JP2015183161A - Aqueous pigment dispersion for inkjet ink - Google Patents
Aqueous pigment dispersion for inkjet ink Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015183161A JP2015183161A JP2014063329A JP2014063329A JP2015183161A JP 2015183161 A JP2015183161 A JP 2015183161A JP 2014063329 A JP2014063329 A JP 2014063329A JP 2014063329 A JP2014063329 A JP 2014063329A JP 2015183161 A JP2015183161 A JP 2015183161A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- soluble polymer
- pigment dispersion
- inkjet ink
- aqueous pigment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、インクジェットインク用水性顔料分散体に関する。 The present invention relates to an aqueous pigment dispersion for inkjet ink.
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部材に直接吐出し、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、記録部材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。その中でも、印字物の耐候性や耐水性の観点から、着色剤に顔料系インクを用いるものが主流となってきている。 The ink jet recording system is a recording system in which characters and images are obtained by ejecting ink droplets directly from a very fine nozzle and attaching them to a recording member. 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 member and non-contact with the object to be printed. Among them, from the viewpoint of weather resistance and water resistance of printed matter, those using pigment-based ink as a colorant have become mainstream.
顔料は、基本的性質として水に不溶であるという性質を有する。したがって、それを用いた水性顔料分散体、および水性顔料インクは、分散体、インク中での顔料の分散状態を安定に保つべく、界面活性剤や分散樹脂を用いて分散安定化を図っている。 The pigment has the property of being insoluble in water as a basic property. Therefore, the aqueous pigment dispersion using the same and the aqueous pigment ink are dispersed and stabilized by using a surfactant or a dispersion resin in order to keep the dispersion state of the pigment in the dispersion and the ink stable. .
顔料吸着による分散安定化を図るために、例えば、特許文献1では疎水性基、スチレンによる水分散ポリマーで分散性を高めることで、インク画像の耐水性の向上を図っている。また特許文献2では分散・保存安定性に優れ、印刷濃度及び光沢が高いインクの開発に繋げているが、いずれの文献においても水溶性が乏しいためにインクの吐出安定性(再分散性)が低下するという問題点がある。 In order to stabilize dispersion by pigment adsorption, for example, Patent Document 1 attempts to improve the water resistance of an ink image by increasing the dispersibility with a water-dispersed polymer of a hydrophobic group and styrene. Patent Document 2 leads to the development of an ink having excellent dispersion and storage stability, and high printing density and gloss. However, since all of these documents have poor water solubility, ink ejection stability (redispersibility) is achieved. There is a problem that it decreases.
一方で、特許文献3では、酸価を高めることで水溶性の向上を図っているが、その水溶性の高さから、顔料表面からの樹脂脱離に伴う分散性の低下、遊離樹脂の割合が大きくなることから、分散体及びインクの粘度が増大、保存安定性が悪化するという問題点がある。 On the other hand, Patent Document 3 attempts to improve water solubility by increasing the acid value. However, due to its high water solubility, the dispersibility decreases due to resin detachment from the pigment surface, and the ratio of free resin. Therefore, there is a problem that the viscosity of the dispersion and the ink is increased and the storage stability is deteriorated.
本発明の課題は、水性顔料分散体の粘度が小さく、インクジェットインクとしたときの吐出安定性(再分散性)が優れる他、体積累計のメディアン径が小さく、保存安定性に優れ、インクジェットインクとし、印刷用紙に印刷した際に画像濃度、画像光沢に優れた水性顔料分散体を提供することである。 The problems of the present invention are that the aqueous pigment dispersion has a low viscosity and excellent ejection stability (redispersibility) when used as an inkjet ink, and has a small volume median diameter, excellent storage stability, and an inkjet ink. Another object of the present invention is to provide an aqueous pigment dispersion excellent in image density and image gloss when printed on printing paper.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the present invention.
すなわち、本発明は、少なくとも水、顔料分散樹脂としての水溶性ポリマー、塩基性化合物、水溶性有機溶媒および顔料を含んでなり、前記水溶性ポリマーが、構成モノマーとして、ベンジルメタクリレート、アクリル酸およびポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルを含み、スチレンを含まず、前記水溶性ポリマーを構成する全モノマー量に対して、ベンジルメタクリレート50〜68質量%、アクリル酸10〜16質量%、ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステル40質量%以下であることを特徴とするインクジェットインク用水性顔料分散体に関する。 That is, the present invention comprises at least water, a water-soluble polymer as a pigment dispersion resin, a basic compound, a water-soluble organic solvent, and a pigment, and the water-soluble polymer contains benzyl methacrylate, acrylic acid and polyethylene as constituent monomers. Containing glycol (meth) acrylic acid ester, not containing styrene, benzyl methacrylate 50-68% by mass, acrylic acid 10-16% by mass, polyethylene glycol (meth), based on the total amount of monomers constituting the water-soluble polymer The present invention relates to an aqueous pigment dispersion for inkjet inks, characterized in that the acrylic ester is 40% by mass or less.
また、本発明は、前記水溶性ポリマーが、酸価120mgKOH/g以上、かつ重量平均分子量(Mw)10,000〜40,000である、前記インクジェットインク用水性顔料分散体に関する。 The present invention also relates to the aqueous pigment dispersion for inkjet ink, wherein the water-soluble polymer has an acid value of 120 mgKOH / g or more and a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 40,000.
また、本発明は、前記ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルが、下記一般式(1)で表されるポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルである、前記インクジェットインク用水性顔料分散体に関する。
一般式(1) CH2=C(−R1)−COO(CH2−CH2−O)n−R2
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、HまたはCH3、nは、1〜23の整数を表す。]
The present invention also relates to the aqueous pigment dispersion for inkjet ink, wherein the polyethylene glycol (meth) acrylic acid ester is a polyethylene glycol (meth) acrylic acid ester represented by the following general formula (1).
Formula (1) CH 2 = C ( -R1) -COO (CH 2 -CH 2 -O) n-R2
[Wherein, R 1 and R 2 each independently represent H or CH 3 , and n represents an integer of 1 to 23. ]
また、本発明は、前記水溶性ポリマーが、ニトリル基を含まないアゾエステル化合物を重合開始剤として重合して得られる水溶性ポリマーである、前記インクジェットインク用水性顔料分散体に関する。 The present invention also relates to the aqueous pigment dispersion for inkjet ink, wherein the water-soluble polymer is a water-soluble polymer obtained by polymerizing an azo ester compound not containing a nitrile group as a polymerization initiator.
また、本発明は、前記水溶性ポリマーが、モノマーを重合させた後に、反応混合物中に塩基性化合物および水を添加して得られる水溶性ポリマーである、前記インクジェットインク用水性顔料分散体に関する。 The present invention also relates to the aqueous pigment dispersion for inkjet ink, wherein the water-soluble polymer is a water-soluble polymer obtained by adding a basic compound and water to a reaction mixture after polymerizing monomers.
また、本発明は、インクジェットインク用水性顔料分散体全量に対して、顔料15〜25質量%、水溶性ポリマー5.0〜6.0質量%含んでなり、BL型粘度計により測定した25℃での粘度が18mPa・s以下である、前記インクジェットインク用水性顔料分散体に関する。 Further, the present invention comprises 15 to 25% by mass of pigment and 5.0 to 6.0% by mass of a water-soluble polymer with respect to the total amount of the aqueous pigment dispersion for inkjet ink, and measured at 25 ° C. using a BL type viscometer. The water-based pigment dispersion for inkjet inks has a viscosity at 18 mPa · s or less.
