JP2012102247A - Inkjet recording ink, ink cartridge, and inkjet recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録用インク、該インクジェット記録用インクを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink for ink jet recording, an ink cartridge using the ink for ink jet recording, and an ink jet recording apparatus.
インクジェット記録用に用いられる顔料インクは、一般に、水、アルコール類等の水性溶媒中に着色剤としての顔料及び分散剤を予備分散させた分散物を調製した後、該分散物をサンドミル等のメディア型分散機を用いて所定の程度まで分散させる分散工程を行い、次いで、所定の濃度に希釈することにより調製されている。
着色剤として顔料を用いる水系インクでは疎水性の顔料を分散させるため、界面活性剤、水溶性樹脂等の分散剤を用いるのが一般的であるが、得られる画像の信頼性が極めて悪いという課題がある。そこで、画質向上を目的として、造膜性の樹脂微粒子をインクに添加する技術が知られている。しかし、複数の成分を微細かつ安定に長期分散させるのは困難であり、これらの微粒子を安定に分散させるために界面活性剤等の分散剤を多く用いると、インクタンクやヘッド内での気泡の発生、画質の劣化などの問題が生じる。
また、分散性を向上させる目的で、顔料の表面を親水基に変える方法、親水基を含有した樹脂を用いる方法などが検討されているが、これらの方法は、それぞれ単独では安定であっても、異なる種類を混ぜた場合には分散が不安定になり、保存安定性が悪化するという問題がある。この他にも、分散性を向上させるための種々の手段が提案されているが、高い画像濃度と保存安定性を未だ十分満足できるものは提供されていない。
The pigment ink used for inkjet recording is generally prepared by preparing a dispersion in which a pigment and a dispersant as a colorant are pre-dispersed in an aqueous solvent such as water and alcohol, and then dispersing the dispersion into a media such as a sand mill. It is prepared by performing a dispersion step of dispersing to a predetermined degree using a mold disperser and then diluting to a predetermined concentration.
In water-based inks using pigments as colorants, it is common to use dispersants such as surfactants and water-soluble resins in order to disperse hydrophobic pigments, but the problem is that the reliability of the resulting image is extremely poor There is. Therefore, a technique for adding film-forming resin fine particles to ink for the purpose of improving image quality is known. However, it is difficult to finely and stably disperse a plurality of components over a long period of time. If a large amount of a dispersant such as a surfactant is used to stably disperse these fine particles, bubbles in the ink tank or head Problems such as generation and degradation of image quality occur.
In addition, for the purpose of improving dispersibility, a method of changing the surface of the pigment to a hydrophilic group, a method using a resin containing a hydrophilic group, and the like have been studied. When different types are mixed, there is a problem that dispersion becomes unstable and storage stability deteriorates. In addition to this, various means for improving the dispersibility have been proposed, but no means that can sufficiently satisfy high image density and storage stability has yet been provided.
顔料としてカーボンブラック、分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用いた顔料分散液、及び該顔料分散液を用いたインクが提案されている(特許文献1参照)。しかし、この提案のインクは、普通紙に記録したときの画像濃度は十分ではなく、インクの保存安定性も満足できるものではなかった。
また、カーボンブラック分散液の分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用い、インク調合時にアニオン性自己乳化型エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有したインクが提案されている(特許文献2及び3参照)。しかし、これらの提案のインクは、保存安定性は改善されるものの、普通紙に記録したときの画像濃度は不十分であった。
また、普通紙に記録したときの画像濃度を向上させるために、インクにコロイダルシリカを含有させた水性インクジェット用インクが提案されている(特許文献4参照)。しかし、この提案のような表面張力の小さいインクは、普通紙に記録したときの画像濃度の改善効果は小さいものであった。
また、色材を含むインクと、該インク中の色材と反応する微粒子を含み、色材を含まない液体組成物とを用いて記録媒体に記録を行う記録方法及び記録装置が提案されている(特許文献5及び6参照)。しかし、これらの提案では、微粒子としてアルミナゾルが例示されているが、これらはいずれも酸性側のpH領域で分散状態が安定なアルミナ微粒子である。また、色材を含むインク以外に、色材を含まない液体組成物を必要とするために、記録装置が複雑になってしまうという課題がある。
A pigment dispersion using carbon black as a pigment and a sodium naphthalene sulfonate formalin condensate as a dispersant and an ink using the pigment dispersion have been proposed (see Patent Document 1). However, the proposed ink has an insufficient image density when recorded on plain paper, and the storage stability of the ink is not satisfactory.
In addition, an ink containing an anionic self-emulsifying ether-based polyurethane resin emulsion at the time of ink preparation using sodium naphthalenesulfonate formalin condensate as a dispersant for the carbon black dispersion has been proposed (see Patent Documents 2 and 3). . However, although these proposed inks have improved storage stability, the image density when recorded on plain paper is insufficient.
In addition, in order to improve the image density when recorded on plain paper, an aqueous ink-jet ink in which colloidal silica is contained in the ink has been proposed (see Patent Document 4). However, the ink with a small surface tension as in this proposal has a small effect of improving the image density when recorded on plain paper.
Further, a recording method and a recording apparatus for recording on a recording medium using an ink containing a color material and a liquid composition containing fine particles that react with the color material in the ink and not containing the color material have been proposed. (See Patent Documents 5 and 6). However, although these proposals exemplify alumina sol as the fine particles, these are all alumina fine particles whose dispersion state is stable in the acidic pH region. In addition to the ink containing the color material, a liquid composition not containing the color material is required, so that the recording apparatus becomes complicated.
したがって、普通紙に記録した場合にも高い画像濃度が得られると共に、インクジェットヘッドの目詰まりが改良され、吐出安定性及び保存安定性に優れたインクジェット記録用インク、並びに該インクジェット記録用インクを用いたインクカートリッジ及びインクジェット記録装置の速やかな提供が望まれているのが現状である。 Therefore, even when recording on plain paper, a high image density is obtained, the clogging of the ink jet head is improved, and the ink for ink jet recording excellent in ejection stability and storage stability, and the ink for ink jet recording are used. Under the present circumstances, it is desired to promptly provide ink cartridges and ink jet recording apparatuses.
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、普通紙に記録した場合にも高い画像濃度が得られると共に、インクジェットヘッドの目詰まりが改良され、吐出安定性及び保存安定性に優れたインクジェット記録用インク、並びに該インクジェット記録用インクを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention can provide a high image density even when recording on plain paper, improve the clogging of the inkjet head, improve the ejection stability and storage stability, and the inkjet recording ink. An object of the present invention is to provide an ink cartridge and an ink jet recording apparatus using the ink for use.
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 着色剤と、水溶性有機溶剤と、水と、アルカリ分散性アルミナゾルとを少なくとも含有することを特徴とするインクジェット記録用インクである。
<2> アルカリ分散性アルミナゾル中のコロイド粒子の平均粒径が、5nm〜300nmである前記<1>に記載のインクジェット記録用インクである。
<3> アルカリ分散性アルミナゾルの含有量が、コロイド粒子の固形分として、1質量%〜10質量%である前記<1>から<2>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクである。
<4> 前記<1>から<3>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジである。
<5> 前記<1>から<3>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> An inkjet recording ink comprising at least a colorant, a water-soluble organic solvent, water, and an alkali-dispersible alumina sol.
<2> The inkjet recording ink according to <1>, wherein the colloidal particles in the alkali-dispersible alumina sol have an average particle diameter of 5 nm to 300 nm.
<3> The inkjet recording ink according to any one of <1> to <2>, wherein the content of the alkali-dispersible alumina sol is 1% by mass to 10% by mass as the solid content of the colloidal particles.
<4> An ink cartridge, wherein the ink for ink jet recording according to any one of <1> to <3> is contained in a container.
<5> An inkjet recording apparatus comprising an ejection unit that ejects the inkjet recording ink according to any one of <1> to <3> to form an image.
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、普通紙に記録した場合にも高い画像濃度が得られると共に、インクジェットヘッドの目詰まりが改良され、吐出安定性及び保存安定性に優れたインクジェット記録用インク、並びに該インクジェット記録用インクを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録装置を提供することができる。 According to the present invention, the conventional problems can be solved and the object can be achieved, and even when recording on plain paper, a high image density can be obtained, the clogging of the inkjet head is improved, and the ejection stability is improved. Ink jet recording ink excellent in stability and storage stability, an ink cartridge using the ink jet recording ink, and an ink jet recording apparatus can be provided.
(インクジェット記録用インク)
本発明のインクジェット記録用インクは、少なくとも着色剤と、水溶性有機溶剤と、水と、アルカリ分散性アルミナゾルとを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
(Inkjet recording ink)
The ink for inkjet recording of the present invention contains at least a colorant, a water-soluble organic solvent, water, and an alkali-dispersible alumina sol, and further contains other components as necessary.
<着色剤>
前記着色剤としては、顔料が好ましい。前記顔料としては、有機顔料、又は無機顔料を用いることができる。なお、色調調整の目的で同時に染料を含有しても構わないが、耐候性を劣化させない範囲内で使用することが可能である。
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。
なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
<Colorant>
The colorant is preferably a pigment. As the pigment, an organic pigment or an inorganic pigment can be used. In addition, although you may contain dye simultaneously for the purpose of color tone adjustment, it is possible to use within the range which does not degrade a weather resistance.
Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, and carbon black. Among these, carbon black is particularly preferable.
In addition, as said carbon black, what was manufactured by well-known methods, such as a contact method, a furnace method, and a thermal method, is mentioned, for example.
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。
なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、などが挙げられる。
前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
Examples of the organic pigment include azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black. Among these, azo pigments and polycyclic pigments are more preferable.
Examples of the azo pigment include azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments.
Examples of the polycyclic pigment include phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinofullerone pigments.
Examples of the dye chelates include basic dye chelates and acidic dye chelates.
前記着色剤の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用のもの、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記黒色用のものとしては、カーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
前記カーボンブラックとしては、チャンネルブラック、ガスブラック及びファーネスブラックのいずれかが好ましい。
前記カーボンブラックの平均一次粒子径は、10.0nm〜30.0nmであることが好ましく、15.0nm〜20.0nmであることがより好ましい。
前記カーボンブラックのBET比表面積は、100m2/g〜400m2/gであることが好ましく、150m2/g〜300m2/gであることが好ましい。
ここで、前記カーボンブラックの平均一次粒子径は、例えば電子顕微鏡写真を用いて粒子を撮影し、撮影画像の粒子径と数から算出することができる。また、前記カーボンブラックのBET比表面積は、窒素吸着によるBET法によって測定することができる。
There is no restriction | limiting in particular as a color of the said coloring agent, According to the objective, it can select suitably, For example, the thing for black, the thing for color, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Examples of the black color include carbon black (CI pigment black 7), copper, iron (CI pigment black 11), metals such as titanium oxide, aniline black (CI pigment black). And organic pigments such as 1).
