JP4230212B2 - Pigment ink for inkjet recording and inkjet recording method - Google Patents

Pigment ink for inkjet recording and inkjet recording method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録用顔料インクおよびインクジェット記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録用インクとしては、色材である染料を水に溶解または分散させた染料インクが用いられている。しかしながら、染料インクによる記録画像は、耐水性および耐光性が不充分である。
【0003】
そこで、染料に代えて顔料を色材とする顔料インクの開発が進められている。顔料インクを用いると、耐水性および耐光性に優れる記録画像が得られる。水を主溶媒とする顔料インクにおいては、顔料は水に不溶であるので、界面活性剤、高分子化合物などの分散剤を配合することによって、顔料を分散させている。界面活性剤で顔料を分散させるには、多量の界面活性剤が必要である。しかしながら、界面活性剤を多量に用いると、インクの表面張力が低下しすぎるので、インクが記録媒体の内部乃至は裏面まで浸透してしまい、色の滲み、隣り合う異なる色同志の混色、裏写り、光学濃度の低下などが発生し、記録画像の品位が低下する。これは、記録媒体が普通紙である場合に特に顕著である。また、界面活性剤がインク中に気泡を発生させ、これによってインクの吐出安定性が低下し、インクが正確に吐出されないので、印字ムラが発生する。一方、高分子化合物を用いると、インクの粘度が高くなり、吐出ノズルの目詰まりが生じやすくなるとともに、インク液滴が小さくなり、記録画像の光学濃度が低くなるという問題もある。また、高分子化合物として親水性の高い樹脂を用いると、顔料が記録媒体の内部に引っ張り込まれてしまい、顔料本来の色濃度がでず、記録画像の光学濃度が低くなる。
【0004】
水を主溶媒とする顔料インクの欠点に鑑み、高分子化合物の中でも樹脂エマルジョンに着目して検討がなされ、種々の顔料インクが提案されている。たとえば、(メタ)アクリル樹脂エマルジョンなどの樹脂エマルジョンを樹脂固形分で2〜18重量%含有する顔料インク(特許文献1参照)、平均粒子径50nm以下の樹脂粒子を含む樹脂エマルジョンを樹脂固形分で0.5〜10重量%含有する顔料インク(特許文献2参照)、平均粒子径0.3〜1.2μmの顔料100重量部に対して樹脂エマルジョン10〜100重量部(樹脂固形分)を含有する顔料インク(特許文献3参照)、顔料、樹脂エマルジョンおよび糖類または水酸基を5個以上有するポリオールを含有する顔料インク(特許文献4参照)などが提案されている。また、記録媒体の画像形成部に、顔料と樹脂エマルジョンとを別々に吐出して画像を記録する方法も提案されている(特許文献5参照)。しかしながら、樹脂エマルジョンを含有する顔料インクにおいては、インク特性を調整するために配合する有機溶剤、その他の添加剤などと樹脂エマルジョンとの相互作用によって、顔料の分散状態が不安定になりやすいので、有機溶剤と添加剤と樹脂エマルジョンとの組合せが限定される。最適の組合わせを選択しても、得られる顔料インクは記録媒体に対する定着性が低いので、該顔料インクによる記録画像は、他の記録媒体などとの擦過によって、損傷を受けやすい。さらに、分散剤である樹脂エマルジョンの作用によって、記録画像の滲みおよび光学濃度の低下を招きやすい。
【0005】
一方、表面修飾によって、顔料に親水性(水への分散性)を付与することが行われている。たとえば、カーボンブラックに高分子化合物をグラフト化したり(たとえば特許文献6、特許文献7、特許文献8、特許文献9参照)、フェニル基、アルキル基などを連結基としてカルボキシル基、スルホン基などの親水性官能基をカーボンブラック表面に導入すること(特許文献10参照)が行われている。最近では、カーボンブラックだけでなく、有機顔料の表面に親水性官能基を導入した自己分散型のカラー顔料も市販されている。さらに、自己分散型顔料を含む顔料インクについても種々の検討が行われ、たとえば、自己分散型顔料およびアクリル樹脂を含有する顔料インク(特許文献11参照)、自己分散型顔料およびポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを含有する顔料インク(特許文献12参照)、自己分散型顔料、グリコールエーテル、水溶性樹脂および水を含有する顔料インク(特許文献13参照)などが提案されている。
【0006】
自己分散型顔料は、分散剤を必要としないので、分散剤を含む顔料インクの欠点がある程度改善されている。しかしながら、特に記録媒体が普通紙である場合に、インクの記録媒体に対する浸透性および乾燥性に基因する、色滲み、混色、裏写り、光学濃度の低下などが発生するのを避けることができない。特許文献11〜13などに代表される従来技術は、色滲みなどの防止には有効である。しかしながら、その反面で、インクの保存安定性が低下して顔料の凝集、沈降などが起こり、吐出安定性に悪影響を及ぼしやすい。
【0007】
また、インクジェット記録方式においては、より高精細な記録画像を得るために、記録媒体に吐出するインク液滴の微細化が進んでいる。これに対応するために、分散性、保存安定性などの観点から、平均粒子径100nm前後の自己分散型顔料が使用されている。しかしながら、このような自己分散型顔料を用いると、記録画像における色滲み、混色などが発生し、光学濃度の低下が起こる。
【0008】
このように、自己分散型顔料を含む顔料インクにおいても、色滲み、混色、裏写り、光学濃度の低下などがない高品位画質の記録画像を形成できるとともに、保存安定性および吐出安定性を高い水準で満たすものは得られていない。
【0009】
【特許文献1】
特開昭56−28256号公報
【特許文献2】
特開平4−18462号公報
【特許文献3】
特開平4−332774号公報
【特許文献4】
特開平6−212106号公報
【特許文献5】
特開2000−34432号公報
【特許文献6】
特公平1−49369号公報
【特許文献7】
特開平1−79278号公報
【特許文献8】
特開平6−128517号公報
【特許文献9】
特開平5−230410号公報
【特許文献10】
米国特許第5571311号明細書
【特許文献11】
特開平11−181340号公報
【特許文献12】
特開2000−169769号公報
【特許文献13】
特開2000−169772号公報
【特許文献14】
国際公開第98/21284号パンフレット
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、色滲み、混色、裏写りなどがなく、高い光学濃度を有し、定着性に優れた高品位画質の記録画像を形成できるとともに、保存安定性および吐出安定性を高い水準で満たし、インク液滴の微細化にも充分対応可能なインクジェット記録用顔料インクおよびインクジェット記録方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも自己分散型顔料、水分散性樹脂、水および有機溶剤を含有し、自己分散型顔料の平均粒子径が300nmを超えて500nm以下であり、インク中の自己分散型顔料と水分散性樹脂とからなる固形分含有量がインク全量の1.0〜20重量%であり、自己分散型顔料100重量部に対して水分散性樹脂を20〜500重量部含有するインクにおいて、有機溶剤の含有量がインク全量の30〜70重量%であり、有機溶剤が少なくとも1,2−アルカンジオールを含有することを特徴とするインクジェット記録用顔料インクである。
【0012】
本発明に従えば、自己分散型顔料、水分散性樹脂、水および有機溶剤を含むインクにおいて、自己分散型顔料の平均粒子径、自己分散型顔料と水分散性樹脂との合計量である固形分含有量、自己分散型顔料に対する水分散性樹脂の配合割合および有機溶剤の含有量を特定の範囲とし、さらに特定の有機溶剤を必須とすることによって、水分散性樹脂が記録画像の滲みおよび光学濃度の低下を生起することがなく、本発明の目的に叶うインクジェット記録用顔料インクを得ることに成功した。
【0013】
本発明のインクジェット記録用顔料インク(以後「本発明インク」と呼ぶ)は、記録媒体に対して適度な浸透性および乾燥性を有し、記録媒体に浸透し難しかったりまたは記録媒体の内部乃至は裏面まで浸透することがなく、かつ速やかに乾燥するので、色滲み、混色、裏写りなどが発生せず、高い光学濃度を有し、定着性に優れた記録画像を形成できるとともに、保存安定性、吐出安定性にも優れ、印刷の支障になる吐出ノズルの目詰まりなどを起こすことがないので、たとえば、高速印刷、多量連続印刷などを実施しても、高品位の記録画像を形成することができる。さらに本発明インクは、インク液滴を微細化しても、印刷に支障を及ぼすことなく、高品位の記録画像を形成することができる。
【0014】
また本発明インクは、1,2−アルカンジオールをインク全量の5〜30重量%含有することを特徴とする。
【0015】
本発明に従えば、1,2−アルカンジオールの含有量を5〜30重量%という特定の範囲から選択することによって、本発明インクの保存安定性がさらに向上する。
【0016】
また本発明インクは、1,2−アルカンジオールが1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオールおよび1,2−ヘキサンジオールから選ばれる1種または2種以上の混合物であることを特徴とする。
【0017】
本発明に従えば、1,2−アルカンジオールとして上記の特定のものを使用することによって、本発明インクの保存安定性が一層向上する。
【0018】
また本発明インクは、グリセリン、ジエチレングリコールおよびプロピレングリコールから選ばれる1種または2種以上の混合物である有機溶剤をインク全量の20重量%以上含有することを特徴とする。
【0019】
本発明に従えば、1,2−アルカンジオール以外の有機溶剤として上記の特定のものを、20重量%という特定量以上使用することによって、本発明インクの吐出安定性がさらに向上する。
また本発明インクは、グリセリンおよびジエチレングリコールから選ばれる混合物である有機溶剤をインク全量の40重量%含有することを特徴とする。
【0020】
また本発明インクは、アルキレングリコールアルキルエーテル類から選ばれる1種または2種以上の混合物である有機溶剤をインク全量の5〜20重量%含有することを特徴とする。
【0021】
本発明に従えば、1,2−アルカンジオール以外の有機溶剤として上記の特定のものを、5〜20重量%という特定量使用することによって、本発明インクの記録媒体に対する浸透性を、さらに適度な範囲にすることができる。
【0022】
また本発明インクは、水をインク全量の20重量%以上含有することを特徴とする。
【0023】
本発明に従えば、水を20重量%という特定量以上使用することによって、本発明インクの保存安定性がさらに向上する。
【0024】
また本発明インクは、水分散性樹脂がポリエステル樹脂およびスチレン‐アクリル系樹脂から選ばれる1種または2種以上の混合物であることを特徴とする。
【0025】
本発明に従えば、水分散性樹脂として特定のものを使用することによって、本発明インクのよる記録画像における色滲みの発生をさらに抑制し、さらに高い光学濃度を有する記録画像を形成することができる。
【0026】
また本発明インクは、自己分散型顔料をインク全量の0.5〜12重量%含有することを特徴とする。
【0027】
本発明に従えば、自己分散型顔料の含有量を0.5〜12重量%という特定の範囲から選択することによって、本発明インクの保存安定性がさらに向上し、光学濃度がさらに高い記録画像を形成することができる。
【0028】
本発明は、本発明インクを吐出して記録媒体上に画像を形成することを特徴とするインクジェット記録方法である。
【0029】
本発明に従えば、本発明インクを用い、インクジェットプリンタで記録を行うことによって、記録を円滑に行うことができるとともに、高品位の記録画像を形成することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明インクは、自己分散型顔料、水分散性樹脂および有機溶剤を必須成分とし、残部が水である組成物である。
【0031】
本発明インクは、下記(1)〜(5)の特徴をすべて満たすものであり、それによって、所期の優れた効果を達成することができる。
【0032】
(1)自己分散型顔料の平均粒子径
自己分散型顔料の平均粒子径は300nmを超えて500nm以下である。300nm以下では、記録画像に滲み、混色および裏写りが生じやすくなる。一方、500nmを超えると、吐出ノズルの目詰まりが生じやすくなる。また、自己分散型顔料の沈降によって、インクの吐出安定性および保存安定性が低下する。
【0033】
(2)固形分含量
自己分散型顔料と水分散性樹脂との合計量である固形分含量が、インク全量の1.0〜20重量%である。1.0重量%未満では、滲み、混色などが増大し、高品位を有する記録画像を形成することができない。20重量%を超えると、良好な吐出安定性が得られない。
【0034】
(3)自己分散型顔料と水分散性樹脂との含有割合
自己分散型顔料100重量部に対して、水分散性樹脂を樹脂分換算で20〜500重量部含有する。20重量部未満では、定着性が悪くなり、また混色が生じやすい。一方、500重量部を超えると、記録画像の光学濃度が低くなる。
【0035】
(4)有機溶剤の含有量
有機溶剤の含有量が、インク全量の30〜70重量%である。30重量%未満では、吐出安定性が低下する。一方、70重量%を超えると、顔料および水分散性樹脂の凝集および沈降が起こり、保存安定性および吐出安定性が低下する。
【0036】
(5)1,2−アルカンジオールの含有
有機溶剤として、1,2−アルカンジオールを含むことを必須とする。1,2−アルカンジオールを含まないと、保存安定性および吐出安定性が低下する。
【0037】
以下、本発明インクの各成分について説明する。
〔自己分散型顔料〕
自己分散型顔料は、顔料の表面に親水性官能基が導入され、水に対する分散性が付与されたものである。自己分散型顔料は、分散剤を必要としない。
【0038】
自己分散型顔料は、上述のように、平均粒子径が300nmを超えて500nm以下である。また、自己分散型顔料の粒子径の分布範囲は50nm〜1μmの範囲にあることがより好ましい。自己分散型顔料の平均粒子径、最小粒子径および最大粒子径の調整は、顔料の粉砕工程、塩析・濾過および限外濾過による精製工程における処理条件を適宜変更することによって調整できる。
【0039】
自己分散型顔料の原料になる顔料としては公知のものを使用でき、たとえば、黒色顔料などの無機顔料、シアン色顔料、マゼンタ色顔料、黄色顔料などの有機顔料などを挙げることがでる。黒色顔料としては、たとえば、酸性カーボン、中性カーボン、塩基性カーボンなどのカーボンブラックを挙げることができる。カーボンブラックは、たとえば、チャネルブラック法、ファーネスブラック法、ランプブラック法、アセチレンブラック法などの種々の方法によって製造される。有機顔料の具体例をカラーインデックスナンバー(CI)で示すと、シアン色顔料としては、たとえば、C.I.Pigment Blue−1、2、3、15、15:1、15:3、15:34、16、22、60などが挙げられる。マゼンタ色顔料としては、たとえば、C.I.Pigment Red5、7、12、48、48:1、57、112、122、123、146、168、184、202などが挙げられる。黄色顔料としては、たとえば、C.I.Pigment Yellow−1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、128、129、151、154などが挙げられる。
【0040】
顔料の表面に導入される親水性官能基としては、たとえば、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、アンモニウム基などが挙げられる。親水性官能基は、1種または2種以上が顔料の表面に導入される。顔料の表面に導入される親水性官能基は、適当なカチオンまたはアニオンと結合して、塩を形成していてもよい。
【0041】
顔料表面に親水性官能基を導入するには、公知の方法を利用できる。たとえば、酸化処理、スルホン化処理、芳香族アゾ化合物、アルキルアゾ化合物などを顔料と反応させ、フェニル基、アルキル基などを連結基として親水性官能基を顔料表面に導入する方法、シラン化合物などのカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理などが挙げられる。これらの方法の2種以上を組み合わせてもよい。
【0042】
市販の自己分散型顔料も使用できる。その具体例としては、たとえば、キャボット社のCab−o−jet 200、Cab−o−jet 300(いずれも商品名)、オリエント化学工業(株)製のBONJET BLACK CW−1、Microjet Black CW−1(いずれも商品名)などが挙げられる。
【0043】
上記に挙げた自己分散型顔料の中から、本発明の規定に合致する平均粒子径を有するものを選択すればよい。
【0044】
自己分散型顔料は、1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
