JP5591753B2 - Image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット法を利用して画像を形成する画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming method for forming an image using an inkjet method.
カラー画像を記録する画像記録方法としては、近年、様々な方法が提案されているが、いずれにおいても画像や記録物の品質、品位に対する要求は高い。 Various image recording methods for recording color images have been proposed in recent years, but in any case, there are high demands on the quality and quality of images and recorded matter.
最近は、高画質な画像をより高速に形成する技術が注目されてきており、それをインクジェット法により実現しようとする場合、従来から広く適用されているシャトルスキャン方式ではなく、複数の吐出ノズルが二次元配列されたノズルプレートから広範な領域に複数のインク滴を一度に吐出して画像形成するシングルパス方式による方法や、あるいは両面に画像形成するための記録適性を高める方法など、種々の技術が検討されている。 Recently, a technique for forming a high-quality image at a higher speed has attracted attention. When it is intended to realize this by an ink jet method, a plurality of discharge nozzles are used instead of the shuttle scan method which has been widely applied conventionally. Various technologies, such as a single-pass method that forms images by ejecting multiple ink droplets from a two-dimensionally arranged nozzle plate to a wide area at once, or a method that enhances printability to form images on both sides Is being considered.
シャトルスキャン方式のような従来のインクジェット法では、記録速度が遅いため、記録中にインクの溶媒が乾燥あるいは記録媒体中に浸透しやすく、媒体上に着弾したインクドットはある程度の強度が保たれていた。また、インク速度が遅いことから、短時間で多量の記録媒体に画像が形成されたり、記録後短時間のうちに記録媒体が積み重ねられることもなかった。 In conventional ink jet methods such as the shuttle scan method, since the recording speed is slow, the ink solvent easily dries or penetrates into the recording medium during recording, and the ink dots that have landed on the medium maintain a certain level of strength. It was. Further, since the ink speed is low, images are not formed on a large amount of recording media in a short time, and the recording media are not stacked within a short time after recording.
ところが、例えばシングルパス方式を利用して高速記録する場合には、乾燥時間が短くなり、かつ画像形成が完了した記録媒体が連続して積み重ねられるため、媒体中の互いに重なった部分では溶媒が蒸発しきれずに多く残存し、結果として画像部が柔らかい状態、つまり画像強度が確保される前に積み重ねられることになる。 However, when high-speed recording is performed using, for example, the single-pass method, the drying time is shortened and the recording media on which image formation has been completed are continuously stacked, so that the solvent evaporates in the overlapping portions of the media. A large amount remains without being constrained, and as a result, the image portions are stacked in a soft state, that is, before the image strength is secured.
画像が充分に乾燥硬化される前に積み重ねられると、集積部から記録済みの記録媒体を移動させたりソーティング等する過程で、画像表面にキズが生じやすく、画像品質上支障を来たす場合がある。このような現象は、重ねられる記録媒体の数が多いほど、記録媒体のサイズが大きいほど、更にはインクやその溶媒の浸透の遅い記録媒体ほど、顕著に現れる。 If the images are stacked before being sufficiently dried and cured, scratches may occur on the surface of the image in the process of moving the recorded recording medium from the stacking unit, sorting, and the like, which may hinder the image quality. Such a phenomenon becomes more conspicuous as the number of stacked recording media increases, the size of the recording media increases, and the recording media in which ink or its solvent penetrates more slowly.
一方、オフセット印刷では、ブロッキングの防止の観点から、印刷直後に固体粒子を散布することが一般的に行なわれている。オフセット用のインクは通常、油性又は紫外線硬化性に構成されており、酸化重合や紫外線による重合によって皮膜形成されるため、比較的画像へのキズの発生は起きにくい。これに対して、水性インクの場合、画像の硬化は、インク膜中から水分がある程度乾燥で除かれることで達成されるため、乾燥が不充分なまま積み重ねられると、積み重ねた状態では溶媒が更に抜け難い。そのため、上記のように記録媒体の移動やソーティング等が原因で画像にキズが生じやすい。 On the other hand, in offset printing, from the viewpoint of preventing blocking, it is generally performed to spray solid particles immediately after printing. The offset ink is usually configured to be oily or ultraviolet curable, and a film is formed by oxidative polymerization or polymerization using ultraviolet rays, so that scratches on the image are relatively unlikely to occur. On the other hand, in the case of water-based inks, the image is cured by removing moisture from the ink film to some extent, so if the layers are stacked with insufficient drying, the solvent is further increased in the stacked state. It is hard to come off. Therefore, as described above, the image is likely to be scratched due to the movement or sorting of the recording medium.
このような状況に関連して、インクに対して非吸収性ないし低吸収性の記録媒体上に水性インク組成物を吐出して画像を形成するインクジェット記録方式の印刷方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この印刷方法では、樹脂粒子として、樹脂定着剤粒子とワックス粒子とを含有することで、印刷物の耐擦性に優れるとされている。 In relation to such a situation, an ink jet recording printing method has been disclosed in which an image is formed by ejecting a water-based ink composition onto a non-absorbing or low-absorbing recording medium for ink (for example, , See Patent Document 1). In this printing method, it is said that the resin particles contain resin fixing agent particles and wax particles, so that the printed material has excellent abrasion resistance.
また、ブロッキング防止パウダーを用いて印刷する印刷方法に関する開示がある(例えば、特許文献2参照)。 Moreover, there is a disclosure relating to a printing method for printing using an anti-blocking powder (see, for example, Patent Document 2).
上記従来の印刷方法では、耐擦性の観点からワックス粒子等を使用して耐擦性に優れるとされているが、吐出ヘッドからみて記録媒体の搬送速度が200mm/sec以上となるような高速記録時には、実際には乾燥が追いつかず、画像の耐擦性を充分に確保できないのが実情である。 In the conventional printing method, from the viewpoint of abrasion resistance, wax particles are used and excellent in abrasion resistance. However, when viewed from the ejection head, the recording medium conveyance speed is 200 mm / sec or more. At the time of recording, the actual situation is that drying does not catch up and the abrasion resistance of the image cannot be secured sufficiently.
また、印刷分野ではブロッキング対策としてパウダーを用いる技術が知られているが、印刷に使用されるインクの性状や硬化の機構が水性インクと異なるため、印刷画像ではそれ以前に画像の強度自体は保たれており、画像表面へのキズが問題となることは少ないと考えられる。 In the printing field, a technique using powder as a countermeasure against blocking is known. However, since the properties of ink used for printing and the curing mechanism are different from those of water-based inks, the strength of the image itself is not maintained before printing. It is considered that there is little problem with scratches on the image surface.
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、吐出ヘッドからみて記録媒体の搬送速度が200mm/sec以上となる高速で多数枚処理する際に、優れた耐擦過性を示し、画像中の傷等の画像欠陥の発生が防止された画像形成方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above, and shows excellent scratch resistance when processing a large number of sheets at a high speed when the conveyance speed of the recording medium is 200 mm / sec or more as viewed from the ejection head, and scratches in the image. An object of the present invention is to provide an image forming method in which the occurrence of image defects such as the above is prevented, and to achieve the object.
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 顔料粒子の少なくとも一部が水不溶性樹脂で被覆された樹脂被覆顔料と樹脂粒子とワックス粒子と1,2−アルキレンジオールと多価アルコールとピロリドン誘導体とアセチレングリコール系界面活性剤とを含むインク組成物を吐出ヘッドから記録媒体に、前記吐出ヘッドと前記記録媒体との間の副走査方向の移動速度を200mm/sec以上としてインクを付与するインク付与工程と、インクが付与された前記記録媒体を乾燥させる乾燥工程と、乾燥後の前記記録媒体を、前記記録媒体に平均粒子径1〜100μmの粉状物を1〜1000mg/m2付着させる工程を設けて、集積する集積工程と、を有する
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> A resin-coated pigment in which at least a part of pigment particles is coated with a water-insoluble resin, resin particles, wax particles, 1,2-alkylenediol, a polyhydric alcohol, a pyrrolidone derivative, and an acetylene glycol surfactant. An ink application step of applying an ink composition from a discharge head to a recording medium, applying an ink at a moving speed in the sub-scanning direction between the discharge head and the recording medium of 200 mm / sec or more, and the recording applied with the ink A drying step for drying the medium, a stacking step for stacking the recording medium after drying by providing a step of attaching 1 to 1000 mg / m 2 of a powdery substance having an average particle diameter of 1 to 100 μm to the recording medium; Have
<2> 前記ワックス粒子が、カルナバワックスの粒子である前記<1>に記載の画像形成方法である。
<3> 前記ピロリドン誘導体として、ポリビニルピロリドンを含む前記<1>又は前記<2>に記載の画像形成方法である。
<4> 更に、前記インク組成物中の成分を凝集させる凝集成分を含有する処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程を有する前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載の画像形成方法である。
<2> The image forming method according to <1>, wherein the wax particles are carnauba wax particles .
<3> The image forming method according to <1> or <2>, wherein the pyrrolidone derivative includes polyvinylpyrrolidone.
<4> The method according to any one of <1> to <3>, further including a treatment liquid application step of applying a treatment liquid containing an aggregation component that aggregates the components in the ink composition to a recording medium. This is an image forming method.
<5> 前記粉状物は、疎水処理されているパウダー粒子である前記<1>〜前記<4>のいずれか1つに記載の画像形成方法である。
<6> 前記記録媒体は、塗工層を有し、面積が1250cm2以上である前記<1>〜前記<5>のいずれか1つに記載の画像形成方法である。
<5> The image forming method according to any one of <1> to <4>, wherein the powder is powder particles that have been subjected to hydrophobic treatment.
<6> The image forming method according to any one of <1> to <5>, wherein the recording medium includes a coating layer and has an area of 1250 cm 2 or more.
本発明によれば、吐出ヘッドからみて記録媒体の搬送速度が200mm/sec以上となる高速で多数枚処理する際に、優れた耐擦過性を示し、画像中の傷等の画像欠陥の発生が防止された画像形成方法を提供することができる。 According to the present invention, when a large number of sheets are processed at a high speed at which the conveyance speed of the recording medium is 200 mm / sec or more as viewed from the ejection head, excellent scratch resistance is exhibited, and image defects such as scratches in the image are generated. An image forming method that is prevented can be provided.
以下、本発明の画像形成方法について詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、顔料粒子の少なくとも一部が水不溶性樹脂で被覆された樹脂被覆顔料と樹脂粒子とワックス粒子と1,2−アルキレンジオールと多価アルコールとピロリドン誘導体とアセチレングリコール系界面活性剤とを含むインク組成物を吐出ヘッドから記録媒体に、前記吐出ヘッドと前記記録媒体との間の副走査方向の移動速度を200mm/sec以上としてインクを付与するインク付与工程と、インクが付与された記録媒体を乾燥させる乾燥工程と、乾燥後の記録媒体を、記録媒体に粒子径1〜100μmの粉状物を1〜1000mg/m2付着させる工程を設けて、集積する集積工程とを設けて構成されている。本発明の画像形成方法は、更に、必要に応じて、インク組成物中の成分を凝集させる凝集成分を含有する処理液を付与する処理液付与工程や、記録媒体を冷却する冷却工程などの他の工程を設けて構成することができる。
Hereinafter, the image forming method of the present invention will be described in detail.
The image forming method of the present invention comprises a resin-coated pigment in which at least a part of pigment particles is coated with a water-insoluble resin, resin particles, wax particles, 1,2-alkylenediol, polyhydric alcohol, pyrrolidone derivative, and acetylene glycol interface. An ink application step of applying an ink composition containing an activator from a discharge head to a recording medium, and applying the ink at a moving speed in the sub-scanning direction between the discharge head and the recording medium of 200 mm / sec or more; A drying step of drying the applied recording medium, and an accumulation step of stacking the recording medium after drying by providing a step of attaching 1 to 1000 mg / m 2 of a powdery substance having a particle diameter of 1 to 100 μm to the recording medium; Is provided. The image forming method of the present invention further includes a treatment liquid application step for applying a treatment liquid containing an aggregating component for aggregating the components in the ink composition, if necessary, and a cooling step for cooling the recording medium. This process can be provided and configured.
本発明においては、吐出ヘッドからみて記録媒体の搬送速度が200mm/sec以上となる高速でインクジェット記録する場合に、インク組成物を、精細な画像を形成しやすく形成後は傷等の画像欠陥を生じにくい組成にすると共に、記録後に乾燥のみならず集積過程で粉状物を付与することで、乾燥性が充分に確保されず、膜が硬化しきれていない場合でも、記録媒体の移動やソーティング等に起因して集積後に形成画像に生じる傷や剥れ等の画像欠陥が防止される。これにより、高速での画像形成に際して、画像欠陥の少ない高品質の画像を安定的に形成することができる。 In the present invention, when ink-jet recording is performed at a high speed at which the conveyance speed of the recording medium is 200 mm / sec or more as viewed from the ejection head, the ink composition is easy to form a fine image, and image defects such as scratches are formed after the ink composition is formed. By making the composition hard to occur and applying powdery substances not only after recording but also during the accumulation process, even if the film is not fully cured and the film is not completely cured, the recording medium can be moved and sorted. Therefore, image defects such as scratches and peeling on the formed image after accumulation due to the like are prevented. Thus, a high-quality image with few image defects can be stably formed during high-speed image formation.
以下、本発明の画像形成方法を構成する各工程について詳述する。
−インク付与工程−
本発明におけるインク付与工程は、顔料粒子の少なくとも一部が水不溶性樹脂で被覆された樹脂被覆顔料と樹脂粒子とワックス粒子と1,2−アルキレンジオールと多価アルコールとピロリドン誘導体とアセチレングリコール系界面活性剤とを含むインク組成物を吐出ヘッドから記録媒体に、前記吐出ヘッドと記録媒体との間の副走査方向の移動速度を200mm/sec以上としてインクを付与する。
Hereafter, each process which comprises the image forming method of this invention is explained in full detail.
-Ink application process-
In the ink application process according to the present invention, a resin-coated pigment in which at least a part of pigment particles is coated with a water-insoluble resin, resin particles, wax particles, 1,2-alkylenediol, polyhydric alcohol, pyrrolidone derivative, and acetylene glycol interface An ink composition containing an activator is applied from the ejection head to the recording medium, with the moving speed in the sub-scanning direction between the ejection head and the recording medium being 200 mm / sec or more.
本発明では、吐出ヘッドと記録媒体との間の副走査方向の移動速度、すなわち吐出ヘッドからみた記録媒体の搬送速度を、200mm/sec以上の高速にしてインクを付与する。画像形成の高速化の観点からは移動はより速いことが好ましく、搬送速度は250mm/s以上がより好ましく、400mm/s以上が更に好ましい。 In the present invention, ink is applied by setting the moving speed in the sub-scanning direction between the ejection head and the recording medium, that is, the conveyance speed of the recording medium viewed from the ejection head to a high speed of 200 mm / sec or more. From the viewpoint of speeding up image formation, the movement is preferably faster, and the conveyance speed is more preferably 250 mm / s or more, and still more preferably 400 mm / s or more.
インクジェット法を利用した画像の形成は、エネルギーを供与することにより所望の記録媒体にインク組成物を吐出することにより行なえる。なお、本発明の好ましい画像形成方法として、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載の方法が適用できる。
インクジェット法には、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、電圧の印加により機械的歪を発生する圧電素子を利用してインクを吐出させるピエゾインクジェット方式、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式等のいずれであってもよい。
なお、インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
Formation of an image using an ink jet method can be performed by ejecting an ink composition onto a desired recording medium by supplying energy. As a preferred image forming method of the present invention, the method described in paragraph Nos. 0093 to 0105 of JP-A No. 2003-306623 can be applied.
The ink jet method is not particularly limited, and a known method, for example, a charge control method in which ink is ejected using electrostatic attraction, and a piezoelectric element that generates mechanical distortion by application of voltage is used to supply ink. Piezo ink-jet method to eject, acoustic ink-jet method to change the electrical signal into an acoustic beam, irradiate the ink and eject the ink using the radiation pressure, and thermal to use the pressure generated by heating the ink to form bubbles Any of an ink jet (bubble jet (registered trademark)) system and the like may be used.
The inkjet method uses a method of ejecting a large number of low-density inks called photo inks in a small volume, a method of improving image quality using a plurality of inks having substantially the same hue and different concentrations, and colorless and transparent inks. The method used is included.
本発明におけるインクジェット法としては、ピエゾインクジェット方式が好適である。本発明のインク組成物又はこれを含むインクセットとピエゾインクジェット方式とを組み合わせることで、インクの連続吐出性及び吐出安定性がより向上する。ピエゾインクジェット方式において、圧電素子の歪形態は、撓みモード、縦モード、シアモードのいずれでもよい。圧電素子の構成及びピエゾヘッドの構造は、特に制限なく公知の技術を採用できる。 As the ink jet method in the present invention, a piezo ink jet method is suitable. By combining the ink composition of the present invention or an ink set containing the ink composition and the piezo ink jet method, the continuous ejection property and ejection stability of the ink are further improved. In the piezo ink jet system, the distortion form of the piezoelectric element may be any of a bending mode, a longitudinal mode, and a shear mode. A known technique can be adopted for the configuration of the piezoelectric element and the structure of the piezo head without particular limitation.
インクジェット法により記録を行なう際に使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明に適用可能なインクジェット法としては、搬送速度を上記のように200mm/sec以上に保てる限りは、短尺のシリアルヘッドを用いてヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行なうシャトル方式であってもよいが、記録媒体の1辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いたライン方式を適用した態様が好ましい。ライン方式の場合、記録素子の配列方向と直交する方向(すなわち副走査方向)に記録媒体を走査させることで、記録媒体の全面に画像記録を行なうことができる。
There are no particular restrictions on the ink nozzles used when recording by the ink jet method, and they can be appropriately selected according to the purpose.
As an inkjet method applicable to the present invention, as long as the conveyance speed can be maintained at 200 mm / sec or more as described above, a shuttle system that performs recording while using a short serial head to scan the head in the width direction of the recording medium. However, a mode in which a line method using a line head in which recording elements are arranged corresponding to the entire area of one side of the recording medium is applied is preferable. In the case of the line method, image recording can be performed on the entire surface of the recording medium by scanning the recording medium in a direction orthogonal to the arrangement direction of the recording elements (that is, the sub-scanning direction).
吐出するインク組成物の液滴量としては、高精細な画像を得る観点で、0.5〜6pl(ピコリットル)が好ましく、1〜5plがより好ましく、更に好ましくは2〜4plである。 The droplet amount of the ink composition to be ejected is preferably 0.5 to 6 pl (picoliter), more preferably 1 to 5 pl, and further preferably 2 to 4 pl from the viewpoint of obtaining a high-definition image.
次に、本発明におけるインク組成物の詳細について示す。
(樹脂被覆顔料)
本発明におけるインク組成物は、顔料粒子の少なくとも一部が水不溶性樹脂で被覆された樹脂被覆顔料の少なくとも一種を含有する。この場合、顔料は必ずしも粒子表面の全体が被覆されている必要はなく、場合により粒子表面の少なくとも一部が被覆された状態であってもよい。
Next, details of the ink composition in the present invention will be described.
(Resin-coated pigment)
The ink composition in the present invention contains at least one resin-coated pigment in which at least a part of pigment particles is coated with a water-insoluble resin. In this case, the pigment does not necessarily need to be entirely coated on the particle surface, and may be in a state where at least a part of the particle surface is coated.
前記水不溶性樹脂としては、例えば、〔1〕以下に示す一般式(1)で表される繰り返し単位(a)とイオン性基を有する繰り返し単位(b)とを含むポリマー、あるいは〔2〕塩生成基含有モノマー(c)由来の構成単位とスチレン系マクロマー(d)及び/又は疎水性モノマー(e)由来の構成単位とを含むポリマー、等が好適に挙げられ、中でも前記〔1〕ポリマーが好ましい。前記ポリマー〔2〕の詳細については、特開2009−84501号公報の段落0012〜0031に記載された詳細を参照することができる。
なお、「水不溶性」とは、25℃の水系媒体にポリマーを混合したときに、水系媒体に溶解するポリマーの量が、混合した全ポリマーに対する質量比として10質量%以下であることをいう。
Examples of the water-insoluble resin include [1] a polymer containing a repeating unit (a) represented by the following general formula (1) and a repeating unit (b) having an ionic group, or [2] salt Preferred examples include a polymer containing a structural unit derived from the product group-containing monomer (c) and a structural unit derived from a styrenic macromer (d) and / or a hydrophobic monomer (e). Among them, the polymer [1] is preferable. Details of the polymer [2] can be referred to the details described in paragraphs 0012 to 0031 of JP-A-2009-84501.
The term “water-insoluble” means that when a polymer is mixed in an aqueous medium at 25 ° C., the amount of the polymer dissolved in the aqueous medium is 10% by mass or less as a mass ratio with respect to all the mixed polymers.
以下、〔1〕一般式(1)で表される繰り返し単位(a)とイオン性基を有する繰り返し単位(b)とを含むポリマーについて具体的に説明する。 Hereinafter, [1] a polymer including the repeating unit (a) represented by the general formula (1) and the repeating unit (b) having an ionic group will be specifically described.
このポリマーは、下記一般式(1)で表される繰り返し単位の少なくとも一種と、イオン性基を有する繰り返し単位の少なくとも一種とを含み、必要に応じて、更に、一般式(1)で表される繰り返し単位以外の他の疎水性繰り返し単位や、非イオン性の官能基を持つ親水性繰り返し単位などの他の構造単位を含むことができる。 This polymer includes at least one repeating unit represented by the following general formula (1) and at least one repeating unit having an ionic group, and, if necessary, further represented by the general formula (1). Other structural units such as a hydrophobic repeating unit other than the repeating unit and a hydrophilic repeating unit having a nonionic functional group can be included.
<(a)一般式(1)で表される繰り返し単位>
一般式(1)において、R1は水素原子、メチル基、又はハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)を表し、L1は、*−COO−、*−OCO−、*−CONR2−、*−O−、又は置換もしくは無置換のフェニレン基を表し、R2は水素原子、又は炭素数1〜10のアルキル基を表す。なお、L1で表される基中の*印は、主鎖に連結する結合手を表す。L2は、単結合、又は2価の連結基を表す。Arは、芳香環から誘導される1価の基を表す。 In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.), and L 1 represents * —COO—, * —OCO—, * —CONR 2 —, * —O—, or a substituted or unsubstituted phenylene group, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Incidentally, symbol * in the group represented by L 1 represents a connecting point with the main chain. L 2 represents a single bond or a divalent linking group. Ar represents a monovalent group derived from an aromatic ring.
前記一般式(1)において、R1は水素原子、メチル基、又はハロゲン原子を表し、好ましくはメチル基を表す。 In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a halogen atom, preferably a methyl group.
