JP6247074B2 - Inkjet recording method - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録方法、及び記録媒体を処理するための処理液に関する。 The present invention relates to an ink jet recording method and a processing liquid for processing a recording medium.
インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録媒体に直接吐出し、付着させて、文字や画像を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易で、かつ安価であり、記録媒体として普通紙が使用可能、被印字物に対して非接触、という数多くの利点があるため普及が著しい。
最近では、印刷物に耐候性や耐水性を付与するために、着色剤として顔料を用いるインクが広く用いられている。
また一方で、上記従来の普通紙、コピー紙と呼ばれる高吸液性記録媒体への印刷に加えて、オフセットコート紙のような低吸液性のコート紙、又はポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等の非吸液性の合成樹脂フィルムを用いた商業印刷向けの記録媒体への印刷が求められてきている。
The ink jet recording method is a recording method in which characters and images are obtained by ejecting ink droplets directly from a very fine nozzle onto a recording medium and attaching them. This method is widely spread because it is easy to make full color and is inexpensive, and has many advantages such as the ability to use plain paper as a recording medium and non-contact with the substrate.
In recent years, inks using pigments as colorants have been widely used in order to impart weather resistance and water resistance to printed matter.
On the other hand, in addition to printing on the above-described conventional plain paper and high-absorbent recording medium called copy paper, low-absorbent coated paper such as offset coated paper, or polyvinyl chloride resin, polypropylene resin, There has been a demand for printing on a recording medium for commercial printing using a non-absorbing synthetic resin film such as a polyester resin.
これら低吸液性、非吸液性の記録媒体上にインクジェット記録方法で印字を行った場合、液体成分の吸収が遅い、又は吸収されないため乾燥に時間がかかり印字初期の耐擦過性が劣ることが知られている。
これらの課題を解決するために、インク吸収層を有する記録媒体、記録媒体の処理液、それらを用いる記録方法等が提案されている。
例えば、特許文献1には、染料インクが紙の表面に拡散し又は紙の内部に沈み込んで、得られる画像の鮮明さ等が低下することを改良するために、予め、被記録面に、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の溶液を噴射し、形成された被膜上にインクジェット記録液滴を付着させる記録方法が開示されている。
特許文献2には、印字品質が良好で、インク吸収性に優れたインクジェット記録用シートとして、水溶性又は水分散性樹脂(A)と、特定のエステル系ノニオン界面活性剤とを特定比で含むインク吸収層を設けてなる記録用シートが開示されている。そして、前記樹脂(A)として、部分ケン化ポリビニルアルコールとカチオン性基を有するカチオン変性ポリビニルアルコールが開示されている。
When printing is performed on these low liquid-absorbing and non-liquid-absorbing recording media by the ink jet recording method, the liquid component is slowly absorbed or not absorbed, so it takes time to dry and the initial scratch resistance is poor. It has been known.
In order to solve these problems, a recording medium having an ink absorbing layer, a treatment liquid for the recording medium, a recording method using them, and the like have been proposed.
For example, in Patent Document 1, in order to improve that the dye ink diffuses on the surface of the paper or sinks into the inside of the paper and the sharpness or the like of the obtained image decreases, A recording method is disclosed in which a solution of carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, or the like is jetted to deposit ink jet recording droplets on the formed film.
Patent Document 2 includes a water-soluble or water-dispersible resin (A) and a specific ester-based nonionic surfactant in a specific ratio as an inkjet recording sheet having good print quality and excellent ink absorption. A recording sheet provided with an ink absorbing layer is disclosed. As the resin (A), partially saponified polyvinyl alcohol and cation-modified polyvinyl alcohol having a cationic group are disclosed.
特許文献3には、反応液を普通紙にローラーコーティングすることにより、画像濃度が高く、濃度ムラやカラーブリードがない高品位の画像が形成され、しかも耐擦過性に優れた画像を提供し得る反応液として、少なくとも多価金属とノニオン性高分子とを含み、Ka値と粘度が特定範囲にある反応液が開示されている。そして、ノニオン性高分子として、ポリビニルアセタール及びポリビニルアルコールが開示されている。
また、特許文献4には、インクジェット記録によるカール等の発生を抑制しつつ、インク滲みや混色発生を抑制できる記録方法として、インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤と、該成分の凝集を起こさない水溶性ポリマーを含む処理液を記録媒体上に付与した後、着色剤、樹脂粒子、水溶性有機溶剤を含む水系インクで記録する方法が開示されている。そして、水溶性ポリマーとして、ポリビニルアルコール、セルロース及びそれらの誘導体が開示されている。
Patent Document 3 can provide a high-quality image having high image density, no density unevenness, and no color bleed by roller coating the reaction liquid on plain paper, and can provide an image excellent in scratch resistance. As a reaction solution, a reaction solution containing at least a polyvalent metal and a nonionic polymer and having a Ka value and a viscosity in a specific range is disclosed. Polyvinyl acetal and polyvinyl alcohol are disclosed as nonionic polymers.
Patent Document 4 discloses a flocculant for aggregating components in an ink composition and an agglomeration of the components as a recording method capable of suppressing ink bleeding and color mixing while suppressing curling due to ink jet recording. A method of recording with a water-based ink containing a colorant, resin particles, and a water-soluble organic solvent after applying a treatment liquid containing a water-soluble polymer that does not occur on a recording medium is disclosed. Polyvinyl alcohol, cellulose, and derivatives thereof are disclosed as water-soluble polymers.
しかしながら、特許文献1の記録方法は、着色剤として染料を用いて、高吸液性の記録媒体を対象としたものであり、着色剤として顔料を用いて、低吸液性の記録媒体を対象とすることについては開示されていない。
特許文献2の技術は、着色剤として染料の吸収性を向上させており、顔料を用いた際はインクの溶媒が急速に吸収され、顔料が記録媒体上で凝集する傾向がある。
特許文献3及び4の記録方法は、前処理液された低吸水性の記録媒体にインクが接触した際にインク粘度が急激に上昇するため、インクが記録媒体上に拡がらず顔料が記録媒体上に凝集し、耐擦過性が劣る傾向がある。
本発明は、顔料を含有する水系インクを用いて低吸水性の記録媒体に印字した際に、混色防止性、耐擦過性、及びカール抑制に優れるインクジェット記録方法、及び記録媒体を処理するための処理液を提供することを課題とする。
However, the recording method of Patent Document 1 is intended for a highly liquid-absorbing recording medium using a dye as a colorant, and is intended for a low-absorbing recording medium using a pigment as a colorant. Is not disclosed.
The technique of Patent Document 2 improves the absorbability of a dye as a colorant. When a pigment is used, the ink solvent is rapidly absorbed and the pigment tends to aggregate on the recording medium.
In the recording methods of Patent Documents 3 and 4, the ink viscosity rapidly increases when the ink comes into contact with the pretreated liquid with low water absorption, so that the ink does not spread on the recording medium and the pigment is recorded on the recording medium. It tends to agglomerate and have poor scratch resistance.
The present invention relates to an inkjet recording method excellent in color mixing prevention, scratch resistance, and curl suppression when printing on a low water-absorbing recording medium using a water-based ink containing a pigment, and a method for processing the recording medium It is an object to provide a treatment liquid.
本発明者らは、特定の記録媒体に、ポリビニルアルコールを含有する特定の処理液を予め付与することにより、顔料を含有する水系インクを用いて低吸水性の記録媒体に印字した際にも、混色防止性及び耐擦過性に優れる画像を得ることができることを見出した。
すなわち、本発明は、次の[1]及び[2]に関する。
[1]下記の工程A及びBを有し、かつ工程Aで用いる記録媒体と処理液が下記の条件1及び2を満たすものである、インクジェット記録方法を提供する。
工程A:記録媒体にケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含有する処理液を付与する工程
工程B:処理液が付与された記録媒体に、顔料を含有する水系インクを用いて、インクジェット記録方式により画像を形成する工程
条件1:記録媒体と純水との接触時間100m秒における該記録媒体の吸水量が、0g/m2以上、10g/m2以下である。
条件2:ポリビニルアルコールが、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである。
[2]ケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含有する処理液であって、処理液を記録媒体に付与した後、顔料を含有する水系インクを用いて画像を形成する用途に用いられ、ポリビニルアルコールが、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである処理液。
SHAPE \* MERGEFORMAT
The inventors of the present invention previously applied a specific treatment liquid containing polyvinyl alcohol to a specific recording medium, so that even when printing on a low water-absorbing recording medium using a water-based ink containing a pigment, It has been found that an image excellent in color mixing prevention and scratch resistance can be obtained.
That is, the present invention relates to the following [1] and [2].
[1] Provided is an ink jet recording method comprising the following steps A and B, and the recording medium and the treatment liquid used in the step A satisfy the following conditions 1 and 2.
Step A: Step of applying a treatment liquid containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less to the recording medium Step B: Inkjet recording using a water-based ink containing a pigment on the recording medium to which the treatment liquid is applied Step of forming an image by the method Condition 1: The water absorption amount of the recording medium at a contact time of 100 msec between the recording medium and pure water is 0 g / m 2 or more and 10 g / m 2 or less.
Condition 2: Polyvinyl alcohol increases the viscosity of the water-based ink by 5 mPa · s or more and 100 mPa · s or less when 2.0 parts by mass of the polyvinyl alcohol in the treatment liquid is added to 100 parts by mass of the water-based ink. It is.
[2] A treatment liquid containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less, which is used for forming an image using a water-based ink containing a pigment after the treatment liquid is applied to a recording medium. When polyvinyl alcohol is added in an amount of 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-based ink, the viscosity of the water-based ink is increased by 5 mPa · s to 100 mPa · s. liquid.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
本発明によれば、顔料を含有する水系インクを用いて低吸水性の記録媒体に印字した際に、混色防止性、耐擦過性、及びカール抑制に優れるインクジェット記録方法、及び記録媒体を処理するための処理液を提供することができる。 According to the present invention, when printing is performed on a low-water-absorbing recording medium using a water-based ink containing a pigment, the inkjet recording method excellent in color mixing prevention, scratch resistance, and curl suppression, and the recording medium are processed. For the treatment liquid.
本発明のインクジェット記録方法は、下記の工程A及びBを有し、かつ工程Aで用いる記録媒体と処理液が下記の条件1及び2を満たすものである。
工程A:記録媒体にケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含有する処理液を付与する工程
工程B:処理液が付与された記録媒体に、顔料を含有する水系インクを用いて、インクジェット記録方式により画像を形成する工程
条件1:記録媒体と純水との接触時間100m秒における該記録媒体の吸水量が、0g/m2以上、10g/m2以下である。
条件2:ポリビニルアルコールが、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである。
The inkjet recording method of the present invention includes the following steps A and B, and the recording medium and the treatment liquid used in step A satisfy the following conditions 1 and 2.
Step A: Step of applying a treatment liquid containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less to the recording medium Step B: Inkjet recording using a water-based ink containing a pigment on the recording medium to which the treatment liquid is applied Step of forming an image by the method Condition 1: The water absorption amount of the recording medium at a contact time of 100 msec between the recording medium and pure water is 0 g / m 2 or more and 10 g / m 2 or less.
Condition 2: Polyvinyl alcohol increases the viscosity of the water-based ink by 5 mPa · s or more and 100 mPa · s or less when 2.0 parts by mass of the polyvinyl alcohol in the treatment liquid is added to 100 parts by mass of the water-based ink. It is.
本発明の記録方法によれば、顔料を含有する水系インクを用いて低吸水性の記録媒体に印字した際に、混色防止性及び耐擦過性に優れる効果を奏する。その理由は定かではないが、以下のように考えられる。
ケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含む処理液を低吸水性の記録媒体に付与すると、記録媒体の表面にポリビニルアルコールの薄い被膜が形成される。この被膜上に、顔料を含有する水系インクをインクジェット記録方式により画像を形成した場合、記録媒体へ着弾したインク液滴は、前記被膜中の水酸基との相互作用により速やかに前記被膜中に吸収され、同時に増粘して定着する。この増粘により次に着弾するインク液滴との混色が防止され、また顔料はポリビニルアルコールを含む被膜中に取り込まれるため、耐擦過性が向上すると考えられる。一方、ケン化度が95%よりも高いポリビニルアルコールを使用した場合には水酸基の数が多いため、水酸基を介してポリビニルアルコール同士の強固なネットワークが形成され、インク液滴の被膜中への吸収及び増粘の速度が低下して混色防止や耐擦過性の効果が得られにくくなると考えられる。
また、本発明のインクジェット記録方法により、低吸水性の紙等の記録媒体に記録する場合、インクがポリビニルアルコールで形成された被膜中に留まり、インクが紙内部へ浸透するのが遅れるため、記録後の記録媒体のカールの発生を効果的に抑制することができる。
一方、従来技術として知られる多価金属や酸等の凝集剤を含む処理液を用いると、インク液滴が凝集剤を含む被膜に吸収される前に、顔料と凝集剤との相互作用により顔料の凝集が生じ、インク中の溶媒は顔料と分離する。この結果、顔料が凝集剤を含む被膜の表面近傍に留まることになり、耐擦過性は低下すると考えられる。
According to the recording method of the present invention, when printing is performed on a low-water-absorbing recording medium using a water-based ink containing a pigment, the effect of excellent color mixing prevention and scratch resistance is achieved. The reason is not clear, but it is thought as follows.
When a treatment liquid containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less is applied to a low water-absorbing recording medium, a thin film of polyvinyl alcohol is formed on the surface of the recording medium. When an aqueous ink containing a pigment is formed on this film by an ink jet recording method, ink droplets that have landed on the recording medium are quickly absorbed into the film by interaction with the hydroxyl groups in the film. Simultaneously thicken and fix. This thickening prevents color mixing with the ink droplets that land next, and the pigment is taken into the film containing polyvinyl alcohol, so it is considered that the scratch resistance is improved. On the other hand, when polyvinyl alcohol having a saponification degree higher than 95% is used, since the number of hydroxyl groups is large, a strong network of polyvinyl alcohols is formed through the hydroxyl groups, and ink droplets are absorbed into the film. In addition, it is considered that the speed of thickening is reduced and it becomes difficult to obtain the effect of preventing color mixing and scratch resistance.
In addition, when recording on a recording medium such as low water-absorbing paper by the ink jet recording method of the present invention, the ink stays in the film formed of polyvinyl alcohol, and the ink is delayed from penetrating into the paper. Subsequent curling of the recording medium can be effectively suppressed.
On the other hand, when a treatment liquid containing a flocculant such as a polyvalent metal or an acid known as a prior art is used, before the ink droplet is absorbed by the coating containing the flocculant, the pigment and the flocculant interact with each other. Aggregation occurs, and the solvent in the ink separates from the pigment. As a result, the pigment stays in the vicinity of the surface of the coating containing the flocculant, and the scratch resistance is considered to decrease.
[インクジェット記録方法]
本発明のインクジェット記録方法は、工程Aにおいて、記録媒体に予めポリビニルアルコールを含有する処理液を付与した後、工程Bにおいて、該処理液が付与された部分に、顔料を含有する水系インクを用いて、インクジェット記録方式により画像を形成する。
[Inkjet recording method]
In the ink jet recording method of the present invention, after applying a treatment liquid containing polyvinyl alcohol to the recording medium in advance in Step A, an aqueous ink containing a pigment is used in the portion to which the treatment liquid is applied in Step B. Thus, an image is formed by an ink jet recording method.
