohol residue.

式(1)
(式(1)においてRは、炭素数2〜10のアルキレン基であり、Rは炭素数6〜16の2価の炭化水素基であり、kは0又は1、mは1又は2、nは0又は1である。)
Formula (1)
(In Formula (1), R 1 is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, R 2 is a divalent hydrocarbon group having 6 to 16 carbon atoms, k is 0 or 1, and m is 1 or 2) , N is 0 or 1.)

式(2)
(式(2)においてRは炭素数2〜20のアルキレン基又はオキシアルキレン基。)
Formula (2)
(In the formula (2), R 3 is an alkylene group or oxyalkylene group having 2 to 20 carbon atoms.)

式(3) Formula (3)

式(4) Formula (4)

前記ウレタン基部は、(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体中に、1〜40重量%、好ましくは1〜30重量%で、より好ましくは5〜20重量%で含まれる。前記ウレタン基部の重量は、反応に使用したアミノアルコール、多価アルコールとイソシアネート化合物の合計重量である。 The urethane group part is contained in 1 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 5 to 20% by weight in the alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group (B). The weight of the urethane base is the total weight of amino alcohol, polyhydric alcohol and isocyanate compound used in the reaction.

(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体は、GPCで測定される重量平均分子量が5000〜50,000、好ましくは8000〜30,000である。前記分子量が前記下限値未満のものを使用すると、インク組成物の貯蔵安定性が悪くなる傾向があり、前記上限値を超えるものを使用すると、インク組成物の粘度が高く、インクジェット吐出安定性が悪くなる傾向がある。また、動的光散乱法で測定される平均粒径(D50)が50〜300nm、好ましくは70〜200nm、である。 (B) The alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group has a weight average molecular weight measured by GPC of 5000 to 50,000, preferably 8000 to 30,000. If the molecular weight is less than the lower limit, the storage stability of the ink composition tends to deteriorate. If the molecular weight exceeds the upper limit, the viscosity of the ink composition is high and the inkjet ejection stability is high. Tend to get worse. The average particle size measured by dynamic light scattering method (D 50) is 50 to 300 nm, preferably 70 to 200 nm,.

インク組成物中の(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体の含有量は、0.1重量〜20重量%であることが好ましく、2〜15重量%以上であることがより好ましく、3〜10重量%であることが一層好ましい。0.1重量%未満の場合、十分な顔料分散性が確保しにくく、20重量%より多い場合、インクの粘度が高くなるばかりでなく、高温環境下での保存安定性が悪くなる恐れがある。 The content of the alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group (B) in the ink composition is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 2 to 15% by weight or more. Preferably, it is more preferably 3 to 10% by weight. When the amount is less than 0.1% by weight, it is difficult to ensure sufficient pigment dispersibility. When the amount is more than 20% by weight, not only the viscosity of the ink is increased, but also storage stability in a high temperature environment may be deteriorated. .

<(C)有機溶剤>
本発明で使用する有機溶剤は、非極性溶剤も極性溶剤も使用可能であるが、30〜70重量%の非極性溶剤と70〜30重量%の極性溶剤から構成することが好ましく、40〜60重量%の非極性溶剤と60〜40重量%の極性溶剤とから構成することがよりこのましい。有機溶剤は、炭素数12以上30未満の有機溶剤が好ましい。炭素数が12未満の有機溶剤は揮発しやすいため、安全性の観点から好ましくない。50%留出点が150℃以上のものが好ましく使用される。50%留出点は、JIS K0066「化学製品の蒸留試験方法」に従って測定される、重量で50%の溶剤が揮発したときの温度を意味する。より好ましくは、50%留出点が160℃以上、最も好ましくは230℃以上のものを用いる。炭素数が30以上の有機溶剤は粘度が高いものが多く、吐出しにくくなるため好ましくない。
<(C) Organic solvent>
The organic solvent used in the present invention may be either a nonpolar solvent or a polar solvent, but is preferably composed of 30 to 70% by weight of a nonpolar solvent and 70 to 30% by weight of a polar solvent. More preferably, it is composed of a weight percent non-polar solvent and 60-40 weight percent polar solvent. The organic solvent is preferably an organic solvent having 12 to 30 carbon atoms. An organic solvent having less than 12 carbon atoms is not preferable from the viewpoint of safety because it easily volatilizes. Those having a 50% distillation point of 150 ° C. or higher are preferably used. The 50% distillation point means a temperature at which 50% by weight of a solvent is volatilized, which is measured according to JIS K0066 “Testing method for distillation of chemical products”. More preferably, those having a 50% distillation point of 160 ° C. or higher, most preferably 230 ° C. or higher are used. Many organic solvents having 30 or more carbon atoms have a high viscosity and are difficult to eject, which is not preferable.

