JP2006342294A - Aqueous pigment dispersion for inkjet ink and aqueous ink for inkjet recording - Google Patents
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Abstract
【課題】 色剤として顔料を使用したインクジェット記録用水性インクであって、分散・保存安定性に優れ、印刷濃度が高く、特に専用紙を使用した場合に高い光沢の得られるインクジェット記録用水性インクを提供し、更に、該インク用の水性顔料分散体を提供する。
【解決手段】 (メタ)アクリル共重合体、顔料、塩基性物質とを含有するインクジェットインク用水性顔料分散体であって、(メタ)アクリル共重合体が、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸とを必須構成モノマーとし、該アクリル共重合体を構成する全モノマー量に対するベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との合計が85質量%以上であり、酸価40〜110mgKOH/gであるインクジェットインク用水性顔料分散体。及び、該インクジェットインク用水性顔料分散体を使用したインクジェット記録用水性インク。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based ink for ink-jet recording using a pigment as a colorant, having excellent dispersion and storage stability, high printing density, and high glossiness particularly when special paper is used. And an aqueous pigment dispersion for the ink.
An aqueous pigment dispersion for inkjet ink containing a (meth) acrylic copolymer, a pigment, and a basic substance, wherein the (meth) acrylic copolymer comprises benzyl (meth) acrylate and (meth). Acrylic acid is an essential constituent monomer, and the total of benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid with respect to the total monomer amount constituting the acrylic copolymer is 85% by mass or more, and the acid value is 40 to 110 mgKOH / g. An aqueous pigment dispersion for inkjet inks. And an aqueous ink for inkjet recording using the aqueous pigment dispersion for inkjet ink.
[Selection figure] None
Description
本発明は、色材として顔料を使用したインクジェット記録用水性インクのための水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクに関する。 The present invention relates to an aqueous pigment dispersion for an inkjet recording aqueous ink using a pigment as a coloring material, and an inkjet recording aqueous ink.
従来より、インクジェット記録用水性インクには、色材に染料を用いた染料インクが使用されている。染料インクは、保存安定性に優れ、インクジェットプリンターのノズルを詰まらせにくく、更に得られる印刷物は光沢に優れるといった数々の利点がある。しかし、耐候性の不良により印刷物の長期間の保存ができないといったことや、耐水性、耐光性に劣るといった、染料由来の欠点が指摘されており、近年では、耐候性、耐水性、耐光性に優れた顔料を用いたインクジェット記録用水性インク(以下、顔料インクと略す)の開発が進められている。 Conventionally, a dye ink using a dye as a coloring material has been used as a water-based ink for inkjet recording. Dye inks have many advantages such as excellent storage stability, hardly clogging the nozzles of inkjet printers, and the printed matter obtained has excellent gloss. However, it has been pointed out that there are defects derived from dyes, such as inability to store printed matter for a long time due to poor weather resistance, and poor water resistance and light resistance. In recent years, weather resistance, water resistance and light resistance have been pointed out. Development of a water-based ink for ink jet recording (hereinafter abbreviated as “pigment ink”) using an excellent pigment is in progress.
通常、顔料インクは、界面活性剤や高分子分散剤等の分散剤を用いて顔料を水性溶媒中に分散させた顔料分散体を水または水性溶媒で希釈し、これに必要に応じて乾燥抑止剤、浸透剤、あるいはその他の添加剤を添加して調製する。しかし、顔料の分散安定性、即ち顔料インクの保存安定性を確保しながら諸添加剤を使用してインクジェット記録用インク適性を付与するのは容易ではなかった。
また顔料粒子は、記録媒体の表面状態の影響を受けやすい欠点があった。例えば、普通紙や再生紙等の表面コーティングされていない紙のような記録媒体では、顔料粒子が該紙繊維の間に入り込んでしまい、紙表面上に残りずらく、印刷濃度が得られないといった欠点があった。また、該紙繊維の構成やサイズ剤等の処理剤の影響によりにじみや色むらが発生しやすく、にじみや色むらの程度もまちまちであるため、均一な品質を提供することが難しいといった欠点もあった。
また、写真印刷等に使用するインクジェット専用紙等の表面コーティングを有する記録媒体では、顔料粒子が繊維間に入り込まないため印刷濃度は保たれるが、最も高い要求特性である光沢性は十分でなく、印字dutyが異なる部分での光沢性に差があることがあった。
Usually, pigment ink is prepared by diluting a pigment dispersion in which a pigment is dispersed in an aqueous solvent with a dispersant such as a surfactant or a polymer dispersant with water or an aqueous solvent, and inhibiting drying as necessary. It is prepared by adding an agent, a penetrating agent, or other additives. However, it has been difficult to impart ink suitability for ink jet recording using various additives while ensuring the dispersion stability of the pigment, that is, the storage stability of the pigment ink.
Also, the pigment particles have a drawback that they are easily affected by the surface condition of the recording medium. For example, in a recording medium such as plain paper or recycled paper such as paper that is not surface-coated, the pigment particles penetrate between the paper fibers and do not remain on the paper surface, so that the print density cannot be obtained. There were drawbacks. In addition, there is a disadvantage that it is difficult to provide uniform quality because bleeding and color unevenness easily occur due to the composition of the paper fiber and the effect of a processing agent such as a sizing agent, and the degree of bleeding and color unevenness varies. there were.
In addition, in a recording medium having a surface coating such as inkjet special paper used for photographic printing, the printing density is maintained because the pigment particles do not enter between the fibers, but the glossiness which is the highest required characteristic is not sufficient. , There is a case where there is a difference in glossiness in a portion where the print duty is different.
印刷濃度の改良については、数々のアプローチがなされている。例えば、アニオン性基を直接顔料表面に結合させた自己分散型の顔料(例えばカーボンブラック)と、モノマー単位としてベンジルメタクリレートを含む(メタ)アクリル系共重合体からなる高分子分散剤によって水性溶媒に分散させた顔料とを水性溶媒中に分散状態で含むインクジェット記録用水性インクが知られている(特許文献1参照)。 また、水性インクと反応液との2液からなるインクジェット記録用水性インクであって、水性インクの高分子分散剤として、(メタ)アクリル系共重合体を主鎖とし、側鎖を構成する全てのモノマー単位の50質量%以上が、芳香族ビニル化合物由来の疎水性官能基を有するモノマー単位であるグラフトポリマーを使用するインクジェット記録用水性インクも知られている(特許文献2参照)。 Numerous approaches have been taken to improve print density. For example, a self-dispersing pigment (for example, carbon black) in which an anionic group is directly bonded to the pigment surface, and a polymer dispersant made of a (meth) acrylic copolymer containing benzyl methacrylate as a monomer unit are used in an aqueous solvent. A water-based ink for inkjet recording containing a dispersed pigment in a dispersed state in an aqueous solvent is known (see Patent Document 1). In addition, a water-based ink for ink-jet recording composed of two liquids, a water-based ink and a reaction liquid, and as a polymer dispersant for the water-based ink, a (meth) acrylic copolymer as a main chain and all constituting side chains There is also known an aqueous ink for inkjet recording using a graft polymer in which 50% by mass or more of the monomer unit is a monomer unit having a hydrophobic functional group derived from an aromatic vinyl compound (see Patent Document 2).
しかし、該文献に記載のインクで使用する高分子分散剤はいずれも酸価が高い(特許文献1の実施例は400、特許文献2の実施例は計算的に400位)。通常、(メタ)アクリル系共重合体をベースとする高分子分散剤は、水溶性を保つ目的から酸価を高めに設定する。しかし酸価の高い高分子分散剤は粘度が高く、低粘度に調整するインクジェットインクには添加量が制約されるため、顔料の種類によっては分散させずらいといったことや、分散安定性、保存安定性に劣るといった問題があった。また、いずれの文献に記載のインクも、インクジェット専用紙に印字すると光沢感がでないといった問題もある。 However, all of the polymer dispersants used in the ink described in the document have a high acid value (400 in the example of Patent Document 1 and 400 in the example of Patent Document 2). Usually, a polymer dispersant based on a (meth) acrylic copolymer is set to have a high acid value for the purpose of maintaining water solubility. However, polymer dispersants with high acid values have high viscosity, and the amount of ink added to ink jet inks that are adjusted to low viscosity is limited, so it may be difficult to disperse depending on the type of pigment, as well as dispersion stability and storage stability. There was a problem of inferiority. In addition, the ink described in any of the documents has a problem that it is not glossy when printed on ink jet dedicated paper.
顔料インク用に使用する低酸価の高分子分散剤としては、スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計が40〜80モル%であり、スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル数に対するスチレン系単量体のモル数が40〜90%であり、かつ、酸価85〜135のスチレン−アクリル系共重合体が知られている(特許文献3)。(メタ)アクリル系共重合体の構成成分を絞ったことで、低酸価でも分散安定性に優れ、かつ印刷濃度に優れたインクジェット記録用水性インクが得られる。
しかし該インクも、インクジェット専用紙に印字した場合、光沢感がでないといった問題があった。
As the low acid value polymer dispersant used for pigment ink, the total of the styrene monomer and the benzyl (meth) acrylate monomer is 40 to 80 mol%, and the styrene monomer A styrene-acrylic copolymer having a styrene monomer of 40 to 90% and an acid value of 85 to 135 with respect to the total number of methacrylic acid and benzyl (meth) acrylate monomer is known. (Patent Document 3). By narrowing down the constituent components of the (meth) acrylic copolymer, a water-based ink for ink jet recording having excellent dispersion stability and excellent printing density even at a low acid value can be obtained.