As the carbon black, any of channel black, gas black and furnace black is preferable.
The average primary particle diameter of the carbon black is preferably 10.0 nm to 30.0 nm, and more preferably 15.0 nm to 20.0 nm.
BET specific surface area of the carbon black is preferably 100m 2 / g~400m 2 / g, is preferably 150m 2 / g~300m 2 / g.
Here, the average primary particle diameter of the carbon black can be calculated from the particle diameter and the number of the photographed image obtained by, for example, photographing particles using an electron micrograph. The BET specific surface area of the carbon black can be measured by a BET method based on nitrogen adsorption.
前記カラー用のものとしては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、120、128、138、150、151、153、183;C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51;C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219;C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38;C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63;C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、などが挙げられる。 Examples of the color are C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104 , 408, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 151, 153, 183; I. Pigment orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51; C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48: 2, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48: 3, 48: 4, 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81, 83, 88, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 ( Cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219; I. Pigment violet 1 (rhodamine lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38; I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue), 16, 17: 1, 56, 60, 63; I. Pigment green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, and the like.
−自己分散顔料−
また、本発明においては、前記着色剤として自己分散顔料を使用してもよい。前記自己分散顔料とは、顔料の表面に少なくとも1種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものをいう。
前記表面改質は、顔料の表面に、ある特定の官能基(スルホン基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸又はその塩の少なくともいずれかを用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散している形態が特に好ましい。
このように顔料が表面改質され、カルボキシル基が結合しているため、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上する。
また、この形態のインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近のインクの水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行える。
前記自己分散顔料の体積平均粒径は、前記インクジェット記録用インク中において0.01μm〜0.16μmが好ましい。
例えば、自己分散型カーボンブラックとしては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
前記アニオン性親水基としては、例えば、−COOM、−SO3M、−PO3HM、−PO3M2、−SO2NH2、−SO2NHCOR(ただし、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す)などが挙げられる。
これらの中でも、−COOM、−SO3Mがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが特に好ましい。
-Self-dispersing pigment-
In the present invention, a self-dispersing pigment may be used as the colorant. The self-dispersing pigment means a surface modified so that at least one hydrophilic group is bonded to the surface of the pigment directly or through another atomic group.
In the surface modification, a specific functional group (a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group) is chemically bonded to the surface of the pigment, or at least one of hypohalous acid and a salt thereof is used. A method such as wet oxidation is used. Among these, a form in which a carboxyl group is bonded to the surface of the pigment and dispersed in water is particularly preferable.
In this way, the surface of the pigment is modified and the carboxyl group is bonded, so not only the dispersion stability is improved, but also high-quality print quality is obtained and the water resistance of the recording medium after printing is further improved. To do.
In addition, since this form of ink has excellent redispersibility after drying, printing is paused for a long period of time, and clogging does not occur even when the ink moisture near the nozzles of the inkjet head evaporates, making it easy with a simple cleaning operation. Can print well.
The volume average particle diameter of the self-dispersing pigment is preferably 0.01 μm to 0.16 μm in the ink jet recording ink.
For example, as the self-dispersing carbon black, those having ionicity are preferable, and those having an anionic charge or those charged in a cationic form are suitable.
Examples of the anionic hydrophilic group include —COOM, —SO 3 M, —PO 3 HM, —PO 3 M 2 , —SO 2 NH 2 , —SO 2 NHCOR (where M is a hydrogen atom, an alkali metal) R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group which may have a substituent.
Among these, it is particularly preferable to use those in which —COOM and —SO 3 M are bonded to the color pigment surface.
また、前記親水基中における「M」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。
前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。
前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−COONaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
Further, “M” in the hydrophilic group includes, for example, lithium, sodium, potassium and the like as an alkali metal.
Examples of the organic ammonium include mono to trimethyl ammonium, mono to triethyl ammonium, and mono to trimethanol ammonium.
As a method of obtaining the anionically charged color pigment, as a method of introducing —COONa to the color pigment surface, for example, a method of oxidizing the color pigment with sodium hypochlorite, a method of sulfonation, a diazonium salt The method of making it react is mentioned.
前記カチオン性親水基としては、例えば、第4級アンモニウム基が好ましく、第4級アンモニウム基がより好ましく、本発明においては、これらのいずれかがカーボンブラック表面に結合されたものが色材として好適である。 As the cationic hydrophilic group, for example, a quaternary ammonium group is preferable, and a quaternary ammonium group is more preferable. In the present invention, any of these bonded to the carbon black surface is suitable as a coloring material. It is.
前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型カーボンブラックを製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、N−エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを3−アミノ−N−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法が挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a method of manufacturing the cationic self-dispersion type carbon black to which the said hydrophilic group was couple | bonded, According to the objective, it can select suitably, For example, as a method of couple | bonding N-ethyl pyridyl group And a method of treating carbon black with 3-amino-N-ethylpyridinium bromide.
前記親水基は、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。
前記親水基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、−C2H4COOM(ただし、Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表す)、−PhSO3M(ただし、Phはフェニル基を表す。Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表す)、−C5H10NH3 +などが挙げられる。
The hydrophilic group may be bonded to the surface of the carbon black through another atomic group. Examples of other atomic groups include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group which may have a substituent.
Specific examples of the case where the hydrophilic group is bonded to the surface of carbon black through another atomic group include, for example, —C 2 H 4 COOM (where M represents an alkali metal or quaternary ammonium). , -PhSO 3 M (however, .M Ph is the phenyl group represents an alkali metal or quaternary ammonium), - C 5 H 10 NH 3 + , and the like.
また、一般的な有機顔料又は無機顔料粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した複合顔料を好適に用いることができる。
前記複合顔料は、無機顔料粒子の存在下で有機顔料を析出する方法や、無機顔料と有機顔料を機械的に混摩砕するメカノケミカル法等により作製することができる。
更に必要に応じて、ポリシロキサン、アルキルシランから生成するオルガノシラン化合物の層を、無機顔料と有機顔料の中間に設けることで両者の接着性を向上させることが可能である。
前記有機顔料としては、ブラック顔料としてのアニリンブラックが挙げられる。カラー顔料としては、例えばアントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環式イエロー、キナクリドン、(チオ)インジゴイドなどが挙げられる。
これらの中でも、カーボンブラック、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、モノアゾイエロー系顔料、ジスアゾイエロー系顔料、複素環式イエロー顔料が、発色性の面で特に好ましい。
Moreover, the composite pigment which coat | covered the general organic pigment or the inorganic pigment particle | grain with the organic pigment or carbon black can be used conveniently.
The composite pigment can be produced by a method of depositing an organic pigment in the presence of inorganic pigment particles, a mechanochemical method of mechanically mixing and grinding an inorganic pigment and an organic pigment, or the like.
Further, if necessary, an adhesive layer between the inorganic pigment and the organic pigment can be improved by providing a layer of an organosilane compound formed from polysiloxane and alkylsilane between the inorganic pigment and the organic pigment.
Examples of the organic pigment include aniline black as a black pigment. Examples of color pigments include anthraquinone, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, diazo, monoazo, pyranthrone, perylene, heterocyclic yellow, quinacridone, and (thio) indigoid.
Among these, carbon black, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, monoazo yellow pigments, disazo yellow pigments, and heterocyclic yellow pigments are particularly preferable in terms of color developability.
前記フタロシアニンブルーとしては、例えば銅フタロシアニンブルー又はその誘導体(C.I.ピグメントブルー15:3、15:4)、アルミニウムフタロシアニンなどが挙げられる。
前記キナクリドンとしては、例えばC.I.ピグメントオレンジ48、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド192、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット42、などが挙げられる。
前記モノアゾイエローとしては、例えばC.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー151などが挙げられる。
前記ジスアゾイエローとしては、例えばC.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17などが挙げられる。
前記複素環式イエローとしては、例えばピグメントイエロー117、ピグメントイエロー138などが挙げられる。
その他の着色顔料としては、The Color Index、第三版(The Society of Dyers and Colourists、1982)に記載されている。
Examples of the phthalocyanine blue include copper phthalocyanine blue or a derivative thereof (CI pigment blue 15: 3, 15: 4), aluminum phthalocyanine, and the like.
Examples of the quinacridone include C.I. I. Pigment orange 48, C.I. I. Pigment orange 49, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 192, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 206, C.I. I. Pigment red 207, C.I. I. Pigment red 209, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment violet 42, and the like.
Examples of the monoazo yellow include C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. And CI Pigment Yellow 151.
Examples of the disazo yellow include C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 16, C.I. I. Pigment yellow 17 and the like.
Examples of the heterocyclic yellow include pigment yellow 117 and pigment yellow 138.
Other color pigments are described in The Color Index, Third Edition (The Society of Dyer's and Colorists, 1982).
前記無機顔料としては、例えば、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化鉄、水酸化鉄、酸化スズ等が挙げられるが、粒子形状はアスペクト比が小さいものが好ましく、球形が最も好ましい。
また、前記無機顔料の色は、カラーの色材を表面に吸着させる場合は、透明あるいは白色であることが好ましいが、黒の色材を表面に吸着させる場合は、黒色の無機顔料を用いても構わない。
前記無機顔料粒子の一次粒子径は、100nm以下が好ましく、5nm〜50nmがより好ましい。
前記無機顔料粒子と色材である有機顔料又はカーボンブラックとの質量比は、3:1〜1:3が好ましく、3:2〜1:2がより好ましい。
前記色材が少ないと発色性や着色力が低下することがあり、色材が多くなると透明性や色調が悪くなることがある。
このような無機顔料粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した色材粒子としては、戸田工業株式会社製のシリカ/カーボンブラック複合材料、シリカ/フタロシアニンPB15:3複合材料、シリカ/ジスアゾイエロー複合材料、シリカ/キナクリドンPR122複合材料などが一次平均粒径が小さいので、好適に用いることができる。
ここで、20nmの一次粒子径を持つ無機顔料粒子を等量の有機顔料で被覆した場合、この顔料の一次粒子径は25nm程度になる。
これに適当な分散剤を用いて一次粒子まで分散できれば、分散粒子径が25nmの非常に微細な顔料分散インクを作製することができる。
前記複合顔料は表面の有機顔料のみが分散に寄与するだけでなく、厚み約2.5nmの有機顔料の薄層を通して中心にある無機顔料の性質も現れてくるため、両者を同時に分散安定化できる顔料分散剤の選択も重要である。
Examples of the inorganic pigment include titanium dioxide, silica, alumina, iron oxide, iron hydroxide, and tin oxide. The particle shape preferably has a small aspect ratio, and is most preferably spherical.
The color of the inorganic pigment is preferably transparent or white when the color material is adsorbed on the surface. However, when the black color material is adsorbed on the surface, a black inorganic pigment is used. It doesn't matter.
The primary particle diameter of the inorganic pigment particles is preferably 100 nm or less, and more preferably 5 nm to 50 nm.