<工程A>
工程Aは、記録媒体にケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含有する処理液を付与する工程である。
記録媒体及びポリビニルアルコールを含有する処理液については後述する。
本発明に係る処理液の記録媒体への付与方法については、水系インクと同様にインクジェット記録方式を用いて処理液を付与してもよいが、ワイヤーコーター、ローラー等を用いて、処理液を記録媒体に塗布して、付与することもできる。ワイヤーコーター、ローラー等による塗布方法は、インクジェット記録方式の場合と異なり処理液の吐出性等を考慮する必要がなく、また、本発明に係る処理液は、記録媒体に簡易にかつ均一に付与することができる。
記録媒体に対する処理液の付与量は、水系インクの種類等によって適宜調整することができるが、混色防止性及び耐擦過性を向上させる観点から、好ましくは0.5g/m2以上、より好ましくは1.0g/m2以上、更に好ましくは1.3g/m2以上、より更に好ましくは1.5g/m2以上であり、そして、好ましくは20g/m2以下、より好ましくは15g/m2以下、更に好ましくは10g/m2以下、より更に好ましくは8g/m2以下である。
<Process A>
Step A is a step of applying a treatment liquid containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less to the recording medium.
The processing liquid containing the recording medium and polyvinyl alcohol will be described later.
Regarding the method for applying the treatment liquid to the recording medium according to the present invention, the treatment liquid may be applied using an inkjet recording method in the same manner as the water-based ink, but the treatment liquid is recorded using a wire coater, a roller, or the like. It can also be applied by applying to a medium. Unlike the ink jet recording method, the coating method using a wire coater, a roller, or the like does not require consideration of the discharge property of the processing liquid, and the processing liquid according to the present invention is easily and uniformly applied to the recording medium. be able to.
The amount of treatment liquid applied to the recording medium can be adjusted as appropriate depending on the type of water-based ink, but from the viewpoint of improving color mixing prevention and scratch resistance, it is preferably 0.5 g / m 2 or more, more preferably. 1.0 g / m 2 or more, more preferably 1.3 g / m 2 or more, still more preferably 1.5 g / m 2 or more, and preferably 20 g / m 2 or less, more preferably 15 g / m 2. Hereinafter, it is more preferably 10 g / m 2 or less, and still more preferably 8 g / m 2 or less.
<工程B>
工程Bは、処理液が付与された記録媒体に、顔料を含有する水系インクを用いて、インクジェット記録方式により画像を形成する工程である。
顔料を含有する水系インクについては後述する。
工程Aで記録媒体に処理液を付与した後、工程Bを開始するまでの時間については、特に制限はない。しかしながら、工程Aで記録媒体に付与された処理液の水(固形分以外)の質量を100質量部として、水の乾燥量を5質量部以上乾燥させた後、工程Bを開始することが好ましい。記録媒体が特に紙である場合は、混色防止の観点から、記録媒体に付与された処理液の水(固形分以外)の質量を100質量部として、水を好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは20質量部以上乾燥させた後に、工程Bを開始するのが好ましい。また、記録媒体が特に紙である場合は、記録媒体のカール抑制の観点から、記録媒体に付与された処理液の水(固形分以外)の質量を100質量部として、水の乾燥量を好ましくは98質量部以下、より好ましくは95質量部以下、更に好ましくは90質量部以下、より更に好ましくは70質量部以下、より更に好ましくは40質量部以下となるように乾燥させた後に、工程Bを開始するのが好ましい。乾燥方法は特に制限されず、自然乾燥、熱風乾燥等公知の方法を採用することができる。
ここで、記録媒体に付与された処理液の固形分濃度は、記録媒体に付与された処理液の質量測定から求めることができる。
本発明のインクジェット記録方式は、前記の水系インクを、インク飛翔手段を有するインクジェット記録装置に装着し、低吸水性の記録媒体にインク液滴を飛翔、着弾させて画像を形成し、記録する方法である。記録媒体に記録した後、印刷物を乾燥する工程を有していてもよい。
インク飛翔手段としては、サーマル式又はピエゾ式のインクジェットヘッドを用いてインクを飛翔する手段があり、特に限定されないが、本発明においては、ピエゾ式が好ましい。
<Process B>
Step B is a step of forming an image by an inkjet recording method using a water-based ink containing a pigment on a recording medium to which a treatment liquid is applied.
The water-based ink containing the pigment will be described later.
There is no particular limitation on the time until the process B is started after the treatment liquid is applied to the recording medium in the process A. However, it is preferable that the process B is started after the amount of water (other than solid content) of the treatment liquid applied to the recording medium in Step A is 100 parts by mass and the dry amount of water is 5 parts by mass or more. . When the recording medium is particularly paper, from the viewpoint of preventing color mixing, the mass of water (other than solid content) of the treatment liquid applied to the recording medium is 100 parts by mass, preferably 5 parts by mass or more, more preferably water. Is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more after drying, and then step B is preferably started. Further, when the recording medium is particularly paper, from the viewpoint of curling of the recording medium, the amount of water (other than solid content) of the treatment liquid applied to the recording medium is preferably 100 parts by mass, and the dry amount of water is preferable. Is less than 98 parts by weight, more preferably not more than 95 parts by weight, still more preferably not more than 90 parts by weight, still more preferably not more than 70 parts by weight, and still more preferably not more than 40 parts by weight. It is preferable to start. The drying method is not particularly limited, and a known method such as natural drying or hot air drying can be employed.
Here, the solid content concentration of the treatment liquid applied to the recording medium can be obtained from the mass measurement of the treatment liquid applied to the recording medium.
The ink jet recording method of the present invention is a method for forming an image by recording the above water-based ink in an ink jet recording apparatus having ink flying means, and causing ink droplets to fly and land on a low water-absorbing recording medium. It is. You may have the process of drying printed matter after recording on a recording medium.
The ink flying means includes means for flying ink using a thermal or piezo type ink jet head, and is not particularly limited. In the present invention, the piezo type is preferable.
<記録媒体>
本発明で用いられる記録媒体は、低吸水性の記録媒体である。ここで、「低吸水性」とは、低吸液性、非吸液性を含む概念であり、記録媒体と純水との接触時間100m秒における吸水量が0g/m2以上、10g/m2以下である(条件1)ことを意味する。
記録媒体の前記吸水量は、印字物の乾燥性を早め、定着強度を向上させ、混色を防止する観点から、好ましくは1.0g/m2以上、より好ましくは2.0g/m2以上、更に好ましくは3.0g/m2以上、より更に好ましくは4.0g/m2以上であり、印字物の混色を防止し、印字濃度を向上させる観点から、好ましくは8.0g/m2以下、より好ましくは7.0g/m2以下、更に好ましくは6.0g/m2以下、より更に好ましくは5.5g/m2以下である。
なお、前記吸水量は、実施例に記載の方法により測定される。
<Recording medium>
The recording medium used in the present invention is a low water-absorbing recording medium. Here, “low water absorption” is a concept including low liquid absorption and non-liquid absorption, and the water absorption amount at a contact time of 100 msec between the recording medium and pure water is 0 g / m 2 or more and 10 g / m. It means 2 or less (condition 1).
The water absorption amount of the recording medium is preferably 1.0 g / m 2 or more, more preferably 2.0 g / m 2 or more, from the viewpoint of increasing the drying property of the printed matter, improving the fixing strength, and preventing color mixing. More preferably, it is 3.0 g / m 2 or more, and still more preferably 4.0 g / m 2 or more. From the viewpoint of preventing color mixing of printed matter and improving printing density, preferably 8.0 g / m 2 or less. More preferably, it is 7.0 g / m < 2 > or less, More preferably, it is 6.0 g / m < 2 > or less, More preferably, it is 5.5 g / m < 2 > or less.
In addition, the said water absorption is measured by the method as described in an Example.
本発明に用いられる記録媒体としては、コート紙及び合成樹脂フィルムが挙げられる。
コート紙としては、例えば、王子製紙株式会社製の「OKトップコートプラス」(坪量104.7g/m2、記録媒体と純水との接触時間100m秒における吸水量(以下、同じ)4.9g/m2)、王子製紙株式会社製の多色フォームグロス紙(104.7g/m2、吸水量5.2g/m2)、「オーロラコート」(104.7g/m2、吸水量4.5g/m2)、「ユーライト」(104.7g/m2、吸水量5.5g/m2)、UPM社製の「UPM Finesse Gloss」(115g/m2、吸水量3.1g/m2)、「UPM Finesse Matt」(115g/m2、吸水量4.4g/m2)、Stora Enso社製の「TerraPress Silk」(80g/m2、吸水量4.1g/m2)、Stora Enso社製の「LumiArt」(90g/m2)等が挙げられる。
Examples of the recording medium used in the present invention include coated paper and synthetic resin film.
As the coated paper, for example, “OK Top Coat Plus” manufactured by Oji Paper Co., Ltd. (basis weight: 104.7 g / m 2 , water absorption at a contact time of 100 msec between the recording medium and pure water (hereinafter the same). 9g / m 2), Oji paper multi-colored foam gloss paper Co., Ltd. (104.7g / m 2, the water absorption amount of 5.2g / m 2), "Aurora coat" (104.7g / m 2, the water absorption 4 .5g / m 2), "U-LITE" (104.7g / m 2, the water absorption amount 5.5g / m 2), UPM manufactured by "UPM Finesse Gloss" (115g / m 2, water absorption 3.1 g / m 2 ), “UPM Finesse Matt” (115 g / m 2 , water absorption 4.4 g / m 2 ), “TerraPress Silk” (80 g / m 2 , water absorption 4.1 g / m 2 ) manufactured by Stora Enso, Examples include “LumiArt” (90 g / m 2 ) manufactured by Stora Enso.
合成樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム等が挙げられる。これらのフィルムは必要に応じてコロナ処理等の表面処理を行っていてもよい。
一般的に入手できる合成樹脂フィルムとしては、例えば、東レ株式会社製の「ルミラーT60」(ポリエチレンテレフタレート、厚み125μm、吸水量2.3g/m2)、リンテック株式会社製の「PVC80B P」(塩化ビニル、吸水量1.4g/m2)、リンテック株式会社製の「カイナスKEE70CA」(ポリエチレン)、リンテック株式会社製の「ユポSG90 PAT1」(ポリプロピレン)、興人フィルム&ケミカルズ株式会社製の「ボニールRX(ナイロン)等が挙げられる。
Examples of the synthetic resin film include a polyester film, a vinyl chloride film, a polypropylene film, a polyethylene film, and a nylon film. These films may be subjected to surface treatment such as corona treatment as necessary.
Commonly available synthetic resin films include, for example, “Lumirror T60” manufactured by Toray Industries, Inc. (polyethylene terephthalate, thickness 125 μm, water absorption 2.3 g / m 2 ), “PVC80BP” (salt chloride) manufactured by Lintec Corporation. Vinyl, water absorption 1.4 g / m 2 ), “Kinus KEE70CA” (polyethylene) manufactured by Lintec Corporation, “YUPO SG90 PAT1” (polypropylene) manufactured by Lintec Corporation, “Bonyl” manufactured by Kojin Film & Chemicals Co., Ltd. RX (nylon) etc. are mentioned.
<ポリビニルアルコールを含有する処理液>
本発明で用いられる処理液は、ケン化度が95%以下のポリビニルアルコール(以下、単に「ポリビニルアルコール」ともいう)を含有し、かつ、ポリビニルアルコールが、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである(条件2)。
ポリビニルアルコールとしては、部分ケン化ポリビニルアルコール、及びそのアニオン変性物、カチオン変性物、酸変性物等を用いることができる。これらの中でも、成膜性、混色防止性、及び耐擦過性の観点から、部分ケン化ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、及び酸変性ポリビニルアルコールが好ましい。
ポリビニルアルコールの平均重合度は、混色防止性の観点から、好ましくは400以上、より好ましくは800以上、更に好ましくは1000以上、より更に好ましくは1200以上であり、そして、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、更に好ましくは3000以下、より更に好ましくは2500以下である。
部分ケン化ポリビニルアルコールのケン化度は、混色防止性の観点から、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、更に好ましくは75%以上であり、そして、好ましくは90%以下、より好ましくは85%以下、更に好ましくは83%以下である。
また、部分ケン化ポリビニルアルコールの平均重合度の好適範囲は、上記のとおりである。
部分ケン化ポリビニルアルコールは、公知の方法で製造することができ、ポリ酢酸ビニルを酸ケン化法又はアルカリケン化法により所望のケン化度に調整することができる。部分ケン化ポリビニルアルコールは、商業的に入手できるものを使用することができる。ケン化度はポリ酢酸ビニルの加水分解度による値である。
<Treatment liquid containing polyvinyl alcohol>
The treatment liquid used in the present invention contains polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less (hereinafter also simply referred to as “polyvinyl alcohol”), and the polyvinyl alcohol uses the polyvinyl alcohol in the treatment liquid as a water-based ink. When 2.0 parts by mass is added to 100 parts by mass, the viscosity of the water-based ink is increased by 5 mPa · s or more and 100 mPa · s or less (Condition 2).
As the polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol and its anion-modified product, cation-modified product, acid-modified product and the like can be used. Among these, partially saponified polyvinyl alcohol, cation-modified polyvinyl alcohol, and acid-modified polyvinyl alcohol are preferable from the viewpoints of film formability, color mixing prevention, and scratch resistance.
The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is preferably 400 or more, more preferably 800 or more, still more preferably 1000 or more, still more preferably 1200 or more, and preferably 5000 or less, more preferably from the viewpoint of preventing color mixing. Is 4000 or less, more preferably 3000 or less, and still more preferably 2500 or less.
The degree of saponification of partially saponified polyvinyl alcohol is preferably 65% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 75% or more, and preferably 90% or less, more preferably, from the viewpoint of color mixing prevention. Is 85% or less, more preferably 83% or less.
Moreover, the suitable range of the average degree of polymerization of partially saponified polyvinyl alcohol is as described above.
Partially saponified polyvinyl alcohol can be produced by a known method, and polyvinyl acetate can be adjusted to a desired saponification degree by an acid saponification method or an alkali saponification method. As the partially saponified polyvinyl alcohol, a commercially available one can be used. The saponification degree is a value depending on the hydrolysis degree of polyvinyl acetate.
ポリビニルアルコールの分子量は、重合度から計算により求めることができる。
重合度は、完全ケン化したポリビニルアルコール水溶液と水との相対粘度から算出することができる(JIS K6726:1994参照)。
ポリビニルアルコールは、重合度、ケン化度が95%以下のケン化度の異なるもの、更にカチオン変性度や酸変性度の異なるものを混合して用いてもよい。
ポリビニルアルコールは、単独で又は2種以上を任意の割合で混合して用いることができる。
The molecular weight of polyvinyl alcohol can be calculated from the degree of polymerization.
The degree of polymerization can be calculated from the relative viscosity between a completely saponified aqueous polyvinyl alcohol solution and water (see JIS K6726: 1994).
Polyvinyl alcohols having different degrees of polymerization and saponification of 95% or less, and those having different degrees of cation modification and acid modification may be used in combination.
Polyvinyl alcohol can be used alone or in admixture of two or more at any ratio.
