JP2007231074A - Aqueous pigment dispersion and ink composition using the same - Google Patents
Aqueous pigment dispersion and ink composition using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007231074A JP2007231074A JP2006052452A JP2006052452A JP2007231074A JP 2007231074 A JP2007231074 A JP 2007231074A JP 2006052452 A JP2006052452 A JP 2006052452A JP 2006052452 A JP2006052452 A JP 2006052452A JP 2007231074 A JP2007231074 A JP 2007231074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pigment
- pigment dispersion
- water
- dispersion
- derivative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims abstract description 259
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 143
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 66
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 claims abstract description 48
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims description 37
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 6
- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract description 3
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 abstract 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 description 56
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 23
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 13
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 12
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- COBPKKZHLDDMTB-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-butoxyethoxy)ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCOCCO COBPKKZHLDDMTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 6
- -1 ether alcohols Chemical class 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 150000003458 sulfonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O.OS(O)(=O)=O HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 4
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001136629 Pixus Species 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 3
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- RWNUSVWFHDHRCJ-UHFFFAOYSA-N 1-butoxypropan-2-ol Chemical compound CCCCOCC(C)O RWNUSVWFHDHRCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical group OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 206010042772 syncope Diseases 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- VOHCMATXIKWIKC-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxypyridine-2-thione;zinc Chemical compound [Zn].ON1C=CC=CC1=S VOHCMATXIKWIKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWNPOQFCIIFQDM-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobenzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 CWNPOQFCIIFQDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical group C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- DMSMPAJRVJJAGA-UHFFFAOYSA-N benzo[d]isothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NSC2=C1 DMSMPAJRVJJAGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001055 blue pigment Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- PPSZHCXTGRHULJ-UHFFFAOYSA-N dioxazine Chemical compound O1ON=CC=C1 PPSZHCXTGRHULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000010265 fast atom bombardment Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000001053 orange pigment Substances 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000001057 purple pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001052 yellow pigment Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
Description
本発明は、分散安定性と耐熱性に優れる水性顔料分散液およびそれを用いたインク組成物に関する。特にピエゾ方式のインクジェットプリンターやサーマル方式のインクジェットプリンターに使用されるインク組成物に関する。 The present invention relates to an aqueous pigment dispersion excellent in dispersion stability and heat resistance, and an ink composition using the same. In particular, the present invention relates to an ink composition used for a piezo ink jet printer or a thermal ink jet printer.
近年、インクジェットプリンター用インクや筆記具用インクに利用される着色剤として、染料のかわりに堅牢性に優れる顔料の利用が検討されている。インクジェットインクの吐出方式には、電圧をかけることで圧電素子を変形させインクを押し出すピエゾ方式と加熱による発泡の際に生じる圧力によりインクをとばすサーマル方式とがある。一般にインクジェット用インクでは溶媒として水が使用されるが、顔料は染料と異なり水に不溶なため、顔料を使用するインクジェット用インクでは顔料が微粒子の状態で水中に安定に分散していることが重要である。特に、サーマル方式では、インクが吐出時に瞬間的に４００〜５００℃の高温にさらされるため、高温での耐熱性と顔料の分散安定性が要求される。 In recent years, the use of pigments having excellent fastness instead of dyes as colorants used in inks for ink jet printers and inks for writing instruments has been studied. Ink jet ink ejection methods include a piezo method in which a piezoelectric element is deformed by applying a voltage to push out the ink, and a thermal method in which the ink is blown off by pressure generated during foaming by heating. In general, water is used as a solvent in inkjet inks, but pigments are insoluble in water, unlike dyes, so it is important for inkjet inks that use pigments to be stably dispersed in water in the form of fine particles. It is. In particular, in the thermal method, the ink is instantaneously exposed to a high temperature of 400 to 500 ° C. at the time of ejection, so that heat resistance at high temperature and dispersion stability of the pigment are required.
水中で顔料微粒子を安定に分散する方法としては、高分子分散剤を用いる方法が知られている（特許文献１参照）。しかし、この方法では、高分子分散剤を顔料粒子表面に吸着させる必要がある。このため、比較的極性が大きいカーボンブラックなどの無機顔料の分散安定化には有効であるが、粒子表面の極性が小さい有機顔料の分散安定化にはそれほど有効な方法でない。 As a method for stably dispersing pigment fine particles in water, a method using a polymer dispersant is known (see Patent Document 1). However, in this method, it is necessary to adsorb the polymer dispersant on the pigment particle surface. Therefore, it is effective for stabilizing the dispersion of inorganic pigments such as carbon black having a relatively large polarity, but is not so effective for stabilizing the dispersion of organic pigments having a small polarity on the particle surface.
また、有機顔料スルホン酸誘導体を用いることにより有機顔料を水中に安定に分散させる方法が提案されている（特許文献２〜６参照）。これらの方法では、有機顔料スルホン酸誘導体が有機顔料表面に強く吸着し、スルホン酸誘導体の静電反発力により顔料の凝集が抑制される。しかし、ピエゾ、サーマルいずれの吐出方式においても、インクジェットノズルからの良好な吐出安定性、耐目詰まり性、インクの保存安定性などを得るためには、限外濾過膜、半透膜、逆浸透膜などを用いる煩雑な精製工程が必要である。 Moreover, the method of disperse | distributing an organic pigment stably in water by using an organic pigment sulfonic acid derivative is proposed (refer patent documents 2-6). In these methods, the organic pigment sulfonic acid derivative is strongly adsorbed on the surface of the organic pigment, and aggregation of the pigment is suppressed by the electrostatic repulsive force of the sulfonic acid derivative. However, in both piezo and thermal ejection methods, ultrafiltration membranes, semipermeable membranes, reverse osmosis membranes are required to obtain good ejection stability from inkjet nozzles, clogging resistance, and ink storage stability. A complicated purification process using a membrane or the like is required.
また、有機顔料スルホン酸誘導体およびアミノ基を有する側鎖と親水性側鎖と疎水性側鎖を含有する高分子分散剤を用いることにより、有機顔料を水中に安定に分散させる方法が提案されている（特許文献７参照）。この方法では、有機顔料スルホン酸誘導体が有機顔料表面に強く吸着し、粒子表面の極性を増大させることで、アミノ基を有する高分子分散剤を粒子表面に吸着させ分散安定化している。しかし、この方法では有機顔料スルホン酸誘導体の合成条件が最適化されていないため、水性顔料分散液中の顔料の粒径が大きくなり、顔料インク組成物から得られる印刷物の光沢度と光学濃度が低下するという問題がある。 Also proposed is a method for stably dispersing an organic pigment in water by using an organic pigment sulfonic acid derivative and a polymer dispersant containing an amino group-containing side chain, a hydrophilic side chain, and a hydrophobic side chain. (See Patent Document 7). In this method, the organic pigment sulfonic acid derivative is strongly adsorbed on the surface of the organic pigment and the polarity of the particle surface is increased, whereby the polymer dispersant having an amino group is adsorbed on the particle surface to stabilize the dispersion. However, in this method, since the synthesis conditions of the organic pigment sulfonic acid derivative are not optimized, the particle size of the pigment in the aqueous pigment dispersion is increased, and the glossiness and optical density of the printed matter obtained from the pigment ink composition are increased. There is a problem of lowering.
一方、ピエゾ方式のインクジェット用インクとして、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックにレッド及びブルーを加え６色インクセットとするため、アントラキノン系顔料をインクジェット用インクに用いた技術がある（特許文献８参照）。ここでは、レッドインクの着色剤としてペリレン系顔料、アントラキノン系顔料等を用い、ブルーインクの着色剤としてジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料等を用い、分散剤としてスチレン−アクリル酸共重合体を用いることで顔料粒子を水中に分散安定化している。またインク中の顔料濃度を２ｗｔ％まで低減させることで、印刷物の色再現範囲を広げるともに印刷物の光沢度を向上させている。しかし、この方法ではいずれも微細な顔料粒子を均一に分散させることが困難であり、さらにろ過により粗大粒子を除去する必要がある。またインク中の顔料濃度を増大させると、印刷物の光沢度が低下するという問題がある。
本発明は、微粒子化した有機顔料の分散安定性および耐熱性が両立した水性顔料分散液を提供することを目的とし、さらにピエゾ方式だけでなく高温でのインクの保存安定性が要求されるサーマル方式においても、長期間にわたり安定なインクの吐出を実現でき、さらに、光学濃度が高くて光沢のある印刷物を得ることができるインク組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an aqueous pigment dispersion in which the dispersion stability and heat resistance of the finely divided organic pigment are compatible, and further, thermal which requires not only the piezo method but also the storage stability of ink at high temperatures. Also in the system, an object is to provide an ink composition that can realize stable ink ejection over a long period of time and can obtain a glossy printed matter with high optical density.
すなわち本発明は、（Ａ）アントラキノン系顔料、（Ｂ）アントラキノン系顔料にスルホン酸基が導入された顔料誘導体、（Ｃ）水、（Ｄ）水溶性有機溶媒を含有する水性顔料分散液であって、該水性顔料分散液を含有するインク組成物を水で希釈して（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）顔料誘導体を合わせた濃度を１０ｐｐｍとしたときの吸収スペクトルのピークにおいて、波長５５０〜６００ｎｍにおける最大のピークの吸光度に対する、波長５００〜５５０ｎｍにおける最大のピークの吸光度が１．０１倍以上である水性顔料分散液である。 That is, the present invention is an aqueous pigment dispersion containing (A) an anthraquinone pigment, (B) a pigment derivative having a sulfonic acid group introduced into an anthraquinone pigment, (C) water, and (D) a water-soluble organic solvent. In the peak of the absorption spectrum when the ink composition containing the aqueous pigment dispersion is diluted with water and the combined concentration of (A) anthraquinone pigment and (B) pigment derivative is 10 ppm, the wavelength is 550 This is an aqueous pigment dispersion in which the absorbance of the maximum peak at a wavelength of 500 to 550 nm is 1.01 or more times the absorbance of the maximum peak at 600 nm.
（２）アントラキノン系顔料にスルホン酸基が導入された顔料誘導体と水の混合液の４００〜８００ｎｍにおける吸収スペクトルの最大吸収波長が５６０ｎｍ以下となる（Ｂ）顔料誘導体を用いる上記（１）記載の水性顔料分散液である。 (2) The maximum absorption wavelength of the absorption spectrum at 400 to 800 nm of a mixture of a pigment derivative in which a sulfonic acid group is introduced into an anthraquinone-based pigment and water is 560 nm or less. An aqueous pigment dispersion.
（３）２５℃における水性顔料分散液の表面張力が６０ｍＮ/ｍ以下である上記（１）または（２）記載の水性顔料分散液である。 (3) The aqueous pigment dispersion according to (1) or (2), wherein the surface tension of the aqueous pigment dispersion at 25 ° C. is 60 mN / m or less.
また本発明の別の態様は、（４）上記（１）〜（３）記載の水性顔料分散液を含有するインク組成物である。 Another embodiment of the present invention is (4) an ink composition containing the aqueous pigment dispersion described in the above (1) to (3).
