JP2021138884A - Amphiphilic polymer, colorant dispersant and water-based inkjet ink composition - Google Patents
Amphiphilic polymer, colorant dispersant and water-based inkjet ink composition Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021138884A JP2021138884A JP2020039604A JP2020039604A JP2021138884A JP 2021138884 A JP2021138884 A JP 2021138884A JP 2020039604 A JP2020039604 A JP 2020039604A JP 2020039604 A JP2020039604 A JP 2020039604A JP 2021138884 A JP2021138884 A JP 2021138884A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- water
- amphipathic
- amphipathic polymer
- ink composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
Description
本発明は、両親媒性高分子、色材分散液及び水系インクジェットインク組成物に関する。 The present invention relates to amphipathic polymers, colorant dispersions and water-based inkjet ink compositions.
塗料やインクなどの生産において、色材分散は重要な工程である。色材分散の良否が、製品の光沢、着色力、隠蔽力などの光学的性質、粘度、流動性、レベリング性、フロー性などのレオロジー的性質、さらには沈降や凝集物の発生などの経時安定性等に影響を及ぼす。 Color material dispersion is an important process in the production of paints and inks. The quality of color material dispersion depends on the optical properties such as gloss, coloring power, and hiding power of the product, the rheological properties such as viscosity, fluidity, leveling property, and flow property, and the stability over time such as sedimentation and the generation of agglomerates. Affects sex, etc.
そこで、塗料やインクに含有させる色材を分散剤で被覆する技術が提案されている。例えば、特許文献1には、顔料粒子をスチレン−アクリル酸系樹脂で分散させたインクジェット記録用インクが開示されている。 Therefore, a technique has been proposed in which a color material contained in a paint or ink is coated with a dispersant. For example, Patent Document 1 discloses an inkjet recording ink in which pigment particles are dispersed with a styrene-acrylic acid-based resin.
しかしながら、従来技術に記載の樹脂では、色材の分散が未だ不安定で、また、色材を付着対象に対して固着させることについても必ずしも十分ではなかった。したがって、水系媒体中で分散性色材を安定性よく分散でき、かつ、付着対象に付着した分散色材の堅牢性を良好にできる両親媒性高分子が求められている。 However, with the resin described in the prior art, the dispersion of the coloring material is still unstable, and it is not always sufficient to fix the coloring material to the adhesion target. Therefore, there is a demand for an amphipathic polymer capable of stably dispersing a dispersible color material in an aqueous medium and improving the fastness of the dispersed color material adhering to the adhesion target.
本発明に係る両親媒性高分子の一態様は、
親水性基及び疎水性基を含む両親媒性ユニットと、
反応性基を含む反応性ユニットと、
を有する。
One aspect of the amphipathic polymer according to the present invention is
An amphipathic unit containing hydrophilic and hydrophobic groups,
Reactive units containing reactive groups and
Have.
本発明に係る色材分散液の一態様は、
上記態様の両親媒性高分子と、
分散性色材と、
を含む。
One aspect of the color material dispersion liquid according to the present invention is
With the amphipathic polymer of the above aspect,
Dispersible color material and
including.
本発明に係る水系インクジェットインク組成物の一態様は、
上記態様の色材分散液を含む。
One aspect of the water-based inkjet ink composition according to the present invention is
The color material dispersion liquid of the above aspect is contained.
以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。 An embodiment of the present invention will be described below. The embodiments described below describe examples of the present invention. The present invention is not limited to the following embodiments, and includes various modifications implemented without changing the gist of the present invention. It should be noted that not all of the configurations described below are essential configurations of the present invention.
本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを表し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを表す。 In the present specification, "(meth) acrylic" means acrylic or methacryl, and "(meth) acrylate" means acrylate or methacrylate.
1.両親媒性高分子
本発明の一実施形態に係る両親媒性高分子は、親水性基及び疎水性基を含む両親媒性ユニットと、反応性基を含む反応性ユニットと、を有する。
1. 1. Amphiphile Polymer The amphipathic polymer according to one embodiment of the present invention has an amphipathic unit containing a hydrophilic group and a hydrophobic group, and a reactive unit containing a reactive group.
1.1.両親媒性高分子の構造
両親媒性高分子は、両親媒性ユニットと、反応性ユニットと、を有する。ここで、ユニットとは、両親媒性高分子のモノマーに由来する構造単位のことを指す。そのため、両親媒性ユニット及び反応性ユニットは、それぞれ、両親媒性高分子中で規則的に配置されてもよいし不規則(ランダム)に配置されてもよい。本明細書において、両親媒性ユニット又は反応性ユニットという場合には、両親媒性高分子に含まれる両親媒性ユニット又は反応性ユニットのそれぞれの1つ又はそれぞれの集合を指す。
1.1. Structure of amphipathic polymer The amphipathic polymer has an amphipathic unit and a reactive unit. Here, the unit refers to a structural unit derived from a monomer of an amphipathic polymer. Therefore, the amphipathic unit and the reactive unit may be arranged regularly or irregularly (randomly) in the amphipathic polymer, respectively. In the present specification, the term amphipathic unit or reactive unit refers to one or a set of each of the amphipathic unit or reactive unit contained in the amphipathic polymer.
1.1.1.両親媒性ユニット
両親媒性ユニットは、親水性基及び疎水性基を含む。
1.1.1. Amphiphilic unit The amphipathic unit contains hydrophilic and hydrophobic groups.
(a)親水性基
両親媒性ユニットの親水性基は、水系媒体に対する親和性が、疎水性基に比較してより高い部位である。換言すると、親水性基は、色材に対する親和性が、疎水性基に比較してより低い基である。
(A) Hydrophilic group The hydrophilic group of the amphipathic unit is a site having a higher affinity for an aqueous medium than the hydrophobic group. In other words, a hydrophilic group is a group that has a lower affinity for a coloring material than a hydrophobic group.
ここで、親水性基という語句は、当該基のみが両親媒性高分子の親水性を発現させることを意味するものではなく、両親媒性高分子が有する親水性の一部又は全部を親水性基が担うということを意味する。したがって後述する疎水性基が親水性部分を有してもよく、親水性基が疎水性部分を有してもよい。しかし、親水性基は、両親媒性高分子が有する親水性の多くを担う。 Here, the term hydrophilic group does not mean that only the group expresses the hydrophilicity of the amphipathic polymer, and a part or all of the hydrophilicity of the amphipathic polymer is hydrophilic. It means that the group is responsible. Therefore, the hydrophobic group described later may have a hydrophilic moiety, and the hydrophilic group may have a hydrophobic moiety. However, hydrophilic groups are responsible for much of the hydrophilicity of amphipathic polymers.
親水性基は、両親媒性高分子の主鎖に配置されてもよいし、側鎖や置換基として配置されてもよい。 The hydrophilic group may be arranged in the main chain of the amphipathic polymer, or may be arranged as a side chain or a substituent.
親水性基としては、オリゴオキシエチレン鎖、カルボキシル基、ヒドロキシアルキル基、スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸アルキル基、並びに、カルボン酸及びアルキレンジオールのエステル基から選択される構造を含む基を例示できる。親水性基の構造は、複数の両親媒性ユニット間で同じでも異なってもよい。また、1つの両親媒性ユニットが有する親水性基は、1つでも複数でもよい。 Examples of the hydrophilic group include an oligooxyethylene chain, a carboxyl group, a hydroxyalkyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an alkyl carboxylate group, and a group containing a structure selected from an ester group of a carboxylic acid and an alkylene diol. It can be exemplified. The structure of the hydrophilic group may be the same or different among multiple amphipathic units. Further, the number of hydrophilic groups contained in one amphipathic unit may be one or more.
(b)疎水性基
両親媒性ユニットの疎水性基は、水系媒体に対する親和性が、親水性基に比較してより低い部位である。疎水性基は、両親媒性高分子を分散性色材の分散に利用する場合には、親水性基と比較してより分散性色材に対する親和性を示す部位である。
(B) Hydrophobic group The hydrophobic group of the amphipathic unit is a site having a lower affinity for an aqueous medium than the hydrophilic group. The hydrophobic group is a site that shows more affinity for the dispersible color material as compared with the hydrophilic group when the amphipathic polymer is used for the dispersion of the dispersible color material.
ここで、疎水性基という語句は、当該基のみが両親媒性高分子の疎水性を発現させることを意味するものではなく、両親媒性高分子が有する疎水性の一部又は全部を疎水性基が担うということを意味する。しかし、疎水性基は、両親媒性高分子が有する疎水性の多くを担う。 Here, the term hydrophobic group does not mean that only the group expresses the hydrophobicity of the amphipathic polymer, and a part or all of the hydrophobicity of the amphipathic polymer is hydrophobic. It means that the group is responsible. However, hydrophobic groups are responsible for much of the hydrophobicity of amphipathic polymers.
疎水性基は、両親媒性高分子の主鎖に配置されてもよいし、側鎖や置換基として配置されてもよい。 The hydrophobic group may be arranged in the main chain of the amphipathic polymer, or may be arranged as a side chain or a substituent.
疎水性基の構造としては、特に限定されないが、カルボン酸アルキルエステル基、カルボン酸シクロアルキルエステル基、カルボン酸アリールエステル基等の(メタ)アクリル酸のカルボキシル基から誘導されるカルボン酸エステル基、フェニル基、ベンジル基、ピリジニル基、イミダゾリル基等の芳香環を有する基、シクロヘキシル基、フェノキシ基、及び、フェノキシメチル基から選択される基を例示できる。なお、例示したエステル基におけるアルキル、シクロアルキル、アリールの炭素数は、1以上10以下が好ましく、1以上6以下がさらに好ましい。 The structure of the hydrophobic group is not particularly limited, but is a carboxylic acid ester group derived from a carboxyl group of (meth) acrylic acid such as a carboxylic acid alkyl ester group, a carboxylic acid cycloalkyl ester group, and a carboxylic acid aryl ester group. Examples thereof include a group having an aromatic ring such as a phenyl group, a benzyl group, a pyridinyl group, and an imidazolyl group, a group selected from a cyclohexyl group, a phenoxy group, and a phenoxymethyl group. The number of carbon atoms of alkyl, cycloalkyl, and aryl in the exemplified ester group is preferably 1 or more and 10 or less, and more preferably 1 or more and 6 or less.
また、疎水性基としては、シクロヘキシル基、フェノキシ基、及び、フェノキシメチル基から選択されることがより好ましい。 Further, the hydrophobic group is more preferably selected from a cyclohexyl group, a phenoxy group, and a phenoxymethyl group.
疎水性基の構造は、複数の両親媒性ユニット間で同じでも異なってもよい。また、1つの両親媒性ユニットが有する疎水性基は、1つでも複数でもよい。 The structure of the hydrophobic group may be the same or different among multiple amphipathic units. Further, the number of hydrophobic groups contained in one amphipathic unit may be one or more.
両親媒性ユニットは、下記式(1)で表されるモノマー単位に由来する構造を含んでもよい。 The amphipathic unit may contain a structure derived from the monomer unit represented by the following formula (1).