また、本発明は、レーザー動的光散乱法により測定した体積累計のメディアン径(D50)が150nm以下である、前記インクジェットインク用水性顔料分散体に関する。 The present invention also relates to the aqueous pigment dispersion for inkjet ink, wherein the median diameter (D50) of the cumulative volume measured by a laser dynamic light scattering method is 150 nm or less.
本発明の水性顔料分散体は、スチレンを含まないことから、樹脂の構造を固定することが解消され、ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルを用いることから、水溶性と立体反発による分散安定性が付与されることから、粘度の低減、保存安定性、インクジェットインクとした際の印刷物の画像濃度、画像光沢、吐出安定性(再分散性)に優れた効果を与える。 Since the water-based pigment dispersion of the present invention does not contain styrene, fixing the resin structure is eliminated, and since polyethylene glycol (meth) acrylate is used, water-soluble and dispersion stability due to steric repulsion are achieved. Since it is imparted, it has excellent effects on viscosity reduction, storage stability, image density of printed matter when used as an inkjet ink, image gloss, and ejection stability (redispersibility).
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明、及びそのインクジェットインク用水性顔料分散体から成るインクジェットインク(以下、単に水性インク組成物、インク組成物、顔料インク、インクという場合がある)について説明する。尚、本明細書では、「インクジェットインク用水性顔料分散体」を「水性顔料分散体」や「顔料分散体」、「分散体」、「水溶性ポリマー」を「ポリマー」、「顔料分散樹脂」、「分散樹脂」と、それぞれ略記することがある。また、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」および/または「メタクリル」、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」および/または「メタクリレート」をそれぞれ意味する。 In the following, the present invention and an inkjet ink comprising the aqueous pigment dispersion for inkjet inks (hereinafter sometimes simply referred to as an aqueous ink composition, an ink composition, a pigment ink, and an ink) will be described with reference to preferred embodiments. explain. In this specification, “aqueous pigment dispersion for inkjet ink” is “aqueous pigment dispersion”, “pigment dispersion”, “dispersion”, “water-soluble polymer” is “polymer”, “pigment dispersion resin” And “dispersion resin” may be abbreviated. Further, “(meth) acryl” means “acryl” and / or “methacryl”, and “(meth) acrylate” means “acrylate” and / or “methacrylate”, respectively.
<インクジェットインク用水性顔料分散体>
まず、本発明のインクジェットインク用水性顔料分散体とそれを構成する材料について説明する。
<Aqueous pigment dispersion for inkjet ink>
First, the aqueous pigment dispersion for inkjet ink of the present invention and the material constituting it will be described.
<水溶性ポリマー>
まず、本発明で使用する水溶性ポリマーについて説明する。
本発明で使用する水溶性ポリマーは、構成モノマーとして、ベンジルメタクリレート、アクリル酸およびポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルを含み、スチレンを含まず、前記水溶性ポリマーを構成する全モノマー量に対して、ベンジルメタクリレート50〜68質量%、アクリル酸10〜16質量%、ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステル40質量%以下から構成される。
<Water-soluble polymer>
First, the water-soluble polymer used in the present invention will be described.
The water-soluble polymer used in the present invention contains benzyl methacrylate, acrylic acid and polyethylene glycol (meth) acrylic acid ester as constituent monomers, does not contain styrene, and is based on the total monomer amount constituting the water-soluble polymer. It consists of 50 to 68% by mass of benzyl methacrylate, 10 to 16% by mass of acrylic acid, and 40% by mass or less of polyethylene glycol (meth) acrylate.
第1の構成モノマーは、ベンジルメタクリレートである。これは、水溶性ポリマーの疎水性部分であり、顔料に対する吸着部位として作用する。スチレンに比べてポリマー主鎖からの距離が長くなることから、樹脂内、樹脂間の芳香環同士のπ−π相互作用による立体構造の固定を解消することができ、顔料分散体の粘度低減に寄与する。 The first constituent monomer is benzyl methacrylate. This is the hydrophobic part of the water-soluble polymer and acts as an adsorption site for the pigment. Since the distance from the polymer main chain is longer than that of styrene, the fixation of the three-dimensional structure due to the π-π interaction between the aromatic rings in the resin and between the resins can be eliminated, and the viscosity of the pigment dispersion is reduced. Contribute.
第2の構成モノマーは、アクリル酸である。これは、水溶性ポリマー中のイオン性親水性部位として作用する。顔料分散体同士の静電反発力を誘起させ、顔料分散体の分散安定性に寄与する。 The second constituent monomer is acrylic acid. This acts as an ionic hydrophilic site in the water-soluble polymer. It induces electrostatic repulsion between the pigment dispersions and contributes to the dispersion stability of the pigment dispersion.
第3の構成モノマーとしては、ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルである。これは、水溶性ポリマー中のノニオン性親水性部分であり、顔料分散体の分散安定性に寄与する。具体的には、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。入手可能な市販製品を挙げると、新中村化学工業社製 NK エステルM−90G、M−230G、AM−90G、AM−130G、日油社製、商品名: ブレンマーAE−90、AE−200、AE−400、AME−400、PE−90,PE−200、PE−350、PME−100、PME−200、PME−400,PME−1000などを好ましく使用することができ、一般式(1)においてn=1〜23の範囲であることが好ましく、n=9〜23の範囲であることがより好ましい。 The third constituent monomer is polyethylene glycol (meth) acrylic acid ester. This is a nonionic hydrophilic portion in the water-soluble polymer and contributes to the dispersion stability of the pigment dispersion. Specific examples include polyethylene glycol mono (meth) acrylate and methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate. Examples of available commercial products include NK Ester M-90G, M-230G, AM-90G, AM-130G, manufactured by NOF Corporation, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade names: BLEMMER AE-90, AE-200, AE-400, AME-400, PE-90, PE-200, PE-350, PME-100, PME-200, PME-400, PME-1000 and the like can be preferably used. In the general formula (1) n = 1 to 23 is preferable, and n = 9 to 23 is more preferable.
ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルの好ましい態様として、一般式(1)で表されるポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。 As a preferable embodiment of the polyethylene glycol (meth) acrylate, a polyethylene glycol (meth) acrylate represented by the general formula (1) can be given.
(水溶性ポリマーを構成するその他のモノマー)
水溶性ポリマーを構成する任意のその他のモノマーとしては、水酸基含有アクリレートが挙げられる。具体的には、2−ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートが挙げられるが、2−ヒドロキシメチル(メタ)アクリレートは水溶性ポリマーを構成するその他のモノマーの一態様である。
(Other monomers constituting water-soluble polymer)
Optional other monomers constituting the water-soluble polymer include hydroxyl group-containing acrylates. Specific examples include hydroxypropyl (meth) acrylates such as 2-hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate. ) Acrylate is an embodiment of other monomers constituting the water-soluble polymer.
(水溶性ポリマーを構成するモノマーの組成比)
本発明で用いられる水溶性ポリマーの第1の構成モノマーであるベンジルメタクリレートの組成比は、水溶性ポリマーを構成する全モノマーに対して、50〜68質量%の範囲であり、60〜68質量%の範囲であることが好ましい。
(Composition ratio of monomers constituting water-soluble polymer)
The composition ratio of benzyl methacrylate, which is the first constituent monomer of the water-soluble polymer used in the present invention, is in the range of 50 to 68% by mass and 60 to 68% by mass with respect to all monomers constituting the water-soluble polymer. It is preferable that it is the range of these.
