JP6763282B2 - Ink and ink manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、インク、及びインクの製造方法に関する。 The present invention relates to ink and a method for producing ink.
産業用途に用いられる記録媒体は、紙に限定されておらず透明色のものから着色されているものまで幅広く用いられている。 Recording media used for industrial purposes are not limited to paper, but are widely used from transparent to colored media.
前記記録媒体の透明色又は着色は、前記記録媒体に白色を表現する場合やカラーインクで着色する場合には、前記記録媒体の色の影響を受けないようにするために、前記記録媒体の透明色又は着色を白色にて隠蔽する必要があることが望まれている。 The transparent color or coloring of the recording medium is transparent so that the recording medium is not affected by the color of the recording medium when white is expressed or colored with color ink. It is desired that the color or coloring needs to be concealed with white.
そのため、前記記録媒体の透明色又は着色を隠蔽するために、白色インクが用いられている。
前記白色インクには、色材として、屈折率が高く、白色度が出やすい酸化チタンが用いられている。
前記酸化チタンは、無機顔料であり、表面がイオン性を帯びているため水と馴染みやすく、水溶性顔料分散剤の吸着を促しやすく、水性インクに用いると分散しやすいという利点がある。
Therefore, white ink is used to conceal the transparent color or coloring of the recording medium.
Titanium oxide, which has a high refractive index and easily produces whiteness, is used as the coloring material in the white ink.
The titanium oxide is an inorganic pigment and has an advantage that it is easily compatible with water because its surface is ionic, easily promotes adsorption of a water-soluble pigment dispersant, and is easily dispersed when used in a water-based ink.
しかし、酸化チタンは、水に対して比重が大きいため沈降しやすく、インクジェットインクの粘度が小さいと沈降速度が速くなってしまい、数日間で分離が進んでしまうという問題がある。 However, titanium oxide has a large specific gravity with respect to water, so that it tends to settle, and if the viscosity of the inkjet ink is low, the settling speed becomes high, and there is a problem that separation proceeds within several days.
そこで、長期保存時の経時安定性に優れる、アルキレンビスメラミン誘導体を有機白色顔料として含有するインクジェット記録用水性インキ組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, an aqueous ink composition for inkjet recording containing an alkylene bismelamine derivative as an organic white pigment, which is excellent in stability over time during long-term storage, has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、ビニルナフタレンとポリシロキサン構造を有する単量体を共重合してなる樹脂粒子、及び前記樹脂粒子を含有する分散液が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 Further, a resin particle obtained by copolymerizing vinyl naphthalene and a monomer having a polysiloxane structure, and a dispersion liquid containing the resin particle have been proposed (see, for example, Patent Document 2).
本発明は、保存安定性に優れ、酸化チタンと同レベルの白色度が高い画像が得られるインクを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an ink having excellent storage stability and obtaining an image having a high degree of whiteness equivalent to that of titanium oxide.
前記課題を解決するための手段としての本発明のインクは、下記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子と、水と、を含む。
本発明によると、保存安定性に優れ、酸化チタンと同レベルの白色度が高い画像が得られるインクを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an ink having excellent storage stability and obtaining an image having a high degree of whiteness at the same level as titanium oxide.
（インク）
本発明のインクは、下記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子と、水と、を含み、前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。
本発明のインクは、従来のインクジェット記録用水性インキ組成物では、アルキルビスメラミンの屈折率が１．６０であり、光散乱性が弱いため十分な白色を実現することは困難であるという問題があるという知見に基づくものである。
また、本発明のインクは、従来の樹脂粒子や前記樹脂粒子を含有する分散液では、ビニルナフタレンの屈折率は１．６９で十分な白色を実現することは可能であるが、非極性溶媒中でしか安定に分散することができず、分散媒に水を使用した場合は凝集してしまうため水系インクとしては使用できないという問題があるという知見に基づくものである。
(ink)
The ink of the present invention contains resin particles having a structural unit represented by the following structural formula (I) and water, and resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I). Is preferably contained, and other components are further contained if necessary.
The ink of the present invention has a problem that it is difficult to realize a sufficient white color in the conventional water-based ink composition for inkjet recording because the refractive index of alkylbismelamine is 1.60 and the light scattering property is weak. It is based on the finding that there is.
Further, in the ink of the present invention, in the conventional resin particles and the dispersion liquid containing the resin particles, the refractive index of vinylnaphthalene is 1.69, which is sufficient to achieve white color, but in a non-polar solvent. It is based on the finding that it can be dispersed stably only with water, and when water is used as the dispersion medium, it aggregates and cannot be used as an aqueous ink.
＜樹脂粒子＞
前記樹脂粒子は、構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子を含み、前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の樹脂粒子を含む。
<Resin particles>
The resin particles preferably include resin particles having a structural unit represented by the structural formula (I), and preferably contain resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I). Contains other resin particles as needed.
＜＜構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子＞＞
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子は、前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有し、更に必要に応じてその他の構造単位を有する。
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子が、前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有することにより、インク中で沈降しにくく、前記インクを用いて形成した画像は、白色度に優れる。
<< Resin particles having a structural unit represented by the structural formula (I) >>
The resin particle having the structural unit represented by the structural formula (I) has the structural unit represented by the structural formula (I), and further has other structural units as required.
Since the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) have the structural unit represented by the structural formula (I), they are less likely to settle in the ink, and the image formed by using the ink. Is excellent in whiteness.
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位としては、例えば、１−ビニルナフタレンに由来する構造単位などが挙げられる。
前記構造式（Ｉ）中、ｎは、１以上１，０００以下の整数を表し、１００以上８００以下が好ましい。
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子が構造式（Ｉ）で表される構造単位を有することは、例えば、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル、ＩＲスペクトルなどを用いて確認することができる。
前記１Ｈ−ＮＭＲスペクトルとしては、例えば、１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ）（日本電子株式会社製）などを用いて測定することができる。
前記ＩＲスペクトルとしては、例えば、ＦＴ−ＩＲ ＳｐｅｃｔｒｕｍＧＸ（ＰＥＲＫＩＮ ＥＬＭＥＲ社製）などを用いて測定することができる。
Examples of the structural unit represented by the structural formula (I) include a structural unit derived from 1-vinylnaphthalene.
In the structural formula (I), n represents an integer of 1 or more and 1,000 or less, preferably 100 or more and 800 or less.
It should be confirmed by using, for example, 1 1 H-NMR spectrum, IR spectrum, etc. that the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) have the structural unit represented by the structural formula (I). Can be done.