ここで、Xの直鎖状、分岐状若しくは環構造を含む炭素数3以上のアルキル基としては、n−プロピル、i−プロピル、シクロプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tret−ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル等が挙げられる。Xの直鎖状、分岐状若しくは環構造を含む炭素数3以上のアルコキシ基としては、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等が挙げられる。また、Rの直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数1以上6以下のアルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、シクロプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tret−ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル等が挙げられる。 Here, examples of the alkyl group having 3 or more carbon atoms including the linear, branched or ring structure of X include n-propyl, i-propyl, cyclopropyl, n-butyl, sec-butyl, tret-butyl and pentyl. , Hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl and the like. Examples of the alkoxy group having 3 or more carbon atoms including a linear, branched or ring structure of X include propoxy, butoxy, pentyloxy, and hexyloxy. Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 1 or more and 6 or less carbon atoms of R include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, cyclopropyl, n-butyl, sec-butyl and tret-. Butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl and the like can be mentioned.
両親媒性ユニットを、上記式(1)で表されるモノマー単位を重合することにより形成した場合、両親媒性高分子の主鎖の炭素の1つに、親水性基及び疎水性基の両方が結合する構造の両親媒性ユニットとなる。両親媒性ユニットがこのような構造をとることで、親水性基及び疎水性基を空間的に近くに配置できる。これにより、両親媒性高分子を用いて分散性色材を水系媒体に分散させる場合に、例えばブロック共重合体の場合のように水性基及び疎水性基の空間的な距離が遠い場合に比べて、両親媒性高分子の分散性色材に吸着する部位と、水系媒体に親和する部位とが近くなる。そのため、より効率よく分散性色材を分散させることができ、より安定な分散を得ることができる。 When the amphipathic unit is formed by polymerizing the monomer unit represented by the above formula (1), both a hydrophilic group and a hydrophobic group are added to one of the carbons in the main chain of the amphipathic polymer. Is an amphipathic unit with a structure that binds to. By adopting such a structure in the amphipathic unit, hydrophilic groups and hydrophobic groups can be arranged spatially close to each other. As a result, when the dispersible coloring material is dispersed in an aqueous medium using an amphipathic polymer, as compared with the case where the spatial distance between the aqueous group and the hydrophobic group is long as in the case of a block copolymer, for example. Therefore, the site that adsorbs to the dispersible coloring material of the amphipathic polymer and the site that is compatible with the aqueous medium become close to each other. Therefore, the dispersible color material can be dispersed more efficiently, and more stable dispersion can be obtained.
両親媒性ユニット中の疎水性基と親水性基との割合は、特に限定されず、疎水性及び親水性のバランスを考慮して決定できるが、例えば、疎水性基及び親水性基の全体に対して、疎水性基の割合が20.0mol%以上60.0mol%以下が好ましく、30.0mol%以上50.0mol%以下がより好ましく、35.0mol%以上45.0mol%以下がさらに好ましい。 The ratio of the hydrophobic group to the hydrophilic group in the amphipathic unit is not particularly limited and can be determined in consideration of the balance between hydrophobicity and hydrophilicity. On the other hand, the proportion of the hydrophobic group is preferably 20.0 mol% or more and 60.0 mol% or less, more preferably 30.0 mol% or more and 50.0 mol% or less, and further preferably 35.0 mol% or more and 45.0 mol% or less.
本実施形態に係る両親媒性高分子を構成する全ユニット中の両親媒性ユニットの割合は、好ましくは10.0mol%以上80.0mol%以下であり、より好ましくは20.0mol%以上70.0mol%以下であり、さらに好ましくは30.0mol%以上70.0mol%以下である。両親媒性ユニットの割合が前記範囲内にあると、色材分散液とした場合の分散安定性がより良好になる。 The ratio of the amphipathic unit to all the units constituting the amphipathic polymer according to the present embodiment is preferably 10.0 mol% or more and 80.0 mol% or less, and more preferably 20.0 mol% or more and 70. It is 0 mol% or less, more preferably 30.0 mol% or more and 70.0 mol% or less. When the ratio of the amphipathic units is within the above range, the dispersion stability in the case of a color material dispersion liquid becomes better.
1.1.2.反応性ユニット
両親媒性高分子は、反応性ユニットを含む。反応性ユニットは、反応性基を含む。反応性基としては、ブロックドイソシアネート基が挙げられる。ブロックドイソシアネート基は、保護基により保護されたイソシアネート基である。
1.1.2. Reactive Units Amphiphilic macromolecules contain reactive units. The reactive unit contains a reactive group. Examples of the reactive group include a blocked isocyanate group. A blocked isocyanate group is an isocyanate group protected by a protecting group.
反応性ユニットがブロックドイソシアネート基を有することにより、両親媒性高分子を水系媒体に分散させるために分散性色材を用いた色材分散液を、例えば、セルロース等の水酸基を有する対象に付着させて脱保護させた場合に、当該水酸基と再生したイソシアネート基とを反応させることができる。これにより、分散性色材が付着対象から脱落しにくくすることができる。例えば、綿布帛を捺染した場合には、捺染物の摩擦堅牢性を良好にすることができる。 Since the reactive unit has a blocked isocyanate group, a color material dispersion using a dispersible color material for dispersing the amphoteric polymer in an aqueous medium is attached to an object having a hydroxyl group such as cellulose. When the hydroxyl group is deprotected, the hydroxyl group can be reacted with the regenerated isocyanate group. As a result, the dispersible coloring material can be prevented from falling off from the adhesion target. For example, when a cotton fabric is printed, the frictional fastness of the printed material can be improved.
イソシアネート基は、反応性の高い基であり、水系媒体中では、水と反応しやすく、不安定である。しかし、イソシアネート基を保護基により保護されたブロックドイソシアネート基とすることで、水系媒体中でも安定して利用することができる。換言すると、ブロック剤により、反応性の高いイソシアネート基をマスキング(保護)することにより、ブロックドイソシアネート基として水系媒体中で安定に存在させる。そして加熱処理を行うことによりブロック剤を解離(脱保護)して、イソシアネート基が水系媒体中で再生することにより、セルロース等の活性水素を有する物質に対して良好な反応性を示す。 The isocyanate group is a highly reactive group and easily reacts with water in an aqueous medium and is unstable. However, by using a blocked isocyanate group protected by a protecting group, the isocyanate group can be stably used even in an aqueous medium. In other words, by masking (protecting) a highly reactive isocyanate group with a blocking agent, it is stably present as a blocked isocyanate group in an aqueous medium. Then, the blocking agent is dissociated (deprotected) by heat treatment, and the isocyanate group is regenerated in an aqueous medium, thereby exhibiting good reactivity with a substance having active hydrogen such as cellulose.
保護基を形成し得るブロック剤としては、ε−カプロラクタム、メチルエチルケトキシム、1,2,4−トリアゾール、3,5−ジメチルピラゾール等が挙げられる。以下に各ブロック剤の構造を示し、イソシアネート基の保護に関わる結合を破線で示す。 Examples of the blocking agent capable of forming a protecting group include ε-caprolactam, methylethylketoxim, 1,2,4-triazole, 3,5-dimethylpyrazole and the like. The structure of each blocking agent is shown below, and the bonds involved in the protection of the isocyanate group are shown by broken lines.
反応性ユニットは、例えば、下記式(2)で表されるモノマー単位に由来する構造を含んでもよい。 The reactive unit may contain, for example, a structure derived from the monomer unit represented by the following formula (2).
(式(2)中、Rは、下記式(3)、式(4)、式(5)及び式(6)のいずれかで表される。式(3)、式(4)、式(5)及び式(6)中、アスタリスク「*」は、結合部位を表す。) (In the formula (2), R is represented by any of the following formulas (3), (4), formula (5) and formula (6). Formula (3), formula (4), formula ( In 5) and formula (6), the asterisk "*" represents the binding site.)
反応性ユニットが上記式(2)で表されるモノマーに由来する構造を含むことで、ブロックドイソシアネート基を両親媒性高分子に導入でき、水系媒体中で両親媒性高分子を安定に存在させることができる。そして、加熱することにより、イソシアネート基が生じ、当該イソシアネート基が水酸基、アミノ基、その他と反応することができる。両親媒性高分子が付着する対象にセルロースが含まれる場合には、両親媒性高分子のイソシアネート基とセルロースの水酸基とが反応してウレタン結合を生じ、両者を化学的に結合することができる。 Since the reactive unit contains a structure derived from the monomer represented by the above formula (2), the blocked isocyanate group can be introduced into the amphipathic polymer, and the amphipathic polymer is stably present in the aqueous medium. Can be made to. Then, by heating, an isocyanate group is generated, and the isocyanate group can react with a hydroxyl group, an amino group, or the like. When cellulose is contained in the target to which the amphipathic polymer is attached, the isocyanate group of the amphipathic polymer reacts with the hydroxyl group of the cellulose to form a urethane bond, and both can be chemically bonded. ..
イソシアネート基と水酸基とが反応することによりウレタン結合が生じる。しかし、イソシアネート基が反応する対象は、水酸基に限られず、対象に含まれる各種の化学構造に応じて反応の相手を変更してもよい。例えば、イソシアネート基とアミノ基とが反応するとウレア結合(尿素結合)が生じ、複数のイソシアネート結合と水とが反応することによりウレア結合が生じ、ウレア結合とイソシアネート基との反応によりビュレット結合が生じ、ウレタン結合とイソシアネート基との反応によりアルファネート結合が生じる。これらの結合は、反応温度等により積極的に生じさせたり、生じさせないようにしたりすることができるので、両親媒性高分子の付着対象に存在する化学構造に合わせて、結合を生じさせることもできる。 A urethane bond is formed by the reaction between the isocyanate group and the hydroxyl group. However, the target with which the isocyanate group reacts is not limited to the hydroxyl group, and the reaction partner may be changed according to various chemical structures contained in the target. For example, when an isocyanate group and an amino group react with each other, a urea bond (urea bond) is formed, a plurality of isocyanate bonds react with water to form a urea bond, and a reaction between the urea bond and the isocyanate group causes a bullet bond. , An alphanate bond is formed by the reaction between the urethane bond and the isocyanate group. Since these bonds can be positively generated or not generated depending on the reaction temperature or the like, the bonds may be generated according to the chemical structure existing in the attachment target of the amphipathic polymer. can.
本実施形態に係る両親媒性高分子を構成する全ユニット中の反応性ユニットの割合は、好ましくは1.0mol%以上30.0mol%以下であり、より好ましくは3.0mol%以上20.0mol%以下であり、さらに好ましくは5.0mol%以上15.0mol%以下である。反応性ユニットの割合が前記範囲内にあると、色材分散液又は水系インクジェットインク組成物とした場合に付着対象における摩擦堅牢性を十分に得ることができる。 The proportion of the reactive unit in all the units constituting the amphipathic polymer according to the present embodiment is preferably 1.0 mol% or more and 30.0 mol% or less, and more preferably 3.0 mol% or more and 20.0 mol. % Or less, more preferably 5.0 mol% or more and 15.0 mol% or less. When the proportion of the reactive unit is within the above range, sufficient frictional fastness can be obtained in the adhesion target when the color material dispersion liquid or the water-based inkjet ink composition is used.