第2の構成モノマーのアクリル酸の組成比は、水溶性ポリマーを構成する全モノマーに対して、10〜16質量%であり、14〜16質量%の範囲であることが好ましい。 The composition ratio of acrylic acid of the second constituent monomer is 10 to 16% by mass and preferably in the range of 14 to 16% by mass with respect to all monomers constituting the water-soluble polymer.
第3の構成モノマーとしてポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルの組成比は、水溶性ポリマーを構成する全モノマーに対して、40質量%以下である事が好ましく、15〜25質量%含むことがより好ましい。また、水溶性ポリマーを構成するモノマーとして2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが含まれる場合には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを5〜10質量%含むことがより好ましい。 The composition ratio of the polyethylene glycol (meth) acrylic acid ester as the third constituent monomer is preferably 40% by mass or less, more preferably 15 to 25% by mass, based on all monomers constituting the water-soluble polymer. preferable. Moreover, when 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is contained as a monomer which comprises a water-soluble polymer, it is more preferable to contain 5-10 mass% of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.
(分散樹脂の酸価)
分散樹脂の酸価は、120mgKOH/g以上であることが好ましく、120〜230mgKOH/gの範囲であることがより好ましい。
(Acid value of dispersed resin)
The acid value of the dispersion resin is preferably 120 mgKOH / g or more, and more preferably in the range of 120 to 230 mgKOH / g.
(水溶性ポリマーの重量平均分子量)
水溶性ポリマーの重量平均分子量は、10,000〜40,000の範囲であることが好ましく、25,000〜40,000の範囲のものであることが好ましい。
(Weight average molecular weight of water-soluble polymer)
The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably in the range of 10,000 to 40,000, and preferably in the range of 25,000 to 40,000.
(水溶性ポリマーの製造方法)
水溶性ポリマーは、業界公知の溶剤中での重合反応により得られる。水性媒体中に水溶性ポリマーを溶解させるために、最終的に水性顔料分散体、またはインクジェットインクに含有する水溶性有機溶媒を用いて重合反応させる。その後、水と塩基性化合物を加えて中和し水性化するが、水溶性有機媒体は取り除くことをせず、そのまま後述のプレミキシング、分散処理を行う。
(Method for producing water-soluble polymer)
The water-soluble polymer is obtained by a polymerization reaction in a solvent known in the industry. In order to dissolve the water-soluble polymer in the aqueous medium, a polymerization reaction is finally performed using an aqueous pigment dispersion or a water-soluble organic solvent contained in the inkjet ink. Thereafter, water and a basic compound are added to neutralize to make it aqueous, but the water-soluble organic medium is not removed, and the premixing and dispersion treatment described below is performed as it is.
水溶性ポリマーは、水性顔料分散体中、3.8〜8.6質量%以下含んでいることが好ましく、5〜6質量%含んでいることがより好ましい。 The water-soluble polymer is preferably contained in the aqueous pigment dispersion in an amount of 3.8 to 8.6% by mass or less, and more preferably 5 to 6% by mass.
<水>
次に、本発明で使用する水について説明する。
本発明の水性顔料分散体を形成する場合に好適な水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用するのが好ましい。また、水の含有量は、水性顔料分散体の全質量の10質量%以上、90質量%以下、更に好ましくは、30質量%以上、80質量%以下の範囲である。
<Water>
Next, water used in the present invention will be described.
The water suitable for forming the aqueous pigment dispersion of the present invention is preferably ion-exchanged water (deionized water), not general water containing various ions. The water content is in the range of 10% by mass to 90% by mass, more preferably 30% by mass to 80% by mass, based on the total mass of the aqueous pigment dispersion.
<塩基性化合物>
次に、本発明で使用する塩基性化合物について説明する。
塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物、アンモニア水、ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類、更には、これらを混合したものを使用することができる。
塩基性化合物は、水溶性ポリマーの構成モノマーである(メタ)アクリル酸中のカルボキシル基を中和することで、水性顔料分散体中での顔料粒子の分散安定化を図るために使用する。水性顔料分散体は、中性又はアルカリ性に調整されたものであることが好ましい。但し、アルカリ性が強過ぎると、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因となる場合があるので、pH7〜10の範囲とするのが好ましい。
<Basic compound>
Next, the basic compound used in the present invention will be described.
Basic compounds include metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide, organic waters such as ammonia water, dimethylaminoethanol, diethanolamine, and triethanolamine, and mixtures of these. Can be used.
The basic compound is used to stabilize the dispersion of the pigment particles in the aqueous pigment dispersion by neutralizing the carboxyl group in (meth) acrylic acid, which is a constituent monomer of the water-soluble polymer. The aqueous pigment dispersion is preferably adjusted to be neutral or alkaline. However, if the alkalinity is too strong, it may cause corrosion of various members used in the ink jet recording apparatus. Therefore, the pH is preferably in the range of 7 to 10.
<水溶性有機溶媒>
次に、本発明で使用する水溶性有機溶媒について説明する。
水溶性有機溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンタノール等の炭素数1〜5のアルキルアルコール類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン付加重合体、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエリレングリコール、ブチレングリコール、1,2‐ヘキサンジオール、1,2,6‐ヘキサントリオール、ヘキシレングリコール等のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類、グリセリン、N−メチル‐2‐ピロリドン、2‐ピロリドン、1,3‐ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。
水溶性有機溶媒としては、最終的に顔料分散体、またはインクジェットインクに含まれる水性有機溶媒であれば良いが、水溶性ポリマーに対し溶解性の高いものが良く、好ましくはプロピレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、2−ピロリドン等が挙げられる。
<Water-soluble organic solvent>
Next, the water-soluble organic solvent used in the present invention will be described.
Examples of the water-soluble organic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and n-pentanol. Alkyl alcohols, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monopentyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol mono Propyl ether, triethylene glycol monopro Oxyethylene or oxypropylene addition polymers such as ether, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, trieryrene glycol, butylene glycol, 1,2 Alkylene glycols in which the alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms, such as hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, hexylene glycol, glycerin, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1, Examples include 3-dimethyl-2-imidazolidinone.
The water-soluble organic solvent may be an aqueous organic solvent finally contained in the pigment dispersion or inkjet ink, but it should be highly soluble in the water-soluble polymer, preferably propylene glycol or triethylene glycol. Examples thereof include monomethyl ether and 2-pyrrolidone.
水性顔料分散体中における上記水性有機溶媒の含有量は、水性顔料分散体の全質量の3質量%以上、30質量%以下の範囲であり、より好ましくは3質量%以上、15質量%以下の範囲である。 The content of the aqueous organic solvent in the aqueous pigment dispersion is in the range of 3% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less of the total mass of the aqueous pigment dispersion. It is a range.
<顔料>
次に、本発明で使用する顔料について説明する。
本発明においては、下記に挙げるような顔料を使用することができる。先ず、本発明で使用することのできる黒色の顔料としては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックが挙げられる。例えば、これらのカーボンブラックであって、一次粒子径が11〜40nm、BET法による比表面積が50〜400m2/g、揮発分が0.5〜10質量%、pH値が2〜10等の特性を有するものが好適である。
<Pigment>
Next, the pigment used in the present invention will be described.