The mass ratio of the inorganic pigment particles to the organic pigment or carbon black as the color material is preferably 3: 1 to 1: 3, and more preferably 3: 2 to 1: 2.
When the amount of the coloring material is small, the color developability and coloring power may be lowered, and when the amount of the coloring material is large, the transparency and the color tone may be deteriorated.
Color material particles obtained by coating such inorganic pigment particles with an organic pigment or carbon black include silica / carbon black composite material manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., silica / phthalocyanine PB15: 3 composite material, silica / disazo yellow composite material, Since silica / quinacridone PR122 composite material has a small primary average particle size, it can be suitably used.
Here, when inorganic pigment particles having a primary particle size of 20 nm are coated with an equal amount of organic pigment, the primary particle size of this pigment is about 25 nm.
If a primary dispersant can be dispersed using a suitable dispersant for this, a very fine pigment-dispersed ink having a dispersed particle diameter of 25 nm can be produced.
In the composite pigment, not only the organic pigment on the surface contributes to the dispersion, but also the properties of the inorganic pigment at the center appear through the thin layer of the organic pigment having a thickness of about 2.5 nm. The selection of the pigment dispersant is also important.
−ポリマー微粒子に水不溶乃至水難溶性の色材を含有させてなるポリマーエマルジョン(色材を含有させたポリマー微粒子の水分散物)−
前記着色剤として、ポリマー微粒子に水不溶性乃至水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョン型の顔料や、親水基を有する樹脂で顔料を被覆したマイクロカプセル型の顔料を用いてもよい。
ポリマー微粒子に水不溶性乃至水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョン型の顔料では、色材を含有したポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、及びポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものの少なくともいずれかを意味する。例えば、特開2001−139849号公報に記載されたものなどが挙げられる。
この場合、全ての顔料がポリマー微粒子中に封入乃至吸着している必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲で該顔料がエマルジョン中に分散にしていてもよい。
前記「水不溶性又は水難溶性」とは、20℃で水100質量部に対し色材が10質量部以上溶解しないことを意味する。また、前記「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことを意味する。
-Polymer fine particles containing polymer fine particles containing water-insoluble or poorly water-soluble color material (aqueous dispersion of polymer fine particles containing color material)-
As the colorant, a polymer emulsion type pigment in which a polymer fine particle contains a water-insoluble or hardly water-soluble coloring material, or a microcapsule type pigment in which a pigment is coated with a resin having a hydrophilic group may be used.
In polymer emulsion type pigments in which water-insoluble or poorly water-soluble coloring material is contained in the polymer fine particles, the polymer emulsion containing the coloring material is a polymer fine particle encapsulated with a pigment and a pigment on the surface of the polymer fine particle. It means at least one of those adsorbed. For example, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-139849 etc. are mentioned.
In this case, it is not necessary for all the pigments to be enclosed or adsorbed in the polymer fine particles, and the pigments may be dispersed in the emulsion as long as the effects of the present invention are not impaired.
The “water-insoluble or hardly water-soluble” means that the coloring material does not dissolve 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of water at 20 ° C. The term “dissolves” means that separation or sedimentation of the coloring material is not observed on the surface layer or lower layer of the aqueous solution.
前記ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、特開2000−53897号公報、特開2001−139849号公報に開示されているポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマーが特に好ましい。
前記色材を含有させたポリマー微粒子(着色微粒子)の体積平均粒径は、前記インク中において0.01μm〜0.16μmが好ましい。
ポリマーエマルジョン型の顔料を用いると、耐光性及び定着性に優れたインクを得ることができる。
親水基を有する樹脂で顔料を被覆したマイクロカプセル型の顔料とは、親水性かつ水不溶性の樹脂で顔料を被覆し、該顔料表面の樹脂層にて親水化することによって、顔料を水に分散するようにしたものであり、例えば、特開2002−67473号公報に記載されたものなどが挙げられ、耐光性、定着性に優れたインクを得ることができる。
The polymer that forms the polymer emulsion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, vinyl polymers, polyester polymers, polyurethane polymers, JP 2000-53897 A, JP The polymer etc. which are indicated by 2001-139849 gazette are mentioned. Among these, vinyl polymers and polyester polymers are particularly preferable.
The volume average particle diameter of the polymer fine particles (colored fine particles) containing the coloring material is preferably 0.01 μm to 0.16 μm in the ink.
When a polymer emulsion type pigment is used, an ink excellent in light resistance and fixability can be obtained.
A microcapsule-type pigment coated with a pigment having a hydrophilic group is a pigment dispersed in water by coating the pigment with a hydrophilic and water-insoluble resin and hydrophilizing the resin layer on the pigment surface. For example, those described in JP-A-2002-67473 can be mentioned, and an ink excellent in light resistance and fixability can be obtained.
前記着色剤のうち、分散安定化されていない着色剤については、適切な分散剤を用いて着色剤分散液(顔料分散液)を作製してから、インクに配合することが好ましい。
前記分散剤としては、例えばアニオン性活性剤、非イオン性活性、カチオン性活性剤、両イオン性活性剤を用いることができる。
Of the colorants, those that are not dispersion-stabilized are preferably blended into the ink after preparing a colorant dispersion (pigment dispersion) using an appropriate dispersant.
As the dispersant, for example, an anionic active agent, a nonionic active agent, a cationic active agent, and an amphoteric active agent can be used.
前記アニオン性活性剤としては、例えば脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルジアリールエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、グリセロールボレイト脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセロール脂肪酸エステルなどが挙げられる。 Examples of the anionic activator include fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkylaryl sulfonates, alkylnaphthalene sulfonates, dialkyl sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl diaryl ether disulfonates, and alkyl phosphates. , Polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl aryl ether sulfate, naphthalenesulfonic acid formalin condensate, polyoxyethylene alkyl phosphate ester salt, glycerol borate fatty acid ester, polyoxyethylene glycerol fatty acid ester, etc. It is done.
前記非イオン性活性剤としては、例えば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アルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコーン系等の非イオン性活性剤などが挙げられる。 Examples of the nonionic activator include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, polyoxyethylene oxypropylene block copolymer, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin. Examples thereof include fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, fluorine-based and silicone-based nonionic active agents.
前記カチオン性活性剤としては、例えばアルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルイミダゾリウム塩などが挙げられる。
前記両イオン性活性剤としては、例えばアルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド、ホスファジルコリンなどが挙げられる。
Examples of the cationic activator include alkylamine salts, quaternary ammonium salts, alkylpyridinium salts, alkylimidazolium salts, and the like.
Examples of the amphoteric activators include alkylbetaines, alkylamine oxides, phosphadylcholines, and the like.
前記顔料分散液は、着色剤、分散剤、水、及び必要に応じて各種添加剤をサンドミル、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、ナノマイザー、ホモジナイザー等の公知の分散機で湿式分散処理することによって得ることができる。
ここで、前記湿式分散処理とは、カーボンブラック、分散剤、水、及び必要に応じて添加する水溶性有機溶剤などの混合物を、分散機により、いわゆる湿式分散方式で微粉砕し分散する処理のことを意味する。
The pigment dispersion can be obtained by wet-dispersing a coloring agent, a dispersing agent, water, and various additives as necessary using a known dispersing machine such as a sand mill, a ball mill, a roll mill, a bead mill, a nanomizer, or a homogenizer. it can.
Here, the wet dispersion treatment is a treatment in which a mixture of carbon black, a dispersant, water, and a water-soluble organic solvent added as necessary is finely pulverized and dispersed by a so-called wet dispersion method. Means that.
前記着色剤の含有量は、前記インクジェット記録用インク全量に対して1質量%〜20質量%が好ましく、3質量%〜15質量%がより好ましい。前記着色剤の含有量が、1質量%以上であれば、画像濃度が低すぎて印字の鮮明さに欠けるようなことはなく、前記着色剤の含有量が、20質量%以下であれば、インクの粘度が高くなりすぎたり、ノズルの目詰まりが発生しやすくなることもない。 The content of the colorant is preferably 1% by mass to 20% by mass and more preferably 3% by mass to 15% by mass with respect to the total amount of the ink jet recording ink. If the content of the colorant is 1% by mass or more, the image density is not too low and the printed image is not sharp. If the content of the colorant is 20% by mass or less, Ink viscosity does not become too high, and nozzle clogging does not easily occur.
<水溶性有機溶剤>
前記水溶性有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、沸点が180℃以上のものが好ましい。前記水溶性有機溶剤がインクジェット記録用インク中に含有されていると、インクの保水と湿潤性を確保することができ、その結果、インクジェット記録用インクを長期間保存しても色材の凝集や粘度の上昇がなく、優れた保存安定性を実現できる。また、インクジェットプリンタのノズル先端等で開放状態に放置されても、乾燥物の流動性を長時間維持するインクジェット記録用インクが実現できる。更に印字中もしくは印字中断後の再起動時にノズルの目詰まりが発生することもなく、高い吐出安定性が得られる。
<Water-soluble organic solvent>
There is no restriction | limiting in particular as said water-soluble organic solvent, Although it can select suitably according to the objective, A thing with a boiling point of 180 degreeC or more is preferable. When the water-soluble organic solvent is contained in the ink for ink-jet recording, the water retention and wettability of the ink can be ensured. There is no increase in viscosity, and excellent storage stability can be realized. Also, an ink for ink jet recording can be realized that maintains the fluidity of the dried material for a long time even when left open at the nozzle tip of an ink jet printer. Furthermore, nozzle clogging does not occur during printing or when restarting after printing interruption, and high ejection stability can be obtained.
前記水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用して使用してもよい。 Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and carbonic acid. Examples include ethylene. These may be used alone or in combination of two or more.
前記多価アルコール類としては、例えば、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、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、トリ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、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ペトリオールなどが挙げられる。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールイソブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタムなどが挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノ−ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、チオジグリコールなどが挙げられる。
これらの中でも、インクの噴射安定性の点から、グリセリン、2−ピロリドン、ジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリ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、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、ペトリオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオールが好ましく、これらの中でも、グリセリン、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−ピロリドン、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが特に好ましい。
Examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, Examples include tetraethylene glycol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, and petriol.
Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol mono Examples include butyl ether, triethylene glycol isobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, and tripropylene glycol monobutyl ether.
Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, and ε-caprolactam.
Examples of the amides include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide and the like.
Examples of the amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, and triethylamine.
Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, thiodiglycol and the like.
Among these, glycerin, 2-pyrrolidone, diethylene glycol, thiodiethanol, polyethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4- from the viewpoint of ink ejection stability. Preferred are butanetriol, petriol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-butanediol, and 3-methyl-1,3-butanediol. Among these, glycerin, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-pyrrolidone, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol are particularly preferable.
前記水溶性有機溶剤の含有量は、前記インクジェット記録用インク全量に対して50質量%以下が好ましく、5質量%〜40質量%がより好ましく、10質量%〜35質量%が更に好ましい。 The content of the water-soluble organic solvent is preferably 50% by mass or less, more preferably 5% by mass to 40% by mass, and still more preferably 10% by mass to 35% by mass with respect to the total amount of the ink for inkjet recording.
