JP4218693B2 - Ink composition, ink cartridge, and recording method using these - Google Patents
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Description
本発明は、インク組成物、これを用いた記録方法および記録物に関し、特に、起泡が少なく、消泡性が良好であり、従って信頼性（目詰まり回復性及び吐出安定性等）に優れ、美麗な発色を可能にするのみならず、長期間に亘ってプリンタの性能を維持することができるインク組成物と、かかる特性を有するインク組成物を用いたインクジェット記録方法と、該記録方法で得られる美麗な発色状態を長期間に亘って維持する記録物とに関する。 The present invention relates to an ink composition, a recording method using the same, and a recorded matter, and in particular, has less foaming and good defoaming properties, and therefore excellent in reliability (clogging recovery property, ejection stability, etc.). An ink composition that not only enables beautiful color development but also maintains the performance of the printer for a long period of time, an ink jet recording method using the ink composition having such characteristics, and the recording method The present invention relates to a recorded matter that maintains a beautiful color development state obtained over a long period of time.
インクジェット記録方法は、インクの小滴を飛翔させ、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。
インクとしては、例えば、着色剤である顔料や染料を、界面活性剤や樹脂微粒子と共に使用した組成物として利用することで、印刷品質や印刷物の保存性を向上させる提案がなされている。
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.
As an ink, for example, a proposal has been made to improve printing quality and storability of printed matter by using a pigment or dye as a colorant together with a surfactant or resin fine particles.
しかしながら、このような界面活性剤の利用は、その特性から高い起泡性と低い消泡性をインクにもたらすため、界面活性剤を含有するインク組成物は、吐出安定性や目詰まり回復性等の信頼性に欠けるという問題があった（特許文献１参照）。そこで、界面活性剤を含有するインク組成物の起泡を抑制し、消泡性を向上させる技術が求められている。 However, the use of such a surfactant brings high foaming properties and low defoaming properties to the ink due to its properties, so that an ink composition containing a surfactant has ejection stability, clogging recovery properties, etc. There was a problem of lack of reliability (see Patent Document 1). Therefore, there is a need for a technique for suppressing foaming of an ink composition containing a surfactant and improving antifoaming properties.
一方において、近年のインクジェットプリンタに対する高い印刷品質や印刷物の保存性への希求により、さらに多様な界面活性剤（例えばベタイン系界面活性剤など）や樹脂微粒子の利用が検討されている（特許文献２参照）。 On the other hand, utilization of more various surfactants (for example, betaine surfactants) and resin fine particles are being studied due to the recent demand for high print quality and print storage stability for inkjet printers (Patent Document 2). reference).
本発明は、以上の諸点を考慮し、起泡発生が少なく消泡性が良好であるとともに、従って信頼性（目詰まり回復性及び吐出安定性等）に優れ、美麗な発色を可能にすることができるインク組成物と、掛かる特性を有するインク組成物を用いたインクジェット記録方法と、該記録方法で得られる高画質な記録物とを提供することを課題とする。 In consideration of the above-mentioned points, the present invention has less foaming and good defoaming properties, and therefore has excellent reliability (clogging recovery and ejection stability, etc.) and enables beautiful color development. It is an object of the present invention to provide an ink composition capable of printing, an ink jet recording method using the ink composition having the above characteristics, and a high-quality recorded matter obtained by the recording method.
上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を行ったところ、まず、（α）少なくとも、特定のベタイン系界面活性剤と特定のグリコールエーテル類とを含有するインク組成物が、起泡性や消泡性において飛躍的な改良効果を示すとの知見を得た。
次に、この知見の下でさらに検討を重ねた結果、（β）グリコールエーテル類のインク組成物中における配合割合の最適化を図った。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies. First, (α) an ink composition containing at least a specific betaine surfactant and a specific glycol ether, The knowledge that it shows a dramatic improvement effect in foaming property and defoaming property was obtained.
Next, as a result of further investigation under this knowledge, the blending ratio of (β) glycol ethers in the ink composition was optimized.
すなわち、本発明の構成は以下の通りである。
（１） 下記式（１）の一般式で表されるベタイン系界面活性剤と、消泡剤として下記式（２）の一般式で表されるグリコールエーテル類及び／又は下記式（３）の一般式で表されるグリコールエーテル類とを含有することを特徴とするインク組成物。
［化１］
（Ｒ）p−Ｎ−［Ｌ−（ＣＯＯＭ）q］r 式（１）
（上記式（１）中、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。Ｌは２価以上の連結基を表す。Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基、プロトン化された有機アミンもしくは含窒素へテロ環基、４級アンモニウムイオン基を表し、式（１）中のＮ原子からなるアンモニウムイオンの対イオンとなる場合は、カチオンとして存在しない基を表す。ｑは１以上の整数を表し、ｒは１以上４以下の整数を表す。ｐは０以上４以下の整数を表し、ｐ＋ｒは３もしくは４である。ｐ＋ｒが４である場合Ｎは４級アミンを構成する窒素原子となる。ｐが２以上の時Ｒは同じでも異なっていてもよい。ｑが２以上の時ＣＯＯＭは同じでも異なっていてもよい。ｒが２以上の時はＬ−（ＣＯＯＭ）qは同じでも異なっていてもよい。）
(1) Betaine surfactant represented by the general formula of the following formula (1) and glycol ethers represented by the general formula of the following formula (2) and / or of the following formula (3) as an antifoaming agent. An ink composition comprising a glycol ether represented by a general formula.
