JP2007161941A - Method for producing water-based pigment dispersion for ink-jet recording, water-based pigment dispersion for ink-jet recording and water-based ink for ink-jet recording - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水性顔料分散体の製造方法、該方法によって得られてなる水性顔料分散体及びこれを用いた水性インクに関し、より詳細には、インクジェット適性に優れた水性顔料分散体及びこれを用いた水性インクに関する。 The present invention relates to a method for producing an aqueous pigment dispersion, an aqueous pigment dispersion obtained by the method, and an aqueous ink using the aqueous pigment dispersion, and more specifically, an aqueous pigment dispersion excellent in inkjet suitability and the use thereof. The present invention relates to a water-based ink.
これまで、高精細度を要求されるインクジェット用記録液(インク)には染料が用いられてきた。染料を用いた記録液によって形成された画像は、高透明度、高精細度や優れた演色性等の特徴を有しているが、耐光性及び耐水性等において問題を有する場合が多い。近年、画像の耐光性及び耐水性の問題を解決するために、インクの色材を、染料に代えて有機顔料やカーボンブラックにした顔料インクが製造されている(特許文献1乃至5)。しかしながら、有機顔料やカーボンブラックを色材に用いた場合は、インク中に顔料が非常に細かく分散され且つ安定化されていないと、記録画像が、高精細度と高度な演色性を有するものとならないという問題点がある。 Until now, dyes have been used in ink jet recording liquids (inks) that require high definition. An image formed with a recording liquid using a dye has characteristics such as high transparency, high definition, and excellent color rendering, but often has problems in light resistance and water resistance. In recent years, in order to solve the problems of light fastness and water fastness of images, pigment inks in which an ink coloring material is replaced with a dye and an organic pigment or carbon black have been manufactured (Patent Documents 1 to 5). However, when an organic pigment or carbon black is used as a coloring material, the recorded image has high definition and high color rendering unless the pigment is very finely dispersed and stabilized in the ink. There is a problem of not becoming.
又、プリンターへの適応性に関し、特に、インクジェットプリンター用のインクとして使用する場合において、水溶性染料を用いたインクと異なり、顔料は水性媒体に溶解しないので特有の問題がある。即ち、インク中の顔料が非常に細かく分散安定化されていないと、プリンターの有するヘッドにおけるノズルの目詰まりを生じるという問題がある。 Further, regarding the adaptability to a printer, particularly when used as an ink for an ink jet printer, unlike an ink using a water-soluble dye, the pigment does not dissolve in an aqueous medium, so there is a specific problem. That is, if the pigment in the ink is not very finely dispersed and stabilized, there is a problem that nozzle clogging occurs in the head of the printer.
又、バックライトで投影して画像を認識するOHPシート等の用途に、顔料を含むインクを適用する場合は、顔料をより微細に分散して高透明度を確保しなければ、カラフルなOHPの投影画像が得られないという問題がる。このことは、インク中に含有させる顔料を、より微細に分散させる必要があることを意味している(特許文献6)。 In addition, when using ink containing pigments in applications such as OHP sheets that recognize images by projecting with a backlight, colorful OHP projections are required unless the pigments are finely dispersed to ensure high transparency. There is a problem that images cannot be obtained. This means that the pigment contained in the ink needs to be more finely dispersed (Patent Document 6).
しかしながら、超微粒子は、表面が化学的に極めて活性であるため、凝集し易く、一旦凝集すると、スターラ等によって攪拌しても十分に粒子同士が分離しない性質を有する。このため、これまでの技術では、例え1次粒径の小さな顔料を使用したとしても、分散工程で顔料粒子は凝集を起こし、結果として超微粒子顔料分散体は得られなかった。そのためカラー画質の高画質化に不可欠な彩度、透明性及びインクの吐出安定性に関しては、染料インクによって得られるレベルまでに至っていない場合が多い。 However, the ultrafine particles have a property that their surfaces are chemically very active and therefore easily aggregate. Once aggregated, the particles do not sufficiently separate even if stirred with a stirrer or the like. For this reason, in the prior art, even if a pigment having a small primary particle diameter is used, the pigment particles are aggregated in the dispersion step, and as a result, an ultrafine pigment dispersion cannot be obtained. For this reason, the saturation, transparency, and ink ejection stability, which are indispensable for improving the color image quality, often do not reach the level obtained with dye inks.
従って、本発明の目的は、超微細な顔料粒子を用いた水性インクにおける顔料粒子の分散安定性を確保し、これにより得られるカラー画像における彩度、透明性に優れ、同時にインクジェット適性に優れた水性インクを提供することである。又、本発明の目的は、上記優れた水性インクが容易に得られる水性顔料分散体の製造方法、該製造方法によって製造される水性顔料分散体を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to ensure the dispersion stability of pigment particles in aqueous ink using ultrafine pigment particles, and is excellent in saturation and transparency in a color image obtained thereby, and at the same time, excellent in ink jet aptitude. It is to provide a water-based ink. Another object of the present invention is to provide a method for producing an aqueous pigment dispersion from which the above excellent aqueous ink can be easily obtained, and an aqueous pigment dispersion produced by the production method.
本発明者等は、前記した従来技術の課題を解決するために鋭意検討の結果、以下に示す本発明により上記目的が達成されることを見出した。即ち、本発明は、少なくとも、顔料、分散樹脂及び水溶性有機溶媒を含有する水性媒体を混合撹拌した後、水溶性有機溶媒を除去することにより、上記分散樹脂を上記顔料の表面に被覆してなるマイクロカプセル顔料を含有する水性顔料分散体を得るインクジェット記録用水性顔料分散体(以下、水性顔料分散体という)の製造方法において、上記顔料及び上記水性媒体として、顔料の溶解性パラメータ(A)と、水性媒体の溶解性パラメータ(B)との関係が0.95≦B/A≦1.17の範囲内にあり、且つ顔料の溶解性パラメータ(A)が、13.5≦A≦19.5の範囲内にあるものを使用することを特徴とする水性顔料分散体の製造方法である。 As a result of intensive studies to solve the above-described problems of the prior art, the present inventors have found that the above object can be achieved by the present invention described below. That is, in the present invention, at least after mixing and stirring an aqueous medium containing a pigment, a dispersion resin, and a water-soluble organic solvent, the surface of the pigment is coated with the dispersion resin by removing the water-soluble organic solvent. In the method for producing an aqueous pigment dispersion for inkjet recording (hereinafter referred to as an aqueous pigment dispersion) to obtain an aqueous pigment dispersion containing the microcapsule pigment, the solubility parameter (A) of the pigment as the pigment and the aqueous medium. And the solubility parameter (B) of the aqueous medium are in the range of 0.95 ≦ B / A ≦ 1.17, and the solubility parameter (A) of the pigment is 13.5 ≦ A ≦ 19. A method for producing an aqueous pigment dispersion characterized by using one within the range of .5.
本発明にかかる水性顔料分散体の製造方法の好ましい形態としては、下記の形態が挙げられる。水性顔料分散体中における前記分散樹脂の含有量が、質量基準で、前記顔料の含有量に対して20%以上である水性顔料分散体の製造方法。分散樹脂が、両親媒性ブロック共重合体である水性顔料分散体の製造方法。 As a preferable form of the manufacturing method of the aqueous pigment dispersion concerning this invention, the following form is mentioned. The manufacturing method of the aqueous pigment dispersion whose content of the said dispersion resin in an aqueous pigment dispersion is 20% or more with respect to content of the said pigment on a mass reference | standard. A method for producing an aqueous pigment dispersion, wherein the dispersion resin is an amphiphilic block copolymer.
又、本発明の別の実施形態は、上記いずれかの製造方法によって製造されてなることを特徴とする水性顔料分散体である。更に、本発明の別の実施形態は、該水性顔料分散体を少なくとも含有してなることを特徴とするインクジェット記録用水性インク(以下、水性インクという)である。 Another embodiment of the present invention is an aqueous pigment dispersion produced by any one of the production methods described above. Furthermore, another embodiment of the present invention is a water-based ink for ink-jet recording (hereinafter referred to as a water-based ink) characterized by comprising at least the water-based pigment dispersion.
本発明によれば、1次粒径が小さい微粒子顔料を高分子有機化合物で被覆してマイクロカプセル化する条件が最適化された水性顔料分散体の製造方法が提供される。該方法によって得られた水性顔料分散体は、凝集が生じることが抑制されたものとなり、これを用いることで、含有した顔料粒子の分散安定性が確保された水性インクが提供される。かかる水性インクは、彩度、透明性が更に改善されたカラー画像を形成することができ、更にインクジェット適性に優れたものである。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the aqueous pigment dispersion by which the conditions which coat | cover a microparticle pigment with a small primary particle size with a macromolecular organic compound and make it microcapsule is provided. The aqueous pigment dispersion obtained by this method is one in which aggregation is suppressed, and by using this, an aqueous ink in which the dispersion stability of the contained pigment particles is ensured is provided. Such water-based ink can form a color image with further improved saturation and transparency, and is excellent in ink jet aptitude.
