JP6087391B2 - Water-based pigment ink for inkjet recording - Google Patents
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Description
本発明は、プラスチック、金属のようなインク非吸収性材料に対する密着性に優れたインクジェット記録用水性顔料インクに関する。 The present invention relates to an aqueous pigment ink for ink-jet recording having excellent adhesion to non-ink-absorbing materials such as plastic and metal.
画像データ信号に基づき、紙などの被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型又は溶融型の熱転写方式、インクジェット方式などが知られている。これらの中でインクジェット方式は、安価な装置で実施可能であり、かつ、必要とされる画像部のみにインクを吐出して被記録媒体上に直接画像形成を行う方法であるため、インクを効率よく使用でき、ランニングコストが安く、さらに騒音が少ない画像記録方式として優れている。 As an image recording method for forming an image on a recording medium such as paper based on an image data signal, an electrophotographic method, a sublimation type or melting type thermal transfer method, an ink jet method and the like are known. Among these, the ink jet method can be implemented with an inexpensive apparatus, and is a method of directly forming an image on a recording medium by ejecting ink only to a required image portion. It is an excellent image recording method that can be used well, has low running costs, and has low noise.
一方、プラスチックや金属等のようなインク吸収性のない材料ないしインク吸収性の低い材料（すなわち、インク非吸収性材料）への印刷には、従来、紫外線硬化型インクが用いられてきた。今日では、グラビア印刷を除き、オフセット印刷、シール印刷、又はスクリーン印刷等のほとんど全ての印刷方式に、紫外線硬化型インクを用いた方式が導入されている。しかしながら、上記の印刷方式は大がかりな装置を要するため、小規模な印刷には適していない。 On the other hand, ultraviolet curable inks have been conventionally used for printing on non-ink-absorbing materials such as plastic and metal or materials with low ink-absorbing properties (that is, non-ink-absorbing materials). Nowadays, almost all printing methods such as offset printing, seal printing, and screen printing except for gravure printing have introduced a method using ultraviolet curable ink. However, the above printing method requires a large-scale device and is not suitable for small-scale printing.
この問題を解決する方法としては、安全性が高く、環境負荷の小さい水性インクを用いるインクジェット方式が挙げられる。また、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷可能な水性顔料インクについても、多くの提案がなされている（例えば特許文献１）。さらに、疎水性モノマーに由来する構造と、親水性モノマーに由来する構造とを少なくとも含んでなるコアシェル構造を有する樹脂エマルジョンを用いたインク組成物が開示されている（特許文献２）。 As a method for solving this problem, an ink jet method using a water-based ink having high safety and low environmental load can be mentioned. Many proposals have also been made for water-based pigment inks that can be printed on non-ink-absorbing materials such as plastic and metal (for example, Patent Document 1). Furthermore, an ink composition using a resin emulsion having a core-shell structure including at least a structure derived from a hydrophobic monomer and a structure derived from a hydrophilic monomer is disclosed (Patent Document 2).
特許文献１に開示された従来の水性顔料インクは、吐出安定性の向上を図り、表面平滑性の高いアート紙やプラスチックへの密着性を改良したものであったが、特にプラスチックや金属への密着性に関しては、未だ十分とは言えない状況であった。 The conventional aqueous pigment ink disclosed in Patent Document 1 has improved discharge stability and improved adhesion to art paper and plastic with high surface smoothness. Regarding the adhesion, the situation was not yet sufficient.
また、特許文献２によれば、インク組成物中に、疎水性モノマーに由来する構造と親水性モノマーに由来する構造とを少なくとも含んでなるコアシェル構造を有する樹脂エマルジョンを用いることにより、目詰まり安定性、吐出安定性、保存安定性などを改良しているが、やはり、プラスチックや金属への密着性に関しては、未だ十分とは言えない状況であった。 Further, according to Patent Document 2, it is possible to stabilize clogging by using a resin emulsion having a core-shell structure including at least a structure derived from a hydrophobic monomer and a structure derived from a hydrophilic monomer in the ink composition. However, the adhesiveness to plastics and metals is still not sufficient.
そこで、本発明は、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷が可能であって、密着性及び耐薬品性に優れたインクインクジェット記録用水性顔料インクを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a water-based pigment ink for ink-jet recording that can be printed on non-ink-absorbing materials such as plastic and metal and has excellent adhesion and chemical resistance.
前記目的を達成するために、本発明者らは鋭意検討を行った結果、上記目的を達成できるインクジェット記録用水性顔料インクを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の好ましい態様は、以下を包含する。
〔１〕顔料、エマルジョン樹脂、水溶性化合物、及び水を少なくとも含んでなるインクジェット記録用水性顔料インクであって、該エマルジョン樹脂は外層がウレタン樹脂及び内層がアクリル樹脂からそれぞれ構成されるコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂を含み、該水溶性化合物は５，０００〜２００，０００の重量平均分子量を有するエーテル結合含有高分子化合物を含む、インクジェット記録用水性顔料インク。
〔２〕コア−シェル構造は、ウレタン樹脂とアクリル樹脂の合計質量に対するウレタン樹脂の比率が１〜９０質量％である、〔１〕に記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
〔３〕コア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂は、３０〜４００ｎｍの平均粒子径を有する、〔１〕又は〔２〕に記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
〔４〕ウレタン樹脂は、１０，０００〜２００，０００の重量平均分子量を有する、〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
〔５〕ウレタン樹脂は、５〜１００℃のガラス転移温度を有する、〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
〔６〕アクリル樹脂は、５０，０００〜２００，０００の重量平均分子量を有する、〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
〔７〕アクリル樹脂は、−１０〜１５０℃のガラス転移温度を有する、〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
〔８〕エーテル結合含有高分子化合物は、５，０００〜２００，０００の重量平均分子量を有する、〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
〔９〕エマルジョン樹脂は、ガラス転移温度が５０℃以上のエマルジョン樹脂をさらに含む、〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
〔１０〕ガラス転移温度が５０℃以上のエマルジョン樹脂は、アクリルエマルジョン樹脂である、〔９〕に記載のインクジェット記録用水性顔料インク。
In order to achieve the above object, the present inventors have intensively studied, and as a result, have found an aqueous pigment ink for inkjet recording capable of achieving the above object, and have completed the present invention.
Preferred embodiments of the present invention include the following.
[1] A water-based pigment ink for ink-jet recording comprising at least a pigment, an emulsion resin, a water-soluble compound, and water, wherein the emulsion resin comprises an outer layer of urethane resin and an inner layer of acrylic resin. An aqueous pigment ink for inkjet recording, comprising an emulsion resin having a structure, wherein the water-soluble compound comprises an ether bond-containing polymer compound having a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000.
[2] The water-based pigment ink for inkjet recording according to [1], wherein the ratio of the urethane resin to the total mass of the urethane resin and the acrylic resin is 1 to 90% by mass in the core-shell structure.
[3] The aqueous pigment ink for inkjet recording according to [1] or [2], wherein the emulsion resin having a core-shell structure has an average particle diameter of 30 to 400 nm.
[4] The aqueous pigment ink for inkjet recording according to any one of [1] to [3], wherein the urethane resin has a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000.
[5] The aqueous pigment ink for inkjet recording according to any one of [1] to [4], wherein the urethane resin has a glass transition temperature of 5 to 100 ° C.
[6] The aqueous pigment ink for inkjet recording according to any one of [1] to [5], wherein the acrylic resin has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000.
[7] The aqueous pigment ink for inkjet recording according to any one of [1] to [6], wherein the acrylic resin has a glass transition temperature of −10 to 150 ° C.
[8] The aqueous pigment ink for ink-jet recording according to any one of [1] to [7], wherein the ether bond-containing polymer compound has a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000.