<アルカリ分散性アルミナゾル>
アルミナゾルに関しては、従来より種々のものが知られている。例えば、特開昭59−78925号公報には、擬ベーマイト結晶からなる酸性アルミナゾルが開示され、また、特開昭53−112299号公報には、ベーマイト態結晶格子を有する酸性アルミナゾルが開示されている。
なお、これらのゾルは、実際にはアルミナ水和物ゾルであるが、慣習的にアルミナゾルと呼ばれている。
<Alkali dispersible alumina sol>
Various types of alumina sol have been known. For example, JP-A-59-78925 discloses an acidic alumina sol composed of pseudoboehmite crystals, and JP-A-53-112299 discloses an acidic alumina sol having a boehmite crystal lattice. .
These sols are actually alumina hydrate sols, but are conventionally called alumina sols.
上記の従来のアルミナゾルは、酸性(陽イオン性)アルミナゾルであり、通常、粒子の安定化剤として無機酸又は有機酸が含まれているため、この酸成分による刺激臭やインクジェットヘッドを腐食させるなどの問題があった。また、これら酸性アルミナゾルは、インクジェット記録用水性インク中の着色剤などの陰イオン性の微粒子と混合すると凝集を起こすので、インクジェット記録用水性インクでは使用できるものではなかった。 The above conventional alumina sol is an acidic (cationic) alumina sol, and usually contains an inorganic acid or an organic acid as a particle stabilizer. There was a problem. In addition, these acidic alumina sols cannot be used in water-based ink for ink-jet recording because they cause aggregation when mixed with anionic fine particles such as colorants in water-based ink for ink-jet recording.
本発明において使用するアルミナゾルは、アルカリ分散性アルミナゾルであり、厳密に言えば、アルカリ領域における分散安定性に優れたアルミナ水和物(水酸化アルミニウム)のゾルである。 The alumina sol used in the present invention is an alkali-dispersible alumina sol. Strictly speaking, it is an alumina hydrate (aluminum hydroxide) sol having excellent dispersion stability in the alkali region.
本発明で使用するアルカリ分散性アルミナゾルを構成するアルミナ水和物微粒子は、負に帯電しているため、着色剤などの陰イオン性の微粒子と混合しても凝集を起こすことがない。一般的なインクジェット記録用インクのpHは8〜10程度であるので、インク中において、アルミナ水和物微粒子は安定に分散されている。他方、アルカリ分散性アルミナゾルは、中性域や酸性域では(pHが低くなると)分散安定性が崩れ、増粘・凝集が起こりやすくなるという特性を有している。
一般に広く利用されている普通紙は、表面のpHが酸性から中性の範囲である。インクジェット記録装置によって、インクが普通紙上に印字記録されると、普通紙の構成成分によりインクのpHが低下するために、インク中のアルミナゾルの分散状態のバランスが崩れて、増粘・凝集が起こる。
この時、着色剤である顔料は、普通紙の網目構造上にトラップされやすくなる。このために、顔料が普通紙の表面近傍に多く存在することになり、画像濃度が高くなる、と推測される。
本発明で使用するアルカリ分散性アルミナゾルの製造方法としては、例えば、単一又は複数の結晶からなる陽イオン性アルミナ水和物微粒子を含有する酸性アルミナ水和物ゾルを水相中でアルカリの存在下に陰イオン交換体と接触させる方法を挙げることができる。
前記アルミナ水和物微粒子としては、ベーマイト、擬ベーマイト、ギプサイト、ジアスポア、バイヤライト及び無定形のアルミナ水和物などを挙げることができ、これらから選ばれた単一又は複数の結晶からなるアルミナの1種又は2種以上を組み合わせて分散質として用いる。
Since the alumina hydrate fine particles constituting the alkali-dispersible alumina sol used in the present invention are negatively charged, aggregation does not occur even when mixed with anionic fine particles such as a colorant. Since the pH of a general ink for ink jet recording is about 8 to 10, the alumina hydrate fine particles are stably dispersed in the ink. On the other hand, the alkali-dispersible alumina sol has a characteristic that dispersion stability is lost in a neutral region or an acidic region (when the pH is lowered), and thickening / aggregation easily occurs.
In general, widely used plain paper has a surface pH ranging from acidic to neutral. When ink is printed and recorded on plain paper by an inkjet recording device, the pH of the ink is lowered due to the constituents of plain paper, so the balance of the dispersion state of the alumina sol in the ink is lost and thickening and aggregation occur. .
At this time, the pigment as the colorant is easily trapped on the network structure of plain paper. For this reason, a large amount of pigment is present near the surface of plain paper, and it is estimated that the image density is increased.
Examples of the method for producing the alkali-dispersible alumina sol used in the present invention include an acidic alumina hydrate sol containing cationic alumina hydrate fine particles composed of single or plural crystals, and the presence of alkali in the aqueous phase. Below, the method of making it contact with an anion exchanger can be mentioned.
Examples of the fine particles of alumina hydrate include boehmite, pseudoboehmite, gypsite, diaspore, bayerite, and amorphous alumina hydrate. Alumina composed of single or plural crystals selected from these. One or a combination of two or more are used as a dispersoid.
前記方法により、粘度が低く、pH9〜13のアルカリ領域において安定なアルカリ性アルミナ水和物ゾルを得ることができる。
アルカリ分散性アルミナゾルの他の製造方法として、アルミナ三水和物を仮焼してアルミナ一水和物を生成し、アルミナ一水和物を水であっても分散液とともに混練(ミリング)して平均粒径1μm未満の粒子のコロイド状分散体を生成する方法を挙げることができる。仮焼温度は一般に300℃〜750℃である。アルミナ三水和物は400℃のオーダーの温度で仮焼し、混練より前に実質的に周囲温度に冷却してもよい。アルミナ一水和物は仮焼後直ちに冷水で急冷してもよい。ゾルの媒体液は安定な陰イオン性ゾルを生成するためにアルカリ性であるべきであり、この目的のために水酸化ナトリウムのようなアルカリを媒体液に添加することができる。しかし、アルミナ三水和物をバイヤー法でボーキサイドから得るとアルミナ三水和物中に十分な残留アルカリが存在するので、特にアルカリを添加する必要がなくなる。
By the above-mentioned method, an alkaline alumina hydrate sol having a low viscosity and stable in an alkaline region of pH 9 to 13 can be obtained.
As another method for producing an alkali-dispersible alumina sol, alumina trihydrate is calcined to produce alumina monohydrate, and even if the alumina monohydrate is water, it is kneaded (milled) with the dispersion. A method for producing a colloidal dispersion of particles having an average particle size of less than 1 μm can be mentioned. The calcination temperature is generally 300 ° C to 750 ° C. The alumina trihydrate may be calcined at a temperature on the order of 400 ° C. and cooled to substantially ambient temperature prior to kneading. The alumina monohydrate may be quenched with cold water immediately after calcination. The sol medium should be alkaline in order to produce a stable anionic sol, and an alkali such as sodium hydroxide can be added to the medium for this purpose. However, when alumina trihydrate is obtained from bauxside by the Bayer method, sufficient residual alkali is present in the alumina trihydrate, so that it is not particularly necessary to add alkali.
本発明におけるアルカリ分散性アルミナゾルのコロイド粒子の平均粒径は、5nm〜300nmであることが好ましく、更には、粒子径が細かく粒度分布の揃った10nm〜200nmがより好ましい。
前記アルカリ分散性アルミナゾルは、コロイド粒子の平均粒径の異なる2種類以上を併用してもよい。
前記アルカリ分散性アルミナゾルの前記インク中の含有量は、コロイド粒子の固形分として、1質量%〜10質量%が好ましく、2質%〜7質量%がより好ましい。前記含有量が、1質量%未満であると、画像濃度向上効果が得られにくいことがあり、10質量%より多いと、保存安定性、及び吐出安定性の良好なインクが得られ難いことがある。
The average particle size of the colloidal particles of the alkali-dispersible alumina sol in the present invention is preferably 5 nm to 300 nm, and more preferably 10 nm to 200 nm with a fine particle size and a uniform particle size distribution.
The alkali-dispersible alumina sol may be used in combination of two or more colloidal particles having different average particle diameters.
The content of the alkali-dispersible alumina sol in the ink is preferably 1% by mass to 10% by mass and more preferably 2% by mass to 7% by mass as the solid content of the colloidal particles. When the content is less than 1% by mass, the effect of improving the image density may be difficult to obtain. When the content is more than 10% by mass, it is difficult to obtain an ink having good storage stability and ejection stability. is there.
<水>
前記水としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばイオン交換水、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。
<Water>
There is no restriction | limiting in particular as said water, According to the objective, it can select suitably, For example, using pure water, such as ion-exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water is used. it can.
<その他の成分>
前記その他の成分としては、例えば浸透剤、界面活性剤、水分散性樹脂粒子、水溶性高分子、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤、比抵抗調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、粘度調整剤などが挙げられる。
<Other ingredients>
Examples of the other components include penetrants, surfactants, water-dispersible resin particles, water-soluble polymers, antifoaming agents, antiseptic / antifungal agents, rust preventives, pH adjusters, specific resistance adjusters, and antioxidants. Agents, ultraviolet absorbers, oxygen absorbers, light stabilizers, viscosity modifiers and the like.
−浸透剤−
前記浸透剤としては、例えば、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオールなどが挙げられる。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールが特に好ましい。
前記浸透剤の含有量は、前記インクジェット記録用インク全量に対して0.1質量%〜4.0質量%が好ましい。
-Penetration agent-
Examples of the penetrant include 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3 , 3-dimethyl-1,2-butanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4- Examples include pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, and 5-hexene-1,2-diol. Among these, 2-ethyl-1,3-hexanediol is particularly preferable.
The content of the penetrant is preferably 0.1% by mass to 4.0% by mass with respect to the total amount of the ink for inkjet recording.
−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、例えばノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、などが挙げられる。
-Surfactant-
Examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants.
−水分散性樹脂粒子−
前記水分散性樹脂粒子は、画像の耐擦過性等を更に向上させるために配合させてもよい。
前記水分散性樹脂粒子とは、連続相が水であり、分散相が樹脂成分である樹脂エマルジョンを意味する。前記分散相の樹脂成分としては、例えばアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。
-Water-dispersible resin particles-
The water dispersible resin particles may be blended in order to further improve the scratch resistance of the image.
The water-dispersible resin particles mean a resin emulsion in which the continuous phase is water and the dispersed phase is a resin component. Examples of the resin component of the dispersed phase include acrylic resins, vinyl acetate resins, styrene-butadiene resins, polyurethane resins, vinyl chloride resins, acrylic-styrene resins, butadiene resins, styrene resins, and the like. .