L1は、*−COO−、*−OCO−、*−CONR2−、*−O−、又は置換もしくは無置換のフェニレン基を表す。L1がフェニレン基を表す場合、無置換が好ましい。R2は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基を表す。 L 1 represents * —COO—, * —OCO—, * —CONR 2 —, * —O—, or a substituted or unsubstituted phenylene group. When L 1 represents a phenylene group, unsubstituted is preferred. R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
L2は、単結合、又は2価の連結基を表す。前記2価の連結基としては、好ましくは炭素数1〜30の連結基であり、より好ましくは炭素数1〜25の連結基であり、更に好ましくは炭素数1〜20の連結基であり、特に好ましくは炭素数1〜15の連結基である。
中でも、最も好ましくは、炭素数1〜25(より好ましくは1〜10)のアルキレンオキシ基、イミノ基(−NH−)、スルファモイル基、及び、炭素数1〜20(より好ましくは1〜15)のアルキレン基やエチレンオキシド基[−(CH2CH2O)n−,n=1〜6]などの、アルキレン基を含む2価の連結基等、並びにこれらの2種以上を組み合わせた基などである。
L 2 represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group is preferably a linking group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably a linking group having 1 to 25 carbon atoms, still more preferably a linking group having 1 to 20 carbon atoms, Particularly preferred is a linking group having 1 to 15 carbon atoms.
Among them, most preferably, an alkyleneoxy group having 1 to 25 carbon atoms (more preferably 1 to 10), an imino group (—NH—), a sulfamoyl group, and 1 to 20 carbon atoms (more preferably 1 to 15). A divalent linking group containing an alkylene group such as an alkylene group or an ethylene oxide group [— (CH 2 CH 2 O) n —, n = 1 to 6], etc., and a group in which two or more of these are combined is there.
Arは、芳香環から誘導される1価の基を表す。
Arで表される1価の基の芳香環としては、特に限定されないが、ベンゼン環、炭素数8以上の縮環型芳香環、ヘテロ環が縮環した芳香環、又は2以上のベンゼン環が縮環した芳香環が挙げられる。
Ar represents a monovalent group derived from an aromatic ring.
The aromatic ring of the monovalent group represented by Ar is not particularly limited, but includes a benzene ring, a condensed aromatic ring having 8 or more carbon atoms, an aromatic ring condensed with a hetero ring, or two or more benzene rings. A condensed aromatic ring can be mentioned.
前記「炭素数8以上の縮環型芳香環」は、少なくとも2以上のベンゼン環が縮環した芳香環、少なくとも1種の芳香環と該芳香環に縮環して脂環式炭化水素で環が構成された炭素数8以上の芳香族化合物である。具体的な例としては、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレン、アセナフテンなどが挙げられる。 The “condensed aromatic ring having 8 or more carbon atoms” includes an aromatic ring in which at least two benzene rings are condensed, at least one aromatic ring and a condensed alicyclic hydrocarbon ring. Is an aromatic compound having 8 or more carbon atoms. Specific examples include naphthalene, anthracene, fluorene, phenanthrene, acenaphthene and the like.
前記「ヘテロ環が縮環した芳香環」とは、ヘテロ原子を含まない芳香族化合物(好ましくはベンゼン環)と、ヘテロ原子を有する環状化合物とが縮環した化合物である。ここで、ヘテロ原子を有する環状化合物は、5員環又は6員環であることが好ましい。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子が好ましい。ヘテロ原子を有する環状化合物は、複数のヘテロ原子を有していてもよい。この場合、ヘテロ原子は互いに同じでも異なっていてもよい。
芳香環が縮環したヘテロ環の具体例としては、フタルイミド、アクリドン、カルバゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールなどが挙げられる。
The “aromatic ring condensed with a heterocycle” is a compound in which an aromatic compound containing no hetero atom (preferably a benzene ring) and a cyclic compound having a hetero atom are condensed. Here, the cyclic compound having a hetero atom is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. As a hetero atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom is preferable. The cyclic compound having a hetero atom may have a plurality of hetero atoms. In this case, the heteroatoms may be the same or different from each other.
Specific examples of the heterocyclic ring condensed with an aromatic ring include phthalimide, acridone, carbazole, benzoxazole, and benzothiazole.
前記一般式(1)で表される繰り返し単位を形成するモノマーの具体例としては、(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、スチレン類、及びビニルエステル類などのビニルモノマー類を挙げることができる。 Specific examples of the monomer forming the repeating unit represented by the general formula (1) include vinyl monomers such as (meth) acrylates, (meth) acrylamides, styrenes, and vinyl esters. it can.
本発明において、前記一般式(1)で表される繰り返し単位のように、主鎖をなす原子に連結基を介して芳香環を有する疎水性の構造単位では、芳香環は連結基を介して水不溶性樹脂の主鎖をなす原子と結合され、水不溶性樹脂の主鎖をなす原子に直接結合しない構造を有するので、疎水性の芳香環と親水性構造単位との間に適切な距離が維持されるため、水不溶性樹脂と顔料との間で相互作用が生じやすく、強固に吸着して分散性がさらに向上する。 In the present invention, as in the repeating unit represented by the general formula (1), in a hydrophobic structural unit having an aromatic ring via a linking group to an atom forming the main chain, the aromatic ring is connected via a linking group. It has a structure that is bonded to the main chain atom of the water-insoluble resin and not directly bonded to the main chain atom of the water-insoluble resin, so that an appropriate distance is maintained between the hydrophobic aromatic ring and the hydrophilic structural unit. Therefore, an interaction is likely to occur between the water-insoluble resin and the pigment, and it is strongly adsorbed to further improve dispersibility.
更には、前記一般式(1)で表される繰り返し単位を形成するモノマーの具体例としては、下記のモノマーなどを挙げることができる。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。 Furthermore, the following monomers etc. can be mentioned as a specific example of the monomer which forms the repeating unit represented by the said General formula (1). However, the present invention is not limited to these.
前記(a)一般式(1)で表される繰り単位中のArとしては、被覆された顔料の分散安定性の観点から、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、アクリドン、又はフタルイミドから誘導される1価の基であることが好ましい。 As (a) Ar in the repeating unit represented by the general formula (1), from the viewpoint of dispersion stability of the coated pigment, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxyethyl methacrylate, acridone, or A monovalent group derived from phthalimide is preferred.
前記繰り返し単位は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
前記一般式(1)で表される繰り返し単位のポリマー中における含有割合は、ポリマーの全質量に対して、5〜25質量%の範囲が好ましく、より好ましくは10〜18質量%の範囲である。この含有割合は、5質量%以上であると、白抜け等の画像故障の発生を顕著に抑制できる傾向となり、また、25質量%以下とするとポリマーの重合反応溶液(例えば、メチルエチルケトン)中での溶解性低下による製造適性上の問題が生じない傾向となり好ましい。
The said repeating unit can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
The content ratio of the repeating unit represented by the general formula (1) in the polymer is preferably in the range of 5 to 25% by mass, more preferably in the range of 10 to 18% by mass with respect to the total mass of the polymer. . When the content is 5% by mass or more, the occurrence of image failure such as white spots tends to be remarkably suppressed, and when the content is 25% by mass or less, the polymerization in a polymerization reaction solution (for example, methyl ethyl ketone). This is preferable because there is a tendency that problems in production suitability due to a decrease in solubility do not occur.
<他の疎水性繰り返し単位>
ポリマー〔1〕は、疎水性構造単位として、前記一般式(1)で表される繰り返し単位以外の他の疎水性繰り返し単位を更に有してもよい。他の疎水性繰り返し単位としては、例えば、親水性構造単位に属しない(例えば親水性の官能基を有しない)例えば(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、スチレン類、及びビニルエステル類などのビニルモノマー類、主鎖をなす原子に連結基を介して芳香環を有する疎水性構造単位、等に由来の構造単位を挙げることができる。これらの構造単位は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
<Other hydrophobic repeating units>
The polymer [1] may further have a hydrophobic repeating unit other than the repeating unit represented by the general formula (1) as a hydrophobic structural unit. Examples of other hydrophobic repeating units do not belong to hydrophilic structural units (for example, have no hydrophilic functional group), such as (meth) acrylates, (meth) acrylamides, styrenes, and vinyl esters. And a structural unit derived from a vinyl monomer, a hydrophobic structural unit having an aromatic ring via a linking group at the atom constituting the main chain, and the like. These structural units can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
前記(メタ)アクリレート類としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレートが挙げられ、これらのうち(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルが好ましい。中でも、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートが好ましく、特にメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートが好ましい。
前記(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド、N−アリル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類が挙げられる。
前記スチレン類としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、n−ブチルスチレン、tert−ブチルスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレン、ビニルナフタレン等などが挙げられ、中でも、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
前記ビニルエステル類としては、例えば、ビニルアセテート、ビニルクロロアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び安息香酸ビニルなどのビニルエステル類が挙げられる。中でも、ビニルアセテートが好ましい。
Examples of the (meth) acrylates include alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and hexyl (meth) acrylate. Of these, alkyl esters of 1 to 4 carbon atoms of (meth) acrylic acid are preferred. Among these, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate are preferable, and methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate are particularly preferable.
Examples of the (meth) acrylamides include N-cyclohexyl (meth) acrylamide, N- (2-methoxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-diallyl (meth) acrylamide, N-allyl (meth) acrylamide, and the like. (Meth) acrylamides.
Examples of the styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, n-butyl styrene, tert-butyl styrene, methoxy styrene, butoxy styrene, acetoxy styrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, Examples thereof include bromostyrene, chloromethylstyrene, hydroxystyrene protected with a group that can be deprotected by an acidic substance (for example, t-Boc), methyl vinylbenzoate, α-methylstyrene, vinylnaphthalene, and the like. Styrene and α-methylstyrene are preferred.
Examples of the vinyl esters include vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl chloroacetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl methoxyacetate, and vinyl benzoate. Of these, vinyl acetate is preferable.
<(b)イオン性基を有する繰り返し単位>
イオン性基を有する繰り返し単位としては、カルボキシル基、スルホ基、ホスホネート基などのイオン性基を有するモノマーに由来する繰り返し単位が挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、及びビニルエステル類等の、イオン性官能基を有するビニルモノマー類を挙げることができる。イオン性基を有する繰り返し単位は、対応するモノマーの重合により導入できるが、重合後のポリマー鎖にイオン性基を導入したものでもよい。
<(B) Repeating unit having an ionic group>
Examples of the repeating unit having an ionic group include a repeating unit derived from a monomer having an ionic group such as a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonate group. Examples thereof include vinyl monomers having an ionic functional group such as (meth) acrylic acid, (meth) acrylates, (meth) acrylamides, and vinyl esters. The repeating unit having an ionic group can be introduced by polymerization of the corresponding monomer, but may be one in which an ionic group is introduced into the polymer chain after polymerization.
これらのうち、アクリル酸、メタクリル酸に由来の繰り返し単位が好ましく、アクリル酸由来の構造単位もしくはメタクリル酸由来の構造単位のいずれか又は両方を含むことが好ましい。 Among these, the repeating unit derived from acrylic acid and methacrylic acid is preferable, and it is preferable to include one or both of a structural unit derived from acrylic acid and a structural unit derived from methacrylic acid.
このポリマー〔1〕は、(b)イオン性基を有する繰り返し単位の割合がポリマー全質量の15質量%以下であって、イオン性基を有する繰り返し単位として少なくとも(メタ)アクリル酸由来の構造単位を含む態様が好ましい。
(b)イオン性基を有する繰り返し単位の含有量がポリマー全質量の15質量%以下であると、分散安定性に優れる。中でも、(b)イオン性基を有する繰り返し単位の割合は、分散安定性の観点から、5質量%以上15質量%以下が好ましく、7質量%以上13質量%以下がより好ましい。
In this polymer [1], (b) the proportion of the repeating unit having an ionic group is 15% by mass or less of the total mass of the polymer, and at least a structural unit derived from (meth) acrylic acid as the repeating unit having an ionic group The aspect containing is preferable.
(B) When the content of the repeating unit having an ionic group is 15% by mass or less of the total mass of the polymer, the dispersion stability is excellent. Among these, the proportion of the repeating unit (b) having an ionic group is preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 7% by mass or more and 13% by mass or less from the viewpoint of dispersion stability.
このポリマー〔1〕は、水性のインク組成物中において安定的に存在することができ、例えばインクジェットヘッド等での凝集物の付着、堆積を緩和し、付着した凝集物の除去性にも優れる。このような観点から、前記(a)一般式(1)で表される繰り返し単位以外の疎水性構造単位、及び前記「(b)イオン性基を有する繰り返し単位」以外の他の親水性構造単位をさらに有していてもよい。 This polymer [1] can exist stably in the aqueous ink composition, and for example, the adhesion and deposition of aggregates with an ink jet head or the like are alleviated, and the removability of the adhered aggregates is excellent. From this point of view, (a) a hydrophobic structural unit other than the repeating unit represented by the general formula (1), and a hydrophilic structural unit other than the “(b) repeating unit having an ionic group” May further be included.
<親水性繰り返し単位>
前記他の親水性構成単位としては、非イオン性の親水性基を有するモノマーに由来の繰り返し単位が挙げられ、例えば、親水性の官能基を有する(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、及びビニルエステル類等の、親水性の官能基を有するビニルモノマー類を挙げることができる。
<Hydrophilic repeating unit>
Examples of the other hydrophilic structural unit include a repeating unit derived from a monomer having a nonionic hydrophilic group. For example, (meth) acrylates having a hydrophilic functional group, (meth) acrylamides, And vinyl monomers having a hydrophilic functional group, such as vinyl esters.
「親水性の官能基」としては、水酸基、アミノ基、(窒素原子が無置換の)アミド基、及び後述のポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のアルキレンオキシドが挙げられる。 Examples of the “hydrophilic functional group” include a hydroxyl group, an amino group, an amide group (unsubstituted with a nitrogen atom), and alkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide described later.
非イオン性の親水性基を有する親水性繰り返し単位を形成するモノマーとしては、エチレン性不飽和結合等の重合体を形成しうる官能基と非イオン性の親水性の官能基とを有していれば、特に制限はなく、公知のモノマーから選択することができる。具体的な例としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、アミノエチルアクリレート、アミノプロピルアクリレート、アルキレンオキシド重合体を含有する(メタ)アクリレートを好適に挙げることができる。 The monomer that forms a hydrophilic repeating unit having a nonionic hydrophilic group has a functional group capable of forming a polymer such as an ethylenically unsaturated bond and a nonionic hydrophilic functional group. If it is, there will be no restriction | limiting in particular, It can select from a well-known monomer. Specific examples include hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, aminoethyl acrylate, aminopropyl acrylate, and (meth) acrylate containing an alkylene oxide polymer. Can do.
非イオン性の親水性基を有する親水性繰り返し単位は、対応するモノマーの重合により形成することができるが、重合後のポリマー鎖に親水性の官能基を導入してもよい。 The hydrophilic repeating unit having a nonionic hydrophilic group can be formed by polymerization of the corresponding monomer, but a hydrophilic functional group may be introduced into the polymer chain after polymerization.
非イオン性の親水性基を有する親水性繰り返し単位は、アルキレンオキシド構造を有する親水性の構造単位がより好ましい。アルキレンオキシド構造のアルキレン部位としては、親水性の観点から、炭素数1〜6のアルキレンが好ましく、炭素数2〜6のアルキレンがより好ましく、炭素数2〜4のアルキレンが特に好ましい。また、アルキレンオキシド構造の重合度としては、1〜120が好ましく、1〜60がより好ましく、1〜30が特に好ましい。 The hydrophilic repeating unit having a nonionic hydrophilic group is more preferably a hydrophilic structural unit having an alkylene oxide structure. The alkylene moiety of the alkylene oxide structure is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkylene having 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene having 2 to 4 carbon atoms from the viewpoint of hydrophilicity. Moreover, as a polymerization degree of an alkylene oxide structure, 1-120 are preferable, 1-60 are more preferable, and 1-30 are especially preferable.
また、非イオン性の親水性基を有する親水性繰り返し単位は、水酸基を含む親水性の繰り返し単位であることも好ましい態様である。繰り返し単位中の水酸基数としては、特に制限はなく、水不溶性樹脂の親水性、重合時の溶媒や他のモノマーとの相溶性の観点から、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。 Moreover, it is also a preferable aspect that the hydrophilic repeating unit having a nonionic hydrophilic group is a hydrophilic repeating unit containing a hydroxyl group. The number of hydroxyl groups in the repeating unit is not particularly limited, and is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, from the viewpoint of the hydrophilicity of the water-insoluble resin and the compatibility with the solvent and other monomers during polymerization. 1-2 is particularly preferred.
ポリマー〔1〕としては、親水性繰り返し単位と疎水性繰り返し単位(前記一般式(1)で表される構造繰り返しを含む)との組成は各々の親水性、疎水性の程度にも影響するが、親水性繰り返し単位の割合が15質量%以下であることが好ましい。このとき、疎水性繰り返し単位は、水不溶性樹脂の質量全体に対して、80質量%を超える割合であるのが好ましく、85質量%以上であるのがより好ましい。
親水性繰り返し単位の含有量が15質量%以下であると、単独で水性媒体中に溶解する成分量が抑えられ、顔料の分散などの諸性能が良好になり、インクジェット記録時には良好なインク吐出性が得られる。
As the polymer [1], the composition of the hydrophilic repeating unit and the hydrophobic repeating unit (including the structural repeat represented by the general formula (1)) affects the degree of hydrophilicity and hydrophobicity of each. The ratio of hydrophilic repeating units is preferably 15% by mass or less. At this time, it is preferable that a hydrophobic repeating unit is a ratio exceeding 80 mass% with respect to the whole mass of a water-insoluble resin, and it is more preferable that it is 85 mass% or more.
When the content of the hydrophilic repeating unit is 15% by mass or less, the amount of the component dissolved alone in the aqueous medium is suppressed, and various properties such as pigment dispersion are improved. Is obtained.
親水性繰り返し単位の好ましい含有割合は、水不溶性樹脂の全質量に対して、0質量%を超え15質量%以下の範囲であり、より好ましくは2〜15質量%の範囲であり、更に好ましくは5〜15質量%の範囲であり、特に好ましくは8〜12質量%の範囲である。 A preferred content ratio of the hydrophilic repeating unit is in the range of more than 0% by mass and 15% by mass or less, more preferably in the range of 2 to 15% by mass, still more preferably, based on the total mass of the water-insoluble resin. It is in the range of 5 to 15% by mass, particularly preferably in the range of 8 to 12% by mass.
芳香環の水不溶性樹脂中に含まれる含有割合は、水不溶性樹脂の全質量に対して、27質量%以下であるのが好ましく、25質量%以下であるのがより好ましく、20質量%以下であることが更に好ましい。中でも、15〜20質量%であるのが好ましく、17〜20質量%の範囲がより好ましい。芳香族環の含有割合が前記範囲内であると、耐擦過性が向上する。 The content of the aromatic ring contained in the water-insoluble resin is preferably 27% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less with respect to the total mass of the water-insoluble resin. More preferably it is. Especially, it is preferable that it is 15-20 mass%, and the range of 17-20 mass% is more preferable. When the content ratio of the aromatic ring is within the above range, the scratch resistance is improved.
以下、ポリマー〔1〕の具体例(モル比(質量%)、重量平均分子量Mw、酸価)を列挙する。但し、本発明においては、下記に限定されるものではない。
・フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(50/45/5)
・フェノキシエチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(30/35/29/6)
・フェノキシエチルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(50/44/6)
・フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリル酸共重合体(30/55/10/5)
・ベンジルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(60/30/10)
・フェノキシエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(50/39/11)
・(M−25/M−27)混合物/エチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比:15/75/10、MW49400、酸価65.2mgKOH/g)
・(M−25/エチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比:18/69/13、MW41600、酸価84.7mgKOH/g)
・(M−28/M−29)混合物/エチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比:15/85/10、MW38600、酸価65.2mgKOH/g)
・(M−28)/エチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比:20/73/7、MW45300、酸価45.6mgKOH/g)
Hereinafter, specific examples (molar ratio (mass%), weight average molecular weight Mw, acid value) of polymer [1] are listed. However, the present invention is not limited to the following.
・ Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (50/45/5)
・ Phenoxyethyl acrylate / benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (30/35/29/6)
・ Phenoxyethyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (50/44/6)
・ Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / ethyl acrylate / acrylic acid copolymer (30/55/10/5)
・ Benzyl methacrylate / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (60/30/10)
・ Phenoxyethyl methacrylate / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (50/39/11)
-(M-25 / M-27) mixture / ethyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (molar ratio: 15/75/10, MW 49400, acid value 65.2 mgKOH / g)
-(M-25 / ethyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (molar ratio: 18/69/13, MW 41600, acid value 84.7 mgKOH / g)
-(M-28 / M-29) mixture / ethyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (molar ratio: 15/85/10, MW 38600, acid value 65.2 mgKOH / g)
(M-28) / ethyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (molar ratio: 20/73/7, MW 45300, acid value 45.6 mgKOH / g)
本発明における水不溶性樹脂の酸価としては、顔料分散性、保存安定性の観点から、30mgKOH/g以上100mgKOH/g以下であることが好ましく、30mgKOH/g以上85mgKOH/g以下であることがより好ましく、50mgKOH/g以上85mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
なお、酸価とは、水不溶性樹脂の1gを完全に中和するのに要するKOHの質量(mg)で定義され、JIS規格(JIS K 0070、1992)記載の方法により測定されるものである。
The acid value of the water-insoluble resin in the present invention is preferably from 30 mgKOH / g to 100 mgKOH / g and more preferably from 30 mgKOH / g to 85 mgKOH / g from the viewpoint of pigment dispersibility and storage stability. It is preferably 50 mgKOH / g or more and 85 mgKOH / g or less.
The acid value is defined by the mass (mg) of KOH required to completely neutralize 1 g of the water-insoluble resin, and is measured by the method described in JIS standards (JIS K 0070, 1992). .
本発明における水不溶性樹脂の分子量としては、重量平均分子量(Mw)で3万以上が好ましく、3万〜15万がより好ましく、更に好ましくは3万〜10万であり、特に好ましくは3万〜8万である。分子量が3万以上であると、分散剤としての立体反発効果が良好になる傾向があり、立体効果により顔料へ吸着し易くなる。
また、数平均分子量(Mn)では1,000〜100,000の範囲程度のものが好ましく、3,000〜50,000の範囲程度のものが特に好ましい。数平均分子量が前記範囲内であると、顔料における被覆膜としての機能又はインク組成物の塗膜としての機能を発揮することができる。ポリマー〔1〕は、アルカリ金属や有機アミンの塩の形で使用されることが好ましい。
The molecular weight of the water-insoluble resin in the present invention is preferably 30,000 or more in terms of weight average molecular weight (Mw), more preferably 30,000 to 150,000, still more preferably 30,000 to 100,000, particularly preferably 30,000 to 80,000. When the molecular weight is 30,000 or more, the steric repulsion effect as a dispersant tends to be good, and the steric effect makes it easy to adsorb to the pigment.
