WO2018180284A1 - インクジェット記録用水性インク組成物、画像形成方法及び樹脂微粒子 - Google Patents

インクジェット記録用水性インク組成物、画像形成方法及び樹脂微粒子 Download PDF

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WO2018180284A1
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water
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structural unit
core
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史子 玉國
裕久 外園
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富士フイルム株式会社
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    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
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    • C08F212/08Styrene
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    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous ink composition for inkjet recording, an image forming method, and resin fine particles.
  • an image recording method for forming an image on a recording medium such as paper based on an image data signal there are recording methods such as an electrophotographic method, a sublimation type and a melt type thermal transfer method, and an ink jet method.
  • the ink jet recording method does not require a printing plate and forms an image directly on a recording medium by ejecting ink only to the image forming unit. Therefore, the ink can be used efficiently, and the running cost is reduced. Further, the ink jet recording method has a printing apparatus with a relatively low cost compared to a conventional printing machine, can be downsized, and has less noise. Thus, the ink jet recording method has various advantages over other image recording methods.
  • Ink used in the ink jet recording method is required to have ejection stability capable of stably ejecting a desired amount of ink from a nozzle in order to form a target image accurately and stably.
  • the ink is also required to be capable of forming an image showing mechanical strength (abrasion resistance) that is not damaged or peeled off when an external force is applied.
  • Patent Documents 1 to 4 describe inks that can form images having excellent abrasion resistance.
  • Patent Document 1 describes an ink jet ink including specific resin particles having a core-shell structure having a silsesquioxane structure in at least one of a core polymer and a shell polymer.
  • Patent Document 2 describes an ink jet ink including a specific binder resin composed of a core portion and a shell portion having a minimum film-forming temperature higher than that of the core portion.
  • Patent Document 3 discloses that 20 to 70% by weight of an aromatic ethylenically unsaturated monomer (A) having no ionic functional group and an alkyl group-containing ethylenically unsaturated monomer having 1 to 4 carbon atoms ( B) A binder resin composition for water-based inkjet inks containing specific core-shell resin fine particles (C) obtained by stepwise emulsion polymerization of 10 to 70% by weight of ethylenically unsaturated monomer (X). In addition, a binder resin composition for an aqueous inkjet ink in which the difference in glass transition temperature between the innermost core layer and the outermost shell layer is 0 to 10 ° C. is described. Patent Document 4 describes an ink-jet ink composition comprising a specific polymer emulsion composed of core particles and a shell portion made of a polymer compound (A) having an N-substituted (meth) acrylamide unit.
  • the ink jet recording method has been mainly used in the fields of office printers, home printers, etc., but in recent years, its use has expanded to the commercial printing field, and the speed of ink jet recording has been increased. Accordingly, the demand for ink ejection stability is becoming more sophisticated year by year.
  • the ink jet recording method has a peculiar and urgent problem that if the nozzle is left after image formation, for example, once the image formation is paused (interrupted), the nozzle is clogged. For this reason, the ink used in the ink jet recording method is strongly required to have a characteristic of being normally ejected even after a pause (also referred to as latency or neglectability).
  • the ink used in the ink jet recording method also has a performance (blocking resistance) that prevents color transfer between the front and back of the stacked recording media or adhesion between the recording media when the recording media on which the images are formed are stacked. It is required to be able to form an image having the same.
  • the present invention relates to a water-based ink composition for ink-jet recording capable of forming an image having excellent latency when applied to an ink-jet recording method and excellent in abrasion resistance and blocking resistance, and the water-based ink composition for ink-jet recording. It is an object of the present invention to provide an image forming method. Further, the present invention can impart high latency to the water-based ink composition for ink-jet recording by blending it with the water-based ink composition for ink-jet recording, and further, the formed image has abrasion resistance and blocking resistance. It is an object of the present invention to provide resin fine particles that can increase the viscosity.
  • a specific structural unit having a structure in which a specific acidic group such as a carboxy group or a salt thereof and a linking group having a specific chain length are linked.
  • the aqueous ink composition containing core-shell resin particles containing a polymer containing a polymer as a core polymer or shell polymer in an aqueous medium is excellent in latency when used as an ink for inkjet recording, and the aqueous ink composition It was found that an image formed by using this was excellent in abrasion resistance and blocking resistance.
  • the present invention has been further studied based on these findings and has been completed.
  • An aqueous ink composition for ink-jet recording comprising an aqueous medium and resin fine particles,
  • the resin fine particles have a core-shell structure containing a core polymer and a shell polymer that covers the core polymer,
  • At least one of the core polymer and the shell polymer has a structural unit represented by the following general formula (1) or the following general formula (2), and the absolute value of the glass transition temperature difference between the core polymer and the shell polymer is 30 to A water-based ink composition for ink-jet recording, which is 100 ° C.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • a 1 represents —O— or —N (R 3 ) —, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • L 1 represents a divalent linking group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L 2 represents a single bond, —C ( ⁇ O) O— or —C ( ⁇ O) N (R 4 ) —, and R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Y 1 represents —C ( ⁇ O) OM, —S ( ⁇ O) 2 OM, or —OS ( ⁇ O) 2 OM
  • M represents a hydrogen atom, an alkali metal ion, or an ammonium ion.
  • ⁇ 2> The aqueous ink composition for ink jet recording according to ⁇ 1>, wherein the glass transition temperature of the core polymer is higher than the glass transition temperature of the shell polymer.
  • the glass transition temperature of the core polymer is 120 ° C. or lower, the glass transition temperature of the shell polymer is 15 ° C. or higher, and the absolute value of the glass transition temperature difference between the core polymer and the shell polymer is 40 to 90 ° C.
  • ⁇ 4> The inkjet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein at least the shell polymer of the core polymer and the shell polymer has a structural unit represented by the general formula (1) or the general formula (2) A water-based ink composition for recording.
  • ⁇ 5> The ink jet recording according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the core polymer and the shell polymer each have a structural unit represented by the general formula (1) or the general formula (2) A water-based ink composition.
  • ⁇ 6> The water-based ink composition for ink-jet recording according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein Y 1 is —C ( ⁇ O) OM.
  • the content of the structural unit represented by any one of the general formulas (A) to (E) in the core polymer is 10 to 70% by mass, and the general formulas (A) to ( The water-based ink composition for ink-jet recording according to ⁇ 8>, wherein the content of the structural unit represented by any one of E) is 10 to 70% by mass.
  • ⁇ 11> The water-based ink composition for inkjet recording according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, containing a pigment.
  • An image forming method comprising an ink applying step of forming an image by applying the aqueous ink composition for ink jet recording according to ⁇ 11> above onto a recording medium by an ink jet method.
  • ⁇ 13> The image forming method according to ⁇ 12>, wherein the water-based ink composition for inkjet recording is directly applied onto a low water-absorbing recording medium or a non-water-absorbing recording medium.
  • Resin fine particles having a core-shell structure containing a core polymer and a shell polymer covering the core polymer At least one of the core polymer and the shell polymer has a structural unit represented by the following general formula (1) or the following general formula (2), and the absolute value of the glass transition temperature difference between the core polymer and the shell polymer is 30 to Resin fine particles at 100 ° C.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • a 1 represents —O— or —N (R 3 ) —
  • R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • L 1 represents a divalent linking group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L 2 represents a single bond, —C ( ⁇ O) O— or —C ( ⁇ O) N (R 4 ) —, and R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Y 1 represents —C ( ⁇ O) OM, —S ( ⁇ O) 2 OM, or —OS ( ⁇ O) 2 OM, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal ion, or an ammonium ion.
  • substituents when there are a plurality of substituents, linking groups, ligands, structural units, etc. (hereinafter referred to as substituents) represented by specific symbols, or a plurality of substituents, etc. are defined simultaneously or alternatively, the respective substituents and the like may be the same as or different from each other. The same applies to the definition of the number of substituents and the like.
  • group of each group described as an example of each substituent is used to include both an unsubstituted form and a form having a substituent.
  • alkyl group means an alkyl group which may have a substituent.
  • (meth) acrylate is used to mean to include both acrylate and methacrylate.
  • (meth) acrylic acid means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the aqueous ink composition for ink jet recording of the present invention can form an image having excellent latency when applied to an ink jet recording method and excellent in abrasion resistance and blocking resistance.
  • the image forming method of the present invention can stably (without clogging) forming an image excellent in abrasion resistance and blocking resistance.
  • the resin fine particles of the present invention can impart a latency suitable for the ink jet recording method to the aqueous ink composition by blending it with the aqueous ink composition, and further have an image excellent in abrasion resistance and blocking resistance. Can be formed.
  • water-based ink composition for inkjet recording of the present invention Preferred embodiments of the water-based ink composition for inkjet recording of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as the water-based ink composition of the present invention), the image forming method, and the resin fine particles will be described below.
  • the aqueous ink composition of the present invention contains an aqueous medium and specific resin fine particles.
  • the aqueous ink composition of the present invention usually contains a pigment.
  • the aqueous ink composition of the present invention does not contain a pigment, it can be used as a clear ink, and when it contains a pigment, it can be used for color image formation.
  • the aqueous medium used in the present invention contains at least water and, if necessary, contains at least one water-soluble organic solvent.
  • - water As water used for this invention, it is preferable to use the water which does not contain ionic impurities, such as ion-exchange water and distilled water.
  • the water content in the water-based ink composition is appropriately selected depending on the purpose, but is usually preferably 10 to 95% by mass, more preferably 30 to 80% by mass, and more preferably 50 to 50% by mass. More preferably, it is 70 mass%.
  • the aqueous medium in the present invention preferably contains at least one water-soluble organic solvent.
  • the water-soluble organic solvent By containing the water-soluble organic solvent, it is possible to obtain the effect of preventing drying, wetting or promoting penetration.
  • prevention of drying means preventing ink from adhering to and drying from the ink discharge port of the ejection nozzle to form an aggregate.
  • a water-soluble organic solvent having a vapor pressure lower than that of water is preferred.
  • the water-soluble organic solvent can be used as a penetration accelerator that enhances ink permeability to paper.
  • water-soluble organic solvent examples include alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms, alkanediols (polyhydric alcohols), sugar alcohols, glycol ethers and the like.
  • alkyl alcohol having 1 to 4 carbon atoms include, but are not limited to, ethanol, methanol, butanol, propanol, isopropanol and the like.
  • the alkanediol is not particularly limited, but glycerin, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,2-hexanediol, 1 , 2-heptanediol, 1,2-octanediol, 1,2-nonanediol, 1,2-decanediol, and those described later.
  • glycol ether Although it does not specifically limit as glycol ether, The following each compound is mentioned. Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monopentyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monoheptyl ether, ethylene glycol monooctyl ether, ethylene glycol monononyl Ether, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monopentyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monoheptyl ether, diethylene glycol monooctyl ether, diethylene glyco
  • a water-soluble organic solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • polyhydric alcohols are useful.
  • polyol compounds are preferred, and aliphatic diols are preferred.
  • aliphatic diols include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, -Ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol and the like.
  • preferred examples include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
  • the water-soluble organic solvent in the present invention may contain at least one compound represented by the following structural formula (S) from the viewpoint of curling generation in the recording medium.
  • AO represents at least one of an ethyleneoxy group (EO) and a propyleneoxy group (PO), and among them, a propyleneoxy group is preferable.
  • Each AO in the above (AO) t , (AO) u , and (AO) v may be the same or different.
  • EO and PO are bonded with their ethylene group or propylene group positioned on the hydroxyl group side.
  • the water-soluble organic solvent may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the water-soluble organic solvent in the aqueous ink composition is preferably 1% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less, and further preferably 7% by mass or more and 30% by mass or less. It is below mass%.
  • the water-based ink composition of the present invention is a resin fine particle having a core-shell structure containing a core polymer and a shell polymer covering the core polymer, and at least one of the core polymer and the shell polymer has a general formula described below. (1) or a resin having a structural unit (I) represented by the following general formula (2), wherein the absolute value of the difference between the glass transition temperature of the core polymer and the glass transition temperature of the shell polymer is 30 to 100 ° C. It contains at least fine particles (hereinafter also simply referred to as “resin fine particles used in the present invention”).
  • the aqueous ink composition of the present invention contains the resin fine particles, it is possible to form an image having excellent latency when applied to the ink jet recording method and excellent in abrasion resistance and blocking resistance.
  • the structural unit (I) included in at least one of the core polymer and the shell polymer forming the resin fine particles has a specific group Y 1 , and the polymer containing the structural unit (I) acts as a so-called surfactant. Play. Therefore, the stability of the resin fine particles is improved, and gelation of the aqueous ink composition (solvent volatilization of the aqueous ink composition) can be suppressed.
  • aggregation of the water-based ink composition can be suppressed. As a result, nozzle clogging is less likely to occur, and it is considered that high latency is exhibited.
  • the resin fine particles by forming the resin fine particles with a core-shell structure formed of a polymer having a glass transition temperature having a specific temperature difference, each of the resin fine particles that forms the core-shell structure of the resin fine particles at the time of image formation with the aqueous ink composition of the present invention.
  • the polymer can perform different functions and enhance both scuff resistance and blocking.
  • the resin fine particles can maintain and maintain the thermal fusion power of the polymer having a low glass transition temperature and the thermal stability of the polymer having a high glass transition temperature in a balanced manner. Therefore, the resin fine particles of the present invention can improve the scratch resistance and blocking resistance of images.
  • the resin fine particles have a core-shell structure containing a core polymer and a shell polymer that covers the core polymer.
  • the core polymer core layer formed by the core polymer
  • the coating amount of the core polymer is not particularly limited.
  • the thickness of the shell layer made of the shell polymer is not particularly limited.
  • the coating amount and the layer thickness of the shell layer can be specified by, for example, the mass ratio of the core polymer to the shell polymer.
  • the mass ratio [core polymer: shell polymer] is 80 to 20:20. Is preferably 80, more preferably 70:30 to 30:70.
  • Each of the core polymer and the shell polymer may be one kind or two or more kinds.
  • the resin fine particles may have a polymer different from the core polymer and the shell polymer as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • At least one of the core / shell polymers has a structural unit (I) described later as a structural unit. It is preferable that at least the shell polymer has the structural unit (I) from the viewpoint that both the above-described latency and the scratch resistance and blocking resistance of the image can be achieved at a high level.
  • the shell polymer has the structural unit (I) and the core polymer does not have the structural unit (I)
  • the core polymer has the structural unit (I)
  • the shell polymer has the structural unit (I).
  • both the core polymer and the shell polymer have the structural unit (I).
  • Each of the core / shell polymers preferably has other structural unit (II) described later in addition to the structural unit (I).
  • the structural unit constituting the polymer is not particularly limited, but preferably includes the structural unit (II) described later.
  • the type or content of the structural unit forming each polymer is selected so that the difference (absolute value) in glass transition temperature between the core polymer and the shell polymer is 30 to 100 ° C.
  • the aqueous ink composition of the present invention preferably contains 1 to 15% by mass of resin fine particles used in the present invention, more preferably 1 to 10% by mass, and even more preferably 4 to 10% by mass. .
  • the water-based ink composition of the present invention contains 1 to 15% by mass of the resin fine particles used in the present invention, the ejection stability and latency of the water-based ink composition are improved.
  • -Structural unit (I) represented by general formula (1) or general formula (2)- At least one of the core / shell polymers may have a structure having the structural unit represented by the general formula (1) and not having the structural unit represented by the general formula (2). ) And a structure not having the structural unit represented by the general formula (1), the structural unit represented by the general formula (1) and the structural unit represented by the general formula (2) It may be a structure having both structural units. At least one of the core / shell polymers preferably has at least a structural unit represented by the general formula (1).
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom or methyl, more preferably methyl.
  • a 1 represents —O— or —NR 3 —.
  • R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • a 1 is preferably —NR 3 —, more preferably —NH—.
  • L 1 represents a divalent linking group having 6 to 30 carbon atoms (carbon number) constituting L 1 .
  • L 1 may be a linking group having 6 to 45 atoms in total (total) after satisfying the above carbon number.
  • the atom constituting L 1 is not particularly limited as long as it is an atom having a valence of 2 or more, but is preferably a carbon atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or the like.
  • the number of atoms constituting L 1 is preferably 6 to 25.
  • L 1 also preferably has 6 to 30 minimum atoms connecting A 1 and Y 1 .
  • the minimum number of atoms means the number of bonds of atoms constituting the shortest chain among the atomic chains connecting A 1 and Y 1 .
  • the shortest chain connecting A 1 and Y 1 is preferably a carbon chain (alkylene group) composed of carbon atoms.
  • the preferable range of the minimum number of atoms is the same as the carbon number of the alkylene group described later that can be adopted as L 1 .
