JP2009108245A - Ink composition and inkjet recording device - Google Patents
Ink composition and inkjet recording device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009108245A JP2009108245A JP2007283610A JP2007283610A JP2009108245A JP 2009108245 A JP2009108245 A JP 2009108245A JP 2007283610 A JP2007283610 A JP 2007283610A JP 2007283610 A JP2007283610 A JP 2007283610A JP 2009108245 A JP2009108245 A JP 2009108245A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink composition
- pigment
- ink
- hydrophobic
- block
- 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
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 138
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 91
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 90
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 76
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 45
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 45
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 10
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 143
- 238000000034 method Methods 0.000 description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 22
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 22
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 21
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 18
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 11
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 10
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical class CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 9
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 9
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 241000721047 Danaus plexippus Species 0.000 description 5
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 5
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000010550 living polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- YYQXLHNYOMWHEL-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methylpropoxy)ethyl acetate Chemical compound CC(C)COC(C)OC(C)=O YYQXLHNYOMWHEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- CMAOLVNGLTWICC-UHFFFAOYSA-N 2-fluoro-5-methylbenzonitrile Chemical compound CC1=CC=C(F)C(C#N)=C1 CMAOLVNGLTWICC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical class OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M diethylaluminium chloride Chemical compound CC[Al](Cl)CC YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- UAIZDWNSWGTKFZ-UHFFFAOYSA-L ethylaluminum(2+);dichloride Chemical compound CC[Al](Cl)Cl UAIZDWNSWGTKFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940099800 pigment red 48 Drugs 0.000 description 2
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001052 yellow pigment Substances 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GXZPMXGRNUXGHN-UHFFFAOYSA-N 1-ethenoxy-2-methoxyethane Chemical compound COCCOC=C GXZPMXGRNUXGHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZCMOJQQLBXBKI-UHFFFAOYSA-N 1-ethenoxy-2-methylpropane Chemical compound CC(C)COC=C OZCMOJQQLBXBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CGMMPMYKMDITEA-UHFFFAOYSA-N 2-ethylbenzoic acid Chemical compound CCC1=CC=CC=C1C(O)=O CGMMPMYKMDITEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFGQHAHJWJBOPD-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-n-phenylnaphthalene-2-carboxamide Chemical compound OC1=CC2=CC=CC=C2C=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 JFGQHAHJWJBOPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical class [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-M acetoacetate Chemical compound CC(=O)CC([O-])=O WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GPEHQHXBPDGGDP-UHFFFAOYSA-N acetonitrile;propan-2-one Chemical compound CC#N.CC(C)=O GPEHQHXBPDGGDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 125000002178 anthracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003828 azulenyl group Chemical group 0.000 description 1
- IRERQBUNZFJFGC-UHFFFAOYSA-L azure blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[S-]S[S-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] IRERQBUNZFJFGC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LFZDEAVRTJKYAF-UHFFFAOYSA-L barium(2+) 2-[(2-hydroxynaphthalen-1-yl)diazenyl]naphthalene-1-sulfonate Chemical compound [Ba+2].C1=CC=CC2=C(S([O-])(=O)=O)C(N=NC3=C4C=CC=CC4=CC=C3O)=CC=C21.C1=CC=CC2=C(S([O-])(=O)=O)C(N=NC3=C4C=CC=CC4=CC=C3O)=CC=C21 LFZDEAVRTJKYAF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229910001597 celsian Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- PZTQVMXMKVTIRC-UHFFFAOYSA-L chembl2028348 Chemical compound [Ca+2].[O-]S(=O)(=O)C1=CC(C)=CC=C1N=NC1=C(O)C(C([O-])=O)=CC2=CC=CC=C12 PZTQVMXMKVTIRC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical class Cl* 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000152 cobalt phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940075557 diethylene glycol monoethyl ether Drugs 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- PPSZHCXTGRHULJ-UHFFFAOYSA-N dioxazine Chemical compound O1ON=CC=C1 PPSZHCXTGRHULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWFPZBFBFHIIL-UHFFFAOYSA-L disodium 4-[(4-methyl-2-sulfophenyl)diazenyl]-3-oxidonaphthalene-2-carboxylate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC(C)=CC=C1N=NC1=C(O)C(C([O-])=O)=CC2=CC=CC=C12 VPWFPZBFBFHIIL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- QFXZANXYUCUTQH-UHFFFAOYSA-N ethynol Chemical compound OC#C QFXZANXYUCUTQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000003840 hydrochlorides Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 235000019239 indanthrene blue RS Nutrition 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002496 iodine Chemical class 0.000 description 1
- PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N isoindolin-1-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NCC2=C1 PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWVMLCQWXVFZCN-UHFFFAOYSA-N isoindoline Chemical compound C1=CC=C2CNCC2=C1 GWVMLCQWXVFZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000010187 litholrubine BK Nutrition 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDVMBMMEPJDZLP-UHFFFAOYSA-N oxirane;styrene Chemical compound C1CO1.C=CC1=CC=CC=C1 LDVMBMMEPJDZLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- DGBWPZSGHAXYGK-UHFFFAOYSA-N perinone Chemical compound C12=NC3=CC=CC=C3N2C(=O)C2=CC=C3C4=C2C1=CC=C4C(=O)N1C2=CC=CC=C2N=C13 DGBWPZSGHAXYGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229940110337 pigment blue 1 Drugs 0.000 description 1
- 229940104573 pigment red 5 Drugs 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,2-b]pyrrole-5,6-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)C(=O)N=C21 FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IZMJMCDDWKSTTK-UHFFFAOYSA-N quinoline yellow Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C3C(C4=CC=CC=C4C3=O)=O)=CC=C21 IZMJMCDDWKSTTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- PMJMHCXAGMRGBZ-UHFFFAOYSA-N subphthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(=N3)N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C3=N1 PMJMHCXAGMRGBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- JOUDBUYBGJYFFP-FOCLMDBBSA-N thioindigo Chemical compound S\1C2=CC=CC=C2C(=O)C/1=C1/C(=O)C2=CC=CC=C2S1 JOUDBUYBGJYFFP-FOCLMDBBSA-N 0.000 description 1
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
Description
本発明は、各種印刷法、インクジェット法、電子写真法等の種々の画像記録装置用インクに好適なインク組成物や、これを用いたインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink composition suitable for various image recording apparatus inks such as various printing methods, ink jet methods, and electrophotographic methods, and an ink jet recording apparatus using the same.
近年、インクジェット技術を代表とするデジタル印刷技術は目覚しい勢いで進歩している。特に、コンパクトで低消費電力により簡便に記録を行うことができるインクジェット技術はノズルの微細化やインクの吐出方法等の進歩に伴い高画質印刷が可能となり、その画質は銀塩写真に迫る勢いである。しかしながら、インクジェット技術において、染料インクを使用することから、記録媒体上に吐出された画像において、多色の染料インクの重ね合わせ時に、滲みを生じる場合がある。また、記録媒体上に吐出されたインクが毛細管現象により記録媒体の繊維方向にインクが染み出す現象(フェザリング)が観測される場合がある。 In recent years, digital printing technology, represented by inkjet technology, has made remarkable progress. In particular, ink-jet technology that is compact and can perform recording easily with low power consumption enables high-quality printing with the advancement of nozzle miniaturization and ink ejection methods, and the image quality is approaching that of silver halide photography. is there. However, since dye ink is used in the ink jet technique, bleeding may occur in the image ejected on the recording medium when the multi-color dye ink is superimposed. In addition, a phenomenon (feathering) in which the ink ejected onto the recording medium oozes out in the fiber direction of the recording medium due to a capillary phenomenon may be observed.
フェザリングを解決する目的で、染料と水溶性ベヒクルと平均直径100nm以下の粒子とを含むインク(特許文献1)が報告されている。しかしながら、このインクにより、滲みやフェザリングは軽減されたものの、印刷された画像は耐候性が低く、印刷画像の長期保存には問題があった。 In order to solve the feathering, an ink (Patent Document 1) containing a dye, a water-soluble vehicle, and particles having an average diameter of 100 nm or less has been reported. However, although bleeding and feathering were reduced by this ink, the printed image had low weather resistance, and there was a problem in long-term storage of the printed image.
これらの問題を解決する手段として、染料インクに代え顔料分散インクを用いることが提案されている(特許文献2)。 As means for solving these problems, it has been proposed to use pigment-dispersed ink instead of dye ink (Patent Document 2).
一般的に、顔料インクは、高分子化合物によって顔料を分散させた分散体として使用されている。顔料インクを用いて、カオリン等を塗布したコート紙上にインクジェットプリンタにより画像を形成する場合、滲みやフェザリングは軽減される。しかしながら、顔料インクは印刷前に保存期間が長期に亘る場合、分散状態が低下する傾向があり、一部に凝集が生じた分散状態のインクを用いると、安定した吐出が得られないことがある。特に、熱エネルギーを作用させて吐出を行うインクジェット記録においては、その傾向が強い。また、このような分散状態のインクを用いて大量の画像形成を行うと、インクの吐出が不安定となり、良好な画像が得られない場合がある。
本発明の課題は、顔料を用いても、安定した分散状態を維持することができ、良好な印刷画像の形成が可能であり、印刷画像に生じる滲みやフェザリングを抑制し、保存性に優れた印刷画像の形成が可能なインク組成物を提供することにある。特に、インクジェット記録において良好な吐出安定性が得られ、大量な画像の形成を行う場合でも、良好な画像を安定して形成可能なインク組成物を提供することにある。そして、これを用いたインクジェット記録装置を提供することにある。 An object of the present invention is to maintain a stable dispersion state even when a pigment is used, to form a good print image, to suppress bleeding and feathering that occur in the print image, and to have excellent storage stability. Another object of the present invention is to provide an ink composition capable of forming a printed image. In particular, it is an object of the present invention to provide an ink composition that can provide good ejection stability in ink jet recording and can stably form a good image even when a large amount of image is formed. And it is providing the inkjet recording device using this.