As the 1 H-NMR spectrum, for example, 1 H-NMR (500 MHz) (manufactured by JEOL Ltd.) can be used for measurement.
As the IR spectrum, for example, FT-IR Spectrum GX (manufactured by PERKIN ELMER) or the like can be used for measurement.
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を構成する１−ビニルナフタレンは、屈折率が１．６９と有機化合物の中では極めて高く、前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子の屈折率も同様に高くなる。そのため、前記樹脂粒子を含むインクは、白色インクとして機能することができる。 The 1-vinylnaphthalene constituting the structural unit represented by the structural formula (I) has a refractive index of 1.69, which is extremely high among the organic compounds, and has the structural unit represented by the structural formula (I). The refractive index of the resin particles also increases. Therefore, the ink containing the resin particles can function as a white ink.
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光散乱強度、及びインク中での沈降防止の点から、２００ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下が好ましく、２５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下がより好ましい。前記体積平均粒径が、２００ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下であると、光散乱強度を向上でき、及びインク中での沈降を防止することができる。なお、前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。 The volume average particle diameter of the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but the light scattering intensity and the ink in the ink. From the viewpoint of preventing sedimentation, it is preferably 200 nm or more and 1,000 nm or less, and more preferably 250 nm or more and 500 nm or less. When the volume average particle size is 200 nm or more and 1,000 nm or less, the light scattering intensity can be improved and precipitation in the ink can be prevented. The volume average particle size can be measured using, for example, a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子に対する前記構造式（Ｉ）で表される構造単位の含有量としては、８０モル％以上１００モル％以下が好ましく、８５モル％以上９５モル％以下がより好ましい。 The content of the structural unit represented by the structural formula (I) with respect to the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) is preferably 80 mol% or more and 100 mol% or less, preferably 85 mol% or more. More preferably, it is 95 mol% or less.
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、及びインクの保存安定性の点から、インク全量に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２０質量％以下がより好ましい。 The content of the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but in terms of fixability and ink storage stability. Therefore, it is preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the total amount of ink.
＜＜構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子＞＞
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子は、インク塗布膜を形成した際に、前記構造式（Ｉ）で示される構造単位を有する樹脂粒子を記録媒体上に固定することができる。
<< Resin particles other than resin particles having a structural unit represented by structural formula (I) >>
The resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
When the ink coating film is formed, the resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) have the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) on the recording medium. Can be fixed to.
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子に用いることができる樹脂について、以下に示す。 The resins that can be used for the resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) are shown below.
＜樹脂＞
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子に用いることができる樹脂の種類としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、１種を単独で用いても、２種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
<Resin>
The type of resin that can be used for the resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) can be appropriately selected depending on the intended purpose, for example, urethane resin, polyester resin, and the like. Examples thereof include acrylic resins, vinyl acetate resins, styrene resins, butadiene resins, styrene-butadiene resins, vinyl chloride resins, acrylic styrene resins, and acrylic silicone resins.
Resin particles made of these resins may be used. It is possible to obtain ink by mixing resin particles with a material such as a coloring material or an organic solvent in the state of a resin emulsion in which water is dispersed as a dispersion medium. As the resin particles, those synthesized as appropriate may be used, or commercially available products may be used. Further, these may be used alone or in combination of two or more kinds of resin particles.
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、１０ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
The volume average particle diameter of the resin particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, from the viewpoint of obtaining good fixability and high image hardness, 10 nm or more and 1,000 nm or less are preferable. More than 200 nm is more preferable, and 10 nm or more and 100 nm or less is particularly preferable.
The volume average particle size can be measured using, for example, a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２０質量％以下がより好ましい。 The content of the resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, from the viewpoint of fixability and storage stability of the ink, 1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total amount of the ink. Is preferable, and 5% by mass or more and 20% by mass or less is more preferable.
＜インク＞
以下、インクに用いる有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。
<Ink>
Hereinafter, the organic solvent, water, coloring material, resin, additives and the like used for the ink will be described.
＜有機溶剤＞
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、エチル−１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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ブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が２５０℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
<Organic solvent>
The organic solvent used in the present invention is not particularly limited, and a water-soluble organic solvent can be used. Examples thereof include ethers such as polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers and polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines and sulfur-containing compounds.
Specific examples of the water-soluble organic solvent include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane. Diol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol , 2,4-Pentanediol, 1,5-Pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, Glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl- Polyhydric alcohols such as 1,3-pentanediol and petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl Polyhydric alcohol alkyl ethers such as ether, polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone. , 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone and other nitrogen-containing heterocyclic compounds, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, 3-methoxy-N, N- Amidos such as dimethylpropionamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropionamide, amines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethylamine, sulfur-containing compounds such as dimethylsulfoxide, sulfolane and thiodiethanol, propylene carbonate and ethylene carbonate. And so on.
It is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or lower because it not only functions as a wetting agent but also has good drying properties.
炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数８以上のポリオール化合物の具体例としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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ブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
Polyol compounds having 8 or more carbon atoms and glycol ether compounds are also preferably used. Specific examples of the polyol compound having 8 or more carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
Specific examples of the glycol ether compound include polyvalent alcohol alkyls such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether. Ethers: Polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether can be mentioned.
炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。 A polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound can improve the permeability of ink when paper is used as a recording medium.
有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。 The content of the organic solvent in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less from the viewpoint of ink drying property and ejection reliability. More preferably, it is 20% by mass or more and 60% by mass or less.
＜水＞
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％〜６０質量％がより好ましい。
<Water>
The water content in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but from the viewpoint of ink drying property and ejection reliability, it is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, and 20% by mass. % To 60% by mass is more preferable.
前記水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。 As the water, for example, pure water such as ion-exchanged water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water can be used.
＜色材＞
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、１種単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、１５５、１８０、１８５、２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１９０、１９３、２０２、２０７、２０８、２０９、２１３、２１９、２２４、２５４、２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
前記染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １７，２３，４２，４４，７９，１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド ５２，８０，８２，２４９，２５４，２８９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー ９，４５，２４９、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック １，２，２４，９４、Ｃ．Ｉ．フードブラック １，２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー １，１２，２４，３３，５０，５５，５８，８６，１３２，１４２，１４４，１７３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド １，４，９，８０，８１，２２５，２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １，２，１５，７１，８６，８７，９８，１６５，１９９，２０２、Ｃ．Ｉ．ダイレクドブラック １９，３８，５１，７１，１５４，１６８，１７１，１９５、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド １４，３２，５５，７９，２４９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック ３，４，３５が挙げられる。
<Color material>
The coloring material is not particularly limited, and pigments and dyes can be used.
