JP3988479B2 - Ink composition - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク組成物、特には、インクジェット記録用専用紙への印刷に適した水性顔料インク組成物に関する。本発明のインク組成物によれば、耐擦性の向上、特にインクジェット記録用専用紙上に印刷される記録像の光沢ムラの解消、あるいは、特に淡インクにおける凝集ムラの解消に有効である。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録方法は、インク小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。近年のインクジェット記録技術の革新的な進歩により、これまで銀塩写真やオフセット印刷によってのみ実現されてきた高精細印刷の分野にまでインクジェット記録方法が用いられるようになっている。それに伴い、淡色インクを含むインクセットの利用が広く行われている。
【0003】
例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、及びブラックインクの4色からなるインクセットに対して、代表的な淡色インクであるライトシアンインク及びライトマゼンタインクを加えた6色インクセットや、更に、それらにライトブラックインクを加えた7色インクセットがインクジェット記録方法で用いられている。
【0004】
これらの淡色インク組成物は着色剤濃度が低いので、その吐出特性を他の濃色インク組成物の吐出特性と揃える目的で、グリセリンやエチレングリコールなどの有機溶媒の含有量を増加させる必要がある。しかしながら、これらの有機溶媒含有量が高いと、記録媒体上での乾燥速度が遅くなり、種々の欠点が現れる。例えば、2種以上の淡色インクを相互に記録媒体上で混合する場合には、不均一な混合が起こり、凝集ムラが発生するという欠点があった。
【0005】
一方、インクジェット記録方法においては、銀塩写真やオフセット印刷の分野で用いられてきた印画紙やアート紙等に匹敵する高光沢性を有するインクジェット記録媒体が開発されている。このような高光沢インクジェット記録方法用記録媒体としては、紙やフィルム等の基材上にシリカ等の多孔質顔料を含有するインク受容層を設けたものが主流となっている。
【0006】
また、前記高光沢インクジェット記録方法用記録媒体に文字及び/又は画像を記録する際に用いられるインクとしては、水を主成分とし、これに色材、樹脂エマルジョン及びその他の各種添加剤を含有させた水系インクが一般的である。色材としては、染料又は顔料を用いることができるが、耐光性、耐ガス性、耐水性、及び耐湿性等の耐候性の点で顔料が優れているので、近年その需要が高まってきており、顔料の特性を活かした顔料インクの開発が進められている。また、記録媒体への顔料の定着性を向上させるために樹脂エマルジョンを含有する水系顔料インクが使用されている。
【0007】
記録媒体として、前記のようなインク受容層を有するインクジェット専用紙を用い、インクとして、前記のような樹脂エマルジョン含有水性顔料インク組成物を用いるインクジェット記録方法においても、画像品質への要求はますます高度化されてきている。例えば、前記のような専用紙における印刷画像の定着性に対する要求も高くなり、高いレベルの耐擦性が求められるようになっている。すなわち、前記のような専用紙では、インク受容層が溶剤成分を吸収し、顔料粒子や樹脂エマルジョンのポリマー微粒子を記録媒体表面上に残留させる。記録媒体の表面上では、溶剤成分が減少するのでポリマー微粒子の密度が上昇し、ポリマー微粒子による造膜反応が進行して膜が形成され、その膜によって顔料が記録媒体表面に定着される。
【0008】
しかしながら、前記の淡色インク組成物は着色剤濃度が低いので、その着色剤濃度の低下に伴って樹脂含有量も低下する。従って、記録媒体上での光沢性が低下するという欠点があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、前記のような樹脂エマルジョン含有水性顔料インク組成物において、インクジェット記録方法用インク組成物に求められている種々の特性(例えば、吐出安定性、保存安定性、耐候性及び発色性)を維持したままで、特に前記のような淡色インク組成物におけるにじみや、カラーブリード、凝集ムラの発生を防止し、更に専用紙に対する耐擦性や光沢性を向上させる手段を鋭意研究したところ、特定の樹脂と糖類とを一緒にインク組成物に含有させることによって前記の課題を解消することができることを見出した。特に、前記の特定の樹脂を含む淡色インク組成物においては、吐出特性調整用のグリセリンやエチレングリコールなどの有機溶媒量を増加させずに、糖類を含有させることにより、前記の欠点を解消することができることを見出した。
【0010】
本発明は、こうした知見に基づくものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、
エチレン性不飽和カルボン酸単量体及びこれと共重合可能なその他の単量体を、アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物又は共重合性界面活性剤の存在下で重合して得られる酸価が40以下の共重合体を、無機塩基によってpHを調整した樹脂(以下、pH調整樹脂と称する)と、水と、着色剤と、糖類とを含むことを特徴とする、インク組成物に関する。
【0012】
本発明の好ましい態様によれば、前記糖類は、単糖類、オリゴ糖類(特には、還元性分岐オリゴ糖類)、又はそれらの混合物(特には、単糖類、二糖類、及び三糖類を主成分とする混合物)である。
【0013】
本発明の別の好ましい態様によれば、前記着色剤は、顔料である。
【0014】
本発明の更に別の好ましい態様によれば、前記着色剤は、インク組成物の全重量に対して、1.3重量%以下の濃度で含まれている。
【0015】
本発明の更に別の好ましい態様によれば、前記pH調整樹脂の調製に用いる無機塩基は、アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物である。
【0016】
本発明の更に別の好ましい態様によれば、前記pH調整樹脂の調製に用いるアルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物は、ビニルアルコール系重合体である。
【0017】
本発明の更に別の好ましい態様によれば、前記pH調整樹脂の調製に用いるエチレン性不飽和カルボン酸単量体は、アクリル酸又はメタクリル酸である。
【0018】
本発明の更に別の好ましい態様によれば、前記pH調整樹脂の調製に用いる前記エチレン性不飽和カルボン酸単量体と共重合可能な単量体は、エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体である。
【0019】
本発明の更に別の好ましい態様によれば、前記樹脂のpHは、8〜11(より好ましくは9〜10)である。
【0020】
本発明の前記インク組成物は、好ましくは、インクジェット記録用である。
【0021】
また、本発明は、前記のインク組成物を用い、前記インク組成物に含まれるpH調整樹脂と着色剤とを表面上に実質的に残留させるが、前記インク組成物の液体成分を実質的に吸収する記録媒体に記録する方法にも関する。
【0022】
更にまた、本発明は、前記のインク組成物を用い、前記インク組成物に含まれるpH調整樹脂と着色剤とを表面上に実質的に残留させるが、前記インク組成物の液体成分を実質的に吸収する記録媒体上に形成された記録像にも関する。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明において使用するインク組成物は、エチレン性不飽和カルボン酸単量体及びこれと共重合可能なその他の単量体を、アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物又は共重合性界面活性剤の存在下で重合して得られる酸価が40以下の共重合体(以下、「アルカリ可溶性共重合体」と称する)を、無機塩基によってpHを調整して製造した樹脂(すなわち、pH調整樹脂)を含有する。
【0024】
前記のアルカリ可溶性共重合体を製造する際に用いるアルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物とは、水溶性高分子化合物のうち、例えば、分子量1000当りにアルコール性水酸基を5〜25個含有している化合物をいい、例えば、ポリビニルアルコール及びその各種変性物などのビニルアルコール系重合体;酢酸ビニルとアクリル酸、メタクリル酸又は無水マレイン酸との共重合体のけん化物;アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、アルキルヒドロキシアルキルセルロースなどのセルロース誘導体;アルキル澱粉、カルボキシルメチル澱粉、酸化澱粉などの澱粉誘導体;アラビアゴム、トラガントゴム;ポリアルキレングリコールなどを挙げることができる。中でも、工業杓に品質が安定したものを入手しやすい点から、ビニルアルコール系重合体が好ましい。
【0025】
アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物の重量平均分子量は、特に限定されないが、通常1,000〜500,000、好ましくは2,000〜300,000である。分子量が1,000より小さいと、分散安定効果が低くなることがあり、逆に500,000より大きいと、この高分子化合物の存在下で重合するときの粘度が高くなり、重合が困難になることがある。
【0026】
アルカリ可溶性共重合体の製造に使用する前記アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物の量は、単量体100重量部に対して、通常、0.05重量部〜20重量部、好ましくは1〜10重量部である。0.05重量部より少ないと分散安定効果が低くなるので、重合時に凝集物が発生し、逆に20重量部より多くなると、重合するときの粘度が高くなり、重合が困難になることがある。
【0027】
なお、アルカリ可溶性共重合体の製造においては、乳化重合において通常使用される界面活性剤を併用しないことが好ましいが、界面活性剤を併用する場合は、界面活性剤の量はアルカリ可溶性共重合体の合成に使用する全単量体の100重量部に対して、通常、0.05重量部未満である。界面活性剤の量が多くなると得られた画像の耐水性に劣る傾向がある。
【0028】
アルカリ可溶性共重合体の製造に使用するエチレン性不飽和カルボン酸単量体は、特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸単量体;イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、ブテントリカルボン酸等のエチレン性不飽和多価カルボン酸単量体;フマル酸モノブチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノ−2−ヒドロキシプロピル等のエチレン性不飽和多価カルボン酸の部分エステル単量体;無水マレイン酸、無水シトラコン酸等の多価カルボン酸無水物;などを挙げることができる。これらの単量体は、単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。これらのエチレン性不飽和酸単量体のうち、(メタ)アクリル酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸が好ましく、メタクリル酸がより好ましい。
【0029】
エチレン性不飽和カルボン酸単量体の使用量は、アルカリ可溶性共重合体の酸価が40以下、好ましくは10〜40、より好ましくは30〜40になるように算出される量である。この量を換算してアルカリ可溶性共重合体の酸価が40を超えたり、あるいは10未満になると、得られた画像の品質が劣ることがある。
【0030】
アルカリ可溶性共重合体の製造に使用することのできる、エチレン性不飽和カルボン酸単量体と共重合可能なその他の単量体は、特に限定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン等の芳香族ビニル単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸−n−アミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸−n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸−n−オクチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル等のエチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体;(メタ)アクリルニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル単量体;アリルグリシジルエーテル等のエチレン性不飽和グリシジルエーテル単量体;(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のエチレン性不飽和アミド単量体;1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン等の共役ジエン単量体;酢酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル等が挙げられる。これらの単量体は単独で又は2種以上を組合せて用いることができる。中でも、得られた画像の耐光性及び光沢性に優れる点で、エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体が好ましく、メタクリル酸メチル及びアクリル酸エチルがより好ましい。
【0031】
アルカリ可溶性共重合体は、上記単量体混合物を、好ましくは水媒体中で、アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物の存在下に重合することによって得ることができる。この際、アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物及び単量体混合物は、重合開始前に反応器に一括して全量を添加するか、又は重合開始前には一部分を装入し、重合開始後に残りの部分を分割的に少しずつ添加するか、あるいは残りの部分を連続的に添加することができる。分割添加あるいは連続添加する場合、添加量は均等にあるいは一定にすることもでき、重合の進行段階に応じて変えることもできる。
【0032】
アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物と単量体混合物とは、それぞれ別々に添加しても、アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物、単量体混合物及び水を混合して得られる単量体分散化物の形態で添加しても構わない。アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物と単量体とを別々に添加する場合は、両者の添加をほぼ同時に開始するのが望ましい。単量体混合物のみが先に多量に添加されると凝集物が発生しやすく、逆に、アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物のみが先に多量に添加されると重合系が増粘したり、又は凝集物が発生しやすくなるなどの問題が起きやすい。両者の添加終了は、必ずしも同時である必要はないがほぼ同時であることが望ましい。