本発明で用いられるポリビニルアルコールは、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、20℃における水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである(条件2)が、このポリビニルアルコールは、低吸水性の記録媒体に印字した際の混色防止性及び耐擦過性の観点から、好ましくは8mPa・s以上、より好ましくは10mPa・s以上、更に好ましくは12mPa・s以上粘度を増加させるものであり、そして、好ましくは150mPa・s以下、より好ましくは100mPa・s以下、更に好ましくは80mPa・s以下粘度を増加させるものである。
本発明で用いられる処理液の粘度(20℃)は、記録媒体に付与する際の操作性の観点から、好ましくは10mPa・s以上、より好ましくは50mPa・s以上、更に好ましくは100mPa・s以上であり、そして、好ましくは3000mPa・s以下、より好ましくは2000mPa・s以下、更に好ましくは1000mPa・s以下である。
When the polyvinyl alcohol used in the present invention is added in an amount of 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-based ink, the viscosity of the water-based ink at 20 ° C. is 5 mPa · s or more and 100 mPa · s. The polyvinyl alcohol is preferably 8 mPa · s or more, more preferably from the viewpoint of color mixing prevention and scratch resistance when printed on a low water-absorbing recording medium. The viscosity is increased by 10 mPa · s or more, more preferably 12 mPa · s or more, and is preferably 150 mPa · s or less, more preferably 100 mPa · s or less, and even more preferably 80 mPa · s or less. is there.
The viscosity (20 ° C.) of the treatment liquid used in the present invention is preferably 10 mPa · s or more, more preferably 50 mPa · s or more, further preferably 100 mPa · s or more, from the viewpoint of operability when applied to a recording medium. And preferably 3000 mPa · s or less, more preferably 2000 mPa · s or less, and still more preferably 1000 mPa · s or less.
本発明で用いられる処理液は、実質的に着色剤を含まないものであることが好ましい。処理液が実質的に着色剤を含まなければ、水系インクを重ねて印刷した際にインク色相に影響を与えない。
本発明で用いられる処理液中の水の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは85質量%以上であり、そして、好ましくは98質量%以下、より好ましくは96質量%以下、更に好ましくは93質量%以下である。
The treatment liquid used in the present invention is preferably substantially free of a colorant. If the treatment liquid does not substantially contain a colorant, the ink hue is not affected when printing is performed with the water-based ink overlaid.
The content of water in the treatment liquid used in the present invention is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 85% by mass or more, and preferably 98% by mass or less, more Preferably it is 96 mass% or less, More preferably, it is 93 mass% or less.
本発明で用いられる処理液は、混色防止性の観点から、製紙の際に用いられるサイズ剤を含有することができる。サイズ剤としてはアルキルケテンダイマー、ロジン、ゼラチン、デンプン、ラテックス等が挙げられるが、アルキルケテンダイマー系サイズ剤がより好ましい。
また、本発明で用いられる処理液は、インクジェット方法に使用される処理液に通常用いられる水溶性有機溶媒、分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等を含有することができる。
水溶性有機溶媒の好適例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等のポリオール類が挙げられ、ポリエチレングリコール、グリセリンがより好ましい。
界面活性剤は、吐出安定性及びプリントヘッド材質適合性の観点から、ノニオン性界面活性剤が好ましく、アセチレンジオール系界面活性剤がより好ましい。
The treatment liquid used in the present invention can contain a sizing agent used in papermaking from the viewpoint of preventing color mixing. Examples of the sizing agent include alkyl ketene dimer, rosin, gelatin, starch, latex and the like, but alkyl ketene dimer sizing agent is more preferable.
In addition, the treatment liquid used in the present invention is a water-soluble organic solvent, a dispersant, a surfactant, a viscosity modifier, an antifoaming agent, an antiseptic, an antifungal agent, ordinarily used in the treatment liquid used in the inkjet method. A rust preventive agent and the like can be contained.
Preferable examples of the water-soluble organic solvent include polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, and glycerin, and polyethylene glycol and glycerin are more preferable.
The surfactant is preferably a nonionic surfactant, more preferably an acetylenic diol surfactant, from the viewpoint of ejection stability and print head material compatibility.
<顔料を含有する水系インク>
顔料を含有する水系インクとしては、顔料と分散剤を含む水系インク、自己分散型顔料を含む水系インク、又は顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子を含む水系インクが挙げられる。
顔料を含有する水系インクは、低吸水性の記録媒体への定着強度を向上させる観点から、顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子(以下、「顔料含有ポリマー粒子」ともいう)を含む水系インクであることが好ましい。
<Water-based ink containing pigment>
Examples of the aqueous ink containing a pigment include an aqueous ink containing a pigment and a dispersant, an aqueous ink containing a self-dispersing pigment, or an aqueous ink containing water-insoluble polymer particles containing a pigment.
The water-based ink containing a pigment is a water-based ink containing water-insoluble polymer particles containing a pigment (hereinafter also referred to as “pigment-containing polymer particles”) from the viewpoint of improving the fixing strength to a low water-absorbing recording medium. It is preferable.
(顔料)
本発明で用いられる水系インクは、印字物の耐水性、耐候性を向上させる観点から、着色剤として、顔料を含有する。
顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物等が挙げられ、特に黒色インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
有機顔料の具体例としては、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
色相は特に限定されず、イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、レッド、オレンジ、グリーン等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー、C.I.ピグメント・レッド、C.I.ピグメント・オレンジ、C.I.ピグメント・バイオレット、C.I.ピグメント・ブルー、及びC.I.ピグメント・グリーンからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられる。
(Pigment)
The water-based ink used in the present invention contains a pigment as a colorant from the viewpoint of improving the water resistance and weather resistance of the printed matter.
The pigment may be either an inorganic pigment or an organic pigment. If necessary, they can be used in combination with extender pigments.
Examples of the inorganic pigment include carbon black and metal oxide, and carbon black is particularly preferable for black ink. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, and channel black.
Specific examples of the organic pigment include azo pigments, diazo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, and quinophthalone pigments.
The hue is not particularly limited, and any chromatic pigment such as yellow, magenta, cyan, blue, red, orange, and green can be used.
Specific examples of preferred organic pigments include C.I. I. Pigment yellow, C.I. I. Pigment Red, C.I. I. Pigment orange, C.I. I. Pigment violet, C.I. I. Pigment blue, and C.I. I. One or more types of products selected from the group consisting of pigment green are listed.
本発明においては、自己分散型顔料を用いることもできる。自己分散型顔料とは、親水性官能基(カルボキシ基やスルホン酸基等のアニオン性親水基、又は第4級アンモニウム基等のカチオン性親水基)の1種以上を直接、又は炭素数1〜12のアルカンジイル基等の他の原子団を介して顔料の表面に結合することで、界面活性剤や樹脂を用いることなく水系媒体に分散可能である顔料を意味する。顔料を自己分散型顔料とするには、例えば、親水性官能基の必要量を、常法により顔料表面に化学結合させればよい。
上記の顔料は、単独で又は2種以上を任意の割合で混合して用いることができる。
In the present invention, a self-dispersing pigment can also be used. The self-dispersing pigment refers to one or more types of hydrophilic functional groups (anionic hydrophilic groups such as carboxy groups and sulfonic acid groups, or cationic hydrophilic groups such as quaternary ammonium groups) directly or 1 to 1 carbon atoms. By binding to the surface of the pigment through other atomic groups such as 12 alkanediyl groups, it means a pigment that can be dispersed in an aqueous medium without using a surfactant or resin. In order to make the pigment a self-dispersing pigment, for example, a necessary amount of the hydrophilic functional group may be chemically bonded to the pigment surface by a conventional method.
The above pigments can be used alone or in admixture of two or more at any ratio.
<顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子(顔料含有ポリマー粒子)>
(水不溶性ポリマー)
水不溶性ポリマーとは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマーをいい、その溶解量は好ましくは5g以下、より好ましくは1g以下である。アニオン性ポリマーの場合、溶解量は、ポリマーのアニオン性基を水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
用いられるポリマーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、ビニル系ポリマー等が挙げられるが、水系インクの保存安定性を向上させる観点から、ビニル単量体(ビニル化合物、ビニリデン化合物、ビニレン化合物)の付加重合により得られるビニル系ポリマーが好ましい。
<Water-insoluble polymer particles containing pigment (pigment-containing polymer particles)>
(Water-insoluble polymer)
The water-insoluble polymer means a polymer that is dried at 105 ° C. for 2 hours and reaches a constant weight in 100 g of water at 25 ° C. and has a dissolution amount of 10 g or less. Is 5 g or less, more preferably 1 g or less. In the case of an anionic polymer, the dissolution amount is the dissolution amount when the anionic group of the polymer is neutralized 100% with sodium hydroxide.
Examples of polymers used include polyesters, polyurethanes, and vinyl polymers. From the viewpoint of improving the storage stability of water-based inks, they can be obtained by addition polymerization of vinyl monomers (vinyl compounds, vinylidene compounds, vinylene compounds). Vinyl-based polymers are preferred.
ビニル系ポリマーとしては、(c−1)イオン性モノマー(以下「(c−1)成分」ともいう)と、(c−2)疎水性モノマー(以下「(c−2)成分」ともいう)とを含むモノマー混合物(以下、単に「モノマー混合物」ともいう)を共重合させてなるビニル系ポリマーが好ましい。このビニル系ポリマーは、(c−1)成分由来の構成単位と(c−2)成分由来の構成単位を有する。中でも、更に(c−3)マクロモノマー(以下「(c−3)成分」ともいう)由来の構成単位を含有するものが好ましい。 Examples of vinyl polymers include (c-1) ionic monomer (hereinafter also referred to as “(c-1) component”) and (c-2) hydrophobic monomer (hereinafter also referred to as “(c-2) component”). A vinyl polymer obtained by copolymerization of a monomer mixture containing the following (hereinafter also simply referred to as “monomer mixture”) is preferable. This vinyl polymer has a structural unit derived from the component (c-1) and a structural unit derived from the component (c-2). Especially, what contains the structural unit derived from (c-3) macromonomer (henceforth "(c-3) component") is preferable.
〔(c−1)イオン性モノマー〕
(c−1)イオン性モノマーは、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、水不溶性ポリマーのモノマー成分として用いられることが好ましい。イオン性モノマーとしては、アニオン性モノマー及びカチオン性モノマーが挙げられ、アニオン性モノマーが好ましい。
アニオン性モノマーとしては、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、リン酸モノマー等が挙げられる。
カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
[(C-1) ionic monomer]
(C-1) The ionic monomer is preferably used as a monomer component of the water-insoluble polymer from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink. Examples of the ionic monomer include an anionic monomer and a cationic monomer, and an anionic monomer is preferable.
Examples of the anionic monomer include a carboxylic acid monomer, a sulfonic acid monomer, and a phosphoric acid monomer.
Examples of the carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid.
Among the anionic monomers, carboxylic acid monomers are preferable and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoint of improving dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink.
〔(c−2)疎水性モノマー〕
(c−2)疎水性モノマーは、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、水不溶性ポリマーのモノマー成分として用いられることが好ましい。疎水性モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1〜22、好ましくは炭素数6〜18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを示す。
[(C-2) Hydrophobic monomer]
(C-2) The hydrophobic monomer is preferably used as a monomer component of the water-insoluble polymer from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink. Examples of the hydrophobic monomer include alkyl (meth) acrylates and aromatic group-containing monomers.
As the alkyl (meth) acrylate, those having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms are preferable. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meta) ) Acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) Examples include decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) acrylate, and (iso) stearyl (meth) acrylate.
In addition, “(iso or tertiary)” and “(iso)” mean both cases in which these groups are present and cases in which these groups are not present. “(Meth) acrylate” indicates acrylate and / or methacrylate.
芳香族基含有モノマーとしては、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6〜22の芳香族基を有するビニルモノマーが好ましく、スチレン系モノマー、芳香族基含有(メタ)アクリレートがより好ましい。
スチレン系モノマーとしてはスチレン、2−メチルスチレン、及びジビニルベンゼンが好ましく、スチレンがより好ましい。
また、芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましく、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
(c−2)疎水性モノマーは、前記のモノマー2種類以上を使用してもよく、スチレン系モノマーと芳香族基含有(メタ)アクリレートを併用してもよい。
As the aromatic group-containing monomer, a vinyl monomer having an aromatic group having 6 to 22 carbon atoms, which may have a substituent containing a hetero atom, is preferable, and a styrene monomer or an aromatic group-containing (meth) acrylate. Is more preferable.
As the styrenic monomer, styrene, 2-methylstyrene, and divinylbenzene are preferable, and styrene is more preferable.
Moreover, as an aromatic group containing (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, etc. are preferable, and benzyl (meth) acrylate is more preferable.
(C-2) As the hydrophobic monomer, two or more kinds of the aforementioned monomers may be used, or a styrene monomer and an aromatic group-containing (meth) acrylate may be used in combination.
〔(c−3)マクロモノマー〕
(c−3)マクロモノマーは、片末端に重合性官能基を有する数平均分子量500以上100,000以下の化合物であり、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、水不溶性ポリマーのモノマー成分として用いられることが好ましい。片末端に存在する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。
(c−3)マクロモノマーの数平均分子量は1,000以上10,000以下が好ましい。なお、数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
(c−3)マクロモノマーとしては、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、芳香族基含有モノマー系マクロモノマー及びシリコーン系マクロモノマーが好ましく、芳香族基含有モノマー系マクロモノマーがより好ましい。
芳香族基含有モノマー系マクロモノマーを構成する芳香族基含有モノマーとしては、前記(c−2)疎水性モノマーで記載した芳香族基含有モノマーが挙げられ、スチレン及びベンジル(メタ)アクリレートが好ましく、スチレンがより好ましい。
スチレン系マクロモノマーの具体例としては、AS−6(S)、AN−6(S)、HS−6(S)(東亞合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
シリコーン系マクロモノマーとしては、片末端に重合性官能基を有するオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
[(C-3) Macromonomer]
(C-3) The macromonomer is a compound having a polymerizable functional group at one end and a number average molecular weight of 500 to 100,000, and from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink, It is preferably used as a monomer component of an insoluble polymer. The polymerizable functional group present at one end is preferably an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and more preferably a methacryloyloxy group.
(C-3) The number average molecular weight of the macromonomer is preferably 1,000 or more and 10,000 or less. The number average molecular weight is measured using polystyrene as a standard substance by gel permeation chromatography using chloroform containing 1 mmol / L dodecyldimethylamine as a solvent.
(C-3) The macromonomer is preferably an aromatic group-containing monomer-based macromonomer or a silicone-based macromonomer from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink. Monomers are more preferred.
Examples of the aromatic group-containing monomer constituting the aromatic group-containing monomer-based macromonomer include the aromatic group-containing monomers described in the above (c-2) hydrophobic monomer, and styrene and benzyl (meth) acrylate are preferable, Styrene is more preferred.
Specific examples of the styrenic macromonomer include AS-6 (S), AN-6 (S), HS-6 (S) (trade name of Toagosei Co., Ltd.), and the like.
Examples of the silicone macromonomer include organopolysiloxane having a polymerizable functional group at one end.
〔(c−4)ノニオン性モノマー〕
水不溶性ポリマーには、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、更に、(c−4)ノニオン性モノマー(以下「(c−4)成分」ともいう)をモノマー成分として用いることが好ましい。
(c−4)成分としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2〜30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(n=2〜30)等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(n=1〜30)(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(n=1〜30、その中のエチレングリコール:n=1〜29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
[(C-4) Nonionic monomer]
From the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink, the water-insoluble polymer further includes (c-4) a nonionic monomer (hereinafter also referred to as “(c-4) component”) as a monomer component. It is preferable to use it.
(C-4) As a component, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, polypropylene glycol (n = 2-30, n shows the average addition mole number of an oxyalkylene group. Same) Polyalkylene glycol (meth) acrylate such as (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate (n = 2 to 30), and alkoxy polyalkylene glycol such as methoxypolyethylene glycol (n = 1 to 30) (meth) acrylate (Meth) acrylate, phenoxy (ethylene glycol / propylene glycol copolymer) (n = 1 to 30, ethylene glycol therein: n = 1 to 29) (meth) acrylate, and the like.
