JP4212835B2 - Ink jet ink and image forming method using the same - Google Patents
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Landscapes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷物の耐光性、色調の鮮明性、液安定性、顔料粒子径安定性等の特性に優れた顔料分散液及びインクジェット用インクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録方式に用いるインクとしては、特開昭６３−５１４８５号公報、特開昭６３−５６５７５号公報、特開平１−１９８６７１号公報等に開示されている如く各種の水溶性染料を水単体、もしくは水と水溶性溶剤からなる溶媒中に溶解し、必要に応じて各種添加剤を添加したものが主流であった。
【０００３】
しかし、このような染料系インクを用いて印字を行なった場合、被記録材上での記録画像の耐水性が悪い（水をこぼしたりすると容易に記録部分の染料のにじみが生じる）という問題や耐光性が悪い（記録部分に光があたると色調変化や濃度低下が発生する）という問題があった。
【０００４】
染料系インクのこれらの問題点を改良するため、着色剤として染料のかわりにカーボンブラックや各種有機顔料を用いたいわゆる顔料系インクをインクジェット記録方式に適用することが特開昭５７−１０６６０号公報、特開昭５７−１０６６１号公報、特公平１−１５５４２号公報、特開平２−２５５８７５号公報、特開平２−２７６８７６号公報等に開示されている。
【０００５】
顔料系インクを用いて印字を行なった場合、被記録材上で乾燥したインクは着色剤が顔料であるため、水がかかっても染料のように溶解してにじみが発生することはなく、耐水性が良好である。
【０００６】
また、顔料は染料に比較して光に対する反応性が低いため、顔料系インクの耐光性は染料系インクに比べ優れている。
【０００７】
このような顔料系インクは一般に、顔料と液媒体と分散剤よりなる混合物をボールミル、サンドミル等の分散機で分散処理を行ない、製造した顔料分散液に必要に応じて各種添加剤を添加して製造するが、インクジェット記録用インクに使用する顔料分散液はノズル詰まり防止、印字画像の鮮明性、２次色再現性、透明性確保の為通常２００ｎｍ以下、好ましくは１５０ｎｍ以下の粒子径レベルまで顔料分散液中の顔料粒子を微粒子化分散する必要がある。更に、工業的に安価に製造する為には短時間で微粒子化を行なう必要がある。
【０００８】
また、ノズル詰まり防止上、上記微粒子化分散された顔料分散液は経時及び／又は高温、低温等の保存環境下で初期の粒子径を維持することができなければならない。
【０００９】
しかしながら、従来、本分野で使用されてきた顔料分散剤には上記の如き微粒子化分散を短時間で実現でき、しかも顔料粒子径の保存時の変化を少なくし得るものはなかった。例えば、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体（特開昭５６−１４７８６３等）、ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物（特開昭６１−８３２６７等）等の高分子分散剤を用いたインク、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル（特開平５−１０５８３７等）、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル硫酸塩（特開平１０−１６８３６７等）、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテルリン酸塩（特開平１０−８８０５０等）等の界面活性剤を用いたインクのいずれにおいても顔料の平均粒径が大きく、平均粒径の安定性、吐出安定性に劣るものであった。
また、分散剤と好適に併用でき、その効果を向上させる添加剤はこれまでなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特にインクジェット記録用インクに好適に使用し得る微粒子径顔料分散液を短時間で効率的に作成でき、しかも顔料粒子径の保存時の変化を少なくできる分散剤を使用した顔料分散液及び該分散液を使用したインクジェット用インクを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の分散剤を用いること、更に好ましくは特定の分散剤と特定の添加剤を併用することにより上記課題が解決できることを見出し本発明に至った。
【００１２】
即ち、本発明によれば第１に、顔料と分散剤と水を含有すると共に、水溶性有機溶剤、界面活性剤、防腐剤のうち、少なくとも１つを含有するインクジェット用インクであって、
分散剤として下記一般式（１）で表わされる化合物の少なくとも一種を使用し、顔料の平均粒径が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とするインクジェット用インクが提供される。
【化１】
【００１３】
本発明の第２は、上記第１記載のインクジェット用インクにおいて、下記一般式（２）で表わされる化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする上記１のインクジェット用インクにある。
【化２】
【００１４】
本発明の第３は、上記第１または２のインクジェット用インクにおいて、下記一般式（３）で表わされる化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とするインクジェット用インクにある。
【化３】
【００１５】
本発明の第４は、上記第１〜３のインクジェット用インクにおいて、下記一般式（４）で表わされる化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とするインクジェット用インクにある。
【化４】
【００１６】
本発明の第５は、上記第１〜４のインクジェット用インクにおいて、顔料としてピグメントイエロー１３８を用いることを特徴とするインクジェット用インクにある。
【００１７】
本発明の第６は、上記第１〜４のインクジェット用インクにおいて、顔料としてピグメントレッド１２２を用いることを特徴とするインクジェット用インクにある。
【００１８】
本発明の第７は、上記第１〜４のインクジェット用インクにおいて、顔料としてピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：１、ピグメントブルー１５：２、ピグメントブルー１５：３およびピグメントブルー１５：４よりなる群から選ばれた少なくとも一種を用いることを特徴するインクジェット用インクにある。
【００１９】
本発明の第８は、上記第１〜４のインクジェット用インクにおいて、顔料としてカーボンブラックを用いること特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット用インクにある。
【００２０】
本発明の第９は、上記第２のインクジェット用インクにおいて、一般式（１）の化合物と一般式（２）の化合物の含有量比率が重量比で９９．９９／０．０１〜６０／４０であることを特徴とするインクジェット用インクにある。
【００２１】
本発明の第１０は、上記第３のインクジェット用インクにおいて、上記一般式（１）の化合物と一般式（３）の化合物の含有量比率が重量比で９９．９９／０．０１〜６０／４０であることを特徴とするインクジェット用インクにある。
【００２２】
本発明の第１１は、上記第４のインクジェット用インクにおいて、上記一般式（１）の化合物と一般式（３）の化合物の含有量比率が重量比で９９．９９／０．０１〜６０／４０であることを特徴とするインクジェット用インクにある。
【００２３】
本発明の第１２は、上記第１〜１１のインクジェット用インクにおいて、顔料に対する分散剤の比率が１／１５〜１／１であることを特徴とするインクジェット用インクにある。
【００２８】