【0033】
アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物と単量体混合物の添加方法のうち、アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物を単量体混合物及び水と混合して分散化して、重合開始後に反応器に添加する方法が、アルカリ可溶性共重合体の高分子鎖におけるエチレン性不飽和酸単量体の連鎖分布が均一になるので好ましい。
【0034】
前記pH調整樹脂の製造に用いるアルカリ可溶性共重合体は、共重合性界面活性剤の存在下に、エチレン性不飽和カルボン酸単量体及びこれと共重合可能なその他の単量体を重合(好ましくは乳化重合)して製造することができる。
【0035】
共重合性界面活性剤は、その分子中に1個以上の重合可能なビニル基を有する界面活性剤である。その具体例としては、プロペニル−2−エチルヘキシルスルホコハク酸エステルナトリウム、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレン硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンエステル燐酸エステルなどのアニオン性重合性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルベンゼンエーテル(メタ)アクリル酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(メタ)アクリル酸エステルなどのノニオン性重合性界面活性剤などが挙げられる。これらの共重合性界面活性剤のうち、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルエーテル硫酸アンモニウム塩は、単量体の乳化分散性能及び単量体との共重合性のバランスが優れているので好適である。
【0036】
共重合性界面活性剤の量は、アルカリ可溶性共重合体の合成に使用する全単量体100重量部に対して、通常、0.01〜5.0重量部、好ましくは、0.05〜5.0重量部、更に好ましくは0.1〜3.0重量部である。0.01重量部未満では乳化安定性が低くなるので、重合時に多量の凝集物が発生することがある。逆に5.0重量部を超えると、pH調整樹脂組成物が泡立ちやすくなる間題が発生することがある。なお、アルカリ可溶性共重合体の重合においては、非重合性界面活性剤を併用しないことが好ましいが、非重合性界面活性剤を併用する場合は、非重合性界面活性剤の量はアルカリ可溶性共重合体の合成に使用する全単量体の100重量部に対して、通常、0.05重量部未満である。非重合性界面活性剤の量が多くなると得られた画像の耐水性に劣る傾向がある。
【0037】
アルカリ可溶性共重合体の製造に用いることのできる重合開始剤は、特に限定されない。具体例としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過リン酸カリウム、過酸化水素等の無機過酸化物;ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ペンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル等のアゾ化合物等を挙げることができる。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で、あるいは2種類以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩が好ましい。
【0038】
重合開始剤の使用量は、その種類によって異なるが、アルカリ可溶性共重合体の水分散液の製造で使用する全単量体混合物100重量部に対して、好ましくは0.5〜5重量部、より好ましくは0.8〜4重量部である。
【0039】
また、これらの重合開始剤は還元剤との組み合わせで、レドックス系重合開始剤として使用することもできる。
【0040】
レドックス系重合開始剤の還元剤は特に限定されず、その具体例としては、硫酸第一鉄、ナフテン酸第一銅等の還元状態にある金属イオンを含有する化合物;メタンスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸化合物;ジメチルアニリン等のアミン化合物;などが挙げられる。
【0041】
これらの還元剤は単独で又は2種以上を組合せて用いることができる。
【0042】
還元剤の使用量は、還元剤によって異なるが、重合開始剤1重量部に対して0.03〜10重量部であることが好ましい。
【0043】
アルカリ可溶性共重合体の重量平均分子量を調節するためには、必要に応じて連鎖移動剤を重合時に使用することができる。連鎖移動剤としては、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカブタンなどのメルカプタン類;α−メチルスチレンダイマー;ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィドなどのスルフィド類;2−メチル−3−ブチンニトリル、3−ペンテンニトリルなどのニトリル化合物;チオグリコール酸メチル、チオグリコール酸プロピル、チオグリコール酸オクチルなどのチオグリコール酸エステル;β−メルカプトプロピオン酸メチル、β−メルカプトプロピオン酸オクチルなどのβ−メルカプトプロピオン酸エステル;等があり、これらは単独又は二種以上で使用できる。これら連鎖移動剤のうちチオグリコール酸エステルが好ましく、チオグリコール酸オクチルがより好ましい。
【0044】
連鎖移動剤を使用する場合、その添加量は、アルカリ可溶性共重合体の製造に使用する単量体100重量部に対して、通常、0.1〜5重量部、好ましくは0.5〜4重量部である。連鎖移動剤の使用量が、少なすぎると、中和後の粘度が高くなり取扱いが困難になることがあり、また、多すぎると、分子量が著しく低下することがある。連鎖移動剤の添加方法は、特に限定されず、全量を一括して添加しても、少量ずつ断続的に又は連続杓に重合系に添加してもよい。
【0045】
アルカリ可溶性共重合体を製造する時の重合温度は、通常、0〜100℃、好ましくは30〜90℃である。重合転化率は、通常90重量%以上、好ましくは95重量%以上である。
【0046】
本発明で用いるアルカリ可溶性共重合体の中和物における中和度(エチレン性不飽和カルボン酸単量体のモル当量に対する無機塩基のモル当量)は、特に限定されないが、その中和度は通常70%以上、好ましくは95%以上である。
【0047】
アルカリ可溶性共重合体を中和するために用いる無機塩基は、特に限定されるものではないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物を挙げることができ、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの無機塩基のうち、水酸化ナトリウムが好適である。前記無機塩基として、アンモニアを用いることもできるが、インクの経時安定性(例えば、pHの低下)及び吐出安定性が低下する原因となることがある。
【0048】
本発明で用いるアルカリ可溶性共重合体としては、上述したもののなかでも、アルコール性水酸基含有水溶性高分子化合物の存在下で重合して得られるものが、pH調整樹脂組成物を長期貯蔵した際に、粘度変化しにくく、その網点再現性により優れる点で、好ましい。
【0049】
本発明で用いるpH調整樹脂の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、大きすぎる場合(例えば、50,000を超える場合)は、pH調整樹脂水溶液の粘度が高くなり、その取扱いが困難となることがある。一方、低すぎる(例えば、8,000未満になる)と耐擦性が劣化することがある。pH調整樹脂の重量平均分子量は、例えば、好ましくは8,000以上、より好ましくは9,000〜100,000、更に好ましくは10,000〜50,000である。
【0050】
本発明で用いるpH調整樹脂のガラス転移温度は、任意に設定可能であるが、好ましくは5〜50℃、より好ましくは20〜40℃である。pH調整樹脂のガラス転移温度がこの範囲にあると、耐折り曲げ性及び耐ブロッキング性にも優れた画像が得られる。なお、本発明で用いるpH調整樹脂のガラス転移温度が多少高くなっても、本発明のインク組成物の成膜温度は、一般に低いまま維持される。
【0051】
本発明で使用するpH調整樹脂は、水溶性樹脂の形態、樹脂エマルジョンの形態、あるいはポリマー微粒子の形態のいずれの形態でも、インク組成物に添加することができる。
【0052】
本発明のインク組成物において、水溶性pH調整樹脂は、通常、水溶液の状態で使用される。この場合の固形分濃度は、通常、1〜40重量%、好ましくは20〜30重量%である。この水溶液は、後述する水溶性有機溶媒を含有していてもよい。また、pH調整樹脂を樹脂エマルジョンあるいはポリマー微粒子の形態で用いる場合も、固形分濃度は、通常、1〜40重量%、好ましくは20〜30重量%であり、樹脂エマルジョンは水系エマルジョンの状態で使用される。
【0053】
本発明で用いるpH調整樹脂は、水溶液の状態でpHが8〜11を示すものであることが好ましく、pHが9〜11を示すものであることがより好ましい。pHが8未満では吐出安定性に、11を超えると分散安定性に問題が生じることがある。
【0054】
本発明で用いるpH調整樹脂における、前記アルカリ可溶性共重合体の使用量は、着色剤100重量部に対して、好ましくは2〜200重量部、より好ましくは5〜150重量部、特に好ましくは10〜100重量部である。
【0055】
本発明のインク組成物に含まれる糖類としては、単糖類、オリゴ糖類、及び多糖類を挙げることができ、好ましくは、単糖類、オリゴ糖類、又はそれらの混合物である。
【0056】
本明細書において、単糖類とは、加水分解によって更に簡単な糖類に分解できない糖類であり、好ましく三炭糖(炭素原子3個を持つ単糖類)〜十炭糖(炭素原子10個を持つ単糖類)、より好ましくは六炭糖(炭素原子6個を持つ単糖類)である。
【0057】
本明細書において、オリゴ糖類とは、その構成される単糖類ユニット数が好ましくは2〜10、より好ましくは2〜5である。すなわち、好ましくは二糖類〜十糖類、より好ましくは二糖類〜五糖類である。前記のオリゴ糖は、ホモ・オリゴ糖であることも、ヘテロ・オリゴ糖であることもでき、ホモ・オリゴ糖であることが好ましい。また、オリゴ糖類は、還元性オリゴ糖類(すなわち、マルトース型オリゴ糖類)又は非還元性オリゴ糖類(すなわち、トレハロース型オリゴ糖類)であることができ、還元性オリゴ糖類が好ましい。更に、前記のオリゴ糖類としては、分岐オリゴ糖類であることが好ましい。ここで、分岐とは、例えば、グルコース分子がα−1,6グルコシド結合によって結合している状態を意味する。還元性分岐オリゴ糖としては、例えば、イソマルトース、パノース、又はイソマルトトリオースを挙げることができる。
【0058】
前記のオリゴ糖は、好ましくはデンプン、アミロペクチン、又はグリコゲンからなる群から選択される1種又は2種以上の混合物から調製することができる。また、還元性分岐オリゴ糖は、これらのデンプン、アミロペクチン、又はグリコゲンから周知慣用の手段を用いて得ることができる。周知慣用の手段は、好ましくは、多糖類の加水分解であり、あるいは、グルコースのグルコシド結合、又はマルトースの異性化反応を利用することもできる。
【0059】
また、多糖類とは広義の糖を意味し、アルギン酸、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖[(例えば、糖アルコール(一般式HOCH2(CHOH)sCH2OH(ここで、sは2〜5の整数を表す)で表される)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ糖などを挙げることができる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどを挙げることができる。
【0060】
本発明のインク組成物に含まれる糖類としては、単糖類、二糖類、及び三糖類を主成分とする混合物が特に好ましい。ここで、主成分とは、単糖類、二糖類、及び三糖類が、糖類成分全体の約60重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましく80%重量以上を占めることを意味する。
【0061】
本発明のインク組成物において用いることのできる糖類としては、例えば、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、ソルビット、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などを挙げることができる。また、市販品としてHS−500又はHS−300(林原生物化学研究所製)等を用いることができる。なお、前記のHS−500又はHS−300(林原生物化学研究所製)は、デンプンを酵素で処理して得られる糖類混合物であり、その主成分は、単糖類(約40重量%)、二糖類(約25重量%)、及び三糖類(約20重量%)からなり、その他に四糖類以上を少量含有している。また、前記のHS−500又はHS−300は、還元性分岐オリゴ糖を含有している。
【0062】
本発明のインク組成物において、前記糖類の含有量は、インク組成物の全重量に対して、0.1〜30重量%程度が好ましく、より好ましくは3〜20重量%程度である。
【0063】
本発明で使用する着色剤は、特に限定されるものではないが、例えば、水溶性染料又は水不溶性顔料である。画像の濃度や耐光性及び耐水性に優れる点で、水不溶性の顔料が好ましい。
【0064】
本発明に使用する着色剤としては、従来のインクに使用されている水溶性染料で他のインク成分添加により、色調の変化、沈殿物の生成のないものならどのような染料でも使用することができる。
【0065】
本発明において、pH調整樹脂とともに使用可能な顔料としては、特別の制限なしに無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネスト法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ染料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。
【0066】
特に黒インクとして使用されるカーボンブラックとしては、三菱化学(株)製のNo.2300,No.900,HCF88,No.33,No.40,No.45,No.52,MA7,MA8,MA100,No2200B等が、コロンビア社製のRaven5750,Raven5250,Raven5000,Raven3500,Raven1255,Raven700等が、キャボット社製のRegal400R,Regal330R,Regal660R,Mogul L,Monarch700,Monarch800,Monarch880,Monarch900,Monarch1000,Monarch1100,Monarch1300,Monarch1400等が、デグッサ社製のColor Black FW1,Color Black FW2,Color Black FW2V,Color Black FW18,Color Black FW200,Color Black S150,Color Black S160,Color Black S170,Printex 35,Printex U,Printex V,Printex 140U,Special Black 6,Special Black 5,SpecialBlack 4A,Special Black 4等が使用できるが、これらに限定されるものではない。
