JP2006232990A - Inkjet ink and printed matter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットインクおよび印刷物に係り、特に、インクジェットの吐出安定性に優れるインクジェットインク、およびこれを用いて得られる印刷物に関する。 The present invention relates to an inkjet ink and a printed matter, and particularly relates to an inkjet ink excellent in inkjet ejection stability and a printed matter obtained using the inkjet ink.
従来から、地域広告や企業内配布資料、大型ポスターのように或る程度の部数を必要とする印刷物の製造には、版を利用した印刷機が用いられてきた。近年、こうした従来の印刷機に代わり、多様化するニーズに迅速に対応でき、しかも、在庫を圧縮することが可能なオンデマンド印刷機が利用されつつある。そのようなオンデマンド印刷機としては、トナーや液体トナーを用いた電子写真印刷機や、高速で高画質の印刷が可能なインクジェットプリンタが期待されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, printing presses using plates have been used to produce printed materials that require a certain number of copies, such as regional advertisements, corporate distribution materials, and large posters. In recent years, on-demand printing presses capable of quickly responding to diversifying needs and capable of compressing inventory are being used in place of such conventional printing presses. As such an on-demand printing machine, an electrophotographic printing machine using toner or liquid toner and an inkjet printer capable of high-quality printing at high speed are expected.
オンデマンド印刷機は、版を利用した印刷機と同様に、顔料と有機溶剤とを含んだ溶剤系インクや溶剤系液体トナーを使用することが知られている。この技術では、ある程度の部数を印刷した場合に、無視できない量の有機溶剤が揮発することとなる。そのため、揮発した有機溶剤による雰囲気汚染の問題があり、厳重な排気設備や溶剤回収機構を設けなければならない。 It is known that an on-demand printer uses a solvent-based ink or a solvent-based liquid toner containing a pigment and an organic solvent, similarly to a printer using a plate. In this technique, when a certain number of copies are printed, a non-negligible amount of organic solvent volatilizes. Therefore, there is a problem of atmospheric pollution due to the volatilized organic solvent, and a strict exhaust facility and a solvent recovery mechanism must be provided.
一方、インクジェットプリンタでは、溶剤系インクは、被印刷面に吐出するまで閉鎖系で取り扱うことができる。しかも、インクに無駄が少ないため、比較的安全な溶剤を選択したり、適切な排気対策を施すことにより、雰囲気汚染の問題を軽減することができる。 On the other hand, in an ink jet printer, solvent-based ink can be handled in a closed system until it is discharged onto the printing surface. Moreover, since there is little wasted ink, the problem of atmospheric contamination can be reduced by selecting a relatively safe solvent or by taking appropriate exhaust measures.
さらに、感光性インクジェットインクおよびそれを用いたインクジェットプリンタシステムが注目され始めている。感光性インクとしては、例えば、ラジカル重合性モノマーと光重合開始剤と顔料とを含有したものが代表的であり(例えば、特許文献1および特許文献2参照)、被印刷面に吐出した感光性インクを速やかに光硬化させる。また、カチオン重合性モノマーと光カチオン発生剤と顔料とを含有した光重合性の感光性インクも提案されている(例えば、特許文献3、4、5、6、7参照)。光照射によって、インク層を瞬時に非流動化することができるので、安全でかつ高品質の印刷物を得ることができる。
Furthermore, photosensitive ink-jet ink and ink-jet printer systems using the same have begun to attract attention. Typical examples of the photosensitive ink include those containing a radical polymerizable monomer, a photopolymerization initiator, and a pigment (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2), and the photosensitive ink discharged onto the printing surface. Lightly cure the ink quickly. In addition, photopolymerizable photosensitive inks containing a cation polymerizable monomer, a photo cation generator, and a pigment have been proposed (see, for example,
こうした速乾印刷用途に用いられるインクジェット記録装置は、通常、高速化のために、印字ヘッドを線状に配列し、印字面に対して1パスで印刷されることから、吐出上のエラーは、印刷面の線状の印刷不良(抜け)となってしまう。したがって、このようなエラーを極力ゼロにすることが不可欠である。すなわち、このような使途のインクには、非常に高い印字精度や吐出安定性を達成するための材料の安定性が要求されている。 Ink jet recording apparatuses used for such fast-dry printing applications usually have a print head arranged in a line for printing at a high speed, and printing is performed in one pass on the printing surface. This results in a linear print defect (missing) on the printing surface. Therefore, it is essential to make such errors as zero as possible. That is, the ink used in this way is required to have a material stability for achieving very high printing accuracy and ejection stability.
上述したカチオン重合型のインクは、ラジカル重合型インクの密着性を高めるため、および酸素に起因した硬化阻害の理由による低感度化などを改良するために提案されてきており、今後、需要が増大すると考えられる。しかしながら、これらのインクは、反応性が高いため本質的にその粘度等の物性変化が大きく不安定である。これは、何らかの要因(例えば熱など)で活性種がいったん発生するとなかなか失活しにくく、インクの暗反応が多いことに起因している。 The above-mentioned cationic polymerization type ink has been proposed in order to improve the adhesion of the radical polymerization type ink and to improve the low sensitivity due to the reason of the inhibition of curing due to oxygen, and the demand will increase in the future. I think that. However, since these inks have high reactivity, changes in physical properties such as viscosity are essentially large and unstable. This is due to the fact that once an active species is generated for some reason (for example, heat), it is difficult to deactivate and there are many dark reactions of ink.
また、さらに近年の研究では、これらのインクを安定化するためには、インクの状態をマクロだけでなく、ミクロにも安定化させる必要があることがわかってきている。例えば一般にインクは、粒子径が小さいほど、また分散安定性が高いほど、印字エラーは少なくなる。カチオン重合型のようなインクをはじめ、イオン性物質(重合開始剤や界面活性剤など)が含まれるインクは、コロイド分散系における塩析と類似した作用により、一般に経時的に凝集を引き起こしやすい。このため、保存安定性に劣るという問題があった。成分が反応して粘性、表面張力、弾性力等が変化すると、インクの飛翔形状の乱れ、印字再現性の減少、最悪の場合には吐出不良、インクつまりといった致命的状態に陥りやすいため、この問題は極めて深刻であった。
本発明は、粘度変化が小さく、成分安定で、顔料凝集など分散劣化の問題が少ないオンデマンドプリント用インクジェットインクを提供することを目的とする。また本発明は、粘度変化が小さく、成分安定で、顔料凝集など分散劣化の問題が少ないオンデマンドプリント用インクジェットインクを用いて形成された印刷物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an ink-jet ink for on-demand printing that has a small viscosity change, is stable in components, and has few problems of dispersion deterioration such as pigment aggregation. Another object of the present invention is to provide a printed matter formed by using an ink-jet ink for on-demand printing that has a small change in viscosity, is stable in components, and has few problems of dispersion degradation such as pigment aggregation.
本発明の一態様にかかるインクジェットインクは、分散媒と、
平均粒子径300nm以下の粉体と、
第1の樹脂分散剤および第2の樹脂分散剤を含む高分子分散剤と、
イオン性化合物とを含有し、
前記粉体の量は、前記分散媒の重量の2重量部以上60重量部以下であり、
前記第1の樹脂分散剤の量は、前記粉体重量に対して1%以上30%以下であり、
前記第2の樹脂分散剤は塩基性末端を有する樹脂であり、その量が、前記粉体の重量に対して2%以上30%以下であり、
前記イオン性化合物の量は全分散媒量の0.01重量部以上40重量部以下であることを特徴とする。
An inkjet ink according to one embodiment of the present invention includes a dispersion medium,
Powder having an average particle diameter of 300 nm or less;
A polymer dispersant comprising a first resin dispersant and a second resin dispersant;
Containing an ionic compound,
The amount of the powder is 2 parts by weight or more and 60 parts by weight or less of the weight of the dispersion medium,
The amount of the first resin dispersant is 1% or more and 30% or less with respect to the powder weight,
The second resin dispersant is a resin having a basic terminal, and the amount thereof is 2% or more and 30% or less based on the weight of the powder;
The amount of the ionic compound is 0.01 parts by weight or more and 40 parts by weight or less of the total amount of the dispersion medium.
本発明の他の態様にかかるインクジェットインクは、分散媒と、
平均粒子径200nm以下の顔料と、
第1の樹脂分散剤および第2の樹脂分散剤を含む高分子分散剤と、
イオン性化合物とを含有し、
前記顔料の濃度は、前記分散媒の重量の2重量部以上30重量部以下であり、
前記第1の樹脂分散剤の量は、前記顔料の重量に対して10%以上60%以下であり、
前記第2の樹脂分散剤が塩基性末端を有する樹脂であり、その量が、前記顔料の重量に対して1%以上30%以下であり、
前記イオン性化合物の量は全分散媒量の0.01重量部以上20重量部以下であることを特徴とする。
An inkjet ink according to another aspect of the present invention includes a dispersion medium,
A pigment having an average particle size of 200 nm or less;
A polymer dispersant comprising a first resin dispersant and a second resin dispersant;
Containing an ionic compound,
The concentration of the pigment is 2 to 30 parts by weight of the weight of the dispersion medium,
The amount of the first resin dispersant is 10% or more and 60% or less with respect to the weight of the pigment,
The second resin dispersant is a resin having a basic terminal, and the amount thereof is 1% or more and 30% or less based on the weight of the pigment;
The amount of the ionic compound is 0.01 parts by weight or more and 20 parts by weight or less of the total amount of the dispersion medium.
本発明の一態様にかかる印刷物は、前述のインクジェットインクの硬化物を含むことを特徴とする。 A printed matter according to one embodiment of the present invention includes the cured product of the above-described inkjet ink.
本発明によれば、粘度変化が小さく、成分安定で、顔料凝集など分散劣化の問題が少ないオンデマンドプリント用インクジェットインクが提供される。また本発明によれば、粘度変化が小さく、成分安定で、顔料凝集など分散劣化の問題が少ないオンデマンドプリント用インクジェットインクを用いられて形成された印刷物が提供される。 According to the present invention, there is provided an ink-jet ink for on-demand printing that has a small viscosity change, has stable components, and is less susceptible to dispersion degradation such as pigment aggregation. Further, according to the present invention, there is provided a printed matter formed by using an on-demand printing ink-jet ink which has a small viscosity change, a stable component, and less problems of dispersion degradation such as pigment aggregation.
以下、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明の一実施形態にかかるインクジェットは、粉体が、特定の高分子分散剤によって、イオン性化合物を含む分散媒に分散されてなる粉体分散体を含有する。本発明の他の実施形態にかかるインクジェットインクもまた、特定の高分子分散剤によって、顔料が同様の分散媒に分散されてなる顔料分散体を含有する。 The ink jet according to an embodiment of the present invention includes a powder dispersion in which a powder is dispersed in a dispersion medium containing an ionic compound by a specific polymer dispersant. The inkjet ink according to another embodiment of the present invention also contains a pigment dispersion in which a pigment is dispersed in the same dispersion medium by a specific polymer dispersant.
本発明の実施形態における粉体分散体に含有される粉体としては、要求される光学的な発色・着色機能を有するものであれば特に限定されず、任意のものを用いることができる。また、顔料は、発色・着色性に加えて、磁性、蛍光性、導電性、あるいは誘電性等のような他の性質をさらに示すものであってもよい。この場合には、画像に様々な機能を付与することができる。さらに、耐熱性や物理的強度を向上させ得る粉体を加えることもできる。 The powder contained in the powder dispersion in the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it has the required optical coloring / coloring function, and any powder can be used. The pigment may further exhibit other properties such as magnetism, fluorescence, conductivity, dielectricity, etc. in addition to coloring / coloring properties. In this case, various functions can be given to the image. Furthermore, a powder capable of improving heat resistance and physical strength can be added.
蛍光性を示す粉体としては、無機蛍光体および有機蛍光体の何れを使用してもよい。無機蛍光体の材料としては、例えば、MgWO4、CaWO4、(Ca,Zn)(PO4)2:Ti+、Ba2P2 O7:Ti、BaSi2O5:Pb2+、Sr2P2O7:Sn2+、SrFB2O3.5:Eu2+、MgAl16O27:Eu2+、タングステン酸塩、イオウ酸塩のような無機酸塩類を挙げることができる。また、有機蛍光体の材料としては、例えば、アクリジンオレンジ、アミノアクリジン、キナクリン、アニリノナフタレンスルホン酸誘導体、アンスロイルオキシステアリン酸、オーラミンO、クロロテトラサイクリン、メロシアニン、1,1’−ジヘキシル−2,2’−オキサカルボシアニンのようなシアニン系色素、ダンシルスルホアミド、ダンシルコリン、ダンシルガラクシド、ダンシルトリジン、ダンシルクロリドのようなダンシルクロライド誘導体、ジフェニルヘキサトリエン、エオシン、ε−アデノシン、エチジウムブロミド、フルオレセイン、フォーマイシン、4−ベンゾイルアミド−4’−アミノスチルベン−2,2’−スルホン酸、β−ナフチル3リン酸、オキソノール色素、パリナリン酸誘導体、ペリレン、N−フェニルナフチルアミン、ピレン、サフラニンO、フルオレスカミン、フルオレセインイソシアネート、7−クロロニトロベンゾ−2−オキサ−1,3−ジアゾル、ダンシルアジリジン、5−(ヨードアセトアミドエチル)アミノナフタレン−1−スルホン酸、5−ヨードアセトアミドフルオレセイン、N−(1−アニリノナフチル4)マレイミド、N−(7−ジメチル−4−メチルクマニル)マレイミド、N−(3−ピレン)マレイミド、エオシン−5−ヨードアセトアミド、フルオレセインマーキュリーアセテート、2−(4’−(2”−ヨードアセトアミド))アミノナフタレン−6−スルホン酸、エオシン、ローダミン誘導体、有機EL色素、有機ELポリマーや結晶、およびデンドリマー等を挙げることができる。 As the powder exhibiting fluorescence, either an inorganic phosphor or an organic phosphor may be used. Examples of the inorganic phosphor material include MgWO 4 , CaWO 4 , (Ca, Zn) (PO 4 ) 2 : Ti + , Ba 2 P 2 O 7 : Ti, BaSi 2 O 5 : Pb 2+ , Sr 2. Examples include inorganic acid salts such as P 2 O 7 : Sn 2+ , SrFB 2 O 3.5 : Eu 2+ , MgAl 16 O 27 : Eu 2+ , tungstate and sulfurate. Examples of organic phosphor materials include acridine orange, aminoacridine, quinacrine, anilinonaphthalenesulfonic acid derivatives, anthroyloxystearic acid, auramine O, chlorotetracycline, merocyanine, 1,1′-dihexyl-2, Cyanine dyes such as 2'-oxacarbocyanine, dansylsulfoamide, dansylcholine, dansylgalacside, dansyltrizine, dansyl chloride derivatives such as dansyl chloride, diphenylhexatriene, eosin, ε-adenosine, ethidium bromide, fluorescein Fomycin, 4-benzoylamide-4′-aminostilbene-2,2′-sulfonic acid, β-naphthyl triphosphate, oxonol dye, parinaric acid derivative, perylene, N-phenylnaphthy Amine, pyrene, safranine O, fluorescamine, fluorescein isocyanate, 7-chloronitrobenzo-2-oxa-1,3-diazol, dansylaziridine, 5- (iodoacetamidoethyl) aminonaphthalene-1-sulfonic acid, 5- Iodoacetamidofluorescein, N- (1-anilinonaphthyl4) maleimide, N- (7-dimethyl-4-methylcoumanyl) maleimide, N- (3-pyrene) maleimide, eosin-5-iodoacetamide, fluorescein mercury acetate, 2 -(4 '-(2 "-iodoacetamido)) aminonaphthalene-6-sulfonic acid, eosin, rhodamine derivatives, organic EL dyes, organic EL polymers and crystals, and dendrimers.
インク層の耐熱性や物理的強度を向上させ得る粉体としては、例えば、アルミニウムやシリコンの酸化物もしくは窒化物、フィラー、およびシリコンカーバイドなどを挙げることができる。また、インク層に導電性を付与するために、導電性炭素顔料、カーボン繊維、銅、銀、アンチモン、貴金属類などの粉体やナノ微粒子を添加してもよい。酸化鉄や強磁性粉は磁性の付与に適しており、高誘電率なタンタル、チタン等の金属酸化粉なども配合することができる。 Examples of the powder capable of improving the heat resistance and physical strength of the ink layer include aluminum and silicon oxides or nitrides, fillers, and silicon carbide. Further, in order to impart conductivity to the ink layer, powders or nanoparticles such as conductive carbon pigments, carbon fibers, copper, silver, antimony, and noble metals may be added. Iron oxide and ferromagnetic powder are suitable for imparting magnetism, and metal oxide powders such as tantalum and titanium having a high dielectric constant can also be blended.
さらに、天然クレイ、鉛白や亜鉛華や炭酸マグネシウムなどの金属炭酸化物、バリウムやチタンなどの金属酸化物のような粉体も機能性色材として有用である。
粉体の全分散媒に対する含有量は、2重量%以上60重量%以下である。粉体の含有量が2重量%未満の場合には、機能性付与効果が不十分となり、60重量%を越えると分散体の安定性が極端に低下する。
Furthermore, powders such as natural clay, lead white, zinc white and metal carbonates such as magnesium carbonate, and metal oxides such as barium and titanium are also useful as functional color materials.
The content of the powder with respect to the total dispersion medium is 2% by weight or more and 60% by weight or less. When the content of the powder is less than 2% by weight, the effect of imparting functionality becomes insufficient, and when it exceeds 60% by weight, the stability of the dispersion is extremely lowered.
上述した粉体の平均粒径は、インクジェット吐出可能で、機能発現可能な限り小さいことが望ましい。こうした粉体の粒径は、少なくともインクジェットインクを吐出するノズルの開口径の1/3以下であり、より好ましくは1/10程度である。なお、このサイズは典型的には10μm以下であり、好ましくは5μm以下である。印刷用インクジェットインクとして好適な粉体の平均粒子径は、0.3μm以下の大きさであり、通常は数nm〜0.2μmの間の平均粒子径を有する。 It is desirable that the average particle size of the powder described above be as small as possible so that inkjet discharge can be performed and functions can be expressed. The particle diameter of such a powder is at least 1/3 or less of the opening diameter of the nozzle that discharges the inkjet ink, and more preferably about 1/10. This size is typically 10 μm or less, preferably 5 μm or less. The average particle size of the powder suitable as the inkjet ink for printing is a size of 0.3 μm or less, and usually has an average particle size of several nm to 0.2 μm.
一方、本発明の実施形態における顔料分散体は、基本的には、あらゆる顔料を用いて効果を得ることができるが、なかでも青色系顔料、ブラック系顔料、および黄色系顔料において好適である。こうした顔料粒子の平均粒子径は、一般的に200nm以下である。 On the other hand, the pigment dispersion according to the embodiment of the present invention can be basically obtained using any pigment, but is particularly suitable for blue pigments, black pigments, and yellow pigments. The average particle diameter of such pigment particles is generally 200 nm or less.
青色系顔料としては、例えばコバルトブルーのような金属酸化物顔料、フタロシアニン系顔料、ブロンズ粉末、および亜鉛粉末のような金属粉末からなる顔料を例示することができる。また、フタロシアニンブルーのようなフタロシアニン顔料、インダトロンブルーのようなスレン顔料や有機系顔料を使用することもできる。 Examples of blue pigments include metal oxide pigments such as cobalt blue, phthalocyanine pigments, bronze powders, and pigments made of metal powders such as zinc powders. Moreover, a phthalocyanine pigment such as phthalocyanine blue, a selenium pigment such as indatron blue, or an organic pigment can also be used.
より詳細には、シアンインクで使用可能な顔料としては、例えば、C.I.Pigment Blue 15、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15−15:2、C.I.Pigment Blue 15:3−15:4、Pigment Blue 15:5、C.I.Pigment Blue 15:34、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 17、C.I.Pigment Blue 20、C.I.Pigment Blue 22、C.I.Pigment Blue 25、C.I.Pigment Blue 45、C.I.Pigment Blue 60、C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.Pigment Blue 3、C.I.Acid Blue 45、C.I.Vat Blue 4、およびC.I.Vat Blue 60等が挙げられる。特にこれらのシアン顔料の中でも、酸に対する色劣化が少ないフタロシアニン系顔料が望ましい。さらに、分散安定性や着色性の観点からは、Pigment Blue 15:3が最も望ましい。
More specifically, examples of pigments that can be used in cyan ink include C.I. I. Pigment Blue 15, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 15-15: 2, C.I. I. Pigment Blue 15: 3-15: 4, Pigment Blue 15: 5, C.I. I. Pigment Blue 15:34, C.I. I. Pigment Blue 16, C.I. I. Pigment Blue 17, C.I. I. Pigment Blue 20, C.I. I. Pigment Blue 22, C.I. I. Pigment Blue 25, C.I. I. Pigment Blue 45, C.I. I. Pigment Blue 60, C.I. I. Pigment Blue 1, C.I. I. Pigment Blue 2, C.I. I.
また、色彩を調整するために、顔料の補助成分として染料を添加することもできる。例えば、アゾイック染料、硫化(建材)染料、分散染料、蛍光増白剤、油溶染料のような、酸性、塩基性が低く、溶媒に対して溶解性の高い染料が通常用いられる。なかでもアゾ系、トリアリールメタン系、アントラキノン系、アジン系などの油溶染料が好適に用いられる。例えば、C.I.Solvent Blue−2、11、12、25、35など、Diresin Blue−J、A、K、Nなど、Orient Oil Blue−IIN、#603など、およびSumiplast Blue BGなどを挙げることができる。 Moreover, in order to adjust a color, dye can also be added as an auxiliary component of a pigment. For example, dyes having low acidity and basicity and high solubility in solvents, such as azoic dyes, sulfur (building materials) dyes, disperse dyes, fluorescent brighteners, and oil-soluble dyes, are usually used. Of these, oil-soluble dyes such as azo, triarylmethane, anthraquinone, and azine are preferably used. For example, C.I. I. Solvent Blue-2, 11, 12, 25, 35, etc., Diresin Blue-J, A, K, N etc., Orient Oil Blue-IIN, # 603 etc., and Sumiplast Blue BG, etc. can be mentioned.
上述した顔料(および染料)は吸光性、彩度、色感などを高めるために、単独で、あるいは2種以上の混合物として使用することができる。 The above-mentioned pigments (and dyes) can be used alone or as a mixture of two or more kinds in order to enhance the light absorbency, saturation, color feeling and the like.
青色系顔料は、分散媒の重量の2%以上30%以下の量で配合される。2重量%未満の場合には、その後の加工で、色材とした際に充分な色濃度を確保することができず、一方、30重量%を越えると安定性が低下する。好ましくは、青色系顔料の含有量は、分散媒の重量の3%以上27%以下の範囲である。 The blue pigment is blended in an amount of 2% to 30% of the weight of the dispersion medium. If it is less than 2% by weight, sufficient color density cannot be ensured when it is used as a coloring material in the subsequent processing, whereas if it exceeds 30% by weight, the stability is lowered. Preferably, the content of the blue pigment is in the range of 3% to 27% of the weight of the dispersion medium.
ブラック系顔料としては、例えば、カーボンブラック、カーボンリファインド、およびカーボンナノチューブのような炭素系顔料、鉄黒、チタンブラック、および酸化鉄のような金属酸化物顔料が挙げられる。具体的には、黒インクとして好適に使用できるのは、カーボンブラック系顔料であって、例えば、コロンビア社製のRaven 5750、Raven 5250、Raven 5000、raven 3500、Raven 1255、Raven 700、キャボット社製のRegal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch900、Monarch1000、Monarch 1100、Monarch1300、Monarch1400、三菱化学社製のNo.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B、デグッサ社製のColor Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4、およびSpecial Black 250などのような顔料を挙げることができる。
Examples of black pigments include carbon pigments such as carbon black, carbon refined, and carbon nanotubes, and metal oxide pigments such as iron black, titanium black, and iron oxide. Specifically, carbon black pigments that can be suitably used as the black ink are, for example, Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven 1255, Raven 1255, manufactured by Cabot Corporation manufactured by Columbia. Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogu L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400, No. 1 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. 2300, no. 900, MCF88, No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, no. 2200B, Color Black FW1, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW18, Color Black FW150, Color Black S150, Color Black S150, Color Black S160, Color Black S160, Color Black FW160, manufactured by Degussa Mention may be made of pigments such as
ブラック系顔料は、分散媒の重量の2%以上30%以下の量で配合される。2重量%未満の場合には、その後の加工で、色材とした際に充分な色濃度を確保することができず、一方、30重量%を越えると安定性が低下する。好ましくは、黒色系顔料の含有量は、分散媒の重量の3%以上27%以下の範囲である。また、色彩を調整するために、シアン系顔料の場合と同様に補助成分として染料を添加してもよい。 The black pigment is blended in an amount of 2% to 30% of the weight of the dispersion medium. If it is less than 2% by weight, sufficient color density cannot be ensured when it is used as a coloring material in the subsequent processing, whereas if it exceeds 30% by weight, the stability is lowered. Preferably, the content of the black pigment is in the range of 3% to 27% of the weight of the dispersion medium. Further, in order to adjust the color, a dye may be added as an auxiliary component as in the case of a cyan pigment.
黄色系顔料としては、例えば、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、ベンズイミダゾロン系モノアゾ顔料などを含む。)、多環式顔料(ペリノン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、キノフタロン顔料など)、および金属錯体顔料などのような有機系顔料を使用することもできる。 Examples of yellow pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, benzimidazolone monoazo pigments), polycyclic pigments (perinone pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, It is also possible to use organic pigments such as quinophthalone pigments, and metal complex pigments.
イエローインクで使用可能な顔料としては、例えば、C.I.Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 1、C.I.Pigment Yellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 14C、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.Pigment Yellow 17、C.I.Pigment Yellow 73、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 75、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow95、C.I.Pigment Yellow97、C.I.Pigment Yellow 98、C.I.Pigment Yellow 114、C.I.Pigment Yellow 139、C.I.Pigment Yellow 180、およびC.I.Pigment Yellow 150等が挙げられる。特にこれらの黄色系顔料の中でも、ニッケルアゾ系顔料あるいはイソインドリン顔料が望ましく、なかでも分散安定性の優れたPigment Yellow 150やPigment Yellow 139が望ましい。
Examples of pigments that can be used in yellow ink include C.I. I. Yellow 128, C.I. I. Pigment Yellow 129, C.I. I. Pigment Yellow 151, C.I. I. Pigment Yellow 154, C.I. I. Pigment Yellow 1, C.I. I. Pigment Yellow 2, C.I. I.
色彩を調整するために、シアン系顔料の場合と同様に補助成分として染料を添加してもよい。例えば、C.I.Slovent Yellow−2、6、14、15、16、19、21、33,56,61,80など、Diaresin Yellow−A、F、GRNなどを挙げることができる。また、マゼンタインクでは、上述した顔料ほど効果は大きくないものの、ゲル状凝集物の生成が押さえられる効果があり、キナクリドン系顔料等が好適に使用できる。 In order to adjust the color, a dye may be added as an auxiliary component as in the case of a cyan pigment. For example, C.I. I. Slope Yellow-2,6,14,15,16,19,21,33,56,61,80 etc., Diresin Yellow-A, F, GRN etc. can be mentioned. In addition, the magenta ink is not as effective as the above-described pigment, but has an effect of suppressing the formation of gel aggregates, and a quinacridone pigment or the like can be preferably used.
上述した顔料(および染料)は吸光性、彩度、色感などを高めるために、単独で、あるいは2種以上の混合物として使用することができる。 The above-mentioned pigments (and dyes) can be used alone or as a mixture of two or more kinds in order to enhance the light absorbency, saturation, color feeling and the like.
黄色系顔料は、分散媒の重量の2%以上30%以下の量で配合される。2重量%未満の場合には、その後の加工で、色材とした際に充分な色濃度を確保することができず、一方、30重量%を越えると安定性が低下する。好ましくは、黄色系顔料の含有量は、分散媒の重量の3%以上27%以下の範囲である。 The yellow pigment is blended in an amount of 2% to 30% of the weight of the dispersion medium. If it is less than 2% by weight, sufficient color density cannot be ensured when it is used as a coloring material in the subsequent processing, whereas if it exceeds 30% by weight, the stability is lowered. Preferably, the content of the yellow pigment is in the range of 3% to 27% of the weight of the dispersion medium.
上述したような粉体または顔料を、所定の量で分散媒中に均一に分散させるために、本発明の実施形態における分散体には、第1および第2の樹脂分散剤を含む高分子分散剤が配合される。
第1の樹脂分散剤は、例えば顔料粒子の表面に吸着または結合し、凝集の障壁となって顔料粒子同士の凝集を妨げる。こうした顔料は、第1の樹脂分散剤に被覆された被覆顔料ということができる。さらに、第1の樹脂分散剤は、分散媒への親和力を高めて、顔料粒子が沈降するのを抑制するといった作用も有する。基本的には、分散媒に対する親和性が良好で、顔料同士の凝集を阻止する立体的分離性を有する任意の樹脂を、第1の樹脂分散剤として使用することができる。例えば、ビニル系ポリマーおよびコポリマー、アクリル系ポリマーおよびコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマー、含フッ素ポリマー、およびエポキシ樹脂等から選択される一種以上を主成分とするものが挙げられる。
In order to uniformly disperse the powder or pigment as described above in a predetermined amount in the dispersion medium, the dispersion in the embodiment of the present invention includes a polymer dispersion containing first and second resin dispersants. An agent is blended.