As the pigment, an inorganic pigment or an organic pigment can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use a mixed crystal.
As the pigment, for example, black pigment, yellow pigment, magenta pigment, cyan pigment, white pigment, green pigment, orange pigment, glossy color pigment such as gold or silver, metallic pigment and the like can be used.
Inorganic pigments include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, and chrome yellow, as well as carbon black produced by known methods such as the contact method, furnace method, and thermal method. Can be used.
Examples of organic pigments include azo pigments and polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, etc.) , Dye chelate (for example, basic dye type chelate, acidic dye type chelate, etc.), nitro pigment, nitroso pigment, aniline black and the like can be used. Among these pigments, those having a good affinity with a solvent are preferably used. In addition, resin hollow particles and inorganic hollow particles can also be used.
As a specific example of the pigment, for black, carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, or copper, iron (CI pigment black 11) , Metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1).
Further, for color, C.I. I. Pigment Yellow 1,3,12,13,14,17,24,34,35,37,42 (yellow iron oxide), 53,55,74,81,83,95,97,98,100,101,104 , 108, 109, 110, 117, 120, 138, 150, 153, 155, 180, 185, 213, C.I. I. Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48: 2, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48: 3, 48: 4, 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81, 83, 88, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 ( Cadmium Red), 112, 114, 122 (Quinacridone Magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 184, 185, 190, 193, 202, 207, 208, 209, 213, 219, 224, 254, 264, C.I. I. Pigment Violet 1 (Rhodamine Lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4 (phthalocyanine blue), 16, 17: 1, 56, 60, 63, C.I. I. Pigment Greens 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, etc.
The dye is not particularly limited, and acid dyes, direct dyes, reactive dyes, and basic dyes can be used, and one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
As the dye, for example, C.I. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142, C.I. I. Acid Red 52,80,82,249,254,289, C.I. I. Acid Blue 9,45,249, C.I. I. Acid Black 1,2,24,94, C.I. I. Food Black 1, 2, C.I. I. Direct Yellow 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173, C.I. I. Direct Red 1,4,9,80,81,225,227, C.I. I. Direct Blue 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202, C.I. I. Dilekdo Black 19, 38, 51, 71, 154, 168, 171, 195, C.I. I. Reactive Red 14, 32, 55, 79, 249, C.I. I. Reactive Black 3, 4, 35 can be mentioned.
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、０．１質量％以上１５質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上１０質量％以下である。 The content of the coloring material in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass, from the viewpoint of improving image density, good fixability and ejection stability. It is as follows.
顔料を分散してインクを得るためには、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料（例えばカーボン）にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
竹本油脂社製ＲＴ−１００（ノニオン系界面活性剤）や、ナフタレンスルホン酸Ｎａホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
In order to disperse the pigment to obtain an ink, a method of introducing a hydrophilic functional group into the pigment to obtain a self-dispersing pigment, a method of coating the surface of the pigment with a resin and dispersing it, and a method of dispersing using a dispersant are used. The method, etc. can be mentioned.
As a method of introducing a hydrophilic functional group into a pigment to obtain a self-dispersing pigment, for example, a method of adding a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group to a pigment (for example, carbon) so that the pigment can be dispersed in water. Can be mentioned.
Examples of the method of coating the surface of the pigment with a resin and dispersing the pigment include a method of encapsulating the pigment in microcapsules so that the pigment can be dispersed in water. This can be rephrased as a resin coating pigment. In this case, it is not necessary that all the pigments to be blended in the ink are coated with the resin, and the uncoated pigments and the partially coated pigments are dispersed in the ink as long as the effects of the present invention are not impaired. You may be.
Examples of the method of dispersing using a dispersant include a method of dispersing using a known low molecular weight dispersant and a high molecular weight dispersant represented by a surfactant.
As the dispersant, for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and the like can be used depending on the pigment.
RT-100 (nonionic surfactant) manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd. and a naphthalene sulfonate Na formalin condensate can also be suitably used as a dispersant.
One type of dispersant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
＜顔料分散体＞
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
前記顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
前記顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、０．１質量％以上５０質量％以下が好ましく、０．１質量％以上３０質量％以下がより好ましい。
前記顔料分散体は、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
<Pigment dispersion>
It is possible to obtain an ink by mixing a material such as water or an organic solvent with a pigment. It is also possible to produce an ink by mixing a material such as water or an organic solvent with a pigment dispersion obtained by mixing a pigment and other water or a dispersant.
The pigment dispersion is obtained by mixing and dispersing water, a pigment, a pigment dispersant, and other components as necessary, and adjusting the particle size. It is preferable to use a disperser for dispersion.
The particle size of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited, but the maximum frequency is 20 nm or more in terms of the maximum number because the dispersion stability of the pigment is good and the image quality such as ejection stability and image density is also high. It is preferably 500 nm or less, more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The particle size of the pigment can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).
The content of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, from the viewpoint of obtaining good ejection stability and increasing the image density, 0.1 mass is used. % Or more and 50% by mass or less are preferable, and 0.1% by mass or more and 30% by mass or less are more preferable.
It is preferable that the pigment dispersion is degassed by filtering coarse particles with a filter, a centrifuge, or the like, if necessary.
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。 The particle size of the solid content in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but from the viewpoint of improving image quality such as ejection stability and image density, the maximum frequency in terms of the maximum number of inks. Is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The solid content includes resin particles, pigment particles, and the like. The particle size can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
＜添加剤＞
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えても良い。
<Additives>
If necessary, a surfactant, a defoaming agent, an antiseptic / antifungal agent, a rust preventive, a pH adjuster, or the like may be added to the ink.
＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４、ＮＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２、ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）３等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<Surfactant>
As the surfactant, any of a silicone-based surfactant, a fluorine-based surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, and an anionic surfactant can be used.
The silicone-based surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Among them, those that do not decompose even at high pH are preferable, and examples thereof include side chain modified polydimethylsiloxane, double-ended modified polydimethylsiloxane, single-ended modified polydimethylsiloxane, and side chain double-ended modified polydimethylsiloxane. Those having an oxyethylene group and a polyoxyethylene polyoxypropylene group are particularly preferable because they exhibit good properties as an aqueous surfactant. Further, as the silicone-based surfactant, a polyether-modified silicone-based surfactant can also be used, and examples thereof include a compound in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the Si side chain of dimethylsiloxane.