本発明の第１３は、上記第１〜１２いずれかに記載のインクジェット用インクにおいて、顔料濃度が１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下であることを特徴とするインクジェット用インクにある。
【００２９】
本発明の第１４は、上記第１〜１３のいずれかに記載のインクを用いてインクジェット方式のプリンタで印字することを特徴とする画像形成方法にある。
【００３０】
本発明の第１５は、イングジェット方式がピエゾ方式であるインクジェットプリンタで印字することを特徴とする上記１４記載の画像形成方法にある。
【００３１】
本発明の第１６は、インクジェット方式がサーマル方式であるインクジェットプリンタで印字することを特徴とする上記１４記載の画像形成方法が提供される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の顔料分散液は、少なくとも顔料と分散剤と水とからなり、分散剤として上記一般式（１）で示される化合物のうち、少なくとも１種を含有することを特徴とする顔料分散液である。
この顔料分散液はインクジェット用インク、塗料、オフセット印刷等の印刷用インク、ボールペン、万年筆等の筆記具用インクなどの用途に利用できるが、特にインクジェット用インクに好適に利用することができる。また本発明のインクジェット用インクは前述の顔料分散液に添加剤を加えて調製することを特徴とするインクジェット用インクである。上記分散剤を用いると、顔料の平均粒径の小さく、かつ平均粒径の安定性の優れた分散液および、平均粒径の安定性、吐出安定性の優れたインクを得ることができる。
【００３３】
一般式（１）で示される分散剤で、Ｒ1はＨまたは炭素数１〜２０のアルキル基、フェニル基、置換フェニル基（炭素数１〜１２のアルキル基、アラルキル基、アリール基、ハロゲン原子等で置換されているフェニル基）、ナフチル基が好ましく、さらに好ましくはＨまたは炭素数１〜４のアルキル基、最も好ましくはＨである。また、ｋは好ましくは０〜７、さらに好ましくは０〜３、最も好ましくは０の整数である。Ｒ1がＨ以外の場合、置換基の位置として好ましいのは１、５、７、８位で、さらに好ましくは７位である。
Ｒ1の炭素数が２０を超えると分散安定性が劣り、粘度も上昇する傾向がある。Ａ1またはＡ2としてはオキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の混合のいずれも好適に使用できる。Ａ1またはＡ2の置換基の位置として好ましいのは１、２、３、４位で、さらに好ましくは２、３位である。ｉ、ｊはそれぞれ０以上の整数で、ｉ＋ｊは好ましくは３１以上１００以下、さらに好ましくは３１以上８０以下である。ｉ＋ｊが１００を越えると分散液及びインクの粘度が高くなり、さらに平均粒径の安定性に劣る傾向がある。
【００３４】
本発明において、上記一般式（１）の分散剤と併用することによって顔料の分散性を向上させられる化合物として、上記一般式（２）、（３）、（４）の界面活性剤が挙げられる。
【００３５】
上記一般式（２）の化合物のＲ2は炭素数８〜１４のアルキル基、さらに好ましくは炭素数８〜１２、最も好ましくは１０のアルキル基である。炭素数７以下又は１５以上では平均粒径の安定性に劣る傾向がある。また、Ａ3としてはオキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の混合基のいずれも好適に使用できる。ｍは３〜１６の整数が好ましく、さらに好ましくは５〜１０、最も好ましくは７の整数である。ｍが２以下又は１７以上では粒径安定化の効果が小さい。
【００３６】
一般式（３）の化合物のＲ3は炭素数１〜２０のアルキル基、さらに好ましくは炭素数５〜２０、最も好ましくは８のアルキル基である。また、Ｒ4〜Ｒ7はそれぞれ水素元素、メチル基、エチル基、２−ヒドロキシエチル基または３−ヒドロキシプロピル基が好ましく、さらに好ましくはメチル基、エチル基であり、最も好ましくはメチル基である。
Ｒ3が水素原子又は炭素数２１以上のアルキル基では平均粒径の安定性に劣る傾向がある。
【００３７】
一般式（４）の化合物のＲ8は炭素数１〜２０のアルキル基、さらに好ましくは炭素数５〜８、最も好ましくは６、７のアルキル基が好ましい。Ｒ8が水素原子又は炭素数２１以上のアルキル基では顔料分散液中の顔料微粒子の粒径安定化の効果が小さい。一方、Ａ4としてはオキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の混合のいずれも好適に使用できる。ｘは好ましくは１〜１２、さらに好ましくは１〜８、最も好ましくは３の整数である。ｘが０または１３以上では平均粒径の安定性に劣る傾向がある。また、Ｒ9〜Ｒ12はそれぞれ水素元素、メチル基、エチル基、２−ヒドロキシエチル基または３−ヒドロキシプロピル基が好ましく、さらに好ましくはメチル基、エチル基であり、最も好ましくはメチル基である。
【００３８】
本発明において、一般式（１）の化合物と一般式（２）の化合物の含有量比率は、重量比で９９．９９／０．０１〜６０／４０であることが好ましく、さらに好ましくは９９．９／０．１〜９０／１０、最も好ましくは９９．９／０．１〜９７／３である。９９．９９／０．０１より大きい場合は一般式（２）の添加効果がほとんど無い為、顔料分散液中の顔料微粒子の粒径安定化効果の向上の程度が小さく、６０／４０より小さい場合もやはり粒径安定化効果の向上の程度は小さくなる。
一般式（１）の化合物と一般式（３）の化合物の含有量比率も同上の理由から９９．９９／０．０１〜６０／４０であることが好ましく、さらに好ましくは９９．９／０．１〜９０／１０、最も好ましくは９９．９／０．１〜９７／３である。
一般式（１）の化合物と一般式（４）の化合物の含有量比率も同上の理由から９９．９９／０．０１〜６０／４０であることが好ましく、さらに好ましくは９９．９／０．１〜９０／１０、最も好ましくは９９．９／０．１〜９７／３である。
【００３９】
また、本発明においては、一般式（２）、（３）、（４）の化合物の２種以上が併用されてもよい。この場合においても、一般式（１）の化合物と、一般式（２）、（３）、（４）の２種以上の化合物との含有量比率は、重量比で９９．９９／０．０１〜６０／４０であることが好ましく、さらに好ましくは９９．９／０．１〜９０／１０、最も好ましくは９９．９／０．１〜９７／３である。
【００４０】
本発明の顔料分散液に使用される顔料は特に限定されるものではないが、例示すれば以下の如きものがある。
【００４１】
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類、または銅、鉄、酸化チタン等の金属類、オルトニトロアニリンブラック等の有機顔料が挙げられる。
【００４２】
イエロー顔料としては、ピグメントイエロー１、ピグメントイエロー２、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１６、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７５、ピグメントイエロー８３、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー９５、ピグメントイエロー９７、ピグメントイエロー９８、ピグメントイエロー１１４、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１２９、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５４、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。
【００４３】
マゼンタ顔料としては、ピグメントレッド５、ピグメントレッド７、ピグメントレッド１２、ピグメントレッド４８（Ｃａ）、ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、ピグメントレッド５７（Ｃａ）、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１６８、ピグメントレッド１８４、ピグメントレッド２０２、ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