In the present invention, the following pigments can be used. First, examples of the black pigment that can be used in the present invention include carbon black produced by a furnace method and a channel method. For example, these carbon blacks have a primary particle diameter of 11 to 40 nm, a specific surface area by BET method of 50 to 400 m 2 / g, a volatile content of 0.5 to 10% by mass, a pH value of 2 to 10 and the like. Those having characteristics are preferred.
本発明で使用することのできるシアンの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Blue 1、2、3、15:3、15:4、15:6、16、22、C.I.Vat Blue 4、6等が挙げられる。また、マゼンタの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red 5、7、12、31、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、キナクリドン固溶体、147、150、269、C.I.Pigment Violet 19等が挙げられる。また、イエローの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、13、16、74、83、109、128、155等が挙げられる。また、上記以外の色の顔料を用いることもでき、その場合も含め、何れの顔料も各色水性顔料分散体において単独でも、2つ以上の顔料を混合してもよい。勿論、本発明は、これらに限られるものではない。以上の他、自己分散型顔料等、新たに製造された顔料も使用することが可能である。 Examples of cyan pigments that can be used in the present invention include C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, C.I. I. Vat Blue 4, 6 etc. are mentioned. Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment Red 5, 7, 12, 31, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 57: 1, 112, 122, quinacridone solid solution, 147, 150, 269, C.I. I. Pigment Violet 19 etc. are mentioned. Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 13, 16, 74, 83, 109, 128, 155 and the like. In addition, pigments of colors other than those described above can also be used, and in that case, any pigment may be used alone in each color aqueous pigment dispersion, or two or more pigments may be mixed. Of course, the present invention is not limited to these. In addition to the above, newly manufactured pigments such as self-dispersing pigments can also be used.
顔料は、水性顔料分散体中、10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%の範囲が好ましい。 The pigment is preferably in the range of 10 to 30% by mass, more preferably 15 to 25% by mass in the aqueous pigment dispersion.
<インクジェットインク>
インクジェットインクの製造方法としては、先ず初めに、塩基性化合物により可溶化された水溶性ポリマーと、水とが少なくとも混合された水性媒体に顔料を添加し、混合撹拌した後、後述の分散手段を用いて分散処理を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の顔料分散液を得る。次に、必要に応じてこの顔料分散液に、水溶性有機溶媒、或いは、上記で挙げたような適宜に選択された添加剤成分を加え、撹拌、必要に応じて濾過してインクジェットインクとする。ただし、インクジェットインクの製造方法は、これに限定されるものではない。
インクジェットインクは、本発明の水性顔料分散体を含んでおり、さらに水や水溶性有機溶媒を添加することにより、その顔料分を3〜4質量%としたものである。
<Inkjet ink>
As a method for producing an inkjet ink, first, a pigment is added to an aqueous medium in which water is at least mixed with a water-soluble polymer solubilized with a basic compound, and after mixing and stirring, a dispersion means described later is used. The desired pigment dispersion is obtained by carrying out a dispersion treatment and performing a centrifugal separation treatment if necessary. Next, a water-soluble organic solvent or an appropriately selected additive component as listed above is added to the pigment dispersion as necessary, and the mixture is stirred and filtered as necessary to obtain an inkjet ink. . However, the manufacturing method of an inkjet ink is not limited to this.
The ink-jet ink contains the aqueous pigment dispersion of the present invention, and further contains water or a water-soluble organic solvent so that the pigment content is 3 to 4% by mass.
インクジェットインクの作製方法においては、インクジェットインクの調製に分散処理を行って得られる顔料分散液を使用するが、顔料分散液の調製の際に行う分散処理の前に、プレミキシングを行うのが効果的である。即ち、プレミキシングは、少なくとも水溶性ポリマーと水とが混合された水性媒体に顔料を加えて行えばよい。このようなプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができるため好ましい。 In the ink jet ink production method, a pigment dispersion obtained by carrying out a dispersion treatment is used for the preparation of the ink jet ink, but it is effective to perform premixing before the dispersion treatment carried out during the preparation of the pigment dispersion. Is. That is, premixing may be performed by adding a pigment to an aqueous medium in which at least a water-soluble polymer and water are mixed. Such a premixing operation is preferable because it improves wettability of the pigment surface and promotes adsorption of the dispersant onto the pigment surface.
顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用される分散機なら、如何なるものでもよいが、例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミル、ビーズミル及びナノマイザー等が挙げられる。その中でも、ビーズミルが好ましく使用される。このようなものとしては、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミル(何れも商品名)等が挙げられる。 The disperser used in the pigment dispersion treatment may be any disperser that is generally used, and examples thereof include a ball mill, a roll mill, a sand mill, a bead mill, and a nanomizer. Among these, a bead mill is preferably used. Examples of such include a super mill, a sand grinder, an agitator mill, a glen mill, a dyno mill, a pearl mill, and a cobol mill (all are trade names).
さらに、顔料のプレミキシング及び分散処理において、水溶性ポリマーは水のみに溶解した場合であっても、水性有機溶媒と水の混合溶媒に溶解した場合であっても良い。特に分散処理においては、先述したように水溶性ポリマーの合成溶媒とした水性有機溶媒と水の混合溶媒に、水溶性ポリマーが溶解もしくは分散している場合の方が、分散処理過程で安定な分散体を得ることができる場合がある。 Further, in the pigment premixing and dispersion treatment, the water-soluble polymer may be dissolved only in water or may be dissolved in a mixed solvent of an aqueous organic solvent and water. In particular, in the dispersion treatment, as described above, when the water-soluble polymer is dissolved or dispersed in the mixed solvent of the aqueous organic solvent and water used as the synthesis solvent for the water-soluble polymer, the dispersion process is more stable during the dispersion treatment process. You may be able to get a body.
インクジェットインクは、インクジェット記録用に用いられるため、顔料としては、最適な粒度分布を有するものを用いることが好ましい。即ち、顔料粒子を含有するインクジェットインクをインクジェット記録方法に好適に使用できるようにするためには、ノズルの耐目詰り性等の要請から、最適な粒度分布を有する顔料を用いることが好ましい。所望の粒度分布を有する顔料を得る方法としては、下記の方法が挙げられる。先に挙げたような分散機の粉砕メディアのサイズを小さくすること、粉砕メディアの充填率を大きくすること、処理時間を長くすること、粉砕後フィルターや遠心分離機等で分級すること、及びこれらの手法の組み合わせ等の手法がある。 Since the inkjet ink is used for inkjet recording, it is preferable to use a pigment having an optimum particle size distribution. That is, in order to enable the ink-jet ink containing the pigment particles to be suitably used in the ink-jet recording method, it is preferable to use a pigment having an optimum particle size distribution in view of demands such as nozzle clogging resistance. Examples of a method for obtaining a pigment having a desired particle size distribution include the following methods. Reduce the size of the grinding media of the disperser as mentioned above, increase the filling rate of the grinding media, increase the processing time, classify with a filter or centrifuge after grinding, etc. There are methods such as a combination of these methods.
<その他の添加剤>
インクジェットインクは、必要に応じて、ロジン、シェラック、デンプン等の天然樹脂や、前述した水溶性ポリマーでない合成樹脂も併用できる。この場合の天然樹脂や合成樹脂は、前述した分散樹脂の添加量を上回らない程度に含有させることができる。
<Other additives>
The ink-jet ink can be used in combination with a natural resin such as rosin, shellac, starch, or a synthetic resin that is not the water-soluble polymer as described above. In this case, the natural resin or the synthetic resin can be contained so as not to exceed the amount of the dispersion resin described above.