自己分散型顔料の含有量は特に制限されない。しかしながら、充分な光学濃度を有する記録画像が得られることおよびその凝集、沈降を防止することを考慮すると、通常はインク全量の0.5〜12重量%である。0.5重量%未満では充分な光学濃度を有する記録画像を得ることができない。また、12重量%を超えると、凝集および沈降が生じ、インクの保存安定性および吐出安定性が低下する。
【0045】
〔水分散性樹脂〕
水分散性樹脂は、たとえば、バインダーとして使用される。自己分散型顔料と水分散性樹脂との合計量である固形分含有量を上記特定の範囲に保ちながら、水分散性樹脂の自己分散型顔料に対する配合量を上記特定の範囲から選択することによって、記録媒体に対する浸透性(乾燥性)に優れ、記録媒体が普通紙であっても、色滲みがなく、高い光学濃度を有する記録画像を形成することのできるインクが得られる。
【0046】
水分散性樹脂に代えて水溶性樹脂を用いる場合には、上記特定の含有割合に準じても、インクの高粘度によるノズルの目詰まり、色滲み、光学濃度の低下などを避けることができない。
【0047】
水分散性樹脂としては公知のものを使用でき、たとえば、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、マレイン酸樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリウレタン樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂などが好ましい。
【0048】
水分散性樹脂は、公知の方法に従って、エマルジョン化して用いてもよい。
また、市販の水分散性樹脂のエマルジョンを用いてもよい。市販品としては、たとえば、東洋紡績(株)製のバイロナール(商品名、水分散性ポリエステル樹脂エマルジョン)、ジョンソンポリマー社製のジョンクリル(商品名、水分散性スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン)、日本ペイント(株)製のマイクロジェル(商品名、水分散性スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン)、大日本インキ化学工業(株)製のボンコート(商品名、水分散性スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン)などが挙げられる。
【0049】
水分散性樹脂は、1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
水分散性樹脂は、自己分散型顔料との合計量である固形分含有量として、本発明インク全量の1.0〜20重量%の範囲で使用される。
【0050】
また水分散性樹脂は、固形分含有量の特定範囲を保ちながら、自己分散型顔料100重量部に対して、20〜500重量部の範囲で使用される。
【0051】
〔有機溶剤〕
本発明においては、前述のように、有機溶剤を本発明インク全量の30〜70重量%含有する。
【0052】
さらに本発明においては、有機溶剤として、1,2−アルカンジオールを含有することを必須とする。1,2−アルカンジオールは、たとえば、本発明インクの保存安定性を調整するために用いられる。1,2−アルカンジオールとしては特に制限されない。しかしながら、本発明インクの保存安定性などを一層向上させるという点を考慮すると、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールなどの炭素数4〜6の1,2−アルカンジオールが好ましい。1,2−アルカンジオールの含有量は特に制限されない。しかしながら、本発明インクの保存安定性などをさらに向上させるという点を考慮すると、通常はインク全量の5〜30重量%である。
【0053】
本発明インクは、1,2−アルカンジオールとともに、他の有機溶剤を含む。他の有機溶剤は、たとえば、本発明インクの保存安定性、吐出安定性、記録媒体に対する浸透性などを調整するために用いられる。他の有機溶剤としては、水溶性有機溶剤が好ましい。水溶性有機溶剤としては公知のものを使用でき、たとえば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−へキサンジオール、グリセリン、1,2,6−へキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ぺトリオールなどの多価アルコ−ル類、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコールなどの一価アルコール類、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテル、テトラエチレングリコール−n−ブチルエーテル等のグリコールエーテル類、ジプロピレングリコール−n−プロピレンエーテル、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテル、テトラエチレングリコール−n−ブチルエーテル、プロピレングリコール−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコール−n−ブチルエーテルなどのアルキレングリコールアルキルエーテル類、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタムなどの含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、チオジグリセロール、エチレン尿素、尿素などの含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
【0054】
これらの中でも、本発明インクの吐出安定性をさらに向上させるという観点からは、グリセリン、ジエチレングリコールおよびプロピレングリコールから選ばれる水溶性有機溶剤の1種または2種以上を、本発明インク全量の20重量%以上使用するのが好ましい。
また、グリセリンおよびジエチレングリコールから選ばれる混合物である有機溶剤を本発明のインク全量の40重量%含有することが好ましい。
【0055】
また、本発明インクの記録媒体に対する浸透性および乾燥性をさらに向上させるという観点からは、アルキレングリコールアルキルエーテル類から選ばれる1種または2種以上の水溶性有機溶剤を、本発明インク全量の5〜20重量%使用するのが好ましい。アルキレングリコールアルキルエーテル類は、蒸気圧が低く、インクの湿潤剤として働くとともに、記録媒体上でインクの浸透剤としても働く。アルキレングリコールアルキルエーテル類と水分散性樹脂との併用は、本発明インクの記録媒体への浸透性を高める上で、特に好ましい組合わせである。
【0056】
1,2−アルカンジオール以外の有機溶剤は、1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
【0057】
本発明のインクにおいて、好ましい有機溶剤の組合わせは、(イ)1,2−アルカンジオール類から選ばれる1種または2種以上をインク全量の5〜30重量%および(ロ)アルキレングリコールアルキルエーテル類から選ばれる1種または2種以上をインク全量の5〜20重量%を含み、残部が(ハ)グリセリン、ジエチレングリコールおよびプロピレングリコールから選ばれる1種または2種以上の水溶性有機溶剤であって、その全量が、インク全量の30〜70重量%となる組合わせである。さらに、(ハ)の水溶性有機溶剤の含有量がインク全量の20重量%以上になるように、他の有機溶剤の含有量をその規定の範囲内で適宜調整した組合わせが特に好ましい。
【0058】
〔水〕
水の含有量は、通常は、自己分散型顔料、水分散性樹脂および有機溶剤を所定量ずつ用いたあとの残部とすればよい。しかしながら、本発明インクの保存安定性などを考慮すると、水の含有量は、好ましくはインク全量の20重量%以上である。
【0059】
〔界面活性剤〕
本発明インクは、その好ましい特性を損なわない範囲で、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、たとえば、本発明インクが吐出ノズルからスムースに吐出されるように、本発明インクの表面張力を調整したり、自己分散型顔料の分散を補助したり、有機溶剤による記録媒体への浸透効果を補助したりする。したがって、界面活性剤は顔料の分散剤として用いるわけではないので、その添加量は大幅に少なくて良い。
【0060】
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などが好ましく、ノニオン界面活性剤が特に好ましい。ノニオン界面活性剤としては、たとえば、ポリオキシエチレン系界面活性剤、ポリオキシプロピレン系界面活性剤、ポリオキシ(エチレン−プロピレン)系ノニオン界面活性剤、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、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、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系、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などの含フッ素系界面活性剤などが挙げられる。界面活性剤は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。界面活性剤の含有量は特に制限されない。しかしながら、通常は、本発明インク全量の0.01〜3重量%である。
【0061】
〔その他のインク成分〕
本発明インクは、その好ましい特性を損なわない範囲で、従来からインクジェット記録用顔料インクに用いられている添加剤の1種または2種以上を配合することができる。該添加剤としては、たとえば、防腐防黴剤、pH調整剤、キレート試薬、防錆剤などが挙げられる。防腐防黴剤としては、たとえば、プロキセル(商品名)、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、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などが挙げられる。pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにpHを7以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができ、たとえば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。キレート試楽としては、たとえば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。防錆剤としては、たとえば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニイウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。
【0062】
さらに本発明のインクは、その好ましい特性を損なわない範囲で、水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤、溶解助剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤、目詰まり防止剤、殺菌剤などを含んでいてもよい。
【0063】
本発明インクは、たとえば、自己分散型顔料、水分散性樹脂および有機溶剤の所定量、ならびに必要に応じてその他の添加剤などの適量を用い、これに水を加えて全量を100重量%に調整し、各成分を水に分散または混合させることによって製造できる。
【0064】
分散は、通常の分散機を用いて行われる。該分散機には、たとえば、ディスパ、サンドミル、ホモジナイザ、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカ、超音波分散機などが含まれる。
【0065】
また混合は、攪拌用の羽根を備えている攪拌機、高速の分散機、乳化機などによって行われる。
【0066】
この様にして得られる本発明のインクはそのまま使用できるけれども、その使用に先立ち、濾過を施してもよい。濾過は、たとえば、孔径0.3〜1.2μm程度のフィルタを用い、常圧下、加圧下または減圧下に行われる。
【0067】
本発明インクは、インクジェット記録方式用の水性顔料インクとして用いられるだけでなく、水性インクが用いられる実質的に全ての用途に用いることができる。用途の具体例としては、たとえば、グラビアインクなどの印刷インク、水性塗料、化粧品、筆記具用インク、トナー、液体現像剤、電子写真用材料などを挙げることができる。
【0068】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明インクを、インクジェット記録装置によって、記録媒体上に吐出することによって、行われる。
【0069】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明インクを使用する以外は、従来のインクジェット記録方法と同様に実施できる。
【0070】
インクジェット記録装置としては、従来から知られている実質的にすべてのものを用いることができる。
【0071】
記録媒体としては、従来から使用されているものを用いることができ、たとえば、普通紙、葉書、カラーコピー用紙、インクジェット用紙、プラスチックシート、プラスチックフィルムなどを挙げることができる。
【0072】
[実施例]
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。以下において、「%」および「部」は、特に断らない限りそれぞれ「重量%」および「重量部」を示す。
【0073】
なお、本実施例で使用する各成分は、具体的には次のとおりである。
〔顔料〕
C1:自己分散型カーボンブラック
カーボンブラックの表面にフェニル基を介してカルボキシル基を結合した自己分散型顔料。自己分散型カーボンブラックの濃度20%の水分散体を孔径1.2μmのメンブランフィルターで濾過したもの。
【0074】
C2:カーボンブラック(比較例用)
カーボンブラック(平均粒子径約200nm)20部および水溶性スチレン−アクリル系樹脂水溶液(商品名:joncryl solution、ジョンソンポリマー社製)40部をロールミルに入れて1時間混練し、これに水100部およびポリエチレングリコール100部を加えてさらに1時間混練した後、孔径1.2μmのメンブランフィルターで濾過し、カーボンブラックの水分散体を調製した。
【0075】
M1:自己分散型マゼンタ顔料
マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を、スルホン化ピリジン塩(スルホン化剤)中で加熱し、スルホン化処理を施して、顔料の表面にスルホン基を導入した自己分散型マゼンタ顔料であり、この自己分散型マゼンタ顔料の濃度15%の水分散体を孔径1.2μmのメンブランフィルターで濾過したもの。
【0076】
顔料の平均粒子径、最小粒子径および最大粒子径は、動的散乱法による粒度分析計(商品名:LB500、(株)堀場製作所製)により測定した。なお、平均粒子径、最小粒子径または最大粒子径の異なる顔料は、その粉砕工程(粉砕条件の変更)および精製工程(塩析・濾過および限外濾過のいずれかの選択)の処理条件の変更によって製造した。
【0077】
〔水分散性樹脂〕
P1:水分散性ポリエステル樹脂エマルジョン(商品名バイロナール、東洋紡績(株)製)
S1:水分散性スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン(商品名joncryl emulsion、ジョンソンポリマー社製)
Sa:水溶性スチレン−アクリル系樹脂水溶液(joncryl solution、比較例用)
〔界面活性剤〕
ポリオキシエチレン系ノニオン界面活性剤(商品名:タージトール、ユニオンカーバイド社製)
【0078】
また、本実施例で得られるインクは、つぎの評価試験方法に従って評価した。
[評価試験方法]
インクを評価用インクカートリッジに充填し、インクジェットプリンタを用いて記録紙上に記録を行い、2種の評価用サンプルを作成した。
【0079】
インクジェットプリンタとしては、ピエゾ素子をインクの吐出エネルギー源として利用し、高速印刷を行うことができるインクジェットプリンタ(商品名:CL−700、セイコーエプソン(株)製)を用いた。
【0080】
記録紙としては、下記の3種の普通紙および2種の光沢紙を用いた。
普通紙:商品名4024紙、ゼロックス(株)製
商品名ボンド紙、ハンマーミル社製
商品名NM紙、シャープ(株)製
光沢紙:商品名フォトライクQP、コニカ(株)製
商品名フォト光沢紙、シャープ(株)製
【0081】
評価用サンプルのうちの1つは、100%ベタ、50%、30%、10%濃度の評価用カラーパッチである。もう1つは、背景が黄色でその上にインク色のキャラクターが配される評価用画像である。評価用画像の背景色である黄色は、次の組成のイエロー染料インクを用いて記録した。
イエロー染料(アシッドイエロー23) 3.0%
ジエチレングリコール 10.0%
N−メチルー2−ピロリドン 6.0%
ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル 8.0%
タージトール(非イオン性界面活性剤) 1.0%
水 残部
【0082】
(a)乾燥性
5種の記録紙に印刷した評価用カラーパッチの上に普通紙を重ね、さらにその上から約9.8×10Pa(100g/cm2)の荷重をかけ、重ねた普通紙にインクが転写されなくなるまでの乾燥時間を測定し、下記の基準で評価した。
○:15秒未満
△:15〜30秒未満
×:30秒以上
【0083】
(b)滲み性
3種の普通紙に印刷した評価用カラーパッチのドット径及びドット形状を測定し、下記の基準で評価した。
【0084】
◎:真球換算径に比べドット径が3.5倍以下であり、形状もきれいな円形を示し、3種の全ての被記録材において、エッジ部の滲み(凹凸)がほとんど認められない。
【0085】
○:真球換算径に比べドット径が4倍以下であり、形状もほぼ円形を示し、被記録材によってはわずかにエッジ部の滲み(凹凸)が認められるものの、許容範囲である。
【0086】
△:真球換算径に比べドット径が4倍を超え、形状も部分的に不定形を示し、被記録材によってはかなりエッジ部の滲み(凹凸)も認められ、許容範囲外である。
【0087】
×:真球換算径に比べドット径が5倍以上であり、形状も不定形を示し、3種類の全ての被記録材においてエッジ部の滲み(凹凸)が激しい。
【0088】
(c)混色性
3種の普通紙に印刷した評価用画像について、背景の黄色とキャラクターのインク色との混色を目視で観察し、下記の基準で評価した。
◎:3種の全ての被記録材において混色がほとんど認められない。
○:被記録材によってはわずかに混色が認められるものの、許容範囲である。
△:被記録材によってはかなり混色が認められ、許容範囲外である。
×:3種類の全ての被記録材において激しく混色が見られる。
【0089】
(d)光学濃度
3種の普通紙に印刷した評価用カラーパッチを印刷し、100%ベタ部分を分光測色濃度計(商品名:エックスライト938、エックスライト社製)を使用して測定し、下記の基準で評価した。
◎:全ての被記録材において高い光学濃度を示し、色再現範囲も広い。
○:全ての被記録材において比較的高い光学濃度を示し、許容範囲である。×:被記録材および色によっては低い光学濃度を示し、許容範囲外である。
【0090】
(e)裏写り性
3種の普通紙に印刷した評価用カラーパッチおよび評価用画像を裏側から目視で観察し、インクの裏抜けの程度を下記の基準で評価した。
◎:全ての被記録材において裏抜けがない。
○:被記録材によっては僅かに裏抜けが認められるものの、許容範囲である。
×:被記録材によっては裏抜けがかなり認められ、許容範囲外である。
【0091】
(f)定着性
2種の光沢紙に評価用画像を印刷し、24時間後、消しゴムで一定回数擦り、インク色のキャラクターの剥れ方を下記の基準で評価した。
○:わずかに擦り跡が認められるが許容範囲である。
△:擦り跡が認められ、許容範囲外である。
×:剥れ方が激しい。
【0092】
(g)吐出安定性
インクを調製後すぐにインクカートリッジに充填し、10分間連続して印字した後、印字を停止し、40℃・25%RHの環境に72時間放置し、ノズルのクリーニング操作を行ってから印字し、下記の基準で評価した。
○:ノズルのクリーニング操作が5回未満で初期と同等の印字ができた。
×:初期において良好な印字ができないか、またはノズルのクリーニング操作を5回行っても初期と同等の印字ができなかった。
【0093】
(h)保存安定性
試験用スクリュウ管瓶にインクを60cc入れ、−10℃と50℃の環境下に1ヶ月間放置して沈降物の有無を調べた。
○:沈降物なし
×:沈降物あり
【0094】
(i)総合評価
総合評価の評価基準は次のとおりである。
◎:全ての評価において○以上であり、◎の評価が多数と認められる。
○:全ての評価において○以上であり、◎の評価がない或いは少ない。
△:評価の中に△が認められる。
×:評価の中に×が認められる。
【0095】
参考例1〜4および比較例1〜4
表2に記載の割合(%)で、表1に記載の顔料(水分散体)に水、水分散性樹脂、有機溶剤および界面活性剤を順次添加し、40℃で2時間攪拌した後、室温に戻して1日間放置し、孔径0.9μmのメンブランフィルターで濾過し、参考例1〜4および比較例1〜4のインクを調製した。
【0096】
なお、表2において、顔料および水分散性樹脂は、固形分量で示した。
【0097】
【表1】

Figure 0004230212
【0098】
参考例1〜4および比較例1〜4のインクについて、前述の評価試験方法に従って、(a)乾燥性、(b)滲み性、(d)光学濃度および(g)吐出安定性を評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表2に示す。
【0099】
【表2】
Figure 0004230212
【0100】
表2から、参考例1〜4が、乾燥性、滲み性、光学濃度および吐出安定性の特性すべてを高い水準で満足しているのに対し、水溶性樹脂を使用した比較例1〜4は参考例1〜4に比べて、すべての性能が不充分であることが明らかである。
【0101】
参考例5および比較例5
下記の成分を下記の割合(%)で使用する以外は、参考例1と同様にして、参考例および比較例のインクを調製した。
【0102】
・自己分散型カーボンブラックCb1 表3に記載(%)
(平均粒子径300nm、最小粒子径10nm、最大粒子径600nm)
・水分散性樹脂P1またはS1 表3の記載(%)
・グリセリン 15.0%
・ジエチレングリコール 15.0%
・1,2−ヘキサンジオール 10.0%
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10.0%
・非イオン性界面活性剤(タージトール) 1.0%
・水 残部
【0103】
表3において、「固形分」は、自己分散型カーボンブラックC1bと水分散性樹脂P1またはS1の樹脂分との合計量である固形分含量(%)を意味する。また、「重量比」は、自己分散カーボンブラックC1bの100部に対する、水分散性樹脂の樹脂分の含有量(部)を意味する。
【0104】
得られた参考例5および比較例5のインクについて、前述の評価試験方法に従って、(b)滲み性、(c)混色性、(d)光学濃度、(f)定着性、(g)吐出安定性および(h)保存安定性を評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表3に示す。
【0105】
【表3】
Figure 0004230212
【0106】
なお、比較例5のNo.14および15は、吐出安定性および保存安定性を評価した段階で総合評価×が確定したので、他の評価は実施しなかった。
【0107】
参考例6および比較例6
下記の成分を下記の割合(%)で使用する以外は、参考例1と同様にして、参考例および比較例のインクを調製した。
【0108】
・自己分散型マゼンタ顔料M1a 表4に記載(%)
(平均粒子径220nm、最小粒子径10nm、最大粒子径420nm)
・水分散性樹脂P1またはS1 表4に記載(%)
・グリセリン 15.0%
・プロピレングリコール 15.0%
・1,2−ヘキサンジオール 10.0%
・テトラエチレングリコールモノブチルエーテル 10.0%
・非イオン性界面活性剤(タージトール) 1.0%
・水 残部
【0109】
表4において、「固形分」は、自己分散型マゼンタ顔料M1aと水分散性樹脂P1またはS1の樹脂分との合計量である固形分含量(%)を意味する。また、「重量比」は、自己分散型マゼンタ顔料M1aの100部に対する、水分散性樹脂の樹脂分の含有量(部)を意味する。
【0110】
参考例6および比較例6のインクについて、前述の評価試験方法にしたがって、(b)滲み性、(c)混色性、(d)光学濃度、(f)定着性、(g)吐出安定性および(h)保存安定性を評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表4に示す。
【0111】
【表4】
Figure 0004230212
【0112】
なお、比較例6のNo.12および13は、吐出安定性および保存安定性を評価した段階で総合評価×が確定したので、他の評価項目を実施しなかった。
【0113】
表3および表4から、次のことが判る。
1)自己分散型顔料の含有量は0.5〜12%の範囲から選択することが好ましい。自己分散型顔料濃度が、0.5%より低くなると光学濃度が著しく低下し許容範囲外となる。12%より高いと、インク中で顔料の凝集・沈降が始まるので使用できない。
2)自己分散型顔料と水分散性樹脂の樹脂分との合計量である固形分含有量は、1.0〜20%であることが必須である。固形分含有量が1.0%より低くなると、滲み、混色などが増大し、良好な記録画像を得ることができない。20%より高いと、良好な吐出安定性が得られない。
3)自己分散型顔料と水分散性樹脂との含有比率は、自己分散型顔料100部に対して水分散性樹脂20〜500部(樹脂分換算)であることが必須である。水分散性樹脂が20部より少ないと、定着性が低くなり、混色も生じやすくなる。500部よりも多いと、光学濃度が低下みられる。
【0114】
実施例1、参考例7および比較例7
表5に示す自己分散型カーボンブラックまたは自己分散型マゼンタ顔料を用い、表6に示す割合(%)で各成分を使用する以外は、参考例1と同様にして、本発明のインク、参考例のインクおよび比較例のインクを調製した。
【0115】
実施例1、参考例7および比較例7のインクについて、前述の評価試験方法にしたがって、(b)滲み性、(c)混色性、(d)光学濃度、(e)裏写り性、(g)吐出安定性および(h)保存安定性を評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表6に併記する。
【0116】
表6中、自己分散型顔料の括弧内の数字は、それぞれの顔料の平均粒子径である。
【0117】
【表5】
Figure 0004230212
【0118】
【表6】
Figure 0004230212
【0119】
なお、比較例7のNo.2は、吐出安定性および保存安定性を評価した段階で総合評価×が確定したので、他の評価項目を実施しなかった。
【0120】
表6から、自己分散型顔料は、平均粒子径が200〜500nmの範囲のものを使用しなければならないことが明らかである。平均粒子径が200nmよりも小さいと、滲み、混色および裏写りが生じる。平均粒子径が500nmよりも大きいと、顔料の凝集・沈降が起こり、インクの保存安定性と吐出安定性に問題が生じる。
【0121】
実施例2および比較例8
下記の成分を下記に示す割合(%)で使用する以外は、参考例1と同様にして、本発明のインクおよび比較例のインクを調製した。
【0122】
・自己分散型カーボンブラックC1c 3.0%
(平均粒子径500nm、最小粒子径10nm、最大粒子径1μm)
・水分散性ポリエステル樹脂P1 4.0%
・アルカンジオール類▲1▼〜▲5▼ 表7に記載(%)
・グリセリン 15.0%
・ジエチレングリコール 10.0%
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10.0%
・非イオン性界面活性剤(タージトール) 1.0%
・水 残部
【0123】
上記で得られた実施例2のインクおよび比較例8のインクについて、前述の評価試験方法にしたがって、(b)滲み性、(c)混色性、(e)裏写り性、(g)吐出安定性および(h)保存安定性を評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表7に示す。
【0124】
アルカンジオール類▲1▼〜▲5▼は、具体的には次のとおりである。
▲1▼ 1,2−ヘキサンジオール
▲2▼ 1,2−ペンタンジオール
▲3▼ 1,2−ブタンジオール
▲4▼ 1,6−ヘキサンジオール
▲5▼ 1,5−ペンタンジオール
【0125】
【表7】
Figure 0004230212
【0126】
なお、比較例8のNo.4および5は、吐出安定性および保存安定性を評価した段階で総合評価×が確定したので、他の評価項目を実施しなかった。
【0127】
参考例8および比較例9
下記の成分を下記に示す割合(%)で使用する以外は、参考例1と同様にして、参考例のインクおよび比較例のインクを調製した。
【0128】
・自己分散型マゼンタ顔料M1a 3.0%
(平均粒子径290nm、最小粒子径10nm、最大粒子径560nm)
・水分散性ポリエステル樹脂P1 4.0%
・アルカンジオール類▲1▼〜▲5▼ 表8に記載(%)
・グリセリン 15.0%
・プロピレングリコール 10.0%
・テトラエチレングリコールモノブチルエーテル 10.0%
・非イオン性界面活性剤(タージトール) 1.0%
・水 残部
【0129】
上記で得られた参考例8のインクおよび比較例9のインクについて、前述の評価試験方法にしたがって、(b)滲み性、(c)混色性、(e)裏写り性、(g)吐出安定性および(h)保存安定性を評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表8に示す。
【0130】
なお、表8におけるアルカンジオール類▲1▼〜▲5▼は、表7と同様である。
【0131】
【表8】
Figure 0004230212
【0132】
なお、比較例9のNo.4および5は、吐出安定性および保存安定性を評価した段階で総合評価×が確定したので、他の評価項目を実施しなかった。
【0133】
表7および8から、アルカンジオール類として、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオールまたは1,2−ブタンジオールを用いる場合には、顔料・樹脂の分散性を高め、凝集・沈降を防ぐ働きがあり、平均粒子径の大きい顔料を使用したインクにおいても良好な保存安定性と吐出安定性が得られることが明らかである。また、アルカンジオール類の含有量は5〜30重量%が好ましく、5重量%よりも低いとインクの保存安定性と吐出性に問題がみられ、30重量%よりも高いと滲み・混色特性が低下し、裏抜けも生じる。
【0134】
実施例3および比較例10
下記の成分を下記に示す割合(%)で使用する以外は、参考例1と同様にして、本発明のインクおよび比較例のインクを調製した。
【0135】
・自己分散型カーボンブラックC1c 3.0%
・水分散性ポリエステル樹脂P1 4.0%
・1,2−ヘキサンジオール 5.0%
・グリセリン(表9では溶剤▲6▼) 表9に記載(%)
・ジエチレングリコール(表9では溶剤▲7▼) 表9に記載(%)
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0%
・非イオン性界面活性剤(タージトール) 1.0%
・水 残部(表9に記載、%)
【0136】
上記で得られた実施例3のインクおよび比較例10のインクについて、前述の評価試験方法にしたがって、(b)滲み性、(c)混色性、(g)吐出安定性および(h)保存安定性を評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表9に示す。
【0137】
【表9】
Figure 0004230212
【0138】
比較例10のNo.2および4〜6は、吐出安定性および保存安定性を評価した段階で総合評価×が確定したので、他の評価項目を実施しなかった。
【0139】
参考例9および比較例11
下記の成分を下記に示す割合(%)で使用する以外は、参考例1と同様にして、参考例のインクおよび比較例のインクを調製した。
【0140】
・自己分散型マゼンタ顔料M1b 3.0%
・水分散性ポリエステル樹脂P1 4.0%
・1,2−ヘキサンジオール 5.0%
・グリセリン(表10では溶剤▲6▼) 表10に記載(%)
・プロピレングリコール(表10では溶剤▲7▼) 表10に記載(%)
・テトラエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0%
・非イオン性界面活性剤(タージトール) 1.0%
・水 残部(表10の記載、%)
【0141】
上記で得られた参考例9のインクおよび比較例11のインクについて、前述の評価試験方法にしたがって、(b)滲み性、(c)混色性、(g)吐出安定性および(h)保存安定性を評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表10に示す。
【0142】
【表10】
Figure 0004230212
【0143】
比較例11のNo.2および4〜6は、吐出安定性および保存安定性を評価した段階で総合評価×が確定したので、他の評価項目を実施しなかった。
【0144】
表9および表10から、有機溶剤の含有量は30〜70%であることが必須であり、グリセリン、ジエチレングリコール、プロピレングリコールまたはそれらの混合物より選択される有機溶剤を20%以上含有することが好ましいことが判る。有機溶剤の含有量が30%よりも少ないと、吐出不良が生じる。70%よりも多いと、水の含有量が低くなりすぎ、水に分散する自己分散顔料及び水分散性樹脂の分散性が低下し凝集・沈降が生じ、インクの保存安定性、吐出性に問題が生じる。水の含有量はインク全量の20%以上が好ましいことが判る。
【0145】
実施例4および比較例12
下記の成分を下記に示す割合(%)で使用する以外は、参考例1と同様にして、本発明のインクおよび比較例のインクを調製した。
