JP2023125909A - Inkjet recording method, and inkjet recording device - Google Patents
Inkjet recording method, and inkjet recording device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023125909A JP2023125909A JP2022030262A JP2022030262A JP2023125909A JP 2023125909 A JP2023125909 A JP 2023125909A JP 2022030262 A JP2022030262 A JP 2022030262A JP 2022030262 A JP2022030262 A JP 2022030262A JP 2023125909 A JP2023125909 A JP 2023125909A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- titanium oxide
- oxide particles
- content
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 167
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 158
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 149
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 73
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 53
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims abstract description 15
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 25
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 22
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 34
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 18
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 268
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 62
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 62
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 48
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 33
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 25
- -1 silane compound Chemical class 0.000 description 22
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 19
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 14
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 13
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 11
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 11
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 10
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 10
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 10
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 8
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 8
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 7
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 4
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 4
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 4
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 4
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 description 4
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N (3S)-3-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[5-[(3aS,6aR)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoylamino]-3-methylbutanoyl]amino]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]-4-[1-bis(4-chlorophenoxy)phosphorylbutylamino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound CCCC(NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](Cc1ccc(O)cc1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CCCCC1SC[C@@H]2NC(=O)N[C@H]12)C(C)C)P(=O)(Oc1ccc(Cl)cc1)Oc1ccc(Cl)cc1 QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 3
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 3
- SZUVGFMDDVSKSI-WIFOCOSTSA-N (1s,2s,3s,5r)-1-(carboxymethyl)-3,5-bis[(4-phenoxyphenyl)methyl-propylcarbamoyl]cyclopentane-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound O=C([C@@H]1[C@@H]([C@](CC(O)=O)([C@H](C(=O)N(CCC)CC=2C=CC(OC=3C=CC=CC=3)=CC=2)C1)C(O)=O)C(O)=O)N(CCC)CC(C=C1)=CC=C1OC1=CC=CC=C1 SZUVGFMDDVSKSI-WIFOCOSTSA-N 0.000 description 2
- GHYOCDFICYLMRF-UTIIJYGPSA-N (2S,3R)-N-[(2S)-3-(cyclopenten-1-yl)-1-[(2R)-2-methyloxiran-2-yl]-1-oxopropan-2-yl]-3-hydroxy-3-(4-methoxyphenyl)-2-[[(2S)-2-[(2-morpholin-4-ylacetyl)amino]propanoyl]amino]propanamide Chemical compound C1(=CCCC1)C[C@@H](C(=O)[C@@]1(OC1)C)NC([C@H]([C@@H](C1=CC=C(C=C1)OC)O)NC([C@H](C)NC(CN1CCOCC1)=O)=O)=O GHYOCDFICYLMRF-UTIIJYGPSA-N 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical group CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UNILWMWFPHPYOR-KXEYIPSPSA-M 1-[6-[2-[3-[3-[3-[2-[2-[3-[[2-[2-[[(2r)-1-[[2-[[(2r)-1-[3-[2-[2-[3-[[2-(2-amino-2-oxoethoxy)acetyl]amino]propoxy]ethoxy]ethoxy]propylamino]-3-hydroxy-1-oxopropan-2-yl]amino]-2-oxoethyl]amino]-3-[(2r)-2,3-di(hexadecanoyloxy)propyl]sulfanyl-1-oxopropan-2-yl Chemical compound O=C1C(SCCC(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)COCC(=O)N[C@@H](CSC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)C(=O)NCC(=O)N[C@H](CO)C(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)COCC(N)=O)CC(=O)N1CCNC(=O)CCCCCN\1C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2CC/1=C/C=C/C=C/C1=[N+](CC)C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C1 UNILWMWFPHPYOR-KXEYIPSPSA-M 0.000 description 2
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 229940125797 compound 12 Drugs 0.000 description 2
- 229940126543 compound 14 Drugs 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N phosphonic acid group Chemical group P(O)(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 2
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CC(S(O)(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAAMSDWKXXPUJR-UHFFFAOYSA-N 3,5-dihydro-4H-imidazol-4-one Chemical compound O=C1CNC=N1 CAAMSDWKXXPUJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001136629 Pixus Species 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000005937 allylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- PPSZHCXTGRHULJ-UHFFFAOYSA-N dioxazine Chemical compound O1ON=CC=C1 PPSZHCXTGRHULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- QFXZANXYUCUTQH-UHFFFAOYSA-N ethynol Chemical compound OC#C QFXZANXYUCUTQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N isoindolin-1-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NCC2=C1 PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,2-b]pyrrole-5,6-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)C(=O)N=C21 FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an inkjet recording method and an inkjet recording apparatus.
近年、広告や展示物用の記録媒体として、紙や樹脂フィルムなどを用いて出力する際に、インクジェット記録装置が広く利用されるようになってきた。例えば、透明な記録媒体においても鮮明なカラー画像を表現するために、ブラックや基本色のインク(以下、これらをまとめてカラーインクと記載することがある)に加えて、白インクが併用される。具体的には、透明な記録媒体の画像を記録する領域を含む箇所に前もって白インクを付与して下地処理を行い、その上からカラーインクを付与する、又はその逆順で各インクを付与する(いわゆるバックプリント)記録方法が用いられている。 2. Description of the Related Art In recent years, inkjet recording devices have come to be widely used when outputting paper, resin films, and the like as recording media for advertisements and exhibits. For example, in order to express clear color images even on transparent recording media, white ink is used in addition to black or basic color ink (hereinafter sometimes referred to collectively as color ink). . Specifically, white ink is applied in advance to a portion of a transparent recording medium that includes an area where an image is to be recorded to perform a base treatment, and then color ink is applied from above, or each ink is applied in the reverse order ( A so-called back print) recording method is used.
白インクの色材としては、低コストであるとともに、白さや隠ぺい性など白インクとして必要とされる特性に優れるため、酸化チタンが広く用いられている。インクジェット用の水性インクとしては、金属酸化物であるため、比重の大きい酸化チタンを安定に分散させる必要があるが、白さを得るために酸化チタンの含有量を多くすると、安定に分散させることが難しい場合がある。また、樹脂フィルムなど液媒体の吸収性の小さい透明な記録媒体に白インクとカラーインクを組み合わせて2次色画像を記録するためには、先に付与したインクが十分に乾燥してから、もう一方のインクを付与する必要がある。先に付与したインクが十分に乾燥していない状態で、もう一方のインクを付与する場合には、各インクが混合して、画像が濁ってしまいやすい。その結果、本来鮮明な画像を得るために白インクを用いているのにもかかわらず、発色性に優れる2次色画像が得られない場合がある。 Titanium oxide is widely used as a coloring material for white ink because it is low cost and has excellent properties required for white ink, such as whiteness and opacity. As water-based ink for inkjet use is a metal oxide, it is necessary to stably disperse titanium oxide, which has a high specific gravity, but increasing the content of titanium oxide in order to obtain whiteness makes it difficult to disperse stably. may be difficult. In addition, in order to record a secondary color image by combining white ink and color ink on a transparent recording medium with low liquid absorption such as a resin film, it is necessary to dry the ink that has been applied first before applying it again. It is necessary to apply one of the inks. If the other ink is applied before the previously applied ink has not dried sufficiently, the inks tend to mix and the image becomes cloudy. As a result, even though white ink is used to obtain a clear image, a secondary color image with excellent color development may not be obtained.
これまでにも、酸化チタンを安定に分散させる手法が検討されてきた。酸化チタンをシリカで表面処理した後に、さらにシランカップリング剤で表面処理し、乾燥させることで、シランカップリング剤の一部を酸化チタンの粒子表面に共有結合させた乾燥二酸化チタン生成物の製造方法が提案されている(特許文献1参照)。また、アルミナで表面処理された酸化チタン、1価の金属塩、及びアルミナ微粒子を含有するインクが提案されている(特許文献2参照)。さらに、インク間の混合を抑制するため、色材を凝集させるための反応液を用いることが提案されている(特許文献3参照)。 Until now, methods for stably dispersing titanium oxide have been studied. After surface treating titanium oxide with silica, the surface is further treated with a silane coupling agent and dried to produce a dry titanium dioxide product in which a portion of the silane coupling agent is covalently bonded to the surface of the titanium oxide particles. A method has been proposed (see Patent Document 1). Furthermore, an ink containing titanium oxide surface-treated with alumina, a monovalent metal salt, and alumina fine particles has been proposed (see Patent Document 2). Furthermore, in order to suppress mixing between inks, it has been proposed to use a reaction liquid for coagulating coloring materials (see Patent Document 3).
本発明者らは、特許文献1で提案された乾燥二酸化チタンを用いて調製した水性インク及び特許文献2で提案された水性インクの保存安定性について検討した。その結果、白さを得るために必要な大きい粒子径の酸化チタンを安定に取り扱うには保存安定性が不十分であり、向上の余地があることがわかった。また、特許文献3のように反応液を利用するためには、反応液を記録媒体に付与するための機構が必要となり、装置の大型化につながってしまう。また、反応液を用いることで、他の画像品位に影響を与えることが考えられる。 The present inventors investigated the storage stability of the aqueous ink prepared using dry titanium dioxide proposed in Patent Document 1 and the aqueous ink proposed in Patent Document 2. As a result, it was found that storage stability was insufficient to stably handle titanium oxide with a large particle size necessary to obtain whiteness, and there was room for improvement. Furthermore, in order to utilize the reaction liquid as in Patent Document 3, a mechanism for applying the reaction liquid to the recording medium is required, which leads to an increase in the size of the apparatus. Furthermore, the use of the reaction liquid may affect other image quality.
したがって、本発明の目的は、白インクの保存安定性を確保しながら、反応液を用いることなく、白インク及びカラーインクを用いて、発色性に優れる2次色画像を記録することができるインクジェット記録方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記インクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an inkjet jet that can record secondary color images with excellent color development using white ink and color ink without using a reaction liquid while ensuring the storage stability of the white ink. The goal is to provide a recording method. Another object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus for use in the inkjet recording method.
上記の目的は、以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明にかかるインクジェット記録方法は、インクジェット方式の記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、第1インクを前記記録媒体に付与する工程、及び前記第1インクを付与する領域の少なくとも一部に重なるように、第2インクを前記記録媒体に付与する工程を有し、前記第1インクが、酸化チタン粒子、及び前記酸化チタン粒子の分散剤を含有する水性インクであり、前記酸化チタン粒子が、その表面の少なくとも一部がアルミナ及びシリカで被覆された酸化チタンであり、前記酸化チタン粒子の分散剤が、下記一般式(1)で表される化合物であり、前記第1インク中の、1価カチオンの含有量M1(ppm)が、700ppm以上1,300ppm以下であり、前記第2インクが、前記酸化チタン粒子とは異なる色材を含有する水性インクであり、前記第2インク中の1価カチオンの含有量M2が、前記第1インク中の1価カチオンの含有量M1に対する比率(M2/M1)で、1.4倍以上5.0倍以下であることを特徴とする。 The above object is achieved by the present invention as follows. That is, the inkjet recording method according to the present invention is an inkjet recording method in which an image is recorded on a recording medium by ejecting ink from an inkjet recording head, and includes a step of applying a first ink to the recording medium, and a step of applying the first ink to the recording medium; a step of applying a second ink to the recording medium so as to overlap at least a portion of an area to which the first ink is applied, the first ink containing titanium oxide particles and a dispersant for the titanium oxide particles; The titanium oxide particles are titanium oxide whose surfaces are at least partially coated with alumina and silica, and the dispersant for the titanium oxide particles is represented by the following general formula (1). The content M 1 (ppm) of monovalent cations in the first ink is 700 ppm or more and 1,300 ppm or less, and the second ink contains a coloring material different from the titanium oxide particles. The aqueous ink contains an aqueous ink in which the content M 2 of monovalent cations in the second ink is a ratio (M 2 /M 1 ) to the content M 1 of monovalent cations in the first ink, and 1. It is characterized by being 4 times or more and 5.0 times or less.
(一般式(1)中、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数が1乃至4のアルキル基であり、R4は炭素数が2乃至4のアルキレン基である。Xは単結合、又は炭素数1乃至6のアルキレン基である。nは6乃至24である。aは1乃至3であり、bは0乃至2であり、a+b=3である。) (In general formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. (X is a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. n is 6 to 24. a is 1 to 3, b is 0 to 2, and a+b=3.)
本発明によれば、白インクの保存安定性を確保しながら、反応液を用いることなく、白インク及びカラーインクを用いて、発色性に優れる2次色画像を記録することができるインクジェット記録方法を提供することができる。また、本発明によれば、前記インクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することができる。 According to the present invention, an inkjet recording method can record a secondary color image with excellent color development using white ink and color ink without using a reaction liquid while ensuring the storage stability of the white ink. can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to provide an inkjet recording apparatus for use in the inkjet recording method.
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。酸化チタンや酸化チタン粒子のことを、単に「顔料」と記載することがある。また、インクジェット用の水性インクのことを、単に「インク」と記載することがある。物性値は、特に断りのない限り、常温(25℃)における値である。 Hereinafter, the present invention will be further explained in detail by citing preferred embodiments. In the present invention, when a compound is a salt, the salt is dissociated into ions and exists in the ink, but for convenience, it is expressed as "containing a salt." Titanium oxide and titanium oxide particles are sometimes simply referred to as "pigments." Furthermore, water-based ink for inkjet is sometimes simply referred to as "ink." Physical property values are values at room temperature (25° C.) unless otherwise specified.
酸化チタンは、水性インク中の水性媒体を構成する水分子と反応して、その表面にヒドロキシ基(以下、「表面ヒドロキシ基」と記載することがある)を生ずる。インクジェット用の水性インクにおいては、生成した表面ヒドロキシ基を活用してインクの保存安定性を向上させるために、アルミナやシリカなどの無機酸化物で表面処理が施された酸化チタン(酸化チタン粒子)として利用されることが一般的である。酸化チタン粒子の表面ヒドロキシ基は、表面処理に用いた無機化合物に対応した無機酸化物に固有の性質を持ち、無機化合物の種類によって酸としての強さの指標である等電点がそれぞれ異なる。したがって、酸化チタンはそれそのものも無機酸化物ではあるが、酸化チタン粒子の表面は、表面処理に用いた無機化合物に対応した無機酸化物の性質を示し、酸化チタン粒子の表面電荷は、水性媒体のpH、表面処理剤の種類、表面処理剤の使用量に強く依存する。 Titanium oxide reacts with water molecules constituting the aqueous medium in the aqueous ink to generate hydroxy groups (hereinafter sometimes referred to as "surface hydroxy groups") on its surface. In aqueous inkjet inks, titanium oxide (titanium oxide particles) is surface-treated with an inorganic oxide such as alumina or silica in order to improve the storage stability of the ink by utilizing the generated surface hydroxyl groups. It is generally used as The surface hydroxy groups of titanium oxide particles have properties unique to the inorganic oxide corresponding to the inorganic compound used for surface treatment, and the isoelectric point, which is an indicator of acid strength, differs depending on the type of inorganic compound. Therefore, although titanium oxide itself is an inorganic oxide, the surface of titanium oxide particles exhibits the properties of an inorganic oxide corresponding to the inorganic compound used for surface treatment, and the surface charge of titanium oxide particles is It strongly depends on the pH of the surface treatment agent, the type of surface treatment agent, and the amount of surface treatment agent used.