The first resin dispersant adsorbs or binds to the surface of the pigment particles, for example, and serves as a barrier for aggregation to prevent aggregation of the pigment particles. Such a pigment can be referred to as a coated pigment coated with a first resin dispersant. Further, the first resin dispersant has an effect of increasing affinity for the dispersion medium and suppressing the precipitation of the pigment particles. Basically, any resin having good affinity for the dispersion medium and steric separation that prevents aggregation of the pigments can be used as the first resin dispersant. For example, at least one selected from vinyl polymers and copolymers, acrylic polymers and copolymers, polyesters, polyamides, polyimides, polyurethanes, amino polymers, silicon-containing polymers, sulfur-containing polymers, fluorine-containing polymers, and epoxy resins. The thing made into a component is mentioned.
分散剤として作用するために、こうしたポリマーにおいては、ポリマー末端は、顔料に対する結合性や親和力を有することが好ましい。すなわち、一方のポリマー主鎖は、溶剤への親和性、さらには、他の顔料粒子との再凝縮を阻害する物理的斥力または静電的斥力を備えていることが望まれる。例えば、分散媒と同等の(±5MPa1/2程度)溶解度パラメ−ターを有し、分子量数百〜数万、重合度10〜200程度であって、摂氏10℃以上200℃以下のTgを有するポリマーが好ましい。さらに、比較的強い化学結合(共有結合、静電力等)を他の末端に有することによって、顔料に対する親和力が大きなポリマーが望ましい。通常、2種ないし数種のモノマーの共重合体とすることによって、このような複合機能を付与することができる。かかるポリマーとしては、ブロック共重合体も好適に用いることができる。 In order to act as a dispersant, in such a polymer, the polymer terminal preferably has a binding property or affinity for the pigment. That is, it is desirable that one polymer main chain has an affinity for a solvent and further a physical repulsive force or an electrostatic repulsive force that inhibits recondensation with other pigment particles. For example, it has a solubility parameter equivalent to the dispersion medium (about ± 5 MPa 1/2 ), has a molecular weight of several hundred to several tens of thousands, a polymerization degree of about 10 to 200, and a Tg of 10 ° C. or more and 200 ° C. or less. The polymer which has is preferable. Furthermore, a polymer having a high affinity for the pigment by having a relatively strong chemical bond (covalent bond, electrostatic force, etc.) at the other end is desirable. Usually, such a composite function can be imparted by using a copolymer of two or several monomers. As such a polymer, a block copolymer can also be suitably used.
上述したようなポリマーの末端は、必ずしも単一である必要はないが、一般にグラフト共重合した先端部や、櫛形ポリマーの先端部などに導入されうる。こうしたポリマーは、結合が強固であるうえに、顔料同士の再凝集を抑制する立体障害を形成しやすい。 The end of the polymer as described above does not necessarily need to be a single end, but can generally be introduced into a graft copolymerized tip, a tip of a comb polymer, or the like. Such a polymer has a strong bond and easily forms steric hindrance that suppresses reaggregation of pigments.
このようなポリマーを合成するためのモノマーとしては、例えば、スチレンおよび置換スチレン、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アミド類、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸エステル、イタコン酸およびそのエステル化合物、ヒドロキシスチレンおよびその水素原子置換誘導体などが挙げられる。また、長鎖のアルキルや、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリエステル鎖などをエステル側鎖に有するモノマーは、前述の櫛型ポリマーを形成するうえで有利である。 Examples of the monomer for synthesizing such a polymer include styrene and substituted styrene, (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic amides, maleic acid, maleic anhydride, Mention may be made of maleic acid esters, itaconic acid and its ester compounds, hydroxystyrene and its hydrogen atom-substituted derivatives. A monomer having a long-chain alkyl, a polyether, a polycarbonate, a polyester chain, or the like in the ester side chain is advantageous in forming the aforementioned comb polymer.
また、ポリマーとしては、次のものを用いることもできる。例えば、poly(oxyphthaloyloxymethylene-1,4-phenylenemethylene)、poly(1,4-cyclohexylenedimethylene succinate)のようなジヒドロキシ化合物とジカルボン酸との脱水縮合によるポリエステル化合物;アジピン酸とヘキサメチレンジアミンのようなジアミンとジカルボン酸との縮合によって得られるポリアミド類;ε−カプロラクタムのような環状ラクトンの開環によって得られるポリアミド類;ピロメリット酸などのテトラカルボン酸と脂肪族ジアミンとが縮合してなるポリアミド類のうち比較的Tgの低いポリマー;イソフォロンジシアネートなどの脂肪族ジイソシアネートとジヒドロキシ化合物とが反応したポリウレタン系樹脂;ポリビニルピリジン系化合物;ポリジメチルシロキサンおよびそのラダー形ポリマー;ポリビニルアルコールやビニルエーテル化合物;および比較的リジッドな骨格を有するオキシラン化合物が重合したポリエーテル系重合体などである。 Moreover, the following can also be used as a polymer. For example, polyester compounds obtained by dehydration condensation of dihydroxy compounds such as poly (oxyphthaloyloxymethylene-1,4-phenylenemethylene) and poly (1,4-cyclohexylenedimethylene succinate) and dicarboxylic acids; diamines and dicarboxylic acids such as adipic acid and hexamethylenediamine Polyamides obtained by condensation with acid; Polyamides obtained by ring opening of cyclic lactone such as ε-caprolactam; Comparison among polyamides obtained by condensation of tetracarboxylic acid such as pyromellitic acid and aliphatic diamine Low Tg polymer; polyurethane resin in which aliphatic diisocyanate such as isophorone dicyanate reacts with dihydroxy compound; polyvinylpyridine compound; polydimethylsiloxane and its ladder polymer; polyvinyl alcohol and vinyl ether compound; And relatively rigid polyether oxirane compounds are polymerized with backbone polymers and the like.
これらのポリマーの末端は、アミノ基やリン酸基などの顔料に対して親和力のある官能基を有する化合物でキャップされていることが好ましい。この場合には、顔料粒子表面への吸着性がよりいっそう向上する。 It is preferable that the terminal of these polymers is capped with a compound having a functional group having an affinity for a pigment such as an amino group or a phosphate group. In this case, the adsorptivity to the pigment particle surface is further improved.
さらに、重合性基および両親媒性を有する重合性界面活性剤と、架橋性モノマーおよび/または単官能モノマーとを重合させて得られる高分子化合物もまた、第1の樹脂分散剤として好ましく用いられる。重合性界面活性剤における重合性基としては、不飽和炭化水素基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、およびビニレン基などが挙げられる。これらは、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合性界面活性剤における親水性基は、分散媒に応じて選択することができる。分散媒が水系の場合には、スルホン基、スルホン酸基、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基およびこれらの塩等の一種以上が好ましく用いられる。一方、分散媒が油性の場合には、カルボキシル基やそのエステル、ラクトン系化合物、カルボニル基、およびヒドロキシル基などが挙げられる。 Furthermore, a polymer compound obtained by polymerizing a polymerizable surfactant having a polymerizable group and an amphiphilic property and a crosslinkable monomer and / or a monofunctional monomer is also preferably used as the first resin dispersant. . The polymerizable group in the polymerizable surfactant is preferably an unsaturated hydrocarbon group, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a propenyl group, a vinylidene group, and a vinylene group. These may be used alone or in combination of two or more. The hydrophilic group in the polymerizable surfactant can be selected according to the dispersion medium. When the dispersion medium is aqueous, at least one of a sulfone group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, and a salt thereof is preferably used. On the other hand, when the dispersion medium is oily, examples thereof include carboxyl groups and esters thereof, lactone compounds, carbonyl groups, and hydroxyl groups.
顔料の分散安定性を高めるために、顔料の表面修飾を行なっても構わない。これは、第1の樹脂分散剤と顔料粒子との結合性を高める目的で行なわれる。例えば、代表的な分散剤末端であるアミノ基との結合が強いカルボキシル基や、スルホン酸基を顔料粒子の表面に部分的に形成した場合には、顔料の分散安定性を飛躍的に高めることが可能となる。例えば、適切な酸化剤で顔料粒子の表面を酸化することによって、こうした官能基で顔料表面を修飾することができる。あるいは、顔料粒子にスルホン化剤などを作用させるといった手法を採用してもよい。使用し得るスルホン化剤としては、例えば、硫酸、発煙硫酸、SO2、SO3単独もしくはおよびハロゲン化スルフォン酸などの誘導体が挙げられる。さらには、希土類との触媒の組み合わせ、スルフォン酸基を有するオルガノメタリックあるいはビニル化合物などの反応性に富む化合物などをスルホン化剤として用いてもよい。またさらに、ハロゲン化処理が施された顔料粒子に、ソジウムサルファイドのような塩を作用させるStrecker's Reactionなども、顔料粒子の表面修飾に好適に用いることができる。 In order to improve the dispersion stability of the pigment, the surface of the pigment may be modified. This is performed for the purpose of enhancing the binding between the first resin dispersant and the pigment particles. For example, when a carboxyl group having a strong bond with the amino group at the end of a typical dispersant or a sulfonic acid group is partially formed on the surface of the pigment particle, the dispersion stability of the pigment is dramatically improved. Is possible. For example, the pigment surface can be modified with such functional groups by oxidizing the surface of the pigment particles with a suitable oxidizing agent. Or you may employ | adopt the method of making a sulfonating agent etc. act on a pigment particle. Examples of the sulfonating agent that can be used include sulfuric acid, fuming sulfuric acid, SO 2 , SO 3 alone or derivatives such as halogenated sulfonic acid. Furthermore, a combination of a catalyst with a rare earth, a highly reactive compound such as an organometallic or vinyl compound having a sulfonic acid group may be used as the sulfonating agent. Furthermore, Strecker's Reaction, which causes a salt such as sodium sulfide to act on the pigment particles that have been subjected to the halogenation treatment, can also be suitably used for the surface modification of the pigment particles.
一方、顔料に対して物理的吸着力の高いスルホン修飾顔料(シナジスト)を、その顔料表面に吸着させた場合も、同様の表面修飾効果が得られることがある。通常、スルホン化剤で表面が直接修飾された表面修飾顔料は、シナジストよりも顔料とスルホン酸基との結合力に優れ、分散安定性が良好であり好適である。しかしながら、合成の容易さやコストの面からシナジストを用いても、その安定性が維持できていれば問題がない。 On the other hand, when a sulfone-modified pigment (synergist) having a high physical adsorption power to the pigment is adsorbed on the pigment surface, the same surface modification effect may be obtained. Usually, a surface-modified pigment whose surface is directly modified with a sulfonating agent is preferable because it has a better binding force between the pigment and the sulfonic acid group than a synergist and has good dispersion stability. However, even if a synergist is used from the viewpoint of ease of synthesis and cost, there is no problem as long as the stability can be maintained.
さらに強力な表面修飾を達成するには、上述した樹脂分散剤と顔料との共有結合形成に加えて、マイクロカプセル化処理などを施すことがより好ましい。マイクロカプセル化顔料は、公知の手法により製造することができる。例えば、相分離法(コアセルベーション)、液中乾燥法(界面沈殿法)、スプレードライング法、パンコーティング法、液中硬化被覆法、界面重合法、in situ法、および超音波法等を、特に制限されずに用いることができる。より具体的には、特開平9−151342号公報に記載されているアニオン性マイクロカプセル化顔料の製法や、特開平10−316909号公報に記載されている方法を採用することができる。 In order to achieve a more powerful surface modification, it is more preferable to perform a microencapsulation treatment in addition to the above-described covalent bond formation between the resin dispersant and the pigment. The microencapsulated pigment can be produced by a known method. For example, phase separation method (coacervation), submerged drying method (interface precipitation method), spray drying method, pan coating method, submerged curing coating method, interfacial polymerization method, in situ method, ultrasonic method, etc. It can be used without particular limitation. More specifically, a method for producing an anionic microencapsulated pigment described in JP-A-9-151342 and a method described in JP-A-10-316909 can be employed.
なお、官能基による修飾率は、例えば修飾元素が硫黄原子やリンなどを含む場合、EDXなどの表面分光分析法などによって直接的に測定可能であり、対象となる元素含有量が顔料の表面組成の0.1%程度以上であることが望まれる。ただし、修飾率が大きすぎる場合には、顔料の酸性度が強くなりすぎて分散媒と反応し、凝集や増粘が加速されるおそれがあるため、最大でも30%程度にとどめておくことが好ましい。EDXなどにより求めにくいカルボン酸や、樹脂による被覆率などの修飾率は、吸着法などにより定量した表面積と、滴定法などから見積もった修飾基の数、あるいは顔料が分解しない程度までの熱重量分析(TG)等から概算することが可能である。 In addition, the modification rate by the functional group can be directly measured by a surface spectroscopic analysis method such as EDX when the modifying element contains a sulfur atom, phosphorus or the like, and the target element content is the surface composition of the pigment. It is desirable that it is about 0.1% or more. However, if the modification rate is too large, the acidity of the pigment becomes too strong and reacts with the dispersion medium, which may accelerate aggregation and thickening. Therefore, it may be limited to about 30% at the maximum. preferable. Modification rate such as carboxylic acid which is difficult to obtain by EDX, etc. and resin coverage, surface area determined by adsorption method etc., number of modification groups estimated by titration method, etc., or thermogravimetric analysis to the extent that pigment does not decompose It is possible to estimate from (TG) or the like.
第1の樹脂分散剤の添加量は、粉体重量に対して1%以上30%以下である。顔料分散体の場合、第1の樹脂分散剤の添加量は顔料の種類に応じて異なる。例えば、黄色系顔料分散体であれば、顔料重量に対して10%以上60%以下の割合で添加し、青色系顔料分散体およびブラック系顔料分散体の場合には、第1の樹脂分散剤の添加量は、顔料重量に対して10%以上30%以下である。粉体分散体および顔料分散体のいずれの場合も、第1の樹脂分散剤の添加量が少なすぎる場合には、十分な効果を得るのが困難となる。一方、第1の樹脂分散剤の添加量が多すぎる場合には、インクジェット用分散体としての粘度が著しく上昇したり、分散体の安定性が低下して再凝集を生じやすくなる。 The addition amount of the first resin dispersant is 1% or more and 30% or less with respect to the weight of the powder. In the case of a pigment dispersion, the amount of the first resin dispersant added varies depending on the type of pigment. For example, in the case of a yellow pigment dispersion, it is added in a proportion of 10% to 60% with respect to the pigment weight. In the case of a blue pigment dispersion and a black pigment dispersion, the first resin dispersant Is added in an amount of 10% to 30% with respect to the pigment weight. In any case of the powder dispersion and the pigment dispersion, if the amount of the first resin dispersant added is too small, it is difficult to obtain a sufficient effect. On the other hand, when the amount of the first resin dispersant added is too large, the viscosity of the ink jet dispersion is remarkably increased, or the stability of the dispersion is lowered and reaggregation is likely to occur.
適切な範囲の添加量で第1の樹脂分散剤を用いることによって、樹脂被覆された顔料が製造される。
こうして得られた樹脂被覆顔料を、第2の樹脂分散剤を用いて分散媒に分散させ、さらにイオン性化合物を添加することによって、安定な分散体を得ることができる。
By using the first resin dispersant in an appropriate amount of addition, a resin-coated pigment is produced.
A stable dispersion can be obtained by dispersing the resin-coated pigment thus obtained in a dispersion medium using a second resin dispersant and further adding an ionic compound.
第2の樹脂分散剤は、アミノ基などの塩基性基を末端に有する樹脂であり、上述した第1の樹脂分散剤に対してある程度の親和力を有することが好ましい。第2の樹脂分散剤としては、後述するイオン性化合物の吸着あるいは相互作用によって、顔料粒子とそれをとりまく第1の樹脂分散剤との全体にわたって、斥力などの分散安定性を発生できるものがより望ましい。 The second resin dispersant is a resin having a basic group such as an amino group at its terminal, and preferably has a certain degree of affinity for the first resin dispersant described above. As the second resin dispersant, those capable of generating dispersion stability such as repulsion over the entire pigment particle and the first resin dispersant surrounding the pigment particle by adsorption or interaction of an ionic compound described later are more preferable. desirable.
こうした条件を備えた第2の樹脂分散剤としては、前述の第1の樹脂分散剤との組み合わせにより一概に規定できないが、通常、アミノ末端を有するポリオレフィン、アミノ末端を有するポリエステル、およびアミノ末端を有するエポキシ樹脂などが挙げられる。より詳細には、数平均分子量が500〜50,000の片末端にカルボキシル基を有する線状ポリマーと、二級アミノ基を1個有する有機アミノ化合物とを反応させて得られるアミン価が5〜200mgKOH/gで数平均分子量が1,000〜100,000の範囲にあるポリエポキシ化合物が挙げられる。また、遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとアミドとの共縮合物、遊離のカルボキシル基を有するポリアミドとアミドとの共縮合物(ポリエステルアミド)、およびエステルとアミドとの共縮合物(ポリエステルアミド)の3種の化合物の中から選ばれる1種以上の化合物を、ポリアリルアミンと反応させて得られるポリアリルアミン誘導体を用いることもできる。 The second resin dispersant having such conditions cannot be generally defined by the combination with the first resin dispersant described above, but usually, a polyolefin having an amino terminus, a polyester having an amino terminus, and an amino terminus. And epoxy resin. More specifically, the amine value obtained by reacting a linear polymer having a carboxyl group at one end with a number average molecular weight of 500 to 50,000 and an organic amino compound having one secondary amino group is 5 to 5. Examples include polyepoxy compounds having a number average molecular weight in the range of 1,000 to 100,000 at 200 mg KOH / g. Moreover, a cocondensate of polyester and amide having a free carboxyl group, a cocondensate of polyamide and amide having a free carboxyl group (polyesteramide), and a cocondensate of polyester and amide (polyesteramide) A polyallylamine derivative obtained by reacting one or more compounds selected from the three kinds of compounds with polyallylamine can also be used.
さらに、次のような化合物も挙げられる。数平均分子量が500〜50000の片末端にカルボキシル基を有する化合物と、2級アミノ基を1個有する化合物とを反応させて得られるアミン価が5〜200mgKOH/g、数平均分子量が1000〜100000の範囲にあるアミノ基を有するポリエステル系高分子;3級アミノ基および/または塩基性を示す含窒素複素環を有するアクリルポリマーとポリエステルとを反応させて得られるアミン価が10〜200mgKOH/g、数平均分子量1000〜100000の範囲であるアミノ基を有するポリエステル系高分子などである。 Furthermore, the following compounds are also included. An amine value obtained by reacting a compound having a carboxyl group at one end with a number average molecular weight of 500 to 50,000 and a compound having one secondary amino group is 5 to 200 mg KOH / g, and the number average molecular weight is 1000 to 100,000. A polyester-based polymer having an amino group in the range: a tertiary amino group and / or an amine polymer obtained by reacting an acrylic polymer having a basic nitrogen-containing heterocyclic ring with polyester, 10 to 200 mgKOH / g, Polyester polymers having amino groups with a number average molecular weight in the range of 1,000 to 100,000.
ポリエポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルなどのポリグリシジルエーテル化合物などが挙げられる。さらに、グリシジル(メタ)アクリレートとそれ以外の重合性ビニル単量体との共重合により得られるグリシジルエステル基含有アクリルポリマー等が挙げられる。この場合、重合性ビニル単量体としては、メチルメタクリレート、およびスチレン等を用いることができる。 Examples of the polyepoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerol. And polyglycidyl ether compounds such as polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, and sorbitol polyglycidyl ether. Furthermore, the glycidyl ester group containing acrylic polymer etc. which are obtained by the copolymerization of glycidyl (meth) acrylate and other polymerizable vinyl monomers are mentioned. In this case, methyl methacrylate, styrene, or the like can be used as the polymerizable vinyl monomer.
第2の樹脂分散剤の添加量は、粉体重量の2%以上30%以下に規定される。この範囲を逸脱した場合には、安定した分散状態で適切な粘度の粉体分散体を得ることができない。具体的には、第2の樹脂分散剤の含有量が少ない場合には分散安定性が著しく損なわれ、一方、第2の樹脂分散剤が多すぎる場合には、分散体が粘稠になって、特にインクジェット用途では吐出安定性が損なわれる。樹脂重量のより好ましい範囲は、顔料や粉体の種類によって若干の違いが生じることがある。例えば、青色系顔料およびブラック系顔料の場合には、顔料重量に対して5%以上30%以下、より好ましくは10%以上20%以下である。黄色系顔料の場合には、顔料重量に対して1%以上30%以下である。顔料分散体の場合も、粉体分散体の場合と同様、第2の樹脂分散剤が少なすぎると分散安定性が著しく損なわれる。一方、第2の樹脂分散剤が多すぎる場合には、分散体が粘稠になって吐出安定性が損なわれる。 The addition amount of the second resin dispersant is specified to be 2% or more and 30% or less of the powder weight. When deviating from this range, a powder dispersion having an appropriate viscosity cannot be obtained in a stable dispersion state. Specifically, when the content of the second resin dispersant is small, the dispersion stability is remarkably impaired. On the other hand, when the second resin dispersant is too much, the dispersion becomes viscous. In particular, ejection stability is impaired in inkjet applications. The more preferable range of the resin weight may cause a slight difference depending on the type of pigment or powder. For example, in the case of a blue pigment and a black pigment, they are 5% or more and 30% or less, more preferably 10% or more and 20% or less with respect to the pigment weight. In the case of a yellow pigment, it is 1% or more and 30% or less with respect to the pigment weight. In the case of the pigment dispersion as well, as in the case of the powder dispersion, if the amount of the second resin dispersant is too small, the dispersion stability is significantly impaired. On the other hand, when there is too much 2nd resin dispersing agent, a dispersion becomes viscous and discharge stability is impaired.
本発明の実施形態における分散体には、さらに、イオン性化合物が含有される。例えば、多価の塩を含むイオン性化合物は、コロイド分散系を不安定化させる(塩析や凝集)作用を有する。こうした多価の塩を含むイオン性化合物を、上述した第1の樹脂分散剤で被覆された顔料に直接添加した場合には、顔料粒子の分散安定性が著しく低下する。これに対して、本発明の実施形態における顔料分散体には、第1の樹脂分散剤に加えて第2の樹脂分散剤が含有されているので、イオン性化合物は、この第2の樹脂分散剤と作用する。その結果、顔料表面に安定な電荷を発生せしめて、安定な分散体となることができる。 The dispersion in the embodiment of the present invention further contains an ionic compound. For example, an ionic compound containing a polyvalent salt has an action of destabilizing (salting out or aggregating) the colloidal dispersion system. When such an ionic compound containing a polyvalent salt is added directly to the pigment coated with the first resin dispersant described above, the dispersion stability of the pigment particles is significantly reduced. On the other hand, since the pigment dispersion in the embodiment of the present invention contains the second resin dispersant in addition to the first resin dispersant, the ionic compound is dispersed in the second resin dispersion. Acts with agents. As a result, a stable charge can be generated on the pigment surface, and a stable dispersion can be obtained.
かかるイオン性化合物としては、インクの安定化や、増粘剤、液だれ防止剤、消泡剤などに用いることのできる次のような化合物が挙げられる。具体的には、金属塩、炭酸塩などの有機溶剤可溶性塩や有機塩類、界面活性剤や分散助剤としての金属石鹸など有機−無機塩類、有機電解質等に代表されるアルキルアンモニウムなどのアンモニウム化合物と、フルオロホウ酸アニオン、ヘキサフルオロアンチモン酸アニオン、ヘキサフルオロヒ素酸アニオン、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、パラトルエンスルホネートアニオン、過塩素酸アニオン、ハロゲンアニオン、スルフォン酸アニオン含有化合物、カルボン酸アニオン含有化合物等からなる有機溶剤可溶性アンモニウム塩等のなかから選択された塩類などである。 Examples of such ionic compounds include the following compounds that can be used for stabilizing inks, thickeners, anti-drip agents, antifoaming agents, and the like. Specifically, organic compounds soluble salts and organic salts such as metal salts and carbonates, organic-inorganic salts such as metal soaps as surfactants and dispersion aids, and ammonium compounds such as alkyl ammonium typified by organic electrolytes Fluoroborate anion, hexafluoroantimonate anion, hexafluoroarsenate anion, trifluoromethanesulfonate anion, paratoluenesulfonate anion, perchlorate anion, halogen anion, sulfonate anion-containing compound, carboxylate anion-containing compound, etc. Salts selected from organic solvent-soluble ammonium salts and the like.
粉体分散体を製造する場合には、イオン性化合物は、分散媒の全重量の0.01%以上40%以下の割合で含有され、顔料分散体の場合には、イオン性化合物は、分散媒の全重量の0.01%以上20%以下の割合で含有される。より好ましくは1%以上20%以下である。いずれの場合も、イオン性化合物の含有量が少なすぎる場合には、その効果を十分に発揮することができない。一方、イオン性化合物の含有量が多すぎる場合には、分散体の安定性が悪化して再凝集を生じやすくなる。 In the case of producing a powder dispersion, the ionic compound is contained in a ratio of 0.01% to 40% of the total weight of the dispersion medium. In the case of a pigment dispersion, the ionic compound is dispersed. It is contained in a proportion of 0.01% to 20% of the total weight of the medium. More preferably, it is 1% or more and 20% or less. In any case, when the content of the ionic compound is too small, the effect cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, when the content of the ionic compound is too large, the stability of the dispersion deteriorates and reaggregation tends to occur.
本発明の実施形態における分散体は、光硬化型液体インクに適用され、このインクにおいては、光照射により酸を発生する光酸発生剤として、オニウム塩化合物が好適に用いられる。オニウム塩化合物は代表的な有機塩のため、分散体におけるイオン性化合物として好適に用いることができる。 The dispersion in the embodiment of the present invention is applied to a photocurable liquid ink. In this ink, an onium salt compound is suitably used as a photoacid generator that generates an acid by light irradiation. Since the onium salt compound is a typical organic salt, it can be suitably used as an ionic compound in the dispersion.
使用し得るオニウム塩としては、例えば、フルオロホウ酸アニオン、ヘキサフルオロアンチモン酸アニオン、ヘキサフルオロヒ素酸アニオン、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、パラトルエンスルホネートアニオン、およびパラニトロトルエンスルホネートアニオン、ハロゲン系アニオン、スルフォン酸系アニオン、カルボン酸系アニオン、硫酸アニオンを対イオンとするジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、およびイオドニウム塩などを挙げることができる。なかでも、色材の安定性と環境配慮の観点から、アニオン種はボロン、アンチモン、ヒ素などを含まないものが望ましく、なかでもフルオロホウ酸アニオンが最も望ましい。 Examples of onium salts that can be used include fluoroborate anion, hexafluoroantimonate anion, hexafluoroarsenate anion, trifluoromethanesulfonate anion, paratoluenesulfonate anion, and paranitrotoluenesulfonate anion, halogen anion, sulfonate anion. And diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, and iodonium salts having a carboxylic acid anion and a sulfate anion as a counter ion. Among these, from the viewpoint of the stability of the color material and environmental considerations, the anion species preferably does not contain boron, antimony, arsenic, etc., and among them, the fluoroborate anion is most desirable.
かかるオニウム塩化合物のより具体的な例としては、例えば、下記化学式で表わされる化合物が挙げられる。 More specific examples of such onium salt compounds include, for example, compounds represented by the following chemical formula.
市販のオニウム塩化合物としては、例えば、みどり化学社製MPI−103(CAS.NO.(87709−41−9))、みどり化学社製BDS−105(CAS.NO.(145612−66−4))、みどり化学社製NDS−103(CAS.NO.(110098−97−0))、みどり化学社製MDS−203(CAS.NO.(127855−15−5))、みどり化学社製DTS−102(CAS.NO.(75482−18−7))、みどり化学社製DTS−103(CAS.NO.(71449−78−0))、みどり化学社製MDS−103(CAS.NO.(127279−74−7))、みどり化学社製MDS−105(CAS.NO.(116808−67−4))、みどり化学社製MDS−205(CAS.NO.(81416−37−7))、みどり化学社製BMS−105(CAS.NO.(149934−68−9))、みどり化学社製TMS−105(CAS.NO.(127820−38−6))、ダイセルUCB社製UVACURE1591、1590、ダウケミカル社製UVI-6992や6976、ランバーティ社ESACURE−1064、およびチバガイギー社のIRGACURE250などを挙げることができる。 Examples of commercially available onium salt compounds include MPI-103 (CAS.NO. (87709-41-9) manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) and BDS-105 (CAS.NO. (145612-66-4) manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.). ), NDS-103 (CAS.NO. (110098-97-0)), Midori Chemical Co., Ltd., MDS-203 (CAS.NO. (127855-15-5)), Midori Chemical Co., Ltd., DTS- 102 (CAS.NO. (75482-18-7)), Midori Chemical Co., Ltd. DTS-103 (CAS.NO. (71449-78-0)), Midori Chemical Co., Ltd. MDS-103 (CAS.NO. (127279) -74-7)), MDS-105 (CAS.NO. (116808-67-4)) manufactured by Midori Chemical, MDS-205 (CAS.N manufactured by Midori Chemical) (81416-37-7)), BMS-105 (CAS.NO. (149934-68-9)) manufactured by Midori Chemical Co., Ltd., and TMS-105 (CAS.NO. (127820-38-6) manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) ), UVACURE 1591 and 1590 manufactured by Daicel UCB, UVI-6992 and 6976 manufactured by Dow Chemical Company, ESACURE-1064 manufactured by Lamberti, and IRGACURE 250 manufactured by Ciba Geigy.
