JP2008230160A - Image forming method and recorded matter - Google Patents
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Abstract
【課題】一般の家庭環境下においても環境面・安全面で問題なく取り扱え、また顔料を含んだインク組成物による光沢メディア上での記録画像においては定着性・光沢性に優れた画像が得られ、普通紙や再生紙等においては滲み、濃淡ムラ等の少ない高品質で鮮明な画像が得られる画像形成方法が望まれている。
【解決手段】本発明における画像形成方法は、記録画像にコート液を施す画像形成方法において、少なくとも着色成分と水とを含んでなるインク組成物により記録された記録画像上に、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンと保湿剤と水とを含んでなるコート液にてコートを施すことを特徴とする。
【選択図】なし[PROBLEMS] To handle environmentally and safely without problems in a general home environment, and to obtain an image having excellent fixability and glossiness in a recorded image on glossy media by an ink composition containing a pigment. Further, there is a demand for an image forming method capable of obtaining a high-quality and clear image with little bleeding, shading unevenness and the like in plain paper and recycled paper.
An image forming method according to the present invention is an image forming method in which a coating liquid is applied to a recorded image, and is insoluble in water on a recorded image recorded with an ink composition comprising at least a coloring component and water. The coating is performed with a coating liquid containing a resin emulsion containing a hardly soluble resin solvent, a humectant, and water.
[Selection figure] None
Description
本発明は、インクジェット記録用プリンタを用いた画像形成方法及び記録物に関する。 The present invention relates to an image forming method using an ink jet recording printer and a recorded matter.
インクジェットプリンタは、無騒音、高速、高解像度のノンインパクトプリンタとして近年商品化が行われている。インクジェット記録に用いられるインクの溶媒として、臭気、安全性等の観点から、水、水溶性有機溶剤を用いる水性インクが主流である。また、インクジェット記録に用いられるインクの色剤としては、従来から水溶性染料が利用されてきたが、染料は耐光性及び耐水性等の諸特性に劣ることがあり、よって染料系のインク組成物により記録された記録物は、耐光性及び耐水性に劣ることになる。耐水性については、インク吸収層を有するインクジェット専用記録媒体によって改善されているが、普通紙・再生紙については未だ充分とは言い難い。
それに対して、顔料は染料に比べて耐光性及び耐水性に優れており、近年、耐光性及び耐水性を改善する目的でインクジェット記録用インク組成物の色剤としての利用が検討されている。色剤として顔料を用いた水性インクの場合、顔料は元来水には不溶でありインクから分離(凝集・析出、沈降等)しやすいため、これを水中で安定的に分散させるために、従来から種々の検討が行われている。
Inkjet printers have recently been commercialized as noiseless, high speed, high resolution non-impact printers. From the viewpoints of odor, safety, etc., water-based inks using water or water-soluble organic solvents are the mainstream as ink solvents used in ink jet recording. Further, water-soluble dyes have been conventionally used as colorants for inks used in ink jet recording, but dyes may be inferior in various properties such as light resistance and water resistance, and therefore, dye-based ink compositions. The recorded matter recorded by the above is inferior in light resistance and water resistance. The water resistance is improved by an ink jet recording medium having an ink absorbing layer, but it is still not sufficient for plain paper and recycled paper.
In contrast, pigments are superior in light resistance and water resistance compared to dyes. In recent years, the use of pigments as colorants in ink compositions for ink jet recording has been studied for the purpose of improving light resistance and water resistance. In the case of a water-based ink using a pigment as a colorant, since the pigment is originally insoluble in water and easily separated (aggregation / precipitation, sedimentation, etc.) from the ink, in order to stably disperse this in water, Various studies have been conducted.
顔料を水中に分散させる一方法として、分散性樹脂等の分散剤と共に混合して分散させることが挙げられ、これまで多くの分散方法(用いる顔料の種類や粒径、用いる分散剤の種類、及び分散手段等)及びインクジェット記録用インクが提案されている。また、別の方法としては、顔料粒子表面に分散性付与基を物理的あるいは化学的に結合させることによって顔料の分散性を改善し、分散剤なしに水に分散可能なものとした、いわゆる自己分散型の表面処理顔料(以下、「表面処理顔料」ということがある)が提案されている。
上記の分散方法で得られた顔料を用いたインクでは、顔料のインク中での分散安定性については確保できるものの、これを用いて得られる光沢紙等の光沢メディア上での記録画像は、前記の染料インクと比較して定着性や光沢性に劣る場合があった。この顔料インクと染料インクとが異なる挙動を示す理由は、以下のようである。つまり、染料インクにおいて、染料はインク中では分子状に溶解して存在している。これを光沢メディアに付着させると、光沢メディア表層のインク受容層内部に染料分子がインク液成分と共に浸透するため、光沢メディア表層の光沢性が維持される。また、染料分子がメディア内部に浸透することで画像の定着性も問題ない。これに対して、顔料インクにおいて、顔料はインク中で粒子状に分散して存在しているため、このインクを付着させるとインク液成分はインク受容層内部まで浸透するが、顔料粒子等の固形分は浸透しにくく光沢メディア表層近辺に留まってしまう。そのため、得られる記録画像の定着性に劣り、また画像表面が平滑性に乏しくなることで結果的に光沢性に劣ることになる。特に上記の表面処理顔料では、そのままでは定着成分・光沢成分がないために、その不具合がより顕著に現れていた。
One method of dispersing the pigment in water is to mix and disperse it together with a dispersant such as a dispersible resin. Many conventional dispersion methods (type of pigment used, particle size, type of dispersant used, and Dispersing means, etc.) and ink for ink jet recording have been proposed. Another method is to improve the dispersibility of the pigment by physically or chemically bonding a dispersibility-imparting group to the surface of the pigment particle so that it can be dispersed in water without a dispersant. Dispersed surface-treated pigments (hereinafter sometimes referred to as “surface-treated pigments”) have been proposed.
In the ink using the pigment obtained by the above dispersion method, although the dispersion stability of the pigment in the ink can be ensured, the recorded image on the glossy media such as glossy paper obtained using the pigment is the above-mentioned In some cases, the fixing property and glossiness were inferior to those of other dye inks. The reason why the pigment ink and the dye ink behave differently is as follows. That is, in the dye ink, the dye is dissolved in a molecular form in the ink. When this is attached to the glossy media, the dye molecules penetrate into the ink receiving layer of the glossy media surface layer together with the ink liquid component, so that the glossiness of the glossy media surface layer is maintained. In addition, since the dye molecules penetrate into the medium, there is no problem in fixing the image. In contrast, in the pigment ink, since the pigment is dispersed in the form of particles in the ink, when the ink is attached, the ink liquid component penetrates into the ink receiving layer, but the pigment particles and the like are solid. Minutes are difficult to penetrate and stay near the glossy media surface. For this reason, the recorded image obtained is inferior in fixability, and the image surface is inferior in smoothness, resulting in inferior glossiness. In particular, the above-mentioned surface-treated pigments have a more prominent defect because there are no fixing component and gloss component as they are.
以上のような不具合を改善する一方法として、顔料インクにより得られた記録画像をコーティングすることが種々検討されている。例えば、低沸点炭化水素系溶剤とそれに溶解する親油性樹脂からなる保護液を、記録画像に噴霧あるいは塗布することが提案されている(特許文献1参照)。また、シクロヘキサン、イソヘキサン、一価アルコール、樹脂等からなる保護液を、記録画像に噴霧あるいは塗布することが提案されている(特許文献2参照)。また、酸価が110より大きい樹脂を含む水性保護液を、記録画像にインクジェット記録方式にてコーティングすることが提案されている(特許文献3参照)。さらに、皮膜形成能のある樹脂を含む保護液を、記録画像にインクジェット記録方式にてコーティングすることが提案されている(特許文献4参照)。 As a method for improving the above problems, various studies have been made on coating a recorded image obtained with a pigment ink. For example, it has been proposed to spray or apply a protective liquid composed of a low-boiling hydrocarbon solvent and a lipophilic resin dissolved therein (see Patent Document 1). In addition, it has been proposed to spray or apply a protective liquid made of cyclohexane, isohexane, monohydric alcohol, resin, or the like on a recorded image (see Patent Document 2). In addition, it has been proposed to coat a recorded image with an aqueous protective solution containing a resin having an acid value of greater than 110 (see Patent Document 3). Further, it has been proposed to coat a recorded image with a protective liquid containing a resin having a film forming ability by an ink jet recording method (see Patent Document 4).
しかしながら、上記の従来技術では、以下に述べる課題があった。
上記特許文献1、特許文献2によるコート液は、油溶性・揮発性溶剤を液成分の主体としているため、環境面・安全面で取り扱いが難しく、一般の家庭環境での使用ができないという課題があった。
また、上記特許文献3、特許文献4によるコート液では、記録画像に効果的に定着性・光沢性を付与するためには樹脂を多く含ませる必要があり、これをインクジェット記録方式で用いる際に、コート液の乾燥に伴いプリンタヘッドの目詰まりが発生しやすいという課題があった。またコート液中の樹脂として水溶性樹脂を用いた場合には、これをインクジェット記録方式で用いる際に、プリンタヘッドのノズル面でその樹脂がプリンタヘッドのノズル面に付着して吐出不良が発生しやすいという課題もあった。
However, the prior art described above has the following problems.
Since the coating liquids according to Patent Document 1 and Patent Document 2 are mainly composed of oil-soluble and volatile solvents, they are difficult to handle in terms of environment and safety, and cannot be used in general home environments. there were.
Further, in the coating liquids according to Patent Document 3 and Patent Document 4, it is necessary to contain a large amount of resin in order to effectively impart a fixing property and gloss to the recorded image. There is a problem that the printer head is likely to be clogged as the coating liquid is dried. In addition, when a water-soluble resin is used as the resin in the coating liquid, the resin adheres to the nozzle surface of the printer head on the nozzle surface of the printer head when this is used in the ink jet recording method, resulting in ejection failure. There was also a problem that it was easy.
そこで、本発明は前記の課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的とするところは、一般の家庭環境下においても環境面・安全面で問題なく取り扱え、また顔料を含んだインク組成物による光沢メディア上での記録画像においても定着性・光沢性に優れた画像が得られ、さらにインクジェット記録方法においても吐出安定性、目詰まり性に優れたコート液及びこれを用いた画像形成方法を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems. That is, the object of the present invention is that it can be handled without problems in terms of environment and safety even in a general home environment, and also has a fixing property and glossiness in a recorded image on a glossy medium by an ink composition containing a pigment. It is an object of the present invention to provide a coating liquid that is excellent in dischargeability and has excellent ejection stability and clogging properties in an ink jet recording method, and an image forming method using the same.
本発明者は鋭意検討の結果、特に顔料を着色成分として含んだインク組成物を用いて光沢メディア上に記録した記録画像に適用するのに好適なコート液、及びこれを用いた画像形成方法として以下に示す構成とすることにより前記課題を解決し得るとの知見を得た。本発明はかかる知見に基づくものである。すなわち、 As a result of intensive studies, the present inventor, as a coating liquid suitable for application to a recorded image recorded on glossy media using an ink composition containing a pigment as a coloring component, and an image forming method using the same The knowledge that the said subject can be solved by setting it as the structure shown below was acquired. The present invention is based on such knowledge. That is,
(1)本発明の画像形成方法は、記録画像にコート液を施す画像形成方法において、少なくとも着色成分と水とを含んでなるインク組成物により記録された記録画像上に、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンと保湿剤と水とを含んでなるコート液にてコートを施すことを特徴とする。
(2)本発明の画像形成方法は、前記の樹脂溶剤が、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、含窒素化合物、含硫黄化合物からなる群から一種または二種以上選ばれていることを特徴とする。
(3)本発明の画像形成方法は、前記のコート液及び/またはインク組成物が、さらに浸透剤を含んでなることを特徴とする。
(4)本発明の画像形成方法は、前記のインク組成物に含まれる着色成分が、その表面に下記式で表される官能基あるいはその塩の少なくとも一種を直接あるいは間接的に結合するように表面処理され、分散剤なしに水に分散可能とされた表面処理顔料であることを特徴とする。
(1) The image forming method of the present invention is an image forming method in which a coating liquid is applied to a recorded image, and is insoluble or difficult to dissolve in water on a recorded image recorded with an ink composition comprising at least a coloring component and water. The coating is performed with a coating liquid containing a resin emulsion containing a soluble resin solvent, a humectant, and water.
(2) In the image forming method of the present invention, the resin solvent is selected from the group consisting of alcohols, ketones, ethers, esters, nitrogen-containing compounds, and sulfur-containing compounds. It is characterized by.
(3) The image forming method of the present invention is characterized in that the coating liquid and / or ink composition further contains a penetrant.
(4) In the image forming method of the present invention, the coloring component contained in the ink composition is bonded directly or indirectly to at least one of the functional group represented by the following formula or a salt thereof on the surface. It is a surface-treated pigment that has been surface-treated and made dispersible in water without a dispersant.
(5)本発明の画像形成方法は、前記のインク組成物に含まれる着色成分が、顔料を分散ポリマーで包含して水に分散可能となった分散体であることを特徴とする。
(6)本発明の画像形成方法は、前記の分散ポリマーが、疎水性部分と親水性部分とから成り、該親水性部分の少なくとも一部分が該疎水性部分の一部分である未中和基を中和して得られる中和基であって、中和基の存在量が未中和基と中和基との和に対してモル比で20%以上60%未満の範囲であることを特徴とする。
(7)本発明の画像形成方法は、記録画像にコート液を施す画像形成方法において、前記のコート液を、インクジェットヘッドを用いて記録媒体上の少なくとも記録画像部分に吐出しコートを施すことを特徴とする。
(8)本発明の画像形成方法は、前記のコートを施される記録画像が、前記のインク組成物を、インクジェットヘッドを用いて記録媒体上に吐出して形成されたことを特徴とする。
(9)本発明の記録物は、前記の画像形成方法を用いて記録されたことを特徴とする。
(5) The image forming method of the present invention is characterized in that the coloring component contained in the ink composition is a dispersion in which a pigment is included in a dispersion polymer and can be dispersed in water.
(6) In the image forming method of the present invention, the dispersion polymer comprises a hydrophobic part and a hydrophilic part, and at least a part of the hydrophilic part contains an unneutralized group that is a part of the hydrophobic part. A neutralized group obtained by adding, wherein the abundance of the neutralized group is in a range of 20% or more and less than 60% in molar ratio to the sum of the unneutralized group and the neutralized group To do.
(7) The image forming method of the present invention is a method of applying a coating liquid to a recorded image by applying the coating liquid to at least a recorded image portion on a recording medium using an inkjet head. Features.
(8) The image forming method of the present invention is characterized in that the recording image to be coated is formed by discharging the ink composition onto a recording medium using an ink jet head.
(9) The recorded matter of the present invention is recorded using the image forming method described above.
以上述べた構成による画像形成方法により、着色成分として特に顔料を用いたインク組成物を用いて光沢メディア上に記録しても、定着性・光沢性に優れた鮮明な画像が得られる。このような構成とした場合、従来技術のように油溶性・揮発性溶剤をコート液中液成分の主体として用いる必要がないため、一般家庭の環境下においても安全・簡便に取り扱うことができる。また保護液(コート液)中に樹脂を多量に含ませる必要がないため、コート液をインクジェット記録方式に適用した場合の信頼性(吐出安定性、目詰まり特性)に優れている。 According to the image forming method having the above-described configuration, a clear image excellent in fixing property and glossiness can be obtained even when recording on glossy media using an ink composition using a pigment as a coloring component. In such a configuration, it is not necessary to use an oil-soluble / volatile solvent as a main component of the liquid component in the coating liquid as in the prior art, and therefore it can be handled safely and easily even in a general household environment. Further, since it is not necessary to contain a large amount of resin in the protective liquid (coating liquid), the reliability (ejection stability, clogging characteristics) is excellent when the coating liquid is applied to the ink jet recording system.
以下、本発明について、その好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、記録画像にコート液を施す画像形成方法において、少なくとも着色成分と水とを含んでなるインク組成物により記録された記録画像上に、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンと保湿剤と水とを含んでなるコート液にてコートを施すことを特徴とする。
また前記樹脂溶剤が、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、含窒素化合物、含硫黄化合物からなる群から一種または二種以上選ばれていることを特徴とする。このような樹脂エマルジョンを含有するコート液は、本発明によるインク組成物により光沢メディア上に記録された画像の定着性・光沢性を向上させる作用に優れる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments thereof.
The image forming method of the present invention is an image forming method in which a coating liquid is applied to a recorded image, and is insoluble or hardly soluble in water on a recorded image recorded with an ink composition comprising at least a coloring component and water. The coating is performed with a coating liquid containing a resin emulsion containing a resin solvent, a humectant, and water.
In addition, the resin solvent is selected from the group consisting of alcohols, ketones, ethers, esters, nitrogen-containing compounds, and sulfur-containing compounds. A coating liquid containing such a resin emulsion is excellent in the effect of improving the fixability / glossiness of an image recorded on a glossy medium by the ink composition according to the present invention.
この理由は、未だ定かではないが、以下のように推定される。本発明の画像形成方法では、まずインク組成物により、光沢メディア上に画像を記録する。用いるインク組成物の着色剤として顔料を用いた場合、この状態のままでは、上述したが、光沢メディア表層に顔料粒子等からなるインク中固形分が主に存在しており、画像表面が平滑になりにくい場合があり、結果的に画像の光沢性に乏しくなる場合があった。従来はこの光沢性を向上させるために、光沢性を付与するインク添加剤やインク構成要素(主には添加する分散ポリマーの構造、溶剤種、及びそれらの組み合わせ等)の検討が種々行われてきたが、満足のいく結果が得られていなかった。
しかし、ここへ本発明によるコート液を少なくとも画像部分に塗布した場合、コート液が浸透していくのに伴い、画像部分表面にコート液中の樹脂エマルジョンが残存し、その他の液成分は画像部分のインク組成物固形分を通じて光沢メディア受容層内部に浸透・拡散する。画像表面にコーティングされたコート液中の液成分が少なくなるのに伴い、樹脂エマルジョン中に内包されている樹脂溶剤の作用により、樹脂エマルジョンが軟化・溶解する。この樹脂軟化・溶解物は予め印刷されている画像部分の顔料粒子間及び顔料粒子表面に入り込み、その後乾燥に伴って均一な樹脂皮膜を形成する。この樹脂皮膜は平滑性に富んでおり、画像表面に入射する光を均一に反射するため、画像の光沢性が向上するものと考えられる。さらにこの樹脂皮膜は顔料粒子間及び顔料粒子と光沢メディアとを強固に接着する作用をも示すため、画像の定着性が向上する効果も有するものと考えられる。
以下に本発明の画像形成方法における、コート液、インク組成物について説明する。
The reason for this is not clear yet, but is estimated as follows. In the image forming method of the present invention, an image is first recorded on a glossy medium with an ink composition. When a pigment is used as the colorant of the ink composition to be used, as described above, in this state, the gloss media surface layer mainly contains solids in the ink composed of pigment particles and the image surface is smooth. In some cases, the glossiness of the image is poor. Conventionally, in order to improve the glossiness, various studies have been made on ink additives and ink components (mainly, the structure of the dispersion polymer to be added, solvent types, and combinations thereof). However, satisfactory results were not obtained.
However, when the coating liquid according to the present invention is applied to at least the image area, the resin emulsion in the coating liquid remains on the surface of the image area as the coating liquid penetrates, and other liquid components are present in the image area. The ink composition penetrates and diffuses into the glossy media receiving layer through the solid content of the ink composition. As the liquid component in the coating liquid coated on the image surface decreases, the resin emulsion softens and dissolves due to the action of the resin solvent contained in the resin emulsion. The resin softened / dissolved material enters between the pigment particles in the image portion printed in advance and the surface of the pigment particles, and then forms a uniform resin film with drying. This resin film is rich in smoothness and uniformly reflects light incident on the image surface, which is considered to improve the glossiness of the image. Further, since this resin film also has an action of firmly bonding between the pigment particles and between the pigment particles and the glossy media, it is considered that the resin film also has an effect of improving the fixability of the image.
The coating liquid and ink composition in the image forming method of the present invention will be described below.
<コート液>
本発明の画像形成方法では、記録画像にコート液を施す画像形成方法において、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンと保湿剤と水とを必須成分として含んでなるコート液を用いる。以下に、本発明に使用するコート液の構成要素について説明する。
<Coating solution>
In the image forming method of the present invention, in the image forming method of applying a coating liquid to a recorded image, the resin emulsion containing a resin solvent insoluble or hardly soluble in water, a humectant, and water are contained as essential components. Use a coating solution. Below, the component of the coating liquid used for this invention is demonstrated.
[樹脂溶剤]
本発明によるコート液には、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を含むことが必須である。この樹脂溶剤は、後に詳細に説明する、本発明におけるコート液に必須の樹脂エマルジョンに対して良好な軟化剤・溶解剤として機能するという特徴を持つ。このような樹脂溶剤を含ませると、上述したが、画像部分表面に存在する樹脂エマルジョンが軟化・溶解し、その後乾燥に伴って均一な樹脂皮膜を形成する。この樹脂皮膜は平滑性に富んでおり、画像表面に入射する光を均一に反射するため、画像の光沢性を向上させる効果に優れる。さらにこの樹脂皮膜は、インク組成物による着色剤と光沢メディアとを強固に接着する作用をも示すため、画像の定着性を向上させる効果も有する。
[Resin solvent]
The coating liquid according to the present invention must contain a resin solvent that is insoluble or hardly soluble in water. This resin solvent has a feature that it functions as a good softening agent / dissolving agent for the resin emulsion essential for the coating liquid in the present invention, which will be described in detail later. When such a resin solvent is included, as described above, the resin emulsion existing on the surface of the image portion is softened and dissolved, and then a uniform resin film is formed with drying. Since this resin film is rich in smoothness and uniformly reflects light incident on the image surface, it is excellent in the effect of improving the glossiness of the image. Further, this resin film also has an effect of improving the fixability of an image because it exhibits an action of firmly bonding the colorant and the glossy media by the ink composition.
このような作用効果を持つ樹脂溶剤としては、水に対して不溶あるいは難溶であるものから、より詳細には25℃の水に対する溶解度が3重量%未満のものから選ばれる。そのような樹脂溶剤を用いると、樹脂エマルジョンに内包された樹脂溶剤がコート液中に溶け出すことがないため、コート液の保存安定性に優れる。また、このような樹脂溶剤を用いると、インクジェットプリンタに適用する際プリンタヘッドのノズル面への樹脂エマルジョンの付着が抑えられるため、目詰まりや吐出不良等がなく吐出安定性に優れる。さらに、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、含窒素化合物、含硫黄化合物からなる群から一種または二種以上選ばれていると、上記特性に加えて、上述した光沢性・定着性付与の効果に優れるため、好ましい。
ここで、樹脂溶剤の25℃の水に対する溶解度が3重量%以上のものを用いた場合、樹脂溶剤の一部あるいは全量が樹脂エマルジョンよりコート液中へ溶出し、その樹脂溶剤の作用により樹脂エマルジョンの一部あるいは全部が溶解する場合がある。そのようになると、樹脂エマルジョン自体の分散性が阻害され、保存安定性に欠けてしまう。また、インクジェットプリンタに適用する際、プリンタヘッドのノズル面に溶解した樹脂エマルジョンが付着してしまう場合があり、そのようになると目詰まりや吐出不良等の不具合が発生してしまう。
The resin solvent having such an effect is selected from those that are insoluble or hardly soluble in water, and more specifically those having a solubility in water at 25 ° C. of less than 3% by weight. When such a resin solvent is used, since the resin solvent contained in the resin emulsion does not dissolve into the coating liquid, the storage stability of the coating liquid is excellent. In addition, when such a resin solvent is used, adhesion of the resin emulsion to the nozzle surface of the printer head when applied to an ink jet printer can be suppressed, so that there is no clogging or ejection failure and excellent ejection stability. Furthermore, in addition to the above properties, the above-mentioned glossiness and fixing properties are imparted when one or more types are selected from the group consisting of alcohols, ketones, ethers, esters, nitrogen-containing compounds, and sulfur-containing compounds. This is preferable because of its excellent effect.
Here, when a resin solvent having a solubility in water at 25 ° C. of 3% by weight or more is used, a part or all of the resin solvent is eluted from the resin emulsion into the coating solution, and the resin solvent acts by the action of the resin solvent. Some or all of this may dissolve. If so, the dispersibility of the resin emulsion itself is hindered and the storage stability is lacking. In addition, when applied to an ink jet printer, a dissolved resin emulsion may adhere to the nozzle surface of the printer head, which causes problems such as clogging and ejection failure.