[Chemical 1]
(R) p -N- [L- (COOM) q ] r formula (1)
(In the above formula (1), R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. L represents a divalent or higher linking group. M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group, A protonated organic amine or a nitrogen-containing heterocyclic group, a quaternary ammonium ion group, and a counter ion of an ammonium ion composed of an N atom in formula (1) represent a group that does not exist as a cation. q represents an integer of 1 or more, r represents an integer of 1 to 4, p represents an integer of 0 to 4, and p + r is 3 or 4. When p + r is 4, N is a quaternary amine. When p is 2 or more, R may be the same or different, when q is 2 or more, COOM may be the same or different, and when r is 2 or more, L- ( COOM) q may be the same or different And it may be.)
（２） 式（１）で表されるベタイン系界面活性剤が、下記式（４）の一般式で表される化合物であることを特徴とする前記（１）に記載のインク組成物である。
（３） 式（１）又は式（４）で表されるベタイン系界面活性剤が、下記式（５）で表される化合物であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載のインク組成物である。
(3) The betaine surfactant represented by the formula (1) or the formula (4) is a compound represented by the following formula (5), and is described in the above (1) or (2) Ink composition.
（４） 消泡剤としてのグリコールエーテル類が、エチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルから選ばれる１種以上である前記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のインク組成物である。
（５） ベタイン系界面活性剤に対する、グリコールエーテル類の含有割合が、重量比で、１．００：０．２５〜１：５．００であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のインク組成物である。
(4) Glycol ethers as antifoaming agents are ethylene glycol mono n-hexyl ether, diethylene glycol mono n-hexyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, dipropylene glycol mono n-butyl ether, tripropylene glycol mono n-butyl ether. It is an ink composition as described in any one of said (1)-(3) which is 1 or more types chosen from these.
(5) The above-mentioned (1) to (4), wherein the content ratio of the glycol ether to the betaine surfactant is 1.00: 0.25 to 1: 5.00 in terms of weight ratio. The ink composition according to any one of the above.
（６） インク組成物の液滴を吐出し、該液滴を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方法において用いられることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか一つに記載のインク組成物である。
（７） インクジェット記録方法が、圧電素子の機械的変形によりインク滴を形成するインクジェットヘッドを用いた記録方法であることを特徴とする前記（６）に記載のインク組成物である。
(6) Any one of the above (1) to (5), wherein the ink composition is used in an ink jet recording method in which a droplet of an ink composition is discharged and the droplet is attached to a recording medium for recording. The ink composition as described in 1. above.
(7) The ink composition according to (6), wherein the ink jet recording method is a recording method using an ink jet head that forms ink droplets by mechanical deformation of a piezoelectric element.
（８） 前記（１）〜（７）のいずれか一つに記載のインク組成物を充填したインクカートリッジである。
（９） インクジェット記録方法であって、インク組成物として前記（１）〜（７）のいずれか一つに記載のインク組成物を使用すること、または前記（８）のインクカートリッジを使用することを特徴とするインクジェット記録方法である。
(8) An ink cartridge filled with the ink composition according to any one of (1) to (7).
(9) An ink jet recording method, wherein the ink composition according to any one of (1) to (7) is used as the ink composition, or the ink cartridge according to (8) is used. An ink jet recording method characterized by the above.
本発明のインク組成物は、現行のインクジェットプリンタ用インクとして好適である。また、十分な起泡抑制効果や消泡向上性を有しているため、一般的なインクジェット記録方法において、信頼性に優れ、高い印刷品質や印刷物の保存性を提供できる。 The ink composition of the present invention is suitable as a current ink for an ink jet printer. Moreover, since it has sufficient foam suppression effect and defoaming improvement property, in a general inkjet recording method, it is excellent in reliability and can provide high print quality and storability of printed matter.