[9] The aqueous pigment ink for inkjet recording according to any one of [1] to [8], wherein the emulsion resin further includes an emulsion resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher.
[10] The aqueous pigment ink for inkjet recording according to [9], wherein the emulsion resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher is an acrylic emulsion resin.
本発明によるインクインクジェット記録用水性顔料インクは、分散安定性に優れ、紙などの吸収性材料に対しては、にじみが少なく高発色である。また、本発明によるインクインクジェット記録用水性顔料インクは、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷が可能であって、密着性及び耐薬品性に優れている。 The water-based pigment ink for ink-jet recording according to the present invention is excellent in dispersion stability and has a high color development with less blurring on absorbent materials such as paper. In addition, the aqueous pigment ink for ink-jet recording according to the present invention can be printed on non-ink-absorbing materials such as plastic and metal, and has excellent adhesion and chemical resistance.
本発明による水性顔料インクは、顔料、エマルジョン樹脂、水溶性化合物、及び水を少なくとも含んでなる。
本発明におけるエマルジョン樹脂は、外層がウレタン樹脂及び内層がアクリル樹脂からそれぞれ構成されるコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂を含む。本発明において、アクリル樹脂とはメタクリル樹脂をも含む。コア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂の外層（シェル）をウレタン樹脂から構成すると、密着性、耐摩擦性に優れたウレタン樹脂の性質を本発明の水性顔料インクに効果的に活かすことができる。また、コア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂の内層（コア）をアクリル樹脂から構成すると、光沢、耐候性、耐薬品性に優れたアクリル樹脂の性質を本発明の水性顔料インクに効果的に活かすことができる。そして、本発明において外層がウレタン樹脂及び内層がアクリル樹脂からそれぞれ構成されるコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂を用いることによって、優れた密着性と耐薬品性とを兼ね備えた水性顔料インクを得ることができる。
The aqueous pigment ink according to the present invention comprises at least a pigment, an emulsion resin, a water-soluble compound, and water.
The emulsion resin in the present invention includes an emulsion resin having a core-shell structure in which the outer layer is made of urethane resin and the inner layer is made of acrylic resin. In the present invention, the acrylic resin includes a methacrylic resin. When the outer layer (shell) of the emulsion resin having a core-shell structure is composed of a urethane resin, the properties of the urethane resin excellent in adhesion and friction resistance can be effectively utilized in the aqueous pigment ink of the present invention. Further, when the inner layer (core) of the emulsion resin having a core-shell structure is made of an acrylic resin, the properties of the acrylic resin excellent in gloss, weather resistance, and chemical resistance are effectively utilized in the aqueous pigment ink of the present invention. Can do. In the present invention, by using an emulsion resin having a core-shell structure in which the outer layer is made of a urethane resin and the inner layer is made of an acrylic resin, an aqueous pigment ink having both excellent adhesion and chemical resistance is obtained. Can do.
上記のコア−シェル構造において、ウレタン樹脂とアクリル樹脂の合計質量に対するウレタン樹脂の比率は、インク非吸収性材料への密着の点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、さらには１０質量％以上である。また、上記比率は、耐水性の点から、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、さらには２０質量％以下である。 In the core-shell structure, the ratio of the urethane resin to the total mass of the urethane resin and the acrylic resin is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, from the viewpoint of adhesion to the ink non-absorbing material. Furthermore, it is 10 mass% or more. The ratio is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and further 20% by mass or less from the viewpoint of water resistance.
上記のコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂は、長期保存安定性の点から、好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上の平均粒子径を有する。また、上記平均粒子径は、エマルジョンの沈降性の点から、好ましくは４００ｎｍ以下、より好ましくは２５０ｎｍ以下である。 From the viewpoint of long-term storage stability, the emulsion resin having the above core-shell structure preferably has an average particle diameter of 30 nm or more, more preferably 50 nm or more. The average particle size is preferably 400 nm or less, more preferably 250 nm or less, from the viewpoint of the sedimentation property of the emulsion.
上記エマルジョン樹脂の外層を構成する適当なウレタン樹脂が有するウレタン結合は、通常、イソシアネート基と、水酸基などの活性水素を有する化合物との付加反応により生成されたものである。ウレタン結合を生成するジイソシアネート基を持つ化合物としては、２，４−又は２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−又は２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。一方、水酸基などの活性水素を有する化合物としては水酸基を２個以上含有するポリオールなどが用いられ、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオールなどが挙げられる。本発明においては、耐薬品性、耐水性の点から、ポリエステルポリオール由来のウレタン樹脂を用いることが好ましい。 The urethane bond of a suitable urethane resin constituting the outer layer of the emulsion resin is usually generated by an addition reaction between an isocyanate group and a compound having active hydrogen such as a hydroxyl group. Examples of the compound having a diisocyanate group that generates a urethane bond include 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′- or 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, and 1,6-hexamethylene diisocyanate. It is done. On the other hand, as the compound having active hydrogen such as a hydroxyl group, a polyol containing two or more hydroxyl groups is used, and examples thereof include polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, and polycaprolactone polyol. In the present invention, a urethane resin derived from a polyester polyol is preferably used from the viewpoint of chemical resistance and water resistance.
このようなウレタン樹脂は、成膜性や耐薬品性の点から、好ましくは５，０００以上、より好ましくは１０，０００以上の重量平均分子量を有する。また、インク粘度の点から、ウレタン樹脂は好ましくは２００，０００以下、より好ましくは１００，０００以下の重量平均分子量を有する。
また、このようなウレタン樹脂は、耐薬品性、耐水性の点から、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは２０℃以上のガラス転移温度を有し、成膜性の点から、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下のガラス転移温度を有する。
Such a urethane resin has a weight average molecular weight of preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, from the viewpoint of film formability and chemical resistance. Further, from the viewpoint of ink viscosity, the urethane resin preferably has a weight average molecular weight of 200,000 or less, more preferably 100,000 or less.
In addition, such a urethane resin has a glass transition temperature of preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and further preferably 20 ° C. or higher, from the viewpoint of chemical resistance and water resistance, and film forming properties. From the point, it preferably has a glass transition temperature of 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower.
上記エマルジョン樹脂の内層を構成する適当なアクリル樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂等が挙げられる。本発明におけるアクリル樹脂は、好適にはスチレン、アクリル酸、メタクリル酸などに由来する構成単位が含まれるが、それ以外のモノマーに由来する構成単位が含まれていてもよい。このようなモノマーとしては、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−メチルブチル（メタ）アクリレート、２−エチルブチル（メタ）アクリレート、３−メチルブチル（メタ）アクリレート、１，３−ジメチルブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；２−エトキシエチルアクリレート、３−エトキシプロピルアクリレート、２−エトキシブチルアクリレート、３−エトキシブチルアクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、エチル−α−（ヒドロキシメチル）アクリレート、メチル−α−（ヒドロキシメチル）アクリレートのような（メタ）アクリル酸エステル誘導体；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニルエチル（メタ）アクリレートのような（メタ）アクリル酸アリールエステル類及び（メタ）アクリル酸アラルキルエステル類；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ビスフェノールＡのような多価アルコールのモノ（メタ）アクリル酸エステル類；マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルのようなマレイン酸ジアルキルエステル等を挙げることができる。これらのモノマーはその１種又は２種以上を上記のスチレン、アクリル酸又はメタクリル酸モノマーと組み合わせて使用することができる。また、これらのモノマーの組み合わせによる樹脂の形態は、ランダム型、ブロック型、グラフト型のいずれであってもよい。 Examples of suitable acrylic resins constituting the inner layer of the emulsion resin include acrylic resins and styrene-acrylic resins. The acrylic resin in the present invention preferably contains structural units derived from styrene, acrylic acid, methacrylic acid, etc., but may contain structural units derived from other monomers. Examples of such monomers include styrene derivatives such as α-methylstyrene and vinyltoluene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) ) Acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-methylbutyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, 3-methylbutyl (meth) acrylate, 1,3-dimethylbutyl ( (Meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, etc. Acrylic acid esters; 2-ethoxyethyl acrylate, 3-ethoxypropyl acrylate, 2-ethoxybutyl acrylate, 3-ethoxybutyl acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate (Meth) acrylate derivatives such as hydroxybutyl (meth) acrylate, ethyl-α- (hydroxymethyl) acrylate, methyl-α- (hydroxymethyl) acrylate; phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid aryl esters such as phenylethyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid aralkyl esters; diethylene glycol, triethylene glycol , Polyethylene glycol, glycerin, a polyhydric alcohol mono (meth) acrylic acid esters such as bisphenol A; can be exemplified dimethyl maleate, maleic acid dialkyl esters such as diethyl maleate and the like. These monomers can be used alone or in combination with the above styrene, acrylic acid or methacrylic acid monomers. Further, the form of the resin by the combination of these monomers may be any of random type, block type, and graft type.