−水溶性高分子−
前記水溶性高分子は、インクの分散安定性等を更に向上させるために配合させてもよい。
前記水溶性高分子としては、例えば水溶性ポリウレタン化合物が好ましい。
-Water-soluble polymer-
The water-soluble polymer may be blended in order to further improve the dispersion stability of the ink.
As the water-soluble polymer, for example, a water-soluble polyurethane compound is preferable.
本発明のインクジェット記録用インクは、特に制限なく公知の方法により製造することができ、例えば着色剤、水溶性有機溶剤、水、及びアルカリ分散性アルミナゾル、更に必要に応じてその他の成分を攪拌しつつ混合し、フィルター、遠心分離装置等で粗大粒子をろ過し、必要に応じて脱気することによって得られる。 The ink for inkjet recording of the present invention can be produced by a known method without any particular limitation. For example, a colorant, a water-soluble organic solvent, water, an alkali-dispersible alumina sol, and other components as necessary are stirred. It is obtained by mixing while filtering, filtering coarse particles with a filter, a centrifugal separator or the like, and deaeration as necessary.
本発明のインクジェット記録用インクは、後述するように該インクを収容するインクカートリッジに好適に用いることができる。また、後述するように、本発明のインクジェット記録用インクを用いて、紙等の記録媒体に吐出させるインクジェット記録装置により、画像形成することができる。 The ink for ink jet recording of the present invention can be suitably used for an ink cartridge that contains the ink as described later. Further, as will be described later, an image can be formed by an ink jet recording apparatus in which the ink for ink jet recording of the present invention is ejected onto a recording medium such as paper.
(インクカートリッジ)
本発明のインクカートリッジは、本発明のインクジェット記録用インクを容器中に収容したものである。前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するもの、プラスチックケースなどが好適に挙げられる。
(ink cartridge)
The ink cartridge of the present invention is one in which the ink for ink jet recording of the present invention is contained in a container. There is no restriction | limiting in particular as said container, The shape, a structure, a magnitude | size, a material, etc. can be suitably selected according to the objective, For example, it has an ink bag etc. which were formed with the aluminum laminate film, the resin film, etc. Preferably, a plastic case or the like is used.
(インクジェット記録装置)
本発明のインクジェット記録装置は、本発明のインクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
印字(吐出)する方法としては、連続噴射型、又はオンデマンド型が挙げられる。前記オンデマンド型としては、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等が挙げられる。
(Inkjet recording device)
The ink jet recording apparatus of the present invention has discharge means for forming an image by discharging the ink for ink jet recording of the present invention, and further has other means as necessary.
As a method of printing (discharging), a continuous jet type or an on-demand type can be mentioned. Examples of the on-demand type include a piezo method, a thermal method, and an electrostatic method.
ここで、本発明のインクカートリッジ及びインクジェット記録装置について、図1を参照して説明する。
図1において、本発明のインクジェット記録用インクが収容されるインクカートリッジ20は、キャリッジ18内に収納される。ここで、インクカートリッジ20は便宜上複数設けられているが、複数である必要はない。このような状態でインクジェット記録用インクが、インクカートリッジ20からキャリッジ18に搭載された液滴吐出ヘッド18aに供給される。なお、図1において、吐出ノズル面は下方向を向いた状態であるため見えない状態であるが、この吐出ノズルからインクジェット記録用インクが吐出される。
キャリッジ18に搭載された液滴吐出ヘッド18aは、主走査モータ26で駆動されるタイミングベルト23によって、ガイドシャフト21、22にガイドされて移動する。
一方、特定のコート紙(記録媒体)はプラテン19によって液滴吐出ヘッド18aと対面する位置に置かれる。なお、図1中、1はインクジェット記録装置、2は本体筐体、16はギア機構、17は副走査モータ、25はギア機構をそれぞれ示す。
Here, the ink cartridge and the ink jet recording apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, an ink cartridge 20 that accommodates an ink jet recording ink of the present invention is accommodated in a carriage 18. Here, a plurality of ink cartridges 20 are provided for convenience, but it is not necessary to have a plurality. In such a state, the ink for ink jet recording is supplied from the ink cartridge 20 to the droplet discharge head 18 a mounted on the carriage 18. In FIG. 1, the discharge nozzle surface is in an invisible state because it faces downward, but ink jet recording ink is discharged from this discharge nozzle.
The droplet discharge head 18 a mounted on the carriage 18 is guided and moved by the guide shafts 21 and 22 by the timing belt 23 driven by the main scanning motor 26.
On the other hand, a specific coated paper (recording medium) is placed at a position facing the droplet discharge head 18 a by the platen 19. In FIG. 1, 1 is an ink jet recording apparatus, 2 is a main body housing, 16 is a gear mechanism, 17 is a sub-scanning motor, and 25 is a gear mechanism.
本発明のインクジェット記録用インク又はインクカートリッジを収容したインクジェット記録装置を用いて記録媒体上に画像を形成すると、オンデマンドで記録媒体上に印刷された画像形成体が得られる。また、インクジェット記録用インクの補充はインクカートリッジ単位で取り替えることが可能である。
前記記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシートなどが挙げられる。これらの中でも、紙が特に好ましい。
When an image is formed on a recording medium using the inkjet recording apparatus containing the inkjet recording ink or ink cartridge of the present invention, an image forming body printed on the recording medium on demand is obtained. Further, the replenishment of ink for ink jet recording can be replaced in units of ink cartridges.
There is no restriction | limiting in particular as said recording medium, According to the objective, it can select suitably, For example, a plain paper, glossy paper, special paper, cloth, a film, an OHP sheet etc. are mentioned. Among these, paper is particularly preferable.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(製造例1)
<アルカリ分散性アルミナゾル1の作製>
酸性アルミナゾル(触媒化成工業株式会社製、カタロイドAS−1、固形分濃度:7.5質量%、平均粒子径:10nm、主結晶形:ベーマイト形、酢酸含有量:3質量%、pH:4.3)1,000g、及び純水1,940gを室温で撹拌しながら、これに強塩基性陰イオン交換樹脂(三菱化成株式会社製、DAIAION、SA−10A)1,000mLを徐々に加えた後、1質量%水酸化ナトリウム60gを添加し、20時間撹拌を続けた後、イオン交換樹脂を取り除き、アルカリ性アルミナコロイド水溶液を得た。
得られたアルカリ性コロイド水溶液を濃縮し、固形分として20質量%のコロイド水溶液とした。コロイド水溶液のpHは9.6であった。このアルミナコロイド水溶液中に分散したコロイド粒子の平均粒径は、粒度分布計(マイクロトラックUPA−150EX、日機装株式会社製)を用いて、23℃、55%RHの環境で測定したところ、20nmであった。該コロイド粒子の結晶形はベーマイト形であり、処理前の結晶形と変わらなかった。
(Production Example 1)
<Preparation of Alkali Dispersible Alumina Sol 1>
Acidic alumina sol (Catalyst Chemical Industries, Ltd., Cataloid AS-1, solid content concentration: 7.5% by mass, average particle size: 10 nm, main crystal form: boehmite type, acetic acid content: 3% by mass, pH: 4. 3) After stirring 1,000 g of pure water and 1,940 g of pure water at room temperature, 1,000 mL of strongly basic anion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., DIAION, SA-10A) was gradually added. After adding 60 g of 1% by mass sodium hydroxide and stirring for 20 hours, the ion exchange resin was removed to obtain an aqueous alkaline alumina colloidal solution.
The obtained alkaline colloidal aqueous solution was concentrated to obtain a 20% by mass colloidal aqueous solution as a solid content. The pH of the aqueous colloidal solution was 9.6. The average particle size of the colloidal particles dispersed in the aqueous alumina colloidal solution was measured at 23 nm and 55% RH using a particle size distribution meter (Microtrac UPA-150EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). there were. The crystal form of the colloidal particles was boehmite and was not different from the crystal form before the treatment.
(製造例2)
<アルカリ分散性アルミナゾル2の作製>
酸性アルミナゾル(触媒化成工業株式会社製、カタロイドAS−2、固形分濃度:10質量%、平均粒子径:40nm、主結晶形:ベーマイト形、塩酸含有量:0.3質量%、pH:3.4)500g、及び純水1,450gを40℃で撹拌しながら、これに強塩基性陰イオン交換樹脂(三菱化成株式会社製、DAIAION、SA−10A)500mLを徐々に加えた後、1質量%水酸化リチウム50gを添加し、18時間撹拌を行った。
続いて、室温まで冷却した後、イオン交換樹脂を取り除き、アルカリ性アルミナコロイド水溶液を得た。
得られたコロイド水溶液を濃縮し、固形分として25質量%のコロイド水溶液とした。コロイド水溶液のpHは9.4であった。このアルミナコロイド水溶液中に分散したコロイド粒子の平均粒径は、粒度分布計(マイクロトラックUPA−150EX、日機装株式会社製)を用いて、23℃、55%RHの環境で測定したところ、40nmであった。該コロイド粒子の結晶形はベーマイト形であり、処理前の結晶形と変わらなかった。
(Production Example 2)
<Preparation of Alkali Dispersible Alumina Sol 2>
Acidic alumina sol (catalyst chemical industry make, Cataloid AS-2, solid content concentration: 10% by mass, average particle size: 40 nm, main crystal form: boehmite type, hydrochloric acid content: 0.3% by mass, pH: 3. 4) While stirring 500 g and pure water 1,450 g at 40 ° C., 500 mL of strongly basic anion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., DAIAION, SA-10A) was gradually added thereto, and then 1 mass. % Lithium hydroxide 50 g was added and stirred for 18 hours.
Subsequently, after cooling to room temperature, the ion exchange resin was removed to obtain an aqueous alkaline alumina colloid solution.
The obtained colloidal aqueous solution was concentrated to obtain a 25% by mass colloidal aqueous solution as a solid content. The pH of the aqueous colloidal solution was 9.4. The average particle size of the colloidal particles dispersed in this alumina colloidal aqueous solution was 40 nm when measured in an environment of 23 ° C. and 55% RH using a particle size distribution meter (Microtrac UPA-150EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). there were. The crystal form of the colloidal particles was boehmite and was not different from the crystal form before the treatment.