前記有機溶剤の例には、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素溶剤等の非極性有機溶剤と、エステル系溶剤、アルコール系溶剤等の極性溶媒が包含される。   Examples of the organic solvent include nonpolar organic solvents such as aliphatic hydrocarbon solvents, alicyclic hydrocarbon solvents, and aromatic hydrocarbon solvents, and polar solvents such as ester solvents and alcohol solvents. .

脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤としては、たとえば、日本石油(株)製「テクリーンN−16、テクリーンN−20、テクリーンN−22、日石ナフテゾールL、日石ナフテゾールM、日石ナフテゾールH、0号ソルベントL、0号ソルベントM、0号ソルベントH、日石アイソゾール300、日石アイソゾール400、AF−4、AF−5、AF−6、AF−7」、Exxon社製「Isopar(アイソパー)G、IsoparH、IsoparL、IsoparM、ExxsolD40、ExxsolD80、ExxsolD100、ExxsolD130、ExxsolD140」等を挙げることができる。芳香族炭化水素溶剤としては、日本石油(株)製「日石クリーンソルG」(アルキルベンゼン)、Exxon社製「ソルベッソ200」等を挙げることができる。 Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent and alicyclic hydrocarbon solvent include, for example, “Teclean N-16, Teclean N-20, Teclean N-22, Nisseki Naphthezol L, Nissho Naphthezol M, manufactured by Nippon Petroleum Corporation. Nisseki Naphthezol H, No. 0 Solvent L, No. 0 Solvent M, No. 0 Solvent H, Nisseki Isosol 300, Nisseki Isosol 400, AF-4, AF-5, AF-6, AF-7 ", manufactured by Exxon “Isopar (Isopar) G, IsoparH, IsoparL, IsoparM, ExxsolD40, ExxsolD80, ExxsolD100, ExxsolD130, ExxsolD140” and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include “Nisseki Clean Sol G” (alkylbenzene) manufactured by Nippon Petroleum Co., Ltd., “Solvesso 200” manufactured by Exxon, and the like.

エステル系溶剤としては、ラウリル酸メチル、ラウリル酸イソプロピル、ラウリル酸ヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソオクチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、リノール酸メチル、リノール酸イソブチル、リノール酸エチル、イソステアリン酸イソプロピル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール油メチル、トール油イソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチル、モノカプリン酸プロピレングリコール、トリ2−エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリ2−エチルヘキサン酸グリセリル等を挙げることができる。好ましくはエステル系溶剤、なかでもイソステアリン酸イソプロピル、パルミチン酸イソオクチル、ラウリル酸ヘキシルが使用される。 Examples of ester solvents include methyl laurate, isopropyl laurate, hexyl laurate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, isooctyl palmitate, methyl oleate, ethyl oleate, isopropyl oleate, butyl oleate, methyl linoleate, Isobutyl linoleate, ethyl linoleate, isopropyl isostearate, soybean oil methyl, soybean oil isobutyl, tall oil methyl, tall oil isobutyl, diisopropyl adipate, diisopropyl sebacate, diethyl sebacate, propylene glycol monocaprate, tri-2-ethyl Examples include trimethylolpropane hexanoate and glyceryl tri-2-ethylhexanoate. Preferably, ester solvents such as isopropyl isostearate, isooctyl palmitate, and hexyl laurate are used.