上述した効果を示す樹脂溶剤としてより詳細には、アルコール類として、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−へプタノール、2−へプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−ノナノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−デカノール、2−(ベンジルオキシ)エタノールが挙げられる。
またエーテル類として、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、プロピレンオキシド、フラン、2−メチルフランが挙げられる。
またケトン類として、2−ヘキサノン、2−メチル−4−ペンタノン、2−へプタノン、4−へプタノン、2,6−ジメチル−4−へプタノン、メシチルオキシド、ホロン、イソホロンが挙げられる。
またエステル類として、蟻酸n−プロピル、蟻酸n−ブチル、蟻酸イソブチル、蟻酸n−アミル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソペンチル、酢酸sec−ヘキシル、2−エチルブチルアセタート、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソペンチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソペンチル、イソ酪酸イソブチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸イソペンチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ペンチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸イソペンチル、安息香酸ベンジル、アビエチン酸エチル、アビエチン酸ベンジル、酒石酸ジブチル、クエン酸トリブチル、炭酸ジエチル、2−ブトキシエチルアセタートが挙げられる。
また含窒素化合物として、1−ニトロプロパン、2−ニトロプロパンが挙げられる。
また含硫黄化合物として、硫化ジメチル、硫化ジエチル、チオフェンが挙げられる。
More specifically, as the resin solvent exhibiting the above-described effects, as alcohols, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 4-methyl- 2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, 1-nonanol, 3,5 , 5-trimethyl-1-hexanol, 1-decanol, 2- (benzyloxy) ethanol.
Examples of ethers include dibutyl ether, dihexyl ether, propylene oxide, furan, and 2-methyl furan.
Examples of ketones include 2-hexanone, 2-methyl-4-pentanone, 2-heptanone, 4-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, mesityl oxide, phorone, and isophorone.
Further, as esters, n-propyl formate, n-butyl formate, isobutyl formate, n-amyl formate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, n-amyl acetate, isopentyl acetate, acetic acid sec-hexyl, 2-ethylbutyl acetate, cyclohexyl acetate, benzyl acetate, ethyl propionate, butyl propionate, isopentyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, isopentyl butyrate, isobutyl isobutyrate, ethyl isovalerate, Isopentyl isovalerate, butyl stearate, pentyl stearate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, butyl benzoate, isopentyl benzoate, benzyl benzoate, ethyl abietate, benzyl abietate, dibutyl tartrate, Phosphate, tributyl diethyl carbonate, 2-butoxyethyl acetate.
Examples of nitrogen-containing compounds include 1-nitropropane and 2-nitropropane.
Examples of the sulfur-containing compound include dimethyl sulfide, diethyl sulfide, and thiophene.
本発明によるコート液に含まれる樹脂溶剤の含有量は、樹脂エマルジョンの樹脂固形分に対して1重量%〜30重量%の範囲であることが好ましい。1重量%以上であれば、上述の効果(光沢性、定着性付与)が発揮される。また30重量%以下であれば、コート液中での樹脂エマルジョンが安定的に分散できるため保存安定性が良好に保持でき、かつプリンタヘッドのノズル面に樹脂エマルジョンの付着が抑えられるため、目詰まりや吐出不良等の不具合が発生しない。 The content of the resin solvent contained in the coating liquid according to the present invention is preferably in the range of 1% by weight to 30% by weight with respect to the resin solid content of the resin emulsion. When the content is 1% by weight or more, the above-described effects (glossiness and fixability imparting) are exhibited. If it is 30% by weight or less, the resin emulsion in the coating solution can be stably dispersed, so that the storage stability can be maintained well, and the adhesion of the resin emulsion to the nozzle surface of the printer head is suppressed, so clogging. And problems such as defective discharge do not occur.
[保湿剤]
本発明によるコート液には、保湿剤を含むことが必須である。本発明で用いる保湿剤は低揮発性で保水能力が高いものから選ばれる。このような保湿剤を含むことにより、コート液の水分蒸発による乾燥を抑制して、長期放置によるコート液の組成の変質を抑止することが可能である。このため、例えばコート液をプリンタヘッド内に充填した後に長期間装置が休止状態となった場合でも、プリンタヘッドのノズル面でのコート液の乾燥固化を抑制できるため、目詰まり等の不具合を生じないという効果がある。
[Humectant]
It is essential that the coating liquid according to the present invention contains a humectant. The humectant used in the present invention is selected from those having low volatility and high water retention ability. By including such a humectant, it is possible to suppress drying of the coating liquid due to water evaporation, and to prevent alteration of the composition of the coating liquid due to long-term standing. For this reason, for example, even when the apparatus has been in an inactive state for a long time after the coating liquid is filled in the printer head, the coating liquid can be prevented from drying and solidifying on the nozzle surface of the printer head, resulting in problems such as clogging. There is no effect.
上記の特性を持つ保湿剤として詳しくは、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ペンタエリスリトール等のポリオール類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のラクタム類等を用いることができる。
さらに、上述の材料の能力を補助する目的で、水溶性の固体保湿剤を併用、添加することも可能である。詳しくは、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール等のジオール類、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等、尿素類、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の単糖類、二糖類、オリゴ糖類及び多糖類及びこれらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖、酸化糖、アミノ酸、チオ糖等が挙げられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビット等が挙げられる。
In detail, the humectant having the above-mentioned characteristics includes glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4- Polyols such as butanediol, 1,5-pentanediol and pentaerythritol, and lactams such as 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone can be used.
Furthermore, a water-soluble solid humectant can be used in combination and added for the purpose of assisting the ability of the above materials. Specifically, diols such as 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, and 2,2-diethyl-1,3-propanediol, trimethylolethane , Trimethylolpropane, etc., ureas, glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, aldonic acid, glucitol (sorbitol), maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, maltotriose, etc. Examples of saccharides, oligosaccharides and polysaccharides and derivatives of these saccharides include reducing sugars, oxidized sugars, amino acids, thiosaccharides, and the like of the aforementioned sugars. Sugar alcohol is particularly preferable, and specific examples include maltitol and sorbit.
これら保湿剤の添加量は、上述した具体例を一種類あるいは二種類以上混合して、コート液全量に対して1重量%〜50重量%の範囲が好ましい。1重量%以上であれば、上述の効果が発揮される。また50重量%以下であれば、コート液の粘度をインクジェット記録方式において好適な範囲に調整でき、吐出安定性も良好である。 The amount of the humectant added is preferably in the range of 1% by weight to 50% by weight based on the total amount of the coating liquid by mixing one or more of the specific examples described above. If it is 1 weight% or more, the above-mentioned effect will be exhibited. If it is 50% by weight or less, the viscosity of the coating liquid can be adjusted to a suitable range in the ink jet recording method, and the ejection stability is also good.
以上述べた保湿剤は、後述するインク組成物にも添加することができる。その場合は、本発明によるコート液に含ませた場合と同様に、インク組成物の水分蒸発による乾燥を抑制して、長期放置によるインク組成物の組成の変質を抑止することが可能となり、またプリンタヘッドのノズル面での乾燥固化を抑制できるため、好ましい。 The humectant described above can also be added to the ink composition described below. In that case, similarly to the case where it is included in the coating liquid according to the present invention, it is possible to suppress drying due to water evaporation of the ink composition, and to suppress the alteration of the composition of the ink composition due to long-term standing, This is preferable because drying and solidification on the nozzle surface of the printer head can be suppressed.
[樹脂エマルジョン]
本発明におけるコート液には、上述した樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンを含むことが必須である。これを含むコート液を光沢メディア上の画像表面にコーティングした際、内包している樹脂溶剤の作用により樹脂エマルジョンの軟化・溶解物が生じ、この樹脂エマルジョン軟化・溶解物と画像中の着色剤及び光沢メディア表面とが共に接着することで、画像の定着性が向上できる。さらに、この樹脂エマルジョン軟化・溶解物が着色剤を覆うような形態で均一・平滑な樹脂皮膜を形成するため、光沢メディア上での画像において光沢性に優れた画像を形成するという作用をも持つ。
[Resin emulsion]
It is essential that the coating liquid in the present invention contains a resin emulsion containing the above-described resin solvent. When the coating liquid containing this is coated on the surface of the image on the glossy media, the resin emulsion is softened / dissolved by the action of the encapsulating resin solvent, and the resin emulsion softening / dissolving material and the colorant in the image and Adhesion with the glossy media surface can improve image fixability. Furthermore, this resin emulsion softening / dissolving material forms a uniform and smooth resin film in such a form that the colorant covers the colorant, so that it also has an effect of forming an image having excellent glossiness on an image on glossy media. .
このような特性を持つ樹脂エマルジョンを構成する樹脂としては、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリルアミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられ、またこれらの樹脂の混合系を用いてもよい。これらの樹脂の中でより好ましくは、スチレン−アクリル酸系共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル系共重合体、スチレン−マレイン酸系共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル系共重合体、スチレン−メタクリル酸系共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル系共重合体、スチレン−マレイン酸−ハーフエステル系共重合体等が挙げられる。これら樹脂は、所望の特性を満足するように合成してもよいし、市販のものをそのまま使用してもよい。また、種々の特性を得るためにこれらを単独のみならず複数種混合して用いてもよい。
これらの樹脂は、その構造として疎水性部分と親水性部分とを併せ持つことが必須である。ここで、疎水性部分とは、アルキル基、シクロアルキル基、芳香環、あるいは未中和基を有する繰り返し単位を示す。未中和基とは、中和剤により中和され得る基であり、酸基、アルカリ性基を挙げることができる。未中和基としては、具体的にはカルボン酸基、スルホン酸基等が挙げられる。また親水性部分としては、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及び中和基を有する繰り返し単位を示す。中和基とは、未中和基が中和されてなる基であり、イオン基であることが好ましい。未中和基及び中和基は、アニオン性基であることが好ましく、特に、未中和基がカルボン酸基、中和基がカルボン酸アニオン基(カルボン酸塩の基)である場合を好適に例示できる。カルボン酸塩としては、カルボン酸リチウム塩、カルボン酸ナトリウム塩、カルボン酸カリウム塩、カルボン酸アンモニウム塩等を挙げることができる。ここで挙げた疎水性部分は上述した樹脂溶剤と親和性が高く、逆に親水性部分はそれと比較して樹脂溶剤との親和性が低い。そのため、樹脂エマルジョンを構成する樹脂が上述の構造を持つことで、疎水性部分は樹脂エマルジョンの内部に存在して水から隔離される形態となることができ、樹脂エマルジョン内部へ樹脂溶剤を効率的・効果的に包み込むことができる。さらに、その表面に親水性部分が存在する形態をとることができ、その親水性部分の作用で水になじむことができる。そのため、水中で安定的に分散する樹脂エマルジョンとなる。また、記録媒体上に付着した後、内包している樹脂溶剤の作用により、樹脂エマルジョン軟化・溶解物が効率的・効果的に生じて、その樹脂エマルジョン軟化・溶解物と着色剤とが共に接着・皮膜化して疎水性部分が皮膜表面を覆うことができる。この皮膜は水に不溶で再分散せず、また着色剤と共に記録媒体上に強固に固着するため、画像の定着性・耐水性が良好となる。
Examples of the resin constituting the resin emulsion having such characteristics include acrylic resin, methacrylic resin, styrene resin, urethane resin, acrylamide resin, epoxy resin, and the like, and a mixed system of these resins. May be used. Among these resins, more preferred are styrene-acrylic acid copolymers, styrene-acrylic acid-alkyl acrylate copolymers, styrene-maleic acid copolymers, styrene-maleic acid-alkyl acrylates. Examples include ester copolymers, styrene-methacrylic acid copolymers, styrene-methacrylic acid-alkyl acrylate copolymers, styrene-maleic acid-half ester copolymers, and the like. These resins may be synthesized so as to satisfy desired characteristics, or commercially available resins may be used as they are. In order to obtain various characteristics, these may be used alone or in combination.
These resins are required to have both a hydrophobic part and a hydrophilic part as a structure. Here, the hydrophobic portion refers to a repeating unit having an alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic ring, or an unneutralized group. An unneutralized group is a group that can be neutralized by a neutralizing agent, and examples thereof include an acid group and an alkaline group. Specific examples of the unneutralized group include a carboxylic acid group and a sulfonic acid group. Moreover, as a hydrophilic part, the repeating unit which has a hydroxyl group, an amino group, an amide group, and a neutralizing group is shown. The neutralizing group is a group formed by neutralizing an unneutralized group, and is preferably an ionic group. The unneutralized group and the neutralized group are preferably anionic groups, and particularly suitable when the unneutralized group is a carboxylic acid group and the neutralized group is a carboxylic acid anion group (carboxylate group). Can be illustrated. Examples of the carboxylate include lithium carboxylate, sodium carboxylate, potassium carboxylate, and ammonium carboxylate. The hydrophobic part mentioned here has high affinity with the above-mentioned resin solvent, and conversely, the hydrophilic part has low affinity with the resin solvent. Therefore, since the resin constituting the resin emulsion has the above-described structure, the hydrophobic portion can be present inside the resin emulsion and isolated from water, and the resin solvent can be efficiently introduced into the resin emulsion.・ It can be effectively wrapped. Further, it can take a form in which a hydrophilic portion is present on the surface, and can be adapted to water by the action of the hydrophilic portion. Therefore, it becomes a resin emulsion that is stably dispersed in water. Also, after adhering to the recording medium, the resin emulsion softening / dissolving material is efficiently and effectively generated by the action of the encapsulating resin solvent, and the resin emulsion softening / dissolving material and the colorant are bonded together. -It becomes a film and the hydrophobic part can cover the film surface. This film is insoluble in water and does not re-disperse, and is firmly fixed on the recording medium together with the colorant, so that the image fixability and water resistance are improved.
このような樹脂エマルジョンは、種々の特性を満足するように合成して用いてもよいし、市販品を使用してもよい。市販品として具体的には、モビニール701(Tg:−19℃)、モビニール743(Tg:39℃)、モビニール745(Tg:21℃)、モビニール940(Tg:1℃)、モビニール1930(Tg:1℃)、モビニール664(Tg:6℃)、モビニールDM5(Tg:−3℃)、モビニール700(Tg:−2℃)、モビニール792(Tg:−2℃)、モビニールDM772(Tg:3℃)、モビニール865(Tg:1℃)、モビニール870(Tg:19℃)、モビニール928(Tg:5℃)、モビニール1750T(Tg:16℃)、モビニール1751(Tg:16℃)、モビニール1760(Tg:7℃)、モビニールLDM6316(Tg:17℃)、モビニール7200(Tg:24℃)、モビニール727(Tg:5℃)、モビニール752(Tg:16℃)、モビニール837(Tg:10℃)、モビニール860(Tg:3℃)、モビニール864(Tg:4℃)、モビニール864M(Tg:4℃)、モビニールDM60(Tg:0℃)、モビニールDM765(Tg:−19℃)、モビニール937(Tg:−42℃)、モビニール1906(Tg:−45℃)、モビニールLDM6300(Tg:10℃)、モビニール742N(Tg:37℃)、モビニール749E(Tg:25℃)、モビニール752(Tg:16℃)、モビニール916(Tg:−5℃)、モビニール1700A(Tg:37℃)、モビニール7210(Tg:16℃)、モビニール747(Tg:42℃)、モビニール6520(Tg:40℃)、モビニール7502(Tg:−35℃)、モビニールLDM7010(Tg:34℃)、モビニールVDM7410(Tg:−4℃)、モビニールDM772(Tg:3℃)、モビニールDM774(Tg:10℃)、モビニール947(Tg:−55℃)、モビニールLDM6481(Tg:−22℃)、モビニールLDM6880(Tg:9℃)、モビニールDM758(Tg:−60℃)、モビニールDM765(Tg:−19℃)、モビニール650(Tg:−37℃)、モビニール760H(Tg:−17℃)、モビニール761HG(Tg:−35℃)、モビニール763(Tg:−18℃)、モビニール412(Tg:−62℃)、モビニール490(Tg:−53℃)、モビニールS−71(Tg:−53℃)、モビニール987(Tg:−2℃)、モビニール1410(Tg:−8℃)、モビニール630(Tg:27℃)、モビニール620(Tg:−22℃)、モビニール730L(Tg:−13℃)、モビニール735(Tg:14℃)、モビニール767(Tg:25℃)、モビニール790(Tg:102℃)、モビニール9000(Tg:46℃)、モビニール880(Tg:3℃)、モビニールDM60(Tg:3℃)、モビニール8020(Tg:−22℃)、モビニール8030(Tg:17℃)、モビニール8055(Tg:78℃)、モビニール8201(Tg:8℃)、モビニール787(Tg:14℃)、モビニール710(Tg:9℃)、モビニール718(Tg:−6℃)、モビニール776(Tg:−20℃)、モビニール952(Tg:−38℃)、モビニール963A(Tg:−19℃)、モビニールDM772(Tg:6℃)、モビニール975A(Tg:27℃)、モビニール3200(Tg:−21℃)、アプレタン760H(Tg:−17℃)、アプレタン2200(Tg:19℃)、アプレタン2000(Tg:19℃)、アプレタン3510(Tg:0℃)、アプレタン3410(Tg:−32℃)(以上全て商品名、クラリアントジャパン株式会社製)、PCLシリーズ0619(Tg:−4℃)、PCLシリーズ0623A(Tg:−6℃)、PCLシリーズ0640(Tg:55℃)、PCLシリーズ0693(Tg:20℃)、PCLシリーズ0695(Tg:−4℃)、PCLシリーズ0696(Tg:−12℃)、PCLシリーズ0850(Tg:7℃)、PCLシリーズ0890(Tg:−17℃)、SBシリーズ0561(Tg:−63℃)、SBシリーズ0589(Tg:0℃)、SBシリーズ0602(Tg:40℃)、SBシリーズ2108(Tg:−66℃)、SBシリーズ0533(Tg:−20℃)、SBシリーズ0545(Tg:−31℃)、SBシリーズ0548(Tg:−49℃)、SBシリーズ0568(Tg:−23℃)、SBシリーズ0569(Tg:−4℃)、SBシリーズ0573(Tg:−9℃)、SBシリーズ0597C(Tg:28℃)、AEシリーズAE116(Tg:50℃)、AEシリーズAE119(Tg:55℃)、AEシリーズAE120(Tg:−10℃)、AEシリーズAE121(Tg:58℃)、AEシリーズAE125(Tg:60℃)、AEシリーズAE134(Tg:48℃)、AEシリーズAE137(Tg:48℃)、AEシリーズAE140(Tg:53℃)、AEシリーズAE173(Tg:60℃)、AEシリーズAE200(Tg:−45℃)、AEシリーズAE311(Tg:−50℃)、AEシリーズAE318(Tg:5℃)、AEシリーズAE337(Tg:−30℃)、AEシリーズ343(Tg:0℃)、AEシリーズ362(Tg:−5℃)、AEシリーズAE373B(Tg:10℃)、AEシリーズAE379A(Tg:20℃)、AEシリーズAE513A(Tg:−48℃)、AEシリーズAE517(Tg:−48℃)、AEシリーズAE604(Tg:5℃)、AEシリーズAE610C(Tg:−62℃)、AEシリーズAE815(Tg:5℃)、AEシリーズAE945(Tg:−17℃)、AEシリーズAE950(Tg:−20℃)、AEシリーズAE986A(Tg:2℃)(以上全て商品名、JSR株式会社製)、ジョンクリル7100(Tg:−10℃)、ジョンクリル390(Tg:−5℃)、ジョンクリル1674(Tg:−4℃)、ジョンクリル711(Tg:0℃)、ジョンクリル1695(Tg:5℃)、ジョンクリル511(Tg:9℃)、ジョンクリル7001(Tg:12℃)、ジョンクリル632(Tg:12℃)、ジョンクリル741(Tg:15℃)、ジョンクリル450(Tg:16℃)、ジョンクリル840(Tg:16℃)、ジョンクリル74J(Tg:22℃)、PDX−7111B(Tg:19℃)、HRC−1645(Tg:21℃)、ジョンクリル734(Tg:30℃)、ジョンクリル852(Tg:31℃)、ジョンクリル7600(Tg:35℃)、ジョンクリル775(Tg:37℃)、ジョンクリル537(Tg:49℃)、ジョンクリル1535(Tg:50℃)、PDX−7630A(Tg:53℃)、ジョンクリル352(Tg:56℃)、ジョンクリル352D(Tg:56℃)、PDX−7145(Tg:56℃)、ジョンクリル538J(Tg:66℃)(以上全て商品名、BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。 Such a resin emulsion may be synthesized and used so as to satisfy various characteristics, or a commercially available product may be used. Specifically as a commercial item, mobile 701 (Tg: -19 degreeC), mobile 743 (Tg: 39 degreeC), mobile 745 (Tg: 21 degreeC), mobile 940 (Tg: 1 degreeC), mobile 1930 (Tg: 1 ° C), mobile 664 (Tg: 6 ° C), mobile DM5 (Tg: -3 ° C), mobile 700 (Tg: -2 ° C), mobile 792 (Tg: -2 ° C), mobile DM772 (Tg: 3 ° C) ), Mobile 865 (Tg: 1 ° C), Mobile 870 (Tg: 19 ° C), Mobile 928 (Tg: 5 ° C), Mobile 1750T (Tg: 16 ° C), Mobile 1751 (Tg: 16 ° C), Mobile 1760 ( Tg: 7 ° C), mobile LDM6316 (Tg: 17 ° C), mobile 7200 (Tg: 24 ° C), mobile 727 ( g: 5 ° C), mobile 752 (Tg: 16 ° C), mobile 837 (Tg: 10 ° C), mobile 860 (Tg: 3 ° C), mobile 864 (Tg: 4 ° C), mobile 864M (Tg: 4 ° C) , Mobile DM60 (Tg: 0 ° C.), Mobile DM 765 (Tg: −19 ° C.), Mobile 937 (Tg: −42 ° C.), Mobile 1906 (Tg: −45 ° C.), Mobile LDM 6300 (Tg: 10 ° C.), Mobile 742N (Tg: 37 ° C.), mobile 749E (Tg: 25 ° C.), mobile 752 (Tg: 16 ° C.), mobile 916 (Tg: −5 ° C.), mobile 1700A (Tg: 37 ° C.), mobile 7210 (Tg: 16 ° C), mobile 747 (Tg: 42 ° C), mobile 6520 (Tg: 40 ° C), mobile 7 02 (Tg: −35 ° C.), mobile LDM7010 (Tg: 34 ° C.), mobile VDM7410 (Tg: −4 ° C.), mobile DM 772 (Tg: 3 ° C.), mobile DM 774 (Tg: 10 ° C.), mobile 947 (Tg) : -55 ° C), mobile LDM6481 (Tg: -22 ° C), mobile LDM6880 (Tg: 9 ° C), mobile DM758 (Tg: -60 ° C), mobile DM765 (Tg: -19 ° C), mobile 650 (Tg: −37 ° C.), mobile 760H (Tg: −17 ° C.), mobile 761HG (Tg: −35 ° C.), mobile 763 (Tg: −18 ° C.), mobile 412 (Tg: −62 ° C.), mobile 490 (Tg: −53 ° C.), mobile S-71 (Tg: −53 ° C.), mobile 987 (Tg: -2 ° C), Mobile 1410 (Tg: -8 ° C), Mobile 630 (Tg: 27 ° C), Mobile 620 (Tg: -22 ° C), Mobile 730L (Tg: -13 ° C), Mobile 735 (Tg: 14) ° C), mobile 767 (Tg: 25 ° C), mobile 790 (Tg: 102 ° C), mobile 9000 (Tg: 46 ° C), mobile 880 (Tg: 3 ° C), mobile DM60 (Tg: 3 ° C), mobile 8020 (Tg: −22 ° C.), Mobile 8030 (Tg: 17 ° C.), Mobile 8055 (Tg: 78 ° C.), Mobile 8201 (Tg: 8 ° C.), Mobile 787 (Tg: 14 ° C.), Mobile 710 (Tg: 9) ° C), mobile 718 (Tg: -6 ° C), mobile 776 (Tg: -20 ° C), mobile 952 (Tg:- 8 ° C), Mobile 963A (Tg: -19 ° C), Mobile DM 772 (Tg: 6 ° C), Mobile 975A (Tg: 27 ° C), Mobile 3200 (Tg: -21 ° C), Apletan 760H (Tg: -17 ° C) ), Apletan 2200 (Tg: 19 ° C.), Apretan 2000 (Tg: 19 ° C.), Apretan 3510 (Tg: 0 ° C.), Apretan 3410 (Tg: −32 ° C.) (all trade names, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.) PCL series 0619 (Tg: −4 ° C.), PCL series 0623A (Tg: −6 ° C.), PCL series 0640 (Tg: 55 ° C.), PCL series 0693 (Tg: 20 ° C.), PCL series 0695 (Tg: − 4 ° C), PCL series 0696 (Tg: -12 ° C), PCL series 0850 (Tg: 7) ), PCL series 0890 (Tg: −17 ° C.), SB series 0561 (Tg: −63 ° C.), SB series 0589 (Tg: 0 ° C.), SB series 0602 (Tg: 40 ° C.), SB series 2108 (Tg: -66 ° C), SB series 0533 (Tg: -20 ° C), SB series 0545 (Tg: -31 ° C), SB series 0548 (Tg: -49 ° C), SB series 0568 (Tg: -23 ° C), SB Series 0569 (Tg: -4 ° C), SB series 0573 (Tg: -9 ° C), SB series 0597C (Tg: 28 ° C), AE series AE116 (Tg: 50 ° C), AE series AE119 (Tg: 55 ° C) AE series AE120 (Tg: -10 ° C), AE series AE121 (Tg: 58 ° C), AE series AE125 (Tg : 60 ° C), AE series AE134 (Tg: 48 ° C), AE series AE137 (Tg: 48 ° C), AE series AE140 (Tg: 53 ° C), AE series AE173 (Tg: 60 ° C), AE series AE200 (Tg) : -45 ° C), AE series AE311 (Tg: -50 ° C), AE series AE318 (Tg: 5 ° C), AE series AE337 (Tg: -30 ° C), AE series 343 (Tg: 0 ° C), AE series 362 (Tg: -5 ° C), AE series AE373B (Tg: 10 ° C), AE series AE379A (Tg: 20 ° C), AE series AE513A (Tg: -48 ° C), AE series AE517 (Tg: -48 ° C) AE series AE604 (Tg: 5 ° C), AE series AE610C (Tg: -62 ° C), AE series AE815 (Tg: 5 ° C), AE series AE945 (Tg: -17 ° C), AE series AE950 (Tg: -20 ° C), AE series AE986A (Tg: 2 ° C) (all trade names, manufactured by JSR Corporation) ), Jonkrill 7100 (Tg: −10 ° C.), Jonkrill 390 (Tg: −5 ° C.), Jonkrill 1674 (Tg: −4 ° C.), Jonkrill 711 (Tg: 0 ° C.), Jonkrill 1695 (Tg) : 5 ° C), Joncryl 511 (Tg: 9 ° C), Joncryl 7001 (Tg: 12 ° C), Joncryl 632 (Tg: 12 ° C), Joncryl 741 (Tg: 15 ° C), Joncryl 450 (Tg) : 16 ° C), Joncryl 840 (Tg: 16 ° C), Joncryl 74J (Tg: 22 ° C), PDX-7111B (Tg: 19 ° C), HR -1645 (Tg: 21 ° C.), Jonkrill 734 (Tg: 30 ° C.), Jonkrill 852 (Tg: 31 ° C.), Jonkrill 7600 (Tg: 35 ° C.), Jonkrill 775 (Tg: 37 ° C.), John Krill 537 (Tg: 49 ° C), Jonkrill 1535 (Tg: 50 ° C), PDX-7630A (Tg: 53 ° C), Jonkrill 352 (Tg: 56 ° C), Jonkrill 352D (Tg: 56 ° C), PDX -7145 (Tg: 56 ° C.), Jonkrill 538J (Tg: 66 ° C.) (all trade names, manufactured by BASF Japan Ltd.), and the like.
