JP2013189598A - Aqueous ink for inkjet recording - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous ink for inkjet recording that excels in a quick drying property and fixability capable of image formation to a variety of poorly absorbable substrates, in which change of a surface tension is reduced even if ink is stored for a long term, and that can maintain excellent print quality.SOLUTION: An aqueous ink for inkjet recording at least includes: water; a pigment; a water-dispersible resin fine particle as a binder resin; a water-soluble organic solvent; and a silicon-based surfactant shown by a specific structural formula, wherein at least one of (poly)propylene glycol alkyl ethers having a boiling point of at most 180°C is included as the water-soluble organic solvent, and a content of the (poly)propylene glycol alkyl ethers is at most 15 wt.% in a composition of the aqueous ink.

Description

本発明は、様々な難吸収性基材に対して画像形成可能な速乾性と定着性に優れ、インキを長期保管しても表面張力の変化が少なく優れた印刷品質を維持できるインクジェット記録用水性インキに関する。   The present invention is excellent in quick-drying and fixability capable of forming an image on various difficult-to-absorbent substrates, and can maintain excellent printing quality with little change in surface tension even when the ink is stored for a long period of time. It relates to ink.

一般家庭のPC、オンデマンド印刷の発展とともに、小ロット対応のプリンターは様々出現しているが、その中でインクジェット印刷は最も普及しており、幅広い分野で開発、商品化がされている。また、インクジェット技術の向上によりデジタル印刷の出力機として利用が期待されている。   Along with the development of general household PCs and on-demand printing, various printers for small lots have appeared. Among them, inkjet printing is the most widespread and has been developed and commercialized in a wide range of fields. In addition, improvement of inkjet technology is expected to be used as an output device for digital printing.

従来、インクジェットプリンターを用いて難吸収性基材上に画像形成するためには、乾燥性の良好なインキが求められていた。特に産業用途として使用されているポリ塩化ビニルシートはインキが吸収し難く、高生産性が求められることから溶剤インキやUV硬化型インキなどの速乾性を有するインキが使用されていることが多かった。しかしながら、溶剤インキは乾燥時に揮発する溶剤の臭気や有害性が環境に影響することが懸念され、UVインキは使用するモノマーによっては皮膚に対して強い刺激性を与えるものや臭気を有するものが多く、インキを扱う作業者に対しての問題があった。   Conventionally, in order to form an image on a hardly absorbent substrate using an ink jet printer, an ink having good drying properties has been demanded. In particular, polyvinyl chloride sheets used for industrial applications are difficult to absorb ink, and high productivity is required. Therefore, inks having quick drying properties such as solvent inks and UV curable inks are often used. . However, solvent inks are concerned that the odor and harmfulness of solvents that volatilize during drying may affect the environment, and many UV inks have strong irritating properties or odors depending on the monomers used. There was a problem for the workers who handle ink.

近年、環境に対する影響が少なく、作業者に対して安全性の高いインキとして、水性インキの開発が進められてきている。また、水性インキは環境に対する負荷が少ないことから、屋内外全ての用途での使用が期待され、インクジェットプリンターの汎用性を広げるため、普通紙や専用紙などの一般の紙系吸収基材のみならず、産業用途で使用されているような様々な難吸収性基材に対して、直描で画像形成できる水性インキが求められてきている。
インクジェットで吐出された微小液滴は、基材上で着弾した後、浸透または揮発によって乾燥することが一般的に知られている。産業用途として使用されているポリ塩化ビニルシート等の難吸収性基材はインキが浸透し難いため、多色印刷した際に、インキが混色して鮮明な画像を形成できない、印刷速度を上げられない等の問題があった。
In recent years, water-based inks have been developed as inks that have little environmental impact and are highly safe for workers. In addition, since water-based inks have a low environmental impact, they are expected to be used in all indoor and outdoor applications. To expand the versatility of inkjet printers, only general paper-based absorbent base materials such as plain paper and special paper can be used. However, there has been a demand for water-based inks that can form images by direct drawing on various hardly-absorbent substrates used in industrial applications.
It is generally known that fine droplets ejected by inkjet are landed on a substrate and then dried by permeation or volatilization. Hard-absorbent substrates such as polyvinyl chloride sheets that are used for industrial applications are difficult to permeate ink, so when multi-color printing is performed, the inks are mixed to form a clear image, and the printing speed can be increased. There was no problem.

インクジェット用の水性インキとしては、印刷基材として、普通紙や写真用紙のようなインキが吸収しやすい専用紙を対象とした水性インキの開発が従来からなされている。(例えば、特許文献1,2,3参照)しかし、産業用途に使用されているような難吸収性の印刷基材に対しては、これらのインキを使用しても十分な印刷品質をもった印刷物を得ることはできず、実用上使用することができなかった。これは難吸収性の基材に対して水性インキは濡れ広がり難いことと、基材へのインキの浸透が起こりづらくドット同士が融着して滲んでしまうことが原因である。   As ink-jet water-based inks, water-based inks have been conventionally developed as printing substrates for special papers that are easy to absorb inks such as plain paper and photographic paper. (See, for example, Patent Documents 1, 2, and 3) However, even for these hard-to-absorbable printing base materials used in industrial applications, even if these inks were used, sufficient print quality was obtained A printed matter could not be obtained and could not be used practically. This is due to the fact that water-based inks are difficult to wet and spread with respect to a hardly-absorbing substrate, and the penetration of the ink into the substrate hardly occurs and the dots are fused and spread.

ポリ塩化ビニルシートのような難吸収性の基材上に画像形成できる水性インキとして、特定構造を有する水溶性樹脂、シリコン系またはフッ素系界面活性剤を使用したインキが特許文献4に記載されている。しかしながら、水溶性樹脂は成膜性に乏しく、難吸収性基材上で画像形成できるほどインキの乾燥性が十分なものではなかった。また、使用しているシリコン系界面活性剤の安定性が悪く、経時でインキの表面張力が上昇し濡れ性が低下するという問題があった。さらに、フッ素系界面活性剤は、インクジェットノズル面に対する撥水性が悪く、実用上使用するのは困難であった。   Patent Document 4 describes an ink using a water-soluble resin having a specific structure, a silicon-based or a fluorine-based surfactant as a water-based ink capable of forming an image on a hardly-absorbable substrate such as a polyvinyl chloride sheet. Yes. However, the water-soluble resin has poor film formability, and the drying property of the ink is not sufficient to form an image on a hardly absorbent substrate. In addition, the stability of the silicon surfactant used is poor, and there is a problem that the surface tension of the ink increases with time and the wettability decreases. Furthermore, the fluorosurfactant has poor water repellency with respect to the ink jet nozzle surface and is difficult to use in practice.

特定構造を有する界面活性剤を使用することで長期保管した後の表面張力の経時変化や印刷品質の劣化を抑制できることが特許文献5に記載されている。しかしながら、インキの表面張力が高いため、普通紙などの紙系吸収基材に対して優れた印刷品質を維持できても、ポリ塩化ビニルシートなどの難吸収性基材に対しては、濡れ性が不十分なため、優れた印刷品質が得られなかった。   Patent Document 5 describes that, by using a surfactant having a specific structure, it is possible to suppress changes in surface tension over time and deterioration in print quality after long-term storage. However, because the surface tension of the ink is high, even if it can maintain excellent print quality for paper-based absorbent substrates such as plain paper, it has wettability for poorly absorbent substrates such as polyvinyl chloride sheets. Insufficient print quality was not obtained.

特許第3994734号Japanese Patent No. 3994734 特許第4595281号Japanese Patent No. 4595281 特開2008−247941号公報JP 2008-247951 A 特開2011−094082号公報JP 2011-094082 A 特許第3858793号Japanese Patent No. 3858793

本発明の目的は、様々な難吸収性基材に対して画像形成可能な速乾性と定着性に優れ、インキを長期保管しても表面張力の変化が少なく優れた印刷品質を維持できるインクジェット記録用水性インキを提供することである。   An object of the present invention is an ink jet recording which is excellent in quick-drying property and fixability capable of forming an image on various hardly-absorbable substrates, and can maintain excellent printing quality with little change in surface tension even when the ink is stored for a long period of time. It is to provide a water-based ink.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
即ち、本発明は、少なくとも水、顔料、バインダー樹脂として水分散性樹脂微粒子、水溶性有機溶剤及び一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤を含むインクジェット記録用水性インキにおいて、前記水溶性有機溶剤として沸点が180℃以下の(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類を1種以上含み、前記水性インキ組成中における前記(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類の含有量が15重量%以下であることを特徴とするインクジェット記録用水性インキに関する。
一般式(1)
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
That is, the present invention relates to a water-based ink for ink jet recording comprising at least water, a pigment, water-dispersible resin fine particles as a binder resin, a water-soluble organic solvent, and a silicon-based surfactant represented by the general formula (1). 1 type or more of (poly) propylene glycol alkyl ethers whose boiling point is 180 degrees C or less as a water-soluble organic solvent, and content of the said (poly) propylene glycol alkyl ethers in the said water-based ink composition is 15 weight% or less The present invention relates to a water-based ink for inkjet recording.
General formula (1)

(式中R、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、X、Xは一般式(2)で表されるポリエーテル(ポリオキシアルキレン)基である。)
一般式(2)
(In the formula, R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and X 1 and X 2 are polyether (polyoxyalkylene) groups represented by the general formula (2).)
General formula (2)

(式中、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基または(メタ)アクリル基であり、EOはエチレンオキシド基であり、POはプロピレンオキシド基であり、bが1以上の整数であり、cが0以上の整数であり、さらにb+cが1以上の整数である。EO、POの順序についてはランダムであってよい。式中aは10以上80以下の整数を表す。) (In the formula, R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a (meth) acryl group, EO is an ethylene oxide group, PO is a propylene oxide group, and b is an integer of 1 or more. , C is an integer greater than or equal to 0, and b + c is an integer greater than or equal to 1. The order of EO and PO may be random, where a represents an integer of 10 to 80.)