アルコール系溶剤としては、イソミリスチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール等を挙げることができる。 Examples of the alcohol solvent include isomyristyl alcohol, isopalmityl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol and the like.

インク組成物中の有機溶剤の含有量は、通常60〜99重量%であり、70〜95重量%であることが好ましく、80〜90重量%であることが一層好ましい。 The content of the organic solvent in the ink composition is usually 60 to 99% by weight, preferably 70 to 95% by weight, and more preferably 80 to 90% by weight.

<(D)塩基性化合物>
本発明で使用する塩基性化合物は、(B)の酸性基を中和可能な油溶性アミン化合物であれば特に限定されないが、代表的には、アルキルアミンが挙げられる。かかるアルキルアミンは、1分子中に1個のアミノ基と、前記アミノ基に結合した1〜3個のアルキル基を含む化合物、すなわち、1級、2級及び3級アミン化合物のいずれかであることが好ましく、そのアルキル基は炭素数8以上の長鎖アルキル基であることが好ましい。
<(D) Basic compound>
Although the basic compound used by this invention will not be specifically limited if it is an oil-soluble amine compound which can neutralize the acidic group of (B), An alkylamine is mentioned typically. Such an alkylamine is a compound containing one amino group in one molecule and 1 to 3 alkyl groups bonded to the amino group, that is, any of primary, secondary and tertiary amine compounds. The alkyl group is preferably a long chain alkyl group having 8 or more carbon atoms.

インク組成物中の前記塩基性化合物の含有量は、通常0.001〜10重量%であり、印刷濃度とインク粘度の観点から0.01〜1重量%であることが好ましく、0.03〜0.5重量%であることが一層好ましく、(B)の酸性基に対し0.1〜2モル当量で中和できる含有量が好ましい。 The content of the basic compound in the ink composition is usually 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 1% by weight from the viewpoint of printing density and ink viscosity, The content is more preferably 0.5% by weight, and a content that can be neutralized by 0.1 to 2 molar equivalents with respect to the acidic group (B) is preferred.

アルキルアミンの具体例としては、ジオクチルアミン、ジラウリルメチルアミン、トリオクチルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミンなどが挙げられる。アルキルアミンの分子量は、150〜800が好ましい。   Specific examples of the alkylamine include dioctylamine, dilaurylmethylamine, trioctylamine, dimethyllaurylamine, dimethylmyristylamine, dimethylpalmitylamine and the like. The molecular weight of the alkylamine is preferably 150 to 800.

<任意成分>
本発明のインクは、本発明の効果を阻害しない範囲内で、任意の成分を含むことができる。たとえば、上記(B)成分以外の樹脂として、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、ロジン系樹脂、ロジンエステル系樹脂、エチレン−酢ビ系樹脂、石油樹脂、クマロンインデン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、塩酢ビ系樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、ブチラール樹脂、マレイン酸樹脂、フマル酸樹脂、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエステルポリアミン、ステアリルアミンアセテート等を含むことができる。
<Optional component>
The ink of the present invention can contain an arbitrary component as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, as resins other than the component (B), acrylic resins, styrene-acrylic resins, styrene-maleic acid resins, rosin resins, rosin ester resins, ethylene-vinyl acetate resins, petroleum resins, coumarone Indene resin, terpene phenol resin, phenol resin, urethane resin, melamine resin, urea resin, epoxy resin, cellulose resin, vinyl acetate resin, xylene resin, alkyd resin, aliphatic hydrocarbon resin, butyral resin, Maleic acid resin, fumaric acid resin, hydroxyl group-containing carboxylic acid ester, salt of long chain polyaminoamide and high molecular weight acid ester, salt of high molecular weight polycarboxylic acid, salt of long chain polyaminoamide and polar acid ester, high molecular weight unsaturated acid Ester, polymer copolymer, modified polyurethane, modified polyacrylate, polyester It contains teller ester type anionic activator, naphthalenesulfonic acid formalin condensate salt, aromatic sulfonic acid formalin condensate salt, polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyester polyamine, stearylamine acetate, etc. Can do.