以下に、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明者らは、前記した従来技術の課題を解決する手段として、転相乳化によるマイクロカプセル顔料分散体の製造方法について鋭意検討を行った。その結果、顔料の溶解性パラメータ(以下SP値と省略する場合もある)と、これを分散させる水性媒体のSP値との比率が、製造される水性顔料分散体及び水性インクの特性に影響を及ぼすことを見出した。特に、該水性顔料分散体を含有する水性インクを用いて記録した画像の特性に影響を及ぼし、顔料分散体を製造する場合に、上記2つのSP値の間に好適な範囲があることを見出して本発明に至った。以下、本発明の製造方法において用いる形成材料について説明し、その後、本発明にかかる製造方法を特徴づけるSP値について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. The present inventors diligently studied a method for producing a microcapsule pigment dispersion by phase inversion emulsification as means for solving the above-described problems of the prior art. As a result, the ratio between the solubility parameter of the pigment (hereinafter sometimes abbreviated as SP value) and the SP value of the aqueous medium in which the pigment is dispersed affects the characteristics of the aqueous pigment dispersion and aqueous ink to be produced. I found out that In particular, it has been found that there is a suitable range between the above two SP values when producing a pigment dispersion because it affects the characteristics of an image recorded using an aqueous ink containing the aqueous pigment dispersion. To the present invention. Hereinafter, the forming material used in the manufacturing method of the present invention will be described, and then the SP value characterizing the manufacturing method according to the present invention will be described.
先ず、本発明において使用することができる顔料について説明する。顔料としては、カーボンブラックや有機顔料を用いることができるが、具体的には以下のようなものが挙げられる。黒色インクに使用される顔料としては、下記のようなカーボンブラックが好適に使用される。例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料で、例えば、以下のような市販品や、別途新たに調製されたものも使用することができる。
レイヴァン(Raven)7000、レイヴァン5750、レイヴァン5250、レイヴァン5000ULTRA、レイヴァン3500、レイヴァン2000、レイヴァン1500、レイヴァン1250、レイヴァン1200、レイヴァン1190ULTRAII、レイヴァン1170、レイヴァン1255(以上、コロンビア社製)、
ブラックパールズ(Black Pearls)L、リーガル(Regal)400R、リーガル330R、リーガル660R、モウグル(Mogul)L、モナク(Monarch)700、モナク800、モナク880、モナク900、モナク1000、モナク1100、モナク1300、モナク1400、ヴァルカン(Valcan)XC−72R(以上、キャボット社製)、
カラーブラック(Color Black)FW1、カラーブラックFW2、カラーブラックFW2V、カラーブラックFW18、カラーブラックFW200、カラーブラックS150、カラーブラックS160、カラーブラックS170、プリンテックス(Printex)35、プリンテックスU、プリンテックスV、プリンテックス140U、プリンテックス140V、スペシャルブラック(Special Black)6、スペシャルブラック5、スペシャルブラック4A、スペシャルブラック4(以上、デグッサ社製)、
No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上、三菱化学社製)等
First, pigments that can be used in the present invention will be described. As the pigment, carbon black or an organic pigment can be used, and specific examples include the following. The following carbon black is preferably used as the pigment used in the black ink. For example, carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, etc., for example, the following commercially available products or newly prepared ones can be used.
Raven 7000, Ray Van 5750, Ray Van 5250, Ray Van 5000 ULTRA, Ray Van 3500, Ray Van 2000, Ray Van 1500, Ray Van 1250, Ray Van 1200, Ray Van 1190 ULTRA II, Ray Van 1170, Ray Van 1255 (above, Columbia)
Black Pearls L, Regal 400R, Legal 330R, Legal 660R, Mogul L, Monarch 700, Monak 800, Monak 880, Monak 900, Monak 1000, Monak 1100, Monak 1300, Monak 1400, Valcan XC-72R (above, manufactured by Cabot Corporation),
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, Printex 140V, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4 (above, manufactured by Degussa)
No. 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), etc.
有機顔料として、具体的には、下記のものが挙げられる。
トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2B等の溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料、ベンズイミダゾロンエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料、チオインジゴ系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、キノフタロンエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等
Specific examples of the organic pigment include the following.
Insoluble azo pigments such as toluidine red, toluidine maroon, Hansa yellow, benzidine yellow, pyrazolone red, soluble azo pigments such as ritole red, helio bordeaux, pigment scarlet, permanent red 2B, vat dyes such as alizarin, indantron, thioindigo maroon Derivatives from dyes, phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green, quinacridone pigments such as quinacridone red and quinacridone magenta, perylene pigments such as perylene red and perylene scarlet, isoindolinone yellow and isoindolinone orange Indolinone pigments, benzimidazolone yellow, benzimidazolone orange, benzimidazolone red and other imidazolone pigments, pyranthrone red, Pylanthrone pigments such as Throne Orange, thioindigo pigments, condensed azo pigments, thioindigo pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, flavanthron yellow, acylamide yellow, quinophthalone yellow, nickel azo yellow, copper azomethine yellow, perinone Orange, anthrone orange, dianthraquinonyl red, dioxazine violet, etc.
又、有機顔料を、カラーインデックス(C.I.)ナンバーにて示すと、以下の通りである。
C.I.ピグメントイエロー12、同13、同14、同17、同20、同24、同74、同83、同86、同93、同97、同109、同110、同117、同120、同125、同128、同137、同138、同147、同148、同150、同151、同153、同154、同155、同166、同168、同180、同185;C.I.ピグメントオレンジ16、同36、同43、同51、同55、同59、同61、同71;C.I.ピグメントレッド9、同48、同49、同52、同53、同57、同97、同122、同123、同149、同168、同175、同176、同177、同180、同192、同215、同216、同217、同222、同223、同224、同226、同227、同228、同238、同240、同254、同255、同272;C.I.ピグメントバイオレット19、同23、同29、同30、同37、同40、同50;C.I.ピグメントブルー15、同15:1、同15:3、同15:4、同15:6、同22、同60、同64;C.I.ピグメントグリーン7、同36;C.I.ピグメントブラウン23、同25、同26等
特に、これらの顔料の中でも、以下のものが好ましい。
C.I.ピグメントイエロー74、同93、同97、同110、同120、同128、同138、同147、同148、同150、同151、同154、同155、同180、同185、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントブルー15、同15:1、同15:3、同15:4等
The organic pigment is represented by the color index (CI) number as follows.
C. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 97, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 185; C.I. I. Pigment Orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71; C.I. I. Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 175, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 222, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, 254, 255, 272; I. Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50; C.I. I. C.I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 22, 60; I. Pigment Green 7 and 36; C.I. I. Pigment Brown 23, 25, 26, etc. In particular, among these pigments, the following are preferable.
C. I. Pigment Yellow 74, 93, 97, 110, 120, 128, 138, 147, 148, 150, 151, 154, 155, 180, 185, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I.
更に、本発明では、水性インクに用いることを目的としているため、顔料は、1次粒子が微粒子化されたものが好ましい。顔料の微粒子化の方法としては、下記に列挙する方法が挙げられる。例えば、ビーズミル等による強い摩砕をかける方法、ジェットミル等を使用する機械的方法がある。又、顔料の合成時に1次粒径をできるだけ細かく且つ表面活性の低い顔料を合成する方法や、不活性ガス中での蒸発法による微粒子化、即ち、気相法等の方法がある。 Furthermore, in the present invention, since it is intended for use in water-based inks, it is preferable that the primary particles be finely divided. Examples of the method for making the pigment fine particles include the methods listed below. For example, there are a method of applying strong grinding with a bead mill or the like, and a mechanical method using a jet mill or the like. In addition, there are a method of synthesizing a pigment having a primary particle size as small as possible and a low surface activity at the time of pigment synthesis, and a method of atomization by an evaporation method in an inert gas, that is, a gas phase method.