However, the ink also has a problem that it is not glossy when printed on ink jet paper.
従って、色剤として顔料を使用したインクジェット記録用水性インクであって、分散・保存安定性に優れ、印刷濃度が高く、特に専用紙を使用した場合に高い光沢の得られるインクジェット記録用水性インクは未だ得られていないのが現状である。 Therefore, an aqueous ink for inkjet recording using a pigment as a colorant, which has excellent dispersion and storage stability, high printing density, and high gloss, especially when special paper is used, is obtained. The current situation has not yet been obtained.
本発明が解決しようとする課題は、色剤として顔料を使用したインクジェット記録用水性インクであって、分散・保存安定性に優れ、印刷濃度が高く、特に専用紙を使用した場合に高い光沢の得られるインクジェット記録用水性インクを提供し、更に、該インク用の水性顔料分散体を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is a water-based ink for inkjet recording using a pigment as a colorant, which has excellent dispersion and storage stability, high printing density, and high glossiness especially when special paper is used. It is an object of the present invention to provide a water-based ink for ink-jet recording and to provide a water-based pigment dispersion for the ink.
本発明者らは鋭意検討した結果、特定の比率からなる、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸とを必須構成モノマーとを特定比率で共重合させた(メタ)アクリル共重合体が、顔料分散性に優れ、インクジェット記録用水性インクとして上記諸物性を兼ね備えることができ、前記課題を解決できることを見いだした。
即ち本発明は、(メタ)アクリル共重合体、顔料、及び塩基性物質を含有するインクジェットインク用水性顔料分散体であって、(メタ)アクリル共重合体が、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸とを必須構成モノマーとし、該アクリル共重合体を構成する全モノマー量に対するベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との合計が85質量%以上であり、酸価40〜110mgKOH/gであるインクジェットインク用水性顔料分散体を提供する。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have a (meth) acrylic copolymer obtained by copolymerizing benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid with an essential constituent monomer at a specific ratio. It has been found that it is excellent in pigment dispersibility, has the above-mentioned properties as an aqueous ink for inkjet recording, and can solve the above-mentioned problems.
That is, the present invention relates to an aqueous pigment dispersion for inkjet inks containing a (meth) acrylic copolymer, a pigment, and a basic substance, wherein the (meth) acrylic copolymer comprises benzyl (meth) acrylate and (meta ) Acrylic acid as an essential constituent monomer, and the total of benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid with respect to the total amount of monomers constituting the acrylic copolymer is 85% by mass or more, and an acid value of 40 to 110 mgKOH / An aqueous pigment dispersion for inkjet inks is provided.
また、本発明は、前記記載のインクジェットインク用水性顔料分散体を使用するインクジェット記録用水性インクを提供する。 The present invention also provides an aqueous ink for inkjet recording using the above-described aqueous pigment dispersion for inkjet ink.
本発明の水性顔料分散体は、低酸価であるので分散・保存安定性に優れる。また、高い印刷濃度を有し、特にインクジェット専用紙を使用した場合に優れた光沢性を有する印刷物を得ることが出来る。 Since the aqueous pigment dispersion of the present invention has a low acid value, it is excellent in dispersion and storage stability. In addition, it is possible to obtain a printed matter having a high printing density and particularly excellent gloss when an inkjet paper is used.
本発明において(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸とメタクリル酸との両方を包含する技術用語である。同様に本発明における(メタ)アクリル共重合体とは、(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体と(メタ)アクリル酸とを必須成分として重合した共重合体を意味する技術用語である。水性溶媒とは、水のみ又は水と水溶性有機溶剤との混合物で質量換算で60%以上の水を含有するものを言う。 In the present invention, (meth) acrylic acid is a technical term including both acrylic acid and methacrylic acid. Similarly, the (meth) acrylic copolymer in the present invention is a technical term that means a copolymer obtained by polymerizing benzyl (meth) acrylate monomer and (meth) acrylic acid as essential components. An aqueous solvent refers to a mixture of water alone or a mixture of water and a water-soluble organic solvent and containing 60% or more of water in terms of mass.
((メタ)アクリル共重合体)
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体は、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸とを必須構成モノマーとし、該アクリル共重合体を構成する全モノマー量に対するベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との合計が85質量%以上であり、酸価40〜110mgKOH/gである。
ベンジル(メタ)アクリレートとしては、ベンジルアクリレートとベンジルメタクリレートがあるが、ベンジルメタクリレートが、本発明の効果をより発現でき、且つ容易に入手でき安価である点で好ましい。
(メタ)アクリル酸としては、アクリル酸とメタクリル酸がある。(メタ)アクリル酸は、塩基により中和した場合の水に対する溶解度を広く制御することができ、入手がしやすく安価であるため好ましい。
((Meth) acrylic copolymer)
The (meth) acrylic copolymer used in the present invention has benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid as essential constituent monomers, and benzyl (meth) acrylate with respect to the total amount of monomers constituting the acrylic copolymer, A total with (meth) acrylic acid is 85 mass% or more, and an acid value is 40-110 mgKOH / g.
Examples of benzyl (meth) acrylate include benzyl acrylate and benzyl methacrylate, and benzyl methacrylate is preferable in that the effects of the present invention can be expressed more easily and are easily available and inexpensive.
Examples of (meth) acrylic acid include acrylic acid and methacrylic acid. (Meth) acrylic acid is preferable because it can widely control the solubility in water when neutralized with a base and is easily available and inexpensive.
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体の構成モノマーとして、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸以外に汎用のモノマーを使用してもよいが、その使用量は15質量%未満とすることが必要である。
使用する汎用モノマーとしては、各種(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン、アルキルビニルエーテル、酢酸ビニルなどのビニル系単量体など、公知のビニル重合性単量体を挙げることができる。本発明の水性顔料分散体は、該(メタ)アクリル共重合体を構成する全モノマー量に対するベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との合計が85質量%以上を占めており、15%未満である汎用モノマー固有の性質はあまり発現しないので、大半の汎用モノマーを使用することができる。しかし、水酸基を有するモノマーは、酸価が比較的高い領域(100mgKOH/g前後)の組成において使用すると、得られる(メタ)アクリル共重合体の親水性が高くなりすぎてしまい、インクジェット記録用水性インク調製時に使用する水性溶媒の種類によっては、浸透性が高くなりすぎ、発色濃度、光沢等の印字特性が低下することがまれにある。これは、使用する水性溶媒の種類を適宜選択することで回避できることではあるが、(メタ)アクリル共重合体の水酸基価を少なくとも20.0mgKOH/g以下となるように設計しておくと、そのような問題を回避でき、使用する水性溶媒の種類も増え好ましい。
また、炭素原子数14以上の長鎖脂肪族炭化水素基を有するモノマーは、発色濃度や光沢値が安定しないことがまれにある。従って炭素原子数14以上の長鎖脂肪族炭化水素基を有するモノマーも、極力使用しないことが好ましい。
As a constituent monomer of the (meth) acrylic copolymer used in the present invention, a general-purpose monomer may be used in addition to benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid, but the amount used is less than 15% by mass. It is necessary to.
Examples of the general-purpose monomer used include known vinyl polymerizable monomers such as various (meth) acrylic acid esters, vinyl monomers such as styrene, alkyl vinyl ether, and vinyl acetate. In the aqueous pigment dispersion of the present invention, the total of benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid accounts for 85% by mass or more based on the total amount of monomers constituting the (meth) acrylic copolymer, and 15% Most of the general-purpose monomers can be used because the properties unique to the general-purpose monomer are less expressed. However, when a monomer having a hydroxyl group is used in a composition having a relatively high acid value (around 100 mgKOH / g), the hydrophilicity of the resulting (meth) acrylic copolymer becomes too high, resulting in water-jet recording water. Depending on the type of aqueous solvent used in preparing the ink, the penetrability becomes too high, and the printing characteristics such as color density and gloss are rarely deteriorated. Although this can be avoided by appropriately selecting the type of aqueous solvent to be used, if the hydroxyl value of the (meth) acrylic copolymer is designed to be at least 20.0 mgKOH / g, Such a problem can be avoided, and the type of aqueous solvent to be used is also preferred.
In addition, a monomer having a long-chain aliphatic hydrocarbon group having 14 or more carbon atoms rarely has a stable color density or gloss value. Therefore, it is preferable not to use a monomer having a long-chain aliphatic hydrocarbon group having 14 or more carbon atoms as much as possible.
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体の好ましい例としては、メタクリル酸ベンジルとメタクリル酸とを合計95質量%以上使用した(メタ)アクリル共重合体が挙げられる。95質量%以上とすると、本発明の効果である印字濃度に特に優れるインクジェット記録用水性インクを得ることができる。中でも、メタクリル酸ベンジルとメタクリル酸とを合計100%使用したメタクリル共重合体が最も好ましい。 Preferable examples of the (meth) acrylic copolymer used in the present invention include a (meth) acrylic copolymer using a total of 95% by mass or more of benzyl methacrylate and methacrylic acid. When the content is 95% by mass or more, it is possible to obtain an aqueous ink for inkjet recording that is particularly excellent in the print density that is the effect of the present invention. Among these, a methacrylic copolymer using 100% of benzyl methacrylate and methacrylic acid is most preferable.