ノズルの目詰まり防止剤、酸化防止剤、導電率調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤などを適宜添加することもできる。これらの種類は、特に限定されることはなく、当前記分野で使用されているものを用いることができる。   A nozzle clogging preventive agent, an antioxidant, a conductivity adjusting agent, a viscosity adjusting agent, a surface tension adjusting agent, an oxygen absorbent and the like can be appropriately added. These types are not particularly limited, and those used in the field can be used.

本発明のインク組成物は、ビーズミル等の分散機に、(A)成分、(B)成分と(C)成分の混合物、及び(D)成分、インク組成物の粘度を調整するための追加の(C)成分、所望により任意成分、を一括又は分割して加えて攪拌・混合し、所望により、メンブレンフィルター等によりろ過することによって得られる。   The ink composition of the present invention is added to a disperser such as a bead mill, the component (A), a mixture of the component (B) and the component (C), and the component (D) and an additional component for adjusting the viscosity of the ink composition. The component (C), an optional component as desired, is added all at once or divided and stirred and mixed, and if desired, it is obtained by filtering with a membrane filter or the like.

インクの粘度は、インクジェット記録システムの吐出ヘッドのノズル径や吐出環境等によってその適性範囲は異なるが、一般に、23℃において5〜30mPa・sであることが好ましく、5〜15mPa・sであることがより好ましく、約10mPa・s程度であることが、最も好ましい。ここで粘度は、23℃において0.1Pa/sの速度で剪断応力を0Paから増加させたときの10Paにおける値を表す。   The suitable range of the viscosity of the ink varies depending on the nozzle diameter of the ejection head of the inkjet recording system, the ejection environment, and the like, but in general, it is preferably 5 to 30 mPa · s at 23 ° C., and preferably 5 to 15 mPa · s. Is more preferable, and is most preferably about 10 mPa · s. Here, the viscosity represents a value at 10 Pa when the shear stress is increased from 0 Pa at a rate of 0.1 Pa / s at 23 ° C.

本発明のインク組成物を適用するインクジェット記録装置は、ピエゾ方式、静電方式、サーマル方式など、いずれの方式のものであってもよい。インクジェット記録装置を用いる場合は、デジタル信号に基づいてインクジェットヘッドから本発明に係るインクを吐出させ、吐出されたインク液滴を記録媒体に付着させるようにすることが好ましい。 The ink jet recording apparatus to which the ink composition of the present invention is applied may be of any system such as a piezo system, an electrostatic system, or a thermal system. When an ink jet recording apparatus is used, it is preferable that ink according to the present invention is ejected from an ink jet head based on a digital signal, and the ejected ink droplets are attached to a recording medium.

<(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体の調製>
300mlの四つ口フラスコに、AF−4(ナフテン系溶剤;新日本石油(株)製)70.4gを入れ、窒素ガスを通気し、攪拌しながら110℃まで昇温した。次いで、温度を110℃に保ちながら、前記四つ口フラスコに、表1に示す混合物を入れ、そこへ16.7gのAF−4と4gのパーブチル O(t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート;日本油脂(株)製)との混合物を3時間かけて滴下した。その後、110℃に保ちながら1時間および2時間後に、パーブチル Oを各0.2g添加した。さらに110℃で1時間熟成を行い、12.9gのAF−4で希釈して、固形分50%の無色透明の共重合体溶液を幹ポリマーとして得た。
<(B) Preparation of alkyl (meth) acrylate copolymer having acidic group>
In a 300 ml four-necked flask, 70.4 g of AF-4 (naphthenic solvent; manufactured by Shin Nippon Oil Co., Ltd.) was placed, and the temperature was raised to 110 ° C. with aeration of nitrogen gas and stirring. Next, while maintaining the temperature at 110 ° C., the mixture shown in Table 1 was put into the four-necked flask, and 16.7 g of AF-4 and 4 g of perbutyl O (t-butylperoxy 2-ethylhexano) were added thereto. A mixture of Eight; manufactured by NOF Corporation was added dropwise over 3 hours. Thereafter, 0.2 g of perbutyl O was added after 1 hour and 2 hours while maintaining at 110 ° C. Further, aging was performed at 110 ° C. for 1 hour and diluted with 12.9 g of AF-4 to obtain a colorless and transparent copolymer solution having a solid content of 50% as a trunk polymer.