本発明者らは、まず、白インクについて、インクに含有させる成分によって、保存安定性を向上させることについて検討した。酸化チタンを安定に分散させるためには、分散剤が必要である。酸化チタンは、表面ヒドロキシ基による静電反発によってある程度の分散安定性を有しているが、長期にわたって安定に分散した状態を保つことは困難である。そこで、一般的には、酸化チタンをシリカやアルミナで被覆することでインクの保存安定性を向上させるとともに、酸化チタン粒子の表面状態に適した分散剤を組み合わせることで、分散状態を安定に保っている。そこで、本発明者らは、適切な分散剤の検討を行った。その結果、酸化チタンの分散剤としては、一般式(1)で表される化合物が好ましいということがわかった。 The present inventors first studied how to improve the storage stability of white ink by changing the components contained in the ink. A dispersant is required to stably disperse titanium oxide. Although titanium oxide has a certain degree of dispersion stability due to electrostatic repulsion due to surface hydroxyl groups, it is difficult to maintain a stable dispersed state over a long period of time. Therefore, in general, the storage stability of the ink is improved by coating titanium oxide with silica or alumina, and the dispersion state is kept stable by combining a dispersant suitable for the surface condition of the titanium oxide particles. ing. Therefore, the present inventors conducted a study on an appropriate dispersant. As a result, it was found that a compound represented by the general formula (1) is preferable as a dispersant for titanium oxide.
次に、本発明者らは、発色性に優れる2次色画像を記録することについて検討を行った。先述の通り、白インクとカラーインクの2次色画像は、一方のインクを付与してからもう一方のインクを付与して記録する。先に付与したインク層が十分な物理的強度を持たないうちに次のインクを付与すると、インク同士の混合が起こり、発色性が低下する。そこで、本発明者らは、反応液を用いない場合でも、発色性に優れる画像を記録することができる各インクの組成について検討を行った。その結果、第1インク及び第2インクの1価カチオンの含有量の比率を特定の範囲にすることで、発色性に優れる2次色画像を記録できるという知見を得た。 Next, the present inventors conducted a study on recording secondary color images with excellent color development. As mentioned above, a secondary color image using white ink and color ink is recorded by applying one ink first and then applying the other ink. If the next ink is applied before the previously applied ink layer has sufficient physical strength, the inks will mix with each other, resulting in a decrease in color development. Therefore, the present inventors investigated the composition of each ink that can record images with excellent color development even when no reaction liquid is used. As a result, it was discovered that by adjusting the ratio of the monovalent cation content of the first ink and the second ink to a specific range, it is possible to record a secondary color image with excellent color development.
すなわち、本発明のインクジェット記録方法は以下の特徴を有する。まず、第1インクの色材(顔料)として、酸化チタンの表面の少なくとも一部が、アルミナ及びシリカで被覆された酸化チタン粒子を用いる。酸化チタン粒子を分散させるための分散剤として、後述する一般式(1)で表される化合物を用いる。第1インク中の1価カチオンの含有量(ppm)は、700ppm以上1,300ppm以下である。また、第2インクの色材は、第1インクの酸化チタン粒子とは異なる色材である。第2インク中の1価カチオンの含有量が、第1インク中の1価カチオンの含有量に対する比率で、1.4倍以上5.0倍以下である。そして、上記の第1インク及び第2インクを記録媒体において重なるように付与して2次色画像を記録する。上記の構成によって、第1インクの保存安定性を確保しながら、発色性に優れる2次色画像を記録することができるメカニズムを、本発明者らは以下のように推測している。 That is, the inkjet recording method of the present invention has the following characteristics. First, titanium oxide particles in which at least a portion of the surface of titanium oxide is coated with alumina and silica are used as the coloring material (pigment) of the first ink. As a dispersant for dispersing titanium oxide particles, a compound represented by the general formula (1) described below is used. The content (ppm) of monovalent cations in the first ink is 700 ppm or more and 1,300 ppm or less. Further, the coloring material of the second ink is a different coloring material from the titanium oxide particles of the first ink. The content of monovalent cations in the second ink is 1.4 times or more and 5.0 times or less relative to the content of monovalent cations in the first ink. Then, the first ink and the second ink described above are applied to the recording medium so as to overlap, thereby recording a secondary color image. The present inventors speculate as follows about the mechanism by which a secondary color image with excellent color development can be recorded with the above configuration while ensuring the storage stability of the first ink.
第1インク中の酸化チタン粒子は、その表面の少なくとも一部がアルミナ及びシリカで被覆されている。インクジェット用の水性インクの一般的な液性であるアルカリ性の条件においては、酸化チタン粒子の表面のアルミナ及びシリカは表面ヒドロキシ基を形成する。さらに、シリカの25℃(常温)における水中での等電点は約2.0であり、シリカ由来の表面ヒドロキシ基は負電荷を帯びやすい。シリカ由来の表面ヒドロキシ基が負電荷を帯びるため、酸化チタン粒子同士が接近しても、静電反発により凝集を抑制することができる。一方で、アルミナ由来の表面ヒドロキシ基は正電荷を帯びやすい。しかし、アルミナ及びシリカで表面処理を施すことで、酸化チタン粒子同士の相互作用を抑制しながら、静電反発によって酸化チタン粒子の凝集を抑制できる。その結果、第1インクの保存安定性を向上することができる。アルミナのみで表面処理を施された酸化チタン粒子は、静電反発による酸化チタン粒子の凝集を抑制できず、第1インクの保存安定性が得られない。また、シリカのみで表面処理を施された酸化チタン粒子は、酸化チタン粒子間の相互作用が強すぎて、酸化チタン粒子の凝集を抑制できず、第1インクの保存安定性が得られない。 At least a portion of the surface of the titanium oxide particles in the first ink is coated with alumina and silica. Under alkaline conditions, which is the general liquid quality of aqueous inkjet inks, alumina and silica on the surface of titanium oxide particles form surface hydroxyl groups. Furthermore, the isoelectric point of silica in water at 25° C. (room temperature) is about 2.0, and surface hydroxyl groups derived from silica tend to be negatively charged. Since the surface hydroxyl groups derived from silica are negatively charged, even if titanium oxide particles approach each other, aggregation can be suppressed due to electrostatic repulsion. On the other hand, surface hydroxyl groups derived from alumina tend to be positively charged. However, by performing surface treatment with alumina and silica, it is possible to suppress the interaction between the titanium oxide particles and suppress the aggregation of the titanium oxide particles due to electrostatic repulsion. As a result, the storage stability of the first ink can be improved. Titanium oxide particles surface-treated with alumina alone cannot suppress agglomeration of the titanium oxide particles due to electrostatic repulsion, and storage stability of the first ink cannot be obtained. Furthermore, titanium oxide particles surface-treated with silica only have too strong an interaction between the titanium oxide particles, making it impossible to suppress aggregation of the titanium oxide particles, making it impossible to obtain storage stability of the first ink.
また、第1インク中の1価カチオンの含有量は、700ppm以上1,300ppm以下である。本明細書における「1価カチオン」は、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、有機アンモニウムを指し、プロトン(H+)は含まない。第1インク中の1価カチオンの含有量が700ppm未満であると、インク中のカチオン濃度が不足しているため、表面ヒドロキシ基の電離が十分に促進されない。その結果、酸化チタン粒子を安定に分散させるための静電反発が得られず、第1インクの保存安定性が得られない。第1インク中の1価カチオンの含有量が1,300ppm超であると、インク中のカチオン濃度が高すぎて、塩析により、酸化チタン粒子の分散状態が不安定化してしまい、第1インクの保存安定性が得られない。 Further, the content of monovalent cations in the first ink is 700 ppm or more and 1,300 ppm or less. The term "monovalent cation" herein refers to an alkali metal ion, ammonium ion, or organic ammonium, and does not include protons (H + ). If the content of monovalent cations in the first ink is less than 700 ppm, the ionization of surface hydroxyl groups will not be sufficiently promoted because the cation concentration in the ink will be insufficient. As a result, electrostatic repulsion for stably dispersing the titanium oxide particles cannot be obtained, and storage stability of the first ink cannot be obtained. If the content of monovalent cations in the first ink exceeds 1,300 ppm, the cation concentration in the ink will be too high and the dispersion state of titanium oxide particles will become unstable due to salting out, and the first ink will Storage stability cannot be obtained.
一般式(1)で表される化合物の一部は、シランカップリング剤として知られている。一般式(1)中、OR1は、それぞれ独立にヒドロキシ基、又は炭素数1以上4以下のアルコキシ基を表す。ケイ素原子に結合しているOR1の一部は加水分解し、シラノール基を形成し、シラノール基の一部は解離してイオンになり得る。このような反応はアルカリ性の条件下で特に生じやすい。そして、酸化チタン粒子のシリカ由来の表面ヒドロキシ基と一般式(1)で表される化合物のシラノール基との間で、水素結合が形成される。さらに、酸化チタン粒子のシリカ由来の表面ヒドロキシ基と一般式(1)で表される化合物のシラノール基との間の一部においては、脱水反応により共有結合した状態を取り得る。つまり、酸化チタン粒子のシリカ由来の表面ヒドロキシ基と一般式(1)で表される化合物中のシラノール基は水素結合及び共有結合による「弱い親和性」を示す。そのため、脱離と吸着を繰り返して、酸化チタン粒子の近傍に一般式(1)で表される化合物を存在させることができる。OR1が炭素数4超のアルコキシ基であると、加水分解しづらくなってしまう。その結果、酸化チタン粒子の表面ヒドロキシ基との親和性が得られず、酸化チタン粒子を安定に分散することができないため、第1インクの保存安定性が得られない。 Some of the compounds represented by general formula (1) are known as silane coupling agents. In general formula (1), OR 1 each independently represents a hydroxy group or an alkoxy group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. A portion of OR 1 bonded to the silicon atom can be hydrolyzed to form a silanol group, and a portion of the silanol group can dissociate into ions. Such reactions are particularly likely to occur under alkaline conditions. Then, a hydrogen bond is formed between the silica-derived surface hydroxy group of the titanium oxide particle and the silanol group of the compound represented by the general formula (1). Further, a part of the silica-derived surface hydroxyl group of the titanium oxide particle and the silanol group of the compound represented by the general formula (1) can be covalently bonded by a dehydration reaction. In other words, the surface hydroxy group derived from silica of the titanium oxide particles and the silanol group in the compound represented by the general formula (1) exhibit "weak affinity" due to hydrogen bonds and covalent bonds. Therefore, by repeating desorption and adsorption, the compound represented by the general formula (1) can be made to exist in the vicinity of the titanium oxide particles. When OR 1 is an alkoxy group having more than 4 carbon atoms, it becomes difficult to hydrolyze. As a result, affinity with the surface hydroxyl group of the titanium oxide particles cannot be obtained, and the titanium oxide particles cannot be stably dispersed, so that storage stability of the first ink cannot be obtained.
一般式(1)で表される化合物は、前述のようにシラノール基を形成することができる構造に加えて、連結基となるXを介して、繰り返し単位として炭素数2乃至4のアルキレンオキサイドをn個有する構造(一般式(1)中の(OR4)n)を持つ。nは、繰り返し単位であるアルキレンオキサイド基の個数(平均値)を表し、6乃至24である。以下、上記の構造をアルキレンオキサイド鎖とも表す。アルキレンオキサイド鎖は親水性を有するため、水性媒体中で適度に伸長して、立体障害による反発力を示す。このため、酸化チタン粒子近傍に一般式(1)で表される化合物が存在すると、酸化チタン粒子を安定に分散させることができる。つまり、第1インクの保存安定性を向上することができる。 In addition to the structure capable of forming a silanol group as described above, the compound represented by the general formula (1) has an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms as a repeating unit via X as a linking group. It has a structure having n pieces ((OR 4 ) n in general formula (1)). n represents the number (average value) of alkylene oxide groups that are repeating units, and is from 6 to 24. Hereinafter, the above structure will also be referred to as an alkylene oxide chain. Since the alkylene oxide chain has hydrophilicity, it stretches appropriately in an aqueous medium and exhibits repulsive force due to steric hindrance. Therefore, when the compound represented by the general formula (1) exists near the titanium oxide particles, the titanium oxide particles can be stably dispersed. In other words, the storage stability of the first ink can be improved.
第1インクを樹脂などで分散させても、ある程度の分散安定性は得られる一方で、長期にわたって安定に分散した状態を保つのは困難である。また、2次色画像を形成する際には、第2インクの1価カチオンによっても、凝集が十分に促進されない。その結果、画像が濁ってしまい、発色性に優れる2次色画像が得られない。 Even if the first ink is dispersed with a resin or the like, a certain degree of dispersion stability can be obtained, but it is difficult to maintain a stable dispersed state over a long period of time. Further, when forming a secondary color image, aggregation is not sufficiently promoted even by the monovalent cation of the second ink. As a result, the image becomes cloudy and a secondary color image with excellent color development cannot be obtained.
第2インク中の1価カチオンの含有量M2は、第1インク中の1価カチオンの含有量M1に対する比率(M2/M1)で、1.4倍以上5.0倍以下である。第2インクに多くの1価カチオンを含有させることで、第1インクの酸化チタン粒子が塩析により凝集、増粘する。その結果、各インクドットの混合を抑制し、発色性に優れる2次色画像を記録することができる。前記M2/M1の値が1.4倍未満であると、各インクドットが接触した際に、1価カチオンの濃度が十分高くないため、酸化チタン粒子の凝集が促進されず、各インクドットの混合を抑制できない。その結果、発色性に優れる2次色画像が得られない。前記M2/M1の値が5.0倍超であると、酸化チタン粒子の凝集が強すぎるため、2次色画像を記録する際に曇り(ヘイズ)が発生し、発色性に優れる2次色画像が得られない。 The content M 2 of monovalent cations in the second ink is a ratio (M 2 /M 1 ) to the content M 1 of monovalent cations in the first ink, which is 1.4 times or more and 5.0 times or less. be. By containing a large amount of monovalent cations in the second ink, the titanium oxide particles in the first ink aggregate and thicken due to salting out. As a result, mixing of each ink dot can be suppressed, and a secondary color image with excellent color development can be recorded. If the value of M 2 /M 1 is less than 1.4 times, when each ink dot comes into contact, the concentration of monovalent cations will not be high enough, so aggregation of titanium oxide particles will not be promoted, and each ink will Mixing of dots cannot be suppressed. As a result, a secondary color image with excellent color development cannot be obtained. If the value of M 2 /M 1 is more than 5.0 times, the aggregation of titanium oxide particles is too strong, resulting in haze when recording a secondary color image, resulting in poor color development. The next color image cannot be obtained.
<インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置>
本発明のインクジェット記録方法(以下、単に「記録方法」とも記す。)は、インクジェット方式の記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に画像を記録する方法である。本発明の記録方法は、第1インクを記録媒体に付与する工程、及び第1インクを付与する領域の少なくとも一部に重なるように、第2インクを記録媒体に付与する工程を有する。どちらのインクを先に記録媒体に付与してもよい。
<Inkjet recording method and inkjet recording device>
The inkjet recording method (hereinafter also simply referred to as "recording method") of the present invention is a method of recording an image on a recording medium by ejecting ink from an inkjet recording head. The recording method of the present invention includes a step of applying a first ink to a recording medium, and a step of applying a second ink to the recording medium so as to overlap at least a portion of an area to which the first ink is applied. Either ink may be applied to the recording medium first.