本発明のインク組成物においては、下記式（１）の一般式で表されるベタイン系界面活性剤と、下記式（２）の一般式で表されるグリコールエーテル類及び／又は下記式（３）の一般式で表されるグリコールエーテル類とを含有することが重要である。
［化６］
（Ｒ）p−Ｎ−［Ｌ−（ＣＯＯＭ）q］r 式（１）
（上記式（１）中、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。Ｌは２価以上の連結基を表す。Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基、プロトン化された有機アミンもしくは含窒素へテロ環基、４級アンモニウムイオン基を表し、式（１）中のＮ原子からなるアンモニウムイオンの対イオンとなる場合は、カチオンとして存在しない基を表す。ｑは１以上の整数を表し、ｒは１以上４以下の整数を表す。ｐは０以上４以下の整数を表し、ｐ＋ｒは３もしくは４である。ｐ＋ｒが４である場合Ｎは４級アミンを構成する窒素原子となる。ｐが２以上の時Ｒは同じでも異なっていてもよい。ｑが２以上の時ＣＯＯＭは同じでも異なっていてもよい。ｒが２以上の時はＬ−（ＣＯＯＭ）qは同じでも異なっていてもよい。）
[Chemical 6]
(R) p -N- [L- (COOM) q ] r formula (1)
(In the above formula (1), R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. L represents a divalent or higher linking group. M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group, A protonated organic amine or a nitrogen-containing heterocyclic group, a quaternary ammonium ion group, and a counter ion of an ammonium ion composed of an N atom in formula (1) represent a group that does not exist as a cation. q represents an integer of 1 or more, r represents an integer of 1 to 4, p represents an integer of 0 to 4, and p + r is 3 or 4. When p + r is 4, N is a quaternary amine. When p is 2 or more, R may be the same or different, when q is 2 or more, COOM may be the same or different, and when r is 2 or more, L- ( COOM) q may be the same or different And it may be.)
以下、各構成要素について詳細に説明する。
［ベタイン系界面活性剤］
本発明におけるベタイン系界面活性剤としては、上記式（１）の化合物並びにその塩から選ばれる一種以上からなるベタイン系界面活性剤が用いられる。
Hereinafter, each component will be described in detail.
[Betaine surfactant]
As the betaine surfactant in the present invention, a betaine surfactant comprising at least one selected from the compound of the above formula (1) and a salt thereof is used.
本発明におけるベタイン系界面活性剤としては、インク組成物の被印刷物への定着性向上の点から、下記式（４）の一般式で表されるベタイン系界面活性剤が好ましい。下記式（４）の一般式で表される化合物は、１種を単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。
本発明におけるベタイン系界面活性剤としては、インク組成物の被印刷物への定着性向上の点から、下記式（５）で表されるベタイン系界面活性剤がより好ましい。
［消泡剤（グリコールエーテル類）］
本発明で使用できる消泡剤としてのグリコールエーテル類は、下記式（２）の一般式で表されるグリコールエーテル類及び／又は下記式（３）の一般式で表されるグリコールエーテル類である。
The glycol ethers as antifoaming agents that can be used in the present invention are glycol ethers represented by the following general formula (2) and / or glycol ethers represented by the following general formula (3). .
上記式（２）で表されるグリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノｎ−ペンチルエーテル、エチレングリコールモノｉｓｏ−ペンチルエーテル、エチレングリコールモノネオペンチルエーテル、エチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、エチレングリコールモノｉｓｏ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノｉｓｏ−ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノネオペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノｉｓｏ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノｉｓｏ−ペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノネオペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノｉｓｏ−ヘキシルエーテルなどの分子末端の一方が水酸基であるエチレングリコールエーテル類などが挙げられる。これらのグリコールエーテル類は、１種のみを添加してもよく、２種以上を混合して添加してもよい。 Examples of the glycol ether represented by the above formula (2) include ethylene glycol mono n-pentyl ether, ethylene glycol mono iso-pentyl ether, ethylene glycol mono neopentyl ether, ethylene glycol mono n-hexyl ether, and ethylene glycol. Monoiso-hexyl ether, diethylene glycol mono n-pentyl ether, diethylene glycol mono iso-pentyl ether, diethylene glycol mono neopentyl ether, diethylene glycol mono n-hexyl ether, diethylene glycol mono iso-hexyl ether, triethylene glycol mono n-pentyl ether, tri Ethylene glycol monoiso-pentyl ether, triethylene glycol mononeopentyle Ether, triethylene glycol monomethyl n- hexyl ether, one molecular end, such as triethylene glycol monomethyl iso- hexyl ether and ethylene glycol ether is a hydroxyl group. These glycol ethers may be added alone or in admixture of two or more.