このようなアクリル樹脂は、耐薬品性の点から、好ましくは１０，０００以上、より好ましくは５０，０００以上の重量平均分子量を有する。また、成膜性の点から、アクリル樹脂は好ましくは３００，０００以下、より好ましくは２００，０００以下の重量平均分子量を有する。
また、このようなアクリル樹脂は、耐薬品性の点から、好ましくは−１０℃以上、より好ましくは０℃以上、さらに好ましくは３０℃以上のガラス転移温度を有する。また、アクリル樹脂は、成膜性の点から、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは９０℃以下のガラス転移温度を有する。
Such an acrylic resin has a weight average molecular weight of preferably 10,000 or more, more preferably 50,000 or more, from the viewpoint of chemical resistance. From the viewpoint of film formability, the acrylic resin preferably has a weight average molecular weight of 300,000 or less, more preferably 200,000 or less.
Moreover, such an acrylic resin has a glass transition temperature of preferably −10 ° C. or higher, more preferably 0 ° C. or higher, and further preferably 30 ° C. or higher, from the viewpoint of chemical resistance. The acrylic resin preferably has a glass transition temperature of 150 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, from the viewpoint of film formability.
上記のコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂として、イオン性基及びアルコキシシリル基を含有するエマルジョン樹脂を用いると、イオン性基によりエマルジョン樹脂の分散安定性が良好となり、またアルコキシシリル基により被記録媒体上での水の蒸発あるいは浸透時に縮合反応が起きて自己架橋し、その結果、記録層の耐久性が向上するので好ましい。このようなイオン性基としては、例えばカルボキシル基、スルホン酸などの基が挙げられる。イオン性基及びアルコキシシリル基を含有するエマルジョン樹脂は、少なくともイオン性基を含有する重合性不飽和モノマー、ポリイソシアネート、活性水素基を含有する化合物、反応性官能基及びアルコキシシリル基を含有する化合物を、ウレタン化反応及びラジカル重合反応させることによって得ることができる。 When an emulsion resin containing an ionic group and an alkoxysilyl group is used as the emulsion resin having the above core-shell structure, the dispersion stability of the emulsion resin is improved by the ionic group, and the recording medium is recorded by the alkoxysilyl group. A condensation reaction occurs during the evaporation or permeation of water above to cause self-crosslinking, and as a result, the durability of the recording layer is improved, which is preferable. Examples of such ionic groups include groups such as carboxyl groups and sulfonic acids. An emulsion resin containing an ionic group and an alkoxysilyl group is a polymerizable unsaturated monomer containing at least an ionic group, a polyisocyanate, a compound containing an active hydrogen group, a compound containing a reactive functional group and an alkoxysilyl group Can be obtained by urethanization reaction and radical polymerization reaction.
上記のようなコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂は、例えば高分子乳化剤法、二段乳化重合法などを含む任意の方法によって製造することができる。本発明においては、好適には、高分子乳化剤法によってコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂を製造することができる。高分子乳化剤法において、水中でシェルとなるウレタン樹脂を合成し、その中にアクリルモノマーのプレエマルション溶液を重合開始剤とともに滴下、重合反応させることによってエマルジョンを得ることができる。この際、ウレタン樹脂が乳化剤の役割を担い得る。
また、このようなコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂としては、市販品を使用することもでき、例えば大成ファインケミカル（株）社製のＷＥＭシリーズや昭和高分子（株）社製のＡＰ−３８４０Ｎなどが挙げられる。
The emulsion resin having the core-shell structure as described above can be produced by any method including, for example, a polymer emulsifier method and a two-stage emulsion polymerization method. In the present invention, an emulsion resin having a core-shell structure can be preferably produced by a polymer emulsifier method. In the polymer emulsifier method, an urethane can be obtained by synthesizing a urethane resin that becomes a shell in water, dropping a pre-emulsion solution of an acrylic monomer together with a polymerization initiator therein, and causing a polymerization reaction. At this time, the urethane resin can serve as an emulsifier.
Moreover, as emulsion resin which has such a core-shell structure, a commercial item can also be used, for example, Taisei Fine Chemical Co., Ltd. WEM series, Showa High Polymer Co., Ltd. AP-3840N, etc. Is mentioned.
本発明において、水性顔料インクに含まれるエマルジョン樹脂として、上記のコア−シェル構造を有するエマルジョン樹脂に加えて他のエマルジョン樹脂、とりわけアクリル系、スチレン−アクリル系、アクリル−シリコーン系などのアクリルエマルジョン樹脂を用いることができる。エマルジョン樹脂が、ガラス転移温度が５０℃以上のエマルジョン樹脂をさらに含むと、水性顔料インクにより更なる耐薬品性を付与し得ると共に、印刷面がべた付いて埃が付着し易くなることや、印刷物をロール巻きする際の貼り付きなどのタック性を改善し得るため、好適である。このような目的で追加するエマルジョン樹脂のガラス転移温度の上限は、通常１１０℃程度である。 In the present invention, as the emulsion resin contained in the aqueous pigment ink, in addition to the emulsion resin having the above-described core-shell structure, other emulsion resins, especially acrylic emulsion resins such as acrylic, styrene-acrylic, acrylic-silicone, etc. Can be used. If the emulsion resin further contains an emulsion resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or more, the water-based pigment ink can provide further chemical resistance, and the printed surface may become sticky and dust may easily adhere to it. This is preferable because tackiness such as sticking at the time of rolling can be improved. The upper limit of the glass transition temperature of the emulsion resin added for this purpose is usually about 110 ° C.
ガラス転移温度が５０℃以上のエマルジョン樹脂を構成する原料としては、スチレン、テトラヒドロフルフリルアクリレート及びブチルメタクリレートを好適に用いることができる。
上記以外の原料として、（α、２、３又は４）−アルキルスチレン、（α、２、３又は４）−アルコキシスチレン、３、４−ジメチルスチレン、α−フェニルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ジメチルアミノ（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルアクリルアミド、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレートを用いることもできる。
Styrene, tetrahydrofurfuryl acrylate, and butyl methacrylate can be suitably used as raw materials constituting the emulsion resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher.
As other raw materials, (α, 2, 3 or 4) -alkylstyrene, (α, 2, 3 or 4) -alkoxystyrene, 3,4-dimethylstyrene, α-phenylstyrene, divinylbenzene, vinylnaphthalene, Dimethylamino (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropylacrylamide, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, acryloylmorpholine, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N, N-diethyl Acrylamide, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and ethylhexyl (meth) acrylate can also be used.