【００４４】
シアン顔料としては、ピグメントブルー１、ピグメントブルー２、ピグメントブルー３、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー６０、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられる。
【００４５】
この他のカラー顔料としては、トルイジンレッド、パーマネントカーミンＦＢ、ファーストイエローＡＡＡ、ジスアゾオレンジＰＭＰ、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、フタロシアニンブルー、キナクリドンレッド、ジオキサンバイオレット、ビクトリアピュアブルー、アルカリブルートナー、ファーストイエロー１０Ｇ、ジスアゾイエローＡＡＭＸ、ジスアゾイエローＡＡＯＴ、ジスアゾイエローＡＡＯＡ、黄色酸化鉄、ジスアゾイエローＨＲ、オルトニトロアニリンオレンジ、ジニトロアニリンオレンジ、バルカンオレンジ、トルイジンレッド、塩素化パラレッド、ブリリアンファーストスカーレット、ナフトールレッド２３、ピラゾロンレッド、バリウムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、ストロンチウムレッド２Ｂ、マンガンレッド２Ｂ、バリウムリソームレッド、ピグメントスカーレッド３Ｂレーキ、レーキボルドー１０Ｂ、アンソシン３Ｂレーキ、アンソシン５Ｂレーキ、ローダミン６Ｇレーキ、エオシンレーキ、べんがら、ファナトールレッドＦＧＲ、ローダミンＢレーキ、メチルバイオレッドレーキ、ジオキサジンバイオレッド、ベーシックブルー５Ｂレーキ、ベーシックブルー６Ｇレーキ、ファストスカイブルー、アルカリブルーＲトナー、ピーコックブルーレーキ、紺青、群青、レフレックスブルー２Ｇ、レフレックスブルーＲ、ブリリアントグリーンレーキ、ダイアモンドグリーンチオフラビンレーキ、フタロシアニングリーンＧ、グリーンゴールド、フタロシアニングリーンＹ、酸化鉄粉、さびこ、亜鉛華、酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、アルミナ、アルミナホワイト、アルミニウム粉、ブロンズ粉、昼光蛍光顔料、パール顔料、ナフトールカーミンＦＢ、ナフトールレッドＭ、パーマネントカーミンＦＢ、ファーストイエローＧ、ジスアゾイエローＡＡＡ、ジオキサンバイオレッド、アルカリブルーＧトナー等、その他顔料表面を樹脂等で処理したグラフトカーボン等の加工顔料等が使用できる。これらは場合によっては２種類以上を混合することもできる。
【００４６】
これらの中でも分散安定性、色調再現性、耐光性の点で黒色用としてはカーボンブラックが、イエロー用としてはピグメントイエロー１３８が、マゼンタ用としてはピグメントレッド１２２が、シアン用としてはピグメントブルー１５：３が好ましく使用できる。さらにこのうち、ピグメントレッド１２２は顔料誘導体等で表面処理されたものが、分散安定性が良く、より好ましく使用できる。
【００４７】
本発明における顔料分散液及び該顔料分散液を使用したインクジェット用インクに添加し得る水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類：ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類：アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトンアルコール類：テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類が例示される。
【００４８】
また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類：エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類が例示される。
【００４９】
また、グリセリン、エチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（またはエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類：Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。
【００５０】
これらの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。
この他にも、水溶性有機溶剤として、上記多価アルコールと上記アルコールを脱水縮合して得られるモノエイル誘導体及びジエーテル誘導体、モノエーテルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンなども使用することができる。
【００５１】
顔料分散液は、上記の顔料、分散剤、水や水溶性有機溶剤の混合物をサンドミル、パールミル、ダイノーミル、ボールミル、ロールミル、ナノマイザー、ホモジナイザー等の公知の分散機で分散することによって得られる。またインクジェット用インクは、該顔料分散液、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤等を攪拌混合し、フィルター、遠心分離装置等で粗大粒子を濾過し、脱気することによって得られる。
【００５２】
本発明において、一般式（２）、一般式（３）及び／又は一般式（４）の化合物は顔料分散時に分散剤と共に混合して使用しても良いし、インクジェット用インク作成時に添加しても良い。
【００５３】
本発明において、顔料に対する分散剤の比率は１／１５〜１／１が好ましく、さらに好ましくは１／５〜１／１、最も好ましくは１／３〜１／１である。１／１５より小さいと微粒子化分散が困難な上顔料分散剤中の顔料微粒子の粒径安定化効果が小さい。１／１より大きいと顔料分散液及び該顔料分散液を使用したインクジェット用インクの粘度が高くなりすぎる結果、インクジェットプリンターでの印字が困難になる傾向がある。
【００５４】
顔料分散液及びインク中の顔料の平均粒径は２０〜２００ｎｍが好ましく、さらに好ましくは２０〜１００ｎｍ、最も好ましくは２０〜５０ｎｍである。顔料の平均粒径が２００ｎｍより大きいとノズルの目詰まりが生じやすくなるばかりでなく色調の鮮明性も劣り、２０ｎｍ未満では顔料の分散が困難でありコストがかかるばかりでなく保存性、耐光性に劣る傾向がある。なお、本発明における平均粒径は、日機装（株）製マイクロトラックＵＰＡで測定した値のことである。
【００５５】
顔料分散液の顔料濃度は５〜３０ｗｔ％が好ましく、さらに好ましくは１５〜３０ｗｔ％、最も好ましくは２０〜２７ｗｔ％である。５ｗｔ％未満では生産性が劣り、３０ｗｔ％より多いと分散液の粘度が高すぎて分散が困難になる傾向がある。
【００５６】
インクジェット用インクは、前記の顔料分散液に、添加剤として、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、防腐剤のうち少なくとも１種を加えて調製される。
【００５７】
インクの顔料濃度は１〜８ｗｔ％が好ましく、さらに好ましくは２〜７ｗｔ％、最も好ましくは３〜７ｗｔ％である。１ｗｔ％未満では画像濃度が低いため印字の鮮明さに欠け、８ｗｔ％より多いとインクの粘度が高くなる傾向があるばかりでなくノズルの目詰まりが発生しやすくなる。
【００５８】
インクヘの添加剤としては、上記顔料分散液における添加剤として記載した材料と同様の材料が挙げられる。また、防腐剤としては、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、ソジウムピリジンチオール−１−オキシド、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオール、ソジウムオマジン、ハロゲン化ニトロプロパン化合物等が挙げられる。