500mLの四つ口フラスコに、上記幹ポリマー100g(固形分50g)、IPIS(イソステアリン酸イソプロピル、日光ケミカルズ(株)製)84.3g、プロピレングリコール0.86g、ジエタノールアミン1.05gを仕込み、窒素ガスを通気し攪拌しながら、110℃まで昇温した。110℃に1時間保ち、共重合体のグルシジル基とジエタノールアミンとを反応させた。得られた反応物に、ジブチル錫ジラウレートを0.08g添加し、3.84gのタケネート600(1,3−ビス(イソシアネトメチル)シクロヘキサン、三井化学ポリウレタン(株)製)と、34.56gのIPISの混合物を1時間かけて滴下した。滴下後、温度を120℃に昇温して6時間反応させ、冷却して、AF−4(ナフテン系溶剤;新日本石油(株)製)を83.01g加え、固形分25%の白濁した非水分散液を得た。得られた共重合体のウレタン基部は、共重合体の約10重量%であった。 A 500 mL four-necked flask is charged with 100 g of the above trunk polymer (solid content 50 g), 84.3 g of IPIS (isopropyl isostearate, manufactured by Nikko Chemicals), 0.86 g of propylene glycol, and 1.05 g of diethanolamine, and nitrogen gas. The temperature was raised to 110 ° C. with aeration and stirring. While maintaining at 110 ° C. for 1 hour, the glycidyl group of the copolymer was reacted with diethanolamine. To the obtained reaction product, 0.08 g of dibutyltin dilaurate was added, and 3.84 g of Takenate 600 (1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) and 34.56 g of The IPIS mixture was added dropwise over 1 hour. After the dropwise addition, the temperature was raised to 120 ° C., reacted for 6 hours, cooled, and 83.01 g of AF-4 (naphthenic solvent; manufactured by Shin Nippon Oil Co., Ltd.) was added. A non-aqueous dispersion was obtained. The urethane base part of the obtained copolymer was about 10% by weight of the copolymer.

<実施例1〜4、比較例1〜4>
表3に示す処方に従い、各成分をガラス容器に入れ、これにジルコニアビーズ(φ0.5mm)80gを入れ、ロッキングミル(セイワ技研製 RM05S型)を用いて周波数60Hzで2時間運転し、インク組成物を調製した。表3及び4において、商品名で示す物の詳細は以下のとおりである。
MA−100:カーボンブラック、DBP吸油量100cm/100g、窒素吸着比表面積110m/g、三菱化学社製
S28000(ソルスパース28000):ポリアミド系分散剤、ルブリゾール社製
DOA:ジオクチルアミン、和光純薬工業株式会社製
TOA:トリオクチルアミン、和光純薬工業株式会社製
AF−4:ナフテン溶剤、新日本石油株式会社製
IPIS:エステル溶剤、日光ケミカルズ株式会社製
リソノール16SP:アルコール溶剤、高級アルコール工業株式会社製
<Examples 1-4, Comparative Examples 1-4>
In accordance with the formulation shown in Table 3, each component is put in a glass container, and 80 g of zirconia beads (φ0.5 mm) are put in this container, and run for 2 hours at a frequency of 60 Hz using a rocking mill (RM05S type manufactured by Seiwa Giken). A product was prepared. In Tables 3 and 4, the details of the product indicated by the trade name are as follows.
MA-100: carbon black, DBP oil absorption of 100 cm 3/100 g, the nitrogen adsorption specific surface area 110m 2 / g, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation S28000 (Solsperse 28000): Polyamide-based dispersing agent, Lubrizol Corporation DOA: dioctylamine, Wako Pure Chemical Industrial Co., Ltd. TOA: Trioctylamine, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. AF-4: Naphthenic solvent, Nippon Oil Co., Ltd. IPIS: Ester solvent, Nikko Chemicals Co., Ltd. Lisonol 16SP: Alcohol solvent, higher alcohol industrial stock Made by company

