JP2022018661A - Ink for inkjet - Google Patents

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Abstract

To provide ink for inkjet which is excellent in ejection stability and enables formation of an image excellent in image density and scratch resistance.SOLUTION: Ink for inkjet contains carbon black, an aqueous medium, and a pigment dispersion resin. A content ratio of the carbon black is 2.5 mass% or more and 5.5 mass% or less. An oil absorption of the carbon black is 40 mL/100 g or more and 70 mL/100 g or less. A number average molecular weight of the pigment dispersion resin is 25,000 or more and 55,000 or less. The pigment dispersion resin includes a first pigment dispersion resin existing in a state of being deposited to the carbon black, and a second pigment dispersion resin existing in a state of being dispersed in the aqueous medium. A content of the second pigment dispersion resin to 100 pts.mass of the pigment dispersion resin is 25 pts.mass or more and 55 pts.mass or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、インクジェット用インクに関する。 The present invention relates to ink jet inks.

近年、インクジェット記録装置は、画質及び記録速度の向上に伴い、ビジネス分野での大量印刷に使用される機会が増加している。それに伴って、インクジェット記録装置に用いるインクジェット用インクには、吐出安定性に優れ、かつ画像濃度及び耐擦過性に優れる画像を形成できることが要求されるようになっている。 In recent years, inkjet recording devices have been increasingly used for mass printing in the business field as the image quality and recording speed have improved. Along with this, the inkjet ink used in the inkjet recording apparatus is required to be able to form an image having excellent ejection stability and excellent image density and scratch resistance.

これに対して、水性媒体を含有するインクジェット用インクを用いて非平滑性の記録用紙に画像を形成する場合、形成される画像の画像濃度が低下し易い。詳しくは、水性媒体を含有するインクジェット用インクは、記録媒体に着弾してから乾燥するまでに要する時間が長く、かつセルロースとの親和性が良好である。そのため、水性媒体を含有するインクジェット用インクは、記録用紙(特に、コーティング層を有しない非平滑な記録用紙)に浸透し易く、記録用紙に着弾した後に顔料が記録用紙に浸透することで画像濃度が低下する。 On the other hand, when an image is formed on non-smooth recording paper using an inkjet ink containing an aqueous medium, the image density of the formed image tends to decrease. Specifically, the inkjet ink containing an aqueous medium has a long time required from landing on the recording medium to drying, and has a good affinity with cellulose. Therefore, the inkjet ink containing an aqueous medium easily penetrates into a recording paper (particularly, a non-smooth recording paper having no coating layer), and the pigment permeates the recording paper after landing on the recording paper to obtain an image density. Decreases.

また、近年、インクジェット記録装置の高速印字化が進むにつれて、記録媒体に着弾した後のインクジェット用インクの乾燥速度を早めるために、インクジェット用インクに浸透剤を添加する場合がある。インクジェット用インクに浸透剤を添加することで、水性媒体が記録媒体に浸透する速度を増大させることができる。その結果、記録媒体に着弾した後のインクジェット用インクの乾燥が早まる。しかしながら、浸透剤は、顔料が記録媒体に浸透する速度まで増大させるため、上述の画像濃度の低下が顕著となる。 Further, in recent years, with the progress of high-speed printing of inkjet recording devices, a penetrant may be added to the inkjet ink in order to increase the drying speed of the inkjet ink after landing on the recording medium. By adding a penetrant to the inkjet ink, the speed at which the aqueous medium penetrates the recording medium can be increased. As a result, the ink for inkjet is dried faster after landing on the recording medium. However, since the penetrant increases the speed at which the pigment permeates the recording medium, the above-mentioned decrease in image density becomes remarkable.

インクジェット用インクにおいて、形成される画像の画像濃度を向上させる方法として、自己分散顔料を用いることが提案されている(例えば、特許文献1)。自己分散顔料を含有するインクジェット用インクは、形成される画像の画像濃度に優れるという特徴がある。一方、自己分散顔料を含有するインクジェット用インクは、形成される画像の耐擦過性が低い傾向がある。そのため、自己分散顔料を含有するインクジェット用インクに、バインダー樹脂を添加することが提案されている(例えば、特許文献2)。 It has been proposed to use a self-dispersing pigment as a method for improving the image density of an image formed in an inkjet ink (for example, Patent Document 1). Inkjet inks containing self-dispersing pigments are characterized by being excellent in image density of formed images. On the other hand, the inkjet ink containing the self-dispersing pigment tends to have low scratch resistance of the formed image. Therefore, it has been proposed to add a binder resin to an inkjet ink containing a self-dispersing pigment (for example, Patent Document 2).

特開2006-239915号JP-A-2006-239915 特開2013-237823号Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-237823

しかしながら、インクジェット用インクにバインダー樹脂を添加すると、形成される画像の画像濃度が低下する傾向がある。このように、特許文献1及び2に記載のインクジェット用インクは、吐出安定性と、形成される画像の画像濃度及び耐擦過性との全てを満足するものではない。 However, when the binder resin is added to the inkjet ink, the image density of the formed image tends to decrease. As described above, the inkjet inks described in Patent Documents 1 and 2 do not satisfy all of the ejection stability, the image density of the formed image, and the scratch resistance.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、吐出安定性に優れ、かつ画像濃度及び耐擦過性に優れる画像を形成できるインクジェット用インクを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inkjet ink capable of forming an image having excellent ejection stability and excellent image density and scratch resistance.

本発明に係るインクジェット用インクは、カーボンブラックと、水性媒体と、顔料分散樹脂とを含有する。前記カーボンブラックの含有割合は、2.5質量%以上5.5質量%以下である。前記カーボンブラックの吸油量は、40mL/100g以上70mL/100g以下である。前記顔料分散樹脂の数平均分子量は、25000以上55000以下である。前記顔料分散樹脂は、前記カーボンブラックに付着した状態で存在する第1顔料分散樹脂と、前記水性媒体に分散した状態で存在する第2顔料分散樹脂とを含む。前記顔料分散樹脂100質量部に対する前記第2顔料分散樹脂の含有量は、25質量部以上55質量部以下である。 The inkjet ink according to the present invention contains carbon black, an aqueous medium, and a pigment-dispersed resin. The content ratio of the carbon black is 2.5% by mass or more and 5.5% by mass or less. The oil absorption of the carbon black is 40 mL / 100 g or more and 70 mL / 100 g or less. The number average molecular weight of the pigment-dispersed resin is 25,000 or more and 55,000 or less. The pigment dispersion resin includes a first pigment dispersion resin existing in a state of being adhered to the carbon black and a second pigment dispersion resin existing in a state of being dispersed in the aqueous medium. The content of the second pigment-dispersed resin with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin is 25 parts by mass or more and 55 parts by mass or less.

本発明に係るインクジェット用インクは、吐出安定性に優れ、かつ画像濃度及び耐擦過性に優れる画像を形成できる。 The inkjet ink according to the present invention can form an image having excellent ejection stability and excellent image density and scratch resistance.

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書において、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。カーボンブラックの吸油量は、ASTM D2414「カーボンブラック吸油量(OAN)の標準試験法」に記載の方法に準拠して測定される。本明細書に記載の各成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In addition, in this specification, acrylic and methacrylic may be generically referred to as "(meth) acrylic". The oil absorption of carbon black is measured according to the method described in ASTM D2414 "Standard Test Method for Carbon Black Oil Absorption (OAN)". Each component described in the present specification may be used alone or in combination of two or more.