本発明者らは、疎水性の顔料の表面に付着する疎水性部位及び親水性部位を有する両親媒性の分散樹脂と、顔料とで構成される顔料分散体を水性媒体中に分散したインク中で、顔料分散体に凝集が生じるのを抑制するため、鋭意研究の結果、以下の知見を得た。顔料分散体を構成する分散樹脂が振動や加熱により顔料表面から脱離した場合、一旦、脱離した分散樹脂が、脱離した顔料表面の部位に、再度付着することは極めて稀である。顔料分散体を構成しない分散樹脂は水性媒体中において、その疎水性部分が相互に引き合い、凝集してミセルを形成しており、水性媒体中には、疎水性部分を自由端とする分散樹脂は殆ど存在しないといえる。このため、分散樹脂が脱離した部位に別の分散樹脂が付着して、分散状態を維持することは起こりにくく、分散樹脂が脱離した部位において、顔料分散体が凝集する傾向があることの知見を得た。そして、室温のインク中で親水性を有し、所定の温度に加熱されたインク中で疎水性を発現し両親媒性となる疎水性発現性ブロックポリマーをインクに含有させることにより、所定温度以上の温度で生じる顔料分散体の凝集を抑制できることの知見を得た。これらの知見に基づき、本発明を完成するに至った。 The present inventors in an ink in which a pigment dispersion composed of an amphiphilic dispersion resin having a hydrophobic part and a hydrophilic part adhering to the surface of a hydrophobic pigment and a pigment is dispersed in an aqueous medium. Thus, in order to suppress the occurrence of aggregation in the pigment dispersion, the following findings were obtained as a result of intensive studies. When the dispersion resin constituting the pigment dispersion is detached from the pigment surface by vibration or heating, it is very rare that the once removed dispersion resin adheres again to the site of the detached pigment surface. Dispersion resin that does not constitute the pigment dispersion has hydrophobic parts attracting each other and agglomerating to form micelles in the aqueous medium. In the aqueous medium, the dispersion resin having the hydrophobic part as a free end is It can be said that it hardly exists. For this reason, it is difficult for another dispersion resin to adhere to the site where the dispersion resin is detached and maintain the dispersed state, and the pigment dispersion tends to aggregate at the site where the dispersion resin is detached. Obtained knowledge. Then, the ink contains a hydrophobic developing block polymer that has hydrophilicity in the ink at room temperature and develops hydrophobicity and becomes amphiphilic in the ink heated to a predetermined temperature. It was found that the aggregation of the pigment dispersion that occurs at the temperature of 1 can be suppressed. Based on these findings, the present invention has been completed.
本発明は、水性媒体中に、顔料分散体が分散されたインク組成物において、室温で親水性であり、疎水性発現温度以上に加熱されて両親媒性を有するブロックポリマーを含有することを特徴とするインク組成物に関する。 In the ink composition in which a pigment dispersion is dispersed in an aqueous medium, the present invention contains a block polymer that is hydrophilic at room temperature and is heated to a temperature higher than the hydrophobic expression temperature to have amphiphilic properties. And an ink composition.
本発明は、上記インク組成物を吐出口から吐出してインクジェット記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs ink jet recording by discharging the ink composition from a discharge port.
本発明のインク組成物は、顔料を用いても、安定した分散状態を維持することができ、良好な、保存性に優れた印刷画像の形成が可能であり、顔料を用いることにより、印刷画像に生じる滲みやフェザリングを抑制することができる。本発明のインク組成物を用いることにより、インクジェット記録装置において、良好な吐出安定性が得られ、大量な画像の形成を行う場合でも、良好な画像を安定して形成可能である。 The ink composition of the present invention can maintain a stable dispersion state even when a pigment is used, and can form a good print image with excellent storage stability. Bleeding and feathering can be suppressed. By using the ink composition of the present invention, good ejection stability can be obtained in an ink jet recording apparatus, and a good image can be stably formed even when a large amount of image is formed.
本発明のインク組成物は、水性媒体中に、顔料分散体が分散され、室温で親水性であり、疎水性発現温度以上に加熱されて両親媒性を有する疎水性発現性ブロックポリマーを含有する。 The ink composition of the present invention contains a hydrophobic expressible block polymer in which a pigment dispersion is dispersed in an aqueous medium, is hydrophilic at room temperature, and is heated above the hydrophobic expression temperature to have amphiphilic properties. .
[水性媒体]
本発明のインク組成物に含まれる水性媒体としては、水や、水と水溶性有機溶剤の混合物を挙げることができる。水としては金属イオン等を除去したイオン交換水、純水、超純水が好ましい。
[Aqueous medium]
Examples of the aqueous medium contained in the ink composition of the present invention include water and a mixture of water and a water-soluble organic solvent. The water is preferably ion-exchanged water, pure water or ultrapure water from which metal ions or the like have been removed.
水溶性有機溶剤としては、以下のものを具体的に挙げることができる。エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロビレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類。エチレングリコールモノメチルエーテル、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等の多価アルコールエーテル類。N-メチル-2-ピロリドン、置換ピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒等。また、水性分散物の記録媒体上での乾燥を速めることを目的として、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の一価アルコール類を用いることもできる。 Specific examples of the water-soluble organic solvent include the following. Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol and glycerin. Polyhydric alcohol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether; Nitrogen-containing solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, substituted pyrrolidone and triethanolamine. In addition, monohydric alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol can be used for the purpose of accelerating the drying of the aqueous dispersion on the recording medium.
また、これらの水溶性有機溶剤に可溶な有機溶剤も使用することができる。有機溶剤としては、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、アミド系溶媒等を挙げることができる。 In addition, organic solvents that are soluble in these water-soluble organic solvents can also be used. Examples of the organic solvent include hydrocarbon solvents, aromatic solvents, ether solvents, ketone solvents, ester solvents, amide solvents, and the like.
水性媒体の含有量は、インク組成物中、20〜95質量%の範囲であることが好ましい。更に好ましくは30〜90質量%の範囲である。水溶性有機溶剤及び有機溶剤の含有量の合計は、水性媒体中、50質量%以下であることが好ましい。 The content of the aqueous medium is preferably in the range of 20 to 95% by mass in the ink composition. More preferably, it is the range of 30-90 mass%. The total content of the water-soluble organic solvent and the organic solvent is preferably 50% by mass or less in the aqueous medium.
[顔料分散体]
本発明のインク組成物における顔料分散体は、顔料と、これを少なくとも室温において水性媒体中に分散させ得る両親媒性の分散樹脂とを含有し、ミセル構造を有するものである。
[Pigment dispersion]
The pigment dispersion in the ink composition of the present invention contains a pigment and an amphiphilic dispersion resin that can be dispersed in an aqueous medium at least at room temperature, and has a micelle structure.
[分散樹脂]
上記顔料分散体に含まれる分散樹脂は、少なくとも室温において、親水性と疎水性を有する、所謂、両親媒性を有する。ここで、両親媒性とは、無機溶媒、有機溶媒いずれにも親和性を有するものである。分散樹脂が、少なくとも室温において両親媒性を有することにより、疎水性である顔料の表面に結合又は付着し、水性媒体と水和して、室温で水性媒体中に顔料を安定して分散させることができる。
[Dispersion resin]
The dispersion resin contained in the pigment dispersion has a so-called amphipathic property having hydrophilicity and hydrophobicity at least at room temperature. Here, the amphiphilic property has affinity for both inorganic and organic solvents. The dispersion resin has an amphipathic property at least at room temperature, so that it is bonded or attached to the surface of the pigment that is hydrophobic, hydrated with the aqueous medium, and stably dispersed in the aqueous medium at room temperature. Can do.
このような両親媒性を有する分散樹脂は親水性の官能基と疎水性の置換基とを有するものであればよいが、水分子と結合を形成し難い疎水性ブロックセグメントと、水分子と結合を容易に形成する親水性ブロックセグメントとを有するブロックポリマーが好ましい。疎水性ブロックセグメントが、少なくとも室温において、顔料の表面に付着し、親水性ブロックセグメントが水和して、安定した顔料分散体を形成することができる。更に、両親媒性ブロックポリマーは、上記疎水性ブロックセグメントと親水性疎水性ブロックセグメントの他のイオン性ブロックセグメントを有するものであってもよい。 The dispersion resin having such an amphiphilic property is not limited as long as it has a hydrophilic functional group and a hydrophobic substituent, but binds to a hydrophobic block segment that hardly forms a bond with a water molecule, and to a water molecule. Is preferably a block polymer having a hydrophilic block segment that easily forms. The hydrophobic block segment adheres to the surface of the pigment at least at room temperature, and the hydrophilic block segment hydrates to form a stable pigment dispersion. Furthermore, the amphiphilic block polymer may have another ionic block segment other than the hydrophobic block segment and the hydrophilic hydrophobic block segment.
上記分散樹脂の親水性の官能基としては、具体的には、スルホン基、カルボキシル基、水酸基、アンモニウム基、アミノ基、イミノ基、エーテル基や、これらの塩を挙げることができる。これらの塩としては、カチオン塩として、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アニオン塩として、塩酸塩、硫酸塩、塩素塩、臭素塩、ヨウ素塩等を挙げることができる。 Specific examples of the hydrophilic functional group of the dispersion resin include a sulfone group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an ammonium group, an amino group, an imino group, an ether group, and salts thereof. Examples of these salts include cation salts such as lithium salts, sodium salts, potassium salts, calcium salts, and anion salts such as hydrochlorides, sulfates, chlorine salts, bromine salts, and iodine salts.
また、上記分散樹脂の疎水性の置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等の直鎖状、分枝状又は環状の飽和炭化水素基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基(アントリル基でしょうか。)、アズレニル基等の芳香族基を挙げることができる。 In addition, examples of the hydrophobic substituent of the dispersion resin include linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, and pentyl group, phenyl group, and naphthyl group. And aromatic groups such as anthracenyl group (is it an anthryl group?) And an azulenyl group.
上記分散樹脂がブロックポリマーの場合の親水性ブロックセグメントは、水分子との間に結合を形成し易い親水性官能基を有する繰り返し単位を有するものが好ましい。繰り返し単位としては、1種又は2種以上のモノマーで構成されるものであってもよいが、単一の繰り返し単位を有するものが、その機能により得られる効果が顕著になるため、好ましい。親水性ブロックセグメントとしては、主鎖に、ポリアルケニルエーテル構造を有することが好ましく、親水性官能基として、具体的には、上記分散樹脂における親水性官能基やその塩として例示したものと同様のものを有することが好ましい。親水性ブロックセグメントとしては、具体的には、以下に例示する繰り返し単位を有するものを挙げることができる。以下の化学式中、Rは、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基等であることが好ましい。 In the case where the dispersion resin is a block polymer, the hydrophilic block segment preferably has a repeating unit having a hydrophilic functional group that easily forms a bond with a water molecule. The repeating unit may be composed of one type or two or more types of monomers, but those having a single repeating unit are preferable because the effect obtained by the function becomes remarkable. The hydrophilic block segment preferably has a polyalkenyl ether structure in the main chain. Specifically, the hydrophilic functional group is the same as those exemplified as the hydrophilic functional group or salt thereof in the dispersion resin. It is preferable to have a thing. Specific examples of the hydrophilic block segment include those having the repeating units exemplified below. In the following chemical formula, R is preferably, for example, a hydrogen atom, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group.