本発明によれば、アントラキノン系顔料の微粒子状態での分散安定性が優れ、さらに高温での耐熱性に優れる水性顔料分散液を供給することができる。また本発明の水性顔料分散液を用いて製造されるインク組成物は耐熱性に優れるため、ピエゾ方式だけでなく、高温でのインクの保存安定性が要求されるサーマル方式においても安定な吐出を実現できる。さらに、インク中に含まれる顔料濃度を増大させても、印刷した状態において光学濃度が高く、また微細化された状態で顔料粒子が存在するため光沢がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the aqueous pigment dispersion liquid which is excellent in the dispersion stability in the fine particle state of anthraquinone pigment, and is excellent in the heat resistance in high temperature can be supplied. In addition, since the ink composition produced using the aqueous pigment dispersion of the present invention has excellent heat resistance, stable ejection can be achieved not only in the piezo method but also in the thermal method that requires high-temperature ink storage stability. realizable. Furthermore, even if the concentration of the pigment contained in the ink is increased, the optical density is high in the printed state, and the pigment particles are present in a finer state, resulting in gloss.
本発明は（Ａ）アントラキノン系顔料、（Ｂ）アントラキノン系顔料にスルホン酸基が導入された顔料誘導体、（Ｃ）水、（Ｄ）水溶性有機溶媒を含有する水性顔料分散液であって、該水性顔料分散液を含有するインク組成物を水で希釈して（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）顔料誘導体を合わせた濃度を１０ｐｐｍとしたときの、吸収スペクトルのピークのうち、波長５５０〜６００ｎｍにおける最大のピークの吸光度に対して、波長５００〜５５０ｎｍにおける最大のピークの吸光度が１．０１倍以上であることが必要である。 The present invention is an aqueous pigment dispersion containing (A) an anthraquinone pigment, (B) a pigment derivative having a sulfonic acid group introduced into an anthraquinone pigment, (C) water, and (D) a water-soluble organic solvent, When the ink composition containing the aqueous pigment dispersion is diluted with water and the concentration of the combined (A) anthraquinone pigment and (B) pigment derivative is 10 ppm, among the peaks of the absorption spectrum, a wavelength of 550 to 550 The absorbance of the maximum peak at a wavelength of 500 to 550 nm needs to be 1.01 times or more with respect to the absorbance of the maximum peak at 600 nm.
本発明では、波長５００〜５５０ｎｍにおける最大のピークの吸光度と、波長５５０〜６００ｎｍにおける最大のピークの吸光度との比は次のようにして求める。波長５００〜５５０ｎｍにおける最大のピークを決定し、そのピーク値（吸光度）を読みとる。これを吸光度［１］とする。次に、波長５５０〜６００ｎｍにおける最大のピークを決定し、そのピーク値（吸光度）を読みとる。これを吸光度［２］とする。吸光度［１］／吸光度［２］より吸光度比を算出する。本発明におけると、波長５５０〜６００ｎｍにおける最大のピークの吸光度に対する、波長５００〜５５０ｎｍにおける最大のピークの吸光度（以下、吸光度比）は１．０１倍以上であり、好ましくは１．０２倍以上である。吸光度比が１．０１より小さいと顔料分散液の分散安定性が低下し、吸光度比が１．０２より小さいと顔料分散液の耐熱性が低下する場合がある。 In the present invention, the ratio between the absorbance at the maximum peak at a wavelength of 500 to 550 nm and the absorbance at the maximum peak at a wavelength of 550 to 600 nm is determined as follows. The maximum peak at a wavelength of 500 to 550 nm is determined, and the peak value (absorbance) is read. This is the absorbance [1]. Next, the maximum peak at a wavelength of 550 to 600 nm is determined, and the peak value (absorbance) is read. This is designated as absorbance [2]. The absorbance ratio is calculated from absorbance [1] / absorbance [2]. In the present invention, the absorbance of the maximum peak at a wavelength of 500 to 550 nm (hereinafter referred to as absorbance ratio) with respect to the absorbance of the maximum peak at a wavelength of 550 to 600 nm is 1.01 or more, preferably 1.02 or more. is there. If the absorbance ratio is less than 1.01, the dispersion stability of the pigment dispersion may decrease, and if the absorbance ratio is less than 1.02, the heat resistance of the pigment dispersion may decrease.
本発明は、アントラキノン系顔料誘導体のスルホン化度合いによって上記の吸光度比が変化し、ひいては水性顔料分散液の分散安定性が大きく変化することに着眼してなしたものである。水性顔料分散液の分散安定性を向上させるためには、添加するアントラキノン系顔料誘導体のスルホン化の度合いを最適化し、と、波長５５０〜６００ｎｍにおける最大のピークの吸光度に対する波長５００〜５５０ｎｍにおける最大のピークの吸光度を１．０１以上にする必要がある。 The present invention has been made by paying attention to the fact that the above-mentioned absorbance ratio changes depending on the degree of sulfonation of the anthraquinone pigment derivative, and thus the dispersion stability of the aqueous pigment dispersion greatly changes. In order to improve the dispersion stability of the aqueous pigment dispersion, the degree of sulfonation of the added anthraquinone pigment derivative is optimized, and the maximum absorbance at a wavelength of 500 to 550 nm with respect to the absorbance at the maximum peak at a wavelength of 550 to 600 nm. The peak absorbance needs to be 1.01 or more.
吸光度比は、顔料分散液に含有される（Ｂ）顔料誘導体を合成する時の反応条件（反応温度、反応液濃度、反応時間など）によって制御することが可能である。例えば、濃硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸、またはこれらの混合液などの濃度や混合比などを適切に調節し、反応温度０〜１５０℃、反応時間１〜２４時間の範囲において適宜反応条件を変更することにより、吸光度比を１．０１以上とすることができる。 The absorbance ratio can be controlled by the reaction conditions (reaction temperature, reaction solution concentration, reaction time, etc.) when synthesizing the pigment derivative (B) contained in the pigment dispersion. For example, by appropriately adjusting the concentration and mixing ratio of concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, chlorosulfonic acid, or a mixture thereof, the reaction conditions are appropriately set within the reaction temperature range of 0 to 150 ° C. and the reaction time range of 1 to 24 hours. By changing, the absorbance ratio can be 1.01 or more.
ただし、吸光度比は水性顔料分散液の表面張力の影響も受ける。例えば、水性顔料分散液中の溶液成分である（Ｃ）水と（Ｄ）水溶性有機溶媒の混合比を制御して、表面張力を適切な値にしないと、顔料の算術平均粒径が増大し吸光度比が１．０１より小さくなる場合がある。水と水溶性有機溶媒との混合比を重量比で、水：水溶性有機溶媒＝９４〜５０：６〜５０、好ましくは９０〜６０：１０〜４０とすることで、水性顔料分散液の吸光度比を１．０１以上とすることができる。 However, the absorbance ratio is also affected by the surface tension of the aqueous pigment dispersion. For example, if the mixing ratio of (C) water and (D) water-soluble organic solvent, which are the solution components in the aqueous pigment dispersion, is controlled and the surface tension is not set to an appropriate value, the arithmetic average particle diameter of the pigment increases. In some cases, the absorbance ratio is smaller than 1.01. The mixing ratio of water and the water-soluble organic solvent is, by weight ratio, water: water-soluble organic solvent = 94-50: 6-50, preferably 90-60: 10-40, thereby increasing the absorbance of the aqueous pigment dispersion. The ratio can be 1.01 or more.
本発明における吸収スペクトルのピーク吸光度の比は例えば次のような試料を作製し、測定する。顔料分散液を（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）顔料誘導体の各々の含有量を合わせた濃度が顔料分散液総量に対し、１０ｐｐｍとなるようイオン交換水で希釈する。次いで、紫外可視分光光度計（例えば（株）島津製作所製ＭｕｌｔｉＳｐｅｃ−１５００等）を用いて、得られた溶液の吸収スペクトルの測定を行う。測定によって得られた吸収スペクトルを用い、上記に示した算出方法に基づき、吸光度比を算出する。 The ratio of the peak absorbance of the absorption spectrum in the present invention is measured, for example, by preparing the following sample. The pigment dispersion is diluted with ion-exchanged water so that the total concentration of (A) anthraquinone pigment and (B) pigment derivative is 10 ppm with respect to the total amount of the pigment dispersion. Subsequently, the absorption spectrum of the obtained solution is measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (for example, MultiSpec-1500 manufactured by Shimadzu Corporation). Using the absorption spectrum obtained by the measurement, the absorbance ratio is calculated based on the calculation method shown above.
本発明で用いる（Ａ）アントラキノン系顔料は、顔料の主成分が一般式（１）で表されるアントラキノン骨格を有する化合物である。 The (A) anthraquinone pigment used in the present invention is a compound having an anthraquinone skeleton in which the main component of the pigment is represented by the general formula (1).
一般式（１）のＲ１、Ｒ２は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン（塩素原子、臭素原子、フッ素原子）、アミノ基、アミド基、アルキル基、アリール基もしくはヘテロ環基等が挙げられる。 R 1 and R 2 in the general formula (1) may be the same or different, and are a hydrogen atom, a halogen (a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom), an amino group, an amide group, an alkyl group, or an aryl group. Or a heterocyclic group etc. are mentioned.
本発明で用いる（Ａ）アントラキノン系顔料の具体的な例としては、青色顔料ＰＢ２１、ＰＢ６０、赤色顔料ＰＲ８３、ＰＲ１２３、ＰＲ１６８、ＰＲ１７７、ＰＲ１７９、ＰＲ１９０、ＰＲ１９４、黄色顔料ＰＹ２３、ＰＹ２４、ＰＹ９９、ＰＹ１０８、ＰＹ１２３、ＰＹ１４７、ＰＹ１９３、紫色顔料ＰＶ５：１、ＰＶ２９、橙色顔料ＰＯ４３、ＰＯ５１などが挙げられる。顔料の着色力が高く、色調にも優れることから、特にＰＲ１７７の使用が好ましい。 Specific examples of the (A) anthraquinone pigment used in the present invention include blue pigments PB21 and PB60, red pigments PR83, PR123, PR168, PR177, PR179, PR190, PR194, yellow pigments PY23, PY24, PY99, PY108, PY123, PY147, PY193, purple pigment PV5: 1, PV29, orange pigment PO43, PO51 and the like. Since the coloring power of the pigment is high and the color tone is excellent, it is particularly preferable to use PR177.
本発明における（Ｂ）アントラキノン系顔料にスルホン酸基が導入された顔料誘導体とは、（ｂ−１）用いる（Ａ）アントラキノン系顔料と同じ顔料にスルホン酸基が導入された顔料誘導体、（ｂ−２）用いる（Ａ）アントラキノン系顔料が有する化学構造の一部と同一の化学構造を有する顔料にスルホン酸基が導入された顔料誘導体の２種類を指し、それぞれ（ｂ−１）と（ｂ−２）を単独でも、あるいは混合して用いても良い。例えば、（Ａ）の有機顔料にアントラキノン系顔料ＰＲ１７７を用いる場合、（ｂ−１）としてＰＲ１７７にスルホン酸基が導入された顔料誘導体、もしくは（ｂ−２）として、ＰＲ１７７と一部の化学構造が同一である顔料ＰＲ１６８にスルホン酸基が導入された顔料誘導体をそれぞれ単独か、あるいは（ｂ−１）と（ｂ−２）を組み合わせて用いられる。これらの顔料と顔料誘導体は分子間力により強く結合し、微粒子表面を負帯電させる。顔料と顔料誘導体との結合力をより大きくするためには、顔料とその顔料自体にスルホン酸基が導入された顔料誘導体を組み合わせることがさらに好ましい。なお、以下につづく説明において、（Ｂ）については、２種類をまとめて「スルホン酸基が導入された顔料誘導体」という。 The (B) pigment derivative in which a sulfonic acid group is introduced into an anthraquinone pigment in the present invention is (b-1) a pigment derivative in which a sulfonic acid group is introduced into the same pigment as the (A) anthraquinone pigment to be used, (b -2) Two types of pigment derivatives in which a sulfonic acid group is introduced into a pigment having the same chemical structure as part of the chemical structure of the (A) anthraquinone pigment used, (b-1) and (b -2) may be used alone or in combination. For example, when an anthraquinone pigment PR177 is used as the organic pigment (A), a pigment derivative in which a sulfonic acid group is introduced into PR177 as (b-1), or PR177 and some chemical structures as (b-2) Are the same pigments PR168 having a sulfonic acid group introduced, or a combination of (b-1) and (b-2). These pigments and pigment derivatives are strongly bonded by intermolecular force, and negatively charge the surface of the fine particles. In order to further increase the bonding strength between the pigment and the pigment derivative, it is more preferable to combine the pigment and a pigment derivative having a sulfonic acid group introduced into the pigment itself. In the following description, (B) is collectively referred to as “pigment derivative having a sulfonic acid group introduced”.