また、本発明のインクジェット記録装置(以下、単に「記録装置」とも記す)は、インクジェット方式の記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するために用いる装置である。本発明の記録装置は、第1インクを記録媒体に付与する手段、及び第1インクを付与する領域の少なくとも一部に重なるように、第2インクを記録媒体に付与する手段を備える。どちらのインクを先に記録媒体に付与してもよい。 Further, the inkjet recording apparatus (hereinafter also simply referred to as "recording apparatus") of the present invention is a device used to eject ink from an inkjet type recording head to record an image on a recording medium. The recording apparatus of the present invention includes means for applying the first ink to the recording medium, and means for applying the second ink to the recording medium so as to overlap at least a portion of the area to which the first ink is applied. Either ink may be applied to the recording medium first.
必要に応じて、記録された画像を加熱する加熱してもよい。インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式が挙げられる。本発明においては、インクに熱エネルギーを付与してインクを吐出する方式を採用することが特に好ましい。 If necessary, the recorded image may be heated. Examples of methods for ejecting ink include a method of applying mechanical energy to the ink and a method of applying thermal energy to the ink. In the present invention, it is particularly preferable to adopt a method of ejecting ink by applying thermal energy to the ink.
図1は、本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、(a)はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、(b)はヘッドカートリッジの斜視図である。インクジェット記録装置には、記録媒体32を搬送する搬送手段(不図示)、及びキャリッジシャフト34が設けられている。キャリッジシャフト34にはヘッドカートリッジ36が搭載可能となっている。ヘッドカートリッジ36は記録ヘッド38及び40を具備しており、インクカートリッジ42がセットされるように構成されている。ヘッドカートリッジ36がキャリッジシャフト34に沿って主走査方向に搬送される間に、記録ヘッド38及び40から記録媒体32に向かってインク(不図示)が吐出される。そして、記録媒体32が搬送手段(不図示)により副走査方向に搬送されることによって、記録媒体32に画像が記録される。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an inkjet recording device used in the inkjet recording method of the present invention, in which (a) is a perspective view of the main parts of the inkjet recording device, and (b) is a perspective view of a head cartridge. It is. The inkjet recording apparatus is provided with a conveying means (not shown) for conveying the
記録媒体の単位領域へのインクの付与を、記録ヘッドと記録媒体との複数回の相対走査に分けて行うマルチパス記録が好ましい。特に、単位領域への第1インクの付与及び第2インクの付与を、それぞれ異なる相対走査で行うことが好ましい。これにより、各インクが接触するまでの時間が長くなり、混合が抑制されやすくなるため、2次色画像の発色性をさらに向上することができる。 Multi-pass printing is preferable, in which ink is applied to a unit area of a printing medium by dividing the printing head and the printing medium into multiple relative scans. In particular, it is preferable to apply the first ink and the second ink to the unit area using different relative scans. This lengthens the time it takes for the inks to come into contact with each other, making it easier to suppress mixing, thereby further improving the color development of the secondary color image.
<第1インク>
本発明の記録方法で用いる第1インクは、酸化チタン粒子、及び酸化チタン粒子の分散剤を含有するインクである。以下、第1インクに用いる各成分について詳細に説明する。
<First ink>
The first ink used in the recording method of the present invention is an ink containing titanium oxide particles and a dispersant for the titanium oxide particles. Each component used in the first ink will be described in detail below.
(色材)
第1インクは色材(顔料)として、アルミナ及びシリカによって酸化チタンに表面処理が施された酸化チタン粒子を含有する。酸化チタン粒子は白色顔料であるため、第1インクは白インクである。第1インク中の酸化チタン粒子の含有量(質量%)は、第1インク全質量を基準として、0.1質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上15.0質量%以下であることがさらに好ましい。
(color material)
The first ink contains, as a coloring material (pigment), titanium oxide particles that are surface-treated with alumina and silica. Since the titanium oxide particles are white pigments, the first ink is white ink. The content (mass%) of titanium oxide particles in the first ink is preferably 0.1% by mass or more and 20.0% by mass or less, and 1.0% by mass or more, based on the total mass of the first ink. It is more preferably 15.0% by mass or less.
酸化チタンは、白色顔料であり、ルチル型、アナターゼ型、ブルッカイト型の3つの結晶形が存在する。なかでも、ルチル型の酸化チタンが好ましい。酸化チタンの工業的製造方法としては、硫酸法及び塩素法が挙げられ、本発明で用いる酸化チタンはいずれの製造方法によるものであってもよい。 Titanium oxide is a white pigment, and exists in three crystal forms: rutile type, anatase type, and brookite type. Among these, rutile-type titanium oxide is preferred. Industrial methods for producing titanium oxide include a sulfuric acid method and a chlorine method, and the titanium oxide used in the present invention may be produced by either method.
酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径(以下、平均粒子径とも表す。)は、200nm以上500nm以下であることが好ましく、200nm以上400nm以下であることがさらに好ましい。酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径(D50)は、粒子径積算曲線において、測定された粒子の総体積を基準として、小粒子径側から積算して50%となる粒子の直径である。酸化チタン粒子のD50は、例えば、SetZero:30秒、測定回数:3回、測定時間:180秒、形状:真球形、屈折率:1.59、の条件で測定することができる。粒度分布測定装置としては、動的光散乱法による粒度分析計を使用することができる。勿論、測定条件などは上記に限られない。 The volume-based cumulative 50% particle diameter (hereinafter also referred to as average particle diameter) of the titanium oxide particles is preferably 200 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 200 nm or more and 400 nm or less. The volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of titanium oxide particles is the particle diameter that is 50% cumulative from the small particle diameter side, based on the total volume of the measured particles in the particle diameter integration curve. It is. The D50 of the titanium oxide particles can be measured, for example, under the following conditions: Set Zero: 30 seconds, number of measurements: 3 times, measurement time: 180 seconds, shape: spherical, refractive index: 1.59. As the particle size distribution measuring device, a particle size analyzer using a dynamic light scattering method can be used. Of course, the measurement conditions are not limited to the above.
酸化チタンは、アルミナ及びシリカで表面処理が施されているものを用いる。表面処理により光触媒活性能の抑制や分散性の向上が期待される。本明細書において、「アルミナ」は、酸化アルミニウムのようなアルミニウムの酸化物の総称である。また、本明細書において、「シリカ」は、二酸化ケイ素のようなケイ素の酸化物の総称である。酸化チタンを被覆するアルミナ及びシリカの大部分は、酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素の形態で存在している。 Titanium oxide that has been surface-treated with alumina and silica is used. Surface treatment is expected to suppress photocatalytic activity and improve dispersibility. In this specification, "alumina" is a general term for aluminum oxides such as aluminum oxide. Furthermore, in this specification, "silica" is a general term for silicon oxides such as silicon dioxide. Most of the alumina and silica coating titanium oxide are present in the form of aluminum oxide and silicon dioxide.
酸化チタン粒子に占める、酸化チタンの割合(質量%)は、酸化チタン粒子全質量を基準として、90.0質量%以上であることが好ましく、98.5質量%以下であることが好ましい。酸化チタン粒子に占める、アルミナの割合(質量%)は、シリカの割合(質量%)に対する質量比率で、0.50倍以上1.00倍以下であることが好ましい。前記質量比率が0.50倍未満であると、シリカに対してアルミナが少なすぎて、酸化チタン粒子間の相互作用が強くなり、第1インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。前記質量比率が1.00倍超であると、アルミナが多すぎて、酸化チタン粒子の表面の大部分の表面ヒドロキシ基が正電荷を帯びてしまう。その結果、負電荷を帯びる表面ヒドロキシ基が十分にないため、静電反発が十分に得られず、第1インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。また、酸化チタン粒子に占める、シリカの割合(質量%)は、1.0質量%以上であることが好ましく、後述するシラン化合物との反応性の観点から4.0質量%以下であることが好ましい。また、酸化チタン粒子に占める、アルミナの割合(質量%)は、0.5質量%以上4.0質量%以下であることが好ましい。 The proportion (mass%) of titanium oxide in the titanium oxide particles is preferably 90.0% by mass or more, and preferably 98.5% by mass or less, based on the total mass of the titanium oxide particles. The proportion of alumina (mass %) in the titanium oxide particles is preferably 0.50 times or more and 1.00 times or less relative to the proportion of silica (mass %). If the mass ratio is less than 0.50 times, there will be too little alumina to silica, and the interaction between titanium oxide particles will become strong, and the first ink may not have sufficient storage stability. . If the mass ratio is more than 1.00 times, there will be too much alumina, and most of the surface hydroxyl groups on the surface of the titanium oxide particles will be positively charged. As a result, since there are not enough negatively charged surface hydroxyl groups, sufficient electrostatic repulsion may not be obtained, and the first ink may not have sufficient storage stability. Further, the proportion of silica (mass%) in the titanium oxide particles is preferably 1.0% by mass or more, and from the viewpoint of reactivity with the silane compound described later, it is preferably 4.0% by mass or less. preferable. Further, the proportion of alumina in the titanium oxide particles (mass%) is preferably 0.5% by mass or more and 4.0% by mass or less.
酸化チタンの表面処理方法としては、湿式処理、乾式処理などが挙げられる。例えば、酸化チタンを液媒体に分散させた後、アルミン酸ナトリウムやケイ酸ナトリウムなどの表面処理剤と反応させて表面処理を行うことができ、これら表面処理剤の比率を適宜変更することによって所望の特性に調整することもできる。表面処理には、本発明の効果が損なわれない限り、アルミナ及びシリカ以外にも、亜鉛やジルコニウムなどの無機化合物の酸化物や、ポリオールなどの有機物を利用することができる。 Examples of surface treatment methods for titanium oxide include wet treatment and dry treatment. For example, it is possible to perform surface treatment by dispersing titanium oxide in a liquid medium and then reacting it with a surface treatment agent such as sodium aluminate or sodium silicate, and by changing the ratio of these surface treatment agents as appropriate. It can also be adjusted to the characteristics of In addition to alumina and silica, oxides of inorganic compounds such as zinc and zirconium, and organic substances such as polyols can be used for surface treatment, as long as the effects of the present invention are not impaired.
(一般式(1)で表される化合物)
第1インクは、酸化チタン粒子の分散剤として、下記一般式(1)で表される化合物を含有する。インク中の一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.01質量%以上1.0質量%以下であることが好ましく、0.02質量以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。
(Compound represented by general formula (1))
The first ink contains a compound represented by the following general formula (1) as a dispersant for titanium oxide particles. The content (mass%) of the compound represented by general formula (1) in the ink is preferably 0.01% by mass or more and 1.0% by mass or less, and 0.02% by mass or less, based on the total mass of the ink. It is more preferable that the amount is not less than 0.5% by mass and not more than 0.5% by mass.
(一般式(1)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数が1乃至4のアルキル基であり、R4は炭素数が2乃至4のアルキレン基である。Xは単結合又は炭素数1乃至6のアルキレン基である。nは6乃至24である。aは1乃至3であり、bは0乃至2であり、a+b=3を満たす。) (In general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. (X is a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. n is 6 to 24. a is 1 to 3, b is 0 to 2, and satisfies a+b=3.)
一般式(1)中、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1乃至4のアルキル基である。炭素数1乃至4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基が挙げられる。なかでも、加水分解のしやすさの観点からメチル基が好ましい。R1、R2、及びR3がそれぞれ炭素数4超のアルキル基であると、加水分解してシラノール基を形成することが難しくなってしまい、酸化チタン粒子との親和性が得られない。そのため、酸化チタン粒子を安定に分散させることができず、第1インクの保存安定性が得られない。R1Oの数を表すaは1乃至3であり、R2の数を表すbは0乃至2であり、a+b=3である。なかでも、aが3であるとともに、bが0である、すなわち、ケイ素原子の置換基が3つともR1Oであることが好ましい。 In general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, and n-butyl group. Among these, a methyl group is preferred from the viewpoint of ease of hydrolysis. If R 1 , R 2 , and R 3 are each an alkyl group having more than 4 carbon atoms, it becomes difficult to hydrolyze to form a silanol group, and affinity with titanium oxide particles cannot be obtained. Therefore, the titanium oxide particles cannot be stably dispersed, and the storage stability of the first ink cannot be obtained. a representing the number of R 1 O is 1 to 3, b representing the number of R 2 is 0 to 2, and a+b=3. Among these, it is preferable that a is 3 and b is 0, that is, all three substituents on the silicon atom are R 1 O.
一般式(1)中、R4はそれぞれ独立に、炭素数2乃至4のアルキレン基である。炭素数2乃至4のアルキレン基としては、エチレン基、n-プロピレン基、i-プロピレン基、n-ブチレン基が挙げられる。なかでも、エチレン基が好ましい。OR4の個数(平均値)を表すnは6乃至24である。前記アルキレンオキサイド基の個数(平均値)が6未満であると、アルキレンオキサイド鎖の長さが短すぎるため、立体障害による反発力が十分に得られず、第1インクの保存安定性が得られない。前記アルキレンオキサイド基の個数(平均値)が24超であると、アルキレンオキサイド鎖の長さが長すぎるため、親水性が高まり液媒体中に遊離しやすくなる。そのため、酸化チタン粒子の表面ヒドロキシ基との親和性が得られず、酸化チタン粒子の凝集を抑制することができなくなってしまう。そのため、第1インクの保存安定性が得られない。 In the general formula (1), each R 4 independently represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Examples of the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include ethylene group, n-propylene group, i-propylene group, and n-butylene group. Among these, ethylene group is preferred. n, which represents the number of OR4s (average value), is from 6 to 24. When the number (average value) of the alkylene oxide groups is less than 6, the length of the alkylene oxide chain is too short, so that sufficient repulsive force due to steric hindrance cannot be obtained, and the storage stability of the first ink cannot be obtained. do not have. When the number (average value) of the alkylene oxide groups is more than 24, the alkylene oxide chains are too long, resulting in increased hydrophilicity and easy release into the liquid medium. Therefore, affinity with the surface hydroxyl groups of titanium oxide particles cannot be obtained, making it impossible to suppress aggregation of titanium oxide particles. Therefore, storage stability of the first ink cannot be obtained.
一般式(1)中、Xは、単結合、又は炭素数1乃至6のアルキレン基である。Xが単結合である場合、ケイ素原子とOR4が直接結合していることを意味する。炭素数1乃至6のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、i-プロピレン基、n-ブチレン基、n-ペンチレン基、n-へキシレン基などが挙げられる。なかでも、n-プロピレン基が好ましい。Xが炭素数6超のアルキレン基であると、前記一般式(1)で表される化合物の疎水性が高くなりすぎて、第1インクの保存安定性が得られない。 In the general formula (1), X is a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. When X is a single bond, it means that the silicon atom and OR 4 are directly bonded. Examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include methylene group, ethylene group, n-propylene group, i-propylene group, n-butylene group, n-pentylene group, and n-hexylene group. Among them, n-propylene group is preferred. When X is an alkylene group having more than 6 carbon atoms, the hydrophobicity of the compound represented by the general formula (1) becomes too high, and storage stability of the first ink cannot be obtained.