また、疎水性ブロックセグメントは、水分子と結合を形成し難い疎水性置換基を有する繰り返し単位を有するものが好ましい。繰り返し単位としては、1種又は2種以上のモノマーで構成されるものであってもよいが、単一の繰り返し単位を有するものが、その機能により得られる効果が顕著になるため、好ましい。疎水性ブロックセグメントとしては、主鎖に、ポリアルケニルエーテル構造を有することが好ましく、疎水性置換基として、具体的には、上記分散樹脂における疎水性置換基として例示したものと同様のものを有することが好ましい。疎水性ブロックセグメントとしては、具体的には、以下に例示するものを挙げることができる。以下の化学式中、Rは、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基等であることが好ましい。 In addition, the hydrophobic block segment preferably has a repeating unit having a hydrophobic substituent that hardly forms a bond with a water molecule. The repeating unit may be composed of one type or two or more types of monomers, but those having a single repeating unit are preferable because the effect obtained by the function becomes remarkable. The hydrophobic block segment preferably has a polyalkenyl ether structure in the main chain, and specifically has the same hydrophobic substituent as that exemplified as the hydrophobic substituent in the dispersion resin. It is preferable. Specific examples of the hydrophobic block segment include those exemplified below. In the following chemical formula, R is preferably, for example, a hydrogen atom, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group.
上記分散樹脂の分子量は、安定した印刷画像や吐出特性を得られるように安定した顔料分散体を形成するために、分布幅が狭いことが好ましい。分散樹脂の平均分子量(Mn)は、1000以上100万以下であることが好ましく、更に、インク組成物の粘度の上昇を抑制するために、1000以上10万以下であることがより好ましい。 The molecular weight of the dispersion resin preferably has a narrow distribution width in order to form a stable pigment dispersion so that a stable printed image and ejection characteristics can be obtained. The average molecular weight (Mn) of the dispersion resin is preferably 1,000 or more and 1,000,000 or less, and more preferably 1,000 or more and 100,000 or less in order to suppress an increase in the viscosity of the ink composition.
上記分散樹脂における親水性ブロックセグメントと疎水性ブロクセグメントとの含有割合としては、疎水性ブロックセグメントの分子量が分散樹脂の分子量に対し10〜90%であることが好ましい。疎水性ブロックセグメントの分子量が10%以上であれば、分散樹脂が媒体に溶解して顔料への吸着性が低下するのを抑制することができる。また、疎水性ブロックセグメントの分子量が90%であれば、分散樹脂に充分な分散性を付与することができる。 As a content ratio of the hydrophilic block segment and the hydrophobic block segment in the dispersion resin, the molecular weight of the hydrophobic block segment is preferably 10 to 90% with respect to the molecular weight of the dispersion resin. If the molecular weight of the hydrophobic block segment is 10% or more, it is possible to suppress the dispersion resin from being dissolved in the medium and reducing the adsorptivity to the pigment. Moreover, if the molecular weight of the hydrophobic block segment is 90%, sufficient dispersibility can be imparted to the dispersion resin.
上記分散樹脂の合成方法としては、各ブロックセグメントを結合させる方法であればよいが、均一な分子量を有する分散樹脂を得るため、リビング重合法を用いることが好ましい。リビング重合法としては、具体的には、青島らによる方法(Polymer Bulletin、15、417〜423(1986)、特開平11−322942号公報、特開平11−322866号公報)等を代表例として挙げることができる。 As a method for synthesizing the dispersion resin, any method may be used as long as each block segment is bonded. In order to obtain a dispersion resin having a uniform molecular weight, it is preferable to use a living polymerization method. Specific examples of the living polymerization method include a method by Aoshima et al. (Polymer Bulletin, 15, 417 to 423 (1986), JP-A-11-322942, JP-A-11-322866) and the like. be able to.
このような分散樹脂の含有量は、顔料1質量部に対して、0.1質量部以上99.9質量部以下であることが、インク組成物の粘度と印刷濃度との関連の点から、好ましい。 The content of such a dispersion resin is 0.1 part by mass or more and 99.9 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the pigment from the viewpoint of the viscosity of the ink composition and the print density. preferable.
[顔料]
上記顔料分散体に含まれる顔料は、無機顔料、有機顔料のいずれであってもよい。無機顔料としては、具体的に以下のものを挙げることができる。コバルトブルー、セルシアンブルー、コバルトバイオレット、コバルトグリーン、ジンクホワイト、チタニウムホワイト、ライトレッド、クロムオキサイドグリーン、マルスブラック等の酸化物顔料。ビリジャン、イェローオーカー、アルミナホワイト等の水酸化物顔料。ウルトラマリーン、タルク、ホワイトカーボン等のケイ酸塩顔料、金粉、銀粉、ブロンズ粉等の金属粉、カーボンブラック等。有機顔料としては、具体的に以下のものを挙げることができる。βナフトール系アゾ顔料、ナフトールAS系アゾ顔料、モノアゾ型あるいはジスアゾ型アセト酢酸アリリド系アゾ顔料、ピラゾン系アゾ顔料、縮合系アゾ顔料等のアゾ系顔料。フタロシアニン系顔料、サブフタロシアニン系顔料、ポルフィリン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料。スレン系顔料、ペリレン系顔料、ぺリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ジオキサジン顔料、キノフタロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料。
[Pigment]
The pigment contained in the pigment dispersion may be either an inorganic pigment or an organic pigment. Specific examples of the inorganic pigment include the following. Oxide pigments such as cobalt blue, celsian blue, cobalt violet, cobalt green, zinc white, titanium white, light red, chromium oxide green, and mars black. Hydroxide pigments such as billijan, yellow ocher and alumina white. Silica pigments such as ultramarine, talc and white carbon, metal powders such as gold powder, silver powder and bronze powder, carbon black and the like. Specific examples of the organic pigment include the following. β-naphthol-based azo pigments, naphthol-AS-based azo pigments, monoazo-type or disazo-type acetoacetate allylide-type azo pigments, pyrazone-type azo pigments, condensation-type azo pigments, and the like. Phthalocyanine pigments, subphthalocyanine pigments, porphyrin pigments, quinacridone pigments, isoindoline pigments, isoindolinone pigments. Slen pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, dioxazine pigments, quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments.
これらの顔料として上市されている黒、シアン、マゼンタ、イエロー顔料を例示する。 Examples of these pigments include black, cyan, magenta, and yellow pigments that are commercially available.
黒色顔料:Raven1060、Raven1080、Raven1170、Raven1200、Raven1250、Raven1255、Raven1500、Raven2000、Raven3500、Raven5250、Raven5750。Raven7000、Raven5000 ULTRAII、Raven1190 ULTRAII(以上、コロンビアン・カーボン社製)、Black Pearls L、MOGUL−L。Regal400R、Regal660R、Regal330R、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1300、Monarch 1400(以上、キャボット社製)。Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW200、Color Black 18、Color Black S160、Color Black S170、Special Black 4。Special Black 4A、Special Black 6、Printex35、PrintexU、Printex140U、PrintexV、Printex140V(以上デグッサ社製)。No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上三菱化学社製)。 Black pigment: Raven1060, Raven1080, Raven1170, Raven1200, Raven1250, Raven1255, Raven1500, Raven2000, Raven3500, Raven5250, Raven5750. Raven7000, Raven5000 ULTRAII, Raven1190 ULTRAII (above, Colombian Carbon Co., Ltd.), Black Pearls L, MOGUL-L. Regal 400R, Regal 660R, Regal 330R, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1300, Monarch 1400 (above, manufactured by Cabot Corporation). Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW200, Color Black 18, Color Black S160, Color Black S170, Special Black 4. Special Black 4A, Special Black 6, Printex35, PrintexU, Printex140U, PrintexV, Printex140V (manufactured by Degussa). No. 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
シアン顔料:C.I.Pigment Blue−1、C.I.Pigment Blue−2、C.I.Pigment Blue−3、C.I.Pigment Blue−15、C.I.Pigment Blue−15:2。C.I.Pigment Blue−15:3、C.I.Pigment Blue−15:4、C.I.Pigment Blue−16、C.I.Pigment Blue−22、C.I.Pigment Blue−60。 Cyan pigment: C.I. I. Pigment Blue-1, C.I. I. Pigment Blue-2, C.I. I. Pigment Blue-3, C.I. I. Pigment Blue-15, C.I. I. Pigment Blue-15: 2. C. I. Pigment Blue-15: 3, C.I. I. Pigment Blue-15: 4, C.I. I. Pigment Blue-16, C.I. I. Pigment Blue-22, C.I. I. Pigment Blue-60.
マゼンタの顔料:C.I.Pigment Red−5、C.I.Pigment Red−7、C.I.Pigment Red−12、C.I.Pigment Red−48、C.I.Pigment Red−48:1。C.I.Pigment Red−57、C.I.Pigment Red−112、C.I.Pigment Red−122、C.I.Pigment Red−123、C.I.Pigment Red−146。C.I.Pigment Red−168、C.I.Pigment Red−184、C.I.Pigment Red−202、C.I.Pigment Red−207。 Magenta pigment: C.I. I. Pigment Red-5, C.I. I. Pigment Red-7, C.I. I. Pigment Red-12, C.I. I. Pigment Red-48, C.I. I. Pigment Red-48: 1. C. I. Pigment Red-57, C.I. I. Pigment Red-112, C.I. I. Pigment Red-122, C.I. I. Pigment Red-123, C.I. I. Pigment Red-146. C. I. Pigment Red-168, C.I. I. Pigment Red-184, C.I. I. Pigment Red-202, C.I. I. Pigment Red-207.
イエローの顔料:C.I.Pigment Yellow−12、C.I.Pigment Yellow−13、C.I.Pigment Yellow−14、C.I.Pigment Yellow−16、C.I.Pigment Yellow−17。C.I.Pigment Yellow−74、C.I.Pigment Yellow−83、C.I.Pigment Yellow−93、C.I.PigmentYellow−95、C.I.Pigment Yellow−97。C.I.Pigment Yellow−98、C.I.Pigment Yellow−114、C.I.Pigment、Yellow−128、C.I.Pigment Yellow−129、C.I.Pigment Yellow−151。C.I.Pigment Yellow−154。 Yellow pigment: C.I. I. Pigment Yellow-12, C.I. I. Pigment Yellow-13, C.I. I. Pigment Yellow-14, C.I. I. Pigment Yellow-16, C.I. I. Pigment Yellow-17. C. I. Pigment Yellow-74, C.I. I. Pigment Yellow-83, C.I. I. Pigment Yellow-93, C.I. I. Pigment Yellow-95, C.I. I. Pigment Yellow-97. C. I. Pigment Yellow-98, C.I. I. Pigment Yellow-114, C.I. I. Pigment, Yellow-128, C.I. I. Pigment Yellow-129, C.I. I. Pigment Yellow-151. C. I. Pigment Yellow-154.