なお、水溶性有機溶剤の含有量としては、記録液全量に対して０〜５０ｗｔ％が好ましく、さらに好ましくは５〜４０ｗｔ％、最も好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。
【００５９】
上記のインクを印字する方法としては連続噴射型あるいはオンデマンド型が挙げられる。オンデマンド型としてはピエゾ方式、サーマルインクジェット方式、静電方式等が挙げられる。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されないものである。なお実施例中の部数は重量部を表すものである。
【００６１】
（実施例１）
処方１
ピグメントレッド１２２
（クラリアント社製、トナーマゼンタＥ０２） ３０部
β−ナフトールＰＯ６ｍｏｌＥＯ５４ｍｏｌ付加物（ブロックタイプ）
〔一般式（１）の化合物のうち、ｋ＝０、ｉ＝６、
ｊ＝５４、Ａ1＝オキシプロピレン単位、Ａ2＝
オキシエチレン単位の化合物〕 １５部
ヘプタエチレングリコールモノ（５−トリデシル）エーテル
（一般式（２）の化合物のうち、Ｒ2が炭素数１０の分岐
アルキル基、Ａ3がオキシエチレン単位、ｍが７の化合物） ０．２部
蒸留水 １５５部
上記の混合物をプレミックス後１リットルのベッセルに入れ、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを９００９加え、カンペ社製バッチ式卓上サンドミルで４８時間分散し、顔料分散液（Ａ）を得た。
【００６２】
（実施例２）
実施例１において、下記処方２に変更した他は実施例１と同様にして顔料分散液（Ｂ）を得た。
処方２
ピグメントブルー１５：３（東洋インキ製造社製、
ＬＩＯＮＯＬ ＢＬＵＥ ＦＧ−７３５１） ３０部
β−ナフトールＰＯ６ｍｏｌＥＯ３０ｍｏｌ付加物（ブロックタイプ）
〔一般式（１）の化合物のうち、ｋ＝０、ｉ＝６、
ｊ＝３０、Ａ1＝オキシプロピレン単位、Ａ2＝
オキシエチレン単位の化合物〕 １５部
ジオクチルスルホサクシネートＮａ
（一般式（３）の化合物のうち、Ｍ1がＮａ、
Ｒ3が炭素数８の分岐アルキル基の化合物) ０．２部
蒸留水 １５５部
【００６３】
（実施例３）
実施例１において、下記処方３に変更した他は実施例１と同様にして顔料分散液（Ｃ）を得た。
処方３
ピグメントイエロー１３８（東洋インキ製造社製、
ＬＩＯＮＯＧＥＮ ＹＥＬＬＯＷ １０１０） ３０部
β−ナフトールＰＯ１２ｍｏｌＥＯ４８ｍｏｌ付加物（ブロックタイプ）
〔一般式（１）の化合物のうち、ｋ＝０、ｉ＝１２、
ｊ＝４８、Ａ1＝オキシプロピレン単位、Ａ2＝
オキシエチレン単位の化合物〕 １５部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）
エーテル酢酸ナトリウム
（一般式（４）の化合物のうち、Ｒ8が炭素数１３の
直鎖アルキル基、Ａ4がオキシエチレン単位、
ｘが３、Ｍ2がＮａの化合物） ０．２部
蒸留水 １１５部
【００６４】
（実施例４）
実施例１において、下記処方４に変更した他は実施例１と同様にして顔料分散液（Ｄ）を得た。
処方４
ピグメントイエロー１３８（東洋インキ製造社製、
ＬＩＯＮＯＧＥＮ ＹＥＬＬＯＷ １０１０） ３０部
β−ナフトールＰＯ８ｍｏｌＥＯ３２ｍｏｌ付加物（ブロックタイプ）
〔一般式（１）の化合物のうち、ｋ＝０、ｉ＝８、
ｊ＝３２、Ａ1＝オキシプロピレン単位、Ａ2＝
オキシエチレン単位の化合物〕 １５部
蒸留水 １１５部
【００６５】
（実施例５）
実施例１においてピグメントレッド１２２の部数を１５部、蒸留水の部数を１７０部に変更した他は実施例１と同様にして顔料分散液（Ｅ）を得た。
【００６６】
（実施例６）
実施例１において、ピグメントレッド１２２の部数を５０部、一般式（１）の化合物の部数を１２部、蒸留水の部数を１３８部に変更した他は実施例１と同様にして顔料分散液（Ｆ）を得た。
【００６７】
（比較例１）
実施例１において下記処方５に変更する他は実施例１と同様にして顔料分散液（Ｇ）を得た。
処方５
ピグメントレッド１２２
（クラリアント社製、トナーマゼンタＥ０２） ３０部
ポリビニルピロリドン（平均分子量２５０００） １５部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）
エーテル酢酸ナトリウム
（一般式（４）の化合物のうち、Ｒ8が炭素数１３の
直鎖アルキル基、Ａ4がオキシエチレン単位、
ｘが３、Ｍ2がＮａの化合物） ０．２部
蒸留水 １５５部
【００６８】
（比較例２）
実施例１において下記処方６に変更する他は実施例１と同様にして顔料分散液（Ｈ）を得た。
処方６
ピグメントレッド１２２
（クラリアント社製、トナーマゼンタＥ０２） ３０部
ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル
（第一工業製薬社製、プライサーフＡ２１９Ｂ） １５部
蒸留水 １５５部
【００６９】
（比較例３）
実施例１において下記処方７に変更する他は実施例１と同様にして顔料分散液（Ｉ）を得た。
処方７
ピグメントレッド１２２
（クラリアント社製、トナーマゼンタＥ０２） ３０部
β−ナフトールＰＯ１０molＥＯ１０mol付加物（ブロックタイプ）
〔一般式（１）の化合物のうち、ｋ＝０、ｉ＝１０、
ｊ＝１０、Ａ１＝オキシプロピレン単位、Ａ２＝
オキシプロピレン単位の化合物〕 １５部
ヘプタエチレングリコールモノ（５−トリデシル）エーテル
（一般式（２）の化合物のうち、Ｒ２が炭素数１０の分岐
アルキル基、Ａ３がオキシエチレン単位、ｍが７の化合物） ０．２部
蒸留水 １５５部
【００７０】
（比較例４）
実施例１において下記処方８に変更する他は実施例１と同様にして顔料分散液（J）を得た。
処方８
ピグメントレッド１２２
（クラリアント社製、トナーマゼンタＥ０２） ３０部
β−ナフトールＰＯ８０molＥＯ５０mol付加物（ブロックタイプ）
〔一般式（１）の化合物のうち、ｋ＝０、ｉ＝８０、
ｊ＝５０、Ａ１＝オキシプロピレン単位、Ａ２＝
オキシプロピレン単位の化合物〕 １５部
ヘプタエチレングリコールモノ（５−トリデシル）エーテル
（一般式（２）の化合物のうち、Ｒ２が炭素数１０の分岐
アルキル基、Ａ３がオキシエチレン単位、ｍが７の化合物） ０．２部
蒸留水 １５５部
【００７１】
上記の方法で得られた顔料分散液（Ａ）〜（Ｊ）を用いて下記インク処方１によりインクを調製し、３０分攪拌後孔径０．８μｍのメンブランフィルターでろ過、真空脱気してインク（ａ）〜（ｊ）を得た。ただし、ろ過不可能なサンプルについては未ろ過のまま評価した。
インク処方１
顔料分散液 ４０．００部
グリセリン ７．５０部
ジエチレングリコール ２２．５０部
２−ピロリドン ３．００部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）
エーテル酢酸ナトリウム ０．４５部
蒸留水 ７６．５５部
【００７２】
上記の分散液（Ａ）−（Ｊ）及びインク（ａ）−（ｊ）に含まれる顔料の平均粒径、及び７０℃で７日放置した後の平均粒径を測定した。さらに高温試験後のインクをＥＰＳＯＮ社製インクジェットプリンタＭＪ−９３０Ｃ（ピエゾ方式）およびＨＰ杜のインクジェットプリンタＤｅｓｋＪｅｔ８８０Ｃ（サーマル方式）で印字し、吐出安定性を評価した。
【００７３】
【表１】
【表２】
○：ヘッドの目詰まりなし
×：ヘッドの目詰まりあり
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、含まれる顔料の平均粒径が小さく、しかも顔料粒子径の保存時の変化が少なく、吐出安定性や色調の優れるインクジェット記録用インク及びそれを用いた画像形成方法を提供できる。 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pigment dispersion and an ink jet ink excellent in properties such as light resistance, sharpness of color tone, liquid stability, and pigment particle diameter stability of printed matter.