また、インクジェットインクは、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つインクジェットインクとするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等の添加剤を適宜に添加することができる。これらの添加剤の添加量の例としては、インクの全質量に対して、0.05質量%以上10質量%以下、好ましくは0.2質量%以上5質量%以下が好適である。 In addition to the above components, the ink-jet ink may be appropriately added with additives such as surfactants, antifoaming agents, preservatives, etc., in order to obtain an ink-jet ink having desired physical properties as required. Can do. Examples of the amount of these additives added are 0.05% by mass or more and 10% by mass or less, and preferably 0.2% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total mass of the ink.
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中、特に断りの無い限り、「部」、「%」は、それぞれ「質量部」、「質量%」を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto. In Examples and Comparative Examples, “part” and “%” mean “part by mass” and “% by mass”, respectively, unless otherwise specified.
また、以下の実施例において、重量平均分子量は、東ソー社製ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)「HLC−8320GPC」において、分離カラム充填剤には東ソー社製「TSK−GELαM」を2本、「TSK−GELα−2500」1本を直列に繋いで用い、移動相に濃度30mMのLiBr及び30mMのH3PO4を含むN,N−ジメチルホルムアミドを用いて測定したポリスチレン換算の値である。 Moreover, in the following examples, the weight average molecular weight is 2 gels permeation chromatography (GPC) “HLC-8320GPC” manufactured by Tosoh Corporation, and two “TSK-GELAM” manufactured by Tosoh Corporation are used as separation column fillers. This is a value in terms of polystyrene measured by using one “TSK-GELA-2500” connected in series and N, N-dimethylformamide containing 30 mM LiBr and 30 mM H 3 PO 4 in the mobile phase.
まず、実施例及び比較例に使用した水溶性ポリマーの製造例を示す。 First, the manufacture example of the water-soluble polymer used for the Example and the comparative example is shown.
<水溶性ポリマーの製造>
(製造例1)水溶性ポリマー1の製造
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、プロピレングリコール312.3部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱して、アクリル酸(東京化成工業社製)51.3部、ベンジルメタクリレート(共栄社化学社製)223.7部、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとして2−ヒドロキシエチルアクリレート(キシダ化学社製、以下、2−HEA)25部、ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルとしてM−90G(新中村化学工業社製、一般式(1)においてR1=CH3、R2=CH3、n=9に相当)33.3部、およびニトリル基を有さないアゾエステル化合物の重合開始剤としてV−601(和光純薬工業社製)5部からなる混合物を、2時間かけて滴下して共重合反応を行った。滴下終了後、さらに内温を110℃に保ち、1及び2時間後にV−601を1部ずつ添加し、反応を継続させた。さらに110℃で1時間反応を続けた後、上記溶液を25℃まで冷却した。これを一部分取して、180℃で20分加熱乾燥して溶液中の不揮発分を測定した。冷却した反応液に10%水酸化カリウム(純度85%:和光純薬工業社製)水溶液を溶液pHが8.5となる様添加した上で、分散樹脂1の不揮発分が20%となるよう水を加えた。これより、不揮発分20%の水溶性ポリマー1の溶液を得た。水溶性ポリマー1の重量平均分子量は35,500、酸価は120mgKOH/gであった。
<Production of water-soluble polymer>
(Production Example 1) Production of water-soluble polymer 1 A reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 312.3 parts of propylene glycol and replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel is heated to 110 ° C., 51.3 parts of acrylic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 223.7 parts of benzyl methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 2-hydroxy as a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester Ethyl acrylate (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., hereinafter referred to as 2-HEA) 25 parts, polyethylene glycol (meth) acrylic acid ester M-90G (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., general formula (1) R1 = CH 3 , R2 = CH 3 , corresponding to n = 9) and 33.3 parts, and a mixture of 5 parts of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a polymerization initiator of an azoester compound having no nitrile group, was taken over 2 hours. The copolymerization reaction was carried out dropwise. After completion of the dropwise addition, the internal temperature was further maintained at 110 ° C., and 1 and 2 hours later, V-601 was added one by one and the reaction was continued. The reaction was further continued at 110 ° C. for 1 hour, and then the solution was cooled to 25 ° C. A portion of this was taken and dried by heating at 180 ° C. for 20 minutes, and the nonvolatile content in the solution was measured. A 10% potassium hydroxide (purity 85%: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) aqueous solution is added to the cooled reaction solution so that the solution pH becomes 8.5, and the non-volatile content of the dispersion resin 1 becomes 20%. Water was added. As a result, a solution of water-soluble polymer 1 having a nonvolatile content of 20% was obtained. The weight average molecular weight of the water-soluble polymer 1 was 35,500, and the acid value was 120 mgKOH / g.
(製造例2〜16)
表1に示すモノマー、重合開始剤にそれぞれ変更した以外は、製造例1と同様な操作を行い、水溶性ポリマー2〜16を製造した。得られた水溶性ポリマーの酸価と重量平均分子量を併せて表1に示す。尚、表1中、「AIBN」はアゾビスイソブチロニトリルを表わし、「%」は水溶性ポリマーを構成する全モノマー量に対する各構成モノマーの質量%を表わす。ただし、製造例5については、V−601の1回目の添加量を33.3部に、製造例6については、V−601の1回目の添加量を3.3部に変更した以外は、製造例1と同様にして製造した。
(Production Examples 2 to 16)
Except having changed into the monomer and polymerization initiator which are respectively shown in Table 1, operation similar to manufacture example 1 was performed and the water-soluble polymers 2-16 were manufactured. The acid value and weight average molecular weight of the obtained water-soluble polymer are shown together in Table 1. In Table 1, “AIBN” represents azobisisobutyronitrile, and “%” represents mass% of each constituent monomer with respect to the total amount of monomers constituting the water-soluble polymer. However, for Production Example 5, the first addition amount of V-601 was changed to 33.3 parts, and for Production Example 6, the first addition amount of V-601 was changed to 3.3 parts. Manufactured in the same manner as in Production Example 1.
(実施例1)黒色水性顔料分散体の製造
製造例1で得られた水溶性ポリマーの溶液55.3部をガラス瓶に仕込み、その中に水300.2部、10%水酸化カリウム水溶液を溶液pHが8.75となる様添加し、超音波洗浄器(ヤマト科学社製、2510J−DTH)を用いて樹脂の溶解を行い、水性媒体を得た。続いて、サーフィノール104E(消泡剤、エアープロダクツジャパン社製)1.0部、プロキセルGXL(防腐剤、アビシア社製)1.0部、顔料としてカーボンブラック(#850、三菱化学社製)114.3部を加えて、ヘラで予備分散をした後に、直径1.0mmのジルコニアビーズ937.5部を分散メディアとして仕込み、ペイントシェイカーにて本分散を行い、黒色水性顔料分散体1を得た。このとき、顔料と水溶性ポリマー1の不揮発分の比率は、顔料/分散樹脂(不揮発分)=8/2(質量比)となっている。
Example 1 Production of Black Aqueous Pigment Dispersion 55.3 parts of the water-soluble polymer solution obtained in Production Example 1 was charged into a glass bottle, and 300.2 parts of water and 10% aqueous potassium hydroxide solution were added therein. It added so that pH might be 8.75, the resin was melt | dissolved using the ultrasonic cleaner (the Yamato Kagaku company make, 2510J-DTH), and the aqueous medium was obtained. Subsequently, Surfinol 104E (antifoaming agent, manufactured by Air Products Japan) 1.0 part, Proxel GXL (preservative, manufactured by Avisia) 1.0 part, carbon black as a pigment (# 850, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) After adding 114.3 parts and pre-dispersing with a spatula, 937.5 parts of zirconia beads having a diameter of 1.0 mm were charged as dispersion media, and main dispersion was performed with a paint shaker to obtain a black aqueous pigment dispersion 1 It was. At this time, the ratio of the non-volatile content of the pigment and the water-soluble polymer 1 is pigment / dispersion resin (non-volatile content) = 8/2 (mass ratio).