本発明のインク組成物において、水性媒体に自己分散可能な顔料も使用できる。水分散可能な顔料としては、顔料表面にポリマーを吸着させた立体障害効果を利用したもの、静電気的反発力を利用したものを挙げることができる。具体的には、市販品としてCAB−0−JET200、CAB−0−JET300(以上キャボット社製)、Microjet Black CW−1(オリエント化学社製)等を挙げることができる。 In the ink composition of the present invention, a pigment that can be self-dispersed in an aqueous medium can also be used. Examples of the water dispersible pigment include those using a steric hindrance effect in which a polymer is adsorbed on the pigment surface and those using electrostatic repulsion. Specifically, CAB-0-JET200, CAB-0-JET300 (manufactured by Cabot Corporation), Microjet Black CW-1 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) and the like can be mentioned as commercially available products.
上記顔料は、分散性向上を目的とした高分子又は低分子化合物による表面処理を行なったものであってもよい。 The pigment may be subjected to a surface treatment with a polymer or a low molecular compound for the purpose of improving dispersibility.
[ブロックポリマー]
本発明に用いるブロックポリマーは、室温において、親水性を有し、疎水性発現温度以上に加熱されて両親媒性を有する。ブロックポリマーにおける親水性は表面に結合する水分子によって付与され、疎水性発現温度以上の温度において、その一部が水和状態から脱水和状態となり、疎水性に変化することが好ましい。ここで、室温において親水性を有することとは、室温(23℃)において、ブロックポリマーが水に0.1質量%以上溶解する性質を意味し、溶解とは、水とブロックポリマーとを攪拌した後、流動が収まった後も当該混合液が均一な外観を維持することといえる。
[Block polymer]
The block polymer used in the present invention has hydrophilicity at room temperature and is amphiphilic when heated to a temperature higher than the hydrophobic expression temperature. Hydrophilicity in the block polymer is imparted by water molecules bonded to the surface, and at a temperature equal to or higher than the hydrophobic expression temperature, a part thereof is preferably changed from a hydrated state to a dehydrated state and changed to hydrophobic. Here, having hydrophilicity at room temperature means the property that the block polymer dissolves in water at 0.1% by mass or more at room temperature (23 ° C.), and dissolution means stirring water and the block polymer. Thereafter, it can be said that the mixed liquid maintains a uniform appearance even after the flow has subsided.
また、疎水性発現温度は、ブロックポリマーが両親媒性を発現する温度であり、その一部が水和状態から脱水和状態に転移する温度であり、水に溶解していたブロックポリマーが析出することにより、その転移を確認することができる温度である。ブロックポリマーの疎水性発現温度は、室温を超える温度、好ましくは、35℃以上であり、より好ましくは、室温で安定した挙動を得るため40℃以上である。また、水系での挙動であるため、疎水性発現温度は100℃以下であることが好ましい。 The hydrophobic expression temperature is a temperature at which the block polymer develops amphipathic properties, a temperature at which a part thereof transitions from a hydrated state to a dehydrated state, and the block polymer dissolved in water is deposited. This is the temperature at which the transition can be confirmed. The hydrophobic expression temperature of the block polymer is a temperature exceeding room temperature, preferably 35 ° C. or more, and more preferably 40 ° C. or more in order to obtain a stable behavior at room temperature. Moreover, since it is the behavior in an aqueous system, it is preferable that hydrophobic expression temperature is 100 degrees C or less.
このようなブロックポリマーは、室温で親水性を有し、疎水性発現温度以上に加熱されても親水性を保持する親水性ブロックセグメントと、室温で親水性を有し、加熱により疎水性を発現する疎水性発現性ブロックセグメントとを有するものであることが好ましい。 Such a block polymer is hydrophilic at room temperature and has a hydrophilic block segment that retains hydrophilicity even when heated above the hydrophobic expression temperature, and has hydrophilicity at room temperature and develops hydrophobicity upon heating. It is preferable to have a hydrophobic expressible block segment.
ブロックポリマーは室温において、親水性ブロックセグメントや疎水性発現性ブロックセグメントは、その表面に水分子が結合した水和状態となっており、親水性を有する。疎水性発現性ブロックポリマーが、疎水性発現温度以上に加熱された場合、親水性ブロックセグメントは、表面に結合した水分子は結合された状態で水和状態を維持し、親水性を保持する。一方、疎水性発現性ブロックセグメントにおいては、表面に結合した水分子は、脱水和して、ポリマー表面に疎水性が発現する。疎水性発現温度以上の環境下において疎水性部位が顔料に吸着して水性媒体中に分散させる。このように疎水性発現性ブロックセグメントの疎水化は、ポリマー骨格や置換基の変化を伴う化学的な分子構造変化ではなく、熱刺激によるコンフォーメーションの変化により表面の水和状態が変化することによるものである。このため、疎水性発現性ブロックセグメントが顔料表面に一旦付着し、顔料分散体を構成した後、再加熱や冷却により疎水性発現性ブロクセグメントが親水化して、疎水性発現性ブロックポリマーが、顔料表面から脱離することは比較的困難であると考えられる。 The block polymer is hydrophilic at room temperature, and the hydrophilic block segment and the hydrophobic expressible block segment are in a hydrated state in which water molecules are bonded to the surface thereof. When the hydrophobic expressible block polymer is heated to a temperature equal to or higher than the hydrophobic expression temperature, the hydrophilic block segment maintains a hydration state in a state where water molecules bound to the surface are bound, and maintains hydrophilicity. On the other hand, in the hydrophobic expressive block segment, the water molecules bonded to the surface are dehydrated and the hydrophobicity is expressed on the polymer surface. Hydrophobic sites are adsorbed to the pigment and dispersed in an aqueous medium in an environment at or above the hydrophobic expression temperature. Thus, the hydrophobicity of the hydrophobically expressing block segment is not due to a change in the chemical molecular structure accompanying changes in the polymer backbone or substituents, but due to a change in the hydration state of the surface due to a change in conformation due to thermal stimulation. Is. For this reason, after the hydrophobic expressible block segment has once adhered to the pigment surface to form a pigment dispersion, the hydrophobic expressible block segment becomes hydrophilic by reheating or cooling, and the hydrophobic expressible block polymer becomes the pigment. It is considered relatively difficult to desorb from the surface.
上記疎水性発現性ブロックセグメントは、室温で水分子と結合し、特定の温度以上において水分子を放出する熱感応性置換基を有する繰り返し単位を有するものが好ましい。繰り返し単位としては、1種又は2種以上のモノマーで構成されるものであってもよいが、単一の繰り返し単位を有するものが、その機能により得られる効果が顕著になるため、好ましい。疎水性発現性ブロックセグメントは、主鎖に、ポリアルケニルエーテル構造を有することが好ましく、側鎖として、熱感応性置換基を有するものが好ましい。熱官能性置換基としては、具体的には、分子量が119以上のオリゴエーテル鎖や、末端に水酸基を有するアルキル鎖を有するものが好ましい。 The hydrophobic expressible block segment preferably has a repeating unit having a heat-sensitive substituent that binds to a water molecule at room temperature and releases the water molecule at a specific temperature or higher. The repeating unit may be composed of one type or two or more types of monomers, but those having a single repeating unit are preferable because the effect obtained by the function becomes remarkable. The hydrophobic expressible block segment preferably has a polyalkenyl ether structure in the main chain, and preferably has a heat-sensitive substituent as a side chain. Specifically, the thermofunctional substituent is preferably an oligoether chain having a molecular weight of 119 or more or an alkyl chain having a hydroxyl group at the terminal.
本発明に用いるブロックポリマーの疎水性発現性ブロックセグメントとしては、具体的には、以下に例示するものを挙げることができる。以下の化学式中、m、nは20以上の整数であることが、疎水性発現性の点から、好ましい。 Specific examples of the hydrophobic expressive block segment of the block polymer used in the present invention include those exemplified below. In the following chemical formula, m and n are preferably integers of 20 or more from the viewpoint of hydrophobic expression.
上記ブロックポリマーの親水性ブロックセグメントとしては、具体的には上記分散樹脂における親水性ブロックセグメントにおいて例示したものと、同様のものを挙げることができる。 Specific examples of the hydrophilic block segment of the block polymer include the same as those exemplified in the hydrophilic block segment in the dispersion resin.
上記ブロックポリマーの分子量は、安定した印刷画像や吐出特性を得られるように安定した顔料分散体を形成するために、分布幅が狭いことが好ましい。ブロックポリマーの平均分子量(Mn)は、1000以上300万以下であることが好ましく、更に、インク組成物の粘度の上昇を抑制するために、1000以上100万以下がより好ましい。 The molecular weight of the block polymer preferably has a narrow distribution width in order to form a stable pigment dispersion so that a stable printed image and ejection characteristics can be obtained. The average molecular weight (Mn) of the block polymer is preferably from 1,000 to 3,000,000, and more preferably from 1,000 to 1,000,000 in order to suppress an increase in the viscosity of the ink composition.
上記ブロックポリマーにおける親水性ブロックセグメントと疎水性発現性ブロクセグメントとの含有割合としては、疎水性発現性ブロックセグメントの分子量がブロックポリマーの分子量に対し10〜90%であることが好ましい。疎水性発現性ブロックセグメントの分子量が10%以上であれば、ブロックポリマーが媒体に溶解して顔料への吸着性が低下するのを抑制することができる。また、疎水性発現性ブロックセグメントの分子量が90%であれば、ブロックポリマーに充分な分散性を付与することができる。 As a content ratio of the hydrophilic block segment and the hydrophobic expressible block segment in the block polymer, the molecular weight of the hydrophobic expressible block segment is preferably 10 to 90% with respect to the molecular weight of the block polymer. When the molecular weight of the hydrophobic expressive block segment is 10% or more, it is possible to suppress the block polymer from being dissolved in the medium and reducing the adsorptivity to the pigment. Moreover, if the molecular weight of the hydrophobic expressible block segment is 90%, sufficient dispersibility can be imparted to the block polymer.
上記ブロックポリマーの合成方法としては、ブロックセグメントを結合させる方法であればよいが、均一な分子量を有するポリマーを得るため、リビング重合法を用いることが好ましい。リビング重合法としては、具体的には、上記分散樹脂の合成方法において例示した方法と、同様の方法を挙げることができる。 As a method for synthesizing the block polymer, any method may be used as long as it is a method in which block segments are combined. In order to obtain a polymer having a uniform molecular weight, it is preferable to use a living polymerization method. Specific examples of the living polymerization method include the same methods as those exemplified in the method for synthesizing the dispersion resin.