商業的に入手しうる(c−4)成分の具体例としては、新中村化学工業株式会社のNKエステルM−20G、同40G、同90G、TM−230G等、日油株式会社のブレンマーPE−90、同200、同350、PME−100、同200、同400等、PP−500、同800、同1000等、AP−150、同400、同550等、50PEP−300、50POEP−800B、43PAPE−600B等が挙げられる。
上記(c−1)〜(c−4)成分は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
Specific examples of the commercially available (c-4) component include NK Esters M-20G, 40G, 90G, and TM-230G of Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Bremer PE- 90, 200, 350, PME-100, 200, 400, PP-500, 800, 1000, AP-150, 400, 550, 50 PEP-300, 50POEP-800B, 43 PAPE -600B etc. are mentioned.
The components (c-1) to (c-4) can be used alone or in admixture of two or more.
(モノマー混合物中又はポリマー中における各成分又は構成単位の含有量)
ビニル系ポリマー製造時における、上記(c−1)〜(c−4)成分のモノマー混合物中における含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)又は水不溶性ポリマー中における(c−1)〜(c−4)成分に由来する構成単位の含有量は、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、次のとおりである。
(c−1)成分の含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは7質量%以上であり、そして、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%、更に好ましくは20質量%以下である。
(c−2)成分の含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは86質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
(c−3)成分の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは7質量%以上であり、そして、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは18質量%以下である。
(c−4)成分の含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
また、〔(c−1)成分/[(c−2)成分+(c−3)成分]〕の質量比は、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.05以上、更に好ましくは0.10以上であり、そして、好ましくは1以下、より好ましくは0.60以下、更に好ましくは0.40以下である。
(Content of each component or structural unit in the monomer mixture or polymer)
The content of the components (c-1) to (c-4) in the monomer mixture (content as an unneutralized amount; the same applies hereinafter) or the water-insoluble polymer (c-1) The content of the structural unit derived from the components (c) to (c-4) is as follows from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink.
The content of the component (c-1) is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 7% by mass or more, and preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass. %, More preferably 20% by mass or less.
The content of the component (c-2) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, and preferably 86% by mass or less, more preferably 70% by mass. % Or less, more preferably 50% by mass or less.
The content of the component (c-3) is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, further preferably 7% by mass or more, and preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass. % Or less, more preferably 18% by mass or less.
The content of the component (c-4) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, further preferably 20% by mass or more, and 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less. More preferably, it is 50 mass% or less.
The mass ratio of [(c-1) component / [(c-2) component + (c-3) component]] is preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, and still more preferably 0. .10 or more, and preferably 1 or less, more preferably 0.60 or less, and still more preferably 0.40 or less.
(水不溶性ポリマーの製造)
前記水不溶性ポリマーは、モノマー混合物を公知の重合法により共重合させることによって製造される。重合法としては溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒に制限はないが、炭素数1〜3の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等の極性有機溶媒が好ましく、具体的にはメタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトンが挙げられ、メチルエチルケトンが好ましい。
重合の際には、重合開始剤や重合連鎖移動剤を用いることができるが、重合開始剤としては、アゾ化合物が好ましく、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)がより好ましい。重合連鎖移動剤としては、メルカプタン類が好ましく、2−メルカプトエタノールがより好ましい。
(Production of water-insoluble polymer)
The water-insoluble polymer is produced by copolymerizing a monomer mixture by a known polymerization method. As the polymerization method, a solution polymerization method is preferable.
Although there is no restriction | limiting in the solvent used by the solution polymerization method, Polar organic solvents, such as C1-C3 aliphatic alcohol, ketones, ethers, and esters, are preferable, specifically, methanol, ethanol, acetone, and methyl ethyl ketone. And methyl ethyl ketone is preferred.
In the polymerization, a polymerization initiator or a polymerization chain transfer agent can be used. As the polymerization initiator, an azo compound is preferable, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) is more preferable. . As the polymerization chain transfer agent, mercaptans are preferable, and 2-mercaptoethanol is more preferable.
好ましい重合条件は、重合開始剤の種類等によって異なるが、反応性の観点から、重合温度は50℃以上90℃以下が好ましく、重合時間は1時間以上20時間以下であることが好ましい。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去することができる。
水不溶性ポリマーは、顔料含有ポリマー粒子の水分散体の生産性を向上させる観点から、重合反応に用いた溶剤を除去せずに、含有する有機溶媒を後述する工程1に用いる有機溶媒として用いるために、そのままポリマー溶液として用いることが好ましい。
水不溶性ポリマー溶液の固形分濃度は、顔料含有ポリマー粒子の水分散体の生産性を向上させる観点から、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。
本発明で用いられる水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点、及び水系インクの低吸水性の記録媒体への定着強度を向上させる観点から、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上、更に好ましくは20,000以上であり、そして、好ましくは500,000以下、より好ましくは400,000以下、更に好ましくは300,000以下、より更に好ましくは200,000以下である。
なお、重量平均分子量の測定は実施例に記載の方法により行うことができる。
Although preferable polymerization conditions vary depending on the type of polymerization initiator and the like, from the viewpoint of reactivity, the polymerization temperature is preferably 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and the polymerization time is preferably 1 hour or longer and 20 hours or shorter. The polymerization atmosphere is preferably a nitrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon.
After completion of the polymerization reaction, the produced polymer can be isolated from the reaction solution by a known method such as reprecipitation or solvent distillation. In addition, unreacted monomers and the like can be removed from the obtained polymer by reprecipitation, membrane separation, chromatographic methods, extraction methods and the like.
The water-insoluble polymer is used as an organic solvent used in Step 1 to be described later without removing the solvent used in the polymerization reaction from the viewpoint of improving the productivity of the aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles. In addition, it is preferably used as a polymer solution as it is.
From the viewpoint of improving the productivity of the aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles, the solid content concentration of the water-insoluble polymer solution is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and preferably 60% by mass. % Or less, more preferably 50% by mass or less.
The weight average molecular weight of the water-insoluble polymer used in the present invention is from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink and from the viewpoint of improving the fixing strength of the water-based ink on the low water-absorbing recording medium. Preferably it is 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 20,000 or more, and preferably 500,000 or less, more preferably 400,000 or less, still more preferably 300,000 or less, More preferably, it is 200,000 or less.
In addition, the measurement of a weight average molecular weight can be performed by the method as described in an Example.
<顔料含有ポリマー粒子の製造>
顔料含有ポリマー粒子は、下記の工程I及び工程IIを有する方法により、水分散体として効率的に製造することができる。
工程I:水不溶性ポリマー、有機溶媒、顔料、及び水を含有する混合物(以下、「顔料混合物」ともいう)を分散処理して、顔料含有ポリマー粒子の分散体を得る工程
工程II:工程Iで得られた分散体から前記有機溶媒を除去して、顔料含有ポリマー粒子の水分散体(以下、「顔料水分散体」ともいう)を得る工程
また、任意の工程であるが、更に工程IIIを行ってもよい。
工程III:工程IIで得られた水分散体と架橋剤を混合し、架橋処理して水分散体を得る工程
<Production of pigment-containing polymer particles>
The pigment-containing polymer particles can be efficiently produced as an aqueous dispersion by a method having the following step I and step II.
Step I: A step of dispersing a mixture containing a water-insoluble polymer, an organic solvent, a pigment, and water (hereinafter also referred to as “pigment mixture”) to obtain a dispersion of pigment-containing polymer particles. Step II: In Step I The step of removing the organic solvent from the obtained dispersion to obtain an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles (hereinafter also referred to as “pigment aqueous dispersion”) is an optional step. You may go.
Step III: Step of mixing the water dispersion obtained in Step II and a crosslinking agent, and crosslinking treatment to obtain an aqueous dispersion
(工程I)
工程Iでは、まず、水不溶性ポリマーを有機溶媒に溶解させ、次に顔料、水、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を、得られた有機溶媒溶液に加えて混合し、水中油型の分散体を得る方法が好ましい。水不溶性ポリマーの有機溶媒溶液に加える順序に制限はないが、水、中和剤、顔料の順に加えることが好ましい。
水不溶性ポリマーを溶解させる有機溶媒に制限はないが、炭素数1〜3の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等が好ましく、ケトン類がより好ましく、メチルエチルケトンが更に好ましい。水不溶性ポリマーを溶液重合法で合成した場合には、重合で用いた溶媒をそのまま用いてもよい。
(Process I)
In Step I, first, the water-insoluble polymer is dissolved in an organic solvent, and then a pigment, water, and, if necessary, a neutralizing agent, a surfactant and the like are added to the obtained organic solvent solution and mixed. A method of obtaining an oil-type dispersion is preferred. Although there is no restriction | limiting in the order added to the organic solvent solution of a water-insoluble polymer, It is preferable to add in order of water, a neutralizer, and a pigment.
Although there is no restriction | limiting in the organic solvent in which a water-insoluble polymer is dissolved, C1-C3 aliphatic alcohol, ketones, ethers, esters, etc. are preferable, ketones are more preferable, and methyl ethyl ketone is still more preferable. When a water-insoluble polymer is synthesized by a solution polymerization method, the solvent used in the polymerization may be used as it is.
水不溶性ポリマーがアニオン性ポリマーの場合、中和剤を用いて水不溶性ポリマー中のアニオン性基を中和してもよい。中和剤を用いる場合、pHが好ましくは7.0以上、より好ましくは7.5以上、そして好ましくは11.0以下、より好ましくは9.5以下になるように中和することが好ましい。中和剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、各種アミン等の塩基が挙げられる。また、該水不溶性ポリマーを予め中和しておいてもよい。
水不溶性ポリマーのアニオン性基の中和度は、顔料含有ポリマー粒子のインク中及び顔料水分散体における分散安定性を向上させる観点から、好ましくは30モル%以上、より好ましくは40モル%以上、更に好ましくは50モル%以上であり、そして、好ましくは300モル%以下、より好ましくは200モル%以下、更に好ましくは150モル%以下である。
ここで中和度とは、中和剤のモル当量を水不溶性ポリマーのアニオン性基のモル量で除したものである。
When the water-insoluble polymer is an anionic polymer, an anionic group in the water-insoluble polymer may be neutralized using a neutralizing agent. When a neutralizing agent is used, it is preferable to neutralize so that the pH is preferably 7.0 or higher, more preferably 7.5 or higher, and preferably 11.0 or lower, more preferably 9.5 or lower. Examples of the neutralizing agent include bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, and various amines. Further, the water-insoluble polymer may be neutralized in advance.
The degree of neutralization of the anionic group of the water-insoluble polymer is preferably 30 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the ink and in the pigment water dispersion. More preferably, it is 50 mol% or more, and preferably 300 mol% or less, more preferably 200 mol% or less, still more preferably 150 mol% or less.
Here, the degree of neutralization is obtained by dividing the molar equivalent of the neutralizing agent by the molar amount of the anionic group of the water-insoluble polymer.
(顔料混合物中の各成分の含有量)
顔料の顔料混合物中の含有量は、顔料含有ポリマー粒子の顔料水分散体中の分散安定性を向上させる観点、顔料水分散体の生産性の観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは12質量%以上、更に好ましくは14質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
水不溶性ポリマーの顔料混合物中の含有量は、顔料水分散体の分散安定性及び水系インクの保存安定性の観点、水系インクの低吸水性の記録媒体への定着強度を向上させる観点から、好ましくは2.0質量%以上、より好ましくは4.0質量%以上、更に好ましくは5.0質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは12質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
有機溶媒の顔料混合物中の含有量は、顔料への濡れ性及び水不溶性ポリマーの顔料への吸着性を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは12質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは35質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
水の顔料混合物中の含有量は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点及び顔料水分散体の生産性を向上させる観点から、好ましくは40質量%以上、より好ましくは45質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは75質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは、65質量%以下である。
(Content of each component in the pigment mixture)
The content of the pigment in the pigment mixture is preferably 10% by mass or more, more preferably from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the pigment water dispersion and the productivity of the pigment water dispersion. It is 12 mass% or more, More preferably, it is 14 mass% or more, Preferably it is 30 mass% or less, More preferably, it is 25 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or less.
The content of the water-insoluble polymer in the pigment mixture is preferably from the viewpoint of the dispersion stability of the pigment water dispersion and the storage stability of the water-based ink, and from the viewpoint of improving the fixing strength of the water-based ink on a low water-absorbing recording medium. Is 2.0% by mass or more, more preferably 4.0% by mass or more, further preferably 5.0% by mass or more, and preferably 15% by mass or less, more preferably 12% by mass or less, still more preferably. It is 10 mass% or less.
The content of the organic solvent in the pigment mixture is preferably 10% by mass or more, more preferably 12% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of improving the wettability to the pigment and the adsorptivity of the water-insoluble polymer to the pigment. It is 15% by mass or more, and preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and further preferably 25% by mass or less.
The content of the water in the pigment mixture is preferably 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment water dispersion and improving the productivity of the pigment water dispersion. More preferably, it is 50% by mass or more, and preferably 75% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 65% by mass or less.
水不溶性ポリマーに対する顔料の質量比〔顔料/水不溶性ポリマー〕は、顔料水分散体の分散安定性及び水系インクの保存安定性を向上させる観点、水系インクの低吸水性の記録媒体への定着強度を向上させる観点から、好ましくは30/70〜90/10、より好ましくは40/60〜80/20、更に好ましくは50/50〜70/30である。 The mass ratio of the pigment to the water-insoluble polymer [pigment / water-insoluble polymer] is the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment water dispersion and the storage stability of the water-based ink, and the fixing strength of the water-based ink on a low water absorption recording medium From the viewpoint of improving the ratio, it is preferably 30/70 to 90/10, more preferably 40/60 to 80/20, still more preferably 50/50 to 70/30.
工程Iにおいて、更に顔料混合物を分散して分散処理物を得る。分散処理物を得る分散方法に特に制限はない。本分散だけで顔料粒子の平均粒径を所望の粒径となるまで微粒化することもできるが、好ましくは顔料混合物を予備分散させた後、更に剪断応力を加えて本分散を行い、顔料粒子の平均粒径を所望の粒径とするよう制御することが好ましい。
工程Iの予備分散における温度は、好ましくは0℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、更に好ましくは20℃以下であり、分散時間は好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上であり、そして、好ましくは30時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下である。
顔料混合物を予備分散させる際には、アンカー翼、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置を用いることができるが、中でも高速撹拌混合装置が好ましい。
In step I, the pigment mixture is further dispersed to obtain a dispersion-treated product. There is no particular limitation on the dispersion method for obtaining the dispersion treatment product. Although the average particle size of the pigment particles can be atomized only by the main dispersion until the desired particle size is reached, preferably the pigment mixture is pre-dispersed and further subjected to shear stress to perform the main dispersion. It is preferable to control the average particle size of the particles so as to have a desired particle size.
The temperature in the preliminary dispersion in step I is preferably 0 ° C. or higher, and preferably 40 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or lower, still more preferably 20 ° C. or lower, and the dispersion time is preferably 0.5 hours. More preferably, it is 1 hour or more, and preferably 30 hours or less, more preferably 10 hours or less, and further preferably 5 hours or less.
When the pigment mixture is predispersed, commonly used mixing and stirring devices such as anchor blades and disper blades can be used, and among them, a high-speed stirring and mixing device is preferable.