また、アルキル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基のジエチレングリコール又はポリエチレングリコールの（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートを用いることもできる。 Also, alkyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy group, propoxy group, butoxy group diethylene glycol or polyethylene glycol (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) ) Acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and hydroxyalkyl (meth) acrylate can also be used.
また、含フッ素、含塩素、含珪素（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、マレイン酸アミド、（メタ）アクリル酸等の１官能の他に架橋構造を導入する場合には、（モノ、ジ、トリ、テトラ、ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１、４−ブタンジオール、１、５−ペンタンジオール、１、６−ヘキサンジオール、１、８−オクタンジオール及び１、１０−デカンジオール等の（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリン（ジ、トリ）（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ又はＦのエチレンオキシド付加物のジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を用いることができる。 In addition to monofunctional groups such as fluorine-containing, chlorine-containing, silicon-containing (meth) acrylate, (meth) acrylamide, maleic acid amide, (meth) acrylic acid, etc., (mono, di, Such as tri, tetra, poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol and 1,10-decanediol. (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerin (di, tri) (meth) acrylate, di (meth) acrylate of bisphenol A or F ethylene oxide adduct, neopentyl glycol di (meth) acrylate, penta Erythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol Sa (meth) acrylate can be used.
用いるエマルジョン樹脂の総量は、耐水性、耐薬品性、インク非吸収性材料への密着の点から、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して好ましくは５質量％以上、より好ましくは７質量％以上の量で含まれることが好ましい。また、エマルジョン樹脂の総量は、インクジェット適性の点から、インクジェット記録用水性顔料インク全量に対して好ましくは２５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下の量で含まれることが好ましい。 The total amount of the emulsion resin used is preferably 5% by mass or more, more preferably 7% by mass or more, based on the total amount of the aqueous pigment ink for inkjet recording, from the viewpoint of water resistance, chemical resistance, and adhesion to non-ink-absorbing materials. It is preferable to be included in an amount of. The total amount of the emulsion resin is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, based on the total amount of the aqueous pigment ink for inkjet recording, from the viewpoint of inkjet suitability.
本発明による水性顔料インクに含まれる水溶性化合物は、５，０００〜２００，０００の重量平均分子量を有するエーテル結合含有高分子化合物を含む。水溶性化合物としての高分子化合物がエーテル結合を含むことにより、比較的低い温度で水性顔料インクの塗膜を形成することが可能となる。エーテル結合含有高分子化合物の重量平均分子量が５，０００以上、好ましくは８，０００以上、より好ましくは１０，０００以上であると、得られる水性顔料インクの耐薬品性が良好となる。また、エーテル結合含有高分子化合物の重量平均分子量が２００，０００以下、好ましくは１５０，０００以下、より好ましくは１００，０００以下であると、水性顔料インクのインクジェット適性が良好となる。 The water-soluble compound contained in the aqueous pigment ink according to the present invention includes an ether bond-containing polymer compound having a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000. When the polymer compound as the water-soluble compound contains an ether bond, it is possible to form a coating film of the aqueous pigment ink at a relatively low temperature. When the weight average molecular weight of the ether bond-containing polymer compound is 5,000 or more, preferably 8,000 or more, more preferably 10,000 or more, the resulting aqueous pigment ink has good chemical resistance. Further, when the weight average molecular weight of the ether bond-containing polymer compound is 200,000 or less, preferably 150,000 or less, more preferably 100,000 or less, the ink jet suitability of the aqueous pigment ink is improved.
エーテル結合を含む重量平均分子量が５，０００〜２００，０００の水溶性高分子化合物としては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリテトラメチレンオキサイド、ポリイソブチレンオキサイドなどの、ポリアルキレンオキサイド類；及び下記の一般式：
酸性基を有するモノマーＢとしては、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、マレイン酸、フマール酸、アクリロイルオキシエチルフタレート、アクリロイルオキシサクシネートなどのカルボキシル基を有するモノマー；アクリル酸２−スルホン酸エチル、メタクリル酸２−スルホン酸エチル、エチルアクリルアミドスルホン酸などのスルホン酸基を有するモノマー；メタクリル酸２−ホスホン酸エチル、アクリル酸２−ホスホン酸エチルなどのホスホン酸基を有するモノマーなどが挙げられる。これらの中でも、カルボキシル基を有するモノマーが特に好ましい。 Examples of the monomer B having an acidic group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, ethacrylic acid, propylacrylic acid, isopropylacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, acryloyloxyethyl phthalate, and acryloyloxysuccinate. Monomers having a carboxyl group; Monomers having a sulfonic acid group such as 2-ethyl acrylate, 2-methacrylate 2-ethyl acrylate, ethyl acrylamide sulfonate; 2-ethyl methacrylate, 2-ethyl acrylate And monomers having a phosphonic acid group. Among these, a monomer having a carboxyl group is particularly preferable.
顔料に親和性を有するモノマーＣとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチルなどの（メタ）アクリル酸エステル系モノマー；スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルステレン、ｍ−メチルステレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレンなどのスチレン系モノマー；その他、アミノ基含有モノマーや、エチレンなどのα−オレフィン、イタコン酸ベンジルなどのイタコン酸エステル、マレイン酸ジメチルなどのマレイン酸エステル、フマール酸ジメチルなどのフマール酸エステル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルなどのグリシジル基を有するモノマー、シリコーン系モノマー、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、メトキシポリエチレングリコールアクリレートなどが例示される。これらの中で、（メタ）アクリル酸エステル系モノマーやスチレン系モノマーが好ましい。 As the monomer C having affinity for the pigment, (meth) acrylic acid ester monomers such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate; styrene, α-methylstyrene, o-methylsterene, m-methylsterene, Styrenic monomers such as p-methylstyrene and p-tert-butylstyrene; other amino group-containing monomers, α-olefins such as ethylene, itaconic acid esters such as benzyl itaconate, and maleic acid esters such as dimethyl maleate, Fumarate esters such as dimethyl fumarate, monomers having glycidyl groups such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, silicone monomers, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, methoxypolyethylene glycol acrylate Are illustrated. Among these, (meth) acrylic acid ester monomers and styrene monomers are preferable.
本発明において、水性顔料インクに含まれる水溶性化合物として、上記のエーテル結合含有高分子化合物に加えて、乾燥促進、インクジェットヘッドの吐出安定性の向上、保湿性の付与などの目的で、エーテル結合含有高分子化合物とは異なる水溶性有機溶剤を用いることができる。 In the present invention, as a water-soluble compound contained in the aqueous pigment ink, in addition to the above-described ether bond-containing polymer compound, an ether bond is used for the purpose of accelerating drying, improving ejection stability of the inkjet head, and imparting moisture retention. A water-soluble organic solvent different from the containing polymer compound can be used.
用い得る水溶性有機溶剤としては、炭素数１〜４の脂肪族アルコール、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等；グリセリン、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、ヘキシレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２，４−ブタントリオール、２，２’−チオジエタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の高沸点低揮発性の多価アルコール類；及びこれらのモノエーテル化物、ジエーテル化物、エステル化物、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等を例示することができる。その他の水溶性有機溶剤として、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、モノエタノールアミン、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、ジエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン等の含窒素有機溶剤等を用いることもできる。 Examples of water-soluble organic solvents that can be used include aliphatic alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, and isobutyl. Alcohol, etc .; glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, hexylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,2,4-butanetriol, 2, High boiling point and low volatility polyhydric alcohols such as 2'-thiodiethanol, polyethylene glycol and polypropylene glycol; and monoetherified products, dietherified products and esterified products thereof such as ethylene Glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether can be exemplified diethylene glycol monobutyl ether. Other water-soluble organic solvents include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, monoethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, diethanolamine Nitrogen-containing organic solvents such as Nn-butyldiethanolamine, triisopropanolamine, and triethanolamine can also be used.