これら樹脂エマルジョンは、本発明におけるコート液中に一種類あるいは二種類以上用いることができる。また、これら樹脂エマルジョンの添加量は定着性・光沢性等を考慮して適宜決定してよいが、コート液中に樹脂固形分で1重量%〜20重量%の範囲が好ましい。1重量%以上であれば、上述の効果(定着性、光沢性付与)が発揮できる。また、20重量%以下であれば、これを含むコート液をインクジェット記録方法における適正な粘度範囲に調製することができ、吐出安定性が良好に保持できる。 These resin emulsions can be used alone or in combination of two or more in the coating solution of the present invention. The addition amount of these resin emulsions may be appropriately determined in consideration of fixing properties, glossiness, etc., but is preferably in the range of 1% by weight to 20% by weight in terms of resin solid content in the coating solution. If it is 1% by weight or more, the above-described effects (fixing property and glossiness imparting) can be exhibited. Moreover, if it is 20 weight% or less, the coating liquid containing this can be prepared in the suitable viscosity range in an inkjet recording method, and discharge stability can be kept favorable.
以上述べた樹脂エマルジョンの親水性部分として中和基を含む必要がある場合、その中和基を生成させるには塩基性化合物が必要である。その塩基性化合物としては、アミン類やアルカリ金属塩化合物等が挙げられる。アミン類としては、水溶性の揮発性アミン、アルカノールアミン等が挙げられ、具体的にはアルキル基で置換された揮発性アミン(例えばメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ペンチルアミン等);アルカノール基で置換されたアルカノールアミン(例えば、2−アミノエタノール、2−(ジメチルアミノ)エタノール、2−(ジエチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等);アルキル基及びアルカノール基で置換されたアルキルアルカノールアミン等が挙げられる。アルカリ金属塩化合物の具体例としては、アルカリ金属としてリチウム、ナトリウム、カリウムを有する化合物、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の水酸化アルカリ金属塩、より好ましくは水酸化カリウムが挙げられる。これら塩基性化合物は、樹脂エマルジョンの安定な分散性を確保するために、必要量を適宜添加することができる。 When it is necessary to include a neutralizing group as the hydrophilic portion of the resin emulsion described above, a basic compound is required to generate the neutralizing group. Examples of the basic compound include amines and alkali metal salt compounds. Examples of amines include water-soluble volatile amines, alkanolamines, and the like. Specifically, volatile amines substituted with alkyl groups (for example, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine). , Isopropylamine, dipropylamine, diisopropylamine, butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, dibutylamine, diisobutylamine, pentylamine, etc .; alkanolamines substituted with alkanol groups (eg 2-aminoethanol) , 2- (dimethylamino) ethanol, 2- (diethylamino) ethanol, diethanolamine, N-butylethanolamine, triethanolamine, isopropanolamine Triisopropanolamine, etc.); alkyl and alkyl alkanol amines substituted with alkanol group. Specific examples of the alkali metal salt compound include compounds having lithium, sodium and potassium as the alkali metal, preferably an alkali metal hydroxide salt such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, more preferably potassium hydroxide. Can be mentioned. These basic compounds can be added in appropriate amounts in order to ensure stable dispersibility of the resin emulsion.
本発明のコート液で用いる樹脂エマルジョンの粒径としては、分散安定性の観点から最大粒径で500nm以下が好ましく、より好ましくは300nm以下、さらに好ましくは平均粒径で10nm〜200nmの範囲である。 The particle size of the resin emulsion used in the coating liquid of the present invention is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and further preferably an average particle size in the range of 10 nm to 200 nm from the viewpoint of dispersion stability. .
[水]
水は、本発明によるコート液、及び後述するインク組成物の中心となる媒体であり、好ましい水は、イオン性の不純物を極力低減することを目的として、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。また、紫外線照射、又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、コート液、インク組成物を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
[water]
Water is a coating medium according to the present invention and a medium serving as the center of the ink composition described below. Preferred water is ion-exchanged water, ultrafiltered water, reverse water for the purpose of reducing ionic impurities as much as possible. Pure water such as osmotic water or distilled water, or ultrapure water can be used. Further, when water sterilized by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide is used, it is preferable because generation of mold and bacteria can be prevented when the coating liquid and the ink composition are stored for a long period of time.
<インク組成物>
本発明の画像形成方法は、少なくとも着色成分と水とを含んでなるインク組成物により記録された記録画像上に、水に不溶または難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンと保湿剤と水とを含んでなるコート液にてコートを施すことを特徴とする。以下に、本発明で用いるインク組成物の構成要素について説明する。
<Ink composition>
The image forming method of the present invention comprises a resin emulsion containing a resin solvent insoluble or hardly soluble in water and a humectant on a recorded image recorded with an ink composition comprising at least a coloring component and water. And coating with a coating solution containing water and water. The constituent elements of the ink composition used in the present invention will be described below.
[着色成分]
本発明におけるインク組成物に必須の着色成分としては、画像の良好な耐候性(耐水性、耐光性等)を保持する観点から、水媒体に不溶あるいは難溶の着色剤を含んでなることが好ましい。その具体例としては有機顔料、カーボンブラック、油溶染料、分散染料等が挙げられるが、発色性が良好であること、比重が小さいために分散時に沈降しにくいことより、有機顔料、カーボンブラック等の顔料が特に好ましい。以下に、着色剤として好ましい顔料を具体的に挙げる。
[Coloring ingredients]
The coloring component essential for the ink composition of the present invention may contain a colorant that is insoluble or hardly soluble in an aqueous medium from the viewpoint of maintaining good weather resistance (water resistance, light resistance, etc.) of the image. preferable. Specific examples thereof include organic pigments, carbon black, oil-soluble dyes, disperse dyes, etc., but organic pigments, carbon blacks, etc. because of good color developability and low precipitation due to low specific gravity. The pigments are particularly preferred. Specific examples of preferred pigments as colorants are given below.
(顔料)
本発明において、好ましいカーボンブラックの具体例としては、No.2300、900、MCF88、No.20B、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No2200B等(以上全て商品名、三菱化学株式会社製)、カラーブラックFW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリテックス35、U、V、140U、スペシャルブラック6、5、4A、4、250等(以上全て商品名、デグサ社製)、コンダクテックスSC、ラーベン1255、5750、5250、5000、3500、1255、700等(以上全て商品名、コロンビアカーボン社製)、リガール400R、330R、660R、モグルL、モナーク700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、エルフテックス12等(以上全て商品名、キャボット社製)が挙げられる。なお、これらは本発明に好適なカーボンブラックの一例の記載であり、これらによって本発明が限定されるものでは無い。これらのカーボンブラックは一種または二種以上の混合物として用いてよい。
これらのカーボンブラックはインク組成物全量に対して0.5重量%〜15重量%、好ましくは1重量%〜10重量%の添加が好ましい。
(Pigment)
In the present invention, specific examples of preferable carbon black include No. 2300, 900, MCF88, no. 20B, no. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, No2200B, etc. (all trade names, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), color black FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S150, S160, S170, Pretex 35, U, V, 140U , Special Black 6, 5, 4A, 4, 250, etc. (all trade names, manufactured by Degussa), Conductex SC, Raven 1255, 5750, 5250, 5000, 3500, 1255, 700, etc. (all trade names, Colombia) (Manufactured by Carbon Co., Ltd.), Regar 400R, 330R, 660R, Mogul L, Monarch 700, 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300, 1400, Elftex 12, etc. (all trade names, manufactured by Cabot Corporation). In addition, these are description of an example of the carbon black suitable for this invention, and this invention is not limited by these. These carbon blacks may be used singly or as a mixture of two or more.
These carbon blacks are added in an amount of 0.5 to 15% by weight, preferably 1 to 10% by weight, based on the total amount of the ink composition.
本発明で好ましい有機顔料としては、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料またはアゾ系顔料等が挙げられる。
本発明によるインク組成物に用いられる有機顔料の具体例としては下記のものが挙げられる。
シアンインク組成物に使用される顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60等;C.I.バットブルー4、60等が挙げられ、好ましくは、C.I.ピグメントブルー15:3、15:4、及び60からなる群から選択される一種または二種以上の混合物である。また、これらの顔料はシアンインク組成物全量に対して0.5重量%〜15重量%程度、好ましくは1重量%〜10重量%程度含有してなる。
マゼンタインク組成物に使用される顔料としては、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントレッド122、202、及び209、C.I.ピグメントバイオレット19からなる群から選択される一種または二種以上の混合物である。また、これらの顔料はマゼンタインク組成物全量に対して0.5重量%〜15重量%程度、好ましくは1重量%〜10重量%程度含有してなる。
イエローインク組成物に使用される顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14C、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、119、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185、等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントイエロー74、109、110、128、及び138からなる群から選択される一種または二種以上の混合物である。また、これらの顔料はイエローインク組成物全量に対して0.5重量%〜15重量%程度、好ましくは1重量%〜10重量%程度含有してなる。
オレンジインク組成物に使用される顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ36もしくは43またはこれらの混合物である。また、これらの顔料はオレンジインク組成物全量に対して0.5重量%〜15重量%程度、好ましくは1重量%〜10重量%程度含有してなる。
グリーンインク組成物に使用される顔料としては、C.I.ピグメントグリーン7もしくは36またはこれらの混合物である。また、これらの顔料はグリーンインク組成物全量に対して0.5重量%〜15重量%程度、好ましくは1重量%〜10重量%程度含有してなる。
Preferred organic pigments in the present invention include quinacridone pigments, quinacridone quinone pigments, dioxazine pigments, phthalocyanine pigments, anthrapyrimidine pigments, ansanthrone pigments, indanthrone pigments, flavanthrone pigments, perylene pigments. And diketopyrrolopyrrole pigments, perinone pigments, quinophthalone pigments, anthraquinone pigments, thioindigo pigments, benzimidazolone pigments, isoindolinone pigments, azomethine pigments and azo pigments.
Specific examples of the organic pigment used in the ink composition according to the present invention include the following.
Examples of the pigment used in the cyan ink composition include C.I. I. Pigment blue 1, 2, 3, 15: 3, 15: 4, 15:34, 16, 22, 60, etc .; C.I. I. Bat blue 4, 60 and the like, preferably C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 15: 4, and one or a mixture of two or more selected from the group consisting of 60. These pigments are contained in an amount of about 0.5 to 15% by weight, preferably about 1 to 10% by weight, based on the total amount of the cyan ink composition.
Examples of the pigment used in the magenta ink composition include C.I. I. Pigment Red 5, 7, 12, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 57: 1, 112, 122, 123, 168, 184, 202, C.I. I. Pigment violet 19 and the like, preferably C.I. I. Pigment red 122, 202, and 209, C.I. I. One or a mixture of two or more selected from the group consisting of pigment violet 19. These pigments are contained in an amount of about 0.5 to 15% by weight, preferably about 1 to 10% by weight, based on the total amount of the magenta ink composition.
Examples of the pigment used in the yellow ink composition include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14C, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 119, 110, 114, 128, 129, 138, 150, 151, 154, 155, 180, 185, etc., preferably C.I. I. One or a mixture of two or more selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 74, 109, 110, 128, and 138. These pigments are contained in an amount of about 0.5 to 15% by weight, preferably about 1 to 10% by weight, based on the total amount of the yellow ink composition.
Examples of the pigment used in the orange ink composition include C.I. I. Pigment Orange 36 or 43, or a mixture thereof. These pigments are contained in an amount of about 0.5 to 15% by weight, preferably about 1 to 10% by weight, based on the total amount of the orange ink composition.
Examples of the pigment used in the green ink composition include C.I. I. Pigment Green 7 or 36 or a mixture thereof. These pigments are contained in an amount of about 0.5 to 15% by weight, preferably about 1 to 10% by weight, based on the total amount of the green ink composition.
本発明におけるインク組成物では、以上述べた顔料が着色剤として好適に用いられる。その顔料をインク組成物中に着色成分として含ませるための形態としては、後述する分散ポリマー(アニオン性基を有するポリマー)により水中に分散可能とされた分散体、あるいはその表面に下記の式で表わされる官能基またはその塩の少なくとも一種を直接または間接的に結合するように表面処理され分散剤なしに水に分散可能なものとされた表面処理顔料が好ましい。 In the ink composition of the present invention, the pigment described above is preferably used as a colorant. As a form for including the pigment as a coloring component in the ink composition, a dispersion made dispersible in water by a dispersion polymer (a polymer having an anionic group) described later, or the following formula on the surface thereof: A surface-treated pigment that is surface-treated so that at least one of the represented functional groups or a salt thereof is bonded directly or indirectly and is dispersible in water without a dispersant is preferred.
以下に、その分散体、表面処理顔料について、詳細に説明する。 Hereinafter, the dispersion and the surface-treated pigment will be described in detail.
(分散体)
本発明におけるインク組成物には、一つの例として、前述した顔料が分散ポリマーにより水中に分散可能なものとされた分散体を、着色成分として含んでなる。本発明におけるインク組成物に用いられる分散ポリマーは単独では水に不溶で、後に実施例で述べる分散体の製造方法で用いる有機溶剤(好ましくはアセトンやメチルエチルケトン等の水溶性有機溶剤)に溶解するもので、かつそのポリマー構造として疎水性部分と親水性部分とを併せ持っていることが必須である。
ここで、疎水性部分とは、アルキル基、シクロアルキル基、芳香環、あるいは未中和基を有する繰り返し単位を示す。未中和基とは、中和剤により中和され得る基であり、酸基、アルカリ性基を挙げることができる。未中和基としては、具体的にはカルボン酸基、スルホン酸基等が挙げられる。また親水性部分としては、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及び中和基を有する繰り返し単位を示す。中和基とは、未中和基が中和されてなる基であり、イオン基であることが好ましい。未中和基及び中和基は、アニオン性基であることが好ましく、特に、未中和基がカルボン酸基、中和基がカルボン酸アニオン基(カルボン酸塩の基)である場合を好適に例示できる。カルボン酸塩としては、カルボン酸リチウム塩、カルボン酸ナトリウム塩、カルボン酸カリウム塩、カルボン酸アンモニウム塩等を挙げることができる。分散ポリマーが上述の構造を持つことで、疎水性部分で顔料の疎水的表面に強固に吸着して顔料を包含できる。さらに、親水性部分で水になじむことができるため、水中で安定的に分散する分散体となることができる。
(Dispersion)
As an example, the ink composition according to the present invention includes, as a coloring component, a dispersion in which the above-described pigment can be dispersed in water by a dispersion polymer. The dispersion polymer used in the ink composition of the present invention is insoluble in water by itself, and is soluble in an organic solvent (preferably a water-soluble organic solvent such as acetone or methyl ethyl ketone) used in the method for producing a dispersion described later in Examples. In addition, it is essential that the polymer structure has both a hydrophobic portion and a hydrophilic portion.
Here, the hydrophobic portion refers to a repeating unit having an alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic ring, or an unneutralized group. An unneutralized group is a group that can be neutralized by a neutralizing agent, and examples thereof include an acid group and an alkaline group. Specific examples of the unneutralized group include a carboxylic acid group and a sulfonic acid group. Moreover, as a hydrophilic part, the repeating unit which has a hydroxyl group, an amino group, an amide group, and a neutralizing group is shown. The neutralizing group is a group formed by neutralizing an unneutralized group, and is preferably an ionic group. The unneutralized group and the neutralized group are preferably anionic groups, and particularly suitable when the unneutralized group is a carboxylic acid group and the neutralized group is a carboxylic acid anion group (carboxylate group). Can be illustrated. Examples of the carboxylate include lithium carboxylate, sodium carboxylate, potassium carboxylate, and ammonium carboxylate. When the dispersion polymer has the above-described structure, the hydrophobic polymer can be firmly adsorbed on the hydrophobic surface of the pigment and can include the pigment. Furthermore, since the hydrophilic part is compatible with water, it can be a dispersion that is stably dispersed in water.
アニオン性基を有する分散ポリマーは、例えば、アニオン性基を有するモノマー(以下、アニオン性基含有モノマーという)と、さらに必要に応じてこれらのモノマーと共重合し得る他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。アニオン性基含有モノマーとしては、カルボン酸基を有するモノマー、スルホン酸基を有するモノマー等が挙げられる。
カルボン酸基を有するモノマーとしては、繰り返し単位中にカルボン酸基を一つもしくは二つ含んだアクリルモノマーが好ましい。カルボン酸基を有するモノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマール酸、マレイン酸等が挙げられる。これらの中でもアクリル酸またはメタクリル酸、マレイン酸が好ましい。スルホン酸基を有するモノマーの具体例としては、スチレンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、スルホブチルメタクリレート、アリルスルホン酸等が好ましい。さらに、ポリマーを重合した後、硫酸、発煙硫酸、スルファミン酸等のスルホン化剤によりスルホン化することも好ましい。
The dispersion polymer having an anionic group is obtained by polymerizing, for example, a monomer having an anionic group (hereinafter referred to as an anionic group-containing monomer) and, if necessary, another monomer that can be copolymerized with these monomers in a solvent. Is obtained. Examples of the anionic group-containing monomer include a monomer having a carboxylic acid group and a monomer having a sulfonic acid group.
As the monomer having a carboxylic acid group, an acrylic monomer containing one or two carboxylic acid groups in the repeating unit is preferable. Specific examples of the monomer having a carboxylic acid group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, ethacrylic acid, propylacrylic acid, isopropylacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid and the like. Among these, acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid are preferable. Specific examples of the monomer having a sulfonic acid group include styrene sulfonic acid, isoprene sulfonic acid, sulfobutyl methacrylate, and allyl sulfonic acid. Furthermore, after polymerizing the polymer, it is also preferable to sulfonate with a sulfonating agent such as sulfuric acid, fuming sulfuric acid, sulfamic acid and the like.
アニオン性基含有モノマーと共重合し得る他のモノマーの具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸−t−ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−n−プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−t−ブチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ベンジル等のような(メタ)アクリル酸エステル;ステアリン酸とグリシジルメタクリレートの付加反応物等のような油脂肪酸とオキシラン構造を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーとの付加反応物;炭素原子数3以上のアルキル基を含むオキシラン化合物と(メタ)アクリル酸との付加反応物;スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン等のようなスチレン系モノマー;イタコン酸ベンジル等のようなイタコン酸エステル;マレイン酸ジメチル等のようなマレイン酸エステル;フマール酸ジメチル等のようなフマール酸エステル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸アミノプロピル、アクリル酸メチルアミノエチル、アクリル酸メチルアミノプロピル、アクリル酸エチルアミノエチル、アクリル酸エチルアミノプロピル、アクリル酸アミノエチルアミド、アクリル酸アミノプロピルアミド、アクリル酸メチルアミノエチルアミド、アクリル酸メチルアミノプロピルアミド、アクリル酸エチルアミノエチルアミド、アクリル酸エチルアミノプロピルアミド、メタクリル酸アミド、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノプロピル、メタクリル酸メチルアミノエチル、メタクリル酸メチルアミノプロピル、メタクリル酸エチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸アミノエチルアミド、メタクリル酸アミノプロピルアミド、メタクリル酸メチルアミノエチルアミド、メタクリル酸メチルアミノプロピルアミド、メタクリル酸エチルアミノエチルアミド、メタクリル酸エチルアミノプロピルアミド、アクリル酸ヒドロキシメチル、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシメチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、N−メチロールアクリルアミド、アリルアルコール等が挙げられる。 Specific examples of other monomers that can be copolymerized with the anionic group-containing monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, acrylic acid-n-propyl, acrylic acid-n-butyl, and acrylic acid-t-. Butyl, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, lauryl acrylate, benzyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, methacrylic acid n-propyl, methacrylic acid n-butyl, (Meth) acrylic esters such as isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, tridecyl methacrylate, benzyl methacrylate, etc. ; Steer Addition reaction product of oil fatty acid and (meth) acrylic acid ester monomer having oxirane structure such as addition reaction product of acid and glycidyl methacrylate; oxirane compound containing alkyl group having 3 or more carbon atoms and (meth) acrylic Addition reaction product with acid; styrene monomer such as styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, etc .; such as benzyl itaconate Itaconic acid esters; maleic acid esters such as dimethyl maleate; fumaric acid esters such as dimethyl fumarate; acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, aminoethyl acrylate, acrylic acid Aminopropyl, aqua Methylaminoethyl acrylate, methylaminopropyl acrylate, ethylaminoethyl acrylate, ethylaminopropyl acrylate, aminoethylamide acrylate, aminopropylamide acrylate, methylaminoethylamide acrylate, methylaminopropylamide acrylate, Acrylic acid ethylaminoethylamide, acrylic acid ethylaminopropylamide, methacrylic acid amide, aminoethyl methacrylate, aminopropyl methacrylate, methylaminoethyl methacrylate, methylaminopropyl methacrylate, ethylaminoethyl methacrylate, ethylamino methacrylate Propyl, methacrylic acid aminoethylamide, methacrylic acid aminopropylamide, methacrylic acid methylaminoethylamide, methacrylic acid methylaminoamide Pyramide, ethyl aminoethylamide methacrylate, ethyl aminopropyl amide methacrylate, hydroxymethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, hydroxymethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, Examples include 2-hydroxypropyl methacrylate, N-methylolacrylamide, and allyl alcohol.
これらの分散ポリマーは、重量平均分子量が1,000〜200,000の範囲程度のものが好ましく、3,000〜150,000の範囲程度のものが特に好ましい。分散ポリマーの重量平均分子量がこの範囲であることにより、顔料の被覆膜として、またはインク組成物における塗膜としての機能を充分に発揮することができる。 These dispersion polymers preferably have a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 200,000, particularly preferably in the range of 3,000 to 150,000. When the weight average molecular weight of the dispersed polymer is within this range, the function as a pigment coating film or a coating film in the ink composition can be sufficiently exhibited.