<インクジェット用インク>
以下、本発明の実施形態に係るインクジェット用インク(以下、インクと記載することがある)を説明する。本発明のインクは、カーボンブラックと、水性媒体と、顔料分散樹脂とを含有する。カーボンブラックの含有割合は、2.5質量%以上5.5質量%以下である。カーボンブラックの吸油量は、40mL/100g以上70mL/100g以下である。顔料分散樹脂の数平均分子量は、25000以上55000以下である。顔料分散樹脂は、カーボンブラックに付着した状態で存在する第1顔料分散樹脂と、水性媒体に分散した状態で存在する第2顔料分散樹脂(以下、遊離樹脂と記載することがある)とを含む。顔料分散樹脂100質量部に対する遊離樹脂の含有量は、25質量部以上55質量部以下である。
<Inkjet ink>
Hereinafter, the ink jet ink according to the embodiment of the present invention (hereinafter, may be referred to as ink) will be described. The ink of the present invention contains carbon black, an aqueous medium, and a pigment-dispersed resin. The content ratio of carbon black is 2.5% by mass or more and 5.5% by mass or less. The oil absorption of carbon black is 40 mL / 100 g or more and 70 mL / 100 g or less. The number average molecular weight of the pigment-dispersed resin is 25,000 or more and 55,000 or less. The pigment dispersion resin includes a first pigment dispersion resin existing in a state of being adhered to carbon black and a second pigment dispersion resin existing in a state of being dispersed in an aqueous medium (hereinafter, may be referred to as a free resin). .. The content of the free resin with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin is 25 parts by mass or more and 55 parts by mass or less.

本発明のインクは、例えば、ラインヘッドを備えるインクジェット記録装置に用いるインクとして好適である。 The ink of the present invention is suitable as, for example, an ink used in an inkjet recording apparatus provided with a line head.

本発明のインクは、上述の構成を備えることにより、吐出安定性に優れ、かつ画像濃度及び耐擦過性に優れる画像を形成できる。その理由は以下の通りであると推察される。本発明のインクは、吸油量が比較的低いカーボンブラック(ローストラクチャーカーボンブラック)を顔料として含有し、かつ分子量が比較的大きい顔料分散樹脂を含有する。ローストラクチャーカーボンブラックは、粒子径が比較的小さいため、記録媒体の表面を隙間なく覆うことができる。また、分子量が比較的大きい顔料分散樹脂は、記録媒体に浸透し難いため、ローストラクチャーカーボンブラックが記録媒体に浸透することを効果的に抑制できる。本発明のインクは、ローストラクチャーカーボンブラックと、比較的分子量の大きい顔料分散樹脂とを併用することにより、ローストラクチャーカーボンブラックの含有割合が比較的少ないにも関わらず、画像濃度に優れる画像を形成できる。また、本発明のインクは、ローストラクチャーカーボンブラックの含有割合が比較的少ないため、粘度が低い。そのため、本発明のインクは、吐出安定性に優れる。更に、本発明のインクが含有する顔料分散樹脂のうち一部は、遊離樹脂として存在している。遊離樹脂は、本発明のインクにより形成された画像において、記録媒体の表面に留まり、顔料を保護するバインダーとしての機能を果たす。これにより、本発明のインクは、耐擦過性に優れる画像を形成できる。 By providing the above-mentioned configuration, the ink of the present invention can form an image having excellent ejection stability and excellent image density and scratch resistance. The reason is presumed to be as follows. The ink of the present invention contains carbon black (low structure carbon black) having a relatively low oil absorption as a pigment, and also contains a pigment dispersion resin having a relatively large molecular weight. Since low structure carbon black has a relatively small particle size, it can cover the surface of the recording medium without gaps. Further, since the pigment dispersion resin having a relatively large molecular weight does not easily penetrate into the recording medium, it is possible to effectively suppress the penetration of low structure carbon black into the recording medium. The ink of the present invention forms an image having excellent image density by using low structure carbon black in combination with a pigment dispersion resin having a relatively large molecular weight, even though the content ratio of low structure carbon black is relatively small. can. Further, the ink of the present invention has a low viscosity because the content ratio of low structure carbon black is relatively small. Therefore, the ink of the present invention is excellent in ejection stability. Further, a part of the pigment dispersion resin contained in the ink of the present invention exists as a free resin. The free resin stays on the surface of the recording medium in the image formed by the ink of the present invention and functions as a binder for protecting the pigment. As a result, the ink of the present invention can form an image having excellent scratch resistance.

[カーボンブラック]
本発明のインクにおいて、カーボンブラックは、黒色顔料として機能する。カーボンブラックの吸油量は、40mL/100g以上70mL/100g以下であり、60mL/100g以上70mL/100g以下が好ましい。カーボンブラックの吸油量を40mL/100g以上とすることで、カーボンブラックの製造コストを低減できる。カーボンブラックの吸油量を70mL/100g以下とすることで、形成される画像の画像濃度を向上できる。
[Carbon black]
In the ink of the present invention, carbon black functions as a black pigment. The oil absorption of carbon black is 40 mL / 100 g or more and 70 mL / 100 g or less, preferably 60 mL / 100 g or more and 70 mL / 100 g or less. By setting the oil absorption amount of carbon black to 40 mL / 100 g or more, the production cost of carbon black can be reduced. By setting the oil absorption amount of carbon black to 70 mL / 100 g or less, the image density of the formed image can be improved.

なお、本発明のインクが2種以上のカーボンブラックを含有する場合、上述の2種以上のカーボンブラックの混合物の吸油量を、本発明のインクが含有するカーボンブラックの吸油量とする。 When the ink of the present invention contains two or more types of carbon black, the oil absorption amount of the above-mentioned mixture of two or more types of carbon black is defined as the oil absorption amount of the carbon black contained in the ink of the present invention.

本発明のインクにおけるカーボンブラックの含有割合は、2.5質量%以上5.5質量%以下であり、3.5質量%以上4.5質量%以下が好ましい。カーボンブラックの含有割合を2.5質量%以上とすることで、形成される画像の画像濃度を向上できる。カーボンブラックの含有割合を5.5質量%以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性を向上できる。 The content ratio of carbon black in the ink of the present invention is 2.5% by mass or more and 5.5% by mass or less, preferably 3.5% by mass or more and 4.5% by mass or less. By setting the content ratio of carbon black to 2.5% by mass or more, the image density of the formed image can be improved. By setting the content ratio of carbon black to 5.5% by mass or less, the ejection stability of the ink of the present invention can be improved.

なお、本発明のインクは、顔料として、カーボンブラックのみを含有することが好ましい。但し、本発明のインクは、カーボンブラックに加え、カーボンブラック以外の顔料を更に含有してもよい。 The ink of the present invention preferably contains only carbon black as a pigment. However, the ink of the present invention may further contain a pigment other than carbon black in addition to carbon black.

[水性媒体]
水性媒体は、水を含む媒体である。水性媒体は、溶媒として機能してもよく、分散媒として機能してもよい。水性媒体としては、例えば、水のみを含む水性媒体、及び水と水溶性有機溶媒とを含む水性媒体が挙げられる。水性媒体としては、水と水溶性有機溶媒とを含む水性媒体が好ましい。
[Aqueous medium]
The aqueous medium is a medium containing water. The aqueous medium may function as a solvent or a dispersion medium. Examples of the aqueous medium include an aqueous medium containing only water and an aqueous medium containing water and a water-soluble organic solvent. As the aqueous medium, an aqueous medium containing water and a water-soluble organic solvent is preferable.