得られたインク組成物について、以下の方法により評価を行った。結果を表3に示す。   The obtained ink composition was evaluated by the following method. The results are shown in Table 3.

<画像濃度および裏抜けの評価>
各インク組成物を、インクジェットプリンター「HC5500」(商品名:理想科学工業(株)製)に装填し、普通紙(理想用紙薄口(商品名:理想科学工業(株)製)に1ドット30pLの液滴量で300dpi×300dpiのベタ画像を形成した。得られたベタ画像の表面と裏面のOD値を、光学濃度計(RD920、マクベス社製)を用いて測定し、以下の基準で評価した。表面のOD値が高ければ画像濃度が高く、裏面のOD値が低ければ裏抜けが少ないために、それぞれ好ましい。
画像濃度(表OD)
A:1.15以上、B:1.08以上1.15未満、C:1.08未満
裏抜け(裏OD)
A:0.29未満、B:0.29以上〜0.35未満、C:0.35以上
<Evaluation of image density and show-through>
Each ink composition is loaded into an inkjet printer “HC5500” (trade name: manufactured by Riso Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and 1 dot 30 pL is applied to plain paper (ideal paper thin mouth (product name: manufactured by Oki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)). A solid image of 300 dpi × 300 dpi was formed with a droplet amount, and the OD values of the front and back surfaces of the obtained solid image were measured using an optical densitometer (RD920, manufactured by Macbeth Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria. A high OD value on the front surface is preferable because an image density is high, and a low OD value on the back surface is less likely to show through.
Image density (Table OD)
A: 1.15 or more, B: 1.08 or more and less than 1.15, C: less than 1.08 show-through (back OD)
A: Less than 0.29, B: 0.29 or more to less than 0.35, C: 0.35 or more

<ワイピング耐久性の評価>
上記吐出安定性の試験後、ヘッドメンテナンスのノーマルクリーニングにより、ヘッドクリーニングを所定の回数実施し、ワイピングブレードが接した部分の撥インク性を目視評価した。
A:ワイピングブレードが接した全ての部分の撥インク性が保たれていた。
B:ワイピングブレードが接した一部分の撥インク性が低下していた。
C:ワイピングブレードが接した全ての部分の撥インク性が低下していた。
<Evaluation of wiping durability>
After the ejection stability test, the head cleaning was performed a predetermined number of times by normal cleaning for head maintenance, and the ink repellency of the portion in contact with the wiping blade was visually evaluated.
A: Ink repellency was maintained at all the portions where the wiping blade was in contact.
B: The ink repellency of the part where the wiping blade contacted was lowered.
C: The ink repellency of all the portions that were in contact with the wiping blade was lowered.

<貯蔵安定性の評価>
各インクを密閉容器に入れて、70℃の環境下で4週間放置した後、インクの粘度変化を測定し、その測定結果を以下のように評価した。
粘度変化率:
[(4週間後の粘度×100)/(粘度の初期値)]−100(%)
A:粘度変化率の絶対値が5%未満
B:粘度変化率の絶対値が5%以上10%未満
C:粘度変化率の絶対値が10%以上
<Evaluation of storage stability>
Each ink was put in a sealed container and allowed to stand in an environment of 70 ° C. for 4 weeks. Then, a change in the viscosity of the ink was measured, and the measurement result was evaluated as follows.
Viscosity change rate:
[(Viscosity after 4 weeks × 100) / (initial value of viscosity)] − 100 (%)
A: Absolute value of viscosity change rate is less than 5% B: Absolute value of viscosity change rate is 5% or more and less than 10% C: Absolute value of viscosity change rate is 10% or more

