WO2019078150A1 - インクジェット記録用インクセット - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an ink set for ink jet recording, an ink jet recording method using the ink set, and an ink jet recorded matter.
- the ink jet recording method is a recording method in which ink droplets are directly discharged from a very fine nozzle onto a recording medium and adhered to obtain a recorded matter on which characters and an image are formed.
- This method has many advantages such as easy full-coloring and cheapness, use of plain paper as a recording medium, and no contact with printed matter, so it is suitable for consumer printing for general consumers.
- it has begun to be applied to commercial printing and industrial printing fields.
- printing on non-water-absorptive recording media for commercial printing using low-water-absorptive recording media such as art paper and coated paper, and synthetic resin films such as polyvinyl chloride resin, polypropylene resin, and polyester resin is required. There is.
- JP-A-2014-205767 discloses at least a pigment, an organic solvent, and the like as an inkjet ink excellent in printability and the like on a substrate with low water absorbency such as coated paper, art paper and vinyl chloride sheet.
- An aqueous ink jet ink set is described which comprises water, and contains a water-soluble organic solvent having a specific boiling point and which comprises a cyan ink, a magenta ink and a yellow ink.
- magenta ink is C.I. I. Yellow ink containing a quinacridone pigment such as CI pigment red 122; I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I.
- JP-A 2006-225654 contains a pigment, a copolymerizable polymeric carboxylic acid, a nonionic or anionic surfactant and the like as an aqueous pigment composition for vivid color inkjet printing.
- the pigment formulations contained are described. And, with respect to the yellow ink and the magenta ink in the examples, printing using the ink of each pigment alone, C.I. I. Pigment yellow 74 and C.I. I. Pigment red 122 ink, or C.I. I. Pigment red 254 and C.I. I. Pigment red 122 ink and C.I. I.
- JP-A-2007-98661 discloses, as an ink used for an ink unit having improved ink discharge accuracy, a water-insoluble coloring material, a water-soluble organic solvent, at least one of a hydrophobic block, and a hydrophilic block.
- a polymeric dispersant consisting of a block copolymer, each having at least one type, and an ink containing water are described. And in the example, it is described that the ink of each pigment was used alone and printed.
- the present invention is an ink set for ink jet recording comprising at least a water-based ink (I) and a water-based ink (II),
- the ink (I) contains a pigment (A1) containing a structure derived from barbituric acid
- the present invention relates to an ink set for inkjet recording, wherein the ink (II) contains a diketopyrrolopyrrole pigment (A2).
- Non-water-absorbent or low-water-absorbent recording media such as art paper, coated paper, and synthetic resin films are mostly used outdoors, such as outdoor advertising, and light, heat and humidity can be used outdoors. It is required that the hue change due to etc. be small, that is, the weather resistance be excellent.
- I. Quinacridone pigments such as pigment red 122 are known to be excellent in weatherability.
- pigment red 122 and a yellow pigment are used in combination to form an image area representing one hue, the weather resistance of the image area containing both pigments may not be sufficient.
- the present invention is an ink set for ink jet recording which can obtain a recorded matter excellent in weathering resistance and which has little hue change in an image area containing a red pigment and a yellow pigment even when used outdoors, and an ink jet using the ink set
- the present invention relates to a recording method and an inkjet recorded matter.
- low water absorption is a concept including low water absorption and non-water absorption, and the water absorption of the recording medium at a contact time of 100 ms between the recording medium and pure water is 0 g / m. means that two or more 10 g / m 2 or less.
- forming an image is a concept including printing that forms characters and images
- printing is a concept including printed matter and printed matter on which characters and images are formed.
- the present inventors include a red pigment and a yellow pigment even when used outdoors by an ink set for ink jet recording combined with an ink containing a pigment having a specific structure and an ink jet recording method using the ink set It has been found that a recorded matter excellent in weathering resistance with less hue change in the image area can be obtained. That is, the present invention relates to the following [1] to [3].
- An ink set for ink jet recording comprising at least a water-based ink (I) and a water-based ink (II),
- the ink (I) contains a pigment (A1) containing a structure derived from barbituric acid
- An ink set for ink jet recording wherein the ink (II) contains a diketopyrrolopyrrole pigment (A2).
- An ink jet recording method wherein the ink set for ink jet recording described in the above [1] is attached to an ink jet recording apparatus, and an image is formed on a recording medium by a method including the following steps 1 and 2.
- Step 1 A step of discharging one of the water-based ink (I) and the water-based ink (II) onto a recording medium
- Step 2 onto one of the water-based ink discharged onto the recording medium obtained in Step 1
- a structure derived from barbituric acid is included in a region representing one hue of an image formed on a recording medium
- An inkjet recorded matter comprising a pigment (A1) and a diketopyrrolopyrrole pigment (A2).
- an ink set for ink jet recording capable of obtaining a recorded matter excellent in weather resistance with little hue change of an image area containing a red pigment and a yellow pigment even when used outdoors, the ink set
- the inkjet recording method and inkjet recording material to be used can be provided.