  • the divalent linking group that can be taken as L 1 is not particularly limited as long as it satisfies the above carbon number.
  • a linear, branched or cyclic alkylene group, an arylene group, —O—, —NH—, -S- or -C ( O)-, or a divalent linking group formed by linking two or more of these.
  • the number of groups or atoms (—O—, —NH—, —S—) to be linked is not particularly limited as long as it is 2 or more, but can be, for example, 40 or less.
  • L 1 is preferably an alkylene group or a group containing an alkyleneoxy group formed by linking —O— and an alkylene group (represented by —O-alkylene group), and more preferably an alkylene group.
  • the alkylene group and the alkylene moiety in the alkyleneoxy group may be linear or branched, but are preferably linear from the viewpoints of ejection stability, latency, and resin fine particle stability.
  • the alkylene group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 8 to 22 carbon atoms, still more preferably 8 to 18 carbon atoms, still more preferably 8 to 16 carbon atoms, still more preferably 8 to 14 carbon atoms, especially Preferably it is 10-12, most preferably 11 carbon atoms.
  • the carbon number of the alkylene moiety in the alkyleneoxy group is the same as the preferable carbon number of the alkyl group except that the upper limit is 30 (lower limit value).
  • Y 1 represents —C ( ⁇ O) OM, —S ( ⁇ O) 2 OM, or —OS ( ⁇ O) 2 OM.
  • Y 1 is preferably —C ( ⁇ O) OM or —S ( ⁇ O) 2 OM in terms of achieving both the above-described latency and the scratch resistance and blocking resistance of an image at a high level, and —C ( ⁇ O ) OM is more preferred.
  • M represents a hydrogen atom, an alkali metal ion or an ammonium ion.
  • M is preferably an alkali metal ion, more preferably a sodium ion or a potassium ion, and still more preferably a potassium ion, from the viewpoint of ejection stability, latency, and resin fine particle stability.
  • M may be dissociated (free).
  • R 1, A 1, L 1 and Y 1, respectively, the general formula (1) have the same meanings as R 1, A 1, L 1 and Y 1 of a preferred form also the same .
  • L 2 represents a single bond, —C ( ⁇ O) O— or —C ( ⁇ O) N (R 4 ) —.
  • L 2 is preferably a single bond.
  • R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom.
  • the total content of the structural unit (I) represented above is the glass transition temperature of each polymer and the difference thereof, and the types and contents of other structural units (II) described later. It is determined appropriately in consideration of the amount and the like.
  • the total content in the core polymer is 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, still more preferably 0 to 10% by mass, and when the core polymer has the structural unit (I), the total content of the structural unit (I)
  • the lower limit of the amount is preferably 0.5% by mass, more preferably 1% by mass, and still more preferably 2% by mass.
  • the total content in the shell polymer is preferably 0.5 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and still more preferably 2 to 10% by mass.
  • the total content is the content of the structural unit of the general formula (2) when each of the polymers does not have the structural unit of the general formula (1), and each polymer has the structural unit of the general formula (2). When it does not have, it is content of the structural unit of general formula (1), and when each said polymer contains both structural units of the structural unit of general formula (1) and the structural unit of general formula (2), both structures It is the total content of units.
  • the structural unit other than the structural unit (I) (referred to as “other structural unit (II)”) constituting at least one of the core / shell polymer is not particularly limited. Examples include structural units described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-181549 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-88294.
  • the content of the other structural unit (II) of each polymer of the core / shell polymer is appropriately determined in consideration of the type and content of the structural unit (I), the glass transition temperature of each polymer, the difference thereof, and the like. To be determined. As content of other structural unit (II), it can set to the range mentioned later, for example.
  • At least one of the core / shell polymers preferably contains the structural unit (i) of an ethylenically unsaturated compound having an aromatic ring or an aliphatic ring as the other structural unit (II).
  • the aromatic ring or aliphatic ring contained in the structural unit (i) include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and an aliphatic hydrocarbon ring having 5 to 20 carbon atoms.
  • An aliphatic hydrocarbon ring of several 6 to 10 is preferable.
  • These aromatic rings or aliphatic rings may have a substituent.
  • the aromatic ring or the aliphatic ring has a substituent, the substituent is not particularly limited, and examples thereof include substituents other than Y 1 .
  • an ethylenically unsaturated compound having an aromatic ring or aliphatic ring leading to the structural unit (i) is preferable, and styrene or (meth) acrylate A compound or a (meth) acrylamide compound is more preferable, and an optionally substituted styrene or (meth) acrylate compound is more preferable.
  • the ethylenically unsaturated compound is not particularly limited, but is a compound that leads to a structural unit represented by the following general formulas (A) to (E), more specifically, styrene, benzyl (meth) acrylate, Examples include isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and dicyclopentanyl (meth) acrylate.
  • the structural unit (i) preferably contains a structural unit represented by any one of the following general formulas (A) to (E) from the viewpoint of the abrasion resistance of the obtained image. It is more preferable that the structural unit represented by the following general formula (A) is included from a viewpoint of discharge property.
  • R 11 and R 12 each independently represents a methyl group or a hydrogen atom.
  • R 13 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • N in the general formulas (A) and (B) represents an integer of 0 to 5.
  • N in the general formula (C) is an integer of 0 to 11.
  • L 11 is a single bond, a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, —O—, —NH—, —S— or —C ( ⁇ O) — or a divalent linking group formed by linking two or more of these.
  • R 11 is preferably a hydrogen atom.
  • R 12 is preferably a methyl group.
  • each R 13 is independently preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • n is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
  • L 11 is preferably a divalent linking group containing —O— or —NH— at the bonding site with the carbonyl carbon atom described in the general formula (B). And a divalent linking group containing a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 18 carbon atoms and containing —O— or —NH— at the bonding site is more preferred. —OCH 2 — Or, —NHCH 2 — is more preferred, and —OCH 2 — is particularly preferred.
  • L 11 contains —O— or —NH— at the bonding site with the carbonyl carbon atom described in the general formulas (C) to (E). A divalent linking group is preferred, —O— or —NH— is more preferred, and —O— is still more preferred.
  • the structural unit represented by the general formula (A) is preferably a structural unit derived from styrene.
  • the structural unit represented by the general formula (B) is preferably a structural unit derived from benzyl (meth) acrylate.
  • the structural unit represented by the general formula (C) is preferably a structural unit derived from cyclohexyl (meth) acrylate.
  • the structural unit represented by the general formula (D) is preferably a structural unit derived from isobornyl (meth) acrylate.
  • the structural unit represented by the general formula (E) is preferably a structural unit derived from dicyclopentanyl (meth) acrylate.
  • Each polymer of the core / shell polymer may have one or more structural units (i).
  • the total content of the structural unit (i) in each polymer of the core / shell polymer should be set to the following range in consideration of not only the scratch resistance but also the viewpoint of the production suitability (filterability) of the resin fine particles. Is preferred.
  • the total content of the structural unit (i) in the core polymer is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 5 to 75% by mass, and still more preferably 10 to 70% by mass.
  • the shell polymer contains the structural unit (i) is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 5 to 75% by mass, and 10 to 70% by mass. Is more preferable.
  • the total content is the content of one kind of structural unit when one kind of structural unit (i) is contained in each polymer. When two or more kinds are contained, two or more kinds of these structural units are contained. It means the total content of structural units.
  • the structural units (i) particularly preferred structural units derived from styrene are either in the core polymer or in view of ejection stability and scratch resistance, and in addition, if desired, from the viewpoint of production suitability (filterability) of resin fine particles.
  • the content in the shell polymer is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, and still more preferably 10 to 35% by mass.
  • At least one of the core / shell polymers may have a structural unit (ii) other than the structural unit (i) as the other structural unit (II).
  • the structural unit (ii) is not particularly limited as long as it is derived from a compound polymerizable with the above structural unit, and is preferably a structural unit derived from a (meth) acrylamide compound or a (meth) acrylate compound, More preferably, the structural unit is derived from an acrylate compound.
  • the structural unit (ii) is preferably an alkyl (meth) acrylate compound in which the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear or branched and may have a cyclic structure (excluding those included in the above general formula (C) to general formula (E)).
  • the structural unit (ii) may have a substituent.
  • the substituent that the structural unit (ii) may have is not particularly limited, and examples thereof include substituents other than the above Y 1 , such as a hydroxyl group and an amino group.
  • Each polymer of the core / shell polymer may have one or more structural units (ii).
  • the total content of the structural unit (ii) is preferably 0 to 90% by mass, and preferably 0 to 70% by mass, from the viewpoints of dischargeability and abrasion resistance. It is more preferable.
  • the total content is the content of one type of structural unit when one type of structural unit (ii) is contained in each polymer. When two or more types of structural units are contained, the two or more types of structures are contained. It means the total content of units.
  • At least one of the core / shell polymers may have a structural unit other than the structural unit as the other structural unit (II).
  • a structural unit is not particularly limited, and examples thereof include a structural unit derived from (meth) acrylic acid or a salt thereof (including the above alkali metal salt or ammonium salt).
  • the total content of the structural unit in each polymer is preferably 0 to 20% by mass, more preferably 0 to 15% by mass, and still more preferably 0 to 10% by mass.
  • the glass transition temperature of the resin fine particles (the whole resin including the core polymer and shell polymer) used in the present invention is the viewpoint of the scratch resistance and blocking resistance of the obtained image.
  • the glass transition temperatures of the core polymer and the shell polymer that form the resin fine particles used in the present invention are not particularly limited, but the difference (absolute value) in glass transition temperature between the core polymer and the shell polymer is 30 to 100 ° C. As determined.
  • the difference in glass transition temperature (Tg difference) is too low, the difference in thermal stability between the core polymer and the shell polymer is small, and one of rubbing resistance or blocking resistance may be inferior. If the Tg difference (absolute value) is too high, the difference in thermal stability between the core polymer and the shell polymer is large, and either the abrasion resistance or the blocking resistance may be inferior. In addition, the latency may be inferior. That is, when the Tg difference is within the above range, the aqueous ink composition of the present invention can have both the latency, the image abrasion resistance and the image blocking resistance.
  • the Tg difference (absolute value) is preferably 40 to 90 ° C., more preferably 40 to 85 ° C., from the viewpoint that both the latency, the image abrasion resistance and the blocking resistance can be achieved at a high level.
  • the Tg of the core polymer and the Tg of the shell polymer are not particularly limited as long as they satisfy the above Tg difference (absolute value), but the Tg of the core polymer is preferably higher than the Tg of the shell polymer. As a result, the fusing ability of the shell polymer can be ensured to further improve the abrasion resistance of the image, and the high thermal stability of the core polymer can be maintained to further improve the blocking resistance.
  • the Tg of the core polymer is, for example, preferably 120 ° C. or less, more preferably 115 ° C. or less, and still more preferably 110 ° C. or less, from the viewpoint that both the latency and the image abrasion resistance and blocking resistance can be achieved at a high level.
  • the Tg of the shell polymer is, for example, preferably 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and further preferably 25 ° C. or higher, from the viewpoint of achieving both the above latency and the scratch resistance and blocking resistance of the image at a high level.
  • 100 degrees C or less is preferable, 90 degrees C or less is more preferable, and 80 degrees C or less is still more preferable.
  • the glass transition temperatures of the resin fine particles, the core polymer, and the shell polymer can be appropriately controlled by a conventionally known method.
  • the glass transition temperature of the resin fine particles can be adjusted by appropriately adjusting the type of monomer used for the synthesis of the core / shell polymer constituting the resin fine particles or the composition ratio thereof, the molecular weight of the polymer constituting the resin fine particles, and the like. It can be controlled within a desired range.
  • the measurement Tg obtained by actual measurement is applied as the glass transition temperature.
  • the measurement Tg is the temperature at which the baseline begins to change with the glass transition when measured at 5 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC) EXSTAR 6220 manufactured by SII Nano Technology, It is measured as an average with the temperature returning to baseline again.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the calculation Tg calculated by the following calculation formula is applied.
  • Tg i glass transition temperature value
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin constituting the resin fine particles used in the present invention is preferably 80,000 or more, more preferably 100,000 to 1,000,000, and further preferably 120,000 to 800,000. preferable. By setting the weight average molecular weight to 80,000 or more, mechanical properties of the obtained film can be further improved.
  • the weight average molecular weight can be measured by a known method using a gel permeation chromatograph (GPC).
  • the resin and the core / shell polymer constituting the resin fine particles used in the present invention may be either a block copolymer or a random copolymer.
  • the particle size of the resin fine particles used in the present invention is preferably 1 to 400 nm, more preferably 5 to 300 nm, and more preferably 20 to 200 nm from the viewpoint of ink ejection properties. More preferably, it is more preferably 20 to 100 nm, and further preferably 20 to 80 nm.
  • the particle size of the resin fine particles means a volume average particle size. This volume average particle diameter can be measured by the method described in Examples described later.
  • the resin fine particles include a core-shell structure using the structural unit (I) described above and, if necessary, the structural unit (II) selected so that the core polymer and the shell polymer satisfy the Tg difference (absolute value) described above.
  • It can be produced by a method capable of producing particles of resin having As a method for producing resin particles, a known method can be applied without particular limitation.
  • a polymerization method having a core polymerization step of synthesizing a core polymer and a shell polymerization step of synthesizing a shell polymer can be mentioned.
  • the cation M exchange reaction of Y 1 can also be performed during the core polymerization, during the shell polymerization, and further after the shell polymerization.
  • the resin fine particles can be prepared by an emulsion polymerization method.
  • the emulsion polymerization method is a method of preparing resin fine particles by polymerizing an emulsion prepared by adding a monomer, a polymerization initiator, an emulsifier, and a chain transfer agent, if necessary, in an aqueous medium (for example, water). It is.
  • a monomer for deriving the structural unit represented by the general formula (1) and a monomer for deriving the structural unit represented by the general formula (2) Also functions as an emulsifier.
  • emulsifier other than these monomers, but a known emulsifier may be added separately as long as the discharge stability is not lowered.
  • emulsifier include surfactants (anionic surfactants, nonionic surfactants and cationic surfactants) which may be contained in the aqueous ink composition of the present invention, which will be described later.
  • the polymerization initiator is not particularly limited, and is an inorganic persulfate (eg, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, etc.), an azo initiator (eg, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) ) Dihydrochloride, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -propionamide], 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid)), organic peroxides (eg Peroxypivalate-t-butyl, t-butyl hydroperoxide, disuccinic acid peroxide) and the like, or salts thereof can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
  • an inorganic persulfate eg, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, etc.
  • an azo initiator eg, 2,2′-azobis (2-amidinopropan
  • the amount of the polymerization initiator used in the present invention is usually 0.01 to 5 parts by mass, preferably 0.2 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all monomers.
  • chain transfer agent known compounds such as carbon tetrahalides, dimers of styrenes, dimers of (meth) acrylic acid esters, mercaptans, sulfides and the like can be used. Of these, dimers of styrenes or mercaptans described in JP-A-5-17510 can be preferably used.
  • the resin fine particles used in the present invention are preferably dispersed in the aqueous medium as described above.
  • the resin fine particles used in the present invention are more preferably self-dispersing resin fine particles.
  • the self-dispersing resin fine particles are fine particles made of a water-insoluble resin that can be dispersed in an aqueous medium by a functional group (particularly an acidic group or a salt thereof, specifically Y 1 ) of the resin itself.
  • the dispersed state includes an emulsified state (emulsion) in which a water-insoluble resin is dispersed in a liquid state in an aqueous medium, and a dispersed state (suspension) in which a water-insoluble resin is dispersed in a solid state in an aqueous medium. It includes both states.
  • Water-insoluble means that the amount dissolved in 100 parts by mass of water (25 ° C.) is 5.0 parts by mass or less.
  • the resin fine particles used in the present invention do not function as a pigment dispersant, and therefore do not contain a pigment inside the particles.
  • the water-based ink composition of the present invention preferably has a form in which one or more pigments are dispersed.
  • a normal organic or inorganic pigment can be used.
  • organic pigments include azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black.
  • an azo pigment or a polycyclic pigment is preferable.
  • the azo pigment include azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments.
  • polycyclic pigment examples include phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone pigments.
  • dye chelates include basic dye chelates and acid dye chelates.
  • inorganic pigments include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, and carbon black.
  • pigments described in paragraph numbers 0142 to 0145 of JP-A No. 2007-100071 include the pigments described in paragraph numbers 0142 to 0145 of JP-A No. 2007-100071.
  • the volume average particle size of the pigment in the aqueous ink composition of the present invention is preferably 10 to 200 nm, more preferably 10 to 150 nm, and still more preferably 10 to 100 nm.
  • the volume average particle size is 200 nm or less, the color reproducibility is good, and in the case of the ink jet method, the droplet ejection characteristics are good.