【0067】
イエローインクに使用される顔料としては、C.I.Pigment Yellow 1,C.I.Pigment Yellow 2,C.I.Pigment Yellow 3,C.I.Pigment Yellow 12,C.I.Pigment Yellow 13,C.I.Pigment Yellow14C,C.I.Pigment Yellow 16,C.I.Pigment Yellow 17,C.I.Pigment Yellow 73,C.I.Pigment Yellow 74,C.I.Pigment Yellow 75,C.I.Pigment Yellow 83,C.I.Pigment Yellow 93,C.I.Pigment Yellow 95,C.I.Pigment Yellow 97,C.I.Pigment Yellow 98,C.I.Pigment Yellow 114,C.I.Pigment Yellow 128,C.I.Pigment Yellow 129,C.I.Pigment Yellow 151,C.I.Pigment Yellow 154等が挙げられる。
【0068】
また、マゼンタインクに使用される顔料としては、C.I.Pigment Red 5,C.I.Pigment Red 7,C.I.Pigment Red 12,C.I.Pigment Red 48(Ca),C.I.Pigment Red 48(Mn),C.I.Pigment Red 57(Ca),C.I.Pigment Red 57:1,C.1.Pigment Red 112,C.I.Pigment Red 123,C.I.Pigment Red 168,C.I.Pigment Red 184,C.I.Pigment Red 202等が挙げられる。
【0069】
シアンインクに使用される顔料としては、C.I.Pigment Blue1,C.I.Pigment Blue 2,C.I.Pigment Blue 3,C.I.Pigment Blue 15:3,C.I.PigmentBlue 15:4,C.I.Pigment Blue 16,C.I.Pigment Blue 22,C.I.Pigment Blue 60,C.I.Vat Blue 4,C.I,Vat Blue 60等が挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
【0070】
顔料の粒径は、10μm以下が好ましく、より好ましくは1μm以下が好ましく、更に好ましくは0.1μm以下である。
【0071】
本発明において、pH調整樹脂とともに、使用することが可能な顔料の好ましい態様によれば、これらの顔料は、分散剤で水性媒体中に分散させて得られる顔料分散液としてインクに添加されるのが好ましい。顔料分散液を調製するのに用いられる分散剤としては、一般に顔料分散液を調製するのに用いられている分散剤、例えば高分子分散剤や界面活性剤を使用することができる。分散剤として用いられる界面活性剤としては、後記する各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。
【0072】
高分子分散剤の好ましい例としては天然高分子が挙げられ、その具体例としては、にかわ、ゼラチン、ガゼイン、アルブミンなどのタンパク質類、アラビアゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類、サボニンなどのグルコシド類、アルギン酸及びアルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸誘導体、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロースなどのセルロース誘導体などが挙げられる。
【0073】
更に、高分子分散剤の好ましい例として合成高分子が挙げられ、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリルニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、及び酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びそれらの塩が挙げられる。
【0074】
これらの中で、特に疎水性基を持つモノマーと親水性基を持つモノマーとの共重合体、及び疎水性基と親水性基を分子構造中に併せ持ったモノマーからなる重合体が好ましい。
【0075】
また、本発明において、pH調整樹脂とともに、使用することが可能な顔料の別の好ましい態様によれば、表面を酸化処理したカーボンブラックを用いることが好ましい。この態様においては、上記の分散剤を用いなくともよい。酸化処理は公知の方法で行うことができる。酸化処理によって、カーボンブラックの表面にはカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン基等の親水性基を導入することができる。カーボンブラックは上記のものが用いられる。
【0076】
本発明のインク組成物において、pH調整樹脂と着色剤の含有量は、インク組成物の全重量に対して、pH調整樹脂と着色剤との合計量で、0.5〜50重量%程度が好ましく、より好ましくは2〜30重量%程度である。また、本発明のインク組成物において、pH調整樹脂と着色剤との含有比率(pH調整樹脂/着色剤)は、特に限定されないが、好ましくは0.01〜4、より好ましくは0.1〜2である。
【0077】
本発明のインク組成物は、特に淡色インク組成物に適用するのが好ましい。淡色インク組成物における着色剤の含有量は、特に限定されるものではないが、インク組成物の全重量に対して、一般的には、1.3重量%以下であり、好ましく1.2重量%以下、より好ましく1.1重量%以下である。代表的な淡色インク組成物における着色剤の含有量は、インク組成物の全重量に対して、約1.0重量%である。
【0078】
ここで、淡色インク組成物とは、例えば、ライトマゼンタ及びライトシアンなどの各インク組成物であり、一般的には、濃度変調による印刷画像の画質向上を目的に、それぞれマゼンタインク組成物及びシアンインク組成物の色材濃度を低くしたインク組成物である。これらのマゼンタインク組成物及びシアンインク組成物は、前記したマゼンタインク組成物及びシアンインク組成物に用いられる顔料と同じ顔料の濃度を低くし、その他の成分の組成を適宜変更することにより調製することができる。更に、カラーインクセットに通常用いられる「イエロー」、「レッド」、「オレンジ」、「グリーン」、「ブルー」、又は「バイオレット」の各インク組成物に対する淡色インク組成物に適用することもできる。
【0079】
なお、淡色インク組成物としてはライトブラックインク組成物を用いることもでき、このライトブラックインク組成物は、シャドー部等の暗色に対する色再現性の向上及びグレーの階調性を向上させ、粒状性の低下を目的に、ブラックインク組成物の色材(顔料)濃度を低くしたものである。
【0080】
本発明のインク組成物は、溶媒として水を含み、更に、水溶性有機溶媒を含むことができる。
【0081】
水溶性有機溶媒の例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブタノール、See−ブタノール、tert−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ペンタメチレングリコール、トリメチレングリコール、2−ブチン−1,4−ジオール、2−エチル−1,3−へキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−ピロリドン、グリセリン、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルグリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
【0082】
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物は、1,2−アルカンジオールを更に含んでなることが好ましい。1,2−アルカンジオールは、好ましくは1,2−C1−6アルカンジオールであり、最も好ましくは1,2−ヘキサンジオールである。1,2−アルカンジオールの添加量は適宜決定することができ、インク組成物の全重量に対して、1〜15重量%程度が好ましく、より好ましくは2〜10重量%程度である。
【0083】
なお、一般的に、カラーインクセットの淡色インク組成物においては、吐出特性の調整用として、通常、前記の水溶性有機溶媒の含有量を、濃色インク組成物における含有量よりも増加させることがある。しかしながら、本発明のインク組成物は、前記の糖類を含有しているので、淡色インク組成物に対しても、水溶性有機溶媒の含有量を、濃色インク組成物における含有量よりも増加する必要がなく、通常の濃色インク組成物と同様の含有量であることができる。
【0084】
本発明のインク組成物において、水溶性有機溶媒を用いる場合の含有量は、インク組成物の全重量に対して、好ましくは10〜40重量%程度であり、より好ましくは10〜20重量%である。
【0085】
本発明の好ましい態様のインク組成物は、更に界面活性剤を含有することができる。本発明において用いられる界面活性剤は、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、及び両性界面活性剤からなる群から選択される1種以上の界面活性剤である。
【0086】
界面活性剤の例としては、アニオン界面活性剤(例えばドデシルベンゼルスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩など)、ノニオン界面活性剤(例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなど)、アセチレングリコール、及びポリシロキサン系界面活性剤等が挙げられる。これらは単独使用又は2種以上を併用することができる。
【0087】
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物は、式(I):
【0088】
【化1】
(上記式中、R1〜R9は、独立して、C1−6アルキル基を表し、j及びkは、独立して1以上の整数を表し、EOはエチレンオキシ基を表し、POはプロピレンオキシ基を表し、m及びnは0以上の整数を表すが、但しm+nは1以上の整数を表し、EO及びPOは、[ ]内においてその順序は限定されず、ランダムであってもブロックであってもよい)で表されるポリシロキサン系界面活性剤を含むことができる。
【0089】
式(I)において、R1〜R9は、独立して、C1−6アルキル基、好ましくはメチル基を表す。j及びkは、独立して、1以上の整数を表すが、より好ましくは1〜2である。また、m及びnは0以上の整数を表すが、但しm+nは1以上の整数を表す。好ましくはm+nは2〜4である。
【0090】
本発明の好ましい態様によれば、式(I)の化合物として、J=K+1を満足するものが好ましい。また別の本発明の好ましい態様によれば、式(I)の化合物として、R1〜R9が全てメチル基を表し、jが2を表し、kが1を表し、lが1を表し、mが1以上の整数を表し、nが0を表すものが好ましい。
【0091】
式(I)の化合物の添加量は適宜決定することができ、インク組成物の全重量に対して、0.03〜3重量%が好ましく、より好ましくは0.1〜2重量%程度であり、更に好ましくは0.3〜1重量%程度である。
【0092】
式(I)の化合物は市販されており、それを利用することが可能である。例えば、ビッグケミー・ジャパン株式会社より、シリコン系界面活性剤BYK−345、BYK−346、又はBYK−348が利用可能である。
【0093】
更に、本発明の好ましい態様によるインク組成物は、pH調整剤として三級アミンを含有する。
【0094】
本発明によるインク組成物に添加することができる三級アミンは、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリイソプロペノールアミン、ブチルジエタノールアミン等が挙げられる。これらは、単独で使用しても併用しても構わない。これら三級アミンの本発明のインク組成物への添加量は、0.1〜10重量%、より好ましくは、0.5〜5重量%である。
【0095】
また、本発明によるインク組成物には、浸透促進剤を含有させることもできる。
【0096】
前記浸透促進剤としては、例えば、多価アルコールの炭素数3以上のアルキルエーテル誘導体、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、又はジプロピレングリコールモノブチルエーテル等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
【0097】
本発明によるインク組成物には、その他、必要に応じて、防腐剤、防かび剤、及び/又はりん系酸化防止剤等を添加することもできる。
【0098】
本発明のインク組成物は、常法によって調製することができ、例えば、前記の各成分を適当な方法で分散、及び混合することによって製造することができる。好ましくは、まず、顔料と高分子分散剤とイオン交換水とを適当な分散機(例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータミル、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、オングミルなど)で混合し、均一な顔料分散液を調製する。次いで、前記のpH調整樹脂液(例えば、pH調整樹脂水溶液)、糖類、イオン交換水、水溶性有機溶媒、防腐剤、及び/又は防黴剤等を常温で充分に攪拌してインク溶媒を調製する。このインク溶媒を適当な分散機で攪拌した状態のところに前記顔料分散液を徐々に滴下して充分に攪拌する。充分に攪拌した後に、目詰まりの原因となる粗大粒子及び異物を除去するために濾過を行って目的のインク組成物を得ることができる。
【0099】
本発明のインク組成物は、任意の印刷方法に用いることができ、例えば、水性グラビアインク、水性フレキソインク、又は特にインクジェット記録用水性インクとして好適に使用することができる。また、水性塗料として使用することも可能である。
【0100】
本発明のインク組成物は、記録媒体として、前記インク組成物に含まれるpH調整樹脂と前記着色剤(特に顔料)を表面上に実質的に残留させるが、前記インク組成物の液体成分を実質的に吸収する記録媒体に利用するのが特に好ましい。こうした記録媒体は、例えば、表面の平均孔径が、前記顔料の平均粒径よりも小さい。好ましい記録媒体は、前記顔料の平均粒径よりもそれぞれ小さい平均孔径を有するインク受容層を含む記録媒体である。
【0101】
好ましい記録媒体として、多孔質顔料を含有するインク受容層を、基材上に設けた記録媒体を使用することができる。インク受容層は、記録媒体の最上層であるか、あるいはその上に、例えば、光沢層を有する中間層であることもできる。このような記録媒体としては、そのインク受容層中に多孔質顔料及びバインダー樹脂を含有する、いわゆる吸収型(空隙型ともいう)の記録媒体と、前記インク受容層中にカゼイン、変性ポリビニルアルコール(PVA)、ゼラチン、又は変性ウレタン等の樹脂を更に含有する、いわゆる膨潤型の記録媒体とが知られており、本発明のインク組成物はいずれの記録媒体にも使用することができる。