The fluorine-based surfactant has, for example, a perfluoroalkyl sulfonic acid compound, a perfluoroalkyl carboxylic acid compound, a perfluoroalkyl phosphate compound, a perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, and a perfluoroalkyl ether group in the side chain. A polyoxyalkylene ether polymer compound is particularly preferable because it has a low foaming property. Examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid and perfluoroalkyl sulfonic acid salt. Examples of the perfluoroalkylcarboxylic acid compound include perfluoroalkylcarboxylic acid and perfluoroalkylcarboxylic acid salt. The polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain includes a sulfate ester salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain and a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Examples thereof include salts of polyoxyalkylene ether polymers. The counter ions of the salts in these fluorine-based surfactants are Li, Na, K, NH 4 , NH 3 CH 2 CH 2 OH, NH 2 (CH 2 CH 2 OH) 2 , NH (CH 2 CH 2 OH). 3rd grade can be mentioned.
Examples of the amphoteric surfactant include laurylaminopropionate, lauryldimethylbetaine, stearyldimethylbetaine, and lauryldihydroxyethylbetaine.
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene alkyl amine, polyoxyethylene alkyl amide, polyoxyethylene propylene block polymer, sorbitan fatty acid ester, and polyoxyethylene sorbitan. Examples thereof include ethylene oxide adducts of fatty acid esters and acetylene alcohols.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, lauryl salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が２〜１６の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が４〜１６である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。
これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式（Ｆ−１）及び一般式（Ｆ−２）で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
上記一般式（Ｆ−１）で表される化合物において、水溶性を付与するためにｍは０〜１０の整数が好ましく、ｎは０〜４０の整数が好ましい。
一般式（Ｆ−２）
ＣｎＦ２ｎ＋１−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ−Ｙ
上記一般式（Ｆ−２）で表される化合物において、ＹはＨ、又はＣｍＦ２ｍ＋１でｍは１〜６の整数、又はＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−ＣｍＦ２ｍ＋１でｍは４〜６の整数、又はＣｐＨ２ｐ＋１でｐは１〜１９の整数である。ｎは１〜６の整数である。ａは４〜１４の整数である。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。 この市販品としては、例えば、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４５（いずれも、旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１（いずれも、住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ−４７４（いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製）；ゾニール（Ｚｏｎｙｌ）ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＯ、ＦＳ−３００、ＵＲ、キャプストーンＦＳ−３０、ＦＳ−３１、ＦＳ−３１００、ＦＳ−３４、ＦＳ−３５（いずれも、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ社製）；ＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ（いずれも、株式会社ネオス社製）、ポリフォックスＰＦ−１３６Ａ，ＰＦ−１５６Ａ、ＰＦ−１５１Ｎ、ＰＦ−１５４、ＰＦ−１５９（オムノバ社製）、ユニダインＤＳＮ−４０３Ｎ（ダイキン工業株式会社製）などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ社製のＦＳ−３１００、ＦＳ−３４、ＦＳ−３００、株式会社ネオス製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ、オムノバ社製のポリフォックスＰＦ−１５１Ｎ及びダイキン工業株式会社製のユニダインＤＳＮ−４０３Ｎが特に好ましい。
As the fluorine-based surfactant, a compound having 2 to 16 carbon atoms substituted with fluorine is preferable, and a compound having 4 to 16 carbon atoms substituted with fluorine is more preferable.
Examples of the fluorine-based surfactant include a perfluoroalkyl phosphate compound, a perfluoroalkylethylene oxide adduct, and a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain.
Among these, polyoxyalkylene ether polymer compounds having a perfluoroalkyl ether group in the side chain are preferable because they have low foaming property, and are particularly fluorine-based compounds represented by the general formulas (F-1) and (F-2). Surfactants are preferred.
In the compound represented by the general formula (F-1), m is preferably an integer of 0 to 10, and n is preferably an integer of 0 to 40 in order to impart water solubility.
General formula (F-2)
C n F 2n + 1- CH 2 CH (OH) CH 2- O- (CH 2 CH 2 O) a- Y
In the compound represented by the above general formula (F-2), Y is H or CmF 2m + 1 and m is an integer of 1 to 6, or CH 2 CH (OH) CH 2- CmF 2m + 1 and m is 4 to 6. It is an integer, or CpH 2p + 1 and p is an integer of 1-19. n is an integer of 1-6. a is an integer of 4 to 14.
Commercially available products may be used as the above-mentioned fluorine-based surfactant. Examples of this commercially available product include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Full Lard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Ltd.); Megafuck F-470, F -1405, F-474 (all manufactured by Daikin Industries, Ltd.); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR, Capstone FS-30, FS-31, FS-3100, FS-34, FS-35 (all manufactured by The Chemours Company); FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT- 400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N, PF-154, PF-159 (manufactured by Omniova), Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) Among these, FS-3100, FS-34, FS- of Chemours Co., Ltd., from the viewpoint of remarkably improving good print quality, particularly color development, permeability to paper, wettability, and leveling property. 300, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd., Polyfox PF-151N manufactured by Omninova, and Unidyne DSN-manufactured by Daikin Industries, Ltd. 403N is particularly preferable.
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、０．００１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましい。 The content of the surfactant in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, 0.001 mass is obtained from the viewpoint of excellent wettability and ejection stability and improvement in image quality. % Or more and 5% by mass or less are preferable, and 0.05% by mass or more and 5% by mass or less are more preferable.
＜消泡剤＞
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
<Defoamer>
The defoaming agent is not particularly limited, and examples thereof include a silicone-based defoaming agent, a polyether-based defoaming agent, and a fatty acid ester-based defoaming agent. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a silicone-based defoaming agent is preferable because it has an excellent defoaming effect.
＜防腐防黴剤＞
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンなどが挙げられる。
<Preservatives and fungicides>
The antiseptic and antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one.
＜防錆剤＞
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
<Rust inhibitor>
The rust preventive is not particularly limited, and examples thereof include acidic sulfites and sodium thiosulfate.
＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
<pH adjuster>
The pH adjusting agent is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to 7 or more, and examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine.
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
インクの２５℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ−８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。
インクのｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７〜１２が好ましく、８〜１１がより好ましい。
The physical properties of the ink are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the viscosity, surface tension, pH and the like are preferably in the following ranges.