  • light resistance becomes favorable because a volume average particle diameter is 10 nm or more.
  • the volume average particle diameter of the pigment in the aqueous ink composition can be measured by a known measuring method.
  • the particle size distribution of the pigment in the aqueous ink composition of the present invention is not particularly limited, and may be either a wide particle size distribution or a monodisperse particle size distribution. Further, two or more colorants having a monodispersed particle size distribution may be mixed and used.
  • the volume average particle diameter of the pigment can be measured by the same method as the measurement of the volume average particle diameter of the resin fine particles described above.
  • the content of the pigment in the aqueous ink composition is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, from the viewpoint of colorability and storage stability. preferable.
  • the aqueous ink composition of the present invention contains a pigment, as the pigment, colored particles in which the pigment is dispersed in an aqueous medium by a dispersant (hereinafter simply referred to as “colored particles”) are prepared. It is preferable to use it as a raw material.
  • the dispersant may be a polymer dispersant or a low molecular surfactant type dispersant.
  • the polymer dispersant may be either a water-soluble polymer dispersant or a water-insoluble polymer dispersant.
  • low molecular surfactant type dispersant for example, known low molecular surfactant type dispersants described in paragraph numbers 0047 to 0052 of JP2011-178029A can be used.
  • examples of the water-soluble dispersant include hydrophilic polymer compounds.
  • natural hydrophilic polymer compounds include plant polymers such as gum arabic, tragan gum, guar gum, karaya gum, locust bean gum, arabinogalactone, pectin, quince seed starch, seaweeds such as alginic acid, carrageenan and agar.
  • examples include molecules, animal polymers such as gelatin, casein, albumin and collagen, and microorganism polymers such as xanthene gum and dextran.
  • hydrophilic polymer compounds modified from natural products fiber polymers such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, starch such as sodium starch glycolate and sodium starch phosphate And seaweed polymers such as sodium alginate, propylene glycol alginate, and the like.
  • synthetic hydrophilic polymer compounds include vinyl polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl methyl ether, non-crosslinked polyacrylamide, polyacrylic acid or alkali metal salts thereof, water-soluble styrene acrylic resins, and the like.
  • Acrylic resin water-soluble styrene maleic acid resin, water-soluble vinyl naphthalene acrylic resin, water-soluble vinyl naphthalene maleic acid resin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, alkali metal salt of ⁇ -naphthalene sulfonic acid formalin condensate, quaternary ammonium, amino And a polymer compound having a salt of a cationic functional group such as a group in the side chain, a natural polymer compound such as shellac, and the like.
  • hydrophilic polymer compound into which a carboxy group is introduced is preferable, such as a homopolymer of acrylic acid or methacrylic acid, a copolymer of acrylic acid or methacrylic acid and another monomer, or the like.
  • the water-insoluble polymer dispersant is a water-insoluble polymer and is not particularly limited as long as the pigment can be dispersed, and a conventionally known water-insoluble polymer dispersant can be used.
  • the water-insoluble polymer dispersant may be configured to include both a hydrophobic structural unit and a hydrophilic structural unit.
  • a monomer component which comprises a hydrophobic structural unit a styrene-type monomer component, an alkyl (meth) acrylate component, an aromatic group containing (meth) acrylate component, etc. can be mentioned.
  • the monomer component constituting the hydrophilic structural unit is not particularly limited as long as it is a monomer component containing a hydrophilic group.
  • the hydrophilic group include a nonionic group, a carboxy group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.
  • the nonionic group examples include a hydroxyl group, an amide group (where the nitrogen atom is unsubstituted), a group derived from an alkylene oxide polymer (for example, polyethylene oxide, polypropylene oxide, etc.), a group derived from a sugar alcohol, and the like.
  • the hydrophilic structural unit preferably includes at least a carboxy group, and also preferably includes a nonionic group and a carboxy group.
  • water-insoluble polymer dispersants include styrene- (meth) acrylic acid copolymers, styrene- (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymers, (meth) acrylic acid ester- (meta ) Acrylic acid copolymer, polyethylene glycol (meth) acrylate- (meth) acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid copolymer, and the like.
  • the water-insoluble polymer dispersant is preferably a vinyl polymer containing a carboxy group from the viewpoint of dispersion stability of the pigment. Furthermore, a vinyl polymer having at least a structural unit derived from an aromatic group-containing monomer as a hydrophobic structural unit and having a structural unit containing a carboxy group as a hydrophilic structural unit is more preferable.
  • the weight average molecular weight of the water-insoluble polymer dispersant is preferably 3,000 to 200,000, more preferably 5,000 to 100,000, and still more preferably 5,000 to 200,000 from the viewpoint of pigment dispersion stability. 80,000, particularly preferably 10,000 to 60,000.
  • the content of the dispersing agent in the colored particles is preferably 10 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment, from 20 to 70 parts from the viewpoint of the dispersibility of the pigment, the ink coloring property, and the dispersion stability. Part by mass is more preferable, and 30 to 50 parts by mass is particularly preferable.
  • the pigment is preferably coated with an appropriate amount of the dispersing agent, and it tends to be easy to obtain colored particles having a small particle size and excellent stability over time.
  • the colored particles can be obtained, for example, by dispersing a mixture containing a pigment, a dispersant, and, if necessary, a solvent (preferably an organic solvent) with a disperser. More specifically, for example, after adding the aqueous solution containing the basic substance (mixing / hydration step) to the mixture of the pigment, the dispersant, and the organic solvent in which the dispersant is dissolved or dispersed, the organic solvent It can be manufactured as a dispersion by providing a step (solvent removal step) except for. As a result, a dispersion of colored particles in which the pigment is finely dispersed and excellent in storage stability can be produced.
  • a solvent preferably an organic solvent
  • the organic solvent needs to be able to dissolve or disperse the dispersant, but in addition to this, it preferably has a certain degree of affinity for water. Specifically, those having a solubility in water at 20 ° C. of 10 to 50% by mass or less are preferable.
  • Preferable examples of the organic solvent include water-soluble organic solvents. Of these, isopropyl alcohol, acetone and methyl ethyl ketone are preferable, and methyl ethyl ketone is particularly preferable.
  • the organic solvent may be used alone or in combination.
  • the above basic substance is used for neutralization of an anionic group (preferably a carboxy group) that the polymer may have.
  • an anionic group preferably a carboxy group
  • the degree of neutralization of the anionic group there is no particular limitation on the degree of neutralization of the anionic group.
  • the liquid property of the finally obtained dispersion of colorant particles is preferably such that the pH is 4.5 to 10, for example.
  • the pH can also be determined by the desired degree of neutralization of the polymer.
  • the removal of the organic solvent in the production process of the colored particle dispersion is not particularly limited, and can be removed by a known method such as vacuum distillation.
  • the colored particles may be used singly or in combination of two or more.
  • the aqueous ink composition of the present invention may contain a surfactant as a surface tension adjusting agent.
  • a surfactant any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, and a betaine surfactant can be used.
  • anionic surfactants include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium stearate, potassium oleate, sodium dioctyl.
  • Sulfosuccinate sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium oleate, sodium t-octylphenoxyethoxypolyethoxyethyl sulfate, etc. And one or more of these can be selected.
  • nonionic surfactants include, for example, acetylene diol derivatives such as ethylene oxide adducts of acetylene diol, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene oleyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl.
  • examples include phenyl ether, oxyethylene / oxypropylene block copolymer, t-octylphenoxyethyl polyethoxyethanol, nonylphenoxyethyl polyethoxyethanol, and the like, and one or more of these can be selected.
  • cationic surfactants include tetraalkylammonium salts, alkylamine salts, benzalkonium salts, alkylpyridium salts, imidazolium salts, and the like. Specific examples include dihydroxyethyl stearylamine, 2-heptadecenyl. -Hydroxyethyl imidazoline, lauryl dimethyl benzyl ammonium chloride, cetyl pyridinium chloride, stearamide methyl pyridium chloride and the like. Among these surfactants, nonionic surfactants are preferable from the viewpoint of stability, and acetylenic diol derivatives are more preferable.
  • the content of the surfactant in the water-based ink composition is preferably an amount that can bring the water-based ink composition into the range of the following surface tension. More specifically, the content of the surfactant in the aqueous ink composition is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.1 to 10% by mass, and still more preferably 0.2 to 3% by mass. %.
  • the water-based ink composition of the present invention may further comprise a drying inhibitor (swelling agent), an anti-coloring agent, a penetration accelerator, an ultraviolet absorber, an antiseptic, a rust inhibitor, an antifoaming agent, a clay adjusting agent, if necessary. You may mix additives, such as a pH adjuster and a chelating agent.
  • the mixing method is not particularly limited, and a water-based ink composition of the present invention can be obtained by appropriately selecting a commonly used mixing method.
  • the viscosity of the aqueous ink composition of the present invention at 30 ° C. is preferably 1.2 mPa ⁇ s or more and 15.0 mPa ⁇ s or less, more preferably 2 mPa ⁇ s or more and less than 13 mPa ⁇ s, and still more preferably. It is 2.5 mPa ⁇ s or more and less than 10 mPa ⁇ s.
  • the viscosity of the water-based ink composition is measured at a temperature of 30 ° C. using VISCOMETER TV-22 (manufactured by TOKI SANGYO CO. LTD).
  • the pH of the aqueous ink composition of the present invention is preferably 6 to 11 at 25 ° C. from the viewpoint of dispersion stability.
  • the amount of the surfactant so that the surface tension of the water-based ink composition is 20 to 60 mN / m from the viewpoint of ink ejection properties.
  • the amount is more preferably 20 to 45 mN / m, and still more preferably 25 to 40 mN / m.
  • the surface tension of the aqueous ink composition is measured at a temperature of 25 ° C. using an Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the image forming method of the present invention includes an ink application step of forming an image by applying the aqueous ink composition of the present invention onto a recording medium by an inkjet method.
  • the image forming method of the present invention includes a step of drying and removing the aqueous medium in the aqueous ink composition applied to the recording medium as necessary (hereinafter also referred to as “ink drying step”), and an aqueous ink composition.
  • Other steps such as a step of melting and fixing resin fine particles contained in the product (hereinafter also referred to as “thermal fixing step”) may be further included.
  • the ink application step is preferably a step of forming an image by directly applying the aqueous ink composition of the present invention on a low water-absorbing recording medium or a non-water-absorbing recording medium.
  • Applying ink directly on a low water-absorbing recording medium or non-water-absorbing recording medium means that the applied ink is in direct contact with the low water-absorbing recording medium or non-water-absorbing recording medium.
  • a treatment liquid known in the field of the image forming method using an aqueous ink composition for the purpose of aggregating components such as resin fine particles contained in the aqueous ink composition is applied in advance, the aqueous ink composition And the low water-absorbing recording medium or the non-water-absorbing recording medium are not in direct contact with each other.
  • Examples of the above-described known processing liquid include processing liquids described in JP 2012-40778 A.
  • the above-described known processing liquid is not applied after the ink application process. That is, it is preferable that the image forming method of the present invention does not include the step of applying the above-described known processing liquid.
  • a precoat liquid or a topcoat liquid is used on the recording medium.
  • a method for improving image quality by aggregating components in a water-based ink composition discharged on the surface and suppressing the spread of the water-based ink composition is known.
  • the water-based ink composition of the present invention exhibits the above-described excellent characteristics and can impart high performance to images, it is possible to provide a low water-absorbing recording medium or non-water-absorbing medium without using a precoat liquid or topcoat liquid. An image with excellent image quality can be formed on the recording medium.
  • the recording medium used in the image forming method of the present invention is not particularly limited, but is preferably a paper medium. That is, general printing paper mainly composed of cellulose, such as so-called high-quality paper, coated paper, and art paper, used for general offset printing or the like can be used.
  • the recording medium commercially available media can be used.
  • Fine coated paper such as “High Quality” (A)
  • fine coated paper such as “Silver Diamond” manufactured by Nippon Paper Industries
  • “OK Everlight Coat” manufactured by Oji Paper and “Aurora S” manufactured by Nippon Paper Industries Lightweight coated paper (A3) such as Koki Paper, “OK Coat L” manufactured by Oji Paper Co., Ltd. and “Aurora L” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.
  • coated paper used for general offset printing or the like is preferable.
  • the coated paper is obtained by applying a coating material to the surface of high-quality paper, neutral paper, etc., which is mainly composed of cellulose and is not generally surface-treated.
  • Coated paper tends to cause quality problems such as glossiness and abrasion resistance of images in normal aqueous inkjet image formation, but uneven glossiness is suppressed when the aqueous ink composition of the present invention is used. As a result, it is possible to obtain an image having good gloss and scratch resistance.
  • the recording medium should be a low water-absorbing recording medium or a non-water-absorbing recording medium.
  • the low water-absorbing recording medium refers to one having an absorption coefficient Ka of water of 0.05 to 0.5 mL / m 2 ⁇ ms 1/2 , and 0.1 to 0.4 mL / m 2 ⁇ m 1/2.
  • ms 1/2 is preferable, and 0.2 to 0.3 mL / m 2 ⁇ ms 1/2 is more preferable.
  • the non-water-absorbing recording medium refers to a medium having a water absorption coefficient Ka of less than 0.05 mL / m 2 ⁇ ms 1/2 .
  • 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).
  • the absorption coefficient Ka is an automatic scanning absorption meter. It is calculated from the difference in the amount of water transferred between a contact time of 100 ms and a contact time of 900 ms using KM500Win (manufactured by Kumagai Riiki Co., Ltd.).
  • the aqueous ink composition of the present invention containing a pigment is applied onto a recording medium.
  • the application method of the water-based ink composition is not particularly limited as long as the ink-jet method can apply the water-based ink composition on the image, and a known ink application method can be used.
  • the ink jet method has advantages such as a compact recording apparatus and high-speed recording performance.
  • image formation by an ink jet method a water-based ink composition is ejected onto a recording medium by applying energy to form a colored image.
  • the methods described in paragraph numbers 0093 to 0105 of JP-A No. 2003-306623 can be applied.
  • the inkjet method is not particularly limited, and is a known method, for example, a charge control method that discharges ink using electrostatic attraction, a drop-on-demand method (pressure pulse method) that uses vibration pressure of a piezoelectric element, Either an acoustic ink jet method that converts an electrical signal into an acoustic beam, irradiates the ink with ink, and ejects the ink using radiation pressure, or a thermal ink jet method that heats the ink to form bubbles and uses the generated pressure. May be.
  • the ink jet head used in the ink jet method may be an on-demand method or a continuous method.
  • Inkjet methods include 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.
  • a short serial head is used, a shuttle system that performs recording while scanning the head in the width direction of the recording medium, and a line head in which recording elements are arranged corresponding to the entire area of one side of the recording medium
  • a line system using.
  • an image can be recorded 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, and a carriage system such as a carriage for scanning a short head is not necessary.
  • the recording speed can be increased as compared with the shuttle system.
  • the amount of droplets of the aqueous ink composition ejected by the ink jet method is preferably 1.5 to 10 pL, More preferably, it is 6 pL.
  • the droplet amount of the water-based ink composition to be discharged can be adjusted by appropriately adjusting the discharge conditions.
  • the image forming method of the present invention includes an ink drying step of drying and removing an aqueous medium (for example, water, the above-described water-soluble organic solvent) in the aqueous ink composition applied on the recording medium, if necessary. It may be.
  • the ink drying step is not particularly limited as long as at least a part of the aqueous medium in the aqueous ink composition can be removed, and a commonly used method can be applied.
  • the image forming method of the present invention preferably includes a heat fixing step after the ink drying step, if necessary.
  • a heat fixing step By performing the heat fixing process, the image on the recording medium is fixed, and the resistance to image abrasion can be further improved.
  • the heat fixing step for example, the heat fixing step described in paragraph Nos. 0112 to 0120 of JP2010-22215A can be employed.
  • the image forming method of the present invention may include an ink removing step of removing a water-based ink composition (for example, an ink solid material solidified by drying) adhering to the inkjet recording head with a maintenance liquid, if necessary. Good.
  • a water-based ink composition for example, an ink solid material solidified by drying
  • the maintenance liquid and ink removal step described in International Publication No. 2013/180074 can be preferably applied.
  • the resin fine particles of the present invention are the resin fine particles used in the present invention described above.
  • the resin fine particles of the present invention can be typically obtained in the form of a reaction liquid when the resin fine particles are prepared by the emulsion polymerization method described above, but the form is not particularly limited.
  • the resin fine particles of the present invention can be suitably used for the aqueous ink composition of the present invention.
  • the Mw, Tg, Tg difference (absolute value) and particle size of the resin fine particles are respectively the Mw, TgTg difference (absolute value) and particle size of the resin fine particles contained in the aqueous ink composition of the present invention.