本発明にかかる顔料分散体の製造方法においては、1次粒径が50nm以下の微細な顔料を使用することが好ましい。1次粒径が50nmよりも大きくなると、該顔料を分散させてなる水性インクを使用する際に、好適な微粒子顔料の粒径分布として300nm以上の粒径を有する顔料粒子が増える。このようになると、本発明において目的とする、製造した顔料分散体をインクの色材に使用した場合、着色力や透明性に優れる画像が得られ難くなるので好ましくない。本発明において使用する顔料としては、平均粒径が20nm以上50nm以下、粒径分布は10nm以上200nm以下の範囲の微粒子顔料であることが好ましい。 In the method for producing a pigment dispersion according to the present invention, it is preferable to use a fine pigment having a primary particle size of 50 nm or less. When the primary particle size is larger than 50 nm, when using an aqueous ink in which the pigment is dispersed, pigment particles having a particle size of 300 nm or more as a preferable particle size distribution of the fine particle pigment increase. In such a case, when the pigment dispersion produced in the present invention is used as an ink coloring material, it is difficult to obtain an image excellent in coloring power and transparency. The pigment used in the present invention is preferably a fine particle pigment having an average particle size of 20 nm to 50 nm and a particle size distribution of 10 nm to 200 nm.
本発明者らの検討によれば、顔料の1次粒径を50nm以下の範囲に制御しても、分散樹脂を用いて水性媒体中に顔料を分散させる分散工程に入る前に凝集して、2次粒子、更には乾燥凝集して塊状粒子になってしまう場合がある。このような状態になってしまった顔料粒子を、分散工程でほぼ1次粒子の状態まで分散させようとする場合に、従来のように1次粒径が100nm前後の顔料粒子であれば、ほぼ対応できる。しかしながら、本発明において好適な1次粒径が50nm以下の微粒子になると顔料表面の活性エネルギーが高くなるため、顔料粒子間に強固な凝集力が発生する。そのため、1次粒径が50nm以下のような微粒子を用いた場合には、2次粒子化により形成された凝集体から1次粒径並みの粒径の微粒子を形成し、その安定分散状態を得るのは非常に困難となる。 According to the study by the present inventors, even when the primary particle diameter of the pigment is controlled to be in the range of 50 nm or less, the pigment aggregates before entering the dispersion step of dispersing the pigment in the aqueous medium using the dispersion resin, There are cases where secondary particles, and further dry aggregation, become aggregated particles. When the pigment particles that have been in such a state are to be dispersed to the state of primary particles in the dispersion step, if the pigment particles have a primary particle size of around 100 nm as in the prior art, Yes. However, when the primary particle size suitable for the present invention is 50 nm or less, the active energy on the pigment surface increases, and a strong cohesive force is generated between the pigment particles. Therefore, when fine particles having a primary particle size of 50 nm or less are used, fine particles having a particle size equivalent to the primary particle size are formed from the aggregate formed by secondary particle formation, and the stable dispersion state is set. It will be very difficult to get.
顔料粒子を水性インクの色材として用いる場合には、特に水性媒体中に顔料が安定して分散することが要求される。一般に、顔料は分散性がよくないため、均一分散系を得るためには、分散剤を添加して顔料を水性媒体中に分散させる方法が採られている。しかしながら、この分散剤を使用する方法によっても充分に満足し得る分散性が得られない場合が多い。このため、顔料を分散させたインクでは、特に長期保存した場合、増粘、粒径の増大が起こり、安定性に劣るという問題が生じることが多かった。 When pigment particles are used as a coloring material for aqueous ink, it is particularly required that the pigment is stably dispersed in an aqueous medium. In general, since pigments have poor dispersibility, a method of adding a dispersant and dispersing the pigment in an aqueous medium is employed in order to obtain a uniform dispersion system. However, there are many cases where sufficient dispersibility cannot be obtained even by a method using this dispersant. For this reason, inks in which pigments are dispersed often have problems such as increased viscosity and increased particle size, resulting in poor stability, especially when stored for a long period of time.
本発明にかかる顔料分散体の製造方法では、顔料粒子が有機高分子化合物で被覆された構成を有するマイクロカプセル顔料を容易に得ることを可能にする構成によって、上記した問題を解決する。即ち、マイクロカプセル顔料とすることにより、顔料粒子の表面活性を下げ、この結果、分散剤を使用することなく顔料を水性媒体中に安定に分散させることを可能とする。ここで、マイクロカプセル化は、顔料粒子と有機高分子化合物との混合分散に類似しているかのように見えるが、全く異なる。即ち、マイクロカプセル顔料は、有機高分子化合物が強固且つ均一に顔料粒子の表面に被覆したものであり、その表面にある樹脂は剥がれ難く、高い安定性を示す。そして、本発明にかかる製造方法によって得られたマイクロカプセル顔料は、水性媒体中でも、微分散状態での高い保存安定性及び吐出安定性を示し、この結果、インク設計に対しても自由度が大きくなる。 In the method for producing a pigment dispersion according to the present invention, the above-described problems are solved by a configuration that makes it possible to easily obtain a microcapsule pigment having a configuration in which pigment particles are coated with an organic polymer compound. That is, by using a microcapsule pigment, the surface activity of the pigment particles is lowered, and as a result, the pigment can be stably dispersed in an aqueous medium without using a dispersant. Here, microencapsulation appears to be similar to mixed dispersion of pigment particles and organic polymer compound, but is completely different. That is, the microcapsule pigment is obtained by coating the surface of the pigment particles with the organic polymer compound firmly and uniformly, and the resin on the surface is hardly peeled off and exhibits high stability. The microcapsule pigment obtained by the production method according to the present invention exhibits high storage stability and ejection stability in a finely dispersed state even in an aqueous medium. As a result, the degree of freedom in ink design is great. Become.
又、本発明においてマイクロカプセル顔料を得て、これを水性インクに用いた場合の大きな特徴としては、下記のことが挙げられる。マイクロカプセル顔料は、顔料粒子が有機高分子化合物によってコーティングされていることから、新たに樹脂成分をインク中に加えることなく、得られる記録物に光沢感、透明性を付与することができる。加えて、有機高分子化合物で被覆された構造を有するマイクロカプセル顔料は、紙への浸透性に優れるため、この浸透性により得られた画像に優れた擦過性を付与することができる。次に、本発明にかかる顔料分散体の製造方法における顔料のマイクロカプセル化について説明する。 In addition, the followings can be mentioned as major characteristics when a microcapsule pigment is obtained in the present invention and used in an aqueous ink. Since the microcapsule pigment has the pigment particles coated with an organic polymer compound, glossiness and transparency can be imparted to the obtained recorded matter without newly adding a resin component to the ink. In addition, since the microcapsule pigment having a structure coated with an organic polymer compound is excellent in paper penetrability, it is possible to impart excellent scratching properties to an image obtained by the penetrability. Next, the microencapsulation of the pigment in the method for producing a pigment dispersion according to the present invention will be described.
顔料粒子のマイクロカプセル化の方法としては、従来公知の方法として化学的製法、物理的製法、物理化学的製法、機械的製法等がある。主な方法としては下記のものが挙げられる。
界面重合法:2種のモノマー若しくは2種の反応物を分散相と連続相に別々に溶解しておき、両者の界面において両物質を反応させて壁膜を形成させる方法。
in−situ重合法:液体又は気体のモノマーと触媒、若しくは反応性の物質2種を連続相核粒子側のどちらか一方から供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法。
液中硬化被膜法:芯物質粒子を含む高分子溶液の滴を硬化剤等により、液中で不溶化して壁膜を形成する方法。
コアセルベーション(相分離)法:芯物質粒子を分散している高分子溶液を高分子濃度の高いコアセルベート(濃厚相)と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法。
液中乾燥法:芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入れて、複合エマルションとし、壁膜物質を溶解している媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法。
融解分散冷却法:加熱すると液状に溶融し常温では固化する壁膜物質を利用し、この物質を加熱液化し、その中に芯物質粒子を分散し、それを微細な粒子にして冷却し壁膜を形成させる方法。
気中懸濁被覆法:粉体の芯物質粒子を流動床によって気中に懸濁し、気流中に浮遊させながら、壁膜物質のコーティング液を噴霧混合させて、壁膜を形成させる方法。
スプレードライング法:カプセル化原液を噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発乾燥させ壁膜を形成させる方法。
しかしながら、特に、インクジェット用途に用いる場合には、更に微細で且つ均一なマイクロカプセル顔料を得る目的に適している転相法を利用することが好ましい。
As a method for microencapsulating pigment particles, conventionally known methods include a chemical production method, a physical production method, a physicochemical production method, and a mechanical production method. The main methods include the following.
Interfacial polymerization method: A method in which two kinds of monomers or two kinds of reactants are separately dissolved in a dispersed phase and a continuous phase, and both substances are reacted at the interface between them to form a wall film.
In-situ polymerization method: a method in which a liquid or gaseous monomer and catalyst, or two reactive substances are supplied from either one of the continuous phase core particles to cause a reaction to form a wall film.
In-liquid cured coating method: A method in which a wall film is formed by insolubilizing droplets of a polymer solution containing core material particles in a liquid with a curing agent or the like.