このようなブロックポリマーの含有量は、インク組成物全体に対し、30質量%以下であることが、インク組成物の粘度、得られる印刷濃度の点から、好ましく、0.1質量%以上20質量%以下であることが、より好ましい。 The content of such a block polymer is preferably 30% by mass or less with respect to the entire ink composition from the viewpoint of the viscosity of the ink composition and the printing density to be obtained, and is preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass. % Or less is more preferable.
[添加物]
本発明のインク組成物には、上記物質の機能を阻害しない範囲で、種々の機能を付加するため、添加物を添加してもよい。添加物としては、具体的には、以下のものを挙げることができる。インクの分散性の安定化と記録装置中のインクの安定性を得るためのpH調整剤。記録媒体へのインクの浸透を早め、見掛けの乾燥を早くする浸透剤。インク内での黴の発生を防止する防黴剤。インク中の金属イオンを封鎖し、ノズル部での金属の析出やインク中で不溶解性物の析出等を防止するキレート化剤。記録液の循環、移動、あるいは記録液製造時の泡の発生を防止する消泡剤。その他、酸化防止剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、熱又は電磁波の印加により活性化される架橋剤、酸発生剤、重合開始剤。これらの添加剤のインク組成物中の含有量としては、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。
[Additive]
Additives may be added to the ink composition of the present invention in order to add various functions as long as the functions of the above substances are not impaired. Specific examples of the additive include the following. A pH adjusting agent for stabilizing the dispersibility of the ink and the stability of the ink in the recording apparatus. A penetrant that accelerates ink penetration into recording media and accelerates apparent drying. An antifungal agent that prevents wrinkles in the ink. A chelating agent that blocks metal ions in the ink and prevents metal precipitation at the nozzle and insoluble matter in the ink. An antifoaming agent that prevents the generation or generation of bubbles during the recording liquid circulation or movement. In addition, an antioxidant, a viscosity modifier, a conductive agent, an ultraviolet absorber, a crosslinking agent activated by application of heat or electromagnetic waves, an acid generator, and a polymerization initiator. The content of these additives in the ink composition is preferably 50% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less.
[インク組成物の製造方法]
本発明のインク組成物の製造方法としては、水性溶媒に顔料を顔料分散体として分散させた顔料分散液を調製する分散工程、顔料分散液にブロックポリマーを添加する添加工程を有する方法を挙げることができる。上記分散工程としては、顔料、分散樹脂、水を分散機等を用いて分散する方法、分散樹脂、顔料、有機溶剤とを分散機にて混合して油相とした後、水又は水溶液を添加混合して乳化する転相乳化法を使用することができる。均一な粒径で安定な顔料分散体を形成するためには転相乳化法が好ましい。転相乳化法に使用する有機溶剤としては、例えば、以下のものを例示することができる。ノルマルヘキサン、トルエン、キシレン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトンアセトニトリル、プロパノール、ブタノール、N,N−ジメチルスルホキシド。エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、N−メチル−2−ピロリドン、置換ピロリドン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、エタノール、メタノール。これらの溶剤は1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。転相乳化法で用いた溶剤は、転相乳化後に蒸留又はろ過によって除去してもよい。
[Method for producing ink composition]
Examples of the method for producing the ink composition of the present invention include a dispersion step of preparing a pigment dispersion in which a pigment is dispersed as a pigment dispersion in an aqueous solvent, and a method of adding a block polymer to the pigment dispersion. Can do. As the dispersion step, a pigment, a dispersion resin, a method of dispersing water using a disperser, etc., a dispersion resin, a pigment, and an organic solvent are mixed with a disperser to form an oil phase, and then water or an aqueous solution is added A phase inversion emulsification method of mixing and emulsifying can be used. In order to form a stable pigment dispersion with a uniform particle size, the phase inversion emulsification method is preferred. Examples of the organic solvent used in the phase inversion emulsification method include the following. Normal hexane, toluene, xylene, chloroform, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, acetone acetonitrile, propanol, butanol, N, N-dimethyl sulfoxide. Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, N-methyl-2-pyrrolidone, substituted pyrrolidone, triethanolamine, N, N-dimethylformamide, ethanol, methanol. These solvents can be used alone or in combination of two or more. The solvent used in the phase inversion emulsification method may be removed by distillation or filtration after phase inversion emulsification.
また、上記顔料分散液の調製に使用する分散機としては、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、圧力式ホモジナイザー、コロイドミル、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー等を挙げることができる。これらは単独又は組み合わせて用いてもよい。 Examples of the disperser used for the preparation of the pigment dispersion include an ultrasonic homogenizer, a jet mill, a pressure homogenizer, a colloid mill, a ball mill, a sand mill, and a paint shaker. These may be used alone or in combination.
上記添加工程としては、上記分散工程で得られた顔料分散液に、ブロックポリマーをそのまま添加する方法、ブロックポリマー水溶液を添加する方法、有機溶剤に溶解して希釈した疎水性発現性ブロックポリマーを添加する方法等を挙げることができる。この添加工程においては、分散機を用いて、顔料分散液とブロックポリマーとを混合、分散してもよい。この添加工程で用いる分散機や、ブロックポリマーの希釈に用いる有機溶剤は、具体的には、上記分散工程で用いる分散機や有機溶剤として例示したものと同様のものを使用することができる。また、希釈に用いた有機溶剤は、添加工程後に、蒸留又は、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜等を用いたろ過等によって除去してもよい。 As the addition step, a method of adding the block polymer as it is to the pigment dispersion obtained in the dispersion step, a method of adding an aqueous block polymer solution, and adding a hydrophobic developing block polymer dissolved in an organic solvent and diluted And the like. In this addition step, the pigment dispersion and the block polymer may be mixed and dispersed using a disperser. Specifically, as the disperser used in the addition step and the organic solvent used for diluting the block polymer, the same ones as exemplified as the disperser and the organic solvent used in the dispersion step can be used. The organic solvent used for dilution may be removed after the addition step by distillation or filtration using a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, a nanofiltration membrane, a reverse osmosis membrane, or the like.
また、ブロックポリマーを添加する添加工程を分散工程に先行して行い、得られたブロックポリマーの水性溶媒に、顔料、分散樹脂、水性媒体を添加して分散させることもできる。 Moreover, the addition process which adds a block polymer can be performed prior to a dispersion | distribution process, and a pigment, a dispersion resin, and an aqueous medium can also be added and disperse | distributed to the aqueous solvent of the obtained block polymer.
[インク組成物]
本発明のインク組成物の機能を、一例を挙げて、以下に説明する。
[Ink composition]
The function of the ink composition of the present invention will be described below with an example.
図1に示すように、本発明のインク組成物の一例に含有されるブロックポリマー11は、疎水性発現性ブロックセグメント12と親水性ブロックセグメント13とで構成されている。室温の水性媒体中では、疎水性発現性ブロックセグメント12と親水性ブロックセグメント13はその表面に水分子14が付着し若しくは結合し、水和状態となっており、疎水性発現性ブロックポリマー11は親水性を有する。疎水性発現温度以上の水性媒体中では、疎水性発現性ブロックセグメントが脱水和して、疎水性ブロックセグメント120となって、両親媒性のブロックポリマー110に転移する。時間の経過に伴い、疎水性ブロックセグメント120は凝集し、水性媒体中で、安定したミセル111を形成する。
As shown in FIG. 1, the
また、図2に示すように、上記インク組成物に含有される顔料分散体20は、顔料21と、顔料21の表面に付着又は結合した分散樹脂22を有し、水性媒体中に分散している。分散樹脂のうち、顔料に付着していないものは、疎水性ブロックセグメント同士が引き合い凝集し、疎水性ブロックセグメントを内側にして会合した球状構造又はほぼ球状の構造体の安定したミセル25を形成している。
Further, as shown in FIG. 2, the
上記顔料分散体20やミセル25を含む室温の水性溶媒中で、ブロックポリマー11は、親水性であり、分散樹脂22の親水性ブロックセグメントの近傍やミセル25の近傍にも多数存在し、一部は付着している。このようなブロックポリマーを近傍に含み又は付着させた顔料分散体は、ミセル又は逆ミセル構造を形成しており、これらは電子顕微鏡で確認できる。
In the aqueous solvent at room temperature containing the
疎水性発現温度以上の水性媒体中で、加熱によって分散樹脂22の一部が顔料分散体20から脱離したとき、分散樹脂が脱離した顔料の近傍には、ミセル化していない両親媒性のブロックポリマー110が存在している。このため、顔料21の分散樹脂が脱離した部分にこの両親媒性の疎水性ブロックポリマー110が付着し、疎水性ブロックポリマー付着顔料分散体200を形成し、分散樹脂が脱離し顔料が露出した表面による顔料分散体の凝集を抑制する。顔料から脱離した分散樹脂22は周囲の両親媒性のブロックポリマー110とともにミセル30を形成する場合もある。
When part of the
[記録方法]
本発明のインク組成物は、各種印刷法、インクジェット法、電子写真法等の種々の画像装置や半導体プロセス等のパターン形成に使用することができるが、特に、インクジェット法が好適である。インクジェット法としては、熱インクジェット方式、圧電素子を用いたピエゾインクジェット方式等のいずれのものでもよく、コンティニュアス型又はオンデマンド型のものであってもよい。また、インクジェット法としては、中間転写体にインクを吐出し、その後、紙等の記録媒体に転写する記録方式であってもよい。
[Recording method]
The ink composition of the present invention can be used for pattern formation in various image devices such as various printing methods, ink jet methods, electrophotographic methods, and semiconductor processes, and the ink jet method is particularly preferable. The ink jet method may be any one of a thermal ink jet method, a piezo ink jet method using a piezoelectric element, or the like, and may be a continuous type or an on-demand type. The ink jet method may be a recording method in which ink is ejected to an intermediate transfer member and then transferred to a recording medium such as paper.