  • the resin fine particles of the present invention are preferably present in the form of being dispersed in water or a mixed liquid of water and a water-soluble organic solvent, that is, an aqueous medium.
  • the preferred form of this aqueous medium is the same as the above-mentioned aqueous medium used in the aqueous ink composition of the present invention.
  • the content of the resin fine particles in this dispersion is preferably 1 to 50% by mass, More preferably, it is 20 to 40% by mass.
  • the core polymers and shell polymers constituting the resin fine particles P-1 to P-20 and CP-1 to CP-5 used in Examples and Comparative Examples are shown below.
  • the resin fine particles CP-6 are resin fine particles which do not have a core-shell structure and are composed only of the following core polymer.
  • the number of each structural unit represents a mass ratio.
  • “*” shown in each structural unit represents a linking site for incorporation into the polymer.
  • a mixed solution consisting of potassium persulfate (0.26 g), potassium hydrogen carbonate (0.20 g) and water (10 g) was added to the obtained dispersion, and then n-butyl methacrylate (31.5 g).
  • the resulting reaction mixture was adjusted to pH 8.0 with 1N KOH aqueous solution and then filtered through a mesh with a mesh of 50 ⁇ m to obtain an aqueous dispersion of resin fine particles P-1.
  • the obtained aqueous dispersion of resin fine particles P-1 had a solid content concentration of 25%.
  • the fine resin particles in the aqueous dispersion had a volume average particle size of 52 nm (measured with Microtrac UPA EX-150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)).
  • the resin fine particles P-1 had a core-shell structure, and the mass ratio of the core polymer to the shell polymer [core polymer: shell polymer] was 50:50.
  • Table 1 below shows the glass transition temperature Tg of the core polymer and the shell polymer, and the difference (absolute value) between the glass transition temperatures of the core polymer and the shell polymer.
  • the Tg of each polymer was measured as follows. That is, using a sample obtained by drying an aqueous dispersion of resin fine particles, a differential scanning calorimeter (DSC) EXSTAR 6220 manufactured by SII NanoTechnology Co., Ltd. was used to measure at a heating rate of 5 ° C./min. The volume average particle diameter of resin fine particles to be prepared later and the Tg of each polymer were also measured by the above-described measuring apparatus and measuring method.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • Example 1 ⁇ Preparation of water-based ink composition> (Preparation of black ink composition K-1) -Synthesis of water-soluble polymer dispersant Q-1-
  • a monomer feed composition was prepared by mixing methacrylic acid (172 parts), benzyl methacrylate (828 parts), and isopropanol (375 parts).
  • an initiator supply composition was prepared by mixing 2,2-azobis (2-methylbutyronitrile) (22.05 parts) and isopropanol (187.5 parts).
  • isopropanol (187.5 parts) was heated to 80 ° C. under a nitrogen atmosphere, and the mixture of the monomer supply composition and the initiator supply composition was dropped therein over 2 hours.
  • the resulting solution was kept at 80 ° C. for further 4 hours, and then cooled to 25 ° C. After cooling, the solvent was removed under reduced pressure to obtain a water-soluble polymer dispersant Q-1 having a weight average molecular weight of about 30,000 and an acid value of 112 mgKOH / g.
  • This water-soluble polymer dispersant aqueous solution 124 parts
  • carbon black MA-100 (black pigment) 48 parts
  • water (75 parts) and dipropylene glycol (30 parts) are mixed, and a bead mill (beads)
  • a dispersion (uncrosslinked dispersion) of polymer-coated black pigment particles having a pigment concentration of 15% was dispersed until a desired volume average particle size was obtained with a diameter of 0.1 mm ⁇ and zirconia beads).
  • ion-exchanged water is added to the obtained crosslinked dispersion, and the mixture is subjected to ultrafiltration using a stirring ultra holder (manufactured by ADVANTEC) and an ultrafiltration filter (manufactured by ADVANTEC, molecular weight cut off 50,000, Q0500076E ultrafilter). Filtration was performed. After refine
  • the pigment contained in the black pigment dispersion is a polymer-coated pigment (encapsulated pigment) whose surface is coated with a crosslinked polymer obtained by crosslinking the water-soluble polymer dispersant Q-1 with a crosslinking agent.
  • Black pigment dispersion An amount that makes the concentration of the black pigment 4 parts by weight
  • Water-soluble organic solvent 1 Diethylene glycol monohexyl ether (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 3 parts by weight
  • Water-soluble organic solvent 2 Diethylene glycol (sum (Manufactured by Kojun Pharmaceutical Co., Ltd.): 15 parts by mass
  • Aqueous dispersion of the above-mentioned resin fine particles P-1 (solid content concentration 25% by mass): 20 parts by mass Surfactant Capstone FS-3100 (manufactured by DuPont): 0.1 Parts by weight water: balance total: 100 parts by weight
  • the viscosity of the black ink composition prepared above was in the range of 3 to 15 mPa ⁇ s at 30 ° C. This viscosity was measured with VISCOMETER TV-22 (manufactured by TOKI SANGYO CO. LTD). The surface tension was measured by a platinum plate method using CBVP-Z manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The surface tension of the black ink composition prepared above was in the range of 20 to 60 mN / m.
  • Post-image sample and the two are collectively referred to as "post-image sample”).
  • nozzle omission image omission
  • the ejection rate was determined, and the presence or absence of ejection failure was evaluated according to the following evaluation criteria. In this test, “B” or higher is an acceptable level both after standing for 30 minutes and after standing for 15 hours.
  • the ejection rate (%) was determined from “(number of ejection nozzles in the image sample after being left / number of ejection nozzles in the initial image sample) ⁇ 100”.
  • the discharge rate is 95% or more.
  • ⁇ Abrasion resistance test> The rubbing resistance test was performed for each ink in which the result of latency after standing for 30 minutes in the above ⁇ latency (standability recovery) test> was an evaluation rank “B” or more. That is, Comparative Examples 1 and 3 to 5 in which the latency result after standing for 30 minutes is the evaluation rank “C” has not been subjected to the rub resistance test because the ink performance is already poor (“ ⁇ ” in Table 2). Indicated by). Under the following ink application conditions, a black solid image with a recording duty of 100% was directly formed with a predetermined black ink on a coated paper (trade name “OK Top Coat +”, manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) as a recording medium. .
  • a recorded image -Ink application conditions- ⁇ Head: 1,200 dpi (dot per inch) / 20 inch width piezo full line head ⁇ Discharge amount: 2.4 pL -Drive frequency: 30 kHz (recording medium conveyance speed 635 mm / sec) Single pass method The solid image thus formed was left in an environment of 25 ° C. and 50% relative humidity for 24 hours.
  • the surface of the solid image was rubbed 50 times with a Sylphone paper to which a load of 2 ⁇ 10 4 N / m 2 was applied.
  • the state of the rubbing surface of the solid image was visually confirmed, and the rubbing resistance of the image was evaluated according to the following evaluation criteria. In this test, “B” or higher is an acceptable level.
  • -Evaluation criteria- AA Scratch marks could not be confirmed on the rubbing surface, and no image (ink) transfer was observed on the rubbing paper (sylphone paper).
  • ⁇ Blocking resistance test> The blocking resistance test was conducted for each ink in which the result of the latency after standing for 30 minutes in the above ⁇ latency (standability recovery) test> was an evaluation rank “B” or more. That is, Comparative Examples 1 and 3 to 5 in which the latency results after standing for 30 minutes are the evaluation rank “C” have not been subjected to the blocking resistance test because the ink performance is already poor (“ ⁇ ” in Table 2). Indicated by). Under the same ink application conditions as the ink application conditions in the above ⁇ Abrasion resistance test>, a black color is applied with a predetermined black ink on a coated paper (trade name “OK Top Coat +”, manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) as a recording medium.
  • a coated paper trade name “OK Top Coat +”, manufactured by Oji Paper Co., Ltd.
  • a solid image with a recording duty of 100% was directly printed. Immediately after printing, it was dried with warm air at 60 ° C. for 2 seconds to obtain a print sample. The print sample was cut into two pieces with a size of 3 cm square. Next, the four printing surfaces were overlapped with each other so that the two printed surfaces face each other. This was placed on a hot plate at 80 ° C. Place a 2.0 cm x 2.0 cm x 0.3 cm flat rubber plate with the 2.0 cm x 2.0 cm side facing the paper side, and further place a 2.0 cm x 2.0 cm face on it A flat plastic plate of 2.0 cm ⁇ 2.0 cm ⁇ 0.3 cm was placed facing the rubber plate. A 500 g weight was placed on the plastic plate and allowed to stand for 1 hour, and then the two overlapped papers were peeled off, and blocking resistance was evaluated according to the following evaluation criteria. In this test, “B” or higher is an acceptable level.

Abstract

水性媒体と樹脂微粒子とを含むインクジェット記録用水性インク組成物であって、樹脂微粒子が、コアポリマーとコアポリマーを被覆するシェルポリマーとを含有するコアシェル構造を有し、コアポリマー及びシェルポリマーの少なくとも一方が特定の式で表される構造単位を有し、コアポリマーとシェルポリマーとのガラス転移温度差の絶対値が30~100℃であるインクジェット記録用水性インク組成物及び画像形成方法、並びに、上記の樹脂微粒子。

Description

インクジェット記録用水性インク組成物、画像形成方法及び樹脂微粒子
 本発明は、インクジェット記録用水性インク組成物、画像形成方法及び樹脂微粒子に関する。
 画像データ信号に基づき、紙等の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、昇華型及び溶融型熱転写方式、インクジェット方式等の記録方法がある。
 インクジェット記録方法は、印刷版を必要とせず、画像形成部のみにインクを吐出して記録媒体上に直接画像形成を行う。そのため、インクを効率的に使用でき、ランニングコストが安くなる。更に、インクジェット記録方法は印刷装置も従来の印刷機に比べ比較的低コストで、小型化も可能であり、騒音も少ない。このように、インクジェット記録方法は他の画像記録方式に比べて種々の利点を兼ね備えている。