本発明のインクにおける水の含有割合としては、40.0質量%以上85.0質量%以下が好ましく、50.0質量%以上70.0質量%以下がより好ましい。水の含有割合を40.0質量%以上85.0質量%以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性を向上できる。 The water content in the ink of the present invention is preferably 40.0% by mass or more and 85.0% by mass or less, and more preferably 50.0% by mass or more and 70.0% by mass or less. By setting the water content to 40.0% by mass or more and 85.0% by mass or less, the ejection stability of the ink of the present invention can be improved.

水性媒体が含む水溶性有機溶媒としては、例えば、グリコール化合物、グリコールエーテル化合物、ラクタム化合物、含窒素化合物、アセテート化合物、チオジグリコール、グリセリン及びジメチルスルホキシドが挙げられる。 Examples of the water-soluble organic solvent contained in the aqueous medium include glycol compounds, glycol ether compounds, lactam compounds, nitrogen-containing compounds, acetate compounds, thiodiglycols, glycerin and dimethyl sulfoxide.

グリコール化合物としては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、プロピレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,2-オクタンジオール、1,8-オクタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びテトラエチレングリコールが挙げられる。 Examples of the glycol compound include ethylene glycol, 1,3-propanediol, propylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,2-octanediol, 1,8-octanediol, and 3-methyl-1,5-pentane. Examples thereof include diol, diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol.

グリコールエーテル化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。 Examples of the glycol ether compound include diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, and triethylene glycol monoethyl. Examples include ether, triethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monomethyl ether.

ラクタム化合物としては、例えば、2-ピロリドン及びN-メチル-2-ピロリドンが挙げられる。 Examples of the lactam compound include 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone.

含窒素化合物としては、例えば、1,3-ジメチルイミダゾリジノン、ホルムアミド及びジメチルホルムアミドが挙げられる。 Examples of the nitrogen-containing compound include 1,3-dimethylimidazolidinone, formamide and dimethylformamide.

アセテート化合物としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートが挙げられる。 Examples of the acetate compound include diethylene glycol monoethyl ether acetate.

水性媒体が含む水溶性有機溶媒としては、2-ピロリドン、グリセリン、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル又は1,2-オクタンジオールが好ましい。 As the water-soluble organic solvent contained in the aqueous medium, 2-pyrrolidone, glycerin, 3-methyl-1,5-pentanediol, triethylene glycol monobutyl ether or 1,2-octanediol are preferable.

本発明のインクにおける水溶性有機溶媒の含有割合としては、10.0質量%以上55.0質量%以下が好ましく、25.0質量%以上40.0質量%以下がより好ましい。水溶性有機溶媒の含有割合を10.0質量%以上55.0質量%以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性を更に向上できる。 The content of the water-soluble organic solvent in the ink of the present invention is preferably 10.0% by mass or more and 55.0% by mass or less, and more preferably 25.0% by mass or more and 40.0% by mass or less. By setting the content ratio of the water-soluble organic solvent to 10.0% by mass or more and 55.0% by mass or less, the ejection stability of the ink of the present invention can be further improved.

[顔料分散樹脂]
顔料分散樹脂は、カーボンブラックに付着した状態で存在する第1顔料分散樹脂と、水性媒体に分散した状態で存在する遊離樹脂とを含む。第1顔料分散樹脂は、カーボンブラックを水性媒体に分散させる分散剤として機能する。遊離樹脂は、本発明のインクにより形成される画像の画像濃度を向上させる。
[Pigment dispersion resin]
The pigment dispersion resin includes a first pigment dispersion resin existing in a state of being adhered to carbon black and a free resin existing in a state of being dispersed in an aqueous medium. The first pigment dispersion resin functions as a dispersant for dispersing carbon black in an aqueous medium. The free resin improves the image density of the image formed by the ink of the present invention.

顔料分散樹脂の数平均分子量は、25000以上55000以下であり、35000以上45000以下が好ましい。顔料分散樹脂の数平均分子量を25000以上とすることで、形成される画像の画像濃度を向上できる。顔料分散樹脂の数平均分子量を55000以下とすることで、本発明のインクの粘度が過度に高くなることを抑制し、本発明のインクの吐出安定性を向上できる。 The number average molecular weight of the pigment-dispersed resin is 25,000 or more and 55,000 or less, preferably 35,000 or more and 45,000 or less. By setting the number average molecular weight of the pigment dispersion resin to 25,000 or more, the image density of the formed image can be improved. By setting the number average molecular weight of the pigment dispersion resin to 55,000 or less, it is possible to suppress the viscosity of the ink of the present invention from becoming excessively high and improve the ejection stability of the ink of the present invention.

顔料分散樹脂100質量部に対する遊離樹脂の含有量は、25質量部以上55質量部以下であり、35質量部以上45質量部以下が好ましい。上述の遊離樹脂の含有量を25質量部以上とすることで、形成される画像の耐擦過性を向上できる。上述の遊離樹脂の含有量を55質量部以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性を向上できる。 The content of the free resin with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin is 25 parts by mass or more and 55 parts by mass or less, preferably 35 parts by mass or more and 45 parts by mass or less. By setting the content of the free resin to 25 parts by mass or more, the scratch resistance of the formed image can be improved. By setting the content of the free resin to 55 parts by mass or less, the ejection stability of the ink of the present invention can be improved.

遊離樹脂の質量は、実施例に記載の方法又はこれに準ずる方法により測定することができる。なお、第1顔料分散樹脂の含有量と、遊離樹脂の含有量との合計は、通常、顔料分散樹脂の含有量に等しい。 The mass of the free resin can be measured by the method described in Examples or a method similar thereto. The total of the content of the first pigment-dispersed resin and the content of the free resin is usually equal to the content of the pigment-dispersed resin.

顔料分散樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、スチレン-(メタ)アクリル樹脂、ポリビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン-アクリル酸共重合体、及びビニルナフタレン-マレイン酸共重合体が挙げられる。 Examples of the pigment dispersion resin include (meth) acrylic resin, styrene- (meth) acrylic resin, polyvinyl resin, polyester resin, amino resin, epoxy resin, urethane resin, polyether resin, polyamide resin, phenol resin, and silicone resin. Examples thereof include a fluororesin, a styrene-maleic acid copolymer, a styrene-maleic acid half ester copolymer, a vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, and a vinylnaphthalene-maleic acid copolymer.

(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸又は(メタ)アクリル酸アルキルエステルの重合体である。 The (meth) acrylic resin is a polymer of (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid alkyl ester.

(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル及び(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチルが挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and n-hexyl (meth) acrylate. , N-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.

顔料分散樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂が好ましく、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの共重合体がより好ましく、メタクリル酸n-ブチルとアクリル酸ブチルとメタクリル酸2-ヒドロキシエチルとアクリル酸との共重合体(以下、共重合体(A)と記載することがある)がより好ましい。 As the pigment dispersion resin, a (meth) acrylic resin is preferable, a copolymer of (meth) acrylic acid and a (meth) acrylic acid alkyl ester is more preferable, and n-butyl methacrylate, butyl acrylate and 2-methacrylic acid are more preferable. A copolymer of hydroxyethyl and acrylic acid (hereinafter, may be referred to as a copolymer (A)) is more preferable.