[0002]
[Prior art]
Conventional inks used in ink jet recording systems include various water-soluble dyes as disclosed in JP-A-63-51485, JP-A-63-56575, JP-A-1-198671, and the like. The mainstream was dissolved in a simple substance or a solvent composed of water and a water-soluble solvent, and added with various additives as required.
[0003]
However, when printing is performed using such a dye-based ink, the water resistance of the recorded image on the recording material is poor (if the water is spilled, the dye of the recorded portion easily bleeds) There was a problem that the light resistance was poor (color tone change or density reduction occurred when light hits the recording area).
[0004]
In order to improve these problems of dye-based inks, it is possible to apply so-called pigment-based inks using carbon black or various organic pigments instead of dyes as colorants to the ink jet recording system. JP-A-57-10661, JP-B-1-15542, JP-A-2-255875, JP-A-2-27676, and the like.
[0005]
When printing is performed using pigment-based ink, the ink dried on the recording material is a pigment as a colorant. Good properties.
[0006]
In addition, since pigments are less reactive to light than dyes, the light resistance of pigment-based inks is superior to that of dye-based inks.
[0007]
In general, such pigment-based inks are obtained by dispersing a mixture of a pigment, a liquid medium, and a dispersant using a dispersing machine such as a ball mill or a sand mill, and adding various additives to the manufactured pigment dispersion as necessary. Although manufactured, the pigment dispersion used in the ink for ink jet recording is usually a pigment having a particle size level of 200 nm or less, preferably 150 nm or less in order to prevent clogging of the nozzle, sharpness of the printed image, secondary color reproducibility, and transparency. It is necessary to finely disperse the pigment particles in the dispersion. Furthermore, in order to manufacture industrially at low cost, it is necessary to carry out fine particle formation in a short time.
[0008]
Further, in order to prevent nozzle clogging, the finely dispersed pigment dispersion must be able to maintain the initial particle size over time and / or in a storage environment such as high temperature or low temperature.
[0009]
However, heretofore, none of the pigment dispersants used in this field can realize the fine particle dispersion as described above in a short time and can reduce the change in the pigment particle diameter during storage. For example, a polymer dispersant such as styrene-acrylic copolymer, styrene-maleic acid copolymer (Japanese Patent Laid-Open No. 56-147863, etc.), sodium naphthalene sulfonate formalin condensate (Japanese Patent Laid-Open No. 61-83267, etc.) is used. Ink, polyethylene glycol alkyl phenyl ether (Japanese Patent Laid-Open No. 5-105837, etc.), polyethylene glycol alkyl phenyl ether sulfate (Japanese Patent Laid-Open No. 10-168367, etc.), polyethylene glycol alkyl phenyl ether phosphate (Japanese Patent Laid-Open No. 10-88050, etc.), etc. In any of the inks using the surfactant, the average particle diameter of the pigment was large, and the stability of the average particle diameter and the ejection stability were inferior.
In addition, there has been no additive that can be suitably used in combination with a dispersant and can improve the effect.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a pigment dispersion using a dispersant that can efficiently produce a fine particle size pigment dispersion that can be suitably used for ink jet recording inks in a short time and that can reduce changes in the pigment particle size during storage. And an inkjet ink using the dispersion.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a specific dispersant, more preferably by using a specific dispersant and a specific additive in combination. It came to.
[0012]
That is, according to the present invention, first,Ink-jet ink containing a pigment, a dispersant, and water, and containing at least one of a water-soluble organic solvent, a surfactant, and a preservative,
As a dispersant, at least one compound represented by the following general formula (1) is used.The average particle size of the pigment is 20 nm or more and 200 nm or lessIt is characterized byInkjet inkIs provided.
[Chemical 1]
[0013]
A second aspect of the present invention is the above-described first aspect.Inkjet inkIn which at least one compound represented by the following general formula (2) is contained.Ink-jet ink of 1 aboveIt is in.
[Chemical formula 2]
[0014]
A third aspect of the present invention is the above firstOr2Inkjet inkIn which at least one compound represented by the following general formula (3) is contained.Inkjet inkIt is in.
[Chemical 3]
[0015]
A fourth aspect of the present invention is the above first~ThreeInkjet inkIn which at least one compound represented by the following general formula (4) is contained.Inkjet inkIt is in.
[Formula 4]
[0016]
The fifth of the present invention is the above first to fourth.Inkjet inkIn which Pigment Yellow 138 is used as a pigmentInkjet inkIt is in.
[0017]
The sixth of the present invention is the above first to fourth.Inkjet ink, Using Pigment Red 122 as a pigmentInkjet inkIt is in.
[0018]
The seventh of the present invention is the above first to fourth.Inkjet inkIn the present invention, at least one selected from the group consisting of pigment blue 15, pigment blue 15: 1, pigment blue 15: 2, pigment blue 15: 3 and pigment blue 15: 4 is used as the pigment.Inkjet inkIt is in.
[0019]
The eighth of the present invention is the above first to fourth.Inkjet inkIn claim 1, carbon black is used as a pigment.Inkjet inkIt is in.
[0020]
The ninth of the present invention is the above-mentioned2ofInkjet inkThe content ratio of the compound of the general formula (1) and the compound of the general formula (2) is 99.99 / 0.01 to 60/40 by weight ratioInkjet inkIt is in.
[0021]
The tenth aspect of the present invention is the above-mentioned3ofInkjet inkThe content ratio of the compound of the general formula (1) and the compound of the general formula (3) is 99.99 / 0.01 to 60/40 in weight ratio.Inkjet inkIt is in.
[0022]
The eleventh aspect of the present invention is the above-mentioned4ofInkjet inkThe content ratio of the compound of the general formula (1) and the compound of the general formula (3) is 99.99 / 0.01 to 60/40 in weight ratio.Inkjet inkIt is in.
[0023]
The twelfth aspect of the present invention is the above-described first to eleventh aspects.Inkjet inkThe ratio of the dispersant to the pigment is 1/15 to 1/1.Inkjet inkIt is in.