1.1.3.分岐構造
両親媒性高分子は、分岐構造を有してもよい。両親媒性高分子が分岐構造を有することにより、分散性色材の水系媒体への分散に用いた場合、分散性色材に対して網目状に吸着しやすく、より分散安定性を良好にできる。また、色材分散液や水系インクジェットインク組成物の粘度をより低くすることができる。
11.3. Branched structure The amphipathic polymer may have a branched structure. Since the amphipathic polymer has a branched structure, when it is used for dispersing the dispersible coloring material in an aqueous medium, it is easily adsorbed to the dispersible coloring material in a mesh pattern, and the dispersion stability can be further improved. .. Further, the viscosity of the color material dispersion liquid or the water-based inkjet ink composition can be further lowered.
両親媒性高分子に対して、分岐構造を導入する手法としては、特に限定されないが、例えば、分岐剤を用いて導入することができる。分岐剤としては、例えば、下記式(7)で表される化合物を用いることができる。 The method for introducing the branched structure into the amphipathic polymer is not particularly limited, but for example, it can be introduced using a branched agent. As the branching agent, for example, a compound represented by the following formula (7) can be used.
両親媒性高分子に分岐構造を導入する場合、分岐の頻度や世代は特に限定されない。分岐の世代としては、例えば、2以上10以下、好ましくは3以上5以下である。 When introducing a branched structure into an amphipathic polymer, the frequency and generation of branching are not particularly limited. The branching generation is, for example, 2 or more and 10 or less, preferably 3 or more and 5 or less.
1.1.4.第3ユニット
本実施形態に係る両親媒性高分子は、上記両親媒性ユニット及び反応性ユニットの他に第3ユニットを有してもよい。第3ユニットは、親水性であっても疎水性であってもよい。第3ユニットは、両親媒性高分子中で規則的に配置されてもよいし不規則(ランダム)に配置されてもよい。本明細書において、第3ユニットという場合には、両親媒性高分子に含まれる第3ユニットの1つ又は集合を指す。
1.1.4. Third unit The amphipathic polymer according to the present embodiment may have a third unit in addition to the amphipathic unit and the reactive unit. The third unit may be hydrophilic or hydrophobic. The third unit may be arranged regularly or randomly in the amphipathic polymer. In the present specification, the term "third unit" refers to one or a set of the third units contained in the amphipathic polymer.
第3ユニットが親水性部位を含む場合、親水性部位としては、オキシエチレン基、オリゴオキシエチレン基、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基等を含んでもよい。また、第3ユニットが疎水性部位を含む場合、アルキル基、アルキルエーテル基、アリール基等を含んでもよい。 When the third unit contains a hydrophilic moiety, the hydrophilic moiety may include an oxyethylene group, an oligooxyethylene group, a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group and the like. When the third unit contains a hydrophobic moiety, it may contain an alkyl group, an alkyl ether group, an aryl group and the like.
本実施形態に係る両親媒性高分子が第3ユニットを含む場合、全ユニット中の第3ユニットの割合は、好ましくは0.1mol%以上30.0mol%以下であり、より好ましくは1.0mol%以上20.0mol%以下であり、さらに好ましくは2.0mol%以上10.0mol%以下である。第3ユニットを含む場合、両親媒性高分子の親水性及び疎水性の強度やバランスを調節できる場合がある。 When the amphipathic polymer according to the present embodiment contains a third unit, the ratio of the third unit to all the units is preferably 0.1 mol% or more and 30.0 mol% or less, more preferably 1.0 mol. % Or more and 20.0 mol% or less, more preferably 2.0 mol% or more and 10.0 mol% or less. When the third unit is included, it may be possible to adjust the strength and balance of hydrophilicity and hydrophobicity of the amphipathic polymer.
1.2.両親媒性高分子の合成
本実施形態に係る両親媒性高分子は、両親媒性ユニットの構造を有するモノマーと、反応性ユニットの構造を有するモノマーとを重合することにより合成することができる。また、両親媒性高分子が分岐構造を有する場合には、分岐剤を適宜に使用することにより合成することができる。重合の手法としては特に制限はなく、様々な公知の方法を用いることができる。両親媒性高分子は、共重合の手法により、一段階で合成してもよいし、重合後に変性、修飾等をおこなうことで合成してもよい。
1.2. Synthesis of amphipathic polymer The amphipathic polymer according to the present embodiment can be synthesized by polymerizing a monomer having a structure of an amphipathic unit and a monomer having a structure of a reactive unit. When the amphipathic polymer has a branched structure, it can be synthesized by appropriately using a branching agent. The polymerization method is not particularly limited, and various known methods can be used. The amphipathic polymer may be synthesized in one step by a copolymerization method, or may be synthesized by modification, modification, or the like after polymerization.
1.3.数平均分子量及び分散比
本実施形態に係る両親媒性高分子の数平均分子量(Mn)の下限は、好ましくは8000であり、より好ましくは9000であり、特に好ましくは10000である。また、本実施形態に係る両親媒性高分子の数平均分子量(Mn)の上限は、好ましくは20000であり、より好ましくは18000であり、特に好ましくは16000である。両親媒性高分子の数平均分子量(Mn)が前記範囲内にあると、水系媒体に色材を分散させた場合における当該色材の分散安定性及び当該色材を含む分散液の保存安定性をより優れたものとすることができる。また、本実施形態に係る両親媒性高分子を後述する水系インクジェットインク組成物に用いた場合におけるインクジェット法による吐出安定性をより優れたものとすることができる。なお、両親媒性高分子の数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量のことをいう。
1.3. Number Average Molecular Weight and Dispersion Ratio The lower limit of the number average molecular weight (Mn) of the amphipathic polymer according to the present embodiment is preferably 8000, more preferably 9000, and particularly preferably 10000. The upper limit of the number average molecular weight (Mn) of the amphipathic polymer according to the present embodiment is preferably 20000, more preferably 18000, and particularly preferably 16000. When the number average molecular weight (Mn) of the amphipathic polymer is within the above range, the dispersion stability of the color material and the storage stability of the dispersion liquid containing the color material when the color material is dispersed in an aqueous medium are used. Can be made better. Further, when the amphipathic polymer according to the present embodiment is used in the water-based inkjet ink composition described later, the ejection stability by the inkjet method can be further improved. The number average molecular weight (Mn) of the amphipathic polymer is a polystyrene-equivalent number average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC).
また、本実施形態に係る両親媒性高分子の重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)、いわゆる分散比は、1.1〜2.0であることが好ましく、1.1〜1.8であることが好ましく、1.1〜1.5であることがより好ましい。一般的に、分散比の値は、分子量分布の広がりを意味すると考えられており、この値が1に近いほど分子量分布が狭いことを示す。本実施形態に係る両親媒性高分子が、前記範囲内の分子量分布の広がりを有することにより、水系媒体に色材を分散させた場合における当該色材の分散安定性及び当該色材を含む分散液の保存安定性をより優れたものとすることができる。 Further, the weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) of the amphoteric polymer according to the present embodiment, that is, the so-called dispersion ratio is preferably 1.1 to 2.0, and 1.1 to 1 It is preferably .8, more preferably 1.1 to 1.5. Generally, the value of the dispersion ratio is considered to mean the spread of the molecular weight distribution, and the closer this value is to 1, the narrower the molecular weight distribution is. Since the amphipathic polymer according to the present embodiment has a spread of molecular weight distribution within the above range, the dispersion stability of the color material and the dispersion including the color material when the color material is dispersed in an aqueous medium. The storage stability of the liquid can be made more excellent.
1.4.用途
本実施形態に係る両親媒性高分子は、無機粒子や有機粒子等の固体粒子を水系媒体中に分散させるための分散剤として使用することができる。無機粒子としては、特に限定されないが、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子が挙げられる。有機粒子としては、顔料、染料等の色材の他、表面が疎水性である有機粒子が挙げられる。これらの中でも、両親媒性高分子の添加による高粘度化もしくはゲル化を抑制できることから、水性インクジェット用インクに用いる顔料、染料等の色材の分散剤として使用することが特に好ましい。
1.4. Applications The amphipathic polymer according to this embodiment can be used as a dispersant for dispersing solid particles such as inorganic particles and organic particles in an aqueous medium. The inorganic particles are not particularly limited, and examples thereof include inorganic oxide particles such as silica, titania, and alumina. Examples of the organic particles include coloring materials such as pigments and dyes, as well as organic particles having a hydrophobic surface. Among these, since it is possible to suppress the increase in viscosity or gelation due to the addition of the amphipathic polymer, it is particularly preferable to use it as a dispersant for coloring materials such as pigments and dyes used in water-based inkjet inks.
1.5.作用効果
本実施形態の両親媒性高分子によれば、1つの両親媒性ユニットが、親水性基及び疎水性基の両方を有しているので、親水性モノマー及び疎水性モノマーを共重合した高分子に比較してより高い分散安定性を有する色材の分散液を得ることができる。また、本実施形態の両親媒性高分子によれば、反応性ユニットを有するので、堅牢性の良好な捺染用水系インクジェットインク組成物を得ることができる。
1.5. Action Effect According to the amphipathic polymer of the present embodiment, since one amphipathic unit has both a hydrophilic group and a hydrophobic group, the hydrophilic monomer and the hydrophobic monomer were copolymerized. It is possible to obtain a dispersion liquid of a coloring material having higher dispersion stability as compared with a polymer. Further, according to the amphipathic polymer of the present embodiment, since it has a reactive unit, it is possible to obtain a water-based inkjet ink composition for printing having good fastness.
2.色材分散液
次に、本発明の一実施形態に係る色材分散液について説明する。
2. Color Material Dispersion Liquid Next, the color material dispersion liquid according to the embodiment of the present invention will be described.
本実施形態に係る色材分散液は、色材と、水系媒体と、上述の両親媒性高分子と、を含有する。本実施形態に係る色材分散液は、上述の両親媒性高分子を含有するので、色材の分散安定性及び保存安定性に優れるとともに、色材分散液が付着した記録媒体等における摩擦堅牢性を良好にすることができる。 The color material dispersion liquid according to the present embodiment contains a color material, an aqueous medium, and the above-mentioned amphipathic polymer. Since the color material dispersion liquid according to the present embodiment contains the above-mentioned amphipathic polymer, it is excellent in dispersion stability and storage stability of the color material, and is frictionally robust in a recording medium or the like to which the color material dispersion liquid is attached. The sex can be improved.
なお、本明細書において、色材分散液とは、分散媒中に色材が分散した液体のことを指し、例えば後述する水系インクジェットインク組成物の製造に用いられる原液等を含む概念である。 In the present specification, the color material dispersion liquid refers to a liquid in which the color material is dispersed in a dispersion medium, and is a concept including, for example, a stock solution used for producing an aqueous inkjet ink composition described later.
<色材>
色材としては、例えば、各種顔料や各種分散染料等が挙げられる。このような色材は、一般に疎水性が高く、上述した両親媒性高分子を適用した際に、両親媒性高分子の両親媒性ユニットの疎水性基との密着性に優れるものである。したがって、上述したような効果が発揮される。
<Color material>
Examples of the coloring material include various pigments and various disperse dyes. Such a coloring material is generally highly hydrophobic, and when the above-mentioned amphipathic polymer is applied, it is excellent in adhesion to the hydrophobic group of the amphipathic unit of the amphipathic polymer. Therefore, the above-mentioned effects are exhibited.