共重合体(A)の原料となる全モノマーにおいて、メタクリル酸n-ブチルの含有割合としては、例えば60質量%以上80質量%以下である。共重合体(A)の原料となる全モノマーにおいて、アクリル酸ブチルの含有割合としては、例えば2質量%以上8質量%以下である。共重合体(A)の原料となる全モノマーにおいて、メタクリル酸2-ヒドロキシエチルの含有割合としては、例えば2質量%以上8質量%以下である。共重合体(A)の原料となる全モノマーにおいて、アクリル酸の含有割合としては、例えば10質量%以上30質量%以下である。 The content ratio of n-butyl methacrylate in all the monomers used as the raw material of the copolymer (A) is, for example, 60% by mass or more and 80% by mass or less. The content of butyl acrylate in all the monomers used as the raw material of the copolymer (A) is, for example, 2% by mass or more and 8% by mass or less. The content ratio of 2-hydroxyethyl methacrylate in all the monomers used as the raw material of the copolymer (A) is, for example, 2% by mass or more and 8% by mass or less. The content ratio of acrylic acid in all the monomers used as the raw material of the copolymer (A) is, for example, 10% by mass or more and 30% by mass or less.

カーボンブラック100質量部に対する顔料分散樹脂の含有量としては、35.0質量部以上65.0質量部以下が好ましく、45.0質量部以上55.0質量部以下がより好ましい。上述の顔料分散樹脂の含有量を増大させることで、カーボンブラックに付着しない顔料分散樹脂(遊離樹脂)の含有量が増大する。上述の顔料分散樹脂の含有量を35.0質量部以上65.0質量部以下とすることで、遊離樹脂の含有量を上述の範囲内に調整し易くなる。 The content of the pigment-dispersed resin with respect to 100 parts by mass of carbon black is preferably 35.0 parts by mass or more and 65.0 parts by mass or less, and more preferably 45.0 parts by mass or more and 55.0 parts by mass or less. By increasing the content of the pigment-dispersed resin described above, the content of the pigment-dispersed resin (free resin) that does not adhere to carbon black is increased. By setting the content of the pigment-dispersed resin to be 35.0 parts by mass or more and 65.0 parts by mass or less, the content of the free resin can be easily adjusted within the above range.

本発明のインクにおける顔料分散樹脂の含有割合としては、0.5質量%以上4.0質量%以下が好ましく、1.3質量%以上2.8質量%以下がより好ましい。顔料分散樹脂の含有割合を0.5質量%以上とすることで、形成される画像の耐擦過性を更に向上できる。顔料分散樹脂の含有割合を4.0質量%以下とすることで、本発明のインクの吐出安定性を更に向上できる。 The content ratio of the pigment-dispersed resin in the ink of the present invention is preferably 0.5% by mass or more and 4.0% by mass or less, and more preferably 1.3% by mass or more and 2.8% by mass or less. By setting the content ratio of the pigment dispersion resin to 0.5% by mass or more, the scratch resistance of the formed image can be further improved. By setting the content ratio of the pigment dispersion resin to 4.0% by mass or less, the ejection stability of the ink of the present invention can be further improved.

[界面活性剤]
本発明のインクは、界面活性剤を更に含有することが好ましい。界面活性剤は、本発明のインクに含まれる各成分の相溶性及び分散安定性を向上させる。また、界面活性剤は、記録媒体に対する本発明のインクの浸透性(濡れ性)を向上させる。界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤が好ましい。
[Surfactant]
The ink of the present invention preferably further contains a surfactant. The surfactant improves the compatibility and dispersion stability of each component contained in the ink of the present invention. In addition, the surfactant improves the permeability (wetting property) of the ink of the present invention to the recording medium. As the surfactant, a nonionic surfactant is preferable.

ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートエーテル、モノデカノイルショ糖、及びアセチレングリコールのエチレンオキシド付加物が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、アセチレングリコールのエチレンオキシド付加物が好ましい。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene dodecyl ether, polyoxyethylene hexadecyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene sorbitan monooleate ether, monodecanoyl sucrose, and polyethylene oxide addition of acetylene glycol. Things can be mentioned. As the nonionic surfactant, an ethylene oxide adduct of acetylene glycol is preferable.

本発明のインクが界面活性剤を含有する場合、本発明のインクにおける界面活性剤の含有割合としては、0.01質量%以上2.0質量%以下が好ましく、0.1質量%以上0.5質量%以下がより好ましい。 When the ink of the present invention contains a surfactant, the content ratio of the surfactant in the ink of the present invention is preferably 0.01% by mass or more and 2.0% by mass or less, and 0.1% by mass or more and 0. More preferably, it is 5% by mass or less.

[添加剤]
本発明のインクは、必要に応じて、公知の添加剤(例えば、溶解安定剤、乾燥防止剤、酸化防止剤、粘度調整剤、pH調整剤、及び防カビ剤)を更に含有してもよい。
[Additive]
The ink of the present invention may further contain known additives (eg, dissolution stabilizers, anti-drying agents, antioxidants, viscosity regulators, pH regulators, and fungicides), if necessary. ..

[インクの製造方法]
本発明のインクは、例えば、水性媒体と、カーボンブラック及び顔料分散樹脂を含有する顔料分散液と、必要に応じて添加される成分(例えば、界面活性剤)とを混合することにより製造できる。顔料分散液は、顔料分散樹脂を含有する水溶液にカーボンブラックを添加した後、分散処理を行うことで調製できる。分散処理に用いる装置としては、例えば、ビーズミルが挙げられる。本発明のインクの製造では、分散処理後、フィルター(例えば孔径5μm以下のフィルター)により異物及び粗大粒子を除去してもよい。
[Ink manufacturing method]
The ink of the present invention can be produced, for example, by mixing an aqueous medium, a pigment dispersion liquid containing carbon black and a pigment dispersion resin, and a component (for example, a surfactant) added as needed. The pigment dispersion liquid can be prepared by adding carbon black to an aqueous solution containing a pigment dispersion resin and then performing a dispersion treatment. Examples of the apparatus used for the dispersion treatment include a bead mill. In the production of the ink of the present invention, foreign matter and coarse particles may be removed by a filter (for example, a filter having a pore size of 5 μm or less) after the dispersion treatment.

以下、本発明の実施例を説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following examples.

[顔料分散樹脂(R-3)の合成]
滴下ロート、窒素導入管、還流冷却管、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコを反応容器として用いた。反応容器にメチルエチルケトン50gを加えた後、内容物(メチルエチルケトン)に窒素バブリングしながら、内容物の温度を75℃に加熱した。別途、下記表1に示すモノマーと、メチルエチルケトン50gと、重合開始剤(AIBN)500mgとを含有するモノマー混合物を用意した。滴下ロートを用いて、モノマー溶液を3時間かけて反応容器に滴下した。滴下後、反応溶液の内容物に対して6時間の加熱還流処理を行った。その後、反応容器の内容物を放冷した後、上述の加熱還流処理によって揮発したメチルエチルケトンと同量のメチルエチルケトンを反応容器に添加した。これにより、顔料分散樹脂(R-3)を含有する樹脂溶液(固形分濃度:50質量%)を得た。
[Synthesis of Pigment Dispersion Resin (R-3)]
A flask equipped with a dropping funnel, a nitrogen introduction tube, a reflux condenser, a thermometer and a stirrer was used as a reaction vessel. After adding 50 g of methyl ethyl ketone to the reaction vessel, the temperature of the content was heated to 75 ° C. while nitrogen bubbling the content (methyl ethyl ketone). Separately, a monomer mixture containing the monomers shown in Table 1 below, 50 g of methyl ethyl ketone, and 500 mg of a polymerization initiator (AIBN) was prepared. Using a dropping funnel, the monomer solution was added dropwise to the reaction vessel over 3 hours. After the dropping, the contents of the reaction solution were heated under reflux for 6 hours. Then, after allowing the contents of the reaction vessel to cool, the same amount of methyl ethyl ketone as the methyl ethyl ketone volatilized by the above-mentioned heat-reflux treatment was added to the reaction vessel. As a result, a resin solution (solid content concentration: 50% by mass) containing the pigment dispersion resin (R-3) was obtained.