アニオン性基を有する分散ポリマーの未中和基の一部分を中和するには塩基性化合物が必要であるが、その塩基性化合物としては、前述の本発明のコート液に含まれる樹脂エマルジョンに好適なものをそのまま使用することができる。 A basic compound is required to neutralize a part of the unneutralized group of the dispersion polymer having an anionic group, and the basic compound is suitable for the resin emulsion contained in the above-described coating liquid of the present invention. Can be used as is.
本発明におけるインク組成物に用いられる分散体においては、以上述べた分散ポリマーの疎水性部分と親水性部分のバランスが重要であり、親水性部分の一部分である中和基の存在量が分散体の分散安定性、プリンタヘッドからの吐出安定性、及び記録物の画像品質に大きく影響する。その比率は、分散ポリマー中の疎水性部分の一部分である未中和基と親水性部分の一部分である中和基との和に対してモル比で20%以上60%未満であることが好ましい。この範囲であれば、より保存安定性と吐出安定性の高い、特に普通紙や再生紙等への画像品質に優れたインク組成物を得ることができる。中和基の量が20%以上であれば疎水性部分と親水性部分とのバランスが良好となり、分散ポリマーによる顔料の分散が安定化するため、顔料の凝集・沈降が防止できる。また60%未満であれば、特に普通紙や再生紙等の紙上に画像を形成した場合に、紙中へのインク固形分(特には顔料粒子)の浸透が抑制されるため、効率的に紙表面に顔料粒子が存在でき、結果的に発色性が向上して濃度の高い鮮明な記録画像が得られるという効果がある。 In the dispersion used in the ink composition of the present invention, the balance between the hydrophobic portion and the hydrophilic portion of the dispersion polymer described above is important, and the amount of neutralizing groups that are part of the hydrophilic portion is the dispersion. Greatly affects the dispersion stability of the toner, the ejection stability from the printer head, and the image quality of the recorded matter. The ratio is preferably 20% or more and less than 60% in molar ratio with respect to the sum of the unneutralized group which is a part of the hydrophobic part and the neutralized group which is a part of the hydrophilic part in the dispersion polymer. . Within this range, it is possible to obtain an ink composition having higher storage stability and ejection stability, and particularly excellent image quality on plain paper, recycled paper, and the like. When the amount of the neutralizing group is 20% or more, the balance between the hydrophobic portion and the hydrophilic portion becomes good, and the dispersion of the pigment by the dispersion polymer is stabilized, so that the aggregation and sedimentation of the pigment can be prevented. If it is less than 60%, the penetration of ink solids (especially pigment particles) into the paper is suppressed particularly when an image is formed on plain paper, recycled paper, or the like. There is an effect that pigment particles can be present on the surface, and as a result, color developability is improved and a clear recorded image having a high density can be obtained.
分散ポリマーにおいてアニオン性基の量は、酸価が30KOHmg/g程度以上、好ましくは50KOHmg/g〜250KOHmg/g程度の範囲がより好ましい。分散ポリマーの酸価がこの様な範囲であることにより、塗膜化した顔料粒子の貯蔵安定性が向上し、また記録画像の耐水性が良好である。 The amount of the anionic group in the dispersion polymer is such that the acid value is about 30 KOHmg / g or more, preferably in the range of about 50 KOHmg / g to 250 KOHmg / g. When the acid value of the dispersion polymer is in such a range, the storage stability of the pigment particles formed into a coating is improved, and the water resistance of the recorded image is good.
以上述べた分散ポリマーを用いれば、これによる分散体を用いたインク組成物により、普通紙や再生紙等の紙上においては発色性の高い鮮明な記録画像が得られ、これと前述したコート液とを組み合わせて用いることにより、光沢メディア上での画像においては光沢性・定着性に優れた画像を形成できる。 When the dispersion polymer described above is used, a clear recorded image with high color development can be obtained on paper such as plain paper and recycled paper by using the ink composition using the dispersion, and this and the coating liquid described above are used. By using in combination, it is possible to form an image excellent in glossiness and fixability in an image on a glossy medium.
(表面処理顔料)
次に、表面処理顔料について、詳細に説明する。
本発明におけるインク組成物には、着色成分の他の例として、前述した顔料の表面に下記の式で表わされる官能基またはその塩の少なくとも一種を直接または間接的に結合するように表面処理され分散剤なしに水に分散可能なものとされた表面処理顔料を着色成分として含んでなる。
(Surface treatment pigment)
Next, the surface-treated pigment will be described in detail.
As another example of the coloring component, the ink composition in the present invention is surface-treated so that at least one of the functional group represented by the following formula or a salt thereof is bonded directly or indirectly to the surface of the pigment described above. A surface-treated pigment that can be dispersed in water without a dispersant is included as a coloring component.
表面処理顔料においては、一つの顔料粒子に結合している官能基またはその塩は一種類でも二種類以上であってもよい。結合している官能基またはその塩の種類及びその程度は、インク組成物中での分散安定性、色濃度、及びインクジェットヘッド前面での乾燥性等を考慮しながら適宜決定されてよい。また本発明におけるインク組成物に含まれる表面処理顔料においては、前記の官能基またはその塩が、少なくとも粒子表面上に存在すればよく、粒子内部に含まれていてもよい。 In the surface-treated pigment, the functional group or salt thereof bonded to one pigment particle may be one type or two or more types. The type and degree of the functional group bonded or the salt thereof may be appropriately determined in consideration of the dispersion stability in the ink composition, the color density, the drying property on the front surface of the inkjet head, and the like. Further, in the surface-treated pigment contained in the ink composition of the present invention, the functional group or a salt thereof may be present at least on the particle surface, and may be contained inside the particle.
前記官能基またはその塩を顔料粒子の表面に直接または間接的に結合させる表面処理手段としては、種々の公知の表面処理手段を適用することができる。例えば、市販の酸化カーボンブラックにオゾンや次亜塩素酸ソーダ溶液を作用し、カーボンブラックをさらに酸化処理してその表面をより親水化処理する手段(例えば、特開平7−258578号公報、特開平8−3498号公報、特開平10−120958号公報、特開平10−195331号公報、特開平10−237349号公報)、カーボンブラックを3−アミノ−N−アルキル置換ピリジウムブロマイドで処理する手段(例えば、特開平10−195360号公報、特開平10−330665号公報)、有機顔料が不溶または難溶である溶剤中に有機顔料を分散させ、スルホン化剤により顔料粒子表面にスルホン基を導入する手段(例えば、特開平8−283596号公報、特開平10−110110号公報、特開平10−110111号公報)、三酸化硫黄と錯体を形成する塩基性溶剤中に有機顔料を分散させ、三酸化硫黄を添加することにより有機顔料の表面を処理し、スルホン基又はスルホンアミノ基を導入する手段(例えば、特開平10−110114号公報)、アゾカップリング反応によりカーボンブラックに結合させたフェニレン基を介することで、水可溶化官能基とポリマーを顔料表面に導入する方法(例えば、特開2000−53902号公報)等が挙げられるが、本発明におけるインク組成物で用いられる表面処理顔料のための作製手段はこれらの手段に限定されるものではない。 Various known surface treatment means can be applied as the surface treatment means for bonding the functional group or a salt thereof directly or indirectly to the surface of the pigment particles. For example, means for treating a commercially available oxidized carbon black with ozone or a sodium hypochlorite solution to further oxidize the carbon black to make the surface more hydrophilic (for example, JP-A-7-258578, JP-A-H10-238707). 8-3498, JP-A-10-120958, JP-A-10-195331, JP-A-10-237349), means for treating carbon black with 3-amino-N-alkyl-substituted pyridium bromide ( For example, JP-A-10-195360 and JP-A-10-330665), an organic pigment is dispersed in a solvent in which the organic pigment is insoluble or hardly soluble, and a sulfone group is introduced onto the pigment particle surface by a sulfonating agent. Means (for example, JP-A-8-283596, JP-A-10-110110, JP-A-10-110 No. 11), means for dispersing a organic pigment in a basic solvent that forms a complex with sulfur trioxide, treating the surface of the organic pigment by adding sulfur trioxide, and introducing a sulfone group or a sulfonamino group (For example, JP-A-10-110114), a method of introducing a water-solubilizing functional group and a polymer onto a pigment surface through a phenylene group bonded to carbon black by an azo coupling reaction (for example, JP-A-2000-2000). No. -53902) and the like, but the preparation means for the surface-treated pigment used in the ink composition of the present invention is not limited to these means.
また、本発明におけるインク組成物に用いられる表面処理顔料は、高分子物質を顔料粒子の表面に、直接または間接的に導入(化学結合)することができる。高分子物質の顔料表面への導入は、アシル化反応あるいはエステル基の求核置換反応等によって実現される。このような高分子物質の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、及びそれらの同属体(アルキル基の炭素数が1〜10のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコールのモノアルキルエーテル類またはモノアリールエーテル類、メトキシポリエチレングリコールのアミン類、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールとポリ酢酸ビニルのコポリマー等)を挙げることができる。これらの高分子物質は、少なくとも一つのアミノ基あるいはヒドロキシル基を末端に有することが望ましい。 The surface-treated pigment used in the ink composition of the present invention can introduce (chemically bond) a polymer substance directly or indirectly to the surface of the pigment particles. Introduction of the polymer substance to the pigment surface is realized by an acylation reaction or an ester group nucleophilic substitution reaction. Specific examples of such a high-molecular substance include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and their homologs (polyethylene glycol having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol). Monoalkyl ethers or monoaryl ethers, amines of methoxypolyethylene glycol, polyvinyl alcohol, copolymers of polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate, and the like. These polymer materials desirably have at least one amino group or hydroxyl group at the terminal.
以上述べた表面処理顔料において、少なくともその粒子表面に存在する官能基を塩の形態とするために、塩基性化合物を用いることができる。その塩基性化合物としては、前述の本発明のコート液に含まれる樹脂エマルジョンに好適なものをそのまま使用することができる。 In the surface-treated pigment described above, a basic compound can be used so that at least the functional group present on the particle surface is in the form of a salt. As the basic compound, those suitable for the resin emulsion contained in the above-described coating liquid of the present invention can be used as they are.
以上述べた表面処理顔料を本発明によるインク組成物に用いて、普通紙や再生紙等の紙上に画像を形成した場合、紙中への顔料粒子の浸透が抑制されるため、効率的に紙表面に顔料粒子が存在でき、結果的に発色性が向上して濃度の高い高品質で鮮明な記録画像が得られるという効果がある。その理由は定かではないが、以下のように推察される。本発明における表面処理顔料は、インク組成物中では上に示した式で表わされる官能基またはその塩の少なくとも一種が結合しており、これがイオン解離することで顔料粒子間に静電反発力が働くため安定的に分散している。インク組成物が記録媒体に付着した時、記録媒体中のイオン性物質、例えばマグネシウムやカルシウム等のアルカリ土類金属イオンがインク組成物中に溶け出し、それによって前記官能基と前記イオン性物質とが塩析反応により結合して顔料粒子が凝集することにより、インク組成物中の液性成分との分離が生じる。その結果、顔料凝集物がまず記録媒体表面に沈降吸着して、その後に液性成分が記録媒体表面や中へ浸透拡散する。このようにして記録媒体表面に顔料凝集物が存在する結果、発色性の高い鮮明な画像が得られるものと思われる。 When the surface-treated pigment described above is used in the ink composition according to the present invention and an image is formed on paper such as plain paper or recycled paper, the penetration of pigment particles into the paper is suppressed. There is an effect that pigment particles can be present on the surface, and as a result, the color developability is improved and a high quality and clear recorded image can be obtained. The reason is not clear, but it is presumed as follows. The surface-treated pigment in the present invention has at least one functional group represented by the above formula or a salt thereof bonded to each other in the ink composition, and the electrostatic repulsive force is generated between the pigment particles by ion dissociation. Because it works, it is stably dispersed. When the ink composition adheres to the recording medium, ionic substances in the recording medium, for example, alkaline earth metal ions such as magnesium and calcium, are dissolved in the ink composition, whereby the functional group and the ionic substance Are combined by a salting-out reaction and the pigment particles are aggregated, whereby separation from the liquid component in the ink composition occurs. As a result, the pigment aggregate first settles and adsorbs on the surface of the recording medium, and then the liquid component penetrates and diffuses into the surface and inside of the recording medium. As a result of the presence of the pigment aggregate on the surface of the recording medium in this way, it is considered that a clear image with high color developability can be obtained.
本発明におけるインク組成物に好適な着色成分として用いられる、上記の分散体・表面処理顔料の粒径は、分散安定性の観点から最大粒径で500nm以下が好ましく、より好ましくは300nm以下、さらに好ましくは平均粒径で10nm〜150nmの範囲である。 The particle diameter of the dispersion / surface-treated pigment used as a coloring component suitable for the ink composition in the present invention is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, in terms of dispersion stability. The average particle size is preferably in the range of 10 nm to 150 nm.
その他、本発明によるインク組成物には、前述したコート液に必須の保湿剤を含んでなることが好ましい。その場合は、本発明によるコート液に含ませた場合と同様に、インク組成物の水分蒸発による乾燥を抑制して、長期放置によるインク組成物の組成の変質を抑止することが可能となり、またプリンタヘッドのノズル面での乾燥固化を抑制できるため、好ましい。 In addition, the ink composition according to the present invention preferably contains a humectant essential for the coating liquid described above. In that case, similarly to the case where it is included in the coating liquid according to the present invention, it is possible to suppress drying due to water evaporation of the ink composition, and to suppress the alteration of the composition of the ink composition due to long-term standing, This is preferable because drying and solidification on the nozzle surface of the printer head can be suppressed.
<コート液、インク組成物へのその他の添加剤>
本発明によるコート液は、以上述べた樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョン、保湿剤、水を必須成分としており、またインク組成物は、以上述べた着色成分(顔料を分散ポリマーで包含した分散体、あるいは表面処理顔料)、水を必須成分としている。このような構成のコート液とインク組成物を用いて画像形成することにより、顔料を含んでなるインク組成物を用いて光沢メディア上に記録しても、定着性・光沢性に優れた鮮明な画像が得られ、かつコート液をインクジェット記録方式に適用した場合の信頼性(吐出安定性、目詰まり特性)に優れているが、必要に応じて以下に示す成分をさらに含むことにより、コート液・インク組成物それぞれの種々の特性をさらに向上させることができる。以下、その成分について説明する。
<Other additives to coating liquid and ink composition>
The coating liquid according to the present invention contains a resin emulsion containing the above-described resin solvent, a humectant, and water as essential components, and the ink composition includes the above-described coloring component (dispersion containing a pigment in a dispersion polymer). Body or surface-treated pigment) and water as essential components. By forming an image using the coating liquid and ink composition having such a configuration, even if recording is performed on glossy media using an ink composition containing a pigment, a clear and excellent fixability and glossiness are obtained. An image can be obtained and is excellent in reliability (ejection stability, clogging characteristics) when the coating liquid is applied to an ink jet recording system. -Various characteristics of each ink composition can be further improved. Hereinafter, the components will be described.
[浸透剤]
本発明によるコート液、インク組成物は、さらに浸透剤を含むことが好ましい。浸透剤を含むことにより、コート液においてはインク組成物により記録された画像上への浸透性が向上し、樹脂溶剤により軟化・溶解した樹脂エマルジョンを効果的・効率的・均一に着色剤間及びその表面を覆うことができるようになる。そのため、光沢メディア上における画像の定着性・光沢性をさらに向上させるという特性を持たせることができる。また、インク組成物においては記録媒体への浸透性を速めることができ、そのため記録画像の乾燥速度を向上させる作用を持つ。さらに、記録画像の不規則なインクの流れや付着したインク小滴より大きく広がる現象(以下これを「滲み」と記載する)や、不規則な画像濃度のムラ(以下これを「濃淡ムラ」と記載する)が少なくなり、結果的に高品質で鮮明な記録画像が得られるという特性をさらに持たせることができる。
[Penetration agent]
The coating liquid and ink composition according to the present invention preferably further contain a penetrant. By containing a penetrating agent, the coating liquid has improved penetrability on the image recorded by the ink composition, and the resin emulsion softened / dissolved by the resin solvent is effectively, efficiently, and uniformly between the colorant and The surface can be covered. For this reason, it is possible to provide the characteristics of further improving the fixability and glossiness of the image on the glossy medium. Further, the ink composition can increase the permeability to the recording medium, and thus has an effect of improving the drying speed of the recorded image. Furthermore, the irregular flow of ink in the recorded image and the phenomenon of spreading larger than the adhering ink droplets (hereinafter referred to as “bleeding”), irregular image density unevenness (hereinafter referred to as “light / dark unevenness”). As a result, a high quality and clear recorded image can be obtained.
このような効果を持つ浸透剤の一例としては、多価アルコールのグリコールモノエーテル誘導体、あるいは1,2−アルキルジオール類から選択することが好ましい。
多価アルコールのグリコールモノエーテル誘導体としては、特にアルキル基の炭素数は3以上の多価アルコールの誘導体が好ましい。具体的には、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−tert−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−tert−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノ−tert−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル等が挙げられる。多価アルコールのグリコールモノエーテル誘導体の添加量は、コート液全量、あるいはインク組成物全量に対して15重量%以下の範囲で添加することが好ましい。
1,2−アルキルジオール類としては、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール等の炭素数が4〜8の1,2−アルキルジオールが好ましい。この中で、炭素数が6〜8の1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオールは、上述した浸透性向上効果が強く、特に好ましい。これら1,2−アルキルジオールの添加量は、コート液全量、あるいはインク組成物全量に対して5重量%以下の範囲で添加することが好ましい。
As an example of a penetrant having such an effect, it is preferable to select a glycol monoether derivative of a polyhydric alcohol or 1,2-alkyldiols.
As the glycol monoether derivative of a polyhydric alcohol, a derivative of a polyhydric alcohol in which the alkyl group has 3 or more carbon atoms is particularly preferable. Specifically, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-iso-propyl ether, diethylene glycol mono-iso-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-tert-butyl ether Diethylene glycol mono-n-butyl ether, triethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-tert-butyl ether, 1-methyl-1-methoxybutanol, propylene glycol mono-tert-butyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, Propylene glycol mono-iso-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether Ether, dipropylene glycol mono -n- butyl ether, dipropylene glycol mono -n- propyl ether, dipropylene glycol monomethyl -iso- propyl ether. The addition amount of the glycol monoether derivative of the polyhydric alcohol is preferably within a range of 15% by weight or less based on the total amount of the coating liquid or the total amount of the ink composition.
As the 1,2-alkyldiols, 1,2-alkyldiols having 4 to 8 carbon atoms such as butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, and octanediol are preferable. Among these, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, and 1,2-octanediol having 6 to 8 carbon atoms are particularly preferable because of the strong effect of improving permeability described above. These 1,2-alkyldiols are preferably added in an amount of 5% by weight or less based on the total amount of the coating liquid or the total amount of the ink composition.
また、浸透剤の別の例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、iso−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、n−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、tert−ペンタノール等の水可溶性の一価アルコール類が挙げられる。これら一価アルコールの添加量は、コート液全量あるいはインク組成物全量に対して10重量%以下の範囲が好ましい。 Other examples of penetrants include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, 2,2-dimethyl-1-propanol, n-butanol, 2-butanol, tert-butanol, and iso-butanol. Water-soluble ones such as 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanol, n-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, tert-pentanol, etc. And monohydric alcohols. The addition amount of these monohydric alcohols is preferably in the range of 10% by weight or less based on the total amount of the coating liquid or the total amount of the ink composition.
さらに、浸透剤のもう一つの例としては、アセチレングリコール系界面活性剤あるいはアセチレンアルコール系界面活性剤が挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤・アセチレンアルコール系界面活性剤は、他の界面活性剤と比較して起泡性が少なく、消泡性にも優れている。そのため、コート液、あるいはインク組成物の泡によるドット抜けなどの不具合を生じさせること無く、効率的にコーティングや画像を記録することが可能となる。本発明において好ましいアセチレングリコール系界面活性剤あるいはアセチレンアルコール系界面活性剤の具体例としては、サーフィノール104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG−50、104S、420、440、465、485、SE、SE−F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA(以上全て商品名、エアープロダクツアンド ケミカルズ社製)、オルフィンB、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD−001、PD−002W、PD−003、PD−004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF−103、AF−104、AK−02、SK−14、AE−3(以上全て商品名、日信化学工業株式会社製)、アセチレノールE00、E00P、E40、E100(以上全て商品名、川研ファインケミカル株式会社製)等が挙げられる。これらアセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤の添加量は、適宜決定されてよいが、コート液全量あるいはインク組成物全量に対して10重量%以下が好ましい。 Furthermore, another example of the penetrating agent is an acetylene glycol surfactant or an acetylene alcohol surfactant. Acetylene glycol surfactants and acetylene alcohol surfactants have less foaming properties and superior antifoaming properties compared to other surfactants. Therefore, it is possible to efficiently record a coating or an image without causing defects such as missing dots due to the coating liquid or bubbles of the ink composition. Specific examples of the acetylene glycol surfactant or acetylene alcohol surfactant preferable in the present invention include Surfynol 104, 104E, 104H, 104A, 104BC, 104DPM, 104PA, 104PG-50, 104S, 420, 440, 465. , 485, SE, SE-F, 504, 61, DF37, CT111, CT121, CT131, CT136, TG, GA (all are trade names, manufactured by Air Products and Chemicals), Olfin B, Y, P, A, STG SPC, E1004, E1010, PD-001, PD-002W, PD-003, PD-004, EXP. 4001, EXP. 4036, EXP. 4051, AF-103, AF-104, AK-02, SK-14, AE-3 (all trade names, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), acetylenol E00, E00P, E40, E100 (all trade names, Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.). The addition amount of these acetylene glycol surfactants and acetylene alcohol surfactants may be appropriately determined, but is preferably 10% by weight or less based on the total amount of the coating liquid or the total amount of the ink composition.
また、浸透剤の他の例としては、下記式で表されるグリセリンエーテル化合物が挙げられる。 Another example of the penetrant includes a glycerin ether compound represented by the following formula.
グリセリンエーテル化合物は、上記式の構造を持つものであればどのようなものでも用いることができるが、その中でも特に、3−メトキシ−1,2−プロパンジオール、3−エトキシ−1,2−プロパンジオール、3−アリロキシ−1,2−プロパンジオール、3−(オクタデシロキシ)−1,2−プロパンジオール、モノオレイン、1,2−ジヒドロキシ−3−(2−メトキシフェノキシ)プロパン、3−フェノキシ−1,2−プロパンジオールからなる群から選ばれていることが好ましい。これらグリセリンエーテル化合物の添加量は、所望の効果が発現できるように適宜決定されてよいが、本発明によるコート液全量、あるいはインク組成物全量に対して10重量%以下が好ましい。 Any glycerin ether compound may be used as long as it has the structure of the above formula, among which 3-methoxy-1,2-propanediol, 3-ethoxy-1,2-propane, among others. Diol, 3-allyloxy-1,2-propanediol, 3- (octadecyloxy) -1,2-propanediol, monoolein, 1,2-dihydroxy-3- (2-methoxyphenoxy) propane, 3-phenoxy It is preferably selected from the group consisting of -1,2-propanediol. The addition amount of these glycerin ether compounds may be appropriately determined so that a desired effect can be exhibited, but is preferably 10% by weight or less based on the total amount of the coating liquid or the total amount of the ink composition according to the present invention.
これらの浸透剤は上に列記したものを一種類で用いてもよく、あるいは二種類以上を混合して用いることもできる。特に、異なる構造の浸透剤を複数種併用した場合、異なる浸透性・発色性を示す種々の記録媒体種に対して同じ様な浸透性・発色性を得ることができ、記録媒体種対応性の観点から好ましい。 These penetrants may be used alone or in a mixture of two or more. In particular, when a plurality of penetrants having different structures are used in combination, the same penetrability and color developability can be obtained for various recording medium types exhibiting different penetrance and color developability. It is preferable from the viewpoint.
[防腐・防黴剤]
本発明におけるコート液、インク組成物には、さらに防腐・防黴剤を含むことが好ましい。万一コート液やインク組成物中にバクテリアや黴等が発生すると、これらが異物となってインクジェットプリンタ内のヘッドノズルやインク流路内を詰まらせ、コート液、インク組成物の吐出に悪影響を及ぼす恐れがあるが、これら防腐・防黴剤を含ませることにより長期間放置された場合でもバクテリアや黴等が発生するのをより効果的に抑制することが可能となる。
[Antiseptic / antifungal agent]
The coating liquid and ink composition of the present invention preferably further contain an antiseptic / antifungal agent. If bacteria, wrinkles, etc. occur in the coating liquid or ink composition, they become foreign matters and clog the head nozzles and ink flow paths in the ink jet printer, adversely affecting the ejection of the coating liquid and ink composition. However, by including these antiseptic / antifungal agents, it is possible to more effectively suppress the generation of bacteria, wrinkles and the like even when left for a long period of time.