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体の酸価は、酸価40〜110mgKOH/gの範囲とすることで、該共重合体の水への親和性を高めることが出来、水性溶媒への共重合体の分散性や、水性顔料分散体とした際の顔料の分散安定性をより高めることができる。中でも60〜90mgKOH/gの範囲が好ましく、50〜85mgKOH/gの範囲がなお好ましい。酸価が小さすぎると、顔料の分散安定性が低下する傾向にあり、酸価が110を越えて大きすぎると着色画像の耐水性や着色画像濃度も低下する傾向にあるあり、いずれも好ましくない。
なお、酸価とは、(メタ)アクリル共重合体1gを中和するために必要な水酸化カリウムのmg数を意味する。
実質的には、ベンジル(メタ)アクリレート:(メタ)アクリル酸が83:17〜95:5の範囲で使用すると、該酸価の範囲となる。
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体は、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸が構成成分の85%以上を占める。ベンジル(メタ)アクリレートは疎水性の成分であるが、該範囲の酸価で中和させても十分水溶性樹脂の形態となる。
By setting the acid value of the (meth) acrylic copolymer used in the present invention to an acid value in the range of 40 to 110 mgKOH / g, the affinity of the copolymer for water can be increased, and the aqueous solution can be used. The dispersibility of this copolymer and the dispersion stability of the pigment when it is made into an aqueous pigment dispersion can be further enhanced. Among these, the range of 60 to 90 mgKOH / g is preferable, and the range of 50 to 85 mgKOH / g is still more preferable. If the acid value is too small, the dispersion stability of the pigment tends to decrease. If the acid value exceeds 110, the water resistance of the colored image and the color image density tend to decrease. .
In addition, an acid value means the mg number of potassium hydroxide required in order to neutralize 1 g of (meth) acrylic copolymers.
Substantially, when benzyl (meth) acrylate: (meth) acrylic acid is used in the range of 83:17 to 95: 5, the acid value is within the range.
In the (meth) acrylic copolymer used in the present invention, benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid occupy 85% or more of the constituent components. Benzyl (meth) acrylate is a hydrophobic component, but even if it is neutralized with an acid value in this range, it is sufficiently in the form of a water-soluble resin.
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体の分子量は、質量平均分子量で5000〜100000の範囲内であることが好ましく、10000〜50000の範囲が特に好ましい。質量平均分子量が5000未満である場合分散安定性が低下する傾向にあり、また、分散剤の質量平均分子量が50000を超える場合は、該樹脂を使用して得られるインクジェット記録用水性インクの粘度が高くなり、インクジェット記録時に、インク噴射ノズルからの該インクの吐出性が低下し、印字濃度の低下を招く傾向にある。なお、上記の質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略記する。)法で測定される値である。 The molecular weight of the (meth) acrylic copolymer used in the present invention is preferably in the range of 5,000 to 100,000 in terms of mass average molecular weight, and particularly preferably in the range of 10,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is less than 5,000, the dispersion stability tends to decrease. When the weight average molecular weight of the dispersant exceeds 50,000, the viscosity of the aqueous ink for inkjet recording obtained using the resin is low. When the ink jet recording is performed, the dischargeability of the ink from the ink jet nozzles is lowered, and the print density tends to be lowered. The mass average molecular weight is a value measured by a gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) method.
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体は、公知の重合方法で得ることが出来る。例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、あるいは乳化重合などが挙げられる。また重合形態は、ラジカル重合、イオン重合、あるいは光重合のいずれもよい。一般的には、ラジカル重合開始剤を使用して、溶液重合で重合させた後、後述の(3)塩基性物質で中和させ、水性溶媒中へ分散させて水性顔料分散体として使用する。 The (meth) acrylic copolymer used in the present invention can be obtained by a known polymerization method. Examples thereof include bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization. The polymerization form may be any of radical polymerization, ionic polymerization, and photopolymerization. In general, after polymerization by solution polymerization using a radical polymerization initiator, it is neutralized with a basic substance (3) described later, and dispersed in an aqueous solvent to be used as an aqueous pigment dispersion.
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体を使用した水性顔料分散体が、何故印刷濃度と光沢性の両物性を兼ね備えられるのかについては定かではないが、アクリル共重合体を構成するベンジル(メタ)アクリレートが該物性に何らかの影響を与えていると推定している。
ベンジル(メタ)アクリレートは、インクジェット記録用インクの顔料分散体の構成モノマーとしては公知であり、顔料分散性や、インクジェットノズルのオリフィス面に対するインク濡れ性に効果があることは知られている。
しかし、本発明のように、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸とを必須構成モノマーとし、該アクリル共重合体を構成する全モノマー量に対するベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との合計が85質量%以上である構成を有する(メタ)アクリル共重合体を使用することで、(特に専用紙に印字したときに)印刷濃度と光沢性の両方を兼ね備えたインクジェット記録用水性インクが得られることは、今発明で初めて明らかとなったことである。これは、本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体は、ベンジル基を多量に導入しているので、顔料インクとの親和性の高い親油性部分と、該インク媒体である水性溶媒との親和性の高い親水性部分とのバランスがとれたためと考えている。
Although it is not certain why the aqueous pigment dispersion using the (meth) acrylic copolymer used in the present invention has both physical properties of printing density and glossiness, the benzyl ( It is presumed that (meth) acrylate has some influence on the physical properties.
Benzyl (meth) acrylate is known as a constituent monomer of a pigment dispersion for ink jet recording ink, and is known to be effective in pigment dispersibility and ink wettability with respect to the orifice surface of an ink jet nozzle.
However, as in the present invention, benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid are essential constituent monomers, and benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid with respect to the total amount of monomers constituting the acrylic copolymer By using a (meth) acrylic copolymer having a constitution in which the total amount is 85% by mass or more, a water-based ink for inkjet recording having both printing density and glossiness (especially when printed on special paper) Is obtained for the first time in the present invention. This is because the (meth) acrylic copolymer used in the present invention introduces a large amount of benzyl groups, so that an oleophilic part having high affinity with the pigment ink and an aqueous solvent which is the ink medium This is thought to be due to the balance with the hydrophilic part having high affinity.
一般に、顔料粒子が記録媒体表面に付着していれば、高い印刷濃度が得られると考えられている。そのためにはインク浸透性がある程度抑制されていることが望ましい。
また、光沢性は、印字物表面の平滑性を保つことで得られると考えられる。このためには、印字面定着後の顔料の空隙を埋めるような樹脂成分の存在が好ましい。
一方でインクジェットインクは印字後すぐに乾燥、即ち、水性溶媒等の液成分は浸透又は蒸発することが求められる。
In general, it is considered that a high printing density can be obtained if pigment particles adhere to the surface of a recording medium. For this purpose, it is desirable that the ink permeability is suppressed to some extent.
The glossiness is considered to be obtained by maintaining the smoothness of the printed surface. For this purpose, the presence of a resin component that fills the voids of the pigment after fixing the print surface is preferable.
On the other hand, inkjet inks are required to dry immediately after printing, that is, liquid components such as aqueous solvents must permeate or evaporate.
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体は、分散安定性は保ち、且つ、印字後は、水性溶媒と容易に分離するような親油性と親水性のバランスを有すると考えられる。従って、分散安定性と乾燥性の両方を保つことができると考えられる。水性溶媒と容易に分離するので、印字後は、記録媒体に浸透することなく顔料を取り囲むように記録媒体表面に残って定着すると考えられ、印字濃度と光沢性の両方を得ることができたと考えられる。 The (meth) acrylic copolymer used in the present invention is considered to have a balance between lipophilicity and hydrophilicity that maintains dispersion stability and is easily separated from an aqueous solvent after printing. Therefore, it is considered that both dispersion stability and drying properties can be maintained. Since it is easily separated from the aqueous solvent, it is thought that after printing, it remains on the surface of the recording medium so as to surround the pigment without penetrating the recording medium, and it is considered that both printing density and glossiness can be obtained. It is done.
これは、ベンジル基以外の芳香族基では上手くいかない。理由は定かではないが、例えば、ベンジル(メタ)アクリレートの代わりにスチレンを使用した場合、印刷濃度は保たれるが光沢値が下がってしまう。 This does not work for aromatic groups other than benzyl groups. Although the reason is not clear, for example, when styrene is used instead of benzyl (meth) acrylate, the printing density is maintained but the gloss value is lowered.
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体のTgは、30〜80℃の範囲にあることが、前記分散性や分散安定性が良好で、またインクジェット記録用水性インクの調製に使用した場合の印字安定性が良く、着色画像の耐水性も良好な上、耐摩擦性、耐棒積み性等の画像保存性も良好となるので好ましい。ここで、共重合体のTgは、各単量体のホモポリマーのTgから算術的に求められる計算値である。 When the Tg of the (meth) acrylic copolymer used in the present invention is in the range of 30 to 80 ° C., the dispersibility and dispersion stability are good, and the Tg of the (meth) acrylic copolymer used in the preparation of the water-based ink for inkjet recording is used. The printing stability is good, the water resistance of the colored image is good, and the image preservability such as the friction resistance and the sticking resistance is also good. Here, the Tg of the copolymer is a calculated value obtained arithmetically from the Tg of the homopolymer of each monomer.