【0102】
吸収型記録媒体のインク受容層に含有される前記多孔質顔料としては、例えば、沈殿法、ゲルタイプ、又は気相法等のシリカ系、擬ベーマイト等のアルミナ水和物、シリカ/アルミナハイブリッドゾル、スメクタイト粘土、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、カオリン、白土、タルク、珪酸マグネシウム、又は珪酸カルシウム等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
【0103】
また、吸収型記録媒体のインク受容層に含有される前記バインダー樹脂としては、結着能力を有し、インク受容層の強度を高めることのできる化合物であれば特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、澱粉、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、スチレン−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系共重合体ラテックス、アクリル酸及びメタクリル酸の重合体等のアクリル系共重合体ラテックス等を挙げることができる。
【0104】
前記インク受容層には、吸収型記録媒体のインク受容層の場合も、膨潤型の記録媒体のインク受容層の場合も、必要に応じ、定着剤、蛍光増白剤、耐水化剤、防かび剤、防腐剤、分散剤、界面活性剤、増粘剤、pH調整剤、消泡剤、及び/又は保水剤等の各種添加剤を含有させることもできる。
【0105】
前記の各インク受容層が設けられる前記基材としては、紙(サイズ処理紙を含む);ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリエステル等を紙にコートしたレジンコート紙;バライタ紙;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、又はポリプロピレン等の熱可塑性樹脂フィルム;合成紙;合成繊維で形成されたシート状物等を挙げることができる。
【0106】
特に好ましい態様の記録媒体は、前記基材と、その上に設けた最上層としての前記インク受容層とを有する記録媒体であり、それらの基材及びインク受容層も、例えば、以下の物性を有するものが好ましい。
【0107】
前記基材としては、紙(木材パルプを含有するもの)が好ましく、その坪量は、好ましくは100〜350g/m2、更に好ましくは180〜260g/m2である。また、厚みは、好ましくは100〜400μm、更に好ましくは180〜260μmである。前記インク受容層は、インク受容層全体の重量を基準として、固形分換算で、前記多孔質顔料として湿式法シリカゲルを50〜60重量%の量で含有し、前記バインダー樹脂としてポリビニルアルコールを30〜40重量%の量で含有することが、インク吸収性、及び印字堅牢性等の点で好ましい。また、前記インク受容層の塗工量は、固形分換算で、5〜50g/m2であることが、インク吸収性の点で好ましい。なお、インク受容層自体の厚みとしては、好ましくは10〜40μm、更に好ましくは20〜30μmである。
【0108】
本発明のインク組成物を印刷する記録媒体は、前記記録媒体の表面(特には、インク受容層)の平均孔径が50nm以下であることが好ましく、30nm以下であることがより好ましい。平均孔径が300nmを超えると、顔料がインク受容層内部まで浸透し、発色性が低下することがある。
【0109】
【実施例】
以下に実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものでない。なお、実施例中の「%」及び「部」は特に断りのない限り、重量基準である。また、以下の調整例で得られた共重合体の酸価は、JIS K 0070に従い測定した。
【0110】
<調整例>
《pH調整樹脂Aの調整》
メタクリル酸エチル60部、メタクリル酸メチル36部、メタクリル酸4部、分子量調整剤としてチオグリコール酸オクチル3部、ポリビニルアルコール1部及びイオン交換水280部を撹拌混合して、単量体混合物の分散物を調整した。別の撹拌機付き反応器に、イオン交換水130部及び過硫酸カリウム2部を仕込み、80℃に昇温し、そして前記単量体混合物の分散物を4時間かけて連続添加して重合させた。連続添加終了後、80℃にて、30分間反応を行った。重合転化率は、99%以上であった。
【0111】
次いで、仕込みのメタクリル酸と当モル量の水酸化ナトリウムに相当する量の10%水酸化ナトリウム水溶液を反応器に添加し、更に80℃にて、1時間熱処理した後に、適量のイオン交換水を加えて、固形分濃度15%のpH調整樹脂溶液Aを得た。このpH調整樹脂溶液Aの酸価は30であった。
【0112】
<実施例及び比較例>
《インク組成物の調整》
下記の各組成からなるインク組成物を調整し、それらの組み合わせからインクセットA〜インクセットDとした。各インク組成物の調整は下記の手順でおこなった。
【0113】
すなわち、以下に具体的に示す顔料と分散剤と水とを混合し、サンドミル(安川製作所製)中でガラスビーズ〔直径1.7mm、混合物の1.5倍量(重量)〕とともに2時間分散させた後に、ガラスビーズを取り除き、顔料分散液を調整した。得られた分散液と、以下に具体的に示す成分とを混合し、25℃で60分間攪拌した。混合液を5μmのメンブランフィルターでろ過し、インク組成物を得た。なお、以下の成分に記載の[BYK348]はビッグケミー・ジャパン社製シリコン系界面活性剤である。
【0114】
<実施例1>
インクセットA
(a)ブラックインク組成物A
カーボンブラックMA7(三菱化学(株)製) 3重量%
スチレン・アクリル酸共重合体(分散剤) 1重量%
pH調整樹脂A 0.2重量%
HS−500
(還元分岐オリゴ糖、固形分70% 林原商事(株)製) 5重量%
グリセリン 10重量%
1,2−ヘキサンジオール 5重量%
BYK348 0.5重量%
イオン交換水 残量
(b)シアンインク組成物A
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントブルー15:3を使用したこと以外は、ブラックインク組成物Aの調整法と同様にして、シアンインク組成物Aを得た。
(c)マゼンタインク組成物A
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントレッド122を使用したこと以外は、ブラックインク組成物Aの調整法と同様にして、マゼンタインク組成物Aを得た。
(d)イエローインク組成物A
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントイエロー74を使用したこと以外は、ブラックインク組成物Aの調整法と同様にして、イエローインク組成物Aを得た。
【0115】
<実施例2>
インクセットB
(a)ライトブラックインク組成物B
カーボンブラックMA7(三菱化学(株)製) 0.9重量%
スチレン・アクリル酸共重合体(分散剤) 1重量%
pH調整樹脂A 0.2重量%
HS−500
(還元分岐オリゴ糖、固形分70% 林原商事(株)製) 10重量%
グリセリン 10重量%
1,2−ヘキサンジオール 5重量%
BYK348 0.5重量%
イオン交換水 残量
(b)ライトシアンインク組成物B
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントブルー15:3を使用したこと以外は、ライトブラックインク組成物Bの調整法と同様にして、ライトシアンインク組成物Bを得た。
(c)ライトマゼンタインク組成物B
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントレッド122を使用したこと以外は、ライトブラックインク組成物Bの調整法と同様にして、ライトマゼンタインク組成物Bを得た。
【0116】
<比較例1>
インクセットC
(a)ライトブラックインク組成物C
カーボンブラックMA7(三菱化学(株)製) 0.9重量%
スチレン・アクリル酸共重合体(分散剤) 1重量%
pH調整樹脂A 0.2重量%
グリセリン 20重量%
1,2−ヘキサンジオール 5重量%
BYK348 0.5重量%
イオン交換水 残量
(b)ライトシアンインク組成物C
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントブルー15:3を使用したこと以外は、ライトブラックインク組成物Cの調整法と同様にして、ライトシアンインク組成物Cを得た。
(c)ライトマゼンタインク組成物C
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントレッド122を使用したこと以外は、ライトブラックインク組成物Cの調整法と同様にして、ライトマゼンタインク組成物Cを得た。
【0117】
<比較例2>
インクセットD
(a)ライトブラックインク組成物D
カーボンブラックMA7(三菱化学(株)製) 0.9重量%
スチレン・アクリル酸共重合体(分散剤) 1重量%
グリセリン 20重量%
1,2−ヘキサンジオール 5重量%
BYK348 0.5重量%
イオン交換水 残量
(b)ライトシアンインク組成物D
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントブルー15:3を使用したこと以外は、ライトブラックインク組成物Dの調整法と同様にして、ライトシアンインク組成物Dを得た。
(c)ライトマゼンタインク組成物D
顔料としてカーボンブラックMA7に替えてピグメントレッド122を使用したこと以外は、ライトブラックインク組成物Dの調整法と同様にして、ライトマゼンタインク組成物Dを得た。
【0118】
<印字評価1>
(1)前記の実施例及び比較例で製造した各インク組成物を用いて、以下の印字評価を行った。印字評価は、インクジェットプリンター〔PM−920C(セイコーエプソン(株)製)〕を用い、MC写真用紙(型番:KA420MSK)、MC光沢紙(型番:KA420MK)〔インクジェット専用紙:セイコーエプソン(株)製〕に印字を行った。
(2)評価1:にじみ評価
得られた印字物を目視で観察し、にじみを以下の基準で評価し、結果を「評価1」として表1に示す。
◎:両紙においてにじみの発生がなかった。
○:少なくとも一方の用紙においてのみ、わずかなにじみが発生した。
△:両紙にひげ状のにじみが発生した。
×:少なくとも一方の用紙において、文字の輪郭がはっきりしないほどのにじみが発生した。
(3)評価2:カラーブリード評価
評価1と同様の記録紙及び印字条件で印字を行った。但し、単色を隣り合うように印刷し、色境で不均一な色混じり(ブリード)を目視で観察した。その結果を以下の基準で評価し、結果を「評価2」として表1に示す。
◎:両紙において色混じりが全くなく、境界が鮮明であった。
○:少なくとも一方の用紙においてのみ、わずかな色混じりがあった。
△:両紙にひげ状の色混じりが発生した。
×:少なくとも一方の用紙において、色境界がはっきりしないほどの色混じりが発生した。
【0119】
<印字評価2>
(1)前記の実施例及び比較例で製造した各インク組成物を用いて印字評価(耐擦性評価及び光沢度評価)を行った。印字評価は、インクジェットプリンター〔PM−920C(セイコーエプソン(株)製)〕を用い、PM写真用紙(型番:KA450PSK)〔インクジェット専用紙:セイコーエプソン(株)製〕に印字を行った。
(2)評価3:耐擦性評価1(指擦りによる評価)
印字後3分間経過した時点で、印字をした記録媒体の表面を指で擦り、色材の剥離により、耐擦性を目視で判断した。評価基準は、以下の通りである。結果を「評価3」として表1に示す。
◎:色材の剥離が全くない。
○:色材の剥離がわずかにある(色材全体の20%未満)。
△:色材の剥離がある(色材全体の20%以上80%未満)。
×:色材がほとんど剥離する(色材全体の80%以上剥離する)。
(3)評価4:耐擦性評価2(JIS K 5701による評価)
印字後48時間経過した時点で、サウザーランドラブテスターを用い、JISK 5701に準じて耐擦性評価を行った。評価基準は、以下の通りである。結果を「評価4」として表1に示す。
◎:色材の剥離が全くない。
○:色材の剥離がわずかにある(色材全体の20%未満)。
△:色材の剥離がある(色材全体の20%以上80%未満)。
×:色材がほとんど剥離する(色材全体の80%以上剥離する)。
(4)評価5:光沢度評価
インク組成物を、PM写真用紙に20%、40%、60%、80%、又は100%の印字デューティー(duty)で印刷した。目視で様々な角度から観察し、以下の判断基準に従って評価した。結果を「評価5」として表1に示す。
◎:異なる印字dutyであっても光沢の違いがほとんど気にならない。
○:異なる印字dutyでの光沢の違いが認められるが、目立たない。
△:異なる印字dutyでの光沢の違いが気になる。
×:異なる印字dutyでの光沢の違いが気になり、表面がくすんでみえる。
【0120】
<評価結果>
前記実施例及び比較例で製造したインクセットA〜Dの評価1〜5に関する結果を以下の表に示す。
【0121】
【表1】
【0122】
【発明の効果】
本発明のインク組成物によれば、特に淡色インク組成物におけるにじみ、カラーブリード、凝集ムラの発生を防止し、専用紙に対する耐擦性や光沢性を向上させることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink composition, and more particularly to an aqueous pigment ink composition suitable for printing on dedicated paper for inkjet recording. According to the ink composition of the present invention, it is effective for improving the abrasion resistance, particularly for eliminating gloss unevenness of a recorded image printed on a special paper for ink jet recording, or particularly for eliminating aggregation unevenness in light ink.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording method is a printing method in which printing is performed by causing ink droplets to fly and adhere to a recording medium such as paper. Due to recent advances in inkjet recording technology, inkjet recording methods have been used in the field of high-definition printing that has been realized only by silver salt photography and offset printing. Accordingly, use of ink sets containing light color inks is widely performed.