本発明に用いられる防腐・防黴剤としては、イソチアゾロン系化合物、オキサゾリジン系化合物からなる群から選択されることが好ましい。詳しくは、プロキセルXL2、プロキセルGXL(以上商品名、アビシア社製)や、デニサイドCSA、NS−500W(以上商品名、ナガセケムテックス株式会社製)等が挙げられる。また上記防腐・防黴剤は一種のみで使用してもよく、二種以上を混合して使用してもよい。 The antiseptic / antifungal agent used in the present invention is preferably selected from the group consisting of isothiazolone compounds and oxazolidine compounds. Specifically, Proxel XL2, Proxel GXL (trade name, manufactured by Avisia), Denside CSA, NS-500W (trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) and the like can be mentioned. The antiseptic / antifungal agent may be used alone or in combination of two or more.
上記防腐・防黴剤は、本発明におけるコート液全量あるいはインク組成物全量に対して2重量%以下含ませることができるが、50ppm〜1重量%の範囲であることが好ましく、100ppm〜0.5重量%の範囲であることがより好ましい。 The antiseptic / antifungal agent may be contained in an amount of 2% by weight or less based on the total amount of the coating liquid or the total amount of the ink composition in the present invention. More preferably, it is in the range of 5% by weight.
<コート液、インク組成物の物性値等>
本発明におけるコート液、インク組成物は、25℃におけるpHが6〜11の範囲であることが好ましい。さらに好ましくはpHが7〜10の範囲である。pHが6未満の場合、コート液においては記録画像上へのコーティング性の劣化、すなわち樹脂エマルジョンの軟化・溶解物の効率的・効果的な塗布性が劣化して、光沢メディア上での光沢性・定着性付与効果に劣る場合がある。また、インク組成物においては分散体あるいは表面処理顔料等の分散安定性に欠ける場合があり、増粘・増粒・沈降物発生等の悪影響を及ぼす場合がある。またpHが11よりも大きい場合、コート液、インク組成物双方において、プリンタ内部のインク流路部材に対する反応性が高くなり、部材の変質、異物の発生、吐出不安定等を引き起こす恐れがある。コート液及びインク組成物のpHを上記範囲に調整するために、必要に応じて水溶性の塩基性化合物を使用することができる。
塩基性化合物としては、具体的には前述した樹脂エマルジョンに好適な塩基性化合物の他に、炭酸(水素)カリウム、炭酸(水素)ナトリウム、炭酸(水素)リチウム等の炭酸塩類その他燐酸塩等の無機アルカリ類が挙げられ、それらを用いることができる。
また、酢酸塩、プロピオン酸塩等のアルキルカルボン酸の塩類、乳酸塩、グリコール酸塩、グリセリン酸塩等のヒドロキシ酸塩類等の有機酸類、特にはアルキルカルボン酸類のアルカリ金属塩であり、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム等が挙げられる。また、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、トリス−塩酸塩、トリス−マレイン酸、ビス(2−ヒドロキシエチル)イミノトリス(ヒドロキシメチル)メタン等の有機緩衝剤が挙げられる。
<Physical properties of coating liquid and ink composition>
The coating liquid and ink composition in the present invention preferably have a pH in the range of 6 to 11 at 25 ° C. More preferably, the pH is in the range of 7-10. When the pH is less than 6, the coating solution in the coating liquid deteriorates in coating properties, that is, the resin emulsion is softened, and the effective and effective coating property of the dissolved material is deteriorated.・ There may be inferior fixing effect. In addition, the ink composition may lack the dispersion stability of the dispersion or the surface-treated pigment, and may have adverse effects such as thickening, granulation, and generation of sediment. On the other hand, when the pH is higher than 11, both the coating liquid and the ink composition have high reactivity with respect to the ink flow path member inside the printer, which may cause deterioration of the member, generation of foreign matters, unstable ejection, and the like. In order to adjust the pH of the coating liquid and the ink composition to the above range, a water-soluble basic compound can be used as necessary.
Specific examples of the basic compound include, in addition to the basic compounds suitable for the resin emulsion described above, carbonates such as potassium hydrogen carbonate (hydrogen), sodium hydrogen carbonate, lithium hydrogen carbonate, and other phosphates. Inorganic alkalis are mentioned, and they can be used.
In addition, salts of alkyl carboxylic acids such as acetate and propionate, organic acids such as hydroxy acid salts such as lactate, glycolate and glycerate, especially alkali metal salts of alkyl carboxylic acids, sodium acetate , Potassium acetate, sodium propionate, potassium propionate and the like. Moreover, organic buffer agents, such as a tris (hydroxymethyl) aminomethane, a tris-hydrochloride, a tris-maleic acid, bis (2-hydroxyethyl) imino tris (hydroxymethyl) methane, are mentioned.
本発明におけるコート液、インク組成物は、25℃における表面張力が40mN/m以下であることが好ましい。さらに好ましくは35mN/m以下である。表面張力が上記範囲内であることによって、インクジェットプリンタに一般的に使用されるインク流路部材表面に対する濡れ性が良好となり、吐出が安定しやすい。表面張力を上記範囲内に調整するために、必要に応じて上述した浸透剤やその他の界面活性剤を使用することができる。 The coating liquid and ink composition of the present invention preferably have a surface tension at 25 ° C. of 40 mN / m or less. More preferably, it is 35 mN / m or less. When the surface tension is within the above range, the wettability with respect to the surface of an ink flow path member generally used in an ink jet printer is improved, and the discharge is easily stabilized. In order to adjust the surface tension within the above range, the above-described penetrant and other surfactants can be used as necessary.
界面活性剤としては、上述の浸透剤において好適なものとして挙げたアセチレングリコール系・アセチレンアルコール系界面活性剤の他にも、一般的なアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤から選択できるが、ノニオン性界面活性剤あるいはアニオン性界面活性剤が好ましい。
ノニオン性界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、デカグリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール・ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、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ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ブロックポリマー、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油・硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン・ラノリンアルコール、ポリオキシエチレンアルキルアミン・脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルホルムアルデヒド縮合物、ポリオキシエチレンパーフルオロアルキル等のフッ素系界面活性剤等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、N−アシルアミノ酸とその塩、N−アシルメチルタウリン塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、スルホコハク酸モノエステルジナトリウム、N−アルキルスルホコハク酸モノアミド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキル燐酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩等が挙げられる。
As the surfactant, in addition to the acetylene glycol-based and acetylenic alcohol-based surfactants listed as suitable for the above-mentioned penetrants, general anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants Can be selected from nonionic surfactants and nonionic surfactants, but nonionic surfactants or anionic surfactants are preferred.
Nonionic surfactants include sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, decagrin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, propylene glycol / pentaerythritol fatty acid ester, polyoxysorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbit fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin. Fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene / block polymer, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene castor oil / cured castor oil , Polyoxyethylene lanolin / lanolin alcohol, polyoxyethylene alcohol Triethanolamine, fatty acid amides, polyoxyethylene alkylphenyl formaldehyde condensates, fluorine-based surfactants such as polyoxyethylene perfluoroalkyl, and the like.
Anionic surfactants include alkyl sulfates, polyoxyethylene alkyl sulfates, N-acyl amino acids and their salts, N-acyl methyl taurates, dialkyl sulfosuccinates, disodium sulfosuccinate monoesters, N-alkyl sulfosuccinates. Examples include acid monoamides, polyoxyethylene alkyl ether acetates, alkyl sulfocarboxylates, α-olefin sulfonates, alkyl phosphates, and polyoxyethylene alkyl ether phosphates.
また、本発明におけるコート液、インク組成物は、インクジェット記録装置において吐出安定性を確保する観点から、粘度は25℃において25cPs以下が好ましい。さらに好ましくは15cPs以下である。 In addition, the viscosity of the coating liquid and ink composition in the present invention is preferably 25 cPs or less at 25 ° C. from the viewpoint of ensuring ejection stability in the ink jet recording apparatus. More preferably, it is 15 cPs or less.
<樹脂溶剤を内包する樹脂エマルジョンの製造方法>
本発明のコート液には、水に不溶または難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンが必須である。それの製造方法としては、以下に示す方法が挙げられる。
<Method for producing resin emulsion containing resin solvent>
In the coating liquid of the present invention, a resin emulsion containing a resin solvent that is insoluble or hardly soluble in water is essential. Examples of the production method thereof include the following methods.
製造方法の一例としては、樹脂エマルジョンを構成する樹脂と樹脂溶剤とを混合して、それを樹脂エマルジョンとする方法が挙げられる。
具体的には、まず樹脂エマルジョンを構成する樹脂を、それを溶解する水溶性有機溶剤(例えば、エタノール、イソプロパノール等の一価アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類等)に溶解させる。そこへ、本発明の水に不溶または難溶である樹脂溶剤を添加して、樹脂−樹脂溶剤混合液を製造する。その際、よく混ざり合う樹脂種と樹脂溶剤種の組み合わせが重要となる。そのため、単一種同士の組み合わせだけではなく、必要に応じて樹脂種を複数種及び/または樹脂溶剤種を複数種用いて組み合わせてもよい。また、樹脂と樹脂溶剤の混合性を考慮して水溶性有機溶剤を単独のみならず複数種混合して用いてもよい。
次に、この樹脂−樹脂溶剤混合液を水と混合して、水中油滴型エマルジョンを製造する。用いる水としては、前述した本発明のコート液、インク組成物に好適に用いられる水(好ましくは、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水等)をそのまま用いることができる。また、必要に応じて樹脂中に存在する未中和基を中和させる塩基性化合物を必要量加えることもできる。この塩基性化合物は、樹脂−樹脂溶剤混合液に添加してもよいし、水に添加してもよい。樹脂−樹脂溶剤混合液中に添加する場合は、それに用いている水溶性有機溶剤と混合・相溶するものを選択することが好ましい。また、樹脂−樹脂溶剤混合液と水とを混合する際には、(A)水中に樹脂−樹脂溶剤混合液を添加する場合、(B)逆に樹脂−樹脂溶剤混合液中に水を添加する場合、(C)樹脂−樹脂溶剤混合液と水とを同時に別容器に注ぎ入れて混ぜ合わせる場合、のいずれの方法でも好適に混合できるが、特に上記(A)において、水を撹拌しながら樹脂−樹脂溶剤混合液を徐々に滴下して加えていく方法を用いた場合、効率的にエマルジョンを生成することができるので好ましい。
このようにして得られたエマルジョン混合液に、必要に応じてサンドミル、ジェットミル、アトライター、ホモジナイザー等で所望のエマルジョン粒径とした後、限外濾過及び/またはエバポレーター等を用いた減圧・加熱等の処理を行ない、水溶性有機溶剤全量を除去することで、本発明のコート液に用いられる樹脂エマルジョンの分散液が得られる。
As an example of the manufacturing method, there is a method in which a resin constituting a resin emulsion and a resin solvent are mixed to form a resin emulsion.
Specifically, the resin constituting the resin emulsion is first dissolved in a water-soluble organic solvent (for example, monohydric alcohols such as ethanol and isopropanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran). Dissolve in. The resin solvent which is insoluble or hardly soluble in the water of this invention is added there, and a resin-resin solvent mixed liquid is manufactured. At that time, a combination of a resin type and a resin solvent type that are mixed well is important. Therefore, not only a combination of single species but also a combination of a plurality of resin species and / or a plurality of resin solvent species may be used as necessary. Further, considering the miscibility of the resin and the resin solvent, a plurality of water-soluble organic solvents may be used in combination.
Next, this resin-resin solvent mixed solution is mixed with water to produce an oil-in-water emulsion. The water to be used is water suitably used for the above-described coating liquid and ink composition of the present invention (preferably pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water). Etc.) can be used as they are. Further, a necessary amount of a basic compound for neutralizing unneutralized groups present in the resin can be added as necessary. This basic compound may be added to the resin-resin solvent mixed solution or may be added to water. When added to the resin-resin solvent mixed solution, it is preferable to select one that is mixed and compatible with the water-soluble organic solvent used therein. When mixing the resin-resin solvent mixture and water, (A) when adding the resin-resin solvent mixture in water, (B) adding water to the resin-resin solvent mixture In the case where (C) the resin-resin solvent mixture and water are poured into another container at the same time and mixed together, any of the above methods can be suitably mixed, but particularly in the above (A), while stirring the water It is preferable to use a method in which a resin-resin solvent mixed solution is gradually added dropwise because an emulsion can be efficiently generated.
The emulsion mixture obtained in this way is adjusted to the desired emulsion particle size with a sand mill, jet mill, attritor, homogenizer, etc., if necessary, and then subjected to reduced pressure and heating using ultrafiltration and / or an evaporator, etc. The dispersion of the resin emulsion used for the coating liquid of the present invention can be obtained by removing the total amount of the water-soluble organic solvent.
製造方法の他の例としては、予め製造した、あるいは市販の樹脂エマルジョン分散液を用い、ここへ水に不溶または難溶である樹脂溶剤を内包させる方法が挙げられる。
まず、樹脂エマルジョン分散液に樹脂溶剤を混合する。混合の方法としては、(D)樹脂エマルジョン分散液中に樹脂溶剤を添加する場合、(E)樹脂溶剤中に樹脂エマルジョン分散液を添加する場合、(F)樹脂エマルジョン分散液と樹脂溶剤とを同時に別容器に注ぎ入れて混合する場合、のいずれの方法でも好適に混合できるが、特に上記(D)において、樹脂エマルジョン分散液を撹拌しながら樹脂溶剤を徐々に滴下して添加することが、効率的に樹脂溶剤を樹脂エマルジョン内部に含ませることができるため好ましい。この時、樹脂エマルジョンを構成する樹脂と樹脂溶剤との組み合わせにおいて双方の親和性が高い場合には、上記の方法にてスターラー等で撹拌して充分に混合することにより、樹脂エマルジョン粒子内部に樹脂溶剤が良好に内包されるが、より効率的・効果的に内包させるには以下に示す方法が好ましい。
好ましい内包方法の一例としては、上記(D)〜(F)のいずれかの方法で混合した樹脂エマルジョン−樹脂溶剤混合液を、好ましくは混合液中の水分が蒸発しないように密閉できる容器内に入れ、加熱処理を行なう方法が挙げられる。この時の条件は、用いる樹脂エマルジョンと樹脂溶剤の組み合わせによって適宜変更できるが、樹脂エマルジョンを構成する樹脂のガラス転移温度(以下、Tgと記載する場合がある)以上に加熱することが好ましい。そのようにした場合、樹脂エマルジョン内部に樹脂溶剤が効率的・効果的に取り込まれやすい。
好ましい内包方法の別の例としては、上記(D)〜(F)のいずれかの方法で樹脂エマルジョン−樹脂溶剤を混合する際、樹脂エマルジョン及び樹脂溶剤に親和性のある助剤を添加する方法が挙げられる。その助剤としては、前述した浸透剤、界面活性剤を用いることができる。具体的には、予め樹脂エマルジョン分散液及び/または樹脂溶剤に助剤を少量添加し、その上で樹脂エマルジョン分散液と樹脂溶剤とを混合する。そのようにした場合、樹脂エマルジョン内部に樹脂溶剤が効率的・効果的に取り込まれやすい。さらに、上記で挙げた加熱方法を組み合わせた場合、より効率的・効果的に処理できるため、より好ましい。
As another example of the production method, a method of using a resin emulsion dispersion produced in advance or commercially available and encapsulating a resin solvent that is insoluble or hardly soluble in water can be given.
First, a resin solvent is mixed with the resin emulsion dispersion. As a mixing method, (D) when adding a resin solvent in a resin emulsion dispersion, (E) when adding a resin emulsion dispersion in a resin solvent, (F) combining a resin emulsion dispersion and a resin solvent. In the case of simultaneously pouring into another container and mixing, any of the above methods can be suitably mixed, but in the above (D), the resin solvent is gradually added dropwise while stirring the resin emulsion dispersion, This is preferable because the resin solvent can be efficiently contained inside the resin emulsion. At this time, in the case where the combination of the resin constituting the resin emulsion and the resin solvent has a high affinity for both, the resin is mixed inside the resin emulsion particles by stirring with a stirrer or the like and thoroughly mixing by the above method. Although the solvent is well encapsulated, the following method is preferred for more efficient and effective encapsulation.
As an example of a preferable encapsulation method, the resin emulsion-resin solvent mixed solution mixed by any of the methods (D) to (F) is preferably sealed in a container that can be sealed so that the water in the mixed solution does not evaporate. And a method of performing heat treatment. The conditions at this time can be appropriately changed depending on the combination of the resin emulsion and the resin solvent to be used, but it is preferable to heat to a temperature higher than the glass transition temperature of the resin constituting the resin emulsion (hereinafter sometimes referred to as Tg). In such a case, the resin solvent is easily and efficiently taken into the resin emulsion.
Another example of a preferable encapsulation method is a method of adding an auxiliary agent having an affinity for the resin emulsion and the resin solvent when the resin emulsion and the resin solvent are mixed by any of the methods (D) to (F). Is mentioned. As the auxiliary agent, the above-described penetrant and surfactant can be used. Specifically, a small amount of an auxiliary agent is added in advance to the resin emulsion dispersion and / or the resin solvent, and then the resin emulsion dispersion and the resin solvent are mixed. In such a case, the resin solvent is easily and efficiently taken into the resin emulsion. Furthermore, the combination of the heating methods mentioned above is more preferable because it can be processed more efficiently and effectively.
以上述べた方法で製造した、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンを用いることにより、保存安定性に優れ、画像への光沢性・定着性付与に最適なコート液とすることができる。また、これら樹脂エマルジョンを本発明のコート液に適用する場合、一種類のみならず光沢性・定着性付与効果を加味して二種類以上混合して用いてもよい。 By using a resin emulsion containing a resin solvent that is insoluble or hardly soluble in water, manufactured by the method described above, it is excellent in storage stability and is an optimal coating solution for imparting glossiness and fixing properties to images. It can be. Further, when these resin emulsions are applied to the coating liquid of the present invention, not only one type but also two or more types may be mixed and used in consideration of the effect of imparting glossiness and fixing property.
<分散体の製造方法>
ここで、本発明におけるインク組成物に用いられる分散体の製造方法について説明する。本発明におけるインク組成物に用いられる分散体は、アニオン性基を含有する分散ポリマーを有機アミンやアルカリ金属塩化合物等のアルカリ性化合物を含有するアルカリ水に溶解、あるいは分散させ、この液と着色剤を混合して、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテーターミル、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、オングミル等の分散機を用いて分散することにより得られる。より好ましくは、着色剤と分散ポリマーをより強固に接着して分散安定化させるために、特開平9−151342号公報、特開平10−140065号公報、特開平11−209672号公報、特開平11−172180号公報、特開平10−25440号公報、特開平11−43636号公報、または特開2001−247810号公報に開示されている方法によって製造することもできる。これら公開公報に開示されている製造方法について、以下に概説する。
<Method for producing dispersion>
Here, the manufacturing method of the dispersion used for the ink composition in the present invention will be described. The dispersion used in the ink composition of the present invention is prepared by dissolving or dispersing a dispersion polymer containing an anionic group in an alkaline water containing an alkaline compound such as an organic amine or an alkali metal salt compound. And are dispersed using a dispersing machine such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator mill, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a jet mill, or an ang mill. More preferably, in order to adhere the colorant and the dispersion polymer more firmly and stabilize the dispersion, JP-A-9-151342, JP-A-10-140065, JP-A-11-209672, JP-A-11 -172180, JP-A-10-25440, JP-A-11-43636, or JP-A-2001-247810. The manufacturing methods disclosed in these publications are outlined below.
特開2001−247810号公報、特開平9−151342号公報及び特開平10−140065号公報には、「転相法」と「酸析法」とが開示されている。 Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-247810, 9-151342, and 10-140065 disclose a “phase inversion method” and an “acid precipitation method”.
(a)「転相法」
本発明において、「転相法」とは、基本的には、自己分散能または溶解能を有するポリマーと着色剤との混合溶融物を水に分散させる、自己分散(転相乳化)化方法をいう。ここで、混合溶融物とは、溶解せず混合した状態、また溶解して混合した状態、またはこれら両者のいずれの状態をも含むものをいう。
一つの具体例として、(1)分散ポリマー前駆体(前記したアニオン性基を含有するポリマー等)/溶剤溶液に、顔料、中和剤、少量の水を加えて、溶剤ベースのスラリーを作製する工程、(2)スラリーを多量の水に加えながら分散し、水ベースのスラリーを作製する工程、(3)水ベースのスラリーから、ポリマーを溶解するのに用いた溶剤を除去して、水分散性ポリマーで顔料を包含した顔料含有ポリマー粒子分散体を作製する工程を含んでなるものである。
(A) "Phase inversion method"
In the present invention, the “phase inversion method” basically refers to a self-dispersing (phase inversion emulsification) method in which a mixed melt of a polymer having a self-dispersing ability or a dissolving ability and a colorant is dispersed in water. Say. Here, the mixed melt means a mixed state without dissolving, a mixed state with dissolved, or a state including both of these states.
As one specific example, (1) a solvent-based slurry is prepared by adding a pigment, a neutralizing agent, and a small amount of water to a dispersion polymer precursor (a polymer containing an anionic group as described above) / solvent solution. Step (2) Dispersing the slurry while adding it to a large amount of water to produce a water-based slurry, (3) Removing the solvent used to dissolve the polymer from the water-based slurry and dispersing the water A step of preparing a pigment-containing polymer particle dispersion including a pigment with a functional polymer.
(b)「酸析法」
本発明において、「酸析法」とは、分散ポリマーと着色剤とからなる含水ケーキを用意し、その含水ケーキ中の、分散ポリマーが含有してなる未中和基の一部を中和剤で中和することによって、分散体を製造する方法をいう。
未中和基がアニオン性の酸基であり、中和剤が塩基性化合物である場合には、具体的には、例えば、(1)分散ポリマーと顔料とをアルカリ性水性媒体中に分散し、また、必要に応じて加熱処理を行なってポリマーのゲル化を図る工程、(2)pHを中性または酸性にすることによって分散ポリマーを疎水化して、分散ポリマーを顔料に強く固着する工程と、(3)必要に応じて、濾過及び水洗を行なって、含水ケーキを得る工程と、(4)含水ケーキを中の、分散ポリマーが含有してなるアニオン性基の一部または全部を塩基性化合物にて中和し、その後、水性媒体中に再分散する工程と、(5)必要に応じて加熱処理を行ない分散ポリマーのゲル化を図る工程とを含んでなるものである。
上記の、「転相法」及び「酸析法」のより具体的な製造方法は、特開平9−151342号公報、及び特開平10−140065号公報に開示されているものと同様であってよい。
(B) "Acid deposition"
In the present invention, the “acid precipitation method” refers to preparing a water-containing cake composed of a dispersion polymer and a colorant, and neutralizing a part of unneutralized groups contained in the dispersion polymer in the water-containing cake. The method of manufacturing a dispersion by neutralizing with.
When the unneutralized group is an anionic acid group and the neutralizing agent is a basic compound, specifically, for example, (1) a dispersion polymer and a pigment are dispersed in an alkaline aqueous medium, A step of heat-treating the polymer as necessary to gel the polymer, (2) hydrophobizing the dispersion polymer by making the pH neutral or acidic, and strongly fixing the dispersion polymer to the pigment; (3) If necessary, filtering and washing with water to obtain a water-containing cake; and (4) part or all of the anionic group contained in the dispersion polymer in the water-containing cake. And a step of re-dispersing in an aqueous medium, and (5) a step of subjecting the dispersion polymer to gelation by heat treatment as necessary.
More specific production methods of the above “phase inversion method” and “acid precipitation method” are the same as those disclosed in JP-A-9-151342 and JP-A-10-140065. Good.
さらに、特開平11−209672号公報及び特開平11−172180号公報には、分散体の製造方法が開示されている。この製法の概要は、基本的には次の製造工程からなる。
(1)アニオン性基を有するポリマーまたはそれを有機溶剤に溶解した溶液と塩基性化合物とを混合して中和することと、(2)この混合液に顔料を混合して懸濁液とした後に、分散機等で顔料を分散して顔料分散液を得ることと、(3)必要に応じて、溶剤を蒸留して除くことと、(4)酸性化合物を加えてアニオン性基を有する分散ポリマーを析出させることによって、顔料をアニオン性基を有する分散ポリマーで被覆することと、(5)必要に応じて、濾過及び水洗を行なうことと、(6)塩基性化合物を加えてアニオン性基を有する分散ポリマーのアニオン性基を中和して水性媒体中に分散させて水性分散体を得ること、とを含んでなるものである。
上記に示した、分散体の製造方法のより具体的な製造方法は、特開平11−209672号公報及び特開平11−172180号公報に開示されているものと同様であってよい。
Furthermore, JP-A-11-209672 and JP-A-11-172180 disclose a method for producing a dispersion. The outline of this production method basically comprises the following production steps.