本発明のインク組成物をインクジェット法に用いる場合、印刷画像における色滲みやフェザリングを抑制し、優れた定着性を発現させるためには、記録媒体上に吐出したインクから、即刻に水性溶媒を除去させ顔料分散体の凝集を促進させることが好ましい。このような顔料分散体の凝集を促進させる方法としては、例えば、以下の方法を挙げることができる。
(a)インクジェット記録装置からの吐出時のインクの温度と、吐出により付着した記録媒体上でのインクの温度との差による熱刺激により、インクに急激な相変化による増粘又は不溶成分の凝集を生じさせる方法。
(b)インクジェット記録装置から吐出時までを暗室とし、吐出により可視光に晒す、又はインクジェット記録装置内に設けた電磁波照射装置からの電磁波刺激により、インクに含まれる重合官能基を重合させ、インクに増粘又は不溶成分の凝集を生じさせる方法。
(c)インクのpHと記録媒体のpHを異なるものとし、インクが記録媒体に付着して、インクのpHを変化させ、インクに相変化による増粘又は不溶成分の凝集を生じさせる方法。
(d)インクジェット記録装置からの吐出時のインクの濃度と、吐出後インクに含まれる水性溶媒が蒸発又は記録媒体に吸収された後の濃度との差によるインクの濃度変化により、インクに相変化による増粘又は不溶成分の凝集を生じさせる方法。
When the ink composition of the present invention is used in an ink jet method, in order to suppress color bleeding and feathering in a printed image and to exhibit excellent fixability, an aqueous solvent is immediately applied from the ink ejected on the recording medium. It is preferable to remove and promote aggregation of the pigment dispersion. Examples of the method for promoting the aggregation of the pigment dispersion include the following methods.
(A) Increase in viscosity due to a sudden phase change or aggregation of insoluble components due to thermal stimulation caused by the difference between the temperature of the ink at the time of ejection from the ink jet recording apparatus and the temperature of the ink on the recording medium adhered by ejection. How to produce.
(B) A dark room from the ink jet recording apparatus to the time of ejection is exposed to visible light by ejection, or polymerized functional groups contained in the ink are polymerized by electromagnetic wave stimulation from an electromagnetic wave irradiation apparatus provided in the ink jet recording apparatus. A method of causing thickening or aggregation of insoluble components in the material.
(C) A method in which the pH of the ink is different from the pH of the recording medium, the ink adheres to the recording medium, and the pH of the ink is changed to cause the ink to thicken due to a phase change or to aggregate insoluble components.
(D) A phase change in the ink due to a change in the concentration of the ink due to a difference between the concentration of the ink upon ejection from the inkjet recording apparatus and the concentration after the aqueous solvent contained in the ejected ink is evaporated or absorbed by the recording medium. A method of causing thickening due to or aggregation of insoluble components.
これらの方法は、1つの方法に限らず、適宜組み合わせて使用することができる。 These methods are not limited to one method, and can be used in appropriate combination.
このようなインクに刺激を与える手段としては、例えば、上記各刺激に対して、応答性を有する刺激付与物質を用い、これをインクと混合又は接触させる手段を挙げることができる。具体的には、上記(c)のpHの変化により凝集を生じさせる場合、インクを相当するpHに調整可能な刺激付与物質を、インクジェット装置を用いて記録媒体上に打ち込む方法を挙げることができる。更に、刺激付与物質の量を制御して、より安定した画像を形成することができる。 Examples of means for giving a stimulus to such ink include a means for using a stimulus-imparting substance having responsiveness to each of the above stimuli and mixing or contacting it with the ink. Specifically, when agglomeration is caused by the change in pH of (c) above, a method of driving a stimulus imparting substance capable of adjusting the ink to a corresponding pH onto a recording medium using an ink jet apparatus can be mentioned. . Furthermore, a more stable image can be formed by controlling the amount of the stimulating substance.
また、上記刺激付与物質を染料又は顔料としてインクに含有させる方法であってもよい。例えば、カラーインクジェット法において用いられる多色インク(シアン−マゼンタ−イエロー−ブラックインク(CMYK))のいずれかに刺激を与えるインクを用い、色滲みを改善することができる。 Alternatively, the ink may contain the stimulus imparting substance as a dye or a pigment. For example, color bleeding can be improved by using an ink that stimulates any of the multicolor inks (cyan-magenta-yellow-black ink (CMYK)) used in the color ink jet method.
[インクジェット記録装置]
本発明のインクジェット記録装置は、上記インク組成物を吐出口から吐出してインクジェット記録を行うものであれば、特に制限を受けるものではない。
[Inkjet recording apparatus]
The ink jet recording apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it performs ink jet recording by discharging the ink composition from the discharge port.
本発明のインクジェット記録装置の一例として、図3のブロック図に示すインクジェット記録装置を挙げることができる。図3に示すインクジェット記録装置IJには、装置全体の動作を制御するCPU50と、インクを吐出させるエネルギーを発生するインク吐出素子、インクを収納するインク収納部、インクを吐出する吐出口(図示せず)を有するヘッド70とが設けられる。CPUを制御するためのプログラムは、プログラムメモリ66に記憶されていてもよいし、あるいはいわゆるファームウェアとしてEEPROM(不図示)等の記憶手段に記憶されていてもよい。ヘッド70は、CPUからの制御信号を受けたXモーター駆動回路52、Yモーター駆動回路54からの駆動信号によりそれぞれ制御・移動されるX方向駆動モーター56、Y方向駆動モーター58によりXY方向に移動可能となっている。
As an example of the ink jet recording apparatus of the present invention, the ink jet recording apparatus shown in the block diagram of FIG. 3 can be given. The ink jet recording apparatus IJ shown in FIG. 3 includes a
また、CPU50には、ヘッドの位置を検出するためのXエンコーダー62及びYエンコーダー64が接続され、ヘッド70の位置情報がCPUに入力されるようになっている。
Further, an
CPUに、図示しない記録データ作成手段から、記録すべき画像若しくは文字情報そのもの、又はそれらの圧縮若しくは符号化された情報等の記録データが、プログラムメモリ66を介して入力される。記録データが、圧縮または符号化された情報の場合は、CPUにおいて記録データの伸長又は展開して記録すべき画像又は文字情報を得るようにすることができる。
Recording data such as image or character information itself to be recorded, or compressed or encoded information thereof is input to the CPU via a
記録データを受容したCPUから、Xモーター駆動回路52、Yモーター駆動回路54を介してそれぞれ、X方向駆動モーター56、Y方向駆動モーター58へ駆動信号が送出される。X方向駆動モーター56、Y方向駆動モーター58の作動によりヘッド70がインクの吐出を行う記録媒体の位置に対向する位置まで移動する。その後、CPUからの制御信号により、ヘッド駆動回路60からインク吐出素子へ駆動信号が送出され、記録データに基づいてインクの吐出を行う。CPU50は、この制御プログラムとXエンコーダー62及びYエンコーダー64からの位置情報に基づいて、インクの吐出を行う記録媒体上の対向位置へのヘッドの移動と、インクの吐出を制御する。このようにして記録媒体上に所望の記録を行うことができる。
A drive signal is sent from the CPU that has received the recording data to the
また、ヘッドに複数色のインクを装填するインクタンクを装備し、各色のインク毎に上記操作を行わせ、記録媒体上に多色の描画を行わせることもできる。また、ヘッドに上記刺激付与物質を装填するタンクを装備し、インクの吐出操作と同様の操作により、記録媒体上にその吐出を並行して行わせることもできる。 In addition, an ink tank for loading a plurality of colors of ink can be installed in the head, and the above operation can be performed for each color of ink, so that multicolor drawing can be performed on the recording medium. In addition, the head can be equipped with a tank for loading the stimulating substance, and the ejection can be performed on the recording medium in parallel by the same operation as the ink ejection operation.
また、上記インクジェット記録装置において、必要に応じてその形態を変更したものとできる。例えば、ヘッド70をXY軸方向に移動させず、X軸方向又はY軸方向いずれか一方向に移動させ、記録媒体をY軸方向又はX軸方向に移動させ、これらを連動させて記録を行うようにすることもできる。
Further, in the ink jet recording apparatus, the form can be changed as necessary. For example, the
上記インクジェット記録装置におけるインク吐出素子として、電気熱変換体やレーザ光等の熱エネルギー発生素子や、圧電素子等を利用することができる。特に、上記インクを適用するインク吐出素子として熱エネルギー発生素子は記録の高精細化を得ることができるため、好ましい。 As an ink ejection element in the ink jet recording apparatus, an electrothermal converter, a thermal energy generating element such as a laser beam, a piezoelectric element, or the like can be used. In particular, a thermal energy generating element is preferable as an ink discharging element to which the above ink is applied, because high definition of recording can be obtained.
上記熱エネルギー発生素子を用いたインクジェット記録装置においては、例えば、オンデマンド型の場合には、インク流路に対応して配置されている電気熱変換体に、吐出情報に対応した核沸騰を越える急峻な温度上昇を与える一つの駆動信号を印加する。これにより電気熱変換体に熱エネルギーを発生させ、ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的に駆動信号に一対一で対応した液体内の気泡を形成することができる。 In the ink jet recording apparatus using the thermal energy generating element, for example, in the case of an on-demand type, the electrothermal transducer disposed corresponding to the ink flow path exceeds the nucleate boiling corresponding to the ejection information. One drive signal giving a steep temperature rise is applied. As a result, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and film boiling occurs on the heat acting surface of the head. As a result, bubbles in the liquid corresponding one-to-one with the drive signal can be formed.
本発明のインク組成物において、熱エネルギー発生素子を用いたインクジェット記録装置に適用した場合、特に、インクの吐出性能が向上する理由について、現在のところ以下のように考えている。熱エネルギー発生素子として薄膜ヒーターを用い、その膜沸騰を吐出エネルギー発生源とするため、薄膜ヒーター近辺では局所的に温度上昇が起きると考えられる。常温では顔料に付着していた分散樹脂が、高温下では顔料表面近辺から脱離し、露出した顔料表面相互間に凝集が生じ、吐出性能に問題を生じる場合がある。しかしながら、上記ブロックポリマーは、室温近辺では水溶性であるものの薄膜ヒーター付近の高温状況下では両親媒性となり、発現した疎水性部位同士間が凝集するより速く分散樹脂が剥離した顔料表面に付着し、吐出性能の低下が抑制されると考えている。 When the ink composition of the present invention is applied to an ink jet recording apparatus using a thermal energy generating element, the reason why ink ejection performance is improved is currently considered as follows. Since a thin film heater is used as the thermal energy generating element and the film boiling is used as a discharge energy generating source, it is considered that the temperature rises locally in the vicinity of the thin film heater. The dispersion resin adhering to the pigment at normal temperature may be detached from the vicinity of the pigment surface at high temperature, causing aggregation between the exposed pigment surfaces, which may cause problems in ejection performance. However, although the block polymer is water-soluble near room temperature, it becomes amphiphilic under high temperature conditions near the thin film heater, and adheres to the surface of the pigment from which the dispersed resin has peeled off faster than the developed hydrophobic sites aggregate. It is considered that the deterioration of the discharge performance is suppressed.