上記式（３）で表されるグリコールエーテル類としては、例えば、プロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノｉｓｏ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノｎ−ペンチルエーテル、プロピレングリコールモノｉｓｏ−ペンチルエーテル、プロピレングリコールモノネオペンチルエーテル、プロピレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノｉｓｏ−ヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｉｓｏ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｉｓｏ−ペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノネオペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノｉｓｏ−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｉｓｏ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ペンチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｉｓｏ−ペンチルエーテル、トリプロピレングリコールモノネオペンチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールモノｉｓｏ−ヘキシルエーテルなどの分子末端の一方が水酸基であるプロピレングリコールエーテル類などが挙げられる。これらのグリコールエーテル類は、１種のみを添加してもよく、２種以上を混合して添加してもよい。 Examples of the glycol ether represented by the above formula (3) include propylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol mono iso-butyl ether, propylene glycol mono tert-butyl ether, propylene glycol mono n-pentyl ether, and propylene glycol mono iso -Pentyl ether, propylene glycol mononeopentyl ether, propylene glycol mono n-hexyl ether, propylene glycol mono iso-hexyl ether, dipropylene glycol mono n-butyl ether, dipropylene glycol mono iso-butyl ether, dipropylene glycol mono tert-butyl ether , Dipropylene glycol mono n-pentyl ether, dipropylene glycol mono is -Pentyl ether, dipropylene glycol mononeopentyl ether, dipropylene glycol mono n-hexyl ether, dipropylene glycol mono iso-hexyl ether, tripropylene glycol mono n-butyl ether, tripropylene glycol mono iso-butyl ether, tripropylene glycol mono molecules such as tert-butyl ether, tripropylene glycol mono n-pentyl ether, tripropylene glycol mono iso-pentyl ether, tripropylene glycol mono neopentyl ether, tripropylene glycol mono n-hexyl ether, tripropylene glycol mono iso-hexyl ether And propylene glycol ethers having one terminal hydroxyl group. These glycol ethers may be added alone or in admixture of two or more.
上記式（２）及び式（３）で表されるグリコールエーテル類の中でも、消泡剤として、且つ水系媒体であるインク組成物への使用を考慮すると、プロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテルのグリコールエーテル類が好ましい。 Among the glycol ethers represented by the above formulas (2) and (3), propylene glycol mono n-butyl ether and dipropylene glycol are used as an antifoaming agent and in consideration of use in an ink composition that is an aqueous medium. Glycol ethers of mono n-butyl ether, tripropylene glycol mono n-butyl ether, ethylene glycol mono n-hexyl ether, diethylene glycol mono n-hexyl ether are preferred.
消泡剤の配合量は、少なすぎるとインク組成物に十分な起泡抑制効果や消泡向上性が得られず、多すぎても印刷品質や保存安定性が損なわれる。このため、本発明では、インク組成物中に０．２５〜５．００重量％の範囲で含有されることが好ましい。 If the blending amount of the antifoaming agent is too small, a sufficient foaming suppressing effect and antifoaming effect cannot be obtained for the ink composition, and if it is too large, the printing quality and storage stability are impaired. For this reason, in this invention, it is preferable to contain in the range of 0.25 to 5.00 weight% in an ink composition.
消泡剤としてのグリコールエーテル類とベタイン系界面活性剤とを、重量比で１：０．２５〜１：５．００の配合割合で配合することにより、インク組成物全体として、起泡抑制及び消泡効果に優れ、かつ、印刷品質や印字安定性に優れるというバランスの良いインク組成物を得ることができる。 By blending glycol ethers as an antifoaming agent and a betaine-based surfactant in a weight ratio of 1: 0.25 to 1: 5.00, the ink composition as a whole is inhibited from foaming. It is possible to obtain a well-balanced ink composition that is excellent in the defoaming effect and excellent in print quality and print stability.
［着色剤］
本発明における着色剤としては、通常のインクジェット記録方法において用いられ得るものであれば、水溶性染料でも顔料でも用いることができる。
前記染料としては、特にその種類を限定することなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、塩基性染料が使用できる。例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７，２３，４２，４４，７９，１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２，８０，８２，２４９，２５４，２８９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９，４５，２４９、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１，２，２４，９４、Ｃ．Ｉ．フードブラック１，２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１，１２，２４，３３，５０，５５，５８，８６，１３２，１４２，１４４，１７３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１，４，９，８０，８１，２２５，２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１，２，１５，７１，８６，８７，９８，１６５，１９９，２０２、Ｃ．Ｉ．ダイレクドブラック１９、３８、５１、７１、１５４、１６８、１７１、１９５、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１４，３２，５５，７９，２４９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３、４、３５等を用いることができる。
[Colorant]
As the colorant in the present invention, any water-soluble dye or pigment can be used as long as it can be used in a normal ink jet recording method.
The dye is not particularly limited, and an acid dye, a direct dye, a reactive dye, and a basic dye can be used. For example, C.I. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142, C.I. I. Acid Red 52, 80, 82, 249, 254, 289, C.I. I. Acid Blue 9, 45, 249, C.I. I. Acid Black 1, 2, 24, 94, C.I. I. Food Black 1, 2, C.I. I. Direct Yellow 1, 12, 24, 33, 50, 55, 58, 86, 132, 142, 144, 173, C.I. I. Direct Red 1, 4, 9, 80, 81, 225, 227, C.I. I. Direct Blue 1, 2, 15, 71, 86, 87, 98, 165, 199, 202, C.I. I. Directed Black 19, 38, 51, 71, 154, 168, 171, 195, C.I. I. Reactive Red 14, 32, 55, 79, 249, C.I. I. Reactive black 3, 4, 35, etc. can be used.