本分散の剪断応力を与える手段としては、例えば、ロールミル、ニーダー等の混練機、マイクロフルイダイザー(Microfluidics社製)等の高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。市販のメディア式分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル(寿工業株式会社製)、ピコミル(浅田鉄工株式会社製)等が挙げられる。これらの装置は複数を組み合わせることもできる。これらの中では、顔料を小粒子径化する観点から、高圧ホモジナイザーを用いることが好ましい。
高圧ホモジナイザーを用いて本分散を行う場合、処理圧力やパス回数の制御により、顔料を所望の粒径になるように制御することができる。
処理圧力は、生産性及び経済性の観点から、好ましくは60MPa以上、より好ましくは100MPa以上、更に好ましくは130MPa以上であり、そして、好ましくは220MPa以下、より好ましくは200MPa以下、更に好ましくは190MPa以下である。
また、パス回数は、好ましくは3パス以上、より好ましくは10パス以上であり、そして、好ましくは30パス以下、より好ましくは25パス以下である。
Examples of means for applying the shear stress of this dispersion include kneaders such as roll mills and kneaders, high-pressure homogenizers such as microfluidizers (manufactured by Microfluidics), media-type dispersers such as paint shakers and bead mills. Examples of commercially available media dispersers include Ultra Apex Mill (manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.), Picomill (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), and the like. A plurality of these devices can be combined. Among these, it is preferable to use a high-pressure homogenizer from the viewpoint of reducing the particle size of the pigment.
When this dispersion is performed using a high-pressure homogenizer, the pigment can be controlled to have a desired particle size by controlling the processing pressure and the number of passes.
From the viewpoint of productivity and economy, the treatment pressure is preferably 60 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, further preferably 130 MPa or more, and preferably 220 MPa or less, more preferably 200 MPa or less, and even more preferably 190 MPa or less. It is.
The number of passes is preferably 3 passes or more, more preferably 10 passes or more, and preferably 30 passes or less, more preferably 25 passes or less.
(工程II)
工程IIでは、得られた分散体から、公知の方法で有機溶媒を除去することで、顔料含有ポリマー粒子の水分散体を得ることができる。得られた顔料含有ポリマー粒子を含む水分散体中の有機溶媒は実質的に全て除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよい。残留有機溶媒の量は好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下である。
また必要に応じて、有機溶媒を留去する前に分散体を加熱撹拌処理することもできる。
得られた顔料含有ポリマー粒子の水分散体は、顔料を含有する固体の水不溶性ポリマー粒子が水を主媒体とする媒体中に分散しているものである。ここで、水不溶性ポリマー粒子の形態は特に制限はなく、少なくとも顔料と水不溶性ポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、該水不溶性ポリマーに顔料が内包された粒子形態、該水不溶性ポリマー中に顔料が均一に分散された粒子形態、該水不溶性ポリマー粒子表面に顔料が露出された粒子形態等が含まれ、これらの混合物も含まれる。
(Process II)
In Step II, an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles can be obtained by removing the organic solvent from the obtained dispersion by a known method. It is preferable that substantially all of the organic solvent in the aqueous dispersion containing the obtained pigment-containing polymer particles is removed, but it may remain as long as the object of the present invention is not impaired. The amount of the residual organic solvent is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less.
If necessary, the dispersion can be heated and stirred before the organic solvent is distilled off.
The obtained aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles is obtained by dispersing solid water-insoluble polymer particles containing a pigment in a medium containing water as a main medium. Here, the form of the water-insoluble polymer particles is not particularly limited as long as the particles are formed of at least a pigment and a water-insoluble polymer. For example, a particle form in which a pigment is included in the water-insoluble polymer, a particle form in which the pigment is uniformly dispersed in the water-insoluble polymer, a particle form in which the pigment is exposed on the surface of the water-insoluble polymer particle, and the like are included. Mixtures of these are also included.
(工程III)
工程IIIは、任意の工程であるが、工程IIで得られた水分散体と架橋剤を混合し、架橋処理して水分散体を得る工程である。工程IIIを行うことが、水分散体及びインクの保存安定性の観点から好ましい。
ここで、架橋剤は、水不溶性ポリマーがアニオン性基を有するアニオン性水不溶性ポリマーである場合において、該アニオン性基と反応する官能基を有する化合物が好ましく、該官能基を分子中に2以上、好ましくは2〜6有する化合物がより好ましい。
架橋剤の好適例としては、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物、分子中に2以上のオキサゾリン基を有する化合物、分子中に2以上のイソシアネート基を有する化合物が挙げられ、これらの中では、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルがより好ましい。
(Process III)
Step III is an optional step, but is a step in which the aqueous dispersion obtained in Step II and a crosslinking agent are mixed and subjected to crosslinking treatment to obtain an aqueous dispersion. It is preferable to perform Step III from the viewpoint of storage stability of the aqueous dispersion and the ink.
Here, when the water-insoluble polymer is an anionic water-insoluble polymer having an anionic group, the crosslinking agent is preferably a compound having a functional group that reacts with the anionic group. , Preferably 2 to 6 are more preferable.
Preferred examples of the crosslinking agent include compounds having two or more epoxy groups in the molecule, compounds having two or more oxazoline groups in the molecule, and compounds having two or more isocyanate groups in the molecule. Then, a compound having two or more epoxy groups in the molecule is preferable, and trimethylolpropane polyglycidyl ether is more preferable.
得られた顔料水分散体の不揮発成分濃度(固形分濃度)は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点及び水系インクの調製を容易にする観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
顔料水分散体中の顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、粗大粒子を低減し、水系インクの吐出性を向上させる観点から、好ましくは40nm以上、より好ましくは60nm以上、更に好ましくは75nm以上であり、そして、好ましくは150nm以下、より好ましくは120nm以下、更に好ましくは110nm以下である。
なお、顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
また、水系インク中の顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、顔料水分散体中の平均粒径と同じである。
The non-volatile component concentration (solid content concentration) of the obtained pigment aqueous dispersion is preferably 10% by mass or more from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment aqueous dispersion and facilitating preparation of the water-based ink. Preferably it is 15 mass% or more, Preferably it is 30 mass% or less, More preferably, it is 25 mass% or less.
The average particle diameter of the pigment-containing polymer particles in the pigment aqueous dispersion is preferably 40 nm or more, more preferably 60 nm or more, and still more preferably 75 nm or more, from the viewpoint of reducing coarse particles and improving the discharge property of water-based ink. And preferably 150 nm or less, more preferably 120 nm or less, still more preferably 110 nm or less.
The average particle size of the pigment-containing polymer particles is measured by the method described in the examples.
The average particle diameter of the pigment-containing polymer particles in the water-based ink is the same as the average particle diameter in the pigment water dispersion.
<水系インクの製造>
水系インクは、顔料含有ポリマー粒子の水分散体、有機溶媒及び水等を混合し、攪拌することによって得ることができる。水系インクには、任意成分として、公知の粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等の各種添加剤を添加することができる。
有機溶媒としては、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、エチレングリコール等の多価アルコール、2−ピロリドン等のピロリドン、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のグリコールエーテルが好ましく、これらを2つ以上併用することがより好ましい。
本発明において、有機溶媒の含有量は、水系インクの吐出性を向上させる観点から、水系インク中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、低吸水性の記録媒体に印字した際の混色を防止する観点、水系インクの保存安定性を向上させる観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。
<Manufacture of water-based ink>
The water-based ink can be obtained by mixing an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles, an organic solvent, water, and the like and stirring. Various additives such as known viscosity modifiers, antifoaming agents, antiseptics, antifungal agents, and rust inhibitors can be added to the water-based ink as optional components.
As the organic solvent, polyhydric alcohols such as glycerin, 1,2-hexanediol, diethylene glycol and ethylene glycol, pyrrolidones such as 2-pyrrolidone, glycol ethers such as triethylene glycol monobutyl ether and polyoxyethylene lauryl ether are preferable. It is more preferable to use two or more in combination.
In the present invention, the content of the organic solvent is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more in the aqueous ink from the viewpoint of improving the dischargeability of the aqueous ink. From the viewpoint of preventing color mixing when printing on a low water-absorbing recording medium and from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based ink, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less.
(水系インク中の各成分の含有量)
水系インク中の顔料の含有量は、水系インクの印字濃度を向上させる観点から、好ましくは1.0質量%以上、より好ましくは2.0質量%以上、更に好ましくは2.5質量%以上である。また、顔料の含有量は、溶媒揮発時のインク粘度を低くし、低吸水性の記録媒体に印字した際の混色を防止する観点、水系インクの保存安定性を向上させる観点から、水系インク中、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましく7質量%以下である。
顔料水分散体の水系インクへの配合量は、水系インクの印字濃度を向上させる観点から、水系インク中、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。また、顔料水分散体の水系インクへの配合量は、溶媒揮発時のインク粘度を低くし、低吸水性の記録媒体に印字した際の混色を防止する観点、水系インクの保存安定性及び吐出性を向上させる観点から、水系インク中、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
(Content of each component in water-based ink)
The content of the pigment in the water-based ink is preferably 1.0% by mass or more, more preferably 2.0% by mass or more, and further preferably 2.5% by mass or more, from the viewpoint of improving the printing density of the water-based ink. is there. The pigment content is low in the ink viscosity when the solvent is volatilized, from the viewpoint of preventing color mixing when printed on a low water-absorbing recording medium, and from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based ink. Preferably, it is 15 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less, More preferably, it is 7 mass% or less.
The blending amount of the pigment aqueous dispersion in the aqueous ink is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more in the aqueous ink from the viewpoint of improving the printing density of the aqueous ink. It is. In addition, the amount of pigment aqueous dispersion blended in water-based ink reduces the ink viscosity when the solvent is volatilized, and prevents color mixing when printing on a low water-absorbing recording medium, storage stability and ejection of water-based ink. From the viewpoint of improving the properties, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less in the water-based ink.
顔料含有ポリマー粒子の水系インク中の含有量は、水系インクの印字濃度を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは4質量%以上である。また、顔料含有ポリマー粒子の含有量は、溶媒揮発時のインク粘度を低くし、低吸水性の記録媒体に印字した際の混色を防止する観点、水系インクの保存安定性を向上させる観点から、水系インク中、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下である。
水不溶性ポリマーの水系インク中の含有量は、水系インクの保存安定性、及び低吸水性の記録媒体への定着強度を向上させる観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0.8質量%以上、更に好ましくは1.0質量%以上である。また、水不溶性ポリマーの含有量は、溶媒揮発時のインク粘度を低くし、低吸水性の記録媒体に印字した際の混色を防止する観点、水系インクの保存安定性を向上させる観点から、水系インク中、好ましくは6質量%以下、より好ましくは4質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。
The content of the pigment-containing polymer particles in the aqueous ink is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and still more preferably 4% by mass or more from the viewpoint of improving the printing density of the aqueous ink. In addition, the content of the pigment-containing polymer particles is from the viewpoint of lowering the ink viscosity at the time of solvent volatilization, preventing color mixing when printing on a low water-absorbing recording medium, and improving the storage stability of the water-based ink. In water-based ink, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 8% by mass or less.
The content of the water-insoluble polymer in the water-based ink is preferably 0.5% by mass or more, more preferably from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based ink and the fixing strength to a low water-absorbing recording medium. It is 8 mass% or more, More preferably, it is 1.0 mass% or more. In addition, the content of the water-insoluble polymer is low from the viewpoint of reducing ink viscosity when the solvent is volatilized, preventing color mixing when printing on a low water-absorbing recording medium, and from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based ink. In the ink, it is preferably 6% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and still more preferably 3% by mass or less.
(水系インクの物性)
水系インクの32℃の粘度は、水系インクの吐出性を向上させる観点から、好ましくは2.0mPa・s以上、より好ましくは3.0mPa・s以上、更に好ましくは4.0mPa・s以上であり、そして、水系インクの保存安定性及び吐出性を向上させる観点から、好ましくは12mPa・s以下、より好ましくは10.0mPa・s以下、更に好ましくは8.0mPa・s以下、更に好ましくは7.0mPa・s以下である。
水系インクの20℃における静的表面張力は、低吸水性の記録媒体に印字した際の混色を防止する観点から、好ましくは25.0mN/m以上、より好ましくは26.0mN/m以上、更に好ましくは26.5mN/m以上であり、そして、好ましくは30.0mN/m以下、より好ましくは29.0mN/m以下である。
水系インクのpHは、水系インクの保存安定性を向上させる観点から、好ましくは7.0以上、より好ましくは8.0以上、更に好ましくは8.5以上であり、そして、インクジェット記録装置の部材耐性、皮膚刺激性低下の観点から、好ましくは11.0以下、より好ましくは10.0以下、更に好ましくは9.5以下である。
pHは、アルカリ金属の水酸化物、アンモニア、有機アミン等の塩基性化合物及び酸等のpH調整剤を用いて調整することもできる。
なお、水系インクの粘度、表面張力、pHは、実施例に記載の方法により測定される。
(Physical properties of water-based ink)
The viscosity at 32 ° C. of the water-based ink is preferably 2.0 mPa · s or more, more preferably 3.0 mPa · s or more, and further preferably 4.0 mPa · s or more, from the viewpoint of improving the discharge property of the water-based ink. And, from the viewpoint of improving the storage stability and dischargeability of the water-based ink, it is preferably 12 mPa · s or less, more preferably 10.0 mPa · s or less, still more preferably 8.0 mPa · s or less, and even more preferably 7. 0 mPa · s or less.
The static surface tension of the water-based ink at 20 ° C. is preferably 25.0 mN / m or more, more preferably 26.0 mN / m or more, from the viewpoint of preventing color mixing when printing on a low water-absorbing recording medium. Preferably it is 26.5 mN / m or more, preferably 30.0 mN / m or less, more preferably 29.0 mN / m or less.
The pH of the water-based ink is preferably 7.0 or higher, more preferably 8.0 or higher, and still more preferably 8.5 or higher, from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based ink. From the viewpoints of tolerance and skin irritation reduction, it is preferably 11.0 or less, more preferably 10.0 or less, and still more preferably 9.5 or less.
The pH can also be adjusted using a basic compound such as an alkali metal hydroxide, ammonia or an organic amine, and a pH adjuster such as an acid.
The viscosity, surface tension, and pH of the water-based ink are measured by the methods described in the examples.
[処理液]
本発明の処理液は、記録媒体の表面を処理するための処理液であって、ケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含有し、処理液を記録媒体に付与した後、顔料を含有する水系インクを用いて画像を形成する用途に用いられる。そして、ポリビニルアルコールが、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである。
処理液の詳細については、インクジェット記録方法で述べたことと同様である。
[Treatment solution]
The treatment liquid of the present invention is a treatment liquid for treating the surface of a recording medium, contains polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less, and contains a pigment after the treatment liquid is applied to the recording medium. Used for forming an image using water-based ink. And when polyvinyl alcohol adds 2.0 parts by mass of the polyvinyl alcohol in the treatment liquid to 100 parts by mass of the water-based ink, the viscosity of the water-based ink is increased by 5 mPa · s or more and 100 mPa · s or less. is there.
The details of the treatment liquid are the same as those described in the ink jet recording method.
上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下のインクジェット記録方法及び処理液を開示する。
<1> 下記の工程A及びBを有し、かつ工程Aで用いる記録媒体と処理液が下記の条件1及び2を満たすものである、インクジェット記録方法。
工程A:記録媒体にケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含有する処理液を塗布する工程
工程B:処理液が塗布された記録媒体に、顔料を含有する水系インクを用いて、インクジェット記録方式により画像を形成する工程
条件1:記録媒体と純水との接触時間100m秒における該記録媒体の吸水量が、0g/m2以上、10g/m2以下である。
条件2:ポリビニルアルコールが、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである。
The present invention further discloses the following ink jet recording method and processing liquid with respect to the above-described embodiment.