分散剤である一般式(1)で表される化合物は、下記一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。一般式(2)で表される化合物は、ケイ素原子に結合するOR1が3個であるため、水性媒体中でその一部が加水分解して、ケイ素原子に結合するヒドロキシ基を3個形成することが可能であり、酸化チタン粒子との親和性を有する部分を増やすことができる。また、下記一般式(2)で表される化合物は、エチレンオキサイド基の繰り返し構造を持つ。そのため、水性の液媒体中で適度にエチレンオキサイド基が伸長し、立体障害による反発力を得ることができる。一般式(2)に含まれない化合物である場合、酸化チタン粒子の分散液の状態であれば保存安定性にそれほど影響を与えないが、種々の成分を含むインクにおいては保存安定性に影響を及ぼす場合がある。 The compound represented by the general formula (1) which is a dispersant is preferably a compound represented by the following general formula (2). Since the compound represented by the general formula (2) has three OR1s bonded to the silicon atom, a portion thereof is hydrolyzed in an aqueous medium to form three hydroxy groups bonded to the silicon atom. It is possible to increase the portion having affinity with titanium oxide particles. Further, the compound represented by the following general formula (2) has a repeating structure of ethylene oxide groups. Therefore, the ethylene oxide group can be appropriately extended in an aqueous liquid medium, and a repulsive force due to steric hindrance can be obtained. In the case of a compound that is not included in general formula (2), it will not have much effect on storage stability if it is in the form of a dispersion of titanium oxide particles, but it may have an effect on storage stability in ink containing various components. It may be harmful.
(一般式(2)中、R1、及びR3はそれぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1乃至4のアルキル基である。mは8乃至24である。) (In general formula (2), R 1 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. m is 8 to 24.)
第1インク中の一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、酸化チタン粒子の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.002倍以上0.10倍以下であることが好ましい。前記質量比率が0.002倍未満であると、酸化チタン粒子を安定に分散させる作用が弱くなってしまい、第1インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。前記質量比率が0.10倍超であると、一般式(1)で表される化合物の割合が高くなりすぎて、一般式(1)で表される化合物が分子間縮合してしまうと考えられる。そのため、一般式(1)で表される化合物が消費されてしまい、酸化チタン粒子を安定に分散させる作用が弱く、第1インクの保存安定性が十分に得られない場合がある。 The content (mass%) of the compound represented by the general formula (1) in the first ink is a mass ratio of 0.002 times to 0.10 times the content (mass%) of titanium oxide particles. It is preferable that there be. When the mass ratio is less than 0.002 times, the effect of stably dispersing the titanium oxide particles becomes weak, and the first ink may not have sufficient storage stability. It is believed that if the mass ratio is more than 0.10 times, the proportion of the compound represented by general formula (1) becomes too high, resulting in intermolecular condensation of the compound represented by general formula (1). It will be done. Therefore, the compound represented by the general formula (1) is consumed, and the effect of stably dispersing the titanium oxide particles is weak, and the first ink may not have sufficient storage stability.
(1価カチオン)
第1インクは、1価カチオンを含有する。1価カチオンとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、有機アンモニウムが挙げられる。なかでも、カリウムイオンを含有することが好ましい。第1インクに複数の1価カチオンを含有させてもよい。この場合の1価カチオンの含有量は、第1インク中の1価カチオンの合計量とする。第1インク中の1価カチオンの含有量(ppm)は、インク全質量を基準として、700ppm以上1,300ppm以下である。なお、第1インクが2価以上のカチオンを含有する場合、その含有量は、インク全質量を基準として、10ppm以下であることが好ましい。第1インクは、2価以上のカチオンを含有しなくてもよい。第1インク中の1価カチオンの含有量は、例えば、ICP発光分析やイオンクロマトグラフを用いて各種の1価カチオンの含有量を定量することで、測定することができる。
(monovalent cation)
The first ink contains monovalent cations. Examples of monovalent cations include alkali metal ions, ammonium ions, and organic ammonium. Among these, it is preferable to contain potassium ions. The first ink may contain a plurality of monovalent cations. The content of monovalent cations in this case is the total amount of monovalent cations in the first ink. The content (ppm) of monovalent cations in the first ink is 700 ppm or more and 1,300 ppm or less, based on the total mass of the ink. In addition, when the first ink contains a cation having a valence of two or more, the content is preferably 10 ppm or less based on the total mass of the ink. The first ink does not need to contain a divalent or higher cation. The content of monovalent cations in the first ink can be measured, for example, by quantifying the content of various monovalent cations using ICP emission spectrometry or ion chromatography.
第1インクに、1価カチオンを含有させるためには、例えば、イオン解離によって1価カチオンを生ずる化合物をインクに添加すればよい。このような化合物としては、例えば、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などを挙げることができる。アルカリ金属塩としては、例えば、フッ素、塩素、臭素などのハロゲンのアルカリ金属塩;炭酸、硫酸、リン酸、硝酸、ホウ酸などの無機酸のアルカリ金属塩;アルカリ金属の水酸化物;酢酸、安息香酸などの有機酸のアルカリ金属塩、などが挙げられる。アンモニウム塩としては、例えば、フッ素、塩素、臭素などのハロゲンのアンモニウム塩;炭酸、硫酸、リン酸、硝酸、ホウ酸などの無機酸のアンモニウム塩;酢酸、安息香酸などの有機酸のアンモニウム塩、などが挙げられる。 In order to make the first ink contain monovalent cations, for example, a compound that generates monovalent cations through ionic dissociation may be added to the ink. Examples of such compounds include alkali metal salts and ammonium salts. Examples of alkali metal salts include alkali metal salts of halogens such as fluorine, chlorine, and bromine; alkali metal salts of inorganic acids such as carbonic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, and boric acid; alkali metal hydroxides; acetic acid, Examples include alkali metal salts of organic acids such as benzoic acid. Examples of ammonium salts include ammonium salts of halogens such as fluorine, chlorine, and bromine; ammonium salts of inorganic acids such as carbonic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, and boric acid; ammonium salts of organic acids such as acetic acid and benzoic acid; Examples include.
(樹脂)
第1インクには、樹脂を含有させることができる。樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレア系樹脂などが挙げられる。なかでも、アクリル系樹脂が好ましい。第1インク中の樹脂の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.0質量%以上25.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上15.0質量%以下であることがさらに好ましい。なかでも、5.0質量%以上15.0質量%以下であることが好ましい。
(resin)
The first ink can contain a resin. Examples of the resin include acrylic resin, urethane resin, and urea resin. Among these, acrylic resins are preferred. The content (mass%) of the resin in the first ink is preferably 1.0% by mass or more and 25.0% by mass or less, and 3.0% by mass or more and 15.0% by mass, based on the total mass of the ink. % or less is more preferable. Among these, it is preferably 5.0% by mass or more and 15.0% by mass or less.
樹脂は、耐擦過性や隠蔽性などの記録される画像の各種特性を向上させる用途でインクに含有させることができる。樹脂の形態としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。また、樹脂は、液媒体に溶解し得る溶解性樹脂であってもよく、液媒体中に分散する樹脂粒子であってもよい。樹脂粒子は、色材を内包する必要はない。 The resin can be included in the ink for purposes of improving various properties of recorded images, such as scratch resistance and hiding properties. Examples of the form of the resin include block copolymers, random copolymers, graft copolymers, and combinations thereof. Further, the resin may be a soluble resin that can be dissolved in a liquid medium, or may be resin particles that are dispersed in a liquid medium. The resin particles do not need to contain coloring material.
本明細書において「樹脂が水溶性である」とは、その樹脂を酸価と等量のアルカリで中和した場合に、動的光散乱法により粒子径を測定しうる粒子を形成しない状態で液媒体中に存在することを意味する。樹脂が水溶性であるか否かについては、以下に示す方法にしたがって判断することができる。まず、酸価相当のアルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)により中和された樹脂を含む液体(樹脂固形分:10質量%)を用意する。次いで、用意した液体を純水で10倍(体積基準)に希釈して試料溶液を調製する。そして、試料溶液中の樹脂の粒子径を動的光散乱法により測定した場合に、粒子径を有する粒子が測定されない場合に、その樹脂は溶解性であると判断することができる。この際の測定条件は、例えば、SetZero:30秒、測定回数:3回、測定時間:180秒、とすることができる。粒度分布測定装置としては、動的光散乱法による粒度分析計(例えば、商品名「UPA-EX150」、日機装製)などを使用することができる。勿論、使用する粒度分布測定装置や測定条件などは上記に限られるものではない。 In this specification, "the resin is water-soluble" means that when the resin is neutralized with an alkali equivalent to the acid value, it does not form particles whose particle size can be measured by dynamic light scattering. means existing in a liquid medium. Whether or not a resin is water-soluble can be determined according to the method shown below. First, a liquid (resin solid content: 10% by mass) containing a resin neutralized with an alkali equivalent to an acid value (sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.) is prepared. Next, the prepared liquid is diluted 10 times (by volume) with pure water to prepare a sample solution. Then, when the particle size of the resin in the sample solution is measured by dynamic light scattering and no particles having the same particle size are measured, it can be determined that the resin is soluble. The measurement conditions at this time can be, for example, Set Zero: 30 seconds, number of measurements: 3 times, and measurement time: 180 seconds. As the particle size distribution measuring device, a particle size analyzer using a dynamic light scattering method (for example, trade name "UPA-EX150", manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) or the like can be used. Of course, the particle size distribution measuring device and measurement conditions used are not limited to those described above.
アクリル系樹脂としては、親水性ユニット及び疎水性ユニットを構成ユニットとして有するものが好ましい。なかでも、(メタ)アクリル酸に由来する親水性ユニットと、芳香環を有する単量体及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方に由来する疎水性ユニットと、を有する樹脂が好ましい。特に、(メタ)アクリル酸に由来する親水性ユニットと、スチレン及びα-メチルスチレンの少なくとも一方の単量体に由来する疎水性ユニットとを有する樹脂が好ましい。これらの樹脂は、顔料との相互作用が生じやすいため、顔料を分散させるための樹脂分散剤として好適に利用することができる。 The acrylic resin preferably has a hydrophilic unit and a hydrophobic unit as constituent units. Among these, resins having a hydrophilic unit derived from (meth)acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one of a monomer having an aromatic ring and a (meth)acrylic acid ester are preferred. Particularly preferred is a resin having a hydrophilic unit derived from (meth)acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one monomer of styrene and α-methylstyrene. Since these resins tend to interact with pigments, they can be suitably used as resin dispersants for dispersing pigments.
親水性ユニットは、アニオン性基などの親水性基を有するユニットである。親水性ユニットは、例えば、親水性基を有する親水性単量体を重合することで形成することができる。親水性基を有する親水性単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボン酸基を有する酸性単量体、これらの酸性単量体の無水物や塩などのアニオン性単量体などを挙げることができる。酸性単量体の塩を構成するカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、有機アンモニウムなどのイオンを挙げることができる。酸性単量体の塩がイオン解離した1価カチオンを利用して、第1インクに1価カチオンを含有させてもよい。 The hydrophilic unit is a unit having a hydrophilic group such as an anionic group. The hydrophilic unit can be formed, for example, by polymerizing a hydrophilic monomer having a hydrophilic group. Specific examples of hydrophilic monomers having a hydrophilic group include acidic monomers having a carboxylic acid group such as (meth)acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and anhydrides of these acidic monomers. Examples include anionic monomers such as monomers and salts. Examples of the cation constituting the salt of the acidic monomer include ions such as lithium, sodium, potassium, ammonium, and organic ammonium. The first ink may contain a monovalent cation by using a monovalent cation obtained by ionically dissociating a salt of an acidic monomer.
疎水性ユニットは、アニオン性基などの親水性基を有しないユニットである。疎水性ユニットは、例えば、アニオン性基などの親水性基を有しない、疎水性単量体を重合することで形成することができる。疎水性単量体の具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、(メタ)アクリル酸ベンジルなどの芳香環を有する単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルなどの(メタ)アクリル酸エステル系単量体などを挙げることができる。 A hydrophobic unit is a unit that does not have a hydrophilic group such as an anionic group. The hydrophobic unit can be formed, for example, by polymerizing a hydrophobic monomer that does not have a hydrophilic group such as an anionic group. Specific examples of hydrophobic monomers include monomers with aromatic rings such as styrene, α-methylstyrene, and benzyl (meth)acrylate; methyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, and ) (meth)acrylic acid ester monomers such as 2-ethylhexyl acrylate.
樹脂の酸価は、80mgKOH/g以上250mgKOH/g以下であることが好ましく、100mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。樹脂の重量平均分子量は、1,000以上30,000以下であることが好ましく、5,000以上15,000以下であることがさらに好ましい。樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定されるポリスチレン換算の値である。 The acid value of the resin is preferably 80 mgKOH/g or more and 250 mgKOH/g or less, more preferably 100 mgKOH/g or more and 200 mgKOH/g or less. The weight average molecular weight of the resin is preferably 1,000 or more and 30,000 or less, more preferably 5,000 or more and 15,000 or less. The weight average molecular weight of the resin is a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC).
(水性媒体)
第1インクは、水性媒体として水を含有する水性のインクである。インクには、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。水としては、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。
(aqueous medium)
The first ink is an aqueous ink containing water as an aqueous medium. The ink can contain an aqueous medium that is water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. As water, it is preferable to use deionized water (ion-exchanged water). The water content (mass%) in the ink is preferably 50.0% by mass or more and 95.0% by mass or less, based on the total mass of the ink.
水溶性有機溶剤としては、水溶性(好ましくは、25℃において水に任意の割合で溶解するもの)であれば特に制限はない。具体的には、1価又は多価のアルコール類、アルキレングリコール類、グリコールエーテル類、含窒素極性化合物類、含硫黄極性化合物類などを用いることができる。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましく、10.0質量%以上40.0質量%以下であることがさらに好ましい。水溶性有機溶剤の含有量(質量%)が3.0質量%未満であると、インクジェット記録装置内でインクが固着してしまい、耐固着性が十分に得られない場合がある。水溶性有機溶剤の含有量(質量%)が50.0質量%超であると、インクの粘度が高くなりすぎて流動性が低下し、インクの供給不良が起きる場合がある。 The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it is water-soluble (preferably one that dissolves in water at 25° C. in any proportion). Specifically, monohydric or polyhydric alcohols, alkylene glycols, glycol ethers, nitrogen-containing polar compounds, sulfur-containing polar compounds, etc. can be used. The content (mass%) of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 3.0% by mass or more and 50.0% by mass or less, and 10.0% by mass or more and 40.0% by mass, based on the total mass of the ink. It is more preferable that it is less than % by mass. If the content (mass %) of the water-soluble organic solvent is less than 3.0 mass %, the ink will stick within the inkjet recording device, and sufficient sticking resistance may not be obtained. If the content (mass %) of the water-soluble organic solvent is more than 50.0 mass %, the viscosity of the ink becomes too high, resulting in decreased fluidity and ink supply failure.