Coacervation (phase separation) method: A method in which a polymer solution in which core material particles are dispersed is separated into a coacervate (concentrated phase) and a dilute phase having a high polymer concentration to form a wall film.
In-liquid drying method: Prepare a liquid in which the core material is dispersed in the wall membrane material solution, put the dispersion in a liquid in which the continuous phase of this dispersion is not miscible, and make a composite emulsion to dissolve the wall membrane material. A method of forming a wall film by gradually removing the medium.
Melt dispersion cooling method: Uses a wall film material that melts into a liquid state when heated and solidifies at room temperature. This material is heated and liquefied, core material particles are dispersed in it, cooled to fine particles, and cooled to a wall film. Forming method.
Air suspension coating method: A method of forming a wall membrane by suspending powder core material particles in the air with a fluidized bed and spraying and mixing the coating solution of the wall membrane material while floating in an air stream.
Spray drying method: A method in which an encapsulated stock solution is sprayed and brought into contact with hot air to evaporate and dry volatile components to form a wall film.
However, particularly when used for inkjet applications, it is preferable to use a phase inversion method suitable for the purpose of obtaining a finer and more uniform microcapsule pigment.
ここで、転相法とは、下記のような方法である。即ち、水に対して自己分散能又は溶解能を有する分散樹脂と、有機顔料又はカーボンブラックとの複合物又は複合体、或いは有機顔料又はカーボンブラックと有機高分子化合物とを少なくとも有する混合体を水性有機溶媒相とし、該有機溶媒相に水を投入するか、或いは、水中に該有機溶媒相を投入して、自己分散(転相乳化)化する方法である。上記転相法において、有機溶媒相中に、記録液用のビヒクルや添加剤を混入させて製造しても何等問題はない。特に、直接記録液用の分散液を製造できることから言えば、記録液用のビヒクルを混入させる方がより好ましい。 Here, the phase inversion method is the following method. That is, a dispersion resin having self-dispersibility or solubility in water and a composite or composite of an organic pigment or carbon black, or a mixture having at least an organic pigment or carbon black and an organic polymer compound is aqueous. In this method, the organic solvent phase is used, and water is added to the organic solvent phase, or the organic solvent phase is added to water to perform self-dispersion (phase inversion emulsification). In the above phase inversion method, there is no problem even if the organic solvent phase is mixed with a recording liquid vehicle or additives. In particular, it is more preferable to mix a vehicle for recording liquid because a dispersion liquid for recording liquid can be directly produced.
本発明者らは、上記転相乳化によるマイクロカプセル顔料分散体の製造方法について、鋭意検討した結果、本発明に至った。即ち、顔料の溶解性パラメータ(A)と、水性媒体の溶解性パラメータ(B)との関係が0.95≦B/A≦1.17である場合に、水性インクの形成材料として有効な顔料分散体が得られることを見出した。尚、上記における水性媒体とは、水溶性有機溶媒を含有する顔料の分散媒となるもののことであり、好適には水溶性有機溶媒と水との混合媒体を使用する。以下、単に水性媒体という。より具体的には、上記B/Aで表される比率が、製造される顔料分散体の特性、該分散体を含有してなる水性インクの特性、更には、該水性インクを用いて記録した画像の特性に影響を及ぼすことを見出した。 As a result of intensive studies on the method for producing a microcapsule pigment dispersion by phase inversion emulsification, the present inventors have reached the present invention. That is, when the relationship between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium is 0.95 ≦ B / A ≦ 1.17, the pigment is effective as a water-based ink forming material. It was found that a dispersion can be obtained. In addition, the aqueous medium in the above is a dispersion medium of a pigment containing a water-soluble organic solvent, and a mixed medium of a water-soluble organic solvent and water is preferably used. Hereinafter, it is simply referred to as an aqueous medium. More specifically, the ratio represented by B / A was recorded using the characteristics of the pigment dispersion produced, the characteristics of the water-based ink containing the dispersion, and the water-based ink. We found that it affects the characteristics of the image.
即ち、上記水性媒体の溶解性パラメータ(B)の、顔料の溶解性パラメータ(A)に対する比が1.17より大きいと、水性媒体に対する顔料の濡れ性が不充分となるために、顔料の分散性が悪化する。この結果、製造される顔料分散体、及び該分散体を含有してなる水性インクの特性、更には、該水性インクを用いて記録した画像の特性も悪化する傾向を示す。 That is, if the ratio of the solubility parameter (B) of the aqueous medium to the solubility parameter (A) of the pigment is greater than 1.17, the wettability of the pigment with respect to the aqueous medium becomes insufficient. Sex worsens. As a result, the properties of the pigment dispersion produced and the aqueous ink containing the dispersion, as well as the properties of images recorded using the aqueous ink, tend to deteriorate.
一方、上記水性媒体の溶解性パラメータ(B)の、顔料の溶解性パラメータ(A)に対する比が0.95未満では、水性媒体に対する顔料の濡れ性はよくなるが、以下のような不都合が生じる。この場合は、分散樹脂の水性媒体に対する濡れ性もよくなるために、転相乳化の際に分散樹脂が顔料をうまくカプセル化せず、顔料の分散性が悪化してしまう。この結果、製造される水性顔料分散体、及び該顔料分散体を含有してなる水性インクの特性、更には、該水性インクを用いて記録した画像の特性も悪化する傾向を示すことがわかった。 On the other hand, when the ratio of the solubility parameter (B) of the aqueous medium to the solubility parameter (A) of the pigment is less than 0.95, the wettability of the pigment with respect to the aqueous medium is improved, but the following disadvantages occur. In this case, since the wettability of the dispersion resin to the aqueous medium is improved, the dispersion resin does not encapsulate the pigment well during phase inversion emulsification, and the dispersibility of the pigment is deteriorated. As a result, it was found that the characteristics of the aqueous pigment dispersion to be produced and the characteristics of the aqueous ink containing the pigment dispersion, as well as the characteristics of images recorded using the aqueous ink, tend to deteriorate. .
更に、本発明の目的を達成するためには、顔料の溶解性パラメータ(A)が13.5以上、19.5以下であることを要することを見出した。
尚、本発明における溶解性パラメータ(solubility parameter)は、SP値とも呼ばれ、水であれば23.43、アセトンであれば9.75、テトラヒドロフランであれば9.1といったように、物質に固有の値である。水性媒体が混合物であれば、その体積比に応じて、計算することができる。例えば、水とテトラヒドロフランの1:1(体積比)の混合物であれば、この水溶性媒体の溶解性パラメータは、(23.43×1+9.1×1)/(1+1)=16.265である。
但し、顔料の溶解性パラメータ(A)は、以下のようにして求めた値である。先ず、水をビーカー内に入れ、水面上に顔料を浮かせる。そこにアセトンを少しずつ添加していき、顔料が溶液中に沈み始めたときの水とアセトンの体積比率から、顔料の溶解性パラメータ(A)を算出した。
Furthermore, in order to achieve the object of the present invention, it was found that the solubility parameter (A) of the pigment is required to be 13.5 or more and 19.5 or less.
It should be noted that the solubility parameter in the present invention is also referred to as an SP value and is specific to a substance, such as 23.43 for water, 9.75 for acetone, and 9.1 for tetrahydrofuran. Is the value of If the aqueous medium is a mixture, it can be calculated according to the volume ratio. For example, in the case of a 1: 1 (volume ratio) mixture of water and tetrahydrofuran, the solubility parameter of this aqueous medium is (23.43 × 1 + 9.1 × 1) / (1 + 1) = 16.265. .
However, the solubility parameter (A) of the pigment is a value obtained as follows. First, water is put into a beaker, and the pigment is floated on the water surface. Acetone was added little by little, and the solubility parameter (A) of the pigment was calculated from the volume ratio of water and acetone when the pigment began to sink into the solution.
本発明においては、マイクロカプセル顔料が形成されるが、その際にカプセル材料となる分散樹脂としては、両親媒性のブロック共重合体であることが好ましい。ここで、両親媒性とは、下記の何れかの性質を少なくとも有するものであることを意味する。即ち、互いに溶解しない2種の溶媒にそれぞれ溶解する性質を併せ持つ性質、或いはある種の溶媒に溶解する部位と溶解しない部位を併せ持つ性質、或いはある種の溶媒に親和する部位と親和しない部位を併せ持つ性質である。本発明において使用する分散樹脂は、特に、親水性の重合連鎖部分と疎水性の重合連鎖部位とからなる共重合体であることが好ましい。尚、ブロック共重合体とは、異なる繰り返し単位構造からなるポリマーセグメントが共有結合で結合した共重合体のことであり、ブロックコポリマー或いはブロックポリマーとも呼ばれる。 In the present invention, a microcapsule pigment is formed. In this case, the dispersion resin to be a capsule material is preferably an amphiphilic block copolymer. Here, amphipathic means having at least one of the following properties. In other words, it has the property of being soluble in two types of solvents that are not soluble in each other, the property of having both a portion that is soluble in a certain solvent and a portion that is not soluble, or a portion that is incompatible with a certain solvent. Is the nature. The dispersion resin used in the present invention is particularly preferably a copolymer composed of a hydrophilic polymerization chain portion and a hydrophobic polymerization chain site. The block copolymer is a copolymer in which polymer segments having different repeating unit structures are bonded by a covalent bond, and is also called a block copolymer or a block polymer.