The viscosity of the ink at 25 ° C. is preferably 5 mPa · s or more and 30 mPa · s or less, preferably 5 mPa · s or more and 25 mPa · s or less, from the viewpoint of improving the print density and character quality and obtaining good ejection properties. More preferred. Here, for the viscosity, for example, a rotary viscometer (RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) can be used. The measurement conditions are a standard cone rotor (1 ° 34'x R24), a sample liquid volume of 1.2 mL, a rotation speed of 50 rpm, and 3 minutes at 25 ° C.
The surface tension of the ink is preferably 35 mN / m or less, more preferably 32 mN / m or less at 25 ° C. from the viewpoint that the ink is preferably leveled on the recording medium and the drying time of the ink is shortened.
The pH of the ink is preferably 7 to 12, and more preferably 8 to 11 from the viewpoint of preventing corrosion of the metal member in contact with the liquid.
＜前処理液＞
前処理液は、凝集剤、有機溶剤、水を含有し、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有しても良い。
有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、インクに用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。
凝集剤の種類は特に限定されず、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等が挙げられる。
<Pretreatment liquid>
The pretreatment liquid contains a coagulant, an organic solvent, and water, and may contain a surfactant, an antifoaming agent, a pH adjuster, an antiseptic / antifungal agent, an anticorrosive agent, and the like, if necessary.
As the organic solvent, surfactant, defoaming agent, pH adjuster, antiseptic / antifungal agent, and rust preventive, the same materials as those used for ink can be used, and other materials used for known treatment liquids can be used. ..
The type of flocculant is not particularly limited, and examples thereof include water-soluble cationic polymers, acids, and polyvalent metal salts.
＜後処理液＞
後処理液は、透明な層を形成することが可能であれば、特に限定されない。後処理液は、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等、必要に応じて選択し、混合して得られる。また、後処理液は、記録媒体に形成された記録領域の全域に塗布しても良いし、インク像が形成された領域のみに塗布しても良い。
<Post-treatment liquid>
The post-treatment liquid is not particularly limited as long as it is possible to form a transparent layer. The post-treatment liquid is obtained by selecting and mixing organic solvents, water, resins, surfactants, antifoaming agents, pH adjusters, antiseptic and antifungal agents, rust preventives and the like, if necessary. Further, the post-treatment liquid may be applied to the entire area of the recording area formed on the recording medium, or may be applied only to the area where the ink image is formed.
＜記録媒体＞
記録媒体としては特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、非浸透性基材を用いても良好な画像形成が可能である。
前記非浸透性基材とは、水透過性、吸収性が低い表面を有する基材であり、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれ、より定量的には、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において接触開始から３０ｍｓｅｃ１／２までの水吸収量が１０ｍＬ／ｍ２以下である基材をいう。
前記非浸透性基材としては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートフィルムなどのプラスチックフィルムを、好適に使用することができる。
<Recording medium>
The recording medium is not particularly limited, and plain paper, glossy paper, special paper, cloth, or the like can be used, but good image formation can be achieved even if a non-penetrating base material is used.
The non-permeable base material is a base material having a surface having low water permeability and low absorbability, and includes a material that does not open to the outside even if there are many cavities inside, and more quantitatively. , A substrate having a water absorption amount of 10 mL / m 2 or less from the start of contact to 30 msec 1/2 in the Bristow method.
As the impermeable substrate, for example, a plastic film such as a vinyl chloride resin film, a polyethylene terephthalate (PET) film, polypropylene, polyethylene, or a polycarbonate film can be preferably used.
記録媒体としては、一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、壁紙、床材、タイル等の建材、Ｔシャツなど衣料用等の布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、記録媒体を搬送する経路の構成を調整することにより、セラミックスやガラス、金属などを使用することもできる。 The recording medium is not limited to that used as a general recording medium, and wallpaper, floor materials, building materials such as tiles, cloth for clothing such as T-shirts, textiles, leather and the like can be appropriately used. Further, ceramics, glass, metal, or the like can be used by adjusting the configuration of the path for transporting the recording medium.
（インクの製造方法）
前記インクの製造方法は、下記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子を生成する工程を含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
The method for producing an ink includes a step of producing resin particles having a structural unit represented by the following structural formula (I), and further includes other steps as necessary.
前記樹脂粒子を生成する工程としては、乳化剤存在下での乳化重合反応を含むことが好ましい。前記乳化重合反応による樹脂粒子合成では、水中で安定分散する樹脂粒子を合成することが可能であるため、インクの安定性を向上することができる。 The step of forming the resin particles preferably includes an emulsion polymerization reaction in the presence of an emulsifier. In the resin particle synthesis by the emulsion polymerization reaction, it is possible to synthesize resin particles that are stably dispersed in water, so that the stability of the ink can be improved.
前記乳化重合反応の手順は以下のとおりである。
まず、油溶性モノマーである１−ビニルナフタレンと重合開始剤を公知の乳化剤を用いて水中で強制撹拌して乳化させる。次に、不活性気体（窒素、アルゴン等）雰囲気下で加熱し重合反応を行う。これにより、液滴中でモノマーが反応して樹脂粒子を得ることができる。
The procedure of the emulsion polymerization reaction is as follows.
First, 1-vinylnaphthalene, which is an oil-soluble monomer, and a polymerization initiator are forcibly stirred in water using a known emulsifier to emulsify. Next, the polymerization reaction is carried out by heating in an atmosphere of an inert gas (nitrogen, argon, etc.). As a result, the monomer reacts in the liquid drop to obtain resin particles.
前記重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、オキソクロロ過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサニエート、ジ−ｔ−ブチルパ−オキサイド等の過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドリキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−カルビキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）等のアゾ系化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 The polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, oxochlorobenzoyl peroxide, etc. Peroxides such as t-butylperoxy-2-ethylhexaniate and di-t-butylpaoxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbo) Nitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydrixethyl) propionamide], 2,2'azobis (2) -Methylpropion amidine) salt, 2,2'-azobis [N- (2-carbixethyl) -2-methylpropion amidine], azo compounds such as 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), etc. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
前記重合開始剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせたレドックス系開始剤として使用してもよい。レドックス系開始剤を用いることで、重合活性が上昇し重合温度の低下が図れ、更に重合時間の短縮が期待できる。 The polymerization initiator may be used as a redox-based initiator in combination with a reducing agent, if necessary. By using the redox-based initiator, the polymerization activity is increased, the polymerization temperature can be lowered, and the polymerization time can be expected to be further shortened.