また、前記(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類がプロピレングリコールモノ(炭素数1〜4のアルキル)エーテル、(ジ)プロピレングリコールジ(炭素数が1のアルキル)エーテルから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする上記インクジェット記録用水性インキに関する。
また、上記シアンインキ、マゼンタインキ、イエローインキ、ブラックインキを含む4色以上のインキセットに関する。
さらに、インキの液滴を吐出させて印刷基材上に付着させて印字を行うインクジェット記録方法であって、前記インキとして上記水性インキを用いることを特徴とするインクジェット記録方法に関する。
The (poly) propylene glycol alkyl ether is at least one selected from propylene glycol mono (alkyl having 1 to 4 carbons) ether and (di) propylene glycol di (alkyl having 1 carbon). The above-mentioned water-based ink for ink-jet recording is characterized by the above.
The present invention also relates to an ink set of four or more colors including the cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink.
Furthermore, the present invention relates to an ink jet recording method in which ink droplets are ejected and adhered onto a printing substrate to perform printing, wherein the water-based ink is used as the ink.

本発明によれば、様々な難吸収性基材に対して画像形成可能な速乾性と定着性に優れ、インキを長期保管しても表面張力の変化が少なく優れた印刷品質を維持できるインクジェット記録用水性インキを提供することが可能となる。   According to the present invention, ink jet recording is excellent in quick-drying and fixability capable of forming an image on various hardly-absorbable substrates, and can maintain excellent print quality with little change in surface tension even when the ink is stored for a long period of time. It is possible to provide a water-based ink for use.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明のインクジェット記録用水性インキについて説明する。
(難吸収性基材)
本発明で用いられる前記難吸収性基材とは、水を吸収し難い、もしくは吸収速度が遅い記録媒体のことである。たとえば、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、発砲スチロール、PMMA、ポリプロピレン、ポリエチレン、PETなどのプラスチック基材やアート紙、コート紙等の印刷本紙のような吸収速度が遅く画像形成できる程の乾燥性が得られ難い基材が挙げられる。
本発明のインクジェット記録用水性インキは、上記したような難吸収性基材に対して画像形成可能なものであり、少なくとも水、顔料、バインダー樹脂、水溶性有機溶剤、シリコン系界面活性剤を含むことを特徴とする。
The water-based ink for ink-jet recording of the present invention will be described below with preferred embodiments.
(Non-absorbable substrate)
The hardly absorbent substrate used in the present invention is a recording medium that hardly absorbs water or has a low absorption speed. For example, the drying rate is slow enough to form images, such as polycarbonate, polyvinyl chloride, polystyrene, foamed polystyrene, PMMA, polypropylene, polyethylene, PET, and other plastic substrates and art paper, coated paper such as coated paper. The base material which is hard to obtain is mentioned.
The water-based ink for ink-jet recording of the present invention is capable of forming an image on the hardly-absorbable substrate as described above, and contains at least water, a pigment, a binder resin, a water-soluble organic solvent, and a silicon surfactant. It is characterized by that.

先ず、本発明を特徴づけるシリコン系界面活性剤について説明する。
(シリコン系界面活性剤)
一般的に、上記したような難吸収性基材に対して印刷を行う場合には、インキが基材上で十分な濡れ性を有することが重要である。これは、インキが基材上に着弾した後、十分に濡れ広がることで、ドットの表面積が大きくなり、浸透及び蒸発による乾燥を促進させ、基材上でドットを定着させることが可能となるためである。
印刷基材上におけるインキの濡れ性が不十分な場合、印字部におけるインキ埋まりが悪く、白抜け等の問題が発生する。このような問題を解決するには、印刷基材上におけるインキの濡れ性を向上させることが必要不可欠である。
First, the silicon-based surfactant characterizing the present invention will be described.
(Silicon surfactant)
In general, when printing is performed on a hardly absorbent substrate as described above, it is important that the ink has sufficient wettability on the substrate. This is because, after the ink has landed on the base material, it spreads out sufficiently so that the surface area of the dot increases, and it is possible to promote drying by penetration and evaporation and fix the dot on the base material. It is.
When the wettability of the ink on the printing substrate is insufficient, the ink filling in the printing portion is poor, and problems such as white spots occur. In order to solve such a problem, it is essential to improve the wettability of the ink on the printing substrate.

一般的に、印刷基材上におけるインキの濡れ性は、インキの表面張力と印刷基材の表面張力に依存する。インキの表面張力が印刷基材の表面張力よりも高い場合には、濡れ不良が起こり、印字部におけるインキ埋まりが悪く、白抜け等の問題が生じてしまう。即ち、印刷基材上で十分な濡れ性を確保するためには、インキの表面張力が印刷基材の表面張力よりも十分に低いことが必要である。また、上記したような難吸収性基材は基材自体の表面張力が低く、基材表面を濡らすことは容易ではないため、インキの表面張力を十分低く保つことが重要となる。
特に、水は水素結合により水分子同士が強く結びついているため、溶媒の中でも極めて表面張力が高いことから、上記したような難吸収性基材上で水性インキの濡れ性を十分確保するのは非常に難しい。
In general, the wettability of ink on a printing substrate depends on the surface tension of the ink and the surface tension of the printing substrate. When the surface tension of the ink is higher than the surface tension of the printing substrate, poor wetting occurs, the ink filling in the printing part is poor, and problems such as white spots occur. That is, in order to ensure sufficient wettability on the printing substrate, the surface tension of the ink needs to be sufficiently lower than the surface tension of the printing substrate. Moreover, since the above-mentioned hardly absorbable base material has low surface tension of the base material itself and it is not easy to wet the base material surface, it is important to keep the surface tension of the ink sufficiently low.
In particular, since water molecules are strongly bonded to each other by hydrogen bonds, the surface tension is extremely high among the solvents. very difficult.

インキの表面張力を調整するには、界面活性剤を用いることが一般的であり、シリコン系、フッ素系、アセチレン系など用途に合わせて様々な界面活性剤が広く知られている。
中でもシリコン系界面活性剤は、インキの表面張力を十分に下げる目的で使用されることが多く、表面張力を調整するために有効な界面活性剤である。
In order to adjust the surface tension of the ink, a surfactant is generally used, and various surfactants such as silicon-based, fluorine-based, and acetylene-based are widely known.
Of these, silicon surfactants are often used for the purpose of sufficiently reducing the surface tension of the ink, and are effective surfactants for adjusting the surface tension.

シリコン系界面活性剤はポリシロキサン骨格を有する界面活性剤であり、その特性はポリシロキサンの構造に由来する。一般的にシロキサンユニット(−Si−O−)で形成される主鎖の長さにより、表面張力の低下能を制御することが知られている。シロキサン主鎖が短くなる程、インキ中の相溶性が向上し、表面張力を低下させることが可能となる。また、シロキサン主鎖が長くなり、分子量が増えていくと、インキ中の相溶性が悪くなり、それほど表面張力を下げなくなる。  The silicon-based surfactant is a surfactant having a polysiloxane skeleton, and its characteristics are derived from the structure of the polysiloxane. In general, it is known that the ability to lower the surface tension is controlled by the length of the main chain formed of siloxane units (—Si—O—). The shorter the siloxane main chain, the better the compatibility in the ink and the lower the surface tension. Further, when the siloxane main chain becomes longer and the molecular weight increases, the compatibility in the ink becomes worse and the surface tension is not lowered so much.

また、用途に合わせてシリコンの相溶性を制御する際に、シロキサンユニット(−Si−O−)に対し、側鎖または末端に相当する部位を有機変性させることが可能である。これらを有機変性することにより、溶媒やインキの使用原料に親和性のあるシリコン系化合物を得ることができる。有機変性にはポリエーテル、ポリエステル、ベンゼン環を有するアラルキルなど各種可能である。またエポキシ、アクリル基などの反応性基を導入することも可能である。  In addition, when controlling the compatibility of silicon in accordance with the application, it is possible to organically modify a site corresponding to a side chain or a terminal of the siloxane unit (—Si—O—). By organically modifying these, it is possible to obtain a silicon-based compound having an affinity for the raw materials used for the solvent and ink. Various organic modifications such as polyether, polyester, and aralkyl having a benzene ring are possible. It is also possible to introduce reactive groups such as epoxy and acrylic groups.

水性のインキに使用する場合には、シリコン系界面活性剤自体を高極性にする必要がある。一般的には、ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイドを用いたポリエーテル変性が用いられる。シリコン部分は疎水性なのでポリエーテル部分が水に配向することになる。  When used in water-based inks, it is necessary to make the silicon surfactant itself highly polar. Generally, polyether modification using polyethylene oxide or polypropylene oxide is used. Since the silicon portion is hydrophobic, the polyether portion is oriented in water.