[0003]
For example, a six-color ink set obtained by adding light cyan ink and light magenta ink, which are representative light color inks, to an ink set consisting of four colors of cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, A seven-color ink set obtained by adding light black ink to the ink jet recording method is used.
[0004]
Since these light-colored ink compositions have a low colorant concentration, it is necessary to increase the content of organic solvents such as glycerin and ethylene glycol in order to align the ejection characteristics with those of other dark ink compositions. . However, when the content of these organic solvents is high, the drying speed on the recording medium becomes slow, and various defects appear. For example, when two or more kinds of light color inks are mixed with each other on a recording medium, there is a disadvantage that uneven mixing occurs and aggregation unevenness occurs.
[0005]
On the other hand, in the ink jet recording method, an ink jet recording medium having high gloss comparable to photographic paper or art paper used in the fields of silver salt photography and offset printing has been developed. As a recording medium for such a high gloss inkjet recording method, a recording medium in which an ink receiving layer containing a porous pigment such as silica is provided on a substrate such as paper or a film is mainly used.
[0006]
Further, the ink used when recording characters and / or images on the recording medium for the high gloss ink jet recording method contains water as a main component, and contains a coloring material, a resin emulsion, and other various additives. Water-based ink is common. As the coloring material, dyes or pigments can be used. However, since the pigments are excellent in terms of weather resistance such as light resistance, gas resistance, water resistance, and moisture resistance, the demand has been increasing in recent years. Development of pigment inks that take advantage of the properties of pigments is underway. In addition, water-based pigment ink containing a resin emulsion is used to improve the fixability of the pigment to the recording medium.
[0007]
There is an increasing demand for image quality even in an ink jet recording method using an ink jet exclusive paper having an ink receiving layer as described above as a recording medium and using an aqueous pigment ink composition containing a resin emulsion as described above as an ink. It has become more sophisticated. For example, the demand for the fixability of the printed image on the dedicated paper as described above has been increased, and a high level of abrasion resistance has been demanded. That is, in the dedicated paper as described above, the ink receiving layer absorbs the solvent component, and the pigment particles and the polymer fine particles of the resin emulsion remain on the surface of the recording medium. Since the solvent component decreases on the surface of the recording medium, the density of the polymer fine particles increases, and a film formation reaction by the polymer fine particles proceeds to form a film, and the pigment is fixed on the surface of the recording medium by the film.
[0008]
However, since the light color ink composition has a low colorant concentration, the resin content decreases as the colorant concentration decreases. Accordingly, there is a drawback that the glossiness on the recording medium is lowered.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The inventor of the present invention has various characteristics (for example, ejection stability, storage stability, weather resistance, and color developability) required for an ink composition for an inkjet recording method in the aqueous emulsion ink composition containing a resin emulsion as described above. ), While preventing the occurrence of bleeding, color bleed and aggregation unevenness in the light-colored ink composition as described above, and further researching means for improving the abrasion resistance and glossiness of the special paper. The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by including a specific resin and saccharide together in the ink composition. In particular, in the light-color ink composition containing the specific resin described above, the above-mentioned drawbacks can be solved by adding saccharides without increasing the amount of organic solvent such as glycerin or ethylene glycol for adjusting discharge characteristics. I found out that I can.
[0010]
The present invention is based on these findings.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention
Acid value obtained by polymerizing ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and other monomers copolymerizable therewith in the presence of alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound or copolymerizable surfactant The present invention relates to an ink composition comprising: a copolymer having a pH of 40 or less, a resin whose pH is adjusted with an inorganic base (hereinafter referred to as a pH-adjusting resin), water, a colorant, and a saccharide.
[0012]
According to a preferred aspect of the present invention, the saccharide comprises a monosaccharide, an oligosaccharide (particularly, a reducing branched oligosaccharide), or a mixture thereof (particularly, a monosaccharide, a disaccharide, and a trisaccharide. Mixture).
[0013]
According to another preferred embodiment of the present invention, the colorant is a pigment.
[0014]
According to still another preferred aspect of the present invention, the colorant is contained at a concentration of 1.3% by weight or less based on the total weight of the ink composition.
[0015]
According to still another preferred embodiment of the present invention, the inorganic base used for the preparation of the pH adjusting resin is an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide.
[0016]
According to still another preferred embodiment of the present invention, the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound used for the preparation of the pH adjusting resin is a vinyl alcohol polymer.
[0017]
According to still another preferred embodiment of the present invention, the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer used for the preparation of the pH adjusting resin is acrylic acid or methacrylic acid.
[0018]
According to still another preferred embodiment of the present invention, the monomer copolymerizable with the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer used for the preparation of the pH adjusting resin is an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer. It is.
[0019]
According to still another preferred embodiment of the present invention, the resin has a pH of 8 to 11 (more preferably 9 to 10).
[0020]
The ink composition of the present invention is preferably for inkjet recording.
[0021]
In the present invention, the ink composition is used, and the pH adjusting resin and the colorant contained in the ink composition are substantially left on the surface, but the liquid component of the ink composition is substantially reduced. It also relates to a method of recording on an absorbing recording medium.
[0022]
Furthermore, the present invention uses the ink composition described above and causes the pH adjusting resin and the colorant contained in the ink composition to substantially remain on the surface, but the liquid component of the ink composition is substantially reduced. The present invention also relates to a recorded image formed on a recording medium that absorbs light.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The ink composition used in the present invention comprises an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and another monomer copolymerizable therewith, an alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound or copolymerizable surfactant. Resin produced by adjusting the pH of a copolymer having an acid value of 40 or less (hereinafter referred to as “alkali-soluble copolymer”) obtained by polymerization in the presence of an inorganic base (that is, pH adjusting resin) Containing.
[0024]
The alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound used for producing the alkali-soluble copolymer includes, for example, 5 to 25 alcoholic hydroxyl groups per 1,000 molecular weights of the water-soluble polymer compound. For example, vinyl alcohol polymers such as polyvinyl alcohol and various modified products thereof; saponified products of copolymers of vinyl acetate and acrylic acid, methacrylic acid or maleic anhydride; alkyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, Examples thereof include cellulose derivatives such as alkylhydroxyalkyl cellulose; starch derivatives such as alkyl starch, carboxymethyl starch and oxidized starch; gum arabic, tragacanth gum; polyalkylene glycol and the like. Of these, vinyl alcohol polymers are preferred from the viewpoint of easy availability of industrially stable products.
[0025]
The weight average molecular weight of the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound is not particularly limited, but is usually 1,000 to 500,000, preferably 2,000 to 300,000. When the molecular weight is less than 1,000, the dispersion stabilizing effect may be lowered. On the other hand, when the molecular weight is more than 500,000, the viscosity when polymerized in the presence of the polymer compound becomes high and the polymerization becomes difficult. Sometimes.
[0026]
The amount of the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound used in the production of the alkali-soluble copolymer is usually 0.05 to 20 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight of the monomer. 10 parts by weight. If the amount is less than 0.05 parts by weight, the dispersion stabilizing effect is lowered, so that aggregates are generated at the time of polymerization. .
[0027]
In the production of an alkali-soluble copolymer, it is preferable not to use a surfactant that is usually used in emulsion polymerization. However, when a surfactant is used in combination, the amount of the surfactant is an alkali-soluble copolymer. The amount is usually less than 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of all the monomers used for the synthesis. When the amount of the surfactant is increased, the obtained image tends to be inferior in water resistance.
[0028]
The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer used for the production of the alkali-soluble copolymer is not particularly limited, and examples thereof include ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid and methacrylic acid; itaconic acid and maleic acid. Ethylenically unsaturated polyvalent carboxylic acid monomers such as acid, fumaric acid and butenetricarboxylic acid; ethylenically unsaturated polyvalent carboxylic acid moieties such as monobutyl fumarate, monobutyl maleate and mono-2-hydroxypropyl maleate And ester monomers; polyhydric carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride and citraconic anhydride; and the like. These monomers can be used individually or in combination of 2 or more types. Of these ethylenically unsaturated acid monomers, ethylenically unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid are preferred, and methacrylic acid is more preferred.
[0029]
The amount of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer used is an amount calculated such that the acid value of the alkali-soluble copolymer is 40 or less, preferably 10 to 40, more preferably 30 to 40. When this amount is converted and the acid value of the alkali-soluble copolymer exceeds 40 or less than 10, the quality of the obtained image may be inferior.
[0030]
Other monomers that can be used for the production of the alkali-soluble copolymer and copolymerizable with the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer are not particularly limited. For example, styrene, α-methylstyrene, vinyl Aromatic vinyl monomers such as toluene and chlorostyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (meth ) Acrylic acid-n-amyl, (meth) acrylic acid isoamyl, (meth) acrylic acid-n-hexyl, (meth) acrylic acid-2-ethylhexyl, (meth) acrylic acid-n-octyl, (meth) acrylic acid Ethylenically unsaturated carboxylic acids such as 2-hydroxyethyl, hydroxypropyl (meth) acrylate, and glycidyl (meth) acrylate Ester monomers; ethylenically unsaturated nitrile monomers such as (meth) acrylonitrile; ethylenically unsaturated glycidyl ether monomers such as allyl glycidyl ether; (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N -Ethylenically unsaturated amide monomers such as butoxymethyl (meth) acrylamide; conjugated diene monomers such as 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene A carboxylic acid vinyl ester such as vinyl acetate; These monomers can be used alone or in combination of two or more. Among these, an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer is preferable, and methyl methacrylate and ethyl acrylate are more preferable in terms of excellent light resistance and gloss of the obtained image.
[0031]
The alkali-soluble copolymer can be obtained by polymerizing the monomer mixture, preferably in an aqueous medium, in the presence of an alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound. At this time, the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound and the monomer mixture are added all at once to the reactor before the polymerization is started, or a part is charged before the polymerization is started, and after the polymerization is started. The remaining portion can be added in portions, or the remaining portion can be added continuously. In the case of divided addition or continuous addition, the addition amount can be made uniform or constant, and can be changed according to the progress of polymerization.
[0032]
Even if the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound and the monomer mixture are added separately, the monomer obtained by mixing the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound, the monomer mixture and water It may be added in the form of a dispersion. When the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound and the monomer are added separately, it is desirable that the addition of both be started almost simultaneously. Aggregates are likely to occur when only a large amount of the monomer mixture is added first, and conversely, when only a large amount of the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound is added first, the polymerization system thickens. Or problems such as the occurrence of aggregates are likely to occur. The addition of both does not necessarily have to be the same, but it is desirable that the addition be almost the same.
[0033]
Among the methods of adding the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound and the monomer mixture, the alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound is mixed with the monomer mixture and water to disperse, and the polymerization is started in the reactor. The addition method is preferable because the chain distribution of the ethylenically unsaturated acid monomer in the polymer chain of the alkali-soluble copolymer becomes uniform.
[0034]
The alkali-soluble copolymer used for the production of the pH adjusting resin is obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and other monomers copolymerizable therewith in the presence of a copolymerizable surfactant ( Preferably, it can be produced by emulsion polymerization.