また、上記インクジェット記録装置は、記録媒体に直接インクを吐出する直接記録方式による直接記録装置に限らず、潜像を形成した中間転写体にインクを転写した後、紙等の記録媒体に転写する間接記録方式を用いた間接記録装置にも適用することができる。 The ink jet recording apparatus is not limited to a direct recording apparatus that directly ejects ink onto a recording medium, but is transferred to a recording medium such as paper after the ink is transferred to an intermediate transfer body on which a latent image is formed. The present invention can also be applied to an indirect recording apparatus using an indirect recording method.
以下に、本発明のインク組成物を、具体的に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。以下において「部」は「質量部」を意味する。 The ink composition of the present invention will be specifically described below in detail, but the technical scope of the present invention is not limited thereto. In the following, “part” means “part by mass”.
[ブロックポリマーの合成]
[合成例1]
<CH2 =CHOCH2 CH2 OCH3:(MOVE:Aブロック)と、CH2 =CHOCH2 CH2OCH2 CH2OCH3:(MOEOVE:Bブロック)とからなるジブロックポリマー1>
三方活栓を取り付けたガラス容器内を窒素置換した後、窒素ガス気流下250℃に加熱し吸着水を除去した。系を室温に戻し、MOVE6.0mmol(ミリモル)、酢酸エチル16mmol、1−イソブトキシエチルアセテート0.1mmol、及びトルエン11mlを加え、攪拌しながら反応系を冷却した。系内温度が0℃に達したところでエチルアルミニウムセスキクロリド(ジエチルアルミニウムクロリドとエチルアルミニウムジクロリドとの等モル混合物)を0.2mmol加え重合を開始した。分子量を時分割に分子ふるいカラムクロマトグラフィー(GPC)を用いてモニタリングし、Aブロックの重合の完了を確認した。
[Synthesis of block polymer]
[Synthesis Example 1]
<Diblock Polymer 1 Composed of CH 2 = CHOCH 2 CH 2 OCH 3 : (MOVE: A Block) and CH 2 = CHOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3 : (MOEOVE: B Block)>
The inside of the glass container fitted with the three-way stopcock was purged with nitrogen, and then heated to 250 ° C. under a nitrogen gas stream to remove adsorbed water. The system was returned to room temperature, MOVE 6.0 mmol (mmol), ethyl acetate 16 mmol, 1-isobutoxyethyl acetate 0.1 mmol, and
次いで、Bブロックの単量体としてMOEOVE6.0mmolを添加、GPCを用いてモニタリングし、Bブロックの重合の完了を確認した。Bブロックの重合終了後、0.3質量%のアンモニア/メタノール水溶液を加え、重合反応を停止し、ブロックポリマー前駆体のトルエン溶液を得た。トルエン溶液を0.6mol/lの希塩酸と純水で洗浄を行った後、エバポレーターでトルエンを除去し、目的とするジブロックポリマーを得た。化合物の同定は、1H―NMRおよびGPCを用いて行った。得られた化合物は、Mn=17500、Mw/Mn=1.45であった。重合比はA:B=100:95であり、10質量%水溶液中での疎水性発現温度は63℃であった。疎水性発現温度は水溶液中での濁点を測定することにより得た。 Next, 6.0 mmol of MOEOVE was added as a monomer for the B block, and monitoring was performed using GPC to confirm the completion of polymerization of the B block. After completion of the polymerization of the B block, a 0.3 mass% ammonia / methanol aqueous solution was added to stop the polymerization reaction, and a toluene solution of a block polymer precursor was obtained. The toluene solution was washed with 0.6 mol / l dilute hydrochloric acid and pure water, and then the toluene was removed with an evaporator to obtain the intended diblock polymer. The compound was identified using 1 H-NMR and GPC. The obtained compound was Mn = 17500 and Mw / Mn = 1.45. The polymerization ratio was A: B = 100: 95, and the hydrophobic expression temperature in a 10% by mass aqueous solution was 63 ° C. The hydrophobic expression temperature was obtained by measuring the cloud point in an aqueous solution.
[合成例2]
<CH2 =CHOCH2 CH2 OCH2CH2CH3:(BuOVE:Aブロック)と、CH2 =CHOCH2 CH2OCH2 CH2OCH3:(MOEOVE:Bブロック)からなるジブロックポリマー2>
合成例1のAブロックの合成に用いたMOVEに替えて、BuOVEを用いた以外は合成例1と同様の方法で重合を行った。得られた化合物は、Mn=15480、Mw/Mn=1.52であった。重合比はA:B=95:93であり、10質量%水溶液中で転移温度を株式会社キノテック社製TAON023で測定したところ、40℃であった。
[Synthesis Example 2]
<CH 2 = CHOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 3: and: (BuOVE A block), CH 2 = CHOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3: diblock polymer 2 consisting of: (MOEOVE B block)>
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that BuOVE was used instead of MOVE used in the synthesis of the A block in Synthesis Example 1. The obtained compound was Mn = 15480 and Mw / Mn = 1.52. The polymerization ratio was A: B = 95: 93, and the transition temperature in a 10% by mass aqueous solution was 40 ° C. when measured with TAON023 manufactured by Kinotech Co., Ltd.
[合成例3]
<CH2 =CHOCH2 CH2 OCH2CH2CH3:(BuOVE:Aブロック)と、CH2 =CHOCH2CH2CH2CH2OH:(HOVE:Bブロック)からなるジブロックポリマー3>
合成例1記載のAブロックの合成に用いたMOVEに替えて、BuOVEを用い、BブロックのMOEOVEに替えて、CH2 =CHOCH2 CH2 OSiCH3を用いた他は、合成例1と同様の方法で重合を行った。得られた化合物は、Mn=14500、Mw/Mn=1.58であった。重合比はA:B=96:95であり、10質量%水溶液中での転移温度は40℃であった。
[Synthesis Example 3]
<CH 2 = CHOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 3: and: (BuOVE A block), CH 2 = CHOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH: diblock polymer 3 consisting of: (Hove B block)>
The same as Synthesis Example 1 except that BuOVE was used instead of MOVE used for the synthesis of A block described in Synthesis Example 1 and CH 2 = CHOCH 2 CH 2 OSiCH 3 was used instead of MOEOVE of B block. Polymerization was carried out by the method. The obtained compound was Mn = 14500 and Mw / Mn = 1.58. The polymerization ratio was A: B = 96: 95, and the transition temperature in a 10% by mass aqueous solution was 40 ° C.
[合成例4]
<イソブチルビニルエーテルとCH2 =CHOCH2 CH2 OPhPh:(IBVE−BPhOVE:ランダム重合Aブロック)と、2−メトキシエチルビニルエーテル(MOVE:Bブロック)と、4−(2−ビニルオキシ)安息香酸(BBVE:Cブロック)からなるトリブロックポリマー4>
三方活栓を取り付けたガラス容器内を窒素置換した後、窒素ガス気流下250℃に加熱し吸着水を除去した。系を室温に戻し、IBVE6mmol(ミリモル)、BPhOVEを6mmol、酢酸エチル16mmol、1−イソブトキシエチルアセテート0.1mmol、及びトルエン11mlを加え、攪拌しながら反応系を冷却した。系内温度が0℃に達したところでエチルアルミニウムセスキクロリド(ジエチルアルミニウムクロリドとエチルアルミニウムジクロリドとの等モル混合物)を0.2mmol加え重合を開始した。分子量を時分割に分子ふるいカラムクロマトグラフィー(GPC)を用いてモニタリングし、Aブロックのランダム重合の完了を確認した。
[Synthesis Example 4]
<Isobutyl vinyl ether and CH 2 = CHOCH 2 CH 2 OPhPh: (IBVE-BPhOVE: random polymerization A block), 2-methoxyethyl vinyl ether (MOVE: B block), 4- (2-vinyloxy) benzoic acid (BBVE: C-block) triblock polymer 4>
The inside of the glass container fitted with the three-way stopcock was purged with nitrogen, and then heated to 250 ° C. under a nitrogen gas stream to remove adsorbed water. The system was returned to room temperature, IBVE 6 mmol (mmol), BPhOVE 6 mmol, ethyl acetate 16 mmol, 1-isobutoxyethyl acetate 0.1 mmol, and
次いで、Bブロック成分としてMOVE4.0mmolを添加、GPCを用いてモニタリングし、Bブロックの重合の完了を確認した。 Next, 4.0 mmol of MOVE was added as a B block component, and monitoring was performed using GPC to confirm the completion of polymerization of the B block.
Bブロックの重合終了後、EBVE3.0mmolのトルエン溶液を添加、24時間後、0.3質量%のアンモニア/メタノール水溶液を加え重合反応を停止し、ブロックポリマー前駆体のトルエン溶液を得た。トルエン溶液を0.6mol/lの希塩酸と純水で洗浄を行った後、エバポレーターでトルエンを除去、メタノールを用いて精製を行い、ブロックポリマー前駆体を得た。次いで、ブロックポリマー前駆体をジメチルホルムアミドに溶解させた後、18.0mmolの水酸化ナトリウムを加え、室温で72時間の攪拌を行い、Cブロックのエチル安息香酸の脱保護を行った。反応終了後、エバポレーターでジメチルホルムアミドを除去し得られた固形物をクロロホルムに溶解し、クロロホルム溶液を0.6mol/lの希塩酸と水により洗浄を行った。洗浄後、クロロホルムをエバポレーターで除去することで、目的とするトリブロックポリマーを得た。化合物の同定は、1H−NMRおよびGPCを用いて行った。Mn=23000、Mw/Mn=1.41であった。重合比はA:B:C=100:40:15であり、Aブロック内の2種のモノマーの重合比は1:1であった。 After completion of the polymerization of the B block, a toluene solution of EBVE 3.0 mmol was added, and after 24 hours, a 0.3 mass% ammonia / methanol aqueous solution was added to stop the polymerization reaction, thereby obtaining a toluene solution of a block polymer precursor. The toluene solution was washed with 0.6 mol / l dilute hydrochloric acid and pure water, and then the toluene was removed by an evaporator and purified using methanol to obtain a block polymer precursor. Next, after the block polymer precursor was dissolved in dimethylformamide, 18.0 mmol of sodium hydroxide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 72 hours to deprotect C-block ethylbenzoic acid. After completion of the reaction, the solid obtained by removing dimethylformamide with an evaporator was dissolved in chloroform, and the chloroform solution was washed with 0.6 mol / l dilute hydrochloric acid and water. After washing, the intended triblock polymer was obtained by removing chloroform with an evaporator. The compound was identified using 1 H-NMR and GPC. Mn = 23000 and Mw / Mn = 1.41. The polymerization ratio was A: B: C = 100: 40: 15, and the polymerization ratio of the two monomers in the A block was 1: 1.