しかしながら、水性のインキに使用する場合、上記したシリコン系界面活性剤の構造によっては、インキを長期保管した後に表面張力が上昇し、基材上の濡れ性が経時で低下してしまう問題がしばしば起こる。特に、溶媒やインキの使用原料に対し高い相溶性を有するシリコン系界面活性剤を使用した場合、インキの表面張力を十分に低くすることは可能であるが、インキを長期間保管した後に表面張力が著しく上昇し、濡れ性が経時で低下してしまう問題が起こる。この原因については定かではないが、相溶性の高いもの程、インキを長期保管している間に、界面活性剤自身が水中で分散している顔料や樹脂微粒子などの不溶性物質の界面に吸着し、インキと接する気液界面や印刷基材との界面に配向していた界面活性剤の量が減少することで起きているものと考えられる。  However, when used in water-based inks, depending on the structure of the above-mentioned silicon surfactant, the surface tension increases after the ink has been stored for a long time, and the wettability on the base material often deteriorates over time. Occur. In particular, when using a silicon-based surfactant that has high compatibility with the raw materials used for the solvent and ink, it is possible to sufficiently reduce the surface tension of the ink, but the surface tension after the ink has been stored for a long period of time. Rises remarkably and the wettability decreases with time. Although the cause of this is not clear, the higher the compatibility, the more the surfactant is adsorbed on the interface of insoluble substances such as pigments and resin particles dispersed in water during long-term storage. This is considered to be caused by a decrease in the amount of the surfactant that was oriented at the gas-liquid interface in contact with the ink or the interface with the printing substrate.

長期保管における水性インキの表面張力の安定性向上のため、本発明者らはシリコン系界面活性剤の構造と表面張力の経時変化の関係性について検討を行い、一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤を用いることで、水性インキの表面張力の経時変化を抑制し、基材上での濡れ性も経時で低下しないことを見出した。
一般式(1)
In order to improve the stability of the surface tension of water-based ink during long-term storage, the present inventors have examined the relationship between the structure of the silicon-based surfactant and the temporal change of the surface tension, and are represented by the general formula (1). It has been found that by using a silicon-based surfactant, the change in surface tension of the water-based ink over time is suppressed, and the wettability on the substrate does not decrease with time.
General formula (1)

(式中R、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、X、Xは一般式(2)で表されるポリエーテル(ポリオキシアルキレン)基である。)
一般式(2)
(In the formula, R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and X 1 and X 2 are polyether (polyoxyalkylene) groups represented by the general formula (2).)
General formula (2)

(式中、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基または(メタ)アクリル基であり、EOはエチレンオキシド基であり、POはプロピレンオキシド基であり、bが1以上の整数であり、cが0以上の整数であり、さらにb+cが1以上の整数である。EO、POの順序についてはランダムであってよい。式中aは10以上80以下の整数を表す。)
表面張力や濡れ性の経時変化を抑制できる理由については定かではないが、上記一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤を用いることで溶媒や他の使用原料に対する相溶性が制御され、水中で分散している顔料や樹脂微粒子等の界面に対する界面活性剤の吸着が抑えられているものと推察される。
(In the formula, R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a (meth) acryl group, EO is an ethylene oxide group, PO is a propylene oxide group, and b is an integer of 1 or more. , C is an integer greater than or equal to 0, and b + c is an integer greater than or equal to 1. The order of EO and PO may be random, where a represents an integer of 10 to 80.)
Although it is not clear why the surface tension and wettability can be suppressed over time, the compatibility with the solvent and other materials used can be controlled by using the silicon surfactant represented by the general formula (1). It is presumed that the adsorption of the surfactant to the interface of pigments and resin fine particles dispersed in water is suppressed.

さらに、上記一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤を使用することで、難吸収性基材上で優れた濡れ性を示すことが本発明者らの検討により明らかとなった。
上記一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤は、水系溶媒に対する相溶性を低下させ、表面張力や濡れ性の経時変化を小さくするという観点から、a=10以上80以下の整数であることが好ましい。
Furthermore, it became clear by examination of the present inventors that excellent wettability is exhibited on a hardly absorbent substrate by using the silicon surfactant represented by the general formula (1).
The silicon-based surfactant represented by the general formula (1) is an integer of a = 10 or more and 80 or less from the viewpoint of reducing the compatibility with an aqueous solvent and reducing the temporal change in surface tension and wettability. Preferably there is.

上記一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤の市販品の具体例としては、東レ・ダウコーニング社製のBY16−201、SF8427、ビックケミー社製のBYK−333、BYK−UV3500、エボニック デグサ社製のTEGO GLIDE 410、TEGO GLIDE 432、TEGO GLIDE 435、TEGO GLIDE 440、TEGO GLIDE 450等が挙げられ、単独もしくは複数使用することができる。また上記市販品に限定されるものではない。  Specific examples of commercially available silicon surfactants represented by the above general formula (1) include BY16-201 and SF8427 manufactured by Toray Dow Corning, BYK-333, BYK-UV3500 manufactured by BYK Chemie, and Evonik. Degussa's TEGO GLIDE 410, TEGO GLIDE 432, TEGO GLIDE 435, TEGO GLIDE 440, TEGO GLIDE 450, and the like can be used alone or in combination. Moreover, it is not limited to the said commercial item.

本発明で用いられるシリコン系界面活性剤の含有量は、難吸収性基材上で優れた濡れ性を有し、長期間保管した後の表面張力の変化を少なくするという観点から0.1〜2重量%であることが好ましく、0.5〜2重量%であることがより好ましい。含有量が2重量%を超えてしまうとインキの粘度安定性を損なう可能性がある。
本発明で用いられる上記のシリコン系界面活性剤を使用することにより、疎水性の高い難吸収性基材上において優れた濡れ性を有するだけではなく、インキの表面張力の安定性を十分に確保できる。
The content of the silicon-based surfactant used in the present invention has excellent wettability on a hardly absorbable substrate, and is 0.1 to 0.1 from the viewpoint of reducing changes in surface tension after long-term storage. It is preferably 2% by weight, and more preferably 0.5 to 2% by weight. If the content exceeds 2% by weight, the viscosity stability of the ink may be impaired.
By using the above-mentioned silicon-based surfactant used in the present invention, not only has excellent wettability on a highly hydrophobic hardly-absorbable substrate, but also sufficiently ensures the stability of the surface tension of the ink. it can.

長期保管後に表面張力が上昇してしまうと、印刷基材に対する濡れ性が低下し、印字部における白抜け等の問題に繋がる。また、長期保管前後でインキの表面張力が異なると、表面張力の高低差によりインキが流れてしまい、色間において混色・滲み等の問題が発生してしまう。プリンターに搭載されたインキの交換時期は、各色の使用頻度によっても異なるため、新旧異なるインキにおいて各色間の表面張力は常に安定で高低差がないことが好ましい。  If the surface tension rises after long-term storage, the wettability with respect to the printing substrate is lowered, leading to problems such as white spots in the printing portion. Also, if the surface tension of the ink is different before and after long-term storage, the ink flows due to the difference in height of the surface tension, causing problems such as color mixing and bleeding between colors. Since the replacement time of the ink mounted on the printer varies depending on the use frequency of each color, it is preferable that the surface tension between the colors of the new and old inks is always stable and there is no difference in height.

インキの長期保管にける実使用上必要な表面張力の安定性としては、50℃6週間の経時促進試験にて下記一般式(3)で示されるインキの表面張力変化率が5%未満であることが好ましい。  As the stability of the surface tension required for actual use in long-term storage of ink, the surface tension change rate of the ink represented by the following general formula (3) is less than 5% in the accelerated aging test at 50 ° C. for 6 weeks. It is preferable.

一般式(3)
表面張力変化率(%)=(経時試験前後の表面張力差)/(経時試験前の表面張力)
General formula (3)
Surface tension change rate (%) = (Surface tension difference before and after aging test) / (Surface tension before aging test)

上記したインキの表面張力変化率が5%以上である場合、長期保管後において印字部の白抜けや色間の滲みが発生し、優れた印刷品質が得られないため好ましくない。
上述したとおり、上記一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤を使用することで、インキを長期間保管した後も難吸収性基材上で優れた濡れ性を維持できることが本発明者らの検討により確認された。しかしながら、インキが優れた濡れ性を有していても、使用する水溶性有機溶剤の乾燥性が乏しいと、難吸収性基材上においてドットが十分乾燥せず、ドット同士がつながり、滲みや白抜けが生じるという新たな課題が判明した。
When the surface tension change rate of the above-mentioned ink is 5% or more, white spots in the printed portion and bleeding between colors occur after long-term storage, and excellent print quality cannot be obtained, which is not preferable.
As described above, by using the silicon-based surfactant represented by the general formula (1), it is possible to maintain excellent wettability on a hardly absorbent substrate even after the ink has been stored for a long time. It was confirmed by the examination of those. However, even if the ink has excellent wettability, if the dryness of the water-soluble organic solvent used is poor, the dots do not dry sufficiently on the hard-to-absorbent substrate, the dots are connected, and bleeding and white A new problem has been discovered that omissions occur.