[0035]
A copolymerizable surfactant is a surfactant having one or more polymerizable vinyl groups in its molecule. Specific examples thereof include propenyl-2-ethylhexyl sulfosuccinate sodium salt, (meth) acrylic acid polyoxyethylene sulfate ester, polyoxyethylene alkylpropenyl ether sulfate ammonium salt, (meth) acrylic acid polyoxyethylene ester phosphate ester, etc. Nonionic polymerizable surfactants such as polyoxyethylene alkylbenzene ether (meth) acrylic acid ester and polyoxyethylene alkyl ether (meth) acrylic acid ester. Among these copolymerizable surfactants, polyoxyethylene alkylpropenyl ether ammonium sulfate is preferable because of its excellent balance between the emulsifying and dispersing performance of the monomer and the copolymerizability with the monomer.
[0036]
The amount of the copolymerizable surfactant is usually 0.01 to 5.0 parts by weight, preferably 0.05 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of all monomers used for the synthesis of the alkali-soluble copolymer. 5.0 parts by weight, more preferably 0.1 to 3.0 parts by weight. If it is less than 0.01 part by weight, the emulsion stability becomes low, and a large amount of aggregates may be generated during the polymerization. On the other hand, when the amount exceeds 5.0 parts by weight, the problem that the pH-adjusting resin composition tends to foam may occur. In the polymerization of the alkali-soluble copolymer, it is preferable not to use a non-polymerizable surfactant. However, when a non-polymerizable surfactant is used in combination, the amount of the non-polymerizable surfactant is the amount of the alkali-soluble copolymer. The amount is usually less than 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of all monomers used for the synthesis of the polymer. When the amount of the non-polymerizable surfactant is increased, the obtained image tends to be inferior in water resistance.
[0037]
The polymerization initiator that can be used for the production of the alkali-soluble copolymer is not particularly limited. Specific examples include inorganic peroxides such as sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, potassium perphosphate, and hydrogen peroxide; diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, 1 , 1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, isobutyryl peroxide, benzoyl peroxide, and the like; azobisisobutyronitrile, azobis-2,4- Examples include azo compounds such as dimethylvaleronitrile and methyl azobisisobutyrate. These polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. Of these, persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate are preferable.
[0038]
The amount of the polymerization initiator used varies depending on the type, but is preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total monomer mixture used in the production of the aqueous dispersion of the alkali-soluble copolymer. More preferably, it is 0.8-4 weight part.
[0039]
Moreover, these polymerization initiators can also be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent.
[0040]
The reducing agent of the redox polymerization initiator is not particularly limited. Specific examples thereof include compounds containing metal ions in a reduced state such as ferrous sulfate and cuprous naphthenate; sulfones such as sodium methanesulfonate. Acid compounds; amine compounds such as dimethylaniline; and the like.
[0041]
These reducing agents can be used alone or in combination of two or more.
[0042]
Although the usage-amount of a reducing agent changes with reducing agents, it is preferable that it is 0.03-10 weight part with respect to 1 weight part of polymerization initiators.
[0043]
In order to adjust the weight average molecular weight of the alkali-soluble copolymer, a chain transfer agent can be used at the time of polymerization, if necessary. Examples of chain transfer agents include mercaptans such as t-dodecyl mercaptan and n-dodecyl mercaptan; α-methylstyrene dimer; sulfides such as dimethylxanthogen disulfide and diisopropylxanthogen disulfide; 2-methyl-3-butynenitrile, 3- Nitrile compounds such as pentenenitrile; thioglycolic acid esters such as methyl thioglycolate, propyl thioglycolate, and octyl thioglycolate; β-mercaptopropionic acid esters such as methyl β-mercaptopropionate and octyl β-mercaptopropionate; These can be used alone or in combination of two or more. Of these chain transfer agents, thioglycolate is preferable, and octyl thioglycolate is more preferable.
[0044]
When a chain transfer agent is used, the addition amount is usually 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 4 parts per 100 parts by weight of the monomer used for the production of the alkali-soluble copolymer. Parts by weight. When the amount of the chain transfer agent used is too small, the viscosity after neutralization becomes high and handling may be difficult, and when too large, the molecular weight may be remarkably lowered. The method for adding the chain transfer agent is not particularly limited, and the whole amount may be added all at once, or may be added to the polymerization system intermittently or continuously in small amounts.
[0045]
The polymerization temperature when producing the alkali-soluble copolymer is usually 0 to 100 ° C, preferably 30 to 90 ° C. The polymerization conversion is usually 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more.
[0046]
The neutralization degree in the neutralized product of the alkali-soluble copolymer used in the present invention (the molar equivalent of the inorganic base relative to the molar equivalent of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer) is not particularly limited, but the neutralization degree is usually 70% or more, preferably 95% or more.
[0047]
The inorganic base used to neutralize the alkali-soluble copolymer is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; calcium hydroxide and magnesium hydroxide. Examples thereof include hydroxides of alkaline earth metals such as these, and these can be used alone or in combination of two or more. Of these inorganic bases, sodium hydroxide is preferred. Ammonia may be used as the inorganic base, but it may cause a decrease in ink aging stability (for example, pH reduction) and ejection stability.
[0048]
Among the above-mentioned alkali-soluble copolymers used in the present invention, those obtained by polymerization in the presence of an alcoholic hydroxyl group-containing water-soluble polymer compound can be obtained when the pH-adjusted resin composition is stored for a long time. It is preferable in that it hardly changes in viscosity and is excellent in its dot reproducibility.
[0049]
The weight average molecular weight of the pH adjusting resin used in the present invention is not particularly limited, but if it is too large (for example, more than 50,000), the viscosity of the pH adjusting resin aqueous solution becomes high, and its handling is difficult. It can be difficult. On the other hand, if it is too low (for example, less than 8,000), the abrasion resistance may deteriorate. The weight average molecular weight of the pH adjusting resin is, for example, preferably 8,000 or more, more preferably 9,000 to 100,000, and still more preferably 10,000 to 50,000.
[0050]
The glass transition temperature of the pH adjusting resin used in the present invention can be arbitrarily set, but is preferably 5 to 50 ° C., more preferably 20 to 40 ° C. When the glass transition temperature of the pH adjusting resin is within this range, an image excellent in bending resistance and blocking resistance can be obtained. In addition, even if the glass transition temperature of the pH adjusting resin used in the present invention is somewhat high, the film forming temperature of the ink composition of the present invention is generally kept low.
[0051]
The pH adjusting resin used in the present invention can be added to the ink composition in any form of a water-soluble resin, a resin emulsion, or a polymer fine particle.
[0052]
In the ink composition of the present invention, the water-soluble pH adjusting resin is usually used in the form of an aqueous solution. The solid content concentration in this case is usually 1 to 40% by weight, preferably 20 to 30% by weight. This aqueous solution may contain a water-soluble organic solvent described later. Further, when the pH adjusting resin is used in the form of a resin emulsion or polymer fine particles, the solid content concentration is usually 1 to 40% by weight, preferably 20 to 30% by weight, and the resin emulsion is used in the state of an aqueous emulsion. Is done.
[0053]
The pH adjusting resin used in the present invention preferably has a pH of 8 to 11 in an aqueous solution state, and more preferably has a pH of 9 to 11. If the pH is less than 8, there may be a problem in ejection stability, and if it exceeds 11, there may be a problem in dispersion stability.
[0054]
The amount of the alkali-soluble copolymer used in the pH-adjusting resin used in the present invention is preferably 2 to 200 parts by weight, more preferably 5 to 150 parts by weight, particularly preferably 10 to 100 parts by weight of the colorant. ~ 100 parts by weight.
[0055]
Examples of the saccharide contained in the ink composition of the present invention include monosaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides, and monosaccharides, oligosaccharides, or mixtures thereof are preferable.
[0056]
In the present specification, the monosaccharide is a saccharide that cannot be decomposed into a simpler saccharide by hydrolysis, and is preferably a tricarbon sugar (monosaccharide having 3 carbon atoms) to a decasaccharide (monocarbon having 10 carbon atoms). Sugars), more preferably hexoses (monosaccharides having 6 carbon atoms).
[0057]
In the present specification, oligosaccharides preferably have 2 to 10 monosaccharide units, more preferably 2 to 5 in number. That is, it is preferably disaccharide to decasaccharide, more preferably disaccharide to pentasaccharide. The oligosaccharide may be a homo-oligosaccharide or a hetero-oligosaccharide, and is preferably a homo-oligosaccharide. The oligosaccharide can be a reducing oligosaccharide (ie, maltose-type oligosaccharide) or a non-reducing oligosaccharide (ie, a trehalose-type oligosaccharide), and a reducing oligosaccharide is preferred. Furthermore, the oligosaccharide is preferably a branched oligosaccharide. Here, branching means, for example, a state in which glucose molecules are bound by α-1,6-glucoside bonds. Examples of reducing branched oligosaccharides include isomaltose, panose, and isomaltotriose.
[0058]
The oligosaccharide can be prepared from one or a mixture of two or more preferably selected from the group consisting of starch, amylopectin, or glycogen. The reducing branched oligosaccharide can be obtained from these starches, amylopectin, or glycogen using well-known and conventional means. A well-known and commonly used means is preferably hydrolysis of polysaccharides, or alternatively, a glucoside bond of glucose or an isomerization reaction of maltose can be used.
[0059]
Polysaccharide means saccharide in a broad sense, and is used to mean a substance that exists widely in nature, such as alginic acid, α-cyclodextrin, and cellulose. In addition, the derivatives of these saccharides include reducing sugars of the saccharides described above (for example, sugar alcohol (general formula HOCH 2 (CHOH) s CH 2 OH (where s represents an integer of 2 to 5)). ), Oxidized sugars (for example, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thio sugars, etc. Particularly preferred are sugar alcohols, and specific examples thereof include maltitol, sorbit and the like.
[0060]
As the saccharide contained in the ink composition of the present invention, a mixture mainly composed of monosaccharide, disaccharide, and trisaccharide is particularly preferable. Here, the main component means that monosaccharides, disaccharides, and trisaccharides occupy about 60% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more of the entire saccharide component.
[0061]
Examples of sugars that can be used in the ink composition of the present invention include glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, aldonic acid, glucitol, sorbitol, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, maltotri Aus, etc. Moreover, HS-500 or HS-300 (made by Hayashibara Biochemical Laboratories) etc. can be used as a commercial item. The HS-500 or HS-300 (produced by Hayashibara Biochemical Laboratories) is a saccharide mixture obtained by treating starch with an enzyme, and its main component is a monosaccharide (about 40% by weight), two It consists of saccharides (about 25% by weight) and trisaccharides (about 20% by weight), and also contains a small amount of tetrasaccharides or more. Moreover, said HS-500 or HS-300 contains a reducible branched oligosaccharide.
[0062]
In the ink composition of the present invention, the saccharide content is preferably about 0.1 to 30% by weight, more preferably about 3 to 20% by weight, based on the total weight of the ink composition.
[0063]
The colorant used in the present invention is not particularly limited, and is, for example, a water-soluble dye or a water-insoluble pigment. A water-insoluble pigment is preferable from the viewpoint of excellent image density, light resistance and water resistance.
[0064]
As the colorant used in the present invention, any dye that is a water-soluble dye used in conventional inks and does not change color tone or produce precipitates due to the addition of other ink components can be used. it can.
[0065]
In the present invention, inorganic pigments and organic pigments can be used without particular limitation as pigments that can be used with the pH adjusting resin. As the inorganic pigment, in addition to titanium oxide and iron oxide, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, or a thermal method can be used. Organic pigments include azo dyes (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazines). Pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (for example, basic dye chelate, acid dye chelate, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like.
[0066]
In particular, as carbon black used as black ink, No. manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. 2300, no. 900, HCF88, No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, No2200B, etc. are Raven5750, Raven5250, Raven5000, Raven3500, Raven1255, Raven700, etc. manufactured by Colombia, Regal400R, Regal330R, Regal660R, onchalM900 , Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400, etc. are Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW200, Color Black FW200, Col. 0, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, and Spac 4 .