- the ink set for inkjet recording (hereinafter, also simply referred to as “ink set”) of the present invention comprises at least water-based ink (I) (hereinafter, also simply referred to as “ink (I)”) and water-based ink (II) (hereinafter simply referred to as simply An ink set for ink jet recording containing “ink (II)”, wherein the ink (I) contains a pigment (A1) containing a structure derived from barbituric acid, and the ink (II) is diketo It contains pyrrolopyrrole pigment (A2).
- the ink set of the present invention comprises an pigment (A1) containing a structure derived from barbituric acid and a diketopyrrolopyrrole pigment (A2), and an ink jet for forming an image containing an image area representing one hue. It is used as a recording ink.
- the image formed by the inkjet recording method using the ink set includes, in at least a partial area, a pigment (A1) containing a structure derived from barbituric acid and a diketopyrrolopyrrole pigment (A2), and It is sufficient to have an image area representing one hue, and may contain an image area formed of only ink (I) or an image area formed of only ink (II).
- an image formed by the ink set includes an image area formed only by the other aqueous ink.
- water-based means that water accounts for the largest proportion in the medium contained in the ink.
- the ink set of the present invention is a red pigment even when used outdoors by using an aqueous ink containing a pigment having a structure derived from barbituric acid and an aqueous ink containing a diketopyrrolopyrrole pigment. It is possible to obtain a recorded matter excellent in weathering resistance and having a small hue change in the image area containing the yellow pigment and the yellow pigment. Although the reason is not clear, it is considered as follows.
- the structure derived from barbituric acid has an amide bond in part of the six-membered ring, and the diketopyrrolopyrrole pigment has an amide bond in part of the five-membered ring. Therefore, stabilization of the electronic state occurs due to electrostatic interactions such as hydrogen bonding between molecules due to the structural similarity and molecular structure of the pigment, and light, heat, It is considered that the hue change due to humidity etc. is suppressed.
- the water-based ink (I) contains a pigment (A1) containing a structure derived from barbituric acid.
- the pigment (A1) is a yellow pigment and specifically, for example, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Yellow pigments classified into yellow by color index such as CI pigment yellow 185.
- an azobarbituric acid metal complex represented by the following general formula (1) including a structure derived from barbituric acid having a bonding site with an azo group or a tautomer thereof Is preferred.
- the tautomer of the azobarbituric acid metal complex is one having a structure containing an azomethine group.
- M 1 includes divalent or trivalent metal ions such as Fe, Co, Ni and Zn.
- the metal ions may be used alone or in combination of two or more, as long as the hue indicates yellow. More specifically, divalent or trivalent metal ions such as Fe 2+ , Fe 3 + 2/3 , Co 2+ , Co 3 + 2/3 , Ni 2+ , and Zn 2+ .
- C.V. which is an azobarbituric acid nickel complex pigment having a structure in which two barbituric acids are crosslinked by an azo group.
- I. Pigment Yellow 150 (hereinafter, also simply referred to as "PY150”) is more preferable.
- PY 150 is, for example, a metal complex pigment represented by the following formula (1-1) or a tautomer thereof.
- the pigments (A1) As commercial products of the pigment (A1), “Levascreen Yellow G03”, “Levascreen Yellow G04”, “Levascreen Yellow G05”, “BAYSCRIPT Yellow 4 GF” (trade names of Lanxess Co., Ltd.); “Paliotol Yellow D” series And “1819” (above, manufactured by BASF Corp.) and the like.
- the pigments (A1) may be used alone or in combination of two or more.
- the ink (I) may contain other pigments other than the pigment (A1) within the range that does not inhibit the effects of the present invention, but the content of the pigment (A1) in the ink (I) is preferably 70 % By mass, more preferably 80% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and preferably 100% by mass or less.
- the aqueous ink (II) contains a diketopyrrolopyrrole pigment (A2) (hereinafter, also simply referred to as “pigment (A2)").
- the pigment (A2) is preferably a compound represented by the following general formula (2).
- X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a halogen atom
- Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom, -SO 3 H group, -COOH Group, hydrocarbon group or -CN group is shown.
- X 1 and X 2 are preferably a halogen atom, and examples of the halogen atom include a fluorine atom and a chlorine atom.
- a hydrocarbon group of Y 1 and Y 2 in said Formula (2) a saturated hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group etc. are mentioned.
- the pigment (A2) is a red pigment classified into magenta, red and orange in color index, and specifically, for example, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment orange 71, and C.I. I. Pigment orange 73 and the like.
- C 1 and X 2 are chlorine atoms, and Y 1 and Y 2 are hydrogen atoms.
- I. Pigment red 254 (hereinafter, also simply referred to as "PR 254") is preferable.
- diketopyrrolopyrrole pigment (A2) Commercial products of the diketopyrrolopyrrole pigment (A2) include “226-0200”, “226-5254" (trade names of DIC, Inc.) and "Irgazin Red” series of the "FASTOGEN Super Red 254" series.
- the pigments (A2) may be used alone or in combination of two or more.