Further, the number average molecular weight (Mn) is preferably in the range of 1,000 to 100,000, particularly preferably in the range of 3,000 to 50,000. When the number average molecular weight is within the above range, a function as a coating film in the pigment or a function as a coating film of the ink composition can be exhibited. The polymer [1] is preferably used in the form of an alkali metal or organic amine salt.
また、水不溶性樹脂の分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)としては、1〜6の範囲が好ましく、1〜4の範囲がより好ましい。分子量分布が前記範囲内であると、インクの分散安定性、吐出安定性を高められる。 Moreover, as molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of water-insoluble resin, the range of 1-6 is preferable, and the range of 1-4 is more preferable. When the molecular weight distribution is within the above range, the dispersion stability and ejection stability of the ink can be improved.
数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel、Super Multipore HZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いて溶媒THFにて検出し、標準物質としてポリスチレンを用いて換算することにより求められる分子量である。 The number average molecular weight and the weight average molecular weight are measured by gel permeation chromatography (GPC). For GPC, HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation) was used, TSKgel and Super Multipore HZ-H (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) were used as columns, and THF (tetrahydrofuran) as an eluent. It is the molecular weight calculated | required by detecting with solvent THF using and converting using polystyrene as a standard substance.
水不溶性樹脂は、種々の重合方法、例えば溶液重合、沈澱重合、懸濁重合、沈殿重合、塊状重合、乳化重合により合成することができる。重合反応は、回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で行なうことができる。重合の開始方法は、ラジカル開始剤を用いる方法、光又は放射線を照射する方法等がある。これらの重合方法、重合の開始方法は、例えば、鶴田禎二「高分子合成方法」改定版(日刊工業新聞社刊、1971)や大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊、124〜154頁に記載されている。
前記重合方法のうち、特にラジカル開始剤を用いた溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いられる溶剤は、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン等の種々の有機溶剤が挙げられる。また、水との混合溶媒として用いてもよい。
重合条件について、重合温度は、通常は0℃〜100℃程度であるが、50〜100℃の範囲が好ましい。また、反応圧力は、適宜選定可能であるが、通常は1〜100kg/cm2であり、特に1〜30kg/cm2程度が好ましい。反応時間は、5〜30時間程度である。得られた樹脂は、再沈殿などの精製を行なってもよい。
The water-insoluble resin can be synthesized by various polymerization methods such as solution polymerization, precipitation polymerization, suspension polymerization, precipitation polymerization, bulk polymerization, and emulsion polymerization. The polymerization reaction can be performed by a known operation such as a batch system, a semi-continuous system, or a continuous system. The polymerization initiation method includes a method using a radical initiator, a method of irradiating light or radiation, and the like. These polymerization methods and polymerization initiation methods are described in, for example, the revised version of Tsuruta Junji “Polymer Synthesis Method” (published by Nikkan Kogyo Shimbun, 1971), Takatsu Otsu, Masaaki Kinoshita, “Experimental Methods for Polymer Synthesis” , Published in 1972, pages 124-154.
Among the polymerization methods, a solution polymerization method using a radical initiator is particularly preferable. Examples of the solvent used in the solution polymerization method include various organic solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, acetone, and methyl ethyl ketone. Moreover, you may use as a mixed solvent with water.
Regarding the polymerization conditions, the polymerization temperature is usually about 0 ° C to 100 ° C, but a range of 50 to 100 ° C is preferable. Moreover, although reaction pressure can be selected suitably, it is 1-100 kg / cm < 2 > normally, and about 1-30 kg / cm < 2 > is especially preferable. The reaction time is about 5 to 30 hours. The obtained resin may be subjected to purification such as reprecipitation.
顔料粒子を水不溶性樹脂で被覆した樹脂被覆粒子は、分散安定性の点で、顔料を転相乳化法により水不溶性樹脂で被覆してなる形態である場合が好ましい。
転相乳化法は、基本的には、自己分散能又は溶解能を有する樹脂と顔料との混合溶融物を水に分散させる自己分散(転相乳化)方法である。また、この混合溶融物には、硬化剤又は高分子化合物を含んでなるものであってもよい。ここで、混合溶融物とは、溶解せず混合した状態、溶解して混合した状態、又はこれら両者の状態のいずれの状態を含むものをいう。「転相乳化法」のより具体的な製造方法は、特開平10−140065号に記載の方法が挙げられる。
転相乳化法及び酸析法のより具体的な製造方法は、特開平9−151342号、特開平10−140065号の各公報に記載の方法が挙げられる。
The resin-coated particles obtained by coating the pigment particles with a water-insoluble resin are preferably in a form in which the pigment is coated with the water-insoluble resin by a phase inversion emulsification method from the viewpoint of dispersion stability.
The phase inversion emulsification method is basically a self-dispersion (phase inversion emulsification) method in which a mixed melt of a resin having a self-dispersing ability or a dissolving ability and a pigment is dispersed in water. The mixed melt may contain a curing agent or a polymer compound. Here, the mixed molten material refers to a mixed state that is not dissolved, a state that is dissolved and mixed, or a state that includes both of these states. A more specific production method of the “phase inversion emulsification method” includes the method described in JP-A-10-140065.
More specific production methods of the phase inversion emulsification method and the acid precipitation method include methods described in JP-A-9-151342 and JP-A-10-140065.
樹脂被覆顔料は、水不溶性樹脂を用いて下記の工程(1)及び工程(2)を含む方法により樹脂被覆顔料の分散物として調製する調製工程を設けることで好適に得られる。また、インク組成物は、調製工程で得られた樹脂被覆顔料の分散物を水及び有機溶媒と共に用いて水性インクとする方法により調製することができる。
・工程(1):水不溶性樹脂、有機溶媒、中和剤、顔料、及び水を含有する混合物を攪拌等により分散して分散物を得る工程
・工程(2):前記分散物から前記有機溶媒を除去する工程
The resin-coated pigment is preferably obtained by providing a preparation step of preparing a dispersion of the resin-coated pigment using a water-insoluble resin by a method including the following step (1) and step (2). In addition, the ink composition can be prepared by a method of using a dispersion of the resin-coated pigment obtained in the preparation step together with water and an organic solvent to obtain an aqueous ink.
Step (1): A step of dispersing a mixture containing a water-insoluble resin, an organic solvent, a neutralizing agent, a pigment, and water by stirring or the like to obtain a dispersion. Step (2): The organic solvent from the dispersion. Removing process
攪拌方法には特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー、ビーズミル等の分散機を用いることができる。 The stirring method is not particularly limited, and a commonly used mixing and stirring device, and a dispersing device such as an ultrasonic dispersing device, a high-pressure homogenizer, and a bead mill can be used as necessary.
なお、有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、及びエーテル系溶媒が好ましく挙げられ、その詳細については下記の樹脂粒子の項で述べる。また、中和剤は、解離性基の一部又は全部が中和され、特定共重合体が水中で安定した乳化又は分散状態を形成するために用いられる。中和剤の詳細については、後述する。 In addition, as an organic solvent, an alcohol solvent, a ketone solvent, and an ether solvent are mentioned preferably, The details are described in the item of the following resin particle. The neutralizing agent is used in order to form an emulsified or dispersed state in which the dissociable group is partially or completely neutralized and the specific copolymer is stable in water. Details of the neutralizing agent will be described later.
前記工程(2)では、前記工程(1)で得られた分散物から、減圧蒸留等の常法により有機溶剤を留去して水系へと転相することで、顔料の粒子表面が共重合体で被覆された樹脂被覆顔料粒子の分散物を得ることができる。得られた分散物中の有機溶媒は実質的に除去されており、ここでの有機溶媒の量は、好ましくは0.2質量%以下であり、更に好ましくは0.1質量%以下である。より具体的には、例えば、(1)アニオン性基を有する共重合体又はそれを有機溶媒に溶解した溶液と塩基性化合物(中和剤)とを混合して中和する工程と、(2)得られた混合液に顔料を混合して懸濁液とした後に、分散機等で顔料を分散して顔料分散液を得る工程と、(3)有機溶剤を例えば蒸留して除くことによって、顔料をアニオン性基を有する特定共重合体で被覆し、水性媒体中に分散させて水性分散体とする工程とを含む方法である。
なお、より具体的には、特開平11−209672号公報及び特開平11−172180号の記載を参照することができる。
In the step (2), the organic solvent is distilled off from the dispersion obtained in the step (1) by a conventional method such as vacuum distillation, and the phase is changed to an aqueous system. A dispersion of resin-coated pigment particles coated with coalescence can be obtained. The organic solvent in the obtained dispersion is substantially removed, and the amount of the organic solvent here is preferably 0.2% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or less. More specifically, for example, (1) a step of neutralizing a copolymer having an anionic group or a solution obtained by dissolving the copolymer in an organic solvent and a basic compound (neutralizing agent); ) After the pigment is mixed with the obtained mixed liquid to form a suspension, a step of dispersing the pigment with a disperser or the like to obtain a pigment dispersion, and (3) removing the organic solvent by distillation, for example, Coating the pigment with a specific copolymer having an anionic group, and dispersing the pigment in an aqueous medium to form an aqueous dispersion.
More specifically, the descriptions in JP-A-11-209672 and JP-A-11-172180 can be referred to.
本発明において、分散処理は、例えば、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、高速攪拌型分散機、超音波ホモジナイザーなどにより行なえる。 In the present invention, the dispersion treatment can be performed by, for example, a ball mill, a roll mill, a bead mill, a high-pressure homogenizer, a high-speed stirring type disperser, an ultrasonic homogenizer, or the like.
顔料粒子の少なくとも一部が水不溶性樹脂で被覆された樹脂被覆顔料の、インク組成物中における含有量は、インク組成物の全質量に対して、0.1〜15質量%の範囲が好ましく、1〜10質量%の範囲がより好ましく、1〜7質量%の範囲が特に好ましい。 The content of the resin-coated pigment in which at least part of the pigment particles is coated with a water-insoluble resin in the ink composition is preferably in the range of 0.1 to 15% by mass with respect to the total mass of the ink composition. The range of 1-10 mass% is more preferable, and the range of 1-7 mass% is especially preferable.
(樹脂粒子)
本発明におけるインク組成物は、樹脂粒子の少なくとも一種を含有する。樹脂粒子を、顔料を被う前記樹脂以外に含有することにより、インク組成物の記録媒体への定着性及び画像の耐擦過性をより向上させることができる。また、後述の処理液を用いて画像形成するときには、処理液又はこれを乾燥させた領域と接触した際に凝集してインク組成物が増粘することで、インク組成物を固定化する機能を有する。
(Resin particles)
The ink composition in the present invention contains at least one kind of resin particles. By containing the resin particles in addition to the resin covering the pigment, the fixability of the ink composition to the recording medium and the scratch resistance of the image can be further improved. In addition, when an image is formed using a processing liquid described later, the ink composition has a function of fixing by aggregating and thickening the ink composition when contacting the processing liquid or a region where the processing liquid is dried. Have.
樹脂粒子は、水不溶性の樹脂の粒子が好ましい。水不溶性とは、樹脂を105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が10g以下であることをいう。インクの連続吐出性及び吐出安定性を高める観点から、その溶解量は好ましくは5g以下であり、更に好ましくは1g以下である。前記溶解量は、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。 The resin particles are preferably water-insoluble resin particles. Water-insoluble means that when the resin is dried at 105 ° C. for 2 hours and then dissolved in 100 g of water at 25 ° C., the dissolved amount is 10 g or less. From the viewpoint of improving the continuous ejection property and ejection stability of the ink, the dissolved amount is preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less. The dissolution amount is the dissolution amount when neutralized with sodium hydroxide or acetic acid according to the kind of the salt-forming group of the water-insoluble polymer.
樹脂粒子としては、例えば、熱可塑性、熱硬化性あるいは変性のアクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ポリアミド系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系、又はフッ素系の樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、又はポリビニルブチラール等のポリビニル系樹脂、アルキド樹脂、フタル酸樹脂等のポリエステル系樹脂、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノアルキド共縮合樹脂、ユリア樹脂、尿素樹脂等のアミノ系材料、あるいはそれらの共重合体又は混合物などの樹脂の粒子が挙げられる。これらのうち、アニオン性のアクリル系樹脂は、例えば、アニオン性基を有するアクリルモノマー(アニオン性基含有アクリルモノマー)及び必要に応じて該アニオン性基含有アクリルモノマーと共重合可能な他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。前記アニオン性基含有アクリルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、及びホスホン基からなる群より選ばれる1以上を有するアクリルモノマーが挙げられ、中でもカルボキシル基を有するアクリルモノマー(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマル酸等)が好ましく、特にはアクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。 Examples of the resin particles include thermoplastic, thermosetting or modified acrylic, epoxy, polyurethane, polyether, polyamide, unsaturated polyester, phenol, silicone, or fluorine resins, chlorides, and the like. Amino resins such as polyvinyl resins such as vinyl, vinyl acetate, polyvinyl alcohol, or polyvinyl butyral, polyester resins such as alkyd resins and phthalic resins, melamine resins, melamine formaldehyde resins, aminoalkyd co-condensation resins, urea resins, urea resins, etc. Examples thereof include particles of a resin such as a system material or a copolymer or a mixture thereof. Among these, anionic acrylic resins include, for example, an acrylic monomer having an anionic group (anionic group-containing acrylic monomer) and, if necessary, other monomers copolymerizable with the anionic group-containing acrylic monomer. Obtained by polymerization in a solvent. Examples of the anionic group-containing acrylic monomer include an acrylic monomer having one or more selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphonic group. Among them, an acrylic monomer having a carboxyl group (for example, acrylic acid) Methacrylic acid, crotonic acid, ethacrylic acid, propylacrylic acid, isopropylacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and the like), and acrylic acid or methacrylic acid is particularly preferred.
樹脂粒子としては、吐出安定性及び顔料を含む系の液安定性(特に分散安定性)の観点から、自己分散性樹脂粒子が好ましい。自己分散性樹脂とは、界面活性剤の不存在下、転相乳化法により分散状態としたとき、ポリマー自身の官能基(特に酸性基又はその塩)により、水性媒体中で分散状態となりうる水不溶性ポリマーをいう。
ここで、分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンジョン)の両方の状態を含むものである。
自己分散性樹脂においては、インク組成物に含有されたときのインク定着性の観点から、水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態となりうる自己分散性樹脂であることが好ましい。
As the resin particles, self-dispersing resin particles are preferable from the viewpoint of ejection stability and liquid stability (particularly dispersion stability) of a system containing a pigment. Self-dispersing resin is water that can be dispersed in an aqueous medium due to functional groups (particularly acidic groups or salts thereof) of the polymer itself when dispersed by the phase inversion emulsification method in the absence of a surfactant. An insoluble polymer.
Here, the dispersed state refers to an emulsified state (emulsion) in which a water-insoluble polymer is dispersed in an aqueous medium and a dispersed state (suspension) in which a water-insoluble polymer is dispersed in an aqueous medium. It includes both states.
The self-dispersing resin is preferably a self-dispersing resin that can be in a dispersed state in which a water-insoluble polymer is dispersed in a solid state from the viewpoint of ink fixing properties when contained in the ink composition.
自己分散性樹脂の乳化又は分散状態、すなわち自己分散性樹脂の水性分散物の調製方法としては、転相乳化法が挙げられる。転相乳化法としては、例えば、自己分散性樹脂を溶媒(例えば、水溶性有機溶剤等)中に溶解又は分散させた後、界面活性剤を添加せずにそのまま水中に投入し、自己分散性樹脂が有する塩生成基(例えば、酸性基)を中和した状態で、攪拌、混合し、前記溶媒を除去した後、乳化又は分散状態となった水性分散物を得る方法が挙げられる。 As a method for preparing an emulsified or dispersed state of the self-dispersing resin, that is, an aqueous dispersion of the self-dispersing resin, a phase inversion emulsification method may be mentioned. As the phase inversion emulsification method, for example, a self-dispersing resin is dissolved or dispersed in a solvent (for example, a water-soluble organic solvent) and then poured into water as it is without adding a surfactant. Examples include a method of obtaining an aqueous dispersion in an emulsified or dispersed state after stirring and mixing in a state in which a salt-forming group (for example, acidic group) possessed by the resin is neutralized and removing the solvent.
また、自己分散性樹脂における安定な乳化又は分散状態とは、水不溶性ポリマー30gを70gの有機溶剤(例えば、メチルエチルケトン)に溶解した溶液、該水不溶性ポリマーの塩生成基を100%中和できる中和剤(塩生成基がアニオン性であれば水酸化ナトリウム、カチオン性であれば酢酸)、及び水200gを混合、攪拌(装置:攪拌羽根付き攪拌装置、回転数200rpm、30分間、25℃)した後、該混合液から該有機溶剤を除去した後でも、乳化又は分散状態が、25℃で、少なくとも1週間安定に存在し、沈殿の発生が目視で確認できない状態であることをいう。 In addition, a stable emulsified or dispersed state in the self-dispersing resin is a solution in which 30 g of a water-insoluble polymer is dissolved in 70 g of an organic solvent (for example, methyl ethyl ketone), and the salt-forming group of the water-insoluble polymer can be neutralized 100%. Mixing agent (sodium hydroxide if the salt-forming group is anionic, acetic acid if it is cationic) and water 200g, stirring (device: stirring device with stirring blades, rotation speed 200rpm, 30 minutes, 25 ° C) Then, even after removing the organic solvent from the mixed solution, it means that the emulsified or dispersed state is stably present at 25 ° C. for at least one week, and the occurrence of precipitation cannot be visually confirmed.
また、自己分散性樹脂における乳化又は分散状態の安定性は、遠心分離による沈降の加速試験によっても確認することができる。遠心分離による、沈降の加速試験による安定性は、例えば、上記の方法により得られたポリマー粒子の水性分散物を、固形分濃度25質量%に調整した後、12000rpmで一時間遠心分離し、遠心分離後の上澄みの固形分濃度を測定することによって評価できる。
遠心分離前の固形分濃度に対する遠心分離後の固形分濃度の比が大きければ(1に近い数値であれば)、遠心分離によるポリマー粒子の沈降が生じない、すなわち、ポリマー粒子の水性分散物がより安定であることを意味する。本発明においては、遠心分離前後での固形分濃度の比が0.8以上であることが好ましく、0.9以上であることがより好ましく、0.95以上であることが特に好ましい。
The stability of the emulsified or dispersed state in the self-dispersing resin can also be confirmed by an accelerated sedimentation test by centrifugation. The stability of the sedimentation acceleration test by centrifugation is, for example, adjusted by adjusting the aqueous dispersion of polymer particles obtained by the above method to a solid concentration of 25% by mass, and then centrifuging at 12,000 rpm for 1 hour. It can be evaluated by measuring the solid content concentration of the supernatant after separation.
If the ratio of the solid content concentration after centrifugation to the solid content concentration before centrifugation is large (a value close to 1), the sedimentation of the polymer particles by centrifugation does not occur, that is, the aqueous dispersion of polymer particles Means more stable. In the present invention, the ratio of the solid content concentration before and after centrifugation is preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, and particularly preferably 0.95 or more.
自己分散性樹脂は、分散状態としたときに水溶性を示す水溶性成分の含有量が10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましく、6質量%以下であることがさらに好ましい。水溶性成分が10質量%以下とすることで、ポリマー粒子の膨潤やポリマー粒子同士の融着を効果的に抑制し、より安定な分散状態を維持することができる。また、水性インク組成物の粘度上昇を抑制でき、例えば、水性インク組成物をインクジェット法に適用する場合に、吐出安定性がより良好になる。
水溶性成分とは、自己分散性樹脂に含有される化合物であって、自己分散性樹脂を分散状態にした場合に水に溶解する化合物をいう。前記水溶性成分は自己分散性樹脂を製造する際に、副生又は混入する水溶性の化合物である。
The self-dispersing resin preferably has a water-soluble component content that is water-soluble when in a dispersed state of 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and 6% by mass or less. More preferably. When the water-soluble component is 10% by mass or less, swelling of the polymer particles and fusion between the polymer particles can be effectively suppressed, and a more stable dispersion state can be maintained. In addition, an increase in the viscosity of the aqueous ink composition can be suppressed. For example, when the aqueous ink composition is applied to an ink jet method, the ejection stability becomes better.
The water-soluble component is a compound that is contained in a self-dispersing resin and that dissolves in water when the self-dispersing resin is in a dispersed state. The water-soluble component is a water-soluble compound that is by-produced or mixed in the production of the self-dispersing resin.
水不溶性樹脂の主鎖骨格としては、特に制限はなく、例えば、ビニルポリマー、縮合系ポリマー(エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、セルロース、ポリエーテル、ポリウレア、ポリイミド、ポリカーボネート等)が挙げられる。中でも、特にビニルポリマーが好ましい。 The main chain skeleton of the water-insoluble resin is not particularly limited, and examples thereof include vinyl polymers and condensation polymers (epoxy resins, polyesters, polyurethanes, polyamides, celluloses, polyethers, polyureas, polyimides, polycarbonates, etc.). Of these, vinyl polymers are particularly preferable.
ビニルポリマー及びビニルポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−181549号公報及び特開2002−88294号公報に記載されているものを挙げることができる。また、解離性基(あるいは解離性基に誘導できる置換基)を有する連鎖移動剤や重合開始剤、イニファーターを用いたビニルモノマーのラジカル重合や、開始剤或いは停止剤のどちらかに解離性基(あるいは解離性基に誘導できる置換基)を有する化合物を用いたイオン重合によって高分子鎖の末端に解離性基を導入したビニルポリマーも使用できる。
また、縮合系ポリマーと縮合系ポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−247787号公報に記載されているものを挙げることができる。
Preferable examples of the vinyl polymer and the monomer constituting the vinyl polymer include those described in JP-A Nos. 2001-181549 and 2002-88294. In addition, radical transfer of vinyl monomers using dissociable groups (or substituents that can be induced to dissociable groups), polymerization initiators, and iniferters, or dissociable groups on either initiators or terminators A vinyl polymer in which a dissociable group is introduced at the end of a polymer chain by ionic polymerization using a compound having (or a substituent that can be derived from a dissociable group) can also be used.
Moreover, as a suitable example of the monomer which comprises a condensation type polymer and a condensation type polymer, what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-247787 can be mentioned.