(1) A polymer having an anionic group or a solution obtained by dissolving it in an organic solvent and a neutral compound are mixed and neutralized. (2) A pigment is mixed into this mixed solution to form a suspension. Later, the pigment is dispersed with a disperser or the like to obtain a pigment dispersion, (3) if necessary, the solvent is distilled off, and (4) a dispersion having an anionic group by adding an acidic compound. Coating the pigment with a dispersion polymer having an anionic group by precipitating the polymer; (5) filtering and washing with water if necessary; and (6) adding a basic compound to add the anionic group. Neutralizing an anionic group of a dispersion polymer having a dispersion in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion.
More specific manufacturing methods of the dispersion shown above may be the same as those disclosed in JP-A-11-209672 and JP-A-11-172180.
<表面処理顔料の製造方法>
次に、本発明におけるインク組成物に用いられる表面処理顔料の製造方法について説明する。
表面処理顔料の製造方法として、まず顔料を表面処理する工程を行なう。この工程では、水系あるいは非水系の溶媒中で、顔料と表面処理剤とを混合することにより、もしくは、その混合物を加熱することにより、顔料の表面処理(前述した官能基あるいはその塩の導入)を実施する。表面処理後、得られた反応生成物を水洗、限外濾過、逆浸透、遠心分離及び/または濾過などを繰り返して、残留未反応物、反応副生成物、残留処理剤等の除去を実施することにより、表面処理顔料を得ることができる。
なお、表面処理工程において使用する顔料は、上述の官能基あるいはその塩を導入する前に、あらかじめ粉砕処理をして微粒化してあることが望ましい。顔料の粉砕処理手段としては、ジルコニアビーズ、ガラスビーズ、無機塩等の粉砕メディアを使用して、湿式粉砕あるいは乾式粉砕により行なうことができる。粉砕装置としては、アトライター、ボールミル、振動ミル等を挙げることができる。粉砕処理後は、顔料の洗浄、限外濾過等により、粉砕メディアや粉砕装置から発生するコンタミ成分を除去することが望ましい。
特に、乾式粉砕と無機塩を組み合わせた粉砕処理方法(ソルトミリング法)は、粉砕メディアより発生するコンタミ成分が水溶性の無機塩であるため、水による洗浄により簡便に除去することができる。
<Method for producing surface-treated pigment>
Next, the manufacturing method of the surface treatment pigment used for the ink composition in this invention is demonstrated.
As a method for producing a surface-treated pigment, first, a step of surface-treating the pigment is performed. In this step, the surface treatment of the pigment is performed by mixing the pigment and the surface treatment agent in an aqueous or non-aqueous solvent, or by heating the mixture (introduction of the above-described functional group or salt thereof). To implement. After the surface treatment, the obtained reaction product is repeatedly washed with water, ultrafiltration, reverse osmosis, centrifugation and / or filtration to remove residual unreacted substances, reaction by-products, residual treatment agents, etc. Thus, a surface-treated pigment can be obtained.
In addition, it is desirable that the pigment used in the surface treatment step is pulverized and atomized in advance before introducing the above-described functional group or a salt thereof. As a means for pulverizing the pigment, pulverization media such as zirconia beads, glass beads, and inorganic salts can be used, and wet pulverization or dry pulverization can be used. Examples of the pulverizer include an attritor, a ball mill, and a vibration mill. After the pulverization treatment, it is desirable to remove contaminant components generated from the pulverization media and the pulverizer by washing the pigment, ultrafiltration and the like.
In particular, a pulverization treatment method (salt milling method) combining dry pulverization and an inorganic salt can be easily removed by washing with water because the contaminant component generated from the pulverization medium is a water-soluble inorganic salt.
ここで、本発明におけるインク組成物に用いられる表面処理顔料の製造方法の例として、スルホン酸基あるいはスルフィン酸基を表面に有する表面処理顔料の製造方法の一例を以下に挙げて、さらに詳しく説明する。
まず顔料を表面処理する工程では、微細な粒子状もしくは粉状の顔料を、顔料の3〜200重量倍量の非プロトン性溶媒(例えば、N−メチル−2−ピロリドンあるいはスルホラン)中に入れ、顔料の整粒処理を行ないながら、スルホン化剤で処理する。スルホン化剤としては、例えば、スルホン化ピリジン塩、スルファミン酸、アミド硫酸、フルオロ硫酸、クロロ硫酸、三酸化硫黄、発煙硫酸あるいは硫酸等を、一種類であるいは二種類以上を組み合わせて用いることができる。スルホン化剤による処理は、加熱(約60℃〜200℃)下及び撹拌下で行なうことができ、加熱は、スルホン化剤の添加前あるいは添加後に行なうことができる。
スルホン化処理の後、得られた顔料スラリーから、非プロトン性溶媒と、残留するスルホン化剤とを除去する。除去処理は、水洗、限外濾過、逆浸透、遠心分離、及び/または、濾過などを繰り返して実施することができる。また、前述の整粒分散処理、及びスルホン化処理において混入したコンタミ成分も、非プロトン性溶媒、及びスルホン化剤と共に除去される。
Here, as an example of a method for producing a surface-treated pigment used in the ink composition of the present invention, an example of a method for producing a surface-treated pigment having a sulfonic acid group or a sulfinic acid group on the surface will be described below in more detail. To do.
First, in the step of surface-treating the pigment, a fine particulate or powdery pigment is placed in an aprotic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone or sulfolane) 3 to 200 times the amount of the pigment, The pigment is sized with a sulfonating agent. As the sulfonating agent, for example, sulfonated pyridine salt, sulfamic acid, amidosulfuric acid, fluorosulfuric acid, chlorosulfuric acid, sulfur trioxide, fuming sulfuric acid or sulfuric acid can be used alone or in combination of two or more. . The treatment with the sulfonating agent can be performed under heating (about 60 ° C. to 200 ° C.) and under stirring, and the heating can be performed before or after the addition of the sulfonating agent.
After the sulfonation treatment, the aprotic solvent and the remaining sulfonating agent are removed from the obtained pigment slurry. The removal treatment can be carried out repeatedly by washing with water, ultrafiltration, reverse osmosis, centrifugation, and / or filtration. Moreover, the contaminant component mixed in the above-mentioned sizing and dispersing treatment and sulfonation treatment is also removed together with the aprotic solvent and the sulfonating agent.
本発明におけるインク組成物に用いられる表面処理顔料の官能基の導入量は、顔料粒子1g当たり、好ましくは10×10-6当量以上であり、より好ましくは15×10-6当量以上である。官能基の導入量が、顔料粒子1g当たり5×10-6当量未満であると、分散している顔料粒子の凝集等が発生し、顔料分散液・インク組成物の増粘や分散している顔料粒子の粒径拡大等、顔料分散液やインク組成物の保存安定性が低下する場合がある。前記官能基あるいはその塩の導入量の測定は、例えば官能基がスルホン酸基あるいはスルフィン酸基の場合、顔料水性分散体を酸素フラスコ燃焼法で処理し、過酸化水素水溶液に吸収させた後、イオンクロマトグラフ法で硫酸イオン(2価)を定量し、スルホン酸基及びスルフィン酸基に換算することによって測定することができる。 The amount of the functional group introduced into the surface-treated pigment used in the ink composition of the present invention is preferably 10 × 10 −6 equivalents or more, more preferably 15 × 10 −6 equivalents or more per 1 g of pigment particles. If the amount of functional group introduced is less than 5 × 10 −6 equivalents per gram of pigment particles, aggregation of dispersed pigment particles and the like occur, and the viscosity or dispersion of the pigment dispersion / ink composition is increased. In some cases, the storage stability of the pigment dispersion or the ink composition may be reduced, such as an increase in the particle size of the pigment particles. For example, when the functional group is a sulfonic acid group or a sulfinic acid group, the pigment aqueous dispersion is treated by an oxygen flask combustion method and absorbed in an aqueous hydrogen peroxide solution. It can be measured by quantifying sulfate ions (divalent) by ion chromatography and converting them to sulfonic acid groups and sulfinic acid groups.
また、本発明におけるインク組成物に用いられる表面処理顔料粒子のゼータ電位は、顔料濃度が0.001重量%〜0.01重量%になるように表面処理顔料粒子をイオン交換水で希釈した希釈液として測定した場合の、20℃、pH8〜pH9における絶対値が30mV以上であることが好ましい。より好ましくは40mV以上であり、さらにより好ましいゼータ電位の絶対値は50mV以上である。顔料粒子のゼータ電位の絶対値が20mV以下の場合、分散性付与基の導入量が不充分である場合と同様に、顔料分散液やインク組成物の保存安定性が低下する。 The zeta potential of the surface-treated pigment particles used in the ink composition of the present invention is a dilution obtained by diluting the surface-treated pigment particles with ion-exchanged water so that the pigment concentration is 0.001 wt% to 0.01 wt%. The absolute value at 20 ° C. and pH 8 to pH 9 when measured as a liquid is preferably 30 mV or more. More preferably, it is 40 mV or more, and an even more preferable absolute value of the zeta potential is 50 mV or more. When the absolute value of the zeta potential of the pigment particles is 20 mV or less, the storage stability of the pigment dispersion or the ink composition is lowered as in the case where the amount of the dispersibility-imparting group introduced is insufficient.
[表面処理顔料の分散液の製造方法]
本発明におけるインク組成物では、上記の表面処理顔料をそのままインク組成物に用いることができるが、以下に述べる顔料分散液の形態にして用いた方が扱いやすいため好ましい。
[Method for producing dispersion of surface-treated pigment]
In the ink composition of the present invention, the surface-treated pigment can be used as it is in the ink composition, but it is preferable to use it in the form of a pigment dispersion described below because it is easy to handle.
顔料分散液の製造においては、まず前述した顔料の表面処理工程で得られた表面処理顔料、あるいは、表面処理顔料のスラリー、ウェットケーキ等を、5重量%〜50重量%程度の顔料濃度になるように、水系媒体(特にイオン交換水あるいは蒸留水)中に必要に応じ中和剤等と共に添加する。続いて、攪拌装置または分散装置を用い、適当なせん断力を与えて、顔料粒子を水系媒体で分散させることにより、表面処理顔料分散液を得ることができる。
この分散工程時に、前述した浸透剤や界面活性剤を若干量加えて分散することが好ましい。その理由は、これら浸透剤や界面活性剤は、顔料粒子が水性媒体になじみ易く(湿潤し易く)する効果を有し、かつ水性媒体中の顔料粒子同士や顔料と分散メディアとの接触抵抗を大きくして、分散効率を上げる効果があるためである。その結果として、分散処理工程における装置のせん断条件を緩やかにでき(装置から顔料分散液に与えるせん断力を低くでき)、また、分散処理に要する時間を短縮することが可能となる。そうした場合、分散メディアや分散装置起因のコンタミ成分(特にはSi、Ca、Mg、Fe、Cr、Ni等の多価金属イオン等)の混入が少なくなるため、顔料分散液やこの顔料分散液を用いたインク組成物の分散安定性・保存安定性が向上するという効果がある。これら浸透剤や界面活性剤は、分散工程において少なくとも顔料と混合状態であればよく、顔料への添加時期は、分散工程前であっても、分散工程の途中であってもかまわない。
分散処理の際に使用できる装置としては、スターラー、ペイントシェーカー、ボールミル、サンドミル、ロールミル、スピードラインミル、ホモミキサー、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー等を挙げることができる。
中和剤は、表面処理顔料表面の官能基の塩生成基を解離するために添加するものであり、前述した水溶性の塩基性化合物等を好適に用いることができる。
以上説明した顔料の表面処理工程とこの表面処理顔料の分散工程は、連続して実施することも可能である。特に顔料の表面処理を水系溶媒で実施する場合、表面処理工程の反応溶媒と分散工程の分散媒が同じ水系にできるため、連続した工程を組みやすい。但し、表面処理工程の残留未反応物、反応副生成物等の除去は、分散工程の前に実施した方が、最終的により分散安定性に優れる顔料分散液を得やすい。一方、表面処理工程の溶媒が非水系溶媒である方が、目的物である表面処理顔料から残留未反応物等を分離除去しやすい場合もある。
In the production of the pigment dispersion, first, the surface treatment pigment obtained in the above-described pigment surface treatment step, or the slurry of the surface treatment pigment, the wet cake, etc., has a pigment concentration of about 5 wt% to 50 wt%. Thus, it adds with a neutralizing agent etc. in an aqueous medium (especially ion-exchange water or distilled water) as needed. Subsequently, a surface-treated pigment dispersion can be obtained by dispersing the pigment particles in an aqueous medium by applying an appropriate shearing force using a stirrer or a dispersing device.
In the dispersion step, it is preferable to add a small amount of the above-mentioned penetrating agent or surfactant to disperse. The reason for this is that these penetrants and surfactants have the effect that the pigment particles are easily adapted (wet easily) to the aqueous medium, and the contact resistance between the pigment particles in the aqueous medium and between the pigment and the dispersion medium is reduced. This is because it is effective to increase the dispersion efficiency. As a result, the shearing conditions of the apparatus in the dispersion treatment step can be relaxed (the shear force applied from the apparatus to the pigment dispersion can be reduced), and the time required for the dispersion treatment can be shortened. In such a case, the contamination component (particularly polyvalent metal ions such as Si, Ca, Mg, Fe, Cr, Ni, etc.) due to the dispersion media and the dispersion device is reduced. There is an effect that the dispersion stability and storage stability of the used ink composition are improved. These penetrants and surfactants only need to be mixed with at least the pigment in the dispersion step, and the timing of addition to the pigment may be before the dispersion step or during the dispersion step.
Examples of the apparatus that can be used in the dispersion treatment include a stirrer, paint shaker, ball mill, sand mill, roll mill, speed line mill, homomixer, ultrasonic homogenizer, nanomizer, and microfluidizer.
The neutralizing agent is added in order to dissociate the salt-forming group of the functional group on the surface of the surface-treated pigment, and the above-described water-soluble basic compound can be suitably used.
The pigment surface treatment step and the surface treatment pigment dispersion step described above can be carried out continuously. In particular, when the surface treatment of the pigment is carried out with an aqueous solvent, the reaction solvent in the surface treatment step and the dispersion medium in the dispersion step can be made the same aqueous system, so that it is easy to assemble continuous steps. However, the removal of residual unreacted substances, reaction by-products and the like in the surface treatment step is easier to obtain a pigment dispersion having better final dispersion stability if carried out before the dispersion step. On the other hand, when the solvent in the surface treatment step is a non-aqueous solvent, it may be easier to separate and remove residual unreacted substances from the target surface-treated pigment.
<実施例>
以下、本発明の画像形成方法を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。これに先立ち、使用するコート液及びインク組成物、並びにこれらに用いられる樹脂エマルジョン、着色成分(分散体、表面処理顔料)の分散液を以下に示す材料、方法にて製造した。
<Example>
The image forming method of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to these examples. Prior to this, a coating liquid and an ink composition to be used, and a resin emulsion and a dispersion of a coloring component (dispersion, surface treatment pigment) used in these were prepared by the materials and methods described below.
[樹脂エマルジョンの製造]
(1)樹脂エマルジョン1
攪拌機、温度計、還流冷却管及び滴下漏斗を備えた反応容器を窒素ガス置換した後、その反応容器中へモノマーとしてスチレン;25重量部、n−ドデシルメタクリレート;30重量部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート;20重量部、ブチルメタクリレート;15.5重量部、メタクリル酸;9.3重量部、さらに水溶性有機溶剤としてメチルエチルケトン;100重量部を加えて、それらをよく混合して溶液を調製した。
滴下漏斗にも同様のモノマー/メチルエチルケトン溶液を別途調製して入れ、そこへさらに2,2'−アゾビス(2,4−イソメチルバレロニトリル);0.2重量部を加えて窒素ガス置換を行なった。
窒素雰囲気下、反応容器を65℃に加温して保持しつつ、滴下漏斗の溶液を3時間かけて滴下して加えながら重合反応を行なった。反応終了後、室温まで自然冷却させた。その後、得られた共重合体溶液を濾過、減圧乾燥、メチルエチルケトン溶解を繰り返して精製して、酸価が70KOHmg/g、重量平均分子量50,000の樹脂Aを合成した。この樹脂Aを用い、樹脂Aの固形分が50重量%になるようにメチルエチルケトンに溶解させて、樹脂A溶液を得た。この樹脂A溶液;100重量部に、樹脂溶剤である2−ヘプタノール;10重量部を撹拌混合して、樹脂A−樹脂溶剤混合液を作製した。
別容器に用意したイオン交換水;400重量部に、塩基性化合物である水酸化カリウム;2重量部を加えてよく撹拌して水溶液を調製し、この水溶液を撹拌しつつ上記の樹脂A−樹脂溶剤混合液を1時間かけて滴下しながら混合した。得られた分散混合物を超高圧ホモジナイザーにて3時間分散した。
続いてこの分散混合物をエバポレーター内に移し、減圧・60℃の条件にてメチルエチルケトンの全部と水の一部を除去した。その後に樹脂固形分濃度が40重量%になるように調整して、樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョン1を得た。得られた樹脂エマルジョンの平均粒径は120nmであった。
[Production of resin emulsion]
(1) Resin emulsion 1
A reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and dropping funnel was replaced with nitrogen gas, and then styrene as a monomer into the reaction vessel; 25 parts by weight, n-dodecyl methacrylate; 30 parts by weight, methoxypolyethylene glycol methacrylate; 20 parts by weight, butyl methacrylate; 15.5 parts by weight, methacrylic acid; 9.3 parts by weight, and methyl ethyl ketone; 100 parts by weight as a water-soluble organic solvent were added and mixed well to prepare a solution.
Separately prepare a similar monomer / methyl ethyl ketone solution in the dropping funnel, and further add 2,2′-azobis (2,4-isomethylvaleronitrile); 0.2 parts by weight to perform nitrogen gas replacement. It was.
Under a nitrogen atmosphere, the polymerization reaction was carried out while adding and dropping the solution in the dropping funnel over 3 hours while heating and holding the reaction vessel at 65 ° C. After completion of the reaction, it was naturally cooled to room temperature. Thereafter, the obtained copolymer solution was purified by repeated filtration, drying under reduced pressure, and dissolution with methyl ethyl ketone to synthesize Resin A having an acid value of 70 KOH mg / g and a weight average molecular weight of 50,000. Using this resin A, the resin A was dissolved in methyl ethyl ketone so that the solid content of the resin A was 50% by weight to obtain a resin A solution. A resin A-resin solvent mixture was prepared by stirring and mixing 10 parts by weight of 2-reseptanol, which is a resin solvent, with 100 parts by weight of this resin A solution.
Ion exchange water prepared in a separate container; 400 parts by weight of potassium hydroxide as a basic compound; 2 parts by weight are added and stirred well to prepare an aqueous solution, and the above resin A-resin is stirred while stirring the aqueous solution. The solvent mixture was mixed dropwise over 1 hour. The obtained dispersion mixture was dispersed with an ultrahigh pressure homogenizer for 3 hours.
Subsequently, this dispersion mixture was transferred into an evaporator, and all of methyl ethyl ketone and a part of water were removed under conditions of reduced pressure and 60 ° C. Thereafter, the resin solid content concentration was adjusted to 40% by weight to obtain a resin emulsion 1 containing a resin solvent. The average particle size of the obtained resin emulsion was 120 nm.
(2)樹脂エマルジョン2の製造
前記(1)樹脂エマルジョン1にて作製した樹脂A溶液を用い、これの100重量部に、塩基性化合物であるトリエタノールアミン;55重量部、樹脂溶剤であるプロピレンオキシド;5重量部を加えて、よく撹拌混合して樹脂A−樹脂溶剤混合液を作製した。
別容器に用意したイオン交換水;400重量部を撹拌しつつ上記の樹脂A−樹脂溶剤混合液を2時間かけて滴下しながら混合した。得られた分散混合物をアトライターにて2時間分散した。
続いてこの分散混合物をエバポレーター内に移し、減圧・60℃の条件にてメチルエチルケトンの全部と水の一部を除去した。その後に樹脂固形分濃度が40重量%になるように調整して、樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョン2を得た。得られた樹脂エマルジョンの平均粒径は150nmであった。
(2) Production of Resin Emulsion 2 Using the resin A solution prepared in (1) Resin Emulsion 1, 100 parts by weight of this is triethanolamine as a basic compound; 55 parts by weight of propylene as a resin solvent. Oxide; 5 parts by weight was added and mixed well with stirring to prepare a resin A-resin solvent mixed solution.
Ion exchange water prepared in a separate container; while stirring 400 parts by weight, the above resin A-resin solvent mixture was added dropwise over 2 hours. The obtained dispersion mixture was dispersed with an attritor for 2 hours.
Subsequently, this dispersion mixture was transferred into an evaporator, and all of methyl ethyl ketone and a part of water were removed under conditions of reduced pressure and 60 ° C. Thereafter, the resin solid content concentration was adjusted to 40% by weight to obtain a resin emulsion 2 containing a resin solvent. The average particle size of the obtained resin emulsion was 150 nm.
(3)樹脂エマルジョン3の製造
市販の樹脂エマルジョンであるジョンクリル538(商品名、BASFジャパン株式会社製、樹脂固形分:45重量%、Tg:66℃);1,000重量部に、樹脂溶剤である4−ヘプタノン;4.5重量部を加え、よく撹拌混合した。そしてこの樹脂エマルジョン−樹脂溶剤混合物を別容器に入れて密封し、70℃環境下にて2日間加熱処理した。その後室温になるまで冷却し、樹脂固形分濃度が40重量%になるように調整して、樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョン3を得た。得られた樹脂エマルジョンの平均粒径は110nmであった。
(3) Production of Resin Emulsion 3 Commercially available resin emulsion Jonkrill 538 (trade name, manufactured by BASF Japan, resin solid content: 45 wt%, Tg: 66 ° C.); 1,000 parts by weight of resin solvent 4-heptanone, 4.5 parts by weight, was added and mixed well with stirring. And this resin emulsion-resin solvent mixture was put in another container, sealed, and heat-treated in a 70 ° C. environment for 2 days. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature and adjusted so that the resin solid content concentration was 40% by weight to obtain a resin emulsion 3 containing a resin solvent. The average particle size of the obtained resin emulsion was 110 nm.
(4)樹脂エマルジョン4の製造
市販の樹脂エマルジョンであるジョンクリル538(商品名、BASFジャパン株式会社製、樹脂固形分:45重量%、Tg:66℃);100重量部に、樹脂溶剤である2−ブトキシエチルアセタート;13.5重量部、助剤であるトリエチレングリコールモノブチルエーテル;2重量部を加え、よく撹拌混合した。そしてこの樹脂エマルジョン−樹脂溶剤混合物を別容器に入れて密封し、70℃環境下にて1日間加熱処理した。その後室温になるまで冷却し、樹脂固形分濃度が40重量%になるように調整して、樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョン4を得た。得られた樹脂エマルジョンの平均粒径は160nmであった。
(4) Production of Resin Emulsion 4 Commercially available resin emulsion Jonkrill 538 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd., resin solid content: 45 wt%, Tg: 66 ° C.); 100 parts by weight is a resin solvent 2-butoxyethyl acetate; 13.5 parts by weight, triethylene glycol monobutyl ether as an auxiliary agent; 2 parts by weight were added and well mixed with stirring. And this resin emulsion-resin solvent mixture was put in another container, sealed, and heat-treated in a 70 ° C. environment for 1 day. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature and adjusted so that the resin solid content concentration was 40% by weight to obtain a resin emulsion 4 containing a resin solvent. The average particle diameter of the obtained resin emulsion was 160 nm.