[0028]
First of the present invention13The above1 to 12DescribedInkjet inkIn the inkjet ink, the pigment concentration is 1 wt% or more and 8 wt% or less.
[0029]
First of the present invention14Are the above first to13And an ink-jet printer using the ink described in any one of the above.
[0030]
First of the present invention15Is printed by an inkjet printer whose ing jet method is a piezo method.14The image forming method is described.
[0031]
First of the present invention16Is printed by an ink jet printer whose ink jet method is a thermal method.14The described image forming method is provided.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The pigment dispersion of the present invention comprises at least a pigment, a dispersant, and water, and at least one of the compounds represented by the general formula (1) is used as a dispersant.containsThis is a pigment dispersion.
This pigment dispersion can be used for ink-jet inks, paints, printing inks such as offset printing, inks for writing instruments such as ballpoint pens and fountain pens, and can be suitably used particularly for ink-jet inks. The ink-jet ink of the present invention is an ink-jet ink prepared by adding an additive to the pigment dispersion described above. When the above dispersant is used, a dispersion having a small average particle diameter of the pigment and excellent stability of the average particle diameter, and an ink having excellent average particle diameter stability and ejection stability can be obtained.
[0033]
A dispersant represented by the general formula (1), wherein R1Is preferably H or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a substituted phenyl group (a phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, a halogen atom, etc.), or a naphthyl group. More preferably H or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and most preferably H. K is preferably an integer of 0 to 7, more preferably 0 to 3, and most preferably 0. R1When is other than H, the position of the substituent is preferably 1, 5, 7, or 8, more preferably 7 position.
R1If the number of carbon atoms exceeds 20, the dispersion stability is poor and the viscosity tends to increase. A1Or A2Any of oxyethylene units, oxypropylene units, and a mixture of oxyethylene units and oxypropylene units can be suitably used. A1Or A2The position of the substituent is preferably 1, 2, 3, 4 positions, more preferably 2, 3 positions. i and j are each an integer of 0 or more, and i + j is preferably 31 or more and 100 or less, more preferably 31 or more and 80 or less. When i + j exceeds 100, the viscosity of the dispersion liquid and the ink tends to be high, and the stability of the average particle diameter tends to be inferior.
[0034]
In the present invention, surfactants represented by the above general formulas (2), (3), and (4) may be mentioned as compounds that can improve the dispersibility of the pigment when used in combination with the dispersant represented by the general formula (1). .
[0035]
R of the compound of the general formula (2)2Is an alkyl group having 8 to 14 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 8 to 12 carbon atoms, and most preferably 10 carbon atoms. When the number of carbon atoms is 7 or less or 15 or more, the stability of the average particle size tends to be inferior. AThreeAny of oxyethylene units, oxypropylene units, and mixed groups of oxyethylene units and oxypropylene units can be suitably used. m is preferably an integer of 3 to 16, more preferably 5 to 10, and most preferably an integer of 7. When m is 2 or less or 17 or more, the effect of stabilizing the particle size is small.
[0036]
R of the compound of general formula (3)ThreeIs an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms, and most preferably 8 carbon atoms. RFour~ R7Are preferably a hydrogen element, a methyl group, an ethyl group, a 2-hydroxyethyl group or a 3-hydroxypropyl group, more preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably a methyl group.
RThreeHowever, a hydrogen atom or an alkyl group having 21 or more carbon atoms tends to be inferior in stability of the average particle diameter.
[0037]
R of the compound of the general formula (4)8Is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 5 to 8 carbon atoms, and most preferably 6 or 7 carbon atoms. R8However, when the hydrogen atom or the alkyl group having 21 or more carbon atoms is used, the effect of stabilizing the particle size of the pigment fine particles in the pigment dispersion is small. On the other hand, AFourAny of oxyethylene units, oxypropylene units, and a mixture of oxyethylene units and oxypropylene units can be suitably used. x is preferably an integer of 1 to 12, more preferably 1 to 8, and most preferably 3. When x is 0 or 13 or more, the average particle size tends to be poor. R9~ R12Are preferably a hydrogen element, a methyl group, an ethyl group, a 2-hydroxyethyl group or a 3-hydroxypropyl group, more preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably a methyl group.
[0038]
In the present invention, the content ratio of the compound of the general formula (1) and the compound of the general formula (2) is preferably 99.99 / 0.01 to 60/40, more preferably 99.99. 9 / 0.1 to 90/10, most preferably 99.9 / 0.1 to 97/3. When the ratio is larger than 99.99 / 0.01, there is almost no effect of addition of the general formula (2), so the degree of improvement in the particle diameter stabilizing effect of the pigment fine particles in the pigment dispersion is small, and the ratio is smaller than 60/40. However, the degree of improvement of the particle size stabilization effect is reduced.
The content ratio of the compound of the general formula (1) and the compound of the general formula (3) is also preferably 99.99 / 0.01 to 60/40, more preferably 99.9 / 0.0. 1 to 90/10, most preferably 99.9 / 0.1 to 97/3.
The content ratio of the compound of the general formula (1) and the compound of the general formula (4) is also preferably 99.99 / 0.01 to 60/40, more preferably 99.9 / 0.0. 1 to 90/10, most preferably 99.9 / 0.1 to 97/3.
[0039]
Moreover, in this invention, 2 or more types of the compounds of General formula (2), (3), (4) may be used together. Even in this case, the content ratio of the compound of the general formula (1) and the two or more compounds of the general formulas (2), (3), and (4) is 99.99 / 0.01 by weight ratio. It is preferably ˜60 / 40, more preferably 99.9 / 0.1 to 90/10, and most preferably 99.9 / 0.1 to 97/3.
[0040]
The pigment used in the pigment dispersion of the present invention is not particularly limited, but examples thereof include the following.
[0041]
Examples of the black color include carbon blacks such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black, metals such as copper, iron and titanium oxide, and organic pigments such as orthonitroaniline black.
[0042]
Examples of the yellow pigment include Pigment Yellow 1, Pigment Yellow 2, Pigment Yellow 3, Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 16, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 73, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 75, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 93, Pigment Yellow 95, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 98, Pigment Yellow 114, Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 129, Pigment Yellow 138, Pigment Yellow 150, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 154 Pigment Yellow 155, Pigment Yellow 180, etc. It is.
[0043]
Examples of magenta pigments include Pigment Red 5, Pigment Red 7, Pigment Red 12, Pigment Red 48 (Ca), Pigment Red 48 (Mn), Pigment Red 57 (Ca), Pigment Red 57: 1, Pigment Red 112, and Pigment Red. 122, pigment red 123, pigment red 168, pigment red 184, pigment red 202, pigment violet 19, and the like.