前記重合開始剤としては、市販品を用いてもよく、前記市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、商品名：ＶＡ−０４４、Ｖ−５０、ＶＡ−０５７（以上、和光純薬工業株式会社製）などが挙げられる。 A commercially available product may be used as the polymerization initiator, and the commercially available product is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, trade names: VA-044, V-50, etc. VA-057 (all manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like can be mentioned.
前記乳化剤としては、市販品を用いてもよく、前記市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、商品名：エレミノールＲＳ−３０００（三洋化成工業株式会社製）などが挙げられる。 A commercially available product may be used as the emulsifier, and the commercially available product is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the product name: Eleminor RS-3000 (Sanyo Chemical Industries, Ltd.) (Made) and so on.
＜記録装置、記録方法＞
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、立体造形装置などに好適に使用することができる。
本発明において、記録装置、記録方法とは、記録媒体に対してインクや各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インクや各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
記録装置、記録方法は、加熱工程に用いる加熱手段、乾燥工程に用いる乾燥手段を有しても良い。加熱手段、乾燥手段には、例えば、記録媒体の印字面や裏面を加熱、乾燥する手段が含まれる。加熱手段、乾燥手段としては、特に限定されないが、例えば、温風ヒーター、赤外線ヒーターを用いることができる。加熱、乾燥は、印字前、印字中、印字後などに行うことができる。
また、記録装置、記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、３次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、Ａ０サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置や、例えばロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
記録装置の一例について図１乃至図２を参照して説明する。図１は同装置の斜視説明図である。図２はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置４００は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置４００の外装４０１内に機構部４２０が設けられている。ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色用のメインタンク４１０（４１０ｋ、４１０ｃ、４１０ｍ、４１０ｙ）の各インク収容部４１１は、例えばアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク収容部４１１は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース４１４内に収容される。これによりメインタンク４１０は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー４０１ｃを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ４０４が設けられている。カートリッジホルダ４０４には、メインタンク４１０が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブ４３６を介して、メインタンク４１０の各インク排出口４１３と各色用の吐出ヘッド４３４とが連通し、吐出ヘッド４３４から記録媒体へインクを吐出可能となる。
<Recording device, recording method>
The ink of the present invention can be suitably used for various recording devices by an inkjet recording method, for example, a printer, a facsimile device, a copying device, a printer / fax / copier multifunction device, a three-dimensional modeling device, and the like.
In the present invention, the recording device and the recording method are devices capable of ejecting ink, various processing liquids, and the like to a recording medium, and a method of recording using the device. The recording medium means a medium to which ink and various treatment liquids can adhere even temporarily.
This recording device can include not only a head portion that ejects ink, but also means related to feeding, transporting, and discharging paper of a recording medium, and other devices called pretreatment devices and posttreatment devices. ..
The recording device and recording method may include a heating means used in the heating step and a drying means used in the drying step. The heating means and the drying means include, for example, means for heating and drying the print surface and the back surface of the recording medium. The heating means and the drying means are not particularly limited, but for example, a hot air heater and an infrared heater can be used. Heating and drying can be performed before printing, during printing, after printing, and the like.
Further, the recording device and the recording method are not limited to those in which significant images such as characters and figures are visualized by ink. For example, those that form patterns such as geometric patterns and those that form a three-dimensional image are also included.
Further, the recording device includes both a serial type device that moves the discharge head and a line type device that does not move the discharge head, unless otherwise specified.
Further, as this recording device, not only a desktop type but also a wide recording device capable of printing on an A0 size recording medium, or, for example, continuous paper wound in a roll shape can be used as a recording medium. A continuous line printer is also included.
An example of the recording device will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective explanatory view of the device. FIG. 2 is a perspective explanatory view of the main tank. The image forming apparatus 400 as an example of the recording apparatus is a serial type image forming apparatus. A mechanical unit 420 is provided in the exterior 401 of the image forming apparatus 400. Each ink container 411 of the main tank 410 (410k, 410c, 410m, 410y) for each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) is, for example, a package of an aluminum laminate film or the like. It is formed of members. The ink container 411 is housed in, for example, a plastic container case 414. As a result, the main tank 410 is used as an ink cartridge for each color.
On the other hand, a cartridge holder 404 is provided behind the opening when the cover 401c of the apparatus main body is opened. The main tank 410 is detachably attached to the cartridge holder 404. As a result, each ink ejection port 413 of the main tank 410 and the ejection head 434 for each color communicate with each other via the supply tube 436 for each color, and ink can be ejected from the ejection head 434 to the recording medium.
本発明のインクの用途は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。さらに、インクとして用いて２次元の文字や画像を形成するだけでなく、３次元の立体像（立体造形物）を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、ＯＡ機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
The use of the ink of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and can be applied to, for example, printed matter, paint, coating material, base material and the like. Further, it can be used not only as an ink to form two-dimensional characters and images, but also as a material for three-dimensional modeling for forming a three-dimensional three-dimensional image (three-dimensional model).
A known three-dimensional modeling device can be used for modeling the three-dimensional object, and the device is not particularly limited, but for example, an device provided with ink accommodating means, supply means, ejection means, drying means, and the like is used. be able to. The three-dimensional model includes a three-dimensional model obtained by overcoating with ink. In addition, a molded product obtained by processing a structure in which ink is applied on a base material such as a recording medium is also included. The molded product is, for example, a recorded material or structure formed in the form of a sheet or a film, which has been subjected to molding processing such as heat stretching or punching. For example, an automobile, OA equipment, or electricity. -Suitably used for molding after decorating the surface of electronic devices, meters of cameras, panels of operation parts, etc.
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。 In addition, image formation, recording, printing, printing, etc. in the terms of the present invention are all synonymous.
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
なお、以下のようにして、「樹脂粒子の体積平均粒径」を測定した。 The "volume average particle size of the resin particles" was measured as follows.