<1> An ink jet recording method comprising the following steps A and B, wherein the recording medium and the treatment liquid used in step A satisfy the following conditions 1 and 2.
Step A: Step of applying a treatment liquid containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less to the recording medium Step B: Inkjet recording using a water-based ink containing a pigment on the recording medium coated with the treatment liquid Step of forming an image by the method Condition 1: The water absorption amount of the recording medium at a contact time of 100 msec between the recording medium and pure water is 0 g / m 2 or more and 10 g / m 2 or less.
Condition 2: Polyvinyl alcohol increases the viscosity of the water-based ink by 5 mPa · s or more and 100 mPa · s or less when 2.0 parts by mass of the polyvinyl alcohol in the treatment liquid is added to 100 parts by mass of the water-based ink. It is.
<2> 工程Aにおける記録媒体に対する処理液の付与量が、好ましくは0.5g/m2以上、より好ましくは1.0g/m2以上、更に好ましくは1.5g/m2以上、より更に好ましくは2.0g/m2以上であり、そして、好ましくは20g/m2以下、より好ましくは15g/m2以下、更に好ましくは10g/m2以下、より更に好ましくは8g/m2以下である、前記<1>に記載のインクジェット記録方法。
<3> 工程Aで記録媒体に付与された処理液の水(固形分以外)の質量を100質量部として、水を好ましくは95質量部まで、より好ましくは90質量部まで、更に好ましくは80質量部まで乾燥させた後、工程Bを開始する、前記<1>又は<2>に記載のインクジェット記録方法。
<4> 記録媒体と純水との接触時間100m秒における記録媒体の吸水量が、好ましくは1.0g/m2以上、より好ましくは2.0g/m2以上、更に好ましくは3.0g/m2以上、より更に好ましくは4.0g/m2以上であり、そして、好ましくは8.0g/m2以下、より好ましくは7.0g/m2以下、更に好ましくは6.0g/m2以下、より更に好ましくは5.5g/m2以下である、前記<1>〜<3>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<5> 記録媒体が、コート紙又は合成樹脂フィルムである、前記<1>〜<4>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<6> 合成樹脂フィルムが、ポリエステルフィルム、塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、及びナイロンフィルムから選ばれるいずれかである、前記<1>〜<5>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<2> The amount of treatment liquid applied to the recording medium in step A is preferably 0.5 g / m 2 or more, more preferably 1.0 g / m 2 or more, still more preferably 1.5 g / m 2 or more, and even more. Preferably it is 2.0 g / m 2 or more, and preferably 20 g / m 2 or less, more preferably 15 g / m 2 or less, still more preferably 10 g / m 2 or less, and even more preferably 8 g / m 2 or less. The inkjet recording method according to <1>.
<3> The amount of water (other than solid content) of the treatment liquid applied to the recording medium in Step A is 100 parts by mass, and water is preferably up to 95 parts by mass, more preferably up to 90 parts by mass, and even more preferably 80. The ink jet recording method according to <1> or <2>, wherein Step B is started after drying to part by mass.
<4> The water absorption amount of the recording medium at a contact time of 100 msec between the recording medium and pure water is preferably 1.0 g / m 2 or more, more preferably 2.0 g / m 2 or more, and further preferably 3.0 g / m. m 2 or more, more preferably 4.0 g / m 2 or more, and preferably 8.0 g / m 2 or less, more preferably 7.0 g / m 2 or less, still more preferably 6.0 g / m 2. The inkjet recording method according to any one of <1> to <3>, further preferably 5.5 g / m 2 or less.
<5> The inkjet recording method according to any one of <1> to <4>, wherein the recording medium is a coated paper or a synthetic resin film.
<6> The inkjet recording method according to any one of <1> to <5>, wherein the synthetic resin film is any one selected from a polyester film, a vinyl chloride film, a polypropylene film, a polyethylene film, and a nylon film.
<7> ポリビニルアルコールが、好ましくは、完全又は部分ケン化ポリビニルアルコール、及びそのアニオン変性物、カチオン変性物、及び酸変性物から選ばれる1種以上であり、より好ましくは、部分ケン化ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、及び酸変性ポリビニルアルコールから選ばれる1種以上である、前記<1>〜<6>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<8> ポリビニルアルコールの平均重合度が、好ましくは400以上、より好ましくは800以上、更に好ましくは1000以上、より更に好ましくは1200以上であり、そして、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、更に好ましくは3000以下、より更に好ましくは2500以下である、前記<1>〜<7>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<9> 部分ケン化ポリビニルアルコールのケン化度が、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、更に好ましくは75%以上であり、そして、好ましくは90%以下、より好ましくは85%以下、更に好ましくは83%以下である、前記<1>〜<8>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<10> 部分ケン化ポリビニルアルコールの平均重合度が、好ましくは400以上、より好ましくは800以上、更に好ましくは1000以上、より更に好ましくは1200以上であり、そして、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、更に好ましくは3000以下、より更に好ましくは2500以下である、前記<1>〜<9>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<11> ポリビニルアルコールが、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を好ましくは8mPa・s以上、より好ましくは10mPa・s以上、更に好ましくは12mPa・s以上粘度を増加させるものであり、そして、好ましくは150mPa・s以下、より好ましくは100mPa・s以下、更に好ましくは80mPa・s以下粘度を増加させるものである、前記<1>〜<10>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<7> The polyvinyl alcohol is preferably one or more selected from completely or partially saponified polyvinyl alcohol and anion-modified, cation-modified, and acid-modified products thereof, more preferably partially saponified polyvinyl alcohol. The inkjet recording method according to any one of <1> to <6>, wherein the inkjet recording method is one or more selected from cation-modified polyvinyl alcohol and acid-modified polyvinyl alcohol.
<8> The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is preferably 400 or more, more preferably 800 or more, still more preferably 1000 or more, still more preferably 1200 or more, and preferably 5000 or less, more preferably 4000 or less, More preferably, it is 3000 or less, More preferably, it is 2500 or less, The inkjet recording method in any one of said <1>-<7>.
<9> The saponification degree of the partially saponified polyvinyl alcohol is preferably 65% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 75% or more, and preferably 90% or less, more preferably 85% or less. The ink jet recording method according to any one of <1> to <8>, more preferably 83% or less.
<10> The average degree of polymerization of the partially saponified polyvinyl alcohol is preferably 400 or more, more preferably 800 or more, still more preferably 1000 or more, still more preferably 1200 or more, and preferably 5000 or less, more preferably The inkjet recording method according to any one of <1> to <9>, which is 4000 or less, more preferably 3000 or less, and still more preferably 2500 or less.
<11> When the polyvinyl alcohol is added in an amount of 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-based ink, the viscosity of the water-based ink is preferably 8 mPa · s or more, more preferably 10 mPa · s. s or higher, more preferably 12 mPa · s or higher, and preferably 150 mPa · s or lower, more preferably 100 mPa · s or lower, more preferably 80 mPa · s or lower. The inkjet recording method according to any one of <1> to <10>.
<12> 処理液の粘度(20℃)が、好ましくは10mPa・s以上、より好ましくは50mPa・s以上、更に好ましくは100mPa・s以上であり、そして、好ましくは3000mPa・s以下、より好ましくは2000mPa・s以下、更に好ましくは1000mPa・s以下である、前記<1>〜<11>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<13> 処理液中の水の含有量が、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは85質量%以上であり、そして、好ましくは98質量%以下、より好ましくは96質量%以下、更に好ましくは93質量%以下である、前記<1>〜<12>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<14> 処理液が、好ましくは製紙の際に用いられるサイズ剤を含有し、より好ましくはアルキルケテンダイマー、ロジン、ゼラチン、デンプン、及びラテックス系のサイズ剤から選ばれる1種以上を含有し、更に好ましくはアルキルケテンダイマー系サイズ剤を含有する、前記<1>〜<13>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<12> The viscosity (20 ° C.) of the treatment liquid is preferably 10 mPa · s or more, more preferably 50 mPa · s or more, further preferably 100 mPa · s or more, and preferably 3000 mPa · s or less, more preferably The inkjet recording method according to any one of <1> to <11>, which is 2000 mPa · s or less, more preferably 1000 mPa · s or less.
<13> The water content in the treatment liquid is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 85% by mass or more, and preferably 98% by mass or less, more preferably The inkjet recording method according to any one of <1> to <12>, which is 96% by mass or less, more preferably 93% by mass or less.
<14> The treatment liquid preferably contains a sizing agent used in papermaking, more preferably one or more selected from alkyl ketene dimer, rosin, gelatin, starch, and latex sizing agent, More preferably, the inkjet recording method according to any one of <1> to <13>, further comprising an alkyl ketene dimer sizing agent.
<15> 顔料を含有する水系インクが、顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子を含む水系インクである、前記<1>〜<14>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<16> 水不溶性ポリマーが、好ましくは(c−1)イオン性モノマー由来の構成単位と(c−2)疎水性モノマー由来の構成単位を含有するビニル系ポリマー、より好ましは更に(c−3)マクロモノマー由来の構成単位又は(c−4)ノニオン性モノマー由来の構成単位を含有するビニル系ポリマーである、前記<1>〜<15>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<17> イオン性モノマーが、好ましくはアニオン性モノマー、より好ましくはカルボン酸モノマー、更に好ましくはアクリル酸又はメタクリル酸である、前記<16>に記載のインクジェット記録方法。
<18> 疎水性モノマーが、好ましくはアルキル(メタ)アクリレート又は芳香族基含有モノマーである、前記<16>又は<17>に記載のインクジェット記録方法。
<19> 芳香族基含有モノマーが、好ましくはヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6〜22の芳香族基を有するビニルモノマー、より好ましくスチレン系モノマー又は芳香族基含有(メタ)アクリレートである、前記<18>に記載のインクジェット記録方法。
<20> マクロモノマーが、好ましくは芳香族基含有モノマー系マクロモノマー及びシリコーン系マクロモノマー、より好ましくは芳香族基含有モノマー系マクロモノマーである、前記<16>〜<19>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<15> The inkjet recording method according to any one of <1> to <14>, wherein the aqueous ink containing a pigment is an aqueous ink containing water-insoluble polymer particles containing a pigment.
<16> The water-insoluble polymer is preferably a vinyl polymer containing (c-1) a structural unit derived from an ionic monomer and (c-2) a structural unit derived from a hydrophobic monomer, more preferably (c- 3) The inkjet recording method according to any one of <1> to <15>, which is a vinyl polymer containing a structural unit derived from a macromonomer or a structural unit derived from (c-4) a nonionic monomer.
<17> The inkjet recording method according to <16>, wherein the ionic monomer is preferably an anionic monomer, more preferably a carboxylic acid monomer, and still more preferably acrylic acid or methacrylic acid.
<18> The inkjet recording method according to <16> or <17>, wherein the hydrophobic monomer is preferably an alkyl (meth) acrylate or an aromatic group-containing monomer.
<19> A vinyl monomer having an aromatic group having 6 to 22 carbon atoms, which may preferably have a substituent containing a hetero atom, more preferably a styrenic monomer or an aromatic group-containing monomer. The inkjet recording method according to <18>, wherein the inkjet recording method is (meth) acrylate.
<20> The macromonomer is preferably an aromatic group-containing monomer-based macromonomer and a silicone-based macromonomer, more preferably an aromatic group-containing monomer-based macromonomer, according to any one of the above <16> to <19>. Inkjet recording method.
<21> 顔料の水系インク中の含有量が、好ましくは1.0質量%以上、より好ましくは2.0質量%以上、更に好ましくは2.5質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましく7質量%以下である、前記<1>〜<20>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<22> 顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の水系インク中の含有量が、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは4質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下である、前記<15>〜<21>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<23> 水不溶性ポリマーの水系インク中の含有量が、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0.8質量%以上、更に好ましくは1.0質量%以上であり、そして、好ましくは6質量%以下、より好ましくは4質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である、前記<15>〜<22>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<21> The content of the pigment in the water-based ink is preferably 1.0% by mass or more, more preferably 2.0% by mass or more, still more preferably 2.5% by mass or more, and preferably 15% by mass. % Or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 7% by mass or less, according to any one of <1> to <20>.
<22> The content of the water-insoluble polymer particles containing the pigment in the water-based ink is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, still more preferably 4% by mass or more, and preferably 20%. The inkjet recording method according to any one of <15> to <21>, wherein the inkjet recording method is 10% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 8% by mass or less.
<23> The content of the water-insoluble polymer in the water-based ink is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.8% by mass or more, still more preferably 1.0% by mass or more, and preferably The inkjet recording method according to any one of <15> to <22>, which is 6% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and still more preferably 3% by mass or less.
<24> 水系インクの32℃の粘度が、好ましくは2.0mPa・s以上、より好ましくは3.0mPa・s以上、更に好ましくは4.0mPa・s以上であり、そして、好ましくは12mPa・s以下、より好ましくは10.0mPa・s以下、更に好ましくは8.0mPa・s以下、更に好ましくは7.0mPa・s以下である、前記<1>〜<23>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<25> 水系インクの20℃における静的表面張力が、好ましくは25.0mN/m以上、より好ましくは26.0mN/m以上、更に好ましくは26.5mN/m以上であり、そして、好ましくは30.0mN/m以下、より好ましくは29.0mN/m以下、更に好ましくは28.5mN/m以下である、前記<1>〜<24>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<26> 工程Aで記録媒体に付与された処理液の水(固形分以外)の質量を100質量部として、水を好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは20質量部以上乾燥させた後に、工程Bを開始する、前記<1>〜<25>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<27> 工程Aで記録媒体に付与された処理液の水(固形分以外)の質量を100質量部として、水を好ましくは98質量部以下、より好ましくは95質量部以下、更に好ましくは90質量部以下、より更に好ましくは70質量部以下、より更に好ましくは40質量部以下となるように乾燥させた後に、工程Bを開始する、前記<1>〜<26>のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
<28> ケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含有する処理液であって、処理液を記録媒体に付与した後、顔料を含有する水系インクを用いて画像を形成する用途に用いられ、ポリビニルアルコールが、処理液中の該ポリビニルアルコールを水系インク100質量部に対して2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである処理液。
<24> The water-based ink has a viscosity at 32 ° C. of preferably 2.0 mPa · s or more, more preferably 3.0 mPa · s or more, still more preferably 4.0 mPa · s or more, and preferably 12 mPa · s. Inkjet recording according to any one of <1> to <23>, more preferably 10.0 mPa · s or less, still more preferably 8.0 mPa · s or less, and even more preferably 7.0 mPa · s or less. Method.
<25> The static surface tension of the water-based ink at 20 ° C. is preferably 25.0 mN / m or more, more preferably 26.0 mN / m or more, further preferably 26.5 mN / m or more, and preferably The inkjet recording method according to any one of <1> to <24>, which is 30.0 mN / m or less, more preferably 29.0 mN / m or less, and still more preferably 28.5 mN / m or less.
<26> The amount of water (other than solid content) of the treatment liquid applied to the recording medium in Step A is 100 parts by mass, preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and still more preferably 20 parts by mass. The inkjet recording method according to any one of <1> to <25>, wherein Step B is started after drying by mass part or more.