- the combination of the pigment (A1) and the pigment (A2) is preferably an azobarbituric acid metal complex represented by the formula (1) or a tautomer thereof, and the pigment (A2) Is a compound represented by the above formula (2), more preferably the pigment (A1) is PY150, and the pigment (A2) is a compound represented by the above formula (2), still more preferably The pigment (A1) is PY150, and the pigment (A2) is PR254.
- the azobarbituric acid metal complex represented by the above formula (1) or a tautomer thereof has a structure further including a double bond in a heterocycle derived from barbituric acid.
- the ink (II) may contain other pigments other than the pigment (A2) within a range not to impair the effect of the present invention, but the content of the pigment (A2) in the ink (I) is preferably 70 % By mass, more preferably 80% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and preferably 100% by mass or less.
- At least one of the ink (I) and the ink (II) preferably further contains a polymer (B) from the viewpoint of dispersing the pigment and / or the fixing property to the recording medium.
- At least one of the pigment (A1) and the pigment (A2) is preferably dispersed in the ink with the polymer (B), and the pigment (A1) and the pigment (A2) are respectively the ink (I) and the ink It is more preferable that the polymer (B) is dispersed in (II).
- polymer (B) examples include condensation polymers such as polyester and polyurethane; and vinyl polymers.
- condensation polymers such as polyester and polyurethane; and vinyl polymers.
- commercially available dispersions of polymer particles can also be used.
- Commercially available polymer particle dispersions include acrylic resins, styrene resins, urethane resins, polyester resins, styrene-acrylic resins, butadiene resins, styrene-butadiene resins, vinyl chloride resins, and vinyl acetate resins. Dispersions of particles made of resins, acrylic silicone resins and the like can be mentioned.
- a dispersion of particles composed of an acrylic resin, a urethane resin, a styrene-butadiene resin, a styrene-acrylic resin, or a vinyl chloride resin is preferable.
- acrylic resin such as "Neocryl A1127” (manufactured by DSM NeoResins, anionic self-crosslinking water-based acrylic resin), "Joncril 390” (manufactured by BASF Japan Ltd.), "WBR-2018””WBR- Urethane resin such as 2000 U (made by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.), Styrene-butadiene resin such as “SR-100”, “SR 102” (above, made by Nippon A & L Co., Ltd.), “Jongkryl 7100”, “Jongkri 734” And styrene-acrylic resins such as “Jonkryl 538” (manufactured by BASF Japan Ltd.) and vinyl chloride resins such as "Binibran 701" (manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.).
- the polymer (B) is preferably a vinyl-based polymer obtained by addition polymerization of a vinyl monomer (vinyl compound, vinylidene compound, vinylene compound) from the viewpoint of improving the weather resistance.
- the vinyl polymer is preferably an aromatic group-containing polymer, and more preferably a structural unit derived from an aromatic group-containing monomer (b-1) (hereinafter also referred to as "monomer (b-1)") and an ion And a structural unit derived from a monomer (b-2) having a functional group (hereinafter also referred to as "monomer (b-2)").
- the polymer (B) can be produced by copolymerizing a monomer mixture containing the monomer (b-1) and the monomer (b-2) (hereinafter, also simply referred to as “monomer mixture”).
- the monomer (b-1) is preferably used as a monomer component of the polymer (B) from the viewpoint of improving the weather resistance.
- the monomer (b-1) is preferably a vinyl monomer having an aromatic group having 6 to 22 carbon atoms, which may have a substituent containing a hetero atom, and more preferably a styrenic monomer, It is at least one selected from aromatic group-containing (meth) acrylic acid esters and aromatic group-containing macromonomers.
- the molecular weight of each of the styrenic monomer and the aromatic group-containing (meth) acrylic acid ester is preferably less than 500.
- Styrene-based monomers include styrene, 2-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, divinylbenzene and the like, with styrene and ⁇ -methylstyrene being preferred.
- aromatic group-containing (meth) acrylic acid ester include benzyl (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate, with benzyl (meth) acrylate being preferred.
- the monomers (b-1) may be used alone or in combination of two or more.
- “(meth) acrylic acid” means at least one selected from acrylic acid and methacrylic acid
- “(meth) acrylate” means at least one selected from acrylate and methacrylate means. The same applies to the following.
- the aromatic group-containing macromonomer is a compound having a polymerizable functional group at one end and having a number average molecular weight of 500 to 100,000.
- the polymerizable functional group present at one end is preferably an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and more preferably a methacryloyloxy group.
- the number average molecular weight of the aromatic group-containing macromonomer is preferably 1,000 or more and 10,000 or less. The number average molecular weight is measured by gel permeation chromatography using chloroform containing 1 mmol / L of dodecyldimethylamine as a solvent, using monodispersed polystyrene of known molecular weight as a standard substance.
- aromatic group-containing monomer constituting the aromatic group-containing macromonomer examples include styrene-based monomers used as the above-mentioned monomer (b-1) and aromatic group-containing (meth) acrylic acid ester, etc. (Meth) acrylates are preferred, and styrene is more preferred.