(実施例2〜11、比較例1〜6)
水溶性ポリマー1を、表2に示す水溶性ポリマー2〜17にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、黒色水性顔料分散体2〜11、比較黒色水性顔料分散体1〜6を製造した。
(Examples 2-11, Comparative Examples 1-6)
Except having changed the water-soluble polymer 1 into the water-soluble polymers 2 to 17 shown in Table 2, respectively, the same operation as in Example 1 was performed, and the black aqueous pigment dispersions 2 to 11 and the comparative black aqueous pigment dispersions 1 to 1 were performed. 6 was produced.
(実施例12〜22、比較例7〜12)
表3に示す水溶性ポリマーおよび顔料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、シアン水性顔料分散体1〜11、比較シアン水性顔料分散体1〜6を製造した。尚、表3中、Pigment Blue 15:3は、Lionol Blue FG−7351(トーヨーカラー社製)を使用した。
(Examples 12-22, Comparative Examples 7-12)
Except having changed into the water-soluble polymer and pigment shown in Table 3, respectively, operation similar to Example 1 was performed and the cyan aqueous pigment dispersions 1-11 and the comparative cyan aqueous pigment dispersions 1-6 were manufactured. In Table 3, Pigment Blue 15: 3 was Lionol Blue FG-7351 (Toyo Color Co., Ltd.).
(実施例23〜33、比較例13〜18)
表4に示す水溶性ポリマーおよび顔料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、マゼンタ水性顔料分散体1〜11、比較マゼンタ水性顔料分散体1〜6を製造した。尚、表4中、Pigment Red 122は、Lionogen Magenta ID120(トーヨーカラー社製)を使用した。
(Examples 23 to 33, Comparative Examples 13 to 18)
Magenta aqueous pigment dispersions 1 to 11 and comparative magenta aqueous pigment dispersions 1 to 6 were produced in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble polymer and the pigment shown in Table 4 were respectively changed. In Table 4, Pigment Red 122 was Lionogen Magenta ID120 (Toyo Color Co., Ltd.).
(実施例34〜44、比較例19〜24)
表5に示す水溶性ポリマーおよび顔料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、イエロー水性顔料分散体1〜11、比較イエロー水性顔料分散体1〜6を製造した。尚、表5中、Pigment Yellow 74は、Lionogen Yellow 0380(トーヨーカラー社製)を使用した。
(Examples 34 to 44, Comparative Examples 19 to 24)
A yellow aqueous pigment dispersions 1 to 11 and comparative yellow aqueous pigment dispersions 1 to 6 were produced in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble polymer and the pigment shown in Table 5 were respectively changed. In Table 5, Pigment Yellow 74 was Lionogen Yellow 0380 (manufactured by Toyocolor Co., Ltd.).
(水性顔料分散体の粘度測定)
上記で作成した水性顔料分散体に水を加えて希釈し、水性顔料分散体の全量に対して、顔料20%、水溶性ポリマー(不揮発分)5.7%にしたサンプルを調製した。このサンプルを、BL型粘度計(日本理化学器械社製)を用い、25℃、回転数60rpmの条件で粘度測定した。
(Measurement of viscosity of aqueous pigment dispersion)
The aqueous pigment dispersion prepared above was diluted by adding water to prepare a sample having 20% pigment and 5.7% water-soluble polymer (nonvolatile content) based on the total amount of the aqueous pigment dispersion. The viscosity of this sample was measured using a BL type viscometer (manufactured by Nihon Riken Kikai Co., Ltd.) under the conditions of 25 ° C. and a rotational speed of 60 rpm.
(水性顔料分散体の体積累計のメディアン径)
作成した水性顔料分散体を、レーザー動的光散乱法(日機装社製、UPA150EX)のローディングインデックス値が0.8〜1.2の範囲に収まるよう水を加えて希釈し、同機を用いて25℃での体積累計のメディアン径(D50)を測定した。
(Median diameter of the cumulative volume of aqueous pigment dispersion)
The prepared aqueous pigment dispersion was diluted by adding water so that the loading index value of the laser dynamic light scattering method (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., UPA150EX) was within the range of 0.8 to 1.2. The median diameter (D50) of the cumulative volume at ° C was measured.
(水性顔料分散体の保存安定性)
作成した水性顔料分散体を60℃の恒温機に1週間保存した。60℃、1週間保存する前と後でのそれぞれの粘度を測定し、保存前に対する保存後の粘度の変化率(%)を算出し、保存安定性とした。変化率の値が0(ゼロ)に近いものほど、保存安定性が良好であることを示す。
(Storage stability of aqueous pigment dispersion)
The prepared aqueous pigment dispersion was stored in a thermostat at 60 ° C. for 1 week. The respective viscosities before and after storage at 60 ° C. for 1 week were measured, and the change rate (%) of the viscosity after storage with respect to the storage before storage was calculated to be the storage stability. The closer the value of change rate is to 0 (zero), the better the storage stability.
以上の結果を表6〜9に示した。
実施例に使用したポリマーは、いずれも比較例に使用したポリマーよりも、体積累計のメディアン径が小さく、保存安定性の良い水性顔料分散体が得られていることがわかる。構成モノマーとしてスチレンを含まないポリマーは、柔軟な構造を有するため効率よく顔料吸着が起こっているためと考えられる。また、重量平均分子量が小さいポリマーは顔料吸着能に劣り、一方、重量平均分子量が大きいポリマーはポリマー鎖が長く絡まりやすくなるため、やはり顔料吸着能に劣るため、保存安定性に劣るものと考えられる。また、比較例に使用したポリマーは、中和後の電荷反発や立体障害等による分散安定化効果に劣るため保存安定性が劣ったものと考えられる。
The above results are shown in Tables 6-9.
It can be seen that each of the polymers used in the examples has a median diameter of a cumulative volume smaller than that of the polymer used in the comparative example, and an aqueous pigment dispersion having good storage stability is obtained. A polymer that does not contain styrene as a constituent monomer has a flexible structure, and is considered to be due to efficient pigment adsorption. In addition, a polymer having a small weight average molecular weight is inferior in pigment adsorbing ability, whereas a polymer having a large weight average molecular weight is likely to be entangled with a long polymer chain. . In addition, the polymer used in the comparative example is considered to have poor storage stability because it is inferior in dispersion stabilizing effect due to charge repulsion after neutralization, steric hindrance and the like.
(実施例45)黒色インクジェットインクの製造
黒色水性顔料分散体1を3.8部、グリセリン2.5部、エチレングリコール2.5部、エタノール1.0部、水15.2部を混合し、黒色インクジェットインク1を製造した。
(Example 45) Production of black inkjet ink Black aqueous pigment dispersion 1 was mixed with 3.8 parts, 2.5 parts of glycerin, 2.5 parts of ethylene glycol, 1.0 part of ethanol, and 15.2 parts of water, A black inkjet ink 1 was produced.