(その他の添加剤)
第1インクには、上記の添加剤以外に、必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、及びキレート化剤などの種々の添加剤を含有させることができる。なかでも、第1インクは界面活性剤を含有することが好ましい。第1インク中の界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上2.0質量%以下であることがさらに好ましい。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などが挙げられる。なかでも、インクの各種物性の調整に用いるため、酸化チタン粒子との親和性が低く、少量で効果をもたらすノニオン性界面活性剤が好ましい。
(Other additives)
In addition to the above-mentioned additives, the first ink may optionally contain a surfactant, a pH adjuster, a rust preventive agent, a preservative, an anti-mold agent, an antioxidant, an anti-reduction agent, an evaporation accelerator, and Various additives such as chelating agents can be included. Among these, it is preferable that the first ink contains a surfactant. The content (% by mass) of the surfactant in the first ink is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, and 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less, based on the total mass of the ink. More preferably, it is 0% by mass or less. Examples of the surfactant include anionic surfactants, cationic surfactants, and nonionic surfactants. Among these, nonionic surfactants are preferred because they have a low affinity with titanium oxide particles and are effective in small amounts because they are used to adjust various physical properties of ink.
(第1インクの物性)
第1インクは、インクジェット方式に適用するインクであるので、その物性を適切に制御することが好ましい。25℃における第1インクの表面張力は、10mN/m以上60mN/m以下であることが好ましく、20mN/m以上40mN/m以下であることがさらに好ましい。第1インクの表面張力は、インク中の界面活性剤の種類や含有量を適宜決定することで、調整できる。また、25℃における第1インクの粘度は、1.0mPa・s以上10.0mPa・s以下であることが好ましい。25℃における第1インクのpHは、7.0以上9.0以下であることが好ましい。第1インクのpHが上記の範囲内であれば、一般式(1)で表される化合物の加水分解によるシラノール基の生成が進むため、酸化チタン粒子及び一般式(1)で表される化合物の弱い親和性が効果的に発揮される。第1インクのpHは、ガラス電極などを搭載した一般的なpHメータで測定することができる。
(Physical properties of first ink)
Since the first ink is an ink applied to an inkjet system, it is preferable to appropriately control its physical properties. The surface tension of the first ink at 25° C. is preferably 10 mN/m or more and 60 mN/m or less, and more preferably 20 mN/m or more and 40 mN/m or less. The surface tension of the first ink can be adjusted by appropriately determining the type and content of the surfactant in the ink. Further, the viscosity of the first ink at 25° C. is preferably 1.0 mPa·s or more and 10.0 mPa·s or less. The pH of the first ink at 25° C. is preferably 7.0 or more and 9.0 or less. If the pH of the first ink is within the above range, the generation of silanol groups by hydrolysis of the compound represented by general formula (1) will proceed, so that titanium oxide particles and the compound represented by general formula (1) will be produced. The weak affinity of is effectively exerted. The pH of the first ink can be measured with a general pH meter equipped with a glass electrode or the like.
<第2インク>
第2インクは、酸化チタン粒子とは異なる色材を含有する。そのため、第2インクは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローなどの色を呈するインク(カラーインク)である。以下、第2インクに用いる各成分について詳細に説明する。
<Second ink>
The second ink contains a coloring material different from the titanium oxide particles. Therefore, the second ink is an ink (color ink) exhibiting colors such as black, cyan, magenta, and yellow. Each component used in the second ink will be described in detail below.
(色材)
第2インクは、酸化チタン粒子以外の色材(以下、白と区別するため、「カラー顔料」や、単に「顔料」とも記す)を含有する。第2インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として0.1質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。
(color material)
The second ink contains a coloring material (hereinafter also referred to as "color pigment" or simply "pigment" to distinguish it from white) other than titanium oxide particles. The pigment content (mass%) in the second ink is preferably 0.1% by mass or more and 15.0% by mass or less, and 1.0% by mass or more and 10.0% by mass, based on the total mass of the ink. It is more preferable that it is the following.
顔料の具体例としては、カーボンブラックなどの無機顔料;アゾ、フタロシアニン、キナクリドン、イソインドリノン、イミダゾロン、ジケトピロロピロール、ジオキサジンなどの有機顔料を挙げることができる。なかでも、カーボンブラック、有機顔料を用いることが好ましい。 Specific examples of pigments include inorganic pigments such as carbon black; organic pigments such as azo, phthalocyanine, quinacridone, isoindolinone, imidazolone, diketopyrrolopyrrole, and dioxazine. Among them, carbon black and organic pigments are preferably used.
顔料の分散方式としては、分散剤として樹脂を用いた樹脂分散顔料や、顔料の粒子表面に親水性基が結合している自己分散顔料などを挙げることができる。また、顔料の粒子表面に樹脂を含む有機基を化学的に結合させた樹脂結合型顔料や、顔料の粒子の表面を樹脂などで被覆したマイクロカプセル顔料などを挙げることができる。なかでも、樹脂結合型顔料やマイクロカプセル顔料ではなく、分散剤としての樹脂を顔料の粒子表面に物理吸着させた樹脂分散顔料を用いることが好ましい。 Examples of pigment dispersion methods include resin-dispersed pigments using a resin as a dispersant, and self-dispersing pigments in which a hydrophilic group is bonded to the particle surface of the pigment. Other examples include resin-bonded pigments in which an organic group containing a resin is chemically bonded to the surface of pigment particles, and microcapsule pigments in which the surface of pigment particles is coated with a resin or the like. Among these, it is preferable to use a resin-dispersed pigment in which a resin as a dispersant is physically adsorbed onto the pigment particle surface, rather than a resin-bonded pigment or a microcapsule pigment.
自己分散顔料としては、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基などのアニオン性基が、顔料の粒子表面に直接又は他の原子団(-R-)を介して結合しているものを用いることができる。アニオン性基は、酸型及び塩型のいずれであってもよく、塩型である場合は、その一部が解離した状態及び全てが解離した状態のいずれであってもよい。アニオン性基が塩型である場合において、カウンターイオンとなるカチオンとしては、アルカリ金属カチオン、アンモニウム、有機アンモニウムなどを挙げることができる。他の原子団(-R-)の具体例としては、炭素原子数1乃至12の直鎖又は分岐のアルキレン基;フェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基;カルボニル基;イミノ基;アミド基;スルホニル基;エステル基;エーテル基などを挙げることができる。また、これらの基を組み合わせた基であってもよい。 As a self-dispersing pigment, one in which an anionic group such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, or a phosphonic acid group is bonded to the particle surface of the pigment directly or via another atomic group (-R-) is used. be able to. The anionic group may be either an acid type or a salt type, and when it is a salt type, it may be either partially or completely dissociated. When the anionic group is a salt type, examples of the cation serving as a counter ion include an alkali metal cation, ammonium, and organic ammonium. Specific examples of other atomic groups (-R-) include linear or branched alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms; arylene groups such as phenylene groups and naphthylene groups; carbonyl groups; imino groups; amide groups; sulfonyl groups. Groups; ester groups; ether groups, etc. can be mentioned. Furthermore, a combination of these groups may be used.
(1価カチオン)
第2インクは、1価カチオンを含有する。1価カチオンとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、有機アンモニウムが挙げられる。なかでも、カリウムイオンを含有することが好ましい。第2インクに複数の1価カチオンを含有させてもよい。この場合の1価カチオンの含有量は、第2インク中の1価カチオンの合計量とする。第2インク中の1価カチオンの含有量(ppm)は、インク全質量を基準として、980ppm以上6,500ppm以下であることが好ましい。第2インク中の1価カチオンの含有量を上記の範囲より大きくすると、塩析により第2インクの保存安定性が得られない場合がある。なお、第2インクが2価以上のカチオンを含有する場合、その含有量は、インク全質量を基準として、10ppm以下であることが好ましい。第2インクは、2価以上のカチオンを含有しなくてもよい。第2インク中の1価カチオンの含有量は、例えば、ICP発光分析やイオンクロマトグラフを用いて各種の1価カチオンの含有量を定量することで、測定することができる。
(monovalent cation)
The second ink contains monovalent cations. Examples of monovalent cations include alkali metal ions, ammonium ions, and organic ammonium. Among these, it is preferable to contain potassium ions. The second ink may contain a plurality of monovalent cations. In this case, the content of monovalent cations is the total amount of monovalent cations in the second ink. The content (ppm) of monovalent cations in the second ink is preferably 980 ppm or more and 6,500 ppm or less based on the total mass of the ink. If the content of monovalent cations in the second ink is larger than the above range, storage stability of the second ink may not be obtained due to salting out. In addition, when the second ink contains a cation having a valence of two or more, the content thereof is preferably 10 ppm or less based on the total mass of the ink. The second ink does not need to contain divalent or higher cations. The content of monovalent cations in the second ink can be measured, for example, by quantifying the content of various monovalent cations using ICP emission spectrometry or ion chromatography.
第2インクに、1価カチオンを含有させるためには、例えば、イオン解離によって1価カチオンを生ずる化合物をインクに添加すればよい。このような化合物としては、例えば、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などを挙げることができる。アルカリ金属塩としては、例えば、フッ素、塩素、臭素などのハロゲンのアルカリ金属塩;炭酸、硫酸、リン酸、硝酸、ホウ酸などの無機酸のアルカリ金属塩;アルカリ金属の水酸化物;酢酸、安息香酸などの有機酸のアルカリ金属塩、などが挙げられる。アンモニウム塩としては、例えば、フッ素、塩素、臭素などのハロゲンのアンモニウム塩;炭酸、硫酸、リン酸、硝酸、ホウ酸などの無機酸のアンモニウム塩;酢酸、安息香酸などの有機酸のアンモニウム塩、などが挙げられる。 In order to make the second ink contain monovalent cations, for example, a compound that generates monovalent cations through ionic dissociation may be added to the ink. Examples of such compounds include alkali metal salts and ammonium salts. Examples of alkali metal salts include alkali metal salts of halogens such as fluorine, chlorine, and bromine; alkali metal salts of inorganic acids such as carbonic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, and boric acid; alkali metal hydroxides; acetic acid, Examples include alkali metal salts of organic acids such as benzoic acid. Examples of ammonium salts include ammonium salts of halogens such as fluorine, chlorine, and bromine; ammonium salts of inorganic acids such as carbonic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, and boric acid; ammonium salts of organic acids such as acetic acid and benzoic acid; Examples include.
第2インク中の1価カチオンの含有量M2は、第1インク中の1価カチオンの含有量M1に対する比率(M2/M1)で、1.4倍以上5.0倍以下である。なかでも、前記比率は、3.0倍以下であることが好ましい。前記M2/M1の値を、上記の範囲とすることで、酸化チタン粒子の凝集を適度に調整して、発色性に優れる2次色画像を記録できる。 The content M 2 of monovalent cations in the second ink is a ratio (M 2 /M 1 ) to the content M 1 of monovalent cations in the first ink, which is 1.4 times or more and 5.0 times or less. be. Among these, the ratio is preferably 3.0 times or less. By setting the value of M 2 /M 1 within the above range, agglomeration of titanium oxide particles can be appropriately controlled and a secondary color image with excellent color development can be recorded.
(樹脂分散剤)
第2インクには、顔料を分散させるための樹脂(樹脂分散剤)を含有させることができる。すなわち、第2インクの色材は、樹脂分散顔料とすることができる。第2インク中の樹脂分散剤の含有量(質量%)は、第2インク全質量を基準として、1.0質量%以上25.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上15.0質量%以下であることがさらに好ましい。なかでも、5.0質量%以上15.0質量%以下であることが特に好ましい。顔料の分散方式が自己分散の場合は、樹脂分散剤を含有しなくてもよい。
(Resin dispersant)
The second ink can contain a resin (resin dispersant) for dispersing the pigment. That is, the coloring material of the second ink can be a resin-dispersed pigment. The content (mass%) of the resin dispersant in the second ink is preferably 1.0% by mass or more and 25.0% by mass or less, and 3.0% by mass or more, based on the total mass of the second ink. It is more preferably 15.0% by mass or less. Among these, the content is particularly preferably 5.0% by mass or more and 15.0% by mass or less. When the dispersion method of the pigment is self-dispersion, it is not necessary to contain a resin dispersant.
樹脂分散剤としては、アニオン性基の作用によって顔料を水性媒体中に分散させ得るものを用いることが好ましい。樹脂分散剤としては、水溶性樹脂を用いることが好ましい。例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレア系樹脂、多糖類、ポリペプチド類などを挙げることができる。なかでも、アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂が好ましく、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステルに由来するユニットで構成されるアクリル系樹脂がさらに好ましい。 As the resin dispersant, it is preferable to use one that can disperse the pigment in an aqueous medium by the action of an anionic group. As the resin dispersant, it is preferable to use a water-soluble resin. Examples include acrylic resins, urethane resins, urea resins, polysaccharides, and polypeptides. Among these, acrylic resins and urethane resins are preferred, and acrylic resins composed of units derived from (meth)acrylic acid or (meth)acrylic acid esters are more preferred.
アクリル系樹脂としては、親水性ユニット及び疎水性ユニットを構成ユニットとして有するものが好ましい。なかでも、(メタ)アクリル酸に由来する親水性ユニットと、芳香環を有する単量体及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方に由来する疎水性ユニットと、を有する樹脂が好ましい。特に、(メタ)アクリル酸に由来する親水性ユニットと、スチレン及びα-メチルスチレンの少なくとも一方の単量体に由来する疎水性ユニットとを有する樹脂が好ましい。これらの樹脂は、顔料との相互作用が生じやすいため、顔料を分散させるための樹脂分散剤として好適に利用することができる。 The acrylic resin preferably has a hydrophilic unit and a hydrophobic unit as constituent units. Among these, resins having a hydrophilic unit derived from (meth)acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one of a monomer having an aromatic ring and a (meth)acrylic acid ester are preferred. Particularly preferred is a resin having a hydrophilic unit derived from (meth)acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one monomer of styrene and α-methylstyrene. Since these resins tend to interact with pigments, they can be suitably used as resin dispersants for dispersing pigments.
親水性ユニットは、アニオン性基などの親水性基を有するユニットである。親水性ユニットは、例えば、親水性基を有する親水性単量体を重合することで形成することができる。親水性基を有する親水性単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボン酸基を有する酸性単量体、これらの酸性単量体の無水物や塩などのアニオン性単量体などを挙げることができる。酸性単量体の塩を構成するカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、有機アンモニウムなどのイオンを挙げることができる。酸性単量体の塩がイオン解離した1価カチオンを利用して、第2インクに1価カチオンを含有させてもよい。 The hydrophilic unit is a unit having a hydrophilic group such as an anionic group. The hydrophilic unit can be formed, for example, by polymerizing a hydrophilic monomer having a hydrophilic group. Specific examples of hydrophilic monomers having a hydrophilic group include acidic monomers having a carboxylic acid group such as (meth)acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and anhydrides of these acidic monomers. Examples include anionic monomers such as monomers and salts. Examples of the cation constituting the salt of the acidic monomer include ions such as lithium, sodium, potassium, ammonium, and organic ammonium. The second ink may contain a monovalent cation by using a monovalent cation obtained by ionically dissociating a salt of an acidic monomer.