(水溶性有機溶剤)
難吸収性基材上における濡れ性を維持したままインキの乾燥性を向上させるため、本発明者らは種々の水溶性有機溶剤が難吸収性基材上における画像形成に与える影響について鋭意検討を行った。その結果、水溶性有機溶剤として、沸点が180℃以下の(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類を少なくとも1種以上使用することでインキの乾燥性、定着性が向上され、優れた印刷適性が得られることを見出した。さらに、本発明のシリコン系界面活性剤と併用することで、長期間保管した後も優れた印刷品質を維持できることを見出し、本発明に至った次第である。
優れた印刷適性が得られる理由については定かではないが、次のようなことが推察される。(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類は、溶剤自体が溶解性に優れ、難吸収性基材に対して良好な浸透性を示す。また、乾燥過程において樹脂微粒子の成膜を促進させ、難吸収性基材上でドットの定着性を高めるには好適である。また、(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類は、本発明で用いられるシリコン系界面活性剤との相溶性が良好であり、難吸収性基材上で優れた濡れ性を有することが本発明者らの検討により確認された。さらに、好適な範囲の沸点を有することにより、溶剤自体の揮発性を高めることでインキの乾燥性の向上に寄与しているものと考えられる。上記した理由により、難吸収性基材上においてインキが十分な濡れ性と乾燥性を有し、印字部の白抜けやドット間の滲みが少ない優れた印刷適性が得られるものと考えられる。
(Water-soluble organic solvent)
In order to improve the drying property of the ink while maintaining the wettability on the hardly absorbent substrate, the present inventors have intensively studied the influence of various water-soluble organic solvents on the image formation on the hardly absorbent substrate. went. As a result, the use of at least one (poly) propylene glycol alkyl ether having a boiling point of 180 ° C. or lower as the water-soluble organic solvent improves the drying and fixing properties of the ink and provides excellent printability. I found out. Furthermore, by using together with the silicon-based surfactant of the present invention, it has been found that excellent print quality can be maintained even after long-term storage, and the present invention has been achieved.
Although the reason why excellent printability can be obtained is not clear, the following is presumed. In (poly) propylene glycol alkyl ethers, the solvent itself is excellent in solubility and exhibits good permeability to a hardly absorbable substrate. Further, it is suitable for promoting the film formation of resin fine particles in the drying process and enhancing the dot fixing property on the hardly absorbent substrate. Further, the present inventors have found that (poly) propylene glycol alkyl ethers have good compatibility with the silicon surfactant used in the present invention and have excellent wettability on a hardly absorbable substrate. It was confirmed by examination. Furthermore, it is considered that by having a boiling point in a suitable range, the volatility of the solvent itself is increased, thereby contributing to the improvement of the drying property of the ink. For the reasons described above, it is considered that the ink has sufficient wettability and drying property on the hardly-absorbable substrate, and excellent printability with few white spots in the printed portion and less blur between dots can be obtained.

即ち、本発明は、上記したシリコン系界面活性剤以外に水溶性有機溶剤として沸点が180℃以下の(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類を少なくとも1種以上含むことを特徴とする。
本発明で用いられる (ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類は、速乾性を有し、難吸収性基材上で優れた印刷品質を得るという観点から、沸点が180℃以下であることが好ましい。より好ましくは160℃以下であり、特に好ましくは140℃以下である。
That is, the present invention is characterized in that it contains at least one (poly) propylene glycol alkyl ether having a boiling point of 180 ° C. or lower as a water-soluble organic solvent in addition to the above-mentioned silicon-based surfactant.
The (poly) propylene glycol alkyl ethers used in the present invention preferably have a boiling point of 180 ° C. or less from the viewpoint of having quick drying properties and obtaining excellent print quality on a hardly absorbent substrate. More preferably, it is 160 degrees C or less, Especially preferably, it is 140 degrees C or less.

沸点が180℃以下の(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられ、単独もしくは複数使用することができる。
沸点が160℃以下の(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
沸点が140℃以下の(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
Examples of (poly) propylene glycol alkyl ethers having a boiling point of 180 ° C. or lower include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether and the like. Can be used alone or in combination.
Examples of (poly) propylene glycol alkyl ethers having a boiling point of 160 ° C. or lower include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol dimethyl ether and the like.
Examples of (poly) propylene glycol alkyl ethers having a boiling point of 140 ° C. or lower include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether and the like.

上記(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類の沸点が180℃を超えると、難吸収性基材上における乾燥性が不十分となり、ドット同士が融着しやすく、混色滲みや白抜け等が発生しやすくなるため、好ましくない。  When the boiling point of the above (poly) propylene glycol alkyl ethers exceeds 180 ° C., the drying property on the hardly absorbable substrate becomes insufficient, the dots are easily fused, and mixed color bleeding, white spots, etc. are likely to occur. Therefore, it is not preferable.

本発明で使用される(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類のインキ組成中における含有量としては、15重量%以下であることを特徴とする。好ましくは1重量%以上15重量%以下であり、より好ましくは5重量%以上15重量%以下である。含有量が15重量%を超えると、乾燥過程において樹脂微粒子の成膜が促進され、基材上でドットが十分濡れ広がる前に乾燥してしまい印字部において白抜けが発生する可能性がある。また、インキの粘度安定性を損なう可能性がある。  The content of the (poly) propylene glycol alkyl ethers used in the present invention in the ink composition is 15% by weight or less. Preferably it is 1 to 15 weight%, More preferably, it is 5 to 15 weight%. If the content exceeds 15% by weight, film formation of resin fine particles is promoted in the drying process, and the dots may be dried before spreading sufficiently on the substrate, and white spots may occur in the printed portion. In addition, the viscosity stability of the ink may be impaired.

また、本発明の効果が小さくならない好適な含有量の範囲であれば、上記以外の水溶性有機溶剤を単独もしくは複数使用することができる。
上記以外の水溶性有機溶剤として例えば、アルカンジオール類を含有することができる。アルカンジオール類は、保湿性に優れ、インクジェットノズル上での安定した吐出性を確保することができる。
In addition, a water-soluble organic solvent other than those described above can be used alone or in combination within a suitable content range that does not reduce the effect of the present invention.
For example, alkanediols can be contained as water-soluble organic solvents other than those described above. Alkanediols are excellent in moisture retention and can ensure stable ejection on an inkjet nozzle.

アルカンジオール類としては、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール等が挙げられ、単独もしくは複数使用することができる。  Examples of alkanediols include 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, and 1,2-butanediol. 1,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 1,2-hexanediol and the like alone or Multiple can be used.

インクジェットノズル上での安定した吐出性を確保し、難吸収性基材上で画像形成するための乾燥性を得るという観点から、上記アルカンジオール類のインキ組成中における含有量は、11重量%以上25重量%未満であることが好ましく、11重量%以上20重量%未満であることがより好ましい。含有量が25重量%以上の場合、乾燥性が低下し画像品質が損なわれる可能性がある。  The content of the alkanediol in the ink composition is 11% by weight or more from the viewpoint of ensuring stable ejection on an inkjet nozzle and obtaining drying properties for image formation on a hardly absorbent substrate. It is preferably less than 25% by weight, more preferably 11% by weight or more and less than 20% by weight. When the content is 25% by weight or more, there is a possibility that the drying property is lowered and the image quality is impaired.

さらに、難吸収性基材に対する浸透性を向上させる目的で、水溶性の含窒素系溶剤を添加することもできる。
含窒素系溶剤としては、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、3−エチル−2−オキサゾリジノン、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−エトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ペントキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ヘキソキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ヘプトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−2−エチルヘキソキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−オクトキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−ブトキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−ペントキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−ヘキソキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−ヘプトキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−オクトキシプロピオンアミドなどが挙げられる。
Furthermore, a water-soluble nitrogen-containing solvent can be added for the purpose of improving the permeability to the hardly absorbable substrate.
Nitrogen-containing solvents include 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 3-ethyl-2-oxazolidinone, N, N-dimethyl-β-methoxypropionamide, N , N-dimethyl-β-ethoxypropionamide, N, N-dimethyl-β-butoxypropionamide, N, N-dimethyl-β-pentoxypropionamide, N, N-dimethyl-β-hexoxypropionamide, N , N-dimethyl-β-heptoxypropionamide, N, N-dimethyl-β-2-ethylhexoxypropionamide, N, N-dimethyl-β-octoxypropionamide, N, N-diethyl-β-butoxy Propionamide, N, N-diethyl-β-pentoxypropionamide, N, N-diethyl-β- Examples include hexoxypropionamide, N, N-diethyl-β-heptoxypropionamide, N, N-diethyl-β-octoxypropionamide, and the like.

(バインダー樹脂)
本発明の水性インクジェットインキは、難吸収性基材上におけるドットの定着性や、印字物の塗膜耐性を高めるためにバインダー樹脂を用いることができる。本発明においては、バインダー樹脂として水分散性樹脂微粒子を使用することが好ましい。水性インキのバインダー樹脂としては大別して水溶性樹脂と水分散性樹脂微粒子が知られているが、一般に水分散性樹脂微粒子は水溶性樹脂と比較して高分子量であり、高い耐性を実現することができる。また、水分散性樹脂微粒子はインキの粘度を低くすることができ、より多量の樹脂をインキ中に配合することができることから、インクジェットインキの耐性を高めるのに適していると言える。樹脂微粒子の種類としてはアクリル系、ウレタン系、スチレンブタジエン系、塩化ビニル系、ポリオレフィン系等が挙げられる。
(Binder resin)
In the water-based inkjet ink of the present invention, a binder resin can be used in order to enhance dot fixability on a hardly absorbable substrate and film resistance of printed matter. In the present invention, it is preferable to use water-dispersible resin fine particles as the binder resin. Water-soluble resin and water-dispersible resin fine particles are widely known as water-based ink binder resins. Generally, water-dispersible resin fine particles have a higher molecular weight than water-soluble resins and realize high resistance. Can do. Further, since the water-dispersible resin fine particles can lower the viscosity of the ink and a larger amount of resin can be blended in the ink, it can be said that the water-dispersible resin fine particles are suitable for increasing the resistance of the ink-jet ink. Examples of the resin fine particles include acrylic, urethane, styrene butadiene, vinyl chloride, and polyolefin.