(顔料)
本発明の水性顔料分散体の調製に用いる顔料としては、硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、酸化クロム、カーボンブラック等の無機顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジスアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリノン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料等が挙げられる。これらを単独または混合して用いることができる。
(Pigment)
Examples of the pigment used for the preparation of the aqueous pigment dispersion of the present invention include inorganic pigments such as barium sulfate, lead sulfate, titanium oxide, yellow lead, bengara, chromium oxide, and carbon black, anthraquinone pigments, perylene pigments, and disazo pigments. Phthalocyanine pigments, isoindoline pigments, dioxazine pigments, quinacridone pigments, perinone pigments, benzimidazolone pigments, and the like. These can be used alone or in combination.
黒色顔料としては、耐光性に優れ、隠蔽力の高いファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラックを使用するのが好ましい。具体的には、たとえば、ラーベン(Raven) 7000、ラーベン 5750、ラーベン 5250、ラーベン 5000 ウルトラ(ULTRA)II、ラーベン 3500、ラーベン 2500 ウルトラ、ラーベン 2000、ラーベン 1500、ラーベン 1255、ラーベン1250、ラーベン 1200、ラーベン 1190 ウルトラII、ラーベン 1170、ラーベン 1080 ウルトラ、ラーベン1060 ウルトラ、ラーベン 790 ウルトラ、ラーベン 780 ウルトラ、ラーベン 760 ウルトラ(以上、コロンビアン・カーボン社製)、リーガル(Regal) 400R、リーガル 330R、リーガル 660R、モーグル(Mogul) L、モナーク(Monarch) 700、モナーク(Monarch) 800、モナーク 880、モナーク 900、モナーク 1000、モナーク 1100、モナーク 1300、モナーク 1400(以上、キャボット社製)、カラー ブラック FW1、カラー ブラック FW2、カラー ブラック FW2V、カラー ブラック 18、カラー ブラック FW200、カラー ブラックS150、カラー ブラック S160、カラー ブラック S170、プリンテックス(Printex)35、プリンテックスU、プリンテックスV、プリンテックス140U、プリンテックス140V、スペシャル ブラック 6、スペシャル ブラック 5、スペシャル ブラック 4A、スペシャル ブラック4(以上、デグッサ社製)、No. 25、No. 33、No. 40、No. 45、No. 45L、No. 47、No. 52、No. 900、No. 960、No. 2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上、三菱化学社製)、などが挙げられる。 As the black pigment, it is preferable to use carbon black such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, etc., which has excellent light resistance and high hiding power. Specifically, for example, Raven 7000, Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000 Ultra (ULTRA II), Raven 3500, Raven 2500 Ultra, Raven 2000, Raven 1500, Raven 1255, Raven 1250, Raven 1200, Raven 1190 Ultra II, Raven 1170, Raven 1080 Ultra, Raven 1060 Ultra, Raven 790 Ultra, Raven 780 Ultra, Raven 760 Ultra (above Colombian Carbon), Regal 400R, Legal 330R, Legal 660R, Mogul (Moul) L, Monarch 700, Monarch ) 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400 (above, manufactured by Cabot), Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black 18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Printex 140V, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4 (and above) , Manufactured by Degussa), No. 25, no. 33, no. 40, no. 45, no. 45L, no. 47, no. 52, no. 900, no. 960, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the like.
さらに、色の三原色である、シアン、マゼンタ、およびイエローの代表的な有機顔料の中で、本発明において好適に使用できる顔料を以下に例示する。
シアンの顔料としては、たとえば、C.I.ピグメント ブルー 1、C.I.ピグメント ブルー 2、C.I.ピグメント ブルー 3、C.I.ピグメント ブルー 15、C.I.ピグメント ブルー 15:1、C.I.ピグメント ブルー 15:3、C.I.ピグメント ブルー 15:34、C.I.ピグメント ブルー 16、C.I.ピグメント ブルー 22、C.I.ピグメント ブルー 60、などが挙げられる。
Furthermore, among the representative organic pigments of cyan, magenta, and yellow, which are the three primary colors, pigments that can be suitably used in the present invention are exemplified below.
Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, C.I. I. Pigment Blue 2, C.I. I. Pigment blue 3, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15:34, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 22, C.I. I. Pigment blue 60, and the like.
マゼンタの顔料としては、たとえば、C.I.ピグメント レッド 5、C.I.ピグメント レッド 7、C.I.ピグメント レッド 12、C.I.ピグメント レッド 48、C.I.ピグメント レッド 48:1、C.I.ピグメント レッド 57、C.I.ピグメント レッド 112、C.I.ピグメント レッド 122、C.I.ピグメント レッド 123、C.I.ピグメント レッド 146、C.I.ピグメント レッド 168、C.I.ピグメント レッド 184、C.I.ピグメント レッド 202、などが挙げられる。 Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 12, C.I. I. Pigment red 48, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 57, C.I. I. Pigment red 112, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 146, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment red 202, and the like.
イエローの顔料としては、たとえば、C.I.ピグメント イエロー 1、C.I.ピグメント イエロー 2、C.I.ピグメント イエロー 3、C.I.ピグメント イエロー 12、C.I.ピグメント イエロー 13、C.I.ピグメント イエロー 14、C.I.ピグメント イエロー 16、C.I.ピグメント イエロー 17、C.I.ピグメント イエロー 73、C.I.ピグメント イエロー 74、C.I.ピグメント イエロー 75、C.I.ピグメント イエロー 83、C.I.ピグメント イエロー 93、C.I.ピグメント イエロー 95、C.I.ピグメント イエロー 97、C.I.ピグメント イエロー 98、C.I.ピグメント イエロー 114、C.I.ピグメント イエロー 128、C.I.ピグメント イエロー 129、C.I.ピグメント イエロー 151、C.I.ピグメント イエロー 154、などが挙げられる。 Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 2, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 16, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 73, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 75, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 98, C.I. I. Pigment yellow 114, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, and the like.
顔料の粒子径は、一次粒子径が1〜500nmの範囲にあるのが好ましく、さらに好ましいのは20〜200nmの範囲である。また、媒体中に分散した後の顔料の粒子径は、10〜300nmの範囲にあるのが好ましく、さらに好ましいのは、50〜150nmの範囲である。顔料の一次粒子径の測定は、電子顕微鏡や、ガスまたは溶質による吸着法、空気流通法、X線小角散乱法などで行うことができる。分散後の顔料粒子径の測定は、公知慣用の遠心沈降方式、レーザー回折方式(光散乱方式)、ESA方式、キャピラリー方式、電子顕微鏡方式などで行うことができる。好ましいのは、動的光散乱法を利用したマイクロトラックUPAによる測定である。 As for the particle diameter of the pigment, the primary particle diameter is preferably in the range of 1 to 500 nm, and more preferably in the range of 20 to 200 nm. The particle diameter of the pigment after being dispersed in the medium is preferably in the range of 10 to 300 nm, and more preferably in the range of 50 to 150 nm. The primary particle diameter of the pigment can be measured by an electron microscope, a gas or solute adsorption method, an air flow method, an X-ray small angle scattering method, and the like. The pigment particle diameter after dispersion can be measured by a known and common centrifugal sedimentation method, laser diffraction method (light scattering method), ESA method, capillary method, electron microscope method, or the like. Preferable is measurement by Microtrac UPA using a dynamic light scattering method.
(塩基性物質)
本発明で使用する(メタ)アクリル共重合体は、カルボキシル基の少なくとも一部を塩基性物質によってイオン化された形態とすることで、該共重合体の水性溶媒中への分散性や、顔料粒子の分散安定性を発現させる。
イオン化されたカルボキシル基の最適割合は、通常30〜100%、特に70〜100%の範囲に設定されることが好ましい。このイオン化されたカルボキシル基の含有割合は、カルボキシル基と塩基性物質のモル比を意味しているのではなく、解離平衡を考慮に入れたものである。カルボキシル基は、化学量論的に当量の強塩基性物質を用いても解離平衡によりイオン化された基(カルボキシラート基)の含有割合は100%未満であって、カルボキシラート基とカルボキシル基の混在状態である。
(Basic substance)
The (meth) acrylic copolymer used in the present invention has a form in which at least a part of the carboxyl group is ionized with a basic substance, so that the dispersibility of the copolymer in an aqueous solvent and pigment particles are reduced. To exhibit dispersion stability.
The optimum proportion of ionized carboxyl groups is usually set in the range of 30 to 100%, particularly 70 to 100%. The content ratio of the ionized carboxyl group does not mean the molar ratio of the carboxyl group to the basic substance but takes into account the dissociation equilibrium. Even if a stoichiometrically equivalent strong basic substance is used, the carboxyl group has a content of groups ionized by dissociation equilibrium (carboxylate group) of less than 100%, and the carboxylate group and carboxyl group are mixed. State.
前記塩基性物質に特に限定はなく、公知慣用のものを使用できる。具体的には、例えば、アンモニア、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン等の有機アミン、又はアルカリ金属水酸化物等が挙げられる。 The basic substance is not particularly limited, and a known and commonly used substance can be used. Specific examples include organic amines such as ammonia, primary amines, secondary amines, and tertiary amines, or alkali metal hydroxides.