マイクロカプセルのカプセルを形成する具体的な材料としては、下記のものが挙げられる。
ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリウレア、エポキシ樹脂、ポリカーボネイト、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、多糖類、ゼラチン、アラビアゴム、デキストラン、ガゼイン、タンパク質、天然ゴム、カルボキシポリメチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリスチレン、ナイロン、(メタ)アクリル酸の重合体又は共重合体、(メタ)アクリル酸エステルの重合体又は共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アルギン酸ソーダ、脂肪酸、パラフィン、ミツロウ、水ロウ、硬化牛脂、カルナバロウ、アルブミン等である。
これらの中でも特に、カルボン酸基又はスルホン酸基等のアニオン性基を有するアニオン性有機高分子化合物を使用することが好ましい。
Specific materials for forming microcapsule capsules include the following.
Polyamide, polyurethane, polyester, polyurea, epoxy resin, polycarbonate, urea resin, melamine resin, phenol resin, silicone resin, polysaccharide, gelatin, gum arabic, dextran, casein, protein, natural rubber, carboxypolymethylene, polyvinyl alcohol, polyvinyl Pyrrolidone, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, cellulose, ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, hydroxyethyl cellulose, cellulose acetate, polyethylene, polystyrene, nylon, (meth) acrylic acid polymer or copolymer, (meta ) Acrylic acid ester polymer or copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer Styrene - maleic acid copolymer, alginic acid soda, fatty acids, paraffin, beeswax, water wax, hardened beef tallow, carnauba wax, albumin and the like.
Among these, it is particularly preferable to use an anionic organic polymer compound having an anionic group such as a carboxylic acid group or a sulfonic acid group.
上記した中で好適なアニオン性有機高分子化合物について更に詳細に述べる。具体的には、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基の如きアニオン性基を有する有機高分子化合物類中のアニオン性基を、下記の如きアルカリ金属水酸化物を用いて中和することによって得られるものが挙げられる。上記のアルカリ金属水酸化物としては、アンモニアやトリエチルアミンの如き有機アミンや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムや水酸化リチウム等を使用することができる。上記したような、アニオン性基をアルカリ金属水酸化物で中和してなるアニオン性有機高分子化合物は、中和によって水に対する自己分散能又は溶解能が付与されたものになる。特に望ましい自己分散能又は溶解能は、カルボキシル基を有する有機高分子化合物類中のカルボキシル基を、塩基でもって中和せしめるという形のものである。本発明で使用するアニオン性基含有有機高分子化合物類は、その化合物中に、先に挙げたようなアニオン性基を2種以上有したものであってもよい。 The anionic organic polymer compound suitable in the above will be described in more detail. Specifically, by neutralizing an anionic group in organic polymer compounds having an anionic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphonic acid group using an alkali metal hydroxide as described below. What is obtained is mentioned. As the alkali metal hydroxide, organic amines such as ammonia and triethylamine, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, and the like can be used. The anionic organic polymer compound obtained by neutralizing an anionic group with an alkali metal hydroxide as described above is provided with self-dispersibility or solubility in water by neutralization. A particularly desirable self-dispersing ability or dissolving ability is such that the carboxyl group in the organic polymer compound having a carboxyl group is neutralized with a base. The anionic group-containing organic polymer compounds used in the present invention may have two or more types of anionic groups as mentioned above in the compound.
上記したようなアニオン性基を有する有機高分子化合物類としては、アニオン性基を中和することによって、水に対する自己分散能や溶解能を付与することのできるものであれば、いずれのものでもよい。例えば、以下のものが挙げられる。
ポリビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミノ系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂及びフッ素系高分子化合物、或いはこれらの混合物等であって、アニオン性基を有する樹脂等
Any organic polymer compound having an anionic group as described above may be used as long as it can impart water self-dispersibility and solubility by neutralizing the anionic group. Good. For example, the following are mentioned.
Polyvinyl resin, polyester resin, amino resin, acrylic resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyether resin, polyamide resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, silicone resin, and fluorine resin Molecular compounds or mixtures thereof, such as resins having an anionic group
又、上記で説明したような分散樹脂の水性顔料分散体中における含有量は、該樹脂によって被覆する対象の有機顔料やカーボンブラック等の顔料に対して20%(質量基準)以上であることが好ましい。即ち、20%未満では、インクとした場合に十分な顔料の分散性が得られなかったり、該インクで形成した画像の耐擦過性が充分に得られなかったり、顔料が十分微細に分散されづらくなるといった別な問題を生じる恐れがあるからである。 Further, the content of the dispersion resin as described above in the aqueous pigment dispersion should be 20% (mass basis) or more with respect to the organic pigment or carbon black pigment to be coated with the resin. preferable. That is, if it is less than 20%, sufficient dispersibility of the pigment cannot be obtained when it is used as an ink, scratch resistance of an image formed with the ink cannot be obtained sufficiently, and the pigment is not easily dispersed finely. This is because it may cause another problem such as.
本発明にかかる水性顔料分散体の製造方法で使用する水性媒体は、少なくとも水溶性有機溶媒を含有するものであって、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒であることが好ましい。この際の水溶性有機溶媒としては、水性媒体の溶解性パラメータが本発明で規定する範囲となるように、顔料の溶解性パラメータとの兼ね合いから選択される。又、エバポレーター等で、容易に水溶性有機溶媒を除去することができるものを使用することが好ましい。 The aqueous medium used in the method for producing an aqueous pigment dispersion according to the present invention contains at least a water-soluble organic solvent, and is preferably a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. In this case, the water-soluble organic solvent is selected from the balance with the solubility parameter of the pigment so that the solubility parameter of the aqueous medium falls within the range defined in the present invention. In addition, it is preferable to use an evaporator or the like that can easily remove the water-soluble organic solvent.
又、本発明にかかる水性インクは、本発明にかかる製造方法によって得られる水性顔料分散体を含有してなるが、更に水性媒体を含有してなる。この場合に使用する水性媒体も、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒からなることが好ましい。この際に使用する水溶性有機溶媒としては、インクの乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。又、本発明で使用する水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが望ましい。 The aqueous ink according to the present invention contains an aqueous pigment dispersion obtained by the production method according to the present invention, and further contains an aqueous medium. The aqueous medium used in this case is also preferably composed of a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. As the water-soluble organic solvent used in this case, those having an effect of preventing ink drying are particularly preferable. The water used in the present invention is preferably deionized water rather than general water containing various ions.
本発明で使用する水溶性有機溶媒としては、具体的には、以下のものが挙げられる。
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、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンタノール等の炭素数1から5のアルキルアルコール類;
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;
アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類;
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン共重合体;
エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール等のアルキレン基が2から6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類;
グリセリン;
エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の低級アルキルエーテル類;
トリエチレングリコールジメチル(又はエチル)エーテル、テトラエチレングリコールジメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類;
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類;
スルホラン、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等
上記のごとき水溶性有機溶媒は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。
Specific examples of the water-soluble organic solvent used in the present invention include the following.
Alkyl alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-pentanol;
Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide;
Ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol;
Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane;
Oxyethylene or oxypropylene copolymers such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol;
Alkylene glycols in which the alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol;
Glycerin;
Lower alkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether;
Lower dialkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether, tetraethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether;
Alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine;
Sulfolane, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc. Water-soluble organic solvents such as those described above can be used alone or as a mixture.
本発明にかかる水性インク中に含有される上記したような水溶性有機溶媒の含有量は、特に限定されないが、インク全質量に対して、好ましくは3質量%以上50質量%以下の範囲である。又、インクに含有される水の含有量は、インク全質量に対して、好ましくは50質量%以上95質量%以下の範囲である。 The content of the water-soluble organic solvent as described above contained in the aqueous ink according to the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 3% by mass to 50% by mass with respect to the total mass of the ink. . The content of water contained in the ink is preferably in the range of 50% by mass to 95% by mass with respect to the total mass of the ink.