上述したオニウム塩のなかでも、スルフォニウム塩やイオドニウム塩は、安定性に優れている。しかしながら、その製造過程に起因して、通常、不可避に1価の塩(1価のカチオンと1個のアニオンとの塩)と、75%程度まで2価以上の塩(例えば2価のカチオンと2個のアニオンとの塩)との混合物が含まれることが知られている。一般的には、市販品もこうした混合物の状態であり、特にスルフォニウム塩では、この傾向が顕著である。多価の塩がインク中に含有されると、感光波長が長波長側にシフトして、一般に高感度となることが知られている。こうした利点を確保するために、2価以上の塩が意図的に混入される場合もある。例えば、ダイセルUCB社製UVACURE1591、1590、ダウケミカル社製UVI−6992や6976、ランバーティ社ESACURE−1064等などの市販品がそれらに該当する。しかしながら多価の塩は、特に微小粒子を必要とするインクジェット顔料分散体の凝集安定性に大きく影響を及ぼす。具体的には、多価の塩は、顔料粒子と分散剤との間に弱い結合を生じさせて、ゲルまたは凝集体を引き起こすといった欠点も有する。このため、通常、これら多価の塩の存在を極力抑えることが、顔料粒子の分散安定性およびインクジェットの吐出性能の向上に繋がる。 Among the onium salts described above, sulfonium salts and iodonium salts are excellent in stability. However, due to the production process, it is usually inevitable that a monovalent salt (a salt of a monovalent cation and one anion) and a divalent or higher salt up to about 75% (for example, a divalent cation) It is known to include a mixture with a salt with two anions. In general, commercially available products are also in the state of such a mixture, and this tendency is particularly noticeable with sulfonium salts. It is known that when a polyvalent salt is contained in the ink, the photosensitive wavelength shifts to the long wavelength side, and generally the sensitivity becomes high. In order to ensure such advantages, a divalent or higher salt may be intentionally mixed. For example, commercially available products such as UVACURE1591 and 1590 manufactured by Daicel UCB, UVI-6992 and 6976 manufactured by Dow Chemical Company, and ESACURE-1064 manufactured by Lamberti are applicable. However, polyvalent salts have a significant effect on the aggregation stability of ink jet pigment dispersions that in particular require fine particles. Specifically, the polyvalent salt also has a disadvantage that it causes a weak bond between the pigment particles and the dispersant, thereby causing a gel or an aggregate. For this reason, usually, suppressing the presence of these polyvalent salts as much as possible leads to an improvement in the dispersion stability of the pigment particles and the ejection performance of the ink jet.
多価のオニウム塩の含有率は、通常、全オニウム塩総量の20重量部以下であることが望ましい。多価のオニウム塩の含有率は、より好ましくは5重量部以下であり、含まれないことが最も好ましい。 The content of the polyvalent onium salt is usually preferably 20 parts by weight or less of the total amount of the onium salt. The content of the polyvalent onium salt is more preferably 5 parts by weight or less, and most preferably it is not contained.
上述したオニウム塩化合物の中でも、カラー顔料の凝集安定性に格段に優れることから、アリールスルフォニウムのフルオロフォスフェート塩、あるいはアリールイオドニウムのフルオロフォスフェート塩が望ましい。また、1価のオニウム塩であっても、分散剤が不足した場合には、分散剤である末端アミン樹脂を経時的に徐々に置換する作用を有する。そのため、オニウム塩は、顔料表面と分散剤末端との結合部分に極力近づきにくい構造をとることが望ましい。比較的大きな置換基を構造内に有するオニウム塩化合物を用いることによって、これが可能となる。さらに、顔料表面へのイオン吸着が立体障害により低減されるために、オニウム塩中のベンゼン環は、炭素数1以上20以下の有機基を有することが好ましい。ベンゼン環の50モル%以上が、炭素数4以上20以下の有機基を有することがより好ましい。この場合には、分散安定性に加えて、光反応時の空気中への分解物の飛散が抑制されるために安全性が高められる。かかる化合物は、溶媒に対する溶解性が高くなるため、インク中での塩の析出といった現象も抑えることができる。ひいては、吐出不良の原因となりやすい数ミクロンサイズの粒子生成も低減され、大変望ましいものとなる。 Among the onium salt compounds described above, an arylsulfonium fluorophosphate salt or an aryliodonium fluorophosphate salt is desirable because the aggregation stability of the color pigment is remarkably excellent. Moreover, even if it is a monovalent onium salt, when a dispersing agent is insufficient, it has the effect | action which gradually substitutes the terminal amine resin which is a dispersing agent with time. For this reason, it is desirable that the onium salt has a structure that is as difficult to approach as possible to the bonding portion between the pigment surface and the end of the dispersant. This is possible by using an onium salt compound having a relatively large substituent in the structure. Furthermore, in order to reduce ion adsorption on the pigment surface due to steric hindrance, the benzene ring in the onium salt preferably has an organic group having 1 to 20 carbon atoms. More preferably, 50 mol% or more of the benzene rings have an organic group having 4 to 20 carbon atoms. In this case, in addition to dispersion stability, the safety of the product is improved because the decomposition products are prevented from scattering into the air during the photoreaction. Since such a compound has high solubility in a solvent, a phenomenon such as precipitation of a salt in the ink can be suppressed. As a result, the generation of several micron-sized particles that tend to cause ejection failure is also reduced, which is very desirable.
1価のオニウム塩が用いられると、その感光波長が短波長側にシフトするため、感度が低下する傾向がある。VI元素である硫黄や酸素を複素環内や連結基として有する芳香族置換基が構造内に含まれると、こうした不都合を回避することができるため望ましいものとなる。 When a monovalent onium salt is used, the sensitivity wavelength tends to shift to the short wavelength side, so that the sensitivity tends to decrease. It is desirable that an aromatic substituent having a VI element such as sulfur or oxygen in the heterocyclic ring or as a linking group is included in the structure, since such inconvenience can be avoided.
さらに、下記一般式(1)または(2)に示されるように、比較的大きな有機基を構造内に含むオニウム塩の場合には、溶解安定性が高く、分散安定性も良好であるという利点を有する。 Furthermore, as shown in the following general formula (1) or (2), in the case of an onium salt containing a relatively large organic group in the structure, it has an advantage of high dissolution stability and good dispersion stability. Have
ここで、A-はフルオロフォスフェートアニオンである。R1、R2、およびR3の少なくとも1つは炭素数4乃至20の有機基であり、残りは水素原子を含む炭素数1乃至20の有機基である。R4は、2価の芳香族置換基あるいはVI原子を構造内に含む2価の芳香族置換基を示す。 Here, A − is a fluorophosphate anion. At least one of R 1 , R 2 , and R 3 is an organic group having 4 to 20 carbon atoms, and the rest is an organic group having 1 to 20 carbon atoms including a hydrogen atom. R 4 represents a divalent aromatic substituent or a divalent aromatic substituent containing a VI atom in the structure.
R1ないしR3として導入され得る有機基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基などの炭素数4乃至20のアルキル基、プロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デカニルオキシ基などの炭素数4乃至20のアルキルオキシ基、およびエチレングリコールが脱水縮合したポリエチレンオキシド骨格を有する炭素数4乃至20の置換基等が挙げられる。 Examples of organic groups that can be introduced as R 1 to R 3 include alkyl groups having 4 to 20 carbon atoms such as propyl group, butyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, and decanyl group, and propyloxy group. , A butyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a nonyloxy group, a decanyloxy group, etc., an alkyloxy group having 4 to 20 carbon atoms, and a polyethylene oxide skeleton having a polyethylene oxide skeleton obtained by dehydration condensation of ethylene glycol And the like.
また、R4として導入され得る2価の芳香族置換基としては、例えば、フェニレンやビフェニレンなどのフェニレンを有する基;フェニレンサルファイド、フェニレンジサルファイドなどのフェニレンサルファイド骨格を有する基;ベンゾチオフェニレン、チオフェニレン、ビチオフェニレン基などのチオフェン骨格を有する基;およびフラニレン、ベンゾフラニレンなどのフラン骨格を有する基等が挙げられる。 Examples of the divalent aromatic substituent that can be introduced as R 4 include groups having phenylene such as phenylene and biphenylene; groups having a phenylene sulfide skeleton such as phenylene sulfide and phenylene disulfide; benzothiophenylene, thio And groups having a thiophene skeleton such as phenylene and bithiophenylene groups; and groups having a furan skeleton such as furanylene and benzofuranylene.
上述したオニウム塩は、光反応の過程で、有害なベンゼンなどの副生成物の生成が抑制されることも知られている。こうしたオニウム塩を含有する分散体を、インクジェットインクとして用いることで、環境面・安全面の効果が高く望ましいものとなりうる。 It is also known that the above-described onium salt suppresses the generation of harmful by-products such as benzene in the process of photoreaction. By using a dispersion containing such an onium salt as an inkjet ink, it can be desirable because of its high environmental and safety effects.
上述したような粉体または顔料、第1および第2の樹脂分散剤を含む高分子分散剤、およびイオン性化合物が、分散媒中に含有されて分散体が得られる。こうした分散体をインクジェットインク溶媒で希釈し、添加剤等を添加して、本発明の実施形態にかかるインクジェットインクを調製することができる。分散体を調製するための分散媒は、インクジェットインクを調製するための溶媒と同一であることが望ましい。場合によっては、分散体の分散媒として低沸点溶剤等を用い、インクジェットインクを調整するための溶媒を加えた後、低沸点分散媒を除去してもよい。インクジェットインク溶媒は、一般の油性インク溶媒や、ラジカル重合系インク溶媒であっても構わないが、カチオン重合系(化学増幅型)溶媒であるとき、光酸発生剤とイオン性化合物とが兼用されるので望ましいものとなる。 The powder or pigment as described above, the polymer dispersant containing the first and second resin dispersants, and the ionic compound are contained in the dispersion medium to obtain a dispersion. An inkjet ink according to an embodiment of the present invention can be prepared by diluting such a dispersion with an inkjet ink solvent and adding an additive or the like. The dispersion medium for preparing the dispersion is desirably the same as the solvent for preparing the inkjet ink. In some cases, a low boiling point solvent or the like may be used as a dispersion medium of the dispersion, and after adding a solvent for adjusting the ink jet ink, the low boiling point dispersion medium may be removed. The inkjet ink solvent may be a general oil-based ink solvent or a radical polymerization type ink solvent, but when it is a cationic polymerization type (chemical amplification type) solvent, a photoacid generator and an ionic compound are used together. This is desirable.
なお、ここでいう「インクジェットインク」とは常温で流動性を有するインクを意味する。具体的には、25℃における粘度が50cp(=mPa・s)、より好ましくは30mPa・sec以下であるインクであり、インクジェット用途に用いられる。また、インクジェットのヘッドが温調可能な場合、ヘッドの温調温度におけるインクの粘度が5乃至20mPa・secの範囲にあるインクがより望ましい。 Here, “inkjet ink” means an ink having fluidity at room temperature. Specifically, the ink has a viscosity at 25 ° C. of 50 cp (= mPa · s), more preferably 30 mPa · sec or less, and is used for inkjet applications. In addition, when the temperature of the ink jet head can be adjusted, it is more preferable that the ink has a viscosity of 5 to 20 mPa · sec at the temperature adjustment temperature of the head.
以下においては、基本的には分散体の分散媒について説明するが、インクジェットインク用の溶媒としての説明も記載する。本発明の実施形態における分散媒としては、光硬化型カチオンインクジェットインクで用いられる酸の存在下で重合する化合物が最も好適であるが、他の光硬化型インクジェットインクや、一般の油性インクジェットインクとして用いられる溶剤、ソリッドインクジェットインクや、インク加工の中間工程で用いられる多くの有機溶剤(中間溶剤)を用いても、顔料粒子が安定に分散した好適な分散体が得られる。こうした分散体を用いて調製された油性インクは、吐出エラーが少ないため望ましいものとなる。中間溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、およびキシレンのような低沸点有機溶剤が挙げられる。油性インク用溶剤としては、ある程度の有機塩化合物に対する溶解性を有し、ヘッドの温調温度(通常は35〜60℃)におけるインクの粘度が5〜20mPa・secの範囲にあるインクが望ましい。ソリッドインクジェットインクにおいては、ある程度の有機塩化合物に対する溶解性を有し、50℃以下で100mPa・s以下程度の流動性を有していることが望ましい。 In the following, the dispersion medium of the dispersion is basically described, but an explanation as a solvent for inkjet ink is also described. As the dispersion medium in the embodiment of the present invention, a compound that is polymerized in the presence of an acid used in the photocurable cationic inkjet ink is most preferable, but as other photocurable inkjet ink or a general oil-based inkjet ink. A suitable dispersion in which pigment particles are stably dispersed can also be obtained by using the solvent used, solid inkjet ink, and many organic solvents (intermediate solvents) used in the intermediate process of ink processing. Oil-based inks prepared using such a dispersion are desirable because of less ejection errors. Examples of the intermediate solvent include low boiling point organic solvents such as methyl ethyl ketone, acetone, and xylene. As the solvent for the oil-based ink, an ink that has a certain degree of solubility in an organic salt compound and has an ink viscosity in the range of 5 to 20 mPa · sec at the temperature control temperature of the head (usually 35 to 60 ° C.) is desirable. The solid ink-jet ink desirably has a certain degree of solubility in organic salt compounds and has a fluidity of about 100 mPa · s or less at 50 ° C. or less.
そのような化合物としては、比較的大きな炭素数を有する1価または多価アルコールやそのエステル/エーテル化化合物、ポリ(エチレングリコール)のようなエチレングリコールやプロピレングリコールの付加体のような末端アルコールを有するポリエーテル化合物、比較的大きな炭素数を有する脂肪族化合物や、乳酸エステルなどのエステル類が挙げられる。 Such compounds include monohydric or polyhydric alcohols having a relatively large carbon number, ester / etherified compounds thereof, and terminal alcohols such as adducts of ethylene glycol and propylene glycol such as poly (ethylene glycol). And polyether compounds, aliphatic compounds having a relatively large number of carbon atoms, and esters such as lactic acid esters.
より具体的には、デカノール、ドデカノール、オレイルアルコール、ステアロイルアルコール、ヘキサデカノール、エイコサノール)、多価アルコール(例えば、エチレングリコール、アルコール、ジエチレングリコール(DEG)、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール(EHMP)、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、およびチオグリコール)、アルキレングリコールから誘導される低級アルキルのモノエーテルまたはジエーテル(例えば、エチレングリコールのモノメチルエーテルまたはモノエチルエーテル、ジエチレングリコールのモノメチルエーテルまたはモノエチルエーテル、プロピレングリコールのモノメチルエーテルまたはモノエチルエーテル、トリエチレングリコールのモノメチルエーテルまたはモノエチルエーテル、ジエチレングリコールのジメチルエーテルまたはジエチルエーテル、ポリエチレングリコールのモノブチルエーテル(PEGMBE)、およびジエチレングリコールのモノブチルエーテル(DEGMBE))、窒素含有化合物(例えば、尿素、2−ピロリジノン、N−メチル−2−ピロリジノン、および1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン)、および硫黄含有化合物(例えば、ジメチルスルホキシドおよびテトラメチレンスルホン)などが挙げられる。 More specifically, decanol, dodecanol, oleyl alcohol, stearoyl alcohol, hexadecanol, eicosanol), polyhydric alcohol (eg, ethylene glycol, alcohol, diethylene glycol (DEG), triethylene glycol, propylene glycol, tetraethylene glycol, Polyethylene glycol, glycerol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (EHMP), 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1 , 2,6-hexanetriol, and thioglycol), lower alkyl monoethers or diethers derived from alkylene glycols (eg, monomethyl ether of ethylene glycol or Monoethyl ether, monomethyl ether or monoethyl ether of diethylene glycol, monomethyl ether or monoethyl ether of propylene glycol, monomethyl ether or monoethyl ether of triethylene glycol, dimethyl ether or diethyl ether of diethylene glycol, monobutyl ether of polyethylene glycol (PEGMBE), And diethylene glycol monobutyl ether (DEGMBE)), nitrogen-containing compounds (eg urea, 2-pyrrolidinone, N-methyl-2-pyrrolidinone, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone), and sulfur-containing compounds (eg , Dimethyl sulfoxide and tetramethylene sulfone).
パラィン系炭化水素溶媒としては、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン等のノルマルパラフィン系炭化水素;イソオクタン、イソデカン、イソドデカン等のイソパラフィン系炭化水素;シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、デカリン等のシクロパラフィン系炭化水素などが挙げられる。市販製品としては、例えば、アイソパーE、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL、アイソパーM、エクソールD130、エクソールD140(以上、いずれもエクソン化学社製)、シェルゾール(シェルオイル社製)、ソルトロール(フィリップス石油社製)、ベガゾール(モービル石油社製)、IPソルベンド2835(出光石油化学社製)、モレスコホワイトP−40、モレスコホワイトP−55(以上、いずれも松村石油研究所社製)、流動パラフィンNo.40−S、および流動パラフィンNo.55−S(以上、いずれも中央化成社製)等を挙げることができる。 As the paraffin hydrocarbon solvent, normal paraffin hydrocarbons such as octane, nonane, decane and dodecane; isoparaffin hydrocarbons such as isooctane, isodecane and isododecane; cycloparaffin hydrocarbons such as cyclohexane, cyclooctane, cyclodecane and decalin Etc. Examples of commercially available products include Isopar E, Isopar G, Isopar H, Isopar L, Isopar M, Exol D130, Exol D140 (all of which are manufactured by Exxon Chemical), Shellsol (manufactured by Shell Oil), Saltol ( Philips Petroleum), Vegasol (Mobil Petroleum), IP Solvend 2835 (Idemitsu Petrochemicals), Moresco White P-40, Moresco White P-55 (all of which are manufactured by Matsumura Oil Research Co., Ltd.) , Liquid paraffin No. 40-S, and liquid paraffin No. 55-S (all of which are manufactured by Chuo Kasei Co., Ltd.).
溶剤系インクには、上述のうち比較的沸点の低いものが用いられ、油性インクには揮発性の低い沸点が200℃以上のものが好適に用いられる。ソリッドインクジェットインクにおいては、上述した化合物のうち、常温での流動性が極端に小さなものを使用することができる。 As the solvent-based ink, those having a relatively low boiling point are used, and as the oil-based ink, those having a low volatility having a boiling point of 200 ° C. or more are preferably used. In the solid inkjet ink, among the above-described compounds, those having extremely small fluidity at room temperature can be used.
インクが適用される印字媒体によっては、以下のような浸透系溶剤や、高い揮発性を有する溶剤をさらに添加してもよい。例えば、低分子アルコール(例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、フルフリルアルコール、およびテトラヒドロフルフリルアルコール)、ケトンまたはケトアルコール(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、およびジアセトンアルコール)、エーテル(例えば、テトラヒドロフランおよびジオキサン)、およびエステル(例えば、乳酸エチル、炭酸エチレン、および炭酸プロピレン)などである。こうした溶剤は、溶剤系インクの場合にも、添加することができる。 Depending on the printing medium to which the ink is applied, the following penetrating solvent or a highly volatile solvent may be further added. For example, low molecular alcohols (eg, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-butyl alcohol, isobutyl alcohol, furfuryl alcohol, and tetrahydrofurfuryl alcohol) , Ketones or keto alcohols (eg, acetone, methyl ethyl ketone, and diacetone alcohol), ethers (eg, tetrahydrofuran and dioxane), and esters (eg, ethyl lactate, ethylene carbonate, and propylene carbonate), and the like. Such a solvent can also be added in the case of a solvent-based ink.
上述したように、構成成分のうち光酸発生剤とイオン性化合物とが兼用できるため、本発明の実施形態における分散媒としては、酸の存在下で重合する化合物が最も好ましい。かかる化合物を用いた場合には、高い感光性や高い密着性を付与した印字物を製造することができる。そのため分散媒は、こうした特性を有する重合性化合物から実質的になるものであってもよい。「分散媒は重合性化合物から実質的になる」ことは、「分散媒が重合性化合物のみからなる」ことと、「重合性化合物と不可避的に混入した微量の不純物とからなる」こととを包含する。また、「不可避的に混入した微量の不純物」は、全分散媒中に最大で10重量%以下の濃度で存在することができる。好ましくは、通常5重量%以下である。不純物の濃度が10重量%を越えると、実質的に残りの分散媒が空気中に飛散して、安全性が低下するおそれがある。また、硬化物の内部に残存して、硬化性能が低下するおそれがある。 As described above, since the photoacid generator and the ionic compound among the constituent components can be used together, the dispersion medium in the embodiment of the present invention is most preferably a compound that polymerizes in the presence of an acid. When such a compound is used, printed matter imparted with high photosensitivity and high adhesion can be produced. Therefore, the dispersion medium may be substantially composed of a polymerizable compound having such characteristics. “The dispersion medium consists essentially of a polymerizable compound” means that “the dispersion medium consists only of a polymerizable compound” and “consists of a trace amount of impurities inevitably mixed with the polymerizable compound”. Include. Further, “a trace amount of impurities inevitably mixed” can be present in the entire dispersion medium at a concentration of 10% by weight or less. Preferably, it is usually 5% by weight or less. If the concentration of impurities exceeds 10% by weight, the remaining dispersion medium is substantially scattered in the air, which may reduce safety. Moreover, there exists a possibility that it may remain inside hardened | cured material and hardening performance may fall.
酸の存在下で重合する重合性化合物は、単独で50℃以下で100mPa・s以下程度の流動性を有していることが望ましい。そのような化合物としては、エポキシ基、オキセタン基、オキソラン基などのような環状エーテル基を有する分子量1000以下の化合物、上述した置換基を側鎖に有するアクリルまたはビニル化合物、カーボネート系化合物、低分子量のメラミン化合物、ビニルエーテル類やビニルカルバゾール類、スチレン誘導体、アルファ−メチルスチレン誘導体、ビニルアルコールとアクリル、メタクリルなどのエステル化合物をはじめとするビニルアルコールエステル類など、カチオン重合可能なビニル結合を有するモノマー類を併せて使用することが挙げられる。 The polymerizable compound that polymerizes in the presence of an acid desirably has a fluidity of about 100 mPa · s or less at 50 ° C. or less. Examples of such compounds include compounds having a molecular weight of 1000 or less having cyclic ether groups such as epoxy groups, oxetane groups, oxolane groups, acrylic or vinyl compounds having the above-mentioned substituents in the side chain, carbonate compounds, low molecular weights. Monomers having a vinyl bond capable of cationic polymerization such as melamine compounds, vinyl ethers and vinyl carbazoles, styrene derivatives, alpha-methyl styrene derivatives, vinyl alcohol esters including vinyl alcohol and acrylic, methacrylic ester compounds, etc. Can be used together.
本発明の実施形態における粉体分散体および顔料分散体は、いかなる粘度であってもかまわない。特にインクジェット用途へ適用するためには、ヘッドの温調温度におけるインクの粘度が5乃至20mPa・secの範囲になるまで希釈して使用可能な現実的な粘度として、25℃における粘度が数百mPa・s以下であることが望まれる。 The powder dispersion and the pigment dispersion in the embodiment of the present invention may have any viscosity. In particular, for application to inkjet applications, as a practical viscosity that can be used by diluting until the viscosity of the ink at the temperature control temperature of the head is in the range of 5 to 20 mPa · sec, the viscosity at 25 ° C. is several hundred mPa. -It is desirable that it be less than s.
本発明の実施形態においては、分散媒はいかなる粘度であってもかまわない。特に低粘度であることが重要なインクジェット用途へ適用するために、混合物であっても、25℃における粘度が300mPa・s以下であり、1気圧で150℃以上の沸点を有する化合物が望ましい。分散媒の粘度の上限を規定したことによって、顔料粒子の分散性が向上するとともに十分な流動性を付与することができる。また、沸点の下限を規定したことによって、分散体に含有される有害な揮発性分を極力低減することが可能となる。分散媒の粘度が300mPa・secを越えると、分散体の安定性が劣化するとともに特にインクジェットインクとして加工する場合、正常なインク吐出が困難になる。 In the embodiment of the present invention, the dispersion medium may have any viscosity. In particular, a compound having a boiling point of not less than 300 mPa · s at 25 ° C. and a boiling point of not less than 150 ° C. at 1 atm is desirable even for a mixture, in order to be applied to inkjet applications where low viscosity is important. By defining the upper limit of the viscosity of the dispersion medium, the dispersibility of the pigment particles can be improved and sufficient fluidity can be imparted. Moreover, by defining the lower limit of the boiling point, it is possible to reduce harmful volatile components contained in the dispersion as much as possible. When the viscosity of the dispersion medium exceeds 300 mPa · sec, the stability of the dispersion deteriorates, and in particular, when processed as an inkjet ink, normal ink ejection becomes difficult.
酸の存在下で重合する重合性化合物が脂肪族骨格や脂環式骨格を有する場合には、上述した他の成分とともに用いると、露光時のインクジェットインクの透明度が高められて、硬化後のインク層に適切な熱可塑性や再溶解性を付与することができる。そのため、感度、定着性、転写性、およびメンテナンス性といった性能が向上する。特に、重合性化合物が脂環式骨格を有するエポキシ化合物である場合には、反応性に加えて、ある程度の高沸点と低粘度とを両立させることができる。 When the polymerizable compound that polymerizes in the presence of an acid has an aliphatic skeleton or an alicyclic skeleton, when used together with the other components described above, the transparency of the ink-jet ink at the time of exposure is enhanced, and the ink after curing Appropriate thermoplasticity and re-solubility can be imparted to the layer. Therefore, the performance such as sensitivity, fixability, transferability, and maintainability is improved. In particular, when the polymerizable compound is an epoxy compound having an alicyclic skeleton, in addition to reactivity, a certain degree of high boiling point and low viscosity can be achieved.
酸重合性化合物がエポキシ化合物の場合には、例えば、炭素数1ないし15程度の2価の脂肪族骨格または脂環式骨格を有する炭化水素基の少なくとも一方の末端に、エポキシ基あるいは脂環式エポキシ基を有する化合物を挙げることができる。また、脂肪族鎖または脂環式骨格を一部に有する2価の基の少なくとも一方の末端に、エポキシ基あるいは脂環式エポキシ基を有する化合物も用いることができる。 When the acid polymerizable compound is an epoxy compound, for example, at least one terminal of a hydrocarbon group having a divalent aliphatic skeleton or alicyclic skeleton having about 1 to 15 carbon atoms is bonded to an epoxy group or an alicyclic group. The compound which has an epoxy group can be mentioned. In addition, a compound having an epoxy group or an alicyclic epoxy group at at least one terminal of a divalent group having an aliphatic chain or an alicyclic skeleton in part can also be used.
こうした条件を備えたエポキシ化合物は、溶媒中に少なくとも40重量%の濃度で含有されていれば、その効果を発揮することができる。なお、エポキシ化合物のみで溶媒を構成する場合には、その含有量は液体インク全体に対して30重量%以上であることが好ましく、40重量%以上であることがより好ましい。30重量%未満の場合には、ノズルつまりが生じたるおそれがある。 If the epoxy compound having such conditions is contained in the solvent at a concentration of at least 40% by weight, the effect can be exhibited. In the case where the solvent is composed of only the epoxy compound, the content is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more based on the entire liquid ink. If it is less than 30% by weight, there is a possibility that nozzle clogging may occur.
上述したような分子骨格に導入されるエポキシ基の数に特に制限はないが、硬化後のインク層に可撓性や再溶解性を付与するには、多くとも2乃至3程度の価数とすることが望ましい。そのようなエポキシ化合物としては、例えば、以下の一般式(3)または(4)で表わされる化合物を挙げることができる。 The number of epoxy groups introduced into the molecular skeleton as described above is not particularly limited, but in order to impart flexibility and re-solubility to the ink layer after curing, a valence of about 2 to 3 at most. It is desirable to do. As such an epoxy compound, the compound represented by the following general formula (3) or (4) can be mentioned, for example.
上記一般式(3)、(4)において、R21、R22およびR23は、それぞれエポキシ基または脂環式骨格を有するエポキシ基を示し、A21およびA22は官能基を示している。 In the above general formulas (3) and (4), R 21 , R 22 and R 23 each represents an epoxy group or an epoxy group having an alicyclic skeleton, and A 21 and A 22 represent a functional group.
一般式(3)または(4)で表わされる化合物の粘度は、通常、1mPa・sec乃至300mPa・sec程度である。
前記一般式(3)または(4)で表わされるエポキシ化合物は、下記一般式(5)で表わされるエポキシ化合物とともに用いてもよい。下記一般式(5)に示すエポキシ化合物は、通常、粘度が20mPa・sec乃至1000mPa・sec程度の高粘度化合物である。したがって、この化合物の使用は、硬化後のインク層に可撓性、あるいは到達硬度などを付与するのに有効である。
The viscosity of the compound represented by the general formula (3) or (4) is usually about 1 mPa · sec to 300 mPa · sec.
The epoxy compound represented by the general formula (3) or (4) may be used together with the epoxy compound represented by the following general formula (5). The epoxy compound represented by the following general formula (5) is usually a high viscosity compound having a viscosity of about 20 mPa · sec to 1000 mPa · sec. Therefore, the use of this compound is effective for imparting flexibility or ultimate hardness to the ink layer after curing.
上記一般式(5)において、R24およびR25は、それぞれエポキシ基または脂環式骨格を有するエポキシ基を示し、A23はアルキレン基および/または脂環式骨格を少なくとも有するk+1価の官能基(kは自然数)を示している。 In the general formula (5), R 24 and R 25 each represents an epoxy group or an epoxy group having an alicyclic skeleton, and A 23 represents an k + 1-valent functional group having at least an alkylene group and / or an alicyclic skeleton. (K is a natural number).