（樹脂粒子の体積平均粒径）
前記体積平均粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定した。
(Volume average particle size of resin particles)
The volume average particle size was measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
（樹脂粒子の合成例１）
＜白色樹脂粒子の合成＞
撹拌機、温度計、及び還流冷却器を備えた反応容器に、水１００質量部、１−ビニルナフタレン（新日鉄住金化学株式会社製）１０質量部、乳化剤（商品名：エレミノールＲＳ−３０００、三洋化成工業株式会社製）１質量部、及び重合開始剤（商品名：Ｖ−５０、和光純薬工業株式会社製）０．１質量部を加え、窒素雰囲気下にて２００ｒｐｍで撹拌しながら６０℃に加熱した。この温度で８時間撹拌して反応を終了し、白色樹脂粒子分散液（固形分濃度：８．２質量％）を得た。前記白色樹脂粒子分散液中の構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子の体積平均粒径は、３２０ｎｍであった。前記樹脂粒子の同定方法としては、例えば、ＩＲスペクトルを用いて同定し、樹脂粒子が、構造式（Ｉ）で表される構造単位を有することを確認した。
(Synthesis Example 1 of Resin Particles)
<Synthesis of white resin particles>
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, and reflux cooler, 100 parts by mass of water, 10 parts by mass of 1-vinylnaphthalene (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), emulsifier (trade name: Eleminor RS-3000, Sanyo Kasei) Add 1 part by mass of (manufactured by Kogyo Co., Ltd.) and 0.1 part by mass of a polymerization initiator (trade name: V-50, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to 60 ° C. with stirring at 200 rpm in a nitrogen atmosphere. It was heated. The reaction was completed by stirring at this temperature for 8 hours to obtain a white resin particle dispersion (solid content concentration: 8.2% by mass). The volume average particle diameter of the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) in the white resin particle dispersion was 320 nm. As a method for identifying the resin particles, for example, the resin particles were identified using an IR spectrum, and it was confirmed that the resin particles had a structural unit represented by the structural formula (I).
（実施例１）
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子（商品名：ボンコート４００１、ＤＩＣ株式会社製、固形分濃度：５０質量％）５．００質量部、３−メチル−１，３−ブタンジオール（東京化成工業株式会社製）２９．００質量部、２−ピロリドン（東京化成工業株式会社製）１．００質量部、フッ素系界面活性剤（商品名：ＦＳ−３００、デュポン社製）０．２５質量部、消泡剤（商品名：エンバイロジェムＡＤ０１、エアープロダクツジャパン株式会社製）０．５０質量部、及び防腐防黴剤（商品名：ＰＲＯＸＥＬ ＧＸＬ、ロンザ社製）０．０５質量部をビーカに加え、スターラーにて１５分間撹拌を行い均一に混合し混合液を得た。得られた混合液を前記白色樹脂粒子分散液１００．００質量部に添加し３０分間撹拌した。その後、平均孔径５μｍのセルロースアセテートメンブランフィルター（商品名：ミニザルト１７５９４Ｋ、ザルトリウス・ジャパン株式会社製）にて加圧濾過し、粗大粒子を除去して、インク１を得た。
(Example 1)
Resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) (trade name: Boncoat 4001, manufactured by DIC Co., Ltd., solid content concentration: 50% by mass) 5.00 parts by mass, 3-methyl- 1,3-Butanediol (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 29.00 parts by mass, 2-pyrrolidone (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 1.00 parts by mass, fluorine-based surfactant (trade name: FS-300, DuPont) 0.25 parts by mass, antifoaming agent (trade name: Envilogem AD01, manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.) 0.50 parts by mass, and antiseptic and antifungal agent (trade name: PROXEL GXL, manufactured by Ronza) 0.05 parts by mass was added to the beaker, and the mixture was stirred uniformly for 15 minutes with a stirrer to obtain a mixed solution. The obtained mixed solution was added to 100.00 parts by mass of the white resin particle dispersion and stirred for 30 minutes. Then, it was pressure-filtered with a cellulose acetate membrane filter having an average pore size of 5 μm (trade name: Minisalt 17594K, manufactured by Sartorius Japan Co., Ltd.) to remove coarse particles to obtain Ink 1.
（実施例２及び比較例１）
実施例１において、組成を下記表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、インクを得た。組成を下記表１に示す。
(Example 2 and Comparative Example 1)
Ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed as shown in Table 1 below. The composition is shown in Table 1 below.
なお、前記表１において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子：ＤＩＣ株式会社製、商品名：ボンコート４００１、固形分濃度：５０質量％
・酸化チタン：石原産業株式会社製、商品名：ＣＲ−９０
・３−メチル−１，３−ブタンジオール：東京化成工業株式会社製
・２−ピロリドン：東京化成工業株式会社製
・ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ １９０：ビックケミー・ジャパン株式会社製
・フッ素系界面活性剤：デュポン社製、商品名：ＦＳ−３００
・エンバイロジェムＡＤ０１: エアープロダクツジャパン株式会社製
・ＰＲＯＸＥＬ ＧＸＬ：ロンザ社製
In Table 1, the product names of the ingredients and the names of the manufacturers are as follows.
-Resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I): manufactured by DIC Corporation, trade name: Boncoat 4001, solid content concentration: 50% by mass.
-Titanium oxide: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., product name: CR-90
・ 3-Methyl-1,3-butanediol: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. ・ 2-Pyrrolidone: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. ・ DISPERBYK 190: manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd. ・ Fluorine-based surfactant: manufactured by DuPont Co., Ltd. Product name: FS-300
・ Environment Rogem AD01: Made by Air Products Japan Co., Ltd. ・ PROXEL GXL: Made by Lonza
次に、以下のようにして、「保存安定性」、及び「白色度」を評価した。結果を下記表２に示す。 Next, "storage stability" and "whiteness" were evaluated as follows. The results are shown in Table 2 below.
（保存安定性）
得られたインク２ｍＬを１０ｍＬ容量の試験管に入れ、密栓して２５℃にて静置し、７日間経過後に観察し、下記評価基準に従って、「保存安定性」を評価した。
−評価基準−
○：上澄みが発生しない
×：上澄みが発生する
(Storage stability)
2 mL of the obtained ink was placed in a test tube having a capacity of 10 mL, sealed tightly, allowed to stand at 25 ° C., observed after 7 days, and "storage stability" was evaluated according to the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
◯: No supernatant is generated ×: Supernatant is generated
（白色度）
得られたインクを下記表２に示す基材上に、ドクターブレード（株式会社東洋精機製作所製、ウェット膜厚：２５μｍ）を用いて、成膜した。その後、乾燥器（装置名：マルチオーブンＭＯＶ−３００Ｓ、アズワン株式会社製）の自然対流モードを用いて６０℃で１，８００秒間乾燥させてインク塗膜を得た。得られたインク塗膜を形成した基材の下に市販の黒紙を敷いた状態で、得られた塗膜の白色度（明度：Ｌ＊）を分光測色濃度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３９、エックスライト株式会社製）を用いて測定した。
(Whiteness)
The obtained ink was formed on the substrate shown in Table 2 below using a doctor blade (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., wet film thickness: 25 μm). Then, it was dried at 60 ° C. for 1,800 seconds using a natural convection mode of a dryer (device name: multi-oven MOV-300S, manufactured by AS ONE Corporation) to obtain an ink coating film. A spectrophotometric densitometer (trade name: X-) measures the whiteness (brightness: L * ) of the obtained coating film with commercially available black paper laid under the base material on which the obtained ink coating film is formed. Measurement was performed using Rite939 (manufactured by X-Light Co., Ltd.).