又、本発明にかかる水性インクは、所望の物性値を有するインクとするために、上記した成分の他に必要に応じて各種の添加剤を加えてもよい。添加剤としては、例えば、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、界面活性剤及び酸化防止剤等を添加することができる。界面活性剤の選択は、インクの表面張力が30mN/m以上になるように決定することが好ましい。 In addition to the above-described components, various additives may be added to the water-based ink according to the present invention as necessary in order to obtain an ink having a desired physical property value. As additives, for example, viscosity modifiers, antifoaming agents, antiseptics, fungicides, surfactants, antioxidants, and the like can be added. The selection of the surfactant is preferably determined so that the surface tension of the ink is 30 mN / m or more.
以上のように、本発明にかかる水性インクは、インクジェット記録で用いられる際に、特に効果的である。インクジェット記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用させてインクを吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡によりインクを吐出するインクジェット記録方法がある。本発明の水性インクは、これらのインクジェット記録方法に特に好適である。 As described above, the aqueous ink according to the present invention is particularly effective when used in ink jet recording. As an ink jet recording method, there are a recording method in which mechanical energy is applied to ink to eject the ink, and an ink jet recording method in which thermal energy is applied to the ink to eject the ink by foaming of the ink. The water-based ink of the present invention is particularly suitable for these ink jet recording methods.
次に、上記した本発明にかかる水性インクを用いて記録を行うのに好適な、インクジェット記録装置の一例を以下に説明する。先ず、熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部であるヘッド構成の一例を図1及び図2に示す。 Next, an example of an ink jet recording apparatus suitable for recording using the aqueous ink according to the present invention will be described below. First, FIG. 1 and FIG. 2 show an example of a head configuration which is a main part of an ink jet recording apparatus using thermal energy.
図1は、インク流路に沿ったヘッド13の断面図であり、図2は図1のA−B線での切断面図である。ヘッド13は、インクを通す流路(ノズル)14を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と、発熱素子基板15とを接着して得られる。発熱素子基板15は、保護層16と、電極17−1及び17−2と、発熱抵抗体層18、蓄熱層19及び基板20よりなっている。上記保護層16は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される。上記電極17−1及び17−2は、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される。上記発熱抵抗体層18は、HfB2、TaN、TaAl等の高融点材料から形成される。上記蓄熱層19は、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される。上記基板20は、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
上記ヘッド13の電極17−1及び17−2にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板15のnで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインク21に気泡が発生する。すると、その圧力でメニスカス23が突出し、インク21がヘッドのノズル14を通して吐出し、吐出オリフィス22よりインク小滴24となり、被記録材25に向かって飛翔する。図3には、図1に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例の外観図を示す。このマルチヘッドは、マルチノズル26を有するガラス板27と、図1に説明したものと同じような発熱ヘッド28を接着して作られている。
When a pulsed electric signal is applied to the electrodes 17-1 and 17-2 of the
図4に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図4において、61はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード61は記録ヘッド65による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド65の移動経路中に突出した形態で保持される。
FIG. 4 shows an example of an ink jet recording apparatus incorporating this head. In FIG. 4, reference numeral 61 denotes a blade as a wiping member, one end of which is held and fixed by a blade holding member, and forms a cantilever. The blade 61 is disposed at a position adjacent to the recording area by the
62は記録ヘッド65の突出口面のキャップであり、ブレード61に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド65の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、63はブレード61に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード61と同様、記録ヘッド65の移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード61、キャップ62及びインク吸収体63によって吐出回復部64が構成され、ブレード61及びインク吸収体63によって吐出口面に水分、塵埃等の除去が行われる。
Reference numeral 62 denotes a cap on the projection port surface of the
65は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、66は記録ヘッド65を搭載して記録ヘッド65の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ66はガイド軸67と摺動可能に係合し、キャリッジ66の一部はモーター68によって駆動されるベルト69と接続(不図示)している。これによりキャリッジ66はガイド軸67に沿った移動が可能となり、記録ヘッド65による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
51は被記録材を挿入するための給紙部、52は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。これらの構成により記録ヘッド65の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行につれて排紙ローラー53を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において記録ヘッド65が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部64のキャップ62は記録ヘッド65の移動経路から退避しているが、ブレード61は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド65の吐出口がワイピングされる。
尚、キャップ62が記録ヘッド65の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ62は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド65がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ62及びブレード61は上記したワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド65の吐出口面はワイピングされる。上述の記録ヘッドのホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
When the cap 62 is in contact with the ejection surface of the
図5は、記録ヘッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給されるインクを収容したインクカートリッジの一例を示す図である。ここで40は供給用インクを収納したインク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓42が設けられている。この栓42に針(不図示)を挿入することにより、インク袋40中のインクをヘッドに供給可能にする。44は廃インクを受容するインク吸収体である。インク収容部としてはインクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an ink cartridge that contains ink supplied to the recording head via an ink supply member, for example, a tube. Here,
本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、上述のようにヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図6に示すようなそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図6において、70は記録ユニットであり、この中にはインクを収容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納されている。そして、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフィスを有するヘッド部71からインク滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリウレタンを用いることが本発明にとって好ましい。又、インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。72はカートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット70は図4に示す記録ヘッド65に換えて用いられるものであって、キャリッジ66に対して着脱自在になっている。
The ink jet recording apparatus used in the present invention is not limited to the one in which the head and the ink cartridge are separated as described above, but is preferably used in an apparatus in which they are integrated as shown in FIG. It is done. In FIG. 6,
次に、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の好ましい一例について説明する。このようなものとしては、オンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。該ヘッドは、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクとを備えてなる。そして、印加電圧により上記圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるものである。オンデマンドインクジェット記録装置の主要部である記録ヘッドの構成の一例を図7に示す。 Next, a preferred example of an ink jet recording apparatus using mechanical energy will be described. As such a thing, an on-demand inkjet recording head can be mentioned. The head includes a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, a pressure generating element made of a piezoelectric material and a conductive material disposed opposite to the nozzles, and ink filling the periphery of the pressure generating element. Then, the pressure generating element is displaced by the applied voltage, and a small droplet of ink is ejected from the nozzle. An example of the configuration of a recording head, which is a main part of the on-demand ink jet recording apparatus, is shown in FIG.
該ヘッドは、インク室(不図示)に連通したインク流路80と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート81と、インクに直接圧力を作用させる振動板82と、この振動板82に接合され、電気信号により変位する圧電素子83と、オリフィスプレート81、振動板82等を指示固定するための基板84とから構成されている。
The head includes an
図7において、インク流路80は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート81は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口85が形成される。振動板82は、ステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子83は、チタン酸バリウム、PZT等の誘電体材料で形成される。以上のような構成の記録ヘッドは、下記のように動作する。圧電素子83にパルス状の電圧を与え、歪み応力を発生させる。そして、そのエネルギーが圧電素子83に接合された振動板を変形させ、インク流路80内のインクを垂直に加圧しインク滴(不図示)をオリフィスプレート81の吐出口85より吐出して記録が行われる。このような記録ヘッドは、図4に示したものと同様なインクジェット記録装置に組み込んで使用される。インクジェット記録装置の細部の動作は、先述と同様に行うもので差しつかえない。
In FIG. 7, the
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、以下の記載で、「部」及び「%」とあるものは特に断らない限り質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In the following description, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
<比較例1>
分散樹脂として、下記の構成からなるトリブロック共重合体(重合比はA:B:C=110:42:16)(Mn=19,700、Mw/Mn=1.24)を用いた。該トリブロック共重合体は、イソブチルビニルエーテル(Aブロック)と2−(2−メトキシエチル)エチルビニルエーテル(Bブロック)と4−(2−ビニルオキシ)エトキシ安息香酸エチル(Cブロック)からなる。顔料には、シアン銅フタロシアニン顔料(P−1)(東洋インキ製)(SP値=13.2)を用いた。
<Comparative Example 1>
As the dispersion resin, a triblock copolymer having the following constitution (polymerization ratio: A: B: C = 110: 42: 16) (Mn = 19,700, Mw / Mn = 1.24) was used. The triblock copolymer comprises isobutyl vinyl ether (A block), 2- (2-methoxyethyl) ethyl vinyl ether (B block) and ethyl 4- (2-vinyloxy) ethoxybenzoate (C block). As the pigment, cyan copper phthalocyanine pigment (P-1) (manufactured by Toyo Ink) (SP value = 13.2) was used.