(製造例3)
<アルカリ分散性アルミナゾル3の作製>
酸性アルミナゾル(触媒化成工業株式会社製、カタロイドAS−3、固形分濃度:10質量%、平均粒子径:200nm、主結晶形:ベーマイト形、酢酸含有量:0.4質量%、pH:6.9)500g、及び純水85gを室温で撹拌しながら、これに強塩基性陰イオン交換樹脂(三菱化成株式会社製、DAIAION、SA−10A)350mLを徐々に加えた後、1質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド40gを添加し、20時間撹拌を続けた後、イオン交換樹脂を取り除き、アルカリ性アルミナコロイド水溶液を得た。
得られたコロイド水溶液を濃縮し、固形分として20質量%のコロイド水溶液とした。コロイド水溶液のpHは9.1であった。このアルミナコロイド水溶液中に分散したコロイド粒子の平均粒径は、粒度分布計(マイクロトラックUPA−150EX、日機装株式会社製)を用いて、23℃、55%RHの環境で測定したところ、180nmであった。該コロイド粒子の結晶形はベーマイト形であり、処理前の結晶形と変わらなかった。
(Production Example 3)
<Preparation of alkali dispersible alumina sol 3>
Acidic alumina sol (catalyst chemical industry make, Cataloid AS-3, solid content concentration: 10% by mass, average particle size: 200 nm, main crystal form: boehmite type, acetic acid content: 0.4% by mass, pH: 6. 9) While stirring 500 g of pure water and 85 g of pure water at room temperature, 350 mL of a strongly basic anion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., DAIAION, SA-10A) was gradually added thereto, and then 1 mass% tetramethyl. After 40 g of ammonium hydroxide was added and stirring was continued for 20 hours, the ion exchange resin was removed to obtain an aqueous alkaline alumina colloidal solution.
The obtained colloidal aqueous solution was concentrated to obtain a 20% by mass colloidal aqueous solution as a solid content. The pH of the aqueous colloidal solution was 9.1. The average particle size of the colloidal particles dispersed in this alumina colloidal aqueous solution was 180 nm when measured in a 23 ° C. and 55% RH environment using a particle size distribution meter (Microtrac UPA-150EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). there were. The crystal form of the colloidal particles was boehmite and was not different from the crystal form before the treatment.
(合成例1)
−反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の合成−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンRN−20(第一工業製薬株式会社製)10g、過硫酸カリウム1g、及び純水286gを仕込み、65℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル150g、アクリル酸2エチルヘキシル100g、アクリル酸20g、ビニルトリエトキシシラン20g、アクアロンRN−20(第一工業製薬株式会社製)を10g、過硫酸カリウム4g、及び純水398.3gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。80℃で更に3時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでpHを7〜8、固形分濃度30質量%となるよう調整した。
(Synthesis Example 1)
-Synthesis of silicone-modified acrylic resin fine particles containing no reactive silyl groups-
After sufficiently replacing the inside of the flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas introduction tube, reflux tube, and dropping funnel with nitrogen gas, 10 g of Aqualon RN-20 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), persulfuric acid 1 g of potassium and 286 g of pure water were charged, and the temperature was raised to 65 ° C. Next, 150 g of methyl methacrylate, 100 g of 2-ethylhexyl acrylate, 20 g of acrylic acid, 20 g of vinyltriethoxysilane, 10 g of Aqualon RN-20 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), 4 g of potassium persulfate, and pure water 398. 3 g of the mixed solution was dropped into the flask over 2.5 hours. The mixture was further heated and aged at 80 ° C. for 3 hours and then cooled, and adjusted with potassium hydroxide to have a pH of 7 to 8 and a solid concentration of 30% by mass.
(実施例1)
<顔料分散液(A)の調製>
・カーボンブラック(NIPEX160−IQ、degussa社製、ガスブラック、BET比表面積150m2/g)・・・170質量部
・スチレン−マレイン酸共重合体樹脂(レジットSM101、三洋化成工業株式会社製)・・・9質量部
・水酸化ナトリウム・・・2質量部
・純水・・・819質量部
上記の混合物を直径3mmのジルコニアビーズを用いたボールミルでプレ分散した後ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型バッチ式)で、直径0.3mmジルコニアビーズを用いて周速10m/s、液温10℃で5分間分散した後、遠心分離機(久保田商事株式会社製、Model−3600)で粗大粒子を遠心分離し、顔料分散液(A)を作製した。
Example 1
<Preparation of pigment dispersion (A)>
Carbon black (NIPEX 160-IQ, manufactured by degussa, gas black, BET specific surface area 150 m 2 / g): 170 parts by mass Styrene-maleic acid copolymer resin (Regit SM101, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)・ ・ 9 parts by mass ・ Sodium hydroxide: 2 parts by mass ・ Pure water: 819 parts by mass After pre-dispersing the above mixture with a ball mill using zirconia beads having a diameter of 3 mm, a disk-type bead mill (Shinmaru Enterprise) After the dispersion at a peripheral speed of 10 m / s and a liquid temperature of 10 ° C. for 5 minutes using a zirconia bead having a diameter of 0.3 mm, a centrifuge (Model 3600 manufactured by Kubota Corporation) was used. ) And coarse particles were centrifuged to prepare a pigment dispersion (A).
<インクジェット記録用インクaの調製>
得られた顔料分散液(A)を用いて下記処方によりインク液を調製し、30分間攪拌した後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、真空脱気して、実施例1のインクジェット記録用インクaを作製した。
〔インク処方〕
・顔料分散液(A)(顔料濃度17質量%)・・・44.1質量%
・グリセリン・・・8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・17.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・2−ピロリドン・・・2.0質量%
・合成例1のシリコーン変性アクリル樹脂(固形分濃度30質量%)・・・6.7質量%
・製造例1のアルカリ分散性アルミナゾル1(固形分濃度20質量%)・・・15.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物(W5661、三井化学ポリウレタン株式会社製)・・・1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・アミン系有機pH調整剤・・・0.6質量%
・純水・・・残部
<Preparation of inkjet recording ink a>
Using the obtained pigment dispersion (A), an ink solution was prepared according to the following formulation, stirred for 30 minutes, filtered through a membrane filter having a pore size of 0.8 μm, vacuum degassed, and ink jet recording of Example 1 Ink a was prepared.
[Ink prescription]
Pigment dispersion (A) (pigment concentration 17% by mass) ... 44.1% by mass
・ Glycerin: 8.5% by mass
・ 3-Methyl-1,3-butanediol ... 17.0% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
・ 2-Pyrrolidone: 2.0% by mass
-Silicone modified acrylic resin of Synthesis Example 1 (solid content concentration 30% by mass) ... 6.7% by mass
-Alkali dispersible alumina sol 1 of Production Example 1 (solid content concentration 20% by mass) ... 15.0% by mass
Water-soluble polyurethane compound (W5661, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) ... 1.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Amine organic pH adjuster ... 0.6% by mass
・ Pure water: remaining
(実施例2)
−インクジェット記録用インクbの調製−
実施例1において、製造例1のアルカリ分散性アルミナゾル1を、製造例2のアルカリ分散性アルミナゾル2に代え、インク処方を下記のとおりとした以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録用インクbを作製した。
〔インク処方〕
・顔料分散液(A)(顔料濃度17質量%)・・・44.1質量%
・グリセリン・・・8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・17.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・2−ピロリドン・・・2.0質量%
・合成例1のシリコーン変性アクリル樹脂(固形分濃度30質量%)・・・6.7質量%
・製造例2のアルカリ分散性アルミナゾル2(固形分濃度25質量%)・・・12.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物(W5661、三井化学ポリウレタン株式会社製)・・・1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・アミン系有機pH調整剤・・・0.6質量%
・純水・・・残部
(Example 2)
-Preparation of inkjet recording ink b-
In Example 1, except that the alkali-dispersible alumina sol 1 of Production Example 1 was replaced with the alkali-dispersible alumina sol 2 of Production Example 2 and the ink formulation was as follows, the same as in Example 1, for inkjet recording Ink b was produced.
[Ink prescription]
Pigment dispersion (A) (pigment concentration 17% by mass) ... 44.1% by mass
・ Glycerin: 8.5% by mass
・ 3-Methyl-1,3-butanediol ... 17.0% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
・ 2-Pyrrolidone: 2.0% by mass
-Silicone modified acrylic resin of Synthesis Example 1 (solid content concentration 30% by mass) ... 6.7% by mass
-Alkali-dispersible alumina sol 2 of Production Example 2 (solid content concentration 25% by mass) ... 12.0% by mass
Water-soluble polyurethane compound (W5661, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) ... 1.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Amine organic pH adjuster ... 0.6% by mass
・ Pure water: remaining
(実施例3)
−インクジェット記録用インクcの調製−
実施例1において、製造例1のアルカリ分散性アルミナゾル1を、製造例3のアルカリ分散性アルミナゾル3に代えた以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録用インクcを作製した。
(Example 3)
-Preparation of inkjet recording ink c-
Ink jet recording ink c was produced in the same manner as in Example 1, except that the alkali-dispersible alumina sol 1 of Production Example 1 was replaced with the alkali-dispersible alumina sol 3 of Production Example 3.
(比較例1)
−インクジェット記録用インクdの調製−
実施例1において、インク処方を下記のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録用インクdを作製した。
〔インク処方〕
・顔料分散液(A)(顔料濃度17質量%)・・・44.1質量%
・グリセリン・・・8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・17.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・2−ピロリドン・・・2.0質量%
・合成例1のシリコーン変性アクリル樹脂(固形分濃度30質量%)・・・6.7質量%
・水溶性ポリウレタン化合物(W5661、三井化学ポリウレタン株式会社製)・・・1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・アミン系有機pH調整剤・・・0.6質量%
・純水・・・残部
(Comparative Example 1)
-Preparation of ink d for inkjet recording-
Ink jet recording ink d was produced in the same manner as in Example 1 except that the ink formulation in Example 1 was changed as follows.
[Ink prescription]
Pigment dispersion (A) (pigment concentration 17% by mass) ... 44.1% by mass
・ Glycerin: 8.5% by mass
・ 3-Methyl-1,3-butanediol ... 17.0% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
・ 2-Pyrrolidone: 2.0% by mass
-Silicone modified acrylic resin of Synthesis Example 1 (solid content concentration 30% by mass) ... 6.7% by mass
Water-soluble polyurethane compound (W5661, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) ... 1.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Amine organic pH adjuster ... 0.6% by mass
・ Pure water: remaining
(比較例2)
−インクジェット記録用インクeの調製−
実施例1において、インク処方を下記のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録用インクeを作製した。
〔インク処方〕
・顔料分散液(A)(顔料濃度17質量%)・・・44.1質量%
・グリセリン・・・8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・17.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・2−ピロリドン・・・2.0質量%
・合成例1のシリコーン変性アクリル樹脂(固形分濃度30質量%)・・・6.7質量%
・コロイダルシリカ(スノーテックス20、日産化学工業株式会社製、固形分濃度20質量%、pH9.6、平均粒子径15nm)・・・15.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物(W5661、三井化学ポリウレタン株式会社製)・・・1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・アミン系有機pH調整剤・・・0.6質量%
・純水・・・残部
(Comparative Example 2)
-Preparation of inkjet recording ink e-
Ink jet recording ink e was prepared in the same manner as in Example 1 except that the ink formulation was changed as follows in Example 1.