本発明で用いる（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体は、１分子中に１〜４個のスルホン酸基が導入された化合物の混合物である。スルホン酸基が導入された顔料誘導体の１分子あたりの平均スルホン酸基導入数は、好ましくは１．１個以上、より好ましくは１．４個以上である。平均スルホン酸基導入数が１．１個より少ないと、顔料粒子間の静電反発力が弱くなり分散状態が不安定化する場合がある。また、平均スルホン酸基導入数が１．４個より少ないと、水性顔料分散液の耐熱性が低下する場合がある。また、顔料誘導体の１分子あたりの平均スルホン酸基導入数は、好ましくは４個以下である。スルホン酸の導入数が４個より多いと、スルホン酸基が導入された顔料誘導体の水への溶解性が高すぎて分散不安定化する場合がある。 The pigment derivative having a sulfonic acid group introduced therein (B) used in the present invention is a mixture of compounds having 1 to 4 sulfonic acid groups introduced in one molecule. The average number of introduced sulfonic acid groups per molecule of the pigment derivative into which the sulfonic acid group has been introduced is preferably 1.1 or more, more preferably 1.4 or more. When the average number of introduced sulfonic acid groups is less than 1.1, the electrostatic repulsive force between the pigment particles becomes weak and the dispersion state may become unstable. On the other hand, if the average number of introduced sulfonic acid groups is less than 1.4, the heat resistance of the aqueous pigment dispersion may decrease. The average number of introduced sulfonic acid groups per molecule of the pigment derivative is preferably 4 or less. If the number of sulfonic acids introduced is more than 4, the solubility of the pigment derivative into which the sulfonic acid group has been introduced in water may be too high and the dispersion may become unstable.
本発明で用いる（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体の吸収スペクトルは、スルホン酸基が導入された顔料誘導体をイオン交換水と混合して、最大吸光度が３（通常の紫外可視分光光度計の検知限界）を越えない濃度の混合液を作製し、この混合液の状態で測定する。本発明で用いるスルホン酸基が導入された顔料誘導体は、その混合液の波長４００〜８００ｎｍにおける吸収スペクトルの最大吸収波長が５６０ｎｍ以下であることが好ましい。吸収スペクトルの最大吸収波長が５６０ｎｍより長波長側にある場合、顔料の凝集がおこりやすくなる。顔料の凝集をより少なくするためには吸収スペクトルの最大吸収波長を５２０ｎｍ以下にすることがさらに好ましい。 The absorption spectrum of the (B) sulfonic acid group-introduced pigment derivative used in the present invention is a mixture of the sulfonic acid group-introduced pigment derivative with ion-exchanged water, and the maximum absorbance is 3 (normal UV-visible spectrophotometry). Prepare a liquid mixture with a concentration not exceeding the detection limit of the meter, and measure in the state of this liquid mixture. The pigment derivative introduced with a sulfonic acid group used in the present invention preferably has a maximum absorption wavelength of 560 nm or less in an absorption spectrum at a wavelength of 400 to 800 nm of the mixed solution. When the maximum absorption wavelength of the absorption spectrum is on the longer wavelength side than 560 nm, pigment aggregation tends to occur. In order to reduce the aggregation of the pigment, it is more preferable to set the maximum absorption wavelength of the absorption spectrum to 520 nm or less.
また、スルホン酸基が導入された顔料誘導体の吸収スペクトルの最大吸収波長は、（Ｂ）顔料誘導体を合成する時の反応条件（反応温度、反応液濃度、反応時間など）によって制御することが可能である。例えば、濃硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸、またはこれらの混合液などの濃度や混合比などを適切に調節し、反応温度０〜１５０℃、反応時間１〜２４時間の範囲において適宜反応条件を変更することにより、吸収スペクトルの最大吸収波長を５６０ｎｍ以下とすることができる。 In addition, the maximum absorption wavelength of the absorption spectrum of a pigment derivative having a sulfonic acid group introduced can be controlled by the reaction conditions (reaction temperature, reaction solution concentration, reaction time, etc.) when (B) the pigment derivative is synthesized. It is. For example, by appropriately adjusting the concentration and mixing ratio of concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, chlorosulfonic acid, or a mixture thereof, the reaction conditions are appropriately set within the reaction temperature range of 0 to 150 ° C. and the reaction time range of 1 to 24 hours. By changing, the maximum absorption wavelength of the absorption spectrum can be made 560 nm or less.
本発明における顔料誘導体の吸収スペクトルの最大吸収波長の測定方法は例えば次のような方法により行う。顔料誘導体をイオン交換水に投入し、次いでボールミル、ビーズミル、超音波を印加するなどの方法により、顔料誘導体とイオン交換水の混合液を作製する。最も好ましい方法としては超音波を適当な時間印加することによって顔料誘導体とイオン交換水の混合液を作製する。次いで、紫外可視分光光度計（例えば（株）島津製作所製ＭｕｌｔｉＳｐｅｃ−１５００）を用いて混合液の吸収スペクトルの測定を行う。波長４００〜８００ｎｍの範囲において、最大の吸光度を示す吸収スペクトルのピークの波長を最大吸収波長とする。 The method for measuring the maximum absorption wavelength of the absorption spectrum of the pigment derivative in the present invention is performed, for example, by the following method. The pigment derivative is charged into ion-exchanged water, and then a mixed solution of the pigment derivative and ion-exchanged water is prepared by a method such as applying a ball mill, a bead mill, or ultrasonic waves. As the most preferable method, a mixed liquid of a pigment derivative and ion-exchanged water is prepared by applying ultrasonic waves for an appropriate time. Next, the absorption spectrum of the mixed solution is measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (for example, MultiSpec-1500 manufactured by Shimadzu Corporation). In the wavelength range of 400 to 800 nm, the peak wavelength of the absorption spectrum showing the maximum absorbance is defined as the maximum absorption wavelength.
本発明で用いる（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体は、例えば次のような方法により合成される。前記の有機顔料を濃硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸、またはこれらの混合液などに投入してスルホン化反応を行う。得られた反応液を水で希釈し、場合により金属アルカリ水溶液またはアミンまたはその水溶液で中和する。このようにして得られた懸濁液をろ過した後に水系の洗浄液で洗浄し、乾燥する。 The pigment derivative introduced with the sulfonic acid group (B) used in the present invention is synthesized, for example, by the following method. The organic pigment is added to concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, chlorosulfonic acid, or a mixture thereof to perform a sulfonation reaction. The resulting reaction solution is diluted with water and optionally neutralized with a metal alkali aqueous solution or an amine or an aqueous solution thereof. The suspension thus obtained is filtered, washed with an aqueous washing solution, and dried.
上記の合成過程で中和を行う場合、金属アルカリ水溶液もしくはアミンまたはその水溶液を用いるが、好ましくはアミンまたはその水溶液を用いるほうが良い。インク組成物として金属アルカリを含有していると、基材にインク滴を付着させて溶媒を揮発させた後も金属アルカリ成分が基材に残留する。この場合、基材が再び水に濡れると、残留した金属アルカリ成分が着色した部分の親水性を高め、滲みを生じやすくするおそれがある。一方、アミンは揮発しやすいため、このような滲みが発生するおそれが小さい。 When neutralization is performed in the above synthesis process, a metal alkali aqueous solution or an amine or an aqueous solution thereof is used, but an amine or an aqueous solution thereof is preferably used. If the ink composition contains a metal alkali, the metal alkali component remains on the substrate even after the ink droplets are attached to the substrate and the solvent is volatilized. In this case, when the substrate is again wetted with water, the hydrophilicity of the portion where the remaining metal alkali component is colored may be increased and bleeding may easily occur. On the other hand, since amine is easily volatilized, there is little risk of such bleeding.
中和に用いるアミン水溶液としてはアンモニア、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどの水溶液を用いることができる。本発明では特にこれらに限定されずに種々のアミン水溶液を使用することができるが、アンモニアの使用がその揮発のしやすさから好ましい。 As the aqueous amine solution used for neutralization, an aqueous solution of ammonia, monoethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, or the like can be used. In the present invention, various amine aqueous solutions can be used without being particularly limited to these, but the use of ammonia is preferred because of its ease of volatilization.
本発明において、（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体との混合比は、重量比でアントラキノン系顔料：スルホン酸基が導入された顔料誘導体＝５０〜９９：５０〜１、好ましくは６０〜９７：４０〜３、より好ましくは７０〜９５：３０〜５で混合される。顔料誘導体の量が少なすぎれば顔料分散安定化効果が発揮されず、逆に顔料化誘導体の量が多すぎれば、色調が好ましくないほど変化する可能性が生じる。 In the present invention, the mixing ratio of (A) the anthraquinone pigment and (B) the pigment derivative into which the sulfonic acid group is introduced is, as a weight ratio, anthraquinone pigment: pigment derivative into which the sulfonic acid group is introduced = 50 to 99: 50 to 1, preferably 60 to 97:40 to 3, more preferably 70 to 95:30 to 5. If the amount of the pigment derivative is too small, the pigment dispersion stabilizing effect is not exhibited. Conversely, if the amount of the pigmented derivative is too large, the color tone may change unfavorably.
本発明において、（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体の固形分の顔料分散液全体に対する濃度は４〜２０重量％、好ましくは８〜１６重量％である。濃度が低すぎると分散液の生産効率が低く製造コストがかさむ。一方、濃度が高すぎると分散状態を安定化することが困難となる。 In the present invention, the concentration of (A) the anthraquinone pigment and (B) the pigment derivative into which the sulfonic acid group has been introduced is 4 to 20% by weight, preferably 8 to 16% by weight, based on the entire pigment dispersion. If the concentration is too low, the production efficiency of the dispersion is low and the production cost is increased. On the other hand, if the concentration is too high, it becomes difficult to stabilize the dispersion state.