 インクジェット記録方法に用いるインクには、目的の画像を精度良く、安定して形成するために、ノズルから所望量のインクを安定的に吐出できる吐出安定性が求められる。また、インクには、外部から力を加えた際に傷付いたり剥がれたりしない機械強度(耐擦性)を示す画像を形成できるものであることも求められる。
 上記の要求を満たすべくインクの改良が進められてきている。例えば、特許文献1~4には、耐擦性に優れた画像を形成できるインクが記載されている。
 特許文献1には、コアポリマー及びシェルポリマーの少なくとも一方にシルセスキオキサン構造を有するコアシェル構造からなる特定の樹脂粒子を含むインクジェット用のインクが記載されている。特許文献2には、コア部とこのコア部よりも最低造膜温度が高いシェル部とにより構成された特定のバインダー樹脂を含むインクジェット用インクが記載されている。特許文献3には、イオン性官能基を有さない芳香族エチレン性不飽和単量体(A)20~70重量%と、炭素数1~4のアルキル基含有エチレン性不飽和単量体(B)10~70重量%とを含むエチレン性不飽和単量体(X)を段階的に乳化重合してなる特定のコアシェル型樹脂微粒子(C)を含む水性インクジェットインキ用バインダー樹脂組成物であって、最内核層と最外殻層とのガラス転移温度差が0~10℃である水性インクジェットインキ用バインダー樹脂組成物が記載されている。特許文献4には、コア粒子とN置換(メタ)アクリルアミド単位を有する高分子化合物(A)よりなるシェル部とからなる特定の高分子エマルジョンを含むインクジェット用インク組成物が記載されている。
特開2016-060854号公報 特開2013-204025号公報 特開2012-201692号公報 特開2006-016499号公報
 インクジェット記録方法はこれまで主にオフィスプリンタ、ホームプリンタ等の分野で用いられてきたが、近年は、商業印刷分野にまでその利用が拡大し、インクジェット記録の高速化も進んでいる。これに伴いインクの吐出安定性に対する要求は年々高度化している状況にある。インクジェット記録方法には、画像形成後にノズルを放置すると、例えば画像の形成を一旦休止(中断)すると、ノズルが目詰まりするという特有かつ喫緊の問題がある。そのため、インクジェット記録方法に用いるインクには、一旦休止後にも正常に吐出される特性(レイテンシ、放置回復性ともいう。)が強く求められている。しかも、インクジェット記録方法に用いるインクにおいても、画像を形成した記録媒体を積み重ねた際等に、重ねた記録媒体の表裏の間の色移り又は記録媒体同士の接着を防ぐ性能(耐ブロッキング性)を有する画像を形成できることが求められる。
 本発明は、インクジェット記録方法に適用した際のレイテンシに優れ、耐擦性及び耐ブロッキング性に優れた画像を形成できるインクジェット記録用水性インク組成物、及び、このインクジェット記録用水性インク組成物を用いた画像形成方法を提供することを課題とする。
 また、本発明は、インクジェット記録用水性インク組成物に配合することにより、このインクジェット記録用水性インク組成物に高いレイテンシを付与することができ、更に、形成した画像の耐擦性及び耐ブロッキング性を高めることも可能とする樹脂微粒子を提供することを課題とする。
 本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、カルボキシ基等の特定の酸性基又はその塩と特定鎖長の連結基とが連結した構造を有する特定の構造単位(繰り返し単位)を含むポリマーをコアポリマー又はシェルポリマーとしたコアシェル構造の樹脂微粒子を、水性媒体中に含有させた水性インク組成物がインクジェット記録のインクとして用いた際のレイテンシに優れること、更にこの水性インク組成物を用いて形成した画像の耐擦性及び耐ブロッキング性が優れることを見出した。本発明はこれらの知見に基づき更に検討を重ね、完成されるに至ったものである。
 本発明の上記課題は下記の手段により解決された。
<1>水性媒体と樹脂微粒子とを含むインクジェット記録用水性インク組成物であって、
 樹脂微粒子が、コアポリマーと、コアポリマーを被覆するシェルポリマーとを含有するコアシェル構造を有し、
 コアポリマー及びシェルポリマーの少なくとも一方が、下記一般式(1)又は下記一般式(2)で表される構造単位を有し、コアポリマーとシェルポリマーとのガラス転移温度差の絶対値が30~100℃である、インクジェット記録用水性インク組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(1)及び一般式(2)中、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Aは-O-又は-N(R)-を示し、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Lは炭素数6~30の2価の連結基を示す。Lは単結合、-C(=O)O-又は-C(=O)N(R)-を示し、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Yは-C(=O)OM、-S(=O)OM又は-OS(=O)OMを示し、Mは水素原子、アルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを示す。
<2>コアポリマーのガラス転移温度が、シェルポリマーのガラス転移温度より高い<1>に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<3>コアポリマーのガラス転移温度が120℃以下であり、シェルポリマーのガラス転移温度が15℃以上であり、かつコアポリマーとシェルポリマーとのガラス転移温度差の絶対値が40~90℃である<2>に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<4>コアポリマー及びシェルポリマーのうち少なくともシェルポリマーが、一般式(1)又は一般式(2)で表される構造単位を有する<1>~<3>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<5>コアポリマー及びシェルポリマーが、いずれも、一般式(1)又は一般式(2)で表される構造単位を有する<1>~<4>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<6>Yが-C(=O)OMである<1>~<5>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<7>コアポリマー及びシェルポリマーの少なくとも一方が、芳香族環又は脂肪族環を有するエチレン性不飽和化合物由来の構造単位を有する<1>~<6>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<8>上記の、芳香族環又は脂肪族環を有するエチレン性不飽和化合物由来の構造単位が、下記一般式(A)~(E)のいずれかで表される<7>に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(A)~(E)中、R11及びR12はメチル又は水素原子を示す。R13は直鎖状又は分岐鎖状の炭素数が1~10のアルキル基を示す。一般式(A)及び一般式(B)中のnは0~5の整数であり、一般式(C)中のnは0~11の整数である。L11は単結合、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基、炭素数6~18のアリーレン基、-O-、-NH-、-S-若しくは-C(=O)-、又は、これらを2個以上連結して形成される2価の連結基を示す。
<9>コアポリマー中の、一般式(A)~(E)のいずれかで表される構造単位の含有量が10~70質量%であり、シェルポリマー中の、一般式(A)~(E)のいずれかで表される構造単位の含有量が10~70質量%である、<8>に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<10>樹脂微粒子の含有量が、インクジェット記録用水性インク組成物の全質量に対して1~15質量%である<1>~<9>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<11>顔料を含有する<1>~<10>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
<12>上記<11>に記載のインクジェット記録用水性インク組成物をインクジェット法により記録媒体上に付与して画像を形成するインク付与工程を含む、画像形成方法。
<13>インクジェット記録用水性インク組成物を、低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体上に直接付与する<12>に記載の画像形成方法。
<14>コアポリマーと、このコアポリマーを被覆するシェルポリマーとを含有するコアシェル構造を有する樹脂微粒子であって、
 コアポリマー及びシェルポリマーの少なくとも一方が、下記一般式(1)又は下記一般式(2)で表される構造単位を有し、コアポリマーとシェルポリマーとのガラス転移温度差の絶対値が30~100℃である、樹脂微粒子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 一般式(1)及び一般式(2)中、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Aは-O-又は-N(R)-を示し、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Lは炭素数6~30の2価の連結基を示す。Lは単結合、-C(=O)O-又は-C(=O)N(R)-を示し、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Yは-C(=O)OM、-S(=O)OM又は-OS(=O)OMを示し、Mは水素原子、アルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを示す。
 本明細書において、特に断りがない限り、特定の符号で表示された置換基、連結基、配位子、構造単位等(以下、置換基等という)が複数あるとき、あるいは複数の置換基等を同時若しくは択一的に規定するときには、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。
 本明細書において、各置換基の例として説明される各基の「基」は無置換の形態及び置換基を有する形態のいずれも包含する意味に用いる。例えば、「アルキル基」は置換基を有してもよいアルキル基を意味する。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの両者を含む意味に用いる。このことは、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリルアミド」及び「(メタ)アクリロイル基」についても同様である。
 本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本発明のインクジェット記録用水性インク組成物は、インクジェット記録方法に適用した際のレイテンシに優れ、かつ耐擦性及び耐ブロッキング性に優れた画像を形成することができる。本発明の画像形成方法は、耐擦性及び耐ブロッキング性に優れた画像を安定して(目詰まりなく)形成することができる。本発明の樹脂微粒子は、これを水性インク組成物に配合することにより、インクジェット記録方法に適したレイテンシを水性インク組成物に付与することができ、更に耐擦性及び耐ブロッキング性に優れた画像を形成することができる。
 本発明の上記及び他の特徴及び利点は、下記の記載からより明らかになるであろう。
 本発明のインクジェット記録用水性インク組成物(以下、単に、本発明の水性インク組成物ということがある。)、画像形成方法及び樹脂微粒子の好ましい実施形態について以下に説明する。
[インクジェット記録用水性インク組成物]
 本発明の水性インク組成物は、水性媒体と特定の樹脂微粒子とを含有する。また、本発明の水性インク組成物は、通常は顔料を含有する。本発明の水性インク組成物が顔料を含有しない場合は、クリアインクとして使用することができ、顔料を含有する場合はカラー画像形成用途に用いることができる。
<水性媒体>
 本発明に用いる水性媒体は少なくとも水を含み、必要に応じて水溶性有機溶剤の少なくとも1種を含んで構成される。
- 水 -
 本発明に用いる水としては、イオン交換水、蒸留水等のイオン性不純物を含まない水を用いることが好ましい。また、水性インク組成物における水の含有率は、目的に応じて適宜選択されるが、通常、10~95質量%であることが好ましく、30~80質量%であることがより好ましく、50~70質量%であることが更に好ましい。
- 水溶性有機溶剤 -
 本発明における水性媒体は水溶性有機溶剤の少なくとも1種を含むことが好ましい。水溶性有機溶剤を含有することで、乾燥防止、湿潤又は浸透促進の効果を得ることができる。ここで、乾燥防止とは、噴射ノズルのインク吐出口にインクが付着乾燥して凝集体ができ目詰まりするのを防止することを意味する。乾燥防止又は湿潤には、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶剤が好ましい。また水溶性有機溶剤は、紙へのインク浸透性を高める浸透促進剤として用いることができる。
 水溶性有機溶剤の例としては、例えば、炭素数1~4のアルキルアルコール類、アルカンジオール(多価アルコール類)、糖アルコール類、グリコールエーテル類等が挙げられる。
 炭素数1~4のアルキルアルコール類としては、特に限定されないが、エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。
 アルカンジオールとしては、特に限定されないが、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、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、1,2-ブタンジオール、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、1,2-ノナンジオール、1,2-デカンジオール、更には後述するもの等が挙げられる。
 グリコールエーテル類としては、特に限定されないが、下記の各化合物が挙げられる。
 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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノペンチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノヘプチルエーテル、エチレングリコールモノオクチルエーテル、エチレングリコールモノノニルエーテル、エチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
 ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘプチルエーテル、ジエチレングリコールモノオクチルエーテル、ジエチレングリコールモノノニルエーテル、ジエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、
 トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノヘプチルエーテル、トリエチレングリコールモノオクチルエーテル、トリエチレングリコールモノノニルエーテル、トリエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、
 プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノヘプチルエーテル、プロピレングリコールモノオクチルエーテル、プロピレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、
 ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノヘプチルエーテル、ジプロピレングリコールモノオクチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、
 トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノペンチルエーテル、トリプロピレングリコールモノヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールモノヘプチルエーテル、トリプロピレングリコールモノオクチルエーテル、トリプロピレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、
 1-メチル-1-メトキシブタノール
 水溶性有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 乾燥防止又は湿潤の目的としては、多価アルコール類が有用であり、例えば、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、トリプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 浸透促進の目的としては、ポリオール化合物が好ましく、脂肪族ジオールが好適である。脂肪族ジオールとしては、例えば、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、3,3-ジメチル-1,2-ブタンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール等が挙げられる。これらの中でも、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールが好ましい例として挙げることができる。
 また本発明における水溶性有機溶剤としては、記録媒体におけるカール発生抑制の点から、下記構造式(S)で表される化合物の少なくとも1種を含有することもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 構造式(S)において、t、u及びvは、各々独立に1以上の整数を表し、t+u+v=3~15を満たし、t+u+vは3~12の範囲が好ましく、3~10の範囲がより好ましい。t+u+vの値は、3以上であると良好なカール抑制力を示し、15以下であると良好な吐出性が得られる。構造式(S)中、AOは、エチレンオキシ基(EO)及びプロピレンオキシ基(PO)の少なくとも一方を表し、中でもプロピレンオキシ基が好ましい。上記(AO)、(AO)、及び(AO)における各AOはそれぞれ同一でも異なってもよい。なお、上記構造式(S)において、EO及びPOはそのエチレン基又はプロピレン基が水酸基側に位置して結合する。
 本発明において水溶性有機溶剤は、1種単独で使用しても、2種類以上混合して使用してもよい。
 また水溶性有機溶剤の水性インク組成物中における含有量としては、1質量%以上60質量%以下が好ましく、より好ましくは5質量%以上40質量%以下であり、更に好ましくは7質量%以上30質量%以下である。
<樹脂微粒子>
 本発明の水性インク組成物は、コアポリマーと、コアポリマーを被覆するシェルポリマーとを含有するコアシェル構造を有する樹脂微粒子であって、コアポリマー及びシェルポリマーの少なくとも一方のポリマーが、後述する一般式(1)又は下記一般式(2)で表される構造単位(I)を有し、コアポリマーのガラス転移温度とシェルポリマーのガラス転移温度との差の絶対値が30~100℃である樹脂微粒子(以下、単に「本発明に用いる樹脂微粒子」ともいう。)を少なくとも含有する。
 本発明の水性インク組成物が上記樹脂微粒子を含有していると、インクジェット記録方法に適用した際のレイテンシに優れ、かつ耐擦性及び耐ブロッキング性に優れた画像を形成することができる。その詳細な理由は定かではないが、次のように考えられる。すなわち、樹脂微粒子を形成するコアポリマー及びシェルポリマーの少なくとも一方が有する構造単位(I)は特定の基Yを有しており、この構造単位(I)を含むポリマーが所謂界面活性剤の作用を奏する。そのため、樹脂微粒子の安定性が向上し、水性インク組成物のゲル化(水性インク組成物の溶剤揮発)を抑えることができる。更に、場合によっては、水性インク組成物の凝集を抑えることもできる。これによって、ノズルの目詰まりが発生しにくくなり、高いレイテンシを示すと考えられる。一方、樹脂微粒子を、特定温度差のガラス転移温度を有するポリマーで形成したコアシェル構造とすることにより、本発明の水性インク組成物による画像形成の際に、樹脂微粒子のコアシェル構造を形成する各々のポリマーが、異なる機能を担い耐擦性とブロッキングを共に高めることができる。すなわち、この樹脂微粒子は、ガラス転移温度の低いポリマーによる熱融着力と、ガラス転移温度の高いポリマーによる熱安定性とを、バランスよく発揮し、維持できると考えられる。そのため、本発明の樹脂微粒子は画像の耐擦性及び耐ブロッキング性を高めることができる。
 この樹脂微粒子は、コアポリマーと、コアポリマーを被覆するシェルポリマーとを含有するコアシェル構造を有している。このコアシェル構造において、コアポリマー(コアポリマーが形成するコア層)はその少なくとも一部がシェルポリマーで被覆されていればよく、コアポリマーの被覆量は特に限定されない。また、シェルポリマーからなるシェル層の層厚も特に限定されない。本発明においては、被覆量、シェル層の層厚は、例えば、コアポリマーとシェルポリマーとの質量比で特定することができ、例えば、質量比[コアポリマー:シェルポリマー]が80~20:20~80であることが好ましく、70:30~30:70であることがより好ましい。
 コアポリマー及びシェルポリマー(両者を合わせて、コア/シェルポリマーということがある。)は、それぞれ、1種でも2種以上でもよい。また、樹脂微粒子は、コアポリマー及びシェルポリマーとは異なるポリマーを本発明の効果を損なわない範囲で有していてもよい。
 コア/シェルポリマーの少なくとも一方は、構造単位として、後述する構造単位(I)を有している。上記レイテンシと、画像の耐擦性及び耐ブロッキング性を高い水準で両立できる点で、少なくともシェルポリマーが構造単位(I)を有していることが好ましい。具体的には、シェルポリマーが構造単位(I)を有し、コアポリマーが構造単位(I)を有しない態様、コアポリマーが構造単位(I)を有し、シェルポリマーが構造単位(I)を有しない態様、又は、コアポリマー及びシェルポリマーの両方のポリマーが構造単位(I)を有している態様が挙げられる。コア/シェルポリマーは、それぞれ、構造単位(I)以外に、後述するその他の構造単位(II)を有していることが好ましい。
 コア/シェルポリマーの少なくとも一方のポリマーが後述する構造単位(I)を有していない場合、このポリマーを構成する構造単位は特に限定されないが、後述する構造単位(II)を有することが好ましい。
 各ポリマーを形成する構造単位の種類又は含有量等は、コアポリマー及びシェルポリマーのガラス転移温度の差(絶対値)が30~100℃となるように、選択される。