そして、上記トリブロック共重合体2部と、上記シアン銅フタロシアニン顔料2部を、テトラヒドロフラン(SP値=9.1、比重=0.89)46.2部に共溶解した。次に、そこに、濃度0.1mol/lの水酸化カリウム水溶液18部を添加し、超音波を掛けながら攪拌した。この際、水酸化カリウムの量は、pHが約9.0になるように微調整した。この水性媒体の溶解性パラメータは、(9.1×46.2/0.89+23.43×18)/(46.2/0.89+18)=約12.8となる。その後、テトラヒドロフランをロータリーエバポレーターを用いて蒸発させることで、水性顔料分散体を得た。 Then, 2 parts of the triblock copolymer and 2 parts of the cyan copper phthalocyanine pigment were co-dissolved in 46.2 parts of tetrahydrofuran (SP value = 9.1, specific gravity = 0.89). Next, 18 parts of a potassium hydroxide aqueous solution having a concentration of 0.1 mol / l was added thereto and stirred while applying ultrasonic waves. At this time, the amount of potassium hydroxide was finely adjusted so that the pH was about 9.0. The solubility parameter of this aqueous medium is (9.1 × 46.2 / 0.89 + 23.43 × 18) / (46.2 / 0.89 + 18) = 12.8. Then, the aqueous pigment dispersion was obtained by evaporating tetrahydrofuran using a rotary evaporator.
上記した水性顔料分散体の製造例では、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比は、B/A≒12.8/13.2≒0.97である。 In the production example of the aqueous pigment dispersion described above, the ratio between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran is B / A≈12.8 / 13.2. ≈ 0.97.
得られた水性顔料分散体に、インク中の含有量が、グリセリン16%、イソプロピルアルコール4.0%になるように各溶媒を加えて混合してインクを調製した。その際、最終的に分散樹脂(トリブロック共重合体)と顔料のインク中における総固形分濃度が5%になるように水で調整した。 The obtained aqueous pigment dispersion was mixed with each solvent so that the content in the ink was 16% glycerin and 4.0% isopropyl alcohol to prepare an ink. At that time, the dispersion resin (triblock copolymer) and the pigment were finally adjusted with water so that the total solid concentration in the ink was 5%.
<比較例2〜7>
比較例1において、分散樹脂(トリブロック共重合体)と顔料を共溶解するときに用いるテトラヒドロフランの量を変えた以外は比較例1と同じ条件で、比較例2〜7の水性顔料分散体及びインクを調製した。顔料分散体の調製の際に、テトラヒドロフランの量を、37.1部、31.0部、14.4部、10.7部、7.4部及び3.8部にそれぞれ変更した。そして、この製造条件の順に比較例2〜7の水性顔料分散体及びインクとした。これらの製造例における、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比B/Aについては、表1にそれぞれ示した。
<Comparative Examples 2-7>
In Comparative Example 1, the aqueous pigment dispersions of Comparative Examples 2 to 7 and the same conditions as in Comparative Example 1 except that the amount of tetrahydrofuran used when co-dissolving the dispersion resin (triblock copolymer) and the pigment was changed. An ink was prepared. In preparing the pigment dispersion, the amount of tetrahydrofuran was changed to 37.1 parts, 31.0 parts, 14.4 parts, 10.7 parts, 7.4 parts and 3.8 parts, respectively. And it was set as the aqueous pigment dispersion and ink of Comparative Examples 2-7 in order of this manufacturing condition. Table 1 shows the ratio B / A between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran in these production examples.
<実施例1>
顔料として、シアン銅フタロシアニン顔料(P−2)(東洋インキ製)(SP値=13.5)2部を用いること以外は比較例1と同じ条件で、水性顔料分散体及びインクを調製して、これを実施例1とした。
<Example 1>
An aqueous pigment dispersion and ink were prepared under the same conditions as in Comparative Example 1 except that 2 parts of cyan copper phthalocyanine pigment (P-2) (manufactured by Toyo Ink) (SP value = 13.5) was used as the pigment. This was taken as Example 1.
上記した顔料分散体の製造例では、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比は、B/A≒0.95である。 In the production example of the pigment dispersion described above, the ratio between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran is B / A≈0.95.
<実施例2〜3、比較例8〜11>
実施例1において、分散樹脂(トリブロック共重合体)と顔料を共溶解するときに用いるテトラヒドロフランの量を変えた以外は比較例1と同じ条件で、水性顔料分散体及びインクを調製した。具体的には、顔料分散体の調製の際に、テトラヒドロフランの量を、37.1部、31.0部、14.4部、10.7部、7.4部及び3.8部にそれぞれ変更した。そして、この製造条件の順に、実施例2〜3、比較例8〜11の水性顔料分散体及びインクとした。これらの顔料分散体の製造例における、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比B/Aについては、表1にそれぞれ示した。
<Examples 2-3 and Comparative Examples 8-11>
In Example 1, an aqueous pigment dispersion and an ink were prepared under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the amount of tetrahydrofuran used when the dispersion resin (triblock copolymer) and the pigment were co-dissolved was changed. Specifically, in preparing the pigment dispersion, the amount of tetrahydrofuran was 37.1 parts, 31.0 parts, 14.4 parts, 10.7 parts, 7.4 parts and 3.8 parts, respectively. changed. And it was set as the aqueous pigment dispersion and ink of Examples 2-3 and Comparative Examples 8-11 in order of this manufacturing condition. The ratio B / A between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran in the production examples of these pigment dispersions is shown in Table 1, respectively.
<比較例12>
顔料として、シアン銅フタロシアニン顔料(東洋インキ製)(P−3)(SP値=14.2)2部を用いること以外は比較例1と同じ製造条件で、水性顔料分散体及びインクを調製して、これを比較例12とした。
<Comparative Example 12>
An aqueous pigment dispersion and ink were prepared under the same production conditions as in Comparative Example 1 except that 2 parts of cyan copper phthalocyanine pigment (manufactured by Toyo Ink) (P-3) (SP value = 14.2) was used as the pigment. This was designated as Comparative Example 12.
上記した顔料分散体の製造例では、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比は、B/A≒0.90である。 In the production example of the pigment dispersion described above, the ratio between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran is B / A≈0.90.
<実施例4〜6、比較例13〜15>
分散樹脂(トリブロック共重合体)と顔料とを共溶解するときに用いるテトラヒドロフランの量を変えた以外は比較例12と同じ条件で、水性顔料分散体及びインクを調製した。具体的には、顔料分散体の製造時におけるテトラヒドロフランの量を、37.1部、31.0部、14.4部、10.7部、7.4部及び3.8部に変えた。そして、この製造条件の順に実施例4〜6、比較例13〜15とした。これらの製造例における、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比B/Aについては、表1にそれぞれ示した。
<Examples 4-6, Comparative Examples 13-15>
An aqueous pigment dispersion and an ink were prepared under the same conditions as in Comparative Example 12 except that the amount of tetrahydrofuran used when the dispersion resin (triblock copolymer) and the pigment were co-dissolved was changed. Specifically, the amount of tetrahydrofuran during the production of the pigment dispersion was changed to 37.1 parts, 31.0 parts, 14.4 parts, 10.7 parts, 7.4 parts and 3.8 parts. And it was set as Examples 4-6 and Comparative Examples 13-15 in order of this manufacturing condition. Table 1 shows the ratio B / A between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran in these production examples.
<比較例16>
顔料として、シアン銅フタロシアニン顔料(P−4)(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)(SP値=17.4)2部を用いること以外は比較例1と同じ製造条件で、水性顔料分散体及びインクを調製した。そして、得られたものを比較例16とした。
<Comparative Example 16>
An aqueous pigment dispersion and ink were produced under the same production conditions as in Comparative Example 1 except that 2 parts of cyan copper phthalocyanine pigment (P-4) (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) (SP value = 17.4) was used as the pigment. Was prepared. And what was obtained was set as Comparative Example 16.
上記した顔料分散体の製造例では、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比は、B/A≒0.74である。 In the production example of the pigment dispersion described above, the ratio between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran is B / A≈0.74.
<比較例17〜18、実施例7〜9、比較例19>
比較例16において、分散樹脂(トリブロック共重合体)と顔料を共溶解するときに用いるテトラヒドロフランの量を変えた以外は比較例16と同じ条件で、水性顔料分散体及びインクを調製した。具体的には、顔料分散体の製造時におけるテトラヒドロフランの量を、37.1部、31.0部、14.4部、10.7部、7.4部及び3.8部にそれぞれ変更した。そして、この製造条件の順に、比較例17〜18、実施例7〜9、比較例19の水性顔料分散体及びインクとした。これらの製造例における、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比B/Aは、表1にそれぞれ示した。
<Comparative Examples 17-18, Examples 7-9, Comparative Example 19>
In Comparative Example 16, an aqueous pigment dispersion and an ink were prepared under the same conditions as in Comparative Example 16 except that the amount of tetrahydrofuran used when the dispersion resin (triblock copolymer) and the pigment were co-dissolved was changed. Specifically, the amount of tetrahydrofuran during the production of the pigment dispersion was changed to 37.1 parts, 31.0 parts, 14.4 parts, 10.7 parts, 7.4 parts and 3.8 parts, respectively. . And it was set as the aqueous pigment dispersion and ink of Comparative Examples 17-18, Examples 7-9, and Comparative Example 19 in order of this manufacturing condition. The ratio B / A between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran in these production examples is shown in Table 1, respectively.