- Specific examples of the styrenic macromonomer include AS-6 (S), AN-6 (S), HS-6 (S) (trade name of Toagosei Co., Ltd.), and the like.
- the monomer (b-1) is preferably a styrenic monomer, more preferably at least one selected from styrene, 2-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene and divinylbenzene, and still more preferably styrene and ⁇ -methyl. It is at least one selected from styrene, and still more preferably a combination of styrene and ⁇ -methylstyrene.
- the monomer (b-2) includes a monomer having a cationic group and a monomer having an anionic group, and a monomer having an anionic group is preferable from the viewpoint of the dispersibility of the pigment and the viewpoint of improving the weather resistance. .
- M 2 represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or an organic ammonium.
- Examples of the monomer having a carboxy group include (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, 2-methacryloyloxymethyl succinic acid and the like.
- Examples of the monomer having a sulfonic acid group include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate and the like.
- the monomer having a phosphoric acid group examples include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate and the like.
- the monomer (b-2) is preferably a monomer having an anionic group, more preferably a monomer having a carboxy group, and still more preferably (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid It is at least one selected from an acid, citraconic acid and 2-methacryloyloxymethylsuccinic acid, and still more preferably (meth) acrylic acid.
- the polymer (B) may further contain a structural unit derived from another monomer other than the monomers (b-1) and (b-2) as long as the effects of the present invention are not impaired.
- monomers methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) ) Acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) acrylate, (iso) stearyl (meth) acrylate etc ) Acrylic acid alkyl esters; Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethy
- the aromatic group-containing polymer used as the polymer (B) is preferably a styrenic monomer as the aromatic group-containing monomer (b-1) or an aromatic group-containing (meth) acrylic acid ester from the viewpoint of improving the weather resistance.
- an anionic water-insoluble polymer comprising a constituent unit derived from at least one selected from an aromatic group-containing macromonomer and a constituent unit derived from a monomer having an anionic group as a monomer (b-2) having an ionic functional group It is.
- the "water-insoluble" of the water-insoluble polymer means that when the polymer which has been dried at 105 ° C.
- the amount dissolved is It means that it is less than 10 g, and its dissolution amount is preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less.
- the amount of dissolution is the amount of dissolution when the anionic group of the anionic water-insoluble polymer is 100% neutralized with sodium hydroxide.
- the total content of the structural unit derived from the monomer (b-1) and the structural unit derived from the monomer (b-2) in the polymer (B) is preferably 80% by mass or more, more preferably from the viewpoint of improving the weather resistance. Is 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, still more preferably 100% by mass.
- the content of the monomer (b-1) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass
- the content is more preferably 55% by mass or more, and preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, still more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 60% by mass or less.
- the content of the monomer (b-2) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and preferably 90
- the content is not more than 80% by mass, more preferably not more than 70% by mass, still more preferably not more than 60% by mass, still more preferably not more than 50% by mass, and still more preferably not more than 45% by mass.
- the mass ratio [(b-1) / (b-2)] of the monomer (b-1) to the monomer (b-2) is preferably 0.5 or more, more preferably 0.7 or more, still more preferably 1 More preferably, it is not less than 2.0, more preferably not more than 1.7, and still more preferably not more than 1.5.
- the polymer (B) is produced by copolymerizing the monomer mixture by a known polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization and the like. Among these polymerization methods, the solution polymerization method is preferred.
- the solvent used in the solution polymerization method is not limited, but is preferably a polar organic solvent such as aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms, ketones, ethers and esters, specifically methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone And methyl ethyl ketone is preferred.
- a polymerization initiator or a polymerization chain transfer agent can be used, but as the polymerization initiator, an azo compound is preferable, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) is more preferable.
- the polymerization chain transfer agent mercaptans are preferable, and 2-mercaptoethanol is more preferable.
- the preferred polymerization conditions vary depending on the type of polymerization initiator and the like, but the polymerization temperature is preferably 50 ° C. to 90 ° C., and the polymerization time is preferably 1 hour to 20 hours.
- the polymerization atmosphere is preferably a nitrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon.
- the produced polymer can be isolated from the reaction solution by a known method such as reprecipitation, solvent evaporation and the like.
- unreacted monomers and the like can be removed from the obtained polymer by reprecipitation, membrane separation, chromatography, extraction and the like.
- the polymer (B) removes the solvent used in the polymerization reaction (for example, the above-mentioned organic solvent in the case of the solution polymerization method) from the viewpoint of improving the productivity of the aqueous dispersion of polymer particles containing the pigment described later
- the solvent used in the polymerization reaction for example, the above-mentioned organic solvent in the case of the solution polymerization method
- the number average molecular weight of the polymer (B) used in the present invention improves the dispersion stability of the pigment, the viewpoint of improving the dispersion stability of the polymer particles containing the pigment described later in the ink, and the weather resistance.