 本発明の水性インク組成物は、本発明に用いる樹脂微粒子を1~15質量%含有することが好ましく、1~10質量%含有することがより好ましく、4~10質量%含有することが更に好ましい。本発明の水性インク組成物は、本発明に用いる樹脂微粒子を1~15質量%含有することにより、水性インク組成物の吐出安定性、レイテンシが良好となる。
 以下に、コアポリマー及びシェルポリマーを形成する構造単位について説明する。
 - 一般式(1)又は一般式(2)で表される構造単位(I) -
 コア/シェルポリマーの少なくとも一方は、一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ一般式(2)で表される構造単位を有しない構造であってもよく、一般式(2)で表される構造単位を有し、かつ一般式(1)で表される構造単位を有しない構造であってもよく、また、一般式(1)の構造単位と一般式(2)の構造単位の両構造単位を有する構造であってもよい。コア/シェルポリマーの少なくとも一方は、少なくとも一般式(1)で表される構造単位を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 一般式(1)中、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Rは水素原子又はメチルが好ましく、より好ましくはメチルである。
 Aは-O-又は-NR-を示す。Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基である。Aは-NR-が好ましく、-NH-であることがより好ましい。
 Lは、Lを構成する炭素原子の数(炭素数)が6~30個の2価の連結基を示す。
 Lは、上記炭素数を満たした上で、(総)原子数が6~45の連結基を採ることもできる。Lを構成する原子は、原子価2以上の原子であれば特に限定されないが、炭素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が好ましい。Lを構成する原子数は6~25個が好ましい。
 Lは、AとYとを連結する最少原子数が6~30であることも好ましい。ここで、上記最少原子数は、AとYとを連結する原子鎖のうち最短鎖を構成する原子の結合数を意味する。AとYとを連結する最短鎖は、炭素原子からなる炭素鎖(アルキレン基)が好ましい。最少原子数の好ましい範囲は、Lとして採りうる後記アルキレン基の炭素数と同じである。
 Lとして採りうる2価の連結基としては、上記炭素数を満たすものであれば特に限定されず、例えば、直鎖、分岐若しくは環状のアルキレン基、アリーレン基、-O-、-NH-、-S-若しくは-C(=O)-、又は、これらを2個以上連結して形成される2価の連結基が挙げられる。連結する基又は原子(-O-、-NH-、-S-)の数は、2個以上であれば特に制限されないが、例えば40個以下とすることができる。
 中でも、Lは、アルキレン基、又は、-O-とアルキレン基とを連結して形成されるアルキレンオキシ基(-O-アルキレン基で表される。)を含む基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。アルキレン基、及びアルキレンオキシ基中のアルキレン部分は直鎖でも分岐を有していてもよいが、吐出安定性、レイテンシ、及び樹脂微粒子の安定性の観点から直鎖であることが好ましい。アルキレン基は、好ましくは炭素数6~30、より好ましくは8~22、更に好ましくは炭素数8~18、より一層好ましくは炭素数8~16、更により一層好ましくは炭素数8~14、特に好ましくは10~12、最も好ましくは炭素数11である。アルキレンオキシ基中のアルキレン部分の炭素数は、上限が30であること以外(下限値)は上記アルキル基の好ましい炭素数と同じである。
 Yは、-C(=O)OM、-S(=O)OM又は-OS(=O)OMを示す。Yは、上記レイテンシと、画像の耐擦性及び耐ブロッキング性を高い水準で両立できる点で、-C(=O)OM又は-S(=O)OMが好ましく、-C(=O)OMがより好ましい。
 Mは水素原子、アルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを示す。吐出安定性、レイテンシと樹脂微粒子の安定性の観点から、Mはアルカリ金属イオンが好ましく、ナトリウムイオン又はカリウムイオンがより好ましく、カリウムイオンが更に好ましい。
 本発明の水性インク組成物中において、Mは乖離(遊離)していてもよい。
 一般式(2)中、R、A、L及びYは、それぞれ、一般式(1)のR、A、L及びYと同義であり、好ましい形態も同じである。
 Lは単結合、-C(=O)O-又は-C(=O)N(R)-を示す。Lは単結合が好ましい。Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示し、水素原子が好ましい。
 コア/シェルポリマーの各ポリマー中、上記で表される構造単位(I)の合計含有量は、それぞれ、各ポリマーのガラス転移温度及びその差、後述するその他の構造単位(II)の種類及び含有量等を考慮して適宜に決定される。例えば、レイテンシ(吐出安定性)と、画像の耐擦性及び耐ブロッキング性を高い水準で両立できる観点から、更に所望により、樹脂微粒子の安定性の観点から、コアポリマー中の上記合計含有量は、0~30質量%であることが好ましく、0~20質量%がより好ましく、0~10質量%が更に好ましく、コアポリマーが構造単位(I)を有する場合、構造単位(I)の合計含有量の下限値は、0.5質量%であることが好ましく、1質量%がより好ましく、2質量%が更に好ましい。シェルポリマー中の上記合計含有量は、0.5~30質量%であることが好ましく、1~20質量%がより好ましく、2~10質量%が更に好ましい。上記合計含有量は、上記各ポリマーが一般式(1)の構造単位を有しない場合は一般式(2)の構造単位の含有量であり、上記各ポリマーが一般式(2)の構造単位を有しない場合は一般式(1)の構造単位の含有量であり、上記各ポリマーが一般式(1)の構造単位と一般式(2)の構造単位の両構造単位を含有する場合は両構造単位の含有量の合計である。
 上記構造単位(I)の好ましい具体例を以下及び実施例示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下で示す構造単位の好ましい具体例は、上記一般式(1)中のM及び一般式(2)中のMが水素原子である構造を示すが、この水素原子に代えて、アルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを採用した形態も、上記構造単位(I)として好ましい。下記構造単位において、Etはエチル、Prはプロピル、Btはブチルを示す。*は連結部位を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 - その他の構造単位(II) -
 コア/シェルポリマーの少なくとも一方を構成する、上記構造単位(I)以外の構造単位(「他の構造単位(II)」という。)としては、特に限定されず、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構造単位を挙げることができる。
 また、コア/シェルポリマーの各ポリマーが有する他の構造単位(II)の含有量は、上記構造単位(I)の種類及び含有量、各ポリマーのガラス転移温度及びその差等を考慮して適宜に決定される。他の構造単位(II)の含有量としては、例えば、後述する範囲に設定できる。
 コア/シェルポリマーの少なくとも一方は、他の構造単位(II)として、芳香族環又は脂肪族環を有するエチレン性不飽和化合物の構造単位(i)を含有することが好ましい。
 構造単位(i)に含まれる芳香族環又は脂肪族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、及び、炭素数5~20の脂肪族炭化水素環が挙げられ、ベンゼン環、及び、炭素数6~10の脂肪族炭化水素環が好ましい。
 これらの芳香族環又は脂肪族環は置換基を有していてもよい。芳香族環又は脂肪族環が置換基を有する場合、置換基は、特に限定されないが、上記Y以外の置換基が挙げられる。
 構造単位(i)を導く芳香族環又は脂肪族環を有するエチレン性不飽和化合物としては、化合物末端にエチレン性不飽和基を有するエチレン性不飽和化合物が好ましく、スチレン、又は、(メタ)アクリレート化合物、又は、(メタ)アクリルアミド化合物がより好ましく、置換基を有していてもよいスチレン、又は、(メタ)アクリレート化合物が更に好ましい。
 上記エチレン性不飽和化合物としては、特に限定されないが、下記一般式(A)~一般式(E)で表される構造単位を導く化合物、より具体的には、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 構造単位(i)は、得られる画像の耐擦性の観点から、下記一般式(A)~一般式(E)のいずれか1つの式で表される構造単位を含むことが好ましく、インクの吐出性の観点から、下記一般式(A)で表される構造単位を含むことがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 一般式(A)~一般式(E)中、R11及びR12は、各々独立に、メチル基又は水素原子を表す。R13は、各々独立に、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数が1~10のアルキル基を表す。一般式(A)及び一般式(B)中のnは0~5の整数を示す。一般式(C)中のnは0~11の整数である。L11は、単結合、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基、炭素数6~18のアリーレン基、-O-、-NH-、-S-若しくは-C(=O)-、又は、これらを2個以上連結して形成される2価の連結基を示す。
 一般式(A)中、R11は水素原子であることが好ましい。
 一般式(B)~一般式(E)中、R12はメチル基であることが好ましい。
 一般式(A)~一般式(C)中、R13は、各々独立に、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
 nは、いずれの式においても、0~2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましく、0であることが更に好ましい。
 一般式(B)中、L11は、一般式(B)中に記載されたカルボニル炭素原子との結合部位に-O-又は-NH-を含む2価の連結基が好ましく、上記カルボニル炭素原子との結合部位に-O-又は-NH-を含み、かつ、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基を含む2価の連結基がより好ましく、-OCH-又は-NHCH-が更に好ましく、-OCH-が特に好ましい。
 一般式(C)~一般式(E)中、L11は、一般式(C)~一般式(E)中に記載されたカルボニル炭素原子との結合部位に-O-又は-NH-を含む2価の連結基が好ましく、-O-又は-NH-がより好ましく、-O-が更に好ましい。
 一般式(A)で表される構造単位は、スチレンに由来する構造単位であることが好ましい。
 一般式(B)で表される構造単位は、ベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位であることが好ましい。
 一般式(C)で表される構造単位は、シクロヘキシル(メタ)アクリレートに由来する構造単位であることが好ましい。
 一般式(D)で表される構造単位は、イソボルニル(メタ)アクリレートに由来する構造単位であることが好ましい。
 一般式(E)で表される構造単位は、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であることが好ましい。
 コア/シェルポリマーの各ポリマーは、構造単位(i)を1種又は2種以上有していてもよい。
 コア/シェルポリマーの各ポリマー中、構造単位(i)の合計含有量は、それぞれ、耐傷性の観点に加え樹脂微粒子の製造適性(ろ過性)の観点も考慮すると、下記範囲に設定されることが好ましい。コアポリマー中の構造単位(i)の合計含有量は、1~80質量%が好ましく、5~75質量%がより好ましく、10~70質量%が更に好ましい。シェルポリマーが構造単位(i)を含有する場合、シェルポリマー中の構造単位(i)の合計含有量は、1~80質量%が好ましく、5~75質量%がより好ましく、10~70質量%が更に好ましい。上記合計含有量は、各ポリマー中に、構造単位(i)が1種含有されるときは、この1種の構造単位の含有量であり、2種以上含有されるときには、これら2種以上の構造単位の含有量の合計を意味する。
 構造単位(i)の中で特に好ましいスチレン由来の構造単位については、吐出安定性、耐傷性の観点、更に所望により樹脂微粒子の製造適性(ろ過性)の観点、を考慮すると、コアポリマー中又はシェルポリマー中の含有量は、それぞれ、3~50質量%が好ましく、5~40質量%がより好ましく、10~35質量%が更に好ましい。
 コア/シェルポリマーの少なくとも一方は、他の構造単位(II)として、上記構造単位(i)以外の構造単位(ii)を有していてもよい。
 構造単位(ii)は、上記構造単位と重合可能な化合物由来のものであれば特に限定されず、(メタ)アクリルアミド化合物又は(メタ)アクリレート化合物に由来する構造単位であることが好ましく、(メタ)アクリレート化合物に由来する構造単位であることがより好ましい。
 構造単位(ii)は、アルキル基の炭素数が1~10であるアルキル(メタ)アクリレート化合物であることが好ましい。上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、環状構造(ただし、上記一般式(C)~一般式(E)に包含されるものを除く。)を有していてもよい。
 上記構造単位(ii)は置換基を有していてもよい。構造単位(ii)が有していてもよい置換基としては、特に限定されないが、上記Y以外の置換基、例えば水酸基、アミノ基が挙げられる。
 コア/シェルポリマーの各ポリマーは、構造単位(ii)を1種又は2種以上有していてもよい。
 コア/シェルポリマーの各ポリマー中、構造単位(ii)の合計含有量は、それぞれ、吐出性及び耐擦性の観点から、0~90質量%であることが好ましく、0~70質量%であることがより好ましい。合計含有量は、各ポリマー中に、構造単位(ii)が1種含有されるときは、この1種の構造単位の含有量であり、2種以上含有されるときには、これら2種以上の構造単位の含有量の合計を意味する。
 コア/シェルポリマーの少なくとも一方は、他の構造単位(II)として、上記構造単位以外の構造単位を有していてもよい。このような構造単位としては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸又はその塩(上記アルカリ金属塩又はアンモニウム塩が挙げられる。)に由来する構造単位が挙げられる。この構造単位の、各ポリマー中の合計含有量は、0~20質量%が好ましく、0~15質量%がより好ましく、0~10質量%が更に好ましい。
 本発明に用いる樹脂微粒子(コアポリマー及びシェルポリマーを含む樹脂全体)のガラス転移温度(以下、樹脂微粒子のガラス転移温度ということがある。)は、得られる画像の耐傷性、耐ブロッキング性の観点から20~150℃が好ましく、40~130℃がより好ましく、50~120℃が更に好ましい。
 本発明に用いる樹脂微粒子を形成するコアポリマー及びシェルポリマーのガラス転移温度は、それぞれ、特に限定されないが、コアポリマーとシェルポリマーとのガラス転移温度の差(絶対値)が30~100℃となるように、決定される。ガラス転移温度の差(Tg差)が低すぎると、コアポリマーとシェルポリマーとの熱安定性の差が小さく、耐擦性又は耐ブロッキング性の一方が劣ることがある。Tg差(絶対値)が高すぎると、コアポリマーとシェルポリマーとの熱安定性の差が大きく、耐擦性又は耐ブロッキング性の一方が劣ることがある。また、レイテンシが劣ることもある。すなわち、Tg差が上記範囲内にあると、本発明の水性インク組成物のレイテンシ、画像の耐擦性及び画像の耐ブロッキング性を兼ね備えることができる。レイテンシと、画像の耐擦性及び耐ブロッキング性を高い水準で両立できる観点から、Tg差(絶対値)は、40~90℃であることが好ましく、40~85℃であることがより好ましい。
 コアポリマーのTg及びシェルポリマーのTgは、それぞれ、上記Tg差(絶対値)を満たすものであれば、特に限定されないが、コアポリマーのTgがシェルポリマーのTgより高いことが好ましい。これにより、シェルポリマーによる融着性力を担保して画像の耐擦性をより向上させることができ、しかも、コアポリマーの高い熱安定性を維持して耐ブロッキング性を更に高めることができる。コアポリマーのTgは、例えば、上記レイテンシと、画像の耐擦性及び耐ブロッキング性を高い水準で両立できる観点から、120℃以下が好ましく、115℃以下がより好ましく、110℃以下が更に好ましく、また、60℃以上が好ましく、65℃以上がより好ましく、70℃以上が更に好ましい。シェルポリマーのTgは、例えば、上記レイテンシと、画像の耐擦性及び耐ブロッキング性を高い水準で両立できる観点から、15℃以上が好ましく、20℃以上がより好ましく、25℃以上が更に好ましく、また、100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましく、80℃以下が更に好ましい。
 上記樹脂微粒子、コアポリマー及びシェルポリマーのガラス転移温度は、従来公知の方法によって適宜に制御することができる。例えば、樹脂微粒子を構成するコア/シェルポリマーの各ポリマーの合成に用いるモノマーの種類若しくはその構成比率、樹脂微粒子を構成するポリマーの分子量等を適宜に調整することで、樹脂微粒子のガラス転移温度を所望の範囲に制御することができる。
 本発明において、ガラス転移温度は、実測によって得られる測定Tgを適用する。測定Tgは、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220を用いて、昇温速度5℃/分で測定したときに、ガラス転移に伴いベースラインが変化しはじめる温度と、再びベースラインに戻る温度との平均として測定される。ただし、樹脂の分解、感度等により測定が困難な場合には、下記の計算式で算出される計算Tgを適用する。計算Tgは下記の式により計算されるものである。
 
  1/Tg=Σ(X/Tg
 
 ここで、計算対象となる樹脂はi=1からnまでのn種のモノマーが共重合しているとする。Xはi番目のモノマー成分の重量分率(ΣX=1)、Tgはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただし、Σはi=1からnまでの和をとる。なお、各モノマーの単独重合体のガラス転移温度の値(Tg)は、Polymer Handbook (3rd Edition) (J.Brandrup, E.H.Immergut著(Wiley-Interscience、1989))の値を採用する。
 本発明に用いる樹脂微粒子を構成する樹脂の重量平均分子量(Mw)は、8万以上であることが好ましく、10万~100万であることがより好ましく、12万~80万であることが更に好ましい。重量平均分子量を8万以上とすることで、得られる膜の機械物性をより向上させることができる。重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)を用いて、公知の方法で測定できる。
 本発明に用いる樹脂微粒子を構成する樹脂、コア/シェルポリマーの各ポリマーは、いずれも、ブロック共重合体でもランダム共重合体でもよい。
 本発明の水性インク組成物中において、本発明に用いる樹脂微粒子の粒径は、インク吐出性の観点から1~400nmであることが好ましく、5~300nmであることがより好ましく、20~200nmであることが更に好ましく、20~100nmであることが更に好ましく、20~80nmであることが更に好ましい。
 樹脂微粒子の上記粒径は体積平均粒径を意味する。この体積平均粒径は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
 上記樹脂微粒子は、上述の構造単位(I)と、必要により、コアポリマー及びシェルポリマーが上述のTg差(絶対値)を満たすように選択された構造単位(II)とを用いて、コアシェル構造を有する樹脂の粒子を製造できる方法により、製造することができる。樹脂の粒子を製造する方法としては、公知の方法を特に制限されることなく、適用できる。例えば、コアポリマーを合成するコア重合工程と、シェルポリマーを合成するシェル重合工程とを有する重合方法が挙げられる。必要により、コア重合の際、シェル重合の際、更にはシェル重合の後に、YのカチオンM交換反応を行うこともできる。
 上記樹脂微粒子は、乳化重合法により調製することができる。乳化重合法は、水性媒体(例えば、水)中にモノマー、重合開始剤、乳化剤、及び、必要に応じて連鎖移動剤等を加えて調製した乳化物を重合させることで樹脂微粒子を調製する方法である。この乳化重合法を本発明に用いる樹脂微粒子の調製に適用する場合、上記一般式(1)で表される構造単位を導くモノマーと、上記一般式(2)で表される構造単位を導くモノマーは、乳化剤としても機能する。したがって、これらのモノマー以外に乳化剤を別途混合する必要はないが、吐出安定性を低下させない範囲であれば、既知の乳化剤を別途添加してもよい。上記乳化剤としては、例えば、本発明の水性インク組成物に含有されてもよい、後述する界面活性剤(アニオン系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤)が挙げられる。
 上記重合開始剤は、特に制限されるものではなく、無機過硫酸塩(例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系開始剤(例えば2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド]、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸))、有機過酸化物(例えばペルオキシピバル酸-t-ブチル、t-ブチルヒドロペルオキシド、二コハク酸ペルオキシド)等、又はそれらの塩を用いることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。中でもアゾ系開始剤又は無機過酸化物を用いることが好ましい。
 本発明における重合開始剤の使用量としては、全モノマー100質量部に対して、通常0.01~5質量部であり、好ましくは0.2~2質量部である。
 上記連鎖移動剤としては、四ハロゲン化炭素、スチレン類の二量体、(メタ)アクリル酸エステル類の二量体、メルカプタン類、スルフィド類等の公知の化合物を用いることができる。中でも、特開平5-17510号公報に記載されているスチレン類の二量体又はメルカプタン類を好適に用いることができる。