疎水性ユニットは、アニオン性基などの親水性基を有しないユニットである。疎水性ユニットは、例えば、アニオン性基などの親水性基を有しない、疎水性単量体を重合することで形成することができる。疎水性単量体の具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、(メタ)アクリル酸ベンジルなどの芳香環を有する単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルなどの(メタ)アクリル酸エステル系単量体などを挙げることができる。 A hydrophobic unit is a unit that does not have a hydrophilic group such as an anionic group. The hydrophobic unit can be formed, for example, by polymerizing a hydrophobic monomer that does not have a hydrophilic group such as an anionic group. Specific examples of hydrophobic monomers include monomers with aromatic rings such as styrene, α-methylstyrene, and benzyl (meth)acrylate; methyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, and ) (meth)acrylic acid ester monomers such as 2-ethylhexyl acrylate.
樹脂分散剤として用いる樹脂の酸価は、0mgKOH/g以上250mgKOH/g以下であることが好ましい。樹脂分散剤の重量平均分子量は、1,000以上30,000以下であることが好ましく、5,000以上15,000以下であることがさらに好ましい。樹脂分散剤の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定されるポリスチレン換算の値である。 The acid value of the resin used as the resin dispersant is preferably 0 mgKOH/g or more and 250 mgKOH/g or less. The weight average molecular weight of the resin dispersant is preferably 1,000 or more and 30,000 or less, more preferably 5,000 or more and 15,000 or less. The weight average molecular weight of the resin dispersant is a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC).
(その他の樹脂)
第2インクには、樹脂分散剤とは異なる樹脂(その他の樹脂)を含有させることができる。第2インク中のその他の樹脂の含有量(質量%)は、第2インク全質量を基準として、0.1質量%以上5.0質量%であることが好ましい。その他の樹脂は、記録される画像の各種特性を向上させる用途で第2インクに含有させることができる。樹脂の形態としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。また、樹脂は、液媒体に溶解しうる溶解性樹脂であってもよく、液媒体中に分散する樹脂粒子であってもよい。樹脂粒子は、色材を内包する必要はない。
(Other resins)
The second ink can contain a resin different from the resin dispersant (other resin). The content (mass%) of other resins in the second ink is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass based on the total mass of the second ink. Other resins can be included in the second ink for purposes of improving various properties of recorded images. Examples of the form of the resin include block copolymers, random copolymers, graft copolymers, and combinations thereof. Further, the resin may be a soluble resin that can be dissolved in a liquid medium, or may be resin particles that are dispersed in a liquid medium. The resin particles do not need to contain coloring material.
その他の樹脂の酸価は、0mgKOH/g以上250mgKOH/g以下であることが好ましい。その他の樹脂の重量平均分子量は、1,000以上30,000以下であることが好ましく、5,000以上15,000以下であることがさらに好ましい。その他の樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定されるポリスチレン換算の値である。 The acid value of the other resins is preferably 0 mgKOH/g or more and 250 mgKOH/g or less. The weight average molecular weight of the other resins is preferably 1,000 or more and 30,000 or less, more preferably 5,000 or more and 15,000 or less. The weight average molecular weights of other resins are polystyrene equivalent values measured by gel permeation chromatography (GPC).
(水性媒体)
第2インクは、水性媒体として水を含有する水性のインクである。第2インクには、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。水としては、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。第2インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。
(aqueous medium)
The second ink is an aqueous ink containing water as an aqueous medium. The second ink can contain an aqueous medium that is water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. As water, it is preferable to use deionized water (ion-exchanged water). The content (mass%) of water in the second ink is preferably 50.0% by mass or more and 95.0% by mass or less, based on the total mass of the ink.
水溶性有機溶剤としては、水溶性(好ましくは、25℃において水に任意の割合で溶解するもの)であれば特に制限はない。具体的には、1価又は多価のアルコール類、アルキレングリコール類、グリコールエーテル類、含窒素極性化合物類、含硫黄極性化合物類などを用いることができる。第2インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、第2インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましく、10.0質量%以上40.0質量%以下であることがさらに好ましい。水溶性有機溶剤の含有量(質量%)が3.0質量%未満であると、インクジェット記録装置内でインクが固着してしまい、耐固着性が十分に得られない場合がある。水溶性有機溶剤の含有量(質量%)が50.0質量%超であると、インクの粘度が高くなりすぎて流動性が低下し、インクの供給不良が起きる場合がある。 The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it is water-soluble (preferably one that dissolves in water at 25° C. in any proportion). Specifically, monohydric or polyhydric alcohols, alkylene glycols, glycol ethers, nitrogen-containing polar compounds, sulfur-containing polar compounds, etc. can be used. The content (mass%) of the water-soluble organic solvent in the second ink is preferably 3.0% by mass or more and 50.0% by mass or less, and 10.0% by mass, based on the total mass of the second ink. More preferably, the content is 40.0% by mass or less. If the content (mass %) of the water-soluble organic solvent is less than 3.0 mass %, the ink will stick within the inkjet recording device, and sufficient sticking resistance may not be obtained. If the content (mass %) of the water-soluble organic solvent is more than 50.0 mass %, the viscosity of the ink becomes too high, resulting in decreased fluidity and ink supply failure.
(その他の添加剤)
第2インクには、上記の添加剤以外に、必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、及びキレート化剤などの種々の添加剤を含有させることができる。なかでも、第2インクは界面活性剤を含有することが好ましい。第2インク中の界面活性剤の含有量(質量%)は、第2インク全質量を基準として、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上2.0質量%以下であることがさらに好ましい。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などが挙げられる。なかでも、インクの各種物性の調整に用いるため、酸化チタン粒子との親和性が低く、少量で効果をもたらすノニオン性界面活性剤が好ましい。
(Other additives)
In addition to the above-mentioned additives, the second ink may optionally contain a surfactant, a pH adjuster, a rust preventive agent, a preservative, a fungicide, an antioxidant, a reduction inhibitor, an evaporation accelerator, and Various additives such as chelating agents can be included. Among these, it is preferable that the second ink contains a surfactant. The content (mass%) of the surfactant in the second ink is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, and 0.1% by mass or more, based on the total mass of the second ink. More preferably, it is 2.0% by mass or less. Examples of the surfactant include anionic surfactants, cationic surfactants, and nonionic surfactants. Among these, nonionic surfactants are preferred because they have a low affinity with titanium oxide particles and are effective in small amounts because they are used to adjust various physical properties of ink.
(第2インクの物性)
第2インクは、インクジェット方式に適用するインクであるので、その物性を適切に制御することが好ましい。25℃における第2インクの表面張力は、10mN/m以上60mN/m以下であることが好ましく、20mN/m以上40mN/m以下であることがさらに好ましい。第2インクの表面張力は、第2インク中の界面活性剤の種類や含有量を適宜決定することで、調整できる。また、25℃における第2インクの粘度は、1.0mPa・s以上10.0mPa・s以下であることが好ましい。25℃における第2インクのpHは、7.0以上11.0以下であることが好ましく、7.0以上9.0以下であることがさらに好ましい。第2インクのpHは、ガラス電極などを搭載した一般的なpHメータで測定することができる。
(Physical properties of second ink)
Since the second ink is an ink applied to an inkjet system, it is preferable to appropriately control its physical properties. The surface tension of the second ink at 25° C. is preferably 10 mN/m or more and 60 mN/m or less, and more preferably 20 mN/m or more and 40 mN/m or less. The surface tension of the second ink can be adjusted by appropriately determining the type and content of the surfactant in the second ink. Further, the viscosity of the second ink at 25° C. is preferably 1.0 mPa·s or more and 10.0 mPa·s or less. The pH of the second ink at 25° C. is preferably 7.0 or more and 11.0 or less, more preferably 7.0 or more and 9.0 or less. The pH of the second ink can be measured with a general pH meter equipped with a glass electrode or the like.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。また、酸化チタン粒子の分散液、及びカラー顔料の分散液を、それぞれ「白顔料分散液」、及び「カラー顔料分散液」と記載する。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples in any way unless it exceeds the gist thereof. Regarding component amounts, "parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified. Further, a dispersion of titanium oxide particles and a dispersion of color pigments will be referred to as a "white pigment dispersion" and a "color pigment dispersion", respectively.
<酸化チタンの準備>
表面処理が施されていない市販の酸化チタン、及び、未処理の酸化チタンを表面処理して調製した酸化チタン粒子を準備した。酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径(D50)は、動的光散乱法による粒度分析計(商品名「Nanotrac WaveII-EX150」、マイクロトラック・ベル製)を使用して測定した。酸化チタン粒子の特性を表1に示す。表1中、TITANIX:JR、JR-600Aは、テイカ製のルチル型酸化チタンの商品名である。
<Preparation of titanium oxide>
Commercially available titanium oxide without surface treatment and titanium oxide particles prepared by surface treating untreated titanium oxide were prepared. The volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of the titanium oxide particles was measured using a dynamic light scattering particle size analyzer (trade name "Nanotrac Wave II-EX150", manufactured by Microtrac Bell). Table 1 shows the properties of the titanium oxide particles. In Table 1, TITANIX:JR and JR-600A are trade names of rutile-type titanium oxide manufactured by Teika.
(アルミナ及びシリカの被覆量の測定)
酸化チタン粒子に占める、アルミナ及びシリカの割合、すなわち、アルミナ及びシリカの被覆量は以下のようにして測定した。準備した酸化チタン粒子を硝酸に添加した液体を試料として、誘導結合プラズマ(ICP)発光分光装置によるアルミニウム及びケイ素元素の定量分析を行った。この際、表面に被覆している原子がすべて酸化物になっていると仮定し、得られたアルミニウム及びケイ素の値をその酸化物、つまりアルミナ及びシリカに換算して質量比率を算出した。
(Measurement of coating amount of alumina and silica)
The proportion of alumina and silica in the titanium oxide particles, that is, the amount of coverage of alumina and silica, was measured as follows. Using a liquid prepared by adding titanium oxide particles to nitric acid as a sample, quantitative analysis of aluminum and silicon elements was performed using an inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometer. At this time, assuming that all the atoms covering the surface were oxides, the obtained values of aluminum and silicon were converted to their oxides, that is, alumina and silica, to calculate the mass ratio.
(酸化チタン粒子1~8)
酸化チタンの表面処理を湿式法により行い、酸化チタン粒子1~8を製造した。湿式法による表面処理は、未処理の酸化チタンに、表面処理剤(アルミン酸ナトリウムやケイ酸ナトリウムなど)を接触させるもので、表面処理剤の使用量や比率を適宜調整することで、任意の比率に表面処理を施した。
(Titanium oxide particles 1 to 8)
Titanium oxide particles 1 to 8 were produced by surface treatment of titanium oxide by a wet method. In surface treatment using the wet method, untreated titanium oxide is brought into contact with a surface treatment agent (sodium aluminate, sodium silicate, etc.), and by adjusting the amount and ratio of the surface treatment agent used, arbitrary Surface treatment was applied to the ratio.
具体的には、表面処理が施されていない、ルチル型の酸化チタン(商品名「TITANIX JR」、テイカ製)300部、及び、純水700部をホモジナイザーで混合した。そして、撹拌しながら90℃に昇温し、水酸化カリウム(pH調整剤)を添加して、pHを10.5に調整した。次に、ケイ酸ナトリウムを添加して、希硫酸(pH調整剤)を約1時間かけて添加することで、pHを5.0に調整した。約1時間反応を継続させた。その後、90℃で、アルミン酸ナトリウムを少量ずつ添加した。この際、pHを維持するために、希硫酸を併用してpHを6.0以上8.0以下に維持した。アルミン酸ナトリウムの添加後、約1時間反応を継続し、分散液を得た。前記分散液を25℃まで冷却した後、遠心分離機による沈降と、イオン交換水への再分散を繰り返すことで精製し、120℃で乾燥させることで、アルミナ及びシリカの少なくとも一方で表面処理が施された各酸化チタン粒子を得た。 Specifically, 300 parts of rutile-type titanium oxide (trade name "TITANIX JR", manufactured by Teika), which has not been subjected to surface treatment, and 700 parts of pure water were mixed using a homogenizer. Then, the temperature was raised to 90° C. while stirring, and potassium hydroxide (pH adjuster) was added to adjust the pH to 10.5. Next, sodium silicate was added and dilute sulfuric acid (pH adjuster) was added over about 1 hour to adjust the pH to 5.0. The reaction continued for about 1 hour. Thereafter, sodium aluminate was added little by little at 90°C. At this time, in order to maintain the pH, dilute sulfuric acid was used in combination to maintain the pH between 6.0 and 8.0. After the addition of sodium aluminate, the reaction was continued for about 1 hour to obtain a dispersion. After cooling the dispersion liquid to 25°C, it is purified by repeating sedimentation using a centrifuge and redispersion in ion-exchanged water, and then dried at 120°C, whereby at least one of alumina and silica is surface-treated. Each treated titanium oxide particle was obtained.
(酸化チタン粒子9)
市販のルチル型酸化チタン粒子(商品名「TITANIX JR-600A」、テイカ製、アルミナで表面処理が施されているもの)を、酸化チタン粒子9として用いた。表1に酸価チタン粒子9の特性を合わせて示す。
(Titanium oxide particles 9)
Commercially available rutile-type titanium oxide particles (trade name "TITANIX JR-600A", made by Teika, surface treated with alumina) were used as the titanium oxide particles 9. Table 1 also shows the characteristics of the acid value titanium particles 9.
(酸化チタン粒子10)
市販のルチル型酸化チタン粒子(商品名「TITANIX JR」、テイカ製、表面処理が施されていないもの)を、酸化チタン粒子10として用いた。表1に酸化チタン粒子10の特性を合わせて示す。
(Titanium oxide particles 10)
Commercially available rutile-type titanium oxide particles (trade name "TITANIX JR", manufactured by Teika, without surface treatment) were used as the titanium oxide particles 10. Table 1 also shows the characteristics of the titanium oxide particles 10.
<一般式(1)で表される化合物の準備>
一般式(1)で表される化合物を以下の手順で合成した。一般式(1)で表される化合物として合成した化合物、及び、比較化合物の合成条件、及び構造を、それぞれ表2及び表3に示す。一般式(1)で表される化合物は、原料(ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルなど)をアリル化及びヒドロシリル化することによって合成することができる。
<Preparation of compound represented by general formula (1)>
A compound represented by general formula (1) was synthesized by the following procedure. The synthesis conditions and structures of the compound synthesized as the compound represented by general formula (1) and the comparative compound are shown in Tables 2 and 3, respectively. The compound represented by general formula (1) can be synthesized by allylating and hydrosilylating a raw material (polyalkylene glycol monoalkyl ether, etc.).