Figure 2022018661000001
Figure 2022018661000001

[顔料分散樹脂(R-1)~(R-2)及び(R-4)~(R-5)の合成]
加熱還流処理の時間を下記表2に示す通りに変更した以外は、顔料分散樹脂(R-3)の合成と同様の方法により、顔料分散樹脂(R-1)~(R-2)及び(R-4)~(R-5)を合成した。
[Synthesis of Pigment Dispersion Resins (R-1) to (R-2) and (R-4) to (R-5)]
Pigment-dispersed resins (R-1) to (R-2) and (R-1) and (R-2) by the same method as the synthesis of the pigment-dispersed resin (R-3) except that the time of the heat-refluxing treatment was changed as shown in Table 2 below. R-4) to (R-5) were synthesized.

[顔料分散樹脂(R-6)の準備]
ウレタン樹脂を含む顔料分散樹脂(ルーブリゾール社製「S46000」)を、顔料分散樹脂(R-6)として用いた。
[Preparation of pigment dispersion resin (R-6)]
A pigment-dispersed resin containing a urethane resin (“S46000” manufactured by Lubrizol) was used as the pigment-dispersed resin (R-6).

[数平均分子量の測定]
顔料分散樹脂(R-1)~(R-6)の数平均分子量を、ゲルろ過クロマトグラフィー(東ソー株式会社製「HLC-8220GPC」)を用いて、下記条件で測定した。測定結果を下記表2に示す。
[Measurement of number average molecular weight]
The number average molecular weights of the pigment dispersion resins (R-1) to (R-6) were measured using gel filtration chromatography (“HLC-8220GPC” manufactured by Tosoh Corporation) under the following conditions. The measurement results are shown in Table 2 below.

(GPC条件)
カラム:TSKgel GMHXL(東ソー株式会社製)
カラム本数:2本(直列接続)
カラム温度:40℃
キャリア溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
キャリア流速:1mL/分
検出器:RI(屈折率)検出器
検量線:標準ポリスチレンを用いて測定し作成された検量線
(GPC condition)
Column: TSKgel GMHXL (manufactured by Tosoh Corporation)
Number of columns: 2 (series connection)
Column temperature: 40 ° C
Carrier solvent: THF (tetrahydrofuran)
Carrier flow rate: 1 mL / min Detector: RI (refractive index) detector Calibration curve: Calibration curve prepared by measuring using standard polystyrene

Figure 2022018661000002
Figure 2022018661000002

[カーボンブラックの準備]
以下に示すカーボンブラック(C-1)~(C-4)を準備した。各カーボンブラックの吸油量を下記表3に示す。
カーボンブラック(C-1):キャボット社製「MONARCH(登録商標)800」
カーボンブラック(C-2):三菱化学株式会社製「カーボンブラック♯950」
カーボンブラック(C-3):三菱化学株式会社製「カーボンブラック♯980」
カーボンブラック(C-4):三菱化学株式会社製「MCF88」
[Preparation for carbon black]
The following carbon blacks (C-1) to (C-4) were prepared. The oil absorption of each carbon black is shown in Table 3 below.
Carbon black (C-1): "MONARCH (registered trademark) 800" manufactured by Cabot Corporation
Carbon Black (C-2): "Carbon Black # 950" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Carbon Black (C-3): "Carbon Black # 980" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Carbon Black (C-4): "MCF88" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation

Figure 2022018661000003
Figure 2022018661000003

[顔料分散液(D-1)~(D-13)の調製]
顔料分散樹脂(R-1)~(R-6)の何れかと、カーボンブラック(C-1)~(C-4)の何れかと、イオン交換水とを、下記表4及び表5に示す組成となるように混合した。得られた混合液を、高速回転ディスパー(T.K.ロボミックス+T.K.ホモディスパー2.5型、プライミクス社製)を用いて5000rpm、1時間攪拌することでプレミックスした。その後、ビーズミル(日本コークス工業株式会社製「SCミル」)を用い、分散処理を2時間行った。分散処理において、メディアとしては、ジルコニアビーズ(直径0.2mm)を用いた。また、分散処理において、ビーズミルのベッセルにおけるメディアの充填率は、80体積%とした。これにより、顔料分散液(D-1)~(D-13)を得た。
[Preparation of Pigment Dispersion Liquids (D-1) to (D-13)]
The composition of any of the pigment dispersion resins (R-1) to (R-6), any of carbon black (C-1) to (C-4), and ion-exchanged water are shown in Tables 4 and 5 below. It was mixed so as to be. The obtained mixed solution was premixed by stirring at 5000 rpm for 1 hour using a high-speed rotating disper (TK Robomix + TK homodisper 2.5 type, manufactured by Primix Corporation). Then, the dispersion treatment was carried out for 2 hours using a bead mill (“SC mill” manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd.). In the dispersion treatment, zirconia beads (diameter 0.2 mm) were used as the medium. Further, in the dispersion treatment, the filling rate of the media in the vessel of the bead mill was set to 80% by volume. As a result, pigment dispersion liquids (D-1) to (D-13) were obtained.

(遊離率の測定)
各顔料分散液について、顔料分散樹脂100質量部に対する遊離樹脂の含有量を測定した。測定試料(顔料分散液(D-1)~(D-13)の何れか)を、小型超遠心機(工機ホールディングス株式会社製「CS150-FNX」)で140000rpm、3時間遠心処理した。遠心処理後、測定試料の上澄み液を回収し、回収した上澄み液を乾燥させた。得られた乾燥物の質量を測定した。測定された乾燥物の質量を、測定試料に含まれていた遊離樹脂の質量とした。遊離樹脂の質量に基づいて、顔料分散樹脂100質量部に対する遊離樹脂の含有量を算出した。算出結果を下記表4及び表5に示す。
(Measurement of free rate)
For each pigment dispersion liquid, the content of the free resin with respect to 100 parts by mass of the pigment dispersion resin was measured. The measurement sample (any of the pigment dispersions (D-1) to (D-13)) was centrifuged at 140000 rpm for 3 hours with a small ultracentrifuge (“CS150-FNX” manufactured by Hitachi Koki Holdings Co., Ltd.). After the centrifugation, the supernatant of the measurement sample was collected, and the collected supernatant was dried. The mass of the obtained dried product was measured. The mass of the measured dry matter was taken as the mass of the free resin contained in the measurement sample. Based on the mass of the free resin, the content of the free resin with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin was calculated. The calculation results are shown in Tables 4 and 5 below.

下記表4及び表5において、「顔料分散樹脂[質量部]」は、カーボンブラック100質量部に対する顔料分散樹脂の含有量を示す。「遊離樹脂[質量部]」は、顔料分散樹脂100質量部に対する遊離樹脂の含有量を示す。 In Tables 4 and 5 below, "pigment-dispersed resin [parts by mass]" indicates the content of the pigment-dispersed resin with respect to 100 parts by mass of carbon black. "Free resin [parts by mass]" indicates the content of the free resin with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin.