水分散性樹脂微粒子のガラス転移点温度(Tg)を高くすることで耐擦性、耐薬品性等の耐性を向上させることが可能であり、好ましくは50〜100℃の範囲であり、より好ましくは75℃〜90℃の範囲である。50℃よりも低い場合には十分な耐性が得られず、実用にて印刷物から印刷が剥がれる場合がある。また、100℃よりも高い場合には塗膜が非常に硬くなり、印刷物を折り曲げた際に印刷面にワレ、ヒビが生じる場合がある。
また、水分散性樹脂微粒子は印字物の塗膜耐性を高めるだけでなく、液滴が着弾した後に速やかに成膜することで、ドット同士の滲みを抑制し、色間の滲みのない優れた印刷品質を得ることができる。
上記したような水分散性樹脂微粒子のインキ組成中における含有量は、不揮発分でインキの全重量の3〜20重量%の範囲であることが好ましい。
By increasing the glass transition temperature (Tg) of the water-dispersible resin fine particles, it is possible to improve resistance such as abrasion resistance and chemical resistance, preferably in the range of 50 to 100 ° C., more preferably Is in the range of 75 ° C to 90 ° C. When the temperature is lower than 50 ° C., sufficient resistance cannot be obtained, and printing may be peeled off from the printed matter in practice. When the temperature is higher than 100 ° C., the coating film becomes very hard, and cracking and cracking may occur on the printed surface when the printed material is bent.
In addition, the water-dispersible resin fine particles not only increase the coating film resistance of the printed matter, but also quickly form a film after the droplets have landed, thereby suppressing the bleeding between dots and being excellent without bleeding between colors. Print quality can be obtained.
The content of the water-dispersible resin fine particles as described above in the ink composition is preferably in the range of 3 to 20% by weight based on the total weight of the ink in terms of nonvolatile content.

(水)
本発明の水性インクジェットインキに含まれる水としては、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用するのが好ましい。
本発明で使用することができる水の含有量としては、インキの全重量の20〜80重量%、の範囲である。
(water)
As water contained in the water-based inkjet ink of the present invention, it is preferable to use ion-exchanged water (deionized water) instead of general water containing various ions.
The content of water that can be used in the present invention is in the range of 20 to 80% by weight of the total weight of the ink.

(顔料)
本発明の水性顔料インキに含まれる顔料としては、従来既知のものが使用できる。
本発明で使用することができるシアンの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Blue1、2、3、15:3、15:4、16、22、C.I.Vat Blue 4、6等が挙げられる。
本発明で使用することができるマゼンタの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red5、7、12、22、23、31、48(Ca)、48(Mn)、49、52、53、57(Ca)、57:1、112、122;キナクリドン固溶体、146、147、150、238、269、C.I.Pigment Violet 19等が挙げられる。
本発明で使用することができるイエローの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow12,13,14,17,20,24,74,83,86,93,94,95,109,110,117,120,125,128,137,138,139,147,148,150,151,154,155,166,168,180,185、213等が挙げられる。
(Pigment)
As the pigment contained in the aqueous pigment ink of the present invention, conventionally known pigments can be used.
Examples of cyan pigments that can be used in the present invention include C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15: 3, 15: 4, 16, 22, C.I. I. Vat Blue 4, 6 etc. are mentioned.
Examples of magenta pigments that can be used in the present invention include C.I. I. Pigment Red 5, 7, 12, 22, 23, 31, 48 (Ca), 48 (Mn), 49, 52, 53, 57 (Ca), 57: 1, 112, 122; quinacridone solid solution, 146, 147, 150 238, 269, C.I. I. Pigment Violet 19 etc. are mentioned.
Examples of yellow pigments that can be used in the present invention include C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 94, 95, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151 , 154, 155, 166, 168, 180, 185, 213 and the like.

本発明で使用することができるブラックの顔料としては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)が挙げられる。例えば、これらのカーボンブラックであって、一次粒子径が11〜40mμm(nm)、BET法による比表面積が50〜400m/g、揮発分が0.5〜10重量%、pH値が2乃至10等の特性を有するものが好適である。このような特性を有する市販品としては下記のものが挙げられる。例えば、
No.33、40、45、52、900、2200B、2300、MA7、MA8、MCF88(以上、三菱化学製)、RAVEN1255(コロンビア製)、REGAL330R、400R、660R、MOGUL L(以上、キャボット製)、Nipex 160IQ、Nipex 170IQ、Nipex 75、Printex 85、Printex 95、Printex 90、Printex 35、Printex U(以上、デグサ製)等があり、何れも好ましく使用することができる。
Examples of the black pigment that can be used in the present invention include carbon black (CI Pigment Black 7) produced by the furnace method and the channel method. For example, these carbon blacks have a primary particle diameter of 11 to 40 mμm (nm), a specific surface area by the BET method of 50 to 400 m 2 / g, a volatile content of 0.5 to 10% by weight, and a pH value of 2 to 2. Those having characteristics such as 10 are preferred. The following are mentioned as a commercial item which has such a characteristic. For example,
No. 33, 40, 45, 52, 900, 2200B, 2300, MA7, MA8, MCF88 (manufactured by Mitsubishi Chemical), RAVEN1255 (manufactured by Colombia), REGAL330R, 400R, 660R, MOGUL L (manufactured by Cabot), Nipex 160IQ , Nexex 170IQ, Nipex 75, Printex 85, Printex 95, Printex 90, Printex 35, Printex U (manufactured by Degussa) and the like, and any of them can be preferably used.

本発明では上述した顔料に限定されるものではなく、その他の顔料を使用してオレンジ、グリーン、ホワイト等の特色や顔料を含まないクリアを組み合わせたインキセットとして使用することができる。
本発明で使用することができる顔料の含有量としては、インキ組成中で0.1〜10重量%の範囲である。
In the present invention, the pigment is not limited to the above-described pigments, and can be used as an ink set in which other pigments are combined with special colors such as orange, green, and white and clear that does not contain pigments.
The content of the pigment that can be used in the present invention is in the range of 0.1 to 10% by weight in the ink composition.

(顔料分散樹脂)
本発明の水性顔料インキに含まれる顔料分散樹脂としては、従来既知のものが使用できるが、一般に、(メタ)アクリル酸共重合物が使用される。これは、顔料表面に吸着した(メタ)アクリル酸共重合物がイオン化した際の電荷反発により、水性溶媒中で、顔料どうしの電荷反発が起こり、安定した顔料分散状態を保つことができるためと考えられる。
本発明では単色のインキだけではなく、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインキを組み合わせた4色以上のインキセットとしても利用することができる。各色のインキについては特に組成を限定するものではないが、顔料以外の成分は全て同様の組成とすることが好ましい。同様の組成にすることで印刷時の乾燥速度や基材上での濡れ広がりを全色均一にし、印刷品質を向上させることができる。
(Pigment dispersion resin)
As the pigment dispersion resin contained in the aqueous pigment ink of the present invention, conventionally known ones can be used, but (meth) acrylic acid copolymers are generally used. This is because charge repulsion occurs between pigments in an aqueous solvent due to charge repulsion when the (meth) acrylic acid copolymer adsorbed on the pigment surface is ionized, and a stable pigment dispersion state can be maintained. Conceivable.
In the present invention, not only a single color ink but also an ink set of four or more colors combining cyan, magenta, yellow and black inks can be used. The composition of each color ink is not particularly limited, but it is preferable that all components other than the pigment have the same composition. By using the same composition, the drying speed at the time of printing and the wetting spread on the substrate can be made uniform in all colors, and the printing quality can be improved.

(その他の成分)
また、本発明のインキは、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つインキとするために、消泡剤、防腐剤等の添加剤を適宜に添加することができる。これらの添加剤の添加量の例としては、インキの全重量に対して、0.01〜10重量%、好ましくは0.2〜5重量%が好適である。
(Other ingredients)
In addition to the above-described components, the ink of the present invention can be appropriately added with additives such as an antifoaming agent and an antiseptic agent in order to obtain an ink having desired physical properties as required. As an example of the amount of these additives, 0.01 to 10% by weight, preferably 0.2 to 5% by weight, is suitable based on the total weight of the ink.

(インキの調製方法)
上記したような成分からなる本発明のインキの調製方法としては、下記のような方法が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。先ず初めに、顔料分散樹脂と、水とが少なくとも混合された水性媒体に顔料を添加し、混合撹拌した後、後述の分散手段を用いて分散処理を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の顔料分散液を得る。次に、必要に応じてこの顔料分散液に、水溶性有機溶剤、或いは、上記で挙げたような適宜に選択された添加剤成分を加え、撹拌、必要に応じて濾過して本発明のインキとする。
(Ink preparation method)
Examples of the method for preparing the ink of the present invention comprising the components described above include the following methods, but the present invention is not limited to these. First, a pigment is added to an aqueous medium in which at least a pigment dispersion resin and water are mixed, and after mixing and stirring, dispersion processing is performed using a dispersion means described later, and centrifugation is performed as necessary. To obtain a desired pigment dispersion. Next, if necessary, a water-soluble organic solvent or an appropriately selected additive component as listed above is added to this pigment dispersion, and the mixture is stirred and filtered as necessary to obtain the ink of the present invention. And

本発明のインキの調製方法においては、上記で述べたように、インキの調製に分散処理を行って得られる顔料分散液を使用するが、顔料分散液の調製の際に行う分散処理の前に、プレミキシングを行うのが効果的である。即ち、プレミキシングは、少なくとも顔料分散樹脂と水とが混合された水性媒体に顔料を加えて行えばよい。このようなプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができるため、好ましい。  In the ink preparation method of the present invention, as described above, a pigment dispersion obtained by carrying out a dispersion treatment is used for ink preparation, but before the dispersion treatment carried out during the preparation of the pigment dispersion. It is effective to perform premixing. That is, premixing may be performed by adding a pigment to an aqueous medium in which at least a pigment dispersion resin and water are mixed. Such a premixing operation is preferable because it improves wettability of the pigment surface and promotes adsorption of the dispersant to the pigment surface.