さらに、本発明では、前述のベタイン系界面活性剤のほかに、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤を含有してもよく、中でも、適当な静的表面張力のインク組成物を得るという観点からノニオン系界面活性剤を含有することが特に好ましい。
ノニオン系界面活性剤のさらなる具体例として、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系、ジメチルポリシロキサン等のシリコン系界面活性剤、その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等の含フッ素系界面活性剤等が挙げられる。
なお、これらのノニオン系界面活性剤は、適当な静的表面張力のインク組成物を得るという観点から、インク組成物中に０．１〜５重量％含まれることが好ましい。
Furthermore, in the present invention, in addition to the above-mentioned betaine surfactants, nonionic surfactants, anionic surfactants and cationic surfactants may be contained. From the viewpoint of obtaining an ink composition, it is particularly preferable to contain a nonionic surfactant.
Further specific examples of nonionic surfactants include acetylene glycol surfactants, acetylene alcohol surfactants, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl Ethers such as allyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene oleic acid, polyoxyethylene oleic acid ester, polyoxyethylene distearic acid ester , Sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, polyoxy Ethylene monooleate, polyoxyethylene stearate, etc. esters, silicone surface active agents dimethylpolysiloxane, other fluorine alkyl esters, fluorine-containing surfactants such as perfluoroalkyl carboxylic acid salts, and the like.
These nonionic surfactants are preferably contained in the ink composition in an amount of 0.1 to 5% by weight from the viewpoint of obtaining an ink composition having an appropriate static surface tension.
また、上記ノニオン系界面活性剤の中でも特にアセチレングリコール系界面活性剤が起泡も少なく、また優れた消泡性能を有する点で好ましい。
アセチレングリコール系界面活性剤の更なる具体例としては、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オールなどが挙げられるが、市販品で入手も可能で、例えば、エアープロダクツ社のサーフィノール１０４、８２、４６５、４８５、ＴＧや日信化学社製のオルフィンＳＴＧ、オルフィンＥ１０１０等が挙げられる。
Of the above nonionic surfactants, acetylene glycol surfactants are particularly preferred because they are less foaming and have excellent antifoaming performance.
Further specific examples of the acetylene glycol surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol. 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol and the like, but are also commercially available, for example, Surfynol 104, 82, 465, 485 from Air Products, TG and Nisshin Chemical Co., Ltd. Examples include Olfin STG, Olfin E1010, and the like.
さらに、本発明のインク組成物は、浸透促進剤を含有してもよい。
本発明で使用される浸透促進剤としては、特に限定されないが、中でもグリコールエーテル類が好ましい。
グリコールエーテル類の具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、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、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、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モノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
なお、これらの浸透促進剤は、インク組成物の適正な物性値（粘度等）の確保、印刷品質、信頼性の確保という観点で、インク組成物 に対して、０．２５〜１０重量％の範囲の量添加することが好ましい。
Furthermore, the ink composition of the present invention may contain a penetration enhancer.
The penetration enhancer used in the present invention is not particularly limited, but glycol ethers are particularly preferable.
Specific examples of glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-iso-propyl ether, diethylene glycol mono-iso. -Propyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, 1-methyl-1-methoxybutanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-iso-propyl Ether, dipropylene Cole monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-iso-propyl ether and the like may be used, and these may be used alone or in combination. Good.
These penetration enhancers are used in an amount of 0.25 to 10% by weight based on the ink composition from the viewpoints of ensuring appropriate physical properties (such as viscosity) of the ink composition, printing quality, and reliability. It is preferable to add an amount in the range.
以上のような本発明のインク組成物には、必要に応じて、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐・防カビ剤等を添加することができる。 To the ink composition of the present invention as described above, a pH adjuster, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antiseptic / antifungal agent and the like can be added as necessary.
ｐＨ調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物、アンモニア、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン等のアミン類等を用いることができる。また、必要に応じて、コリジン、イミダゾール、燐酸、３−（Ｎ−モルホリノ）プロパンスルホン酸、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、ほう酸等をｐＨ緩衝剤として用いることができる。 As the pH adjuster, it is possible to use alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide, amines such as ammonia, triethanolamine, tripropanolamine, diethanolamine and monoethanolamine. it can. If necessary, collidine, imidazole, phosphoric acid, 3- (N-morpholino) propanesulfonic acid, tris (hydroxymethyl) aminomethane, boric acid and the like can be used as a pH buffering agent.