(化合物1~10、比較化合物11)
撹拌子及び窒素導入管を備えた3つ口フラスコに、表2に示す原料、塩基、及び溶媒を入れ、25℃で30分撹拌した。「水素化ナトリウム」としては、60%水素化ナトリウムのパラフィン分散液を用い、表2に示す水素化ナトリウムの使用量となるように分散液を用いた。そして、表2に示す臭化物を滴下しながら25℃で撹拌し、滴下終了後12時間撹拌を続け、反応物を含む溶液を得た。前記反応物を含む溶液から、未反応の水素化ナトリウム及び中和物(臭化ナトリウム)をろ別した後、減圧によりテトラヒドロフラン(THF)を除去し、濃縮物を得た。前記濃縮物を純水500部に溶解させ、この水溶液をヘキサン200mLで3回抽出した後、ジクロロメタン200mLで抽出した。生成物を含む溶媒を硫酸マグネシウムの添加により乾燥し、減圧して濃縮することで、アリル化した化合物をそれぞれ得た(アリル化の工程)。
(Compounds 1 to 10, comparative compound 11)
The raw materials, base, and solvent shown in Table 2 were placed in a three-necked flask equipped with a stirring bar and a nitrogen inlet tube, and the mixture was stirred at 25° C. for 30 minutes. As "sodium hydride", a paraffin dispersion of 60% sodium hydride was used, and the dispersion was used so that the amount of sodium hydride used was as shown in Table 2. Then, the bromide shown in Table 2 was added dropwise while stirring at 25° C., and stirring was continued for 12 hours after the completion of the addition to obtain a solution containing the reactant. After filtering off unreacted sodium hydride and neutralized product (sodium bromide) from the solution containing the reactants, tetrahydrofuran (THF) was removed under reduced pressure to obtain a concentrate. The concentrate was dissolved in 500 parts of pure water, and this aqueous solution was extracted three times with 200 mL of hexane, and then extracted with 200 mL of dichloromethane. The solvent containing the product was dried by adding magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain each allylated compound (allylation step).
撹拌子及びアルゴン導入管を備え、不動態化処理をした乾燥丸底フラスコに、表2に示すアリル化した原料及びシラン化合物を入れ、85℃で撹拌した。そして、65mmol/L塩化白金酸・一水和物のイソプロピルアルコール水溶液を0.54部添加し、85℃で5時間加熱した。反応終了後、混合物を25℃まで放冷し、減圧により過剰のシラン化合物を除去した。残留物をトリエトキシシランによって不動態化処理を行ったシリカゲルを担体として、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、各化合物を得た(ヒドロシリル化の工程)。カラムクロマトグラフィーによる精製の際には、酢酸エチル/ヘキサン/エタノール=85/15/5(体積基準)の溶離液を利用した。 The allylated raw materials and silane compound shown in Table 2 were placed in a passivated dry round bottom flask equipped with a stirring bar and an argon inlet tube, and stirred at 85°C. Then, 0.54 parts of an aqueous isopropyl alcohol solution of 65 mmol/L chloroplatinic acid monohydrate was added, and the mixture was heated at 85° C. for 5 hours. After the reaction was completed, the mixture was allowed to cool to 25°C, and excess silane compound was removed under reduced pressure. The residue was purified by column chromatography using silica gel passivated with triethoxysilane as a carrier to obtain each compound (hydrosilylation step). For purification by column chromatography, an eluent of ethyl acetate/hexane/ethanol = 85/15/5 (by volume) was used.
(比較化合物12)
撹拌子、還流コンデンサー、及びアルゴン導入管を備えた3つ口フラスコに、表2に示す原料、及び溶媒を入れ、原料を溶解させた。表2に示す臭化物を80℃で約1時間かけて撹拌しながら滴下し、30分間還流させた。反応終了後、減圧によりTHFを除去し、純水300部及び表2に示す塩基を添加した。得られた反応物を含む液体を室温まで放冷し、ジエチルエーテル200mLで2回抽出した。生成物を含む溶媒を硫酸マグネシウムの添加により乾燥し、減圧して濃縮することで、アリル化した化合物を得た。ヒドロシリル化の工程については、化合物1~10、及び比較化合物11と同様の手順で行い、比較化合物12を得た。
(Comparative compound 12)
The raw materials and solvent shown in Table 2 were placed in a three-necked flask equipped with a stirring bar, a reflux condenser, and an argon inlet tube, and the raw materials were dissolved. The bromides shown in Table 2 were added dropwise at 80° C. over about 1 hour with stirring, and the mixture was refluxed for 30 minutes. After the reaction was completed, THF was removed under reduced pressure, and 300 parts of pure water and the base shown in Table 2 were added. The resulting liquid containing the reaction product was allowed to cool to room temperature and extracted twice with 200 mL of diethyl ether. The solvent containing the product was dried by adding magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain the allylated compound. The hydrosilylation step was carried out in the same manner as for Compounds 1 to 10 and Comparative Compound 11 to obtain Comparative Compound 12.
(比較化合物13)
撹拌子及び窒素導入管を備えた3つ口フラスコに、表2に示す原料、及び溶媒を入れ、原料を溶解させた。混合物を55℃で3時間撹拌し、反応終了後、減圧により溶媒を除去し、濃縮物を得た。前記濃縮物にエタノール100部を添加して、ろ過し、残留物をエタノールで洗浄することで不純物を取り除いた。ろ液を減圧することで液体成分を除去し、アリル化した化合物を得た。ヒドロシリル化の工程については、化合物1~10、及び比較化合物11と同様の手順で行い、比較化合物13を得た。
(Comparative compound 13)
The raw materials and solvent shown in Table 2 were placed in a three-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen introduction tube, and the raw materials were dissolved. The mixture was stirred at 55° C. for 3 hours, and after the reaction was completed, the solvent was removed under reduced pressure to obtain a concentrate. 100 parts of ethanol was added to the concentrate, filtered, and the residue was washed with ethanol to remove impurities. The liquid component was removed by reducing the pressure of the filtrate, and an allylated compound was obtained. The hydrosilylation step was carried out in the same manner as for Compounds 1 to 10 and Comparative Compound 11 to obtain Comparative Compound 13.
(比較化合物14)
ビニルトリエトキシシラン(商品名「KBE-1003」、信越化学工業製)を比較化合物14として用いた。この化合物は、一般式(1)に含まれない構造を持つシランカップリング剤である。
(Comparative compound 14)
Vinyltriethoxysilane (trade name "KBE-1003", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as Comparative Compound 14. This compound is a silane coupling agent having a structure not included in general formula (1).
<白顔料分散液の調製>
下記の手順で白顔料分散液を製造した。顔料分散液の製造条件を表4及び5に示す。
<Preparation of white pigment dispersion>
A white pigment dispersion was produced by the following procedure. The conditions for producing the pigment dispersion are shown in Tables 4 and 5.
(白顔料分散液1~32)
表4に示す酸化チタン粒子40.0%、一般式(1)で表される化合物、及び成分の合計が100.0%となるイオン交換水を混合し、ホモジナイザーを用いて予備分散を行った。その後、0.5mmジルコニアビーズを用いて25℃、ペイントシェーカーで12時間分散処理(本分散)を行った。ジルコニアビーズをろ別し、必要に応じてイオン交換水を適量加え、酸化チタン粒子の含有量が40.0%の白顔料分散液1~32を調製した。
(White pigment dispersion 1 to 32)
40.0% of the titanium oxide particles shown in Table 4, the compound represented by general formula (1), and ion-exchanged water for a total of 100.0% of the components were mixed, and preliminary dispersion was performed using a homogenizer. . Thereafter, dispersion treatment (main dispersion) was performed using 0.5 mm zirconia beads at 25° C. in a paint shaker for 12 hours. The zirconia beads were filtered and an appropriate amount of ion-exchanged water was added as needed to prepare white pigment dispersions 1 to 32 containing 40.0% titanium oxide particles.
(白顔料分散液33)
表4に示す種類の酸化チタン粒子40.0%、及びイオン交換水60.0%を混合し、ホモジナイザーを用いて予備分散を行った。その後、酸化チタン粒子を分散させるための樹脂分散剤(商品名「フローレンG700」、酸価:60mgKOH/g、共栄社化学製)を添加して、混合物を得た。この混合物を、0.5mmジルコニアビーズを充填したペイントシェーカーを用いて12時間分散処理(本分散)を行い、酸化チタン粒子の含有量が40.0%の白顔料分散液33を調製した。
(White pigment dispersion liquid 33)
40.0% of titanium oxide particles of the types shown in Table 4 and 60.0% of ion-exchanged water were mixed and predispersed using a homogenizer. Thereafter, a resin dispersant for dispersing titanium oxide particles (trade name: "Floren G700", acid value: 60 mgKOH/g, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was added to obtain a mixture. This mixture was subjected to a dispersion treatment (main dispersion) for 12 hours using a paint shaker filled with 0.5 mm zirconia beads to prepare a white pigment dispersion 33 having a content of titanium oxide particles of 40.0%.
(白顔料分散液34)
特許文献1の実施例3の顔料3kの調製方法に準じて白顔料分散液を調製した。具体的には、酸化チタン粒子1の代わりに酸化チタン粒子4を用いること、また、分散剤として化合物4の代わりに化合物3を用いること以外は、白顔料分散液1と同様に白顔料分散液を調製した。得られた白顔料分散液を撹拌しながら35℃の送風による乾燥で水分を除去した後、105℃のオーブンで4時間15分乾燥し、酸化チタン粒子の粉体を得た。前記酸化チタン粒子の粉体を適量のイオン交換水で再分散させ、酸化チタン粒子の含有量が40.0%の白顔料分散液34を調製した。
(White pigment dispersion liquid 34)
A white pigment dispersion was prepared according to the method for preparing pigment 3k in Example 3 of Patent Document 1. Specifically, a white pigment dispersion liquid was prepared in the same manner as white pigment dispersion liquid 1, except that titanium oxide particles 4 were used instead of titanium oxide particles 1, and compound 3 was used instead of compound 4 as a dispersant. was prepared. The obtained white pigment dispersion was dried by blowing air at 35° C. while stirring to remove moisture, and then dried in an oven at 105° C. for 4 hours and 15 minutes to obtain a powder of titanium oxide particles. The titanium oxide particle powder was redispersed with an appropriate amount of ion-exchanged water to prepare a
<カラー顔料分散液の調製>
(カラー顔料分散液1~4)
表6に示す種類及び量の顔料、分散剤、及び成分の合計が100.0%となるイオン交換水を混合し、ホモジナイザーを用いて予備分散を行った。分散剤としては、顔料親和性基を有する共重合体(商品名「DISPERBYK-199」、ビックケミー・ジャパン製)を用いた。その後、0.5mmジルコニアビーズを用いて25℃、ペイントシェーカーで12時間分散処理(本分散)を行った。ジルコニアビーズをろ別し、必要に応じてイオン交換水を適量加え、カラー顔料分散液1~4を調製した。
<Preparation of color pigment dispersion>
(Color pigment dispersion 1 to 4)
Pigments of the type and amount shown in Table 6, dispersant, and ion-exchanged water for a total of 100.0% of the components were mixed, and preliminary dispersion was performed using a homogenizer. As the dispersant, a copolymer having a pigment affinity group (trade name "DISPERBYK-199", manufactured by BYK Chemie Japan) was used. Thereafter, dispersion treatment (main dispersion) was performed using 0.5 mm zirconia beads at 25° C. in a paint shaker for 12 hours. The zirconia beads were filtered and an appropriate amount of ion-exchanged water was added as needed to prepare color pigment dispersions 1 to 4.
(カラー顔料分散液5)
カラー顔料分散液5としては、市販の顔料分散液(商品名「Cab-O-Jet 400」、キャボット製、顔料の含有量15.0%)に、イオン交換水を混合して顔料の含有量を14.0%としたものを用いた。上記の顔料分散液には、顔料(カーボンブラック)の粒子表面に他の原子団を介してホスホン酸基が結合した自己分散顔料が含まれている。
(Color pigment dispersion 5)
As the color pigment dispersion 5, ion-exchanged water was mixed with a commercially available pigment dispersion (trade name "Cab-O-Jet 400", manufactured by Cabot, pigment content 15.0%) to adjust the pigment content. 14.0% was used. The above pigment dispersion liquid contains a self-dispersing pigment in which a phosphonic acid group is bonded to the particle surface of a pigment (carbon black) via another atomic group.
<アルミナ粒子を含む液体の調製>
アルミナ粒子を含む液体は、特許文献2の実施例1のインク3の調製方法を参考に調製した。具体的には、両性アルミナ粒子(商品名「Dispal 23N4-80」、分散粒子径90nm、Sasol製)の含有量が10%であるアルミナ粒子分散液を用意した。前記アルミナ粒子分散液のpHを、強酸(1mol/L塩酸)によって4.0に調整し、前記アルミナ粒子分散液をプロペラミキサーで均一になるまで混合し、ビーズミルを用いて粉砕し、アルミナ粒子を含む液体(アルミナ粒子の含有量:10%)を得た。
<Preparation of liquid containing alumina particles>
The liquid containing alumina particles was prepared with reference to the method for preparing ink 3 in Example 1 of Patent Document 2. Specifically, an alumina particle dispersion containing 10% of amphoteric alumina particles (trade name "Dispal 23N4-80", dispersed particle diameter 90 nm, manufactured by Sasol) was prepared. The pH of the alumina particle dispersion was adjusted to 4.0 with a strong acid (1 mol/L hydrochloric acid), the alumina particle dispersion was mixed with a propeller mixer until it became uniform, and the alumina particles were pulverized using a bead mill. A liquid (alumina particle content: 10%) was obtained.
<第1インク及び第2インクの調製>
表7~表9の上段に示す種類及び量の各成分を混合し、撹拌した。ビニブラン2685(商品名)は、日信化学工業製のアクリルエマルジョン(アクリル樹脂粒子の含有量:30%)の商品名である。アセチレノールE60(商品名)は、川研ファインケミカル製のノニオン性界面活性剤である。水酸化カリウムを含む液体は、表7~表9の下段に示す1価カチオンの含有量となるように水酸化カリウムを加えたイオン交換水であり、成分の合計が100.0%となるように、残量を添加した。その後、ポアサイズ5.0μmのメンブレンフィルタ(ザルトリウス製)にて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。各インクのpHは、pHメータ(商品名「ポータブル型pHメータD-74」、堀場製作所製)を用いて測定した。第1インクのpHは、7.0~9.0の範囲内であり、第2インクのpHは、7.0~11.0の範囲内であった。
<Preparation of first ink and second ink>
The types and amounts of each component shown in the upper row of Tables 7 to 9 were mixed and stirred. Viniblan 2685 (trade name) is the trade name of an acrylic emulsion (acrylic resin particle content: 30%) manufactured by Nissin Chemical Industry. Acetylenol E60 (trade name) is a nonionic surfactant manufactured by Kawaken Fine Chemicals. The liquid containing potassium hydroxide is ion-exchanged water to which potassium hydroxide has been added so that the content of monovalent cations shown in the lower part of Tables 7 to 9 is obtained, and the total content of the components is 100.0%. The remaining amount was added to. Thereafter, pressure filtration was performed using a membrane filter (manufactured by Sartorius) with a pore size of 5.0 μm to prepare each ink. The pH of each ink was measured using a pH meter (trade name "Portable pH Meter D-74", manufactured by Horiba, Ltd.). The pH of the first ink was within the range of 7.0 to 9.0, and the pH of the second ink was within the range of 7.0 to 11.0.