- it is 3,000 or more, more preferably 5,000 or more, still more preferably 7,000 or more, and preferably 100,000 or less, more preferably 70,000 or less, further preferably 50 or less. Or less, more preferably 30,000 or less, and still more preferably 20,000 or less.
- the measurement of a number average molecular weight can be performed by the method as described in an Example.
- At least one of the pigment (A1) and the pigment (A2) is preferably in the form of polymer (B) particles (hereinafter also referred to as "pigment-containing polymer (B) particles") each containing a pigment, and the pigment More preferably, (A1) and the pigment (A2) are contained as polymer (B) particles each containing a pigment.
- the production of the pigment-containing polymer (B) particles will be described below, but for the sake of convenience, the pigment (A1) or the pigment (A2) constituting the pigment-containing polymer (B) particles will be described simply as "pigment”.
- the pigment-containing polymer (B) particles can be efficiently produced as a water dispersion by a method having the following steps (i) and (ii).
- Step (i) is a step of subjecting a pigment mixture containing a polymer (B), an organic solvent, a pigment and water to dispersion treatment to obtain a dispersion liquid of pigment-containing polymer (B) particles.
- a polymer (B) is dissolved in an organic solvent to obtain an organic solvent solution of the polymer (B), and then a pigment, water, and, if necessary, a neutralizing agent, a surfactant and the like are added to the organic solvent solution.
- a dispersion treatment is carried out to obtain an oil-in-water dispersion.
- the organic solvent for dissolving the polymer (B) is not particularly limited, but aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms, ketones, ethers, esters and the like are preferable, and the wettability to the pigment and the dissolution of the polymer (B) From the viewpoint of improving the properties and the adsorptivity of the polymer (B) to the pigment, ketones having 4 to 8 carbon atoms are more preferable, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are more preferable, and methyl ethyl ketone is still more preferable.
- the solvent used in the polymerization may be used as it is.
- a neutralizing agent may be used to neutralize the anionic group in the polymer (B).
- the neutralizing agent include hydroxides of alkali metals, ammonia, organic amines and the like.
- hydroxides of alkali metals include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and cesium hydroxide. Among them, sodium hydroxide is preferred.
- organic amines include trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine and the like.
- the neutralizing agents may be used alone or in combination of two or more.
- the neutralizing agent is preferably an alkali metal hydroxide or ammonia, more preferably sodium hydroxide.
- the polymer (B) may be neutralized in advance.
- the neutralizing agent is preferably used as an aqueous neutralizing agent solution from the viewpoint of promoting the neutralization sufficiently and uniformly.
- the concentration of the neutralizing agent aqueous solution is preferably 3% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more from the above viewpoint, and preferably 30% by mass or less, more preferably It is 25 mass% or less.
- the neutralization degree of the anionic group of the polymer (B) is preferably 20 mol% or more, more preferably 25 mol% or more, and still more preferably from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment water dispersion and the weather resistance. 30 mol% or more, preferably 300 mol% or less, more preferably 200 mol% or less, still more preferably 100 mol% or less, still more preferably 70 mol% or less, still more preferably 50 mol% or less is there.
- the degree of neutralization is the value obtained by dividing the number of molar equivalents of the neutralizing agent by the number of molar equivalents of the ionic functional groups of the polymer (B) before neutralization, ie, "number of molar equivalents of neutralizing agent / polymer ( It is the value of "the molar equivalent number of the ionic functional group of B)."
- the degree of neutralization does not exceed 100 mol%, but in the present invention it is calculated from the number of molar equivalents of the neutralizing agent, so when the neutralizing agent is used in excess, it exceeds 100 mol%.
- the content of the pigment in the pigment mixture is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment water dispersion and from the viewpoint of improving weather resistance. It is 15% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 23% by mass or less.
- the content of the polymer (B) in the pigment mixture is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment water dispersion and from the viewpoint of improving weather resistance.
- the content of the organic solvent in the pigment mixture is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and further preferably from the viewpoint of improving the wettability to the pigment and the adsorptivity of the polymer (B) to the pigment. Is 6% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less.
- the content of water in the pigment mixture is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment water dispersion and from the viewpoint of improving the productivity. It is 60% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less.
- the mass ratio of the pigment to the polymer (B) in the pigment mixture [pigment / polymer (B)] is preferably 30/70 from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment water dispersion and from the viewpoint of improving weather resistance.
- more preferably 40/60 or more still more preferably 50/50 or more, still more preferably 60/40 or more, still more preferably 70/30 or more, and preferably 90/10 or less, more preferably It is 85/15 or less, more preferably 80/20 or less.
- step (i) the pigment mixture is subjected to dispersion treatment to obtain a dispersion of pigment-containing polymer (B) particles.
- the dispersion method for obtaining the dispersion There is no particular limitation on the dispersion method for obtaining the dispersion.
- the average particle diameter of the pigment particles can be finely divided to a desired particle diameter only by dispersion by shear stress, preferably, after the pigment mixture is predispersed, further shear stress is applied to carry out this dispersion, It is preferable to control the average particle diameter of the pigment particles to a desired particle diameter.