本発明において、水性顔料分散液の２５℃での表面張力は好ましくは６０ｍＮ／ｍ以下、より好ましくは５０ｍＮ／ｍ以下である。表面張力が６０ｍＮ／ｍより大きいと顔料および顔料誘導体の水への濡れ性が悪いために粗大粒子が残りやすい。また、表面張力が５０ｍＮ／ｍより大きいと分散機の分散エネルギーを均一に顔料粒子に伝達するのが難しくなり、顔料粒径の均一な顔料分散液を得ることが困難となる。一方、水性顔料分散液の２５℃での表面張力は２５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましい。水性顔料分散液の表面張力が小さすぎると、インク組成物の表面張力も小さくなるために、インクの紙への浸透性が高くなり滲みの原因となる場合がある。 In the present invention, the surface tension of the aqueous pigment dispersion at 25 ° C. is preferably 60 mN / m or less, more preferably 50 mN / m or less. When the surface tension is greater than 60 mN / m, the wetness of the pigment and the pigment derivative to water is poor, so that coarse particles tend to remain. On the other hand, when the surface tension is larger than 50 mN / m, it is difficult to uniformly transmit the dispersion energy of the disperser to the pigment particles, and it becomes difficult to obtain a pigment dispersion having a uniform pigment particle size. On the other hand, the surface tension at 25 ° C. of the aqueous pigment dispersion is preferably 25 mN / m or more. If the surface tension of the aqueous pigment dispersion is too small, the surface tension of the ink composition is also reduced, so that the penetrability of the ink into the paper is increased, which may cause bleeding.
本発明の水性顔料分散液の表面張力を調整する方法としては、水溶性有機溶媒、界面活性剤、高分子分散剤等を添加する方法等が挙げられるが、顔料分散液中の顔料の保存安定性および顔料分散液の耐熱性を考慮すると水溶性有機溶媒を添加することが好ましい。 Examples of the method for adjusting the surface tension of the aqueous pigment dispersion of the present invention include a method of adding a water-soluble organic solvent, a surfactant, a polymer dispersant, etc., and the storage stability of the pigment in the pigment dispersion. In view of the properties and heat resistance of the pigment dispersion, it is preferable to add a water-soluble organic solvent.
本発明で用いる（Ｄ）水溶性有機溶媒は、その比誘電率が５以上、好ましくは１０以上、さらに好ましくは１５以上であることが望まれる。用いる水溶性有機溶媒の非誘電率が小さすぎると、水性顔料分散液の比誘電率も小さくなるために、顔料粒子間の静電反発力が弱くなり、分散安定性が低下する。 The water-soluble organic solvent (D) used in the present invention is desired to have a relative dielectric constant of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 15 or more. If the non-dielectric constant of the water-soluble organic solvent to be used is too small, the relative dielectric constant of the aqueous pigment dispersion is also small, so that the electrostatic repulsion between the pigment particles becomes weak and the dispersion stability is lowered.
上記の範囲を満たす水溶性有機溶媒の例としては、エーテル類、アルコール類、エーテルアルコール類、エステル類、ケトン類、酸類、アミン類、酸アミド類などの種々のものを使用することができ、例えばジ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ブチルエーテル、プロピ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、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等を使用することができる。 Examples of water-soluble organic solvents that satisfy the above ranges include ethers, alcohols, ether alcohols, esters, ketones, acids, amines, acid amides, and the like. For example, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, glycerin, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, ethylene carbonate, propylene carbonate Etc. can be used.
本発明の水性顔料分散液において、（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体を合わせた固形分の濃度が４重量％のときの硫酸イオン濃度は、５０ｐｐｍ以下、好ましくは２０ｐｐｍ以下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下である。硫酸イオン濃度が５０ｐｐｍより高いと顔料分散液の分散状態が不安定化し、硫酸イオン濃度が２０ｐｐｍより高いと顔料分散液の耐熱性が悪くなる場合がある。また硫酸イオン濃度の下限は、好ましくは０．１ｐｐｍである。例えば、透析により硫酸イオン濃度を０．１ｐｐｍより小さくしようとすると、透析を繰り返す回数が非常に増大し、透析膜の目詰まりが起きる可能性が大きくなる。 In the aqueous pigment dispersion of the present invention, the sulfate ion concentration when the solid content concentration of (A) the anthraquinone pigment and (B) the pigment derivative having the sulfonic acid group introduced is 4% by weight is 50 ppm or less, Preferably it is 20 ppm or less, More preferably, it is 10 ppm or less. If the sulfate ion concentration is higher than 50 ppm, the dispersion state of the pigment dispersion may become unstable, and if the sulfate ion concentration is higher than 20 ppm, the heat resistance of the pigment dispersion may deteriorate. The lower limit of the sulfate ion concentration is preferably 0.1 ppm. For example, if the sulfate ion concentration is to be made smaller than 0.1 ppm by dialysis, the number of times dialysis is repeated greatly increases and the possibility of clogging of the dialysis membrane increases.
本発明の水性顔料分散液は、固形分濃度に比例して硫酸イオン濃度が増大する。そのため水性顔料分散液の固形分が４重量％より少ない場合は、換算して硫酸イオン濃度を算出することができる。例えば、水性顔料分散液の固形分濃度が１重量％の場合は、測定により得られた値を４倍することで、４重量％における硫酸イオン濃度を算出することができる。 In the aqueous pigment dispersion of the present invention, the sulfate ion concentration increases in proportion to the solid content concentration. Therefore, when the solid content of the aqueous pigment dispersion is less than 4% by weight, the sulfate ion concentration can be calculated in terms of conversion. For example, when the solid content concentration of the aqueous pigment dispersion is 1% by weight, the sulfate ion concentration at 4% by weight can be calculated by multiplying the value obtained by measurement four times.
水性顔料分散液の固形分が４重量％より多い場合は、水性顔料分散液をイオン交換水で希釈することで固形分の濃度を４重量％とし、硫酸イオン濃度を測定する。 When the solid content of the aqueous pigment dispersion is more than 4% by weight, the aqueous pigment dispersion is diluted with ion-exchanged water so that the solid content becomes 4% by weight and the sulfate ion concentration is measured.
本発明において、水性顔料分散液のｐＨは１．５〜６．５、好ましくは２〜６の酸性領域にある。顔料分子中に導入されたスルホン酸基が多いほど顔料誘導体は水に溶解しやすいが、分散液を酸性状態にすることによって、２個以上のスルホン酸基が導入された誘導体を水へ不溶化することができる。これにより、分子に２個以上のスルホン酸基を有する顔料誘導体も１個のみ有する顔料誘導体と同様に水に溶解せずに顔料粒子表面に吸着し、顔料粒子の分散安定化に寄与することが可能となる。一方、酸性が強すぎると水性顔料分散液を希釈して製造するインク組成物を適正なｐＨ範囲におさめることが困難となる。 In the present invention, the pH of the aqueous pigment dispersion is in the acidic region of 1.5 to 6.5, preferably 2 to 6. The more sulfonic acid groups introduced into the pigment molecule, the more easily the pigment derivative dissolves in water. However, by making the dispersion in an acidic state, the derivative having two or more sulfonic acid groups introduced is insolubilized in water. be able to. As a result, the pigment derivative having two or more sulfonic acid groups in the molecule can be adsorbed on the surface of the pigment particle without dissolving in water like the pigment derivative having only one pigment derivative, thereby contributing to the dispersion stabilization of the pigment particle. It becomes possible. On the other hand, if the acidity is too strong, it becomes difficult to bring the ink composition produced by diluting the aqueous pigment dispersion into an appropriate pH range.
なお、水性顔料分散液中の硫酸イオン濃度を低下させるためには、原料となる（Ａ）アントラキノン系顔料、（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体、（Ｃ）水、（Ｄ）水溶性有機溶媒のそれぞれに含まれる硫酸イオン濃度が低いことが好ましい。 In order to reduce the sulfate ion concentration in the aqueous pigment dispersion, the raw material (A) anthraquinone pigment, (B) a pigment derivative having a sulfonic acid group introduced, (C) water, (D) water solution It is preferable that the sulfate ion concentration contained in each of the basic organic solvents is low.
本発明で用いる（Ｃ）水としては、例えばイオン交換水や蒸留水などの硫酸イオンを含有しないものを使用することができる。 As (C) water used by this invention, what does not contain sulfate ions, such as ion-exchange water and distilled water, can be used, for example.
本発明で用いる（Ａ）アントラキノン系顔料は、例えばイオン交換水や蒸留水などで洗浄することで十分に硫酸イオンを洗浄したものを用いることが好ましい。通常有機顔料は水との親和性が低いために、公知の水洗ろ過などの方法で容易に硫酸イオンを除去することが可能である。 As the (A) anthraquinone pigment used in the present invention, it is preferable to use a pigment that has been sufficiently washed with, for example, ion-exchanged water or distilled water. Since organic pigments usually have a low affinity with water, sulfate ions can be easily removed by a known method such as water filtration.
本発明で用いる（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体中には、通常スルホン化反応後に反応液から硫酸イオンが大量に残留する。顔料誘導体中から硫酸イオンを除去するためには、透析あるいはイオン交換を行う手法が挙げられる。特に透析は顔料誘導体と水と硫酸イオンからなるスラリーから、透析膜を通して水と硫酸イオンを取り除き、取り除いた量と同量のイオン交換水を添加することでスラリーの粘度を増加させることなく効果的に硫酸イオンを除去することが可能である。効率よく硫酸イオンを除去するためには、透析有効面積が大きい中空糸膜を用いることが好ましい。中空糸膜の材質としては、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルなどを使用することができる。 In the pigment derivative introduced with the sulfonic acid group (B) used in the present invention, a large amount of sulfate ions usually remain from the reaction solution after the sulfonation reaction. In order to remove sulfate ions from the pigment derivative, a technique of dialysis or ion exchange can be mentioned. In particular, dialysis is effective without increasing the viscosity of the slurry by removing water and sulfate ions from the slurry consisting of pigment derivative, water and sulfate ions through the dialysis membrane and adding the same amount of ion-exchanged water as the amount removed. It is possible to remove sulfate ions. In order to efficiently remove sulfate ions, it is preferable to use a hollow fiber membrane having a large dialysis effective area. As a material of the hollow fiber membrane, polysulfone, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, or the like can be used.
本発明の水性顔料分散液を得るための顔料分散機としては、サンドミル、ボールミル、ビーズミル、３本ロールミル、アトライターなどを用いる方法が好ましく採用される。メディアを使用する分散では、ジルコニアビーズ、アルミナビーズ、ガラスビーズなどを用いることができる。 As a pigment disperser for obtaining the aqueous pigment dispersion of the present invention, a method using a sand mill, a ball mill, a bead mill, a three roll mill, an attritor or the like is preferably employed. In dispersion using media, zirconia beads, alumina beads, glass beads, and the like can be used.
本発明の水性顔料分散液の分散安定性は、顔料分散液のCasson降伏値を測定することにより評価することができる。Casson降伏値が小さいほど、粒子分散液中での粒子の凝集が少ない。本発明においては、顔料分散液のCasson降伏値は好ましくは１×１０−２Ｐａ以下、より好ましくは１×１０−３Ｐａである。 The dispersion stability of the aqueous pigment dispersion of the present invention can be evaluated by measuring the Casson yield value of the pigment dispersion. The smaller the Casson yield value, the less agglomeration of particles in the particle dispersion. In the present invention, the Casson yield value of the pigment dispersion is preferably 1 × 10 −2 Pa or less, more preferably 1 × 10 −3 Pa.
本発明の水性顔料分散液の耐熱性は、例えば次のような方法により評価することができる。６５℃で３０日間処理し、処理前後の粘度の変化率を測定する。処理前後の粘度の変化率が小さいほど耐熱性が良好と考えられ、粘度変化率は好ましくは５０％以下、より好ましくは１０％以下である。 The heat resistance of the aqueous pigment dispersion of the present invention can be evaluated by the following method, for example. Treat at 65 ° C. for 30 days and measure the rate of change in viscosity before and after treatment. The smaller the change rate of the viscosity before and after the treatment, the better the heat resistance, and the change rate of the viscosity is preferably 50% or less, more preferably 10% or less.