上記した顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用される分散機なら、如何なるものでもよいが、例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミル、ビーズミル及びナノマイザー等が挙げられる。その中でも、ビーズミルが好ましく使用される。このようなものとしては、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミル(何れも商品名)等が挙げられる。
さらに、上記した顔料のプレミキシング及び分散処理において、顔料分散樹脂は水のみに溶解もしくは分散した場合であっても、水溶性有機溶剤と水の混合溶媒に溶解もしくは分散した場合であっても良い。
The disperser used in the above-described pigment dispersion treatment may be any disperser that is generally used, and examples thereof include a ball mill, a roll mill, a sand mill, a bead mill, and a nanomizer. Among these, a bead mill is preferably used. Examples of such include a super mill, a sand grinder, an agitator mill, a glen mill, a dyno mill, a pearl mill, and a cobol mill (all are trade names).
Further, in the above-described pigment premixing and dispersion treatment, the pigment dispersion resin may be dissolved or dispersed only in water, or may be dissolved or dispersed in a mixed solvent of a water-soluble organic solvent and water. .

本発明のインキは、インクジェット記録用であるので、顔料としては、最適な粒度分布を有するものを用いることが好ましい。即ち、顔料粒子を含有するインキをインクジェット記録方法に好適に使用できるようにするためには、ノズルの耐目詰り性等の要請から、最適な粒度分布を有する顔料を用いることが好ましい。所望の粒度分布を有する顔料を得る方法としては、下記の方法が挙げられる。先に挙げたような分散機の粉砕メディアのサイズを小さくすること、粉砕メディアの充填率を大きくすること、処理時間を長くすること、粉砕後フィルタや遠心分離機等で分級すること、及びこれらの手法の組み合わせ等の手法がある。  Since the ink of the present invention is for inkjet recording, it is preferable to use a pigment having an optimum particle size distribution. That is, in order to allow ink containing pigment particles to be suitably used in the ink jet recording method, it is preferable to use a pigment having an optimum particle size distribution in view of demands such as nozzle clogging resistance. Examples of a method for obtaining a pigment having a desired particle size distribution include the following methods. Reduce the size of the grinding media of the disperser as mentioned above, increase the filling rate of the grinding media, increase the processing time, classify with a filter or centrifuge after grinding, etc. There are methods such as a combination of these methods.

(記録方法)
本発明で用いられる記録方法は、印刷基材上に付着させて印字を行うインクジェット記録方法であって、上記の水性インクジェットインキを使用したインクジェット記録方法が提供される。
(Recording method)
The recording method used in the present invention is an inkjet recording method in which printing is performed by adhering to a printing substrate, and an inkjet recording method using the above-described aqueous inkjet ink is provided.

以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例中、「部」は、「重量部」を、「%」は、「重量%」を、それぞれ表す。  Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “part” represents “part by weight”, and “%” represents “% by weight”.

(顔料分散樹脂の製造例)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、トリエチレングリコールモノメチルエーテル93.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱して、ラウリルメタクリレート35.0部、スチレン35.0部、アクリル酸30.0部、およびV−601(和光純薬製)6.0部の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、さらに110℃で3時間反応させた後、V−601(和光純薬製)0.6部を添加し、さらに110℃で1時間反応を続けて、顔料分散樹脂1の溶液を得た。顔料分散樹脂1の重量平均分子量は約16000であった。
さらに、室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノール37.1部添加し中和した。これは、アクリル酸を100%中和する量である。さらに、水を200部添加し、水性化した。これを1gサンプリングして、180℃20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に水性化した樹脂溶液の不揮発分が20%になるように水を加えた。これより、顔料分散樹脂1の不揮発分20%の水性化溶液を得た。
(Production example of pigment dispersion resin)
A reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 93.4 parts of triethylene glycol monomethyl ether and replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 110 ° C., and a mixture of 35.0 parts of lauryl methacrylate, 35.0 parts of styrene, 30.0 parts of acrylic acid, and 6.0 parts of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was added for 2 hours. Over the course of the polymerization reaction. After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 110 ° C. for 3 hours, and then 0.6 part of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and the reaction was further continued at 110 ° C. for 1 hour to prepare a pigment dispersion resin 1 solution. Obtained. The weight average molecular weight of the pigment dispersion resin 1 was about 16000.
Further, after cooling to room temperature, 37.1 parts of dimethylaminoethanol was added for neutralization. This is the amount that neutralizes 100% of acrylic acid. Further, 200 parts of water was added to make it aqueous. 1 g of this was sampled, heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the non-volatile content, and water was added so that the non-volatile content of the previously aqueous resin solution was 20%. As a result, an aqueous solution having a non-volatile content of 20% of the pigment dispersion resin 1 was obtained.

(水分散性樹脂微粒子の製造例)
攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水40部と界面活性剤としてアクアロンKH−10(第一工業製薬製)0.2部とを仕込み、別途、2−エチルヘキシルアクリレート10部、メチルメタクリレート57部、スチレン30部、ジメチルアクリルアミド2部、メタクリル酸1部、イオン交換水53部および界面活性剤としてアクアロンKH−10(第一工業製薬製)1.8部をあらかじめ混合しておいたプレエマルジョンのうちの1%をさらに加えた。内温を60℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%水溶液10部、および無水重亜硫酸ナトリウムの1%水溶液20部の10%を添加し重合を開始した。反応系内を60℃で5分間保持した後、内温を60℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%水溶液、および無水重亜硫酸ナトリウムの1%水溶液の残りを1.5時間かけて滴下し、さらに2時間攪拌を継続した。固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。ジエチルアミノエタノールを添加して、pHを8.5とし、さらにイオン交換水で不揮発分を40%に調整して樹脂微粒子水分散体を得た。得られた樹脂微粒子水分散体を水分散性樹脂微粒子1とした。水分散性樹脂微粒子1の計算上のガラス転移点温度は80℃である。
(Production example of water-dispersible resin fine particles)
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a refluxing vessel was charged with 40 parts of ion exchange water and 0.2 part of Aqualon KH-10 (Daiichi Kogyo Seiyaku) as a surfactant. -10 parts of ethylhexyl acrylate, 57 parts of methyl methacrylate, 30 parts of styrene, 2 parts of dimethylacrylamide, 1 part of methacrylic acid, 53 parts of ion-exchanged water and 1.8 parts of Aqualon KH-10 (Daiichi Kogyo Seiyaku) as a surfactant An additional 1% of the pre-emulsion previously mixed with was added. After raising the internal temperature to 60 ° C. and sufficiently purging with nitrogen, 10 parts of a 5% aqueous solution of potassium persulfate and 20 parts of a 1% aqueous solution of anhydrous sodium bisulfite were added to initiate polymerization. After maintaining the reaction system at 60 ° C. for 5 minutes, the remaining pre-emulsion, 5% aqueous solution of potassium persulfate, and 1% aqueous solution of anhydrous sodium bisulfite were maintained for 1.5 hours while maintaining the internal temperature at 60 ° C. The mixture was added dropwise and stirring was continued for 2 hours. After confirming that the conversion rate exceeded 98% by solid content measurement, the temperature was cooled to 30 ° C. Diethylaminoethanol was added to adjust the pH to 8.5, and the non-volatile content was adjusted to 40% with ion exchange water to obtain a resin fine particle water dispersion. The obtained resin fine particle water dispersion was designated as water dispersible resin fine particles 1. The calculated glass transition temperature of the water-dispersible resin fine particles 1 is 80 ° C.