<27> The mass of water (other than solid content) of the treatment liquid applied to the recording medium in Step A is 100 parts by mass, and water is preferably 98 parts by mass or less, more preferably 95 parts by mass or less, and still more preferably 90 After drying to be equal to or less than part by mass, more preferably equal to or less than 70 parts by mass, and even more preferably equal to or less than 40 parts by mass, the process B is started, according to any one of <1> to <26>. Inkjet recording method.
<28> A treatment liquid containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less, and after the treatment liquid is applied to a recording medium, it is used for an application for forming an image using a water-based ink containing a pigment. When polyvinyl alcohol is added in an amount of 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-based ink, the viscosity of the water-based ink is increased by 5 mPa · s to 100 mPa · s. liquid.
以下の製造例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「質量部」及び「質量%」である。なお、各物性値等は、以下の方法により測定した。 In the following production examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” are “parts by mass” and “mass%” unless otherwise specified. In addition, each physical property value etc. were measured with the following method.
(1)水不溶性ポリマーの重量平均分子量
N,N−ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲル浸透クロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK−GEL、α−M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定した。
(1) Weight average molecular weight of water-insoluble polymer Gel permeation chromatography using a solution in which phosphoric acid and lithium bromide are dissolved in N, N-dimethylformamide at concentrations of 60 mmol / L and 50 mmol / L, respectively. It was measured using polystyrene as a standard substance by the method [GPC apparatus (HLC-8120GPC) manufactured by Tosoh Corporation, column (TSK-GEL, α-M × 2), manufactured by Tosoh Corporation, flow rate: 1 mL / min].
(2)水分散体の固形分濃度
30mLの軟膏容器にデシケーター中で恒量化した硫酸ナトリウム10.0gを量り取り、そこへサンプル約1.0gを添加して、混合させた後、正確に秤量し、105℃で2時間維持して、揮発分を除去し、更にデシケーター内で更に15分間放置し、質量を測定した。揮発分除去後のサンプルの質量を固形分として、添加したサンプルの質量で除して固形分濃度とした。
(2) Solid content concentration of aqueous dispersion Weigh out 10.0 g of sodium sulfate constant in a desiccator into a 30 mL ointment container, add about 1.0 g of sample to this, mix, and accurately weigh. The mixture was maintained at 105 ° C. for 2 hours to remove volatile components, and further left in a desiccator for 15 minutes to measure the mass. The mass of the sample after removal of the volatile matter was taken as the solid content and divided by the mass of the added sample to obtain the solid content concentration.
(3)顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子の平均粒径
レーザー粒子解析システム(大塚電子株式会社、型番:ELS−8000、キュムラント解析)を用いて測定した。測定する粒子の濃度を、約5×10-3質量%になるよう水で希釈した分散液を用いた。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。
(3) Average particle diameter of water-insoluble polymer particles containing pigment The measurement was performed using a laser particle analysis system (Otsuka Electronics Co., Ltd., model number: ELS-8000, cumulant analysis). A dispersion diluted with water so that the concentration of particles to be measured was about 5 × 10 −3 mass% was used. The measurement conditions were a temperature of 25 ° C., an angle between incident light and a detector of 90 °, and the number of integrations of 100. The refractive index of water (1.333) was input as the refractive index of the dispersion solvent.
(4)水系インクの粘度
E型粘度計「TV−25」(東機産業株式会社製、標準コーンロータ1°34’×R24使用、回転数50rpm)を用いて、32℃にて粘度を測定した。
(5)処理液の粘度及び処理液中の剤を添加した水系インクの粘度
MCR301レオメーター(Anton Paar社製、CP50−1コーンプレート使用)を用いて、32℃にて、せん断速度を0.1から1000(1/s)へと200秒かけて上昇させ、1000から0.1(1/s)に減少させた際の、せん断速度200(1/s)での粘度を採用した。
(6)水系インクの静的表面張力
白金プレートを20℃に調整したインク5gの入った円柱ポリエチレン製容器(直径3.6cm×深さ1.2cm)に浸漬させ、表面張力計「CBVP-Z」(協和界面化学株式会社製)を用いて、ウィルヘルミ法で測定した。
(7)水系インクのpH
pH電極「6337−10D」(株式会社堀場製作所製)を使用した卓上型pH計「F−71」(株式会社堀場製作所製)を用いて、25℃におけるインクのpHを測定した。
(4) Viscosity of water-based ink Viscosity was measured at 32 ° C. using an E-type viscometer “TV-25” (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., using standard cone rotor 1 ° 34 ′ × R24, rotation speed 50 rpm). did.
(5) Viscosity of processing liquid and viscosity of water-based ink added with agent in processing liquid Using MCR301 rheometer (manufactured by Anton Paar, CP50-1 cone plate), at 32 ° C., the shear rate was set to 0. The viscosity at a shear rate of 200 (1 / s) when increasing from 1 to 1000 (1 / s) over 200 seconds and decreasing from 1000 to 0.1 (1 / s) was employed.
(6) Static surface tension of water-based ink A platinum plate was immersed in a cylindrical polyethylene container (diameter 3.6 cm × depth 1.2 cm) containing 5 g of ink adjusted to 20 ° C., and the surface tension meter “CBVP-Z ”(Manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.) and measured by the Wilhelmi method.
(7) pH of water-based ink
The pH of the ink at 25 ° C. was measured using a desktop pH meter “F-71” (manufactured by Horiba, Ltd.) using a pH electrode “6337-10D” (manufactured by Horiba, Ltd.).
(8)記録媒体と純水との接触時間100m秒における吸水量
自動走査吸液計(熊谷理機工業株式会社製、KM500win)を用いて、23℃、相対湿度50%の条件下にて、純水の接触時間100msにおける転移量を測定し、100m秒の吸水量とした。測定条件を以下に示す。
「Spiral Method」
Contact Time : 0.010〜1.0(sec) Pitch (mm): 7
Length Per Sampling (degree): 86.29
Start Radius (mm): 20 End Radius (mm): 60
Min Contact Time (ms): 10 Max Contact Time (ms): 1000
Sampling Pattern (1-50): 50
Number of Sampling Points (>0): 19
「Square Head」
Slit Span (mm): 1 Slit Width (mm): 5
(8) Amount of water absorption at a contact time of 100 msec between the recording medium and pure water Using an automatic scanning absorption meter (Kumaya Riki Kogyo Co., Ltd., KM500win) under the conditions of 23 ° C. and relative humidity of 50%, The amount of transition at a pure water contact time of 100 ms was measured, and the amount of water absorbed was 100 ms. The measurement conditions are shown below.
"Spiral Method"
Contact Time: 0.010 to 1.0 (sec) Pitch (mm): 7
Length Per Sampling (degree): 86.29
Start Radius (mm): 20 End Radius (mm): 60
Min Contact Time (ms): 10 Max Contact Time (ms): 1000
Sampling Pattern (1-50): 50
Number of Sampling Points (> 0): 19
"Square Head"
Slit Span (mm): 1 Slit Width (mm): 5
製造例1(処理液Aの製造)
ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、商品名:PVA417、重合度1700、けん化度78−81%)を10質量%水溶液となるようにイオン交換水に溶解し、処理液Aを調整した。処理液Aの粘度(20℃)は480mPa・sであった。
Production Example 1 (Manufacture of treatment liquid A)
A treatment liquid A was prepared by dissolving polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name: PVA417, polymerization degree 1700, saponification degree 78-81%) in ion-exchanged water so as to be a 10% by mass aqueous solution. The viscosity (20 degreeC) of the process liquid A was 480 mPa * s.
製造例2(水系インクAの調製)
(1)アニオン性水不溶性ポリマーの合成
スチレン46部、メタクリル酸14部、スチレンマクロマー(東亞合成株式会社製、商品名:AS−6(S)、固形分濃度50%、数平均分子量6000)30部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日油株式会社、商品名:ブレンマーPP−1000、プロピレンオキシド平均付加モル数:5)50部を混合し、モノマー混合液を調製した。
反応容器内に、メチルエチルケトン18部、2−メルカプトエタノール(連鎖移動剤)0.03部、及び前記モノマー混合液の10%を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行った。
一方、モノマー混合液の残りの90%と前記連鎖移動剤0.27部、メチルエチルケトン42部、及び重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業株式会社製、商品名:V−65)3部を入れて混合した混合液を滴下ロートに入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了から75℃で2時間経過後、前記重合開始剤3部をメチルエチルケトン5部に溶解した溶液を加え、更に75℃で2時間、80℃で2時間熟成させ、アニオン性水不溶性ポリマー溶液(重量平均分子量:100,000、固形分濃度40質量%)を得た。このアニオン性水不溶性ポリマーの25℃の水100gに溶解させたときの溶解量は0.3gであった。
(2)顔料を含有するアニオン性水不溶性ポリマー粒子の水分散体の調製
前記(1)で得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られたポリマー66部をメチルエチルケトン151部に溶かし、その中に中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液20.3部と25%アンモニア水1.6部、及びイオン交換水379部を加え、更にシアン顔料(大日精化工業株式会社製、品番:CFB−6338JC)100部を加え、ディスパー翼を用いて7000rpm、20℃の条件下で1時間混合した後、得られた分散液をマイクロフルイダイザー(Microfluidics社製、商品名、型式:M-140K、高圧ホモジナイザー)を用いて、180MPaの圧力でさらに15パス分散処理した。
得られた分散液にイオン交換水301.9gを加えたのち、減圧下60℃でメチルエチルケトンを除去し、更に一部の水を除去し、遠心分離し、フィルター(ザルトリウス社製、ミニザルトシリンジフィルター、孔径:5μm、材質:酢酸セルロース)でろ過して粗大粒子を除き、顔料を含有するアニオン性水不溶性ポリマー粒子の水分散体1(固形分濃度:20質量%、平均粒径100nm)を得た。なお、水不溶性ポリマーのアニオン性基の中和度は100%、pHは9.2であった。水不溶性ポリマーに対する顔料の質量比〔顔料/水不溶性ポリマー〕は60/40であった。
(3)水系インクの調製
前記(2)で得られた顔料水分散体1(固形分濃度:20%)25.3部(顔料3.04部、樹脂2.03部)に対し、グリセリン10部、ジエチレングリコール25部、サーフィノール104(日信化学工業株式会社製、アセチレンジオール)1部、エマルゲン120(花王株式会社製、ラウリルアルコールのエチレングリコール12モル付加物)2部、及び残量にイオン交換水添加し全量を100部とし、混合し、得られた混合液を1.2μmのフィルター〔ザルトリウス社製、ミニザルトシリンジフィルター〕で濾過し、水系インクAを得た。20℃における水系インクAの静的表面張力は28.9mN/m、32℃における粘度は5mPa・sであった。
Production Example 2 (Preparation of water-based ink A)
(1) Synthesis of anionic water-insoluble polymer 46 parts of styrene, 14 parts of methacrylic acid, styrene macromer (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: AS-6 (S), solid content concentration 50%, number average molecular weight 6000) 30 Part and 50 parts of polypropylene glycol monomethacrylate (NOF Corporation, trade name: BLEMMER PP-1000, propylene oxide average added mole number: 5) were mixed to prepare a monomer mixture.
In a reaction vessel, 18 parts of methyl ethyl ketone, 0.03 part of 2-mercaptoethanol (chain transfer agent) and 10% of the monomer mixture were mixed and sufficiently substituted with nitrogen gas.
On the other hand, the remaining 90% of the monomer mixture, 0.27 part of the chain transfer agent, 42 parts of methyl ethyl ketone, and polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (Product name: V-65) 3 parts of the mixed liquid is added to the dropping funnel, and the mixture is heated to 75 ° C. while stirring the mixed solution in the reaction vessel in a nitrogen atmosphere. The solution was added dropwise over 3 hours. After 2 hours at 75 ° C. from the end of the dropwise addition, a solution prepared by dissolving 3 parts of the polymerization initiator in 5 parts of methyl ethyl ketone was added, and further aged at 75 ° C. for 2 hours and at 80 ° C. for 2 hours to obtain an anionic water-insoluble polymer solution ( Weight average molecular weight: 100,000, solid content concentration: 40% by mass). When the anionic water-insoluble polymer was dissolved in 100 g of water at 25 ° C., the amount dissolved was 0.3 g.
(2) Preparation of aqueous dispersion of anionic water-insoluble polymer particles containing pigment 66 parts of polymer obtained by drying the polymer solution obtained in (1) under reduced pressure was dissolved in 151 parts of methyl ethyl ketone, and As a neutralizing agent, 20.3 parts of 5N aqueous sodium hydroxide solution, 1.6 parts of 25% aqueous ammonia, and 379 parts of ion-exchanged water were added, and a cyan pigment (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., product number: CFB-6338JC) After adding 100 parts and mixing for 1 hour under the conditions of 7000 rpm and 20 ° C. using a disperse blade, the obtained dispersion was microfluidizer (trade name, model: M-140K, high pressure homogenizer manufactured by Microfluidics). Was further dispersed for 15 passes at a pressure of 180 MPa.
After adding 301.9 g of ion-exchanged water to the obtained dispersion, methyl ethyl ketone was removed at 60 ° C. under reduced pressure, a part of the water was further removed, the mixture was centrifuged, and a filter (manufactured by Sartorius, mini-Salto syringe) was obtained. Filtering with a filter, pore size: 5 μm, material: cellulose acetate) to remove coarse particles, an aqueous dispersion 1 of anionic water-insoluble polymer particles containing a pigment (solid content concentration: 20% by mass, average particle size 100 nm) Obtained. The neutralization degree of the anionic group of the water-insoluble polymer was 100%, and the pH was 9.2. The mass ratio of pigment to water-insoluble polymer [pigment / water-insoluble polymer] was 60/40.
(3) Preparation of water-based ink Glycerin 10 was added to 25.3 parts (3.04 parts of pigment, 2.03 parts of resin) of pigment aqueous dispersion 1 (solid content concentration: 20%) obtained in the above (2). Parts, diethylene glycol 25 parts, Surfynol 104 (Nisshin Chemical Industry Co., Ltd., acetylenic diol) 1 part, Emulgen 120 (Kao Co., Ltd., ethylene glycol 12 mol adduct of lauryl alcohol), and residual ion Exchange water was added to make the total amount 100 parts, and the resulting mixture was filtered with a 1.2 μm filter (manufactured by Sartorius, Mini-Salto syringe filter) to obtain water-based ink A. The static surface tension of the water-based ink A at 20 ° C. was 28.9 mN / m, and the viscosity at 32 ° C. was 5 mPa · s.
比較製造例1(処理液A’−1の調製)
製造例1において、ポリビニルアルコールの代わりに、トリメチロールプロパンを用いた以外は、製造例1と同様にして処理液A’−1を調製した。
Comparative production example 1 (Preparation of treatment liquid A′-1)
In Production Example 1, treatment liquid A′-1 was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that trimethylolpropane was used instead of polyvinyl alcohol.
比較製造例2(処理液A’−2の調製)
製造例1において、ポリビニルアルコールの代わりに、硝酸カルシウムを用いた以外は、製造例1と同様にして処理液A’−2を調製した。
Comparative Production Example 2 (Preparation of treatment liquid A′-2)
In Production Example 1, treatment liquid A′-2 was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that calcium nitrate was used instead of polyvinyl alcohol.