<吐出安定性の評価>
インクジェットプリンター「HC5500」(商品名:理想科学工業(株)製)を用いて、主走査方向約51mm(ノズル600本分)×副走査方向260mmの7dropベタ画像を、100枚連続して印刷した。インクの不吐出による非印字部分は白いスジとなって観察されるが、この白スジが100枚の印刷物(延べでノズル6万本に相当)中に何本発生するかによって、吐出安定性を以下のように評価した。
A:0本
B:1本以上5本未満
C:5本以上
<Evaluation of ejection stability>
Using an inkjet printer “HC5500” (trade name: manufactured by Riso Kagaku Kogyo Co., Ltd.), 100 continuous 7-drop solid images of about 51 mm in the main scanning direction (for 600 nozzles) × 260 mm in the sub-scanning direction were printed continuously. . Non-printed parts due to non-ejection of ink are observed as white streaks. Depending on how many of these white streaks occur in 100 printed materials (equivalent to 60,000 nozzles in total), the ejection stability can be improved. Evaluation was performed as follows.
A: 0
B: 1 or more and less than 5 C: 5 or more

表3に示すように、酸性基をもたないアルキル(メタ)アクリレート共重合体を分散剤とした比較例1および比較例2ではワイピング耐久性が悪かった。ポリエステル鎖からなる側鎖を複数備える櫛型構造のポリアミド系分散剤を用いた比較例3では、ワイピング耐久性が悪いうえに、画像濃度および裏抜けも劣った。酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体を分散剤としても、塩基性化合物を含んでいない比較例4では、ワイピング耐久性が悪かった。
これらに対し、本発明のインク組成物を含む実施例は、幹ポリマー原材料におけるアクリル酸配合量が多かった実施例4では貯蔵安定性が若干劣ったものの、画像濃度、ワイピング耐久性、貯蔵安定性はいずれも優れていた。
As shown in Table 3, the wiping durability was poor in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 using an alkyl (meth) acrylate copolymer having no acidic group as a dispersant. In Comparative Example 3 using a comb-type polyamide dispersant having a plurality of side chains composed of polyester chains, the wiping durability was poor, and the image density and show-through were also poor. Even when an alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group was used as a dispersant, the wiping durability was poor in Comparative Example 4 containing no basic compound.
On the other hand, in the example containing the ink composition of the present invention, although the storage stability was slightly inferior in Example 4 in which the amount of acrylic acid in the trunk polymer raw material was large, the image density, wiping durability and storage stability were low. Both were excellent.

本発明のインクジェット用非水系インク組成物は、優れたワイピング耐久性を持ち、高い濃度の画像を形成することができる。   The non-aqueous ink composition for inkjet of the present invention has excellent wiping durability and can form a high density image.

Claims (10)