本発明の水性顔料分散液中の顔料は、その算術平均径が好ましくは１〜１５０ｎｍ、より好ましくは５〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１０〜５０ｎｍの範囲にあることが望まれる。顔料の算術平均径が１５０ｎｍより大きいと、インクジェットノズルで目詰まりを引き起こす可能性が高くなる。また、顔料の算術平均径が１００ｎｍより大きいと印刷物の光沢度が低下する場合がある。顔料の算術平均径が５０ｎｍより大きいと水性顔料分散液の耐熱性が低下する場合がある。算術平均径が小さいと、耐熱性の高い水性顔料分散液および顔料インクが得られ、また光学濃度が高く光沢のある印刷物が得られるため好ましいが、算術平均径が小さすぎると、粒子の比表面積が大きくなりすぎ、インク組成物中の顔料が凝集しやすくなる傾向がある。 The pigment in the aqueous pigment dispersion of the present invention is desired to have an arithmetic average diameter of preferably 1 to 150 nm, more preferably 5 to 100 nm, and still more preferably 10 to 50 nm. When the arithmetic average diameter of the pigment is larger than 150 nm, there is a high possibility of causing clogging in the ink jet nozzle. Moreover, when the arithmetic average diameter of a pigment is larger than 100 nm, the glossiness of a printed matter may fall. If the arithmetic average diameter of the pigment is larger than 50 nm, the heat resistance of the aqueous pigment dispersion may be lowered. When the arithmetic average diameter is small, an aqueous pigment dispersion and a pigment ink having high heat resistance are obtained, and a glossy printed matter with high optical density is obtained, but when the arithmetic average diameter is too small, the specific surface area of the particles is preferable. Tends to be too large and the pigment in the ink composition tends to aggregate.
次に、本発明の水性顔料分散液を用いたインク組成物について説明する。上記のように、得られた水性顔料分散液を水で希釈し、以下に示すような添加物を加えることによってインク組成物が得られる。 Next, an ink composition using the aqueous pigment dispersion of the present invention will be described. As described above, an ink composition is obtained by diluting the obtained aqueous pigment dispersion with water and adding an additive as shown below.
本発明では、（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）スルホン酸基が導入された顔料誘導体とからなる着色固形分がインク組成物全体量に対し、１〜１６重量％、好ましくは２〜８重量％含有されていることが好ましい。インク組成物中に当該固形分が少なすぎると印刷物の着色力が小さくなり良好な描画ができなくなる。一方、当該固形分が多すぎると印刷物の着色力は大きくなるものの光沢が著しく低下する。 In the present invention, the colored solid content comprising (A) an anthraquinone pigment and (B) a pigment derivative having a sulfonic acid group introduced is 1 to 16% by weight, preferably 2 to 8% by weight based on the total amount of the ink composition. % Content is preferable. If the solid content in the ink composition is too small, the coloring power of the printed matter becomes small and good drawing cannot be performed. On the other hand, when the solid content is too large, the coloring power of the printed matter increases, but the gloss is remarkably lowered.
本発明のインク組成物中には、基材への定着性を向上させるために高分子を含有しても良い。高分子としては、水に溶解する水溶性高分子と水に溶解しない水分散性高分子を含有することができ、アクリル系高分子、酢酸ビニル系高分子、ポリエステル系高分子、ポリウレタン系高分子、ポリフェノール系高分子などを使用することができる。これらの高分子をインク組成物中に含有させる場合には、通常インク組成物全体量に対し、０．１〜１０重量％含有される。量が少なすぎれば、基材への定着性を向上させる効果が得られない。一方、量が多すぎれば、インク組成物の粘度を好ましくないほど増大させたり、顔料の凝集を引き起こしたりすることがある。 The ink composition of the present invention may contain a polymer in order to improve the fixing property to the substrate. Polymers can include water-soluble polymers that are soluble in water and water-dispersible polymers that are not soluble in water. Acrylic polymers, vinyl acetate polymers, polyester polymers, polyurethane polymers Polyphenolic polymers can be used. When these polymers are contained in the ink composition, they are usually contained in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total amount of the ink composition. If the amount is too small, the effect of improving the fixability to the substrate cannot be obtained. On the other hand, if the amount is too large, the viscosity of the ink composition may be undesirably increased or pigment aggregation may occur.
本発明のインク組成物には、インク組成物のインクジェットノズル部分での乾燥の防止や、基材への塗れ性や浸透性を改善する目的で、水溶性の有機溶媒を含有させることができる。このような目的で使用される有機溶媒の例としては、ジ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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類、γ−ブチロラクトンやＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチエルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒のほか、アセチレングリコール類、アセチレンアルコール類、アルキレングリコール類などが挙げられる。これらの水溶性有機溶媒の量は、インクの全溶媒中に対し、通常５０重量％以下に抑えられる。５０重量％を越えて水溶性有機溶媒を含有させた場合、顔料の分散状態が不安定化するおそれがある。 The ink composition of the present invention may contain a water-soluble organic solvent for the purpose of preventing drying of the ink composition at the ink jet nozzle portion and improving the paintability and penetrability of the ink composition. Examples of organic solvents used for such purposes include glycol ethers such as diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, glycerin and the like. In addition to aprotic polar solvents such as polyhydric alcohols, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, acetylene glycols, acetylene alcohols, alkylene glycols and the like can be mentioned. The amount of these water-soluble organic solvents is usually suppressed to 50% by weight or less with respect to the total solvent of the ink. When the water-soluble organic solvent is contained in an amount exceeding 50% by weight, the dispersion state of the pigment may be destabilized.
本発明のインク組成物には、カビや細菌の混入を防止する目的で防腐剤を添加することができる。ジンクピリジンチオン−１−オキサイド、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、１−ベンズイソチアゾリン−３−オンのアミン塩などを好適に用いることができる。これらは通常、インク組成物中に０．０５〜１重量％含有される。これらの添加量が少なければカビや細菌の混入防止効果が発揮されず、添加量が多すぎれば顔料の分散状態の不安定化を引き起こす可能性が生じる。 A preservative can be added to the ink composition of the present invention for the purpose of preventing the entry of mold and bacteria. Zinc pyridinethion-1-oxide, 1,2-benzisothiazolin-3-one, amine salt of 1-benzisothiazolin-3-one, and the like can be suitably used. These are usually contained in the ink composition in an amount of 0.05 to 1% by weight. If these addition amounts are small, the effect of preventing the mixing of molds and bacteria cannot be exhibited, and if the addition amount is too large, the dispersion state of the pigment may be destabilized.
本発明のインク組成物のｐＨは５〜１０、好ましくは６〜９の範囲にあることが望ましい。この範囲にあれば人体に接触しても安全上問題が少ない。インク組成物のｐＨはアンモニア、有機アミンなどのｐＨ調整剤やリン酸などの緩衝液を用いて適宜調整することができる。 The pH of the ink composition of the present invention is desirably in the range of 5 to 10, preferably 6 to 9. If it is in this range, there are few safety problems even if it touches the human body. The pH of the ink composition can be appropriately adjusted using a pH adjusting agent such as ammonia or organic amine or a buffer solution such as phosphoric acid.
本発明のインク組成物には、表面張力の調整や基材への浸透性の改善のためにアニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性の界面活性剤を添加することができ、泡の発生を防止するために消泡剤を添加することもできる。 In the ink composition of the present invention, an anionic, cationic, nonionic or amphoteric surfactant can be added to adjust the surface tension or improve the permeability to the substrate, thereby preventing the generation of bubbles. An antifoaming agent can be added to prevent this.
本発明のインク組成物をインクジェットプリンター用に用いる場合には、インク組成物の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは５ｍＰａ・ｓ以下であることが望ましい。粘度が大きいと適当なサイズのインク滴を発生させてそれをとばすことが困難になる。 When the ink composition of the present invention is used for an ink jet printer, the viscosity of the ink composition is 10 mPa · s or less, preferably 5 mPa · s or less. If the viscosity is high, it will be difficult to generate ink droplets of an appropriate size and skip them.
本発明のインク組成物から得られる印刷物の光学濃度は、例えば光学濃度計により測定することができる。印刷物の光学濃度は、１．８以上、好ましくは２以上であることが望まれる。光学濃度が小さすぎると印刷物の着色力が小さくなり良好な印刷物を得ることが困難となる。 The optical density of the printed matter obtained from the ink composition of the present invention can be measured, for example, with an optical densitometer. The optical density of the printed material is 1.8 or more, preferably 2 or more. If the optical density is too small, the coloring power of the printed matter is reduced, making it difficult to obtain a good printed matter.
本発明のインク組成物から得られる印刷物の光沢度は、例えば光沢計により測定することができる。測定角度４５°における光沢度は、４５以上、好ましくは６０以上であることが望まれる。光沢度が小さすぎると表面がなめらかで光沢のある印刷物を得ることが困難となる。 The glossiness of the printed matter obtained from the ink composition of the present invention can be measured by, for example, a gloss meter. The glossiness at a measurement angle of 45 ° is 45 or more, preferably 60 or more. If the gloss is too small, it is difficult to obtain a printed material with a smooth surface and gloss.
本発明のインク組成物は耐熱性に優れるため、ピエゾ方式のインクジェットプリンターだけでなく、サーマル方式のインクジェットプリンターにおいても長期間にわたり安定したインクの吐出が実現できる。このインク組成物を用いて基材に描画した画像は対オゾン性に優れ退色しにくい。また、微細化された状態で顔料粒子が存在するため、表面がなめらかで光沢のある印刷物を得ることが可能である。本発明のインク組成物はインクジェットプリンターなどのカラー印刷を行う分野で、インクジェット用インク組成物として利用できる。 Since the ink composition of the present invention is excellent in heat resistance, stable ink ejection can be realized over a long period of time not only in a piezo ink jet printer but also in a thermal ink jet printer. An image drawn on a substrate using this ink composition is excellent in ozone resistance and hardly fades. In addition, since the pigment particles are present in a miniaturized state, it is possible to obtain a printed material with a smooth surface and gloss. The ink composition of the present invention can be used as an inkjet ink composition in the field of color printing such as an inkjet printer.
本発明の水系顔料分散液はインクジェットプリンター用の顔料インクへ適用できるほか、液晶ディスプレイ用カラーフィルターの画素膜形成などにも応用が可能である。 The aqueous pigment dispersion of the present invention can be applied to pigment inks for inkjet printers, and can also be applied to the formation of pixel films for color filters for liquid crystal displays.
以下、好ましい実施態様を用いて本発明を詳しく説明するが、本発明の効力は用いた実施態様によってなんら制限されるものではない。実施例中の顔料誘導体、顔料分散液およびインク組成物の評価は以下の方法で行った。 Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using a preferable embodiment, the efficacy of this invention is not restrict | limited at all by the embodiment used. The pigment derivatives, pigment dispersions and ink compositions in the examples were evaluated by the following methods.