本発明による水性顔料インクは、上記のエマルジョン樹脂と水溶性化合物に加えて、顔料及び水を少なくとも含んでなる。
用い得る無機顔料としては、具体的には、例えば、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、リトポン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ピリジアン、コバルトグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、マイカなどが挙げられる。
The aqueous pigment ink according to the present invention comprises at least a pigment and water in addition to the emulsion resin and the water-soluble compound.
Specific examples of inorganic pigments that can be used include titanium oxide, zinc white, zinc oxide, lithopone, iron oxide, aluminum oxide, silicon dioxide, kaolinite, montmorillonite, talc, barium sulfate, calcium carbonate, silica, and alumina. , Cadmium red, Bengal, Molybdenum red, Chrome vermilion, Molybdate orange, Yellow lead, Chrome yellow, Cadmium yellow, Yellow iron oxide, Titanium yellow, Chromium oxide, Pyridian, Cobalt green, Titanium cobalt green, Cobalt chrome green, Ultramarine blue , Ultramarine blue, bitumen, cobalt blue, cerulean blue, manganese violet, cobalt violet, mica and the like.
用い得る有機顔料としては、具体的には、例えば、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリン系の有機顔料などが挙げられる。また、酸性、中性又は塩基性カーボンからなるカーボンブラックを用いてもよい。さらに、架橋したアクリル樹脂の中空粒子などを有機顔料として用いてもよい。 Specific examples of organic pigments that can be used include azo, azomethine, polyazo, phthalocyanine, quinacridone, anthraquinone, indigo, thioindigo, quinophthalone, benzimidazolone, and isoindoline. Examples include organic pigments. Carbon black made of acidic, neutral or basic carbon may also be used. Further, crosslinked hollow particles of acrylic resin or the like may be used as the organic pigment.
シアン色を有する顔料としては、具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０などを用いることができる。これらの中でも、耐候性、着色力などの点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のいずれか又は両方が好ましい。 Specific examples of the pigment having a cyan color include C.I. I. Pigment blue 1, C.I. I. Pigment blue 2, C.I. I. Pigment blue 3, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 22, C.I. I. Pigment Blue 60 or the like can be used. Among these, from the viewpoint of weather resistance and coloring power, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Either or both of Pigment Blue 15: 4 are preferred.
マゼンタ色を有する顔料としては、具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９などを用いることができる。これらの中でも、耐候性、着色力などの点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、及びＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。 Specific examples of pigments having a magenta color include C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 12, C.I. I. Pigment red 48 (Ca), C.I. I. Pigment red 48 (Mn), C.I. I. Pigment red 57 (Ca), C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 112, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 209, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment Violet 19 or the like can be used. Among these, from the viewpoint of weather resistance and coloring power, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 209, C.I. I. Pigment red 254, and C.I. I. At least one selected from the group consisting of CI Pigment Violet 19 is preferred.
イエロー色を有する顔料としては、具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４Ｃ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１４などを用いることができる。これらの中でも、耐候性などの点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３、及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー２１４からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。 Specific examples of the pigment having a yellow color include C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 2, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14C, C.I. I. Pigment yellow 16, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 73, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 75, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 98, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 114, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 130, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 147, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 185, C.I. I. Pigment yellow 213, C.I. I. Pigment Yellow 214 or the like can be used. Among these, from the viewpoint of weather resistance, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 213, and C.I. I. At least one selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 214 is preferred.
ブラック色を有する顔料としては、具体的には、例えば、三菱化学社製のＨＣＦ、ＭＣＦ、ＲＣＦ、ＬＦＦ、ＳＣＦ；キャボット社製のモナーク、リーガル；デグサ・ヒュルス社製のカラーブラック、スペシャルブラック、プリンテックス；東海カーボン社製のトーカブラック；コロンビア社製のラヴェンなどを用いることができる。これらの中でも、三菱化学社製のＨＣＦ＃２６５０、ＨＣＦ＃２６００、ＨＣＦ＃２３５０、ＨＣＦ＃２３００、ＭＣＦ＃１０００、ＭＣＦ＃９８０、ＭＣＦ＃９７０、ＭＣＦ＃９６０、ＭＣＦ８８、ＬＦＦＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ７７、ＭＡ１００、及びデグサ・ヒュルス社製のプリンテックス９５、プリンテックス８５、プリンテックス７５、プリンテックス５５、プリンテックス４５からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。 Specific examples of the pigment having a black color include HCF, MCF, RCF, LFF, and SCF manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; Monarch and Legal manufactured by Cabot; Color black and special black manufactured by Degussa Huls; Printex; Toka Black manufactured by Tokai Carbon Co .; Raven manufactured by Columbia Co., etc. can be used. Among these, HCF # 2650, HCF # 2600, HCF # 2350, HCF # 2300, MCF # 1000, MCF # 980, MCF # 970, MCF # 960, MCF88, LFFMA7, MA8, MA11, MA77 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation MA100 and Degussa Huls, Printex 95, Printex 85, Printex 75, Printex 55, Printex 45, and at least one selected from the group consisting of Printex 45 are preferable.
また、これらの顔料を、界面活性剤あるいは分散剤により分散安定化した分散顔料、顔料粒子表面に化学反応によって親水性の官能基を導入した自己分散型顔料又はポリマー成分をグラフト処理した顔料、及び顔料の表面を樹脂で完全に被覆することで機能化したカプセル化顔料等の樹脂複合化顔料等として用いてもよい。 Further, a dispersion pigment obtained by dispersing and stabilizing these pigments with a surfactant or a dispersant, a self-dispersion pigment in which a hydrophilic functional group is introduced by a chemical reaction on the pigment particle surface, or a pigment obtained by grafting a polymer component, and It may be used as a resin composite pigment such as an encapsulated pigment functionalized by completely covering the surface of the pigment with a resin.
水性顔料インク全量に対する顔料の含有量は、着色剤としての機能を発現させる量であることが望ましく、十分な印字濃度を得る点で、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上である。顔料の含有量が多くなると着色剤としての効果が飽和するだけでなくインクの粘度が上昇するため、顔料の含油量は、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下である。 The content of the pigment with respect to the total amount of the aqueous pigment ink is desirably an amount that exhibits a function as a colorant, and is preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0.5%, from the viewpoint of obtaining a sufficient print density. It is at least mass%. When the pigment content increases, not only the effect as a colorant is saturated but also the viscosity of the ink increases. Therefore, the oil content of the pigment is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
本発明による水性顔料インクは、上記の各成分に加えて、インクの表面張力を制御させ、顔料及びエマルジョン樹脂の分散安定性を向上させる等の目的で、界面活性剤、分散剤、消泡剤、防カビ剤、防錆剤など、水性顔料インクに通常配合される任意の成分を含有してよい。 In addition to the above components, the aqueous pigment ink according to the present invention includes a surfactant, a dispersant, and an antifoaming agent for the purpose of controlling the surface tension of the ink and improving the dispersion stability of the pigment and emulsion resin. Any component that is usually blended in an aqueous pigment ink, such as a fungicide or a rust inhibitor, may be contained.
界面活性剤としては、とりわけアニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤を好適に用いることができる。
アニオン性界面活性剤としては、スルホコハク酸ジイソオクチルナトリウム等のスルホン酸塩型、硫酸エステル塩型、リン酸エステル塩型、カルボン酸塩型が挙げられる。
両性界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
As the surfactant, anionic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants can be preferably used.