酸化防止剤・紫外線吸収剤としては、アロハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットなどのビウレット類など、Ｌ−アスコルビン酸およびその塩等、チバガイギー社製のＴｉｎｕｖｉｎ３２８、９００、１１３０、３８４、２９２、１２３、１４４、６２２、７７０、２９２、Ｉｒｇａｃｏｒ２５２、１５３、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０７６、１０３５、ＭＤ１０２４など、あるいはランタニドの酸化物等が用いられる。 Antioxidants and ultraviolet absorbers include allophanates such as allophanate and methyl allophanate, biurets such as biuret, dimethylbiuret and tetramethylbiuret, L-ascorbic acid and its salts, etc. Tinuvin 328, 900 manufactured by Ciba Geigy 1130, 384, 292, 123, 144, 622, 770, 292, Irgacor 252, 153, Irganox 1010, 1076, 1035, MD1024, or the like, or a lanthanide oxide or the like is used.
防腐剤・防かび剤としては、例えば、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ジベンジソチアゾリン−３−オン（アーチケミカルズジャパン社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）等が挙げられる。 Examples of preservatives and fungicides include sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium sorbate, sodium dehydroacetate, 1,2-dibenzisothiazoline-3-one (Arch Chemicals Japan Proxel CRL, Proxel BDN, Proxel GXL, Proxel XL-2, Proxel TN) and the like.
また、本発明のインク組成物に含有される主溶媒は水である。
この水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水などを用いることができる。特に紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理した水を用いることが、カビやバクテリアの発生を防止してインク組成物の長期保存を可能にする点で好ましい。
The main solvent contained in the ink composition of the present invention is water.
As this water, ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, pure water such as distilled water, or ultrapure water can be used. In particular, it is preferable to use water sterilized by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide in order to prevent the generation of mold and bacteria and enable long-term storage of the ink composition.
本発明のインク組成物はペン等の筆記具類、スタンプ等に好適に使用することができるが、インクジェット記録用インク組成物としてさらに好適に使用できる。
本発明においてインクジェット記録方法とは、インク組成物を微細なノズルより液滴として吐出して、その液滴を記録媒体に付着させる方法を意味する。具体例を以下に説明する。
The ink composition of the present invention can be suitably used for writing instruments such as pens, stamps and the like, but can be more suitably used as an ink composition for inkjet recording.
In the present invention, the ink jet recording method means a method in which an ink composition is ejected as droplets from a fine nozzle and the droplets adhere to a recording medium. A specific example will be described below.
第一の方法としては、静電吸引方式があり、この方式はノズルとノズルの前方に置いた加速電極の間に強電界を印加し、ノズルからインクを液滴状で連続的に噴射させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記録する方式、あるいはインク滴を偏向することなく印刷情報信号に対応して噴射させる方式である。 As a first method, there is an electrostatic suction method, in which a strong electric field is applied between the nozzle and the acceleration electrode placed in front of the nozzle, and ink is continuously ejected from the nozzle in the form of droplets. This is a method in which a print information signal is applied to the deflection electrode while the ink droplet is flying between the deflection electrodes and recorded, or a method in which the ink droplet is ejected corresponding to the print information signal without being deflected.
第二の方法としては、小型ポンプでインク液に圧力を加え、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式である。噴射したインク滴は噴射と同時に帯電させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記録する。 The second method is a method in which ink droplets are forcibly ejected by applying pressure to the ink liquid with a small pump and mechanically vibrating the nozzle with a crystal resonator or the like. The ejected ink droplet is charged simultaneously with the ejection, and a printing information signal is given to the deflection electrode and recorded while the ink droplet flies between the deflection electrodes.
第三の方法は圧電素子（ピエゾ素子）を用いる方式であり、インク液に圧電素子で圧力と印刷情報信号を同時に加え、インク滴を噴射・記録させる方式である。 The third method is a method using a piezoelectric element (piezo element), in which pressure and a print information signal are simultaneously applied to an ink liquid by a piezoelectric element to eject and record ink droplets.
第四の方式は熱エネルギーの作用によりインク液を急激に体積膨張させる方式であり、インク液を印刷情報信号に従って微小電極で加熱起泡させ、インク滴を噴射・記録させる方式である。 The fourth method is a method in which the ink liquid is rapidly expanded in volume by the action of heat energy, and the ink liquid is heated and bubbled by a microelectrode in accordance with a print information signal to eject and record ink droplets.
以上のいずれの方式も本発明のインクを用いたインクジェット記録方法に使用することができ、それぞれの方式のインクジェットカートリッジに充填することができる。 Any of the above methods can be used in the ink jet recording method using the ink of the present invention, and can be filled in the ink jet cartridge of each method.
また、本発明における記録媒体とは、例えば、紙（ゼロックスＰ（商品名：富士ゼロックス社製）、Ｘｅｒｏｘ ４０２４（商品名：Ｘｅｒｏｘ Ｃｏ．（米国））、写真用紙クリスピア＜高光沢＞（商品名：セイコーエプソン社製）など）等が挙げられるが、特にこれに限定されるものではない。 The recording medium in the present invention is, for example, paper (Xerox P (trade name: manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.)), Xerox 4024 (trade name: Xerox Co. (USA)), photographic paper crispia (high gloss) (trade name) : Manufactured by Seiko Epson Corporation) and the like), but is not particularly limited thereto.