前記塩基性物質で前記(メタ)アクリル共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部をイオン化することにより、カルボキシラート基の対イオンは、アンモニウムイオン又はアルカリ金属イオンからなる群から選ばれるカチオンとなる。
中でも、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの様なアルカリ金属水酸化物を使用すると、水性顔料分散体中の顔料粒子の分散安定性が特に良好となるので好ましい。
アンモニアや前記有機アミン等の揮発性の高い塩基性物質は、印字後の乾燥性に優れ、あるいはインクジェット記録用水性インクの調製直後の吐出安定性に優れるが、長時間放置及び/又は高温雰囲気下で揮散するため、水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インク中の分散粒子の分散安定性が徐々に損なわれていき、分散粒子の沈降が観察される場合がある。長期保存あるいは高温雰囲気下で使用する場合は、他の塩基性物質を選択するのが好ましい。
By ionizing at least part of the carboxyl group of the (meth) acrylic copolymer with the basic substance, the counter ion of the carboxylate group becomes a cation selected from the group consisting of ammonium ions or alkali metal ions.
Among these, use of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is preferable because the dispersion stability of the pigment particles in the aqueous pigment dispersion becomes particularly good.
A highly volatile basic substance such as ammonia or the above organic amine is excellent in drying property after printing, or excellent in ejection stability immediately after preparation of a water-based ink for ink jet recording, but is left for a long time and / or in a high temperature atmosphere. As a result, the dispersion stability of the dispersed particles in the aqueous pigment dispersion and the inkjet recording aqueous ink is gradually impaired, and sedimentation of the dispersed particles may be observed. In the case of long-term storage or use in a high-temperature atmosphere, it is preferable to select another basic substance.
本発明の水性顔料分散体は、水性溶媒中に、前記(メタ)アクリル共重合体、顔料、及び塩基性物質を含有する。
本発明の水性顔料分散体において、前記(メタ)アクリル共重合体は、主に顔料を分散させる役割を有するが、一部が自ら粒子となって存在していてもよい。また、顔料は、そのまま粒子として存在する他、前記(メタ)アクリル共重合体により被覆されていてもよく、存在形態に特に限定はない。
水性顔料分散体には、前記分散粒子が、平均分散粒径(メディアン径)が50〜200nmとなる様に分散していると、保存安定性や、インクの透明性に優れ好ましい。
The aqueous pigment dispersion of the present invention contains the (meth) acrylic copolymer, pigment, and basic substance in an aqueous solvent.
In the aqueous pigment dispersion of the present invention, the (meth) acrylic copolymer mainly has a role of dispersing the pigment, but a part thereof may exist as particles. The pigment may exist as particles as it is, or may be coated with the (meth) acrylic copolymer, and the presence form is not particularly limited.
In the aqueous pigment dispersion, it is preferable that the dispersed particles are dispersed so that the average dispersed particle diameter (median diameter) is 50 to 200 nm because of excellent storage stability and ink transparency.
本発明の水性顔料分散体で使用する水性溶媒としては、水、あるいは、水と水との相溶性を有する水溶性有機溶剤からなる混合溶媒が好ましい。水溶性有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、等のケトン類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ブタノール、2−メトキシエタノール、等のアルコール類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、等のアミド類が挙げられ、とりわけ炭素数が3〜6のケトン及び炭素数が1〜5のアルコールからなる群から選ばれる化合物を用いるのが好ましい。これらの水溶性有機溶剤は、前記共重合体溶液として用いても良く、別途独立に分散工程中において前記混合物中に含有させても良い。 As the aqueous solvent used in the aqueous pigment dispersion of the present invention, water or a mixed solvent composed of a water-soluble organic solvent having compatibility between water and water is preferable. Examples of the water-soluble organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, and methyl isobutyl ketone; methanol, ethanol, 2-propanol, 2-methyl-1-propanol, 1-butanol, and 2-methoxyethanol. Alcohols such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, etc .; amides such as dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc., and especially those having 3 to 6 carbon atoms It is preferable to use a compound selected from the group consisting of a ketone and an alcohol having 1 to 5 carbon atoms. These water-soluble organic solvents may be used as the copolymer solution or separately contained in the mixture during the dispersion step.
該水性顔料分散体中の不揮発分濃度は、10〜35質量%が好ましく、より好ましくは10〜25質量%の範囲である。不揮発分濃度が10質量%未満の場合は、顔料の分散が低下し、35質量%を超えると水性顔料分散体の保存安定性が低下する傾向にある。 The non-volatile content concentration in the aqueous pigment dispersion is preferably 10 to 35% by mass, more preferably 10 to 25% by mass. When the nonvolatile content concentration is less than 10% by mass, the dispersion of the pigment is lowered, and when it exceeds 35% by mass, the storage stability of the aqueous pigment dispersion tends to be lowered.
本発明の水性顔料分散体には、上記成分以外に、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲内で、一般の水性顔料分散体に使用される各種添加剤を添加してもよい。添加剤としては、たとえば、ポリビニルアルコール等の高分子分散剤、界面活性剤、消泡剤、酸化防止剤などが挙げられる。 In addition to the above components, various additives used for general aqueous pigment dispersions may be added to the aqueous pigment dispersion of the present invention, as necessary, within a range that does not impair the effects of the present invention. . Examples of additives include polymer dispersants such as polyvinyl alcohol, surfactants, antifoaming agents, and antioxidants.
本発明においては、前記(メタ)アクリル共重合体、前記顔料、及び前記塩基性物質、水性溶媒、および必要に応じて使用する添加剤を、公知慣用の混合機あるいは分散機を使用して水性顔料分散体を製造する。具体的な製造方法には、たとえば、
(a)塩基性物質で中和した前記(メタ)アクリル共重合体の水溶液もしくは水性溶媒溶液に顔料を添加した後、各種の撹拌、分散装置を用いて顔料を分散させた後、必要に応じて添加剤を添加して水性顔料分散体とする方法、
In the present invention, the (meth) acrylic copolymer, the pigment, the basic substance, an aqueous solvent, and an additive to be used as necessary are aqueous using a known and conventional mixer or disperser. A pigment dispersion is produced. Specific manufacturing methods include, for example,
(A) After adding the pigment to the aqueous solution or aqueous solvent solution of the (meth) acrylic copolymer neutralized with a basic substance, the pigment is dispersed using various stirring and dispersing devices, and if necessary A method of adding an additive to form an aqueous pigment dispersion,
(b)顔料と、中和前の前記(メタ)アクリル共重合体とを、ニーダー、2本ロール、あるいは押出式混練機等を使用して溶融混練した後、得られた混練物を粉砕する。粉砕した混練物を、必要量の塩基性物質を含有する水中に投入し、撹拌、分散装置を用いて顔料分散液を調製した後、必要に応じて添加剤を添加して水性顔料分散体とする方法、 (B) The resulting kneaded product is pulverized after melt-kneading the pigment and the (meth) acrylic copolymer before neutralization using a kneader, two rolls, or an extrusion kneader. . The pulverized kneaded product is poured into water containing a necessary amount of a basic substance, a pigment dispersion is prepared using a stirring and dispersing device, and then an additive is added as necessary to form an aqueous pigment dispersion. how to,
(c)メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどの、水との相溶性を有する有機溶剤に、中和前の(メタ)アクリル共重合体を溶解させた溶液中に、撹拌・分散装置を用いて顔料を分散させた後、攪拌しながら、必要量の塩基性物質を含有する水を加えて転相乳化させる。次いで減圧下に前記有機溶剤を留去した後、必要に応じて添加剤を添加して水性顔料分散体とする方法、
などがある。
(C) Disperse the pigment using a stirring / dispersing device in a solution in which the (meth) acrylic copolymer before neutralization is dissolved in an organic solvent having compatibility with water, such as methyl ethyl ketone and tetrahydrofuran. Then, while stirring, water containing a necessary amount of basic substance is added to effect phase inversion emulsification. Next, after distilling off the organic solvent under reduced pressure, if necessary, an additive is added to form an aqueous pigment dispersion,
and so on.
顔料を分散させるための攪拌・分散装置としては、たとえば、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ボールミル、ロールミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、SCミル、ナノマイザーなど、公知慣用の各種分散機を使用することができる。 As a stirring / dispersing device for dispersing the pigment, for example, an ultrasonic homogenizer, a high-pressure homogenizer, a paint shaker, a ball mill, a roll mill, a sand mill, a sand grinder, a dyno mill, a dispermat, an SC mill, a nanomizer, and the like, various commonly known dispersions are used. You can use the machine.
(インクジェット記録用水性インク)
本発明のインクジェット記録用水性インクは、本発明の水性顔料分散体を前記水または水性溶媒で希釈し、これに必要に応じて乾燥抑止剤、浸透剤、あるいはその他の添加剤を添加して調製する。
(Water-based ink for inkjet recording)
The water-based ink for ink-jet recording of the present invention is prepared by diluting the water-based pigment dispersion of the present invention with the above-mentioned water or an aqueous solvent, and adding a drying inhibitor, a penetrating agent, or other additives as necessary. To do.
乾燥抑止剤は、インクジェットプリンターヘッドのインク噴射ノズル口におけるインクジェット記録用水性インクの乾燥を抑止する効果を与えるものである。通常、水の沸点以上の沸点を有する水溶性有機溶剤を使用する。
乾燥抑止剤として使用できる水溶性有機溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン等のピロリドン類、アミド類、ジメチルスルホキシド、イミダゾリジノン等を挙げることができる。乾燥抑止剤の使用量は、溶媒が水の場合、水100部に対して1〜150部の範囲で使用するのが好ましい。
The drying inhibitor gives an effect of inhibiting drying of the water-based ink for inkjet recording at the ink jet nozzle opening of the inkjet printer head. Usually, a water-soluble organic solvent having a boiling point equal to or higher than that of water is used.