例えば、液体インク100重量部に対して、低粘度(15mPa・sec以下)のエポキシ化合物を40重量部乃至90重量部、高粘度エポキシ(15mPa・sec以上)の化合物を10重量部乃至50重量部の割合で配合した場合、吐出に必要な最低限の流動性(50℃で20mPa・sec以下の粘度)を実現するうえで有利である。特に、低粘度エポキシ化合物と高粘度化合物との重量比を、ほぼ1:1乃至10:1とすることが好ましい。これによって、吐出に適切な粘度、光硬化性、熱可塑性、および再溶解性という特性を全て備えた液体インクが得られる。 For example, 40 parts by weight to 90 parts by weight of an epoxy compound having a low viscosity (15 mPa · sec or less) and 10 parts by weight to 50 parts by weight of a compound having a high viscosity epoxy (15 mPa · sec or more) with respect to 100 parts by weight of the liquid ink. When blended at a ratio of 1, it is advantageous for realizing the minimum fluidity required for ejection (viscosity of 50 mPa · sec or less at 50 ° C.). In particular, the weight ratio of the low viscosity epoxy compound to the high viscosity compound is preferably about 1: 1 to 10: 1. As a result, it is possible to obtain a liquid ink having all the characteristics of viscosity, photocurability, thermoplasticity, and redissolvability suitable for ejection.
少量であれば、比較的分子量が高く、例えば常温で固体のような粘性が高い化合物が、分散媒中に含有されて分散媒の一部を構成してもよい。こうした成分を含有することによって、硬化後のインク層の可撓性や顔料の分散性を高めることが可能となる。さらに価数の大きな反応性の高い化合物を用いた場合には、硬化物の硬度や溶媒耐性が高められる。そのような化合物としては、例えば、長鎖アルキレン基などによって結合されたエポキシ基、オキセタン基、オキソラン基などのような環状エーテル基を有する分子量5000以下の化合物;上述した置換基を側鎖に有するアクリルまたはビニル化合物;カーボネート系化合物;低分子量のメラニン化合物;ビニルエーテル類やビニルカルバゾール類、スチレン誘導体、アルファ−メチルスチレン誘導体、ビニルアルコールとアクリル、メタクリルなどとのエステル化合物をはじめとするビニルアルコールエステル類など;カチオン重合可能なビニル結合を有するモノマーおよびそのモノマー1種以上が重合したオリゴマーが挙げられる。 If the amount is small, a compound having a relatively high molecular weight, for example, a solid such as a solid at room temperature, may be contained in the dispersion medium to constitute a part of the dispersion medium. By containing such components, it is possible to improve the flexibility of the ink layer after curing and the dispersibility of the pigment. Further, when a highly reactive compound having a large valence is used, the hardness and solvent resistance of the cured product can be increased. Examples of such a compound include a compound having a molecular weight of 5000 or less having a cyclic ether group such as an epoxy group, an oxetane group or an oxolane group bonded by a long chain alkylene group; Acrylic or vinyl compounds; carbonate compounds; low molecular weight melanin compounds; vinyl alcohol esters such as vinyl ethers, vinyl carbazoles, styrene derivatives, alpha-methyl styrene derivatives, ester compounds of vinyl alcohol with acrylic, methacryl, etc. A monomer having a cationically polymerizable vinyl bond and an oligomer obtained by polymerizing at least one of the monomers.
また、分散媒には、上述した化合物に加えて、ビニルアルコールの単独もしくは共重合体;カゼイン、セルロースのように酸反応性・脱水縮合性のOH基、COOH基、アセタール基等を有する分子量5000以下の樹脂;同じく分子量5000以下のポリカーボネート樹脂;ポリアミック酸、ポリアミノ酸もしくはアクリル酸と側鎖に酸重合性二重結合を有するビニル化合物との共重合体;ビニルアルコールと側鎖に酸重合性二重結合を有するビニル化合物との共重合体;およびメチロール化されたメラミン化合物、末端ヒドロキシル基を有するポリマー(エステルオリゴマ−)などからなる群から選択される化合物が、さらに含有されていてもよい。 In addition to the above-mentioned compounds, the dispersion medium may be a vinyl alcohol homopolymer or copolymer; molecular weight 5000 having acid-reactive / dehydrating-condensable OH groups, COOH groups, acetal groups, etc. such as casein and cellulose. The following resins; Polycarbonate resins having a molecular weight of 5000 or less; Copolymers of polyamic acid, polyamino acid or acrylic acid and vinyl compounds having acid-polymerizable double bonds in the side chains; A compound selected from the group consisting of a copolymer with a vinyl compound having a heavy bond; and a methylolated melamine compound, a polymer having a terminal hydroxyl group (ester oligomer) and the like may further be contained.
特に、次のような特定の組成のインクジェットインクを調製する場合には、溶媒の少なくとも50重量部は、常温常圧で20mPa・s以下の粘度、摂氏150℃以上の沸点を有する脂環式骨格および/または脂肪族骨格を有する酸重合性化合物であることが好ましい。具体的には、インク中の光酸発生剤の含有量が、酸の存在下で重合する溶媒100重量部に対して1重量部以上10重量部以下であり、色成分として顔料が用いられる場合である。この場合、脂肪族骨格および/または脂環式骨格の炭素原子の一部は、酸化されたり、酸素に置換されていてもよい。 In particular, when preparing an inkjet ink having the following specific composition, at least 50 parts by weight of the solvent has an alicyclic skeleton having a viscosity of 20 mPa · s or less at normal temperature and pressure and a boiling point of 150 ° C. or more. And / or an acid-polymerizable compound having an aliphatic skeleton. Specifically, the content of the photoacid generator in the ink is 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the solvent that is polymerized in the presence of an acid, and a pigment is used as a color component It is. In this case, some of the carbon atoms of the aliphatic skeleton and / or the alicyclic skeleton may be oxidized or substituted with oxygen.
すでに説明したように、脂環式骨格および/または脂肪族骨格を有する酸重合性化合物の分子骨格に導入されるエポキシ基の数は特に制限されないが、硬化後のインク層に可撓性や再溶解性を付与するには、2乃至3程度の価数とすることが望ましい。通常、これらは、粘度が1mPa・sないし30mPa・s程度である低粘度の化合物と同等かそれ以上の粘度を有する化合物の混合体である。ただし、低粘度化合物が過剰に含有されると、インクジェットの吐出が乱れたり、揮発性が増大するおそれがあるので、その含有量の上限は90重量%にとどめることが望まれる。 As described above, the number of epoxy groups introduced into the molecular skeleton of the acid-polymerizable compound having an alicyclic skeleton and / or an aliphatic skeleton is not particularly limited. In order to impart solubility, a valence of about 2 to 3 is desirable. Usually, these are a mixture of compounds having a viscosity equal to or higher than a low-viscosity compound having a viscosity of about 1 mPa · s to 30 mPa · s. However, if the low-viscosity compound is excessively contained, there is a possibility that the ejection of the ink jet may be disturbed or the volatility may be increased. Therefore, it is desirable that the upper limit of the content be 90% by weight.
一方、安全性の観点からは、脂肪族エポキシ化合物の場合、炭素数が多く、分子量が高い方が変異原性が低いため望ましく、変異原性の比較的低い脂環式骨格を有するエポキシ化合物を中心に用いることが望ましい。 On the other hand, from the viewpoint of safety, in the case of an aliphatic epoxy compound, an epoxy compound having an alicyclic skeleton having a relatively low mutagenicity is desirable because it has a higher carbon number and a higher molecular weight because the mutagenicity is lower. It is desirable to use it at the center.
脂環式エポキシ化合物としては、例えば、リモネン(ジ)オキサイド、オキサビシクロヘプタン、αピネンオキサイド、(3,4’−エポキシシクロヘキサン)メチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、4−ビニルシクロヘキセン−1,2エポキサイドなどおよびその置換化合物が挙げられる。脂肪族骨格を有するエポキシ化合物としては、炭素数2以上の脂肪族骨格に、1以上のグリシジルエーテル基を有する化合物などが挙げられる。例えば、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジジルエーテル、グリセロールジ(トリ)グリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、およびデカングリシジルエーテルなどである。また、水添ビスフェノールAや、ノボラック、およびビフェノールのグリシジルエーテル化化合物なども挙げられる。こうした化合物は一般に粘度が高いため、より低粘度のエポキシ化合物と併用することが望まれる。
Examples of the alicyclic epoxy compound include limonene (di) oxide, oxabicycloheptane, α-pinene oxide, (3,4'-epoxycyclohexane)
より具体的には、商品名として、ダイセル化学社製のセロキサイド2021、セロキサイド2021A、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2000、セロキサイド3000に例示される脂環式エポキシ、エポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物であるサイクロマーA200、サイクロマーM100、MGMAのようなメチルグリシジル基を有するメタクリレート、低分子エポキシ化合物であるグリシドール、β−メチルエピコロルヒドリン、α−ピネンオキサイド、C12〜C14のα−オレフィンモノエポキシド、C16〜C18のα−オレフィンモノエポキシド、ダイマックS−300Kのようなエポキシ化大豆油、ダイマックL−500のようなエポキシ化亜麻仁油、エポリードGT301、およびエポリードGT401のような多官能エポキシなどを挙げることができる。 More specifically, as a trade name, Celcel 2021, Celoxide 2021A, Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Celoxide 2000, Celoxide 3000, and a (meth) acrylate compound having an epoxy group, exemplified by Daicel Chemical Industries, Ltd. A cyclomer A200, a cyclomer M100, a methacrylate having a methyl glycidyl group such as MGMA, a low molecular weight epoxy compound glycidol, β-methylepicholorhydrin, α-pinene oxide, a C12 to C14 α-olefin mono Epoxides, C16-C18 alpha-olefin monoepoxides, epoxidized soybean oil such as Daimac S-300K, epoxidized linseed oil such as Daimac L-500, Epolide GT301, and Or the like can be mentioned a multifunctional epoxy such as Epolead GT401.
さらに、サイラキュア(米国ダウケミカル社製、脂環式エポキシ化合物)や、水素添加し且つ脂肪族化した低分子フェノール化合物の水酸基末端をエポキシを有する基で置換した化合物、エチレングリコールやグリセリン、ネオペンチルアルコールやヘキサンジオール、トリメチロールプロパンなどの多価脂肪族アルコール/脂環アルコールなどのグリシジルエーテル化合物、ヘキサヒドロフタル酸のグリシジルエステル、および水添芳香族の多価カルボン酸のグリシジルエステルなどを使用することができる。 Furthermore, Cyracure (American Dow Chemical Co., Ltd., alicyclic epoxy compound), hydrogenated and aliphatic low-molecular-weight phenol compounds substituted with hydroxyl groups at the end of epoxy groups, ethylene glycol, glycerin, neopentyl Use glycidyl ether compounds such as polyhydric aliphatic alcohols / alicyclic alcohols such as alcohol, hexanediol, trimethylolpropane, glycidyl esters of hexahydrophthalic acid, and glycidyl esters of hydrogenated aromatic polycarboxylic acids. be able to.
また、画像の耐薬品性などを向上させるために、高耐候性および高Tgを有する透明液状エポキシ樹脂等を添加してもよい。こうした樹脂としては、例えば、ダイセル化学社製エポリードPB3600、PB3600Mなどのエポキシ化ポリブタジエン、EHPE3150、EHPE3150CEなどが挙げられる。あるいは、これらに加え、ラクトン変性脂環エポキシ樹脂を併用しても構わない。例えば、ダイセル社製プラクセルGL61、GL62、G101、G102、G105、G401、G402、およびG403Xなどである。 Further, in order to improve the chemical resistance of the image, a transparent liquid epoxy resin having high weather resistance and high Tg may be added. Examples of such resins include epoxidized polybutadiene such as Epolide PB3600 and PB3600M manufactured by Daicel Chemical Industries, EHPE3150, and EHPE3150CE. Alternatively, in addition to these, a lactone-modified alicyclic epoxy resin may be used in combination. Examples thereof include Plaxels GL61, GL62, G101, G102, G105, G401, G402, and G403X manufactured by Daicel Corporation.
なかでも、セロキサイド2000、セロキサイド3000、α−ピネンオキサイド、エチレングリコールやグリセリン、ネオペンチルアルコールやヘキサンジオールのアルコールをグリシジルエーテルに変性した化合物は、粘度および揮発性の観点から望ましい。特に、天然物を出発原料としたリモネンジオキサイド(製品名:セロキサイド3000)やα−ピネンオキサイド、は、粘度や反応性の観点で望ましいものとなる。 Of these, compounds obtained by modifying Celoxide 2000, Celoxide 3000, α-pinene oxide, ethylene glycol, glycerin, neopentyl alcohol or hexanediol alcohol to glycidyl ether are desirable from the viewpoints of viscosity and volatility. In particular, limonene dioxide (product name: Celoxide 3000) and α-pinene oxide starting from natural products are desirable in terms of viscosity and reactivity.
なお、印刷物に要求される特性は、その用途に応じて異なる。例えば、印刷物を缶やペットボトルの外装や油性材料からなる容器の外装などに使用する場合には、印字画像は溶剤耐性や高い密着性を有することが要求される。そのような場合には、脂環式エポキシ化合物および脂肪族エポキシ化合物に加えて、前述のようにフェノール性水酸基を有する化合物、例えばビスフェノールAのグリシジルエーテル化合物や、フェノールノボラックやポリヒドロキシスチレンをはじめとするフェノール系オリゴマーのグリシジルエーテル化合物や、スチレンオキサイドのような一般の芳香族エポキシ化合物を適量添加することができる。 In addition, the characteristic requested | required of printed matter changes according to the use. For example, when the printed material is used for the exterior of a can or a plastic bottle or the exterior of a container made of an oily material, the printed image is required to have solvent resistance and high adhesion. In such a case, in addition to the alicyclic epoxy compound and the aliphatic epoxy compound, a compound having a phenolic hydroxyl group as described above, for example, a glycidyl ether compound of bisphenol A, phenol novolac, polyhydroxystyrene, and the like An appropriate amount of a phenolic oligomer glycidyl ether compound or a general aromatic epoxy compound such as styrene oxide can be added.
さらに、例えば数十m毎分という高速な印字と同時に、溶剤への耐性も要求される場合には、酸で重合する溶媒として、オキセタン化合物を使用することによりこれを達成することができる。しかしながら、芳香族オキセタン化合物が溶媒の主成分として用いられると、インクジェットインクの粘度が著しく上昇してしまう。これを避けるために、脂肪族または脂環式のオキセタン化合物を添加することが望ましい。かかるオキセタンは、その脂肪族鎖または脂環構造内の一部にエーテル結合を含有した(ポリ)アルキレンオキシドやオキソラン構造であっても構わない。粘度適性を考慮すると、芳香族オキセタン化合物の含有量は、0〜40重量部の範囲であることが好ましい。 Furthermore, when resistance to a solvent is required at the same time as printing at a high speed of, for example, several tens of meters per minute, this can be achieved by using an oxetane compound as a solvent polymerized with an acid. However, when an aromatic oxetane compound is used as the main component of the solvent, the viscosity of the inkjet ink is significantly increased. In order to avoid this, it is desirable to add an aliphatic or cycloaliphatic oxetane compound. Such oxetane may be a (poly) alkylene oxide or oxolane structure containing an ether bond in a part of its aliphatic chain or alicyclic structure. Considering viscosity suitability, the content of the aromatic oxetane compound is preferably in the range of 0 to 40 parts by weight.
ただし、印刷物にさらに溶解性の高い溶剤への耐性を要求される場合は、上述した範囲を越えて、芳香族オキセタン化合物の含有量を増加することができる。その場合には、粘度の上昇が引き起こされるため、低粘度エポキシ化合物や、アクリル側鎖にオキセタンを有する化合物、ビニルエーテル化合物のような低粘度化合物を組み合わせて用いることが望ましい。 However, when the printed material is required to have resistance to a solvent having higher solubility, the content of the aromatic oxetane compound can be increased beyond the above-described range. In that case, since an increase in viscosity is caused, it is desirable to use a low-viscosity epoxy compound, a compound having an oxetane in the acrylic side chain, or a low-viscosity compound such as a vinyl ether compound in combination.
2価以上の脂肪族または脂環式オキセタン化合物としては、例えば、(ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、[(1−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]シクロヘキサン、ビス[(1−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]シクロヘキサンや、ビス[(1−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ノルボルナンなどの脂環に1以上のオキセタン含有基が導入された化合物が挙げられる。また、エチレングリコールやプロピレンゴリコール、ネオペンチルアルコールなどの脂肪族多価アルコールに、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのようなオキセタン含有アルコールを脱水縮合させたエーテル化合物なども用いることができる。 Examples of the divalent or higher valent aliphatic or alicyclic oxetane compound include (di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether, 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, [( 1 or more alicyclic rings such as 1-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] cyclohexane, bis [(1-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] cyclohexane and bis [(1-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] norbornane In addition, a compound in which an oxetane-containing group is introduced may be used, and an oxetane-containing alcohol such as 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane may be dehydrated into an aliphatic polyhydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol, or neopentyl alcohol. Condensed ether compounds can also be used.
芳香族骨格を含むオキセタン化合物としては、例えば、1,4−ビス((1−エチル−3オキセタニル)メトキシ)ベンゼン、1,3−ビス((1−エチル−3オキセタニル)メトキシ)ベンゼン、4,4’−ビス((3−エチル−3オキセタニル)メトキシ)ビフェニル、およびフェノールノボラックオキセタン類が挙げられる。 Examples of the oxetane compound containing an aromatic skeleton include 1,4-bis ((1-ethyl-3oxetanyl) methoxy) benzene, 1,3-bis ((1-ethyl-3oxetanyl) methoxy) benzene, 4, 4'-bis ((3-ethyl-3oxetanyl) methoxy) biphenyl, and phenol novolac oxetanes.
これらの化合物のなかでも、粘度が低いため[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテルが好適に用いられる。オキセタン基を側鎖に有するアクリル化合物またはメタクリル化合物などを用いた場合も、粘度の上昇を抑えられるのに加えて、オキセタン化合物と同様の硬化加速効果を得ることができる。 Among these compounds, [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether is preferably used because of its low viscosity. When an acrylic compound or a methacrylic compound having an oxetane group in the side chain is used, in addition to suppressing an increase in viscosity, the same curing acceleration effect as that of the oxetane compound can be obtained.
硬化速度の向上や印字画像の溶剤耐性に加えて、さらなる粘度の低下と硬化速度の向上が要求される場合には、ビニルエーテル化合物を具備することが望ましい。かかるビニルエーテルとしては、比較的揮発性の低いポリ(アルキレングリコール)骨格を有するビニルエーテル化合物が一般によく知られ、これも用いることができるが、硬化物の硬度が低下する傾向がある。そのため印刷物に必要な硬化硬度を達成するには、下記一般式(6)で表わされるビニルエーテル化合物をインクジェットインク中に配合することがより好ましい。かかるビニルエーテル化合物は、単独または組み合わせて用いることができる。 In the case where further reduction in viscosity and improvement in curing speed are required in addition to improvement in curing speed and solvent resistance of printed images, it is desirable to provide a vinyl ether compound. As such vinyl ethers, vinyl ether compounds having a poly (alkylene glycol) skeleton with relatively low volatility are generally well known and can be used, but the hardness of the cured product tends to decrease. Therefore, in order to achieve the curing hardness necessary for the printed matter, it is more preferable to blend a vinyl ether compound represented by the following general formula (6) in the inkjet ink. Such vinyl ether compounds can be used alone or in combination.
上記一般式(6)中、R13は少なくともひとつはビニルエーテル骨格を有する基であり、ビニルエーテル基、水酸基から選択される置換基を示す。R14は脂環式骨格あるいは環状エーテル化合物、テルペノイド骨格または芳香族骨格から選択されるp+1価の基であり、pは0を含む正の整数である。 In the general formula (6), at least one R 13 is a group having a vinyl ether skeleton, and represents a substituent selected from a vinyl ether group and a hydroxyl group. R 14 is a p + 1 valent group selected from an alicyclic skeleton, a cyclic ether compound, a terpenoid skeleton, or an aromatic skeleton, and p is a positive integer including 0.
一般に、脂肪族グリコール誘導体やシクロヘキサンジメタノールなどのメチレン基に結合したビニルエーテル化合物は、通常よく知られている。このようなビニルエーテル化合物の重合反応は、顔料によって顕著に阻害され、かつ、比較的粘度も高いため、これまでインク成分として配合することが難しかった。前記一般式(6)で表わされるビニルエーテル化合物においては、脂環式骨格、環状エーテル化合物、テルペノイド骨格あるいは芳香族骨格に、少なくとも1つのビニルエーテル基が直接結合しており、顔料と同時に含有されても硬化性能に優れる。 In general, vinyl ether compounds bonded to methylene groups such as aliphatic glycol derivatives and cyclohexanedimethanol are generally well known. Such a polymerization reaction of the vinyl ether compound is remarkably inhibited by the pigment and has a relatively high viscosity, so far it has been difficult to blend it as an ink component. In the vinyl ether compound represented by the general formula (6), at least one vinyl ether group is directly bonded to the alicyclic skeleton, the cyclic ether compound, the terpenoid skeleton, or the aromatic skeleton, and may be contained together with the pigment. Excellent curing performance.
かかるビニルエーテル化合物は、前述のエポキシ化合物や、オキセタン化合物と組み合わせて使用することができる。あるいは、溶媒としての酸重合性化合物の全量を、このビニルエーテル化合物で構成してもよい。 Such a vinyl ether compound can be used in combination with the aforementioned epoxy compound or oxetane compound. Or you may comprise the whole quantity of the acid polymerizable compound as a solvent with this vinyl ether compound.
前記一般式(6)において(p+1)価の有機基R14としては、例えば、ベンゼン環やナフタレン環、ビフェニル環を含む(p+1)価の基、シクロアルカン骨格や、ノルボルナン骨格、アダマンタン骨格、トリシクロデンカン骨格、テトラシクロドデカン骨格、テルペノイド骨格、および、コレステロール骨格などの橋かけ脂環化合物から誘導される(p+1)価の基などが挙げられる。 In the general formula (6), examples of the (p + 1) -valent organic group R 14 include a (p + 1) -valent group including a benzene ring, a naphthalene ring, and a biphenyl ring, a cycloalkane skeleton, a norbornane skeleton, an adamantane skeleton, And (p + 1) -valent groups derived from bridged alicyclic compounds such as a cyclodencan skeleton, a tetracyclododecane skeleton, a terpenoid skeleton, and a cholesterol skeleton.
より具体的には、シクロヘキサン(ポリ)オール、ノルボルナン(ポリ)オール、トリシクロデカン(ポリ)オール、アダマンタン(ポリ)オール、ベンゼン(ポリ)オール、ナフタレン(ポリ)オール、アントラセン(ポリ)オール、ビフェニル(ポリ)オールなどの脂環ポリオールやフェノール誘導体おける水酸基の水素原子が、ビニル基に置換された化合物などが挙げられる。また、ポリビニルフェノールやフェノールノボラックなどのポリフェノール化合物における水酸基の水素原子が、ビニル基に置換された化合物などを用いることもできる。上述したような化合物は、水酸基の一部が残留していても、あるいは、脂環式骨格の一部のメチレン原子がケトン基やラクトン、酸素原子などに酸化あるいは置換されていても問題ない。こうした場合には、揮発性が低減するため望ましいものとなる。 More specifically, cyclohexane (poly) ol, norbornane (poly) ol, tricyclodecane (poly) ol, adamantane (poly) ol, benzene (poly) ol, naphthalene (poly) ol, anthracene (poly) ol, Examples thereof include alicyclic polyols such as biphenyl (poly) ol, and compounds in which a hydrogen atom of a hydroxyl group in a phenol derivative is substituted with a vinyl group. Moreover, the compound etc. which substituted the hydrogen atom of the hydroxyl group in polyphenol compounds, such as polyvinyl phenol and a phenol novolak, by the vinyl group can also be used. The compound as described above has no problem even if a part of the hydroxyl group remains, or a part of the methylene atom of the alicyclic skeleton is oxidized or substituted with a ketone group, a lactone, an oxygen atom or the like. In such a case, volatility is reduced, which is desirable.
特に、シクロヘキシルモノビニルエーテル化合物は揮発性に富むため、シクロヘキシルモノビニルエーテル化合物が用いられる場合は、シクロヘキサン環は少なくともシクロヘキサノン環等に酸化されていることが望ましい。 In particular, since the cyclohexyl monovinyl ether compound is rich in volatility, when the cyclohexyl monovinyl ether compound is used, it is desirable that the cyclohexane ring is oxidized to at least a cyclohexanone ring or the like.
かかる化合物のなかでも、ビニルエーテル構造を含む置換基を有する環状エーテル化合物がより好ましい。硬化性や安全性の面では、酸素原子を含む5員環骨格を含み、橋かけ構造やスピロ構造を同時に有する環状エーテル骨格が最も好適である。こうしたビニルエーテル化合物は、相当するアルコール化合物と酢酸ビニルやプロペニルエーテルのようなビニルエーテル源を出発原料として、例えば、塩化イリジウムのような触媒を用いてアルコールをビニルエーテルに置換するような方法(J.Am.Chem.Soc.Vol124,No8,1590−1591(2002))を用いて、好適に合成することができる。 Among such compounds, a cyclic ether compound having a substituent containing a vinyl ether structure is more preferable. In terms of curability and safety, a cyclic ether skeleton containing a five-membered ring skeleton containing an oxygen atom and simultaneously having a bridged structure and a spiro structure is most suitable. Such a vinyl ether compound is obtained by replacing the alcohol with vinyl ether using a corresponding alcohol compound and a vinyl ether source such as vinyl acetate or propenyl ether as starting materials, for example, using a catalyst such as iridium chloride (J. Am. Chem.Soc.Vol124, No8, 1590-1591 (2002)).
また、上述した化合物のなかでも、テルペノイド骨格やノルボルナン骨格のような天然に多く存在する骨格を有するエポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物は、コストの面で良好である。 Among the above-described compounds, epoxy compounds, oxetane compounds, and vinyl ether compounds having a naturally occurring skeleton such as a terpenoid skeleton and a norbornane skeleton are favorable in terms of cost.
本発明の実施形態における分散媒としては、一般油性インク溶剤やカチオン重合性溶剤のほか、ラジカル重合性溶剤を用いることもできる。ラジカル重合性溶剤は、光ラジカル発生剤を配合して、光硬化型インクジェットインクの溶媒として適用することもできる。 As the dispersion medium in the embodiment of the present invention, in addition to a general oil-based ink solvent and a cationic polymerizable solvent, a radical polymerizable solvent can also be used. The radical polymerizable solvent can also be applied as a solvent for a photocurable inkjet ink by blending a photoradical generator.
ラジカル重合性溶媒としては、例えば、一般に知られているモノ〜ポリオールのアクリルまたはメタクリルエステル化合物などが挙げられる。モノアクリレートとしては安全性が高いため、テルペノイド骨格をエステル側鎖に有するアクリレートまたはメタクリレート化合物が好適に用いられる。例えば特開平08−82925号公報に開示されたようなアクリル系化合物が、モノマーとして好適に用いられる。例えば、ミルセン,カレン,オシメン,ピネン,リモネン,カンフェン,テルピノレン,トリシクレン,テルピネン,フェンチェン,フェランドレン,シルベストレン,サビネン,ジペンテン、ボルネン、イソプレゴール、またはカルボンなどの不飽和結合を有するテルペンの2重結合をエポキシ化し、アクリル酸またはメタクリル酸を付加させたエステル化合物が挙げられる。あるいは、シトロネロール,ピノカンフェオール,ゲラニオール,フェンチルアルコール,ネロール,ボルネオール,イソボルネオール、リナロール,メントール,テルピネオール,ツイルアルコール,シトロネラール,ヨノン,イロン,シネロール,シトラール,ピノール,シクロシトラール,カルボメントン,アスカリドール,サフラナール,ピペリトール、メンテンモノオール、ジヒドロカルボン、カルベオール、スクラレオール,マノール,ヒノキオール,フェルギノール,トタロール,スギオール、ファルネソール,パチュリアルコール,ネロリドール,カロトール,カジノール,ランセオール,オイデスモール、またはフィトールなどのテルペン由来アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステル化合物を用いてもよい。これに加えて、密着性などの改善のためにアルキルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、脂環エポキシを側鎖に有するアクリレートなどの一般のアクリレートやメタクリレート化合物を例示することができる。 Examples of the radical polymerizable solvent include generally known mono-polyol acrylic or methacrylic ester compounds. Since monoacrylate has high safety, an acrylate or methacrylate compound having a terpenoid skeleton in the ester side chain is preferably used. For example, an acrylic compound as disclosed in JP-A-08-82925 is preferably used as the monomer. For example, terpene doubles having unsaturated bonds such as myrcene, carene, osymene, pinene, limonene, camphene, terpinolene, tricyclene, terpinene, fenchen, ferrandlene, sylvestrene, sabinene, dipentene, bornene, isopulegol, or carvone. An ester compound in which the bond is epoxidized and acrylic acid or methacrylic acid is added may be mentioned. Or citronellol, pinocamphetol, geraniol, fentil alcohol, nerol, borneol, isoborneol, linalool, menthol, terpineol, twill alcohol, citronellal, yonon, iron, cinerol, citral, pinol, cyclocitral, carbomenton, ascari Terpenes such as Dole, Safranal, Piperitol, Mentenmonool, Dihydrocarvone, Carveol, Sclareol, Manol, Hinokiol, Ferguinol, Totarol, Sugiol, Farnesol, Patchouliol, Nerolidol, Carotol, Casinol, Lanceol, Eudesmol or Phytol Ester compounds of alcohol derived from acrylic acid or methacrylic acid may be used . In addition to this, general acrylates and methacrylate compounds such as alkyl acrylates, hydroxyethyl acrylates, and acrylates having an alicyclic epoxy in the side chain can be exemplified to improve adhesion and the like.