本発明の記録物は、前述の構成のインク組成物を用いて、上記インクジェット記録方法により記録が行われたものである。
この記録物は、本発明のインク組成物を用いることにより、印字品質が良好で、優れた印字安定性を示し、美麗な発色状態を呈し、しかもこの美麗な発色状態を長期間に亘って維持することができる。
The recorded matter of the present invention is one recorded by the ink jet recording method using the ink composition having the above-described configuration.
By using the ink composition of the present invention, this recorded matter has good print quality, excellent print stability, exhibits a beautiful color development state, and maintains this beautiful color development state for a long period of time. can do.
［実施例１〜３２及び比較例１〜３２］
実施例１〜３２及び比較例１〜３２のインク組成物を、表１〜４に示す配合割合で各成分を混合して溶解させ、孔径１μｍのPTFE（ポリテトラフルオロエチレン製）フィルターにて加圧濾過を行って、各インク組成物を調製した。
なお、表１〜４中に示すインク組成物の各成分はインク組成物全量に対する各成分の重量％を示し、残量は水である。
[Examples 1-32 and Comparative Examples 1-32]
The ink compositions of Examples 1 to 32 and Comparative Examples 1 to 32 were mixed and dissolved at the blending ratios shown in Tables 1 to 4, and added with a PTFE (polytetrafluoroethylene) filter having a pore size of 1 μm. Each ink composition was prepared by pressure filtration.
In addition, each component of the ink composition shown in Tables 1 to 4 indicates weight% of each component with respect to the total amount of the ink composition, and the remaining amount is water.
表１〜４において、［１］はＣ．Ｉ．アシッドレッド５２、［２］は式（４）で表すベタイン系界面活性剤、［３］は日信化学社製アセチレングリコール系界面活性剤、［４］はアーチケミカルズジャパン社製防腐・防かび剤、［５］はエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物、［６］はジプロピレングリコールモノｎ−エチルエーテル、［７］はジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、［８］はプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、［９］はジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、［１０］はトリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、［１１］はプロピレングリコールモノメチルエーテル、［１２］はジプロピレングリコールモノメチルエーテル、［１３］はジプロピレングリコールモノｎ−ペンチルエーテル、［１４］はプロピレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、［１５］はプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、［１６］はエチレングリコール、［１７］はジエチレングリコール、［１８］はトリエチレングリコール、［１９］はプロピレングリコール、［２０］はエチレングリコールモノメチルエーテル、［２１］はジエチレングリコールモノメチルエーテル、［２２］はジエチレングリコールモノエチルエーテル、［２３］はジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、［２４］はエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、［２５］はジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、［２６］はジエチレングリコールモノｎ−ペンチルエーテル、［２７］はエチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、［２８］はジエチレングリコールモノｎ−ヘキシルエーテル、［２９］はエチレングリコールモノオクチルエーテルを表す。 In Tables 1 to 4, [1] is C.I. I. Acid Red 52, [2] is a betaine surfactant represented by the formula (4), [3] is an acetylene glycol surfactant manufactured by Nissin Chemical Co., and [4] is an antiseptic / antifungal agent manufactured by Arch Chemicals Japan , [5] is disodium ethylenediaminetetraacetic acid dihydrogen dihydrate, [6] is dipropylene glycol mono n-ethyl ether, [7] is dipropylene glycol mono n-propyl ether, and [8] is propylene glycol mono n-butyl ether, [9] is dipropylene glycol mono n-butyl ether, [10] is tripropylene glycol mono n-butyl ether, [11] is propylene glycol monomethyl ether, [12] is dipropylene glycol monomethyl ether, [13] Is dipropylene glycol mono n-pentyl ether, [1 ] Is propylene glycol mono n-hexyl ether, [15] is propylene glycol mono n-propyl ether, [16] is ethylene glycol, [17] is diethylene glycol, [18] is triethylene glycol, [19] is propylene glycol, [20] is ethylene glycol monomethyl ether, [21] is diethylene glycol monomethyl ether, [22] is diethylene glycol monoethyl ether, [23] is diethylene glycol mono n-propyl ether, [24] is ethylene glycol mono n-butyl ether, [25 ] Is diethylene glycol mono n-butyl ether, [26] is diethylene glycol mono n-pentyl ether, [27] is ethylene glycol mono n-hexyl ether, [28] is Ethylene glycol mono-n- hexyl ether, [29] represents the ethylene glycol mono-octyl ether.