- the temperature in the predispersion in step (i) is preferably 0 ° C. or more, and preferably 40 ° C. or less, more preferably 30 ° C.
- the dispersion time is preferably 0.5 hours or more, more preferably 0.8 hours or more, and preferably 30 hours or less, more preferably 10 hours or less, still more preferably 5 hours or less.
- mixing and stirring devices generally used such as anchor wings and disper wings; media dispersing machines such as paint shaker and bead mill may be mentioned.
- media dispersing machines such as paint shaker and bead mill may be mentioned.
- the material of the dispersion media particles is preferably a ceramic such as zirconia or titania, a polymer material such as polyethylene or nylon, a metal or the like, and zirconia is preferable from the viewpoint of abrasion.
- the diameter of the dispersion media particles is preferably 0.003 mm or more, more preferably 0.01 mm or more, still more preferably 0.03 mm or more, from the viewpoint of sufficiently miniaturizing the pigment, and preferably 0. It is 5 mm or less, more preferably 0.3 mm or less, and still more preferably 0.1 mm or less.
- the stirring blade circumferential speed of the media dispersing machine is preferably 5 m / s or more, more preferably 10 m / s or more from the viewpoint of enhancing the production efficiency of the dispersion in order to efficiently produce the pigment water dispersion. Preferably it is 25 m / s or less, More preferably, it is 15 m / s or less.
- the media disperser either a circulation system or a continuous system can be adopted, but from the viewpoint of production efficiency, the circulation system is preferable.
- the dispersion time is preferably 0.3 hours or more, more preferably 1 hour or more, from the viewpoint of sufficiently miniaturizing the pigment, and the production efficiency of the dispersion to efficiently produce the pigment water dispersion From the viewpoint of enhancing the above, it is preferably 200 hours or less, more preferably 50 hours or less.
- Examples of means for giving the shear stress of the present dispersion include kneaders such as a roll mill and a kneader, high pressure homogenizers such as a microfluidizer (manufactured by Microfluidic), and media dispersers such as a paint shaker and a bead mill.
- kneaders such as a roll mill and a kneader
- high pressure homogenizers such as a microfluidizer (manufactured by Microfluidic)
- media dispersers such as a paint shaker and a bead mill.
- Ultra Apex Mill manufactured by Kotobuki Industry Co., Ltd.
- Picomill manufactured by Shibata Iron Works Co., Ltd.
- these devices can also be combined. Among them, from the viewpoint of reducing the particle size of the pigment, it is preferable to use a high pressure homogenizer.
- the pigment can be controlled to have a desired particle size by controlling the treatment pressure and the number of passes.
- the treatment pressure is preferably 60 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, still more preferably 130 MPa or more, and preferably 200 MPa or less, more preferably 180 MPa or less, from the viewpoint of productivity and economy.
- the number of passes is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and preferably 30 or less, more preferably 15 or less, further preferably 10 or less, still more preferably 5 or less.
- step (ii) the organic solvent is removed from the dispersion obtained in step (i) to obtain an aqueous dispersion (pigment water dispersion) of the pigment-containing polymer (B) particles.
- a pigment aqueous dispersion can be obtained from the dispersion by removing the organic solvent by a known method.
- the organic solvent in the obtained pigment water dispersion is preferably substantially removed, but may be left as long as the object of the present invention is not impaired.
- the amount of the residual organic solvent is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less. Also, if necessary, the dispersion may be heated and stirred before distilling off the organic solvent.
- the obtained pigment water dispersion is one in which a solid polymer (B) particles containing pigment (pigment-containing polymer (B) particles) is dispersed in a medium containing water as a main medium.
- the form of presence of the pigment-containing polymer (B) particle is not particularly limited, as long as the particle is formed of at least the pigment and the polymer (B), from the viewpoint of improving the weather resistance, the polymer (B) is a pigment Particle form containing (encapsulated), particle form in which the pigment is uniformly dispersed in polymer (B), particle form in which the pigment is exposed from the particle surface of polymer (B), polymer (B) is adsorbed to the pigment
- a form in which the polymer (B) is not adsorbed to the pigment may be included, and a form in which these are mixed may also be included.
- the polymer (B) contains the pigment in the form of presence of the pigment-containing polymer (B) particles. It is a pigment inclusion form.
- the polymer (B) preferably has a crosslinked structure, and is more preferably crosslinked by a crosslinking agent.
- a crosslinked structure can be introduce
- the water solubility of the crosslinking agent is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, from the viewpoint of efficiently performing a crosslinking reaction in an aqueous medium and from the viewpoint of improving the weather resistance. Preferably it is 35 mass% or less.
- the water solubility means a dissolution rate (% by mass) when 10 parts by mass of the crosslinking agent is dissolved in 90 parts by mass of water at a room temperature of 25 ° C.
- the crosslinking agent is preferably a compound having a functional group that reacts with the anionic group, and the functional group is two or more in the molecule, The compound which has 2 or more and 6 or less preferably is more preferable.