また、上述したモノマーの反応性を高めるために、多官能アクリレート類も用いることができる。例えば、多価アルコール化合物のポリアクリレート化合物、多価芳香族アルコールのポリアクリレート化合物、多価脂環アルコールのポリアクリレート化合物、および置換基を有するスチレン系化合物などが挙げられる。かかるモノマーとして、例えば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、グリセリン、ネオペンチルアルコール、トリメチロールプロパンやペンタエリスト−ル、ビニルアルコール系オリゴマーなどのジ〜ポリアクリレート化合物、ウレタンアクリレート系化合物、フェノールやクレゾール、ナフトール、ビスフェノール、およびそれらのノボラック系縮合化合物やビニルフェノール系オリゴマーのジ〜ポリアクリレート化合物など、およびそれらが水添された、シクロヘキサン、水添ビスフェノール、デカヒドロナフタレン脂環や、テルペン系脂環、ジシクロペンタンやトリシクロデカン系脂環のジ〜ポリヒドロキシ化合物のジ〜ポリアクリレート化合物などが例示される。こうした化合物のアクリレート部位を、ビニルエーテルを含む基に置換した化合物もまた、好適に用いることができる。 Moreover, in order to improve the reactivity of the monomer mentioned above, polyfunctional acrylates can also be used. For example, a polyacrylate compound of a polyhydric alcohol compound, a polyacrylate compound of a polyvalent aromatic alcohol, a polyacrylate compound of a polyvalent alicyclic alcohol, and a styrene compound having a substituent may be mentioned. Examples of such monomers include ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerin, neopentyl alcohol, trimethylol propane, pentaerythritol, di-polyacrylate compounds such as vinyl alcohol oligomers, urethane acrylate compounds, phenol and cresol. , Naphthol, bisphenol, and their novolak condensation compounds and di-polyacrylate compounds of vinylphenol oligomers, and hydrogenated cyclohexane, hydrogenated bisphenol, decahydronaphthalene alicyclic ring, and terpene alicyclic ring And dicyclopentane and tricyclodecane alicyclic di-polyhydroxy compound di-polyacrylate compound. A compound in which the acrylate moiety of such a compound is substituted with a group containing vinyl ether can also be suitably used.
2価以上のアクリレートの具体的な化合物としては、以下のものが挙げられる。例えば、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールアクリレートと1,9−ノナンジオールジアクリレート混合物、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパンEO付加物トリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセリンPO付加トリアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、およびウレタンアクリレート類などである。 Specific examples of divalent or higher acrylate compounds include the following. For example, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, dipropylene Glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate, 2-methyl-1,8-octanediol acrylate and 1,9 -Nonanediol diacrylate mixture, dimethylol tricyclodecane diacrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate, polytetramethylene glycol diacrylate, trimethylol propane tri Chryrate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane EO adduct triacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane triacrylate, glycerin PO-added triacrylate, glycerin propoxytriacrylate, trisacryloyl Examples thereof include oxyethyl phosphate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol ethoxytetraacrylate, polyethylene glycol diacrylate, and urethane acrylates.
さらに、商品名として大阪有機化学工業(株)のV#195、V#230、V#260、V#265、V#310HP、V#335HP、V#295、V#300、V#360、V#GPT、V#3PA、V#400、ダイセルUCB社のHDODA、DPGDA、TPGDA、PEG300DA、PEG400DA、Ebecryl11、IRR214、TMPTA、PETIA、Ebecryl160、Ebecryl2047、OTA480,Ebecryl53、Ebecryl40、共栄社化学(株)のライトアクリレート1.6HX−A、ライトアクリレート1.9ND−A、ライトアクリレートBEPG−A、ライトアクリレート3EG−A、ライトアクリレート4EG−A、ライトアクリレート9EG−A、ライトアクリレート14EG−A、ライトアクリレートNP−A、ライトアクリレートMPD−A、ライトアクリレートMOD−A、ライトアクリレートDCP−A、ライトアクリレートHPP−A、ライトアクリレートPTMGA−250、ライトアクリレートTMP−A、ライトアクリレートPE−3A、ライトアクリレートTMP−3EO−A、ライトアクリレートTMP−6EO−A、およびライトアクリレートPE−4Aなどが例示される。 Furthermore, V # 195, V # 230, V # 260, V # 265, V # 310HP, V # 335HP, V # 295, V # 300, V # 360, V of Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. #GPT, V # 3PA, V # 400, Daicel UCB's HDODA, DPGDA, TPGDA, PEG300DA, PEG400DA, Ebecryl11, IRR214, TMPTA, PETIA, Ebecryl160, Ebecryl2047, OTA480, Ebecryl 53, Ebecryl 53 Acrylate 1.6HX-A, Light acrylate 1.9ND-A, Light acrylate BEPG-A, Light acrylate 3EG-A, Light acrylate 4EG-A, Light acrylate 9EG-A, Light acrylate 14EG-A, Light acrylate NP-A, Light acrylate MPD-A, Light acrylate MOD-A, Light acrylate DCP-A, Light acrylate HPP-A, Light acrylate PTMGA-250, Light acrylate TMP-A, Light acrylate PE -3A, light acrylate TMP-3EO-A, light acrylate TMP-6EO-A, and light acrylate PE-4A.
上述した化合物に加えて、オレフィン構造を置換基に有する化合物をラジカル重合性化合物として用いることもできる。一般に、オレフィンを構造内に有する脂肪族系化合物は、重合性に乏しく、5員環などの歪みの高い環構造を有するオレフィン骨格やスチレン骨格を置換基として有する場合に、特に好適に用いられる。例えば、上述した一連のアルコールとマレイン酸やノルボルネン骨格を有するモノマー化合物や、スチレンやヒドロキシスチレンの一部の水素原子がテルペノイド骨格など、他の脂肪族系炭化水素を有する置換基に変換されたモノマーなどが望ましい。 In addition to the compounds described above, a compound having an olefin structure as a substituent can also be used as the radical polymerizable compound. In general, an aliphatic compound having an olefin in its structure is particularly suitably used when it has a poor polymerization property and has an olefin skeleton or a styrene skeleton having a highly distorted ring structure such as a 5-membered ring as a substituent. For example, the above-described series of alcohols and monomer compounds having maleic acid or norbornene skeleton, or monomers in which some hydrogen atoms of styrene or hydroxystyrene are converted to substituents having other aliphatic hydrocarbons such as terpenoid skeleton Etc. are desirable.
上述したようなラジカル重合性化合物が溶剤として用いられる場合には、インクジェットインク中には、光ラジカル発生剤がさらに含有されることが望ましい。光ラジカル発生剤としては、例えば、商品名イルガキュアーやダロキュア(長瀬産業)で知られるミヒラーケトンやベンゾフェノンのような光ラジカル重合開始剤を用いることができる。より具体的には、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン誘導体、例えばα−ヒドロキシ−もしくは、α−アミノセトフェノン、4−アロイル−1,3−ジオキソラン、ベンジルケタール、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、pp’−ジクロロベンゾフェン、pp’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンジルジメチルケタール、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾインパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルフォーメート、ゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインn−ブチルエーテル、ベンゾインn−プロピルなどのベンゾインアルキルエ−テルやエステル、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(ダロキュア1173)、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オンモノアシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシドまたはチタノセン、フルオレセン、アントラキノン、チオキサントンまたはキサントン、ロフィンダイマー、トリハロメチル化合物またはジハロメチル化合物、活性エステル化合物、および有機ホウ素化合物などが挙げられる。 When the radically polymerizable compound as described above is used as a solvent, it is desirable that the inkjet ink further contains a photoradical generator. As the photoradical generator, for example, a photoradical polymerization initiator such as Michler's ketone or benzophenone known by trade names Irgacure or Darocur (Nagase Sangyo) can be used. More specifically, for example, benzophenone, acetophenone derivatives such as α-hydroxy- or α-aminocetophenone, 4-aroyl-1,3-dioxolane, benzyl ketal, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethyl Aminoacetophene, p-dimethylaminopropiophenone, benzophenone, 2-chlorobenzophenone, pp'-dichlorobenzophene, pp'-bisdiethylaminobenzophenone, Michler's ketone, benzyl, benzoin, benzyldimethyl ketal, tetramethylthiuram monosulfide, thioxanthone 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, azobisisobutyronitrile, benzoin peroxide, di-tert-butyl peroxide, 1-hydroxycyclohexane Silphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, methylbenzoyl formate, zoin isopropyl Benzoin alkyl ethers and esters such as ether, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, ben ether, benzoin isobutyl ether, benzoin n-butyl ether, benzoin n-propyl, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-benzyl- 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, bis (η 5 -2,4-cyclo Pentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2- Methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Darocur 1173), bis (2,6 -Dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one monoacyl Phosphine oxide, bisacylphosphine oxide or titanocene, fluorescene, anthraquinone, thioxanthone or Xanthone, lophine dimer, trihalomethyl compound or dihalomethyl compound, activated ester compound, and an organic boron compound, and the like.
具体的な商品名としては、例えば、チバガイギー社のIRGACURE379、IRGACURE127、IRGACURE369、およびIRGACURE907などが挙げられる。これらの化合物に加えて、ジエタノールアミン類などの重合促進添加剤を含有させてもかまわない。 Specific product names include, for example, IRGACURE 379, IRGACURE 127, IRGACURE 369, and IRGACURE 907 manufactured by Ciba Geigy. In addition to these compounds, polymerization promoting additives such as diethanolamines may be contained.
分散体は、上述したような溶媒で希釈し、必要に応じてさらに光酸発生剤や光ラジカル発生剤のような光重合開始剤、添加剤等を添加して、本発明の実施形態にかかるインクジェットインクを調製することができる。 The dispersion is diluted with a solvent as described above, and if necessary, a photopolymerization initiator such as a photoacid generator or a photoradical generator, an additive, and the like are further added to the embodiment of the present invention. Ink jet inks can be prepared.
光酸発生剤としては、すでに説明したオニウム塩を用いることができる。インクジェットインク中における光酸発生剤の含有量は、使用する光酸発生剤の酸発生効率や顔料の含有量などに応じて設定することができる。感光性の観点から、光酸発生剤は、インクジェット中の酸で重合する全溶媒に100重量部に対して、通常、2重量部乃至10重量部、好ましくは2重量部乃至8重量部、より好ましくは2重量部乃至6重量部の割合で添加される。 As the photoacid generator, the onium salts described above can be used. The content of the photoacid generator in the inkjet ink can be set according to the acid generation efficiency of the photoacid generator used, the content of the pigment, and the like. From the viewpoint of photosensitivity, the photoacid generator is usually 2 to 10 parts by weight, preferably 2 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of all solvents polymerized with acid in the ink jet. Preferably, it is added at a ratio of 2 to 6 parts by weight.
特に、増感剤を同時に配合した場合には、光酸発生剤の添加量を1重量部乃至4重量部程度に低減することができる。これによって、配管およびヘッド部材といった金属部材の腐食も低減されるため、より望ましいものとなる。また、光ラジカル発生剤を同時に含む場合、光ラジカル発生に対する増感作用も同時に付与できる場合が多い。増感色素としては、例えば、アクリジン化合物、ベンゾフラビン類、ペリレン類、アントラセン類、チオキサントン化合物類、およびレーザ色素類などを挙げることができる。なかでも、ジヒドロキシアントラセンの水素原子を有機基で置換した化合物やチオキサントン誘導体などは含有されて効果が高いため望ましいものとなる。増感色素の添加量は、光重合開始剤に対して、通常20重量%乃至100重量%であり、より好ましくは30重量%乃至60重量%である。 In particular, when a sensitizer is blended at the same time, the amount of photoacid generator added can be reduced to about 1 to 4 parts by weight. As a result, corrosion of metal members such as pipes and head members is reduced, which is more desirable. In addition, when a photoradical generator is included at the same time, in many cases, a sensitizing action for photoradical generation can also be imparted at the same time. Examples of the sensitizing dye include acridine compounds, benzoflavins, perylenes, anthracenes, thioxanthone compounds, and laser dyes. Among them, a compound in which a hydrogen atom of dihydroxyanthracene is substituted with an organic group, a thioxanthone derivative, and the like are desirable because they are contained and have high effects. The addition amount of the sensitizing dye is usually 20% by weight to 100% by weight, and more preferably 30% by weight to 60% by weight with respect to the photopolymerization initiator.
インクジェットインク中における溶媒100重量部に対する光重合開始剤の割合が1重量部未満の場合には、インクジェットインクの感度が低下する。一方、10重量部を越えると、分散の劣化や溶剤の暗重合のためインクの経時間的増粘が激しくなって、塗膜性や光硬化後のインク膜の硬度が低下する場合がある。また、記録装置の配管やヘッド部材の腐食が生じることもある。 When the ratio of the photopolymerization initiator to 100 parts by weight of the solvent in the ink-jet ink is less than 1 part by weight, the sensitivity of the ink-jet ink is lowered. On the other hand, when the amount exceeds 10 parts by weight, the viscosity of the ink over time increases due to dispersion deterioration and dark polymerization of the solvent, and the coating properties and the hardness of the ink film after photocuring may decrease. Further, corrosion of piping and head members of the recording apparatus may occur.
光酸発生剤として、比較的強力な他の酸を発生する非極性光酸発生剤を同時に配合することもできる。このような化合物としては、スルフォニル化合物、スルフォネート化合物、スルファミド化合物、有機ハロゲン化合物のいずれからか選択される光酸発生剤が望ましい。なかでも、強力なフルオロメタンスルフォン酸や、塩酸、臭素酸を発生するような化合物が、かかる光酸発生剤として望ましい。 As the photoacid generator, a nonpolar photoacid generator that generates another relatively strong acid can be blended at the same time. As such a compound, a photoacid generator selected from any of sulfonyl compounds, sulfonate compounds, sulfamide compounds, and organic halogen compounds is desirable. Of these, compounds that generate strong fluoromethanesulfonic acid, hydrochloric acid, and bromic acid are desirable as the photoacid generator.
具体的には、非極性光酸発生剤としては、N−ヒドロキシナフタルイミドのトリフルオロメタンスルフォン酸イミドのようなスルファミド化合物、ハロゲン化トリアジン化合物などの有機ハロゲン化化合物などが挙げられる。例えば、溶媒100重量部に対して、オニウム塩化合物0.3乃至2重量部、非極性光酸発生剤2乃至10重量部の割合で配合されることが好ましい。 Specifically, examples of the nonpolar photoacid generator include organic halogenated compounds such as sulfamide compounds such as trifluoromethanesulfonic acid imide of N-hydroxynaphthalimide and halogenated triazine compounds. For example, it is preferable to mix 0.3 to 2 parts by weight of the onium salt compound and 2 to 10 parts by weight of the nonpolar photoacid generator with respect to 100 parts by weight of the solvent.
本発明の実施形態にかかるインクジェットインクは、インクジェット記録に適用することができる。油性インクの場合、記録媒体は主に吸収媒体であり、この吸収媒体に残り像を形成し、そのまま印刷物として用いられる。また、乾燥性を有する溶媒を用いた場合には、溶媒は蒸発して記録媒体上にインク層が形成される。 The ink-jet ink according to the embodiment of the present invention can be applied to ink-jet recording. In the case of oil-based ink, the recording medium is mainly an absorbing medium, and a residual image is formed on the absorbing medium and used as it is as a printed matter. Further, when a solvent having a drying property is used, the solvent evaporates to form an ink layer on the recording medium.
感光性インクジェットインクの場合、得られたインク層に光を照射すると、光重合開始剤からラジカルまたは酸が発生し、これらは重合性化合物の連鎖反応の開始剤や架橋反応の触媒として機能する。感光性インクジェットインクにおいては、上述した重合性化合物が溶媒の少なくとも一部として使用され、典型的には、溶媒のほぼ全量が重合性化合物で構成される。溶媒全体に対する重合性化合物の割合が十分に高ければ、印刷時に有機溶剤が揮発することは殆どない。したがって、有機溶剤の揮発に起因した雰囲気汚染の問題を防止することができ、排気設備や溶剤回収機構などが不要となる。 In the case of the photosensitive inkjet ink, when the obtained ink layer is irradiated with light, radicals or acids are generated from the photopolymerization initiator, and these function as an initiator for a chain reaction of a polymerizable compound and a catalyst for a crosslinking reaction. In the photosensitive inkjet ink, the above-described polymerizable compound is used as at least a part of the solvent, and typically almost the entire amount of the solvent is composed of the polymerizable compound. If the ratio of the polymerizable compound to the entire solvent is sufficiently high, the organic solvent hardly volatilizes during printing. Therefore, it is possible to prevent the problem of atmospheric pollution caused by the volatilization of the organic solvent, and an exhaust facility and a solvent recovery mechanism are not required.
また、後者の化学増幅型インクで発生した酸は、インク層内を拡散して触媒として機能する。酸の拡散および酸を触媒とした架橋反応は、加熱することにより加速することができ、この架橋反応はラジカル重合とは異なって、酸素の存在によって阻害されることがない。そのため、1つの光子で複数の架橋反応を生じさせることが可能であり、高い感度が得られる。しかも、インク層の深部や吸収性の記録媒体内部でも、架橋反応は速やかに進行することから、得られるインク層は、ラジカル重合系の場合と比較して密着性にも格段に優れる。 The acid generated in the latter chemically amplified ink diffuses in the ink layer and functions as a catalyst. The acid diffusion and acid-catalyzed crosslinking reaction can be accelerated by heating, and this crosslinking reaction is not inhibited by the presence of oxygen, unlike radical polymerization. Therefore, a plurality of cross-linking reactions can be caused by one photon, and high sensitivity can be obtained. In addition, since the crosslinking reaction proceeds rapidly even in the deep part of the ink layer or inside the absorbent recording medium, the obtained ink layer is also excellent in adhesion compared to the radical polymerization system.
したがって、このようなインクジェットインクを用いると、被印刷面にインクを吐出した後に光照射および若干の加熱を行なうことによって、インク層を速やかに非流動化することができる。すなわち、大規模な露光システムを必要とすることなく、高品質な印刷物が得られる。なお、得られる非流動性の膜は熱可塑性(熱による再流動性であって、性質持続時間は短時間であってもかまわない)を示すものであることが望ましい。 Therefore, when such an ink-jet ink is used, the ink layer can be quickly non-fluidized by performing light irradiation and slight heating after ejecting the ink onto the printing surface. That is, a high-quality printed material can be obtained without requiring a large-scale exposure system. The obtained non-flowable film desirably exhibits thermoplasticity (it is reflowable by heat, and the property duration may be short).
また、このようなインクジェットインクでは、ラジカル重合を利用するインクジェットインクとは異なり、皮膚刺激や臭気が大きなラジカル重合性モノマーを使用する必要がない。そのため、本実施形態にかかるインクジェットインクは、取り扱いが容易である。 In addition, unlike such ink jet inks that utilize radical polymerization, such ink jet inks do not require the use of radical polymerizable monomers that have great skin irritation and odor. Therefore, the inkjet ink according to the present embodiment is easy to handle.
このように、化学増幅型インクは、有機溶剤を使用する必要がなく、且つインク層を速やかに非流動化することが可能である。その結果、性質が異なる様々な被印刷面に対して、滲みなどを殆ど生じることなく容易に画像を定着させることができる。しかも、インク層の乾燥に伴なう被印刷面の劣化を生じ難い。さらに、本実施形態にかかるインクジェットインクは、色成分としての顔料を高濃度で含有することができるので、鮮明であり且つ耐候性に優れた印刷パターンを形成することができる。 As described above, the chemically amplified ink does not need to use an organic solvent, and can quickly make the ink layer non-fluid. As a result, it is possible to easily fix an image with almost no blurring on various printing surfaces having different properties. In addition, it is difficult for the printed surface to deteriorate due to the drying of the ink layer. Furthermore, since the ink-jet ink according to the present embodiment can contain a pigment as a color component at a high concentration, it is possible to form a print pattern that is clear and has excellent weather resistance.
本発明の実施形態にかかるインクジェットインクのうち、化学増幅型インクは、基本的には加熱を必要とする感光性インクであるため、安全性や臭気の観点からインクの揮発性は低いことが望まれる。具体的には、露光後、かつ80℃における揮発速度が、0.2mg/cm2・min以下であることが望ましい。ここでの揮発量は、例えば開口面積10cm2の容器を加熱した場合、毎分あたりの揮発量(mg)を示す。この値は、容器の開口に依存するが、通常、直径6cmのシャーレに4gのインクを収容して常圧下、加熱した際の値と定義している。この範囲を逸脱した組成のインクは、加熱時の揮発速度が大きすぎて安全性が損なわれるとともに、臭気の問題が著しいものとなる。一方、揮発性が著しく乏しい、例えば0.00001mg/cm2・min以下のインクでは、通常は粘度が高くなってインクジェット吐出が困難である場合が多い。 Among the ink-jet inks according to the embodiments of the present invention, the chemically amplified ink is basically a photosensitive ink that needs to be heated. Therefore, it is desirable that the volatility of the ink is low from the viewpoint of safety and odor. It is. Specifically, the volatilization rate after exposure and at 80 ° C. is desirably 0.2 mg / cm 2 · min or less. The volatilization amount here indicates the volatilization amount (mg) per minute when a container having an opening area of 10 cm 2 is heated, for example. This value depends on the opening of the container, but is usually defined as a value when 4 g of ink is contained in a petri dish having a diameter of 6 cm and heated under normal pressure. Ink with a composition that deviates from this range has a too high volatilization rate at the time of heating, which impairs safety and causes a significant odor problem. On the other hand, in the case of ink with extremely low volatility, for example, 0.00001 mg / cm 2 · min or less, the viscosity is usually high and ink jet ejection is often difficult.
すでに説明したように、本発明の実施形態にかかるインクジェットインクは、ヘッドの温度において、5乃至20mPa・sec、常温において少なくとも50mPa・sec、より好ましくは30mPa・secの流動性を有していることが望まれる。こうした流動性を確保するため、n種の酸重合性化合物が混合して含有される場合には、下記数式(1)式で表わされるηtが3(mPa・s)以上30(mPa・s)以下であることが好ましく、ヘッドの温度において5(mPa・s)以上20(mPa・s)以下の範囲内の組成であることがより望ましい。 As already described, the inkjet ink according to the embodiment of the present invention has a fluidity of 5 to 20 mPa · sec at the head temperature, at least 50 mPa · sec at room temperature, more preferably 30 mPa · sec. Is desired. In order to ensure such fluidity, when n kinds of acid polymerizable compounds are mixed and contained, η t represented by the following formula (1) is 3 (mPa · s) or more and 30 (mPa · s). The composition is preferably within the range of 5 (mPa · s) to 20 (mPa · s) at the head temperature.
χ1,χ2,χ3,・・・,χnは、各成分の重量組成比率であり、η1,η2,η3・・・,ηnは、各成分単独の常温常圧での粘度である。
この範囲を逸脱すると、インクの吐出が著しく困難になるか、吐出の乱れによる像の乱れが生じやすい。
χ 1 , χ 2 , χ 3 ,..., χ n are the weight composition ratios of each component, and η 1 , η 2 , η 3 , η n are the normal temperature and normal pressure of each component alone. Of the viscosity.
If it deviates from this range, the ejection of the ink becomes extremely difficult, or the image is liable to be disturbed due to the ejection disorder.
本発明の実施形態にかかるインクジェットインクは、光を照射することにより硬化させて、インク層を形成する。硬化後のインク層が十分な熱可塑性や再溶解性を有している場合には、液体インクを像担持体上に吐出してインク層を形成した後、このインク層を記録媒体上に転写することができる。すなわち、インクジェットインクを像担持体上に吐出してインク層を形成し、このインク層に光照射および加熱を行なうことによって硬化させる。さらに、このインク層に記録媒体を接触させた状態で圧力、あるいは圧力と熱とを加えることによって、再流動化または可塑化させて、記録媒体上へ転写することができる。 The ink-jet ink according to the embodiment of the present invention is cured by irradiating light to form an ink layer. If the cured ink layer has sufficient thermoplasticity and re-solubility, the liquid ink is ejected onto the image carrier to form an ink layer, which is then transferred onto the recording medium. can do. That is, ink jet ink is ejected onto the image carrier to form an ink layer, and the ink layer is cured by light irradiation and heating. Further, by applying pressure or pressure and heat while the recording medium is in contact with the ink layer, it can be reflowed or plasticized and transferred onto the recording medium.
また、インクジェットインクを記録媒体上に直接吐出した場合には、記録媒体上に形成したインク層に光照射および加熱を行なうことによって、硬化または予備硬化させる。さらに、このインク層に熱を加えることによって本硬化させて記録媒体上に定着させることも可能である。 In addition, when the inkjet ink is directly discharged onto the recording medium, the ink layer formed on the recording medium is cured or precured by irradiating light and heating. Further, the ink layer can be permanently cured by applying heat to be fixed on the recording medium.
本発明の実施形態にかかるインクジェットインクは、インクジェット吐出の安定性が高いことが望まれるが、一般に、経時的粘度増加が高い傾向にあり、長期間にわたって性能を維持できない場合がある。こうした場合には、塩基性化合物および塩基性を発現する化合物の少なくとも一方を、粘度安定化剤としてさらに配合することが望ましい。塩基性化合物は、記録装置のインクジェットヘッド内部や、インク配管の金属部分の酸からの腐食を著しく低減させる効果も同時に有する。このため、塩基性化合物は、本発明の実施形態にかかるインクジェットインク全般に添加することが好ましい。 The ink-jet ink according to the embodiment of the present invention is desired to have high ink-jet ejection stability, but in general, the viscosity tends to increase with time, and the performance may not be maintained for a long time. In such a case, it is desirable to further blend at least one of a basic compound and a compound expressing basicity as a viscosity stabilizer. The basic compound also has the effect of significantly reducing corrosion from acid in the ink jet head of the recording apparatus and the metal portion of the ink pipe. For this reason, it is preferable to add a basic compound to the inkjet ink in general according to the embodiment of the present invention.
塩基性化合物としては、上述したような酸重合性化合物に溶解可能な任意の無機塩基および有機塩基を使用することができるが、溶解性を考慮すると有機塩基がより望ましい。有機塩基としては、例えば、アンモニアやアンモニウム化合物、置換または非置換アルキルアミン、置換または非置換の芳香族アミン、ピリジン、ピリミジン、およびイミダゾールなどのヘテロ環骨格を有する有機アミンが挙げられる。より具体的には、n−ヘキシルアミン、ドデシルアミン、アニリン、ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロウンデカン、3−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、ルチジン、2,6−ジ−t−ブチルピリジン、4−メチルベンゼンスルホニルヒドラジド、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、および1,3−ベンゼンジスルホニルヒドラジドのようなスルホニルヒドラジドなどが挙げられる。 As the basic compound, any inorganic base and organic base that can be dissolved in the acid-polymerizable compound as described above can be used, but an organic base is more preferable in consideration of solubility. Examples of the organic base include ammonia and ammonium compounds, substituted or unsubstituted alkylamines, substituted or unsubstituted aromatic amines, organic amines having a heterocyclic skeleton such as pyridine, pyrimidine, and imidazole. More specifically, n-hexylamine, dodecylamine, aniline, dimethylaniline, diphenylamine, triphenylamine, diazabicyclooctane, diazabicycloundecane, 3-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, lutidine, 2,6 -Di-t-butylpyridine, 4-methylbenzenesulfonyl hydrazide, 4,4'-oxybis (benzenesulfonyl hydrazide), and sulfonyl hydrazides such as 1,3-benzenedisulfonyl hydrazide.
塩基性化合物としては、アンモニウム化合物を用いることもできる。好ましいアンモニウム化合物としては、第四級アンモニウム塩が挙げられる。例えば、アンモニウム原子の置換基として、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ドデシル、フェニル、ベンジルなどであり、対イオンが水酸イオン、-ORであって(Rは炭素数1乃至4のアルキル基)、-OCOR’(R’はアルキル、アリール、アルキルアリール)、OCOO- 、OSOO- で表わされるアニオンが好ましく用いられる。特に好ましくは、水酸化テトラメチルアンモニウム、および水酸化テトラブチルアンモニウム塩などが挙げられる。これらの塩基性化合物は、単独であるいは2種以上の混合物として用いることができる。 An ammonium compound can also be used as the basic compound. Preferred ammonium compounds include quaternary ammonium salts. For example, as a substituent of the ammonium atom, methyl, a ethyl, propyl, isopropyl, butyl, dodecyl, phenyl, benzyl, etc., the counterion is hydroxide ion, - a OR (R is an alkyl of 1 to 4 carbon atoms group), - OCOR '(R' is alkyl, aryl, alkylaryl), OCOO -, OSOO - anion represented by is preferably used. Particularly preferable examples include tetramethylammonium hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide salt. These basic compounds can be used alone or as a mixture of two or more.
イミダゾールなどの極めて強力な塩基性化合物が配合された場合には、例えば逆に経時重合を生じたり、あるいは光酸発生剤の分解などの副反応を生じやすくなるおそれがある。一方、塩基性の低すぎる化合物では、添加による粘度安定化の効果を十分に得ることが困難になる。例えば、好適な水溶液の状態での温度25℃における塩基解離定数pKbが4以上の塩基性化合物が望ましく、pKbが11を越える化合物では殆ど効果がみられない。そのような条件を満たす化合物としては、例えば、ピリジン誘導体、アニリン誘導体、アミノナフタレン誘導体、その他の含窒素ヘテロ環化合物およびその誘導体が好適である。 When a very strong basic compound such as imidazole is blended, there is a possibility that, for example, polymerization with time will occur, or side reactions such as decomposition of the photoacid generator may occur. On the other hand, if the compound is too low in basicity, it will be difficult to obtain a sufficient viscosity stabilizing effect by addition. For example, a basic compound having a base dissociation constant pKb of 4 or more at a temperature of 25 ° C. in a suitable aqueous solution is desirable, and a compound having a pKb of more than 11 shows little effect. As the compound satisfying such conditions, for example, pyridine derivatives, aniline derivatives, aminonaphthalene derivatives, other nitrogen-containing heterocyclic compounds and derivatives thereof are suitable.