(インク中の1価カチオンの含有量の算出)
インク中の1価カチオンの含有量の測定は、ICP発光分析により行った。具体的には、調製した各インクの顔料の含有量が0.04%となるようにイオン交換水で希釈し、ICP発光分析装置(商品名「SPS5100 ICP-OES」、SIIナノテクノロジー製)を使用して各種の1価カチオンの含有量を定量した。また、1価カチオンのうち、アンモニウムイオンの含有量は、イオンクロマトグラフ(商品名「DX-320」、ダイオネクス製)を用いて測定した。そして、定量した1価カチオンの含有量から、インク中の1価カチオンの含有量(ppm)を算出した。表7~表9の下段に各インクの特性とともに、1価カチオンの含有量をまとめて示す。
(Calculation of monovalent cation content in ink)
The content of monovalent cations in the ink was measured by ICP emission spectrometry. Specifically, each prepared ink was diluted with ion-exchanged water so that the pigment content was 0.04%, and an ICP emission spectrometer (trade name "SPS5100 ICP-OES", manufactured by SII Nano Technology) was used. was used to quantify the content of various monovalent cations. Further, among the monovalent cations, the content of ammonium ions was measured using an ion chromatograph (trade name "DX-320", manufactured by Dionex). Then, the content (ppm) of monovalent cations in the ink was calculated from the quantified content of monovalent cations. The lower rows of Tables 7 to 9 summarize the characteristics of each ink as well as the content of monovalent cations.
<評価>
上記で得られた各インクを表10の左側に示す組み合わせで用いて、以下の各項目の評価を行った。本発明においては、以下の各項目の評価基準で「A」、及び「B」を許容できるレベル、「C」を許容できないレベルとした。評価結果を表10に示す。
<Evaluation>
Using the inks obtained above in the combinations shown on the left side of Table 10, the following items were evaluated. In the present invention, "A" and "B" were defined as acceptable levels, and "C" was defined as unacceptable levels based on the evaluation criteria for each item below. The evaluation results are shown in Table 10.
(インクの保存安定性)
調製したインク中の酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径を測定した(「保存前の粒子径」とする)。各インクを密閉容器に入れ、70℃で3日間保存した。インクを25℃に戻した後、酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径を再び測定した(「保存後の粒子径」とする)。酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径は、上記の測定条件、及び装置を用いて測定した。そして、「粒子径変化率」(%)=100×(「保存後の粒子径」-「保存前の粒子径」)/(「保存前の粒子径」)の式に基づいて粒子径変化率を算出し、以下に示す評価基準にしたがってインクの保存安定性を評価した。
A:粒子径変化率が、20%以下であった。
B:粒子径変化率が、20%を超えて30%以下であった。
C:粒子径変化率が、30%を超えていた。
(Ink storage stability)
The volume-based cumulative 50% particle diameter of the titanium oxide particles in the prepared ink was measured (referred to as "particle diameter before storage"). Each ink was placed in a sealed container and stored at 70°C for 3 days. After the ink was returned to 25° C., the volume-based cumulative 50% particle diameter of the titanium oxide particles was measured again (referred to as "particle diameter after storage"). The volume-based cumulative 50% particle diameter of the titanium oxide particles was measured using the above measurement conditions and apparatus. Then, the particle diameter change rate is determined based on the formula: "Particle diameter change rate" (%) = 100 x ("Particle diameter after storage" - "Particle diameter before storage") / ("Particle diameter before storage") was calculated, and the storage stability of the ink was evaluated according to the evaluation criteria shown below.
A: The particle diameter change rate was 20% or less.
B: The particle diameter change rate was more than 20% and less than 30%.
C: The particle diameter change rate exceeded 30%.
(発色性)
上記で調製した各インクをインクカートリッジに充填し、熱エネルギーの作用によりインクを吐出する記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置(商品名「PIXUS PRO 10-S」、キヤノン製)にセットした。この装置は、シリアル方式で記録を行うものであり、記録ヘッドの主走査方向に直交する副走査方向(記録媒体の搬送方向)に沿って、複数の吐出口列が配置されている。第1インク、及び第2インクのインクカートリッジを、それぞれの吐出口列が隣り合う位置となるように、装置にセットした。本実施例においては、1/600インチ×1/600インチの単位領域(1画素)に、3.8ngのインク滴を4滴付与する条件で記録した画像を、記録デューティが100%であると定義する。この条件で、マルチパス記録(記録媒体の単位領域へのインクの付与を、記録ヘッドと記録媒体との複数回の相対走査に分けて行う)により以下の評価用画像を記録した。
(color development)
Each ink prepared above was filled into an ink cartridge, and the cartridge was set in an ink jet recording apparatus (trade name: "PIXUS PRO 10-S", manufactured by Canon) equipped with a recording head that ejects ink by the action of thermal energy. This apparatus performs printing in a serial manner, and a plurality of ejection port arrays are arranged along a sub-scanning direction (a printing medium conveyance direction) orthogonal to a main scanning direction of a printing head. Ink cartridges for the first ink and the second ink were set in the apparatus so that their ejection port rows were located adjacent to each other. In this example, an image recorded under the condition that four ink droplets of 3.8 ng are applied to a unit area (one pixel) of 1/600 inch x 1/600 inch is recorded when the recording duty is 100%. Define. Under these conditions, the following evaluation images were printed by multi-pass printing (applying ink to a unit area of the printing medium is performed by dividing the printing head and the printing medium into multiple relative scans).
記録条件1として、第1インク及び第2インクを異なる記録パスで重ねて付与する条件で評価用画像を記録した。第1インクは、副走査方向における上流側の吐出口列のうち1/2に当たる吐出口から吐出するように設定した。また、第2インクは、副走査方向における下流側の吐出口列のうち1/2に当たる吐出口から吐出するように設定した。そして、白インクの記録デューティが100%であるベタ画像に重なるように、カラーインクの記録デューティが100%であるベタ画像を記録した。得られた記録物を120℃のオーブンで10分乾燥し、評価用画像を得た。 As recording condition 1, an evaluation image was recorded under conditions in which the first ink and the second ink were applied overlappingly in different recording passes. The first ink was set to be ejected from one-half of the ejection ports on the upstream side in the sub-scanning direction. Further, the second ink was set to be ejected from one-half of the ejection ports on the downstream side in the sub-scanning direction. Then, a solid image with a color ink recording duty of 100% was recorded so as to overlap the solid image with a white ink recording duty of 100%. The obtained recorded matter was dried in an oven at 120° C. for 10 minutes to obtain an image for evaluation.
記録条件2として、第1インク及び第2インクを同一の記録パスで重ねて付与する条件で評価用画像を記録した。そして、白インクの記録デューティが100%であるベタ画像に重なるように、カラーインクの記録デューティが100%であるベタ画像を記録した。得られた記録物を120℃のオーブンで10分乾燥し、記録デューティの合計が200%の評価用画像を得た。 As recording condition 2, an evaluation image was recorded under conditions in which the first ink and the second ink were applied overlappingly in the same recording pass. Then, a solid image with a color ink recording duty of 100% was recorded so as to overlap the solid image with a white ink recording duty of 100%. The obtained recorded matter was dried in an oven at 120° C. for 10 minutes to obtain an evaluation image with a total recording duty of 200%.
上記で得られた評価用画像における2次色画像について、蛍光分光濃度計(商品名「FD-7」、コニカミノルタジャパン製)を使用して、Lab表色系におけるL*、a*、及びb*を測定した。そして、C*={(L*)2+(a*)2+(b*)2}1/2の式に基づいて彩度C*を算出し、以下に示す評価基準にしたがって画像の発色性を評価した。画像の彩度C*の値が高いほど、画像の発色性が良いことを意味する。
A:画像の彩度C*の値が、45以上であった。
B:画像の彩度C*の値が、35以上45未満であった。
C:画像の彩度C*の値が、35未満であった。
Regarding the secondary color image in the evaluation image obtained above, L * , a * , and b * was measured. Then, saturation C * is calculated based on the formula C * = {(L * ) 2 + (a * ) 2 + (b * ) 2 } 1/2 , and the color development of the image is evaluated according to the evaluation criteria shown below. The gender was evaluated. The higher the value of image saturation C * , the better the color development of the image.
A: The value of chroma C * of the image was 45 or more.
B: The chroma C * value of the image was 35 or more and less than 45.
C: The value of chroma C * of the image was less than 35.
Claims (6)
第1インクを前記記録媒体に付与する工程、及び前記第1インクを付与する領域の少なくとも一部に重なるように、第2インクを前記記録媒体に付与する工程を有し、
前記第1インクが、酸化チタン粒子、及び前記酸化チタン粒子の分散剤を含有する水性インクであり、
前記酸化チタン粒子が、その表面の少なくとも一部がアルミナ及びシリカで被覆された酸化チタンであり、
前記酸化チタン粒子の分散剤が、下記一般式(1)で表される化合物であり、
前記第1インク中の、1価カチオンの含有量M1(ppm)が、700ppm以上1,300ppm以下であり、
前記第2インクが、前記酸化チタン粒子とは異なる色材を含有する水性インクであり、
前記第2インク中の1価カチオンの含有量M2が、前記第1インク中の1価カチオンの含有量M1に対する比率(M2/M1)で、1.4倍以上5.0倍以下であることを特徴とするインクジェット記録方法。
(一般式(1)中、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1乃至4のアルキル基である。R4はそれぞれ独立に、炭素数2乃至4のアルキレン基である。Xは、単結合、又は炭素数1乃至6のアルキレン基である。nは6乃至24である。aは1乃至3であり、bは0乃至2であり、a+b=3である。) An inkjet recording method that records an image on a recording medium by ejecting ink from an inkjet recording head,
a step of applying a first ink to the recording medium, and a step of applying a second ink to the recording medium so as to overlap at least a part of the area to which the first ink is applied,
The first ink is an aqueous ink containing titanium oxide particles and a dispersant for the titanium oxide particles,
The titanium oxide particles are titanium oxide whose surfaces are at least partially coated with alumina and silica,
The dispersant for the titanium oxide particles is a compound represented by the following general formula (1),
The content M 1 (ppm) of monovalent cations in the first ink is 700 ppm or more and 1,300 ppm or less,
The second ink is an aqueous ink containing a coloring material different from the titanium oxide particles,
The ratio (M 2 /M 1 ) of the content M 2 of monovalent cations in the second ink to the content M 1 of monovalent cations in the first ink is 1.4 times or more and 5.0 times An inkjet recording method characterized by the following.
(In general formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 4 is each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms. It is an alkylene group. X is a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. n is 6 to 24; a is 1 to 3; b is 0 to 2; )
第1インクを前記記録媒体に付与する手段、及び前記第1インクを付与する領域の少なくとも一部に重なるように、第2インクを前記記録媒体に付与する手段を備え、
前記第1インクが、酸化チタン粒子、及び前記酸化チタン粒子の分散剤を含有する水性インクであり、
前記酸化チタン粒子が、その表面の少なくとも一部がアルミナ及びシリカで被覆された酸化チタンであり、
前記酸化チタン粒子の分散剤が、下記一般式(1)で表される化合物であり、
前記第1インク中の、1価カチオンの含有量M1(ppm)が、700ppm以上1,300ppm以下であり、
前記第2インクが、前記酸化チタン粒子とは異なる色材を含有する水性インクであり、
前記第2インク中の1価カチオンの含有量M2が、前記第1インク中の1価カチオンの含有量M1に対する比率(M2/M1)で、1.4倍以上5.0倍以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。
(一般式(1)中、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1乃至4のアルキル基である。R4はそれぞれ独立に、炭素数2乃至4のアルキレン基である。Xは、単結合、又は炭素数1乃至6のアルキレン基である。nは6乃至24である。aは1乃至3であり、bは0乃至2であり、a+b=3である。) An inkjet recording device used to record an image on a recording medium by ejecting ink from an inkjet recording head, the inkjet recording device comprising:
comprising means for applying a first ink to the recording medium, and means for applying a second ink to the recording medium so as to overlap at least a part of the area to which the first ink is applied;
The first ink is an aqueous ink containing titanium oxide particles and a dispersant for the titanium oxide particles,
The titanium oxide particles are titanium oxide whose surfaces are at least partially coated with alumina and silica,
The dispersant for the titanium oxide particles is a compound represented by the following general formula (1),
The content M 1 (ppm) of monovalent cations in the first ink is 700 ppm or more and 1,300 ppm or less,
The second ink is an aqueous ink containing a coloring material different from the titanium oxide particles,
The ratio (M 2 /M 1 ) of the content M 2 of monovalent cations in the second ink to the content M 1 of monovalent cations in the first ink is 1.4 times or more and 5.0 times An inkjet recording device characterized by the following.
(In general formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 4 is each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms. It is an alkylene group. X is a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. n is 6 to 24; a is 1 to 3; b is 0 to 2; )
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022030262A JP2023125909A (en) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | Inkjet recording method, and inkjet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022030262A JP2023125909A (en) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | Inkjet recording method, and inkjet recording device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023125909A true JP2023125909A (en) | 2023-09-07 |
Family
ID=87887412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022030262A Pending JP2023125909A (en) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | Inkjet recording method, and inkjet recording device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023125909A (en) |
-
2022
- 2022-02-28 JP JP2022030262A patent/JP2023125909A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100518990B1 (en) | Liquid Composition, Ink Set, Method of Forming Colored Portion in Recording Medium and Ink-Jet Rocording Apparatus | |
US6746114B2 (en) | Ink set, process for forming colored portion and ink-jet recording apparatus | |
US6719420B2 (en) | Liquid composition, ink set, method for forming colored portion on recording medium, and ink-jet recording apparatus | |
WO2006001543A1 (en) | Recording method, ink cartridge and method for image formation | |
CN103289470A (en) | Inkjet recording ink composition and recorded matter | |
JP2017222143A (en) | Ink jet recording method | |
JP2012516912A (en) | Inkjet ink with increased optical density | |
JP4498222B2 (en) | Inkjet recording method | |
JP2018002786A (en) | Ink, ink set, and image-forming set | |
JP2023125909A (en) | Inkjet recording method, and inkjet recording device | |
JP2002332438A (en) | Inkset, ink cartridge, printing unit, method for forming colored part on medium to be printed and ink-jet printer | |
JP7451634B2 (en) | Water-based ink, ink cartridge, and inkjet recording method | |
JP3631220B2 (en) | Ink set and method for forming colored portion | |
JP7451633B2 (en) | Water-based ink, ink cartridge, inkjet recording method, titanium oxide particle dispersion, titanium oxide particle dispersion manufacturing method, and water-based ink manufacturing method | |
JP7071149B2 (en) | Inkjet recording method and inkjet recording device | |
JP2006341407A (en) | Inkjet recording method | |
EP4163341A1 (en) | Aqueous ink, ink cartridge and ink jet recording method | |
JP2023055646A (en) | Aqueous ink, ink cartridge and ink jet recording method | |
US20240327664A1 (en) | Aqueous ink, ink cartridge and ink jet recording method | |
JP3799291B2 (en) | Liquid composition, ink set, and method for forming colored portion on recording medium | |
US20230108942A1 (en) | Aqueous ink, ink cartridge and ink jet recording method | |
EP4163342A1 (en) | Aqueous ink, ink cartridge, ink jet recording method, titanium oxide particle dispersion, method for producing titanium oxide particle dispersion and method for producing aqueous ink | |
JP2023079728A (en) | Method for producing dispersion liquid of titanium oxide particles, method for producing ink, and inkjet recording method | |
JP2023125910A (en) | Inkjet recording method, and inkjet recording device | |
JP2023055675A (en) | Method for producing titanium oxide particle dispersion, method for producing ink, and ink jet recording method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20231213 |