【0146】
・自己分散型カーボンブラックC1c 3.0%
・水分散性ポリエステル樹脂P1 4.0%
・グリセリン 15.0%
・ジエチレングリコール 10.0%
・1,2−ヘキサンジオール 10.0%
・アルキレングリコールモノアルキルエーテル類 表11に記載(%)
・非イオン性界面活性剤(タージトール) 1.0%
・水 残部
【0147】
実施例4のインクおよび比較例12のインクについて、前述の評価試験方法にしたがって、(a)乾燥性、(b)滲み性、(c)混色性および(e)裏写りを評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表11に示す。
【0148】
【表11】
Figure 0004230212
【0149】
参考例10および比較例13
下記の成分を下記に示す割合(%)で使用する以外は、参考例1と同様にして、参考例のインクおよび比較例のインクを調製した。
【0150】
・自己分散型マゼンタ顔料M1b 3.0%
・水分散性ポリエステル樹脂P1 4.0%
・グリセリン 15.0%
・プロピレングリコール 10.0%
・1,2−ヘキサンジオール 10.0%
・アルキレングリコールモノアルキルエーテル類 表12に記載(%)
・非イオン性界面活性剤(タージトール) 1.0%
・水 残部
【0151】
参考例10のインクおよび比較例13のインクについて、前述の評価試験方法にしたがって、(a)乾燥性、(b)滲み性、(c)混色性および(e)裏写りを評価し、さらに(i)総合評価を行った。結果を表12に示す。
【0152】
【表12】
Figure 0004230212
【0153】
表11および12から、アルキレングリコールアルキルエーテルをインク全量の5〜20%含有させるのが好ましいことが判る。アルキレングリコールアルキルエーテルが5%よりも低いとインクの乾燥性が不良となり混色等の問題が生じる。20%よりも高いとインクの浸透性が高くなりすぎ、裏写り、滲みなどが生じる。また、アルキレングリコールアルキルエーテルとしては、ジプロピレングリコール−n−プロピレンエーテル、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテル、テトラエチレングリコール−n−ブチルエーテル、プロピレングリコール−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコール−n−ブチルエーテルなどが好ましいことが判る。
【0154】
【発明の効果】
本発明によれば、色滲み、混色、裏写りなどがなく、高い光学濃度を有し、定着性の良好な記録画像を形成できるとともに、保存安定性、吐出安定性にも優れ、さらにインク液滴の微細化にも対応できるインクジェット記録用顔料インクが提供される。
【0155】
本発明によれば、1,2−アルカンジオールの含有量を5〜30重量%という特定の範囲から選択することによって、本発明インクの保存安定性がさらに向上する。
【0156】
本発明によれば、1,2−アルカンジオールとして上記の特定のものを使用することによって、本発明インクの保存安定性が一層向上する。
【0157】
本発明によれば、1,2−アルカンジオール以外の有機溶剤として上記の特定のものを、20重量%という特定量以上使用することによって、本発明インクの吐出安定性がさらに向上する。
【0158】
本発明によれば、1,2−アルカンジオール以外の有機溶剤として上記の特定のものを、5〜20重量%という特定量使用することによって、本発明インクの記録媒体に対する浸透性を、さらに適度な範囲にすることができる。
【0159】
本発明によれば、水を20重量%という特定量以上使用することによって、本発明インクの保存安定性がさらに向上する。
【0160】
本発明によれば、水分散性樹脂として特定のものを使用することによって、本発明インクのよる記録画像における色滲みの発生をさらに抑制し、さらに高い光学濃度を有する記録画像を形成することができる。
【0161】
本発明によれば、自己分散型顔料の含有量を0.5〜12重量%という特定の範囲から選択することによって、本発明インクの保存安定性がさらに向上し、光学濃度がさらに高い記録画像を形成することができる。
【0162】
本発明によれば、本発明インクを用い、インクジェットプリンタで記録を行うことによって、記録を円滑に行うことができるとともに、高品位の記録画像を形成することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pigment ink for inkjet recording and an inkjet recording method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as ink for inkjet recording, a dye ink in which a dye as a color material is dissolved or dispersed in water is used. However, recorded images with dye inks are insufficient in water resistance and light resistance.
[0003]
Accordingly, development of a pigment ink using a pigment as a color material instead of a dye is underway. When pigment ink is used, a recorded image having excellent water resistance and light resistance can be obtained. In a pigment ink containing water as a main solvent, since the pigment is insoluble in water, the pigment is dispersed by blending a dispersant such as a surfactant and a polymer compound. In order to disperse the pigment with the surfactant, a large amount of the surfactant is required. However, if a large amount of surfactant is used, the surface tension of the ink is too low, so that the ink penetrates to the inside or the back surface of the recording medium, color bleeding, color mixing between adjacent different colors, and show-through. As a result, a decrease in optical density or the like occurs, and the quality of the recorded image decreases. This is particularly noticeable when the recording medium is plain paper. In addition, the surfactant generates bubbles in the ink, which lowers the ejection stability of the ink, and the ink is not ejected accurately, resulting in printing unevenness. On the other hand, when a polymer compound is used, there is a problem that the viscosity of the ink is increased and the discharge nozzle is easily clogged, the ink droplets are reduced, and the optical density of the recorded image is lowered. Further, when a highly hydrophilic resin is used as the polymer compound, the pigment is pulled into the recording medium, the original color density of the pigment is not achieved, and the optical density of the recorded image is lowered.
[0004]
In view of the drawbacks of pigment inks containing water as the main solvent, studies have been made focusing on resin emulsions among polymer compounds, and various pigment inks have been proposed. For example, a pigment ink containing a resin emulsion such as a (meth) acrylic resin emulsion in a resin solid content of 2 to 18% by weight (see Patent Document 1), a resin emulsion containing a resin particle having an average particle diameter of 50 nm or less in resin solid content Pigment ink containing 0.5 to 10% by weight (see Patent Document 2), containing 10 to 100 parts by weight of resin emulsion (solid resin content) with respect to 100 parts by weight of pigment having an average particle size of 0.3 to 1.2 μm A pigment ink (see Patent Document 3), a pigment, a resin emulsion, and a pigment ink containing a polyol having 5 or more saccharides or hydroxyl groups (see Patent Document 4) have been proposed. There has also been proposed a method of recording an image by separately ejecting a pigment and a resin emulsion onto an image forming portion of a recording medium (see Patent Document 5). However, in the pigment ink containing the resin emulsion, the dispersion state of the pigment is likely to become unstable due to the interaction between the organic emulsion, other additives, etc. to be blended for adjusting the ink characteristics and the resin emulsion. Combinations of organic solvents, additives and resin emulsions are limited. Even when an optimal combination is selected, the obtained pigment ink has a low fixability to a recording medium, so a recorded image with the pigment ink is easily damaged by rubbing with other recording media. Furthermore, the action of the resin emulsion as the dispersant tends to cause blurring of the recorded image and a decrease in optical density.
[0005]
On the other hand, hydrophilicity (dispersibility in water) is imparted to the pigment by surface modification. For example, a polymer compound is grafted onto carbon black (see, for example, Patent Document 6, Patent Document 7, Patent Document 8, and Patent Document 9), or a hydrophilic group such as a carboxyl group or a sulfone group using a phenyl group or an alkyl group as a linking group. Introducing a functional functional group on the surface of carbon black (see Patent Document 10). Recently, not only carbon black but also self-dispersing color pigments having hydrophilic functional groups introduced on the surface of organic pigments are commercially available. Further, various studies have been made on pigment inks containing self-dispersing pigments. For example, pigment inks containing self-dispersing pigments and acrylic resins (see Patent Document 11), self-dispersing pigments, and polyoxyethylene sorbitan fatty acids. A pigment ink containing an ester (see Patent Document 12), a self-dispersing pigment, a glycol ether, a water-soluble resin, and a pigment ink containing water (see Patent Document 13) have been proposed.
[0006]
Since the self-dispersing pigment does not require a dispersant, the disadvantages of the pigment ink containing the dispersant are improved to some extent. However, particularly when the recording medium is plain paper, it is unavoidable that color bleeding, color mixing, show-through, a decrease in optical density, and the like occur due to the permeability and dryness of the ink to the recording medium. Conventional techniques represented by Patent Documents 11 to 13 and the like are effective in preventing color blurring. However, on the other hand, the storage stability of the ink is lowered, and pigment aggregation and sedimentation occur, which tends to adversely affect the ejection stability.