Figure 2022018661000004
Figure 2022018661000004

Figure 2022018661000005
Figure 2022018661000005

[インク(I-1)の調製]
攪拌機(新東科学株式会社製「スリーワンモーター BL-600」)を備えたビーカーの内容物を回転数400rpmで攪拌しながら、上述のビーカーに、2-ピロリドン3.0質量部と、グリセリン6.0質量部と、3-メチル-1,5-ペンタンジオール15.0質量部と、トリエチレングリコールモノブチルエーテル8.0質量部と、1,2-オクタンジオール0.8質量部と、ノニオン界面活性剤(日信化学工業株式会社製「サーフィノール(登録商標)440」)0.2質量部と、顔料分散液(D-3)26.7質量部(カーボンブラック(C-1)4.0質量部及び顔料分散樹脂(R-2)2.0質量部を含有)と、イオン交換水40.3質量部とを、この順番で投入した。得られた混合液について、異物及び粗大粒子を除去するため、孔径5μmのフィルターを用いて混合液をろ過した。その結果、インク(I-1)を得た。
[Preparation of ink (I-1)]
2. While stirring the contents of a beaker equipped with a stirrer (“Three One Motor BL-600” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) at a rotation speed of 400 rpm, add 3.0 parts by mass of 2-pyrrolidone and glycerin to the above-mentioned beaker. 0 parts by mass, 15.0 parts by mass of 3-methyl-1,5-pentanediol, 8.0 parts by mass of triethylene glycol monobutyl ether, 0.8 parts by mass of 1,2-octanediol, and nonionic surface activity. Agent (“Surfinol (registered trademark) 440” manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.2 parts by mass and 26.7 parts by mass of pigment dispersion (D-3) (Carbon Black (C-1) 4.0) (Containing by mass and 2.0 parts by mass of the pigment dispersion resin (R-2)) and 40.3 parts by mass of ion-exchanged water were added in this order. In the obtained mixed solution, the mixed solution was filtered using a filter having a pore size of 5 μm in order to remove foreign matter and coarse particles. As a result, ink (I-1) was obtained.

[インク(I-2)~(I-17)の調製]
以下の点を変更した以外は、インク(I-1)の調製と同様の方法により、インク(I-2)~(I-17)を調製した。インク(I-2)~(I-17)の調製では、カーボンブラック、顔料分散樹脂及びイオン交換水の組成が下記表6及び表7に示す通りとなるように、顔料分散液の種類及び添加量と、イオン交換水の添加量とを変更した。なお、下記表6及び表7において、イオン交換水の含有割合は、顔料分散液に含まれるイオン交換水、及びインクの調製時に添加したイオン交換水の合計含有割合を示す。
[Preparation of inks (I-2) to (I-17)]
The inks (I-2) to (I-17) were prepared by the same method as the preparation of the ink (I-1) except that the following points were changed. In the preparation of the inks (I-2) to (I-17), the type and addition of the pigment dispersion liquid so that the compositions of carbon black, the pigment dispersion resin and the ion-exchanged water are as shown in Tables 6 and 7 below. The amount and the amount of ion-exchanged water added were changed. In Tables 6 and 7 below, the content ratio of the ion-exchanged water indicates the total content ratio of the ion-exchanged water contained in the pigment dispersion liquid and the ion-exchanged water added at the time of preparing the ink.

Figure 2022018661000006
Figure 2022018661000006

Figure 2022018661000007
Figure 2022018661000007

インク(I-1)~(I-7)及び(I-15)~(I-16)を、それぞれ、実施例1~9のインクとした。インク(I-8)~(I-14)及び(I-17)を、それぞれ、比較例1~8のインクとした。 The inks (I-1) to (I-7) and (I-15) to (I-16) were used as the inks of Examples 1 to 9, respectively. The inks (I-8) to (I-14) and (I-17) were used as the inks of Comparative Examples 1 to 8, respectively.

<評価>
以下の方法により、実施例1~9のインク(I-1)~(I-7)及び(I-15)~(I-16)と、比較例1~8のインク(I-8)~(I-14)及び(I-17)とについて、形成される画像の画像濃度と、吐出安定性(詳しくは、ノズルへのインク付着及び着弾精度)と、形成される画像の耐擦過性とを評価した。評価結果を下記表8に示す。
<Evaluation>
Inks (I-1) to (I-7) and (I-15) to (I-16) of Examples 1 to 9 and inks (I-8) to Comparative Examples 1 to 8 by the following methods. Regarding (I-14) and (I-17), the image density of the formed image, the ejection stability (specifically, the ink adhesion to the nozzle and the landing accuracy), and the scratch resistance of the formed image. Was evaluated. The evaluation results are shown in Table 8 below.

評価においては、ラインヘッドを備えるインクジェット記録装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製試験機)を評価機として用いた。評価機の記録ヘッドのインクタンクに、評価対象(インク(I-1)~(I-17)の何れか)を充填した。 In the evaluation, an inkjet recording device equipped with a line head (a testing machine manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.) was used as an evaluation machine. The ink tank of the recording head of the evaluation machine was filled with an evaluation target (any of inks (I-1) to (I-17)).

[画像濃度]
画像濃度の評価においては、記録媒体として、普通紙(富士ゼロックス株式会社製「C2」、A4サイズのPPC用紙)を用いた。画像濃度の評価は、常温常湿環境下(温度25℃、湿度50%RH環境下)で行った。評価機を用いて5枚の記録媒体に150mm×200mmのソリッド画像を形成した。ソリッド画像の形成では、インクの吐出量を1画素当たり11pLに設定した。次に、5枚の記録媒体を一昼夜、常温常湿環境下にて保存した。保存後の5枚の記録媒体を画像濃度の評価対象として用いた。次に、反射濃度計(X-Rite社製「RD-19」)を用いて、5枚の評価対象に形成されているソリッド画像の画像濃度を測定した。画像濃度の測定においては、各評価対象について、ソリッド画像内から無作為に選択した10箇所でそれぞれ画像濃度を測定した。5枚の評価対象の合計50箇所で測定された画像濃度の平均値を、画像濃度の評価値(OD)とした。画像濃度は、以下の基準に従って判定した。
[Image density]
In the evaluation of image density, plain paper (“C 2 ” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., A4 size PPC paper) was used as a recording medium. The image density was evaluated in a normal temperature and humidity environment (temperature 25 ° C., humidity 50% RH environment). A solid image of 150 mm × 200 mm was formed on five recording media using an evaluation machine. In the formation of the solid image, the ink ejection amount was set to 11 pL per pixel. Next, five recording media were stored all day and night in a normal temperature and humidity environment. Five recording media after storage were used as evaluation targets for image density. Next, using a reflection densitometer (“RD-19” manufactured by X-Rite), the image densities of the solid images formed on the five evaluation targets were measured. In the measurement of the image density, the image density was measured at 10 points randomly selected from the solid image for each evaluation target. The average value of the image densities measured at a total of 50 points of the five evaluation targets was taken as the evaluation value (OD) of the image densities. The image density was determined according to the following criteria.