(5)樹脂エマルジョン5の製造
攪拌機、温度計、還流冷却器、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、イオン交換水;900重量部及びラウリル硫酸ナトリウム;4重量部を仕込み、攪拌しながら容器内部を窒素置換した。さらに、容器内温を70℃に保持しつつ、重合開始剤として過硫酸カリウム;2重量部を添加し溶解した。次いで、予めイオン交換水;450重量部、ラウリル硫酸ナトリウム;3重量部、スチレン;435重量部、ブチルアクリレート;475重量部、及び2−アクリロイルアミノ−2−メチルプロパンスルホン酸;30重量部、ジエチレングリコールジメタクリレート;4重量部を攪拌混合して調製した乳化物を滴下漏斗に入れ、反応容器内に4時間かけて一定速度で滴下した。滴下終了後、70℃に保持しつつ3時間の熟成を行なった。得られた混合物を室温まで冷却した後、樹脂固形分50重量%、pH8になるようにイオン交換水と水酸化ナトリウムとを添加して、1μm孔径のメンブレンフィルターにて濾過し、Tg:20℃の樹脂エマルジョンを得た。
この樹脂エマルジョン;100重量部に、樹脂溶剤である2−ニトロプロパン;1重量部と硫化ジエチル;1.5重量部を加え、25℃環境下で4時間撹拌混合した。その後樹脂固形分濃度が40重量%になるように調整して、樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョン5を得た。得られた樹脂エマルジョンの粒径は200nmであった。
(5) Production of resin emulsion 5 In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a dropping funnel, ion exchange water; 900 parts by weight and sodium lauryl sulfate; Was replaced with nitrogen. Further, while maintaining the internal temperature of the container at 70 ° C., 2 parts by weight of potassium persulfate as a polymerization initiator was added and dissolved. Next, ion exchange water; 450 parts by weight, sodium lauryl sulfate; 3 parts by weight, styrene; 435 parts by weight, butyl acrylate; 475 parts by weight, and 2-acryloylamino-2-methylpropanesulfonic acid; 30 parts by weight, diethylene glycol An emulsion prepared by stirring and mixing 4 parts by weight of dimethacrylate was placed in a dropping funnel and dropped into the reaction vessel at a constant rate over 4 hours. After completion of dropping, aging was performed for 3 hours while maintaining the temperature at 70 ° C. After cooling the resulting mixture to room temperature, ion-exchanged water and sodium hydroxide were added so that the resin solid content was 50% by weight and pH 8, and filtered through a membrane filter having a pore size of 1 μm. Tg: 20 ° C. A resin emulsion was obtained.
To 100 parts by weight of this resin emulsion, 1 part by weight of 2-nitropropane as a resin solvent and 1.5 parts by weight of diethyl sulfide were added, and the mixture was stirred and mixed in an environment at 25 ° C. for 4 hours. Thereafter, the resin solid content concentration was adjusted to 40% by weight to obtain a resin emulsion 5 containing a resin solvent. The particle diameter of the obtained resin emulsion was 200 nm.
(6)樹脂エマルジョン6の製造
市販の樹脂エマルジョンであるジョンクリル538(商品名、BASFジャパン株式会社製、樹脂固形分:45重量%、Tg:66℃);1,000重量部に、樹脂溶剤である2−ブトキシエチルアセタート;3.5重量部を加え、よく撹拌混合した。そしてこの樹脂エマルジョン−樹脂溶剤混合物を別容器に入れて密封し、70℃環境下にて1日間加熱処理した。その後室温になるまで冷却し、樹脂固形分濃度が40重量%になるように調整して、樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョン6を得た。得られた樹脂エマルジョンの平均粒径は100nmであった。
(6) Production of Resin Emulsion 6 Jonkrill 538 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd., resin solid content: 45 wt%, Tg: 66 ° C.); 1,000 parts by weight of resin solvent 2-butoxyethyl acetate; 3.5 parts by weight were added and mixed well with stirring. And this resin emulsion-resin solvent mixture was put in another container, sealed, and heat-treated in a 70 ° C. environment for 1 day. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature and adjusted so that the resin solid content concentration was 40% by weight to obtain a resin emulsion 6 containing a resin solvent. The average particle size of the obtained resin emulsion was 100 nm.
(7)樹脂エマルジョン分散液7の製造
市販の樹脂エマルジョンであるジョンクリル538(商品名、BASFジャパン株式会社製、樹脂固形分:45重量%、Tg:66℃);100重量部に、樹脂溶剤である4−ヘプタノン;15重量部、助剤であるトリエチレングリコールモノブチルエーテル;2重量部を加え、よく撹拌混合した。そしてこの樹脂エマルジョン−樹脂溶剤混合物を別容器に入れて密封し、70℃環境下にて1日間加熱処理した。その後室温になるまで冷却し、樹脂固形分濃度が40重量%になるように調整して、樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョン7を得た。得られた樹脂エマルジョンの平均粒径が300nmであった。
(7) Production of Resin Emulsion Dispersion 7 Jonkrill 538 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd., resin solid content: 45 wt%, Tg: 66 ° C.) which is a commercially available resin emulsion; 4-heptanone, 15 parts by weight, triethylene glycol monobutyl ether as an auxiliary agent; 2 parts by weight were added and well stirred and mixed. And this resin emulsion-resin solvent mixture was put in another container, sealed, and heat-treated in a 70 ° C. environment for 1 day. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature and adjusted so that the resin solid content concentration was 40% by weight to obtain a resin emulsion 7 containing a resin solvent. The average particle diameter of the obtained resin emulsion was 300 nm.
(8)樹脂エマルジョン分散液8の製造
市販の樹脂エマルジョンであるジョンクリル538(商品名、BASFジャパン株式会社製、樹脂固形分:45重量%、Tg:66℃);100重量部に、水溶性の樹脂溶剤であるN,N−ジメチルホルムアミド;13.5重量部を加え、室温にて3時間撹拌混合した。そして樹脂固形分濃度が40重量%になるように調整して、樹脂エマルジョン8を得た。得られた樹脂エマルジョンの平均粒径は550nmであり、分散液表面に粘着物が浮いていた。
(8) Production of Resin Emulsion Dispersion 8 Jonkrill 538 (trade name, manufactured by BASF Japan, resin solid content: 45% by weight, Tg: 66 ° C.), which is a commercially available resin emulsion; N, N-dimethylformamide (13.5 parts by weight) was added, and the mixture was stirred and mixed at room temperature for 3 hours. And it adjusted so that resin solid content concentration might be 40 weight%, and the resin emulsion 8 was obtained. The obtained resin emulsion had an average particle size of 550 nm, and an adhesive was floating on the surface of the dispersion.
<コート液の調製>
表1、表2に示す組成でコート液を調製した。各コート液は、各材料を充分に攪拌混合した後、1μm孔径のメンブレンフィルターを用いて2kg/cm2の圧力で加圧濾過を行った後、以下の各評価に使用した。
<Preparation of coating solution>
Coating solutions were prepared with the compositions shown in Tables 1 and 2. Each coating solution was used for each of the following evaluations after sufficiently stirring and mixing the respective materials and performing pressure filtration at a pressure of 2 kg / cm 2 using a membrane filter having a pore size of 1 μm.
<インク組成物の調製>
以下に、本発明におけるインク組成物の調製について説明する。最初に、分散体を含んだ分散液1〜分散液4の調製例について示す。
<Preparation of ink composition>
Hereinafter, the preparation of the ink composition in the invention will be described. First, preparation examples of Dispersion 1 to Dispersion 4 containing the dispersion will be described.
(1)分散液1
顔料としてカーボンブラックであるMA100(商品名、三菱化学株式会社製);75g、分散ポリマーとしてカルボン酸基をアニオン性基として有するスチレン−アクリル酸系ポリマーのジョンクリル611(商品名、BASFジャパン株式会社製、重量平均分子量8,100、酸価53KOHmg/g);25g、塩基性化合物として水酸化カリウム;0.75g、イオン交換法と逆浸透法により精製した超純水;250gを混合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて10時間分散を行った。得られた分散原液を孔径約8μmのメンブランフィルタ(商品名、日本ミリポア・リミテッド製)で濾過して粗大粒子を除き、超純水で顔料濃度15重量%まで希釈して分散液1を調製した。
(1) Dispersion 1
MA100 which is carbon black as a pigment (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.); 75 g, Jonkrill 611 of a styrene-acrylic acid polymer having a carboxylic acid group as an anionic group as a dispersion polymer (trade name, BASF Japan Ltd.) Manufactured, weight average molecular weight 8,100, acid value 53 KOH mg / g); 25 g, potassium hydroxide as a basic compound; 0.75 g, ultrapure water purified by ion exchange method and reverse osmosis method; Dispersion was performed for 10 hours by a ball mill using zirconia beads. The obtained dispersion liquid was filtered through a membrane filter (trade name, manufactured by Nihon Millipore Limited) having a pore size of about 8 μm to remove coarse particles, and diluted with ultrapure water to a pigment concentration of 15% by weight to prepare dispersion 1. .
(2)分散液2
分散液1に対して、顔料を有機顔料であるC.I.ピグメントイエロー74に変更して添加量を75gに変更した以外は同様な方法で分散液2を調製した。
(2) Dispersion 2
For dispersion 1, the pigment is an organic pigment such as C.I. I. Dispersion 2 was prepared in the same manner except that it was changed to Pigment Yellow 74 and the addition amount was changed to 75 g.
(3)分散液3
顔料として有機顔料であるC.I.ピグメントブルー15:4;75g、分散ポリマーとしてカルボン酸基をアニオン性基として有するスチレン−アクリル酸系ポリマーのジョンクリル678(商品名、BASFジャパン株式会社製、重量平均分子量8,500、酸価215KOHmg/g);75g、塩基性化合物として水酸化カリウム;9.4g、イオン交換法と逆浸透法により精製した超純水;250gを用い、それぞれを混合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて10時間分散を行った。得られた分散原液を孔径約8μmのメンブランフィルタ(商品名、日本ミリポア・リミテッド製)で濾過して粗大粒子を除き、超純水で顔料濃度15重量%まで希釈して、有機顔料であるC.I.ピグメントブルー15:4を分散ポリマーで分散した分散液3を調製した。
(3) Dispersion 3
C. which is an organic pigment as a pigment. I. Pigment Blue 15: 4; 75 g, a styrene-acrylic acid polymer Jonkrill 678 having a carboxylic acid group as an anionic group as a dispersion polymer (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd., weight average molecular weight 8,500, acid value 215 KOHmg / G); 75 g, potassium hydroxide as a basic compound; 9.4 g, ultrapure water purified by ion exchange and reverse osmosis methods; 250 g were mixed and mixed for 10 hours in a ball mill with zirconia beads. Dispersion was performed. The obtained dispersion stock solution is filtered through a membrane filter having a pore diameter of about 8 μm (trade name, manufactured by Nippon Millipore Limited) to remove coarse particles, diluted with ultrapure water to a pigment concentration of 15% by weight, and C, which is an organic pigment. . I. Dispersion 3 in which Pigment Blue 15: 4 was dispersed with a dispersion polymer was prepared.
(4)分散液4
[分散ポリマーの合成]
1Lビーカーにn−ブチルメタクリレート;200g、n−ブチルアクリレート;25g、スチレン;100g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート;75g、メタクリル酸;100gを混合し、さらに重合開始剤としてtert−ブチルパーオキシオクトエート;4gを添加して、ポリマー合成混合液を調製した。
次に、メチルエチルケトン;500gを1Lフラスコに入れて、窒素雰囲気下で撹拌しながら75℃まで昇温させた。その中に上記ポリマー合成混合液を3時間にわたって、撹拌しながら滴下混合した。滴下終了後、さらに75℃、攪拌状態で8時間反応を続けた。その後、反応合成物を25℃まで自然冷却した後、固形分が50重量%になるようにメチルエチルケトンを加えて希釈した。酸価が150KOHmg/g、重量平均分子量15,000の分散ポリマーA溶液を調製した。
[分散液の調製]
顔料として有機顔料であるC.I.ピグメントバイオレット19;150g、上述の分散ポリマーA溶液;100g、塩基性化合物として水酸化カリウム(10重量%水溶液)を;50g、イオン交換法と逆浸透法により精製した超純水;700gを用い、それぞれを混合してサンドミル(安川製作所製)中で、ガラスビーズ(直径1.7mm、混合物の1.5倍量(重量))と共に2時間分散させた。その後ガラスビーズを取り除き室温で20分間撹拌した後に、5μmのメンブランフィルタで濾過した。
得られた濾液を80℃、常圧下でメチルエチルケトンの全てと水の一部を蒸留した。さらに、撹拌しながら1規定の塩酸溶液を滴下して、分散ポリマー層を凝結した。これを水洗しながら吸引濾過し顔料の含水ケーキを得た。この含水ケーキを、撹拌している水酸化カリウム(1重量%水溶液);422gに徐々に添加して、撹拌混合し再分散させた。さらに顔料濃度が15重量%になるように超純水を加え、分散液4を調製した。
(4) Dispersion 4
[Synthesis of dispersion polymer]
1-L beaker was mixed with n-butyl methacrylate; 200 g, n-butyl acrylate; 25 g, styrene; 100 g, 2-hydroxyethyl methacrylate; 75 g, methacrylic acid; 100 g, and tert-butyl peroxyoctoate as a polymerization initiator; 4 g was added to prepare a polymer synthesis mixture.
Next, 500 g of methyl ethyl ketone was placed in a 1 L flask, and the temperature was raised to 75 ° C. with stirring in a nitrogen atmosphere. The above polymer synthesis mixture was added dropwise with stirring over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued at 75 ° C. with stirring for 8 hours. Thereafter, the reaction product was naturally cooled to 25 ° C., and diluted by adding methyl ethyl ketone so that the solid content was 50% by weight. A dispersion polymer A solution having an acid value of 150 KOH mg / g and a weight average molecular weight of 15,000 was prepared.
[Preparation of dispersion]
C. which is an organic pigment as a pigment. I. Pigment Violet 19; 150 g, dispersion polymer A solution described above; 100 g, potassium hydroxide (10% by weight aqueous solution) as a basic compound; 50 g, ultrapure water purified by an ion exchange method and reverse osmosis method; Each was mixed and dispersed in a sand mill (manufactured by Yaskawa Seisakusho) with glass beads (1.7 mm in diameter, 1.5 times the weight of the mixture (weight)) for 2 hours. Thereafter, the glass beads were removed, and the mixture was stirred at room temperature for 20 minutes, and then filtered through a 5 μm membrane filter.
The obtained filtrate was distilled at 80 ° C. under normal pressure to remove all of methyl ethyl ketone and a part of water. Further, 1N hydrochloric acid solution was added dropwise with stirring to coagulate the dispersed polymer layer. This was subjected to suction filtration while washing with water to obtain a water-containing pigment cake. The water-containing cake was gradually added to stirred potassium hydroxide (1 wt% aqueous solution); 422 g, and stirred and mixed to redisperse. Further, ultrapure water was added so that the pigment concentration was 15% by weight to prepare dispersion 4.
次に、表面処理顔料の作製方法及びこれを含んだ分散液5〜分散液8の調製例について示す。
[表面処理顔料の作製及び分散液の調製例]
(1)表面処理顔料1の作製及び分散液5の調製:カーボンブラック
顔料としてカーボンブラックであるMA−7(商品名、三菱化学株式会社製);15重量部をスルホラン;200重量部中に混合し、アイガーモーターミルM250型(商品名、アイガージャパン社製)で、ビーズ充填率70%及び回転数5,000rpmの条件下で1時間分散し、分散した顔料ペーストと溶剤の混合液をエバポレーターに移し、30mmHg以下に減圧しながら、120℃に加熱して、系内に含まれる水分をできるだけ留去したのち、150℃に温度制御した。
次いで、三酸化硫黄;25重量部を加えて6時間反応させ、反応終了後、過剰なスルホランで数回洗浄した後に水中に注ぎ濾過することで、スルフィン酸基あるいはスルホン酸基等の官能基をカーボンブラック表面に直接導入した、表面処理顔料1のスラリーを得た。
上記で作製した表面処理顔料1(カーボンブラック);20重量部、中和剤としてトリエタノールアミン;3重量部、イオン交換水;77重量部とを混合し、ペイントシェーカー(ガラスビーズ使用:ビーズ充填率60%、メディア径1.7mm)を使用して、顔料の平均粒子径(二次粒子径)が100nmになるまで分散することで、顔料濃度20重量%の分散液5を調製した。
Next, a method for producing a surface-treated pigment and preparation examples of dispersion 5 to dispersion 8 containing the same will be described.
[Preparation of surface-treated pigment and preparation of dispersion]
(1) Preparation of surface-treated pigment 1 and preparation of dispersion 5: carbon black MA-7 which is carbon black as a pigment (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation); 15 parts by weight of sulfolane; 200 parts by weight mixed In an Eiger motor mill M250 type (trade name, manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.), the mixture is dispersed for 1 hour under the conditions of a bead filling rate of 70% and a rotational speed of 5,000 rpm. The mixture was heated and heated to 120 ° C. while reducing the pressure to 30 mmHg or less, and after the water contained in the system was distilled off as much as possible, the temperature was controlled at 150 ° C.
Next, sulfur trioxide; 25 parts by weight was added and reacted for 6 hours. After the reaction was completed, the product was washed several times with excess sulfolane, poured into water, and filtered to remove functional groups such as sulfinic acid groups or sulfonic acid groups. A slurry of the surface-treated pigment 1 introduced directly on the carbon black surface was obtained.
The surface-treated pigment 1 (carbon black) prepared above was mixed with 20 parts by weight, triethanolamine as a neutralizing agent; 3 parts by weight, ion-exchanged water; 77 parts by weight, and a paint shaker (using glass beads: filled with beads) Dispersion liquid 5 having a pigment concentration of 20% by weight was prepared by dispersing the pigment until the average particle size (secondary particle size) of the pigment reached 100 nm using a ratio of 60% and a media diameter of 1.7 mm.
(2)表面処理顔料2の作製及び分散液6の調製:C.I.ピグメントブルー15:3
顔料として有機顔料であるフタロシアニンブルー顔料(C.I.ピグメントブルー15:3);20重量部をキノリン;500重量部と混合し、アイガーモーターミルM250型(商品名、アイガージャパン社製)でビーズ充填率70%及び回転数5,000rpmの条件下で2時間分散し、分散した顔料ペーストと溶剤の混合液をエバポレーターに移し、30mmHg以下に減圧しながら120℃に加熱し、系内に含まれる水分をできるだけ留去した後、160℃に温度制御した。次いで、スルホン化ピリジン錯体;20重量部を加えて8時間反応させ、反応終了後に過剰なキノリンで数回洗浄した後に水中に注ぎ、濾過することで、スルフィン酸基あるいはスルホン酸基等の官能基を有機顔料表面に直接導入した、表面処理顔料2のスラリーを得た。
上記で作製した表面処理顔料2(C.I.ピグメントブルー15:3);20重量部、浸透剤であるアセチレングリコール系界面活性剤のサーフィノール465(商品名、エアープロダクツアンド ケミカルズ社製);2重量部、中和剤として塩基性化合物であるトリエタノールアミン;4重量部、イオン交換水;74重量部とを混合し、ペイントシェーカー(ガラスビーズ使用:ビーズ充填率60%、メディア径1.7mm)を使用して、顔料の平均粒子径(二次粒子径)が95nmになるまで分散することで、顔料濃度が20重量%の分散液6を調製した。
(2) Preparation of surface-treated pigment 2 and preparation of dispersion 6: C.I. I. Pigment Blue 15: 3
Organic pigment phthalocyanine blue pigment (CI Pigment Blue 15: 3); 20 parts by weight of quinoline; 500 parts by weight mixed, beads with Eiger Motor Mill M250 (trade name, manufactured by Eiger Japan) Dispersed for 2 hours under conditions of a filling rate of 70% and a rotational speed of 5,000 rpm, the dispersed pigment paste and solvent mixture is transferred to an evaporator, heated to 120 ° C. while reducing the pressure to 30 mmHg or less, and contained in the system After removing water as much as possible, the temperature was controlled at 160 ° C. Next, 20 parts by weight of a sulfonated pyridine complex is added and reacted for 8 hours. After completion of the reaction, the quinoline is washed several times with excess quinoline, poured into water, and filtered to obtain a functional group such as a sulfinic acid group or a sulfonic acid group. A slurry of the surface-treated pigment 2 was obtained, in which was introduced directly onto the surface of the organic pigment.
Surface-treated pigment 2 prepared above (CI Pigment Blue 15: 3); 20 parts by weight, Surfynol 465 (trade name, manufactured by Air Products and Chemicals Co., Ltd.), an acetylene glycol surfactant that is a penetrant; 2 parts by weight, triethanolamine which is a basic compound as a neutralizing agent; 4 parts by weight, ion-exchanged water; 74 parts by weight are mixed, and a paint shaker (using glass beads: bead filling ratio 60%, media diameter 1. 7 mm) was used until the average particle size (secondary particle size) of the pigment was 95 nm, whereby dispersion 6 having a pigment concentration of 20% by weight was prepared.
(3)表面処理顔料3の作製及び分散液7の調製:C.I.ピグメントレッド122
顔料として有機顔料であるジメチルキナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122);20重量部をキノリン;500重量部と混合し、アイガーモーターミルM250型(商品名、アイガージャパン社製)でビーズ充填率70%及び回転数5,000rpmの条件下で2時間分散させ、分散終了した顔料ペーストと溶剤の混合液をエバポレーターに移し、30mmHg以下に減圧しながら、120℃に加熱し系内に含まれる水分をできるだけ留去した後、160℃に温度制御した。次いで、反応剤としてスルホン化ピリジン錯体;20重量部を加えて4時間反応させ、反応終了後に過剰なキノリンで数回洗浄してから水中に注ぎ濾過することにより、スルフィン酸基あるいはスルホン酸基等の官能基を有機顔料表面に直接導入した、表面処理顔料3のスラリーを得た。
上記で作製した表面処理顔料3(C.I.ピグメントレッド122);20重量部、浸透剤であるアセチレングリコール系界面活性剤のサーフィノール465(商品名、エアープロダクツアンド ケミカルズ社製);5重量部、浸透剤である1,2−ヘキサンジオール10部、中和剤として塩基性化合物であるアンモニア30%水溶液;3重量部、イオン交換水;62重量部とを混合し、ペイントシェーカー(ガラスビーズ使用:ビーズ充填率60%、メディア径1.7mm)を使用して、顔料の平均粒子径(二次粒子径)が100nmになるまで分散することで、顔料濃度20重量%の分散液7を調製した。
(3) Preparation of surface-treated pigment 3 and preparation of dispersion 7: C.I. I. Pigment Red 122
Dimethylquinacridone pigment (CI Pigment Red 122), which is an organic pigment, is mixed with 20 parts by weight of quinoline; 500 parts by weight, and filled with beads by Eiger Motor Mill M250 (trade name, manufactured by Eiger Japan). Moisture contained in the system after being dispersed for 2 hours under the conditions of 70% and a rotational speed of 5,000 rpm, the mixture of the pigment paste and the solvent after dispersion is transferred to an evaporator and heated to 120 ° C. while reducing the pressure to 30 mmHg or less. Was distilled off as much as possible, and the temperature was controlled at 160 ° C. Next, 20 parts by weight of a sulfonated pyridine complex as a reactant is added and reacted for 4 hours. After completion of the reaction, the mixture is washed several times with excess quinoline, poured into water, and filtered to obtain a sulfinic acid group or a sulfonic acid group. Thus, a slurry of the surface-treated pigment 3 was obtained, in which the functional group was directly introduced on the surface of the organic pigment.
Surface-treated pigment 3 prepared as described above (CI Pigment Red 122); 20 parts by weight, Surfynol 465 (trade name, manufactured by Air Products and Chemicals), an acetylene glycol surfactant that is a penetrant; 5 weights 3 parts by weight, 10 parts of 1,2-hexanediol as a penetrating agent, 30% aqueous ammonia as a neutral compound as a neutralizing agent; 62 parts by weight of ion-exchanged water; Use: Using a bead filling ratio of 60% and a media diameter of 1.7 mm), the dispersion liquid 7 having a pigment concentration of 20% by weight is dispersed by dispersing until the average particle diameter (secondary particle diameter) of the pigment reaches 100 nm. Prepared.