[Ink prescription]
Pigment dispersion (A) (pigment concentration 17% by mass) ... 44.1% by mass
・ Glycerin: 8.5% by mass
・ 3-Methyl-1,3-butanediol ... 17.0% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
・ 2-Pyrrolidone: 2.0% by mass
-Silicone modified acrylic resin of Synthesis Example 1 (solid content concentration 30% by mass) ... 6.7% by mass
Colloidal silica (Snowtex 20, manufactured by Nissan Chemical Industries, solid content concentration 20% by mass, pH 9.6, average particle size 15 nm) ... 15.0% by mass
Water-soluble polyurethane compound (W5661, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) ... 1.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Amine organic pH adjuster ... 0.6% by mass
・ Pure water: remaining
(比較例3)
−インクジェット記録用インクfの調製−
実施例1において、インク処方を下記のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録用インクfを作製した。
〔インク処方〕
・顔料分散液(A)(顔料濃度17質量%)・・・44.1質量%
・グリセリン・・・8.5質量%
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・17.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・2−ピロリドン・・・2.0質量%
・合成例1のシリコーン変性アクリル樹脂(固形分濃度30質量%)・・・6.7質量%
・酸性アルミナゾル(アルミナゾル520、日産化学工業株式会社製、固形分濃度:20質量%、pH3.8)・・・15.0質量%
・水溶性ポリウレタン化合物(W5661、三井化学ポリウレタン株式会社製)・・・1.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・アミン系有機pH調整剤・・・0.6質量%
・純水・・・残部
(Comparative Example 3)
-Preparation of inkjet recording ink-
Ink jet recording ink f was produced in the same manner as in Example 1 except that the ink formulation in Example 1 was changed as follows.
[Ink prescription]
Pigment dispersion (A) (pigment concentration 17% by mass) ... 44.1% by mass
・ Glycerin: 8.5% by mass
・ 3-Methyl-1,3-butanediol ... 17.0% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
・ 2-Pyrrolidone: 2.0% by mass
-Silicone modified acrylic resin of Synthesis Example 1 (solid content concentration 30% by mass) ... 6.7% by mass
Acidic alumina sol (alumina sol 520, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration: 20% by mass, pH 3.8) ... 15.0% by mass
Water-soluble polyurethane compound (W5661, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) ... 1.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Amine organic pH adjuster ... 0.6% by mass
・ Pure water: remaining
<インク中の粒子の体積平均粒子径(D50)>
次に、作製したインクジェット記録用インクa〜fに含まれる粒子の体積平均粒子径(D50)を、粒度分布計(マイクロトラックUPA−150EX、日機装株式会社製)を用いて、23℃、55%RHの環境で測定した。結果を表1に示す。
<Volume average particle diameter of particles in ink (D50)>
Next, the volume average particle diameter (D50) of the particles contained in the prepared inkjet recording inks a to f was measured at 23 ° C. and 55% using a particle size distribution meter (Microtrack UPA-150EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Measured in an RH environment. The results are shown in Table 1.
<画像評価>
作製した各インクジェット記録用インクを用い、インクジェットプリンタ(株式会社リコー製、GX5000)を用いて、普通紙−はやい(カラーマッチング−しない)モードで画像を出力した。このモードにおけるベタ画像部のインク付着量が8.2g/m2となるように印加電圧波形を調製した。
記録媒体としてゼロックス社製、PPC用紙4200紙を用い、以下のようにして画像濃度、吐出安定性、及び保存安定性を評価した。結果を表1に示す。
<Image evaluation>
Using each ink jet recording ink produced, an image was output in a plain paper-fast (no color matching) mode using an ink jet printer (manufactured by Ricoh Co., Ltd., GX5000). The applied voltage waveform was prepared so that the ink adhesion amount of the solid image portion in this mode was 8.2 g / m 2 .
A PPC paper 4200 manufactured by Xerox Corporation was used as a recording medium, and image density, ejection stability, and storage stability were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
<画像濃度>
各インクジェット記録用インクを用いて作成したベタ画像の画像濃度をX−Rite濃度計(X−Rite社製)で測定した。
<Image density>
The image density of a solid image prepared using each ink for ink jet recording was measured with an X-Rite densitometer (manufactured by X-Rite).
<吐出安定性>
各インクジェット記録用インクを用いて印刷物を印刷した後、プリンタヘッドにキャップした状態でプリンタを40℃の環境下で1ヶ月間放置した。放置後のプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを、下記のクリーニング動作回数の基準によって評価した。
〔評価基準〕
○:1回の動作により回復した場合
△:2回〜3回の動作により回復した場合
×:3回以上の動作によっても回復がみられなかった場合
<Discharge stability>
After printing a printed matter using each ink jet recording ink, the printer was left in a 40 ° C. environment for one month with the printer head capped. Whether or not the discharge state of the printer after being left is restored to the initial discharge state was evaluated based on the following criteria for the number of cleaning operations.
〔Evaluation criteria〕
○: When recovered by one operation △: When recovered by two or three operations ×: When recovery is not observed even after three or more operations
<保存安定性>
各インクジェット記録用インクをポリエチレン容器に入れて密封し、70℃で2週間保存した後のインクの体積平均粒子径、表面張力、及び粘度を測定し、初期物性との変化率により下記基準で評価した。
インクの表面張力は、測定温度23℃で、協和界面科学株式会社製の自動表面張力計DY−300型により測定した。
インクの粘度は、測定温度25℃で、東機産業株式会社製、RE500L型粘度計により測定した。
〔評価基準〕
◎:インクの体積平均粒子径、表面張力、及び粘度の全ての項目で変化率が5%未満であった場合
○:インクの体積平均粒子径、表面張力、及び粘度の全ての項目で変化率が10%未満であった場合
△:インクの体積平均粒子径、表面張力、及び粘度の全ての項目で変化率が30%未満であった場合
×:インクの体積平均粒子径、表面張力、及び粘度の少なくとも1つの項目で変化率が30%以上であった場合
<Storage stability>
Each ink for ink jet recording is sealed in a polyethylene container, and after storing at 70 ° C. for 2 weeks, the volume average particle diameter, surface tension, and viscosity of the ink are measured, and evaluated according to the following criteria based on the change rate from the initial physical properties. did.
The surface tension of the ink was measured with an automatic surface tension meter DY-300 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. at a measurement temperature of 23 ° C.
The viscosity of the ink was measured with a RE500L viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. at a measurement temperature of 25 ° C.
〔Evaluation criteria〕
A: When the rate of change is less than 5% in all items of the volume average particle size, surface tension, and viscosity of the ink ○: The rate of change in all items of the volume average particle size, surface tension, and viscosity of the ink Is less than 10%. Δ: When the rate of change is less than 30% in all items of the volume average particle diameter, surface tension, and viscosity of the ink. X: Volume average particle diameter, surface tension, and ink of the ink. When the rate of change is 30% or more for at least one item of viscosity
(調製例1)
<色材を含有させたポリマー微粒子分散体1の調製>
<<フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製>>
−ポリマー溶液の調製−
機械式撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下漏斗を備えた1L容積のフラスコ内を十分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6)4.0g及びメルカプトエタノール0.4gを仕込み、65℃に昇温した。
次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6)36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスジメチルパレロニトリル2.4g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。
65℃で1時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%のポリマー溶液800gを得た。
(Preparation Example 1)
<Preparation of Polymer Fine Particle Dispersion 1 Containing Color Material>
<< Preparation of phthalocyanine pigment-containing polymer fine particle dispersion >>
-Preparation of polymer solution-
The inside of a 1 L volume flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, reflux tube, and dropping funnel was sufficiently purged with nitrogen gas, and then 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, and lauryl methacrylate 12 0.0 g, 4.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 4.0 g of styrene macromer (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., trade name: AS-6) and 0.4 g of mercaptoethanol were charged and heated to 65 ° C.
Next, 100.8 g of styrene, 25.2 g of acrylic acid, 108.0 g of lauryl methacrylate, 36.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 60.0 g of hydroxyethyl methacrylate, styrene macromer (trade name: AS-6, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) A mixed solution of 36.0 g, mercaptoethanol 3.6 g, azobisdimethylpareronitrile 2.4 g and methyl ethyl ketone 18 g was dropped into the flask over 2.5 hours. After completion of dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobisdimethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours.
After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobisdimethylvaleronitrile was added, and further aging was performed for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added to the flask to obtain 800 g of a polymer solution having a concentration of 50% by mass.
(2)ポリマー微粒子の水分散体の調製
(1)で得られたポリマー溶液28g、フタロシアニン顔料(大日本インク化学工業株式会社製、商品名:TGR−SD)26g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及びイオン交換水30gを十分に攪拌した後、3本ロールミルを用いて20回混練した。
得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、十分に攪拌した後、エパポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、青色のポリマー微粒子分散体を得た。
得られたポリマー微粒子の粒度分布計(マイクロトラックUPA−150EX、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50)は93nmであった。
(2) Preparation of aqueous dispersion of polymer fine particles 28 g of polymer solution obtained in (1), phthalocyanine pigment (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name: TGR-SD) 26 g, 1 mol / L potassium hydroxide 13.6 g of aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 30 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred, and then kneaded 20 times using a three-roll mill.
The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water and sufficiently stirred, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain a blue polymer fine particle dispersion.
The average particle diameter (D50) measured by the particle size distribution meter (Microtrac UPA-150EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) of the obtained polymer fine particles was 93 nm.
(調製例2)
<色材含有ポリマー微粒子分散体2の調製>
−ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
色材含有ポリマー微粒子分散体1のフタロシアニン顔料を、C.I.ピグメントレッド122に代えた以外は、色材含有ポリマー微粒子分散体1と同様にして、赤紫色のポリマー微粒子分散体を得た。
得られたポリマー微粒子の粒度分布計(マイクロトラックUPA−150EX、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50)は127nmであった。
(Preparation Example 2)
<Preparation of Colorant-Containing Polymer Fine Particle Dispersion 2>
-Preparation of dimethylquinacridone pigment-containing polymer fine particle dispersion-
The phthalocyanine pigment of the colorant-containing polymer fine particle dispersion 1 is obtained by adding C.I. I. A reddish purple polymer fine particle dispersion was obtained in the same manner as the colorant-containing fine polymer particle dispersion 1 except that the pigment red 122 was used.
The average particle diameter (D50) measured by the particle size distribution meter (Microtrac UPA-150EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) of the obtained polymer fine particles was 127 nm.
(調製例3)
<色材含有ポリマー微粒子分散体3の調製>
−モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
色材含有ポリマー微粒子分散体1のフタロシアニン顔料を、C.I.ピグメントイエロー74に代えた以外は、色材含有ポリマー微粒子分散体1と同様にして、黄色のポリマー微粒子分散体を得た。
得られたポリマー微粒子の粒度分布計(マイクロトラックUPA−150EX、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50)は76nmであった。
(Preparation Example 3)
<Preparation of Colorant-Containing Polymer Fine Particle Dispersion 3>
-Preparation of monoazo yellow pigment-containing polymer fine particle dispersion-
The phthalocyanine pigment of the colorant-containing polymer fine particle dispersion 1 is obtained by adding C.I. I. A yellow polymer fine particle dispersion was obtained in the same manner as the colorant-containing polymer fine particle dispersion 1 except that the pigment yellow 74 was used.