上記顔料としては、例えば、カーボンブラック等の黒色顔料;C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60、C.I.バットブルー4、60等のシアン系顔料;C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、C.I.ピグメントバイオレット19等のマゼンタ系顔料;C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14C、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185等のイエロー系顔料;C.I.ピグメントオレンジ36、43等のオレンジ系顔料;C.I.ピグメントグリーン7、36等のグリーン系顔料等が挙げられる。 Examples of the pigment include black pigments such as carbon black; C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15: 3, 15: 4, 15:34, 16, 22, 60, C.I. I. Cyan pigments such as Bat Blue 4, 60; C.I. I. Pigment Red 5, 7, 12, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 57: 1, 112, 122, 123, 168, 184, 202, C.I. I. Magenta pigments such as Pigment Violet 19; C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14C, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 109, 110, 114, 128, 129, 138, 150, 151, Yellow pigments such as 154, 155, 180, 185; C.I. I. Pigment Orange 36, 43 and other orange pigments; C.I. I. Examples thereof include green pigments such as Pigment Green 7 and 36.
上記分散染料としては、例えば、C.I.ディスパースイエロー3、7、8、23、39、51、54、60、71、86;C.I.ディスパースオレンジ1、1:1、5、20、25、25:1、33、56、76;C.I.ディスパースブラウン2;C.I.ディスパースレッド11、50、53、55、55:1、59、60、65、70、75、93、146、158、190、190:1、207、239、240;C.I.バットレッド41;C.I.ディスパースバイオレット8、17、23、27、28、29、36、57;C.I.ディスパースブルー19、26、26:1、35、55、56、58、64、64:1、72、72:1、81、81:1、91、95、108、131、141、145、359;C.I.ソルベントブルー36、63、105、111等が挙げられる。 Examples of the disperse dye include C.I. I. Disperse Yellow 3, 7, 8, 23, 39, 51, 54, 60, 71, 86; C.I. I. Disperse Orange 1, 1: 1, 5, 20, 25, 25: 1, 33, 56, 76; C.I. I. Disperse Brown 2; C.I. I. Disperse Red 11, 50, 53, 55, 55: 1, 59, 60, 65, 70, 75, 93, 146, 158, 190, 190: 1, 207, 239, 240; C.I. I. Bat Red 41; C.I. I. Disperse Violet 8, 17, 23, 27, 28, 29, 36, 57; C.I. I. Disperse Blue 19, 26, 26: 1, 35, 55, 56, 58, 64, 64: 1, 72, 72: 1, 81, 81: 1, 91, 95, 108, 131, 141, 145, 359 C. I. Examples thereof include Solvent Blue 36, 63, 105 and 111.
なお、本実施形態に係る色材分散液は、複数種の色材を含んでいてもよい。 The color material dispersion liquid according to the present embodiment may contain a plurality of types of color materials.
本実施形態に係る色材分散液中における色材の含有量の下限は、好ましくは0.2質量%であり、より好ましくは0.3質量%であり、特に好ましくは0.5質量%である。また、本実施形態に係る色材分散液中における色材の含有量の上限は、好ましくは30質量%であり、より好ましくは25質量%であり、特に好ましくは20質量%である。 The lower limit of the content of the coloring material in the coloring material dispersion liquid according to the present embodiment is preferably 0.2% by mass, more preferably 0.3% by mass, and particularly preferably 0.5% by mass. be. The upper limit of the content of the coloring material in the coloring material dispersion liquid according to the present embodiment is preferably 30% by mass, more preferably 25% by mass, and particularly preferably 20% by mass.
色材の含有量が前記範囲内であると、より優れた発色性が得られるとともに、色材分散液中における色材の分散安定性及び色材分散液の保存安定性がさらに向上する。また、この色材分散液を用いてインクジェット用インクを製造した場合に、特に優れた吐出安定性が得られる。 When the content of the coloring material is within the above range, more excellent color developing property can be obtained, and the dispersion stability of the coloring material and the storage stability of the coloring material dispersion liquid in the coloring material dispersion liquid are further improved. Further, when an ink jet ink is produced using this color material dispersion liquid, particularly excellent ejection stability can be obtained.
<両親媒性高分子>
本実施形態に係る色材分散液は、上述の両親媒性高分子を含んでいる。これにより、前述した効果が得られる。なお、本実施形態に係る色材分散液は、複数種の両親媒性高分子を含んでいてもよい。
<Aphiphile polymer>
The color material dispersion liquid according to the present embodiment contains the above-mentioned amphipathic polymer. As a result, the above-mentioned effect can be obtained. The color material dispersion liquid according to the present embodiment may contain a plurality of types of amphipathic polymers.
本実施形態に係る色材分散液中における両親媒性高分子の含有量の下限は、好ましくは0.2質量%であり、より好ましくは0.3質量%であり、特に好ましくは0.4質量%である。また、本実施形態に係る色材分散液中における両親媒性高分子の含有量の上限は、好ましくは30質量%であり、より好ましくは20質量%であり、特に好ましくは15質量%である。 The lower limit of the content of the amphipathic polymer in the colorant dispersion according to the present embodiment is preferably 0.2% by mass, more preferably 0.3% by mass, and particularly preferably 0.4. It is mass%. The upper limit of the content of the amphipathic polymer in the colorant dispersion liquid according to the present embodiment is preferably 30% by mass, more preferably 20% by mass, and particularly preferably 15% by mass. ..
本実施形態に係る色材分散液中の両親媒性高分子の含有量が前記範囲内であると、色材分散液中における色材の分散安定性及び色材分散液の保存安定性がさらに向上する。また、この色材分散液を後述する水系インクジェットインク組成物に適用した場合におけるインクジェット法による吐出安定性をより優れたものとすることができる。 When the content of the amphoteric polymer in the color material dispersion liquid according to the present embodiment is within the above range, the dispersion stability of the color material and the storage stability of the color material dispersion liquid in the color material dispersion liquid are further improved. improves. Further, when this color material dispersion liquid is applied to a water-based inkjet ink composition described later, the ejection stability by the inkjet method can be further improved.
本実施形態に係る色材分散液中における、色材の含有量をXD[質量%]、両親媒性高分子の含有量をXB[質量%]としたとき、XB/XDの下限は、好ましくは0.3であり、より好ましくは0.5であり、特に好ましくは0.6である。また、XB/XDの上限は、好ましくは2.0であり、より好ましくは1.5であり、特に好ましくは1.2である。 When the content of the coloring material in the color material dispersion liquid according to the present embodiment is XD [mass%] and the content of the amphipathic polymer is XB [mass%], the lower limit of XB / XD is preferable. Is 0.3, more preferably 0.5, and particularly preferably 0.6. The upper limit of XB / XD is preferably 2.0, more preferably 1.5, and particularly preferably 1.2.
このような関係を満足することにより、色材の分散安定性及び色材分散液の保存安定性がさらに向上する。また、色材分散液を後述する水系インクジェットインク組成物に適用した場合におけるインクジェット法による吐出安定性をより優れたものとすることができる。 By satisfying such a relationship, the dispersion stability of the coloring material and the storage stability of the coloring material dispersion liquid are further improved. Further, when the color material dispersion liquid is applied to a water-based inkjet ink composition described later, the ejection stability by the inkjet method can be further improved.
<水系媒体>
本実施形態に係る色材分散液は、水系媒体を含有する。水系媒体としては、水、水及び水溶性溶剤の混合媒体が挙げられる。水溶性溶剤とは、25℃における水に対する溶解度が10g/100g水以上の溶剤のことを指す。
<Aqueous medium>
The color material dispersion liquid according to the present embodiment contains an aqueous medium. Examples of the aqueous medium include a mixed medium of water, water and a water-soluble solvent. The water-soluble solvent refers to a solvent having a solubility in water at 25 ° C. of 10 g / 100 g or more.
本実施形態に係る色材分散液中における水の含有量の下限は、特に限定されないが、好ましくは30質量%であり、より好ましくは35質量%であり、特に好ましくは40質量%である。また、本実施形態に係る色材分散液中における水の含有量の上限は、特に限定されないが、好ましくは85質量%であり、より好ましくは80質量%であり、特に好ましくは75質量%である。これにより、色材分散液の粘度をより確実に好適な値に調整することができる。 The lower limit of the water content in the colorant dispersion liquid according to the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 30% by mass, more preferably 35% by mass, and particularly preferably 40% by mass. The upper limit of the water content in the colorant dispersion liquid according to the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 85% by mass, more preferably 80% by mass, and particularly preferably 75% by mass. be. Thereby, the viscosity of the color material dispersion liquid can be more reliably adjusted to a suitable value.
また、本実施形態に係る色材分散液が水以外の溶剤として水溶性溶剤を含んでいることにより、色材分散液の粘度を好適に調整することができる。また、色材分散液の保湿性を高めたりすることができる。その結果、色材分散液を水系インクジェットインク組成物、特にインクジェット用水系インクジェットインク組成物に適用した場合に、インクジェット法による液滴吐出をより安定的に行うことができる。 Further, since the color material dispersion liquid according to the present embodiment contains a water-soluble solvent as a solvent other than water, the viscosity of the color material dispersion liquid can be suitably adjusted. In addition, the moisturizing property of the color material dispersion liquid can be enhanced. As a result, when the color material dispersion liquid is applied to an water-based inkjet ink composition, particularly an inkjet water-based inkjet ink composition, droplet ejection by the inkjet method can be performed more stably.
水溶性溶剤は、室温(25℃)において単体で液状をなすものであり、その標準沸点の下限は、好ましくは180℃であり、より好ましくは185℃であり、特に好ましくは190℃である。また、水溶性溶剤の標準沸点の上限は、好ましくは320℃であり、より好ましくは310℃であり、特に好ましくは300℃である。 The water-soluble solvent is a liquid substance by itself at room temperature (25 ° C.), and the lower limit of its standard boiling point is preferably 180 ° C., more preferably 185 ° C., and particularly preferably 190 ° C. The upper limit of the standard boiling point of the water-soluble solvent is preferably 320 ° C., more preferably 310 ° C., and particularly preferably 300 ° C.
このような水溶性溶剤としては、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、2−ピロリドン等が挙げられる。これらの水溶性溶剤を含むことにより、優れた保湿能により蒸発速度を緩やかにすることができ、本実施形態に係る色材分散液を適用した水系インクジェットインク組成物において、より安定的な液滴吐出を行うことができる。なお、本実施形態に係る色材分散液は、水溶性溶剤として複数種の溶剤を含んでいてもよい。 Examples of such a water-soluble solvent include glycerin, propylene glycol, 2-pyrrolidone and the like. By containing these water-soluble solvents, the evaporation rate can be slowed down due to the excellent moisturizing ability, and more stable droplets can be obtained in the water-based inkjet ink composition to which the color material dispersion liquid according to the present embodiment is applied. Discharge can be performed. The color material dispersion liquid according to the present embodiment may contain a plurality of types of solvents as the water-soluble solvent.