[実施例1]
カーボンブラック(PhilblackO:Philips Petroleum Co.製)5部と合成例4で得られたトリブロックポリマー4の5部を100部のテトラヒドロフランに共溶解し、蒸留水400部を用いて水相へ変換した。この水相に0.1N水酸化ナトリウム水溶液を0.1ml加えさらに超音波ホモジナイザーで10分間分散した後、減圧蒸留によりテトラヒドロフランを除去した。その後、40部の蒸留水に溶解した10部の合成例1で得られたジブロックポリマー1を室温で添加し、次いで1μmのフィルターを通して加圧濾過して、顔料分散体を製造した。次いで前述した顔料分散体67部に7部のグリセリン、5部のジエチレングリコール、7部のトリメチロールプロパン、0.5部のアセチレノールEH(川研ファインケミカル社製)、13.5部のイオン交換水を用いて、目的とするインク組成物1を得た。
[Example 1]
5 parts of carbon black (PhilblackO: manufactured by Philips Petroleum Co.) and 5 parts of the triblock polymer 4 obtained in Synthesis Example 4 were co-dissolved in 100 parts of tetrahydrofuran and converted into an aqueous phase using 400 parts of distilled water. . 0.1 ml of 0.1N sodium hydroxide aqueous solution was added to this aqueous phase, and further dispersed for 10 minutes with an ultrasonic homogenizer, and then tetrahydrofuran was removed by distillation under reduced pressure. Thereafter, 10 parts of the diblock polymer 1 obtained in Synthesis Example 1 dissolved in 40 parts of distilled water was added at room temperature, followed by pressure filtration through a 1 μm filter to produce a pigment dispersion. Next, 67 parts of the above-mentioned pigment dispersion were mixed with 7 parts of glycerin, 5 parts of diethylene glycol, 7 parts of trimethylolpropane, 0.5 parts of acetylenol EH (manufactured by Kawaken Fine Chemicals), and 13.5 parts of ion-exchanged water. Thus, the intended ink composition 1 was obtained.
得られたインク組成物1をインクジェットプリンタ(BJF800、キヤノン社製)の印刷ヘッドに充填し、液滴の吐出を目視で確認して、吐出試験を行った。吐出状態は良好であった。 The obtained ink composition 1 was filled in a print head of an ink jet printer (BJF800, manufactured by Canon Inc.), and a discharge test was performed by visually confirming the discharge of droplets. The discharge state was good.
[実施例2]
合成例1で得られたジブロックポリマー1に替えて、合成例2で得られたジブロックポリマー2を使用した他は、実施例1と同様にしてインク組成物を調製し、吐出試験を行った。吐出状態は良好であった。
[Example 2]
An ink composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the diblock polymer 2 obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the diblock polymer 1 obtained in Synthesis Example 1, and an ejection test was performed. It was. The discharge state was good.
[実施例3]
合成例1で得られたジブロックポリマー1に替えて、合成例3で得られたジブロックポリマー3を使用した他は、実施例1と同様にしてインク組成物を調製し、吐出試験を行った。吐出状態は良好であった。
[Example 3]
An ink composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the diblock polymer 3 obtained in Synthesis Example 3 was used instead of the diblock polymer 1 obtained in Synthesis Example 1, and an ejection test was performed. It was. The discharge state was good.
[実施例4]
合成例4で得られたトリブロックポリマー4に替えて、スチレン−エチレンオキシドブロックポリマー(P124-1SEO:創和科学株式会社製)(以下、ブロックポリマー5という。)を使用した他は、実施例1と同様にしてインク組成物を調製した。
[Example 4]
Example 1 was used except that instead of the triblock polymer 4 obtained in Synthesis Example 4, a styrene-ethylene oxide block polymer (P124-1 SEO: manufactured by Soka Kagaku Co., Ltd.) (hereinafter referred to as block polymer 5) was used. Ink compositions were prepared in the same manner as described above.
得られたインク組成物100gを、100℃で24時間加熱還流を行った後、0.1μmのフィルターでろ過し、フィルター上を観測し、加熱試験を行った。その結果、フィルター上にはろ過物はなかった。 After heating and refluxing 100 g of the obtained ink composition at 100 ° C. for 24 hours, the mixture was filtered with a 0.1 μm filter, and the heat was tested on the filter. As a result, there was no filtrate on the filter.
[実施例5]
40部の蒸留水に溶解した10部の合成例1で得られたジブロックポリマー1に替えて、45部の蒸留水に溶解した5部のジブロックポリマー1を使用した他は、実施例4と同様にしてインク組成物を調製し、加熱試験を行った。その結果、フィルター上にはろ過物はなかった。
[Example 5]
Example 4 except that 10 parts of the diblock polymer 1 obtained in Synthesis Example 1 dissolved in 40 parts of distilled water was used instead of 5 parts of the diblock polymer 1 dissolved in 45 parts of distilled water. An ink composition was prepared in the same manner as described above, and a heating test was performed. As a result, there was no filtrate on the filter.
[実施例6]
40部の蒸留水に溶解した10部の合成例1で得られたジブロックポリマー1に替えて、47部の蒸留水に溶解した3部のジブロックポリマー1を使用した他は、実施例4と同様にしてインク組成物を調製し、加熱試験を行った。その結果、フィルター上にはろ過物はなかった。
[Example 6]
Example 4 except that 10 parts of the diblock polymer 1 obtained in Synthesis Example 1 dissolved in 40 parts of distilled water was used instead of 3 parts of the diblock polymer 1 dissolved in 47 parts of distilled water. An ink composition was prepared in the same manner as described above, and a heating test was performed. As a result, there was no filtrate on the filter.
[比較例1]
40部の蒸留水に溶解した10部の合成例1で得られたジブロックポリマー1に替えて、50部の蒸留水のみを使用した他は、実施例4と同様にしてインク組成物を調製し、加熱試験を行った。その結果、フィルター上にカーボンブラック起因と考えられるろ過物が観測された。
[Comparative Example 1]
An ink composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that only 50 parts of distilled water was used instead of 10 parts of the diblock polymer 1 obtained in 10 parts of Synthesis Example 1 dissolved in 40 parts of distilled water. Then, a heating test was conducted. As a result, a filtrate that was thought to be caused by carbon black was observed on the filter.
[比較例2]
40部の蒸留水に溶解した10部の合成例1で得られたジブロックポリマー1に替えて、20部の蒸留水に溶解した30部のブロックポリマー5を使用した他は、実施例4と同様にしてインク組成物を調製し、加熱試験を行った。その結果、高粘度のゾル状の液体となり、ろ過することができなかった。
[Comparative Example 2]
Example 4 is different from Example 4 except that 30 parts of the block polymer 5 dissolved in 20 parts of distilled water is used in place of the 10 parts of the diblock polymer 1 obtained in Synthesis Example 1 dissolved in 40 parts of distilled water. Similarly, an ink composition was prepared and a heating test was performed. As a result, it became a high-viscosity sol-like liquid and could not be filtered.
以上の結果から、本発明のインク組成物は顔料分散体の凝集が抑制され、分散性に優れ加熱による分散性の低下が抑制され、特に、熱エネルギーによるインクジェット記録装置に適していることが確認できた。 From the above results, it is confirmed that the ink composition of the present invention is excellent in dispersibility of the pigment dispersion, excellent in dispersibility, suppressed in dispersibility by heating, and particularly suitable for an ink jet recording apparatus using heat energy. did it.
11 ブロックポリマー
12 疎水性発現性ブロックセグメント
13 親水性ブロックセグメント
14 水分子
110 両親媒性の疎水性発現性ブロックセグメント
111、25、30 ミセル
120 疎水性ブロックセグメント
200 疎水性ブロックポリマー付着顔料分散体
22 分散樹脂
50 CPU
70 ヘッド
IJ インクジェット記録装置
11
70 Head IJ Inkjet Recording Device
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007283610A JP2009108245A (en) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Ink composition and inkjet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007283610A JP2009108245A (en) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Ink composition and inkjet recording device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009108245A true JP2009108245A (en) | 2009-05-21 |
Family
ID=40777082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007283610A Pending JP2009108245A (en) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Ink composition and inkjet recording device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009108245A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011208082A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujifilm Corp | Ink set and image forming method |
-
2007
- 2007-10-31 JP JP2007283610A patent/JP2009108245A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011208082A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujifilm Corp | Ink set and image forming method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4708731B2 (en) | Set of liquid composition, liquid application method and liquid application apparatus using the same | |
JP2005113097A (en) | Ink composition, method for forming image and image-forming device | |
US7538147B2 (en) | Image forming method, pattern forming method and liquid-applying apparatus which make use of liquid compositions | |
JP2004130799A (en) | Inkjet printing method and its system providing improved image durability | |
US20060100310A1 (en) | Image forming method, and set of ink compositions and image forming apparatus, which are applicable to the image forming method | |
JP2003089752A (en) | Stimulation response polymer-containing composition, ink composition containing the same, and method and apparatus for forming image by using the ink composition | |
US20060050117A1 (en) | Image recording process, image recording apparatus and liquid composition | |
JPWO2006137393A1 (en) | Microencapsulated product, microencapsulated color material, method for producing the same, ink composition, ink jet recording method, and recorded product | |
CN1194285A (en) | Modulation of water resistance in inkjet ink compositions using partially chemically manipulated macromolecular chromophores | |
JP2008088368A (en) | Process for producing composition containing polymer compound, composition and liquid imparting method | |
JP5245252B2 (en) | Encapsulated product, method for producing the same, and ink composition | |
JP4125022B2 (en) | Polymer-containing composition, ink composition, and image forming method using the ink composition | |
EP1103585B1 (en) | Ink compositions containing 1,3,5-trioxane | |
WO2003104324A1 (en) | Composition of polymer having functional substance encapsulated, process for producing the same, ink-jet recording ink, method of forming image with the same, and image-forming apparatus | |
CN100522339C (en) | Encapsulation product, process for producing the same, and ink composition | |
JP2008088218A (en) | Encapsulated pigment and method for producing the same | |
JP2009108245A (en) | Ink composition and inkjet recording device | |
JP2005120136A (en) | Microencapsulated pigment and method for producing the same, aqueous dispersion, and inkjet recording ink | |
JP2003113327A (en) | Microencapsulated colorant dispersion and aqueous ink composition | |
JP2005255755A (en) | Microencapsulated pigment, method for producing the same, and ink composition containing the microencapsulated pigment | |
JP2010227732A (en) | Encapsulated product, method for producing the same, and ink composition | |
JP2005281691A (en) | Ink composition, production method of ink composition, and liquid imparting method and unit using ink composition | |
WO2006132429A1 (en) | Composition containing block polymer | |
JP2008150558A (en) | Method for producing ink composition, ink composition produced by the production method, recording method to use the ink composition, recording head and recording apparatus equipped with the recording head | |
JP2006103285A (en) | Image recorder |