- Preferred examples of the crosslinking agent include compounds having two or more epoxy groups in the molecule, compounds having two or more oxazoline groups in the molecule, compounds having two or more isocyanate groups in the molecule, and the like.
- a compound having two or more epoxy groups in the molecule more preferably a compound having a glycidyl ether group, still more preferably polyglycidyl of a polyhydric alcohol having a hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms. It is an ether compound.
- the molecular weight of the crosslinking agent is preferably 120 or more, more preferably 150 or more, still more preferably 200 or more, and preferably 2,000 or less, more preferably 1, from the viewpoint of reaction ease and weatherability. It is 500 or less, more preferably 1,000 or less.
- the epoxy equivalent of the crosslinking agent is preferably 90 or more, more preferably 100 or more, still more preferably 110 or more, and preferably 300 or less, more preferably 200 or less, still more preferably 150 or less.
- the number of epoxy groups of the crosslinking agent is 2 or more per molecule, preferably 6 or less per molecule, from the viewpoint of market availability, from the viewpoint of efficiently performing a crosslinking reaction to improve the weather resistance. Preferably it is 4 or less.
- the compound having two or more epoxy groups in the molecule include polypropylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl Ethers, resorcinol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, polyglycidyl ethers such as hydrogenated bisphenol A type diglycidyl ether, etc. may be mentioned. Among these, preferred is trimethylolpropane polyglycidyl ether.
- the non-volatile component concentration (solid content concentration) of the obtained pigment water dispersion is preferably 10% by mass or more, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment water dispersion, and the viewpoint of facilitating the preparation of the ink. Preferably, it is 15% by mass or more, and preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less.
- the solid content concentration of the pigment water dispersion is measured by the method described in the examples.
- the average particle diameter of the pigment-containing polymer (B) particles in the pigment water dispersion is preferably 40 nm or more, more preferably 60 nm or more, and further preferably from the viewpoint of reducing coarse particles and improving continuous dischargeability of aqueous ink.
- the average particle size of the pigment-containing polymer (B) particles in the pigment water dispersion is measured by the method described in the examples.
- At least one of the ink (I) and the ink (II) further contains a water-soluble organic compound from the viewpoint of improving the ejection stability and storage stability of the ink and from the viewpoint of improving the weather resistance to obtain a favorable recorded matter. It is preferable to contain a solvent, and it is more preferable that both the ink (I) and the ink (II) further contain a water-soluble organic solvent.
- the "water-soluble" of the water-soluble organic solvent means the property of being able to be mixed with water in any proportion.
- the water-soluble organic solvent preferably contains one or more water-soluble organic solvents having a boiling point of 90 ° C. or higher.
- the boiling point (weighted average value) of the water-soluble organic solvent is preferably 150 ° C. or more, more preferably 180 ° C. or more, and preferably 250 ° C. or less, more preferably 245 ° C. or less, still more preferably 220 ° C. or less Still more preferably, it is 200 ° C. or less.
- the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of 90 ° C. or more in the water-soluble organic solvent is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more. It is 100 mass% or less.
- water-soluble organic solvent examples include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like.
- polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, glycerin and the like.
- polyhydric alcohol alkyl ethers include diethylene glycol monoalkyl ether, triethylene glycol monoalkyl ether, dipropylene glycol monoalkyl ether and the like.
- nitrogen-containing heterocyclic compounds include N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone and the like.
- polyhydric alcohols more preferred is one or more selected from diethylene glycol, propylene glycol and glycerin, more preferred is one or more selected from propylene glycol and glycerin, and still more preferably Propylene glycol.
- the water-soluble organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
- the water-soluble organic solvent may contain an organic solvent having a boiling point of more than 250 ° C.
- the content of the organic solvent having a boiling point of more than 250 ° C. in the water-soluble organic solvent is preferably less than 10% by mass, more preferably 5
- the content is at least% by mass, more preferably at least 3% by mass, still more preferably at most 1% by mass.
- At least one of the ink (I) and the ink (II) preferably further contains a surfactant, and it is more preferred that both the ink (I) and the ink (II) further contain a surfactant.
- the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, amphoteric surfactants, silicone surfactants, fluorine surfactants and the like. Among these, preferred are silicone surfactants.
- the contents of the components of the ink (I) and the ink (II) of the present invention and the physical properties of the ink are as follows.
- the content of the pigment (A1) or the pigment (A2) is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more from the viewpoint of improving the image density of the ink in the ink (I) or the ink (II), respectively. More preferably, it is 3% by mass or more.
- the viewpoint of suppressing the thickening of the ink at the time of solvent volatilization and improving the storage stability and the ejection stability of the ink preferably 15 mass. % Or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less.
- the content of the polymer (B) is from the viewpoint of improving the storage stability and the ejection stability of the ink in the ink (I) or the ink (II), and the viewpoint of obtaining a good recorded matter by improving the weather resistance Or less, preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, still more preferably 1% by mass or more, and preferably 7% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, more preferably Is 3% by mass or less.