本実施形態に係る色材分散液中における水溶性溶剤の含有量の下限は、好ましくは0質量%であり、より好ましくは10質量%であり、特に好ましくは15質量%である。また、本実施形態に係る色材分散液中における水溶性溶剤の含有量の上限は、好ましくは45質量%であり、より好ましくは43質量%であり、特に好ましくは40質量%である。これにより、上述した親水性溶媒を含むことによる効果がより顕著に発揮される。 The lower limit of the content of the water-soluble solvent in the colorant dispersion liquid according to the present embodiment is preferably 0% by mass, more preferably 10% by mass, and particularly preferably 15% by mass. The upper limit of the content of the water-soluble solvent in the color material dispersion liquid according to the present embodiment is preferably 45% by mass, more preferably 43% by mass, and particularly preferably 40% by mass. As a result, the effect of containing the above-mentioned hydrophilic solvent is more remarkable.
<界面活性剤>
本実施形態に係る色材分散液は、界面活性剤を含んでいてもよい。これにより、色材分散液やこれを適用した水系インクジェットインク組成物の記録媒体に対する濡れ性をより好適なものとすることができる。その結果、例えば、当該水系インクジェットインク組成物を用いて形成される画像の画質をより良好なものとすることができる。
<Surfactant>
The color material dispersion liquid according to the present embodiment may contain a surfactant. Thereby, the wettability of the color material dispersion liquid and the water-based inkjet ink composition to which the color material dispersion liquid is applied to the recording medium can be made more suitable. As a result, for example, the image quality of the image formed by using the water-based inkjet ink composition can be improved.
このような界面活性剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の各種界面活性剤を用いることができる。より具体的には、このような界面活性剤としては、アセチレン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。 As such a surfactant, for example, various surfactants such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant can be used. More specifically, such surfactants include acetylene-based surfactants, silicone-based surfactants, fluorine-based surfactants, and the like.
本実施形態に係る色材分散液がシリコーン系界面活性剤を含んでいると、色材分散液やこれを適用した水系インクジェットインク組成物の記録媒体に対する濡れ性をさらに好適なものとすることができ、上述した効果がより顕著に発揮される。 When the color material dispersion liquid according to the present embodiment contains a silicone-based surfactant, the wettability of the color material dispersion liquid and the water-based inkjet ink composition to which the color material dispersion liquid is applied can be made more suitable for the recording medium. It is possible, and the above-mentioned effect is more prominently exhibited.
本実施形態に係る色材分散液がシリコーン系界面活性剤を含んでいる場合、シリコーン系界面活性剤の含有量の下限は、色材の100質量部に対して、好ましくは5.0質量部であり、より好ましくは7.0質量部であり、特に好ましくは10質量部である。また、シリコーン系界面活性剤の含有量の上限は、色材の100質量部に対して、好ましくは150質量部であり、より好ましくは140質量部であり、特に好ましくは70質量部である。これにより、上述したシリコーン系界面活性剤を含むことによる効果がより顕著に発揮される。 When the coloring material dispersion liquid according to the present embodiment contains a silicone-based surfactant, the lower limit of the content of the silicone-based surfactant is preferably 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coloring material. It is more preferably 7.0 parts by mass, and particularly preferably 10 parts by mass. The upper limit of the content of the silicone-based surfactant is preferably 150 parts by mass, more preferably 140 parts by mass, and particularly preferably 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coloring material. As a result, the effect of containing the above-mentioned silicone-based surfactant is more prominently exhibited.
市販のシリコーン系界面活性剤としては、例えば、BYK−306、BYK−307、BYK−333、BYK−337、BYK−341、BYK−345、BYK−346、BYK−347、BYK−348、BYK−349、BYK−378(以上商品名、ビックケミー・ジャパン社製)、KF−351A、KF−352A、KF−353、KF−354L、KF−355A、KF−615A、KF−640、KF−642、KF−643、KF−945、KF−6020、X−22−4515、KF−6011、KF−6012、KF−6015、KF−6017(以上商品名、信越化学社製)等が挙げられる。 Examples of commercially available silicone-based surfactants include BYK-306, BYK-307, BYK-333, BYK-337, BYK-341, BYK-345, BYK-346, BYK-347, BYK-348, BYK-. 349, BYK-378 (trade name, manufactured by Big Chemie Japan), KF-351A, KF-352A, KF-353, KF-354L, KF-355A, KF-615A, KF-640, KF-642, KF -643, KF-945, KF-6020, X-22-4515, KF-6011, KF-6012, KF-6015, KF-6017 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like can be mentioned.
<その他の成分>
本実施形態に係る色材分散液は、上述した成分以外の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、前記両親媒性高分子以外の分散剤、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ブタンジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオール等の浸透剤、pH調整剤、エチレンジアミン四酢酸塩(EDTA)等のキレート化剤、防腐剤・防黴剤、防錆剤、酸化抑制剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、溶解助剤、尿素類等が挙げられる。防腐剤・防黴剤としては、例えば、分子内にイソチアゾリン環構造を有する化合物を好適に用いることができる。
<Other ingredients>
The color material dispersion liquid according to the present embodiment may contain components other than the above-mentioned components. Examples of other components include dispersants other than the amphoteric polymer, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, 1,2-hexanediol, 1,2-pentanediol, and 1, , 2-butanediol, 3-methyl 1,5-pentanediol and other penetrants, pH adjuster, ethylenediamine tetraacetate (EDTA) and other chelating agents, preservatives / fungicides, rust preventives, oxidation suppressors Agents, UV absorbers, oxygen absorbers, solubilizers, ureas and the like can be mentioned. As the preservative / fungicide, for example, a compound having an isothiazolin ring structure in the molecule can be preferably used.
本実施形態に係る色材分散液の25℃における粘度の下限は、好ましくは2mPa・sであり、より好ましくは3mPa・sであり、特に好ましくは4mPa・sである。また、本実施形態に係る色材分散液の25℃における粘度の上限は、好ましくは30mPa・sであり、より好ましくは20mPa・sであり、特に好ましくは15mPa・sである。これにより、色材分散液の流動性を適度に優れたものとすることができる。また、本実施形態に係る色材分散液を適用した水系インクジェットインク組成物において、インクジェット法による吐出安定性を良好なものとなるように調整しやすい。 The lower limit of the viscosity of the color material dispersion liquid according to the present embodiment at 25 ° C. is preferably 2 mPa · s, more preferably 3 mPa · s, and particularly preferably 4 mPa · s. The upper limit of the viscosity of the color material dispersion liquid according to the present embodiment at 25 ° C. is preferably 30 mPa · s, more preferably 20 mPa · s, and particularly preferably 15 mPa · s. As a result, the fluidity of the color material dispersion liquid can be made appropriately excellent. Further, in the water-based inkjet ink composition to which the color material dispersion liquid according to the present embodiment is applied, it is easy to adjust the ejection stability by the inkjet method so as to be good.
なお、粘度は、25℃にて、粘弾性試験機(例えば、Pysica社製、MCR−300)を用いて、せん断速度(Shear Rate)が10[s−1]の時の粘度を読み取ることにより測定することができる。 The viscosity is determined by reading the viscosity when the shear rate is 10 [s-1 ] at 25 ° C. using a viscoelasticity tester (for example, MCR-300 manufactured by Pysica). Can be measured.
3.水系インクジェットインク組成物
次に、本発明の一実施形態に係る水系インクジェットインク組成物について説明する。本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、インクジェット記録用途に適している。
3. 3. Water-based inkjet ink composition Next, the water-based inkjet ink composition according to the embodiment of the present invention will be described. The water-based inkjet ink composition of the present embodiment is suitable for inkjet recording applications.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、上述の色材分散液を含有するものである。これにより、色材の分散安定性及び保存安定性に優れるとともに、高粘度化もしくはゲル化が抑制された水系インクジェットインク組成物を提供することができる。 The water-based inkjet ink composition according to the present embodiment contains the above-mentioned color material dispersion liquid. Thereby, it is possible to provide an aqueous inkjet ink composition which is excellent in dispersion stability and storage stability of a coloring material and in which high viscosity or gelation is suppressed.
なお、本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、上述した色材分散液をそのまま水系インクジェットインク組成物としたものであってもよいし、上述した色材分散液に希釈溶媒等、他の成分を加えて調製されたものであってもよいし、上述した色材分散液を2種類以上混合することにより調製されたものであってもよい。 The water-based inkjet ink composition according to the present embodiment may be a water-based inkjet ink composition obtained by using the above-mentioned color material dispersion as it is, or the above-mentioned color material dispersion may be mixed with a diluting solvent or the like. It may be prepared by adding components, or it may be prepared by mixing two or more kinds of the above-mentioned color material dispersions.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、水性インク組成物であり、特に水性インクジェット用インク組成物であることが好ましい。 The water-based inkjet ink composition according to the present embodiment is a water-based ink composition, and is particularly preferably an water-based inkjet ink composition.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物では、色材の分散安定性や保存安定性に優れるため、長期間保存した場合等であっても、色材の不本意な凝集や沈降等を効果的に抑制することができる。その結果、インクジェット法による吐出を行った場合でも、吐出不良等を生じにくい。したがって、本発明をインクジェット用途に適用した場合に、本発明による効果がより顕著に発揮される。なお、本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、複数種の両親媒性高分子を含んでいてもよい。 Since the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment is excellent in dispersion stability and storage stability of the coloring material, unintentional aggregation and sedimentation of the coloring material are effective even when stored for a long period of time. Can be suppressed. As a result, even when ejection is performed by the inkjet method, ejection defects and the like are unlikely to occur. Therefore, when the present invention is applied to an inkjet application, the effect of the present invention is more prominently exhibited. The water-based inkjet ink composition according to the present embodiment may contain a plurality of types of amphipathic polymers.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物中における両親媒性高分子の含有量の下限は、好ましくは0.1質量%であり、より好ましくは0.2質量%であり、特に好ましくは0.4質量%である。また、両親媒性高分子の含有量上限は、好ましくは30質量%であり、より好ましくは18質量%であり、特に好ましくは10質量%である。両親媒性高分子の含有量が前記範囲内であると、水系インクジェットインク組成物中における色材の分散安定性及び水系インクジェットインク組成物の保存安定性がさらに向上する。また、この水系インクジェットインク組成物をインクジェット用インクとして用いた場合に、特に優れた吐出安定性が得られる。 The lower limit of the content of the amphipathic polymer in the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.2% by mass, and particularly preferably 0. 4% by mass. The upper limit of the content of the amphipathic polymer is preferably 30% by mass, more preferably 18% by mass, and particularly preferably 10% by mass. When the content of the amphipathic polymer is within the above range, the dispersion stability of the coloring material in the water-based inkjet ink composition and the storage stability of the water-based inkjet ink composition are further improved. Further, when this water-based inkjet ink composition is used as an inkjet ink, particularly excellent ejection stability can be obtained.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物中における色材の含有量の下限は、好ましくは0.1質量%であり、より好ましくは0.3質量%であり、特に好ましくは0.5質量%である。また、色材の含有量の上限は、好ましくは30質量%であり、より好ましくは15質量%であり、特に好ましくは8.0質量%である。色材の含有量が前記範囲内であると、より優れた発色性が得られるとともに、水系インクジェットインク組成物中における色材の分散安定性及びインクの保存安定性がさらに向上する。また、この水系インクジェットインク組成物をインクジェット用インク組成物として用いた場合に、特に優れた吐出安定性が得られる。 The lower limit of the content of the coloring material in the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.3% by mass, and particularly preferably 0.5% by mass. Is. The upper limit of the content of the coloring material is preferably 30% by mass, more preferably 15% by mass, and particularly preferably 8.0% by mass. When the content of the color material is within the above range, more excellent color development property can be obtained, and the dispersion stability of the color material and the storage stability of the ink in the water-based inkjet ink composition are further improved. Further, when this water-based inkjet ink composition is used as an inkjet ink composition, particularly excellent ejection stability can be obtained.