[0007]
In addition, in the ink jet recording system, in order to obtain a higher-definition recorded image, the ink droplets ejected to the recording medium are being miniaturized. In order to cope with this, self-dispersing pigments having an average particle diameter of about 100 nm are used from the viewpoints of dispersibility, storage stability, and the like. However, when such a self-dispersing pigment is used, color bleeding or color mixing occurs in the recorded image, resulting in a decrease in optical density.
[0008]
As described above, even a pigment ink containing a self-dispersing pigment can form a high-quality recorded image without color bleeding, color mixing, show-through, optical density reduction, etc., and has high storage stability and ejection stability. Nothing that meets the standards is available.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-56-28256
[Patent Document 2]
JP-A-4-18462
[Patent Document 3]
JP-A-4-332774
[Patent Document 4]
JP-A-6-212106
[Patent Document 5]
JP 2000-34432 A
[Patent Document 6]
Japanese Patent Publication No. 1-49369
[Patent Document 7]
JP-A-1-79278
[Patent Document 8]
JP-A-6-128517
[Patent Document 9]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-230410
[Patent Document 10]
US Pat. No. 5,571,311
[Patent Document 11]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-181340
[Patent Document 12]
JP 2000-169769 A
[Patent Document 13]
JP 2000-169772 A
[Patent Document 14]
International Publication No. 98/21284 Pamphlet
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is that there is no color bleeding, color mixing, show-through, etc., and a high-quality recorded image having high optical density and excellent fixability can be formed, and storage stability and ejection stability are at a high level. Ink jet recording pigment ink and ink jet recording method that can satisfy the above-mentioned requirements and can sufficiently cope with the miniaturization of ink droplets.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention contains at least a self-dispersing pigment, a water-dispersible resin, water and an organic solvent, and the average particle size of the self-dispersing pigment isOver 300nm and below 500nmThe solid content of the self-dispersing pigment and the water-dispersible resin in the ink is 1.0 to 20% by weight of the total amount of the ink, and the water-dispersible resin is used with respect to 100 parts by weight of the self-dispersing pigment. Ink containing 20 to 500 parts by weight of the ink, wherein the organic solvent content is 30 to 70% by weight of the total amount of the ink, and the organic solvent contains at least 1,2-alkanediol. Ink.
[0012]
According to the present invention, in an ink containing a self-dispersing pigment, a water-dispersible resin, water and an organic solvent, the solid particle is the average particle diameter of the self-dispersing pigment and the total amount of the self-dispersing pigment and the water-dispersing resin. By making the content, the blending ratio of the water-dispersible resin with respect to the self-dispersing pigment, and the content of the organic solvent into a specific range, and further making the specific organic solvent essential, the water-dispersible resin can cause bleeding of recorded images and The present inventors have succeeded in obtaining a pigment ink for inkjet recording that does not cause a decrease in optical density and fulfills the object of the present invention.
[0013]
The pigment ink for ink-jet recording of the present invention (hereinafter referred to as “the ink of the present invention”) has appropriate penetrability and drying properties with respect to the recording medium and is difficult to penetrate into the recording medium, or the inside or the inside of the recording medium. Because it does not penetrate to the back side and dries quickly, color bleeding, color mixing, show-through, etc. do not occur, it has a high optical density, can form a recorded image with excellent fixability, and is stable in storage. Also, it has excellent discharge stability and does not cause clogging of the discharge nozzle, which hinders printing. For example, high-quality recorded images can be formed even when high-speed printing or large-volume continuous printing is performed. Can do. Furthermore, the ink of the present invention can form a high-quality recorded image without affecting printing even if the ink droplets are miniaturized.
[0014]
The ink of the present invention contains 1,2-alkanediol in an amount of 5 to 30% by weight based on the total amount of the ink.
[0015]
According to the present invention, the storage stability of the ink of the present invention is further improved by selecting the content of 1,2-alkanediol from a specific range of 5 to 30% by weight.
[0016]
In the ink of the present invention, the 1,2-alkanediol is one or a mixture of two or more selected from 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol and 1,2-hexanediol. To do.
[0017]
According to the present invention, the storage stability of the ink of the present invention is further improved by using the above-mentioned specific 1,2-alkanediol.
[0018]
The ink of the present invention is characterized in that it contains 20% by weight or more of an organic solvent, which is one or a mixture of two or more selected from glycerin, diethylene glycol, and propylene glycol.
[0019]
  According to the present invention, the discharge stability of the ink of the present invention is further improved by using the above-mentioned specific solvent other than 1,2-alkanediol in an amount of 20 wt% or more.
  The ink of the present invention is characterized by containing an organic solvent, which is a mixture selected from glycerin and diethylene glycol, by 40% by weight of the total amount of the ink.
[0020]
The ink of the present invention is characterized by containing 5 to 20% by weight of an organic solvent, which is one or a mixture of two or more selected from alkylene glycol alkyl ethers.
[0021]
According to the present invention, the organic solvent other than 1,2-alkanediol is used in a specific amount of 5 to 20% by weight of the above-mentioned specific solvent, thereby further increasing the permeability of the ink of the present invention to the recording medium. Range.
[0022]
The ink of the present invention is characterized by containing 20% by weight or more of the total amount of water.
[0023]
According to the present invention, the storage stability of the ink of the present invention is further improved by using water in an amount of 20% by weight or more.
[0024]
The ink of the present invention is characterized in that the water-dispersible resin is one or a mixture of two or more selected from polyester resins and styrene-acrylic resins.
[0025]
According to the present invention, by using a specific water-dispersible resin, it is possible to further suppress the occurrence of color bleeding in the recorded image by the ink of the present invention and to form a recorded image having a higher optical density. it can.
[0026]
The ink of the present invention contains a self-dispersing pigment in an amount of 0.5 to 12% by weight based on the total amount of the ink.
[0027]
According to the present invention, by selecting the content of the self-dispersing pigment from a specific range of 0.5 to 12% by weight, the storage stability of the ink of the present invention is further improved, and the recorded image has a higher optical density. Can be formed.
[0028]
The present invention is an ink jet recording method characterized in that the image of the present invention is ejected to form an image on a recording medium.
[0029]
According to the present invention, by using the ink of the present invention and recording with an ink jet printer, recording can be performed smoothly and a high-quality recorded image can be formed.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The ink of the present invention is a composition comprising a self-dispersing pigment, a water-dispersible resin and an organic solvent as essential components, with the balance being water.
[0031]
The ink of the present invention satisfies all of the following features (1) to (5), whereby the desired excellent effects can be achieved.
[0032]
  (1) Average particle size of self-dispersing pigment
  The average particle size of the self-dispersing pigment isOver 300nm and below 500nmIt is.300nm or lessThen, bleeding, color mixing, and show-through tend to occur in the recorded image. On the other hand, if it exceeds 500 nm, the discharge nozzle is likely to be clogged. In addition, due to the precipitation of the self-dispersing pigment, the ejection stability and storage stability of the ink are lowered.
[0033]
(2) Solid content
The solid content, which is the total amount of the self-dispersing pigment and the water-dispersible resin, is 1.0 to 20% by weight of the total amount of the ink. If it is less than 1.0% by weight, bleeding, color mixing and the like increase, and a high-quality recorded image cannot be formed. If it exceeds 20% by weight, good ejection stability cannot be obtained.
[0034]
(3) Content ratio of self-dispersing pigment and water-dispersible resin
The water-dispersible resin is contained in an amount of 20 to 500 parts by weight in terms of resin with respect to 100 parts by weight of the self-dispersing pigment. If it is less than 20 parts by weight, the fixability is poor and color mixing tends to occur. On the other hand, if it exceeds 500 parts by weight, the optical density of the recorded image is lowered.
[0035]
(4) Content of organic solvent
The content of the organic solvent is 30 to 70% by weight of the total amount of ink. If it is less than 30% by weight, the ejection stability is lowered. On the other hand, when it exceeds 70% by weight, the pigment and the water-dispersible resin are aggregated and settled, and the storage stability and the ejection stability are lowered.
[0036]
(5) Inclusion of 1,2-alkanediol
It is essential to contain 1,2-alkanediol as the organic solvent. When 1,2-alkanediol is not included, storage stability and ejection stability are lowered.
[0037]
Hereinafter, each component of the ink of the present invention will be described.
(Self-dispersing pigment)
Self-dispersing pigments are those in which a hydrophilic functional group is introduced on the surface of the pigment to impart water dispersibility. Self-dispersing pigments do not require a dispersant.
[0038]
  Self-dispersing pigments have an average particle size as described above.Over 300nm and below 500nmIt is. The particle size distribution range of the self-dispersing pigment is more preferably in the range of 50 nm to 1 μm. The average particle size, minimum particle size, and maximum particle size of the self-dispersing pigment can be adjusted by appropriately changing the treatment conditions in the pigment pulverization step, salting-out / filtration and ultrafiltration purification steps.
[0039]
Known pigments can be used as the raw material of the self-dispersing pigment, and examples thereof include inorganic pigments such as black pigments, organic pigments such as cyan pigments, magenta pigments, and yellow pigments. Examples of the black pigment include carbon black such as acidic carbon, neutral carbon, and basic carbon. Carbon black is produced by various methods such as a channel black method, a furnace black method, a lamp black method, and an acetylene black method. When a specific example of the organic pigment is indicated by a color index number (CI), examples of the cyan pigment include C.I. I. Pigment Blue-1, 2, 3, 15, 15: 1, 15: 3, 15:34, 16, 22, 60, and the like. Examples of magenta color pigments include C.I. I. Pigment Red 5, 7, 12, 48, 48: 1, 57, 112, 122, 123, 146, 168, 184, 202, and the like. Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow-1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 114, 128, 129, 151, 154 and the like.
[0040]
Examples of the hydrophilic functional group introduced on the surface of the pigment include a carbonyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfone group, and an ammonium group. One or more hydrophilic functional groups are introduced on the surface of the pigment. The hydrophilic functional group introduced into the surface of the pigment may be combined with an appropriate cation or anion to form a salt.
[0041]
In order to introduce a hydrophilic functional group to the pigment surface, a known method can be used. For example, a method of reacting an oxidation treatment, a sulfonation treatment, an aromatic azo compound, an alkylazo compound, etc. with a pigment and introducing a hydrophilic functional group onto the pigment surface using a phenyl group, an alkyl group, etc. as a linking group, a cup of a silane compound, etc. Examples thereof include a treatment with a ring agent, a polymer grafting treatment, and a plasma treatment. Two or more of these methods may be combined.
[0042]
Commercially available self-dispersing pigments can also be used. Specific examples thereof include, for example, Cab-o-jet 200 and Cab-o-jet 300 (both trade names) manufactured by Cabot Corporation, BONJET BLACK CW-1 and Microjet Black CW-1 manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd. (Both are trade names).
[0043]
From among the self-dispersing pigments listed above, those having an average particle size that meets the definition of the present invention may be selected.
[0044]
A self-dispersion type pigment can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
The content of the self-dispersing pigment is not particularly limited. However, in consideration of obtaining a recorded image having a sufficient optical density and preventing aggregation and sedimentation thereof, it is usually 0.5 to 12% by weight of the total amount of ink. If it is less than 0.5% by weight, a recorded image having a sufficient optical density cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 12% by weight, aggregation and sedimentation occur, and the storage stability and ejection stability of the ink decrease.
[0045]
(Water-dispersible resin)
The water dispersible resin is used as a binder, for example. By selecting the blending amount of the water-dispersible resin with respect to the self-dispersible pigment from the specific range while maintaining the solid content, which is the total amount of the self-dispersible pigment and the water-dispersible resin, within the specific range. Thus, it is possible to obtain an ink that is excellent in permeability (drying property) to a recording medium and that can form a recorded image having a high optical density without color bleeding even when the recording medium is plain paper.
[0046]
When a water-soluble resin is used in place of the water-dispersible resin, nozzle clogging, color bleeding, and decrease in optical density due to high viscosity of the ink cannot be avoided even if the specific content ratio is used.
[0047]
As the water dispersible resin, known resins can be used, and examples thereof include polyester resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, maleic acid resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin, polyurethane resin and the like. Among these, polyester resins, styrene-acrylic resins, and the like are preferable.
[0048]
The water dispersible resin may be used after being emulsified according to a known method.
A commercially available water-dispersible resin emulsion may also be used. Commercially available products include, for example, Bayonal (trade name, water-dispersible polyester resin emulsion) manufactured by Toyobo Co., Ltd., John Crill (trade name, water-dispersible styrene-acrylic resin emulsion) manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd., Japan Paint Co., Ltd. microgel (trade name, water dispersible styrene-acrylic resin emulsion), Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. bon coat (trade name, water dispersible styrene-acrylic resin emulsion), etc. Can be mentioned.
[0049]
A water-dispersible resin can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
The water-dispersible resin is used in the range of 1.0 to 20% by weight of the total amount of the ink of the present invention as the solid content, which is the total amount with the self-dispersing pigment.
[0050]
The water-dispersible resin is used in a range of 20 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the self-dispersing pigment while maintaining a specific range of the solid content.