(顔料分散液の製造)
下記顔料を20部、顔料分散樹脂1の水溶液を42.9部、水37.1部をマヨネーズ瓶に仕込み、ディスパーで予備分散した後、分散メディアとして直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した容積0.6Lのダイノーミルを用いて2時間本分散を行い、顔料分散液を得た。このとき、顔料と顔料分散樹脂1の不揮発分の比率は、顔料/分散樹脂(不揮発分)=7/3となっている。下記に顔料分散液の調製に使用した顔料種について示す。
・C.I.Pigment Blue 15:3(シアン顔料分散液の調製に使用)
・C.I.Pigment Red 122(マゼンタ顔料分散液の調製に使用)
・C.I.Pigment Yellow 120(イエロー顔料分散液の調製に使用)
・C.I.Pigment Black 7(ブラック顔料分散液の調製に使用)
(Manufacture of pigment dispersion)
20 parts of the following pigment, 42.9 parts of an aqueous solution of the pigment dispersion resin 1 and 37.1 parts of water were charged into a mayonnaise bottle, predispersed with a disper, and filled with 1800 g of zirconia beads having a diameter of 0.5 mm as a dispersion medium. This dispersion was performed for 2 hours using a 0.6 L dyno mill to obtain a pigment dispersion. At this time, the ratio of the non-volatile content between the pigment and the pigment-dispersed resin 1 is pigment / dispersed resin (non-volatile) = 7/3. The pigment types used for preparing the pigment dispersion are shown below.
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 (used to prepare cyan pigment dispersion)
・ C. I. Pigment Red 122 (used to prepare magenta pigment dispersion)
・ C. I. Pigment Yellow 120 (used to prepare yellow pigment dispersion)
・ C. I. Pigment Black 7 (used to prepare black pigment dispersion)

実施例、比較例で使用する水溶性有機溶剤について以下に示す。
<(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類>
・PGDME:プロピレングリコールジメチルエーテル(沸点:96℃)
・PGMME:プロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点:120℃)
・PGMPE:プロピレングリコールモノプロピルエーテル(沸点:150℃)
・DPGDME:ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点:175℃)
・DPGMME:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点:189.6℃)
It shows below about the water-soluble organic solvent used by an Example and a comparative example.
<(Poly) propylene glycol alkyl ethers>
PGDME: Propylene glycol dimethyl ether (boiling point: 96 ° C.)
・ PGMME: Propylene glycol monomethyl ether (boiling point: 120 ° C.)
・ PGMPE: Propylene glycol monopropyl ether (boiling point: 150 ° C.)
DPGDME: Dipropylene glycol dimethyl ether (boiling point: 175 ° C.)
DPGMME: Dipropylene glycol monomethyl ether (boiling point: 189.6 ° C.)

<上記以外の水溶性有機溶剤>
・1,2−BD:1,2−ブタンジオール
・2−PY:2−ピロリドン
・DEGDME:ジエチレングリコールジメチルエーテル
・DEGMBE:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
<Water-soluble organic solvents other than the above>
・ 1,2-BD: 1,2-butanediol ・ 2-PY: 2-pyrrolidone ・ DEGDME: diethylene glycol dimethyl ether ・ DEGMBE: diethylene glycol monobutyl ether

実施例として使用するシリコン系界面活性剤について以下に示す。
<一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤>
・BYK−333(ビックケミー社製)
・TEGO GLIDE 432(エボニック デグサ社製)
比較例として使用する界面活性剤について以下に示す。
<一般式(1)の構造を有さないシリコン系界面活性剤>
・BYK−347(ビックケミー社製)
・KF−351A(信越化学工業社製)
<非シリコン系界面活性剤(アセチレン系界面活性剤)>
・サーフィノール465 (エアー プロダクツ ジャパン社製)
The silicon-based surfactant used as an example is shown below.
<Silicon surfactant represented by the general formula (1)>
・ BYK-333 (by Big Chemie)
・ TEGO GLIDE 432 (Evonik Degussa)
The surfactant used as a comparative example is shown below.
<Silicon surfactant not having the structure of the general formula (1)>
・ BYK-347 (by Big Chemie)
・ KF-351A (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
<Non-silicone surfactant (acetylene surfactant)>
・ Surfinol 465 (manufactured by Air Products Japan)

(実施例1〜16及び比較例1〜9)
表1及び2に記載した組成に従い、インクジェットインキを調製した。具体的には、上記の方法で調製した顔料分散液、その他の原料を表1及び2に記載した組成に従いマヨネーズ瓶に仕込み、ハイスピードミキサーにて攪拌混合した。そして、1μmおよび0.45μmのメンブランフィルターにて濾過し、インクジェットインキを得た。調製したシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインキを1組のインキセットとし、組成の異なる実施例1〜16、比較例1〜9のインキセットを得た。これらのインキセットを用いて以下の評価を行った。
(Examples 1-16 and Comparative Examples 1-9)
Ink jet inks were prepared according to the compositions described in Tables 1 and 2. Specifically, the pigment dispersion prepared by the above method and other raw materials were charged into a mayonnaise bottle according to the composition described in Tables 1 and 2, and stirred and mixed with a high speed mixer. And it filtered with the membrane filter of 1 micrometer and 0.45 micrometer, and obtained the inkjet ink. The prepared four inks of cyan, magenta, yellow, and black were used as one ink set, and ink sets of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 9 having different compositions were obtained. The following evaluation was performed using these ink sets.

調製したインキの評価方法について下記に示す。
(評価1:粘度の安定性評価)
実施例1〜16、比較例1〜9で得られたインキの粘度をE型粘度計(東機産業社製TVE−20L)を用いて、25℃において回転数50rpmという条件で測定した。このインキを50℃の恒温機に保存し、経時促進させた後、経時前後でのインキの粘度変化を評価した。評価基準は下記のとおりであり、A、B評価が実用可能領域である。
<評価基準>
A:10週間保存後の粘度変化率が±5%未満
B:6週間保存後の粘度変化率が±5%未満
C:6週間保存後の粘度変化率が±5%以上
(評価2:表面張力の安定性評価)
実施例1〜16、比較例1〜9で得られたインキの表面張力値をCBVP−Z(協和界面科学製)を用いて測定した。このインキを50℃の恒温機に保存し、経時促進させ、経時試験前後でのインキの表面張力の変化を評価した。評価基準は下記のとおりである。
A、B評価が実用可能領域である。
The evaluation method of the prepared ink is shown below.
(Evaluation 1: Evaluation of viscosity stability)
The viscosities of the inks obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 9 were measured using an E-type viscometer (TVE-20L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25 ° C. under the condition of a rotational speed of 50 rpm. The ink was stored in a thermostat at 50 ° C. and allowed to accelerate with time, and the change in ink viscosity before and after aging was evaluated. Evaluation criteria are as follows, and A and B evaluations are practical areas.
<Evaluation criteria>
A: Viscosity change rate after storage for 10 weeks is less than ± 5% B: Viscosity change rate after storage for 6 weeks is less than ± 5% C: Viscosity change rate after storage for 6 weeks is ± 5% or more
(Evaluation 2: Surface tension stability evaluation)
The surface tension values of the inks obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 9 were measured using CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Science). This ink was stored in a thermostat at 50 ° C., accelerated with time, and the change in the surface tension of the ink before and after the time test was evaluated. The evaluation criteria are as follows.
A and B evaluations are practical areas.

<評価基準>
A:10週間保存後の表面張力変化率が±5%未満
B:6週間保存後の表面張力変化率が±5%未満
C:6週間保存後の表面張力変化率が±5%以上
(評価3:インキの濡れ性評価)
実施例1〜16、比較例1〜9で得られたインキについて、25℃の環境下でピエゾ素子を有するインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンターに充填し、下記の印刷基材を50℃に加温しながら印字率100%のベタ印刷を行い、印刷物の白抜け度合を目視で確認した。また、このインキを50℃の恒温機に保存し、6週間経時促進させ、経時前後で白抜け度合を評価した。評価基準は下記のとおりであり、AA、A、B評価が実用可能領域である。
<Evaluation criteria>
A: Change rate of surface tension after storage for 10 weeks is less than ± 5% B: Change rate of surface tension after storage for 6 weeks is less than ± 5% C: Change rate of surface tension after storage for 6 weeks is ± 5% or more
(Evaluation 3: Ink wettability evaluation)
The inks obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 9 were filled in an ink jet printer equipped with an ink jet head having a piezoelectric element in an environment of 25 ° C., and the following printing substrate was heated to 50 ° C. While performing solid printing at a printing rate of 100%, the degree of white spots on the printed matter was visually confirmed. In addition, this ink was stored in a thermostat at 50 ° C. and accelerated for 6 weeks, and the degree of white spot was evaluated before and after aging. The evaluation criteria are as follows, and AA, A, and B evaluations are practical areas.

<評価基準>
AA:インキが十分に広がり、目視で白抜けがない上に、濃度ムラがなく均一な画像が得られているもの
A:インキが程良く広がり、目視で白抜けがない上に、濃度ムラがなく良好な画像が得られているもの
B:インキが程良く広がり、目視で白抜けがないもの
C:インキの広がりが不十分であり、目視で僅かに白抜けが発生しているもの
D:インキの広がりが不十分であり、目視で明らかに白抜けが発生しているもの
<Evaluation criteria>
AA: The ink spreads sufficiently and no white spots are visually observed, and a uniform image is obtained with no density unevenness. A: The ink spreads appropriately and no white spots are visually observed. B: Ink spreads moderately and no white spots are visually observed C: Ink is not sufficiently spread, and white spots are slightly observed visually D: Insufficient ink spread and white spots clearly visible

<評価基材>
・ポリ塩化ビニルシート(PVC):メタマーク社製MD−5
・PET:三菱樹脂社製ダイアホイル
(評価4:インキの乾燥性評価)
実施例1〜16、比較例1〜9で得られたインキについて、評価3と同様の基材及び印刷条件で印刷を行った。但し、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックを隣り合うように(色の順序はランダムでよい)印刷し、色間の混色度合を評価した。
1.経時試験前のインキの混色評価
経時試験前のインキを上記の通り印刷し、色間の混色度合を評価した。
2.経時試験前後のインキの混色評価
上記のインキを50℃の恒温機に保存し6週間経時促進させ、経時試験前後のインキを上記の通り印刷し、色間の混色度合を目視で観察した。但し、経時試験前のインキと経時促進させた後のイインキが交互に隣り合うように印刷した。混色度合は目視により観察し、ドットのつながりはルーペで観察し評価した。評価基準は下記のとおりであり、AA、A、B評価が実用可能領域である。
<Evaluation substrate>
-Polyvinyl chloride sheet (PVC): MD-5 manufactured by Metamark
・ PET: Mitsubishi Plastics Diafoil
(Evaluation 4: Ink drying evaluation)
About the ink obtained in Examples 1-16 and Comparative Examples 1-9, it printed on the base material and printing conditions similar to evaluation 3. FIG. However, cyan, magenta, yellow, and black were printed adjacent to each other (the order of colors may be random), and the degree of color mixture between colors was evaluated.
1. Evaluation of color mixing of ink before time test The ink before the time test was printed as described above, and the degree of color mixing between colors was evaluated.
2. Evaluation of ink color mixture before and after the aging test The above ink was stored in a thermostat at 50 ° C. and accelerated for 6 weeks. The ink before and after the aging test was printed as described above, and the degree of color mixing between colors was visually observed. However, printing was performed so that the ink before the aging test and the ink after aging promotion were alternately adjacent. The degree of color mixture was observed visually, and the connection of dots was observed and evaluated with a loupe. The evaluation criteria are as follows, and AA, A, and B evaluations are practical areas.