水系インクジェットインク組成物中における、色材の含有量をXD[質量%]、両親媒性高分子の含有量をXB[質量%]としたとき、0.3≦XB/XD≦2.0の関係を満足するのが好ましく、0.5≦XB/XD≦1.5の関係を満足するのがより好ましく、0.6≦XB/XD≦1.2の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、色材の分散安定性及び水系インクジェットインク組成物の保存安定性がさらに向上する。また、この水系インクジェットインク組成物をインクジェット用インクとして用いた場合に、特に優れた吐出安定性が得られる。 When the content of the coloring material in the water-based inkjet ink composition is XD [mass%] and the content of the amphipathic polymer is XB [mass%], 0.3 ≦ XB / XD ≦ 2.0. It is preferable to satisfy the relationship, more preferably 0.5 ≦ XB / XD ≦ 1.5, and even more preferably 0.6 ≦ XB / XD ≦ 1.2. By satisfying such a relationship, the dispersion stability of the coloring material and the storage stability of the water-based inkjet ink composition are further improved. Further, when this water-based inkjet ink composition is used as an inkjet ink, particularly excellent ejection stability can be obtained.
<水系媒体>
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、水系媒体を含有している。水系媒体としては、水、水及び水溶性溶剤の混合媒体が挙げられる。水溶性溶剤は、色材分散液の構成成分として説明したものを好適に用いることができる。
<Aqueous medium>
The water-based inkjet ink composition according to the present embodiment contains an water-based medium. Examples of the aqueous medium include a mixed medium of water, water and a water-soluble solvent. As the water-soluble solvent, those described as the constituent components of the color material dispersion liquid can be preferably used.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物中における水の含有量の下限は、特に限定されないが、好ましくは40質量%であり、より好ましくは45質量%であり、特に好ましくは50質量%である。また、水の含有量の上限は、特に限定されないが、好ましくは85質量%であり、より好ましくは80質量%であり、特に好ましくは75質量%である。これにより、水系インクジェットインク組成物の粘度をより確実に好適な値に調整することができる。また、この水系インクジェットインク組成物をインクジェット用として用いた場合に、特に優れた吐出安定性が得られる。また、記録媒体上の画像の良好な摩擦堅牢性を得ることができる。 The lower limit of the water content in the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 40% by mass, more preferably 45% by mass, and particularly preferably 50% by mass. .. The upper limit of the water content is not particularly limited, but is preferably 85% by mass, more preferably 80% by mass, and particularly preferably 75% by mass. Thereby, the viscosity of the water-based inkjet ink composition can be more reliably adjusted to a suitable value. Further, when this water-based inkjet ink composition is used for inkjet, particularly excellent ejection stability can be obtained. In addition, good frictional robustness of the image on the recording medium can be obtained.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物中における水溶性溶剤の含有量の下限は、好ましくは0質量%であり、より好ましくは10質量%であり、特に好ましくは15質量%である。また、水溶性溶剤の含有量の上限は、好ましくは45質量%であり、より好ましくは43質量%であり、特に好ましくは40質量%である。これにより、上述した水溶性溶剤を含むことによる効果がより顕著に発揮される。 The lower limit of the content of the water-soluble solvent in the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment is preferably 0% by mass, more preferably 10% by mass, and particularly preferably 15% by mass. The upper limit of the content of the water-soluble solvent is preferably 45% by mass, more preferably 43% by mass, and particularly preferably 40% by mass. As a result, the effect of containing the above-mentioned water-soluble solvent is more remarkable.
<界面活性剤>
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、界面活性剤を含有してもよい。これにより、水系インクジェットインク組成物の記録媒体に対する濡れ性をより好適なものとすることができる。その結果、例えば、当該水系インクジェットインク組成物を用いて形成される画像の画質をより良好なものとすることができる。
<Surfactant>
The water-based inkjet ink composition according to the present embodiment may contain a surfactant. Thereby, the wettability of the water-based inkjet ink composition with respect to the recording medium can be made more suitable. As a result, for example, the image quality of the image formed by using the water-based inkjet ink composition can be improved.
界面活性剤としては、色材分散液の構成成分として説明したものを好適に用いることができる。これにより、前述したと同様の効果が得られる。 As the surfactant, those described as constituents of the colorant dispersion liquid can be preferably used. As a result, the same effect as described above can be obtained.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物がシリコーン系界面活性剤を含んでいる場合、水系インクジェットインク組成物中におけるシリコーン系界面活性剤の含有量の下限は、色材の100質量部に対して、好ましくは5.0質量部であり、より好ましくは7.0質量部であり、特に好ましくは10質量部である。また、水系インクジェットインク組成物中におけるシリコーン系界面活性剤の含有量の上限は、色材の100質量部に対して、好ましくは150質量部であり、より好ましくは140質量部であり、特に好ましくは70質量部である。これにより、上述したシリコーン系界面活性剤を含むことによる効果がより顕著に発揮される。 When the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment contains a silicone-based surfactant, the lower limit of the content of the silicone-based surfactant in the water-based inkjet ink composition is 100 parts by mass of the coloring material. , It is preferably 5.0 parts by mass, more preferably 7.0 parts by mass, and particularly preferably 10 parts by mass. The upper limit of the content of the silicone-based surfactant in the water-based inkjet ink composition is preferably 150 parts by mass, more preferably 140 parts by mass, and particularly preferably 140 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coloring material. Is 70 parts by mass. As a result, the effect of containing the above-mentioned silicone-based surfactant is more prominently exhibited.
<その他の成分>
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、上述した成分以外の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、色材分散液の構成成分として説明したものを好適に用いることができる。
<Other ingredients>
The water-based inkjet ink composition according to the present embodiment may contain components other than those described above. As the other components, for example, those described as the constituent components of the color material dispersion liquid can be preferably used.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物の25℃における表面張力の下限は、好ましくは20mN/mであり、より好ましくは21mN/mであり、特に好ましくは23mN/mである。また、表面張力の上限は、好ましくは50mN/mであり、より好ましくは40mN/mであり、特に好ましくは30mN/mである。これにより、液滴吐出ヘッドのノズルの目詰まり等がより生じにくくなり、水系インクジェットインク組成物の吐出安定性がより向上する。また、ノズルの詰まりを生じた場合でも、ノズルにキャップをすること(キャッピング)による回復性をより優れたものとすることができる。 The lower limit of the surface tension of the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment at 25 ° C. is preferably 20 mN / m, more preferably 21 mN / m, and particularly preferably 23 mN / m. The upper limit of surface tension is preferably 50 mN / m, more preferably 40 mN / m, and particularly preferably 30 mN / m. As a result, clogging of the nozzle of the droplet ejection head is less likely to occur, and the ejection stability of the water-based inkjet ink composition is further improved. Further, even when the nozzle is clogged, the recovery by capping the nozzle (capping) can be made more excellent.
なお、表面張力としては、ウィルヘルミー法により測定した値を採用することができる。表面張力の測定は、表面張力計(例えば、協和界面科学社製、CBVP−7等)を用いることができる。 As the surface tension, a value measured by the Wilhelmy method can be adopted. A surface tension meter (for example, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., CBVP-7, etc.) can be used for measuring the surface tension.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物の25℃における粘度の下限は、好ましくは2mPa・sであり、より好ましくは3mPa・sであり、特に好ましくは4mPa・sである。また、粘度の上限は、好ましくは10mPa・sであり、より好ましくは8mPa・sであり、特に好ましくは6mPa・sである。これにより、水系インクジェットインク組成物の流動性を適度に優れたものとすることができる。また、本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物をインクジェット用として用いた場合に、特に優れた吐出安定性が得られる。 The lower limit of the viscosity of the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment at 25 ° C. is preferably 2 mPa · s, more preferably 3 mPa · s, and particularly preferably 4 mPa · s. The upper limit of the viscosity is preferably 10 mPa · s, more preferably 8 mPa · s, and particularly preferably 6 mPa · s. Thereby, the fluidity of the water-based inkjet ink composition can be made appropriately excellent. Further, when the water-based inkjet ink composition according to the present embodiment is used for inkjet, particularly excellent ejection stability can be obtained.
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、通常、カートリッジ、袋、タンク等の容器に収納された状態で、各種記録装置、例えば、インクジェット法による記録装置等に適用される。 The water-based inkjet ink composition according to the present embodiment is usually applied to various recording devices, for example, a recording device by the inkjet method, in a state of being stored in a container such as a cartridge, a bag, or a tank.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto.
例えば、上述した実施形態では、上述の色材分散液を水系インクジェットインク組成物またはその原液として用いる場合について中心的に説明したが、上述の色材分散液の用途は、これらに限定されず、例えば塗料として用いてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the case where the above-mentioned color material dispersion liquid is used as the water-based inkjet ink composition or its stock solution has been mainly described, but the use of the above-mentioned color material dispersion liquid is not limited thereto. For example, it may be used as a paint.
4.実施例
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
4. Examples Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these examples. Hereinafter, "%" is based on mass unless otherwise specified.
4.1.両親媒性高分子の合成
(実施例1〜9)直鎖状両親媒性高分子の合成
ブロックイソシアネートを含むモノマー、開始剤およびAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)をモル比で500/7/0.2となるようにベンゼンに溶解させた。この溶液を60℃で30時間加熱し、−20度の冷凍庫に5分間保管することにより反応を停止させた。反応溶液を無水THF(テトラヒドロフラン)に溶解させ、メタノールとMe3SiTeMeを加えることにより末端の有機テルルを水素に置換した。この溶液を1時間室温で攪拌し、ヘキサン中に沈殿した。得られた固体を遠心分離により分離し、真空乾燥した。
4.1. Synthesis of amphipathic polymer (Examples 1 to 9) Synthesis of linear amphipathic polymer Monomer containing block isocyanate, initiator and AIBN (azobisisobutyronitrile) in a molar ratio of 500/7 / It was dissolved in benzene so as to be 0.2. The reaction was stopped by heating the solution at 60 ° C. for 30 hours and storing it in a freezer at −20 ° C. for 5 minutes. The reaction solution was dissolved in anhydrous THF (tetrahydrofuran), and methanol and Me 3 SiTeMe were added to replace the terminal organic tellurium with hydrogen. The solution was stirred for 1 hour at room temperature and precipitated in hexane. The obtained solid was separated by centrifugation and dried in vacuum.