ピリジン誘導体としては、例えば、2−フルオロピリジン、3−フルオロピリジン、2−クロロピリジン、3−クロロピリジン、3−フェニルピリジン、2−ベンジルピリジン、2−ホルミルピリジン、2−(2′−ピリジル)ピリジン、3−アセチルピリジン、2−ブロモピリジン、3−ブロモピリジン、2−ヨードピリジン、3−ヨードピリジン、および2,6−ジ−tert−ブチルピリジン等を挙げることができる。 Examples of the pyridine derivative include 2-fluoropyridine, 3-fluoropyridine, 2-chloropyridine, 3-chloropyridine, 3-phenylpyridine, 2-benzylpyridine, 2-formylpyridine, and 2- (2′-pyridyl). Examples thereof include pyridine, 3-acetylpyridine, 2-bromopyridine, 3-bromopyridine, 2-iodopyridine, 3-iodopyridine, and 2,6-di-tert-butylpyridine.
アニリン誘導体としては、例えば、アニリン、4−(p−アミノベンゾイル)アニリン、4−ベンジルアニリン、4−クロロ−N,N−ジメチルアニリン、3−5−ジブロモアニリン、2,4−ジクロロアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−3−ニトロアニリン、N−エチルアニリン、2−フルオロアニリン、3−フルオロアニリン、4−フルオロアニリン、2−ヨードアニリン、N−メチルアニリン、4−メチルチオアニリン、2−ブロモアニリン、3−ブロモアニリン、4−ブロモアニリン、4−ブロモ−N,N−ジメチルアニリン、2−クロロアニリン、3−クロロアニリン、4−クロロアニリン、3−クロロ−N,N−ジメチルアニリン、3−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン、2−メトキシアニリン、3−メトキシアニリン、ジフェニルアミン、2−ビフェニルアミン、o−トルイジン、m−トルイジン、p−トルイジン、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン、および4,4′−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン等を挙げることができる。 Examples of aniline derivatives include aniline, 4- (p-aminobenzoyl) aniline, 4-benzylaniline, 4-chloro-N, N-dimethylaniline, 3-5-dibromoaniline, 2,4-dichloroaniline, N , N-dimethylaniline, N, N-dimethyl-3-nitroaniline, N-ethylaniline, 2-fluoroaniline, 3-fluoroaniline, 4-fluoroaniline, 2-iodoaniline, N-methylaniline, 4-methylthio Aniline, 2-bromoaniline, 3-bromoaniline, 4-bromoaniline, 4-bromo-N, N-dimethylaniline, 2-chloroaniline, 3-chloroaniline, 4-chloroaniline, 3-chloro-N, N -Dimethylaniline, 3-nitroaniline, 4-nitroaniline, 2-methoxyaniline, 3 Methoxyaniline, diphenylamine, 2-biphenylamine, o-toluidine, m-toluidine, p-toluidine, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, and 4,4'-bis (4- And aminophenoxy) diphenylsulfone.
アミノナフタレン誘導体としては、例えば、1−アミノ−6−ヒドロキシナフタレン、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、ジエチルアミノナフタレン、および、N−メチル−1−ナフチルアミン等を挙げることができる。 Examples of aminonaphthalene derivatives include 1-amino-6-hydroxynaphthalene, 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, diethylaminonaphthalene, and N-methyl-1-naphthylamine.
その他の窒素ヘテロ環化合物およびその誘導体としては、例えば、シノリン、3−アセチルピペリジン、ピラジン、2−メチルピラジン、メチルアミノピラジン、ピリダジン、2−アミノピリミジン、2−アミノ−4,6−ジメチルピリミジン、2−アミノ−5−ニトロピリミジン、2,4,6−トリアミノ−1,3,5−トリアジン、ピロール、ピラゾール、1−メチルピラゾール、1,2,4−トリアゾール、インダゾール、ベンゾトリアゾール、キナゾリン、キノリン、3−アミノキノリン、3−ブロモキノリン、8−カルボキシキノリン、3−ヒドロキシキノリン、6−メトキシキノリン、5−メチルキノリン、キノキサリン、チアゾール、2−アミノチアゾール、3,4−ジアザインドール、プリン、8−アザプリン、インドール、およびインドリジン等を挙げることができる。 Examples of other nitrogen heterocyclic compounds and derivatives thereof include, for example, sinoline, 3-acetylpiperidine, pyrazine, 2-methylpyrazine, methylaminopyrazine, pyridazine, 2-aminopyrimidine, 2-amino-4,6-dimethylpyrimidine, 2-amino-5-nitropyrimidine, 2,4,6-triamino-1,3,5-triazine, pyrrole, pyrazole, 1-methylpyrazole, 1,2,4-triazole, indazole, benzotriazole, quinazoline, quinoline 3-aminoquinoline, 3-bromoquinoline, 8-carboxyquinoline, 3-hydroxyquinoline, 6-methoxyquinoline, 5-methylquinoline, quinoxaline, thiazole, 2-aminothiazole, 3,4-diazaindole, purine, 8-azapurine, indole And it can be exemplified India such as lysine.
これらの中でも、塩基性化合物がアニリン誘導体である場合には、粘度安定性、揮発性、塩基性、さらに低副反応性の点で特に望ましいものとなる。
ただし、アニリン化合物は、塩基性が低いために、一般に化合物自体が塩基性を有しているオキセタン化合物との組み合わせでは望ましくない。オキセタン化合物としては、より塩基性の高い化合物が望ましく、例えば25℃でのpKbが7以下3以上の化合物である。より具体的には、脂肪族骨格を有するアミンや脂環骨格を有するアミンのような塩基性化合物を、好適に用いることができる。
Among these, when the basic compound is an aniline derivative, it is particularly desirable in terms of viscosity stability, volatility, basicity, and low side reactivity.
However, since an aniline compound has low basicity, it is generally not desirable in combination with an oxetane compound in which the compound itself has basicity. As the oxetane compound, a compound having higher basicity is desirable, for example, a compound having a pKb at 25 ° C. of 7 or less and 3 or more. More specifically, a basic compound such as an amine having an aliphatic skeleton or an amine having an alicyclic skeleton can be preferably used.
また、上述したような塩基性化合物がアニオンと塩を形成し、しかもアニオンの酸性度が低い場合には、化合物自体が弱い塩基としての作用があるので同様に用いることができる。 Moreover, when the basic compound as described above forms a salt with an anion and the acidity of the anion is low, the compound itself can act as a weak base and can be used in the same manner.
本発明の実施形態にかかるインクジェットインクは、基本的には露光後加熱を必要とすることから、上述したような塩基性化合物もまた、その揮発性は極力低いことが望ましい。具体的には、塩基性化合物の沸点は常温で150℃以上、より好ましくは180℃以上であることが望ましい。 Since the inkjet ink according to the embodiment of the present invention basically requires post-exposure heating, it is desirable that the basic compound as described above is also as low in volatility as possible. Specifically, the boiling point of the basic compound is desirably 150 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher at normal temperature.
塩基性化合物あるいは塩基性を発現する化合物の配合量は、光酸発生剤の総モル量に対して、30モル%以下1モル%以上の割合とすることが望ましい。より好ましくは、光酸発生剤の総モル数に対して15モル%以下2モル%以上である。こうした化合物の配合量が多すぎる場合には感度が著しく低下し、少なすぎる場合には粘度の安定化効果を十分に得られないおそれがある。 The blending amount of the basic compound or the compound that expresses basicity is desirably 30 mol% or less and 1 mol% or more with respect to the total molar amount of the photoacid generator. More preferably, it is 15 mol% or less and 2 mol% or more with respect to the total number of moles of the photoacid generator. When the compounding amount of such a compound is too large, the sensitivity is remarkably lowered, and when the compounding amount is too small, the viscosity stabilizing effect may not be sufficiently obtained.
光または放射線の照射により分解される感光性塩基性化合物を用いた場合には、塩基添加に伴なう感度の低下を低減することができるため、望ましいものとなる。
感光性塩基性化合物としては、スルホニウム化合物あるいはヨードニウム化合物を好適に用いることができる。スルホニウム化合物としては、例えば、下記一般式(SS1)、(SS2)、(SS3)、(SS4)で示される化合物が例示される。
When a photosensitive basic compound that is decomposed by irradiation with light or radiation is used, a decrease in sensitivity due to the addition of a base can be reduced, which is desirable.
As the photosensitive basic compound, a sulfonium compound or an iodonium compound can be preferably used. Examples of the sulfonium compound include compounds represented by the following general formulas (SS1), (SS2), (SS3), and (SS4).
(式中、R31、R32、およびR33は、それぞれアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、あるいはアルキル基、アルキルアリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、フェノキシ基、チオフェノール基、フェニルスルホニル基またはフェニルスルフェニル基により置換されたアリール基であり、Yは、CH2、OまたはSである。R34、R35、R36、およびR37は、おのおのアルキル基、アルコキシ基、またはハロゲン原子であり、X1-は、塩基性陰イオンを表わす。)
R31、R32、およびR33としては、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、フェニル基、ビフェニル基、トリル基、キシリル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、ブチルオキシフェニル基、tert−ブチルオキシフェニル基、フェノキシフェニル基、チオフェノキシフェニル基、フェノキシフェニル基、チオフェノキシフェニル基、およびフェニルスルホニルフェニル基が挙げられる。
(Wherein R 31 , R 32 and R 33 are each an alkyl group, aryl group, heteroaryl group, or alkyl group, alkylaryl group, halogen atom, alkoxy group, phenoxy group, thiophenol group, phenylsulfonyl group. Or an aryl group substituted by a phenylsulfenyl group, and Y is CH 2 , O, or S. R 34 , R 35 , R 36 , and R 37 are each an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom in and, X1 - represents a basic anion).
R 31 , R 32 and R 33 are preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, phenyl, biphenyl, tolyl, xylyl, chlorophenyl, bromophenyl, methoxy Examples include phenyl group, ethoxyphenyl group, propyloxyphenyl group, butyloxyphenyl group, tert-butyloxyphenyl group, phenoxyphenyl group, thiophenoxyphenyl group, phenoxyphenyl group, thiophenoxyphenyl group, and phenylsulfonylphenyl group. .
R34、R35、R36、およびR37としては、好ましくはアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、塩素原子または臭素原子が挙げられる。 R 34 , R 35 , R 36 and R 37 are preferably an alkyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a chlorine atom or a bromine atom.
X1-としては、水酸イオン、-OR(RはC1〜C4のアルキル基)、-OCOR’(R’はアルキル基、アリール基またはアルキルアリール基)、OCOO- 、OSOO- で表わされるアニオンが挙げられる。 X1 - The, hydroxyl ion, - OR (alkyl group R is C1~C4), - OCOR '(R ' is an alkyl group, an aryl group or an alkyl aryl group), OCOO -, OSOO - anion represented by the Can be mentioned.
ヨードニウム化合物としては、下記一般式(IS1)、(IS2)、(IS3)、(IS4)で示される化合物が好ましい。 As the iodonium compound, compounds represented by the following general formulas (IS1), (IS2), (IS3), and (IS4) are preferable.
上記一般式中、R38、R39は、おのおのアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、あるいはアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、フェノキシ基、チオフェノール基、フェニルスルホニル基またはフェニルスルフェニル基によりモノ、ジまたはトリ置換されたアリール基である。YはCH2、OまたはSであり、R40、R41、R42、R43は、おのおのアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子であり、nは5または6であり、X2-は、塩基性陰イオンである。 In the above general formula, R 38 and R 39 are each an alkyl group, aryl group, heteroaryl group, or alkyl group, aryl group, halogen atom, alkoxy group, phenoxy group, thiophenol group, phenylsulfonyl group or phenylsulfenyl group. An aryl group mono-, di- or tri-substituted by a group. Y is CH 2 , O or S, R 40 , R 41 , R 42 and R 43 are each an alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom, n is 5 or 6, and X 2 − is a basic group. Anion.
R38、R39としては、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、フェニル基、ビフェニル基、トリル基、キシリル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、ブチルオキシフェニル基、tert−ブチルオキシフェニル基、フェノキシフェニル基、チオフェノキシフェニル基、フェノキシフェニル基、チオフェノキシフェニル基、およびフェニルスルホニルフェニル基が挙げられる。 R 38 and R 39 are preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, phenyl, biphenyl, tolyl, xylyl, chlorophenyl, bromophenyl, methoxyphenyl, ethoxy Examples include phenyl group, propyloxyphenyl group, butyloxyphenyl group, tert-butyloxyphenyl group, phenoxyphenyl group, thiophenoxyphenyl group, phenoxyphenyl group, thiophenoxyphenyl group, and phenylsulfonylphenyl group.
R40、R41、R42、およびR43としては、好ましくはアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、塩素原子または臭素原子が挙げられる。 R 40 , R 41 , R 42 and R 43 are preferably an alkyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a chlorine atom or a bromine atom.
X2-としては、好ましくは水酸イオン、-ORはC1〜C4アルキル基本、-OCOR’(R’はアルキル基、アリール基、アルキルアリール基)、OCOO-、OSOO-で表わされるアニオンが挙げられる。 X2 - as preferably hydroxyl ion, - OR is C1~C4 alkyl base, - OCOR '(R' is an alkyl group, an aryl group, alkylaryl group), OCOO -, OSOO - include anions represented by .
スルホニウム化合物、ヨードニウム化合物として特に好ましいものとしては、例えば、トリフェニルスルフォニウムアセテート、水酸化トリフェニルスルホニウム、トリフェニルスルホニウムフェノレート、水酸化トリス−(4−メチルフェニル)スルホニウム、トリス−(4−メチルフェニル)スルホニウムアセテート、トリス−(4−メチルフェニル)スルホニウムフェノレート、水酸化ジフェニルヨードニウム、ジフェニルヨードニウムアセテート、ジフェニルヨードニウムフェノレート、水酸化ビス−(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム、ビス−(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス−(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムフェノレート、チオフェニル置換されたトリフェニルスルフォニウムアセテート、およびチオフェニル置換されたトリフェニルスルフォニウムヒドロキサイドなどが挙げられる。 Particularly preferable examples of the sulfonium compound and the iodonium compound include triphenylsulfonium acetate, triphenylsulfonium hydroxide, triphenylsulfonium phenolate, tris- (4-methylphenyl) sulfonium hydroxide, and tris- (4-methyl). Phenyl) sulfonium acetate, tris- (4-methylphenyl) sulfonium phenolate, diphenyliodonium hydroxide, diphenyliodonium acetate, diphenyliodonium phenolate, bis- (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, bis- (4- t-butylphenyl) iodonium acetate, bis- (4-t-butylphenyl) iodonium phenolate, thiophenyl substituted triphenylsulfonium acetate DOO, and triphenyl sulfonium hydroxide and the like, which is thiophenyl substituted.
上述した塩基性化合物に加えて、他の塩基性化合物を添加することもできる。また、感度、保存安定性の点で良好な結果を得るには、光酸発生剤および塩基性化合物がいずれもスルホニウム系化合物やヨードニウム系化合物のように、同種の化合物であることが好ましい。 In addition to the basic compounds described above, other basic compounds can also be added. In order to obtain good results in terms of sensitivity and storage stability, it is preferable that the photoacid generator and the basic compound are the same kind of compounds, such as sulfonium compounds and iodonium compounds.
あるいは、本来は塩基性でない化合物が、経時的に分解して塩基性化合物が生成される場合も、徐々に発生される酸を中和することができるため望ましいものとなる。このような化合物としては、熱により塩基を発生する化合物が使用可能であり、例えば、NBC−101(商品名:みどり化学株式会社製)、およびα,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジルカルバメートなどのカルバメート化合物などが挙げられる。 Alternatively, when a compound that is not basic in nature is decomposed with time to produce a basic compound, it is desirable because the acid that is gradually generated can be neutralized. As such a compound, a compound that generates a base by heat can be used. For example, NBC-101 (trade name: manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) and α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzylcarbamate. And carbamate compounds.
さらに、本発明の実施形態にかかるインクジェットインクには、表面張力等を調整するために、少量のノニオン系またはイオン系界面活性剤や帯電剤のような低分子添加剤を添加することができる。低分子添加剤としてカチオン系添加剤を使用する場合には、酸性度がカルボン酸より低い化合物を選択することが望ましい。カチオン系添加剤のなかには、インクの硬化暗反応を促進するものもあるからである。また、強い塩基性を有する低分子添加剤や色素なども、インクの感度を低下させるのみならず、同様に硬化暗反応を促進することがある。こうした不都合を避けるため、低分子添加剤は中性に近いものやノニオン系が望ましい。 Furthermore, in order to adjust the surface tension and the like, a small amount of a low molecular additive such as a nonionic or ionic surfactant or a charging agent can be added to the inkjet ink according to the embodiment of the present invention. When a cationic additive is used as the low molecular additive, it is desirable to select a compound having a lower acidity than the carboxylic acid. This is because some cationic additives promote the curing dark reaction of the ink. Further, low molecular additives and pigments having strong basicity may not only lower the sensitivity of the ink but also promote the curing dark reaction. In order to avoid such inconvenience, it is desirable that the low molecular additive is near neutral or nonionic.
被印刷面が強い塩基性である場合、本発明の実施形態にかかるインクジェットインクは、例えば、前述のラジカル重合性化合物をさらに配合することによって、その影響を低減することができる。これは、顔料や被印刷面が酸によって影響を受け易い場合にも、適用できる。ラジカル重合性化合物としては、例えば、アクリルまたはメタクリル系モノマー、スチレン系モノマー、それらのビニル系の重合性基を複数有する化合物などを挙げることができる。また、ビニルエーテル系化合物を含有する場合、アクリル系モノマーと組み合わせるか、さらに単独でもラジカル重合できる。同様に、ダイセル化学製CEL2000、エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、ビニルアルコール誘導体とアクリル、メタクリルなどのエステル化合物のように、カチオン重合性とラジカル重合性との双方の特性を有する化合物をさらに添加した場合には、ラジカル重合性およびカチオン重合性の利点が得られる。この場合、前述の商品名イルガキュアで知られるミヒラーケトンやベンゾフェノンのような光ラジカル重合開始剤、およびビスアジドのような光架橋型ラジカル発生剤を同時に含有させることができる。こうした手法は、硬化後のインク層により高い耐薬品性を付与させたい場合にも適用することができる。 When the printing surface is strongly basic, the ink-jet ink according to the embodiment of the present invention can reduce the influence thereof by, for example, further blending the above-described radical polymerizable compound. This is applicable even when the pigment or the printing surface is easily affected by acid. Examples of the radical polymerizable compound include acrylic or methacrylic monomers, styrene monomers, and compounds having a plurality of vinyl polymerizable groups thereof. Moreover, when it contains a vinyl ether compound, it can be combined with an acrylic monomer or can be radically polymerized alone. Similarly, compounds having both cationic and radical polymerizable properties such as CEL2000 manufactured by Daicel Chemical Industries, epoxy cyclohexyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, vinyl alcohol derivatives and ester compounds such as acrylic and methacrylic are further added. When added, the advantages of radical polymerizability and cationic polymerizability are obtained. In this case, a photoradical polymerization initiator such as Michler's ketone or benzophenone known by the aforementioned trade name Irgacure, and a photocrosslinking radical generator such as bisazide can be contained at the same time. Such a method can also be applied when it is desired to impart higher chemical resistance to the cured ink layer.
本実施形態にかかるインクジェットインクは、通常、水または有機溶剤のような揮発成分を極力含まないように調製することが望まれる。しかしながら、前述の一般の有機溶剤のなかから、例えば、メチルエチルケトン、プロピレングリコール系溶媒、乳酸エチル、キシレン、水などのように原材料の調製時に使用する有機溶剤や湿気などは、微量であれば不可避的に混入していてもよい。また、例えば、排気機構や溶媒回収機構を設けた場合には、所望の印刷物を得る目的などで、少量の有機溶媒を含有させてもよい。この場合、安全性の観点からは、水、アルコール類、アイソパーやテルペンのような成分を使用することが望ましい。 The ink-jet ink according to this embodiment is usually desired to be prepared so as not to contain volatile components such as water or an organic solvent as much as possible. However, among the above-mentioned general organic solvents, for example, organic solvents and moisture used in the preparation of raw materials such as methyl ethyl ketone, propylene glycol solvent, ethyl lactate, xylene, and water are inevitable if they are in trace amounts. It may be mixed in. For example, when an exhaust mechanism and a solvent recovery mechanism are provided, a small amount of an organic solvent may be contained for the purpose of obtaining a desired printed matter. In this case, from the viewpoint of safety, it is desirable to use components such as water, alcohols, isoper and terpene.
本実施形態にかかるインクジェットインクのうち、像形成能力を化学増幅機構に依存しているものは、露光によって光酸発生剤から酸が発生し、この酸が加熱によって拡散して架橋反応もしくは分解反応の触媒として機能する。このため、このインクジェットインクでは、著しい塩基性イオンの存在は感度低下の要因となる。したがって、液体インクの調製過程はもちろん、構成成分のそれぞれの製造過程でも大量の塩基性イオンが混入しないよう留意することが望ましい。 Among the ink-jet inks according to this embodiment, those that depend on the chemical amplification mechanism for the image forming ability generate an acid from the photoacid generator upon exposure, and the acid diffuses by heating to cause a crosslinking reaction or a decomposition reaction It functions as a catalyst. For this reason, in this ink-jet ink, the presence of significant basic ions causes a decrease in sensitivity. Therefore, it is desirable to take care not to mix a large amount of basic ions not only in the preparation process of the liquid ink but also in the manufacturing process of each component.
次に、図面を参照して、上述したようなインクジェットインクが用いられる記録装置のうち、化学増幅型インクに使用できる加熱機構のついた印字方法および記録方法を説明する。 Next, with reference to the drawings, a printing method and a recording method with a heating mechanism that can be used for the chemically amplified ink among the above-described recording apparatuses using the inkjet ink will be described.
図1は、上述したようなインクジェットインクを用いて記録を行なうための典型的な記録装置の概略的に示す図である。図示するインクジェット記録装置1は、記録媒体2を搬送する搬送機構3を備えている。搬送機構3の移動方向に沿って上流側から下流側には、インクジェット式の記録ヘッド4、光源5、および加熱機構6としてのヒーターが順次配置されている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a typical recording apparatus for performing recording using the ink jet ink as described above. The illustrated inkjet recording apparatus 1 includes a
記録媒体(あるいは、被印刷物)2は、印刷可能な媒体であれば特に限定されるものではない。記録媒体2としては、例えば、紙、OHPシート、樹脂フィルム、不織布、多孔質膜、プラスチック板、回路基板、および金属基板などを使用することができる。 The recording medium (or printed material) 2 is not particularly limited as long as it is a printable medium. As the recording medium 2, for example, paper, an OHP sheet, a resin film, a nonwoven fabric, a porous film, a plastic plate, a circuit board, a metal substrate, and the like can be used.
搬送機構3は、例えば、記録媒体2が記録ヘッド4、光源5、およびヒーター6の正面を順次通過するように媒体2を搬送する。ここでは、搬送機構3は、記録媒体2を、図中、右側から左側へ向けて搬送する。搬送機構3は、例えば、記録媒体2を移動させるベルトおよび/またはローラと、それを駆動する駆動機構とによって構成することができる。また、搬送機構3には、記録媒体2の移動を補助するガイド部材などをさらに設けてもよい。
For example, the
記録ヘッド4は、画像信号に対応して記録媒体2上にインクジェットインクを吐出して、インク層を形成する。記録ヘッド4としては、例えば、キャリッジに搭載されたシリアル走査型ヘッドや、記録媒体2の幅以上の幅を有するライン走査型ヘッドを使用することができる。高速印刷の観点では、通常、後者のほうが前者に比べて有利である。記録ヘッド4からインクジェットインクを吐出する方法には、特に制限はない。例えば、発熱体の熱により発生する蒸気の圧力を利用してインク滴を飛翔させることができる。あるいは、圧電素子によって発生する機械的な圧力パルスを利用して、インク滴を飛翔させてもよい。 The recording head 4 discharges inkjet ink onto the recording medium 2 in response to the image signal to form an ink layer. As the recording head 4, for example, a serial scanning type head mounted on a carriage or a line scanning type head having a width equal to or larger than the width of the recording medium 2 can be used. From the viewpoint of high-speed printing, the latter is usually more advantageous than the former. There is no particular limitation on the method of ejecting ink jet ink from the recording head 4. For example, ink droplets can be ejected using the pressure of vapor generated by the heat of the heating element. Alternatively, ink droplets may be ejected using a mechanical pressure pulse generated by a piezoelectric element.
光源5は、記録媒体2上のインク層に光を照射して、インク層中に酸を発生させる。光源5としては、例えば、低、中、高圧水銀ランプのような水銀ランプ、タングステンランプ、アーク灯、エキシマランプ、エキシマレーザ、半導体レーザ、YAGレーザ、レーザと非線形光学結晶とを組み合わせたレーザシステム、高周波誘起紫外線発生装置、電子線照射装置、X線照射装置などを使用することができる。これらのなかでも、システムを簡便化できることから、高周波誘起紫外線発生装置、高・低圧水銀ランプや半導体レーザなどを使用することが望ましい。光源5には、必要に応じて集光用ミラーや走引光学系を設けてもよい。
The
加熱機構6としてのヒーターは、記録媒体2上のインク層を加熱して、酸を触媒とした架橋反応を促進する。具体的には、ヒーターとしては、例えば、赤外ランプ、発熱体を内蔵したローラ(熱ローラ)、温風または熱風を吹き出すブロワなどを使用することができる。
The heater as the
こうした装置1を用いて、例えば以下のような方法により記録媒体に印刷を行なうことができる。
まず、搬送機構3により記録媒体2を、図中、右側から左側へ向けて搬送する。記録媒体2の搬送速度は、例えば、0.1m/min乃至数100m/minの範囲内とすることができる。
Using such an apparatus 1, printing can be performed on a recording medium by the following method, for example.
First, the recording medium 2 is transported from the right side to the left side in the drawing by the
記録媒体2が記録ヘッド4の正面まで搬送されると、記録ヘッド4は画像信号に対応して、上述のインクジェットインクを吐出する。これにより、記録媒体2上に所定のインク層(図示せず)が形成される。 When the recording medium 2 is conveyed to the front of the recording head 4, the recording head 4 ejects the above-described inkjet ink corresponding to the image signal. Thereby, a predetermined ink layer (not shown) is formed on the recording medium 2.
インク層を有する記録媒体2は、光源5の正面へ搬送される。記録媒体2が光源5の正面を通過する際、光源5は記録媒体2上に形成されたインク層に向けて光を照射して、インク層中に酸を発生させる。なお、インク層表面の位置における照射光強度は、使用する光源の波長などに応じて異なるが、通常、数mW/cm2乃至1KW/cm2の範囲内とすることができる。インク層への露光量は、インクジェットインクの感度や被印刷面の移動速度(記録媒体2の搬送速度)などに応じて、適宜設定することができる。
The recording medium 2 having an ink layer is conveyed to the front of the
続いて、記録媒体2は、ヒーター6内あるいはその近傍へ搬送される。記録媒体2がヒーター6内あるいはその近傍を通過する際、ヒーター6は記録媒体2上に形成されたインク層を加熱して、インク層中での架橋反応を促進する。なお、図1に示す装置1においては、通常、ヒーター6による加熱時間は数秒乃至数10秒程度と比較的短い。したがって、ヒーター6によりインク層の硬化をほぼ完全に進行させる場合は、最高到達温度が例えば200℃程度以下、望ましくは60℃乃至200℃あるいは80℃乃至180℃程度の比較的高い温度となるように加熱を行なう。
Subsequently, the recording medium 2 is conveyed into or near the
その後、記録媒体2は図示しないストッカー(あるいは容器)内へと搬送される。こうして、印刷が完了する。
インク層を加熱するための加熱機構は、図1に示したように光源の下流に配置されたヒーター6に限定されるものではない。例えば、インク層への露光の際、被印刷面を損なわない程度に光源5を記録媒体2に近づけることによって、光源5を熱源としても利用することができる。コールドミラーのような除熱機構を光源に設けないことによって、同様に光源を熱源として利用してもよい。数百ワットの高出力バルブの場合には、冷却機構を同時に有しているので、その排熱機構の一部を変更して、意図的にその熱を紙面に還元する機構を設ければよい。これによって、光源から発生する熱によって、インク層を加熱することができる。
Thereafter, the recording medium 2 is conveyed into a stocker (or container) (not shown). Thus, printing is completed.
The heating mechanism for heating the ink layer is not limited to the
例えば、光源を冷却した気流を紙面や搬送/保持機構内に再導入して、加熱に用いる機構を有する百w以上の出力の光源が該当する。光源の熱の還元による記録媒体の到達温度は、上述したヒーターによる加熱と同程度の効果が得られる温度とすればよい。好ましい温度は、加熱時間に依存するが、通常少なくとも60℃以上、より好ましくは80℃から100℃である。また、露光速度が数m/秒と高速な場合には、瞬間的に加熱されるために180℃程度の高温としてもよい。 For example, a light source with an output of 100 w or more having a mechanism used for heating by re-introducing an air stream that has cooled the light source into a paper surface or a transport / holding mechanism. The temperature reached by the recording medium due to the reduction of the heat of the light source may be a temperature at which the same effect as the heating by the heater described above can be obtained. The preferred temperature depends on the heating time, but is usually at least 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. to 100 ° C. In addition, when the exposure speed is as high as several m / second, it may be heated to about 180 ° C. because it is heated instantaneously.