[0067]
Examples of pigments used in yellow ink include C.I. I. Pigment Yellow 1, C.I. I. Pigment Yellow 2, C.I. I. Pigment Yellow 3, C.I. I. Pigment Yellow 12, C.I. I. Pigment Yellow 13, C.I. I. Pigment Yellow 14C, C.I. I. Pigment Yellow 16, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Yellow 73, C.I. I. Pigment Yellow 74, C.I. I. Pigment Yellow 75, C.I. I. Pigment Yellow 83, C.I. I. Pigment Yellow 93, C.I. I. Pigment Yellow 95, C.I. I. Pigment Yellow 97, C.I. I. Pigment Yellow 98, C.I. I. Pigment Yellow 114, C.I. I. Pigment Yellow 128, C.I. I. Pigment Yellow 129, C.I. I. Pigment Yellow 151, C.I. I. Pigment Yellow 154 and the like.
[0068]
Examples of pigments used for magenta ink include C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 7, C.I. I. Pigment Red 12, C.I. I. Pigment Red 48 (Ca), C.I. I. Pigment Red 48 (Mn), C.I. I. Pigment Red 57 (Ca), C.I. I. Pigment Red 57: 1, C.I. 1. Pigment Red 112, C.I. I. Pigment Red 123, C.I. I. Pigment Red 168, C.I. I. Pigment Red 184, C.I. I. Pigment Red 202 or the like.
[0069]
Examples of pigments used for cyan ink include C.I. I. Pigment Blue1, C.I. I. Pigment Blue 2, C.I. I. Pigment Blue 3, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, C.I. I. PigmentBlue 15: 4, C.I. I. Pigment Blue 16, C.I. I. Pigment Blue 22, C.I. I. Pigment Blue 60, C.I. I. Vat Blue 4, C.I. I, Vat Blue 60 and the like. However, it is not limited to these.
[0070]
The particle size of the pigment is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, and still more preferably 0.1 μm or less.
[0071]
In the present invention, according to a preferred embodiment of the pigment that can be used together with the pH adjusting resin, these pigments are added to the ink as a pigment dispersion obtained by dispersing the pigment in an aqueous medium. Is preferred. As the dispersant used for preparing the pigment dispersion, a dispersant generally used for preparing the pigment dispersion, for example, a polymer dispersant or a surfactant can be used. Examples of the surfactant used as the dispersant include various anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants described later.
[0072]
Preferable examples of the polymer dispersant include natural polymers. Specific examples thereof include proteins such as glue, gelatin, casein, and albumin, natural rubbers such as gum arabic and tragacanth, glucosides such as saponin, Examples include alginic acid and propylene glycol alginate, alginic acid derivatives such as triethanolamine alginate and ammonium alginate, and cellulose derivatives such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and ethylhydroxycellulose.
[0073]
Further, preferred examples of the polymer dispersant include synthetic polymers, such as polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, polyacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, potassium acrylate-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate. -Acrylic resin such as acrylic acid ester copolymer, acrylic acid-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid ester copolymer Styrene-acrylic resins such as styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid-acrylic acid ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic anhydride Copolymer, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer , Vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, and vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate-maleic acid ester copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer, vinyl acetate -Vinyl acetate copolymers such as acrylic acid copolymers and their salts.
[0074]
Of these, a copolymer of a monomer having a hydrophobic group and a monomer having a hydrophilic group, and a polymer comprising a monomer having both a hydrophobic group and a hydrophilic group in the molecular structure are particularly preferred.
[0075]
According to another preferred embodiment of the pigment that can be used together with the pH adjusting resin in the present invention, it is preferable to use carbon black whose surface is oxidized. In this embodiment, the dispersant described above may not be used. The oxidation treatment can be performed by a known method. By the oxidation treatment, hydrophilic groups such as a carbonyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, and a sulfone group can be introduced on the surface of the carbon black. The above carbon black is used.
[0076]
In the ink composition of the present invention, the content of the pH adjusting resin and the colorant is about 0.5 to 50% by weight as the total amount of the pH adjusting resin and the colorant with respect to the total weight of the ink composition. Preferably, it is about 2 to 30% by weight. In the ink composition of the present invention, the content ratio of the pH adjusting resin and the colorant (pH adjusting resin / colorant) is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 4, more preferably 0.1 to 0.1. 2.
[0077]
The ink composition of the present invention is particularly preferably applied to a light color ink composition. The content of the colorant in the light color ink composition is not particularly limited, but is generally 1.3% by weight or less, preferably 1.2% by weight with respect to the total weight of the ink composition. % Or less, more preferably 1.1% by weight or less. The content of the colorant in a typical light color ink composition is about 1.0% by weight with respect to the total weight of the ink composition.
[0078]
Here, the light-color ink composition is, for example, each ink composition such as light magenta and light cyan. Generally, for the purpose of improving the image quality of a printed image by density modulation, the magenta ink composition and the cyan ink are respectively used. This is an ink composition in which the colorant concentration of the composition is lowered. These magenta ink composition and cyan ink composition are prepared by lowering the concentration of the same pigment as the pigment used in the magenta ink composition and cyan ink composition described above, and appropriately changing the composition of other components. be able to. Furthermore, the present invention can be applied to light color ink compositions for “yellow”, “red”, “orange”, “green”, “blue”, or “violet” ink compositions that are commonly used in color ink sets.
[0079]
In addition, a light black ink composition can be used as the light color ink composition. This light black ink composition improves the color reproducibility for dark colors such as shadow areas and the gray gradation and improves the granularity. In order to reduce the color density, the color material (pigment) concentration of the black ink composition is lowered.
[0080]
The ink composition of the present invention contains water as a solvent and can further contain a water-soluble organic solvent.
[0081]
Examples of water-soluble organic solvents are methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butanol, See-butanol, tert-butanol, iso-butanol, n-pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, Diethylene glycol, pentamethylene glycol, trimethylene glycol, 2-butyne-1,4-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, N-methyl-2-pyrrolidone 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 2-pyrrolidone, glycerin, tripropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol , Triethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol, triethylene glycol, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and the like.
[0082]
According to a preferred embodiment of the present invention, the ink composition according to the present invention preferably further comprises 1,2-alkanediol. The 1,2-alkanediol is preferably 1,2-C 1-6 alkanediol, and most preferably 1,2-hexanediol. The amount of 1,2-alkanediol added can be determined as appropriate, and is preferably about 1 to 15% by weight, more preferably about 2 to 10% by weight, based on the total weight of the ink composition.
[0083]
In general, in the light-color ink composition of the color ink set, the content of the water-soluble organic solvent is usually increased more than the content in the dark-color ink composition for adjusting ejection characteristics. There is. However, since the ink composition of the present invention contains the above-mentioned saccharides, the content of the water-soluble organic solvent is increased with respect to the light-color ink composition as compared with the content of the dark-color ink composition. There is no need and the content can be the same as that of a normal dark ink composition.
[0084]
In the ink composition of the present invention, the content when a water-soluble organic solvent is used is preferably about 10 to 40% by weight, more preferably 10 to 20% by weight, based on the total weight of the ink composition. is there.
[0085]
The ink composition according to a preferred embodiment of the present invention can further contain a surfactant. The surfactant used in the present invention is one or more surfactants selected from the group consisting of anionic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants.
[0086]
Examples of surfactants include anionic surfactants (eg, sodium dodecyl benzene sulfonate, sodium lauryl sulfate, ammonium salt of polyoxyethylene alkyl ether sulfate), nonionic surfactants (eg, polyoxyethylene alkyl ether, Polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, etc.), acetylene glycol, and polysiloxane surfactants. These can be used alone or in combination of two or more.
[0087]
According to a preferred embodiment of the present invention, the ink composition according to the present invention has the formula (I):
[0088]
[Chemical 1]
(In the above formula, R 1 to R 9 independently represent a C 1-6 alkyl group, j and k independently represent an integer of 1 or more, EO represents an ethyleneoxy group, and PO represents Represents a propyleneoxy group, and m and n represent an integer of 0 or more, provided that m + n represents an integer of 1 or more, and EO and PO are not limited in the order in [], and even if they are random, they are blocked. May be included).
[0089]
In formula (I), R 1 to R 9 independently represent a C 1-6 alkyl group, preferably a methyl group. j and k independently represent an integer of 1 or more, and more preferably 1 or 2. M and n represent an integer of 0 or more, provided that m + n represents an integer of 1 or more. Preferably m + n is 2-4.
[0090]
According to a preferred embodiment of the present invention, compounds satisfying J = K + 1 are preferred as the compound of formula (I). According to another preferred embodiment of the present invention, as the compound of formula (I), R 1 to R 9 all represent a methyl group, j represents 2, k represents 1, l represents 1, It is preferable that m represents an integer of 1 or more and n represents 0.
[0091]
The addition amount of the compound of the formula (I) can be appropriately determined, and is preferably 0.03 to 3% by weight, more preferably about 0.1 to 2% by weight with respect to the total weight of the ink composition. More preferably, it is about 0.3 to 1% by weight.
[0092]
Compounds of formula (I) are commercially available and can be used. For example, silicon surfactant BYK-345, BYK-346, or BYK-348 can be used from Big Chemie Japan Co., Ltd.
[0093]
Furthermore, the ink composition according to a preferred embodiment of the present invention contains a tertiary amine as a pH adjuster.
[0094]
Examples of the tertiary amine that can be added to the ink composition according to the present invention include trimethylamine, triethylamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, triisopropenolamine, and butyldiethanolamine. These may be used alone or in combination. The amount of these tertiary amines added to the ink composition of the present invention is 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight.
[0095]
Further, the ink composition according to the present invention may contain a penetration enhancer.
[0096]
Examples of the penetration enhancer include alkyl ether derivatives of polyhydric alcohols having 3 or more carbon atoms, such as diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, or dipropylene glycol monobutyl ether. 1 type, or 2 or more types of these can be used.
[0097]
In addition to the ink composition according to the present invention, a preservative, a fungicide, and / or a phosphorus-based antioxidant may be added as necessary.
[0098]
The ink composition of the present invention can be prepared by a conventional method. For example, it can be produced by dispersing and mixing the above-described components by an appropriate method. Preferably, first, a pigment, a polymer dispersant, and ion exchange water are appropriately dispersed (for example, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator mill, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a jet mill, an ang mill). Etc.) to prepare a uniform pigment dispersion. Next, an ink solvent is prepared by sufficiently stirring the pH adjusting resin liquid (for example, pH adjusting resin aqueous solution), saccharides, ion exchange water, water-soluble organic solvent, preservative, and / or antifungal agent at room temperature. To do. The pigment dispersion is gradually added dropwise to a state where the ink solvent is stirred by a suitable dispersing machine, and the ink solvent is sufficiently stirred. After sufficiently stirring, the target ink composition can be obtained by performing filtration in order to remove coarse particles and foreign matters that cause clogging.
[0099]
The ink composition of the present invention can be used in any printing method, and can be suitably used as, for example, a water-based gravure ink, a water-based flexographic ink, or particularly a water-based ink for inkjet recording. It can also be used as a water-based paint.
[0100]
In the ink composition of the present invention, the pH adjusting resin and the colorant (particularly the pigment) contained in the ink composition are substantially left on the surface as a recording medium, but the liquid component of the ink composition is substantially eliminated. It is particularly preferable to use it for a recording medium that absorbs light. In such a recording medium, for example, the average pore diameter on the surface is smaller than the average particle diameter of the pigment. A preferable recording medium is a recording medium including an ink receiving layer having an average pore diameter smaller than the average particle diameter of the pigment.
[0101]
As a preferred recording medium, a recording medium in which an ink receiving layer containing a porous pigment is provided on a substrate can be used. The ink receiving layer may be the uppermost layer of the recording medium, or may be an intermediate layer having, for example, a glossy layer thereon. As such a recording medium, a so-called absorption type (also referred to as a void type) recording medium containing a porous pigment and a binder resin in the ink receiving layer, and casein, modified polyvinyl alcohol (in the ink receiving layer) A so-called swelling type recording medium further containing a resin such as PVA), gelatin, or modified urethane is known, and the ink composition of the present invention can be used for any recording medium.
[0102]
Examples of the porous pigment contained in the ink receiving layer of the absorption-type recording medium include silica-based such as precipitation method, gel type, or gas-phase method, alumina hydrate such as pseudoboehmite, and silica / alumina hybrid sol. , Smectite clay, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, kaolin, clay, talc, magnesium silicate, calcium silicate, and the like, and one or more of these can be used.