Examples of the anionic surfactant include sulfonate salt types such as diisooctyl sodium sulfosuccinate, sulfate ester salt types, phosphate ester salt types, and carboxylate salt types.
Examples of amphoteric surfactants include lauryldimethylaminoacetic acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, coconut oil fatty acid amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine, polyoctylpolyaminoethylglycine, imidazoline derivatives, etc. Is mentioned.
非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル）などのエーテル系界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系界面活性剤、フッ素アルキルエステル等の含フッ素系界面活性剤、ポリエーテルシリコーン等の含シリコーン系界面活性剤等が挙げられる。 Nonionic surfactants include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Ether surfactants such as ethylene alkyl ether and polyoxyalkylene alkyl ether (polyoxypropylene polyoxyethylene alkyl ether), polyoxyethylene oleic acid, polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene distearate, sorbitan laurate , Sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene monoo Benzoate, ester surfactant such as polyoxyethylene stearate, fluorine-containing surfactants such as fluorine alkyl esters, containing a silicone surfactant of the polyether silicones and the like.
このような分散剤としては、ジョンクリル（ＢＡＳＦ社製）、ソルスパース（ルーブリゾール社製）、ＢＹＫ（ビックケミー社製）、ＥＦＫＡ（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。また、消泡剤としては、サーフィノール１０４系、４００系、オルフィン（日信化学工業社製）、ＢＹＫ（ビックケミー社製）、ノプコ（サンノプコ社製）等が挙げられる。また、防カビ剤としては、プロクセル、コートサイド（日本エンバイロケミカルズ社製）等が挙げられる。また、防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、シクロヘキシルアンモニウムクロライド、２−メルカプトベンゾトリアゾール、ベンゾイルアミノカプロン酸、硝酸カルシウム等が挙げられる。 Examples of such a dispersant include Jonkrill (manufactured by BASF), Solsperse (manufactured by Lubrizol), BYK (manufactured by Big Chemie), EFKA (manufactured by BASF) and the like. Examples of the antifoaming agent include Surfinol 104 series, 400 series, Olphine (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), BYK (manufactured by Big Chemie Co., Ltd.), Nopco (manufactured by San Nopco Co., Ltd.) and the like. Examples of the fungicide include proxel, coatside (manufactured by Nippon Enviro Chemicals) and the like. Examples of the rust inhibitor include benzotriazole, cyclohexylammonium chloride, 2-mercaptobenzotriazole, benzoylaminocaproic acid, and calcium nitrate.
本発明による水性顔料インクは、顔料、エマルジョン樹脂、水溶性化合物、及び水を少なくとも含む各成分を通常の方法で任意に混合することによって製造することができる。具体的には、顔料分散体をビーズミル等で作製した上で、これをビーズと分離し、別容器に入れ、ディスパ等で撹拌した中に、エマルジョン樹脂、水溶性化合物、及び水を投入し、撹拌する方法を好適に採用し得る。 The aqueous pigment ink according to the present invention can be produced by arbitrarily mixing each component including at least a pigment, an emulsion resin, a water-soluble compound, and water by a usual method. Specifically, after preparing the pigment dispersion with a bead mill or the like, separating it from the beads, putting it in a separate container and stirring it with a disperser, etc., put emulsion resin, water-soluble compound, and water, A method of stirring can be suitably employed.
本発明による水性顔料インクは、インクジェット記録用水性顔料インクとして好適に用いられる。とりわけ、本発明によるインクインクジェット記録用水性顔料インクは分散安定性に優れており、紙などの吸収性材料に対しては、にじみが少なく高発色であると共に、本発明によるインクインクジェット記録用水性顔料インクは、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷が可能であって、密着性及び耐薬品性に優れた印刷物を得ることができる。 The aqueous pigment ink according to the present invention is suitably used as an aqueous pigment ink for inkjet recording. In particular, the water-based pigment ink for ink-jet recording according to the present invention is excellent in dispersion stability, has little bleeding and has a high color development with respect to absorbent materials such as paper, and the water-based pigment for ink-jet recording according to the present invention. The ink can be printed on non-ink-absorbing materials such as plastic and metal, and a printed matter excellent in adhesion and chemical resistance can be obtained.
以下、実施例により、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。文中の「部」は、特に断りのない限り質量基準である。
［合成例１］
（水溶性化合物としてのエーテル結合含有高分子化合物の製造）
下記の成分を混合し、モノマー溶液を調製した。
[Synthesis Example 1]
(Production of ether bond-containing polymer as water-soluble compound)
The following components were mixed to prepare a monomer solution.
これとは別に、窒素導入管を備え付けた反応容器に、イソプロピルアルコール１００部を計り込み、窒素シールしながら還流温度まで昇温した。これに、上記のモノマー溶液を２時間かけて滴下し、滴下終了後、還流温度で１２時間反応させた。反応後の溶液は、酸価２５８ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量５，０００、ガラス転移温度２６℃の共重合体Ａを含有する、不揮発分４１．２質量％の溶液であった。これを、アンモニアで１１５％中和し、乾燥させて共重合体Ａを調製した。
ここで、共重合体Ａは、重合完了時にはイソプロピルアルコール、メチルエチルケトン混合溶媒中に溶解しているため、本発明において使用する場合は、通常、この溶媒を水に置換する。ただし、この共重合体Ａは、通常、アクリル酸部分を中和しないと水溶化しないため、カウンターとなる塩基性物質（アンモニア、有機塩基類、無機塩基類（水酸化ナトリウム等）で中和を行う。本実施例では、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトンを低圧下で蒸発させて共重合体を半乾燥（水あめ）状態とし、共重合体Ａを水中に溶解させるため、アンモニアを中和率（モル）１１５％溶解した水を投入および攪拌して溶解させ、共重合体Ａの水溶液を得た。
Separately, 100 parts of isopropyl alcohol was weighed into a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, and the temperature was raised to the reflux temperature while sealing with nitrogen. The monomer solution was added dropwise thereto over 2 hours, and after completion of the addition, the reaction was performed at reflux temperature for 12 hours. The solution after the reaction was a solution having a nonvolatile content of 41.2% by mass and containing a copolymer A having an acid value of 258 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 5,000, and a glass transition temperature of 26 ° C. This was neutralized 115% with ammonia and dried to prepare a copolymer A.
Here, since the copolymer A is dissolved in a mixed solvent of isopropyl alcohol and methyl ethyl ketone when the polymerization is completed, the solvent is usually replaced with water when used in the present invention. However, since this copolymer A usually does not become water-soluble unless the acrylic acid portion is neutralized, it is neutralized with a basic substance (ammonia, organic base, inorganic base (such as sodium hydroxide)) serving as a counter. In this example, isopropyl alcohol and methyl ethyl ketone are evaporated under low pressure to bring the copolymer into a semi-dry (water-filled) state, and the copolymer A is dissolved in water, so that the neutralization rate (mol) of ammonia is 115. % Dissolved water was added and dissolved by stirring to obtain an aqueous solution of copolymer A.
［実施例１］
（顔料分散体の製造）
(Manufacture of pigment dispersion)
上記組成の顔料組成物を混合及び撹拌した後、ペイントシェーカ（東洋精機社製）を用いて、φ０．３ｍｍのジルコニアビーズを分散メディアとして６０分間分散して、顔料分散体を得た。 After mixing and stirring the pigment composition having the above composition, a pigment dispersion was obtained using a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) and dispersing zirconia beads having a diameter of 0.3 mm for 60 minutes as a dispersion medium.