 本発明に用いる樹脂微粒子は、上記のような水性媒体中に分散していることが好ましい。本発明に用いる樹脂微粒子は、自己分散性樹脂微粒子であることがより好ましい。ここで、自己分散性樹脂微粒子とは、樹脂自身が有する官能基(特に酸性基又はその塩、具体的には上記Y)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性樹脂からなる微粒子をいう。
 ここで、分散状態とは、水性媒体中に水不溶性樹脂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樹脂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。
 また、「水不溶性」とは、水100質量部(25℃)に対する溶解量が5.0質量部以下であることを指す。
 本発明に用いる樹脂微粒子は、顔料の分散剤として機能するものではなく、したがって粒子内部に顔料を含まない。
<顔料>
 本発明の水性インク組成物は、1種又は2種以上の顔料が分散してなる形態が好ましい。
 本発明の水性インク組成物に用いられる顔料の種類に特に制限はなく、通常の有機又は無機顔料を用いることができる。
 有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、又は多環式顔料が好ましい。アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料が挙げられる。多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料が挙げられる。染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートが挙げられる。
 無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラックが挙げられる。
 本発明に用いることができる顔料の具体例は、特開2007-100071号公報の段落番号0142~0145に記載の顔料等が挙げられる。
 本発明の水性インク組成物中の顔料の体積平均粒径は、10~200nmが好ましく、10~150nmがより好ましく、10~100nmが更に好ましい。体積平均粒径が200nm以下であることで色再現性が良好になり、インクジェット方式の場合には打滴特性が良好になる。また、体積平均粒径が10nm以上であることで、耐光性が良好になる。水性インク組成物中の顔料の体積平均粒径は、公知の測定方法で測定することができる。具体的には遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。
 また、本発明の水性インク組成物中の顔料の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布又は単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ着色剤を、2種以上混合して使用してもよい。
 なお、顔料の体積平均粒径は、上述の樹脂微粒子の体積平均粒径の測定と同様の方法で測定することができる。
 本発明の水性インク組成物が顔料を含む場合、着色性、保存安定性の観点から、水性インク組成物中の顔料の含有量は、1~20質量%が好ましく、1~10質量%がより好ましい。
- 分散剤 -
 本発明の水性インク組成物が顔料を含む場合、顔料としては、顔料が分散剤によって水性媒体中に分散された着色粒子(以下、単に「着色粒子」という)を調製し、これを水性インク組成物の原料として用いることが好ましい。
 上記分散剤としては、ポリマー分散剤でも低分子の界面活性剤型分散剤でもよい。また、ポリマー分散剤としては水溶性ポリマー分散剤でも水不溶性ポリマー分散剤のいずれでもよい。
 上記低分子の界面活性剤型分散剤については、例えば、特開2011-178029号公報の段落番号0047~0052に記載された公知の低分子の界面活性剤型分散剤を用いることができる。
 上記ポリマー分散剤のうち、水溶性分散剤としては、親水性高分子化合物が挙げられる。例えば、天然の親水性高分子化合物では、アラビアガム、トラガンガム、グアーガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子等が挙げられる。
 また、天然物を原料に修飾した親水性高分子化合物では、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子等が挙げられる。
 更に、合成系の親水性高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウム、アミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラック等の天然高分子化合物等が挙げられる。
 これらの中でも、アクリル酸又はメタクリル酸のホモポリマー、アクリル酸又はメタクリル酸と他のモノマーとの共重合体等のように、カルボキシ基が導入された親水性高分子化合物が好ましい。
 水不溶性ポリマー分散剤は、水不溶性のポリマーであって、顔料を分散可能であれば特に制限はなく、従来公知の水不溶性ポリマー分散剤を用いることができる。水不溶性ポリマー分散剤は、例えば、疎水性の構造単位と親水性の構造単位の両方を含んで構成することができる。
 ここで、疎水性の構造単位を構成するモノマー成分としては、スチレン系モノマー成分、アルキル(メタ)アクリレート成分、芳香族基含有(メタ)アクリレート成分等を挙げることができる。
 また、親水性の構造単位を構成するモノマー成分としては、親水性基を含むモノマー成分であれば特に制限はない。この親水性基としては、ノニオン性基、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基等を挙げることができる。なお、ノニオン性基は、水酸基、(窒素原子が無置換の)アミド基、アルキレンオキシド重合体(例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等)に由来する基、糖アルコールに由来する基等が挙げられる。
 上記親水性の構造単位は、分散安定性の観点から、少なくともカルボキシ基を含むことが好ましく、ノニオン性基とカルボキシ基を共に含む形態であることもまた好ましい。
 水不溶性ポリマー分散剤として、具体的には、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体等が挙げられる。
 水不溶性ポリマー分散剤は、顔料の分散安定性の観点から、カルボキシ基を含むビニルポリマーであることが好ましい。更に、疎水性の構造単位として少なくとも芳香族基含有モノマーに由来する構造単位を有し、親水性の構造単位としてカルボキシ基を含む構造単位を有するビニルポリマーであることがより好ましい。
 また、水不溶性ポリマー分散剤の重量平均分子量は、顔料の分散安定性の観点から、3,000~200,000が好ましく、より好ましくは5,000~100,000、更に好ましくは5,000~80,000、特に好ましくは10,000~60,000である。
 着色粒子における分散剤の含有量は、顔料の分散性、インク着色性、分散安定性の観点から、顔料100質量部に対し、分散剤が10~90質量部であることが好ましく、20~70質量部がより好ましく、30~50質量部が特に好ましい。
 着色粒子中の分散剤の含有量が、上記範囲内にあることにより、顔料が適量の分散剤で被覆され、粒径が小さく経時安定に優れた着色粒子を得やすい傾向となり好ましい。
 着色粒子は、例えば、顔料、分散剤、必要に応じて溶剤(好ましくは有機溶剤)等を含む混合物を、分散機により分散することで得ることができる。
 より詳細には、例えば、顔料と、分散剤と、この分散剤を溶解又は分散する有機溶剤との混合物に、塩基性物質を含む水溶液を加える工程(混合・水和工程)の後、有機溶剤を除く工程(溶剤除去工程)を設けて分散物として製造することができる。これにより、顔料が微細に分散され、保存安定性に優れた着色粒子の分散物を作製することができる。
 上記有機溶剤は、分散剤を溶解又は分散できることが必要であるが、これに加えて水に対してある程度の親和性を有することが好ましい。具体的には、20℃において水に対する溶解度が10~50質量%以下であるものが好ましい。
 有機溶剤の好ましい例としては、水溶性有機溶剤が挙げられる。中でもイソプロピルアルコール、アセトン及びメチルエチルケトンが好ましく、特に、メチルエチルケトンが好ましい。有機溶剤は、1種単独で用いても複数併用してもよい。
 上記塩基性物質は、ポリマーが有することがあるアニオン性基(好ましくはカルボキシ基)の中和に用いられる。アニオン性基の中和度には、特に限定がない。通常、最終的に得られる着色剤粒子の分散物の液性が、例えばpHが4.5~10であるものが好ましい。上記ポリマーの望まれる中和度により、pHを決めることもできる。
 着色粒子分散物の製造工程での有機溶剤の除去は、特に方法が限定されるものではなく、減圧蒸留等の公知に方法により除去できる。
 本発明の水性インク組成物において、上記着色粒子は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<界面活性剤>
 本発明の水性インク組成物は、表面張力調整剤として界面活性剤を含有してもよい。
 界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、ベタイン系界面活性剤のいずれも使用することができる。
 アニオン系界面活性剤の具体例としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ナトリウムジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、t-オクチルフェノキシエトキシポリエトキシエチル硫酸ナトリウム塩等が挙げられ、これらの1種、又は2種以上を選択することができる。
 ノニオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、アセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物等のアセチレンジオール誘導体、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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー、t-オクチルフェノキシエチルポリエトキシエタノール、ノニルフェノキシエチルポリエトキシエタノール等が挙げられ、これらの1種、又は2種以上を選択することができる。
 カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられ、具体的には、例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、2-ヘプタデセニル-ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド等が挙げられる。
 これらの界面活性剤の中でも、安定性の点から、ノニオン性界面活性剤が好ましく、アセチレンジオール誘導体がより好ましい。
 水性インク組成物中の界面活性剤の含有量は、水性インク組成物を下記表面張力の範囲内とすることができる量であることが好ましい。より具体的には、水性インク組成物中の界面活性剤の含有量が0.1質量%以上が好ましく、より好ましくは0.1~10質量%であり、更に好ましくは0.2~3質量%である。
<他の成分>
 本発明の水性インク組成物は、更に必要に応じて、乾燥防止剤(膨潤剤)、着色防止剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、粘土調整剤、pH調製剤、キレート剤等の添加剤を混合してもよい。混合方法に特に制限はなく、通常用いられる混合方法を適宜に選択し、本発明の水性インク組成物を得ることができる。
<水性インク組成物の物性>
 本発明の水性インク組成物の30℃での粘度は、1.2mPa・s以上15.0mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは2mPa・s以上13mPa・s未満であり、更に好ましくは2.5mPa・s以上10mPa・s未満である。
 水性インク組成物の粘度は、VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用い、30℃の温度下で測定される。
 本発明の水性インク組成物のpHは、分散安定性の観点から、25℃におけるpHが6~11が好ましい。
 本発明の水性インク組成物をインクジェット記録方式に用いる場合、インク吐出性の観点から、水性インク組成物の表面張力が20~60mN/mとなるよう界面活性剤の量を調整することが好ましく、より好ましくは20~45mN/mとなる量であり、更に好ましくは25~40mN/mとなる量である。
 水性インク組成物の表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(協和界面科学株式会社製)を用い、25℃の温度下で測定される。
[画像形成方法]
 本発明の画像形成方法は、本発明の水性インク組成物をインクジェット法により記録媒体上に付与して画像を形成するインク付与工程を含む。
 また、本発明の画像形成方法は、必要に応じて、記録媒体に付与された水性インク組成物中の水性媒体を乾燥除去する工程(以下、「インク乾燥工程」ともいう。)、水性インク組成物に含まれる樹脂微粒子を溶融定着する工程(以下、「熱定着工程」ともいう。)等の他の工程を更に有してもよい。
 上記インク付与工程は、低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体上に、本発明の水性インク組成物を直接付与して画像を形成する工程であることが好ましい。
 低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体上に、インクを直接付与するとは、付与されたインクと低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体が直接接することを意味している。例えば、水性インク組成物に含まれる樹脂微粒子等の成分の凝集を目的とした、水性インク組成物による画像形成方法の分野において公知の処理液の付与を事前に行う場合には、水性インク組成物と上記低吸水性記録媒体又は上記非吸水性記録媒体は直接接しない。上述の公知の処理液としては、例えば、特開2012-40778号公報に記載の処理液が挙げられる。
 また、本発明の画像形成方法は、インク付与工程の後に、上述の公知の処理液を付与しないことが好ましい。すなわち、本発明の画像形成方法は、上述の公知の処理液を付与する工程を含まないことが好ましい。
 従来の水性インク組成物を用いたインクジェット法においては、特に、記録媒体として低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体を用いる場合、例えばプレコート液又はトップコート液等を使用して、記録媒体上に吐出される水性インク組成物中の成分を凝集させ、水性インク組成物の広がりを抑制して画質を向上させる方法が知られている。
 しかし、本発明の水性インク組成物は、上述の優れた特性を示し、画像に高い性能を付与できるため、プレコート液又はトップコート液等を使用しなくても、低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体上に、画質に優れた画像を形成できる。
<記録媒体>
 本発明の画像形成方法に用いる記録媒体に特に制限はないが、紙媒体であることが好ましい。すなわち、一般のオフセット印刷等に用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙等のセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。
 記録媒体としては、一般に市販されているものを使用することができ、例えば、王子製紙社製の「OKプリンス上質」、日本製紙社製の「しらおい」、及び日本製紙社製の「ニューNPI上質」等の上質紙(A)、日本製紙社製の「シルバーダイヤ」等の上質コート紙、王子製紙社製の「OKエバーライトコート」及び日本製紙社製の「オーロラS」等の微塗工紙、王子製紙社製の「OKコートL」及び日本製紙社製の「オーロラL」等の軽量コート紙(A3)、王子製紙社製の「OKトップコート+」及び日本製紙社製の「オーロラコート」、「ユーライト」等のコート紙(A2、B2)、王子製紙社製の「OK金藤+」及び三菱製紙社製の「特菱アート」等のアート紙(A1)等が挙げられる。また、インクジェット記録用の各種写真専用紙を用いることも可能である。
 記録媒体の中でも、一般のオフセット印刷等に用いられるいわゆる塗工紙(コート紙)が好ましい。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、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。塗工紙は、通常の水性インクジェットによる画像形成においては、画像の光沢、耐擦性等、品質上の問題を生じやすいが、本発明の水性インク組成物を用いる場合には、光沢ムラが抑制されて光沢性、耐傷性の良好な画像を得ることができる。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を用いるのが好ましい。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。
 上記の中でも、顔料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、記録媒体としては、低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体を用いることが好ましい。本発明において、低吸水性記録媒体とは、水の吸収係数Kaが0.05~0.5mL/m・ms1/2であるものをいい、0.1~0.4mL/m・ms1/2であることが好ましく、0.2~0.3mL/m・ms1/2であることがより好ましい。また、非吸水性記録媒体とは、水の吸収係数Kaが0.05mL/m・ms1/2未満であるものをいう。
 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(熊谷理機社製)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。
<インク付与工程>
 インク付与工程では、顔料を含有する本発明の水性インク組成物が記録媒体上に付与される。水性インク組成物の付与方法としては、画像上に水性インク組成物を付与可能なインクジェット方法であれば、特に制限はなく公知のインク付与方法を用いることができる。インクジェット方法は、記録装置のコンパクト化と高速記録性等の利点を有している。
 インクジェット方式(方法)による画像形成では、エネルギーを供与することにより、記録媒体上に水性インク組成物を吐出し、着色画像を形成する。なお、本発明に好ましいインクジェット記録方法として、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。
 インクジェット方式には、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、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、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、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方式等のいずれであってもよい。
 また、インクジェット方式で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。更に上記インクジェット方式により記録を行う際に使用するインクノズル等についても特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
 なお、インクジェット方式には、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、無色透明のインクを用いる方式等が含まれる。
 またインクジェット方式として、短尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行うシャトル方式と、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とがある。ライン方式では、記録素子の配列方向と直交する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うことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現できる。
 インク付与工程をインクジェット方式で実施する場合、高精細印画を形成する観点から、インクジェット方式により吐出される水性インク組成物の液滴量が1.5~10pLであることが好ましく、1.5~6pLであることより好ましい。吐出される水性インク組成物の液滴量は、吐出条件を適宜に調整して調節することができる。
<インク乾燥工程>
 本発明の画像形成方法は、必要に応じて、記録媒体上に付与された水性インク組成物中の水性媒体(例えば、水、上述の水溶性有機溶剤等)を乾燥除去するインク乾燥工程を備えていてもよい。インク乾燥工程は、水性インク組成物中の水性媒体の少なくとも一部を除去できれば特に制限はなく、通常用いられる方法を適用することができる。
<熱定着工程>
 本発明の画像形成方法は、必要により、上記インク乾燥工程の後に、熱定着工程を備えることが好ましい。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、画像の擦過に対する耐性をより向上させることができる。熱定着工程として、例えば、特開2010-221415号公報の段落番号0112~0120に記載の熱定着工程を採用することができる。
<インク除去工程>
 本発明の画像形成方法は、必要に応じて、インクジェット記録用ヘッドに付着した水性インク組成物(例えば、乾燥により固形化したインク固形物)をメンテナンス液により除去するインク除去工程を含んでいてもよい。メンテナンス液及びインク除去工程の詳細は、国際公開第2013/180074号に記載されたメンテナンス液及びインク除去工程を好ましく適用することができる。
[樹脂微粒子]
 本発明の樹脂微粒子は、上述した本発明に用いる樹脂微粒子である。本発明の樹脂微粒子は、典型的には、上述した乳化重合法により樹脂微粒子を調製した際の反応液の形態として得ることができるが、その形態に特に制限はない。本発明の樹脂微粒子は、本発明の水性インク組成物に好適に用いることができる。
 本発明の樹脂微粒子において、樹脂微粒子のMw、Tg、Tg差(絶対値)及び粒径は、それぞれ本発明の水性インク組成物に含まれる樹脂微粒子のMw、TgTg差(絶対値)及び粒径と同じである。
 本発明の樹脂微粒子は、水又は水と水溶性有機溶剤との混合液、すなわち水性媒体に分散してなる形態で存在していることが好ましい。この水性媒体の好ましい形態は、本発明の水性インク組成物に用いる上述した水性媒体と同じである。