(実施例46〜55、比較例25〜30)
黒色水性顔料分散体1を、表10に示す黒色水性顔料分散体2〜11、比較黒色水性顔料分散体1〜6にそれぞれ変更した以外は、実施例45と同様の操作を行い、黒色インクジェットインク2〜11、比較黒色インクジェットインク1〜6を製造した。
(Examples 46-55, Comparative Examples 25-30)
A black inkjet ink was prepared by performing the same operation as in Example 45 except that the black aqueous pigment dispersion 1 was changed to black aqueous pigment dispersions 2 to 11 and comparative black aqueous pigment dispersions 1 to 6 shown in Table 10, respectively. 2-11, comparative black inkjet inks 1-6 were produced.
(実施例56〜66、比較例31〜36)シアンインクジェットインクの製造
表11に示す水性顔料分散体にそれぞれ変更した以外は、実施例45と同様の操作を行い、シアンインクジェットインク1〜11、比較シアンインクジェットインク1〜6を製造した。
(Examples 56 to 66, Comparative Examples 31 to 36) Manufacture of cyan inkjet inks The same operations as in Example 45 were performed except that the aqueous pigment dispersions shown in Table 11 were respectively changed, and cyan inkjet inks 1 to 11, Comparative cyan inkjet inks 1-6 were prepared.
(実施例67)マゼンタインクジェットインクの製造
マゼンタ水性顔料分散体1を5.0部、グリセリン2.5部、エチレングリコール2.5部、エタノール1.0部、水14.0部を混合し、マゼンタインクジェットインク1を製造した。
Example 67 Production of Magenta Inkjet Ink Magenta aqueous pigment dispersion 1 was mixed with 5.0 parts, 2.5 parts glycerin, 2.5 parts ethylene glycol, 1.0 part ethanol, and 14.0 parts water. Magenta inkjet ink 1 was produced.
(実施例68〜77、比較例37〜42)
マゼンタ水性顔料分散体1を、表に示すマゼンタ水性顔料分散体2〜11、比較マゼンタ水性顔料分散体1〜6に変更した以外は、実施例67と同様の操作を行い、マゼンタインクジェットインク2〜11、比較マゼンタインクジェットインク1〜6を製造した。
(Examples 68 to 77, Comparative Examples 37 to 42)
Except that the magenta aqueous pigment dispersion 1 was changed to the magenta aqueous pigment dispersions 2 to 11 and comparative magenta aqueous pigment dispersions 1 to 6 shown in the table, the same operation as in Example 67 was performed, and the magenta inkjet ink 2 11. Comparative magenta inkjet inks 1-6 were produced.
(実施例57)イエローインクジェットインクの製造
表13に示す水性顔料分散体にそれぞれ変更した以外は、実施例67と同様の操作を行い、イエローインクジェットインク1〜11、比較イエローインクジェットインク1〜6を製造した。
(Example 57) Manufacture of yellow inkjet ink Except having changed to the water-based pigment dispersion shown in Table 13, respectively, operation similar to Example 67 was performed, and yellow inkjet ink 1-11 and comparative yellow inkjet ink 1-6 were changed. Manufactured.
(インクジェットインクの再分散性)
作成したインクジェットインクを、質量基準で2000倍に水で希釈した溶液について、分光スペクトルを測定し、各インキの色に応じた測定波長(黒色:550nm、シアン:617nm、マゼンタ:534nm、イエロー:430nm)での吸光度をAとした。
別途、インクジェットインクの一部を試験管に採取し、120℃で乾燥固化後、乾燥によって揮発した水と同量の水を固化物に添加し、超音波洗浄機にて分散し、同様に分光スペクトルを測定し、各インキの色に応じた測定波長での吸光度をBとした。
上記で得た各々の吸光度を下記式によって計算し、インクジェットインクの再分散性とした。この再分散性は、インクジェット印刷する際のインクジェットノズルの吐出安定性の指標となる評価である。すなわち、インクジェット印刷では、インクジェットノズルからインクジェットインクが間欠的に吐出するため、ノズル先端では、インクジェットインクの乾燥、再分散(再溶解)が起こるため、再分散性が悪いと、吐出不良となる。このため、吐出安定性の指標として、本方法による評価を行なった。数値が大きいものほど、再分散性が良好であることを表す。
再分散性=B/A×100(%)
この数値が85%以上をA(極めて良好)、70〜84.9%をB(良好、実用上支障なし)、70%未満をC(不良、実用上支障あり)とした。
(Redispersibility of inkjet ink)
Spectral spectra were measured for a solution obtained by diluting the prepared ink-jet ink with water 2000 times on a mass basis, and measurement wavelengths corresponding to the colors of each ink (black: 550 nm, cyan: 617 nm, magenta: 534 nm, yellow: 430 nm). ) Was defined as A.
Separately, a part of the ink-jet ink is collected in a test tube, dried and solidified at 120 ° C., and then the same amount of water volatilized by drying is added to the solidified product. The spectrum was measured, and the absorbance at the measurement wavelength corresponding to the color of each ink was defined as B.
The respective absorbances obtained above were calculated according to the following formula, and used as the redispersibility of the inkjet ink. This redispersibility is an evaluation that serves as an index of the ejection stability of an inkjet nozzle during inkjet printing. That is, in inkjet printing, since inkjet ink is intermittently ejected from the inkjet nozzle, the inkjet ink is dried and re-dispersed (re-dissolved) at the nozzle tip. Therefore, poor re-dispersibility results in ejection failure. For this reason, evaluation by this method was performed as an index of ejection stability. A larger numerical value indicates better redispersibility.
Redispersibility = B / A x 100 (%)
When this value is 85% or more, A (very good), 70-84.9% as B (good, no practical problem), and less than 70% as C (defective, practical problem).
(印刷物の画像濃度)
作成したインクジェットインクを、自動バーコーター(RK PRINTCOAT INSTRUMENTS社製、K CONTROL COATER)、バー(同社製、ウェット膜厚12μm)を用いて光沢紙(キヤノンゴールド紙)に塗布、乾燥し、試験用印刷物を得た。
上記印刷物の画像濃度を評価するために、反射濃度計(GRETAGMACBETH社製、D19C)を用いてOD値の測定を行った。数値が大きいものほど、良好であることを表す。
黒色、シアンインクジェットインクにおいて、この数値が3.0以上をA(極めて良好)、2.5〜2.9をB(良好、実用上支障なし)、2.5未満をC(不良、実用上支障あり)とした。
マゼンタ、イエローインクジェットインクにおいて、この数値が2.0以上をA(極めて良好)、1.5〜1.9をB(良好、実用上支障なし)、1.5未満をC(不良、実用上支障あり)とした。
(Image density of printed matter)
The prepared ink-jet ink is coated on glossy paper (Canon Gold paper) using an automatic bar coater (RK PRINTCOAT INSTRUMENTS, K CONTROL COATER) and bar (manufactured, wet film thickness 12 μm), dried, and printed for testing. Got.
In order to evaluate the image density of the printed matter, an OD value was measured using a reflection densitometer (D19C, manufactured by GRETAGMACBETH). The larger the value, the better.