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 下記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子と、水と、を含むことを特徴とするインクである。
＜２＞ 前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子の体積平均粒径が、２００ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下である前記＜１＞に記載のインクである。
＜３＞ 前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子をさらに含む前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のインクである。
＜４＞ 前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子が、ウレタン樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、酢酸ビニル樹脂粒子、スチレン樹脂粒子、ブタジエン樹脂粒子、スチレン−ブタジエン樹脂粒子、塩化ビニル樹脂粒子、アクリルスチレン樹脂粒子、及びアクリルシリコーン樹脂粒子から選択される少なくとも１種である前記＜３＞に記載のインクである。
＜５＞ 前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子の体積平均粒径が、１０ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下である前記＜３＞から＜４＞のいずれかに記載のインクである。
＜６＞ 前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子以外の樹脂粒子の含有量が、１質量％以上３０質量％以下である前記＜３＞から＜５＞のいずれかに記載のインクである。
＜７＞ 有機溶剤をさらに含む前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のインクである。
＜８＞ 前記有機溶剤が、３−メチル−１，３−ブタンジオール、及び２−ピロリドンの少なくともいずれかである前記＜７＞に記載のインクである。
＜９＞ 前記水の含有量が、１０質量％以上９０質量％以下である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のインクである。
＜１０＞ 前記水の含有量が、２０質量％以上６０質量％以下である前記＜９＞に記載のインクである。
＜１１＞ 界面活性剤をさらに含む前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のインクである。
＜１２＞ 前記界面活性剤が、フッ素界面活性剤である前記＜１１＞に記載のインクである。
＜１３＞ 消泡剤をさらに含む前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載のインクである。
＜１４＞ 下記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子を生成する工程を含むことを特徴とするインクの製造方法である。
＜１５＞ 前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子を生成する工程が、乳化剤存在下での乳化重合反応を含む前記＜１４＞に記載のインクの製造方法である。
＜１６＞ 前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子の体積平均粒径が、２００ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下である前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載のインクの製造方法である。
＜１７＞ 前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載のインクに刺激を印加し、前記インクを飛翔させて記録媒体に画像を記録するインク飛翔工程を含むことを特徴とするインクジェット記録方法である。
＜１８＞ 乾燥工程をさらに含む前記＜１７＞に記載のインクジェット記録方法である。
＜１９＞ 前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載のインクに刺激を印加し、前記インクを飛翔させて記録媒体に画像を記録するインク飛翔手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
＜２０＞ 乾燥手段をさらに有する前記＜１９＞に記載のインクジェット記録装置である。
Examples of aspects of the present invention are as follows.
<1> An ink characterized by containing resin particles having a structural unit represented by the following structural formula (I) and water.
<2> The ink according to <1>, wherein the volume average particle diameter of the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) is 200 nm or more and 1,000 nm or less.
<3> The ink according to any one of <1> to <2>, which further contains resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I).
<4> Resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) are urethane resin particles, polyester resin particles, acrylic resin particles, vinyl acetate resin particles, styrene resin particles, butadiene resin particles, and the like. The ink according to <3>, which is at least one selected from styrene-butadiene resin particles, vinyl chloride resin particles, acrylic styrene resin particles, and acrylic silicone resin particles.
<5> Any of the above <3> to <4> in which the volume average particle diameter of the resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) is 10 nm or more and 1,000 nm or less. The ink described.
<6> Any of the above <3> to <5> in which the content of the resin particles other than the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) is 1% by mass or more and 30% by mass or less. The ink described.
<7> The ink according to any one of <1> to <6>, which further contains an organic solvent.
<8> The ink according to <7>, wherein the organic solvent is at least one of 3-methyl-1,3-butanediol and 2-pyrrolidone.
<9> The ink according to any one of <1> to <8>, wherein the water content is 10% by mass or more and 90% by mass or less.
<10> The ink according to <9>, wherein the water content is 20% by mass or more and 60% by mass or less.
<11> The ink according to any one of <1> to <10>, which further contains a surfactant.
<12> The ink according to <11>, wherein the surfactant is a fluorine surfactant.
<13> The ink according to any one of <1> to <12>, which further contains an antifoaming agent.
<14> A method for producing an ink, which comprises a step of producing resin particles having a structural unit represented by the following structural formula (I).
<15> The method for producing an ink according to <14>, wherein the step of producing the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) includes an emulsion polymerization reaction in the presence of an emulsifier.
<16> The ink according to any one of <14> to <15>, wherein the volume average particle diameter of the resin particles having the structural unit represented by the structural formula (I) is 200 nm or more and 1,000 nm or less. It is a manufacturing method.
<17> An inkjet recording method comprising an ink flying step of applying a stimulus to the ink according to any one of <1> to <13> to fly the ink and recording an image on a recording medium. Is.
<18> The inkjet recording method according to <17>, which further includes a drying step.
<19> An inkjet recording apparatus comprising: an ink flying means for applying a stimulus to the ink according to any one of <1> to <13> to fly the ink and recording an image on a recording medium. Is.
<20> The inkjet recording apparatus according to <19>, further comprising a drying means.
前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載のインク、前記＜１４＞から＜１６＞のいずれかに記載のインクの製造方法、前記＜１７＞から＜１８＞のいずれかに記載のインクジェット記録方法、及び前記＜１９＞から＜２０＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The ink according to any one of <1> to <13>, the method for producing an ink according to any one of <14> to <16>, and the inkjet according to any one of <17> to <18>. The recording method and the inkjet recording apparatus according to any one of <19> to <20> can solve the conventional problems and achieve the object of the present invention.
Claims (7)
前記構造式（Ｉ）で表される構造単位を有する樹脂粒子を生成する工程が、乳化剤存在下での乳化重合反応を含むことを特徴とするインクの製造方法。A method for producing an ink, which comprises a step of producing resin particles having a structural unit represented by the structural formula (I), which comprises an emulsion polymerization reaction in the presence of an emulsifier.
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