（水性顔料インクの製造）
上記組成のインク化液を混合及び撹拌して、評価用の水性顔料インクを得た。インク物性については、粘度、顔料平均粒子径、表面張力を評価した。
得られた評価用の水性顔料インクを用いて、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（未処理品）上に、バーコータ（＃２０）により、乾燥後の厚さが４〜６μｍとなるように塗膜を形成させ、乾燥後に７５℃でキュアして評価用試料を作製した。
An ink-forming liquid having the above composition was mixed and stirred to obtain an aqueous pigment ink for evaluation. As for ink physical properties, viscosity, pigment average particle diameter, and surface tension were evaluated.
Using the obtained water-based pigment ink for evaluation, a coating film is formed on a polyethylene terephthalate film (untreated product) having a thickness of 75 μm by a bar coater (# 20) so that the thickness after drying becomes 4 to 6 μm. And dried and cured at 75 ° C. to prepare a sample for evaluation.
［実施例２］
実施例１のインク化液の組成において、さらに、ガラス転移温度が５０℃以上のエマルジョン樹脂としてアクリルエマルジョン樹脂Ｂ（ダイセルファインケム（株）製アクアブリッドＡＳＴ−４９９、Ｔｇ＝８０℃、固形分４０質量％）３７．５部を添加し、水を１７．５部としたこと以外は実施例１と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Example 2]
In the composition of the ink forming liquid of Example 1, acrylic emulsion resin B (Aqua Brid AST-499 manufactured by Daicel Finechem Co., Ltd., Tg = 80 ° C., solid content of 40 mass) as an emulsion resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher. %) 37.5 parts were added, and water pigment ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that water was changed to 17.5 parts, and a sample for evaluation was prepared.
［実施例３］
実施例２のインク化液の組成において、水溶性化合物をポリエチレンオキサイド（重量平均分子量２０万、明成化学工業（株）製アルコックスＲ−４００）０．２部に変更したこと以外は実施例２と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Example 3]
Example 2 except that the composition of the ink-forming liquid of Example 2 was changed to 0.2 parts of polyethylene oxide (weight average molecular weight 200,000, Alcox R-400 manufactured by Meisei Chemical Industry Co., Ltd.). A water-based pigment ink was obtained in the same manner as described above to prepare a sample for evaluation.
［実施例４］
実施例２のインク化液の組成において、水溶性化合物をポリエチレンオキサイド（重量平均分子量６万、明成化学工業（株）製アルコックスＬ−６）０．５部に変更したこと以外は実施例２と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Example 4]
Example 2 except that the water-soluble compound was changed to 0.5 parts of polyethylene oxide (weight average molecular weight 60,000, Alcox L-6 manufactured by Meisei Chemical Industry Co., Ltd.) in the composition of the ink-forming liquid of Example 2. A water-based pigment ink was obtained in the same manner as described above to prepare a sample for evaluation.
［実施例５］
実施例２のインク化液の組成において、水溶性化合物を合成例１で調整した共重合体Ａ３．２部に変更したこと以外は実施例２と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Example 5]
A water-based pigment ink was obtained in the same manner as in Example 2 except that the water-soluble compound was changed to 3.2 parts of the copolymer A prepared in Synthesis Example 1 in the composition of the ink-forming liquid of Example 2. A sample was prepared.
［実施例６］
実施例４のインク化液の組成において、アクリルエマルジョン樹脂Ｂをエマルジョン樹脂（ダイセルファインケム（株）製アクアブリッド４６３５、Ｔｇ＝５０℃、固形分３５質量％）に変更したこと以外は実施例４と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Example 6]
Example 4 and Example 4 except that the acrylic emulsion resin B was changed to an emulsion resin (Aquabrid 4635 manufactured by Daicel Finechem Co., Ltd., Tg = 50 ° C., solid content 35% by mass) in the composition of the ink-forming liquid of Example 4. Similarly, an aqueous pigment ink was obtained, and a sample for evaluation was prepared.
［実施例７］
実施例４のインク化液の組成において、コア−シェル構造エマルジョン樹脂（エマルジョン樹脂Ａ）をコア−シェル構造エマルジョン樹脂（大成ファインケミカル（株）製ＷＥＭ−０３１Ｕ、内層／外層＝アクリル／ウレタン、外層Ｔｇ＝５０℃、平均粒子径１００ｎｍ、固形分４０質量％）に変更したこと以外は、実施例４と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Example 7]
In the composition of the ink forming liquid of Example 4, the core-shell structure emulsion resin (emulsion resin A) was changed to a core-shell structure emulsion resin (WEM-031U manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd., inner layer / outer layer = acrylic / urethane, outer layer Tg). = 50 ° C, average particle diameter 100 nm, solid content 40 mass%) A water-based pigment ink was obtained in the same manner as in Example 4 except that the sample for evaluation was prepared.
［実施例８］
実施例４のインク化液の組成において、コア−シェル構造エマルジョン樹脂（エマルジョン樹脂Ａ）をコア−シェル構造エマルジョン樹脂（大成ファインケミカル（株）製ＷＥＭ−３００８、内層／外層＝アクリル／ウレタン、外層Ｔｇ＝２０℃、平均粒子径１００ｎｍ、固形分３２質量％）に変更したこと以外は、実施例４と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Example 8]
In the composition of the ink forming liquid of Example 4, the core-shell structure emulsion resin (emulsion resin A) was changed to a core-shell structure emulsion resin (WEM-3008 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd., inner layer / outer layer = acrylic / urethane, outer layer Tg). Aqueous pigment ink was obtained in the same manner as in Example 4 except that it was changed to = 20 ° C., average particle diameter 100 nm, solid content 32% by mass, and an evaluation sample was prepared.
［実施例９］
実施例４のインク化液の組成において、コア−シェル構造エマルジョン樹脂（エマルジョン樹脂Ａ）をコア−シェル構造エマルジョン樹脂（大成ファインケミカル（株）製ＷＥＭ−２９０Ａ、内層／外層＝アクリル／ウレタン、外層Ｔｇ＝６０℃、平均粒子径１００ｎｍ、固形分３２質量％）に変更したこと以外は、実施例４と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Example 9]
In the composition of the ink forming liquid of Example 4, the core-shell structure emulsion resin (emulsion resin A) was changed to a core-shell structure emulsion resin (WEM-290A manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd., inner layer / outer layer = acrylic / urethane, outer layer Tg). = 60 ° C, average particle diameter 100 nm, solid content 32 mass%) A water-based pigment ink was obtained in the same manner as in Example 4 except that the sample for evaluation was prepared.
［比較例１］
実施例２のインク化液の組成においてコア−シェル構造エマルジョン樹脂（エマルジョン樹脂Ａ）をウレタン単相のエマルジョン樹脂（大成ファインケミカル（株）製ＷＢＲ−２０１９、Ｔｇ＝３０℃、平均粒子径１００ｎｍ、固形分３２質量％）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Comparative Example 1]
In the composition of the ink forming liquid of Example 2, the core-shell structure emulsion resin (emulsion resin A) is a urethane single-phase emulsion resin (WBR-2019 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd., Tg = 30 ° C., average particle diameter 100 nm, solid A water-based pigment ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content was changed to 32% by mass, and an evaluation sample was prepared.
［比較例２］
実施例１のインク化液の組成において、水溶性化合物をポリエチレンオキサイド（重量平均分子量２５万、明成化学工業（株）製アルコックスＲ−１０００）０．２部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Comparative Example 2]
In the composition of the ink forming liquid in Example 1, the water-soluble compound was changed to 0.2 part of polyethylene oxide (weight average molecular weight 250,000, Meiko Chemical Co., Ltd., Alcox R-1000). In the same manner as in Example 1, an aqueous pigment ink was obtained, and a sample for evaluation was prepared.