実施例1
(1)インクジェット記録
(工程A)
製造例1で得られた処理液Aを、ワイヤーコーターを用いて、記録媒体に対する処理液の付与量1.6g/m2となる(紙の重さから算出した膜厚が16μm)量を、汎用光沢紙(王子製紙株式会社、「OKトップコートプラス」、前記接触時間100m秒の吸水量4.9g/m2)の紙面上に塗工し、記録媒体を得た。
(工程B)
工程A終了後120分後に、処理液Aが塗布された記録媒体に、水系インクAを用いて記録媒体上に、以下のインクジェット記録方式により画像を形成した。
なお、工程Bの開始時の、記録媒体に付与された処理液の固形分濃度を記録媒体に付与された処理液の質量測定から求めた結果、80質量%まで乾燥していた。
(インクジェット記録方式)
温度25±1℃、相対湿度30±5%の環境で、インクジェットヘッド(京セラ株式会社製、「KJ4B-HD06MHG-STDV」、ピエゾ式)を装備した印字評価装置(株式会社トライテック製)に水系インクAを充填した。
ヘッド電圧26V、ヘッド温度32℃、解像度600dpi、吐出前フラッシング回数200発、負圧−4.0kPaを設定し、記録媒体の長手方向と搬送方向が同じになる向きに、記録媒体を搬送台に減圧で固定した。
Example 1
(1) Inkjet recording (Process A)
Using the wire coater, the amount of the treatment liquid A obtained in Production Example 1 is 1.6 g / m 2 (the film thickness calculated from the weight of the paper is 16 μm). A general glossy paper (Oji Paper Co., Ltd., “OK Top Coat Plus”, water absorption of 4.9 g / m 2 with a contact time of 100 msec) was coated on a paper surface to obtain a recording medium.
(Process B)
120 minutes after the completion of step A, an image was formed on the recording medium using water-based ink A by the following inkjet recording method on the recording medium coated with treatment liquid A.
In addition, as a result of calculating | requiring the solid content concentration of the processing liquid provided to the recording medium at the time of the start of the process B from the mass measurement of the processing liquid provided to the recording medium, it dried to 80 mass%.
(Inkjet recording method)
In an environment with a temperature of 25 ± 1 ° C and a relative humidity of 30 ± 5%, an aqueous printing system (manufactured by Tritech Co., Ltd.) equipped with an inkjet head (Kyocera Corporation, “KJ4B-HD06MHG-STDV”, Piezo type) Ink A was filled.
A head voltage of 26 V, a head temperature of 32 ° C., a resolution of 600 dpi, a pre-discharge flushing count of 200 shots, a negative pressure of −4.0 kPa are set, and the recording medium is placed on the transport base in the same direction as the longitudinal direction of the recording medium. Fixed under reduced pressure.
(2)水系インクの評価
下記の方法により、水系インクの評価を行った。結果を表1に示す。
(1)処理液と水系インクの混合時の粘度評価
処理液と水系インクが接触した際の粘度上昇の度合いを確認するために、水系インクに処理液に含まれる剤を混合した際の粘度を測定した。水系インクAの100質量部に対して、処理液中のポリビニルアルコールを固形分で0.1質量部から4.0質量部まで変化させて添加した。粘度の増加がない場合は混色防止性が劣り、粘度の増加が大きすぎると耐擦過性が低下する傾向がある。
(2) Evaluation of water-based ink Water-based ink was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
(1) Viscosity evaluation when mixing treatment liquid and water-based ink In order to confirm the degree of increase in viscosity when the treatment liquid and water-based ink are in contact, the viscosity when the agent contained in the treatment liquid is mixed with the water-based ink is determined. It was measured. With respect to 100 parts by mass of the water-based ink A, the polyvinyl alcohol in the treatment liquid was added while changing the solid content from 0.1 parts by mass to 4.0 parts by mass. When there is no increase in viscosity, the color mixing prevention property is inferior, and when the increase in viscosity is too large, the scratch resistance tends to decrease.
(2)混色防止性の評価
前記印字評価装置に印字命令を転送し、周波数5kHz, 吐出液量7pl、600*600dpiの条件で、高精細カラーディジタル標準画像 ISO/JIS−SCIDのN1A(ポートレート)画像を印刷した。印刷物を目視により、下記の基準で評価した。
[評価基準]
A+:女性の髪部分や首もとの輪郭が鮮明。
A:女性の髪部分の滲みが無く、首もとの輪郭も鮮明。
B:女性の髪部分が少し滲み、首もとの輪郭もやや不明瞭。
C:女性の髪部分が滲み、全体的に輪郭が不明瞭。
(2) Evaluation of color mixing prevention A print command is transferred to the print evaluation apparatus, and a high-definition color digital standard image ISO / JIS-SCID N1A (portrait under the conditions of a frequency of 5 kHz, a discharge liquid amount of 7 pl, and 600 * 600 dpi. ) Printed the image. The printed matter was visually evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
A +: The outline of the hair and neck of a woman is clear.
A: There is no bleeding of the hair part of the woman and the contour of the neck is clear.
B: The hair of a woman bleeds slightly and the neck contour is slightly unclear.
C: Women's hair bleeds and the outline is unclear overall.
(3)耐擦過性の評価
前記印字評価装置に印字命令を転送し、水系インクAを、処理液を付与した記録媒体に、打ち込み量100%(周波数30kHz、吐出液適量12pl、600×600dpi)のベタ画像を印刷した。処理液を塗布した記録媒体に印刷後、25℃で1分間乾燥させた後に、次の耐擦過性の評価を行った。
印字物の長辺方向を擦過するように、金属のおもり(質量450g、底面形状2.5cm×2.5cm)を往復させる機構を有する擦過評価装置に印字サンプルをセットする。OKトップコートプラス紙を2.5cm×7cmに切り出し、おもりにたるみが出ないように巻きつけた。その紙の面と印字面が接するようにおもりを装置にセットした。
おもりを約30cm/secの速さで、印字物の長辺方向に10往復させた後、おもりに巻きつけていた擦過用のOKトップコートプラス紙をとりはずし、印字物の表面を目視で観察し、下記の基準で耐擦過性を評価した。
[評価基準]
A:画像の乱れが見られない又は殆ど見られない。
B:擦った跡がはっきりと見えるが画像は認識できる。
C:画像が認識できない。
(3) Evaluation of scratch resistance A print command is transferred to the print evaluation apparatus, and a water-based ink A is driven into a recording medium to which a treatment liquid is applied 100% (frequency 30 kHz, discharge liquid appropriate amount 12 pl, 600 × 600 dpi). A solid image was printed. After printing on the recording medium coated with the treatment liquid and drying at 25 ° C. for 1 minute, the following scratch resistance was evaluated.
A print sample is set in a scratch evaluation apparatus having a mechanism for reciprocating a metal weight (mass 450 g, bottom shape 2.5 cm × 2.5 cm) so as to scratch the long side direction of the printed matter. The OK top coat plus paper was cut into 2.5 cm × 7 cm and wrapped so that no slack was produced on the weight. A weight was set in the apparatus so that the paper surface and the printing surface were in contact.
After the weight was reciprocated 10 times in the long side direction of the printed matter at a speed of about 30 cm / sec, the OK topcoat plus paper for rubbing wound around the weight was removed, and the surface of the printed matter was visually observed. The scratch resistance was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
A: The image is not disturbed or hardly seen.
B: The rubbing trace can be clearly seen, but the image can be recognized.
C: The image cannot be recognized.
比較例1及び2
処理液Aを、処理液A’−1又は、処理液A’−2に代えた以外は、実施例1と同様にして画像を印刷し、評価した。結果を表1に示す。
Comparative Examples 1 and 2
An image was printed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the treatment liquid A was replaced with the treatment liquid A′-1 or the treatment liquid A′-2. The results are shown in Table 1.
比較例3
工程Aを行わず、処理液を塗工しない汎用光沢紙を記録媒体として用いた以外は、実施例1と同様にして画像を印刷し、評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3
An image was printed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that general-purpose glossy paper not coated with the treatment liquid was used as the recording medium without performing Step A. The results are shown in Table 1.
表1から、ポリビニルアルコールを用いた実施例1の処理液は、トリメチロールプロパン及び硝酸カルシウムを用いた比較例1〜2の処理液に比べ、顔料を含有する水系インクを用いて低吸水性の記録媒体に印字した際に、混色がなく、画質が優れ、耐擦過性も優れていることが分かる。 From Table 1, the treatment liquid of Example 1 using polyvinyl alcohol is less water-absorbing using a water-based ink containing a pigment than the treatment liquids of Comparative Examples 1 and 2 using trimethylolpropane and calcium nitrate. When printing on a recording medium, it can be seen that there is no color mixing, the image quality is excellent, and the scratch resistance is also excellent.
実施例2及び比較例4
記録媒体である汎用光沢紙をPETフィルム(東レ株式会社、「ルミラーT60」、前記接触時間100m秒の吸水量2.3g/m2)に代えた以外は、実施例1及び比較例3と同様に評価を行った。結果を表2に示した。
Example 2 and Comparative Example 4
Example 1 and Comparative Example 3 except that the general-purpose glossy paper as the recording medium was replaced with a PET film (Toray Industries, Inc., “Lumirror T60”, water absorption of 2.3 g / m 2 with a contact time of 100 msec). Was evaluated. The results are shown in Table 2.
表2から、ポリビニルアルコールを用いた実施例2の処理液は、記録媒体としてPETフィルムを用いても混色がなく、画質が優れ、耐擦過性も優れていることが分かる。 From Table 2, it can be seen that the treatment liquid of Example 2 using polyvinyl alcohol has no color mixing even when a PET film is used as a recording medium, has excellent image quality, and excellent scratch resistance.
実施例3〜5及び比較例5
けん化度及び重合度の異なるポリビニルアルコールを用いた以外は、実施例1と同様に処理液を調製し、混色防止性を評価した。結果を表3に示す。
用いたポリビニルアルコール(PVA)の詳細は以下のとおりである。
PVA424H:株式会社クラレ製、商品名、重合度2400、けん化度78−81%
PVA217:株式会社クラレ製、商品名、重合度1700、けん化度87−89%
PVA224:株式会社クラレ製、商品名、重合度2400、けん化度87−89%
PVA117:株式会社クラレ製、商品名、重合度1700、けん化度98−99%
Examples 3 to 5 and Comparative Example 5
A treatment solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol having a different saponification degree and polymerization degree was used, and the color mixing prevention property was evaluated. The results are shown in Table 3.
The details of the used polyvinyl alcohol (PVA) are as follows.
PVA424H: manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name, polymerization degree 2400, saponification degree 78-81%
PVA217: manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name, polymerization degree 1700, saponification degree 87-89%
PVA224: manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name, polymerization degree 2400, saponification degree 87-89%
PVA117: manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name, polymerization degree 1700, saponification degree 98-99%
実施例6
処理液100部中、ポリビニルアルコール10部、サイズ剤(花王株式会社製、「サイリーンS91」アルキルケテンダイマー系サイズ剤)0.1部の合計10.1部とした以外は、実施例1と同様に処理液を調製し、混色防止性を評価した。結果を表3に示す。
Example 6
The same as Example 1 except that the total amount was 10.1 parts of 100 parts of the treatment liquid, 10 parts of polyvinyl alcohol and 0.1 part of a sizing agent (manufactured by Kao Corporation, “Syrene S91” alkyl ketene dimer sizing agent). A treatment solution was prepared and the color mixing prevention property was evaluated. The results are shown in Table 3.
表3から、けん化度が98%を超えるポリビニルアルコールを用いた比較例5では、混色防止性が劣ることが分かる。 From Table 3, it can be seen that Comparative Example 5 using polyvinyl alcohol having a saponification degree exceeding 98% is inferior in color mixing prevention.
実施例7〜13
実施例1の処理液を用いて工程Aを行った後、90℃、常圧で乾燥した。乾燥後の質量から工程B前における乾燥度を計算した。なお、実施例1の処理液を用いて工程Aを行った紙を23℃、湿度50%の条件下で、48時間乾燥(100%乾燥とする)したときの絶乾質量は106.3g/m2であった。
また、紙を10cm角に調整し、塗工液を塗布して乾燥した後に紙の一片を固定し、向かい合う一片が浮き上がった高さを測定し、カール高さを評価した。さらに、乾燥後の紙を用いて、引き続き工程Bを行い、混色防止性を評価した。結果を表4に示す。
乾燥度は、例えば、実施例7では、[100.0−〔乾燥後の質量(119.9g/m2)−絶乾質量(106.3g/m2)]÷[処理液塗布直後の質量(120.7g/m2)−絶乾質量(106.3g/m2)〕]で計算した。実施例8〜13もそれぞれの乾燥後の質量を用いて、実施例7と同様に計算した。
Examples 7-13
After performing Step A using the treatment liquid of Example 1, it was dried at 90 ° C. and normal pressure. The dryness before the process B was calculated from the mass after drying. In addition, the absolute dry mass when the paper subjected to Step A using the treatment liquid of Example 1 was dried for 48 hours under the conditions of 23 ° C. and 50% humidity (100% drying) was 106.3 g / m 2 .
Further, the paper was adjusted to a 10 cm square, the coating liquid was applied and dried, and then a piece of paper was fixed, and the height at which the facing pieces were lifted was measured to evaluate the curl height. Furthermore, using the paper after drying, the process B was performed continuously and the color mixing prevention property was evaluated. The results are shown in Table 4.
For example, in Example 7, the dryness is [100.0− [mass after drying (119.9 g / m 2 ) −absolute dry mass (106.3 g / m 2 )] / [mass immediately after application of the treatment liquid] (120.7 g / m 2 ) -absolute dry mass (106.3 g / m 2 )]]. Examples 8 to 13 were also calculated in the same manner as in Example 7 using the mass after each drying.
表4から、乾燥度が小さいほどカールが抑制される傾向があり、乾燥度が大きいほど混色防止性が優れる傾向がある。実施例9では、乾燥度が21%(処理液の水(固形分以外)の質量を100質量部として21質量部)程度でカールの抑制効果と混色防止効果が両立していることが分かる。 From Table 4, curl tends to be suppressed as the dryness is small, and color mixing prevention property tends to be excellent as the dryness is large. In Example 9, it can be seen that the curl suppression effect and the color mixing prevention effect are compatible at a dryness of about 21% (21 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water (other than solid content) of the treatment liquid).
Claims (5)
工程A:記録媒体にケン化度が95%以下のポリビニルアルコールを含有する処理液を付与し、記録媒体に付与された処理液の水(固形分以外)の質量を100質量部として、水の乾燥量を98質量部以下となるように乾燥させる工程
工程B:処理液が付与された記録媒体に、顔料を含有する水系インクを用いて、インクジェット記録方式により画像を形成する工程
条件1:記録媒体と純水との接触時間100m秒における該記録媒体の吸水量が、0g/m2以上、10g/m2以下である。
条件2:ポリビニルアルコールを含有する処理液が、水系インク100質量部に対して該処理液を固形分で2.0質量部添加した際に、水系インクの粘度を5mPa・s以上、100mPa・s以下増加させるものである。 An ink jet recording method in which the following steps A and B are sequentially performed , and the recording medium and the treatment liquid used in step A satisfy the following conditions 1 and 2.
Step A: A treatment liquid containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of 95% or less is applied to the recording medium, and the mass of water (other than solid content) of the treatment liquid applied to the recording medium is 100 parts by mass. Step of drying so that the amount of drying is 98 parts by mass or less Step B: Step of forming an image by an inkjet recording method using a water-based ink containing a pigment on a recording medium to which a treatment liquid is applied Condition 1: Recording The water absorption amount of the recording medium at a contact time of 100 msec between the medium and pure water is 0 g / m 2 or more and 10 g / m 2 or less.
Condition 2: When the treatment liquid containing polyvinyl alcohol is added in an amount of 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-based ink, the viscosity of the water-based ink is 5 mPa · s or more and 100 mPa · s. The following is an increase.
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