 本発明の樹脂微粒子が水性媒体中に分散してなる形態で存在する場合(樹脂微粒子分散物として存在する場合)、この分散物中、樹脂微粒子の含有量は、1~50質量%が好ましく、20~40質量%がより好ましい。
 以下、本発明を実施例に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。なお、特に断りのない限り、組成を表す「部」及び「%」は質量基準である。
[樹脂微粒子の合成]
 以下に、実施例及び比較例用いた樹脂微粒子P-1~P-20及びCP-1~CP-5を構成するコアポリマー及びシェルポリマーを示す。樹脂微粒子CP-6は、コアシェル構造を有せず、下記コアポリマーのみからなる樹脂の微粒子である。
 下記コアポリマー及びシェルポリマーそれぞれにおいて、各構造単位の数字は質量比を表す。また、各構造単位に示される「*」はポリマー中に組み込まれるための連結部位を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
<樹脂微粒子P-1の合成及び樹脂微粒子P-1の水性分散物の調製>
 樹脂微粒子P-1を、J. APPL. POLYM. SCI. 2014, DOI:10.1002/APP.39991を参考にして、合成した。
 具体的には、攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を備えた1リットル三口フラスコに、水(240g)、ネオペレックスG-15(16質量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液、花王株式会社製)(9.38g)を仕込んで、窒素気流下で80℃まで昇温した。そこへ、過硫酸カリウム(ラジカル重合開始剤、和光純薬社製)(0.26g)、炭酸水素カリウム(0.20g)及び水(10g)からなる混合溶液を加え、10分間攪拌した。次いで、上記三口フラスコに、メチルメタクリレート(31.5g)と、スチレン(15.0g)と、12-メタクリルアミドドデカン酸(3.50g)と、イソプロピルアルコール(20g)とからなるモノマー溶液を2時間で滴下が完了するように等速で滴下し、モノマー溶液の滴下完了後、更に2時間攪拌した(コア重合工程)。
 続いて、得られた分散液に、過硫酸カリウム(0.26g)、炭酸水素カリウム(0.20g)及び水(10g)からなる混合溶液を加え、次いで、n-ブチルメタクリレート(31.5g)と、スチレン(15.0g)と、12-メタクリルアミドドデカン酸(3.50g)と、イソプロピルアルコール(20g)とからなるモノマー溶液を2時間で滴下が完了するように等速で滴下し、モノマー溶液の滴下完了後、更に3時間攪拌した(シェル重合工程)。得られた反応混合物を1N KOH水溶液でpH8.0に調整した後、網目50μmのメッシュでろ過し、樹脂微粒子P-1の水性分散物を得た。
 得られた樹脂微粒子P-1の水性分散物は固形分濃度25%であった。水性分散液中の樹脂微粒子は、体積平均粒径52nm(マイクロトラックUPA EX-150(日機装社製)で測定した。)であった。この樹脂微粒子P-1は、コアシェル構造を有しており、コアポリマーとシェルポリマーとの質量比[コアポリマー:シェルポリマー]は50:50であった。コアポリマー及びシェルポリマーのガラス転移温度Tgと、コアポリマーとシェルポリマーとのガラス転移温度の差(絶対値)を下記表1に示す。
 各ポリマーのTgは次のようにして測定した。すなわち、樹脂微粒子の水性分散物を乾燥したサンプルを用い、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220を用いて、昇温速度5℃/分で測定した。
 以降で調製する樹脂微粒子の体積平均粒径及び各ポリマーのTgも、上記の測定装置、測定方法により測定した。
<樹脂微粒子P-2~P-20及びCP-1~CP-5の合成>
 上記樹脂微粒子P-1の合成において、各重合工程に用いるモノマーの種類を、上記構造単位を導くモノマーの種類に変更し、更に、各重合工程に用いるモノマーの量を、上記構造単位の質量比を満たし、かつコアポリマーとシェルポリマーとの質量比が表1に記載示す「質量比*」となる量に変更したこと以外は、樹脂微粒子P-1の合成と同様にして、樹脂微粒子P-2~P-20及びCP-1~CP-5の水性分散物をそれぞれ得た。また、必要により、ナトリウム塩を用いて常法によりYをナトリウム塩に変換した。
 得られたP-2~P-20及びCP-1~CP-5の物性を表1に示す。
<樹脂微粒子CP-6の合成>
 上記樹脂微粒子P-1の合成において、コア重合工程に使用したモノマーの種類と量を、上記構造単位を導くモノマーの種類と上記構造単位の質量比を満たす量に変更し、シェル重合工程を行わないこと以外は、樹脂微粒子P-1の合成と同様にして、樹脂微粒子CP-6の水性分散物を得た。得られたCP-6の物性を表1に示す。樹脂微粒子CP-6のTgをコアポリマーのガラス転移温度欄に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 
[実施例1]
<水性インク組成物の調製>
(ブラックインク組成物K-1の調製)
-水溶性ポリマー分散剤Q-1の合成-
 メタクリル酸(172部)と、メタクリル酸ベンジル(828部)と、イソプロパノール(375部)とを混合することにより、モノマー供給組成物を調製した。また、2,2-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)(22.05部)と、イソプロパノール(187.5部)とを混合することにより、開始剤供給組成物を調製した。
 次に、イソプロパノール(187.5部)を窒素雰囲気下、80℃に加温し、そこに、上記モノマー供給組成物及び上記開始剤供給組成物の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた溶液を更に4時間、80℃に保った後、25℃まで冷却した。
 冷却後、溶剤を減圧除去することにより、重量平均分子量約30,000、酸価112mgKOH/gの水溶性ポリマー分散剤Q-1を得た。
-ブラック顔料分散物の調製-
 上記で得られた水溶性ポリマー分散剤Q-1(150部)中のメタクリル酸量の0.8当量を、水酸化カリウム水溶液を用いて中和した後、水溶性ポリマー分散剤濃度が25質量%となるように、更にイオン交換水を加えて調整し、水溶性ポリマー分散剤水溶液を得た。
 この水溶性ポリマー分散剤水溶液(124部)と、カーボンブラックMA-100(ブラック顔料)(48部)と、水(75部)と、ジプロピレングリコール(30部)とを混合し、ビーズミル(ビーズ径0.1mmφ、ジルコニアビーズ)で所望の体積平均粒径を得るまで分散し、顔料濃度15%のポリマー被覆ブラック顔料粒子の分散物(未架橋分散物)を得た。
 この未架橋分散物(136部)に、架橋剤:Denacol EX-321(ナガセケムテックス社製)(1.3部)と、ホウ酸水溶液(ホウ酸濃度:4質量%)(14.3部)とを添加し、50℃にて6時間半反応させた後、25℃に冷却し、架橋分散物を得た。次に、得られた架橋分散物にイオン交換水を加え、攪拌型ウルトラホルダー(ADVANTEC社製)及び限外ろ過フィルター(ADVANTEC社製、分画分子量5万、Q0500076Eウルトラフィルター)を用いて限外ろ過を行った。架橋分散物中のジプロピレングリコール濃度が0.1質量%以下となるように精製した後、顔料濃度が15質量%となるまで濃縮することにより、ブラック顔料分散物を得た。ブラック顔料分散物に含まれる顔料は、水溶性ポリマー分散剤Q-1が架橋剤により架橋された架橋ポリマーで表面が被覆されているポリマー被覆顔料(カプセル化顔料)である。
 - ブラックインク組成物K-1の調製 -
 下記組成となるように各成分を混合し、各ポリマー含有インク組成物を調液した。調液後、1μmフィルターを用いて粗大粒子を除去し、ブラックインク組成物K-1を調製した。ブラックインク組成物K-1中の樹脂微粒子P-1の含有量は5質量%であった。
〔組成〕
 ブラック顔料分散物:ブラック顔料の濃度が4質量部となる量
 水溶性有機溶剤1:ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(和光純薬工業(株)社製):3質量部
 水溶性有機溶剤2:ジエチレングリコール(和光純薬工業(株)社製):15質量部
 上記樹脂微粒子P-1の水性分散物(固形分濃度25質量%):20質量部
 界面活性剤CapstoneFS-3100(DuPont社製):0.1質量部
 水:残部
 合計:100質量部
(ブラックインク組成物K-2~K-20及びCK-1~CK-6の調製)
 ブラックインク組成物K-1の調製において、樹脂微粒子P-1の水性分散物に代えて樹脂微粒子P-2~K-20及びCP-1~CP-6の各水性分散物(各ブラックインク組成物中の樹脂微粒子の含有量を5質量%に設定した。)を用いたこと以外は、ブラックインク組成物K-1と同様にして、水性インク組成物としてのブラックインク組成物K-2~K-20及びCK-1~CK-6をそれぞれ調製した。
 上記で調製したブラックインク組成物の粘度は、30℃においていずれも3~15mPa・sの範囲内にあった。この粘度は、VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.LTD 製)にて測定した。
 また、表面張力は、協和界面科学社製CBVP-Zを用いて、白金プレート法で測定した。上記で調製したブラックインク組成物の表面張力は、いずれも20~60mN/mの範囲内にあった。
[試験例]
 上記の如く調製した各ブラックインク組成物(以下、単に「インク」ということがある)について、下記試験を行った。結果を下記表2に示す。
<レイテンシ(放置回復性)試験>
 下記インク付与条件により、記録媒体(「画彩 写真仕上げPro」、富士フイルム社製)上に画像を直接描画し、乾燥させた。その後、ノズルチェックパターン画像を1枚描画した(ここでの画像を「初期画像サンプル」とする。)。その後、記録ヘッドノズル部の環境を25℃、50%RHの環境に保ち、30分放置及び15時間放置した。所定時間放置後、再び上記で用いたものと同じ記録媒体上に、上記と同じノズルチェックパターン画像を1枚描画した(ここでの画像を、「30分放置後画像サンプル」及び「15時間放置後画像サンプル」とし、両者を併せて「放置後画像サンプル」とする。)。
 放置後画像サンプルそれぞれについて、光学顕微鏡によりノズルチェックパターン画像でノズルの抜け(画像抜け)を観察し、吐出率を求め、下記の評価基準に従って不吐出の有無を評価した。本試験においては、30分放置後及び15時間放置後のいずれにおいても、「B」以上が合格レベルである。
 なお、吐出率(%)は、「(放置後画像サンプルでの吐出ノズル数/初期画像サンプルでの吐出ノズル数)×100」から求めた。
~インク付与条件~
 ・ヘッド  :1,200dpi(dot per inch)/20inch幅ピエゾフルラインヘッドを用いた。
 ・吐出液滴量:2.4pLとした。
 ・駆動周波数:24kHz(記録媒体搬送速度500mm/sec)とした。
~評価基準~
 AA:吐出率が95%以上である。
  A:吐出率が90%以上95%未満である。
  B:吐出率が85%以上90%未満である。
  C:吐出率が80%以上85%未満である。
  D:吐出率が80%未満である。
<耐擦性試験>
 耐擦性試験は、上記<レイテンシ(放置回復性)試験>において、30分放置後のレイテンシの結果が評価ランク「B」以上である各インクについて、行った。すなわち、30分放置後のレイテンシの結果が評価ランク「C」である比較例1、3~5については、既にインク性能が悪いため、耐擦性試験を行っていない(表2において「-」で示す。)。
 下記インク付与条件により、記録媒体としてコート紙(商品名「OKトップコート+」、王子製紙社製)上に、所定の各ブラックインクによりブラック色の、記録デューティ100%のベタ画像を直接形成した。記録デューティ100%とは、解像度1200dpi×1200dpiで1/1200インチ×1/1200インチ(1インチ=2.54cm)の単位領域(1画素)に約2.4pLのインクを1滴付与する条件で記録された画像をいう。
~インク付与条件~
 ・ヘッド:1,200dpi(dot per inch)/20inch幅ピエゾフルラインヘッド
 ・吐出量:2.4pL
 ・駆動周波数:30kHz(記録媒体搬送速度635mm/sec)
 ・シングルパス方式
 こうにして形成したベタ画像を、24時間25℃、相対湿度50%の環境下に放置した。ベタ画像の表面を2×10N/mの荷重をかけたシルホン紙により50回擦過した。ベタ画像の擦過表面の状態を目視で確認し、以下に示す評価基準に従って画像の耐擦性を評価した。本試験においては、「B」以上が合格レベルである。
~評価基準~
 AA:擦過表面に擦過痕が確認できず、擦り紙(シルホン紙)にも画像(インク)の転写が認められなかった。
  A:擦過表面に擦過痕が確認できないが、擦り紙に接触面積の5%未満の面積率で画像の転写が認められた。
  B:擦過表面にわずかに擦過痕が確認できた。
  C:擦過表面に擦過痕が確認でき、記録媒体の白地(表面)が見えていた。
<耐ブロッキング性試験>
 耐ブロッキング性試験は、上記<レイテンシ(放置回復性)試験>において、30分放置後のレイテンシの結果が評価ランク「B」以上である各インクについて、行った。すなわち、30分放置後のレイテンシの結果が評価ランク「C」である比較例1、3~5については、既にインク性能が悪いため、耐ブロッキング性試験を行っていない(表2において「-」で示す。)。
 上記<耐擦性試験>におけるインク付与条件と同じインク付与条件にて、記録媒体としてコート紙(商品名「OKトップコート+」、王子製紙社製)上に、所定の各ブラックインクによりブラック色の、記録デューティ100%のベタ画像を直接印字した。印字直後、60℃の温風で2秒乾燥させ、印字サンプルとした。
 印字サンプルを3cm四方のサイズで2枚に裁断した。次に2枚の印字面同士が向かい合うように、4角を合わせて重ねた。これを、80℃のホットプレート上に載置した。その上に2.0cm×2.0cmの面を紙側に向けて2.0cm×2.0cm×0.3cmの平板のゴム版を置き、更にその上に2.0cm×2.0cmの面をゴム版に向けて2.0cm×2.0cm×0.3cmの平板のプラスチック版を置いた。プラスチック版の上に500gの分銅を載せて1時間静置した後、重ね合わせた2枚の紙を剥がして、下記評価基準に従って耐ブロッキング性を評価した。本試験においては、「B」以上が合格レベルである。
~評価基準~
 A:自然に剥がれた。又は、剥がすときに抵抗があったが、印字サンプルの色移りはなかった。
 B:印字面の面積の10%未満の範囲に印字サンプルの色移りが認められたが、実用上問題のないレベルであった。
 C:印字面の面積の10%以上の広い範囲に印字サンプルの色移りが認められ、実用上問題になるレベルであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 
 表2に示されるように、本発明で規定する樹脂微粒子を含有しない比較例のインクジェット記録用水性インク組成物(CK-1~CK-6)は、いずれも、レイテンシ、耐擦性及び耐ブロッキング性を兼ね備えるものではなかった。
 これに対して、本発明で規定する樹脂微粒子を含有する実施例のインクジェット記録用水性インク組成物(K-1~K-20)は、いずれも、レイテンシ、耐擦性及び耐ブロッキング性を高い水準で兼ね備える。すなわち、実施例のインクジェット記録用水性インク組成物は、優れたレイテンシを示すにもかかわらず、記録媒体上に吐出(着弾)されると、記録媒体が上記低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体であっても、高い耐擦性及び耐ブロッキング性を示す画像を記録媒体上に直接形成できることが分かる。
 また、シアン顔料及びマゼンタ顔料を用いて調製したシアンインク組成物及びマゼンタインク組成物を用いて、上記ブラックインク組成物と同様にして、試験したところ、同様の結果を示した。
 本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。
 本願は、2017年3月27日に日本国で特許出願された特願2017-061888、及び、2018年2月16日に日本国で特許出願された特願2018-025629に基づく優先権を主張するものであり、これらはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。

Claims (14)

  1.  水性媒体と、樹脂微粒子とを含むインクジェット記録用水性インク組成物であって、
     前記樹脂微粒子が、コアポリマーと、該コアポリマーを被覆するシェルポリマーとを含有するコアシェル構造を有し、
     前記コアポリマー及び前記シェルポリマーの少なくとも一方が、下記一般式(1)又は下記一般式(2)で表される構造単位を有し、前記コアポリマーと前記シェルポリマーとのガラス転移温度差の絶対値が30~100℃である、インクジェット記録用水性インク組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     一般式(1)及び一般式(2)中、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Aは-O-又は-N(R)-を示し、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Lは炭素数6~30の2価の連結基を示す。Lは単結合、-C(=O)O-又は-C(=O)N(R)-を示し、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Yは-C(=O)OM、-S(=O)OM又は-OS(=O)OMを示し、Mは水素原子、アルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを示す。
  2.  前記コアポリマーのガラス転移温度が、前記シェルポリマーのガラス転移温度より高い請求項1に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  3.  前記コアポリマーのガラス転移温度が120℃以下であり、前記シェルポリマーのガラス転移温度が15℃以上であり、かつ前記コアポリマーと前記シェルポリマーとのガラス転移温度差の絶対値が40~90℃である請求項2に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  4.  前記コアポリマー及び前記シェルポリマーのうち少なくともシェルポリマーが、前記一般式(1)又は前記一般式(2)で表される構造単位を有する請求項1~3のいずれか1項に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  5.  前記コアポリマー及び前記シェルポリマーが、いずれも、前記一般式(1)又は前記一般式(2)で表される構造単位を有する請求項1~4のいずれか1項に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  6.  前記Yが前記-C(=O)OMである請求項1~5のいずれか1項に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  7.  前記コアポリマー及び前記シェルポリマーの少なくとも一方が、芳香族環又は脂肪族環を有するエチレン性不飽和化合物由来の構造単位を有する請求項1~6のいずれか1項に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  8.  前記の、芳香族環又は脂肪族環を有するエチレン性不飽和化合物由来の構造単位が、下記一般式(A)~(E)のいずれかで表される請求項7に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     
     一般式(A)~(E)中、R11及びR12はメチル又は水素原子を示す。R13は直鎖状又は分岐鎖状の炭素数が1~10のアルキル基を示す。一般式(A)及び一般式(B)中のnは0~5の整数であり、一般式(C)中のnは0~11の整数である。L11は単結合、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基、炭素数6~18のアリーレン基、-O-、-NH-、-S-若しくは-C(=O)-、又は、これらを2個以上連結して形成される2価の連結基を示す。
  9.  前記コアポリマー中の、前記一般式(A)~(E)のいずれかで表される構造単位の含有量が10~70質量%であり、
     前記シェルポリマー中の、前記一般式(A)~(E)のいずれかで表される構造単位の含有量が10~70質量%である、請求項8に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  10.  前記樹脂微粒子の含有量が、インクジェット記録用水性インク組成物の全質量に対して1~15質量%である請求項1~9のいずれか1項に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  11.  顔料を含有する請求項1~10のいずれか1項に記載のインクジェット記録用水性インク組成物。
  12.  請求項11に記載のインクジェット記録用水性インク組成物をインクジェット法により記録媒体上に付与して画像を形成するインク付与工程を含む、画像形成方法。
  13.  前記インクジェット記録用水性インク組成物を、低吸水性記録媒体又は非吸水性記録媒体上に直接付与する請求項12に記載の画像形成方法。
  14.  コアポリマーと、該コアポリマーを被覆するシェルポリマーとを含有するコアシェル構造を有する樹脂微粒子であって、
     前記コアポリマー及び前記シェルポリマーの少なくとも一方が、下記一般式(1)又は下記一般式(2)で表される構造単位を有し、前記コアポリマーと前記シェルポリマーとのガラス転移温度差の絶対値が30~100℃である、樹脂微粒子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     
     一般式(1)及び一般式(2)中、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Aは-O-又は-N(R)-を示し、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Lは炭素数6~30の2価の連結基を示す。Lは単結合、-C(=O)O-又は-C(=O)N(R)-を示し、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を示す。Yは-C(=O)OM、-S(=O)OM又は-OS(=O)OMを示し、Mは水素原子、アルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを示す。
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