In black and cyan ink-jet inks, this value is 3.0 or higher for A (very good), 2.5 to 2.9 for B (good, practically no hindrance), and less than 2.5 for C (poor, practical) There was a hindrance).
In magenta and yellow ink-jet inks, this value is 2.0 or higher as A (very good), 1.5 to 1.9 as B (good, no practical problem), and less than 1.5 as C (bad, practical) There was a hindrance).
(印刷物の画像光沢)
上記印刷用を、光沢計(日本電色工業社製、VG2000)を用いて、日本協業規格(JIS)Z8741の角度60°における光沢を測定した。数値が大きいものほど、良好であることを表す。
黒色インクジェットインクにおいて、この数値が90.00以上をA(極めて良好)、70.00〜89.99をB(良好、実用上支障なし)、70.00未満をC(不良、実用上支障あり)とした。
シアン、マゼンタインクジェットインクにおいて、この数値が70.00以上をA(極めて良好)、60.00〜69.99をB(良好、実用上支障なし)、60.00未満をC(不良、実用上支障あり)とした。
イエローインクジェットインクにおいて、この数値が55.00以上をA(極めて良好)、45.00〜54.99をB(良好、実用上支障なし)、45.00未満をC(不良、実用上支障あり)とした。
(Image gloss of printed matter)
Using the gloss meter (Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd., VG2000), the gloss at an angle of 60 ° of Japan Collaborative Standard (JIS) Z8741 was measured. The larger the value, the better.
In black inkjet ink, this value is 90.00 or higher as A (very good), 70.00 to 89.99 as B (good, no practical problem), and less than 70.00 as C (defective, practical problem) ).
In cyan and magenta ink-jet inks, this value is 70.00 or higher as A (very good), 60.00 to 69.99 as B (good, no practical problem), and less than 60.00 as C (defective, practical) There was a hindrance).
For yellow inkjet inks, this value is 55.00 or higher for A (very good), 45.00 to 54.99 for B (good, no practical problems), and less than 45.00 for C (poor, practical problems) ).
以上の結果の評価基準を表14〜16に、それぞれの結果を纏めたものを表17〜20に示した。
実施例に記載するインクジェットインクはいずれも再分散性、画像濃度、画像光沢において優れており、実施例に使用するポリマーはスチレンを含んでいないことが分かる。このことがポリマーの柔軟な構造を促し、顔料吸着性、親水性が向上したと考えられる。
比較例に使用するポリマーはスチレンを含んでいる他、ベンジルメタクリレートの比率が実施例のものと比べて小さいことが分かる。このことから実施例の考察とは逆に、分散性が低く、画像濃度、画像光沢が劣ると考えられる。また水溶性が低く再分散性に劣ると考えられる。
また、比較例に使用するポリマーはアクリル酸、ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステルの親水性基の比率が実施例のものと比べて小さいことが分かる。このことから水溶性が低くなり、再分散性の低下に繋がったと考えられる。
アクリル酸の比率が高い、高酸価のポリマーを使用したインクジェットインクにおいて画像濃度、画像光沢が劣っていた。これは水への溶解性が高くなることから、顔料吸着基が機能しない遊離樹脂の割合が増え、分散性が低下したと考えられる。
The evaluation criteria for the above results are shown in Tables 14 to 16, and the results are summarized in Tables 17 to 20.
All of the ink-jet inks described in the examples are excellent in redispersibility, image density, and image gloss, and it can be seen that the polymer used in the examples does not contain styrene. This is considered to promote the flexible structure of the polymer and improve the pigment adsorptivity and hydrophilicity.
It can be seen that the polymer used in the comparative example contains styrene and the ratio of benzyl methacrylate is smaller than that of the example. From this, contrary to the discussion of the examples, it is considered that the dispersibility is low and the image density and the image gloss are inferior. Moreover, it is thought that it is low in water solubility and inferior in redispersibility.
Moreover, it turns out that the polymer used for a comparative example has the ratio of the hydrophilic group of acrylic acid and polyethyleneglycol (meth) acrylic acid ester small compared with the thing of an Example. From this, it is thought that water solubility became low and it led to the fall of redispersibility.
Ink-jet ink using a high acid value polymer with a high acrylic acid ratio was inferior in image density and image gloss. Since this increases the solubility in water, it is considered that the proportion of the free resin in which the pigment adsorbing group does not function is increased and the dispersibility is lowered.
Claims (7)
一般式(1) CH2=C(−R1)−COO(CH2−CH2−O)n−R2
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、HまたはCH3、nは、1〜23の整数を表す。] The aqueous pigment dispersion for inkjet ink according to claim 1 or 2, wherein the polyethylene glycol (meth) acrylic acid ester is a polyethylene glycol (meth) acrylic acid ester represented by the following general formula (1).
Formula (1) CH 2 = C ( -R1) -COO (CH 2 -CH 2 -O) n-R2
[Wherein, R 1 and R 2 each independently represent H or CH 3 , and n represents an integer of 1 to 23. ]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014063329A JP2015183161A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014063329A JP2015183161A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015183161A true JP2015183161A (en) | 2015-10-22 |
Family
ID=54350072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014063329A Pending JP2015183161A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015183161A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016183239A (en) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink |
| CN116917424A (en) * | 2021-04-13 | 2023-10-20 | Dic株式会社 | Aqueous pigment dispersions and inkjet inks |
-
2014
- 2014-03-26 JP JP2014063329A patent/JP2015183161A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016183239A (en) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink |
| CN116917424A (en) * | 2021-04-13 | 2023-10-20 | Dic株式会社 | Aqueous pigment dispersions and inkjet inks |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5666956B2 (en) | Aqueous pigment dispersion for inkjet and aqueous pigment ink for inkjet | |
| CN102597135B (en) | Aqueous dispersion for inkjet printing | |
| JP2009084494A (en) | Water-based colorant dispersion, method for producing water-based colorant dispersion, and water-based ink for inkjet recording | |
| JP6256157B2 (en) | Inkjet pigment ink | |
| KR20140040705A (en) | Inkjet pigment ink | |
| JP5939150B2 (en) | Inkjet pigment ink | |
| US11220611B2 (en) | Water-based ink for ink-jet recording | |
| JP5746837B2 (en) | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink and aqueous pigment ink for inkjet printer | |
| JP5300217B2 (en) | Inkjet pigment ink | |
| JP2017165965A (en) | Pigment water dispersion | |
| JP2013091734A (en) | Water soluble ink composition | |
| CN102257080A (en) | Water-based ink for inkjet printing | |
| JPWO2018235609A1 (en) | Aqueous pigment dispersion | |
| JP2011241359A (en) | Aqueous inkjet ink composition | |
| JP6870261B2 (en) | Water-based inks and ink cartridges for inkjet recording | |
| JP6682842B2 (en) | Inkjet ink, printed matter, and inkjet recording method | |
| JP2015183161A (en) | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink | |
| JP6406089B2 (en) | Aqueous pigment dispersion for inkjet ink | |
| JP2017114980A (en) | Method for producing pigment aqueous dispersion for inkjet recording | |
| JP2013133344A (en) | Aqueous ink composition | |
| JP4891024B2 (en) | Dispersing resin, dispersion, and ink-jet pigment ink | |
| JP2016199648A (en) | Inkjet ink | |
| JP2016183234A (en) | Inkjet pigment ink | |
| JP2008094938A (en) | Dispersing resin and inkjet pigment ink | |
| JP7545291B2 (en) | Water-based ink |