インクジェット記録用の非水系インク組成物であって、少なくとも
(A)顔料と、
(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体と、
(C)有機溶剤と、
(D)塩基性化合物と、
を含むことを特徴とする非水系インク組成物であり、
前記(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体は
炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート単位と、
ウレタン基を有する(メタ)アクリレート単位と、
酸性基を有する(メタ)アクリレート単位と、
を含むアクリルポリマーである、非水系インク組成物。
A non-aqueous ink composition for inkjet recording, comprising at least (A) a pigment,
(B) an alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group;
(C) an organic solvent;
(D) a basic compound;
A non-aqueous ink composition comprising:
The alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group (B) has an alkyl (meth) acrylate unit having an alkyl group having 12 or more carbon atoms,
A (meth) acrylate unit having a urethane group;
A (meth) acrylate unit having an acidic group;
A non-aqueous ink composition, which is an acrylic polymer comprising
前記(B)酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体は
(B1)炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
(B2)アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートと、
(B3)酸性基を有する(メタ)アクリレートと、
を含むモノマー混合物の共重合体において、前記アミノ基と反応しうる官能基とアミノアルコールと多価イソシアネート化合物との反応により前記ウレタン基が導入されたものであり、かつ、前記アクリル系ポリマーにおける前記共重合体部と導入された前記ウレタン基部との質量比率は、60:40〜99:1である、請求項1に記載の非水系インク組成物。
The alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group (B) is (B1) an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 12 or more carbon atoms,
(B2) a reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with an amino group;
(B3) a (meth) acrylate having an acidic group;
In the copolymer of the monomer mixture containing, the urethane group is introduced by the reaction of the functional group capable of reacting with the amino group, the amino alcohol and the polyvalent isocyanate compound, and the acrylic polymer in the copolymer 2. The non-aqueous ink composition according to claim 1, wherein a mass ratio between the copolymer part and the introduced urethane base part is 60:40 to 99: 1.
前記モノマー混合物において、(B2)アミノ基と反応しうる官能基を有する反応性(メタ)アクリレートが1〜30重量%含まれていることを特徴とする請求項1〜2の何れか1項に記載の非水系インク組成物。 3. The monomer mixture contains 1 to 30% by weight of (B2) reactive (meth) acrylate having a functional group capable of reacting with an amino group. The non-aqueous ink composition as described. 前記モノマー混合物において、(B3)酸性基を有する(メタ)アクリレートが、1〜5重量%であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の非水系インク組成物。 4. The non-aqueous ink composition according to claim 1, wherein (B3) (meth) acrylate having an acidic group is 1 to 5% by weight in the monomer mixture. 前記モノマー混合物がさらにβ―ジケトン基またはβ―ケト酸エステル基を有するモノマーを含む、請求項1〜4の何れか1項に記載の非水系インク組成物。 The non-aqueous ink composition according to claim 1, wherein the monomer mixture further contains a monomer having a β-diketone group or a β-keto acid ester group. 前記アミノ基と反応しうる官能基はグリシジル基であることを特徴する請求項1〜5の何れか1項に記載の非水系インク組成物。 The non-aqueous ink composition according to claim 1, wherein the functional group capable of reacting with the amino group is a glycidyl group. 前記酸性基がカルボキシル基であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の非水系インク組成物。 The non-aqueous ink composition according to claim 1, wherein the acidic group is a carboxyl group. 前記酸性基が、0.1〜2モル当量の(D)塩基性化合物で中和されていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の非水系インク組成物。 The non-aqueous ink composition according to claim 1, wherein the acidic group is neutralized with 0.1 to 2 molar equivalents of (D) a basic compound. 前記(C)有機溶剤が炭素数12以上30未満の有機溶剤であり、30〜70重量%の非極性溶剤と70〜30重量%の極性溶剤から構成することを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の非水系インク組成物。 The organic solvent (C) is an organic solvent having 12 to 30 carbon atoms, and is composed of 30 to 70% by weight of a nonpolar solvent and 70 to 30% by weight of a polar solvent. The non-aqueous ink composition according to any one of the above. 炭素数12以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート単位と、
ウレタン基を有する(メタ)アクリレート単位と、
酸性基を有する(メタ)アクリレート単位と、
を含むアクリルポリマーであり、前記酸性基をもつアルキル(メタ)アクリレート共重合体の酸性基は塩基性化合物で中和されていることを特徴とする、非水系インク組成物用顔料分散剤。
An alkyl (meth) acrylate unit having an alkyl group having 12 or more carbon atoms;
A (meth) acrylate unit having a urethane group;
A (meth) acrylate unit having an acidic group;
A pigment dispersant for a non-aqueous ink composition, wherein the acidic group of the alkyl (meth) acrylate copolymer having an acidic group is neutralized with a basic compound.
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JP2012066542A (en) * 2010-09-27 2012-04-05 Riso Kagaku Corp Ink-jet recording paper and recording system
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JP2015150824A (en) * 2014-02-18 2015-08-24 セイコーエプソン株式会社 Inkjet recording method
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