＜測定方法＞
Ａ．顔料分散液の吸光度比
顔料分散液を（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）顔料誘導体の固形分濃度が合わせて１０ｐｐｍになるようイオン交換水で希釈し、紫外可視分光光度計（（株）島津製作所製ＭｕｌｔｉＳｐｅｃ−１５００）を用いて得られた溶液の吸収スペクトルの測定を室温にて行った。波長４００〜８００ｎｍの範囲に発現した吸収スペクトルのピークのうち、波長５００〜５５０ｎｍにおいて最大のピークを有するピークを決定し、その吸光度を読みとり、これを吸光度［１］とした。次に、波長４００〜８００ｎｍの範囲に発現した吸収スペクトルのピークのうち、波長５５０〜６００ｎｍにおいて最大のピークを有するピークを決定し、その吸光度を読みとり、これを吸光度［２］とした。得られた値より、吸光度［１］／吸光度［２］（吸光度比）を算出した。
<Measurement method>
A. Absorbance ratio of pigment dispersion The pigment dispersion was diluted with ion-exchanged water so that the solid content concentration of (A) anthraquinone pigment and (B) pigment derivative was 10 ppm in total, and an ultraviolet-visible spectrophotometer (Shimadzu Corporation) The absorption spectrum of the solution obtained using MultiSpec-1500 manufactured by Seisakusho was measured at room temperature. Among the peaks of the absorption spectrum expressed in the wavelength range of 400 to 800 nm, the peak having the maximum peak at the wavelength of 500 to 550 nm was determined, the absorbance was read, and this was designated as absorbance [1]. Next, the peak having the maximum peak at a wavelength of 550 to 600 nm was determined from the peaks of the absorption spectrum expressed in the wavelength range of 400 to 800 nm, the absorbance was read, and this was designated as absorbance [2]. From the obtained value, absorbance [1] / absorbance [2] (absorbance ratio) was calculated.
Ｂ．顔料誘導体の吸収スペクトル
顔料誘導体をイオン交換水に投入して超音波を印可することにより混合液を作製し、紫外可視分光光度計（（株）島津製作所製ＭｕｌｔｉＳｐｅｃ−１５００）を用いて吸収スペクトルの測定を行った。測定の結果、４００〜８００ｎｍにおいて吸光度の値が最も大きいピークが位置する波長を最大吸収波長とした。
B. Absorption spectrum of pigment derivative A mixture liquid was prepared by applying ultrasonic waves to ion-exchanged water with a pigment derivative, and the absorption spectrum was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (MultiSpec-1500 manufactured by Shimadzu Corporation). Measurements were made. As a result of the measurement, the wavelength at which the peak with the highest absorbance value is located at 400 to 800 nm was defined as the maximum absorption wavelength.
Ｃ．顔料分散液の表面張力
表面張力測定器（Ａ−０６、（株）山本鍍金試験器製）を用いて、白金リングとしてＡ−０６−Ｐ０１を用いて、２５℃での顔料分散液の表面張力を輪環法により測定した。
C. Surface tension of pigment dispersion Surface tension of pigment dispersion at 25 ° C. using surface tension measuring instrument (A-06, manufactured by Yamamoto Kakin Tester Co., Ltd.) and A-06-P01 as platinum ring Was measured by the ring method.
２５℃に温度調整した顔料分散液をシャーレに浸し、シャーレを表面張力測定器のステージに設置した。次に、ステージをゆっくりと引き上げることで顔料分散液の液面と白金リングとを接触させた。白金リングをゆっくりと垂直に引き上げ、白金リングを顔料分散液の液面から引き離すのに必要な力を測定し、表面張力を求めた。 The pigment dispersion whose temperature was adjusted to 25 ° C. was immersed in a petri dish, and the petri dish was placed on the stage of a surface tension measuring device. Next, the surface of the pigment dispersion was brought into contact with the platinum ring by slowly lifting the stage. The surface tension was determined by slowly pulling the platinum ring vertically and measuring the force required to pull the platinum ring away from the surface of the pigment dispersion.
Ｄ．顔料誘導体の平均スルホン酸基導入数
ｍ−ニトロベンジルアルコールをマトリックスとして用い、高速原子衝撃イオン化法質量分析装置（日本電子（株）製ＪＭＳ−ＳＸ１０２Ａ）を使用して顔料誘導体の負イオン測定を行った。測定はイオン化により生成したイオンの質量（ｍ）と電荷（ｚ）の比（ｍ／ｚ）で１０〜２０００の範囲で行い、得られたｍ／ｚの強度から顔料誘導体のスルホン酸基導入数を求めた。また、スペクトルの強度比から１分子あたりの平均スルホン酸基導入数を算出した。
D. The average number of introduced sulfonic acid groups in the pigment derivative Using m-nitrobenzyl alcohol as a matrix, the negative ion measurement of the pigment derivative was performed using a fast atom bombardment ionization mass spectrometer (JMS-SX102A manufactured by JEOL Ltd.). It was. The measurement is performed in the range of 10 to 2000 in terms of the ratio (m / z) of the mass (m) and charge (z) of ions generated by ionization, and the number of introduced sulfonic acid groups of the pigment derivative from the obtained m / z strength. Asked. Further, the average number of introduced sulfonic acid groups per molecule was calculated from the intensity ratio of the spectrum.
Ｅ．顔料分散液の粘度
円錐平板型粘度計（東機産業（株）製ＲＥ１００Ｌ）を用いて、２５℃での顔料分散液の粘度を測定した。
E. Viscosity of Pigment Dispersion The viscosity of the pigment dispersion at 25 ° C. was measured using a conical plate viscometer (RE100L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
Ｆ．顔料分散液の降伏値
円錐平板型粘度計（東機産業（株）製ＲＥ１００Ｌ）を用い、異なるずり速度での粘度を３点測定し、Cassonの式を用いることにより求めた。得られた降伏値より顔料分散液の保存安定性を評価した。
F. Yield Value of Pigment Dispersion Using a cone-plate viscometer (RE100L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), three viscosities at different shear rates were measured and determined by using Casson's formula. The storage stability of the pigment dispersion was evaluated from the obtained yield value.
Ｇ．顔料分散液の耐熱性
顔料分散液を６５℃で３０日間の加熱処理を行い、加熱処理前後の粘度を比較することで顔料分散液の耐熱性の指標とした。
G. Heat resistance of pigment dispersion The pigment dispersion was subjected to a heat treatment at 65 ° C. for 30 days, and the viscosity before and after the heat treatment was compared to obtain an index of the heat resistance of the pigment dispersion.
Ｈ．顔料分散液中の顔料粒子の粒子径
顔料分散液を（Ａ）アントラキノン系顔料と（Ｂ）顔料誘導体の固形分の濃度が合わせて０．１重量％となるようイオン交換水で希釈し、動的光散乱式粒径分布測定装置（（株）堀場製作所製ＬＢ−５００）を用いて顔料粒子の算術平均径を求めた。
H. Particle size of pigment particles in the pigment dispersion The pigment dispersion is diluted with ion-exchanged water so that the combined solid content of (A) anthraquinone pigment and (B) pigment derivative is 0.1% by weight. The arithmetic average diameter of the pigment particles was determined using a mechanical light scattering particle size distribution analyzer (LB-500, manufactured by Horiba, Ltd.).
Ｉ．インク組成物を用いた印刷時のインクかすれ評価
インク組成物をサーマル方式インクジェットプリンター（キヤノン（株）製“ピクサス”（商品名）５５０ｉ）のインクカートリッジに詰めて３台並べてインクジェットノズルから５時間連続普通紙（キヤノン（株）製“ホワイトリサイクルペーパー”（商品名）ＥＷ−５００）に印字を行い、次の評価を行った。５時間後に３台とも全てにインクかすれがなかった場合を◎、５時間後に１台以上インクかすれがあるが、インクジェットノズルのクリーニングによりかすれが改善された場合を○、５時間後に１台以上インクかすれがあり、クリーニングしてもかすれが改善されなかった場合を×とした。
I. Evaluation of ink fading at the time of printing using the ink composition The ink composition is packed in an ink cartridge of a thermal ink jet printer ("Pixus" (trade name) 550i manufactured by Canon Inc.) and arranged three times continuously from the ink jet nozzle. Printing was performed on plain paper ("White Recycled Paper" (trade name) EW-500 manufactured by Canon Inc.), and the following evaluation was performed. If all three units are not smeared after 5 hours ◎ If one or more inks are smeared after 5 hours, but if the smearing is improved by cleaning the inkjet nozzles ○ If one or more units are inks after 5 hours The case where there was faintness and the fainting did not improve even after cleaning was marked as x.
インク組成物をピエゾ方式インクジェットプリンター（セイコーエプソン（株）製“カラリオ”（商品名）ＰＸ−Ｇ９２０）のインクカートリッジに詰めて３台並べてインクジェットノズルから５時間連続普通紙（キヤノン（株）製、“ホワイトリサイクルペーパー”（商品名）ＥＷ−５００）に印字を行い、次の評価を行った。５時間後に３台とも全てにインクかすれがなかった場合を◎、５時間後に１台以上インクかすれがあるが、インクジェットノズルのクリーニングによりかすれが改善された場合を○、５時間後に１台以上インクかすれがあり、クリーニングしてもかすれが改善されなかった場合を×とした。 The ink composition was packed in an ink cartridge of a piezo-type inkjet printer (“Calario” (trade name) PX-G920 manufactured by Seiko Epson Corporation) and arranged in a line for 3 hours from plain inkjet paper (manufactured by Canon Inc.) Printing was performed on “white recycled paper” (trade name) EW-500, and the following evaluation was performed. If all three units are not smeared after 5 hours ◎ If there is more than one ink smear after 5 hours, but if the smearing is improved by cleaning the inkjet nozzles ○ If one or more inks are present after 5 hours The case where there was faintness and the fainting did not improve even after cleaning was marked as x.
Ｊ．印刷物に塗布、印刷したときのインク組成物から得られる印画の光学濃度評価
インク組成物をサーマル方式インクジェットプリンター（キヤノン（株）製“ピクサス”（商品名）５５０ｉ）のインクカートリッジにつめて、記録媒体（キヤノン（株）製“スーパーフォトペーパー”（商品名）ＳＰ−１０１）に印字し、５ｃｍ×５ｃｍのベタ画像を得た。
J. et al. Evaluation of optical density of a print obtained from an ink composition when applied to a printed material and printing The ink composition is recorded in an ink cartridge of a thermal inkjet printer ("Pixus" (trade name) 550i manufactured by Canon Inc.) and recorded. Printing was performed on a medium ("Super Photo Paper" (trade name) SP-101 manufactured by Canon Inc.) to obtain a solid image of 5 cm x 5 cm.
インク組成物をピエゾ方式インクジェットプリンター（セイコーエプソン（株）製“カラリオ” （商品名）ＰＸ−Ｇ９２０）のインクカートリッジに詰めて、記録媒体（セイコーエプソン（株）製、（商品名）フォト光沢紙顔料専用）に印字し、５ｃｍ×５ｃｍのベタ画像を得た。得られたベタ画像部分の光学濃度を、光学濃度計（ＧＲＥＴＡＧ社製、ＳＰＥＣＴＲＯＥＹＥ）を用い、光源Ｄ５０、視野角２度で測定した。 The ink composition is packed in an ink cartridge of a piezo inkjet printer (“Calario” (trade name) PX-G920, manufactured by Seiko Epson Corporation), and a recording medium (trade name, photo glossy paper, manufactured by Seiko Epson Corporation). A 5 cm × 5 cm solid image was obtained. The optical density of the obtained solid image portion was measured using an optical densitometer (SPECTROEYE, manufactured by GRETAG) at a light source D50 and a viewing angle of 2 degrees.
Ｋ．印刷物に塗布、印刷したときのインク組成物から得られる印画の光沢度評価
得られたベタ画像部分の光沢度を、光沢度計（（株）村上色彩技術研究所製、ＧＭ−３Ｄ）を用い、測定角度４５度で測定した。
K. Evaluation of Glossiness of Prints Obtained from Ink Composition when Applied to Printed Material and Printing Using a gloss meter (GM-3D, manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.), the glossiness of the obtained solid image portion , Measured at a measurement angle of 45 degrees.