[0103]
Further, the binder resin contained in the ink receiving layer of the absorption type recording medium is not particularly limited as long as it is a compound that has a binding ability and can increase the strength of the ink receiving layer. For example, polyvinyl alcohol Silanol-modified polyvinyl alcohol, cellulose derivatives such as vinyl acetate, starch, carboxymethyl cellulose, casein, gelatin, conjugated diene copolymer latex such as styrene-butadiene copolymer, vinyl copolymer such as ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. An acrylic copolymer latex such as a polymer latex and a polymer of acrylic acid and methacrylic acid can be used.
[0104]
The ink receiving layer may be a fixing agent, a fluorescent whitening agent, a water-proofing agent, a fungicide, if necessary, in the case of an ink receiving layer of an absorption type recording medium or an ink receiving layer of a swelling type recording medium. Various additives such as an agent, an antiseptic, a dispersant, a surfactant, a thickener, a pH adjuster, an antifoaming agent, and / or a water retention agent can also be contained.
[0105]
Examples of the substrate on which each of the ink receiving layers is provided include paper (including sized paper); resin-coated paper obtained by coating polyethylene, polypropylene, or polyester on paper; baryta paper; polyethylene terephthalate, polyethylene, or polypropylene. And a thermoplastic resin film such as synthetic paper; a sheet-like material formed of synthetic fibers.
[0106]
A particularly preferable recording medium is a recording medium having the base material and the ink receiving layer as the uppermost layer provided thereon, and the base material and the ink receiving layer also have the following physical properties, for example. What has is preferable.
[0107]
The substrate is preferably paper (containing wood pulp), and the basis weight thereof is preferably 100 to 350 g / m 2 , more preferably 180 to 260 g / m 2 . The thickness is preferably 100 to 400 μm, more preferably 180 to 260 μm. The ink receiving layer contains 50-60% by weight of wet silica gel as the porous pigment in terms of solid content, based on the weight of the entire ink receiving layer, and 30-30% polyvinyl alcohol as the binder resin. A content of 40% by weight is preferred from the standpoints of ink absorptivity and printing fastness. The coating amount of the ink receiving layer is preferably 5 to 50 g / m 2 in terms of solid content from the viewpoint of ink absorbability. The thickness of the ink receiving layer itself is preferably 10 to 40 μm, more preferably 20 to 30 μm.
[0108]
In the recording medium for printing the ink composition of the present invention, the average pore diameter of the surface of the recording medium (particularly, the ink receiving layer) is preferably 50 nm or less, and more preferably 30 nm or less. When the average pore diameter exceeds 300 nm, the pigment may penetrate into the ink receiving layer and color developability may deteriorate.
[0109]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, these examples do not limit the scope of the present invention. In the examples, “%” and “parts” are based on weight unless otherwise specified. Moreover, the acid value of the copolymer obtained by the following adjustment examples was measured according to JIS K0070.
[0110]
<Example of adjustment>
<< Adjustment of pH adjustment resin A >>
Dispersion of the monomer mixture by stirring and mixing 60 parts of ethyl methacrylate, 36 parts of methyl methacrylate, 4 parts of methacrylic acid, 3 parts of octyl thioglycolate, 1 part of polyvinyl alcohol and 280 parts of ion-exchanged water as molecular weight regulators I adjusted things. In another reactor equipped with a stirrer, 130 parts of ion-exchanged water and 2 parts of potassium persulfate were charged, the temperature was raised to 80 ° C., and the dispersion of the monomer mixture was continuously added over 4 hours for polymerization. It was. After completion of the continuous addition, the reaction was carried out at 80 ° C. for 30 minutes. The polymerization conversion rate was 99% or more.
[0111]
Next, 10% aqueous sodium hydroxide solution in an amount corresponding to the charged methacrylic acid and an equimolar amount of sodium hydroxide was added to the reactor, followed by heat treatment at 80 ° C. for 1 hour, and then an appropriate amount of ion-exchanged water was added. In addition, a pH-adjusting resin solution A having a solid content concentration of 15% was obtained. The acid value of this pH adjusting resin solution A was 30.
[0112]
<Examples and Comparative Examples>
<Preparation of ink composition>
Ink compositions having the following compositions were prepared, and ink sets A to D were obtained from combinations thereof. Each ink composition was adjusted according to the following procedure.
[0113]
That is, a pigment, a dispersant, and water specifically described below are mixed and dispersed in a sand mill (manufactured by Yaskawa Seisakusho) with glass beads (diameter 1.7 mm, 1.5 times the weight (weight) of the mixture) for 2 hours. Then, the glass beads were removed to prepare a pigment dispersion. The obtained dispersion and the components specifically shown below were mixed and stirred at 25 ° C. for 60 minutes. The mixture was filtered through a 5 μm membrane filter to obtain an ink composition. In addition, [BYK348] described in the following components is a silicon-based surfactant manufactured by Big Chemie Japan.
[0114]
<Example 1>
Ink set A
(A) Black ink composition A
Carbon black MA7 (Mitsubishi Chemical Corporation) 3% by weight
Styrene / acrylic acid copolymer (dispersant) 1% by weight
pH adjustment resin A 0.2% by weight
HS-500
(Reduced branched oligosaccharide, solid content 70% Hayashibara Shoji Co., Ltd.) 5% by weight
Glycerin 10% by weight
1,2-hexanediol 5% by weight
BYK348 0.5% by weight
Ion exchange water Remaining amount (b) Cyan ink composition A
A cyan ink composition A was obtained in the same manner as the black ink composition A except that Pigment Blue 15: 3 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
(C) Magenta ink composition A
A magenta ink composition A was obtained in the same manner as the preparation method of the black ink composition A, except that Pigment Red 122 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
(D) Yellow ink composition A
A yellow ink composition A was obtained in the same manner as the black ink composition A except that Pigment Yellow 74 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
[0115]
<Example 2>
Ink set B
(A) Light black ink composition B
Carbon black MA7 (Mitsubishi Chemical Corporation) 0.9% by weight
Styrene / acrylic acid copolymer (dispersant) 1% by weight
pH adjustment resin A 0.2% by weight
HS-500
(Reduced branched oligosaccharide, solid content 70% Hayashibara Shoji Co., Ltd.) 10% by weight
Glycerin 10% by weight
1,2-hexanediol 5% by weight
BYK348 0.5% by weight
Ion exchange water Remaining amount (b) Light cyan ink composition B
A light cyan ink composition B was obtained in the same manner as the light black ink composition B except that Pigment Blue 15: 3 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
(C) Light magenta ink composition B
A light magenta ink composition B was obtained in the same manner as the light black ink composition B except that Pigment Red 122 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
[0116]
<Comparative Example 1>
Ink set C
(A) Light black ink composition C
Carbon black MA7 (Mitsubishi Chemical Corporation) 0.9% by weight
Styrene / acrylic acid copolymer (dispersant) 1% by weight
pH adjustment resin A 0.2% by weight
Glycerin 20% by weight
1,2-hexanediol 5% by weight
BYK348 0.5% by weight
Ion exchange water Remaining amount (b) Light cyan ink composition C
A light cyan ink composition C was obtained in the same manner as the light black ink composition C except that Pigment Blue 15: 3 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
(C) Light magenta ink composition C
A light magenta ink composition C was obtained in the same manner as the light black ink composition C except that Pigment Red 122 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
[0117]
<Comparative example 2>
Ink set D
(A) Light black ink composition D
Carbon black MA7 (Mitsubishi Chemical Corporation) 0.9% by weight
Styrene / acrylic acid copolymer (dispersant) 1% by weight
Glycerin 20% by weight
1,2-hexanediol 5% by weight
BYK348 0.5% by weight
Ion exchange water Remaining amount (b) Light cyan ink composition D
A light cyan ink composition D was obtained in the same manner as the light black ink composition D except that Pigment Blue 15: 3 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
(C) Light magenta ink composition D
A light magenta ink composition D was obtained in the same manner as the light black ink composition D except that Pigment Red 122 was used instead of carbon black MA7 as a pigment.
[0118]
<Printing evaluation 1>
(1) The following printing evaluation was performed using each ink composition manufactured in the above-mentioned Examples and Comparative Examples. For printing evaluation, an inkjet printer [PM-920C (manufactured by Seiko Epson Corporation)] is used, MC photo paper (model number: KA420MSK), MC glossy paper (model number: KA420MK) [inkjet paper: manufactured by Seiko Epson Corporation] ] Was printed.
(2) Evaluation 1: Bleeding Evaluation The printed matter obtained was visually observed, and the bleeding was evaluated according to the following criteria. The result is shown in Table 1 as “Evaluation 1”.
A: No bleeding occurred on both papers.
○: Slight bleeding occurred only on at least one paper.
Δ: Whisker-like bleeding occurred on both papers.
X: On at least one of the papers, bleeding occurred so that the outline of the character was not clear.
(3) Evaluation 2: Color bleed evaluation Printing was performed under the same recording paper and printing conditions as in Evaluation 1. However, a single color was printed so as to be adjacent to each other, and uneven color mixing (bleed) at the color boundary was visually observed. The results were evaluated according to the following criteria, and the results are shown in Table 1 as “Evaluation 2”.
A: There was no color mixing in both papers, and the boundary was clear.
A: There was a slight color mixture only on at least one of the papers.
Δ: A whisker-like color mixture occurred on both papers.
X: At least one of the papers was mixed so that the color boundary was not clear.
[0119]
<Printing evaluation 2>
(1) Printing evaluation (rub resistance evaluation and gloss evaluation) was performed using each of the ink compositions produced in the above Examples and Comparative Examples. For printing evaluation, an inkjet printer [PM-920C (manufactured by Seiko Epson Corporation)] was used, and printing was performed on PM photographic paper (model number: KA450PSK) [inkjet paper: Seiko Epson Corporation].
(2) Evaluation 3: Friction resistance evaluation 1 (Evaluation by finger rubbing)
When 3 minutes had elapsed after printing, the surface of the printed recording medium was rubbed with a finger, and the abrasion resistance was visually judged by peeling off the coloring material. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 1 as “Evaluation 3”.
(Double-circle): There is no peeling of a coloring material.
○: There is slight peeling of the coloring material (less than 20% of the whole coloring material).
Δ: There is peeling of the coloring material (20% or more and less than 80% of the whole coloring material).
X: The coloring material is almost peeled off (80% or more of the whole coloring material is peeled).
(3) Evaluation 4: Evaluation of abrasion resistance 2 (Evaluation according to JIS K 5701)
When 48 hours passed after printing, a rust resistance evaluation was performed according to JISK 5701 using a Southerland Love Tester. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 1 as “Evaluation 4”.
(Double-circle): There is no peeling of a coloring material.
○: There is slight peeling of the coloring material (less than 20% of the whole coloring material).
Δ: There is peeling of the coloring material (20% or more and less than 80% of the whole coloring material).
X: The coloring material is almost peeled off (80% or more of the whole coloring material is peeled).
(4) Evaluation 5: Glossiness Evaluation The ink composition was printed on a PM photographic paper with a print duty of 20%, 40%, 60%, 80%, or 100%. It observed visually from various angles and evaluated according to the following judgment criteria. The results are shown in Table 1 as “Evaluation 5”.
A: Even if the print duty is different, the difference in gloss is hardly noticed.
◯: A difference in gloss at different print duties is recognized, but is not noticeable.
(Triangle | delta): I am worried about the difference in the glossiness in different printing duty.
X: The difference in gloss at different printing duties is worrisome, and the surface looks dull.
[0120]
<Evaluation results>
The results relating to the evaluations 1 to 5 of the ink sets A to D produced in the examples and comparative examples are shown in the following table.
[0121]
[Table 1]
[0122]
【The invention's effect】
According to the ink composition of the present invention, it is possible to prevent bleeding, color bleeding and aggregation unevenness particularly in a light color ink composition, and to improve the abrasion resistance and glossiness of the special paper.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002040686A JP3988479B2 (en) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | Ink composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002040686A JP3988479B2 (en) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | Ink composition |
Publications (2)
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