[0051]
〔Organic solvent〕
In the present invention, as described above, the organic solvent is contained in an amount of 30 to 70% by weight based on the total amount of the ink of the present invention.
[0052]
Furthermore, in the present invention, it is essential to contain 1,2-alkanediol as the organic solvent. 1,2-alkanediol is used, for example, to adjust the storage stability of the ink of the present invention. The 1,2-alkanediol is not particularly limited. However, in consideration of further improving the storage stability of the ink of the present invention, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, etc. 2-alkanediol is preferred. The content of 1,2-alkanediol is not particularly limited. However, in consideration of further improving the storage stability of the ink of the present invention, it is usually 5 to 30% by weight of the total amount of the ink.
[0053]
The ink of the present invention contains other organic solvent together with 1,2-alkanediol. Other organic solvents are used, for example, to adjust the storage stability, ejection stability, permeability to the recording medium, and the like of the ink of the present invention. As another organic solvent, a water-soluble organic solvent is preferable. Known water-soluble organic solvents can be used, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,5-pentanediol, 1, Multivalent alcohols such as 2-hexanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, and petriol -Monohydric alcohols such as alcohols, ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, benzyl alcohol, glycol ethers such as triethylene glycol-n-butyl ether, tetraethylene glycol-n-butyl ether Alkylene glycol such as dipropylene glycol-n-propylene ether, diethylene glycol-n-butyl ether, triethylene glycol-n-butyl ether, tetraethylene glycol-n-butyl ether, propylene glycol-n-butyl ether, dipropylene glycol-n-butyl ether Alkyl ethers, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as ε-caprolactam, formamide, N-methyl Amides such as formamide, formamide, N, N-dimethylformamide, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, Examples include amines such as triethylamine, sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, thiodiglycerol, ethylene urea, and urea, propylene carbonate, ethylene carbonate, and γ-butyrolactone.
[0054]
  Among these, from the viewpoint of further improving the ejection stability of the ink of the present invention, one or more water-soluble organic solvents selected from glycerin, diethylene glycol and propylene glycol are used in an amount of 20% by weight of the total amount of the ink of the present invention. It is preferable to use the above.
  Moreover, it is preferable to contain 40% by weight of the total amount of the ink of the present invention of an organic solvent which is a mixture selected from glycerin and diethylene glycol.
[0055]
Further, from the viewpoint of further improving the permeability and drying property of the ink of the present invention with respect to the recording medium, one or two or more water-soluble organic solvents selected from alkylene glycol alkyl ethers are used in the total amount of the ink of the present invention. It is preferred to use ~ 20% by weight. Alkylene glycol alkyl ethers have a low vapor pressure and act as ink wetting agents and also as ink penetrants on recording media. The combined use of the alkylene glycol alkyl ethers and the water-dispersible resin is a particularly preferable combination in order to increase the permeability of the ink of the present invention into the recording medium.
[0056]
Organic solvents other than 1,2-alkanediol can be used alone or in combination of two or more.
[0057]
In the ink of the present invention, a preferable combination of organic solvents is (i) one or two or more selected from 1,2-alkanediols in an amount of 5 to 30% by weight of the total amount of the ink and (b) alkylene glycol alkyl ether. One or more water-soluble organic solvents selected from the group consisting of 5 to 20% by weight of the total amount of the ink and the balance being selected from (iii) glycerin, diethylene glycol and propylene glycol The total amount is 30 to 70% by weight of the total amount of ink. Furthermore, a combination in which the content of the other organic solvent is appropriately adjusted within the specified range so that the content of the water-soluble organic solvent (c) is 20% by weight or more of the total amount of the ink is particularly preferable.
[0058]
〔water〕
The content of water is usually the remainder after using a predetermined amount of the self-dispersing pigment, the water-dispersible resin, and the organic solvent. However, considering the storage stability of the ink of the present invention, the water content is preferably 20% by weight or more of the total amount of the ink.
[0059]
[Surfactant]
The ink of the present invention may contain a surfactant as long as the preferable characteristics are not impaired. For example, the surfactant adjusts the surface tension of the ink of the present invention, assists the dispersion of the self-dispersing pigment so that the ink of the present invention is smoothly ejected from the ejection nozzle, or is applied to a recording medium using an organic solvent. To help the penetration effect. Therefore, since the surfactant is not used as a pigment dispersant, the amount of the surfactant added may be greatly reduced.
[0060]
As the surfactant, anionic surfactants, nonionic surfactants and the like are preferable, and nonionic surfactants are particularly preferable. Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene surfactants, polyoxypropylene surfactants, polyoxy (ethylene-propylene) nonionic surfactants, acetylene glycol, oxyethylene adducts of acetylene glycol, polyoxy Ethers such as ethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene oleic acid, polyoxyethylene olein Acid ester, polyoxyethylene distearate, sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, polyoxy Esters such as ethylene stearates, Other fluorine alkyl esters, such as fluorine-containing surfactants such as perfluoroalkyl carboxylate are exemplified. Surfactant can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together. The content of the surfactant is not particularly limited. However, it is usually 0.01 to 3% by weight of the total amount of the ink of the present invention.
[0061]
[Other ink components]
The ink of the present invention can be blended with one or more additives conventionally used in ink jet recording pigment inks as long as the preferred characteristics are not impaired. Examples of the additive include antiseptic / antifungal agents, pH adjusters, chelating reagents, and rust inhibitors. Examples of antiseptic / antifungal agents include proxel (trade name), sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, and sodium pentachlorophenol. As the pH adjuster, any substance can be used as long as the pH can be adjusted to 7 or more without adversely affecting the ink to be prepared. For example, amines such as diethanolamine and triethanolamine, water Alkali metal hydroxides such as lithium oxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc., alkali metals such as ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, etc. And carbonates. Examples of chelate trials include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like. Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropyl ammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexyl ammonium nitrite.
[0062]
Furthermore, the ink of the present invention is a water-soluble ultraviolet absorber, a water-soluble infrared absorber, a dissolution aid, an antioxidant, an antifoaming agent, a viscosity modifier, a clogging inhibitor, a bactericidal agent, as long as the preferable characteristics are not impaired. An agent or the like may be included.
[0063]
The ink of the present invention uses, for example, a predetermined amount of a self-dispersing pigment, a water-dispersible resin and an organic solvent, and if necessary, an appropriate amount of other additives, and water is added thereto to make the total amount 100% by weight. It can be prepared by adjusting and dispersing or mixing each component in water.
[0064]
Dispersion is performed using a normal disperser. Examples of the disperser include a disperser, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a bead mill, a paint shaker, and an ultrasonic disperser.
[0065]
The mixing is performed by a stirrer equipped with a stirring blade, a high-speed disperser, an emulsifier or the like.
[0066]
The ink of the present invention obtained in this way can be used as it is, but may be filtered prior to its use. Filtration is performed, for example, using a filter having a pore size of about 0.3 to 1.2 μm, under normal pressure, under pressure, or under reduced pressure.
[0067]
The ink of the present invention can be used not only as a water-based pigment ink for an ink jet recording system but also for virtually all uses in which a water-based ink is used. Specific examples of applications include printing inks such as gravure inks, water-based paints, cosmetics, writing instrument inks, toners, liquid developers, and electrophotographic materials.
[0068]
The ink jet recording method of the present invention is performed by discharging the ink of the present invention onto a recording medium by an ink jet recording apparatus.
[0069]
The ink jet recording method of the present invention can be carried out in the same manner as the conventional ink jet recording method except that the ink of the present invention is used.
[0070]
As the ink jet recording apparatus, substantially all known apparatuses can be used.
[0071]
As the recording medium, those conventionally used can be used, and examples thereof include plain paper, postcards, color copy paper, inkjet paper, plastic sheets, and plastic films.
[0072]
[Example]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In the following, “%” and “parts” represent “% by weight” and “parts by weight”, respectively, unless otherwise specified.
[0073]
In addition, each component used in a present Example is specifically as follows.
[Pigment]
C1: Self-dispersing carbon black
A self-dispersing pigment in which a carboxyl group is bonded to the surface of carbon black via a phenyl group. A self-dispersing carbon black aqueous dispersion with a concentration of 20% filtered through a membrane filter having a pore size of 1.2 μm.
[0074]
C2: Carbon black (for comparative example)
20 parts of carbon black (average particle diameter of about 200 nm) and 40 parts of a water-soluble styrene-acrylic resin aqueous solution (trade name: joncry solution, manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd.) were placed in a roll mill and kneaded for 1 hour. After adding 100 parts of polyethylene glycol and kneading for another hour, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 1.2 μm to prepare an aqueous dispersion of carbon black.
[0075]
M1: Self-dispersing magenta pigment
This is a self-dispersing magenta pigment in which a magenta pigment (CI Pigment Red 122) is heated in a sulfonated pyridine salt (sulfonating agent) and subjected to sulfonation to introduce a sulfone group on the surface of the pigment. A water dispersion having a concentration of 15% of this self-dispersing magenta pigment is filtered through a membrane filter having a pore size of 1.2 μm.
[0076]
The average particle size, minimum particle size, and maximum particle size of the pigment were measured by a particle size analyzer (trade name: LB500, manufactured by Horiba, Ltd.) using a dynamic scattering method. For pigments with different average particle size, minimum particle size, or maximum particle size, change processing conditions for the pulverization process (change of pulverization conditions) and purification process (selection of salting-out / filtration and ultrafiltration) Manufactured by.
[0077]
(Water-dispersible resin)
P1: Water-dispersible polyester resin emulsion (trade name Vylonal, manufactured by Toyobo Co., Ltd.)
S1: Water-dispersible styrene-acrylic resin emulsion (trade name johncry emulsion, manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd.)
Sa: Water-soluble styrene-acrylic resin aqueous solution (joncry solution, for comparative example)
[Surfactant]
Polyoxyethylene nonionic surfactant (trade name: Taditol, manufactured by Union Carbide)
[0078]
Further, the ink obtained in this example was evaluated according to the following evaluation test method.
[Evaluation test method]
Ink was filled in an ink cartridge for evaluation, and recording was performed on a recording paper using an ink jet printer to prepare two types of evaluation samples.
[0079]
As the ink jet printer, an ink jet printer (trade name: CL-700, manufactured by Seiko Epson Corporation) capable of performing high-speed printing using a piezoelectric element as an ink ejection energy source was used.
[0080]
As recording paper, the following three types of plain paper and two types of glossy paper were used.
Plain paper: Trade name 4024 paper, manufactured by Xerox Co., Ltd.
Product name Bond paper, Hammer Mill
Product name: NM paper, manufactured by Sharp Corporation
Glossy paper: Product name Photo-like QP, manufactured by Konica Corporation
Product name Photo glossy paper, manufactured by Sharp Corporation
[0081]
One of the evaluation samples is a 100% solid, 50%, 30%, 10% density evaluation color patch. The other is an evaluation image in which the background is yellow and an ink-colored character is arranged thereon. Yellow, which is the background color of the evaluation image, was recorded using a yellow dye ink having the following composition.
Yellow dye (Acid Yellow 23) 3.0%
Diethylene glycol 10.0%
N-methyl-2-pyrrolidone 6.0%
Diethylene glycol-n-butyl ether 8.0%
Taditol (nonionic surfactant) 1.0%
Water balance
[0082]
(A) Dryability
The plain paper is overlaid on the evaluation color patches printed on the five types of recording paper, and about 9.8 × 10 from above.3Pa (100 g / cm2), The drying time until the ink was not transferred onto the stacked plain paper was measured, and evaluated according to the following criteria.
○: Less than 15 seconds
Δ: Less than 15-30 seconds
×: 30 seconds or more
[0083]
(B) Breathability
The dot diameter and dot shape of evaluation color patches printed on three types of plain paper were measured and evaluated according to the following criteria.
[0084]
(Double-circle): The dot diameter is 3.5 times or less compared with the true spherical equivalent diameter, the shape is also a beautiful circle, and the bleeding (unevenness) of the edge portion is hardly observed in all three types of recording materials.
[0085]
◯: The dot diameter is 4 times or less than the true sphere equivalent diameter, the shape is almost circular, and the edge portion is slightly blurred (unevenness) depending on the recording material, but is within the allowable range.
[0086]
(Triangle | delta): The dot diameter exceeds 4 times compared with a true sphere conversion diameter, a shape also shows an indefinite shape, and the bleeding (unevenness | corrugation) of an edge part is recognized depending on the recording material, and is outside an allowable range.
[0087]
X: The dot diameter is 5 times or more compared to the true spherical equivalent diameter, the shape is indefinite, and the bleeding (unevenness) of the edge portion is severe in all three types of recording materials.
[0088]
(C) Color mixing
For the evaluation images printed on three types of plain paper, the color mixture of the yellow background and the ink color of the character was visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: Almost no color mixing is observed in all three recording materials.
○: Some color mixing is recognized depending on the recording material, but it is within the allowable range.
Δ: Depending on the recording material, a considerable color mixture is recognized, which is outside the allowable range.
X: Vigorous color mixing is observed in all three types of recording materials.
[0089]
(D) Optical density
Color patches for evaluation printed on three types of plain paper were printed, and 100% solid portions were measured using a spectrocolorimetric densitometer (trade name: X-Rite 938, manufactured by X-Rite). evaluated.