実施例１
ＰＲ１７７（チバスペシャルティケミカルズ社製“クロモフタール”（商品名）レッドＡ２Ｂ）６０ｇを攪拌しながら９０℃に加熱した発煙硫酸（２８重量％ＳＯ３）７８０ｇ中に投入した。３時間攪拌した後、氷１５００ｇ上に加えた。３０分間放置後、生じた懸濁液を濾過し、得られた生成物を３００ｍｌの純水で洗浄した。純水２０００ｍｌ中へ前記生成物を投入し、アンモニア水溶液で中和（ｐＨが７以上になるまでアンモニア水溶液を添加）し、濾過を行った。得られたウェット結晶を純水で洗浄した後、８０℃で乾燥した。乾燥して得られたものを純水による洗浄、濾過、乾燥という操作を１０回繰り返して、６５ｇのＰＲ１７７スルホン酸基含有誘導体ＲＳ−Ａを得た。上記に示した方法により、ＲＳ−Ａの吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長は４８６ｎｍであった。
Example 1
60 g of PR177 (“Chromophthal” (trade name) Red A2B, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was added to 780 g of fuming sulfuric acid (28 wt% SO 3 ) heated to 90 ° C. with stirring. After stirring for 3 hours, the mixture was added on 1500 g of ice. After standing for 30 minutes, the resulting suspension was filtered, and the resulting product was washed with 300 ml of pure water. The product was put into 2000 ml of pure water, neutralized with an aqueous ammonia solution (added with an aqueous ammonia solution until the pH reached 7 or more), and filtered. The obtained wet crystals were washed with pure water and then dried at 80 ° C. Operations obtained by drying, washing with pure water, filtering, and drying were repeated 10 times to obtain 65 g of a PR177 sulfonic acid group-containing derivative RS-A. When the absorption spectrum of RS-A was measured by the method shown above, the maximum absorption wavelength was 486 nm.
次に、ＲＳ−Ａとイオン交換水を混合し、硫酸イオンを含むスラリーを作製した。作製したスラリーはＰＭＭＡ透析モジュール（東レ（株）製“フィルトライザー”（商品名）Ｂ３−２０Ａ）を用いて透析を行い、ＰＲ１７７誘導体透析物ＲＳ−Ａｄを得た。 Next, RS-A and ion-exchanged water were mixed to prepare a slurry containing sulfate ions. The prepared slurry was dialyzed using a PMMA dialysis module ("Filtizer" (trade name) B3-20A manufactured by Toray Industries, Inc.) to obtain a PR177 derivative dialysate RS-Ad.
９６ｇのＰＲ１７７と２４ｇのＲＳ−Ａｄを１８０ｇのトリエチレングリコールモノブチルエーテルとともにイオン交換水７００ｇと混合しホモディスパーで攪拌してスラリーを作製した。スラリーを入れたビーカーを循環式ビーズミル分散機（ウイリー・エ・バッコーフェン社製“ダイノーミル”ＫＤＬ−Ａ）とチューブでつなぎ、メディアとして直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを使用して、１６００ｒｐｍ、３時間の分散処理を行い、水性顔料分散液１（固形分濃度：１２重量％、水：水溶性有機溶媒＝８０：２０（重量比））を得た。上記に示した方法により、水性顔料分散液１の吸収スペクトルを測定し、得られたチャートを図１に示す。吸収スペクトルのピーク吸光度の比は１．０３９であった。上記した方法により水性顔料分散液１の表面張力を測定したところ４６ｍＮ／ｍであった。 96 g of PR177 and 24 g of RS-Ad were mixed with 180 g of triethylene glycol monobutyl ether and 700 g of ion-exchanged water, and stirred with a homodisper to prepare a slurry. The beaker containing the slurry was connected with a circulation type bead mill disperser ("Dynomill" KDL-A manufactured by Willy et Bacofen) and a tube, and zirconia beads having a diameter of 0.3 mm were used as a medium at 1600 rpm for 3 hours. Dispersion treatment was performed to obtain an aqueous pigment dispersion 1 (solid content concentration: 12% by weight, water: water-soluble organic solvent = 80: 20 (weight ratio)). The absorption spectrum of the aqueous pigment dispersion 1 was measured by the method described above, and the resulting chart is shown in FIG. The ratio of peak absorbance in the absorption spectrum was 1.039. It was 46 mN / m when the surface tension of the aqueous pigment dispersion liquid 1 was measured by the above-mentioned method.
実施例２
反応温度を８０℃としたこと以外は実施例１と同様の方法でスルホン化反応を行い、６６ｇのＰＲ１７７スルホン化誘導体ＲＳ−Ｂを得た。上記に示した方法により、ＲＳ−Ｂの吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長は４９２ｎｍであった。
Example 2
The sulfonation reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 80 ° C., to obtain 66 g of PR177 sulfonated derivative RS-B. When the absorption spectrum of RS-B was measured by the method shown above, the maximum absorption wavelength was 492 nm.
次に、実施例１と同様の方法で透析を行い、誘導体透析物ＲＳ−Ｂｄを得た。ＰＲ１７７とＲＳ−Ｂｄを用いて実施例１と同様にして、水性顔料分散液２（固形分濃度：１２重量％、水：水溶性有機溶媒＝８０：２０（重量比））を得た。上記に示した方法により、水性顔料分散液２の吸収スペクトルを測定したところ吸収スペクトルのピーク吸光度の比は１．０３２であった。上記に示した方法により、水性顔料分散液２の表面張力を測定したところ４６ｍＮ／ｍであった。
Next, dialysis was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a derivative dialysate RS-Bd. An aqueous pigment dispersion 2 (solid content concentration: 12% by weight, water: water-soluble organic solvent = 80: 20 (weight ratio)) was obtained in the same manner as Example 1 using PR177 and RS-Bd. When the absorption spectrum of the
実施例３
反応温度を７０℃としたこと以外は実施例１と同様の方法でスルホン化反応を行い、６６ｇのＰＲ１７７スルホン化誘導体ＲＳ−Ｃを得た。上記に示した方法により、ＲＳ−Ｃの吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長は５３３ｎｍであった。
Example 3
The sulfonation reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was set to 70 ° C. to obtain 66 g of PR177 sulfonated derivative RS-C. When the absorption spectrum of RS-C was measured by the method shown above, the maximum absorption wavelength was 533 nm.
次に、実施例１と同様の方法で透析を行い、誘導体透析物ＲＳ−Ｃｄを得た。ＰＲ１７７とＲＳ−Ｃｄを用いて実施例１と同様にして、水性顔料分散液３（固形分濃度：１２重量％、水：水溶性有機溶媒＝８０：２０（重量比））を得た。上記に示した方法により、水性顔料分散液３の吸収スペクトルを測定したところ吸収スペクトルのピーク吸光度の比は１．０１７であった。上記に示した方法により、水性顔料分散液３の表面張力を測定したところ４６ｍＮ／ｍであった。 Next, dialysis was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a derivative dialysate RS-Cd. An aqueous pigment dispersion 3 (solid content concentration: 12% by weight, water: water-soluble organic solvent = 80: 20 (weight ratio)) was obtained in the same manner as Example 1 using PR177 and RS-Cd. When the absorption spectrum of the aqueous pigment dispersion 3 was measured by the method described above, the peak absorbance ratio of the absorption spectrum was 1.017. It was 46 mN / m when the surface tension of the aqueous pigment dispersion liquid 3 was measured by the method shown above.
実施例４
反応温度を６０℃としたこと以外は実施例１と同様の方法でスルホン化反応を行い、６６ｇのＰＲ１７７スルホン化誘導体ＲＳ−Ｄを得た。上記に示した方法により、ＲＳ−Ｄの吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長は５５８ｎｍであった。
Example 4
The sulfonation reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 60 ° C., to obtain 66 g of PR177 sulfonated derivative RS-D. When the absorption spectrum of RS-D was measured by the method shown above, the maximum absorption wavelength was 558 nm.
次に、実施例１と同様の方法で透析を行い、誘導体透析物ＲＳ−Ｄｄを得た。ＰＲ１７７とＲＳ−Ｄｄを用いて実施例１と同様にして、水性顔料分散液４（固形分濃度：１２重量％、水：水溶性有機溶媒＝８０：２０（重量比））を得た。上記に示した方法により、水性顔料分散液４の吸収スペクトルを測定したところ吸収スペクトルのピーク吸光度の比は１．０１１であった。上記に示した方法により、水性顔料分散液４の表面張力を測定したところ４６ｍＮ／ｍであった。 Next, dialysis was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a derivative dialysate RS-Dd. An aqueous pigment dispersion 4 (solid content concentration: 12% by weight, water: water-soluble organic solvent = 80: 20 (weight ratio)) was obtained in the same manner as Example 1 using PR177 and RS-Dd. When the absorption spectrum of the aqueous pigment dispersion 4 was measured by the method described above, the peak absorbance ratio of the absorption spectrum was 1.011. When the surface tension of the aqueous pigment dispersion 4 was measured by the method shown above, it was 46 mN / m.
比較例１
反応温度を５０℃としたこと以外は実施例１と同様の方法でスルホン化反応を行い、６６ｇのＰＲ１７７スルホン化誘導体ＲＳ−Ｅを得た。上記に示した方法により、ＲＳ−Ｅの吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長は５６５ｎｍであった。
Comparative Example 1
The sulfonation reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 50 ° C., to obtain 66 g of PR177 sulfonated derivative RS-E. When the absorption spectrum of RS-E was measured by the method shown above, the maximum absorption wavelength was 565 nm.
次に、実施例１と同様の方法で透析を行い、誘導体透析物ＲＳ−Ｅｄを得た。ＰＲ１７７とＲＳ−Ｅｄを用いて実施例１と同様にして、水性顔料分散液５（固形分濃度：１２重量％、水：水溶性有機溶媒＝８０：２０（重量比））を得た。上記に示した方法により、水性顔料分散液５の吸収スペクトルを測定し、得られたチャートを図２に示す。吸収スペクトルのピーク吸光度の比は０．９９２であった。上記した方法により水性顔料分散液５の表面張力を測定したところ４６ｍＮ／ｍであった。 Next, dialysis was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a derivative dialysate RS-Ed. An aqueous pigment dispersion 5 (solid content concentration: 12% by weight, water: water-soluble organic solvent = 80: 20 (weight ratio)) was obtained in the same manner as Example 1 using PR177 and RS-Ed. The absorption spectrum of the aqueous pigment dispersion 5 was measured by the method described above, and the resulting chart is shown in FIG. The ratio of peak absorbance in the absorption spectrum was 0.992. It was 46 mN / m when the surface tension of the aqueous pigment dispersion 5 was measured by the above-mentioned method.
実施例５
実施例１で得たＰＲ１７７スルホン化誘導体透析物ＲＳ−Ａｄを２４ｇと、９６ｇのＰＲ１７７を３６０ｇのトリエチレングリコールモノブチルエーテルとともにイオン交換水５２０ｇと混合しホモディスパーで攪拌してスラリーを作製した後、実施例１と同様の分散処理を行い、水性顔料分散液６（固形分濃度：１２重量％、水：水溶性有機溶媒＝５９：４１（重量比））を得た。上記に示した方法により、水性顔料分散液６の吸収スペクトルを測定したところ、吸収スペクトルのピーク吸光度の比は１．０２３であった。上記した方法により、水性顔料分散液６の表面張力を測定したところ４５ｍＮ／ｍであった。
Example 5
After 24 g of PR177 sulfonated derivative dialyzate RS-Ad obtained in Example 1 and 96 g of PR177 were mixed with 360 g of triethylene glycol monobutyl ether and 520 g of ion-exchanged water and stirred with a homodisper to prepare a slurry, The same dispersion treatment as in Example 1 was performed to obtain an aqueous pigment dispersion 6 (solid content concentration: 12% by weight, water: water-soluble organic solvent = 59: 41 (weight ratio)). When the absorption spectrum of the aqueous pigment dispersion 6 was measured by the method described above, the peak absorbance ratio of the absorption spectrum was 1.023. The surface tension of the aqueous pigment dispersion 6 was measured by the above method and found to be 45 mN / m.