光源5として、例えば可視光に加えて赤外光を発生し得るものを使用した場合には、光照射と同時に加熱を行なうことができる。この場合には、硬化を促進させることができるので好ましい。
For example, when a
インク層に光を照射すると、光源5から発生する熱によってインク層が加熱されるため、加熱機構は、ヒーター6のように必ずしも独立した部材として設ける必要はない。しかしながら、光源5からの熱のみで常温で放置してインク層を完全に硬化させるには長時間を要する。したがって、常温放置は、完全硬化までに充分に長い時間を確保できる用途に適用することが望まれる。例えば、翌日に配布される新聞公告のような印刷物は、硬化までに要する時間を一昼夜程度と長く確保することができるので、常温放置でも完全硬化させることができる。
When the ink layer is irradiated with light, the ink layer is heated by the heat generated from the
このような記録方法とインクにより形成された画像(印刷物)は、印字品質のみならず、硬化性能も高く、硬度、密着性、耐光性、および安全性の全てにおいて優れたものとなり得る。硬化後の印字は、有害物の輻射がほとんどないことに加えて、露光中の重量減においても、10%以内に抑えられる。このため、印刷雰囲気の飛散物も極力低減されて、望ましいものとなる。本発明の実施形態にかかるインクジェットインクを硬化させることによって、優れた特性を備えた印刷物が得られる。 An image (printed material) formed by such a recording method and ink has high curing performance as well as print quality, and can be excellent in all of hardness, adhesion, light resistance, and safety. In addition to almost no radiation of harmful substances, printing after curing can be suppressed to within 10% even in weight reduction during exposure. For this reason, the scattered matter in the printing atmosphere is reduced as much as possible, which is desirable. By curing the inkjet ink according to the embodiment of the present invention, a printed matter having excellent characteristics can be obtained.
先に説明したように、上述したようなインクジェットインクで使用される顔料は、発色・着色性に加えて、磁性、蛍光性、導電性、誘電性、および電磁波発熱性等のような他の性質をさらに示すものであってもよい。そのような顔料を含有したインクジェットインクを使用した場合、様々な機能を印刷物に付与することが可能である。以下、その例を幾つか示す。 As explained above, pigments used in ink-jet inks as described above have other properties such as magnetism, fluorescence, conductivity, dielectricity, and electromagnetic heat generation in addition to color development and colorability. May be further indicated. When an inkjet ink containing such a pigment is used, various functions can be imparted to the printed matter. Some examples are shown below.
最初に、磁性を有する顔料を含有するインクジェットインクについて説明する。
まず、顔料として磁性を有する粉体を含有したインクジェットインクを調製する。このインクジェットインクは、基本的には、すでに説明したものと同様の方法により調製することができる。すなわち、顔料を磁性粉に変更する以外は同様の方法により分散体を作製し、これを希釈してインクジェットインクが得られる。磁性粉としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、およびそれらの合金や酸化物などを用いることができる。
First, an ink-jet ink containing a pigment having magnetism will be described.
First, an ink-jet ink containing magnetic powder as a pigment is prepared. This ink-jet ink can basically be prepared by the same method as described above. That is, a dispersion is prepared by the same method except that the pigment is changed to magnetic powder, and this is diluted to obtain an inkjet ink. As the magnetic powder, for example, iron, cobalt, nickel, and alloys and oxides thereof can be used.
次に、このインクジェットインクを記録媒体上に吐出してバーコードパターンのようなパターンを描く。インク吐出後、速やかにインク層に紫外線のような光を照射する。この際の照射量は、インクジェットインクにおける顔料の含有量やその感光性などに応じて設定することができ、通常は数百mJ乃至千数百mJ程度である。光照射直後の状態でもインク層の粘着性や流動性は失われるが、ストッカー内で常温乃至60℃に維持することによって、インク層を完全に硬化させることができる。このようにして硬化したインク層は磁性を有しているため、磁気ヘッドなどの磁性検出機構により、画像情報以外の二次情報を読み取ることが可能となる。 Next, the inkjet ink is ejected onto a recording medium to draw a pattern such as a barcode pattern. Immediately after ink ejection, the ink layer is irradiated with light such as ultraviolet rays. The irradiation amount at this time can be set according to the pigment content in the ink-jet ink, its photosensitivity, and the like, and is usually about several hundred mJ to several thousand mJ. Even when the ink layer is in a state immediately after light irradiation, the tackiness and fluidity of the ink layer are lost, but the ink layer can be completely cured by maintaining the temperature in the stocker at room temperature to 60 ° C. Since the cured ink layer has magnetism, secondary information other than image information can be read by a magnetic detection mechanism such as a magnetic head.
次に、導電性顔料を含有したインクジェットインクについて説明する。
まず、顔料として導電性を有する粉体を含有したインクジェットインクを調製する。このインクジェットインクを調製するには、導電性顔料を含有する分散体を作製する。導電性顔料としては、例えば、銀、金、銅、アルミニウム、炭素、ニッケル、鉄、コバルト、鉛、錫、アンチモン、それらの任意の組み合わせの合金粉末、およびそれらと有機物との複合体などが挙げられる。すなわち、こうした導電性顔料を用いる以外は、前述と同様の方法により、導電性顔料を含むインクジェットインクを作製することができる。最終的に得られるインク層中の樹脂含有量を低減して導電性を高める目的で、インクジェットインク中の重合性化合物の含有量を低減するとともに、インクジェットインクに有機溶剤を添加してもよい。
Next, an inkjet ink containing a conductive pigment will be described.
First, an inkjet ink containing conductive powder as a pigment is prepared. In order to prepare this inkjet ink, a dispersion containing a conductive pigment is prepared. Examples of the conductive pigment include silver, gold, copper, aluminum, carbon, nickel, iron, cobalt, lead, tin, antimony, alloy powder of any combination thereof, and a composite of these and organic matter. It is done. That is, an inkjet ink containing a conductive pigment can be produced by the same method as described above except that such a conductive pigment is used. For the purpose of reducing the resin content in the finally obtained ink layer and increasing the conductivity, the content of the polymerizable compound in the inkjet ink may be reduced, and an organic solvent may be added to the inkjet ink.
得られたインクジェットインクを絶縁基板のような記録媒体上に吐出して、線パターンのようなパターンを描く。インク吐出後、速やかにインク層に紫外線のような光を照射する。この際の照射量は、インクジェットインク中における顔料の含有量やその感光性などに応じて設定することができ、通常は数百mJ乃至千数百mJ程度である。光照射直後の状態でもインク層の粘着性や流動性は失われるが、ストッカー内で常温乃至60℃に維持することにより、インク層を完全に硬化させることができる。また、インク層に熱および圧力を加えると、導電性はよりいっそう高められる。さらに、導電性顔料として比較的低融点の合金粉末を使用した場合には、その流動温度までインク層を加熱して導電パターンを得ることもできる。こうして得られる印刷パターンは導電性を有しているため、回路パターンや抵抗パターンとして使用することが可能である。 The obtained ink-jet ink is discharged onto a recording medium such as an insulating substrate to draw a pattern such as a line pattern. Immediately after ink ejection, the ink layer is irradiated with light such as ultraviolet rays. The irradiation amount at this time can be set according to the content of the pigment in the ink-jet ink and its photosensitivity, and is usually about several hundred mJ to several hundreds mJ. Even when the ink layer is in a state immediately after light irradiation, the adhesiveness and fluidity of the ink layer are lost, but the ink layer can be completely cured by maintaining the temperature in the stocker at room temperature to 60 ° C. Further, when heat and pressure are applied to the ink layer, the conductivity is further enhanced. Furthermore, when an alloy powder having a relatively low melting point is used as the conductive pigment, the conductive layer can be obtained by heating the ink layer to its flow temperature. Since the printed pattern thus obtained has conductivity, it can be used as a circuit pattern or a resistance pattern.
さらに、バリウム鉛、ビスマス、イリジウム、ルテニウム、タンタル、白金、チタン、ストロンチウム、クロムなどの合金やその酸化物、セラミック粉末のような誘電体粉末を顔料として含有したインクジェットインクを使用した場合には、キャパシタやインダクタの誘電体層を形成することも可能である。この場合、パターン形成後に焼成することによって、その特性を向上させることができる場合がある。また、酸化チタン粉末のように光触媒機能や殺菌能力を有する顔料を含有したインクジェットインクを使用した場合、そのような機能を有する印刷パターンを形成することも可能である。電磁波発熱性粉体としては、例えば電磁波発熱性セラミックスやシリコン樹脂が例示される。これらは、電磁波を照射して、印字部分を選択的に加熱するなどの用途に用いることができる。かかる粉体は、上述したようなインクジェットインク全般の電磁波加熱性を向上することに用いることが可能である。 Furthermore, when an inkjet ink containing a dielectric powder such as barium lead, bismuth, iridium, ruthenium, tantalum, platinum, titanium, strontium, chromium, or an oxide thereof, or a ceramic powder is used, It is also possible to form a dielectric layer of a capacitor or an inductor. In this case, the characteristics may be improved by baking after pattern formation. In addition, when an inkjet ink containing a pigment having a photocatalytic function and a bactericidal ability such as titanium oxide powder is used, it is possible to form a printed pattern having such a function. Examples of the electromagnetic wave heat generating powder include electromagnetic wave heat generating ceramics and silicon resin. These can be used for purposes such as selectively heating a print portion by irradiating electromagnetic waves. Such a powder can be used for improving the electromagnetic wave heating property of the inkjet ink as described above.
さらに、こうしたインクを用いて、重ね印刷や比較的厚みのある印刷パターンを形成することも可能となる。すなわち、記録媒体の所定の領域内でインクジェットインクの吐出と、それにより得られるインク層の硬化とを複数回繰り返すことによって、印刷の部分訂正や触覚的な画像認識が可能な浮き上がり部分を有する画像、例えば点字のようなハンデキャップ者向けの印刷パターン、等高線に対応して厚さを変化させた地形図のような印刷パターン、さらには数10μm以上の厚さを有するデバイスの一部などを形成することも可能である。 In addition, it is possible to form an overprint or a relatively thick print pattern using such an ink. In other words, an image having a raised portion capable of partial correction of printing and tactile image recognition by repeating ejection of inkjet ink and curing of the ink layer obtained thereby in a predetermined area of the recording medium a plurality of times. For example, a print pattern for handicap users such as Braille, a print pattern such as a topographic map with the thickness changed corresponding to the contour line, and a part of a device having a thickness of several tens of μm or more are formed. It is also possible to do.
以下、具体例を示して本発明の実施形態を詳細に説明する。
青色系顔料、ブラック系顔料、およびイエロー系顔料を用いて、種々の顔料分散体を製造した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with specific examples.
Various pigment dispersions were produced using a blue pigment, a black pigment, and a yellow pigment.
青色系顔料分散体は、顔料としてPigment Blue 15:3を用いて、以下に説明する3種類の手法により製造した。 The blue pigment dispersion was produced by the following three methods using Pigment Blue 15: 3 as a pigment.
(C−1)
Pigment Blue 15:3 100g、バナジウムアセチルアセトナート[V(acac)3]0.1モルの混合液を、クロロホルム中、超音波分散ヘッド(日本精機製)で処理しつつ60℃で4時間攪拌した。この際の雰囲気は、二酸化硫黄(SO2)(0.5atm=50.5kPa)および酸素(0.5atm=50.5kPa)とし、ヘッドの条件は、24KHz、300Wとした。反応液を水洗した後、クロロホルムを分別した。
(C-1)
Pigment Blue 15: 3 100 g and a mixed solution of vanadium acetylacetonate [V (acac) 3] 0.1 mol were stirred at 60 ° C. for 4 hours while being treated with an ultrasonic dispersion head (manufactured by Nippon Seiki) in chloroform. . At this time, the atmosphere was sulfur dioxide (SO 2 ) (0.5 atm = 50.5 kPa) and oxygen (0.5 atm = 50.5 kPa), and the head conditions were 24 KHz and 300 W. After the reaction solution was washed with water, chloroform was separated.
減圧下でクロロホルムを除去して表面修飾シアン顔料を得、これを減圧乾燥した。元素分析により同定したスルホン酸修飾率は、EDX元素分析法により1.8%と推測された。また、IR吸収の3200cm-1付近にブロードな吸収が現われ、同時に表面に水酸基が発生していることが確認された。 Chloroform was removed under reduced pressure to obtain a surface-modified cyan pigment, which was dried under reduced pressure. The sulfonic acid modification rate identified by elemental analysis was estimated to be 1.8% by EDX elemental analysis. Further, broad absorption appeared in the vicinity of 3200 cm −1 of IR absorption, and at the same time, it was confirmed that hydroxyl groups were generated on the surface.
上述の方法を、他の数種類の市販のフタロシアニン系顔料にも適用したところ、同様にスルホン酸基で修飾されたフタロシアニンが得られた。 When the above-described method was applied to several other types of commercially available phthalocyanine pigments, phthalocyanines modified with sulfonic acid groups were obtained in the same manner.
得られた表面修飾フタロシアニン60gを1500gの純水中に加え、30分撹拌してスラリーを得た。一方、第1の樹脂分散剤としてのエポキシ樹脂(ダイセル化学社製エポリード)をトルエンに溶解して、トルエン溶液を調製した。このトルエン溶液60gを、前述のスラリーに少量ずつ添加して、攪拌した。水に分散していたフタロシアニンは、トルエン側に徐々に移行したので、これを分別して、スプレードライ乾燥した。その後、オゾン処理により表面に再凝集防止処理を施し、これをカプセル化シアン顔料とした。この顔料をTEM(透過型電子顕微鏡)により観測したところ、顔料の表面にエポキシ樹脂によるカプセル状の膜が形成されていることが確認された。 60 g of the obtained surface-modified phthalocyanine was added to 1500 g of pure water and stirred for 30 minutes to obtain a slurry. On the other hand, an epoxy resin (Epolyde manufactured by Daicel Chemical Industries) as the first resin dispersant was dissolved in toluene to prepare a toluene solution. 60 g of this toluene solution was added little by little to the aforementioned slurry and stirred. Since phthalocyanine dispersed in water gradually moved to the toluene side, it was separated and spray-dried. Thereafter, the surface was subjected to re-aggregation prevention treatment by ozone treatment to obtain an encapsulated cyan pigment. When this pigment was observed with a TEM (transmission electron microscope), it was confirmed that a capsule-like film made of an epoxy resin was formed on the surface of the pigment.
次に、使用するエポキシ樹脂の量を変化させて、第1の樹脂分散剤の含有量を調整した。さらに0.1ミリのジルコニアビーズとビーズミル(シンマルエンタープライゼス社)を用いて、周測8m/sec、予備分散媒としてのメチルエチルケトン(MEK)に再分散させて、分散体前駆体を得た。 Next, the content of the first resin dispersant was adjusted by changing the amount of the epoxy resin used. Further, using a 0.1 mm zirconia bead and a bead mill (Shinmaru Enterprises), the dispersion was redispersed in methyl ethyl ketone (MEK) as a preliminary dispersion medium at a circumference of 8 m / sec to obtain a dispersion precursor.
それぞれの分散体前駆体に対し、本分散媒としての溶剤を等量添加した。これを1時間攪拌した後、50℃50mmHgで攪拌しつつ1時間加熱し、さらに5mmHgで3時間加熱してMEKを除去した。同様にして、下記表1に示すような種々の顔料分散体を製造した。本分散媒としては、C3000:セロキサイド3000(リモネンジオキサイド:ダイセル化学)、SR−NPG(ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル:阪本薬品工業)、DVE−3(トリエチレングリコールジビニルエーテル、ISPジャパン)、OXT−221([1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル:東亞合成(株)、乳酸エチル、ONB−DVE(2個のビニルエーテル含有基を有するオキサノルボルナン化合物:ダイセル化学工業(株)より入手)、IBA(イソボルニルアクリレート、アルドリッチ)のいずれかを用いた。
なお、溶剤を変換せずメチルエチルケトンをそのまま用いたものもある。
An equivalent amount of a solvent as the present dispersion medium was added to each dispersion precursor. After stirring this for 1 hour, it was heated for 1 hour while stirring at 50 ° C. and 50 mmHg, and further heated for 3 hours at 5 mmHg to remove MEK. Similarly, various pigment dispersions as shown in Table 1 below were produced. Examples of the dispersion medium include C3000: Celoxide 3000 (Limonene Dioxide: Daicel Chemical), SR-NPG (Neopentylglycol diglycidyl ether: Sakamoto Pharmaceutical), DVE-3 (Triethylene glycol divinyl ether, ISP Japan), OXT -221 ([1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether: Toagosei Co., Ltd., ethyl lactate, ONB-DVE (Oxanorbornane compound having two vinyl ether-containing groups: obtained from Daicel Chemical Industries, Ltd.) , IBA (isobornyl acrylate, Aldrich) was used.
In some cases, methyl ethyl ketone is used as it is without converting the solvent.
(C−2)
Pigment Blue 15:3と、第1の樹脂分散剤としての末端アミノ基を有するポリエステル樹脂(アビシア社:ソルスパース32000)、ポリエステル樹脂に対して1/10量のシナジスト(アビシア社、ソルスパース5000)とを、予備分散媒としてのMEKに添加した。得られた混合物に、ホモジェナイザーで予備分散処理を施した。その後、0.1ミリのジルコニアビーズとビーズミル(シンマルエンタープライゼス社)で周測8m/sec、2時間循環処理して、表面被覆顔料のMEK溶液(分散体前駆体)を得た。顔料に対する第1の樹脂分散剤の比率を変更する以外は同様にして、種々のMEK溶液を調製した。
(C-2)
Pigment Blue 15: 3, a polyester resin having a terminal amino group as a first resin dispersant (Abyssia: Solsperse 32000), and 1/10 amount of synergist (Abyssia, Solsperse 5000) with respect to the polyester resin. And added to MEK as a preliminary dispersion medium. The obtained mixture was pre-dispersed with a homogenizer. Then, the surface coating pigment MEK solution (dispersion precursor) was obtained by circulating treatment with 0.1 mm zirconia beads and a bead mill (Shinmaru Enterprises Co., Ltd.) at a circumference of 8 m / sec for 2 hours. Various MEK solutions were prepared in the same manner except that the ratio of the first resin dispersant to the pigment was changed.
この分散体前駆体を乾燥し、TEM(透過型電子顕微鏡)を用いて観測したところ、顔料の表面にポリエステル樹脂からなる膜が形成されていることが確認された。一部のポリエステル樹脂が、顔料表面に吸着せず残留していることがわかったが、正確な樹脂被覆量は、次のように同定した。すなわち、遠心分離−デカンテーション、超音波(24KHz 300W)による再分散を繰り返した。その結果、余剰樹脂が洗い落とされた顔料分散体が作製された。この分散体中の顔料を熱分析(TG)することにより正確な樹脂被覆量を同定して、下記表1中に記した。 When this dispersion precursor was dried and observed using a TEM (transmission electron microscope), it was confirmed that a film made of a polyester resin was formed on the surface of the pigment. Although some polyester resins were found to remain without adsorbing on the pigment surface, the exact resin coverage was identified as follows. That is, re-dispersion by centrifugation-decantation and ultrasonic waves (24 KHz 300 W) was repeated. As a result, a pigment dispersion in which excess resin was washed away was produced. The exact resin coating amount was identified by thermal analysis (TG) of the pigment in this dispersion, and is shown in Table 1 below.
それぞれの分散体前駆体に対し、本分散媒としての溶剤を等量添加した。これを1時間攪拌した後、50℃50mmHgで攪拌しつつ1時間加熱し、さらに5mmHgで3時間加熱してMEKを除去した。このようにして、下記表1に示すような種々の顔料分散体を製造した。 An equivalent amount of a solvent as the present dispersion medium was added to each dispersion precursor. After stirring this for 1 hour, it was heated for 1 hour while stirring at 50 ° C. and 50 mmHg, and further heated for 3 hours at 5 mmHg to remove MEK. Thus, various pigment dispersions as shown in Table 1 below were produced.
(C−3)
Permajet Blue B2G(クラリアント社)をMEKに添加し、ホモジェナイザーで予備分散処理を施した。その後、0.1ミリのジルコニアビーズとビーズミルで周測8m/sec、2時間循環処理して、表面被覆顔料のMEK溶液(分散体前駆体)を得た。
(C-3)
Permajet Blue B2G (Clariant) was added to MEK and pre-dispersed with a homogenizer. Thereafter, circulation was performed with 0.1 mm zirconia beads and a bead mill at a circumference of 8 m / sec for 2 hours to obtain a MEK solution (dispersion precursor) of a surface-coated pigment.
この分散体前駆体を乾燥し、TEM(透過型電子顕微鏡)を用いて観測したところ、顔料の表面に塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体からなる膜が形成されていることが確認された。一部の樹脂(共重合体)は、顔料表面から脱離していることがわかったが、正確な樹脂被覆量は、次のように同定した。すなわち、遠心分離−デカンテーション、超音波(24KHz 300W)による再分散を繰り返した。その結果、余剰樹脂が洗い落とされた顔料分散体が作製された。この分散体中の顔料を熱分析法(TG)することにより正確な樹脂被覆量を同定して、下記表1中に記した。 When this dispersion precursor was dried and observed with a TEM (transmission electron microscope), it was confirmed that a film made of a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer was formed on the surface of the pigment. Although it was found that some of the resins (copolymers) were detached from the pigment surface, the exact resin coating amount was identified as follows. That is, re-dispersion by centrifugation-decantation and ultrasonic waves (24 KHz 300 W) was repeated. As a result, a pigment dispersion in which excess resin was washed away was produced. The exact resin coating amount was identified by subjecting the pigment in this dispersion to thermal analysis (TG) and described in Table 1 below.
それぞれの分散体前駆体に対し、本分散媒としての溶剤を等量添加した。これを1時間攪拌した後、50℃50mmHgで攪拌しつつ1時間加熱し、さらに5mmHgで3時間加熱してMEKを除去した。このようにして、下記表1に示すような種々の顔料分散体を製造した。 An equivalent amount of a solvent as the present dispersion medium was added to each dispersion precursor. After stirring this for 1 hour, it was heated for 1 hour while stirring at 50 ° C. and 50 mmHg, and further heated for 3 hours at 5 mmHg to remove MEK. Thus, various pigment dispersions as shown in Table 1 below were produced.
ブラック系顔料分散体は、顔料としてSpecial Black 250(デグッサ社:カーボンブラック)を用いて、以下の手法により製造した。
Special Black 250(デグッサ社:カーボンブラック)と、第1の樹脂分散剤としての末端アミノ基を有するポリエステル樹脂(アビシア社:ソルスパース32000)と、このポリエステル樹脂に対して1/10量のシナジスト(アビシア社、ソルスパース5000)とを、顔料に対してさまざまな分散剤樹脂比率で予備分散媒としてのMEKに添加し、ホモジェナイザーで予備分散処理を施した。その後、0.1ミリのジルコニアビーズおよびビーズミル(シンマルエンタープライゼス社)を用い、周測8m/secで2時間循環処理して、表面被覆顔料のMEK溶液(分散体前駆体)を得た。顔料に対する第1の樹脂分散剤の比率を変更する以外は同様にして、種々のMEK溶液を調製した。
The black pigment dispersion was produced by the following method using Special Black 250 (Degussa: carbon black) as a pigment.
Special Black 250 (Degussa: carbon black), a polyester resin having a terminal amino group as a first resin dispersant (Abyssia: Solsperse 32000), and 1/10 amount of synergist (Abyssia) with respect to this polyester resin Co., Ltd., Solsperse 5000) was added to MEK as a pre-dispersion medium at various dispersant resin ratios with respect to the pigment, and pre-dispersion treatment was performed with a homogenizer. Thereafter, using a 0.1 mm zirconia bead and a bead mill (Shinmaru Enterprises Co., Ltd.), circulation treatment was performed at a circumference of 8 m / sec for 2 hours to obtain a MEK solution (dispersion precursor) of a surface-coated pigment. Various MEK solutions were prepared in the same manner except that the ratio of the first resin dispersant to the pigment was changed.
この分散体前駆体を乾燥し、TEM(透過型電子顕微鏡)を用いて観測したところ、顔料の表面にポリエステル樹脂からなる膜が形成されていることが確認された。一部のポリエステル樹脂が、顔料表面に吸着せず残留していることがわかったが、正確な樹脂被覆量は、次のように同定した。すなわち、遠心分離−デカンテーション、超音波(24KHz 300W)による再分散を繰り返した。その結果、余剰樹脂が洗い落とされた顔料分散体が作製された。この分散体中の顔料を熱分析(TG)することにより正確な樹脂被覆量を同定して、下記表2中に記した。 When this dispersion precursor was dried and observed using a TEM (transmission electron microscope), it was confirmed that a film made of a polyester resin was formed on the surface of the pigment. Although some polyester resins were found to remain without adsorbing on the pigment surface, the exact resin coverage was identified as follows. That is, re-dispersion by centrifugation-decantation and ultrasonic waves (24 KHz 300 W) was repeated. As a result, a pigment dispersion in which excess resin was washed away was produced. The exact resin coating amount was identified by thermal analysis (TG) of the pigment in this dispersion, and is shown in Table 2 below.
それぞれの分散体前駆体に対し、本分散媒としての溶剤を等量添加した。これを1時間攪拌した後、50℃50mmHgで攪拌しつつ1時間加熱し、さらに5mmHgで3時間加熱してMEKを除去した。このようにして、下記表2に示すような種々の顔料分散体を製造した。本分散媒としては、C3000:セロキサイド3000(リモネンジオキサイド:ダイセル化学)、SR−NPG(ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル:阪本薬品工業)、OXT−221([1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル:東亞合成(株))、乳酸エチル、DVE−3(トリエチレングリコールジビニルエーテル、ISPジャパン社)、ONB−DVE(2個のビニルエーテル含有基を有するオキサノルボルナン化合物:ダイセル化学工業(株)より入手)、ISB−DVE(イソソルビトールのジビニルエーテル:ダイセル化学工業(株)より入手)、IBA(イソボルニルアクリレート、アルドリッチ)のいずれかを用いた。 An equivalent amount of a solvent as the present dispersion medium was added to each dispersion precursor. After stirring this for 1 hour, it was heated for 1 hour while stirring at 50 ° C. and 50 mmHg, and further heated for 3 hours at 5 mmHg to remove MEK. In this way, various pigment dispersions as shown in Table 2 below were produced. Examples of the dispersion medium include C3000: Celoxide 3000 (Limonene Dioxide: Daicel Chemical), SR-NPG (Neopentylglycol diglycidyl ether: Sakamoto Yakuhin Kogyo), OXT-221 ([1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl. Ether: Toagosei Co., Ltd.), ethyl lactate, DVE-3 (triethylene glycol divinyl ether, ISP Japan), ONB-DVE (oxanorbornane compound having two vinyl ether-containing groups: from Daicel Chemical Industries, Ltd.) Obtained), ISB-DVE (divinyl ether of isosorbitol: obtained from Daicel Chemical Industries, Ltd.), or IBA (isobornyl acrylate, Aldrich) was used.
なお、溶剤を変換せずメチルエチルケトンをそのまま用いたものもある。 In some cases, methyl ethyl ketone is used as it is without converting the solvent.
黄色系顔料分散体は、Pigment Yellow 150(クラリアント製)、Pigment Yellow 139(クラリアント製:Graphtol Yellow H2R)、およびPigment Yellow 180(クラリアント製:Toner Yellow HG)のいずれかを用いて、以下に説明する2種類の手法により製造した。 The yellow pigment dispersion is described below using any one of Pigment Yellow 150 (Clariant), Pigment Yellow 139 (Clariant: Graphol Yellow H2R), and Pigment Yellow 180 (Clariant: Toner Yellow HG). Manufactured by two methods.
(Y−1)
まず、Pigment Yellow 150(クラリアント製)、Pigment Yellow 139(クラリアント製:Graphtol Yellow H2R)、およびPigment Yellow 180(クラリアント製:Toner Yellow HG)を用意した。次に、第1の樹脂分散剤としての末端アミノ基を有するポリエステル樹脂(アビシア社:ソルスパース32000)と、このポリエステル樹脂に対して1/10量のシナジスト(アビシア社、ソルスパース22000)とを、予備分散媒としてのMEKに添加し、ホモジェナイザーで予備分散処理を施した。その後、0.1ミリのジルコニアビーズおよびビーズミル(シンマルエンタープライゼス社)を用い、周測8m/secで2時間循環処理して、表面被覆顔料のMEK溶液(分散体前駆体)を得た。顔料に対する第1の樹脂分散剤の比率を変更する以外は同様の手法により、種々のMEK溶液を調製した。
(Y-1)
First, Pigment Yellow 150 (Clariant), Pigment Yellow 139 (Clariant: Graphtol Yellow H2R), and Pigment Yellow 180 (Clariant: Toner Yellow HG) were prepared. Next, a polyester resin having a terminal amino group as a first resin dispersant (Avicia: Solsperse 32000) and a synergist in an amount of 1/10 (Avicia, Solsperse 22000) with respect to the polyester resin are preliminarily used. It added to MEK as a dispersion medium, and the preliminary dispersion process was performed with the homogenizer. Thereafter, using a 0.1 mm zirconia bead and a bead mill (Shinmaru Enterprises Co., Ltd.), circulation treatment was performed at a circumference of 8 m / sec for 2 hours to obtain a MEK solution (dispersion precursor) of a surface-coated pigment. Various MEK solutions were prepared in the same manner except that the ratio of the first resin dispersant to the pigment was changed.
この分散体前駆体を乾燥し、TEM(透過型電子顕微鏡)を用いて観測したところ、顔料の表面にポリエステル樹脂からなる膜が形成されていることが確認された。一部のポリエステル樹脂が、顔料表面に吸着せず残留していることがわかったが、正確な樹脂被覆量は、次のように同定した。すなわち、遠心分離−デカンテーション、超音波(24KHz 300W)による再分散を繰り返した。その結果、余剰樹脂が洗い落とされた顔料分散体が作製された。この分散体中の顔料を熱分析(TG)することにより正確な樹脂被覆量を同定し、下記表中に記した。 When this dispersion precursor was dried and observed using a TEM (transmission electron microscope), it was confirmed that a film made of a polyester resin was formed on the surface of the pigment. Although some polyester resins were found to remain without adsorbing on the pigment surface, the exact resin coverage was identified as follows. That is, re-dispersion by centrifugation-decantation and ultrasonic waves (24 KHz 300 W) was repeated. As a result, a pigment dispersion in which excess resin was washed away was produced. The exact resin coating amount was identified by thermal analysis (TG) of the pigment in this dispersion, and is described in the table below.