<評価基準>
AA:ドットの融着、色間の色混じりや滲みが全くなく、各色の境界が鮮明であるもの
A:ドットの融着が僅かにあるが、目視で色間の色混じりや滲みが全くなく、各色の境界が鮮明であるもの
B:ドットの融着が僅かにあるが、目視で色間の色混じりや滲みが全くないもの
C:目視で色間の色混じりや滲みが僅かに見られるもの
D:目視で色間の色混じりや滲みが明らかに見られるもの
<Evaluation criteria>
AA: There is no dot fusion, no color mixing or bleeding between colors, and each color has a clear boundary A: There is a slight dot fusion, but there is no color mixing or bleeding between colors visually B: The boundary of each color is clear B: There is a slight fusion of dots, but there is no color mixing or bleeding between colors C: There is a slight color mixing or bleeding between colors Object D: Visually visible color mixing and bleeding between colors

(評価5:吐出安定性の評価)
評価3と同様の条件でPVC上に1m×1mのベタ印字を行いのベタ印字を行い、ノズルチェックパターンを印字してノズル抜け本数をカウントし、その本数で評価を行った。また、抜けが見られたインキについては、ヘッドのノズル面をワイピング(ゴム製のブレードで拭き取る)した後のノズル抜け本数をカウントし、ノズルの復帰性についても評価を行った。
<評価基準>
〇:ノズル抜け無し
△:ノズル抜けが5本未満であるが、ワイピングした後にノズルの抜けが回復する
×:ノズル抜けが5本以上であり、ワイピングしてもノズルの抜けが回復しない
(Evaluation 5: Evaluation of ejection stability)
Solid printing of 1 m × 1 m solid printing was performed on PVC under the same conditions as in Evaluation 3, a nozzle check pattern was printed, the number of missing nozzles was counted, and the number was evaluated. In addition, for the ink in which omission was observed, the number of nozzle omissions after wiping the nozzle surface of the head (wiping with a rubber blade) was counted, and the returnability of the nozzles was also evaluated.
<Evaluation criteria>
◯: No nozzle missing △: Nozzle missing is less than 5 but nozzle missing recovers after wiping ×: Nozzle missing is 5 or more, and nozzle missing does not recover even after wiping

上記の評価結果は、実施例1〜16については表3に示す。また、比較例1〜9については表4に示す。  Said evaluation result is shown in Table 3 about Examples 1-16. Comparative Examples 1-9 are shown in Table 4.

実施例1〜16では請求項の範囲内のシリコン系界面活性剤、水溶性有機溶剤を使用することにより、表面張力の経時変化が小さく、経時試験前後で難吸収性基材上において優れた印刷品質が得られている。
一方、本発明の範囲外である比較例では全ての評価項目を満足し、実用可能な品質のインキとすることができないことが示されている。一般式(1)の構造を有さないシリコン系界面活性剤を使用した比較例1、2はインキの表面張力が経時で変化してしまい、印刷品質も経時で悪化している。非シリコン系界面活性剤を使用した比較例3においては、難吸収性基材上における濡れ性が悪く、優れた印刷適性が得られていない。(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類の含有量が本発明の範囲よりも多い比較例4においては、印字部において白抜けが発生し、優れた印刷品質が得られていない。また、沸点が本発明の範囲外である(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類を使用した比較例5は、乾燥性が乏しく、難吸収性基材上において色間の混色滲み等の印刷品質が悪かった。(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類を1種も含まない比較例6,7においては基材上の濡れ性及び乾燥性が不十分なため、優れた印刷品質が得られていない。
In Examples 1 to 16, by using the silicon surfactant and the water-soluble organic solvent within the scope of the claims, the change in surface tension with time was small, and excellent printing was performed on a hardly absorbent substrate before and after the time test. Quality is obtained.
On the other hand, in the comparative example which is outside the scope of the present invention, all the evaluation items are satisfied, and it is indicated that the ink cannot be made into a practical quality. In Comparative Examples 1 and 2 using a silicon surfactant that does not have the structure of the general formula (1), the surface tension of the ink changes with time, and the print quality also deteriorates with time. In Comparative Example 3 using a non-silicone surfactant, the wettability on the hardly absorbent substrate is poor, and excellent printability is not obtained. In Comparative Example 4 in which the content of the (poly) propylene glycol alkyl ethers is larger than the range of the present invention, white spots occur in the printed portion, and excellent print quality is not obtained. Further, Comparative Example 5 using (poly) propylene glycol alkyl ethers having a boiling point outside the scope of the present invention has poor drying properties and poor print quality such as mixed color bleeding on a hardly absorbent substrate. It was. In Comparative Examples 6 and 7 that do not contain any (poly) propylene glycol alkyl ethers, the wettability and drying properties on the base material are insufficient, so that excellent print quality is not obtained.

また、バインダー樹脂として水溶性樹脂を使用した比較例8においては、難吸収性基材上において濡れ性は良好であるが、樹脂の成膜性が乏しく、ドットが融着し、色間の混色滲みが発生していた。さらに、界面活性剤を含まない比較例9においては、難吸収性基材上での濡れ性が乏しく白抜けや混色滲み等が発生し、優れた印刷適性が得られなかった。  Further, in Comparative Example 8 using a water-soluble resin as the binder resin, the wettability is good on the hardly absorbent substrate, but the resin film-forming property is poor, the dots are fused, and the color mixture between colors Bleeding occurred. Furthermore, in Comparative Example 9 containing no surfactant, the wettability on the hardly absorbent substrate was poor, white spots and mixed color bleeding were generated, and excellent printability could not be obtained.


Claims (4)

少なくとも水、顔料、バインダー樹脂として水分散性樹脂微粒子、水溶性有機溶剤及び一般式(1)で表されるシリコン系界面活性剤を含むインクジェット記録用水性インキにおいて、前記水溶性有機溶剤として沸点が180℃以下の(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類を1種以上含み、前記水性インキ組成中における前記(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類の含有量が15重量%以下であることを特徴とするインクジェット記録用水性インキ。
一般式(1)

(式中R、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、X、Xは一般式(2)で表され一般式(2)

(式中、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基または(メタ)アクリル基であり、EOはエチレンオキシド基であり、POはプロピレンオキシド基であり、bが1以上の整数であり、cが0以上の整数であり、さらにb+cが1以上の整数である。EO、POの順序についてはランダムであってよい。式中aは10以上80以下の整数を表す。)
In a water-based ink for ink jet recording containing at least water, a pigment, a water-dispersible resin fine particle as a binder resin, a water-soluble organic solvent and a silicon surfactant represented by the general formula (1), the water-soluble organic solvent has a boiling point. Inkjet recording comprising at least one (poly) propylene glycol alkyl ether of 180 ° C. or less, wherein the content of the (poly) propylene glycol alkyl ether in the aqueous ink composition is 15% by weight or less. Water-based ink.
General formula (1)

(Wherein R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and X 1 and X 2 are represented by the general formula (2).

(In the formula, R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a (meth) acryl group, EO is an ethylene oxide group, PO is a propylene oxide group, and b is an integer of 1 or more. , C is an integer greater than or equal to 0, and b + c is an integer greater than or equal to 1. The order of EO and PO may be random, where a represents an integer of 10 to 80.)
前記(ポリ)プロピレングリコールアルキルエーテル類がプロピレングリコールモノ(炭素数1〜4のアルキル)エーテル、(ジ)プロピレングリコールジ(炭素数が1のアルキル)エーテルから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録用水性インキ。   The (poly) propylene glycol alkyl ether is at least one selected from propylene glycol mono (alkyl having 1 to 4 carbons) ether and (di) propylene glycol di (alkyl having 1 carbon). The water-based ink for inkjet recording according to claim 1. 請求項1または2記載のシアンインキ、マゼンタインキ、イエローインキ、ブラックインキを含む4色以上のインキセット。   An ink set of four or more colors including the cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink according to claim 1 or 2. インキの液滴を吐出させて印刷基材上に付着させて印字を行うインクジェット記録方法であって、前記インキとして請求項1〜3いずれか記載の水性インキ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 performing printing by discharging ink droplets to adhere to a printing substrate, wherein the water-based ink according to any one of claims 1 to 3 is used as the ink. .
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