<比較例20>
顔料として、シアン銅フタロシアニン顔料(P−5)(東洋インキ製)(SP値=19.5)2部を用いること以外は比較例1と同じ製造条件で、水性顔料分散体及びインクを調製した。そして、これを比較例20とした。
<Comparative Example 20>
An aqueous pigment dispersion and an ink were prepared under the same production conditions as in Comparative Example 1 except that 2 parts of cyan copper phthalocyanine pigment (P-5) (manufactured by Toyo Ink) (SP value = 19.5) was used as the pigment. . This was designated as Comparative Example 20.
上記した顔料分散体の製造例では、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比は、B/A≒0.66である。 In the production example of the pigment dispersion described above, the ratio of the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran is B / A≈0.66.
<比較例21〜24、実施例10〜11>
比較例20において、分散樹脂(トリブロック共重合体)と顔料を共溶解するときに用いるテトラヒドロフランの量を変えた以外は比較例20と同じ製造条件で、水性顔料分散体及びインクを調製した。顔料分散体の製造時におけるテトラヒドロフランの量を、37.1部、31.0部、14.4部、10.7部、7.4部及び3.8部にそれぞれ変更した。そして、この製造条件順に、比較例21〜24、実施例10〜11の水性顔料分散体及びインクとした。これらの製造例における、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比B/Aは、表1にそれぞれ示した。
<Comparative Examples 21-24, Examples 10-11>
In Comparative Example 20, an aqueous pigment dispersion and an ink were prepared under the same production conditions as in Comparative Example 20, except that the amount of tetrahydrofuran used when co-dissolving the dispersion resin (triblock copolymer) and the pigment was changed. The amount of tetrahydrofuran in the production of the pigment dispersion was changed to 37.1 parts, 31.0 parts, 14.4 parts, 10.7 parts, 7.4 parts and 3.8 parts, respectively. And it was set as the aqueous pigment dispersion and ink of Comparative Examples 21-24 and Examples 10-11 in order of this manufacturing condition. The ratio B / A between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran in these production examples is shown in Table 1, respectively.
<比較例25>
顔料として、シアン銅フタロシアニン顔料(東洋インキ製)(P−6)(SP値=19.8)2部を用いること以外は比較例1と同じ製造条件で、水性顔料分散体及びインクを調製して、これを比較例25とした。
<Comparative Example 25>
An aqueous pigment dispersion and an ink were prepared under the same production conditions as in Comparative Example 1 except that 2 parts of cyan copper phthalocyanine pigment (manufactured by Toyo Ink) (P-6) (SP value = 19.8) was used as the pigment. This was designated as Comparative Example 25.
上記した顔料分散体の製造例では、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比は、B/A≒0.65である。 In the production example of the pigment dispersion described above, the ratio between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran is B / A≈0.65.
<比較例26〜31>
比較例25において、分散樹脂(トリブロック共重合体)と顔料を共溶解するときに用いるテトラヒドロフランの量を変えた以外は比較例25と同じ条件で、水性顔料分散体及びインクを調製した。顔料分散体の製造時におけるテトラヒドロフランの量を、37.1部、31.0部、14.4部、10.7部、7.4部及び3.8部にそれぞれ変更した。そして、この製造条件の順に、比較例26〜31の水性顔料分散体及びインクとした。これらの製造例における、顔料の溶解性パラメータ(A)と、テトラヒドロフランを含有する水性媒体の溶解性パラメータ(B)との比B/Aは、表1にそれぞれ示した。
<Comparative Examples 26-31>
In Comparative Example 25, an aqueous pigment dispersion and an ink were prepared under the same conditions as in Comparative Example 25 except that the amount of tetrahydrofuran used when the dispersion resin (triblock copolymer) and the pigment were co-dissolved was changed. The amount of tetrahydrofuran in the production of the pigment dispersion was changed to 37.1 parts, 31.0 parts, 14.4 parts, 10.7 parts, 7.4 parts and 3.8 parts, respectively. And it was set as the aqueous pigment dispersion and ink of Comparative Examples 26-31 in order of this manufacturing condition. The ratio B / A between the solubility parameter (A) of the pigment and the solubility parameter (B) of the aqueous medium containing tetrahydrofuran in these production examples is shown in Table 1, respectively.
表1に、上記比較例1〜31及び実施例1〜11の顔料分散体の製造条件として、使用した顔料の種類とテトラヒドロフランの量と、顔料分散体の製造に用いた水性溶媒のSP値/顔料のSP値(B/A)の値を示した。表1の下段は、各製造例におけるB/A値である。 Table 1 shows the production conditions of the pigment dispersions of Comparative Examples 1 to 31 and Examples 1 to 11 described above, the type of pigment used, the amount of tetrahydrofuran, and the SP value of the aqueous solvent used for the production of the pigment dispersion / The SP value (B / A) of the pigment is shown. The lower part of Table 1 is the B / A value in each production example.
<評価>
上記で得た各インクを使用して、以下の項目について、下記の方法及び基準で評価した。評価結果は、それぞれ表2及び表3に示した。
<Evaluation>
Using the inks obtained above, the following items were evaluated by the following methods and criteria. The evaluation results are shown in Table 2 and Table 3, respectively.
(1)吐出安定性
キヤノン製インクジェット記録用ヘッド評価装置CANVAS及びキヤノン製プリンターBJF900用プリントヘッドを用いて、プリンターで印字するヘッド駆動条件と同じ条件で、各インクの吐出速度のばらつきを判定した。評価結果を表2に示した。
◎:1m/s未満。
○:1m/s以上3m/s未満。
×:3m/s以上。
(1) Discharge stability Using a Canon inkjet recording head evaluation apparatus CANVAS and a Canon printer BJF900 print head, the ejection speed variation of each ink was determined under the same conditions as the head drive conditions for printing with a printer. The evaluation results are shown in Table 2.
A: Less than 1 m / s.
○: 1 m / s or more and less than 3 m / s.
X: 3 m / s or more.
(2)透明性
前記した装置及び各インクを用いてキヤノン製OHPフィルム(CF−102)にベタ部を印字し、それぞれの画像の透明性について評価した。評価は、5人による官能試験によって、下記の基準で行った。評価結果を表3に示した。
◎:非常に高い。
○:高い。
×:劣る。
(2) Transparency A solid part was printed on a Canon OHP film (CF-102) using the above-described apparatus and each ink, and the transparency of each image was evaluated. The evaluation was performed according to the following criteria by a sensory test by five people. The evaluation results are shown in Table 3.
A: Very high.
○: High.
X: Inferior.
13:ヘッド
14:インクノズル
15:発熱素子基板
16:保護層
17−1、17−2:電極
18:発熱抵抗体層
19:蓄熱層
20:基板
21:インク
22:吐出オリフィス(微細孔)
23:メニスカス
24:インク小滴
25:被記録材
26:マルチノズル
27:ガラス板
28:発熱ヘッド
40:インク袋
42:栓
44:インク吸収体
45:インクカートリッジ
51:給紙部
52:紙送りローラー
53:排紙ローラー
61:ブレード
62:キャップ
63:インク吸収体
64:吐出回復部
65:記録ヘッド
66:キャリッジ
67:ガイド軸
68:モーター
69:ベルト
70:記録ユニット
71:ヘッド部
72:大気連通口
80:インク流路
81:オリフィスプレート
82:振動板
83:圧電素子
84:基板
85:吐出口
13: head 14: ink nozzle 15: heating element substrate 16: protective layer 17-1, 17-2: electrode 18: heating resistor layer 19: heat storage layer 20: substrate 21: ink 22: discharge orifice (micropore)
23: Meniscus 24: Ink droplet 25: Recording material 26: Multi-nozzle 27: Glass plate 28: Heat generating head 40: Ink bag 42: Plug 44: Ink absorber 45: Ink cartridge 51: Paper feed unit 52: Paper feed Roller 53: Paper discharge roller 61: Blade 62: Cap 63: Ink absorber 64: Discharge recovery unit 65: Recording head 66: Carriage 67: Guide shaft 68: Motor 69: Belt 70: Recording unit 71: Head unit 72: Air Communication port 80: Ink channel 81: Orifice plate 82: Vibration plate 83: Piezoelectric element 84: Substrate 85: Ejection port
Claims (5)
An aqueous inkjet recording ink comprising at least the aqueous pigment dispersion for inkjet recording according to claim 4.
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