A: All the recording materials exhibit high optical density and a wide color reproduction range.
◯: A relatively high optical density is shown in all the recording materials and is within an allowable range. X: Depending on the recording material and the color, a low optical density is shown, which is outside the allowable range.
[0090]
(E) show-through property
The evaluation color patches and evaluation images printed on three types of plain paper were visually observed from the back side, and the degree of ink breakthrough was evaluated according to the following criteria.
A: There is no show-through in all recording materials.
◯: Although a slight back-through is recognized depending on the recording material, it is within an allowable range.
X: Depending on the recording material, there is a considerable amount of show-through, which is outside the allowable range.
[0091]
(F) Fixability
Images for evaluation were printed on two types of glossy papers, and after 24 hours, they were rubbed with an eraser a certain number of times to evaluate how the ink-colored characters peeled according to the following criteria.
○: Slight traces are recognized, but it is within the allowable range.
(Triangle | delta): A rubbing trace is recognized and it is outside an allowable range.
X: How to peel off is severe.
[0092]
(G) Discharge stability
Immediately after preparation of the ink, the ink cartridge is filled, and after printing continuously for 10 minutes, the printing is stopped, left in an environment of 40 ° C. and 25% RH for 72 hours, and the nozzle is cleaned before printing. The evaluation was based on the following criteria.
○: Nozzle cleaning operation was performed less than 5 times, and printing equivalent to the initial printing was achieved.
X: Good printing could not be performed in the initial stage, or printing equivalent to the initial stage could not be performed even when the nozzle cleaning operation was performed five times.
[0093]
(H) Storage stability
60 cc of ink was placed in a test screw tube bottle and left for 1 month in an environment of −10 ° C. and 50 ° C. to check for the presence of sediment.
○: No sediment
×: There is sediment
[0094]
(I) Overall evaluation
The evaluation criteria for comprehensive evaluation are as follows.
(Double-circle): In all the evaluations, it is more than (circle) and evaluation of (double-circle) is recognized by many.
◯: In all evaluations, it is ◯ or more and there is no or little evaluation of ◎.
Δ: Δ is recognized in the evaluation.
X: x is recognized in evaluation.
[0095]
  Reference Examples 1-4And Comparative Examples 1 to 4
  After sequentially adding water, a water-dispersible resin, an organic solvent and a surfactant to the pigment (water dispersion) described in Table 1 at a ratio (%) described in Table 2, the mixture was stirred at 40 ° C. for 2 hours, Return to room temperature and let stand for 1 day, filter through a membrane filter with a pore size of 0.9 μm,Reference Examples 1-4Ink of Comparative Examples 1 to 4 was prepared.
[0096]
In Table 2, the pigment and the water-dispersible resin are shown as solid contents.
[0097]
[Table 1]
Figure 0004230212
[0098]
    Reference Examples 1-4For the inks of Comparative Examples 1 to 4, (a) drying property, (b) bleeding property, (d) optical density and (g) ejection stability were evaluated according to the evaluation test method described above, and (i) synthesis. Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
[0099]
[Table 2]
Figure 0004230212
[0100]
  From Table 2Reference examples 1 to 4However, it satisfies all of the characteristics of dryness, bleeding, optical density and ejection stability, while using water-soluble resin.RatioComparative Example 14 is,Reference Examples 1-4It is clear that all performance is insufficient compared to.
[0101]
  Reference Example 5And Comparative Example 5
  Except for using the following ingredients in the following proportions (%)Reference example 1LikeReference exampleAnd inks of comparative examples were prepared.
[0102]
-Self-dispersing carbon black Cb1 listed in Table 3 (%)
(Average particle diameter 300 nm, minimum particle diameter 10 nm, maximum particle diameter 600 nm)
-Water-dispersible resin P1 or S1 as described in Table 3 (%)
・ Glycerin 15.0%
・ Diethylene glycol 15.0%
・ 1,2-hexanediol 10.0%
・ Triethylene glycol monobutyl ether 10.0%
・ Nonionic surfactant (Taditol) 1.0%
・ Water balance
[0103]
In Table 3, “solid content” means the solid content (%) which is the total amount of the self-dispersing carbon black C1b and the resin content of the water-dispersible resin P1 or S1. The “weight ratio” means the content (parts) of the resin component of the water-dispersible resin with respect to 100 parts of the self-dispersing carbon black C1b.
[0104]
  ObtainedReference Example 5For the ink of Comparative Example 5, (b) bleeding, (c) color mixing, (d) optical density, (f) fixability, (g) ejection stability, and (h) storage in accordance with the evaluation test method described above. Stability was evaluated and (i) comprehensive evaluation was performed. The results are shown in Table 3.
[0105]
[Table 3]
Figure 0004230212
[0106]
In addition, No. of Comparative Example 5 No. 14 and 15 were not evaluated since the overall evaluation x was determined at the stage when the ejection stability and the storage stability were evaluated.
[0107]
  referenceExample 6 and Comparative Example 6
  Except for using the following ingredients in the following proportions (%)referenceSimilar to Example 1,Reference exampleAnd inks of comparative examples were prepared.
[0108]
Self-dispersing magenta pigment M1a listed in Table 4 (%)
(Average particle size 220 nm, minimum particle size 10 nm, maximum particle size 420 nm)
-Water dispersible resin P1 or S1 listed in Table 4 (%)
・ Glycerin 15.0%
・ Propylene glycol 15.0%
・ 1,2-hexanediol 10.0%
・ Tetraethylene glycol monobutyl ether 10.0%
・ Nonionic surfactant (Taditol) 1.0%
・ Water balance
[0109]
In Table 4, “solid content” means the solid content (%) which is the total amount of the self-dispersing magenta pigment M1a and the resin content of the water-dispersible resin P1 or S1. The “weight ratio” means the resin content (parts) of the water-dispersible resin with respect to 100 parts of the self-dispersing magenta pigment M1a.
[0110]
  Reference Example 6For the ink of Comparative Example 6, (b) bleeding, (c) color mixing, (d) optical density, (f) fixability, (g) ejection stability and (h) Storage stability was evaluated, and (i) comprehensive evaluation was performed. The results are shown in Table 4.
[0111]
[Table 4]
Figure 0004230212
[0112]
In addition, the comparative example 6 No. For Nos. 12 and 13, since the overall evaluation x was determined when the ejection stability and the storage stability were evaluated, no other evaluation items were performed.
[0113]
From Tables 3 and 4, the following can be seen.
1) The content of the self-dispersing pigment is preferably selected from the range of 0.5 to 12%. When the self-dispersing pigment concentration is lower than 0.5%, the optical density is remarkably lowered and falls outside the allowable range. If it is higher than 12%, the pigment cannot be used because it starts to aggregate and settle in the ink.
2) The solid content, which is the total amount of the self-dispersing pigment and the resin component of the water-dispersible resin, must be 1.0 to 20%. When the solid content is lower than 1.0%, bleeding, color mixing, and the like increase, and a good recorded image cannot be obtained. If it is higher than 20%, good ejection stability cannot be obtained.
3) It is essential that the content ratio of the self-dispersing pigment and the water-dispersible resin is 20 to 500 parts of water-dispersible resin (in terms of resin) with respect to 100 parts of the self-dispersing pigment. When the amount of the water-dispersible resin is less than 20 parts, the fixability is lowered and color mixing tends to occur. When it is more than 500 parts, the optical density is lowered.
[0114]
  Example 1, Reference Example 7And Comparative Example 7
  Except for using the self-dispersing carbon black or self-dispersing magenta pigment shown in Table 5 and using each component in the ratio (%) shown in Table 6,Reference example 1In the same manner as the ink of the present invention, Reference example inkAnd inks of comparative examples were prepared.
[0115]
  Example 1, Reference Example 7For the ink of Comparative Example 7, according to the evaluation test method described above, (b) bleeding property, (c) color mixing property, (d) optical density, (e) show-through property, (g) ejection stability and (h ) Storage stability was evaluated, and (i) comprehensive evaluation was performed. The results are also shown in Table 6.
[0116]
In Table 6, the numbers in parentheses for the self-dispersing pigments are the average particle diameter of each pigment.
[0117]
[Table 5]
Figure 0004230212
[0118]
[Table 6]
Figure 0004230212
[0119]
In addition, No. of Comparative Example 7 In No. 2, since the overall evaluation x was determined at the stage of evaluating the ejection stability and the storage stability, no other evaluation items were carried out.
[0120]
From Table 6, it is clear that the self-dispersing pigment must have an average particle size in the range of 200 to 500 nm. When the average particle diameter is smaller than 200 nm, bleeding, color mixture and show-through occur. When the average particle diameter is larger than 500 nm, pigment aggregation and sedimentation occur, which causes problems in the storage stability and ejection stability of the ink.
[0121]
  Example 2And Comparative Example 8
  Except for using the following ingredients in the proportions (%) shown below,Reference example 1In the same manner, inks of the present invention and comparative inks were prepared.
[0122]
・ Self-dispersing carbon black C1c 3.0%
(Average particle diameter 500 nm, minimum particle diameter 10 nm, maximum particle diameter 1 μm)
・ Water-dispersible polyester resin P1 4.0%
・ Alkanediols (1) to (5) listed in Table 7 (%)
・ Glycerin 15.0%
・ Diethylene glycol 10.0%
・ Triethylene glycol monobutyl ether 10.0%
・ Nonionic surfactant (Taditol) 1.0%
・ Water balance
[0123]
  Obtained aboveExample 2(B) Bleeding property, (c) Color mixing property, (e) Back-through property, (g) Ejection stability and (h) Storage stability of the ink of Comparative Example 8 and the ink of Comparative Example 8 And (i) comprehensive evaluation was performed. The results are shown in Table 7.
[0124]
The alkanediols (1) to (5) are specifically as follows.
(1) 1,2-hexanediol
(2) 1,2-pentanediol
(3) 1,2-butanediol
(4) 1,6-hexanediol
(5) 1,5-pentanediol
[0125]
[Table 7]
Figure 0004230212
[0126]
In addition, the comparative example 8 No. For 4 and 5, since the overall evaluation x was determined when the ejection stability and the storage stability were evaluated, the other evaluation items were not carried out.
[0127]
  Reference Example 8And Comparative Example 9
  Except for using the following ingredients in the proportions (%) shown below,Reference example 1LikeReference exampleInks and comparative inks were prepared.
[0128]
-Self-dispersing magenta pigment M1a 3.0%
(Average particle size 290 nm, minimum particle size 10 nm, maximum particle size 560 nm)
・ Water-dispersible polyester resin P1 4.0%
・ Alkanediols (1) to (5) listed in Table 8 (%)
・ Glycerin 15.0%
・ Propylene glycol 10.0%
・ Tetraethylene glycol monobutyl ether 10.0%
・ Nonionic surfactant (Taditol) 1.0%
・ Water balance
[0129]
  Obtained aboveReference Example 8(B) Bleeding property, (c) Color mixing property, (e) Back-through property, (g) Ejection stability and (h) Storage stability of the ink of Comparative Example 9 and the ink of Comparative Example 9 And (i) comprehensive evaluation was performed. The results are shown in Table 8.
[0130]
The alkanediols (1) to (5) in Table 8 are the same as in Table 7.
[0131]
[Table 8]
Figure 0004230212
[0132]
In addition, No. of Comparative Example 9 For 4 and 5, since the overall evaluation x was determined when the ejection stability and the storage stability were evaluated, the other evaluation items were not carried out.
[0133]
From Tables 7 and 8, when 1,2-hexanediol, 1,2-pentanediol or 1,2-butanediol is used as the alkanediol, the dispersibility of the pigment / resin is increased, and aggregation / sedimentation is achieved. It is clear that good storage stability and ejection stability can be obtained even in an ink using a pigment having a function of preventing and having a large average particle diameter. Further, the content of alkanediols is preferably 5 to 30% by weight, and if it is lower than 5% by weight, there is a problem in the storage stability and ejection property of the ink, and if it is higher than 30% by weight, bleeding / color mixing characteristics are exhibited. Decreases and strikethrough occurs.
[0134]
  Example 3And Comparative Example 10
  Except for using the following ingredients in the proportions (%) shown below,Reference example 1In the same manner, inks of the present invention and comparative inks were prepared.
[0135]
・ Self-dispersing carbon black C1c 3.0%
・ Water-dispersible polyester resin P1 4.0%
・ 1,2-hexanediol 5.0%
・ Glycerin (Solvent 6 in Table 9) Listed in Table 9 (%)
Diethylene glycol (Solvent 7 in Table 9) Listed in Table 9 (%)
・ Triethylene glycol monobutyl ether 5.0%
・ Nonionic surfactant (Taditol) 1.0%
-Water balance (described in Table 9,%)
[0136]
  Obtained aboveExample 3(B) Bleeding property, (c) Color mixing property, (g) Ejection stability and (h) Storage stability of the ink of Comparative Example 10 and the ink of Comparative Example 10 were further evaluated. ) Comprehensive evaluation was performed. The results are shown in Table 9.
[0137]
[Table 9]
Figure 0004230212
[0138]
No. of Comparative Example 10 As for 2 and 4-6, since comprehensive evaluation x was determined at the stage when ejection stability and storage stability were evaluated, other evaluation items were not carried out.