［比較例３］
実施例１のインク化液の組成において、水溶性化合物をポリエチレングリコール（重量平均分子量４０００、和光純薬（株）製）３．５部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Comparative Example 3]
In the composition of the ink-forming liquid of Example 1, the water-soluble compound was water-based in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble compound was changed to 3.5 parts of polyethylene glycol (weight average molecular weight 4000, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). A pigment ink was obtained and a sample for evaluation was prepared.
［比較例４］
実施例１のインク化液の組成において、水溶性化合物をアクリル系樹脂（重量平均分子量１５４，０００、積水化学工業（株）製エスレックＰ ＳＥ−０１００）１．０部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Comparative Example 4]
In the composition of the ink-forming liquid of Example 1, the water-soluble compound was changed to 1.0 part of an acrylic resin (weight average molecular weight 154,000, Sekisui Chemical Co., Ltd. ESREC P SE-0100), A water-based pigment ink was obtained in the same manner as in Example 1 to prepare a sample for evaluation.
［比較例５］
実施例２のインク化液の組成においてコア−シェル構造エマルジョン樹脂（エマルジョン樹脂Ａ）をアクリル単相のエマルジョン樹脂に相当するアクリルエマルジョン樹脂Ｂ（ダイセルファインケム（株）製アクアブリッドＡＳＴ−４９９、Ｔｇ＝８０℃、固形分４０質量％）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして水性顔料インクを得て、評価用試料を作製した。
[Comparative Example 5]
In the composition of the ink forming liquid of Example 2, the core-shell structure emulsion resin (emulsion resin A) is an acrylic emulsion resin B corresponding to an acrylic single-phase emulsion resin (Aquabrid AST-499, manufactured by Daicel Finechem Co., Ltd.), Tg = A water-based pigment ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to 80 ° C. and a solid content of 40% by mass, and an evaluation sample was prepared.
使用材料及び評価用試料を、下記のようにして評価した。
＜水溶性化合物の重量平均分子量測定＞
Ｗａｔｅｒｓ社製のＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ）（ａｌｌｉａｎｃｅ２６９０）を使用し、カラムにＳｈｏｄｅｘ ＳＢ−８０３−ＨＱを用い、ＰＥＧ（低分子量用）とＰＥＯ（高分子量用）を標準として、重量平均分子量を求めた。
The materials used and the samples for evaluation were evaluated as follows.
<Measurement of weight average molecular weight of water-soluble compound>
Waters GPC (Gel Permeation Chromatography) (alliance 2690) was used, Shodex SB-803-HQ was used for the column, PEG (for low molecular weight) and PEO (for high molecular weight) as standard, weight average The molecular weight was determined.
＜ガラス転移温度の測定＞
エマルジョン水溶液を１５０℃で２時間乾燥し、脱水して測定用試料とした。この試料を示差走査熱量測定法により、Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ ＥＶＯ ＤＳＣ８２３０（（株）リガク社製）を用い、昇温速度１０℃／分にて測定を行い、ガラス転移温度を求めた。
<Measurement of glass transition temperature>
The emulsion aqueous solution was dried at 150 ° C. for 2 hours and dehydrated to obtain a measurement sample. This sample was measured by differential scanning calorimetry using Thermo Plus EVO DSC8230 (manufactured by Rigaku Corporation) at a heating rate of 10 ° C./min to determine the glass transition temperature.
＜密着性試験＞
碁盤目剥離試験（ＪＩＳ５６００−５−６−１９９９に準拠）により、評価用フィルムの塗膜の密着性を評価した。試験升目１００個に対して、まったく剥がれなかったものを○、剥がれが１〜５個のものを△、それ以上剥がれたものを×とした。
<Adhesion test>
The adhesion of the coating film of the evaluation film was evaluated by a cross-cut peel test (based on JIS 5600-5-6-1999). For 100 test squares, the case where it was not peeled off at all was indicated as “◯”, the case where it was peeled off at 1 to 5 was indicated as “Δ”, and the case where it was peeled off was indicated as “X”.
＜耐薬品性＞
エタノールを５０％含有する水溶液を綿棒に含浸させ、塗膜面を２０回擦って評価した。剥がれなかったものを○、綿棒に付く程度に剥がれたものを△、界面から剥がれたものを×とした。
<Chemical resistance>
A cotton swab was impregnated with an aqueous solution containing 50% ethanol, and the coating surface was rubbed 20 times for evaluation. The ones that were not peeled off were marked with ◯, the ones that were peeled off to the extent that they were attached to the cotton swabs were marked with Δ, and the ones peeled off from the interface were marked with ×.
＜吐出安定性＞
リコー株式会社製のジェルジェットプリンターＩＰＳｉＯ ＧＸ ｅ３３００を用いて、Ａ４版Ｘｅｒｏｘ Ｐ紙にマイクロソフト社のワードのＭＳ明朝文字をスタイル標準サイズ１０で２０００字／ページの割合で１００ページ連続印字した。印字乱れを生じないものを◎、１０個所未満印字乱れのあるものを○、１０個所以上１００個所未満印字乱れのあるものを△、１００個所以上印字乱れのあるものを×とした。
評価結果を表１〜表４に示す。
<Discharge stability>
Using a gel jet printer IPSiO GX e3300 manufactured by Ricoh Co., Ltd., 100 pages of MS Mincho characters of Microsoft's word were continuously printed at a rate of 2000 characters / page at a standard style size of 10 on A4 version Xerox P paper. In the case where there was no printing disturbance, ◎, in which there was a printing disorder in less than 10 places, in the case of ◯, in the case where printing disorder was in the range of 10 to less than 100, Δ, and in the case where printing disorder was more than 100, x.
The evaluation results are shown in Tables 1 to 4.
表から明らかなように、本発明による各実施例の水性顔料インクを用いた場合には、各比較例の水性顔料インクを用いた場合に比較して、密着性及び耐薬品性の優れた塗膜が得られ、吐出安定性も優れていた。
これに対して、コア・シェルエマルジョン樹脂を含まないもの（比較例１、５）、水溶性化合物がエーテル結合を含まないもの（比較例４）、水溶性化合物がエーテル結合を含んでいても重量平均分子量が５，０００未満のもの（比較例３）は、これを用いて塗膜を作成しても耐薬品性が不十分であった。また、水溶性化合物がエーテル結合を含んでいても、重量平均分子量が２０，０００を超えるもの（比較例２）は、これを用いて塗膜を作成する際の吐出安定性が不十分であった。
As is apparent from the table, when the water-based pigment ink of each example according to the present invention was used, the coating having excellent adhesion and chemical resistance was compared with the case of using the water-based pigment ink of each comparative example. A film was obtained and the ejection stability was excellent.
On the other hand, those containing no core-shell emulsion resin (Comparative Examples 1 and 5), those containing no ether bond (Comparative Example 4), and water-soluble compounds containing an ether bond in weight. Those having an average molecular weight of less than 5,000 (Comparative Example 3) were insufficient in chemical resistance even when a coating film was prepared using this. In addition, even when the water-soluble compound contains an ether bond, the one having a weight average molecular weight exceeding 20,000 (Comparative Example 2) has insufficient discharge stability when a coating film is formed using this. It was.
本発明によれば、プラスチックや金属等のインク非吸収性材料にも印刷が可能であって、密着性及び耐薬品性に優れたインクジェット記録用水性顔料インクが得られる。 According to the present invention, it is possible to print on non-ink-absorbing materials such as plastic and metal, and an aqueous pigment ink for ink jet recording excellent in adhesion and chemical resistance can be obtained.
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