(実施例10〜18)分岐状両親媒性高分子の合成
ブロックイソシアネートを含むモノマー、開始剤、分岐剤およびAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)をモル比で500/7/1/0.2となるようにベンゼンに溶解させた。この溶液を60℃で30時間加熱し、−20度の冷凍庫に5分間保管することにより反応を停止させた。反応溶液を無水THF(テトラヒドロフラン)に溶解させ、メタノールとMe3SiTeMeを加えることにより末端の有機テルルを水素に置換した。この溶液を1時間室温で攪拌し、ヘキサン中に沈殿した。得られた固体を遠心分離により分離し、真空乾燥した。
(Examples 10 to 18) Synthesis of branched amphipathic polymer A monomer containing a blocked isocyanate, an initiator, a branching agent and AIBN (azobisisobutyronitrile) are mixed in a molar ratio of 500/7/1 / 0.2. It was dissolved in benzene so as to become. The reaction was stopped by heating the solution at 60 ° C. for 30 hours and storing it in a freezer at −20 ° C. for 5 minutes. The reaction solution was dissolved in anhydrous THF (tetrahydrofuran), and methanol and Me 3 SiTeMe were added to replace the terminal organic tellurium with hydrogen. The solution was stirred for 1 hour at room temperature and precipitated in hexane. The obtained solid was separated by centrifugation and dried in vacuum.
(比較例)
比較例の両親媒性高分子として、日油株式会社製「MS−10B」スチレン−メタアクリル酸メチルのブロック共重合体を用いた以外は他の例と同様とした。数平均分子量は、197000である。
(Comparison example)
As the amphipathic polymer of the comparative example, it was the same as the other examples except that a block copolymer of "MS-10B" styrene-methyl methacrylate manufactured by NOF CORPORATION was used. The number average molecular weight is 197,000.
4.2.ワニス液の調製
前述のイオン化したポリマー(1.67g)を純水(9.53g)とトリエタノールアミン(1.43g)の混合物に加え120℃で10時間加熱した(120℃、10時間)。
4.2. Preparation of varnish solution The above-mentioned ionized polymer (1.67 g) was added to a mixture of pure water (9.53 g) and triethanolamine (1.43 g) and heated at 120 ° C. for 10 hours (120 ° C., 10 hours).
4.3.色材分散液の調製
ワニス液(13.5g)に純水(9.45g)を加え、希釈した。次に、P.B.15:3(C.I.ピグメントブルー15:3)(4.05g)とジルコニアビーズ(81g)を樹脂製のカップに加え、さらに前記のワニス液を加えた。脱泡撹拌機により、攪拌をした後に、濾過によりビーズを分離し、P.B.15:3の分散液を得た。
4.3. Preparation of Coloring Material Dispersion Solution Pure water (9.45 g) was added to the varnish solution (13.5 g) to dilute it. Next, P.I. B. 15: 3 (CI Pigment Blue 15: 3) (4.05 g) and zirconia beads (81 g) were added to a resin cup, and the varnish solution was further added. After stirring with a defoaming stirrer, the beads were separated by filtration, and P.I. B. A 15: 3 dispersion was obtained.
4.4.水系インクジェットインク組成物の調製
上述の分散液と表1及び表2に記した成分を表1に記した分量で混合し、PB15:3の水系インクジェットインク組成物を得た(実施例1〜18、比較例)。
4.4. Preparation of Aqueous Inkjet Ink Composition The above dispersion and the components shown in Tables 1 and 2 were mixed in the amounts shown in Table 1 to obtain a PB15: 3 aqueous inkjet ink composition (Examples 1 to 18). , Comparative example).
表1、表2中の略号は以下の通りである。
・P.B.15:3; C.I.ピグメントブルー15:3
・OBu:ブトキシ
・OPh:フェノキシ
・CH:シクロヘキシル
・SO4:スルホン酸
・EO:オキシエチレン
・COO:カルボン酸
・4VP:4−ビニルピリジン
・BYK−348:ビックケミー・ジャパン株式会社製、シリコーン系界面活性剤
なお、表中の「疎水性基」は、上述の式(2)の「X」を表し、「親水性基」は、上述の式(2)の「Y」に含まれる構造を表す。
また、実施例10〜18では、両親媒性高分子は分岐構造となっており、分岐の世代はいずれも3である。
The abbreviations in Tables 1 and 2 are as follows.
・ P. B. 15: 3; C.I. I. Pigment Blue 15: 3
-OBu: Butoxy-OPh: Phenoxy-CH: Cyclohexyl-SO4: Sulfonic acid-EO: Oxyethylene-COO: Carboxylic acid-4VP: 4-vinylpyridine-BYK-348: Silicone-based surfactant manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd. Agent In the table, the "hydrophobic group" represents the "X" of the above formula (2), and the "hydrophilic group" represents the structure contained in the "Y" of the above formula (2).
Further, in Examples 10 to 18, the amphipathic polymer has a branched structure, and the number of branched generations is 3.
4.5.評価方法
各例の水系インクジェットインク組成物につき、以下の試験を行った。
4.5. Evaluation Method The following tests were performed on the water-based inkjet ink compositions of each example.
4.5.1.粒度分布及びその変化
上記で得られた製造直後の水系インクジェットインク組成物について、分散体の平均粒径(D50)を求めた。その後、60℃の環境で5日間放置した水系インクジェットインク組成物について、分散体の平均粒径(D50)を求め、平均粒径の増加率を求めた。以下の評価基準に従って評価した結果を表1、表2に記載した。
<粒度分布>
A:D50が100nm以下
B:D50が100nmを超え300nm以下
C:D50が300nm超
<粒度分布の変化>
A:D50の増加が10%未満
B:D50の増加が10%以上30%未満
C:D50の増加が30%以上
4.5.1. Particle size distribution and its change The average particle size (D50) of the dispersion was determined for the water-based inkjet ink composition immediately after production obtained above. Then, for the water-based inkjet ink composition left in an environment of 60 ° C. for 5 days, the average particle size (D50) of the dispersion was determined, and the rate of increase in the average particle size was determined. The results of evaluation according to the following evaluation criteria are shown in Tables 1 and 2.
<Particle size distribution>
A: D50 is 100 nm or less B: D50 is more than 100 nm and 300 nm or less C: D50 is more than 300 nm <Change in particle size distribution>
A: Increase in D50 is less than 10% B: Increase in D50 is 10% or more and less than 30% C: Increase in D50 is 30% or more
4.5.2.連続吐出安定性
前記各実施例および比較例の水系インクジェットインク組成物を、それぞれ、所定のインク収容容器に充填し、60℃の環境で5日間放置した。その後、当該収容容器を、記録装置PX−H6000(セイコーエプソン社製)に装着し、インクジェットインクを吐出し、中間転写媒体であるTRANSJET Classic(Cham Paper社製)に、100個のノズルで100000発連続吐出した際のノズル詰まりの個数を調べ、以下の基準に従い評価した。ノズル詰まりの数が少ないほど、吐出安定性に優れていると言える。なお、記録装置(プリンター)の動作環境は40℃、20RH%とした。
以下の評価基準に従って評価した結果を表1、表2に記載した。
A:100個のノズルで100000発連続吐出してつまり無し
B:100個のノズルで100000発連続吐出してつまり10個以内
C:100個のノズルで100000発連続吐出してつまり10個以上
4.5.2. Continuous ejection stability The water-based inkjet ink compositions of the respective Examples and Comparative Examples were each filled in a predetermined ink container and left to stand in an environment of 60 ° C. for 5 days. After that, the storage container is attached to a recording device PX-H6000 (manufactured by Seiko Epson), inkjet ink is ejected, and 100,000 shots are made to TRANSJET Classic (manufactured by Cham Paper), which is an intermediate transfer medium, with 100 nozzles. The number of nozzle clogging during continuous ejection was investigated and evaluated according to the following criteria. It can be said that the smaller the number of nozzle clogging, the better the discharge stability. The operating environment of the recording device (printer) was set to 40 ° C. and 20 RH%.
The results of evaluation according to the following evaluation criteria are shown in Tables 1 and 2.
A: 100,000 nozzles continuously discharge 100,000 shots, that is, none B: 100 nozzles continuously discharge 100,000 shots, that is, within 10 C: 100 nozzles continuously discharge 100,000 shots, that is, 10 or more
4.5.3.粘性
前記各実施例および比較例の製造直後のインクについて、それぞれ、粘弾性試験機(Pysica社製、MCR−300)を用いて、25℃の環境下でせん断速度10[s−1]におけるせん断粘度を求め、以下の基準に従い評価した。粘度が高いと、インクジェットによる吐出安定性が低下する他、ヘッド詰まりの原因にもなる。
以下の評価基準に従って評価した結果を表1、表2に記載した。
A:せん断速度10(1/s)の粘度が5±1mPa・s
B:せん断速度10(1/s)の粘度が5mPa・sを超え10mPa・s以下
C:せん断速度10(1/s)の粘度が10mPa・s超
4.5.3. Viscosity For the inks immediately after production of each of the above Examples and Comparative Examples, shearing at a shear rate of 10 [s- 1 ] in an environment of 25 ° C. using a viscoelasticity tester (MCR-300, manufactured by Pysica). The viscosity was determined and evaluated according to the following criteria. If the viscosity is high, the ejection stability of the inkjet is lowered and the head is clogged.
The results of evaluation according to the following evaluation criteria are shown in Tables 1 and 2.
A: The viscosity at a shear rate of 10 (1 / s) is 5 ± 1 mPa · s.
B: Viscosity at shear rate 10 (1 / s) exceeds 5 mPa · s and is 10 mPa · s or less C: Viscosity at shear rate 10 (1 / s) exceeds 10 mPa · s
4.5.4.摩擦堅牢性試験
擦過に対するインクの堅牢性(顔料の定着性)の指標として、JIS L 0849(摩擦に対する染色堅ろう性試験方法)に準拠し、摩擦試験機2型(学振式試験機)を用いて摩擦堅牢性試験を行った。具体的には、まず、下記の記録媒体1から記録媒体4をA4サイズに裁断し、両面テープにて上質紙(北越紀州製紙社製)に貼り付けた。これは、記録媒体として紙類などを用いるインクジェットプリンターに布帛を用いると、搬送不良が起きる可能性があり、そのための対応である。なお、記録媒体1および記録媒体2はセルロースを含み、記録媒体3および記録媒体4はセルロースを含まない。
記録媒体1:綿布帛(北越紀州製紙社製)
記録媒体2:麻生地(タケミクロス社製)
記録媒体3:ポリエステル生地(コスモテキスタイル社)
記録媒体4:シルクハンカチ(アバサ社)
4.5.4. Friction fastness test As an index of ink fastness (pigment fixability) against scratches, a friction tester type 2 (Gakushin type tester) is used in accordance with JIS L 0849 (dyeing fastness test method against friction). The friction fastness test was performed. Specifically, first, the following recording medium 1 to the recording medium 4 were cut into A4 size and attached to high-quality paper (manufactured by Hokuetsu Kishu Paper Co., Ltd.) with double-sided tape. This is a countermeasure for the possibility of transport defects when cloth is used for an inkjet printer that uses paper or the like as a recording medium. The recording medium 1 and the recording medium 2 contain cellulose, and the recording medium 3 and the recording medium 4 do not contain cellulose.
Recording medium 1: Cotton cloth (manufactured by Hokuetsu Kishu Paper Co., Ltd.)
Recording medium 2: Linen cloth (manufactured by Takemi Cross)
Recording medium 3: Polyester fabric (Cosmo Textile Co., Ltd.)