Examples of water-soluble organic solvents that can be used as drying inhibitors include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, and glycerol, pyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone and 2-pyrrolidone, amides, and dimethyl sulfoxide. And imidazolidinone. When the solvent is water, the amount of the drying inhibitor used is preferably in the range of 1 to 150 parts with respect to 100 parts of water.
浸透剤は、インクジェットプリンターヘッドのインク噴射ノズルから噴射され、記録媒体に付着したインクジェット記録用水性インクが、該記録媒体へ浸透しやすくするために使用される。浸透剤を使用することで、水性溶媒が記録媒体に対して素早く浸透し、画像の滲みが少ない記録物を得ることができる。
本発明に使用される浸透剤としては、エチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコールなどの多価アルコール類、ペンタンジオール、ヘキサンジオールなどのジオール類、ラウリン酸プロピレングリコールなどのグリコールエーテル類、ジエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、などの多価アルコールの低級アルキルエーテル類エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、ジエチレングリコール−N−ブチルエーテル等のグリコールエーテル、プロピレングリコール誘導体等の水溶性有機溶媒、などがあげられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。2種以上を混合して使用することによって、より好ましい浸透性を得ることができる場合がある。
なお、浸透剤の選択によっては印字濃度にも影響がでることがあるので、本発明の(メタ)アクリル共重合体の構成や酸価により、該組成を調整することが好ましい。例えば、比較的酸価があり親水性の高い(メタ)アクリル共重合体を使用する場合は、疎水性が高く浸透性が小さい浸透剤を選択するのが好ましい。具体的には1,2−ヘキサンジオールや1,6−ヘキサンジオールなどのアルキルジオール類のような水溶性有機溶媒を使用すると、印字濃度を若干高くすることができる。
The penetrating agent is used for facilitating penetration of the water-based ink for ink jet recording, which is ejected from the ink ejecting nozzle of the ink jet printer head and adheres to the recording medium, into the recording medium. By using the penetrating agent, it is possible to obtain a recorded matter in which the aqueous solvent quickly penetrates into the recording medium and the image does not blur.
Examples of penetrants used in the present invention include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol and diethylene glycol, diols such as pentanediol and hexanediol, and laurin. Glycol ethers such as propylene glycol, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as diethylene glycol ethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether, lower alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, glycol ethers such as diethylene glycol-N-butyl ether, propylene And water-soluble organic solvents such as glycol derivatives. These can be used alone or in admixture of two or more. More preferable permeability may be obtained by using a mixture of two or more.
In addition, since the printing density may be affected depending on the selection of the penetrant, it is preferable to adjust the composition according to the configuration and acid value of the (meth) acrylic copolymer of the present invention. For example, when a (meth) acrylic copolymer having a relatively high acid value and high hydrophilicity is used, it is preferable to select a penetrant having high hydrophobicity and low penetrability. Specifically, when a water-soluble organic solvent such as alkyldiols such as 1,2-hexanediol and 1,6-hexanediol is used, the printing density can be slightly increased.
本発明のインクジェット記録用水性インクは、顔料の分散剤として前記(メタ)アクリル共重合体を使用しており、顔料分散性を高める目的で界面活性剤を添加する必要はとくにないが、インクの表面張力等の物性を調整する目的で、若干量の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、特に限定はなく、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩などのアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルなどのノニオン界面活性剤、その他、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤など、公知慣用の界面活性剤から適宜選択すればよい。これらの界面活性剤は、単独で用いることもでき、また、二種類以上を混合して用いることもできる。
その他の添加剤としては、たとえば、防腐剤、防黴剤、あるいはノズル目詰まり防止用のキレート化剤などが挙げられる。
The water-based ink for inkjet recording of the present invention uses the (meth) acrylic copolymer as a pigment dispersant, and it is not particularly necessary to add a surfactant for the purpose of improving pigment dispersibility. A slight amount of a surfactant may be added for the purpose of adjusting physical properties such as surface tension. The surfactant is not particularly limited, and anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates and higher fatty acid salts, nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene fatty acid esters, and other cationic surfactants. The surfactant may be appropriately selected from known and commonly used surfactants such as amphoteric surfactants. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
Examples of other additives include antiseptics, antifungal agents, and chelating agents for preventing nozzle clogging.
インクジェット記録用水性インク中に粗大粒子が存在すると、インクジェットプリンターのインク噴射ノズルが目詰まりする原因となるので、分散処理後に遠心分離または濾過等により粗大粒子を除去することが好ましい。 If coarse particles are present in the water-based ink for ink jet recording, the ink jet nozzles of the ink jet printer may become clogged. Therefore, it is preferable to remove the coarse particles by centrifugal separation or filtration after the dispersion treatment.
このようにして得られる本発明のインクジェット記録用水性インクは、保存安定性、およびインクジェットプリンターヘッドのインク噴射ノズルからの吐出性に優れ、該インクを使用して記録媒体上に形成されたインク被膜は、高解像度で、かつ高濃度の均一な画像を形成できる。 The aqueous ink for inkjet recording of the present invention thus obtained is excellent in storage stability and dischargeability from the ink jet nozzle of the inkjet printer head, and is an ink film formed on a recording medium using the ink. Can form a uniform image with high resolution and high density.
以下、実施例にて本発明を詳細に説明するが、これらの実施例は本発明を具体的に説明するものであり、実施の態様がこれにより限定されるものではない。
また、合成例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は、いずれも質量換算である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, these Examples demonstrate this invention concretely and an aspect is not limited by this.
In the synthesis examples, examples, and comparative examples, “parts” and “%” are all in terms of mass.
[合成例1]
メチルエチルケトン(以下、MEKと略記する。)100部を、窒素気流中80℃に保ち、攪拌しながらメタクリル酸ベンジル87.8部、メタクリル酸12.2部、および重合開始剤(「パーブチル(登録商標)O」〔有効成分ペルオキシ2−エチルヘキサン酸t−ブチル、日本油脂(株)製〕)6部からなる混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、4時間ごとに「パーブチル(登録商標)O」0.5部を添加し、80℃で12時間攪拌した。このようにして、不揮発分52%の、カルボキシル基を有するアクリル系共重合体のMEK溶液(1−A)を得た。該樹脂の質量平均分子量は25000、酸価は80mgKOH/gであった。
[Synthesis Example 1]
100 parts of methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK) is kept at 80 ° C. in a nitrogen stream and is stirred with 87.8 parts of benzyl methacrylate, 12.2 parts of methacrylic acid, and a polymerization initiator (“Perbutyl (registered trademark)”). ) O ”[active ingredient peroxy 2-ethylhexanoate t-butyl, manufactured by NOF Corporation] was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, 0.5 part of “Perbutyl (registered trademark) O” was added every 4 hours and stirred at 80 ° C. for 12 hours. Thus, a MEK solution (1-A) of an acrylic copolymer having a carboxyl group and having a nonvolatile content of 52% was obtained. The resin had a weight average molecular weight of 25,000 and an acid value of 80 mgKOH / g.
[合成例2]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル90.8部、メタクリル酸9.2部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価60mgKOH/g、不揮発分52%のアクリル系共重合体(1−B)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 2]
The same procedure as in Synthesis Example 1 was performed except that 100 parts of methyl ethyl ketone was used and a mixed solution of 90.8 parts of benzyl methacrylate, 9.2 parts of methacrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was used. A MEK solution of an acrylic copolymer (1-B) having a value of 60 mgKOH / g and a nonvolatile content of 52% was obtained.
[合成例3]
メチルエチルケトン100部を用い、かつアクリル酸ベンジル89.8部、アクリル酸10.2部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価80mgKOH/g、不揮発分52%のアクリル系共重合体(1−C)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 3]
The same procedure as in Synthesis Example 1 was performed, except that 100 parts of methyl ethyl ketone was used and a mixed solution of 89.8 parts of benzyl acrylate, 10.2 parts of acrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was used. A MEK solution of an acrylic copolymer (1-C) having a value of 80 mg KOH / g and a nonvolatile content of 52% was obtained.
[合成例4]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル部82.8部、アクリル酸ブチル5部、メタクリル酸12.2部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価80mgKOH/g、不揮発分50%のアクリル系共重合体(1−D)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 4]
Synthesis Example 1 except that 100 parts of methyl ethyl ketone was used and a mixed solution of 82.8 parts of benzyl methacrylate, 5 parts of butyl acrylate, 12.2 parts of methacrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was used. The same operation was performed to obtain a MEK solution of an acrylic copolymer (1-D) having an acid value of 80 mgKOH / g and a nonvolatile content of 50%.
[合成例5]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル部80.3部、 メタクリル酸メチル7.5部、メタクリル酸12.2部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価80mgKOH/g、不揮発分52%のアクリル系共重合体(1−E)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 5]
Synthesis example except using 100 parts of methyl ethyl ketone and using a mixed solution of 80.3 parts of benzyl methacrylate, 7.5 parts of methyl methacrylate, 12.2 parts of methacrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” The same operation as 1 was performed to obtain a MEK solution of an acrylic copolymer (1-E) having an acid value of 80 mgKOH / g and a nonvolatile content of 52%.