自己分散性樹脂の粒子は、自己分散性の観点から、親水性の構成単位と芳香族基含有モノマー又は環状脂肪族基含有モノマーに由来する構成単位とを含む水不溶性ポリマーを含むことが好ましい。 From the viewpoint of self-dispersibility, the self-dispersing resin particles preferably contain a water-insoluble polymer containing a hydrophilic constituent unit and a constituent unit derived from an aromatic group-containing monomer or a cyclic aliphatic group-containing monomer.
前記「親水性の構成単位」は、親水性基含有モノマーに由来するものであれば、特に制限はなく、1種の親水性基含有モノマーに由来するものであっても、2種以上の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。前記親水性基としては、特に制限はなく、解離性基であってもノニオン性親水性基であってもよい。
前記親水性基は、自己分散促進の観点、形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離基であることがより好ましい。前記解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、中でも、インク組成物を構成した場合の定着性の観点から、カルボキシル基が好ましい。
The “hydrophilic structural unit” is not particularly limited as long as it is derived from a hydrophilic group-containing monomer, and two or more hydrophilic groups may be derived from one hydrophilic group-containing monomer. It may be derived from a functional group-containing monomer. The hydrophilic group is not particularly limited, and may be a dissociable group or a nonionic hydrophilic group.
The hydrophilic group is preferably a dissociable group and more preferably an anionic dissociative group from the viewpoint of promoting self-dispersion and the stability of the formed emulsified or dispersed state. Examples of the dissociable group include a carboxyl group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group. Among them, a carboxyl group is preferable from the viewpoint of fixability when an ink composition is configured.
親水性基含有モノマーは、自己分散性と凝集性の観点から、解離性基含有モノマーであることが好ましく、解離性基とエチレン性不飽和結合とを有する解離性基含有モノマーであることが好ましい。解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。 The hydrophilic group-containing monomer is preferably a dissociable group-containing monomer from the viewpoint of self-dispersibility and aggregability, and is preferably a dissociable group-containing monomer having a dissociable group and an ethylenically unsaturated bond. . Examples of the dissociable group-containing monomer include an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.
前記不飽和カルボン酸モノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
前記不飽和スルホン酸モノマーの具体例としては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。
前記不飽和リン酸モノマーの具体例としては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
前記解離性基含有モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル系モノマーがより好ましく、特にはアクリル酸及びメタクリル酸が好ましい。
Specific examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid.
Specific examples of the unsaturated sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate. Can be mentioned.
Specific examples of the unsaturated phosphoric acid monomer include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2 -Acryloyloxyethyl phosphate and the like.
Among the dissociable group-containing monomers, from the viewpoint of dispersion stability and ejection stability, unsaturated carboxylic acid monomers are preferable, acrylic monomers are more preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are particularly preferable.
自己分散性樹脂の粒子は、自己分散性と処理液を用いて画像形成する際の処理液接触時における凝集速度の観点から、カルボキシル基を有するポリマーを含むことが好ましく、カルボキシル基を有し、酸価が25〜100mgKOH/gであるポリマーを含むことがより好ましい。更に、前記酸価は、自己分散性と処理液が接触したときの凝集速度の観点から、30〜90mgKOH/gであることがより好ましく、35〜65mgKOH/gであることが特に好ましい。特に、酸価は、25mgKOH/g以上であると、自己分散性の安定性が良好になり、100mgKOH/g以下であると凝集性が向上する。 The self-dispersing resin particles preferably contain a polymer having a carboxyl group, from the viewpoint of self-dispersibility and the aggregation rate at the time of contact with the processing liquid when forming an image using the processing liquid, and having a carboxyl group, It is more preferable to include a polymer having an acid value of 25 to 100 mgKOH / g. Furthermore, the acid value is more preferably 30 to 90 mgKOH / g, and particularly preferably 35 to 65 mgKOH / g, from the viewpoints of self-dispersibility and aggregation rate when the treatment liquid comes into contact. In particular, when the acid value is 25 mgKOH / g or more, the stability of self-dispersibility is good, and when it is 100 mgKOH / g or less, the cohesiveness is improved.
前記芳香族基含有モノマーは、芳香族基と重合性基とを含む化合物であれば特に制限はない。前記芳香族基は芳香族炭化水素に由来する基であっても、芳香族複素環に由来する基であってもよい。本発明においては水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、芳香族炭化水素に由来する芳香族基であることが好ましい。
また、前記重合性基は、縮重合性の重合性基であっても、付加重合性の重合性基であってもよい。本発明においては水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、付加重合性の重合性基であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を含む基であることがより好ましい。
The aromatic group-containing monomer is not particularly limited as long as it is a compound containing an aromatic group and a polymerizable group. The aromatic group may be a group derived from an aromatic hydrocarbon or a group derived from an aromatic heterocycle. In the present invention, an aromatic group derived from an aromatic hydrocarbon is preferable from the viewpoint of particle shape stability in an aqueous medium.
Further, the polymerizable group may be a condensation polymerizable polymerizable group or an addition polymerizable polymerizable group. In the present invention, from the viewpoint of particle shape stability in an aqueous medium, an addition polymerizable group is preferable, and a group containing an ethylenically unsaturated bond is more preferable.
本発明における芳香族基含有モノマーは、芳香族炭化水素に由来する芳香族基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましい。芳香族基含有モノマーは、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The aromatic group-containing monomer in the present invention is preferably a monomer having an aromatic group derived from an aromatic hydrocarbon and an ethylenically unsaturated bond. The aromatic group-containing monomer may be used alone or in combination of two or more.
前記芳香族基含有モノマーとしては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー等が挙げられる。中でも、ポリマー鎖の親水性と疎水性のバランスとインク定着性の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びフェニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートが更に好ましい。
なお、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
Examples of the aromatic group-containing monomer include phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and a styrene monomer. Of these, aromatic group-containing (meth) acrylate monomers are preferred from the viewpoint of the balance between the hydrophilicity and hydrophobicity of the polymer chain and the ink fixability, and include phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and phenyl (meth). At least one selected from acrylates is more preferable, and phenoxyethyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate are more preferable.
“(Meth) acrylate” means acrylate or methacrylate.
前記環状脂肪族基含有モノマーは、環状脂肪族炭化水素に由来する環状脂肪族基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましく、環状脂肪族基含有(メタ)アクリレートモノマー(以下、脂環式(メタ)アクリレートということがある)がより好ましい。
脂環式(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリル酸に由来する構造部位と、アルコールに由来する構造部位とを含み、アルコールに由来する構造部位に、無置換又は置換された脂環式炭化水素基(環状脂肪族基)を少なくとも1つ含む構造を有しているものである。尚、前記脂環式炭化水素基は、アルコールに由来する構造部位そのものであっても、連結基を介してアルコールに由来する構造部位に結合していてもよい。
The cycloaliphatic group-containing monomer is preferably a monomer having a cycloaliphatic group derived from a cycloaliphatic hydrocarbon and an ethylenically unsaturated bond, and a cycloaliphatic group-containing (meth) acrylate monomer (hereinafter, An alicyclic (meth) acrylate is sometimes preferred.
The alicyclic (meth) acrylate includes a structural site derived from (meth) acrylic acid and a structural site derived from alcohol, and the structural site derived from alcohol is unsubstituted or substituted. It has a structure containing at least one hydrogen group (cycloaliphatic group). The alicyclic hydrocarbon group may be a structural part derived from alcohol itself or may be bonded to a structural part derived from alcohol via a linking group.
脂環式炭化水素基としては、環状の非芳香族炭化水素基を含むものであれば特に限定はなく、単環式炭化水素基、2環式炭化水素基、3環式以上の多環式炭化水素基が挙げられる。脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基や、シクロアルケニル基、ビシクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、デカヒドロナフタレニル基、ペルヒドロフルオレニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、及びビシクロ[4.3.0]ノナン等を挙げることができる。
前記脂環式炭化水素基は、更に置換基を有してもよい。該置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、水酸基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アルキル又はアリールカルボニル基、及びシアノ基等が挙げられる。また、脂環式炭化水素基は、さらに縮合環を形成していてもよい。本発明における脂環式炭化水素基としては、粘度や溶解性の観点から、脂環式炭化水素基部分の炭素数が5〜20であることが好ましい。
The alicyclic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it contains a cyclic non-aromatic hydrocarbon group, and is a monocyclic hydrocarbon group, a bicyclic hydrocarbon group, a tricyclic or more polycyclic group. A hydrocarbon group is mentioned. Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, a cycloalkenyl group, a bicyclohexyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a dicyclopentanyl group, a dicyclopentenyl group, and an adamantyl group. , Decahydronaphthalenyl group, perhydrofluorenyl group, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl group, and bicyclo [4.3.0] nonane.
The alicyclic hydrocarbon group may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, an alkyl or arylcarbonyl group, and a cyano group. Is mentioned. Further, the alicyclic hydrocarbon group may further form a condensed ring. As an alicyclic hydrocarbon group in this invention, it is preferable that carbon number of an alicyclic hydrocarbon group part is 5-20 from a viscosity or a soluble viewpoint.
脂環式(メタ)アクリレートの具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
単環式(メタ)アクリレートとしては、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル基の炭素数が3〜10のシクロアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
2環式(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3環式(メタ)アクリレートとしては、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
Specific examples of the alicyclic (meth) acrylate are shown below, but the present invention is not limited thereto.
Monocyclic (meth) acrylates include cyclopropyl (meth) acrylate, cyclobutyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) acrylate, cyclooctyl (meth) acrylate, and cyclononyl. Examples thereof include cycloalkyl (meth) acrylates having 3 to 10 carbon atoms in the cycloalkyl group such as (meth) acrylate and cyclodecyl (meth) acrylate.
Examples of the bicyclic (meth) acrylate include isobornyl (meth) acrylate and norbornyl (meth) acrylate.
Examples of the tricyclic (meth) acrylate include adamantyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate.
These can be used alone or in admixture of two or more.
これらのうち、自己分散性樹脂粒子の分散安定性と、定着性、ブロッキング耐性の観点から、2環式(メタ)アクリレート、又は3環式以上の多環式(メタ)アクリレートを少なくとも1種であることが好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。 Among these, from the viewpoints of dispersion stability, fixing property, and blocking resistance of the self-dispersing resin particles, at least one bicyclic (meth) acrylate or a tricyclic or higher polycyclic (meth) acrylate is used. Preferably, it is at least one selected from isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, and dicyclopentanyl (meth) acrylate.
自己分散性樹脂は、(メタ)アクリレートモノマーに由来する構成単位を含むアクリル系樹脂が好ましく、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマー又は脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含むアクリル系樹脂が好ましく、更には、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマー又は脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含み、その含有量が10質量%〜95質量%であることが好ましい。芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマー又は脂環式(メタ)アクリレートの含有量が10質量%〜95質量%であることで、自己乳化又は分散状態の安定性が向上し、更にインク粘度の上昇を抑制することができる。
自己分散状態の安定性、芳香環同士の疎水性相互作用による水性媒体中での粒子形状の安定化、粒子の適度な疎水化による水溶性成分量の低下の観点から、15質量%〜90質量%であることがより好ましく、15質量%〜80質量%であることがより好ましく、25質量%〜70質量%であることが特に好ましい。
The self-dispersing resin is preferably an acrylic resin containing a structural unit derived from a (meth) acrylate monomer, and an acrylic resin containing a structural unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer or alicyclic (meth) acrylate. A resin is preferable, and further, it includes a structural unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer or alicyclic (meth) acrylate, and the content is preferably 10% by mass to 95% by mass. When the content of the aromatic group-containing (meth) acrylate monomer or alicyclic (meth) acrylate is 10% by mass to 95% by mass, self-emulsification or dispersion stability is improved, and ink viscosity is further increased Can be suppressed.
From the viewpoints of stability in a self-dispersing state, stabilization of particle shape in an aqueous medium due to hydrophobic interaction between aromatic rings, and reduction in the amount of water-soluble components due to appropriate hydrophobicity of particles, 15% by mass to 90% by mass. %, More preferably 15% by mass to 80% by mass, and particularly preferably 25% by mass to 70% by mass.
自己分散性樹脂は、例えば、芳香族基含有モノマー又は環状脂肪族基含有モノマー(好ましくは脂環式(メタ)アクリレート)に由来する構成単位と、解離性基含有モノマーに由来する構成単位とを用いて構成することができる。更に、必要に応じて、その他の構成単位を更に含んでもよい。 The self-dispersing resin includes, for example, a structural unit derived from an aromatic group-containing monomer or a cycloaliphatic group-containing monomer (preferably an alicyclic (meth) acrylate) and a structural unit derived from a dissociable group-containing monomer. Can be configured. Furthermore, other structural units may be further included as necessary.
前記その他の構成単位を形成するモノマーとしては、前記芳香族基含有モノマーと解離性基含有モノマーと共重合可能なモノマーであれば特に制限はない。中でも、ポリマー骨格の柔軟性やガラス転移温度(Tg)制御の容易さの観点から、アルキル基含有モノマーであることが好ましい。
前記アルキル基含有モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和モノマー、並びにジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、等の(メタ)アクリルエステル系モノマー;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、Nーヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド、並びにN−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−,イソ)ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−,イソ)ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド等、等の(メタ)アクリルアミド系モノマーが挙げられる。
The monomer that forms the other structural unit is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with the aromatic group-containing monomer and the dissociable group-containing monomer. Among these, an alkyl group-containing monomer is preferable from the viewpoint of flexibility of the polymer skeleton and ease of control of the glass transition temperature (Tg).
Examples of the alkyl group-containing monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (meth) acrylic ester monomers such as ethylenically unsaturated monomers having a hydroxyl group such as t-butyl (meth) acrylate and dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate; N-hydroxymethyl N-hydroxyalkyl (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxybutyl (meth) acrylamide, and N-methoxymethyl (meth) acrylami N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N- (n-, iso) butoxymethyl (meth) acrylamide, N-methoxyethyl (meth) acrylamide, N-ethoxyethyl (meth) acrylamide, N- (n-, iso And (meth) acrylamide monomers such as (meth) acrylamide such as N-alkoxyalkyl (meth) acrylamide such as butoxyethyl (meth) acrylamide.
自己分散性樹脂の粒子を構成する水不溶性ポリマーの分子量としては、重量平均分子量で3000〜20万であることが好ましく、5000〜15万であることがより好ましく、10000〜10万であることが更に好ましい。重量平均分子量を3000以上とすることで水溶性成分量を効果的に抑制することができる。また、重量平均分子量を20万以下とすることで、自己分散安定性を高めることができる。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定される。GPCの詳細については、既述した通りである。
The molecular weight of the water-insoluble polymer constituting the self-dispersing resin particles is preferably 3000 to 200,000, more preferably 5000 to 150,000, and more preferably 10,000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight. Further preferred. By setting the weight average molecular weight to 3000 or more, the amount of water-soluble components can be effectively suppressed. Moreover, self-dispersion stability can be improved by making a weight average molecular weight into 200,000 or less.
The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). The details of GPC are as described above.
自己分散性樹脂の粒子を構成する水不溶性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構造単位(好ましくは、フェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位)あるいは環状脂肪族基含有モノマー(好ましくは脂環式(メタ)アクリレート)を共重合比率として自己分散性樹脂粒子の全質量の15〜80質量%を含むことが好ましい。
また、水不溶性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマー又は脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、あるいはイソボルニル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はアダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はジシクロペンタニル(メタ)アクリレートに由来する構造単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことがより好ましく、更には加えて、酸価が25〜100であって重量平均分子量が3000〜20万であることが好ましく、酸価が30〜90であって重量平均分子量が5000〜15万であることがより好ましい。
The water-insoluble polymer constituting the self-dispersing resin particles is derived from a structural unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer (preferably phenoxyethyl (meth) acrylate) from the viewpoint of controlling the hydrophilicity / hydrophobicity of the polymer. A structural unit and / or a structural unit derived from benzyl (meth) acrylate) or a cyclic aliphatic group-containing monomer (preferably alicyclic (meth) acrylate) as a copolymerization ratio of 15 to 15 to the total mass of the self-dispersing resin particles. It is preferable that 80 mass% is included.
In addition, the water-insoluble polymer has a copolymerization ratio of 15 to 80% by mass of a structural unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer or alicyclic (meth) acrylate, from the viewpoint of controlling the hydrophilicity / hydrophobicity of the polymer. It preferably contains a structural unit derived from a carboxyl group-containing monomer and a structural unit derived from an alkyl group-containing monomer (preferably a structural unit derived from an alkyl ester of (meth) acrylic acid), and phenoxyethyl (meth) Structural unit derived from acrylate and / or structural unit derived from benzyl (meth) acrylate, structural unit derived from isobornyl (meth) acrylate and / or structural unit derived from adamantyl (meth) acrylate and / or dicyclopenta Structural units derived from nyl (meth) acrylate 15-80 mass% as a polymerization ratio, a structural unit derived from a carboxyl group-containing monomer, and a structural unit derived from an alkyl group-containing monomer (preferably derived from an alkyl ester having 1 to 4 carbon atoms of (meth) acrylic acid) A structural unit), an acid value of 25 to 100 and a weight average molecular weight of 3000 to 200,000, and an acid value of 30 to 90 and a weight average. More preferably, the molecular weight is 5000-150,000.
以下、水不溶性樹脂粒子Aを形成する水不溶性樹脂の具体例を挙げる。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。なお、括弧内は、共重合成分の質量比を表す。 Hereinafter, specific examples of the water-insoluble resin forming the water-insoluble resin particles A will be given. However, the present invention is not limited to these. The values in parentheses represent the mass ratio of the copolymer component.
B−01:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(50/45/5)
B−02:フェノキシエチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(30/35/29/6)
B−03:フェノキシエチルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(50/44/6)
B−04:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリル酸共重合体(30/55/10/5)
B−05:ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(35/59/6)
B−06:スチレン/フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(10/50/35/5)
B−07:ベンジルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(55/40/5)
B−08:フェノキシエチルメタクリレート/ベンジルアクリレート/メタクリル酸共重合体(45/47/8)
B−09:スチレン/フェノキシエチルアクリレート/ブチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(5/48/40/7)
B−10:ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/シクロヘキシルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(35/30/30/5)
B−11:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体(12/50/30/8)
B−12:ベンジルアクリレート/イソブチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(93/2/5)
B−13:スチレン/フェノキシエチルメタクリレート/ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体(50/5/20/25)
B−14:スチレン/ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体(62/35/3)
B−15:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/51/4)
B−16:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/49/6)
B−17:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/48/7)
B−18:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/47/8)
B−19:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/45/10)
B−21:メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(20/72/8)、ガラス転移温度:180℃、I/O値:0.44
B−22:メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(40/52/8)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.50
B−23:メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(20/62/10/8)、ガラス転移温度:170℃、I/O値:0.44
B−24:メチルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(20/72/8)、ガラス転移温度:160℃、I/O値:0.47
B−25:メチルメタクリレート/メトキシエチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(46/11/35/8)
B-01: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (50/45/5)
B-02: Phenoxyethyl acrylate / benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (30/35/29/6)
B-03: Phenoxyethyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (50/44/6)
B-04: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / ethyl acrylate / acrylic acid copolymer (30/55/10/5)
B-05: benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (35/59/6)
B-06: Styrene / phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (10/50/35/5)
B-07: benzyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (55/40/5)
B-08: Phenoxyethyl methacrylate / benzyl acrylate / methacrylic acid copolymer (45/47/8)
B-09: Styrene / phenoxyethyl acrylate / butyl methacrylate / acrylic acid copolymer (5/48/40/7)
B-10: benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / cyclohexyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (35/30/30/5)
B-11: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / butyl acrylate / methacrylic acid copolymer (12/50/30/8)
B-12: benzyl acrylate / isobutyl methacrylate / acrylic acid copolymer (93/2/5)
B-13: Styrene / phenoxyethyl methacrylate / butyl acrylate / acrylic acid copolymer (50/5/20/25)
B-14: Styrene / butyl acrylate / acrylic acid copolymer (62/35/3)
B-15: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/51/4)
B-16: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/49/6)
B-17: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/48/7)
B-18: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/47/8)
B-19: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/45/10)
B-21: Methyl methacrylate / isobornyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (20/72/8), glass transition temperature: 180 ° C., I / O value: 0.44
B-22: Methyl methacrylate / isobornyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (40/52/8), glass transition temperature: 160 ° C., I / O value: 0.50
B-23: Methyl methacrylate / isobornyl methacrylate / dicyclopentanyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (20/62/10/8), glass transition temperature: 170 ° C., I / O value: 0.44
B-24: Methyl methacrylate / dicyclopentanyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (20/72/8), glass transition temperature: 160 ° C., I / O value: 0.47
B-25: Methyl methacrylate / methoxyethyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (46/11/35/8)
この水不溶性樹脂は、凝集速度の観点から、有機溶媒中で合成されたポリマーを含み、該ポリマーはカルボキシル基を有し、該ポリマー(好ましくは酸価が25〜100であり、より好ましくは酸価が30〜90であり、更に好ましくは酸価が35〜65である)のカルボキシル基の一部又は全部は中和され、水を連続相とするポリマー分散物(分散体)として調製されたものであることが好ましい。すなわち、水不溶性樹脂粒子の製造は、有機溶媒中でポリマーを合成する工程と、前記ポリマーのカルボキシル基の少なくとも一部が中和された水性分散物とする分散工程とを設けて行なうことが好ましい。
前記分散工程は、次の工程(1)及び工程(2)を含むことが好ましい。
・工程(1):ポリマー(水不溶性ポリマー)、有機溶媒、中和剤、及び水性媒体を含有する混合物を、攪拌する工程
・工程(2):前記混合物から前記有機溶媒を除去する工程
This water-insoluble resin contains a polymer synthesized in an organic solvent from the viewpoint of aggregation rate, the polymer has a carboxyl group, and the polymer (preferably has an acid value of 25 to 100, more preferably an acid value). Part or all of the carboxyl groups having a valence of 30 to 90, more preferably an acid value of 35 to 65) was neutralized and prepared as a polymer dispersion (dispersion) having water as a continuous phase. It is preferable. That is, the production of water-insoluble resin particles is preferably carried out by providing a step of synthesizing a polymer in an organic solvent and a dispersion step of preparing an aqueous dispersion in which at least a part of the carboxyl groups of the polymer is neutralized. .
The dispersion step preferably includes the following step (1) and step (2).