[0044]
Examples of cyan pigments include Pigment Blue 1, Pigment Blue 2, Pigment Blue 3, Pigment Blue 15, Pigment Blue 15: 3, Pigment Blue 15: 4, Pigment Blue 16, Pigment Blue 22, Pigment Blue 60, Bat Blue 4, Bat Blue 60 etc. are mentioned.
[0045]
Other color pigments include toluidine red, permanent carmine FB, first yellow AAA, disazo orange PMP, lake red C, brilliant carmine 6B, phthalocyanine blue, quinacridone red, dioxane violet, Victoria pure blue, alkali blue toner, first yellow. 10G, disazo yellow AAMX, disazo yellow AAOT, disazo yellow AAOA, yellow iron oxide, disazo yellow HR, orthonitroaniline orange, dinitroaniline orange, vulcan orange, toluidine red, chlorinated para red, brilliant first scarlet, naphthol red 23, pyrazolone Red, barium red 2B, calcium red 2B, strontium red 2B, Ngan Red 2B, Barium Resome Red, Pigment Scar Red 3B Lake, Lake Bordeaux 10B, Ansosin 3B Lake, Ansosin 5B Lake, Rhodamine 6G Lake, Eosin Lake, Bengara, Fanatol Red FGR, Rhodamine B Lake, Methyl Bio Red Lake, Di Oxazine Bio Red, Basic Blue 5B Lake, Basic Blue 6G Lake, Fast Sky Blue, Alkali Blue R Toner, Peacock Blue Lake, Bitumen, Ultra Blue, Reflex Blue 2G, Reflex Blue R, Brilliant Green Lake, Diamond Green Thioflavin Lake , Phthalocyanine green G, green gold, phthalocyanine green Y, iron oxide powder, rust, zinc white, titanium oxide, calcium carbonate, Leh, barium sulfate, alumina, alumina white, aluminum powder, bronze powder, daylight fluorescent pigment, pearl pigment, naphthol carmine FB, naphthol red M, permanent carmine FB, first yellow G, disazo yellow AAA, dioxane bio red, alkali blue Processed pigments such as grafted carbon and the like, in which the pigment surface is treated with a resin or the like, such as G toner, can be used. In some cases, two or more of these may be mixed.
[0046]
Among these, carbon black is used for black, pigment yellow 138 is used for black, pigment red 122 is used for magenta, and pigment blue 15 is used for cyan in terms of dispersion stability, color tone reproducibility, and light resistance. 3 can be preferably used. Among these, pigment red 122 having a surface treated with a pigment derivative or the like has good dispersion stability and can be used more preferably.
[0047]
Examples of the water-soluble organic solvent that can be added to the pigment dispersion in the present invention and the ink jet ink using the pigment dispersion include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec. -C1-C4 alkyl alcohols such as butyl alcohol and tert-butyl alcohol: Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide: Ketones or ketone alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone and diacetone alcohol: Tetrahydrofuran and dioxane Ethers are exemplified.
[0048]
Polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol: alkylene groups such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, and diethylene glycol Illustrative are alkylene glycols containing 2 to 6 carbon atoms.
[0049]
Also, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as glycerin, ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether: N-methyl-2-pyrrolidone, 2 -Pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like.
[0050]
Among these water-soluble organic solvents, polyhydric alcohols such as diethylene glycol and lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether are preferable.
In addition, monoethyl derivatives and diether derivatives obtained by dehydrating condensation of the above polyhydric alcohol and the above alcohol, alkanolamines such as monoetheramine, diethanolamine, and triethanolamine can also be used as the water-soluble organic solvent. it can.
[0051]
The pigment dispersion is obtained by dispersing a mixture of the above-described pigment, dispersant, water and water-soluble organic solvent with a known disperser such as a sand mill, pearl mill, dyno mill, ball mill, roll mill, nanomizer, or homogenizer. The ink-jet ink is obtained by stirring and mixing the pigment dispersion, water, water-soluble organic solvent, surfactant and the like, filtering coarse particles with a filter, a centrifugal separator, and the like, and deaeration.
[0052]
In the present invention, the compound of the general formula (2), the general formula (3) and / or the general formula (4) may be used by mixing with a dispersant at the time of pigment dispersion, or may be added at the time of preparing an inkjet ink. Also good.
[0053]
In the present invention, the ratio of the dispersant to the pigment is preferably 1/15 to 1/1, more preferably 1/5 to 1/1, and most preferably 1/3 to 1/1. If the ratio is smaller than 1/15, the particle diameter stabilizing effect of the pigment fine particles in the pigment dispersant which is difficult to be finely dispersed is small. If the ratio is larger than 1/1, the viscosity of the pigment dispersion and the inkjet ink using the pigment dispersion becomes too high, and printing with an inkjet printer tends to be difficult.
[0054]
The average particle diameter of the pigment in the pigment dispersion and the ink is preferably 20 to 200 nm, more preferably 20 to 100 nm, and most preferably 20 to 50 nm. If the average particle size of the pigment is larger than 200 nm, not only nozzle clogging is likely to occur, but also the color tone is inferior. If the average particle size is less than 20 nm, it is difficult to disperse the pigment and costs are increased, and storage stability and light resistance are improved. There is a tendency to be inferior. In addition, the average particle diameter in this invention is the value measured by Nikkiso Co., Ltd. Microtrac UPA.
[0055]
The pigment concentration of the pigment dispersion is preferably 5 to 30 wt%, more preferably 15 to 30 wt%, and most preferably 20 to 27 wt%. If it is less than 5 wt%, the productivity is inferior, and if it exceeds 30 wt%, the viscosity of the dispersion tends to be too high and dispersion tends to be difficult.
[0056]
The ink-jet ink is prepared by adding at least one of water, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and a preservative as an additive to the pigment dispersion.
[0057]
The pigment concentration of the ink is preferably 1 to 8 wt%, more preferably 2 to 7 wt%, and most preferably 3 to 7 wt%. If it is less than 1 wt%, the image density is low and the printing is not clear. If it is more than 8 wt%, not only the viscosity of the ink tends to increase but also nozzle clogging tends to occur.
[0058]
Examples of the additive to the ink include the same materials as those described as the additive in the pigment dispersion. Examples of preservatives include 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium pyridinethiol-1-oxide, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and 2-methyl-4-isothiazoline. -3-one, 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol, sodium omazine, halogenated nitropropane compound and the like.
The content of the water-soluble organic solvent is preferably 0 to 50 wt%, more preferably 5 to 40 wt%, and most preferably 10 to 30 wt% with respect to the total amount of the recording liquid.
[0059]
Examples of the method for printing the ink include a continuous jet type and an on-demand type. Examples of the on-demand type include a piezo method, a thermal ink jet method, and an electrostatic method.
[0060]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to a present Example. In addition, the number of parts in an Example represents a weight part.