[合成例6]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル75.8部、メタクリル酸メチル15部、メタクリル酸9.2部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価60mgKOH/g、不揮発分50%のアクリル系共重合体(1−F)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 6]
Same as Synthesis Example 1 except that 100 parts of methyl ethyl ketone is used and a mixed solution of 75.8 parts of benzyl methacrylate, 15 parts of methyl methacrylate, 9.2 parts of methacrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” is used. Then, an MEK solution of an acrylic copolymer (1-F) having an acid value of 60 mgKOH / g and a nonvolatile content of 50% was obtained.
[合成例7]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル部75.8部、メタクリル酸メチル7.5部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル7.5部、メタクリル酸9.2部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価60mgKOH/g、水酸基価32.5mgKOH/g、不揮発分51%のアクリル系共重合体(1−G)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 7]
100 parts of methyl ethyl ketone and 75.8 parts of benzyl methacrylate, 7.5 parts of methyl methacrylate, 7.5 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 9.2 parts of methacrylic acid and “Perbutyl (registered trademark) O” A MEK of an acrylic copolymer (1-G) having an acid value of 60 mgKOH / g, a hydroxyl value of 32.5 mgKOH / g, and a non-volatile content of 51%, except that 6 parts of the mixed solution was used. A solution was obtained.
[合成例8]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル部79.7部、アクリル酸ブチル5部、メタクリル酸15.3部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価100mgKOH/g、不揮発分50%のアクリル系共重合体(1−H)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 8]
Synthesis Example 1 except that 100 parts of methyl ethyl ketone was used and a mixed solution of 79.7 parts of benzyl methacrylate, 5 parts of butyl acrylate, 15.3 parts of methacrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was used. The same operation was performed to obtain a MEK solution of an acrylic copolymer (1-H) having an acid value of 100 mgKOH / g and a nonvolatile content of 50%.
[合成例9]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル64.7部、メタクリル酸メチル20部、メタクリル酸15.3部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価100mgKOH/g、不揮発分52%のアクリル系共重合体(1−I)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 9]
Same as Synthesis Example 1 except that 100 parts of methyl ethyl ketone is used and a mixed solution of 64.7 parts of benzyl methacrylate, 20 parts of methyl methacrylate, 15.3 parts of methacrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” is used. Then, an MEK solution of an acrylic copolymer (1-I) having an acid value of 100 mgKOH / g and a nonvolatile content of 52% was obtained.
[合成例10]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル57.8部、スチレン30部、メタクリル酸12.2部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価80mgKOH/g、不揮発分50%のスチレン−アクリル系共重合体(1−J)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 10]
Operation similar to Synthesis Example 1 except that 100 parts of methyl ethyl ketone is used and a mixed solution of 57.8 parts of benzyl methacrylate, 30 parts of styrene, 12.2 parts of methacrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” is used. And a MEK solution of a styrene-acrylic copolymer (1-J) having an acid value of 80 mgKOH / g and a nonvolatile content of 50% was obtained.
[合成例11]
メチルエチルケトン100部を用い、かつメタクリル酸ベンジル69.4部、メタクリル酸30.6部及び「パーブチル(登録商標)O」6部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価200mgKOH/g、不揮発分52%のアクリル系共重合体(1−K)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 11]
The same procedure as in Synthesis Example 1 was performed, except that 100 parts of methyl ethyl ketone was used and a mixed solution of 69.4 parts of benzyl methacrylate, 30.6 parts of methacrylic acid and 6 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was used. A MEK solution of an acrylic copolymer (1-K) having a value of 200 mgKOH / g and a nonvolatile content of 52% was obtained.
[合成例12]
メチルエチルケトン100部を用い、かつスチレン87.8部、メタクリル酸12.2部及び「パーブチル(登録商標)O」4部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の操作を行い、酸価80mgKOH/g、不揮発分52%のアクリル系共重合体(1−L)のMEK溶液を得た。
[Synthesis Example 12]
The same procedure as in Synthesis Example 1 was carried out except that 100 parts of methyl ethyl ketone was used and a mixed solution of 87.8 parts of styrene, 12.2 parts of methacrylic acid and 4 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was used, and an acid value of 80 mg KOH / G, MEK solution of acrylic copolymer (1-L) having a nonvolatile content of 52% was obtained.
これら各合成例1〜8で合成された共重合体(1−A)〜共重合体(1−L)のモノマー組成比と酸価を表1に示した。 Table 1 shows the monomer composition ratios and acid values of the copolymers (1-A) to (1-L) synthesized in each of these synthesis examples 1 to 8.
注)表1中のStはスチレン、BzMAはメタクリル酸ベンジル、BzAはアクリル酸ベンジル、BAはアクリル酸ブチル、MMAはメタクリル酸メチル、HEMAはメタクリル酸2−ヒドロキシエチル、MAAはメタクリル酸、AAはアクリル酸を意味する。数字は、質量換算で全単量体を100部とした時の各単量体の部数を表している。また、MAA+BzMAは、共重合体に占める(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計質量%を意味する。 Note) In Table 1, St is styrene, BzMA is benzyl methacrylate, BzA is benzyl acrylate, BA is butyl acrylate, MMA is methyl methacrylate, HEMA is 2-hydroxyethyl methacrylate, MAA is methacrylic acid, and AA is It means acrylic acid. The numbers represent the number of parts of each monomer when the total monomer is 100 parts in terms of mass. MAA + BzMA means the total mass% of (meth) acrylic acid and benzyl (meth) acrylate monomer in the copolymer.
<実施例1>
合成例1で得た共重合体(1−A)、5%水酸化カリウム水溶液、Fastogen(登録商標)Blue TGR(大日本インク化学工業(株)社製銅フタロシアニン系顔料)を250mLのポリビンに仕込み、混合した。ここでそれぞれの仕込量は、銅フタロシアニン系顔料が10部、樹脂は顔料に対して不揮発分で50質量%の比率となる量、5%水酸化カリウム水溶液は共重合体(B−1)の酸価が100%中和される量、水は混合液の不揮発分を30%とするのに必要な量である。
混合液をペイントコンディショナー(直径0.5mmのジルコニアビーズ使用)で2時間分散した。分散終了後、ジルコニアビーズを除いて得られた液をエバポレーターでメチルエチルケトンを留去した後、遠心分離処理(8200 G、30分間)して粗大粒子を除去したのち、純水を加えて不揮発分を調整し、不揮発分20%の水性顔料分散体(1−A)を得た。
<Example 1>
Copolymer (1-A) obtained in Synthesis Example 1, 5% aqueous potassium hydroxide solution, Fastogen (registered trademark) Blue TGR (copper phthalocyanine pigment manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) in 250 mL of polyvin Charged and mixed. Here, the amount charged is 10 parts for the copper phthalocyanine pigment, the amount of the resin is 50% by mass with respect to the pigment, and the 5% aqueous potassium hydroxide solution is the copolymer (B-1). The amount by which the acid value is neutralized by 100%, and water is the amount necessary to make the non-volatile content of the mixed solution 30%.
The mixed solution was dispersed for 2 hours with a paint conditioner (using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm). After the dispersion is complete, remove the ethyl ethyl ketone from the liquid obtained by removing the zirconia beads using an evaporator, and centrifuge (8200 G, 30 minutes) to remove coarse particles. And an aqueous pigment dispersion (1-A) having a nonvolatile content of 20% was obtained.
<実施例2〜8>
合成例1で得た共重合体(1−A)に代えて、合成例2で得た共重合体(1−B)〜(1−H)に変更した以外は実施例1と同様にして不揮発分20%の水性顔料分散体(1−B)〜(1−H)を得た。
<Examples 2 to 8>
It replaced with the copolymer (1-A) obtained by the synthesis example 1, and it replaced with the copolymer (1-B)-(1-H) obtained by the synthesis example 2, and it carried out similarly to Example 1, and changed. Aqueous pigment dispersions (1-B) to (1-H) having a nonvolatile content of 20% were obtained.
<比較例1〜4>
合成例1で得た共重合体(1−A)に代えて、合成例5〜合成例8で得た共重合体(1−I)〜(1−L)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って不揮発分20%の水性顔料分散体(1−I)〜(1−L)を得た。
<Comparative Examples 1-4>
Example except that the copolymer (1-A) obtained in Synthesis Example 1 was changed to the copolymers (1-I) to (1-L) obtained in Synthesis Example 5 to Synthesis Example 8. 1 to obtain aqueous pigment dispersions (1-I) to (1-L) having a nonvolatile content of 20%.
実施例1で得られた水性顔料分散体(1−A)を使用し、下記組成に従い調整し、孔径6μmのフィルターで濾過して、ピエゾ方式インクジェット記録用水性インク(1−A)を調製した。 The aqueous pigment dispersion (1-A) obtained in Example 1 was used, adjusted according to the following composition, and filtered through a filter having a pore size of 6 μm to prepare a piezo ink jet recording aqueous ink (1-A). .
水性顔料分散体(1−A) 25.0部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 10.0部
ジエチレングリコール 15.0部
サーフィノール465(エアプロダクツ社製) 0.8部
水 49.2部
Aqueous pigment dispersion (1-A) 25.0 parts Diethylene glycol monobutyl ether 10.0 parts Diethylene glycol 15.0 parts Surfinol 465 (manufactured by Air Products) 0.8 parts Water 49.2 parts
<実施例10〜16>
実施例1で得られた水性顔料分散体(1−A)に代えて実施例2〜8で得られた水性顔料分散体(1−B)〜(1−H)のの同量を用いる以外は実施例1と同様の操作を行い、インクジェット記録用水性インク(1−B)〜(1−H)を調製した。
<Examples 10 to 16>
Instead of the aqueous pigment dispersion (1-A) obtained in Example 1, the same amount of the aqueous pigment dispersions (1-B) to (1-H) obtained in Examples 2 to 8 was used. Were the same as in Example 1 to prepare water-based inks for ink-jet recording (1-B) to (1-H).