-Step (1): Step of stirring a mixture containing a polymer (water-insoluble polymer), an organic solvent, a neutralizing agent, and an aqueous medium-Step (2): Step of removing the organic solvent from the mixture
前記工程(1)は、まずポリマー(水不溶性ポリマー)を有機溶媒に溶解させ、次に中和剤と水性媒体を徐々に加えて混合、攪拌して分散体を得る処理であることが好ましい。このように、有機溶媒中に溶解した水不溶性ポリマー溶液中に中和剤と水性媒体を添加することで、強いせん断力を必要とせずに、より保存安定性の高い粒径の自己分散性樹脂粒子を得ることができる。混合物の攪拌方法に特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー等の分散機を用いることができる。 The step (1) is preferably a treatment in which a polymer (water-insoluble polymer) is first dissolved in an organic solvent, then a neutralizing agent and an aqueous medium are gradually added, mixed and stirred to obtain a dispersion. Thus, by adding a neutralizing agent and an aqueous medium to a water-insoluble polymer solution dissolved in an organic solvent, a self-dispersing resin having a particle size with higher storage stability without requiring a strong shearing force. Particles can be obtained. There is no restriction | limiting in particular in the stirring method of a mixture, Dispersing machines, such as a generally used mixing stirring apparatus and an ultrasonic disperser, a high-pressure homogenizer, can be used as needed.
有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒及びエーテル系溶媒が好ましく挙げられる。アルコール系溶媒としては、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、エタノール等が挙げられる。ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの溶媒の中では、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒とイソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒が好ましい。また、油系から水系への転相時への極性変化を穏和にする目的で、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンを併用することも好ましい。該溶剤を併用することで、凝集沈降や粒子同士の融着が無く、分散安定性の高い微粒径の自己分散性樹脂粒子を得ることができる。 Preferred examples of the organic solvent include alcohol solvents, ketone solvents, and ether solvents. Examples of the alcohol solvent include isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, ethanol and the like. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of ether solvents include dibutyl ether and dioxane. Among these solvents, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and alcohol solvents such as isopropyl alcohol are preferable. It is also preferable to use isopropyl alcohol and methyl ethyl ketone in combination for the purpose of moderating the polarity change during the phase inversion from oil to water. By using the solvent in combination, it is possible to obtain self-dispersing resin particles having a fine particle size with high dispersion stability without aggregation and sedimentation and fusion between particles.
中和剤は、解離性基の一部又は全部が中和され、ポリマーが水中で安定した乳化又は分散状態を形成するために用いられる。水不溶性樹脂粒子が解離性基としてアニオン性の解離基(例えばカルボキシル基)を有する場合、用いられる中和剤としては有機アミン化合物、アンモニア、アルカリ金属の水酸化物等の塩基性化合物が挙げられる。有機アミン化合物の例としては、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、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、N,N−ジメチル−エタノールアミン、N,N−ジエチル−エタノールアミン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアニン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。中でも、本発明の自己分散性樹脂粒子の水中への分散安定化の観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、トリエタノールアミンが好ましい。 The neutralizing agent is used so that a part or all of the dissociable groups are neutralized and the polymer forms a stable emulsified or dispersed state in water. When the water-insoluble resin particles have an anionic dissociative group (for example, a carboxyl group) as a dissociable group, examples of the neutralizing agent used include basic compounds such as organic amine compounds, ammonia, and alkali metal hydroxides. . Examples of organic amine compounds include monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monopropylamine, dipropylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-dimethyl-ethanolamine, N, N-diethyl-ethanolamine, 2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolanine, monoisopropanolamine, di Examples include isopropanolamine and triisopropanolamine. Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Among these, sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethylamine, and triethanolamine are preferable from the viewpoint of stabilizing the dispersion of the self-dispersing resin particles of the present invention in water.
これら塩基性化合物は、解離性基100モル%に対して、5〜120モル%使用することが好ましく、10〜110モル%であることがより好ましく、15〜100モル%であることが更に好ましい。15モル%以上とすることで、水中での粒子の分散を安定化する効果が発現し、100モル%以下とすることで、水溶性成分を低下させる効果がある。 These basic compounds are preferably used in an amount of 5 to 120 mol%, more preferably 10 to 110 mol%, still more preferably 15 to 100 mol%, based on 100 mol% of the dissociable group. . By setting it as 15 mol% or more, the effect which stabilizes dispersion | distribution of the particle | grains in water expresses, and there exists an effect which reduces a water-soluble component by setting it as 100 mol% or less.
前記工程(2)においては、前記工程(1)で得られた分散体から、減圧蒸留等の常法により有機溶剤を留去して水系へと転相することで自己分散性樹脂粒子の水性分散物を得ることができる。得られた水性分散物中の有機溶媒は実質的に除去されており、有機溶媒の量は、好ましくは0.2質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下である。 In the step (2), the aqueous dispersion of the self-dispersing resin particles is obtained by distilling off the organic solvent from the dispersion obtained in the step (1) by a conventional method such as distillation under reduced pressure and phase-inversion into an aqueous system. A dispersion can be obtained. The organic solvent in the obtained aqueous dispersion has been substantially removed, and the amount of the organic solvent is preferably 0.2% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less.
自己分散性樹脂の粒子の平均粒子径は、体積平均粒子径で10nm〜400nmの範囲が好ましく、10〜200nmの範囲がより好ましく、10〜100nmの範囲が更に好ましい。体積平均粒子径は、10nm以上であると製造適性が向上し、1μm以下であると保存安定性が向上する。
また、自己分散性樹脂の粒子の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布を持つもの又は単分散の粒径分布を持つもののいずれでもよい。また、水不溶性粒子を2種以上混合して使用してもよい。
なお、自己分散性樹脂の粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
The average particle size of the self-dispersing resin particles is preferably 10 nm to 400 nm, more preferably 10 to 200 nm, and still more preferably 10 to 100 nm in terms of volume average particle size. When the volume average particle size is 10 nm or more, the production suitability is improved, and when it is 1 μm or less, the storage stability is improved.
Further, the particle size distribution of the self-dispersing resin particles is not particularly limited, and may be either a wide particle size distribution or a monodispersed particle size distribution. Further, two or more water-insoluble particles may be mixed and used.
The average particle size and particle size distribution of the self-dispersing resin particles are measured by the dynamic light scattering method using Nanotrac particle size distribution analyzer UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Is required.
樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、インク組成物の保存安定性の観点から、30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上が更に好ましい。 The glass transition temperature (Tg) of the resin particles is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and still more preferably 50 ° C. or higher, from the viewpoint of the storage stability of the ink composition.
樹脂粒子のインク組成物中における含有量としては、インク組成物の全質量に対して、0.5〜10質量%が好ましく、1〜9質量%がより好ましく、3〜9質量%がさらに好ましい。水不溶性樹脂の粒子の含有量は、0.5質量%以上であると、画像の耐擦過性が向上し、10質量%以下であると、長期における吐出安定性の点で有利である。 The content of the resin particles in the ink composition is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 9% by mass, and further preferably 3 to 9% by mass with respect to the total mass of the ink composition. . When the content of the water-insoluble resin particles is 0.5% by mass or more, the scratch resistance of the image is improved, and when the content is 10% by mass or less, it is advantageous in terms of long-term ejection stability.
(ワックス粒子)
本発明におけるインク組成物は、ワックス粒子の少なくとも一種を含有する。ワックスを含有することにより、耐擦過性をより向上させることができる。
(Wax particles)
The ink composition in the present invention contains at least one wax particle. By containing the wax, the scratch resistance can be further improved.
ワックス粒子としては、例えば、カルナバワックス、キャンデリワックス、みつろう、ライスワックス、ラノリン等の植物系、動物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス、カーボンワックス、ヘキストワックス、ポリオレフィンワックス、ステアリン酸アミド等の合成ワックス、α−オレフィン・無水マレイン酸共重合体、等の天然ワックス又は合成ワックスの粒子あるいはこれらの混合粒子等が挙げられる。 As wax particles, for example, plant waxes such as carnauba wax, candeli wax, beeswax, rice wax, lanolin, petroleum waxes such as animal wax, paraffin wax, microcrystalline wax, polyethylene wax, oxidized polyethylene wax, petrolatum, Particles of natural wax or synthetic wax such as montan wax, mineral wax such as ozokerite, synthetic wax such as carbon wax, Hoechst wax, polyolefin wax, stearamide, α-olefin / maleic anhydride copolymer, etc. A mixed particle etc. are mentioned.
ワックスは、分散物の形で添加されることが好ましく、例えば、エマルジョンなどの分散物としてインク組成物中に含有することができる。分散物とする場合の溶媒としては水が好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば通常用いられている有機溶媒を適宜選択して分散時に使用することができる。有機溶媒については、特開2006−91780号公報の段落番号[0027]の記載を参照することができる。
ワックス粒子は、一種単独であるいは複数種を混合して用いることができる。
The wax is preferably added in the form of a dispersion. For example, the wax can be contained in the ink composition as a dispersion such as an emulsion. As a solvent in the case of a dispersion, water is preferable, but it is not limited thereto. For example, a commonly used organic solvent can be appropriately selected and used during dispersion. Regarding the organic solvent, reference can be made to the description of paragraph number [0027] of JP-A-2006-91780.
Wax particles can be used singly or as a mixture of plural kinds.
ワックス粒子は上市されている市販品を用いてもよい。市販品の例として、ノプコートPEM17(サンノプコ(株)製)、ケミパールW4005(三井化学(株)製)、AQUACER515、AQUACER593(いずれもビックケミー・ジャパン(株)製)、セロゾール524(中京油脂(株)製)等が挙げられる。 As the wax particles, commercially available products may be used. Examples of commercially available products include Nopcoat PEM17 (manufactured by Sannopco), Chemipearl W4005 (manufactured by Mitsui Chemicals), AQUACER 515, AQUACER 593 (all manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.), Cerosol 524 (Chukyo Yushi Co., Ltd.) Manufactured) and the like.
上記のうち、好ましいワックスとしては、カルナバワックス、ポリオレフィンワックスが好ましく、インクの経時安定性の点で、特に好ましくはカルナバワックスである。 Of the above, preferred waxes are carnauba wax and polyolefin wax, and carnauba wax is particularly preferred from the viewpoint of ink stability over time.
樹脂粒子とワックス粒子との含有比率としては、樹脂粒子:ワックス粒子=1:1〜5:1の範囲(固形分比)であることが好ましい。含有比率がこの範囲内であると、画像の耐擦性に優れる。 The content ratio of the resin particles to the wax particles is preferably in the range of resin particles: wax particles = 1: 1 to 5: 1 (solid content ratio). When the content ratio is within this range, the image has excellent abrasion resistance.
(1,2−アルキレンジオール)
本発明におけるインク組成物は、1,2−アルキレンジオールの少なくとも一種を含有する。1,2−アルキルジオールは、後述のアセチレングリコール系界面活性剤と共に含有されることで、記録媒体に対するインク組成物の濡れ性を相乗的に向上させる作用を示し、インクの濃淡ムラや滲みがより高められる。
(1,2-alkylenediol)
The ink composition in the invention contains at least one 1,2-alkylenediol. 1,2-Alkyldiol is contained together with an acetylene glycol-based surfactant described later, and has the effect of synergistically improving the wettability of the ink composition with respect to the recording medium. Enhanced.
1,2−アルキルジオールとしては、例えば、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオールなど、炭素数が4〜8の1,2−アルキルジオールが挙げられる。中でも、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオールなど、炭素数6〜8の1,2−アルキルジオールが好ましい。炭素数が4以上であることで、記録媒体に対する濡れ性がより良好になり、画像中の濃淡ムラや滲みの発生がより抑えられる。また、炭素数が8以下であることで、水溶性が保たれ、インクの保存安定性を損なうことなく必要量を添加できる。 Examples of the 1,2-alkyldiol include 1,2-alkyldiols having 4 to 8 carbon atoms such as butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, and octanediol. Among these, 1,2-alkyldiols having 6 to 8 carbon atoms such as 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, 1,2-octanediol are preferable. When the number of carbon atoms is 4 or more, the wettability with respect to the recording medium is improved, and the occurrence of uneven density and blurring in the image is further suppressed. Further, when the number of carbon atoms is 8 or less, water solubility is maintained, and a necessary amount can be added without impairing the storage stability of the ink.
1,2−アルキルジオールのインク組成物中における含有量は、インク組成物の全質量に対して、1〜8質量%が好ましく、1.5〜5.0質量%がより好ましい。1,2−アルキルジオールの含有量が1質量%以上であると、記録媒体に対するインク組成物の濡れ性が良好であり、濃淡ムラや滲みの発生の少ない画像が得られる。また、1,2−アルキルジオール類の含有量が8質量%以下であると、乾燥後の残存が生じ難く、乾燥性の確保に有利である。また、臭気を抑える点でも有利である。 The content of the 1,2-alkyldiol in the ink composition is preferably 1 to 8% by mass and more preferably 1.5 to 5.0% by mass with respect to the total mass of the ink composition. When the content of 1,2-alkyldiol is 1% by mass or more, the wettability of the ink composition with respect to the recording medium is good, and an image with little occurrence of density unevenness and bleeding is obtained. Further, when the content of 1,2-alkyldiols is 8% by mass or less, it is difficult for the residue to remain after drying, which is advantageous for ensuring the drying property. Moreover, it is advantageous also in terms of suppressing odor.
(多価アルコール)
本発明におけるインク組成物は、多価アルコールの少なくとも一種を含有する。多価アルコールは、吐出ヘッドのノズル部でのインクの乾燥固化を抑制し、インクの目詰まり、吐出方向曲がりや吐出不良等を防止する。
(Polyhydric alcohol)
The ink composition in the present invention contains at least one polyhydric alcohol. The polyhydric alcohol suppresses drying and solidification of ink at the nozzle portion of the ejection head, and prevents clogging of the ink, bending in the ejection direction, ejection failure, and the like.
本発明においては、乾燥時に水分とともに蒸発除去が容易である点で、蒸気圧の高い多価アルコールが好ましい。
多価アルコールの例としては、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、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等が挙げられる。中でも、蒸気圧が高く打滴後の乾燥性を損なわない点で、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、トリメチロールプロパン、グリセリンが好ましい。
In the present invention, a polyhydric alcohol having a high vapor pressure is preferable in that it can be easily removed by evaporation together with moisture during drying.
Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin and the like. Among these, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, trimethylolpropane, and glycerin are preferable because they have a high vapor pressure and do not impair the drying property after droplet ejection.
多価アルコールのインク組成物中における含有量は、インク組成物の全質量に対して、2〜20質量%が好ましく、10〜19質量%がより好ましい。多価アルコールの含有量は、2質量%以上であると、インクの乾燥固化を抑制し、インクの目詰まり、吐出方向曲がりや吐出不良等を防ぐことができ、また20質量%以下であると、乾燥後において多価アルコールの残存が生じ難く、乾燥性の確保に有利である。また、臭気を抑える点でも有利である。 The content of the polyhydric alcohol in the ink composition is preferably 2 to 20% by mass and more preferably 10 to 19% by mass with respect to the total mass of the ink composition. When the content of the polyhydric alcohol is 2% by mass or more, drying and solidification of the ink can be suppressed, ink clogging, ejection direction bending, ejection failure, and the like can be prevented, and the content is 20% by mass or less. The polyhydric alcohol hardly remains after drying, which is advantageous for ensuring the drying property. Moreover, it is advantageous also in terms of suppressing odor.
(ピロリドン誘導体)
本発明におけるインク組成物は、ピロリドン誘導体の少なくとも一種を含有する。ピロリドン誘導体は、インク乾燥時に樹脂粒子による皮膜形成を促進し、記録媒体上でのインクの固化、定着を促進する機能を有する。例えばインクの吐出と吐出休止とが繰り返される使用形態において、インクの吐出曲がり及び不吐出が抑制され、インク吐出性、ひいては所期の高精細画像の形成性が安定化する。
(Pyrrolidone derivative)
The ink composition in the invention contains at least one pyrrolidone derivative. The pyrrolidone derivative has a function of accelerating the formation of a film with resin particles when the ink is dried, and promoting the solidification and fixing of the ink on the recording medium. For example, in a usage pattern in which ink ejection and ejection pause are repeated, ink ejection bends and non-ejections are suppressed, and ink ejection properties, and thus the desired high-definition image formability, are stabilized.
ピロリドン誘導体としては、例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、5−メチル−2−ピロリドン、ポリビニルピロリドン、等が挙げられる。中でも特に、インク組成物の保存性確保、樹脂粒子による皮膜形成促進、及び臭気低減の観点から、2−ピロリドン、ポリビニルピロリドンが好ましい。 Examples of pyrrolidone derivatives include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-butyl-2-pyrrolidone, and 5-methyl. -2-pyrrolidone, polyvinylpyrrolidone, and the like. Among these, 2-pyrrolidone and polyvinyl pyrrolidone are preferable from the viewpoints of ensuring the storage stability of the ink composition, promoting film formation by the resin particles, and reducing odor.
ピロリドン誘導体のインク組成物中における含有量は、インク組成物の全質量に対して、1〜8質量%が好ましく、2〜4質量%がより好ましい。ピロリドン誘導体の含有量が1質量%以上であると、インク組成物中の樹脂粒子による皮膜形成性に優れ、インクの固化、定着が良化する。また、ピロリドン誘導体の含有量が8質量%以下であると、乾燥後においてピロリドン誘導体の残存が生じ難く、乾燥性の確保に有利である。また、臭気を抑える点でも有利である。 The content of the pyrrolidone derivative in the ink composition is preferably 1 to 8% by mass and more preferably 2 to 4% by mass with respect to the total mass of the ink composition. When the content of the pyrrolidone derivative is 1% by mass or more, the film formation by the resin particles in the ink composition is excellent, and the solidification and fixing of the ink are improved. Further, when the content of the pyrrolidone derivative is 8% by mass or less, the pyrrolidone derivative does not easily remain after drying, which is advantageous for ensuring the drying property. Moreover, it is advantageous also in terms of suppressing odor.
ピロリドン誘導体と前記1,2−アルキルジオールとの合計量としては、インク組成物の全質量に対して、10質量%以下であることが好ましい。該合計量が10質量%以下であることで、乾燥後においてピロリドン誘導体と1,2−アルキルジオールの残存が生じ難く、乾燥性の確保に有利である。また、臭気を抑える点でも有利である。 The total amount of the pyrrolidone derivative and the 1,2-alkyldiol is preferably 10% by mass or less with respect to the total mass of the ink composition. When the total amount is 10% by mass or less, the pyrrolidone derivative and the 1,2-alkyldiol hardly remain after drying, which is advantageous for ensuring the drying property. Moreover, it is advantageous also in terms of suppressing odor.
(アセチレングリコール系界面活性剤)
本発明におけるインク組成物は、アセチレングリコール系界面活性剤の少なくとも一種を含有する。アセチレングリコール系界面活性剤は、他の界面活性剤に比べ、表面張力及びインクと接触するプリンタ部材(ヘッドノズルなど)との間の界面張力を適正に保ちやすく、起泡しにくい。そのため、インク組成物を吐出する際の吐出安定性が高められる。また、アセチレングリコール系界面活性剤を含有することで、記録媒体に対する濡れ性や浸透性が良好になり、インクの濃淡ムラやインク滲みが抑えられ、精細な画像形成に有利である。
(Acetylene glycol surfactant)
The ink composition in the present invention contains at least one acetylene glycol surfactant. The acetylene glycol-based surfactant is easy to keep the surface tension and the interfacial tension between the printer member (head nozzle and the like) in contact with the ink and foam less easily than other surfactants. Therefore, the ejection stability when ejecting the ink composition is improved. In addition, the inclusion of an acetylene glycol surfactant improves the wettability and penetrability of the recording medium, suppresses unevenness of ink density and ink bleeding, and is advantageous for fine image formation.
アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、サーフィノール104、同104E、同104H、同104A、同104BC、同104DPM、同104PA、同104PG−50、同104S、同420、同440、同465、同485、同SE、同SE−F、同504、同61、同DF37、同CT111、同CT121、同CT131、同CT136、同TG、同GA(以上、いずれもAir Products and Chemicals. Inc.社製)、オルフィンB、同Y、同P、同A、同STG、同SPC、同E1004、同E1010、同PD−001、同PD−002W、同PD−003、同PD−004、同EXP.4001、同EXP.4036、同EXP.4051、同AF−103、同AF−104、同AK−02、同SK−14、同AE−3(以上、いずれも日信化学工業(株)製)、アセチレノールE00、同E00P、同E40、同E100(以上、いずれも川研ファインケミカル(株)製)等が挙げられる。 Examples of the acetylene glycol surfactant include Surfynol 104, 104E, 104H, 104A, 104BC, 104DPM, 104PA, 104PG-50, 104S, 420, 440, 465, 485, SE, SE-F, 504, 61, DF37, CT111, CT121, CT131, CT136, TG, GA (all of which are Air Products and Chemicals. Inc. Orphine B, Y, P, A, STG, SPC, E1004, E1010, PD-001, PD-002W, PD-003, PD-004, EXP. 4001, the same EXP. 4036, EXP. 4051, AF-103, AF-104, AK-02, SK-14, AE-3 (all of which are manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), acetylenol E00, E00P, E40, E100 (all of which are manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) and the like.
アセチレン系界面活性剤のインク組成物中における含有量は、インク組成物の全質量に対して、0.1〜1.5質量%が好ましく、0.5〜1.0質量%がより好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤の含有量が0.1質量%以上であると、記録媒体上でインクが均一に濡れ広がり易く、インクの濃淡ムラや滲みを抑えて均質な画像が得られる。また、アセチレングリコール系界面活性剤の含有量が1.5質量%以下であると、インク組成物の保存安定性、吐出安定性に優れる。 The content of the acetylene surfactant in the ink composition is preferably from 0.1 to 1.5% by mass, more preferably from 0.5 to 1.0% by mass, based on the total mass of the ink composition. When the content of the acetylene glycol surfactant is 0.1% by mass or more, the ink tends to spread uniformly on the recording medium, and a uniform image can be obtained while suppressing unevenness in density and bleeding of the ink. Further, when the content of the acetylene glycol surfactant is 1.5% by mass or less, the ink composition is excellent in storage stability and ejection stability.
(水)
本発明におけるインク組成物は、水を含有するものであるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の量は、安定性及び吐出信頼性確保の点から、インク組成物の全質量に対して、好ましくは10質量%以上99質量%以下であり、より好ましくは30質量%以上80質量%以下であり、更に好ましくは、50質量%以上70質量%以下である。
(water)
The ink composition in the present invention contains water, but the amount of water is not particularly limited. Among them, the amount of water is preferably 10% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 80% by mass with respect to the total mass of the ink composition from the viewpoint of ensuring stability and ejection reliability. % Or less, and more preferably 50% by mass or more and 70% by mass or less.
水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、顔料分散液及びこれを用いたインク組成物を長期保存する場合に、カビやバクテリアの発生が防止される点で好適である。 The water is preferably water from which ionic impurities such as pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water or ultrapure water are removed as much as possible. Further, when water sterilized by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide is used, it is preferable in terms of preventing generation of mold and bacteria when the pigment dispersion and the ink composition using the same are stored for a long period of time. .