(4)表面処理顔料4の作製及び分散液8の調製:C.I.ピグメントイエロー128
顔料として有機顔料である縮合アゾイエロー顔料(C.I.ピグメントイエロー128);20重量部をキノリン;500重量部と混合し、アイガーモーターミルM250型(商品名、アイガージャパン社製)でビーズ充填率70%及び回転数5,000rpmの条件下で2時間整粒分散させ、整粒分散終了した顔料ペーストと溶剤の混合液をエバポレーターに移し、30mmHg以下に減圧しながら、120℃に加熱し系内に含まれる水分をできるだけ留去した後、160℃に温度制御した。次いで、反応剤としてスルホン化ピリジン錯体;20重量部を加えて4時間反応させ、反応終了後に過剰なキノリンで数回洗浄してから水中に注ぎ、濾過することで、スルフィン酸基あるいはスルホン酸基等の官能基を有機顔料表面に直接導入した、表面処理顔料4のスラリーを得た。
上記で作製した表面処理顔料4(C.I.ピグメントイエロー128);20重量部、浸透剤であるアセチレングリコール系界面活性剤のサーフィノール104(商品名、エアープロダクツアンド ケミカルズ社製);1重量部、浸透剤であるトリエチレングリコールモノブチルエーテル;重量10部、中和剤として塩基性化合物である水酸化カリウム;1重量部、イオン交換水;68重量部とを混合し、ペイントシェーカー(ガラスビーズ使用:ビーズ充填率60%、メディア径1.7mm)を使用して、顔料の平均粒子径(二次粒子径)が130nmになるまで分散することで、顔料濃度20重量%の分散液8を調製した。
(4) Preparation of surface-treated pigment 4 and preparation of dispersion 8: C.I. I. Pigment Yellow 128
Condensed azo yellow pigment (CI Pigment Yellow 128) which is an organic pigment as a pigment; 20 parts by weight is mixed with quinoline; 500 parts by weight, and filled with beads with Eiger Motor Mill M250 type (trade name, manufactured by Eiger Japan) The mixture is sized and dispersed for 2 hours under the conditions of a rate of 70% and a rotational speed of 5,000 rpm, and the mixture of the pigment paste and the solvent after the sized dispersion is transferred to an evaporator and heated to 120 ° C. while reducing the pressure to 30 mmHg or less. The water contained therein was distilled off as much as possible, and the temperature was controlled at 160 ° C. Next, 20 parts by weight of a sulfonated pyridine complex as a reactant is added and reacted for 4 hours. After completion of the reaction, the mixture is washed several times with excess quinoline, poured into water, and filtered to obtain a sulfinic acid group or sulfonic acid group. Thus, a slurry of the surface-treated pigment 4 in which a functional group such as was directly introduced on the surface of the organic pigment was obtained.
Surface-treated pigment 4 (CI Pigment Yellow 128) prepared above: 20 parts by weight, Surfynol 104 (trade name, manufactured by Air Products and Chemicals), an acetylene glycol surfactant that is a penetrant; 1 weight Part, triethylene glycol monobutyl ether as penetrant; 10 parts by weight, potassium hydroxide as basic compound as neutralizer; 1 part by weight, ion-exchanged water; 68 parts by weight, and paint shaker (glass beads Use: Using a bead filling ratio of 60% and a media diameter of 1.7 mm), the dispersion 8 having a pigment concentration of 20% by weight is dispersed by dispersing until the average particle diameter (secondary particle diameter) of the pigment reaches 130 nm. Prepared.
以上述べた材料及び方法で得られた分散液1〜分散液8を用いて、表3に示す組成でインク組成物を調製した。各インク組成物は、各材料を充分に攪拌混合した後、1μm孔径のメンブレンフィルターを用いて2kg/cm2の圧力で加圧濾過を行った後、以下の各評価に使用した。 Ink compositions were prepared with the compositions shown in Table 3 using the dispersions 1 to 8 obtained by the materials and methods described above. Each ink composition was used for each of the following evaluations after sufficiently stirring and mixing the respective materials and performing pressure filtration at a pressure of 2 kg / cm 2 using a membrane filter having a pore size of 1 μm.
以上述べた材料と方法にて調製したコート液、インク組成物を用いて、以下に示す評価(記録物評価、プリンタ特性評価)を行なった。評価を行なった際のコート液とインク組成物の組み合わせと評価結果を併せて表4に示す。但し、実施例11及び実施例12については、以下に示す評価を行なう際に、表4に示した4種のインク組成物例を組み合わせて、単色、二次色、三次色の混在するフルカラー画像を印刷することにより行なった。 Using the coating liquid and ink composition prepared by the materials and methods described above, the following evaluations (recorded product evaluation, printer characteristic evaluation) were performed. Table 4 shows the combination of the coating liquid and the ink composition and the evaluation results at the time of evaluation. However, with respect to Example 11 and Example 12, when performing the evaluation shown below, the four types of ink composition examples shown in Table 4 were combined to produce a full color image in which a single color, a secondary color, and a tertiary color were mixed. Was performed by printing.
<記録物評価>
[評価1:光沢メディア上での光沢性の評価]
上記で調製したコート液例1〜コート液例14、インク組成物例1〜インク組成物例8を用いて、表4に示した組み合わせにて、評価を行なった。まずインク組成物例1〜インク組成例8をインクジェットプリンタPX−A650(商品名、セイコーエプソン株式会社製)に搭載し、5%から100%まで5%刻みで塗りつぶし密度を変えた画像を光沢メディア上に印刷した。この時の印刷設定は、「用紙種類:EPSON写真用紙、印刷品質:きれい」とした。その後、別のインクジェットプリンタPX−A650のブラックカートリッジ部位にコート液例1〜コート液例14を搭載し、これを用いて先ほどインク組成物例1〜インク組成物例8にて印刷した記録画像上にコート液による塗りつぶし画像を印刷した。この時の印刷設定は「用紙種類:普通紙、印刷品質:はやい」とした。このようにして記録した記録物の光沢性を評価した。この評価で用いた光沢メディアは、(1)光沢紙、(2)写真用紙<光沢>、((1)、(2)とも商品名、セイコーエプソン株式会社製)、(3)プロフェッショナルフォトペーパー(商品名、キヤノン株式会社製)、(4)プレミアムプラスフォト用紙(光沢)(商品名、ヒューレッド・パッカード社製)、(5)インクジェット写真用紙光沢厚手(Photolike QP)(商品名、コニカミノルタホールディングス株式会社製)である。評価は目視で行なった。以下に評価判断基準を示す。また、評価結果は表4に示した。なお、表4中の記録媒体種に示した数字((1)〜(5))は上記の光沢メディアの名称に付したものと同一である。
評価A:全ての塗りつぶし画像で光沢性が認められる。
評価B:塗りつぶし密度100%画像がわずかに光沢性に欠けるが、実用上問題ないレベル。
評価C:塗りつぶし密度50%以上での画像が光沢性に欠ける。
評価D:全ての塗りつぶし画像で光沢性に欠ける。
<Evaluation of recorded materials>
[Evaluation 1: Evaluation of glossiness on glossy media]
Using the coating liquid examples 1 to 14 and the ink composition examples 1 to 8 prepared as described above, the combinations shown in Table 4 were evaluated. First, ink composition example 1 to ink composition example 8 are mounted on an ink jet printer PX-A650 (trade name, manufactured by Seiko Epson Corporation), and images with varying fill density in increments of 5% from 5% to 100% are used as glossy media. Printed on top. The print setting at this time was “paper type: EPSON photo paper, print quality: clean”. Thereafter, coating liquid example 1 to coating liquid example 14 are mounted on the black cartridge portion of another inkjet printer PX-A650, and using this, on the recorded image printed in ink composition example 1 to ink composition example 8 earlier. An image filled with a coating solution was printed on the surface. The print setting at this time was “paper type: plain paper, print quality: fast”. The gloss of the recorded material thus recorded was evaluated. The glossy media used in this evaluation are (1) glossy paper, (2) photographic paper <gloss>, (Both (1) and (2) are trade names, manufactured by Seiko Epson Corporation), and (3) professional photo paper ( (Product name, manufactured by Canon Inc.), (4) Premium Plus Photo Paper (Gloss) (trade name, manufactured by Hured Packard), (5) Glossy Inkjet Photo Paper (Photolike QP) (Product Name, Konica Minolta Holdings, Inc.) Made by Co., Ltd.). Evaluation was made visually. The evaluation criteria are shown below. The evaluation results are shown in Table 4. The numbers ((1) to (5)) shown for the recording medium types in Table 4 are the same as those attached to the names of the glossy media.
Evaluation A: Glossiness is recognized in all filled images.
Evaluation B: An image with a fill density of 100% is slightly glossy but has no practical problem.
Evaluation C: An image with a fill density of 50% or more lacks gloss.
Evaluation D: All painted images lack gloss.
[評価2:光沢メディア上での定着性の評価]
上記で調製したコート液例1〜コート液例14、インク組成物例1〜インク組成物例8を用いて、表4に示した組み合わせにて、評価を行なった。まずインク組成物例1〜インク組成物例8をインクジェットプリンタPX−A650(商品名、セイコーエプソン株式会社製)に搭載し、それぞれに12ポイントのゴシック文字印刷を行なった。この時の印刷設定は、「用紙種類:EPSON写真用紙、印刷品質:きれい」とした。その後、別のインクジェットプリンタPX−A650のブラックカートリッジ部位にコート液例1〜コート液例14を搭載し、これを用いて先ほどインク組成物例1〜インク組成物例8にて印刷した記録画像上にコート液による塗りつぶし画像を印刷した。この時の印刷設定は「用紙種類:普通紙、印刷品質:はやい」とした。このようにして記録した記録物を用いて、定着性を評価した。この評価で用いた光沢メディアは、[評価1:光沢メディア上での光沢性の評価]で使用したものと同一なものを用いた。評価は、印刷後20℃〜25℃/40%RH〜60%RH下で一時間乾燥させた記録物を用い、指で擦った後の文字のずれ・かすれ状態を目視で観察することにより行なった。以下に評価判断基準を示す。また、評価結果は表4に示した。なお、表4中の記録媒体種に示した数字((1)〜(5))は、[評価1:光沢メディア上での光沢性の評価]で示したものと同様である。
評価A:ずれ、かすれが認められない。
評価B:わずかにずれが認められるが、実用上問題ないレベル。
評価C:ずれ、あるいはかすれが認められる。
評価D:ずれ、かすれが甚だしく、文字が判読し難い。
[Evaluation 2: Evaluation of fixability on glossy media]
Using the coating liquid examples 1 to 14 and the ink composition examples 1 to 8 prepared as described above, the combinations shown in Table 4 were evaluated. First, ink composition example 1 to ink composition example 8 were mounted on an ink jet printer PX-A650 (trade name, manufactured by Seiko Epson Corporation), and 12-point Gothic character printing was performed on each. The print setting at this time was “paper type: EPSON photo paper, print quality: clean”. Thereafter, coating liquid example 1 to coating liquid example 14 are mounted on the black cartridge portion of another inkjet printer PX-A650, and using this, on the recorded image printed in ink composition example 1 to ink composition example 8 earlier. An image filled with a coating solution was printed on the surface. The print setting at this time was “paper type: plain paper, print quality: fast”. Using the recorded matter thus recorded, the fixability was evaluated. The glossy media used in this evaluation was the same as that used in [Evaluation 1: Evaluation of glossiness on glossy media]. Evaluation is carried out by visually observing the deviation or blurring of characters after rubbing with a finger using a recorded material that has been dried at 20 ° C. to 25 ° C./40% RH to 60% RH for 1 hour after printing. It was. The evaluation criteria are shown below. The evaluation results are shown in Table 4. The numbers ((1) to (5)) shown for the recording medium types in Table 4 are the same as those shown in [Evaluation 1: Evaluation of glossiness on glossy media].
Evaluation A: Misalignment and blurring are not recognized.
Evaluation B: A slight deviation is recognized, but there is no practical problem.
Evaluation C: Misalignment or blurring is observed.
Evaluation D: Misalignment and faintness are severe, and characters are difficult to read.
[評価3:普通紙・再生紙上での画像品質の評価]
上記で調製したインク組成物例1〜インク組成物例8を用いて、インクジェットプリンタPX−A650(商品名、セイコーエプソン株式会社製)に搭載した。印刷設定を「用紙種類:普通紙、印刷品質:はやい」にして、普通紙・再生紙上に1ポイント〜20ポイントのゴシック文字を1ポイント刻みで印刷した場合の文字の滲みによる画像品質(文字品質)を評価した。更に、同様な印刷設定で5%から100%まで5%刻みで塗りつぶし密度を変えた画像を印刷して、その記録物の濃淡ムラによる画像品質(塗りつぶし画像品質)を評価した。この評価では、普通紙として、(6)Xerox Business Multipurpose 4200 Paper(商品名、ゼロックスコーポレーション製)、(7)Xerox P(商品名、富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製)、(8)Hammermill Copy Plus(商品名、インターナショナルペーパー社製)を、再生紙として、(9)Xerox R(商品名、富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製)を用い、評価は目視で行なった。以下に評価判断基準を示す。また、評価結果は表4に示した。なお、表4中の記録媒体種に示した数字((6)〜(9))は上記の普通紙・再生紙の名称に付したものと同一である。
[Evaluation 3: Evaluation of image quality on plain paper / recycled paper]
Using the ink composition examples 1 to 8 prepared above, the ink composition printer PX-A650 (trade name, manufactured by Seiko Epson Corporation) was mounted. Image quality (character quality) when the print setting is “paper type: plain paper, print quality: fast” and 1 to 20 points of Gothic characters are printed in 1 point increments on plain paper and recycled paper. ) Was evaluated. Furthermore, images with different fill densities were printed in 5% increments from 5% to 100% with the same print settings, and the image quality (filled image quality) due to shading unevenness of the recorded matter was evaluated. In this evaluation, as plain paper, (6) Xerox Business Multipurpose 4200 Paper (trade name, manufactured by Xerox Corporation), (7) Xerox P (trade name, manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.), (8) Hammill Milly Plus ( (9) Xerox R (trade name, manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.) was used as the recycled paper, and the evaluation was made visually. The evaluation criteria are shown below. The evaluation results are shown in Table 4. The numbers ((6) to (9)) shown for the recording medium types in Table 4 are the same as those assigned to the names of the above-mentioned plain paper and recycled paper.
〔文字品質〕
評価A:全てのポイントの文字において、滲みがわからない。
評価B:5ポイント以下の文字で、わずかに滲みが認められる(実用レベル)。
評価C:滲みのため、5ポイント以下の文字が太く見える。
評価D:滲みが著しく、5ポイント以下の文字が判別できない。
[Character quality]
Evaluation A: No blur is seen in the characters at all points.
Evaluation B: Slight bleeding is observed with characters of 5 points or less (practical level).
Evaluation C: Characters of 5 points or less appear thick due to bleeding.
Evaluation D: Bleeding is remarkable and characters of 5 points or less cannot be distinguished.
〔塗りつぶし画像品質〕
評価A:全ての塗りつぶし画像において、ほとんど濃淡ムラが認められない。
評価B:塗りつぶし密度100%画像でわずかに濃淡ムラが認められる(実用レベル)。
評価C:塗りつぶし密度50%以上の画像で濃淡ムラが認められる。
評価D:全ての塗りつぶし画像で濃淡ムラが認められる。
[Filled image quality]
Evaluation A: Light and shade unevenness is hardly recognized in all filled images.
Evaluation B: Slight shading unevenness is recognized in an image with a fill density of 100% (practical level).
Evaluation C: Density unevenness is observed in an image having a fill density of 50% or more.
Evaluation D: Light and shade unevenness is observed in all filled images.
<プリンタ特性評価>
[評価4:目詰まり性評価]
上記で調製したコート液例1〜コート液例14、インク組成物例1〜インク組成物例8を用いて、それぞれインクジェットプリンタPX−A650(商品名、セイコーエプソン株式会社製)に搭載した。その後、コート液例、インク組成物例を充填した状態でプリンタを60℃環境下で一週間放置した。放置後のプリンタを室温に戻した後、記録媒体としてプレミアムプラスフォト用紙(光沢)(商品名、ヒューレッド・パッカード社製)を用い、20℃/〜25℃/40%RH〜60%RHの環境下で塗りつぶし画像印刷を連続して行ない、ドット抜け、ドット曲がり等の具合により下記の基準に基づいて目詰まり性を判定した。印刷設定は「用紙種類:普通紙、印刷品質:はやい」にした。以下に評価判断基準を示す。また、評価結果は表4に示した。
評価A:連続印刷開始直後より、ドット曲がり・ドット抜け等の目詰まりが発生しない。
評価B:プリンタのクリーニング動作を2回以内行なうことで目詰まりが解消する。
評価C:プリンタのクリーニング動作を3回〜5回行なうことで目詰まりが解消する。
評価D:目詰まりが解消するのにプリンタのクリーニング動作が6回以上必要、もしくは目詰まりが解消しない。
<Printer characteristic evaluation>
[Evaluation 4: Clogging evaluation]
Using the coating liquid examples 1 to 14 and the ink composition examples 1 to 8 prepared above, they were mounted on an ink jet printer PX-A650 (trade name, manufactured by Seiko Epson Corporation), respectively. Thereafter, the printer was left in a 60 ° C. environment for one week in a state where the coating liquid example and the ink composition example were filled. After returning the printer to room temperature, premium plus photo paper (gloss) (trade name, manufactured by Hured Packard) is used as a recording medium, and the temperature is 20 ° C / -25 ° C / 40% RH-60% RH. Filled image printing was continuously performed in an environment, and clogging was determined based on the following criteria based on conditions such as missing dots and bent dots. The print setting was “paper type: plain paper, print quality: fast”. The evaluation criteria are shown below. The evaluation results are shown in Table 4.
Evaluation A: Clogging such as bent dots and missing dots does not occur immediately after the start of continuous printing.
Evaluation B: The clogging is eliminated by performing the cleaning operation of the printer within two times.
Evaluation C: The clogging is eliminated by performing the cleaning operation of the printer 3 to 5 times.
Evaluation D: The printer needs to be cleaned six times or more to eliminate clogging, or clogging is not eliminated.
[評価5:吐出安定性評価]
上記で調製したコート液例1〜コート液例14、インク組成物例1〜インク組成物例8を用いて、それぞれインクジェットプリンタPX−A650(商品名、セイコーエプソン株式会社製)に搭載した。記録媒体としてプレミアムプラスフォト用紙(光沢)(商品名、ヒューレッド・パッカード社製)を用い、20℃〜25℃/40%RH〜60%RHの環境下で文字・塗りつぶしが混在する画像を連続的に印刷して、画像中のドット曲がりやドット抜け等の不具合の有無を目視にて測定した。印刷設定は「用紙種類:普通紙、印刷品質:はやい」にした。以下に評価判断基準を示す。また、評価結果は表4に示した。
評価A:200枚まで連続印刷しても、ドット曲がり・ドット抜けが発生しない。
評価B:100枚までの連続印刷で、ドット曲がり・ドット抜けが発生しない。
評価C:100枚までの連続印刷で、ドット曲がり・ドット抜けが発生したが10箇所未満である。
評価D:100枚までの連続印刷時に、ドット曲がり・ドット抜けが10箇所以上発生する。
[Evaluation 5: Evaluation of ejection stability]
Using the coating liquid examples 1 to 14 and the ink composition examples 1 to 8 prepared above, they were mounted on an ink jet printer PX-A650 (trade name, manufactured by Seiko Epson Corporation), respectively. Premium plus photo paper (glossy) (trade name, manufactured by Hured Packard) is used as a recording medium, and images with mixed text and fill are continuously displayed in an environment of 20 ° C to 25 ° C / 40% RH to 60% RH. The image was printed and the presence or absence of defects such as bent dots or missing dots in the image was visually measured. The print setting was “paper type: plain paper, print quality: fast”. The evaluation criteria are shown below. The evaluation results are shown in Table 4.
Evaluation A: Even when continuous printing is performed up to 200 sheets, dot bending and dot missing do not occur.
Evaluation B: In continuous printing up to 100 sheets, dot bending and dot missing do not occur.
Evaluation C: In continuous printing up to 100 sheets, dot bending / dot missing occurred but there were less than 10 points.
Evaluation D: At the time of continuous printing up to 100 sheets, 10 or more dots are bent or missing.
これに対して、比較例1では、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンを添加していないコート液(コート液例11)を使用したため、光沢メディア上での光沢性と定着性が共に悪かった。また、比較例2では、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンと保湿剤を併用していないコート液(コート液例12)を使用したため、プリンタ特性(目詰まり性、吐出安定性)が悪かった。また、比較例3では、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包していない樹脂エマルジョンを添加したコート液(コート液例13)を使用したため、光沢メディア上での光沢性と定着性が共に悪かった。また、比較例4では、樹脂溶剤として水に可溶(25℃の水に対しての溶解度が3重量%以上)であるN,N−ジメチルホルムアミドを添加したコート液(コート液例14)を使用したため、樹脂エマルジョンの一部がコート液中に溶け出してしまい、その結果プリンタ特性(目詰まり性、吐出安定性)が悪かった。また、比較例5では、特開2005−81754号公報に基づいたコート液(コート液例15)を使用したが、水溶性樹脂を添加しているのにも関わらず光沢メディア上での光沢性と定着性が共に満足できるレベルではなく、かつコート液のプリンタ特性(目詰まり性、吐出安定性)も悪かった。さらに、比較例6及び比較例7では、画像形成時に本発明によるコート液を用いなかったため、普通紙・再生紙上での画像品質とインク組成物のプリンタ特性(目詰まり性、吐出安定性)は問題ないものの、光沢メディア上での光沢性・定着性が共に悪かった。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the coating liquid containing no resin emulsion containing a resin solvent that is insoluble or hardly soluble in water (Coating Liquid Example 11) was used, gloss on glossy media was used. Both sex and fixation were bad. Further, in Comparative Example 2, since a coating liquid (coating liquid example 12) in which a resin emulsion containing a resin solvent that is insoluble or hardly soluble in water is included and a moisturizing agent is not used, printer characteristics (clogging property) , Discharge stability) was poor. In Comparative Example 3, since the coating liquid (Coating Liquid Example 13) to which a resin emulsion not containing a resin solvent insoluble or hardly soluble in water was added was used, glossiness and fixability on the glossy media were improved. Both were bad. In Comparative Example 4, a coating liquid (Coating Liquid Example 14) to which N, N-dimethylformamide, which is soluble in water as a resin solvent (solubility in water at 25 ° C. of 3% by weight or more) was added, was used. Since it was used, a part of the resin emulsion was dissolved in the coating liquid, and as a result, the printer characteristics (clogging property, ejection stability) were poor. In Comparative Example 5, the coating liquid (Coating Liquid Example 15) based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-81754 was used. However, the glossiness on the glossy media despite the addition of the water-soluble resin. The coating properties of the coating liquid (clogging and ejection stability) were also poor. Further, in Comparative Example 6 and Comparative Example 7, the coating liquid according to the present invention was not used at the time of image formation, so the image quality on plain paper / recycled paper and the printer characteristics (clogging property, ejection stability) of the ink composition are Although there was no problem, glossiness and fixability on glossy media were both bad.
以上述べたように、本発明における画像形成方法、すなわち記録画像にコート液を施す画像形成方法において、少なくとも着色成分と水とを含んでなるインク組成物により記録された記録画像上に、水に不溶あるいは難溶である樹脂溶剤を内包している樹脂エマルジョンと保湿剤と水とを含んでなるコート液にてコートを施すことを特徴とする画像形成方法では、用いるコート液に油溶性・揮発性溶剤を液成分の主体として用いていないため一般の家庭環境下においても環境面・安全面で問題なく取り扱え、また顔料を含んだインク組成物による光沢メディア上での記録画像においても定着性・光沢性に優れた画像が得られ、さらにインクジェット記録方法においても吐出安定性、目詰まり性に優れている。さらに、用いるインク組成物中の着色成分に、着色剤(特に顔料)を分散させる分散剤として、疎水性部分と親水性部分とから成り、該親水性部分の少なくとも一部分が該疎水性部分の一部分である未中和基を中和して得られる中和基であって、中和基の存在量が未中和基と中和基との和に対してモル比で20%以上60%未満の範囲である分散ポリマーを用いた場合、及び/または表面処理顔料を用いた場合に、普通紙や再生紙等の紙においても、滲み、濃淡ムラ等の少ない高品質で鮮明な画像が得られるという効果をも有する。 As described above, in the image forming method according to the present invention, that is, the image forming method of applying a coating liquid to a recorded image, water is applied onto the recorded image recorded by the ink composition containing at least a coloring component and water. In an image forming method characterized by coating with a coating liquid containing a resin emulsion containing a resin solvent that is insoluble or hardly soluble, a humectant, and water, the coating liquid used is oil-soluble and volatile. Since no solvent is used as the main component of the liquid component, it can be handled without problems in terms of environment and safety even in general household environments, and it can also be used to fix images recorded on glossy media using pigment-containing ink compositions. An image having excellent glossiness can be obtained, and the ink jet recording method is also excellent in ejection stability and clogging. Furthermore, as a dispersant for dispersing a colorant (particularly, a pigment) in a coloring component in the ink composition to be used, the dispersant comprises a hydrophobic part and a hydrophilic part, and at least a part of the hydrophilic part is a part of the hydrophobic part. A neutralizing group obtained by neutralizing an unneutralized group, wherein the amount of neutralizing group is 20% or more and less than 60% in molar ratio to the sum of the unneutralized group and the neutralized group When using a dispersion polymer that is within the above range and / or using a surface-treated pigment, a high-quality and clear image with little bleeding and shading unevenness can be obtained even on plain paper and recycled paper. It also has the effect.
なお、本発明はこれらの実施例に限定されると考えるべきではなく、本発明の主旨を逸脱しない限り種々の変更は可能である。 The present invention should not be considered to be limited to these examples, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
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