泡立ち性（起泡性）、泡消え性（消泡性）は目視ならびに、泡高さを経時にて観測することで実施した。具体的には、各実施例及び比較例の配合のインク１０ｇを直径２ｃｍ×高さ１０ｃｍの円筒状ガラス容器に封入して５０回振り混ぜ、泡と液体との界面から、泡の最高高さまでの高さ（Ｈ）を測定して起泡性の評価を行い、当該泡と液体との界面から泡の最高高さまでの高さ（Ｈ）が、０．５Ｈとなるまでの時間を消泡性として評価した。（実験は23〜24℃の気温の下でおこなった。）
得られた結果を表５〜８に示す。
Foaming property (foaming property) and foam disappearance property (defoaming property) were carried out by visual observation and by observing the height of the foam over time. Specifically, 10 g of the inks of the examples and comparative examples were sealed in a cylindrical glass container having a diameter of 2 cm and a height of 10 cm and shaken 50 times, from the interface between the foam and the liquid to the maximum height of the foam. The height (H) of the foam is measured to evaluate the foaming property, and the time until the height (H) from the interface between the foam and the liquid to the maximum height of the foam reaches 0.5H is eliminated. Assessed as sex. (The experiment was conducted at a temperature of 23-24 ° C.)
The obtained results are shown in Tables 5-8.
上記の実施例に記載のインク組成物を、インクジェットプリンタＰＭ−Ａ７００（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、この専用カートリッジに充填し、インクジェット専用記録媒体（写真用紙クリスピア＜高光沢＞（セイコーエプソン株式会社製））に印字した結果、良好に印刷を行うことができた。 The ink composition described in the above examples is filled in this dedicated cartridge using an ink jet printer PM-A700 (manufactured by Seiko Epson Corporation), and an ink jet dedicated recording medium (photographic paper Crispier <high gloss> (Seiko Epson) As a result of printing on (made by Co., Ltd.), it was possible to print well.
本発明のインク組成物は、インクジェットプリンタに特に好適なインク組成物として利用することができる。また、本発明のインクジェット記録方法は、種々の記録媒体に記録するインクジェット記録方法として利用できる。さらに、本発明の記録物は、種々の情報を記録しておく記録物として利用できる。 The ink composition of the present invention can be used as an ink composition particularly suitable for an ink jet printer. The ink jet recording method of the present invention can be used as an ink jet recording method for recording on various recording media. Furthermore, the recorded matter of the present invention can be used as a recorded matter for recording various information.
Claims (9)
［化１］
（Ｒ）p−Ｎ−［Ｌ−（ＣＯＯＭ）q］r 式（１）
（上記式（１）中、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。Ｌは２価以上の連結基を表す。Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基、プロトン化された有機アミンもしくは含窒素へテロ環基、４級アンモニウムイオン基を表し、式（１）中のＮ原子からなるアンモニウムイオンの対イオンとなる場合は、カチオンとして存在しない基を表す。ｑは１以上の整数を表し、ｒは１以上４以下の整数を表す。ｐは０以上４以下の整数を表し、ｐ＋ｒは３もしくは４である。ｐ＋ｒが４である場合はＮは４級アミンを構成する窒素原子となる。ｐが２以上の時はＲは同じでも異なっていてもよい。ｑが２以上の時はＣＯＯＭは同じでも異なっていてもよい。ｒが２以上の時はＬ−（ＣＯＯＭ）qは同じでも異なっていてもよい。）
（上記式（２）中、Ｒは炭素数５又は６のアルキル基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。）
（上記式（３）中、Ｒは炭素数４〜６のアルキル基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。） A betaine surfactant represented by the general formula of the following formula (1), a glycol ether represented by the general formula of the following formula (2) and / or a general formula of the following formula (3) as an antifoaming agent. An ink composition comprising a glycol ether represented by:
[Chemical 1]
(R) p -N- [L- (COOM) q ] r formula (1)
(In the above formula (1), R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. L represents a divalent or higher linking group. M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group, A protonated organic amine or a nitrogen-containing heterocyclic group, a quaternary ammonium ion group, and a counter ion of an ammonium ion composed of an N atom in formula (1) represent a group that does not exist as a cation. q represents an integer of 1 or more, r represents an integer of 1 to 4, p represents an integer of 0 to 4, and p + r is 3 or 4. When p + r is 4, N is quaternary. A nitrogen atom constituting an amine, R may be the same or different when p is 2 or more, COOM may be the same or different when q is 2 or more, and r is 2 or more L- (COOM) q is also different in the same You can have me.)
(In the above formula (2), R represents an alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 3)
(In said formula (3), R represents a C4-C6 alkyl group and n represents the integer of 1-3.)
（式（４）中、Ｒ1〜Ｒ3は、炭素数が１〜２０のアルキル基を表し、Ｘは、２価の連結基を表す。） 2. The ink composition according to claim 1, wherein the betaine surfactant represented by the formula (1) is a compound represented by the general formula of the following formula (4).
(In Formula (4), R < 1 > -R < 3 > represents a C1-C20 alkyl group, and X represents a bivalent coupling group.)
The ink composition according to claim 1 or 2, wherein the betaine surfactant represented by the formula (1) or the formula (4) is a compound represented by the following formula (5).
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