(画像濃度の評価基準)
A(良好):ODが1.15以上
B(不良):ODが1.15未満
(Evaluation criteria for image density)
A (good): OD is 1.15 or more B (bad): OD is less than 1.15

[インク付着]
インク付着の評価においては、記録媒体として、スーパーファイン紙(インクジェット用マットコート紙、A4サイズ)を用いた。インク付着の評価は、常温常湿環境下(温度25℃、湿度50%RH環境下)で行った。
[Ink adhesion]
In the evaluation of ink adhesion, superfine paper (matte coated paper for inkjet, A4 size) was used as a recording medium. The evaluation of ink adhesion was performed in a normal temperature and humidity environment (temperature 25 ° C., humidity 50% RH environment).

評価機を用いて5000枚の記録媒体にソリッド画像を連続印字した。連続印字において、用紙の搬送速度は、350mm/秒とした。連続印字後、評価機のラインヘッドに対してクリーニング動作を行った。詳しくは、評価機のラインヘッドから少量のインクを吐出した(パージ動作)。次に、ワイパーでインク吐出面を拭き払った(ワイプ動作)。これにより、ラインヘッドのインク吐出面に付着したインクを除去した。次に、ラインヘッドのインク吐出面を顕微鏡で観察し、残存したインクの有無を確認した。インク付着は、以下の基準に従って判定した。 Solid images were continuously printed on 5000 recording media using an evaluation machine. In continuous printing, the paper transport speed was set to 350 mm / sec. After continuous printing, a cleaning operation was performed on the line head of the evaluator. Specifically, a small amount of ink was ejected from the line head of the evaluator (purge operation). Next, the ink ejection surface was wiped off with a wiper (wipe operation). As a result, the ink adhering to the ink ejection surface of the line head was removed. Next, the ink ejection surface of the line head was observed with a microscope to confirm the presence or absence of residual ink. Ink adhesion was determined according to the following criteria.

(インク付着の評価基準)
A(特に良好):インク吐出面に全くインクが付着していない
B(良好):インク吐出面に僅かにインクが付着している
C(不良):インク吐出面に明らかにインクが付着している
(Evaluation criteria for ink adhesion)
A (especially good): No ink adheres to the ink ejection surface B (good): Slight ink adheres to the ink ejection surface C (defective): Ink clearly adheres to the ink ejection surface Is

[着弾精度]
着弾精度の評価においては、記録媒体として、セイコーエプソン株式会社製「スーパーファイン紙(インクジェット用マットコート紙)」を用いた。また、着弾精度の評価においては、上述のインク付着の評価を行った後の評価機(即ち、5000枚の記録媒体への連続印字、及びクリーニング動作後の評価機)を用いた。着弾精度の評価は、常温常湿環境下(温度25℃、湿度50%RH環境下)で行った。
[Impact accuracy]
In the evaluation of landing accuracy, "Super Fine Paper (matte coated paper for inkjet)" manufactured by Seiko Epson Corporation was used as the recording medium. Further, in the evaluation of the impact accuracy, an evaluation machine after the above-mentioned evaluation of ink adhesion (that is, an evaluation machine after continuous printing on 5000 sheets of recording media and a cleaning operation) was used. The landing accuracy was evaluated in a normal temperature and humidity environment (temperature 25 ° C., humidity 50% RH environment).

評価機のラインヘッドからインクを吐出することで、記録媒体に複数の細線により形成されるストライプ画像を形成した。ストライプ画像の形成においては、細線の線幅を1画素に設定し、隣接する細線の間隔(線間ピッチ)を3画素に設定した。記録媒体に形成されているストライプ画像を顕微鏡で読み取った。詳しくは、特定の細線aと、細線aから16画素離れた位置にある細線bとの間隔Aを204箇所で測定した。なお、細線a及び細線bの間には、3本の別の細線が存在していた。測定された間隔Aのばらつき(3σ)を、画像処理ソフト(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製)を用いて算出した。算出された間隔Aのばらつき(3σ)を着弾精度の評価値とした。着弾精度は、以下の基準に従って判定した。 By ejecting ink from the line head of the evaluator, a striped image formed by a plurality of fine lines was formed on the recording medium. In the formation of the striped image, the line width of the thin lines was set to 1 pixel, and the spacing between adjacent thin lines (line-to-line pitch) was set to 3 pixels. The striped image formed on the recording medium was read with a microscope. Specifically, the distance A between the specific thin line a and the thin line b located 16 pixels away from the thin line a was measured at 204 points. It should be noted that there were three other thin lines between the thin line a and the thin line b. The variation (3σ) of the measured interval A was calculated using image processing software (manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.). The calculated variation of the interval A (3σ) was used as the evaluation value of the landing accuracy. The landing accuracy was determined according to the following criteria.

(着弾精度の評価基準)
A(良好):3σが15未満
B(不良):3σが15以上
(Evaluation criteria for landing accuracy)
A (good): 3σ is less than 15 B (bad): 3σ is 15 or more

インクの吐出安定性は、インク付着がA(特に良好)又はB(良好)であり、かつ着弾精度がA(良好)である場合に良好であり、インク付着がC(不良)であるか、又は着弾精度がB(不良)である場合に不良と判断した。 The ink ejection stability is good when the ink adhesion is A (especially good) or B (good) and the landing accuracy is A (good), and the ink adhesion is C (bad). Or, when the landing accuracy is B (defective), it is determined to be defective.

[耐擦過性]
耐擦過性の評価においては、記録媒体として、普通紙(富士ゼロックス株式会社製「C2」、A4サイズのPPC用紙)を用いた。評価機を用いて1枚の記録媒体に4cm×5cmのソリッド画像を形成した。ソリッド画像の形成では、インクの吐出量を1画素当たり11pLに設定した。次に、ソリッド画像が形成された記録媒体の表面(ソリッド画像側の面)上に、白紙(未印刷の上述の普通紙)を載置した。次に、重りを用いて白紙に1kgの荷重を加えながら、白紙の一方の面でソリッド画像上を5往復擦った。その後、反射濃度計(X-Rite社製「RD-19」)を用いて、ソリッド画像が形成された記録媒体の非印字部(ソリッド画像が形成されていない部分)の画像濃度を測定した。非印字部で測定された画像濃度のうち、最も高い画像濃度(ODMAX)を耐擦過性の評価値とした。耐擦過性は、以下の基準に従って判定した。
[Scratch resistance]
In the evaluation of scratch resistance, plain paper (“C2” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., A4 size PPC paper) was used as the recording medium. A 4 cm × 5 cm solid image was formed on one recording medium using an evaluation machine. In the formation of the solid image, the ink ejection amount was set to 11 pL per pixel. Next, a blank sheet (unprinted plain paper described above) was placed on the surface (the surface on the solid image side) of the recording medium on which the solid image was formed. Next, while applying a load of 1 kg to the blank paper using a weight, one side of the blank paper was rubbed 5 times on the solid image. Then, using a reflection densitometer (“RD-19” manufactured by X-Rite), the image density of the non-printing portion (the portion where the solid image was not formed) of the recording medium on which the solid image was formed was measured. Among the image densities measured in the non-printed area, the highest image densit (OD MAX ) was used as the evaluation value of scratch resistance. The scratch resistance was determined according to the following criteria.