<比較例5〜8>
実施例1で得られた水性顔料分散体(1−A)に代えて比較例1〜4で得られた水性顔料分散体(1−I)〜(1−L)の同量を用いる以外は実施例1と同様の操作を行い、インクジェット記録用水性インク(1−I)〜(1−L)を調製した。
<Comparative Examples 5-8>
Aside from using the same amount of the aqueous pigment dispersions (1-I) to (1-L) obtained in Comparative Examples 1 to 4 instead of the aqueous pigment dispersion (1-A) obtained in Example 1, The same operation as in Example 1 was performed to prepare water-based inks for ink-jet recording (1-I) to (1-L).
<性能試験および評価基準>
(インクジェット記録用水性インク中の顔料粒子径判定)
試料インクに水を加えて1000倍に希釈した後、粒度分析計(リーズ・アンド・ノースラップ社製「マイクロトラックUPA150」)を使用して、試料インク中に分散している顔料の粒子径を測定し、初期粒子径とし、次の3段階の基準で判定した。
○ 粒径120nm未満。
△ 粒径120nm以上150nm未満。
× 粒径150nm以上。
<Performance tests and evaluation criteria>
(Determination of pigment particle size in water-based ink for inkjet recording)
After adding water to the sample ink and diluting it 1000 times, the particle size of the pigment dispersed in the sample ink is measured using a particle size analyzer (“Microtrac UPA150” manufactured by Leeds & Northrup). Measurement was made as the initial particle size, and the determination was made according to the following three-stage criteria.
○ Particle size less than 120nm.
Δ: Particle size of 120 nm or more and less than 150 nm.
X Particle size of 150 nm or more.
(水性顔料分散体の保存安定性)
水性顔料分散体を60℃で30日間静置した後、前記粒度分析計を使用して、試料中に分散している顔料の粒子径を測定した。
測定値の初期粒子径に対する変化率が10%以下のものを「○」、10%を超えるものを「×」と評価した
(Storage stability of aqueous pigment dispersion)
After the aqueous pigment dispersion was allowed to stand at 60 ° C. for 30 days, the particle size of the pigment dispersed in the sample was measured using the particle size analyzer.
When the rate of change of the measured value relative to the initial particle diameter was 10% or less, “○” was evaluated, and when the rate of change was more than 10%, “×” was evaluated.
(インクジェット記録試験(印字濃度、光沢値))
ピエゾ方式のインクジェットプリンタ(EM-930C、セイコーエプソン(株)製)を使用して、記録媒体上に試料インクで描画し、印字濃度試験、及び光沢値試験を行った。記録媒体としては、普通紙として、Canon(株)製「Canon PBペーパー」、あるいはXerox社製「Xerox4024」を使用し、インクジェット専用紙としてセイコーエプソン(株)製「写真用紙光沢」を使用した。
(Inkjet recording test (print density, gloss value))
Using a piezo type ink jet printer (EM-930C, manufactured by Seiko Epson Corporation), drawing was performed on the recording medium with sample ink, and a print density test and a gloss value test were performed. As the recording medium, “Canon PB paper” manufactured by Canon Co., Ltd. or “Xerox 4024” manufactured by Xerox Co., Ltd. was used as plain paper, and “photographic paper gloss” manufactured by Seiko Epson Co., Ltd. was used as a dedicated paper for inkjet.
a)印字濃度
印字濃度は、専用紙について評価した。
インクジェット専用紙にベタ画像を印刷し、印字濃度測定機「GRETAG(登録商標) D196 グレタグマクベス社製」を使用し、単一サンプルの5点について着色画像濃度を測定し、それらを平均した値を印字濃度とした。数値が大きいほど印字濃度が良好であることを示しており、用紙別に次の4段階の基準で判定した。
セイコーエプソン(株)製「写真用紙光沢」
◎ 印字濃度2.7以上。
○ 印字濃度2.5以上2.7未満。
△ 印字濃度2.0以上2.5未満。
× 印字濃度2.0未満。
a) Print density
The print density was evaluated for special paper.
Print a solid image on inkjet paper, use a print density measuring machine “GRETAG (registered trademark) D196 Gretag Macbeth Co., Ltd.”, measure the color image density for 5 points of a single sample, and average the values. The printing density was used. The larger the value, the better the print density, and the determination was made according to the following four criteria for each paper.
"Photo paper gloss" manufactured by Seiko Epson Corporation
◎ Print density 2.7 or higher.
○ Printing density is 2.5 or more and less than 2.7.
Δ: Print density is 2.0 or more and less than 2.5.
× Print density less than 2.0.
b)画像の光沢値測定
専用紙にベタ画像を印刷し、光沢値測定機としてヘイズグロスメーター「BYK Gardner社製」を使用し、測定角度20度で着色画像の光沢を測定した。単一サンプルの3点について測定し、それらを平均した値を光沢値とした。数値が大きいほど光沢が良好であることを示しており、次の4段階の基準で判定した。
◎ 光沢値25以上
○ 光沢値20以上。
△ 光沢値10以上20未満。
× 光沢値10未満。
b) Gloss value measurement of image
A solid image was printed on a special paper, and the gloss of the colored image was measured at a measurement angle of 20 degrees using a haze gloss meter “BYK Gardner” as a gloss value measuring machine. Three points of a single sample were measured, and a value obtained by averaging them was defined as a gloss value. The larger the value, the better the gloss, and the determination was made according to the following four levels of criteria.
◎ Gloss value 25 or more ○ Gloss value 20 or more.
Δ: Gloss value of 10 or more and less than 20.
X Gloss value less than 10.
c)目視光沢感判定
上記の印字試験で得た印刷物の光沢感の度合いを目視にて次の4段階の基準で判定した。
◎ つややかで乱反射がほぼない。
○ つややかであるが乱反射が少しある。
△ つやがあるが乱反射が大きい。
× つやがなくほとんど光を反射しない。
c) Determination of visual glossiness The degree of glossiness of the printed matter obtained in the above printing test was visually determined based on the following four criteria.
◎ Glossy and almost no diffuse reflection.
○ Glossy but slightly diffused.
△ Glossy but diffuse reflection is large.
× Not glossy and hardly reflects light.
本発明の水性顔料分散体、及びインクジェット記録用水性インクの性能試験結果をまとめて表2に示した。 Table 2 summarizes the performance test results of the aqueous pigment dispersion of the present invention and the aqueous ink for inkjet recording.
なお、表2中、分散粒径はインクジェット記録用水性インク中の顔料粒子径判定を、安定性は水性顔料分散体の保存安定性を、印字濃度は専用紙「写真用紙光沢」に印字したときの印字濃度、光沢値は画像の光沢測定、光沢感は目視光沢感判定を意味する。 In Table 2, the dispersed particle diameter is the pigment particle diameter determination in the water-based ink for ink jet recording, the stability is the storage stability of the aqueous pigment dispersion, and the print density is printed on the special paper “photo paper gloss”. The print density and gloss value mean gloss measurement of the image, and glossiness means visual glossiness determination.
表2に示した結果から、本発明の(メタ)アクリル共重合体を使用した水性顔料分散体は、保存安定性に優れており、インクジェット記録用水性インクは、分散した顔料の粒子径が好適な範囲内にあり安定性に優れ、得られたインクジェット印刷物は、光沢により優れ、高い着色画像濃度を有することが判る。特に、共重合体に占める(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計質量%が95質量%以上である実施例1〜4は、印字濃度が2.7以上であり、光沢値は25以上、光沢感共に非常に優れた値を示した。
これに対し、比較例1、比較例2はいずれも、(メタ)アクリル共重合体を構成する全モノマー量に対するベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との合計が85質量%未満である例であるが、これは印字濃度、光沢値共に低かった。比較例3は酸価が多い例であるが、比較例4はベンジル(メタ)アクリレートを含まない例であるが、これは印字濃度、及び光沢値ともに低かった。
From the results shown in Table 2, the aqueous pigment dispersion using the (meth) acrylic copolymer of the present invention is excellent in storage stability, and the water-based ink for ink jet recording preferably has a particle diameter of the dispersed pigment. It can be seen that the obtained inkjet printed matter is excellent in gloss and has a high color image density. In particular, in Examples 1 to 4, in which the total mass% of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid benzyl monomer in the copolymer is 95% by mass or more, the print density is 2.7 or more. Yes, the gloss value was 25 or more, and the glossiness was very excellent.
On the other hand, in both Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the total of benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid with respect to the total amount of monomers constituting the (meth) acrylic copolymer is less than 85% by mass. As an example, both the print density and gloss value were low. Comparative Example 3 is an example having a large acid value, while Comparative Example 4 is an example not containing benzyl (meth) acrylate, but this has low print density and gloss value.
Claims (5)
A water-based ink for ink-jet recording using the water-based pigment dispersion for ink-jet ink according to claim 1.
Priority Applications (1)
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| JP2005170822A JP5221843B2 (en) | 2005-06-10 | 2005-06-10 | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink and aqueous ink for inkjet recording |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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