それぞれの分散体前駆体に対し、本分散媒としての溶剤を等量添加した。これを1時間攪拌した後、50℃50mmHgで攪拌しつつ1時間加熱し、さらに5mmHgで3時間加熱してMEKを除去した。このようにして、下記表に示すような種々の顔料分散体を製造した。本分散媒としては、C3000:セロキサイド3000(リモネンジオキサイド:ダイセル化学)、SR−NPG(ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル:阪本薬品工業)、OXT−221([1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル:東亞合成(株))、乳酸エチル、DVE−3(トリエチレングリコールジビニルエーテル、ISPジャパン社)、ONB−DVE(2個のビニルエーテル含有基を有するオキサノルボルナン化合物:ダイセル化学工業(株)より入手)、IBA(イソボルニルアクリレート、アルドリッチ)のいずれかを用いた。
なお、溶剤を変換せずメチルエチルケトンをそのまま用いたものもある。
An equivalent amount of a solvent as the present dispersion medium was added to each dispersion precursor. After stirring this for 1 hour, it was heated for 1 hour while stirring at 50 ° C. and 50 mmHg, and further heated for 3 hours at 5 mmHg to remove MEK. Thus, various pigment dispersions as shown in the following table were produced. Examples of the dispersion medium include C3000: Celoxide 3000 (Limonene Dioxide: Daicel Chemical), SR-NPG (Neopentylglycol diglycidyl ether: Sakamoto Yakuhin Kogyo), OXT-221 ([1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl. Ether: Toagosei Co., Ltd.), ethyl lactate, DVE-3 (triethylene glycol divinyl ether, ISP Japan), ONB-DVE (oxanorbornane compound having two vinyl ether-containing groups: from Daicel Chemical Industries, Ltd.) Obtained) or IBA (isobornyl acrylate, Aldrich).
In some cases, methyl ethyl ketone is used as it is without converting the solvent.
(Y−2)
Permajet Yellow HG(クラリアント製)をMEKに添加し、ホモジェナイザーで予備分散処理を施した。その後、0.1ミリのジルコニアビーズおよびビーズミルを用い、周測8m/secで2時間循環処理して、表面被覆顔料のMEK溶液(分散体前駆体)を得た。
(Y-2)
Permajet Yellow HG (manufactured by Clariant) was added to MEK and pre-dispersed with a homogenizer. Then, using a 0.1 mm zirconia bead and a bead mill, it was circulated for 2 hours at a circumference of 8 m / sec to obtain a MEK solution (dispersion precursor) of a surface-coated pigment.
この分散体前駆体を乾燥しTEM(透過型電子顕微鏡)を用いて観測したところ、顔料の表面には、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体からなる膜が形成されていることが確認された。このとき、一部の樹脂は顔料表面から脱離していることが観測されたため、遠心分離−デカンテーション、超音波(24KHz 300W)による再分散を繰り返した。その結果、余剰樹脂が洗い落とされ、3種類の樹脂被覆量の分散前駆体が得られた。この分散前駆体について、熱分析法(TG)によって求めたそれぞれの樹脂の被覆量も、下記表中に記した。 When this dispersion precursor was dried and observed using a TEM (transmission electron microscope), it was confirmed that a film made of a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer was formed on the surface of the pigment. At this time, since it was observed that a part of the resin was detached from the pigment surface, centrifugation-decantation and redispersion by ultrasonic waves (24 KHz 300 W) were repeated. As a result, surplus resin was washed away, and three types of dispersion precursors with a resin coating amount were obtained. About this dispersion | distribution precursor, the coating amount of each resin calculated | required by the thermal analysis method (TG) was also described in the following table | surface.
それぞれの分散体前駆体に対し、本分散媒としての溶剤を等量添加した。これを1時間攪拌した後、50℃50mmHgで攪拌しつつ1時間加熱し、さらに5mmHgで3時間加熱してMEKを除去した。このようにして、下記表に示すような種々の黄色系顔料分散体を製造した。 An equivalent amount of a solvent as the present dispersion medium was added to each dispersion precursor. After stirring this for 1 hour, it was heated for 1 hour while stirring at 50 ° C. and 50 mmHg, and further heated for 3 hours at 5 mmHg to remove MEK. Thus, various yellow pigment dispersions as shown in the following table were produced.
上述したように調製された顔料分散体に対して、第2の樹脂分散剤としてDAあるいはDBを添加した。分散剤DAは、アミン価が45である芳香族ポリエステルをアミン末端に結合させたポリアリルアミン化合物であり、分散剤DBは、アミン価が38である脂肪族ポリエステルをアミン末端に結合させたポリアリルアミン化合物である。さらに、分散媒に対して2.5重量%の割合でイオン性化合物を添加した。分散体中のイオン性化合物の濃度が1重量%未満の場合には、その効果が小さかったが、1乃至10重量%の範囲で良好な安定を示している。このため、本実施例では2.5乃至3.5重量%の濃度でイオン性化合物を配合した。ここで用いたイオン性化合物は、下記に示す化合物(C1)乃至(C4)、または(C5)(テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート)である。 DA or DB was added as a second resin dispersant to the pigment dispersion prepared as described above. Dispersant DA is a polyallylamine compound in which an aromatic polyester having an amine value of 45 is bonded to the amine end, and Dispersant DB is a polyallylamine in which an aliphatic polyester having an amine value of 38 is bonded to the amine end. A compound. Further, the ionic compound was added at a ratio of 2.5% by weight with respect to the dispersion medium. When the concentration of the ionic compound in the dispersion was less than 1% by weight, the effect was small, but good stability was exhibited in the range of 1 to 10% by weight. Therefore, in this example, the ionic compound was blended at a concentration of 2.5 to 3.5% by weight. The ionic compounds used here are the following compounds (C1) to (C4) or (C5) (tetrabutylammonium hexafluorophosphate).
その後、分散ヘッド(日本精機製:24KHz、600W)で、冷却しながら40℃以下の温度で1時間再分散し、再分散/分散安定化を行なった。
TEMの結果、添加した第2の樹脂分散剤は、90%以上の割合で第1の樹脂分散剤とともに顔料に吸着していることが観測された。正確な樹脂被覆量は、次のように同定した。まず、遠心分離−デカンテーション、超音波(24KHz 300W)による再分散を繰り返すことによって、余剰樹脂の洗い落とされた顔料分散体を作製した。この分散体の顔料を熱分析(TG)することにより正確な樹脂被覆量を同定して、下記表5乃至8中に記した。それぞれの顔料について、第2の樹脂分散剤を配合せずに比較例(Rf)の分散体を調製した。表5および表6には、青色系顔料分散体およびブラック系顔料分散体をそれぞれ示し、表7および8には、黄色系顔料分散体を示した。
Thereafter, redispersion / dispersion stabilization was performed with a dispersion head (Nippon Seiki: 24 KHz, 600 W) for 1 hour at 40 ° C. or lower while cooling.
As a result of TEM, it was observed that the added second resin dispersant was adsorbed to the pigment together with the first resin dispersant at a ratio of 90% or more. The exact resin coating amount was identified as follows. First, a pigment dispersion in which excess resin was washed away was prepared by repeating centrifugation-decantation and redispersion using ultrasonic waves (24 KHz, 300 W). An accurate resin coating amount was identified by thermal analysis (TG) of the pigment of this dispersion, and is described in Tables 5 to 8 below. For each pigment, a dispersion of Comparative Example (Rf) was prepared without blending the second resin dispersant. Tables 5 and 6 show a blue pigment dispersion and a black pigment dispersion, respectively. Tables 7 and 8 show a yellow pigment dispersion.
上記表5乃至8中、第2の樹脂分散剤の含有量は顔料重量に対する%であり、イオン性化合物の含有量は全溶剤量に対する重量%を示す。 In Tables 5 to 8, the content of the second resin dispersant is% relative to the pigment weight, and the content of the ionic compound indicates% by weight relative to the total solvent amount.
表5乃至8に示した顔料分散体を、それぞれ65℃10日間放置して加速試験を行なった後、顔料粒子の粒子径(d1)を調べた。希釈後の粒子径を、HPPS測定器(マルバーン社製)により測定して求めたZ平均粒子径であり、熱加速試験後の粒子径は、65℃10日間保管後の熱加速試験後の粒子径である。
初期の粒子径(d0)からの粒子径の増加率(SA)により、次のように分散安定性を評価した。
The pigment dispersions shown in Tables 5 to 8 were each allowed to stand at 65 ° C. for 10 days for an acceleration test, and then the particle diameter (d 1 ) of the pigment particles was examined. It is the Z average particle size obtained by measuring the particle size after dilution with an HPPS measuring instrument (manufactured by Malvern). The particle size after the thermal acceleration test is the particle after the thermal acceleration test after storage at 65 ° C. for 10 days Is the diameter.
The dispersion stability was evaluated as follows from the increase rate (S A ) of the particle size from the initial particle size (d 0 ).
(加速試験後) SA=((d1−d0)/d0)
A:SA<1.05
B:1.05≦SA<1.3
C:SA≧1.3
得られた結果を、下記表9乃至表12にまとめる。表9および表10には、青色系顔料分散体およびブラック系顔料分散体の結果をそれぞれ示し、表11および12には、黄色系顔料分散体の結果を示した。
(After acceleration test) S A = ((d 1 −d 0 ) / d 0 )
A: S A <1.05
B: 1.05 ≦ S A <1.3
C: S A ≧ 1.3
The obtained results are summarized in Tables 9 to 12 below. Tables 9 and 10 show the results of the blue pigment dispersion and the black pigment dispersion, respectively. Tables 11 and 12 show the results of the yellow pigment dispersion.
上記表9乃至12に示されるように、いずれの顔料の場合も、第2の樹脂分散剤が含有されない比較例の分散体は、顔料の分散安定性が劣っている。 As shown in Tables 9 to 12, in any of the pigments, the dispersion of the comparative example that does not contain the second resin dispersant is inferior in the dispersion stability of the pigment.
上記表5乃至8に示した分散体のうちから数種を選択し、さらに、第2の樹脂分散剤の添加量を変化させた。その組成を、下記表13乃至16にまとめる。表13および表14には、青色系顔料分散体およびブラック系顔料分散体をそれぞれ示し、表15および16には、黄色系顔料分散体を示した。 Several types were selected from the dispersions shown in Tables 5 to 8, and the addition amount of the second resin dispersant was changed. The compositions are summarized in Tables 13 to 16 below. Tables 13 and 14 show the blue pigment dispersion and the black pigment dispersion, respectively. Tables 15 and 16 show the yellow pigment dispersion.
各分散体の安定性を上述と同様の手法により評価し、その結果を、下記表17乃至20にまとめる。表17および表18には、青色系顔料分散体およびブラック系顔料分散体の結果をそれぞれ示し、表19および20には、黄色系顔料分散体の結果を示した。 The stability of each dispersion was evaluated by the same method as described above, and the results are summarized in Tables 17 to 20 below. Tables 17 and 18 show the results of the blue pigment dispersion and the black pigment dispersion, respectively. Tables 19 and 20 show the results of the yellow pigment dispersion.
上記表17乃至20に示されるように、基本的には、いずれの顔料の場合も、B以上の安定性を有している。 As shown in Tables 17 to 20, basically, any pigment has a stability of B or more.
表5乃至8,13乃至16に示した分散体からいくつか用いて、下記表21乃至23に示す処方によりインクジェットインクを調製した。下記表21、22、および23には、青色系顔料分散体、ブラック系顔料分散体、および黄色系顔料分散体を用いたインクをそれぞれ示した。 Ink jet inks were prepared according to the formulations shown in Tables 21 to 23 below using some of the dispersions shown in Tables 5 to 8 and 13 to 16. Tables 21, 22, and 23 below show inks using a blue pigment dispersion, a black pigment dispersion, and a yellow pigment dispersion, respectively.
下記表中、分散媒2として配合したOXT−221は、先述のオキセタン化合物(ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル:商品名:東亞合成製OXT221)であり,DVE−3はビニルエーテル化合物(トリエチレングリコールジビニルエーテル、ISPジャパン社)、C2021Pはエポキシ化合物(ダイセル化学社、セロキサイド2021P)、TMPTAはトリメチロールプロパントリアクリレート(アルドリッチ、5%のイルガキュア365(チバガイギー)を含む)、ELは乳酸エチルを示す。また、イオン性化合物または光酸発生剤としては、分散体と同様なものを用いて、表中の全溶媒に対する濃度になるように調整した。 In the following table, OXT-221 blended as dispersion medium 2 is the above-mentioned oxetane compound (di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether: trade name: OXT221 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), and DVE-3 is vinyl ether. Compound (triethylene glycol divinyl ether, ISP Japan), C2021P is an epoxy compound (Daicel Chemical Company, Celoxide 2021P), TMPTA is trimethylolpropane triacrylate (Aldrich, 5% Irgacure 365 (Ciba Geigy) is included), EL is Indicates ethyl lactate. Moreover, as an ionic compound or a photo-acid generator, the same thing as a dispersion was used, and it adjusted so that it might become the density | concentration with respect to all the solvents in a table | surface.
さらに、表5,6,および8に記載した比較例の分散体を用いて、比較例のインクジェットインク(LL−Rf)を調製した。 Furthermore, the inkjet ink (LL-Rf) of the comparative example was prepared using the dispersion of the comparative example described in Tables 5, 6, and 8.
表22中の光酸発生剤量には、増感剤として添加されたジブトキシアントラセンも含まれており、この増感剤は、光酸発生剤の30重量%の量で用いた。 The amount of photoacid generator in Table 22 includes dibutoxyanthracene added as a sensitizer, and this sensitizer was used in an amount of 30% by weight of the photoacid generator.
次に、図1に示したインクジェット記録装置1を用いて、各インクジェットインクの性能試験を行なった。
表21乃至23に示す処方で調製されたインクジェットインクは、1ミクロンのメンブランフィルターで濾過して準備した。記録媒体2としては通常の光沢紙を使用し、光源5としては出力230Wの超高圧水銀ランプを用いて、露光量は500mJ/cm2とした(ただし、LL−C5、LL−B5、およびLL−Y5は光を照射しなかった)。また、記録ヘッドの4温度は45℃に保ち、加熱機構6としては、出力600Wの赤外セラミックヒーターを用いた。
Next, the performance test of each inkjet ink was performed using the inkjet recording apparatus 1 shown in FIG.
Ink-jet inks prepared with the formulations shown in Tables 21 to 23 were prepared by filtration through a 1 micron membrane filter. A normal glossy paper is used as the recording medium 2, an ultrahigh pressure mercury lamp with an output of 230 W is used as the
形成されたインク層の鉛筆硬度、印字安定性、溶剤耐性、および印字画質を以下のように評価した。
印字安定性は、24時間あたりの吐出エラー頻度(回数)で示した。
溶剤耐性は、水、エタノール、およびアセトンの3種類の溶剤に対する耐性を調べて、次のように評価した。水のみに耐性を有するものは“1”とし、水およびエタノールに耐性を有するものを“2”とした。水、エタノールおよびアセトン全てに耐性があるものは、“3”とした。
画像品質は目視により判断して、問題があるものについてその状況を記した。なお、画像の若干の乱れ(ミスディレクション・ショットなど)が若干観測されるが、詳細に調べないとミスショットに気づかないレベルは“良好”とし、エラーショットが全く観測されないものは“優秀”とした。ミスディレクション・ショットが目立つが、印字の判読に支障のないレベルであれば、“可”とした。
The formed ink layer was evaluated for pencil hardness, printing stability, solvent resistance, and printing image quality as follows.
The printing stability is indicated by the discharge error frequency (number of times) per 24 hours.
The solvent resistance was evaluated as follows by examining resistance to three kinds of solvents, water, ethanol, and acetone. Those having resistance only to water were set to “1”, and those having resistance to water and ethanol were set to “2”. Those that are resistant to water, ethanol and acetone are all designated as “3”.
The image quality was judged by visual observation, and the situation was noted for those with problems. In addition, although some disturbances (such as misdirection shots) of the image are slightly observed, the level at which the miss shot is not noticed unless it is examined in detail is “good”, and the error shot is not observed at all is “excellent”. did. If the misdirection shot is conspicuous, but it is at a level that does not hinder the interpretation of the print, it was determined as “OK”.
得られた結果を、各インクの加速試験評価とともに、下記表24乃至26にまとめる。下記表24には、青色インクについての結果を示す。なお、ELを溶剤とするものは硬化性のインクではないので、硬度や溶剤耐性は未測定とした。 The obtained results are summarized in the following Tables 24 to 26 together with the acceleration test evaluation of each ink. Table 24 below shows the results for the blue ink. In addition, since what uses EL as a solvent is not a curable ink, hardness and solvent tolerance were not measured.
上記表24に示されるように、実施例の青色インクは、いずれも加速試験や印字が安定しており、得られる画像の画質も優秀である。このように、実施例の青色インクを降下させることによって、優れた特性を有する印刷物を得ることができる。一方、比較例のインクは、粒子径が増加して吐出安定性に欠けており、また、画質も若干のミスディレクションが観測される平凡なものであることがわかる。
以上の結果から、青色系顔料は、分散媒の全重量に対して2重量部以上30重量部以下の割合で含有されていると、色彩および分散安定性が良好であることがわかる。また、第1の樹脂分散剤の最適な樹脂量は10%以上30%以下であり、第2の樹脂分散剤の添加量は顔料重量に対して5%以上30%以下であることがわかる。樹脂分散剤の含有量が少なすぎる場合には色感や分散安定性が悪く、一方、多すぎる場合には粘度や分散安定性などの問題が大きくなる。
As shown in Table 24 above, all of the blue inks of the examples have stable acceleration tests and printing, and the image quality obtained is excellent. Thus, the printed matter having excellent characteristics can be obtained by lowering the blue ink of the example. On the other hand, it can be seen that the ink of the comparative example has an increased particle size and lacks ejection stability, and the image quality is also mediocre with some misdirection observed.
From the above results, it can be seen that when the blue pigment is contained in a proportion of 2 to 30 parts by weight with respect to the total weight of the dispersion medium, the color and dispersion stability are good. It can also be seen that the optimum resin amount of the first resin dispersant is 10% or more and 30% or less, and the addition amount of the second resin dispersant is 5% or more and 30% or less with respect to the pigment weight. When the content of the resin dispersant is too small, the color sensation and dispersion stability are poor. On the other hand, when the content is too large, problems such as viscosity and dispersion stability increase.
下記表25には、ブラックインクについての結果を示す。 Table 25 below shows the results for black ink.
上記表25に示されるように、実施例のブラックインクは、いずれも加速試験や印字が安定しており、得られる画像の画質も優秀である。このように、実施例のブラックインクを硬化させることによって、優れた特性を有する印刷物を得ることができる。一方、比較例のインクは、粒子径が増加して吐出安定性に欠けており、また、画質も若干のミスディレクションが観測される平凡なものであることがわかる。
以上の結果から、ブラック系顔料は、分散媒の全重量に対して2重量部以上30重量部以下の割合で含有されていると、色彩および分散安定性が良好であることがわかる。また、第1の樹脂分散剤の最適な樹脂量は10%以上30%以下であり、第2の樹脂分散剤の添加量は、顔料重量に対して5%以上30%以下であることがわかる。樹脂分散剤の含有量が少なすぎる場合には色感や分散安定性が悪く、一方、多すぎる場合には粘度や分散安定性などの問題が大きくなる。
As shown in Table 25 above, all of the black inks of the examples have stable acceleration tests and printing, and the images obtained have excellent image quality. As described above, by curing the black ink of the example, a printed matter having excellent characteristics can be obtained. On the other hand, it can be seen that the ink of the comparative example has an increased particle size and lacks ejection stability, and the image quality is also mediocre with some misdirection observed.
From the above results, it can be seen that when the black pigment is contained in a proportion of 2 to 30 parts by weight with respect to the total weight of the dispersion medium, the color and dispersion stability are good. Further, it is understood that the optimum resin amount of the first resin dispersant is 10% or more and 30% or less, and the addition amount of the second resin dispersant is 5% or more and 30% or less with respect to the pigment weight. . When the content of the resin dispersant is too small, the color sensation and dispersion stability are poor. On the other hand, when the content is too large, problems such as viscosity and dispersion stability increase.
下記表26には、イエローインクについての結果を示す。 Table 26 below shows the results for yellow ink.
上記表26に示されるように、実施例のイエローインクは、いずれも加速試験や印字が安定しており、得られる画像の画質も優秀である。このように、実施例のイエローインクを硬化させることによって、優れた特性を有する印刷物を得ることができる。一方、比較例のインクは、吐出安定性に欠けており、また、画質も若干のミスディレクションが観測される平凡なものであることがわかる。
以上の結果から、黄色系顔料は、分散媒の全重量に対して2重量部以上30重量部以下の割合で含有されていると、色彩および分散安定性が良好であることがわかる。また、第1の樹脂分散剤の最適な樹脂量は10%以上60%以下であり、第2の樹脂分散剤の添加量は、顔料重量に対して1%以上30%以下であることがわかる。樹脂分散剤の含有量が少なすぎる場合には色感や分散安定性が悪く、一方、多すぎる場合には粘度や分散安定性などの問題が大きくなる。
As shown in Table 26 above, all the yellow inks of the examples have stable acceleration tests and printing, and the image quality obtained is excellent. As described above, by curing the yellow ink of the example, a printed matter having excellent characteristics can be obtained. On the other hand, it can be seen that the ink of the comparative example lacks ejection stability, and the image quality is mediocre with some misdirection observed.
From the above results, it can be seen that when the yellow pigment is contained in a proportion of 2 to 30 parts by weight with respect to the total weight of the dispersion medium, the color and dispersion stability are good. Further, it is understood that the optimum resin amount of the first resin dispersant is 10% or more and 60% or less, and the addition amount of the second resin dispersant is 1% or more and 30% or less with respect to the pigment weight. . When the content of the resin dispersant is too small, the color sensation and dispersion stability are poor. On the other hand, when the content is too large, problems such as viscosity and dispersion stability increase.
なお、いずれの顔料の場合も、第2の樹脂分散剤を用いずに顔料を分散媒に直接分散させてなる比較例のインクジェットインクでは、加速試験により増粒することが確認された。その結果、吐出におけるエラー回数も、実施例のインクより1桁近く多くなることが確認された。 In any of the pigments, it was confirmed that the comparative ink jet ink in which the pigment was directly dispersed in the dispersion medium without using the second resin dispersant increased in size by an acceleration test. As a result, it was confirmed that the number of errors in ejection was nearly one digit higher than that of the ink of the example.
次に、粘度の異なる分散媒を用いて数種の分散体を製造し、分散媒として用いられる溶媒の粘度の影響を調べた。溶媒としては、SR−NPG、SR−16H(1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル:阪本薬品工業)、SR−TPG(トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル:阪本薬品工業)、SR−4PG(ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル:阪本薬品工業)、およびSR−8EGS(ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル:阪本薬品工業)を用意した。これらの分散媒は、いずれも1気圧における沸点が150℃以上である。 Next, several types of dispersions were produced using dispersion media having different viscosities, and the influence of the viscosity of the solvent used as the dispersion medium was examined. Solvents include SR-NPG, SR-16H (1,6-hexanediol diglycidyl ether: Sakamoto Yakuhin Kogyo), SR-TPG (tripropylene glycol diglycidyl ether: Sakamoto Yakuhin Kogyo), SR-4PG (polypropylene glycol di). Glycidyl ether: Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.) and SR-8EGS (polyethylene glycol diglycidyl ether: Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.) were prepared. Each of these dispersion media has a boiling point of 150 ° C. or more at 1 atmosphere.
顔料としてはPigment Yellow 139を用い、その濃度は全溶媒重量に対して25%とした。また、分散剤樹脂含有量は、顔料重量に対して20%とした以外は、前述のI-Y1(25)15s-bの場合と同様の手法により、5種類の黄色系顔料分散体を作製した。 Pigment Yellow 139 was used as the pigment, and the concentration was 25% based on the total solvent weight. Also, five types of yellow pigment dispersions were prepared by the same method as in the case of I-Y1 (25) 15s-b described above except that the dispersant resin content was 20% with respect to the pigment weight. did.
得られた顔料分散体に対して、第2の樹脂分散剤としてのDAおよびイオン性化合物としての(C2)を加えて、顔料分散体を調製した。DAの含有量は20%とし、(C2)の含有量は、溶媒に対して3.75重量%とした。最後に、希釈用溶媒(分散媒2)としてC3000を加えて、インクジェットインクを作製した。インクは、インク中の顔料濃度を4%とし、分散媒1と分散媒2の比率は重量比で1:1とした。 A pigment dispersion was prepared by adding DA as the second resin dispersant and (C2) as the ionic compound to the obtained pigment dispersion. The DA content was 20%, and the (C2) content was 3.75% by weight with respect to the solvent. Finally, C3000 was added as a diluent solvent (dispersion medium 2) to produce an inkjet ink. In the ink, the pigment concentration in the ink was 4%, and the ratio of the dispersion medium 1 and the dispersion medium 2 was 1: 1 by weight.
得られた顔料分散体およびインクの粘度を、E型粘度計(東機産業製)により測定し、分散媒の粘度とともに下記表27に示す。また、各インクジェットインクを用いて、図1に示したインクジェット記録装置により性能試験を行ない、インクの印字安定性および画像品質を評価した。得られた結果を、下記表27に併記した。 The viscosity of the obtained pigment dispersion and ink was measured with an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) and is shown in Table 27 below together with the viscosity of the dispersion medium. Further, each ink-jet ink was subjected to a performance test by the ink-jet recording apparatus shown in FIG. 1 to evaluate the printing stability and image quality of the ink. The obtained results are also shown in Table 27 below.
上記表27の結果から、粘度が30mPa・s(25℃)以下の分散媒を用いたインクは、印字安定性および印字画像が優れていることがわかった。また、30mPa・sを越える粘度の分散媒を用いて作製したインクは、吐出エラーの頻度が多くなり、また、画質においてもミスディレクションが観測されるものであった。これより、顔料分散体に用いる分散媒としては、粘度30mPa・sec以下の分散媒がより好適に用いられることがわかる。 From the results shown in Table 27, it was found that the ink using the dispersion medium having a viscosity of 30 mPa · s (25 ° C.) or less is excellent in printing stability and printing image. Further, the ink produced using a dispersion medium having a viscosity exceeding 30 mPa · s has a high frequency of ejection errors, and misdirection is also observed in the image quality. From this, it is understood that a dispersion medium having a viscosity of 30 mPa · sec or less is more preferably used as the dispersion medium used for the pigment dispersion.
1…インクジェット記録装置; 2…記録媒体; 3…搬送機構
4…インクジェット式記録ヘッド; 5…光源; 6…加熱機構。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet recording apparatus; 2 ... Recording medium; 3 ... Conveyance mechanism 4 ... Inkjet recording head; 5 ... Light source;
Claims (18)
分散媒と、
平均粒子径300nm以下の粉体と、
第1の樹脂分散剤および第2の樹脂分散剤を含む高分子分散剤と、
イオン性化合物とを含有し、
前記粉体の量は、前記分散媒の重量の2重量部以上60重量部以下であり、
前記第1の樹脂分散剤の量は、前記粉体重量に対して1%以上30%以下であり、
前記第2の樹脂分散剤は塩基性末端を有する樹脂であり、その量が、前記粉体の重量に対して2%以上30%以下であり、
前記イオン性化合物の量は全分散媒量の0.01重量部以上40重量部以下であることを特徴とするインクジェットインク。 An ink-jet ink containing powder,
A dispersion medium;
Powder having an average particle diameter of 300 nm or less;
A polymer dispersant comprising a first resin dispersant and a second resin dispersant;
Containing an ionic compound,
The amount of the powder is 2 parts by weight or more and 60 parts by weight or less of the weight of the dispersion medium,
The amount of the first resin dispersant is 1% or more and 30% or less with respect to the powder weight,
The second resin dispersant is a resin having a basic terminal, and the amount thereof is 2% or more and 30% or less based on the weight of the powder;
An inkjet ink, wherein the amount of the ionic compound is 0.01 parts by weight or more and 40 parts by weight or less of the total amount of the dispersion medium.
分散媒と、
平均粒子径200nm以下の顔料と、
第1の樹脂分散剤および第2の樹脂分散剤を含む高分子分散剤と、
イオン性化合物とを含有し、
前記顔料の濃度は、前記分散媒の重量の2重量部以上30重量部以下であり、
前記第1の樹脂分散剤の量は、前記顔料の重量に対して10%以上60%以下であり、
前記第2の樹脂分散剤が塩基性末端を有する樹脂であり、その量が、前記顔料の重量に対して1%以上30%以下であり、
前記イオン性化合物の量は全分散媒量の0.01重量部以上20重量部以下であることを特徴とするインクジェットインク。 An inkjet ink comprising a pigment,
A dispersion medium;
A pigment having an average particle size of 200 nm or less;
A polymer dispersant comprising a first resin dispersant and a second resin dispersant;
Containing an ionic compound,
The concentration of the pigment is 2 to 30 parts by weight of the weight of the dispersion medium,
The amount of the first resin dispersant is 10% or more and 60% or less with respect to the weight of the pigment,
The second resin dispersant is a resin having a basic terminal, and the amount thereof is 1% or more and 30% or less based on the weight of the pigment;
An inkjet ink characterized in that the amount of the ionic compound is 0.01 parts by weight or more and 20 parts by weight or less of the total amount of the dispersion medium.
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