(その他成分)
本発明におけるインク組成物は、上記した成分のほか、更に他の成分として、必要に応じて、浸透溶剤、保湿剤、防腐剤・防黴剤、pH調整剤、キレート化剤等の添加剤を含有することができる。これら添加剤の詳細については、特開2010−90266号公報の[0067]〜[0076]の記載を参照することができる。
(Other ingredients)
In addition to the above-described components, the ink composition in the present invention includes additives such as a penetrating solvent, a humectant, an antiseptic / antifungal agent, a pH adjuster, and a chelating agent as necessary. Can be contained. For details of these additives, reference can be made to the descriptions of [0067] to [0076] of JP 2010-90266 A.
(記録媒体)
本発明の画像形成方法に用いられる記録媒体は、特に制限されるものではないが、インク組成物に対して非吸収性ないし低吸収性の記録媒体を用いた場合に、本発明の効果がより奏される。
(recoding media)
The recording medium used in the image forming method of the present invention is not particularly limited, but the effect of the present invention is more effective when a non-absorbing or low-absorbing recording medium is used for the ink composition. Played.
本発明において好ましい記録媒体としては、塗工層を有し、面積が1250cm2以上の記録媒体である。塗工層を有する記録媒体は、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる塗工紙である。塗工紙は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙や中性紙等の表面にコート材を塗布してコート層を設けたものである。
なお、面積が1250cm2以上であることは、画像形成時に付与されるインクの付与量が比較的多い場合を示すものであり、1250cm2以上の場合に乾燥が不充分になり易く、耐擦性の向上及び画像欠陥の発生防止効果が大きい。
A preferable recording medium in the present invention is a recording medium having a coating layer and an area of 1250 cm 2 or more. The recording medium having a coating layer is so-called coated paper used for general offset printing and the like. The coated paper is obtained by applying a coating material to the surface of high-quality paper, neutral paper, or the like that is mainly surface-treated with cellulose as a main component and is not surface-treated.
Note that the area is 1250 cm 2 or more, which shows a case applied amount of ink applied during the image formation is relatively large, it tends to become insufficient drying in the case of 1250 cm 2 or more, the abrasion resistance And the effect of preventing the occurrence of image defects is great.
記録媒体は、塗工層が両面で12g/m2以上であるものが好ましく、より好ましくは18g/m2以上である。塗工層が両面で12g/m2以上であるものは、一般のオフセット印刷などに用いられる塗工紙である。塗工層が前記範囲内であると、インクの吸収量が多く、本発明において奏される効果が大きい。
また、記録媒体の坪量は、70〜350g/m2が好ましく、より好ましくは70〜200g/m2である。一般のオフセット印刷などに用いられる塗工紙は、坪量がこの範囲に含まれる。坪量が前記範囲内である場合は、インクの吸収量が多く、本発明において奏される効果が大きい。
The recording medium preferably has a coating layer of 12 g / m 2 or more on both sides, more preferably 18 g / m 2 or more. The coated layer having a coating layer of 12 g / m 2 or more on both sides is a coated paper used for general offset printing. When the coating layer is within the above range, the ink absorption amount is large, and the effect exhibited in the present invention is large.
The basis weight of the recording medium is preferably 70 to 350 g / m 2 , more preferably 70 to 200 g / m 2 . The coated paper used for general offset printing has a basis weight within this range. When the basis weight is within the above range, the ink absorption amount is large, and the effect exhibited in the present invention is large.
塗工紙は、従来の通常の水性インクジェットによる画像形成においては、インク吸収が遅く、高速に、更には両面に画像形成する場合において、インクの吸収、乾燥が追いつかず、画像形成後に順次、複数枚を重ねて集積される画像形成システムでは、記録媒体間で擦れや引っ掻きなどが原因で傷や剥れ等の画像欠陥が生じやすくなるところ、本発明の画像形成方法においては、優れた耐擦性が得られ、画像欠陥の少ない高品位の画像の形成が可能になる。 In the case of conventional paper-based image formation by water-based inkjet, the coated paper has a slow ink absorption, and in the case of forming an image on both sides at a high speed, the absorption and drying of the ink cannot catch up. In an image forming system in which sheets are stacked and stacked, image defects such as scratches and peeling easily occur due to rubbing or scratching between recording media. In the image forming method of the present invention, excellent abrasion resistance is obtained. And a high quality image with few image defects can be formed.
上記の中でも、特に原紙とカオリン及び/又は重炭酸カルシウムを含むコート層とを有する塗工紙が好ましい。より具体的には、前記塗工紙としてアート紙、コート紙、軽量コート紙、又は微塗工紙がより好ましい。 Among the above, coated paper having a base paper and a coat layer containing kaolin and / or calcium bicarbonate is particularly preferable. More specifically, the coated paper is more preferably art paper, coated paper, lightweight coated paper, or fine coated paper.
塗工紙は、一般に上市されているものを入手して使用できる。例えば、一般印刷用塗工紙を用いることができ、具体的には、王子製紙(株)製の「OKエバーライトコート」及び日本製紙(株)製の「オーロラS」等の微塗工紙、王子製紙(株)製の「OKコートL」及び日本製紙(株)製の「オーロラL」等の軽量コート紙(A3)、王子製紙(株)製の「OKトップコート+」、日本製紙(株)製の「オーロラコート」、「ユーライト」等のコート紙(A2、B2)、及び三菱製紙社製の「特菱アート」等のアート紙(A1)、王子製紙(株)製の「OK金藤+」及び三菱製紙(株)製の「特菱アート」等のアート紙(A1)などを挙げることができる。 The coated paper can be obtained and used on the market. For example, coated paper for general printing can be used. Specifically, fine coated paper such as “OK Everlight Coat” manufactured by Oji Paper Co., Ltd. and “Aurora S” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. Lightweight coated paper (A3) such as “OK Coat L” manufactured by Oji Paper Co., Ltd. and “Aurora L” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. “OK Top Coat +” manufactured by Oji Paper Co., Ltd., Nippon Paper Industries Co., Ltd. Coated paper (A2, B2) such as “Aurora Coat” and “Ulite” manufactured by Co., Ltd., Art paper (A1) such as “Tokuhishi Art” manufactured by Mitsubishi Paper Industries, and Oji Paper Co., Ltd. Art paper (A1) such as “OK Kanfuji +” and “Tokuhishi Art” manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd. can be mentioned.
中でも、色材移動の抑制効果が大きく、従来以上に色濃度及び色相の良好な高品位な画像を得る観点からは、水の吸収係数Kaが0.05〜0.5でmL/m2・ms1/2の記録媒体が好ましく、より好ましくは0.1〜0.4mL/m2・ms1/2の記録媒体であり、更に好ましくは0.2〜0.3mL/m2・ms1/2の記録媒体である。 Among them, from the viewpoint of obtaining a high-quality image having a large color material movement suppression effect and better color density and hue than conventional, the water absorption coefficient Ka is 0.05 to 0.5 and mL / m 2. A recording medium of ms 1/2 is preferable, a recording medium of 0.1 to 0.4 mL / m 2 · ms 1/2 is more preferable, and a recording medium of 0.2 to 0.3 mL / m 2 · ms 1 is more preferable. / 2 recording medium.
水の吸収係数Kaは、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No51:2000(発行:紙パルプ技術協会)に記載されているものと同義であり、具体的には、吸収係数Kaは、自動走査吸液計KM500Win(熊谷理機(株)製)を用いて接触時間100msと接触時間900msにおける水の転移量の差から算出されるものである。 The water absorption coefficient Ka is synonymous with that described in JAPAN TAPPI paper pulp test method No. 51: 2000 (issued by Japan Paper Pulp Technology Association). Specifically, the absorption coefficient Ka is an automatic scanning absorption meter. It is calculated from the difference in the amount of water transferred between the contact time of 100 ms and the contact time of 900 ms using KM500Win (manufactured by Kumagai Riki Co., Ltd.).
−乾燥工程−
本発明における乾燥工程は、前記インク付与工程でインクが付与された記録媒体を乾燥させる。記録媒体上に付着されたインク組成物中に含有される液媒体、具体的には水、ピロリドン誘導体、1,2−アルキルジオール、及び多価アルコールが蒸発、飛散し、着色された樹脂皮膜が形成される。これにより、記録媒体上、ひいてはインク組成物に対して非吸収性ないし低吸収性の記録媒体上に、傷や剥れ等の画像欠陥の少ない高画質な画像を高速に形成することができる。
-Drying process-
In the drying process of the present invention, the recording medium to which ink has been applied in the ink application process is dried. The liquid medium contained in the ink composition attached on the recording medium, specifically, water, pyrrolidone derivative, 1,2-alkyldiol, and polyhydric alcohol are evaporated and scattered to form a colored resin film. It is formed. As a result, a high-quality image with few image defects such as scratches and peeling can be formed at high speed on the recording medium and on the recording medium that is non-absorbing or low-absorbing with respect to the ink composition.
加熱乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段により行なえる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面と反対側からヒータ等で熱を与える方法や、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられる。加熱方法としては、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。 Heating and drying can be performed by known heating means such as a heater, air blowing means using air blowing such as a dryer, or a combination of these. As the heating method, for example, a method of applying heat with a heater or the like from the side opposite to the treatment liquid application surface of the recording medium, a method of applying warm air or hot air to the treatment liquid application surface of the recording medium, or an infrared heater was used. The heating method etc. are mentioned. As a heating method, you may heat combining these two or more.
加熱乾燥時の温度としては、特に制限はなく、乾燥可能な温度領域を選択すればよい。例えば、送風により記録媒体の温度が45〜70℃になるように加熱する、あるいは45〜70℃の乾燥ドラムに接触させて記録媒体の温度が45〜70℃になるように乾燥させる形態でもよい。また、これらを併用して乾燥させてもよい。 There is no restriction | limiting in particular as temperature at the time of heat drying, What is necessary is just to select the temperature range which can be dried. For example, the recording medium may be heated so that the temperature of the recording medium is 45 to 70 ° C. by air blowing, or may be dried so that the temperature of the recording medium is 45 to 70 ° C. by contacting with a drying drum of 45 to 70 ° C. . These may be used in combination and dried.
〜冷却工程〜
本発明の画像形成方法では、前記乾燥工程で一旦加熱して乾燥させた後、集積前にあらかじめ記録媒体を冷却する冷却工程を設けてもよい。冷却工程では、乾燥後の記録媒体の温度を35℃以下に冷却することが好ましい。
~ Cooling process ~
In the image forming method of the present invention, a cooling step may be provided in which the recording medium is preliminarily cooled after being once heated and dried in the drying step. In the cooling step, it is preferable to cool the temperature of the recording medium after drying to 35 ° C. or lower.
記録媒体の温度は、乾燥後に冷却処理が施されて集積された時点(集積直後)での温度として測定される値[℃]である。集積段階で好ましくは35℃以下の温度域まで冷却されることにより、集積状態にした際の耐擦性を向上させることができる。この記録媒体の温度は、集積された時点(集積直後)において、所望とする記録媒体間に配置された紙間温湿度計(HYGROPALM、ロトロニック社製)により測定される。 The temperature of the recording medium is a value [° C.] measured as the temperature at the time when the recording medium is collected after being cooled and dried (immediately after the accumulation). By cooling to a temperature range of preferably 35 ° C. or less in the accumulation stage, it is possible to improve the abrasion resistance when the accumulation state is achieved. The temperature of the recording medium is measured at the time of accumulation (immediately after the accumulation) by an inter-sheet temperature / humidity meter (HYGROPALM, manufactured by Rotronic) arranged between the desired recording media.
冷却後の温度は、35℃以下が好ましく、傷や剥れの防止の観点からすると、30℃以下が好ましい。冷却後の温度の下限値については、特に制限はない。 The temperature after cooling is preferably 35 ° C. or lower, and preferably 30 ° C. or lower from the viewpoint of preventing scratches and peeling. There is no particular limitation on the lower limit of the temperature after cooling.
冷却方法としては、記録媒体の温度を積極的に下げることができる冷却工程であればいずれの方法であってもよい。冷却方法の例としては、冷却ゾーンに記録媒体を通過させる方法、冷風を記録媒体にあてる方法、冷却した物体に記録媒体を接触させる方法などが挙げられる。 As a cooling method, any method may be used as long as it is a cooling step capable of actively lowering the temperature of the recording medium. Examples of the cooling method include a method of passing a recording medium through a cooling zone, a method of applying cold air to the recording medium, and a method of bringing the recording medium into contact with a cooled object.
−処理液付与工程−
本発明の画像形成方法は、上記工程に加え、更に、既述のインク組成物中の成分を凝集させる凝集成分を含有する処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程を設けて好適に構成される。
-Treatment liquid application process-
In addition to the above steps, the image forming method of the present invention preferably further comprises a treatment liquid application step for applying a treatment liquid containing an aggregation component for aggregating the components in the ink composition described above to the recording medium. Is done.
処理液は、インク組成物と接触したときにインク組成物中の成分を凝集させて凝集体を形成するものである。本発明においては、予め処理液が付与された上にインク組成物を吐出する態様でもよいし、はじめにインク組成物を付与した後に処理液を付与することもできる。処理液をインク組成物と接触するように記録媒体上に付与し、処理液がインク組成物と接触したときには、インク組成物中の樹脂粒子や顔料などの分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。これにより、インクジェット記録がより高速化され、高速記録しても濃度、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。 The treatment liquid is a liquid that aggregates components in the ink composition when in contact with the ink composition to form an aggregate. In the present invention, the ink composition may be discharged after the treatment liquid is applied in advance, or the treatment liquid may be applied after the ink composition is first applied. When the treatment liquid is applied onto the recording medium so as to come into contact with the ink composition, and when the treatment liquid comes into contact with the ink composition, dispersed particles such as resin particles and pigment in the ink composition are aggregated on the recording medium. The image is fixed. As a result, the speed of ink-jet recording is further increased, and an image excellent in drawability (for example, reproducibility of fine lines and fine portions) with high density and resolution can be obtained even at high speed recording.
処理液の付与は、塗布法、インクジェット法、浸漬法などの公知の方法を適用して行なうことができる。塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター等を用いた公知の塗布方法が挙げられる。なお、インクジェット法の詳細については既述した通りである。
本発明においては、処理液の付与量を低く抑える観点から、インクジェット法で吐出方法によるのが好ましい。
The treatment liquid can be applied by applying a known method such as a coating method, an ink jet method, or an immersion method. Examples of the coating method include known coating methods using a bar coater, an extrusion die coater, an air doctor coater, a blade coater, a rod coater, a knife coater, a squeeze coater, a reverse roll coater, and the like. The details of the ink jet method are as described above.
In the present invention, from the viewpoint of keeping the amount of treatment liquid applied low, it is preferable to use an ejection method by an inkjet method.
処理液は、インク組成物と接触したときにインク組成物中の成分を凝集させて凝集体を形成する凝集成分の少なくとも1種が含有されている。処理液がインク組成物と混合することで、インク組成物中に安定的に分散している顔料等の凝集が促進される。このような処理液の例としては、インク組成物のpHを変化させることにより凝集物を生じさせることができる液体が挙げられる。このとき、処理液のpH(25℃±1℃)は、インク組成物の凝集速度の観点から、6以下が好ましく、1〜6がより好ましく、1.2〜5が更に好ましく、特に好ましくは1.5〜4である。この場合、インク組成物のpH(25±1℃)は、7.5〜9.5(より好ましくは8.0〜9.0)が好ましい。
中でも、画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化の観点から、インク組成物のpH(25±1℃)が7.5以上であって、処理液のpH(25±1℃)が1.5〜3である場合が好ましい。
前記凝集成分は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
The treatment liquid contains at least one aggregation component that forms an aggregate by aggregating components in the ink composition when in contact with the ink composition. By mixing the treatment liquid with the ink composition, aggregation of pigments and the like stably dispersed in the ink composition is promoted. Examples of such a treatment liquid include a liquid capable of generating an aggregate by changing the pH of the ink composition. At this time, the pH (25 ° C. ± 1 ° C.) of the treatment liquid is preferably 6 or less, more preferably 1 to 6, further preferably 1.2 to 5, particularly preferably from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition. 1.5-4. In this case, the pH (25 ± 1 ° C.) of the ink composition is preferably 7.5 to 9.5 (more preferably 8.0 to 9.0).
Among them, from the viewpoint of image density, resolution, and speedup of inkjet recording, the pH (25 ± 1 ° C.) of the ink composition is 7.5 or more, and the pH (25 ± 1 ° C.) of the treatment liquid is 1. The case of 5-3 is preferable.
The aggregating components can be used alone or in combination of two or more.
処理液は、凝集成分として、酸性化合物の少なくとも1種を用いて好適に構成することができる。酸性化合物としては、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、又はカルボキシル基を有する化合物、あるいはその塩(例えば多価金属塩)を使用することができる。中でも、インク組成物の凝集速度の観点から、リン酸基又はカルボキシル基を有する化合物がより好ましく、カルボキシル基を有する化合物が更に好ましい。 The treatment liquid can be suitably configured using at least one acidic compound as an aggregation component. As the acidic compound, a compound having a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, a phosphinic acid group, a sulfuric acid group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, or a carboxyl group, or a salt thereof (for example, a polyvalent metal salt) may be used. it can. Among these, from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition, a compound having a phosphate group or a carboxyl group is more preferable, and a compound having a carboxyl group is more preferable.
前記カルボキシル基を有する化合物としては、例えば、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、もしくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩(例えば多価金属塩)等の中から選ばれることが好ましい。 Examples of the compound having a carboxyl group include polyacrylic acid, acetic acid, glycolic acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, ascorbic acid, succinic acid, glutaric acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, lactic acid, and sulfonic acid. , Orthophosphoric acid, pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, pyrrole carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, coumaric acid, thiophene carboxylic acid, nicotinic acid, derivatives of these compounds, or salts thereof (for example, polyvalent metals) Salt) and the like.
また、処理液としては、凝集成分として多価金属塩及び/又はポリアリルアミンを含有する液を用いてもよく、高速凝集性を向上させることができる。多価金属塩としては、周期表の第2属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13属からのカチオン(例えば、アルミニウム)、ランタニド類(例えば、ネオジム)の塩、及びポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体を挙げることができる。金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩である。 Moreover, as a process liquid, you may use the liquid containing a polyvalent metal salt and / or polyallylamine as an aggregation component, and can improve a high-speed aggregation property. Examples of the polyvalent metal salt include alkaline earth metals belonging to Group 2 of the periodic table (eg, magnesium, calcium), transition metals belonging to Group 3 of the periodic table (eg, lanthanum), and cations from Group 13 of the periodic table. (For example, aluminum), salts of lanthanides (for example, neodymium), polyallylamine, and polyallylamine derivatives. As the metal salt, carboxylate (formic acid, acetic acid, benzoate, etc.), nitrate, chloride, and thiocyanate are suitable. Among them, preferred are calcium salts or magnesium salts of carboxylic acids (formic acid, acetic acid, benzoates, etc.), calcium salts or magnesium salts of nitric acid, calcium chloride, magnesium chloride, and calcium salts or magnesium salts of thiocyanic acid.
多価金属塩及び/又はポリアリルアミンの処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、1〜10質量%が好ましく、より好ましくは1.5〜7質量%であり、更に好ましくは2〜6質量%の範囲である。 The content of the polyvalent metal salt and / or polyallylamine in the treatment liquid is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 1.5 to 7% by mass, and still more preferably 2 from the viewpoint of the aggregation effect. It is in the range of ˜6% by mass.
また、処理液としては、凝集成分としてカチオン性有機化合物を含有する液でもよい。カチオン性有機化合物としては、例えば、ポリ(ビニルピリジン)塩、ポリアルキルアミノエチルアクリレート、ポリアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリエチレンイミン、ポリビグアニド、ポリグアニド、又はポリアリルアミン及びその誘導体などのカチオン性ポリマーを挙げることができる。
前記カチオン性ポリマーの重量平均分子量としては、処理液の粘度の観点では分子量が小さい方が好ましい。処理液をインクジェット方式で記録媒体に付与する場合には、1,000〜500,000の範囲が好ましく、1,500〜200,000の範囲がより好ましく、更に好ましくは2,000〜100,000の範囲である。重量平均分子量は、1000以上であると凝集速度の観点で有利であり、500,000以下であると吐出信頼性の点で有利である。但し、処理液をインクジェット以外の方法で記録媒体に付与する場合には、この限りではない。
The treatment liquid may be a liquid containing a cationic organic compound as an aggregating component. Examples of the cationic organic compound include poly (vinyl pyridine) salt, polyalkylaminoethyl acrylate, polyalkylaminoethyl methacrylate, poly (vinyl imidazole), polyethyleneimine, polybiguanide, polyguanide, and polyallylamine and derivatives thereof. Mention may be made of cationic polymers.
The weight average molecular weight of the cationic polymer is preferably smaller in terms of the viscosity of the treatment liquid. When the treatment liquid is applied to the recording medium by an ink jet method, a range of 1,000 to 500,000 is preferable, a range of 1,500 to 200,000 is more preferable, and a range of 2,000 to 100,000 is more preferable. Range. When the weight average molecular weight is 1000 or more, it is advantageous from the viewpoint of the aggregation rate, and when it is 500,000 or less, it is advantageous from the viewpoint of ejection reliability. However, this is not the case when the treatment liquid is applied to the recording medium by a method other than inkjet.
前記カチオン性有機化合物としては、例えば、1級、2級、又は3級アミン塩型の化合物が好ましい。このアミン塩型の化合物の例として、塩酸塩もしくは酢酸塩等の化合物(例えば、ラウリルアミン、ヤシアミン、ステアリルアミン、ロジンアミンなど)、第4級アンモニウム塩型化合物(例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウムなど)、ピリジニウム塩型化合物(例えば、セチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイドなど)、イミダゾリン型カチオン性化合物(例えば、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリンなど)、高級アルキルアミンのエチレンオキシド付加物(例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミンなど)等のカチオン性の化合物や、例えば、アミノ酸型の両性界面活性剤、R−NH−CH2CH2−COOH型の化合物(Rはアルキル基等を表す。)、カルボン酸塩型両性界面活性剤(例えば、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなど)、硫酸エステル型、スルホン酸型、又は燐酸エステル型等の両性界面活性剤など所望のpH領域でカチオン性を示す両性界面活性剤などを挙げることができる。中でも、2価以上のカチオン性有機化合物が好ましい。 As the cationic organic compound, for example, a primary, secondary, or tertiary amine salt type compound is preferable. Examples of the amine salt type compounds include compounds such as hydrochloride or acetate (for example, laurylamine, cocoamine, stearylamine, rosinamine), quaternary ammonium salt type compounds (for example, lauryltrimethylammonium chloride, cetyltrimethyl). Ammonium chloride, lauryldimethylbenzylammonium chloride, benzyltributylammonium chloride, benzalkonium chloride, etc.), pyridinium salt type compounds (eg cetylpyridinium chloride, cetylpyridinium bromide etc.), imidazoline type cationic compounds (eg 2-heptadecenyl- Hydroxyethyl imidazoline etc.), ethylene oxide adducts of higher alkylamines (eg dihydroxyethyl stearylamine etc.), etc. And cationic compounds, for example, amino acid type amphoteric surfactants, R-NH-CH 2 CH 2 -COOH type compounds (R represents an alkyl group.), Carboxylic acid salt type amphoteric surfactants (e.g. , Stearyl dimethyl betaine, lauryl dihydroxyethyl betaine, and the like), amphoteric surfactants such as sulfate ester type, sulfonic acid type, and phosphate ester type amphoteric surfactants exhibiting a cationic property in a desired pH range. . Of these, divalent or higher cationic organic compounds are preferred.