The average particle diameter (D50) measured by the particle size distribution meter (Microtrac UPA-150EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) of the obtained polymer fine particles was 76 nm.
(実施例4)
<インクジェット記録用インクg(シアン)の調製>
調製例1で得られた色材含有ポリマー微粒子分散体1を用いて、下記処方によりインク液を作製し、pHが9になるように水酸化リチウム10質量%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクジェット記録用インクgを作製した。
〔インク処方〕
・調製例1の色材含有ポリマー微粒子分散体1・・・15.0質量%(固形分)
・1,5−ペンタンジオール・・・15.0質量%
・グリセリン・・・15.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・製造例3のアルカリ分散性アルミナゾル3(固形分濃度20質量%)・・・15.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・イオン交換水・・・残量
Example 4
<Preparation of inkjet recording ink g (cyan)>
Using the colorant-containing polymer fine particle dispersion 1 obtained in Preparation Example 1, an ink liquid was prepared according to the following formulation, and adjusted with a 10% by weight aqueous solution of lithium hydroxide so that the pH was 9. Then, it filtered with the membrane filter with an average hole diameter of 0.8 micrometer, and produced the ink g for inkjet recording.
[Ink prescription]
-Colorant-containing polymer fine particle dispersion 1 of Preparation Example 1 ... 15.0 mass% (solid content)
・ 1,5-pentanediol: 15.0% by mass
・ Glycerin: 15.0% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
-Alkali dispersible alumina sol 3 of Production Example 3 (solid content concentration 20% by mass) ... 15.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Ion exchange water
(比較例4)
<インクジェット記録用インクh(シアン)>
調製例1で得られた色材含有ポリマー微粒子分散体1を用いて、下記処方によりインク液を作製し、pHが9になるように水酸化リチウム10質量%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクジェット記録用インクhを作製した。
〔インク処方〕
・調製例1の色材含有ポリマー微粒子分散体1・・・15.0質量%(固形分)
・1,5−ペンタンジオール・・・15.0質量%
・グリセリン・・・15.0質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・イオン交換水・・・残量
(Comparative Example 4)
<Ink for inkjet recording h (cyan)>
Using the colorant-containing polymer fine particle dispersion 1 obtained in Preparation Example 1, an ink liquid was prepared according to the following formulation, and adjusted with a 10% by weight aqueous solution of lithium hydroxide so that the pH was 9. Then, it filtered with the membrane filter with an average hole diameter of 0.8 micrometer, and produced the ink h for inkjet recording.
[Ink prescription]
-Colorant-containing polymer fine particle dispersion 1 of Preparation Example 1 ... 15.0 mass% (solid content)
・ 1,5-pentanediol: 15.0% by mass
・ Glycerin: 15.0% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Ion exchange water
(実施例5)
<インクジェット記録用インクi(マゼンタ)>
調製例2の色材含有ポリマー微粒子分散体2を用いて、下記処方によりインク液を作製し、pHが9になるように水酸化リチウム10質量%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクジェット記録用インクiを作製した。
〔インク処方〕
・調製例2の色材含有ポリマー微粒子分散体2・・・15.0質量%(固形分)
・1,6−ヘキサンジオール・・・22.5質量%
・グリセリン・・・7.5質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・アルカリ分散性アルミナゾル3(固形分濃度20質量%)・・・15.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・イオン交換水・・・残量
(Example 5)
<Ink for inkjet recording i (magenta)>
Using the colorant-containing polymer fine particle dispersion 2 of Preparation Example 2, an ink liquid was prepared according to the following formulation, and adjusted with a 10% by mass aqueous solution of lithium hydroxide so that the pH was 9. Then, it filtered with the membrane filter with an average hole diameter of 0.8 micrometer, and produced the ink i for inkjet recording.
[Ink prescription]
-Colorant-containing polymer fine particle dispersion 2 of Preparation Example 2 ... 15.0 mass% (solid content)
・ 1,6-hexanediol: 22.5% by mass
・ Glycerin: 7.5% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
Alkali dispersible alumina sol 3 (solid content concentration 20% by mass) 15.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Ion exchange water
(比較例5)
<インクジェット記録用インクj(マゼンタ)>
調製例2の色材含有ポリマー微粒子分散体2を用いて下記処方によりインク液を作製し、pHが9になるように水酸化リチウム10質量%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクジェット記録用インクjを作製した。
〔インク処方〕
・調製例2の色材含有ポリマー微粒子分散体2・・・15.0質量%(固形分)
・1,6−ヘキサンジオール・・・22.5質量%
・グリセリン・・・7.5質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・イオン交換水・・・残量
(Comparative Example 5)
<Ink for inkjet recording j (magenta)>
An ink liquid was prepared according to the following formulation using the colorant-containing polymer fine particle dispersion 2 of Preparation Example 2, and adjusted with a 10% by weight aqueous solution of lithium hydroxide so that the pH was 9. Then, it filtered with the membrane filter with an average hole diameter of 0.8 micrometer, and produced the ink j for inkjet recording.
[Ink prescription]
-Colorant-containing polymer fine particle dispersion 2 of Preparation Example 2 ... 15.0 mass% (solid content)
・ 1,6-hexanediol: 22.5% by mass
・ Glycerin: 7.5% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Ion exchange water
(実施例6)
<インクジェット記録用インクk(イエロー)>
調製例3の色材含有ポリマー微粒子分散体3を用いて、下記処方によりインク液を作製し、pHが9になるように水酸化リチウム10質量%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクジェット記録用インクkを作製した。
〔インク処方〕
・調製例3の色材含有ポリマー微粒子分散体3・・・15.0質量%(固形分)
・1,6−ヘキサンジオール・・・22.5質量%
・グリセリン・・・7.5質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・アルカリ分散性アルミナゾル3(固形分濃度20質量%)・・・15.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・イオン交換水・・・残量
(Example 6)
<Inkjet recording ink k (yellow)>
Using the colorant-containing polymer fine particle dispersion 3 of Preparation Example 3, an ink solution was prepared according to the following formulation, and adjusted with a 10% by weight lithium hydroxide aqueous solution so that the pH was 9. Then, it filtered with the membrane filter with an average hole diameter of 0.8 micrometer, and produced the ink k for inkjet recording.
[Ink prescription]
-Colorant-containing polymer fine particle dispersion 3 of Preparation Example 3 15.0% by mass (solid content)
・ 1,6-hexanediol: 22.5% by mass
・ Glycerin: 7.5% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
Alkali dispersible alumina sol 3 (solid content concentration 20% by mass) 15.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Ion exchange water
(比較例6)
<インクジェット記録用インクl(イエロー)>
調製例3の色材含有ポリマー微粒子分散体3を用いて、下記処方によりインク液を作製し、pHが9になるように水酸化リチウム10質量%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクジェット記録用インクlを作製した。
〔インク処方〕
・調製例3の色材含有ポリマー微粒子分散体3・・・15.0質量%(固形分)
・1,6−ヘキサンジオール・・・22.5質量%
・グリセリン・・・7.5質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量%
・フッ素系界面活性剤(FS−300、DuPont社製、有効成分40質量%)・・・2.5質量%
・防腐防カビ剤(プロキセルLV、アベシア社製)・・・0.05質量%
・イオン交換水・・・残量
(Comparative Example 6)
<Ink for inkjet recording l (yellow)>
Using the colorant-containing polymer fine particle dispersion 3 of Preparation Example 3, an ink solution was prepared according to the following formulation, and adjusted with a 10% by weight lithium hydroxide aqueous solution so that the pH was 9. Then, it filtered with the membrane filter with an average hole diameter of 0.8 micrometer, and produced the ink l for inkjet recording.
[Ink prescription]
-Colorant-containing polymer fine particle dispersion 3 of Preparation Example 3 15.0% by mass (solid content)
・ 1,6-hexanediol: 22.5% by mass
・ Glycerin: 7.5% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2.0% by mass
-Fluorosurfactant (FS-300, manufactured by DuPont, active ingredient 40 mass%) ... 2.5 mass%
-Antiseptic and fungicidal agent (Proxel LV, manufactured by Avecia) ... 0.05% by mass
・ Ion exchange water
次に、作製したインクジェット記録用インクg〜lについて、実施例1〜3及び比較例1〜3と同様にして、インク中の粒子の体積平均粒子径(D50)を測定した。結果を表2に示す。また、インクジェットプリンタ(株式会社リコー製、GX5000)を用いて、実施例1〜3及び比較例1〜3と同様にして、画像濃度、吐出安定性、及び保存安定性を評価した。結果を表2に示す。 Next, the volume average particle diameter (D50) of the particles in the ink was measured in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 for the prepared inks for ink jet recording g to l. The results are shown in Table 2. In addition, image density, ejection stability, and storage stability were evaluated in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 using an inkjet printer (manufactured by Ricoh Co., Ltd., GX5000). The results are shown in Table 2.
表1及び表2の結果から、実施例1〜6のアルカリ分散性アルミナゾルを用いた本発明のインクジェット記録用インクは、比較例1〜6に比べて高い画像濃度であり、吐出安定性、及び保存安定性において優れたものであることが分かった。 From the results of Tables 1 and 2, the inkjet recording inks of the present invention using the alkali-dispersible alumina sols of Examples 1 to 6 have a higher image density than Comparative Examples 1 to 6, ejection stability, and It was found to be excellent in storage stability.
本発明のインクジェット記録用インクは、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェットプリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、などに好適に適用することができる。 The ink for ink jet recording of the present invention can be applied to various recordings by an ink jet recording method, and can be suitably applied to, for example, an ink jet printer, a facsimile machine, a copying machine, and the like.
1 インクジェット記録装置
2 本体筐体
16 ギア機構
17 副走査モータ
18 キャリッジ
18a 液滴吐出ヘッド
19 プラテン
20 インクカートリッジ
21 ガイドシャフト
22 ガイドシャフト
23 タイミングベルト
25 ギア機構
26 主走査モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording device 2 Main body housing | casing 16 Gear mechanism 17 Subscanning motor 18 Carriage 18a Droplet discharge head 19 Platen 20 Ink cartridge 21 Guide shaft 22 Guide shaft 23 Timing belt 25 Gear mechanism 26 Main scanning motor
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014152204A (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Ricoh Co Ltd | Inkjet ink, image formation method, ink cartridge, inkjet recording apparatus, and image formation product |
JP2014152205A (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Ricoh Co Ltd | Inkjet ink, image formation method, ink cartridge, inkjet recording apparatus, and image formation product |
JP2018058347A (en) * | 2016-10-03 | 2018-04-12 | 株式会社リコー | Recorded matter, utilization method thereof, and method of manufacturing recorded matter |
WO2022124249A1 (en) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 日本化薬株式会社 | Ink, ink set, ink medium set, and printing medium |
-
2010
- 2010-11-10 JP JP2010252234A patent/JP2012102247A/en active Pending
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