[0139]
  Reference Example 9And Comparative Example 11
  Except for using the following ingredients in the proportions (%) shown below,Reference example 1LikeReference exampleInks and comparative inks were prepared.
[0140]
-Self-dispersing magenta pigment M1b 3.0%
・ Water-dispersible polyester resin P1 4.0%
・ 1,2-hexanediol 5.0%
Glycerin (solvent (6) in Table 10) listed in Table 10 (%)
Propylene glycol (Solvent 7 in Table 10) Listed in Table 10 (%)
・ Tetraethylene glycol monobutyl ether 5.0%
・ Nonionic surfactant (Taditol) 1.0%
・ Balance of water (Described in Table 10,%)
[0141]
  Obtained aboveReference Example 9Ink and comparative example11In this ink, according to the above-described evaluation test method, (b) bleeding property, (c) color mixing property, (g) ejection stability and (h) storage stability were evaluated, and (i) comprehensive evaluation was performed. . The results are shown in Table 10.
[0142]
[Table 10]
Figure 0004230212
[0143]
No. of Comparative Example 11 As for 2 and 4-6, since comprehensive evaluation x was determined at the stage when ejection stability and storage stability were evaluated, other evaluation items were not carried out.
[0144]
From Table 9 and Table 10, it is essential that the content of the organic solvent is 30 to 70%, and it is preferable to contain 20% or more of an organic solvent selected from glycerin, diethylene glycol, propylene glycol or a mixture thereof. I understand that. When the content of the organic solvent is less than 30%, ejection failure occurs. If it exceeds 70%, the water content will be too low, the dispersibility of the self-dispersing pigment and water-dispersible resin dispersed in water will be reduced, causing aggregation / sedimentation, and problems with ink storage stability and ejection properties. Occurs. It can be seen that the water content is preferably 20% or more of the total amount of ink.
[0145]
  Example 4And Comparative Example 12
  Except for using the following ingredients in the proportions (%) shown below,Reference example 1In the same manner, inks of the present invention and comparative inks were prepared.
[0146]
・ Self-dispersing carbon black C1c 3.0%
・ Water-dispersible polyester resin P1 4.0%
・ Glycerin 15.0%
・ Diethylene glycol 10.0%
・ 1,2-hexanediol 10.0%
Alkylene glycol monoalkyl ethers listed in Table 11 (%)
・ Nonionic surfactant (Taditol) 1.0%
・ Water balance
[0147]
  Example 4In the ink of Comparative Example 12 and the ink of Comparative Example 12, (a) drying property, (b) bleeding property, (c) color mixing property and (e) show-through were evaluated according to the above-described evaluation test method, and (i) synthesis Evaluation was performed. The results are shown in Table 11.
[0148]
[Table 11]
Figure 0004230212
[0149]
  Reference Example 10And Comparative Example 13
  Except for using the following ingredients in the proportions (%) shown below,Reference example 1LikeReference exampleInks and comparative inks were prepared.
[0150]
-Self-dispersing magenta pigment M1b 3.0%
・ Water-dispersible polyester resin P1 4.0%
・ Glycerin 15.0%
・ Propylene glycol 10.0%
・ 1,2-hexanediol 10.0%
Alkylene glycol monoalkyl ethers listed in Table 12 (%)
・ Nonionic surfactant (Taditol) 1.0%
・ Water balance
[0151]
  Reference Example 10In the ink of Comparative Example 13 and the ink of Comparative Example 13, (a) drying property, (b) bleeding property, (c) color mixing property and (e) show-through were evaluated according to the above-described evaluation test method, and (i) synthesis Evaluation was performed. The results are shown in Table 12.
[0152]
[Table 12]
Figure 0004230212
[0153]
From Tables 11 and 12, it can be seen that it is preferable to contain 5 to 20% of the total amount of the alkylene glycol alkyl ether. When the alkylene glycol alkyl ether is lower than 5%, the drying property of the ink is poor and problems such as color mixing occur. If it is higher than 20%, the permeability of the ink becomes too high, resulting in show-through and bleeding. Further, as the alkylene glycol alkyl ether, dipropylene glycol-n-propylene ether, diethylene glycol-n-butyl ether, triethylene glycol-n-butyl ether, tetraethylene glycol-n-butyl ether, propylene glycol-n-butyl ether, dipropylene glycol It can be seen that -n-butyl ether and the like are preferable.
[0154]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is no color bleeding, color mixing, show-through, etc., a high-optical density recording image with good fixability can be formed, storage stability and ejection stability are excellent, and ink liquid Provided is a pigment ink for ink-jet recording which can cope with finer droplets.
[0155]
According to the present invention, the storage stability of the ink of the present invention is further improved by selecting the content of 1,2-alkanediol from a specific range of 5 to 30% by weight.
[0156]
According to the present invention, the storage stability of the ink of the present invention is further improved by using the above-mentioned specific 1,2-alkanediol.
[0157]
According to the present invention, the discharge stability of the ink of the present invention is further improved by using the above specific solvent other than 1,2-alkanediol in an amount of 20 wt% or more.
[0158]
According to the present invention, the organic solvent other than 1,2-alkanediol is used in a specific amount of 5 to 20% by weight of the above specific solvent, thereby further increasing the permeability of the ink of the present invention to the recording medium. Range.
[0159]
According to the present invention, the storage stability of the ink of the present invention is further improved by using water in an amount of 20% by weight or more.
[0160]
According to the present invention, by using a specific water-dispersible resin, it is possible to further suppress the occurrence of color bleeding in the recorded image by the ink of the present invention and to form a recorded image having a higher optical density. it can.
[0161]
According to the present invention, by selecting the content of the self-dispersing pigment from a specific range of 0.5 to 12% by weight, the storage stability of the ink of the present invention is further improved and the recorded image has a higher optical density. Can be formed.
[0162]
According to the present invention, by using the ink of the present invention and recording with an ink jet printer, recording can be performed smoothly and a high-quality recorded image can be formed.

Claims (10)

少なくとも自己分散型顔料、水分散性樹脂、水および有機溶剤を含有し、自己分散型顔料の平均粒子径が300nmを超えて500nm以下であり、インク中の自己分散型顔料と水分散性樹脂とからなる固形分含有量がインク全量の1.0〜20重量%であり、自己分散型顔料100重量部に対して水分散性樹脂を20〜500重量部含有するインクにおいて、有機溶剤の含有量がインク全量の30〜70重量%であり、有機溶剤が少なくとも1,2−アルカンジオールを含有することを特徴とするインクジェット記録用顔料インク。Containing at least a self-dispersing pigment, a water-dispersible resin, water and an organic solvent, the self-dispersing pigment has an average particle diameter of more than 300 nm and not more than 500 nm , and the self-dispersing pigment and the water-dispersing resin in the ink, The content of the organic solvent in the ink having a solid content of 1.0 to 20% by weight of the total amount of the ink and containing 20 to 500 parts by weight of the water-dispersible resin with respect to 100 parts by weight of the self-dispersing pigment Is 30 to 70% by weight of the total amount of the ink, and the organic solvent contains at least 1,2-alkanediol. 1,2−アルカンジオールをインク全量の5〜30重量%含有することを特徴とする請求項1記載のインク。  2. The ink according to claim 1, wherein 1,2-alkanediol is contained in an amount of 5 to 30% by weight based on the total amount of the ink. 1,2−アルカンジオールが1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオールおよび1,2−ヘキサンジオールから選ばれる1種または2種以上の混合物であることを特徴とする請求項1または2記載のインク。  The 1,2-alkanediol is one or a mixture of two or more selected from 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol and 1,2-hexanediol. The ink described. グリセリン、ジエチレングリコールおよびプロピレングリコールから選ばれる1種または2種以上の混合物である有機溶剤をインク全量の20重量%以上含有することを特徴とする請求項1記載のインク。  2. The ink according to claim 1, further comprising 20% by weight or more of an organic solvent which is one or a mixture of two or more selected from glycerin, diethylene glycol and propylene glycol. グリセリンおよびジエチレングリコールの混合物である有機溶剤をインク全量の40重量%含有することを特徴とする請求項4記載のインク。5. The ink according to claim 4, wherein the organic solvent which is a mixture of glycerin and diethylene glycol contains 40% by weight of the total amount of the ink. アルキレングリコールアルキルエーテル類から選ばれる1種または2種以上の混合物である有機溶剤をインク全量の5〜20重量%含有することを特徴とする請求項1記載のインク。  2. The ink according to claim 1, further comprising 5 to 20% by weight of an organic solvent which is one or a mixture of two or more selected from alkylene glycol alkyl ethers. 水をインク全量の20重量%以上含有することを特徴とする請求項1記載のインク。  The ink according to claim 1, wherein water is contained in an amount of 20% by weight or more based on the total amount of the ink. 水分散性樹脂がポリエステル樹脂およびスチレン−アクリル系樹脂から選ばれる1種または2種以上の混合物であることを特徴とする請求項1記載のインク。  2. The ink according to claim 1, wherein the water dispersible resin is one or a mixture of two or more selected from polyester resins and styrene-acrylic resins. 自己分散型顔料をインク全量の0.5〜12重量%含有することを特徴とする請求項1に記載のインク。  The ink according to claim 1, wherein the self-dispersing pigment is contained in an amount of 0.5 to 12% by weight based on the total amount of the ink. 請求項1〜のうちのいずれかに記載のインクジェット記録用顔料インクを吐出して記録媒体上に画像を形成することを特徴とするインクジェット記録方法。An ink jet recording method characterized by forming an image on a recording medium by ejecting an ink jet recording pigment ink according to any one of claims 1-9.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7501017B2 (en) * 2004-10-20 2009-03-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Self-dispersed pigment mixtures for ink-jet applications
US8044114B2 (en) 2005-08-23 2011-10-25 Ricoh Company, Ltd. Ink for recording, and ink cartridge, ink recorded matter, inkjet recording apparatus and inkjet recording method using the same
US8242201B2 (en) 2005-12-22 2012-08-14 Ricoh Company, Ltd. Pigment dispersion, recording ink, ink cartridge, ink-jet recording method and ink-jet recording apparatus
JP5118832B2 (en) 2006-08-22 2013-01-16 株式会社リコー Ink for recording and ink media set, ink cartridge, ink jet recording method and ink jet recording apparatus
JP2008265303A (en) * 2007-03-15 2008-11-06 Seiko Epson Corp Ink-jet recording method and recorded matter
US8506067B2 (en) * 2007-07-23 2013-08-13 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet image-forming method, ink jet color image-forming method and ink jet recording apparatus
JP5224092B2 (en) 2007-09-14 2013-07-03 株式会社リコー Ink for recording, ink media set, ink cartridge, ink record, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method
JP5042795B2 (en) * 2007-12-07 2012-10-03 株式会社リコー Ink set, ink media set, ink cartridge, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method
US20110279515A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Aqueous inkjet ink
JP5861815B2 (en) * 2011-08-10 2016-02-16 セイコーエプソン株式会社 Ink composition, recording unit and ink jet recording apparatus using the same, and recorded matter
US8864298B2 (en) * 2012-11-15 2014-10-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Water-based ink for ink-jet recording, ink cartridge, ink-jet recording apparatus, and ink-jet recording method
JP6057074B2 (en) * 2013-03-29 2017-01-11 ブラザー工業株式会社 Water-based ink for ink jet recording, ink cartridge, and ink jet recording apparatus
US10179470B2 (en) 2014-09-16 2019-01-15 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Inkjet recording method and inkjet recording medium
JP2018536736A (en) * 2015-11-02 2018-12-13 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company Aqueous inkjet ink containing low boiling point solvent
JP2017115141A (en) * 2015-12-18 2017-06-29 花王株式会社 Method for producing pigment aqueous dispersion
EP3415331B1 (en) 2016-02-10 2021-06-09 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Ink jet recording medium and ink jet recording method
JP6828283B2 (en) * 2016-06-22 2021-02-10 セイコーエプソン株式会社 Image recording method and inkjet ink composition
JP6958048B2 (en) * 2017-07-12 2021-11-02 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Water-based ink for inkjet recording
JP6787264B2 (en) * 2017-07-12 2020-11-18 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Water-based ink for inkjet recording

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1041127B1 (en) * 1998-10-15 2004-12-22 Seiko Epson Corporation Ink composition for ink-jet recording and method of ink-jet recording
JP2000169769A (en) * 1998-12-07 2000-06-20 Toyo Ink Mfg Co Ltd Recording liquid for ink jet and ink jet recording method using the same
JP3861508B2 (en) * 1999-04-28 2006-12-20 東洋インキ製造株式会社 Aqueous pigment dispersion and ink jet recording liquid
ATE429469T1 (en) * 1999-06-09 2009-05-15 Seiko Epson Corp INKJET INK WITH FUNGICIDE
JP2003306624A (en) * 2002-04-17 2003-10-31 Seiko Epson Corp Ink composition for ink jet recording, method of recording and recorded material using the same
JP4041715B2 (en) * 2002-09-24 2008-01-30 セイコーエプソン株式会社 Ink composition for inkjet recording, recording method using the same, and recorded matter

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