カチオン性有機化合物を用いる場合、カチオン性有機化合物の処理液中における含有量は、凝集効果の観点から、1〜50質量%が好ましく、より好ましくは2〜30質量%である。 When the cationic organic compound is used, the content of the cationic organic compound in the treatment liquid is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 2 to 30% by mass from the viewpoint of the aggregation effect.
上記のうち、凝集成分としては、凝集性及び画像の耐擦過性の点で、2価以上のカルボン酸、又は2価以上のカチオン性有機化合物が好ましく、2価以上のカルボン酸がより好ましい。 Among the above, the aggregating component is preferably a divalent or higher carboxylic acid or a divalent or higher cationic organic compound, and more preferably a divalent or higher carboxylic acid in terms of aggregability and image scratch resistance.
処理液の粘度としては、インク組成物の凝集速度の観点から、1〜30mPa・sの範囲が好ましく、1〜20mPa・sの範囲がより好ましく、2〜15mPa・sの範囲がさらに好ましく、2〜10mPa・sの範囲が特に好ましい。なお、粘度は、VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて20℃の条件下で測定されるものである。
また、処理液の表面張力としては、インク組成物の凝集速度の観点から、20〜60mN/mの範囲が好ましく、20〜45mN/mの範囲がより好ましく、25〜40mN/mの範囲がさらに好ましい。なお、表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(協和界面科学(株)製)を用いて25℃の条件下で測定されるものである。
The viscosity of the treatment liquid is preferably in the range of 1 to 30 mPa · s, more preferably in the range of 1 to 20 mPa · s, still more preferably in the range of 2 to 15 mPa · s, from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition. The range of 10 mPa · s is particularly preferable. The viscosity is measured under the condition of 20 ° C. using VISCOMETER TV-22 (manufactured by TOKI SANGYO CO.LTD).
The surface tension of the treatment liquid is preferably in the range of 20 to 60 mN / m, more preferably in the range of 20 to 45 mN / m, and further in the range of 25 to 40 mN / m from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition. preferable. The surface tension is measured at 25 ° C. using an Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
処理液の記録媒体への付与量としては、インク組成物中の成分を凝集可能であれば特に制限はないが、好ましくは、凝集成分(例えばカルボキシル基を有する化合物又はカチオン性有機化合物)の付与量が0.1g/m2以上となる量とすることができる。中でも、凝集成分の付与量が0.1〜1.0g/m2となる量が好ましく、より好ましくは0.2〜0.8g/m2である。凝集成分の付与量は、0.1g/m2以上であると凝集反応が良好に進行する。また、付与量を1.0g/m2以下にすることで、高くなり過ぎない程度の光沢度が得られる。 The amount of the treatment liquid applied to the recording medium is not particularly limited as long as the components in the ink composition can be aggregated, but preferably the aggregation component (for example, a compound having a carboxyl group or a cationic organic compound) is imparted. The amount can be set to an amount of 0.1 g / m 2 or more. Especially, the quantity from which the provision amount of an aggregation component will be 0.1-1.0 g / m < 2 > is preferable, More preferably, it is 0.2-0.8 g / m < 2 >. When the amount of the aggregating component applied is 0.1 g / m 2 or more, the aggregating reaction proceeds well. Moreover, the glossiness of the grade which is not too high is acquired by making application amount into 1.0 g / m < 2 > or less.
前記インク付与工程前にあらかじめ処理液を記録媒体上に付与する場合、処理液の付与後、インク付与工程でインク組成物が付与されるまでの間に、記録媒体上の処理液を加熱乾燥する加熱乾燥工程が更に設けられていることが好ましい。インク付与工程前にあらかじめ処理液を加熱乾燥させておくと、滲み防止など画像の精細さが高まり、色濃度及び色相の良好な可視画像が得られる。 When the treatment liquid is applied on the recording medium in advance before the ink application step, the treatment liquid on the recording medium is heated and dried after the treatment liquid is applied and before the ink composition is applied in the ink application step. It is preferable that a heat drying step is further provided. If the treatment liquid is heated and dried in advance before the ink application step, the fineness of the image such as prevention of bleeding is increased, and a visible image having a good color density and hue can be obtained.
加熱乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段により行なえる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面と反対側からヒータ等で熱を与える方法や、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられ、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。 Heating and drying can be performed by known heating means such as a heater, air blowing means using air blowing such as a dryer, or a combination of these. As the heating method, for example, a method of applying heat with a heater or the like from the side opposite to the treatment liquid application surface of the recording medium, a method of applying warm air or hot air to the treatment liquid application surface of the recording medium, or an infrared heater was used. The heating method etc. are mentioned, You may heat combining these two or more.
−加熱定着工程−
本発明においては、必要に応じて、前記インク付与工程の後に記録媒体上のインクを加熱定着する加熱定着工程を更に設けることが好ましい。加熱定着工程は、インク組成物、あるいは処理液及びインク組成物の付与によって記録された画像を加熱し、記録媒体に定着させる。加熱定着処理を施すことにより、記録媒体上の画像の定着が施され、画像の耐擦過性をより向上させることができる。そのため、本発明の画像形成方法においては、加熱定着工程を設けることが好ましい。
-Heat fixing process-
In the present invention, it is preferable to further provide a heat fixing step for heat fixing the ink on the recording medium after the ink application step, if necessary. In the heat fixing step, the image recorded by applying the ink composition or the treatment liquid and the ink composition is heated and fixed on the recording medium. By performing the heat fixing process, the image on the recording medium is fixed, and the scratch resistance of the image can be further improved. Therefore, it is preferable to provide a heat fixing step in the image forming method of the present invention.
加熱は、画像中の樹脂粒子の最低造膜温度(MFT)以上の温度で行なうことが好ましい。MFT以上に加熱されることで、粒子が皮膜化して画像が強化される。加熱と共に加圧してもよい。加熱を加圧下で行なう場合、加圧時における圧力は、表面平滑化の点で、0.1〜3.0MPaの範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜1.0MPaの範囲であり、更に好ましくは0.1〜0.5MPaの範囲である。 Heating is preferably performed at a temperature equal to or higher than the minimum film-forming temperature (MFT) of the resin particles in the image. By heating to MFT or higher, the particles become a film and the image is enhanced. You may pressurize with heating. When heating is performed under pressure, the pressure during pressurization is preferably in the range of 0.1 to 3.0 MPa, more preferably in the range of 0.1 to 1.0 MPa, in terms of surface smoothing. Preferably it is the range of 0.1-0.5 MPa.
加熱の方法は、特に制限されないが、ニクロム線ヒーター等の発熱体で加熱する方法、温風又は熱風を供給する方法、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等で加熱する方法など、非接触で乾燥させる方法を好適に挙げることができる。また、加熱加圧の方法は、特に制限はないが、例えば、熱板を記録媒体の画像形成面に押圧する方法や、一対の加熱加圧ローラ、一対の加熱加圧ベルト、あるいは記録媒体の画像記録面側に配された加熱加圧ベルトとその反対側に配された保持ローラとを備えた加熱加圧装置を用い、対をなすローラ等を通過させる方法など、接触させて加熱定着を行なう方法が好適に挙げられる。 The heating method is not particularly limited, but a non-contact drying method such as a method of heating with a heating element such as a nichrome wire heater, a method of supplying warm air or hot air, a method of heating with a halogen lamp, an infrared lamp or the like. Preferably, it can be mentioned. The heating and pressing method is not particularly limited. For example, a method of pressing a hot plate against the image forming surface of a recording medium, a pair of heating and pressing rollers, a pair of heating and pressing belts, or a recording medium Using a heating and pressing device equipped with a heating and pressing belt arranged on the image recording surface side and a holding roller arranged on the opposite side, heat fixing by bringing them into contact, such as a method of passing a pair of rollers, etc. The method of performing is mentioned suitably.
加熱加圧する場合、好ましいニップ時間は、1ミリ秒〜10秒であり、より好ましくは2ミリ秒〜1秒であり、更に好ましくは4ミリ秒〜100ミリ秒である。また、好ましいニップ幅は、0.1mm〜100mmであり、より好ましくは0.5mm〜50mmであり、更に好ましくは1mm〜10mmである。 In the case of heating and pressing, a preferable nip time is 1 to 10 seconds, more preferably 2 to 1 second, and further preferably 4 to 100 milliseconds. Moreover, a preferable nip width is 0.1 mm to 100 mm, more preferably 0.5 mm to 50 mm, and still more preferably 1 mm to 10 mm.
前記加熱加圧ローラとしては、金属製の金属ローラでも、あるいは金属製の芯金の周囲に弾性体からなる被覆層及び必要に応じて表面層(又は離型層ともいう)が設けられたものでもよい。後者の芯金は、例えば、鉄製、アルミニウム製、SUS製等の円筒体で構成することができ、芯金の表面は被覆層で少なくとも一部が覆われているものが好ましい。被覆層は、特に、離型性を有するシリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂で形成されるのが好ましい。また、加熱加圧ローラの一方の芯金内部には、発熱体が内蔵されていることが好ましく、ローラ間に記録媒体を通すことによって、加熱処理と加圧処理とを同時に施したり、あるいは必要に応じて、2つの加熱ローラを用いて記録媒体を挟んで加熱してもよい。発熱体としては、例えば、ハロゲンランプヒーター、セラミックヒーター、ニクロム線等が好ましい。 As the heating and pressing roller, a metal metal roller, or a coating layer made of an elastic body and a surface layer (also referred to as a release layer) as necessary around a metal cored bar is provided. But you can. The latter metal core can be formed of, for example, a cylindrical body made of iron, aluminum, SUS, or the like, and the surface of the metal core is preferably at least partially covered with a coating layer. The coating layer is particularly preferably formed of a silicone resin or fluororesin having releasability. Further, it is preferable that a heating element is built in one core metal of the heat and pressure roller, and heat treatment and pressure treatment are performed simultaneously or necessary by passing a recording medium between the rollers. Accordingly, the recording medium may be sandwiched and heated using two heating rollers. As the heating element, for example, a halogen lamp heater, a ceramic heater, a nichrome wire or the like is preferable.
加熱加圧装置に用いられる加熱加圧ベルトを構成するベルト基材としては、シームレスのニッケル電鍮が好ましく、基材の厚さは10〜100μmが好ましい。また、ベルト基材の材質としては、ニッケル以外にもアルミニウム、鉄、ポリエチレン等を用いることができる。シリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂を設ける場合は、これら樹脂を用いて形成される層の厚みは、1〜50μmが好ましく、更に好ましくは10〜30μmである。 As a belt base material constituting the heat and pressure belt used in the heat and pressure apparatus, seamless nickel brass is preferable, and the thickness of the base material is preferably 10 to 100 μm. Further, as the material of the belt base material, aluminum, iron, polyethylene or the like can be used in addition to nickel. When silicone resin or fluororesin is provided, the thickness of the layer formed using these resins is preferably 1 to 50 μm, more preferably 10 to 30 μm.
また、前記圧力(ニップ圧)を実現するには、例えば、加熱加圧ローラ等のローラ両端に、ニップ間隙を考慮して所望のニップ圧が得られるように、張力を有するバネ等の弾性部材を選択して設置すればよい。 Further, in order to realize the pressure (nip pressure), for example, an elastic member such as a spring having tension so that a desired nip pressure can be obtained in consideration of the nip gap at both ends of a roller such as a heat and pressure roller. Select and install.
加熱加圧ローラ、あるいは加熱加圧ベルトを用いる場合の記録媒体の搬送速度は、200〜700mm/秒が好ましく、より好ましくは300〜650mm/秒であり、更に好ましくは400〜600mm/秒である。 The conveyance speed of the recording medium when using a heat and pressure roller or a heat and pressure belt is preferably 200 to 700 mm / second, more preferably 300 to 650 mm / second, and still more preferably 400 to 600 mm / second. .
−集積工程−
本発明における集積工程は、前記乾燥工程で乾燥した後の記録媒体を、記録媒体に粒子径1〜100μmの粉状物を1〜1000mg/m2付着させる工程を設けて、粉状物が付着した記録媒体を積み重ねて集積する。
-Accumulation process-
In the collecting step in the present invention, the recording medium after drying in the drying step is provided with a step of attaching 1 to 1000 mg / m 2 of a powdery substance having a particle diameter of 1 to 100 μm to the recording medium, and the powdery substance is attached. The recorded recording media are stacked and accumulated.
記録媒体の集積は、任意の集積部に枚様の記録媒体を積み重ねて束状に回収することであり、記録媒体の平面サイズに対応する面積内に自由落下させる等して集積する。本発明においては、このように積み重ねられる記録媒体の枚数が例えば50枚以上になった場合に生じやすい画像への傷や剥れ等の画像欠陥の発生を防止できる。 The recording medium is collected by stacking sheet-like recording media in an arbitrary stacking portion and collecting them in a bundle. The recording media are collected by freely falling within an area corresponding to the planar size of the recording medium. In the present invention, it is possible to prevent the occurrence of image defects such as scratches and peeling on the image, which are likely to occur when the number of recording media stacked in this way becomes, for example, 50 or more.
集積手段としては、従来から使用されているインクジェット画像形成装置に備えられた排出具、排出口、紙積台などの集積手段と同様のものが使用可能である。例えば記録媒体に粉状物が付着されると、粉状物が付着された記録媒体は装置の排出口から排出され、紙積台に積み重ねられる。 As the stacking means, those similar to the stacking means such as a discharge tool, a discharge port, and a paper stack provided in a conventionally used inkjet image forming apparatus can be used. For example, when a powdery material is attached to the recording medium, the recording medium to which the powdery material is attached is discharged from the discharge port of the apparatus and stacked on a paper stack.
粉状物の粒子径としては、1〜100μmが好ましい。粒子径が前記範囲内であると、記録媒体の画像の耐擦性が向上し、画像における傷や剥がれ等の画像欠陥の発生が抑制される。粉状物の粒子径が大きすぎると画像のザラツキや、機内の粉状物による汚れが無視できなくなりやすく、また粒子径が小さすぎると耐擦性の改善効果が低下する。そのため、画像の耐擦性を高めて画像欠陥の発生をより効果的に防ぐ観点からは、前記粒子径は、5〜50μmが好ましく、10〜40μmがさらに好ましく、15〜35μmがより好ましい。
本発明において、「粒子径」は、体積平均粒子径をいう。
The particle size of the powder is preferably 1 to 100 μm. When the particle diameter is within the above range, the abrasion resistance of the image on the recording medium is improved, and the occurrence of image defects such as scratches and peeling in the image is suppressed. If the particle size of the powdery material is too large, the roughness of the image and the stains due to the powdery material in the machine cannot be ignored, and if the particle size is too small, the effect of improving the rub resistance decreases. For this reason, from the viewpoint of enhancing the abrasion resistance of the image and more effectively preventing the occurrence of image defects, the particle diameter is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm, and more preferably 15 to 35 μm.
In the present invention, “particle diameter” refers to a volume average particle diameter.
また、記録媒体への粉状物の付着量としては、1〜1000mg/m2とする。付着量が前記範囲内であると、記録媒体の画像の耐擦性が向上し、画像における傷や剥がれ等の画像欠陥の発生が抑制される。画像の耐擦性をより高めて画像欠陥の発生をより効果的に防ぐ観点からは、前記付着量は、1〜500mg/m2が好ましく、10〜100mg/m2がより好ましく、20〜100mg/m2が更に好ましい。 In addition, the amount of powder attached to the recording medium is 1-1000 mg / m 2 . When the adhesion amount is within the above range, the abrasion resistance of the image on the recording medium is improved, and the occurrence of image defects such as scratches and peeling in the image is suppressed. From the viewpoint of preventing the occurrence of a more enhanced the image defect abrasion resistance of the image more effectively, the accumulation amount is preferably from 1-500 mg / m 2, more preferably 10-100 mg / m 2, 20 to 100 mg / M 2 is more preferable.
粉状物の付与手段としては、従来より印刷分野でブロッキング防止用のパウダー付与手段として用いられているパウダースプレーノズルなどと同様の部材を用いることができる。また、ブロワー式、電子噴霧式のいずれでもよい。 As the means for applying the powdery material, a member similar to a powder spray nozzle or the like conventionally used as a powder applying means for preventing blocking in the printing field can be used. Further, either a blower type or an electronic spray type may be used.
粉状物の粒子は、無機粒子及び有機粒子のいずれであってもよい。また、従来より印刷分野で使用されているブロッキング防止パウダーを用いることもできる。 The powder particles may be either inorganic particles or organic particles. Moreover, the antiblocking powder conventionally used in the printing field can also be used.
粉状物の例としては、シリコーン樹脂をコーティングした澱粉、シリカ(二酸化珪素)、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、及び金属酸化物からなる群から選ばれる材料の粒子(以下、パウダー粒子ともいう。)が好ましい。 Examples of powders include particles of a material selected from the group consisting of starch coated with silicone resin, silica (silicon dioxide), acrylic resin, styrene resin, silicone resin, and metal oxide (hereinafter referred to as powder) Also referred to as particles).
前記アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチルアクリレート及びポリメチルメタアクリレート(PMMA)を挙げることができる。
前記スチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレンを挙げることができる。
前記金属酸化物としては、例えば、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムを挙げることができる。
Examples of the acrylic resin include polymethyl acrylate and polymethyl methacrylate (PMMA).
Examples of the styrenic resin include polystyrene.
Examples of the metal oxide include titanium oxide, magnesium oxide, and aluminum oxide.
インクジェット記録に用いられるインク組成物は、通常印刷分野で用いられる印刷用インクに比べ、水含有量が高いため、耐擦性を高め、画像における画像欠陥の発生を防ぐためには、パウダー粒子は疎水性であることが好ましい。例えば、シリコーン樹脂でコーティング処理した澱粉などの疎水処理されているパウダーが更に好ましい。 Ink compositions used for ink jet recording have a higher water content than printing inks used in the normal printing field, so that powder particles are hydrophobic in order to improve abrasion resistance and prevent image defects from occurring in images. Is preferable. For example, a powder subjected to hydrophobic treatment such as starch coated with a silicone resin is more preferable.
本発明の画像形成方法は、例えば図1に示すように構成されたインクジェット記録装置(画像形成装置)を用いて好適に行なえる。図1は、本発明の画像形成方法を実施するインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図である。 The image forming method of the present invention can be suitably performed using, for example, an ink jet recording apparatus (image forming apparatus) configured as shown in FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an ink jet recording apparatus for carrying out the image forming method of the present invention.
図1に示すように、インクジェット記録装置100は、記録媒体1が搬送ベルト2によって搬送される搬送路に沿って、記録媒体1の搬送方向(矢印方向)における上流側から順に、処理液を記録媒体上に吐出する処理液吐出用ヘッド(処理液付与手段)31と、インクを吐出するインク吐出ヘッド(インク付与手段)32と、吐出形成されたインク画像を加熱乾燥する加熱乾燥手段4と、乾燥後のインク画像を加熱加圧処理して画像を定着する定着手段として加熱ロール5及び加圧ロール6からなる一対の定着ロールと、定着画像を冷却する冷却手段7と、画像が形成された記録媒体にパウダー(粉状物)を付着させるパウダー噴霧器(パウダー付与手段)8と、パウダーが付着された記録媒体を積み重ねて集積する集積トレイ(集積手段)9とを備えている。 As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus 100 records processing liquid in order from the upstream side in the conveyance direction (arrow direction) of the recording medium 1 along the conveyance path in which the recording medium 1 is conveyed by the conveyance belt 2. A processing liquid discharge head (processing liquid applying means) 31 for discharging onto the medium, an ink discharging head (ink applying means) 32 for discharging ink, and a heating and drying means 4 for heating and drying the ink image formed by discharge; As a fixing unit for fixing the image by heating and pressing the dried ink image, a pair of fixing rolls including a heating roll 5 and a pressure roll 6, a cooling unit 7 for cooling the fixed image, and an image were formed. A powder sprayer (powder applying means) 8 for attaching powder (powder) to a recording medium, and an accumulation tray (stacking means) for accumulating and accumulating the recording medium to which the powder is adhered And a 9.
画像形成装置100の搬送路内に記録媒体1が搬送ベルト2により送り込まれると、処理液付与手段である処理液吐出用ヘッド31から記録媒体1にインク付与前に予め処理液が付与される。処理液付与手段としては、インクジェットノズルやローラ等が使用可能である。その後、インクジェットノズル等のインク付与手段の例であるインク吐出ヘッド32からインク組成物が記録媒体1の処理液付与面に向けて吐出され、記録媒体上に吐出されたインクで画像が形成される。画像が形成された記録媒体(印画物)1は、ドライヤ等の温風噴出ノズルやIRヒータ等の加熱ヒータを備えた加熱乾燥器4によって加熱乾燥され、定着手段として配置された一対の定着ロールに搬送される。定着手段には、加熱ローラ5と加圧ローラ6とが互いに圧接された熱圧着ローラが備えられており、搬送された印画物はこの加熱ローラ5と加圧ローラ6との間を通過し、通過時に熱圧着されることで記録媒体1上に形成された画像が定着されるようになっている。次いで、記録媒体1は、送風機(冷却手段)7で冷却され、加熱乾燥器4での加熱乾燥工程の直後に比べ、例えば5℃以上低い温度にまで冷やされる。その後の集積工程において、パウダー噴霧器(パウダー付与手段)8から記録媒体の画像形成面にパウダーが付与された後、パウダーが付着した記録媒体1は排出口から排出され、集積トレイなどの集積手段9に積み重ねられ、集積される。 When the recording medium 1 is fed into the conveyance path of the image forming apparatus 100 by the conveyance belt 2, the treatment liquid is applied in advance to the recording medium 1 from the treatment liquid discharge head 31, which is a treatment liquid application unit, before the ink is applied. As the treatment liquid applying means, an ink jet nozzle, a roller or the like can be used. Thereafter, an ink composition is ejected toward the treatment liquid application surface of the recording medium 1 from an ink ejection head 32 which is an example of an ink application unit such as an inkjet nozzle, and an image is formed with the ink ejected on the recording medium. . A recording medium (printed material) 1 on which an image is formed is heat-dried by a heat dryer 4 provided with a hot air jet nozzle such as a dryer and a heater such as an IR heater, and a pair of fixing rolls arranged as fixing means. It is conveyed to. The fixing means is provided with a thermocompression roller in which the heating roller 5 and the pressure roller 6 are pressed against each other, and the conveyed printed material passes between the heating roller 5 and the pressure roller 6. The image formed on the recording medium 1 is fixed by being thermocompression bonded when passing. Next, the recording medium 1 is cooled by a blower (cooling means) 7 and cooled to a temperature lower by, for example, 5 ° C. or less than immediately after the heat drying step in the heat dryer 4. In the subsequent collecting step, after powder is applied from the powder sprayer (powder applying means) 8 to the image forming surface of the recording medium, the recording medium 1 to which the powder adheres is discharged from the discharge port, and the collecting means 9 such as a collecting tray. Are stacked and accumulated.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定し、ポリスチレン換算して表した分子量である。GPCは、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgeL SuperHZM−H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(いずれも東ソー(株)製の商品名)を用いて3本直列につなぎ、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。
また、酸価は、JIS規格(JIS K 0070:1992)に規定される方法により求めた。
The weight average molecular weight is a molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) and expressed in terms of polystyrene. GPC uses HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation), and as a column, TSKgeL SuperHZM-H, TSKgeL SuperHZ4000, TSKgeL SuperHZ2000 (both trade names made by Tosoh Corporation) are connected in series. THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent.