Recording medium 4: Silk handkerchief (Abasa)
次に、各記録媒体に対して、耐押圧試験と同じ条件にて、ベタ印刷を行った。その後、上質紙および両面テープを剥離し、145℃で10分間の加熱を施して試料とした。この試料を用いて摩擦堅ろう性試験を行って、以下の基準に従って評価し、結果を表1および表2に示した。
A:4−5級から5級
B:2−3級から4級
C:1−2級
D:1−2級未満
Next, solid printing was performed on each recording medium under the same conditions as in the pressure resistance test. Then, the woodfree paper and the double-sided tape were peeled off and heated at 145 ° C. for 10 minutes to prepare a sample. A friction fastness test was performed using this sample and evaluated according to the following criteria, and the results are shown in Tables 1 and 2.
A: 4-5 grade to 5 grade B: 2-3 grade to 4 grade C: 1-2 grade D: less than 1-2 grade
4.6.評価結果
親水性基及び疎水性基を含む両親媒性ユニットと、反応性基を含む反応性ユニットと、を有する高分子分散剤を含む、各実施例の水系インクジェットインク組成物は、1つの両親媒性ユニットが、親水性基及び疎水性基の両方を有しているので、親水性モノマー及び疎水性モノマーを共重合した高分子(比較例)に比較してより高い分散安定性を有することが分かった。また、各実施例の水系インクジェットインク組成物は、いずれも反応性ユニットを有する両親媒性高分子を含む結果、摩擦堅牢性の良好な捺染を行うことができた。
4.6. Evaluation Results The aqueous inkjet ink composition of each example, which comprises a polymer dispersant having an amphipathic unit containing a hydrophilic group and a hydrophobic group and a reactive unit containing a reactive group, has one parent. Since the medial unit has both a hydrophilic group and a hydrophobic group, it has higher dispersion stability as compared with a polymer (comparative example) in which a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer are copolymerized. I found out. In addition, the water-based inkjet ink compositions of each example contained an amphipathic polymer having a reactive unit, and as a result, printing with good friction fastness could be performed.
上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, each embodiment and each modification can be combined as appropriate.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes a configuration substantially the same as the configuration described in the embodiment, for example, a configuration having the same function, method and result, or a configuration having the same purpose and effect. The present invention also includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. The present invention also includes a configuration that exhibits the same effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the present invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
上述した実施形態及び変形例から以下の内容が導き出される。 The following contents are derived from the above-described embodiments and modifications.
両親媒性高分子の一態様は、
親水性基及び疎水性基を含む両親媒性ユニットと、
反応性基を含む反応性ユニットと、
を有する。
One aspect of amphipathic polymers is
An amphipathic unit containing hydrophilic and hydrophobic groups,
Reactive units containing reactive groups and
Have.
この両親媒性高分子によれば、1つの両親媒性ユニットが、親水性基及び疎水性基の両方を有しているので、親水性モノマー及び疎水性モノマーを共重合した高分子に比較してより高い分散安定性を有する色材の分散液を得ることができる。また、この両親媒性高分子によれば、反応性ユニットを有するので、堅牢性の良好な捺染用インク組成物を得ることができる。 According to this amphipathic polymer, since one amphipathic unit has both a hydrophilic group and a hydrophobic group, it is compared with a polymer obtained by copolymerizing a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer. Therefore, a dispersion liquid of a coloring material having higher dispersion stability can be obtained. Further, according to this amphipathic polymer, since it has a reactive unit, it is possible to obtain an ink composition for printing having good fastness.
前記両親媒性高分子の態様において、
前記両親媒性ユニットは、下記式(1)で表されるモノマー単位に由来する構造を含んでもよい。
The amphipathic unit may contain a structure derived from a monomer unit represented by the following formula (1).
この両親媒性高分子によれば、1つの両親媒性ユニットに、親水性基及び疎水性基を容易に導入することができる。 According to this amphipathic polymer, hydrophilic groups and hydrophobic groups can be easily introduced into one amphipathic unit.
前記両親媒性高分子の態様において、
前記親水性基が、オリゴオキシエチレン鎖、カルボキシル基、ヒドロキシアルキル基、スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸アルキル基、並びに、カルボン酸及びアルキレンジオールのエステル基から選択される構造を含む基を含んでもよい。
In the aspect of the amphipathic polymer,
A group in which the hydrophilic group contains a structure selected from an oligooxyethylene chain, a carboxyl group, a hydroxyalkyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an alkyl carboxylate group, and an ester group of a carboxylic acid and an alkylene diol. It may be included.
この両親媒性高分子によれば、1つの両親媒性ユニットに、親水性基及び疎水性基を容易に導入することができる。 According to this amphipathic polymer, hydrophilic groups and hydrophobic groups can be easily introduced into one amphipathic unit.
前記両親媒性高分子の態様において、
前記疎水性基が、シクロヘキシル基、フェノキシ基、及び、フェノキシメチル基から選択される基を含んでもよい。
In the aspect of the amphipathic polymer,
The hydrophobic group may include a group selected from a cyclohexyl group, a phenoxy group, and a phenoxymethyl group.
この両親媒性高分子によれば、1つの両親媒性ユニットに、親水性基及び疎水性基を容易に導入することができる。 According to this amphipathic polymer, hydrophilic groups and hydrophobic groups can be easily introduced into one amphipathic unit.
前記両親媒性高分子の態様において、
前記反応性基は、ブロックドイソシアネート基であってもよい。
In the aspect of the amphipathic polymer,
The reactive group may be a blocked isocyanate group.
この両親媒性高分子によれば、反応性基を安定に保存することができる。 According to this amphipathic polymer, reactive groups can be stably stored.
前記両親媒性高分子の態様において、
分岐構造を有してもよい。
In the aspect of the amphipathic polymer,
It may have a branched structure.
この両親媒性高分子によれば、分散性色材に対して網目状に吸着しやすく、より分散安定性を良好にできる。また、色材分散液や水系インクジェットインク組成物の粘度をより低くすることができる。 According to this amphipathic polymer, it is easy to be adsorbed to the dispersible coloring material in a mesh pattern, and the dispersion stability can be further improved. Further, the viscosity of the color material dispersion liquid or the water-based inkjet ink composition can be further lowered.
本発明に係る色材分散液の一態様は、
上記いずれかの態様の両親媒性高分子と、
分散性色材と、
を含む。
One aspect of the color material dispersion liquid according to the present invention is
With the amphipathic polymer of any of the above embodiments,
Dispersible color material and
including.
この色材分散液によれば、上記両親媒性高分子を含むので、安定性の良好な分散を達成することができる。 Since the color material dispersion liquid contains the amphipathic polymer, it is possible to achieve a highly stable dispersion.
本発明に係る水系インクジェットインク組成物の一態様は、
上記態様の色材分散液を含む。
One aspect of the water-based inkjet ink composition according to the present invention is
The color material dispersion liquid of the above aspect is contained.
この水系インクジェットインク組成物によれば、上記両親媒性高分子を含むので、分散性色材の良好な分散性を得ることができる。
According to this water-based inkjet ink composition, since the amphipathic polymer is contained, good dispersibility of the dispersible coloring material can be obtained.
Claims (8)
反応性基を含む反応性ユニットと、
を有する、両親媒性高分子。 An amphipathic unit containing hydrophilic and hydrophobic groups,
Reactive units containing reactive groups and
An amphipathic polymer having.
前記両親媒性ユニットは、下記式(1)で表されるモノマー単位に由来する構造を含む、両親媒性高分子。
The amphipathic unit is an amphipathic polymer containing a structure derived from a monomer unit represented by the following formula (1).
前記親水性基が、オリゴオキシエチレン鎖、カルボキシル基、ヒドロキシアルキル基、スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸アルキル基、並びに、カルボン酸及びアルキレンジオールのエステル基から選択される構造を含む基を含む、両親媒性高分子。 In claim 1 or 2,
A group in which the hydrophilic group contains a structure selected from an oligooxyethylene chain, a carboxyl group, a hydroxyalkyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an alkyl carboxylate group, and an ester group of a carboxylic acid and an alkylene diol. Including, parental polymer.
前記疎水性基が、シクロヘキシル基、フェノキシ基、及び、フェノキシメチル基から選択される基を含む、両親媒性高分子。 In any one of claims 1 to 3,
An amphipathic polymer in which the hydrophobic group contains a group selected from a cyclohexyl group, a phenoxy group, and a phenoxymethyl group.
前記反応性基は、ブロックドイソシアネート基である、両親媒性高分子。 In any one of claims 1 to 4,
The reactive group is an amphipathic polymer which is a blocked isocyanate group.
分岐構造を有する、両親媒性高分子。 In any one of claims 1 to 5,
An amphipathic polymer with a branched structure.
水不溶性の色材と、
を含む、色材分散液。 The amphipathic polymer according to claims 1 to 6,
Water-insoluble coloring material and
Color material dispersion, including.
A water-based inkjet ink composition containing the color material dispersion liquid according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020039604A JP2021138884A (en) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | Amphiphilic polymer, colorant dispersant and water-based inkjet ink composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020039604A JP2021138884A (en) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | Amphiphilic polymer, colorant dispersant and water-based inkjet ink composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021138884A true JP2021138884A (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=77669471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020039604A Pending JP2021138884A (en) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | Amphiphilic polymer, colorant dispersant and water-based inkjet ink composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021138884A (en) |
-
2020
- 2020-03-09 JP JP2020039604A patent/JP2021138884A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6164323B1 (en) | Water-based inkjet ink | |
JP5593024B2 (en) | Non-aqueous pigment ink | |
EP2985323B1 (en) | Aqueous ink for inkjet use, and printing method | |
WO2016104294A1 (en) | Water-based ink | |
JP2008019333A (en) | Nonaqueous pigment ink | |
JP5398136B2 (en) | Inkjet pigment ink | |
WO2019131131A1 (en) | Water-based ink | |
US9303170B2 (en) | Aqueous pigment dispersions with components to interact with cellulose | |
US9085707B2 (en) | Aqueous pigment dispersions and inkjet inks | |
JP2021138884A (en) | Amphiphilic polymer, colorant dispersant and water-based inkjet ink composition | |
JP5792606B2 (en) | Non-aqueous dye ink for inkjet | |
JP7338300B2 (en) | Polymer dispersant, colorant dispersion and ink composition | |
US9815994B2 (en) | Aqueous pigment dispersions with components to interact with cellulose | |
JP2021134307A (en) | Amphiphatic polymer, color material dispersion, and ink composition | |
WO2017209249A1 (en) | Inkjet recording method | |
WO2021240970A1 (en) | Aqueous inkjet ink set and method for producing printed article | |
JP7088457B2 (en) | Resin emulsion and water-based ink | |
WO2021240969A1 (en) | Aqueous inkjet ink and method for producing inkjet printed material | |
JP6658675B2 (en) | Water-based inkjet ink | |
EP3583172B1 (en) | Piezo-jettable varnish composition | |
JP2016532749A (en) | Aqueous inkjet ink containing a polymer binder having components that interact with cellulose | |
JP2020045424A (en) | Dispersion resin, dispersion and ink | |
JP2021020143A (en) | Polymer dispersant, colorant dispersion liquid, and ink composition | |
JP2005154562A (en) | Ink for inkjet printer and recording method | |
JP5898917B2 (en) | Method for producing aqueous dispersion for ink jet recording |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20200817 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210917 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20211101 |