(耐擦過性の評価基準)
A(良好):ODMAXが0.02以上
B(不良):ODMAXが0.02未満
(Evaluation criteria for scratch resistance)
A (good): OD MAX is 0.02 or more B (bad): OD MAX is less than 0.02

Figure 2022018661000008
Figure 2022018661000008

表6~表8に示すように、実施例1~9のインク(I-1)~(I-7)及び(I-15)~(I-16)は、カーボンブラックと、水性媒体と、顔料分散樹脂とを含有していた。カーボンブラックの含有割合は、2.5質量%以上5.5質量%以下であった。カーボンブラックの吸油量は、40mL/100g以上70mL/100g以下であった。顔料分散樹脂の数平均分子量は、25000以上55000以下であった。顔料分散樹脂は、カーボンブラックに付着した状態で存在する第1顔料分散樹脂と、水性媒体に分散した状態で存在する遊離樹脂とを含んでいた。顔料分散樹脂100質量部に対する遊離樹脂の含有量は、25質量部以上55質量部以下であった。実施例1~9のインク(I-1)~(I-7)及び(I-15)~(I-16)は、吐出安定性に優れ、かつ画像濃度及び耐擦過性に優れる画像を形成できた。 As shown in Tables 6 to 8, the inks (I-1) to (I-7) and (I-15) to (I-16) of Examples 1 to 9 are composed of carbon black, an aqueous medium, and an aqueous medium. It contained a pigment-dispersed resin. The content ratio of carbon black was 2.5% by mass or more and 5.5% by mass or less. The oil absorption of carbon black was 40 mL / 100 g or more and 70 mL / 100 g or less. The number average molecular weight of the pigment-dispersed resin was 25,000 or more and 55,000 or less. The pigment-dispersed resin contained a first pigment-dispersed resin existing in a state of being adhered to carbon black and a free resin existing in a state of being dispersed in an aqueous medium. The content of the free resin with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin was 25 parts by mass or more and 55 parts by mass or less. The inks (I-1) to (I-7) and (I-15) to (I-16) of Examples 1 to 9 form an image having excellent ejection stability and excellent image density and scratch resistance. did it.

一方、比較例1~8のインク(I-8)~(I-14)及び(I-17)は、上述の構成を備えなかったため、吐出安定性が不良であるか、又は形成される画像の画像濃度及び耐擦過性が不良であった。 On the other hand, since the inks (I-8) to (I-14) and (I-17) of Comparative Examples 1 to 8 did not have the above-mentioned configuration, the ejection stability was poor or the image was formed. The image density and scratch resistance were poor.

詳しくは、比較例1のインク(I-8)は、カーボンブラックの吸油量が70mL/100g超であった。インク(I-8)は、カーボンブラックがローストラクチャーカーボンブラックではなかったため、形成される画像の画像濃度が低下したと判断される。また、インク(I-8)は、吐出安定性も不良であった。 Specifically, the ink (I-8) of Comparative Example 1 had an oil absorption of carbon black of more than 70 mL / 100 g. In the ink (I-8), it is determined that the image density of the formed image is lowered because the carbon black is not the low structure carbon black. In addition, the ink (I-8) had poor ejection stability.

比較例2のインク(I-9)及び比較例8のインク(I-17)は、顔料分散樹脂の数平均分子量が25000未満であった。インク(I-9)及びインク(I-17)は、顔料分散樹脂が記録媒体に浸透し易いため、形成される画像の画像濃度が低下したと判断される。 The ink of Comparative Example 2 (I-9) and the ink of Comparative Example 8 (I-17) had a number average molecular weight of the pigment-dispersed resin of less than 25,000. In the ink (I-9) and the ink (I-17), it is determined that the image density of the formed image is lowered because the pigment dispersion resin easily penetrates into the recording medium.

比較例3のインク(I-10)は、顔料分散樹脂の数平均分子量が55000超であった。インク(I-10)は、顔料分散樹脂の数平均分子量が過度に大きいため粘度が増大し、吐出安定性が低下したと判断される。 The ink (I-10) of Comparative Example 3 had a number average molecular weight of the pigment-dispersed resin of more than 55,000. It is determined that the ink (I-10) has an excessively large number average molecular weight of the pigment-dispersed resin, so that the viscosity is increased and the ejection stability is lowered.

比較例4のインク(I-11)は、カーボンブラックの含有割合が2.5質量%未満であった。インク(I-11)は、カーボンブラックが不足したため、形成される画像の画像濃度が低下したと判断される。 The ink (I-11) of Comparative Example 4 had a carbon black content of less than 2.5% by mass. It is determined that the ink (I-11) lacks carbon black, so that the image density of the formed image is reduced.

比較例5のインク(I-12)は、カーボンブラックの含有割合が5.5質量%超であった。インク(I-12)は、カーボンブラックが過剰であったため粘度が増大し、吐出安定性が低下したと判断される。 The ink (I-12) of Comparative Example 5 had a carbon black content of more than 5.5% by mass. It is judged that the viscosity of the ink (I-12) increased due to the excess of carbon black, and the ejection stability decreased.

比較例6のインク(I-13)は、顔料分散樹脂100質量部に対する遊離樹脂の含有量が25質量部以下であった。インク(I-13)は、遊離樹脂が不足したため、形成される画像の耐擦過性が低下したと判断される。 The ink (I-13) of Comparative Example 6 had a free resin content of 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin. It is determined that the ink (I-13) lacks the free resin, so that the scratch resistance of the formed image is lowered.

比較例7のインク(I-14)は、顔料分散樹脂100質量部に対する遊離樹脂の含有量が55質量部超であった。インク(I-14)は、遊離樹脂が過剰であったため、吐出安定性が低下したと判断される。 The ink (I-14) of Comparative Example 7 had a free resin content of more than 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin. It is judged that the ejection stability of the ink (I-14) was lowered because the free resin was excessive.

本発明のインクは、記録媒体に画像を形成するために用いることができる。 The ink of the present invention can be used to form an image on a recording medium.

Claims (3)

カーボンブラックと、水性媒体と、顔料分散樹脂とを含有し、
前記カーボンブラックの含有割合は、2.5質量%以上5.5質量%以下であり、
前記カーボンブラックの吸油量は、40mL/100g以上70mL/100g以下であり、
前記顔料分散樹脂の数平均分子量は、25000以上55000以下であり、
前記顔料分散樹脂は、前記カーボンブラックに付着した状態で存在する第1顔料分散樹脂と、前記水性媒体に分散した状態で存在する第2顔料分散樹脂とを含み、
前記顔料分散樹脂100質量部に対する前記第2顔料分散樹脂の含有量は、25質量部以上55質量部以下である、インクジェット用インク。
Contains carbon black, an aqueous medium, and a pigment-dispersed resin,
The content ratio of the carbon black is 2.5% by mass or more and 5.5% by mass or less.
The oil absorption of the carbon black is 40 mL / 100 g or more and 70 mL / 100 g or less.
The number average molecular weight of the pigment-dispersed resin is 25,000 or more and 55,000 or less.
The pigment dispersion resin includes a first pigment dispersion resin existing in a state of being adhered to the carbon black and a second pigment dispersion resin existing in a state of being dispersed in the aqueous medium.
An inkjet ink in which the content of the second pigment-dispersed resin is 25 parts by mass or more and 55 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the pigment-dispersed resin.
前記カーボンブラック100質量部に対する前記顔料分散樹脂の含有量は、35.0質量部以上65.0質量部以下である、請求項1に記載のインクジェット用インク。 The inkjet ink according to claim 1, wherein the content of the pigment-dispersed resin with respect to 100 parts by mass of the carbon black is 35.0 parts by mass or more and 65.0 parts by mass or less. 前記顔料分散樹脂は、(メタ)アクリル樹脂を含む、請求項1又は2に記載のインクジェット用インク。 The inkjet ink according to claim 1 or 2, wherein the pigment dispersion resin contains a (meth) acrylic resin.
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