Moreover, the acid value was calculated | required by the method prescribed | regulated to a JIS specification (JISK0070: 1992).
(実施例1)
<ポリマー粒子の調製>
〜自己分散性ポリマー粒子B−01の水分散物の調製〜
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた2リットル三口フラスコに、メチルエチルケトン560.0gを仕込んで87℃まで昇温した。反応容器内を還流状態を保ちながら(以下、反応終了まで還流)、この反応容器に、メチルメタクリレート266.8g、メトキシエチルアクリレート63.8g、ベンジルメタクリレート203g、メタクリル酸46.4g、及び「V−601」(和光純薬工業(株)製)2.32gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、1時間攪拌した。その後、V−601を1.16gとメチルエチルケトン6.4gとからなる溶液を加え、2時間攪拌を行なった(工程(1))。続いて、この工程(1)を4回繰り返し、さらにV−601を1.16gとメチルエチルケトン6.4gとからなる溶液を加えて、3時間攪拌を続けた。重合反応を終了した後、溶液の温度を65℃に降温し、イソプロパノール163.0gを加えて放冷し、共重合体(メチルメタクリレート/メトキシエチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=46/11/35/8)の樹脂溶液を得た。得られた共重合体の重量平均分子量(Mw)は63000であり、酸価は65.1mgKOH/gであった。
Example 1
<Preparation of polymer particles>
-Preparation of aqueous dispersion of self-dispersing polymer particles B-01-
In a 2-liter three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas introduction tube, 560.0 g of methyl ethyl ketone was charged and heated to 87 ° C. While maintaining the reflux state in the reaction vessel (hereinafter referred to as reflux until completion of the reaction), 266.8 g of methyl methacrylate, 63.8 g of methoxyethyl acrylate, 203 g of benzyl methacrylate, 46.4 g of methacrylic acid, and “V— A mixed solution composed of 2.32 g of “601” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dropped at a constant speed so that the dropping was completed in 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred for 1 hour. Thereafter, a solution consisting of 1.16 g of V-601 and 6.4 g of methyl ethyl ketone was added and stirred for 2 hours (step (1)). Subsequently, this step (1) was repeated four times, and a solution consisting of 1.16 g of V-601 and 6.4 g of methyl ethyl ketone was added, and stirring was continued for 3 hours. After completion of the polymerization reaction, the temperature of the solution was lowered to 65 ° C., 163.0 g of isopropanol was added and the mixture was allowed to cool, and a copolymer (methyl methacrylate / methoxyethyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid = 46/11/35). / 8) resin solution was obtained. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained copolymer was 63000, and the acid value was 65.1 mgKOH / g.
次に、得られた樹脂溶液317.3g(固形分濃度41.0質量%)を秤量し、イソプロパノール46.4g、20質量%無水マレイン酸水溶液1.65g(水溶性酸性化合物;共重合体に対してマレイン酸として0.3質量%相当)、及び2モル/LのNaOH水溶液40.77gを加え、反応容器内温度を70℃に昇温した。次に、蒸留水380gを10ml/minの速度で滴下し、水分散化した。その後、減圧下で反応容器内温度70℃で1.5時間保って、イソプロパノール、メチルエチルケトン、蒸留水を合計で287.0g留去し、プロキセルGXL(S)(アーチ・ケミカルズ・ジャパン(株)製)0.278g(樹脂固形分に対してベンゾイソチアゾリン−3−オンとして440ppm)添加した。その後、1μmのフィルターでろ過を実施し、ろ過液を回収し、固形分濃度26.5%の自己分散性ポリマー粒子B−01の水性分散物を得た。 Next, 317.3 g (solid content concentration: 41.0% by mass) of the obtained resin solution was weighed, and 46.4 g of isopropanol, 1.65 g of a 20% by mass maleic anhydride aqueous solution (water-soluble acidic compound; copolymer) On the other hand, maleic acid (corresponding to 0.3% by mass) and 2 mol / L NaOH aqueous solution 40.77 g were added, and the temperature in the reaction vessel was raised to 70 ° C. Next, 380 g of distilled water was added dropwise at a rate of 10 ml / min to disperse in water. Thereafter, the pressure in the reaction vessel was kept at 70 ° C. under reduced pressure for 1.5 hours, and 287.0 g of isopropanol, methyl ethyl ketone, and distilled water were distilled off in total, and Proxel GXL (S) (manufactured by Arch Chemicals Japan Co., Ltd.) ) 0.278 g (440 ppm as benzoisothiazolin-3-one with respect to resin solids) was added. Thereafter, filtration was performed with a 1 μm filter, and the filtrate was collected to obtain an aqueous dispersion of self-dispersing polymer particles B-01 having a solid content concentration of 26.5%.
<顔料分散液の調製>
〜樹脂分散剤P−1の合成〜
攪拌機、冷却管を備えた1000mlの三口フラスコに、メチルエチルケトン88gを加えて窒素雰囲気下で72℃に加熱し、これにメチルエチルケトン50gにジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート0.85g、フェノキシエチルメタクリレート50g、メタクリル酸11g、及びメチルメタクリレート39gを溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後、メチルエチルケトン(MEK)2gにジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート0.42gを溶解した溶液を加え、78℃に昇温して4時間加熱した。得られた反応溶液にMEKを加え、フェノキシエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸(共重合比[質量比]=50/39/11)共重合体(樹脂分散剤P−1)40質量%のMEK溶液を得た。
得られた樹脂分散剤P−1の組成は、1H−NMRで確認し、GPCより求めた重量平均分子量(Mw)は49400であった。さらに、JIS規格(JIS K 0070:1992)記載の方法によりこの共重合体の酸価を求めたところ、71.7mgKOH/gであった。
<Preparation of pigment dispersion>
~ Synthesis of resin dispersant P-1 ~
To a 1000 ml three-necked flask equipped with a stirrer and a condenser, 88 g of methyl ethyl ketone was added and heated to 72 ° C. under a nitrogen atmosphere. To this, 50 g of methyl ethyl ketone was added with 0.85 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate and phenoxy. A solution in which 50 g of ethyl methacrylate, 11 g of methacrylic acid, and 39 g of methyl methacrylate were dissolved was dropped over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued for 1 hour, and then a solution obtained by dissolving 0.42 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate in 2 g of methyl ethyl ketone (MEK) was added, heated to 78 ° C. and heated for 4 hours. . MEK was added to the resulting reaction solution, and phenoxyethyl methacrylate / methyl methacrylate / methacrylic acid (copolymerization ratio [mass ratio] = 50/39/11) copolymer (resin dispersant P-1) 40% by mass of MEK. A solution was obtained.
The composition of the obtained resin dispersant P-1 was confirmed by 1 H-NMR, and the weight average molecular weight (Mw) determined by GPC was 49400. Furthermore, when the acid value of this copolymer was determined by the method described in JIS standard (JIS K 0070: 1992), it was 71.7 mgKOH / g.
〜ブラック顔料分散物Kの調製〜
顔料としてカーボンブラック(#2600、三菱化学(株)製)100gと、フェノキシエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(樹脂分散剤P−1)を固形分で57gと、メチルエチルケトン155.8gと、pH調整剤として1mol/L水酸化ナトリウム80.8g(メタクリル酸に対する中和度110モル%)と、イオン交換水491gとをディスパーで予備分散し、さらにビーズミル分散機で0.1mmφジルコニアビーズを用いて分散した。分散後、孔径1μmのフィルターでろ過し、ろ液を回収した。その後、吸光度スペクトルから顔料濃度を求め、顔料濃度が15%の樹脂被覆顔料粒子の分散物(ブラック顔料分散液K)を得た。
-Preparation of black pigment dispersion K-
Carbon black (# 2600, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a pigment, 57 g of phenoxyethyl methacrylate / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (resin dispersant P-1) as solids, and 155.8 g of methyl ethyl ketone As a pH adjuster, 80.8 g of 1 mol / L sodium hydroxide (degree of neutralization with respect to methacrylic acid 110 mol%) and 491 g of ion-exchanged water were predispersed with a disper, and 0.1 mmφ zirconia beads were further dispersed with a bead mill disperser. Used to disperse. After dispersion, the mixture was filtered through a filter having a pore size of 1 μm, and the filtrate was recovered. Thereafter, the pigment concentration was determined from the absorbance spectrum, and a dispersion (black pigment dispersion K) of resin-coated pigment particles having a pigment concentration of 15% was obtained.
〜シアン顔料分散物Cの調製〜
前記ブラック顔料分散物Kの調製において、顔料をカーボンブラックからピグメントブルー15:3(PB15:3)へ代えたこと以外は、ブラック顔料分散物Kと同様の方法でシアン顔料分散物Cを得た。
-Preparation of Cyan Pigment Dispersion C-
A cyan pigment dispersion C was obtained in the same manner as the black pigment dispersion K, except that in the preparation of the black pigment dispersion K, the pigment was changed from carbon black to pigment blue 15: 3 (PB15: 3). .
〜マゼンタ顔料分散物Mの調製〜
前記ブラック顔料分散物Kの調製において、顔料をカーボンブラックからピグメントレッド122(PR122)へ代えたこと以外は、ブラック顔料分散物Kと同様の方法でマゼンタ顔料分散物Mを得た。
-Preparation of magenta pigment dispersion M-
A magenta pigment dispersion M was obtained in the same manner as the black pigment dispersion K except that the pigment was changed from carbon black to pigment red 122 (PR122) in the preparation of the black pigment dispersion K.
〜イエロー顔料分散物Yの調製〜
前記ブラック顔料分散物Kの調製において、顔料をカーボンブラックからピグメントイエロー74(PY74)へ代えたこと以外は、ブラック顔料分散物Kと同様の方法でイエロー顔料分散物Yを得た。
-Preparation of yellow pigment dispersion Y-
A yellow pigment dispersion Y was obtained in the same manner as the black pigment dispersion K, except that the pigment was changed from carbon black to pigment yellow 74 (PY74) in the preparation of the black pigment dispersion K.
<インク組成物>
下記表1に示すインク組成になるように各成分を混合した。これをプラスチック製のディスポーザブルシリンジに詰め、PVDF5μmフィルター(Millex−SV、直径25mm、ミリポア社製)で濾過し、各色インク(インク組成物)を調製した。
<Ink composition>
Each component was mixed so as to have the ink composition shown in Table 1 below. This was packed in a plastic disposable syringe and filtered through a PVDF 5 μm filter (Millex-SV, diameter 25 mm, manufactured by Millipore) to prepare each color ink (ink composition).
<処理液の調製>
下記組成の諸成分を混合して、処理液を調製した。処理液のpHは1.0であった。
<処理液の組成>
・マロン酸(東京化成工業(株)製) ・・・11質量%
・DL−リンゴ酸(東京化成工業(株)製) ・・・15質量%
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル(和光純薬工業(株)製)・・・4質量%
・トリプロピレングリコールモノメチルエーテル ・・・4質量%
(和光純薬工業(株)製)
・イオン交換水 ・・・66質量%
<Preparation of treatment liquid>
Various components having the following composition were mixed to prepare a treatment liquid. The pH of the treatment liquid was 1.0.
<Composition of treatment liquid>
-Malonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) ... 11% by mass
・ DL-malic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) ... 15% by mass
・ Diethylene glycol monobutyl ether (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 4% by mass
・ Tripropylene glycol monomethyl ether: 4% by mass
(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ Ion exchange water: 66% by mass
<画像形成及び評価>
〜画像形成〜
図1に示すインクジェット記録装置を用意し、その搬送ベルト2上に記録媒体1として特菱アート両面N(面積2982cm2(菊判)、坪量104.7g/m2、三菱製紙(株)製)を供給した。ここで、インクジェット記録装置100には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック用の吐出ヘッド32に連通された不図示のインク貯留タンクに前記インクを順次充填し、処理液吐出ヘッド31に連通された不図示の処理液貯留タンクには処理液を充填した。
<Image formation and evaluation>
~ Image formation ~
An ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 is prepared, and on the transport belt 2, as a recording medium 1, Tokuhishi art double-sided N (area 2982 cm 2 (Chrysanthemum size), basis weight 104.7 g / m 2 , manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd.) Supplied. Here, in the ink jet recording apparatus 100, the ink storage tank (not shown) communicated with the cyan, magenta, yellow, and black ejection heads 32 is sequentially filled with the ink, and the ink is not communicated with the processing liquid ejection head 31. The illustrated treatment liquid storage tank was filled with treatment liquid.
搬送ベルト2により250mm/secの搬送速度で搬送された記録媒体(特菱アート両面N)1に対し、まず処理液吐出ヘッド31から処理液を付与した後、処理液が付与された記録媒体1を、不図示の温風噴出ノズル(70℃温風9m3/分にて吹き付け)とIRヒータ(180℃)4によって乾燥処理し、処理液中の溶媒の一部を乾燥させた。 First, the treatment liquid is applied from the treatment liquid discharge head 31 to the recording medium (special art double-sided N) 1 conveyed by the conveyance belt 2 at a conveyance speed of 250 mm / sec, and then the recording medium 1 to which the treatment liquid is applied. Was dried by a hot air jet nozzle (not shown) (blowed at 70 ° C. hot air 9 m 3 / min) and an IR heater (180 ° C.) 4 to dry a part of the solvent in the treatment liquid.
その後、記録媒体1の処理液付与面にインク吐出ヘッド32から各色のインクを、600dpi×1200dpi×2pLにて吐出し、記録媒体1上にグレーのベタ画像を形成した。画像が形成された記録媒体(印画物)1は、ドライヤで加熱乾燥した後、互いに圧接する加熱ローラ5と加圧ローラ6とで構成された定着ロール間を通過させて、60℃で加熱することにより画像を定着した。さらに、記録媒体1に送風機(冷却手段)7で風をあてて定着温度より20℃低い温度まで冷却し、集積した。集積の際には、パウダー噴霧器8から記録媒体1の画像形成面に、パウダーとして澱粉(東邦精機社製、商品名:クラウン、粒子径23μm)を散布し、付着させた。その後、パウダーが付着した記録媒体1を排出口から排出して、1000枚積み重ねた。このとき、パウダーの種類又は記録媒体の画像形成面における付与量を、下記表1に示すように変化させた。
次に、1000枚重ねた状態で25℃、60%RHの環境条件下で2時間保管し、上記と同様の方法で裏面に画像を形成した。
Thereafter, ink of each color was ejected from the ink ejection head 32 onto the treatment liquid application surface of the recording medium 1 at 600 dpi × 1200 dpi × 2 pL to form a solid gray image on the recording medium 1. A recording medium (printed material) 1 on which an image has been formed is heated and dried at 60 ° C. after being heated and dried with a dryer, and then passed between fixing rollers composed of a heating roller 5 and a pressure roller 6 that are in pressure contact with each other. This fixed the image. Further, the recording medium 1 was blown with a blower (cooling means) 7 to be cooled to a temperature 20 ° C. lower than the fixing temperature and accumulated. At the time of accumulation, starch (manufactured by Toho Seiki Co., Ltd., trade name: crown, particle size 23 μm) as powder was sprayed and adhered from the powder sprayer 8 to the image forming surface of the recording medium 1. Thereafter, the recording medium 1 to which the powder adhered was discharged from the discharge port, and 1000 sheets were stacked. At this time, the kind of powder or the applied amount on the image forming surface of the recording medium was changed as shown in Table 1 below.
Next, it was stored for 2 hours under an environmental condition of 25 ° C. and 60% RH in a state where 1000 sheets were stacked, and an image was formed on the back surface by the same method as described above.
〜評価〜
上記のようにパウダーの種類又は付与量を変化させたときの耐擦性及び画像欠陥の程度について、以下に示す方法で評価を行なった。評価結果を下記表2に示す。
~ Evaluation ~
As described above, the abrasion resistance and the degree of image defects when the kind or amount of powder was changed were evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 2 below.
−1.耐擦性−
10mm×50mmに裁断した未印字の特菱アート両面Nを文鎮(重量470g、サイズ15mm×30mm×120mm)に巻きつけたものを用意し(未印字の特菱アート両面Nと評価サンプルが接触する面積は150mm2)、これで裏面への画像形成から5分経ったサンプルを3往復擦った(荷重260kg/m2に相当)。擦った後の印字面、及び文鎮に巻きつけた特菱アートの表面を目視により観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
AA:印字面の画像の剥がれは全く視認できず、かつ、文鎮に巻きつけた特菱アート紙への色移りも視認できなかった。
A:印字面の画像の剥れは全く視認できない一方、文鎮に巻きつけた特菱アート紙への色移りが若干視認された。
B:印字面の画像の剥れが、わずかに視認され、また、文鎮に巻きつけた特菱アート紙への色移りが若干視認されたが、実用上問題ないレベルであった。
C:印字面の画像の剥れが視認でき、さらに、文鎮に巻きつけた特菱アート紙への色移りがあり、実用上問題があるレベルであった。
D:印字面の画像の剥れが顕著で、さらに、文鎮に巻きつけた特菱アート紙への色移りが顕著であり、実用上問題があるレベルであった。
-1. Abrasion resistance
An unprinted special diamond art double side N cut to 10 mm x 50 mm is wrapped around a paperweight (weight 470 g, size 15 mm x 30 mm x 120 mm) (unprinted special diamond art double side N and the evaluation sample are in contact with each other) The area was 150 mm 2 ), and the sample 5 minutes after the image formation on the back surface was rubbed 3 times (corresponding to a load of 260 kg / m 2 ). The printed surface after rubbing and the surface of the special diamond art wound around the paperweight were visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
AA: The peeling of the image on the printed surface was not visually recognized at all, and the color transfer to the special diamond art paper wrapped around the paperweight was not visually recognized.
A: While peeling of the image on the printed surface was not visible at all, the color transfer to the Tokuhishi art paper wrapped around the paperweight was slightly visible.
B: Peeling of the image on the printed surface was slightly visually recognized, and color transfer to the special diamond art paper wrapped around the paperweight was slightly visually recognized, but at a level that was not a problem for practical use.
C: The peeling of the image on the printed surface was visible, and there was a color transfer to the Tokuhishi art paper wrapped around the paperweight, which was a practically problematic level.
D: The peeling of the image on the printed surface was remarkable, and the color transfer to the special diamond art paper wrapped around the paperweight was remarkable, and there was a problem in practical use.
−2.画像欠陥−
排出トレイに集積されて重ねられた1000枚の記録媒体を24時間、25℃、60%RHの環境条件下で保管した後、形成された画像を目視により観察して、画像形成された記録媒体の500枚目と501枚目との間の画像欠陥の発生(本来印字されているべきところに白い色抜けが発生)の有無を下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
A:画像欠陥が目視で認められなかった。
B:画像形成面のごく一部(10cm2に1箇所程度)に画像欠陥がみられた。
C:画像形成面の全体に画像欠陥が認められた。
-2. Image defects
After 1000 sheets of recording media stacked and stacked on the discharge tray are stored for 24 hours under an environmental condition of 25 ° C. and 60% RH, the formed image is visually observed to form an image-formed recording medium The occurrence of an image defect between the 500th sheet and the 501st sheet (white color omission occurs where printing should be originally performed) was evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
A: Image defects were not visually recognized.
B: Image defects were observed in a very small part of the image forming surface (about 1 place in 10 cm 2 ).
C: Image defects were observed on the entire image forming surface.
前記表2に示すように、本発明では、良好な耐擦性が得られ、画像には傷や剥がれなどの画像欠陥の発生が少なく、高品質な画像が得られた。 As shown in Table 2, in the present invention, good abrasion resistance was obtained, and the image was free from image defects such as scratches and peeling, and a high quality image was obtained.
1・・・記録媒体
2・・・搬送ベルト
4・・・IRヒータ(加熱手段)
5・・・加熱ローラ
6・・・加圧ローラ
7・・・冷却手段
8・・・パウダー噴霧器(パウダー付与手段)
9・・・排出トレイ(集積手段)
31・・・処理液吐出ヘッド
32・・・インク吐出ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording medium 2 ... Conveyor belt 4 ... IR heater (heating means)
5 ... Heating roller 6 ... Pressure roller 7 ... Cooling means 8 ... Powder sprayer (powder applying means)
9 ... discharge tray (stacking means)
31 ... Processing liquid discharge head 32 ... Ink discharge head
Claims (6)
インクが付与された前記記録媒体を乾燥させる乾燥工程と、
乾燥後の前記記録媒体を、前記記録媒体に平均粒子径1〜100μmの粉状物を1〜1000mg/m2付着させる工程を設けて、集積する集積工程と、
を有する画像形成方法。 An ink composition comprising a resin-coated pigment in which at least a part of pigment particles is coated with a water-insoluble resin, resin particles, wax particles, 1,2-alkylenediol, a polyhydric alcohol, a pyrrolidone derivative, and an acetylene glycol surfactant. An ink application step for applying ink from a discharge head to a recording medium, with a moving speed in the sub-scanning direction between the discharge head and the recording medium of 200 mm / sec or more;
A drying step of drying the recording medium provided with ink;
A stacking step of stacking the recording medium after drying by providing a step of attaching 1 to 1000 mg / m 2 of a powdery material having an average particle diameter of 1 to 100 μm to the recording medium;
An image forming method comprising:
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