実施例６
実施例１で得たＰＲ１７７スルホン化誘導体透析物ＲＳ−Ａｄを２４ｇと、９６ｇのＰＲ１７７を７０ｇのトリエチレングリコールモノブチルエーテルとともにイオン交換水８１０ｇと混合しホモディスパーで攪拌してスラリーを作製した後、実施例１と同様の分散処理を行い、水性顔料分散液７（固形分濃度：１２ｗｔ％、水：水溶性有機溶媒＝９２：８（重量比））を得た。上記に示した方法により、水性顔料分散液７の吸収スペクトルを測定したところ、吸収スペクトルのピーク吸光度の比は１．０１３であった。上記した方法により、水性顔料分散液７の表面張力を測定したところ５８ｍＮ／ｍであった。
Example 6
After 24 g of PR177 sulfonated derivative dialyzate RS-Ad obtained in Example 1 and 96 g of PR177 were mixed with 810 g of ion-exchanged water together with 70 g of triethylene glycol monobutyl ether and stirred with a homodisper to prepare a slurry. The same dispersion treatment as in Example 1 was performed to obtain an aqueous pigment dispersion 7 (solid content concentration: 12 wt%, water: water-soluble organic solvent = 92: 8 (weight ratio)). When the absorption spectrum of the aqueous pigment dispersion 7 was measured by the method described above, the peak absorbance ratio of the absorption spectrum was 1.013. The surface tension of the aqueous pigment dispersion 7 was measured by the method described above and found to be 58 mN / m.
実施例７
実施例１で得たＰＲ１７７スルホン化誘導体透析物ＲＳ−Ａｄを２４ｇと、９６ｇのＰＲ１７７を５０ｇのトリエチレングリコールモノブチルエーテルとともにイオン交換水８３０ｇと混合しホモディスパーで攪拌してスラリーを作製した後、実施例１と同様の分散処理を行い、水性顔料分散液８（固形分濃度：１２ｗｔ％、水：水溶性有機溶媒＝９４：６（重量比））を得た。上記に示した方法により、水性顔料分散液８の吸収スペクトルを測定したところ、吸収スペクトルのピーク吸光度の比は１．０１１であった。上記した方法により、水性顔料分散液８の表面張力を測定したところ６１ｍＮ／ｍであった。
Example 7
After 24 g of PR177 sulfonated derivative dialyzate RS-Ad obtained in Example 1 and 96 g of PR177 were mixed with 830 g of ion-exchanged water together with 50 g of triethylene glycol monobutyl ether and stirred with a homodisper to prepare a slurry. The same dispersion treatment as in Example 1 was performed to obtain an aqueous pigment dispersion 8 (solid content concentration: 12 wt%, water: water-soluble organic solvent = 94: 6 (weight ratio)). When the absorption spectrum of the aqueous pigment dispersion liquid 8 was measured by the method described above, the ratio of the peak absorbance of the absorption spectrum was 1.011. It was 61 mN / m when the surface tension of the aqueous pigment dispersion liquid 8 was measured by the above-mentioned method.
実施例１〜７、比較例１で得られた水性顔料分散液の評価結果を表１に示す。 Table 1 shows the evaluation results of the aqueous pigment dispersions obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Example 1.
実施例８
実施例１で得られた４１．７ｇの水性顔料分散液１にイオン交換水４３．３ｇ、グリセリン１２ｇ、エチレングリコール２．８ｇ、トリエタノールアミン０．２ｇを加えインク組成物を作製し、評価を行った。結果は表２に示す。
Example 8
To 41.7 g of the aqueous pigment dispersion 1 obtained in Example 1, 43.3 g of ion-exchanged water, 12 g of glycerin, 2.8 g of ethylene glycol, and 0.2 g of triethanolamine were prepared to prepare an ink composition. went. The results are shown in Table 2.
実施例９〜１４、比較例２
実施例２〜７、比較例１で得られた各水性顔料分散液を用いて、実施例８と同様の方法でインク組成物を作製し、評価を行った。結果は表２に示す。
Examples 9-14, Comparative Example 2
Using the aqueous pigment dispersions obtained in Examples 2 to 7 and Comparative Example 1, ink compositions were prepared and evaluated in the same manner as in Example 8. The results are shown in Table 2.
比較例３
インクカートリッジ（セイコーエプソン（株）製、（商品名）ＩＣＲ３３）中からレッドインク組成物を抜き取り、イオン交換水で１０００倍に希釈した。上記に示した方法により希釈したレッドインク組成物の吸収スペクトルを測定したところ、吸収スペクトルのピーク吸光度の比は０．９６７であった。ＩＣＲ３３をピエゾ方式インクジェットプリンター（セイコーエプソン（株）製“カラリオ” （商品名）ＰＸ−Ｇ９２０）に設置して、上記に示した方法によりレッドインク組成物の評価を行った。吐出安定性は◎、光学濃度は１．５２、光沢度は５６．３であった。次に、ＩＣＲ３３中から抜き取ったインク組成物をサーマル方式インクジェットプリンター（キヤノン（株）製“ピクサス”（商品名）５５０ｉ）のインクカートリッジ（キヤノン（株）製、（商品名）ＢＣＩ−３ｅＭ）に詰めて、上記に示した方法によりインクの吐出を試みたが、インクは吐出しなかった。５５０ｉのノズノのクリーニングを５回繰り返した後、インクの吐出を再度試みたがインクは吐出しなかった。
Comparative Example 3
The red ink composition was extracted from the ink cartridge (Seiko Epson Corporation, (trade name) ICR33) and diluted 1000 times with ion-exchanged water. When the absorption spectrum of the red ink composition diluted by the method described above was measured, the peak absorbance ratio of the absorption spectrum was 0.967. The ICR33 was installed in a piezo inkjet printer (“Calario” (trade name) PX-G920 manufactured by Seiko Epson Corporation), and the red ink composition was evaluated by the method described above. The ejection stability was ◎, the optical density was 1.52, and the glossiness was 56.3. Next, the ink composition extracted from the ICR 33 is placed in an ink cartridge (Canon, Inc., (trade name) BCI-3eM) of a thermal inkjet printer (Canon, Inc. “Pixus” (trade name) 550i). Attempts were made to eject ink by the method described above, but no ink was ejected. After repeating the cleaning of 550i Nozno five times, ink ejection was attempted again, but no ink was ejected.
１ 波長５００〜５５０ｎｍにおける最大のピークの吸光度
２ 波長５５０〜６００ｎｍにおける最大のピークの吸光度
1 Absorbance of the maximum peak at a wavelength of 500 to 550
Claims (4)
An ink composition comprising the aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006052452A JP2007231074A (en) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | Aqueous pigment dispersion and ink composition using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006052452A JP2007231074A (en) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | Aqueous pigment dispersion and ink composition using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007231074A true JP2007231074A (en) | 2007-09-13 |
Family
ID=38551997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006052452A Pending JP2007231074A (en) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | Aqueous pigment dispersion and ink composition using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007231074A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013129687A1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink, ink cartridge and ink jet recording method |
| JP2013253199A (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Dic Corp | Red pigment composition, method for producing the same, and color filter |
| WO2017038747A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 山陽色素株式会社 | Aqueous dye dispersion for aqueous inks, and aqueous ink |
| KR102144939B1 (en) | 2019-08-09 | 2020-08-14 | 한국화학연구원 | Anthraquinone pigment synergist, pigment ink composition comprising the same and preparation method thereof |
-
2006
- 2006-02-28 JP JP2006052452A patent/JP2007231074A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013129687A1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink, ink cartridge and ink jet recording method |
| US9187662B2 (en) | 2012-03-02 | 2015-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink, ink cartridge and ink jet recording method |
| JP2013253199A (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Dic Corp | Red pigment composition, method for producing the same, and color filter |
| WO2017038747A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 山陽色素株式会社 | Aqueous dye dispersion for aqueous inks, and aqueous ink |
| US20190031898A1 (en) * | 2015-08-31 | 2019-01-31 | Sanyo Color Works, Ltd. | Aqueous Ink and Aqueous Dye Dispersion for Aqueous Ink |
| EP3345976A4 (en) * | 2015-08-31 | 2019-05-15 | Sanyo Color Works, Ltd. | Aqueous dye dispersion for aqueous inks, and aqueous ink |
| US10570302B2 (en) | 2015-08-31 | 2020-02-25 | Sanyo Color Works, Ltd. | Aqueous ink and aqueous dye dispersion for aqueous ink |
| KR102144939B1 (en) | 2019-08-09 | 2020-08-14 | 한국화학연구원 | Anthraquinone pigment synergist, pigment ink composition comprising the same and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100904474B1 (en) | Ink set for inkjet recording | |
| TWI553063B (en) | Ink and printing process | |
| JPH10237349A (en) | Oxidized carbon black, method for producing the same, aqueous dispersion containing the same, and aqueous ink | |
| CN102471622A (en) | Inkjet recording ink, ink cartridge and inkjet recording device | |
| JP2013014745A (en) | Inkjet ink and inkjet recording method | |
| US20080011193A1 (en) | Water-bsed pigment dispersion, water-based ink, and ink jet recording liquid | |
| JP2001026736A (en) | Pigments preparation for ink jet printing | |
| JP5919021B2 (en) | Pigment water dispersion for inkjet recording | |
| JP4302940B2 (en) | Ink set for inkjet recording | |
| JP5393944B2 (en) | Self-dispersed colored fine particles, aqueous dispersion containing the self-dispersed colored fine particles, and ink for inkjet recording or color filter | |
| JP5448650B2 (en) | Method for producing aqueous pigment dispersion | |
| JP2001254033A (en) | Ink jet ink and printing method using the same | |
| JP2007231074A (en) | Aqueous pigment dispersion and ink composition using the same | |
| JP2011127064A (en) | Water-based ink for inkjet recording | |
| JP2005002186A (en) | Inkjet ink composition | |
| JPH11349309A (en) | Carbon black, its production and aqueous dispersion of carbon black and water-based ink using the same | |
| JP2007077340A (en) | Aqueous pigment dispersion and ink composition using the same | |
| JP2006176759A (en) | Aqueous pigment dispersion and inkjet ink composition | |
| JPH11166131A (en) | Carbon black dispersion, method for producing the same, and ink composition | |
| JP2007045872A (en) | Inkjet ink, inkjet ink set and inkjet printing method | |
| JP2000017189A (en) | Aqueous carbon black dispersion and aqueous ink using the same | |
| JP2007169359A (en) | Aqueous pigment dispersion and ink composition using the same | |
| JPH10212426A (en) | Oxidized carbon black, carbon black dispersion and production method thereof | |
| JP5010362B2 (en) | Water-based ink for inkjet recording | |
| JP2007045934A (en) | Aqueous dispersion of pigment and ink composition produced by using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090123 |