[0061]
Example 1
Formula 1
Pigment Red 122
(Clariant, Toner Magenta E02) 30 parts
β-Naphthol PO 6 mol EO 54 mol adduct (block type)
[Of the compounds of general formula (1), k = 0, i = 6,
j = 54, A1= Oxypropylene unit, A2=
Compound of oxyethylene unit] 15 parts
Heptaethylene glycol mono (5-tridecyl) ether
(Of the compounds of general formula (2), R2Is a C10 branch
Alkyl group, AThreeIs an oxyethylene unit and m is 7) 0.2 parts
155 parts distilled water
The above mixture was premixed, placed in a 1 liter vessel, added with 9009 zirconia beads having a diameter of 0.3 mm, and dispersed for 48 hours in a Campe batch type tabletop sand mill to obtain a pigment dispersion (A).
[0062]
(Example 2)
A pigment dispersion (B) was obtained in the same manner as in Example 1 except that Example 1 was changed to Formula 2 below.
Formula 2
Pigment Blue 15: 3 (manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.,
LIONOL BLUE FG-7351) 30 parts
β-Naphthol PO 6 mol EO 30 mol adduct (block type)
[Of the compounds of general formula (1), k = 0, i = 6,
j = 30, A1= Oxypropylene unit, A2=
Compound of oxyethylene unit] 15 parts
Dioctylsulfosuccinate Na
(Of the compounds of general formula (3), M1Is Na,
RThreeIs a compound having a branched alkyl group having 8 carbon atoms) 0.2 parts
155 parts distilled water
[0063]
(Example 3)
In Example 1, except that it changed into the following prescription 3, it carried out similarly to Example 1, and obtained the pigment dispersion liquid (C).
Formula 3
Pigment Yellow 138 (manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.,
LIONOGEN YELLOW 1010) 30 parts
β-Naphthol PO 12 mol EO 48 mol adduct (block type)
[Of the compounds of general formula (1), k = 0, i = 12,
j = 48, A1= Oxypropylene unit, A2=
Compound of oxyethylene unit] 15 parts
Polyoxyethylene (3) alkyl (C13)
Ether sodium acetate
(Of the compounds of general formula (4), R8Has 13 carbon atoms
Linear alkyl group, AFourIs an oxyethylene unit,
x is 3, M2Is a compound of Na) 0.2 parts
115 parts distilled water
[0064]
(Example 4)
A pigment dispersion (D) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation in Example 1 was changed to Formula 4 below.
Formula 4
Pigment Yellow 138 (manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.,
LIONOGEN YELLOW 1010) 30 parts
β-Naphthol PO 8 mol EO 32 mol adduct (block type)
[Of the compounds of general formula (1), k = 0, i = 8,
j = 32, A1= Oxypropylene unit, A2=
Compound of oxyethylene unit] 15 parts
115 parts distilled water
[0065]
(Example 5)
A pigment dispersion (E) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the pigment red 122 was changed to 15 parts and the distilled water part was changed to 170 parts in Example 1.
[0066]
(Example 6)
In Example 1, Pigment Red 122 was changed to 50 parts, the compound of general formula (1) was changed to 12 parts, and distilled water was changed to 138 parts. F) was obtained.
[0067]
(Comparative Example 1)
A pigment dispersion (G) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation in Example 1 was changed to the following formulation 5.
Formula 5
Pigment Red 122
(Clariant, Toner Magenta E02) 30 parts
Polyvinylpyrrolidone (average molecular weight 25000) 15 parts
Polyoxyethylene (3) alkyl (C13)
Ether sodium acetate
(Of the compounds of general formula (4), R8Has 13 carbon atoms
Linear alkyl group, AFourIs an oxyethylene unit,
x is 3, M2Is a compound of Na) 0.2 parts
155 parts distilled water
[0068]
(Comparative Example 2)
A pigment dispersion (H) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation was changed to the following formula 6 in Example 1.
Formula 6
Pigment Red 122
(Clariant, Toner Magenta E02) 30 parts
Polyoxyethylene alkyl ether phosphate
(Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Prisurf A219B) 15 parts
155 parts distilled water
[0069]
(Comparative Example 3)
A pigment dispersion (I) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation in Example 1 was changed to the following formulation 7.
Formula 7
Pigment Red 122
(Clariant, Toner Magenta E02) 30 parts
β-Naphthol PO10molEO10mol adduct (block type)
[Of the compounds of general formula (1), k = 0, i = 10,
j = 10, A1= Oxypropylene unit, A2=
Compound of oxypropylene unit] 15 parts
Heptaethylene glycol mono (5-tridecyl) ether
(Of the compounds of general formula (2), R2Is a C10 branch
Alkyl group, A3Is an oxyethylene unit and m is 7) 0.2 parts
155 parts distilled water
[0070]
(Comparative Example 4)
A pigment dispersion (J) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation of Example 1 was changed to the following formulation 8.
Formula 8
Pigment Red 122
(Clariant, Toner Magenta E02) 30 parts
β-Naphthol PO80molEO50mol adduct (block type)
[Of the compounds of general formula (1), k = 0, i = 80,
j = 50, A1= Oxypropylene unit, A2=
Compound of oxypropylene unit] 15 parts
Heptaethylene glycol mono (5-tridecyl) ether
(Of the compounds of general formula (2), R2Is a C10 branch
Alkyl group, A3Is an oxyethylene unit and m is 7) 0.2 parts
155 parts distilled water
[0071]
Using the pigment dispersions (A) to (J) obtained by the above method, an ink was prepared according to the following ink formulation 1, stirred for 30 minutes, filtered through a membrane filter having a pore size of 0.8 μm, and vacuum degassed for ink. (A) to (j) were obtained. However, samples that could not be filtered were evaluated as unfiltered.
Ink formula 1
Pigment dispersion 40.00 parts
Glycerin 7.50 parts
Diethylene glycol 22.50 parts
2-pyrrolidone 3.00 parts
Polyoxyethylene (3) alkyl (C13)
Sodium ether acetate 0.45 parts
76.55 parts distilled water
[0072]
The average particle diameter of the pigment contained in the dispersion liquid (A)-(J) and the ink (a)-(j) and the average particle diameter after standing at 70 ° C. for 7 days were measured. Further, the ink after the high temperature test was printed with an inkjet printer MJ-930C (piezo type) manufactured by EPSON and an HP inkjet printer DeskJet 880C (thermal type), and the ejection stability was evaluated.
[0073]
[Table 1]
[Table 2]
○: No clogging of the head
×: Head clogged
[0075]
【The invention's effect】
The present inventionAccording to the present invention, it is possible to provide an ink for ink jet recording having a small average particle diameter of the pigment contained, little change in storage of the pigment particle diameter, and excellent discharge stability and color tone, and an image forming method using the same.
Claims (16)
分散剤として下記一般式（１）で表わされる化合物の少なくとも一種を使用し、顔料の平均粒径が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とするインクジェット用インク。
An ink jet ink , wherein at least one compound represented by the following general formula (1) is used as a dispersant , and an average particle size of the pigment is 20 nm or more and 200 nm or less .
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