- the mass ratio [pigment / polymer (B)] is preferably 30/70 or more, more preferably 40/60 or more, still more preferably 50, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment and the viewpoint of improving the weather resistance.
- mass ratio of pigment to polymer (B) of either ink (I) or ink (II) [pigment / polymer (B)] means “pigment to polymer (B) in ink (I) Meaning of mass ratio of (A1) [pigment (A1) / polymer (B)] and mass ratio of pigment (A2) to polymer (B) in ink (II) [pigment (A2) / polymer (B)] " Do.
- the average particle diameter of the pigment-containing polymer (B) particles in the ink reduces coarse particles, and the aqueous ink From the viewpoint of improving the continuous ejection property of the ink, it is preferably 40 nm or more, more preferably 60 nm or more, still more preferably 80 nm or more, and preferably 150 nm or less, more preferably 140 nm or less, still more preferably 130 nm or less.
- the pigment-containing polymer (B) particles in the ink (I) or the ink (II) preferably do not cause swelling or shrinkage of the particles or aggregation between the particles, and the particles in the ink (I) or the ink (II)
- the average particle size of the pigment-containing polymer (B) particles is preferably the same as the average particle size in the pigment water dispersion.
- the average particle size of the pigment-containing polymer (B) particles in the ink (I) or the ink (II) is measured by the method described in the examples.
- the content of the water-soluble organic solvent is from the viewpoint of improving the ejection stability and storage stability of the ink in the ink (I) or the ink (II), and the viewpoint of obtaining a favorable recorded matter by improving the weather resistance. , Preferably 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 35% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and less than 50% by mass, preferably 48% by mass It is below.
- the content of the surfactant is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02 from the viewpoint of improving the weatherability and obtaining a good recorded matter in the ink (I) or the ink (II), respectively.
- the content of water is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, in ink (I) or ink (II), respectively, and preferably 70% by mass
- the content is more preferably 60% by mass or less, still more preferably 55% by mass or less.
- the mass ratio [(A1) / (A2)] of the pigment (A1) to the pigment (A2) respectively contained in the ink (I) and the ink (II) is from the viewpoint of improving the weather resistance.
- additives such as commonly used viscosity modifiers, antifoaming agents, preservatives, mildewproofing agents, rust preventives and the like are added can do.
- the static surface tensions of the ink (I) and the ink (II) at 20 ° C. are each preferably 22 mN / m or more, more preferably 24 mN / m or more, still more preferably 25 mN / m from the viewpoint of improving the weather resistance. It is the above, And preferably it is 50 mN / m or less, More preferably, it is 45 mN / m or less, More preferably, it is 40 mN / m or less.
- the static surface tension is measured by the method described in the examples. The viscosities of the ink (I) and the ink (II) at 32 ° C.
- the viscosity is 0 mPa ⁇ s or more, and preferably 12 mPa ⁇ s or less, more preferably 9.0 mPa ⁇ s or less, and still more preferably 7.0 mPa ⁇ s or less.
- the viscosity is measured by the method described in the examples.
- the ink set of the present invention only needs to contain at least the ink (I) and the ink (II), and may contain other inks other than the ink (I) and the ink (II).
- an ink set containing inks other than ink (I) and ink (II) any of three color ink set, four color ink set, five color ink set, six color ink set, seven color ink set or more is possible. May be
- Step 1 A step of discharging one of the ink (I) and the ink (II) onto the recording medium
- Step 2 On the one ink discharged onto the recording medium obtained in the step 1, further ink (I Step of discharging the other of the ink and the ink (II) in an overlapping manner
- the discharge method of the ink droplet may be either piezo method or thermal method, but the piezo method is preferable from the viewpoint of improving the weather resistance.
- the piezo method a large number of nozzles are in communication with the pressure chambers, and ink droplets are ejected from the nozzles by vibrating the wall surfaces of the pressure chambers with piezo elements.
- the ink set containing at least the ink (I) and the ink (II) of the present invention is attached to the ink cartridge for each color of the ink jet recording apparatus, and the ink droplets are respectively discharged from the discharge nozzles corresponding to each ink cartridge.
- an image can be formed on a recording medium.
- the ink (I) and the ink (II) may be ejected so as to overlap on the recording medium. Either of the ink (I) and the ink (II) may be discharged first, but it is preferable that the ink (II) is discharged onto the recording medium before the ink (I).
- the discharge interval between the ink (I) and the ink (II) is preferably 0.1 seconds or more, more preferably 1 second or more, and from the viewpoint of improving weather resistance, 30 seconds or less.
- the voltage applied to the recording head is preferably 5 V or more, more preferably 10 V or more, still more preferably 15 V or more, and preferably 40 V or less, more preferably 35 V or less, from the viewpoint of high-speed printing efficiency and the like. Preferably it is 30 V or less.
- the drive frequency of the recording head is preferably 10 kHz or more, more preferably 20 kHz or more from the viewpoint of high-speed printing efficiency etc., and preferably 300 kHz or less, more preferably 150 kHz or less, from the viewpoint of dryness.
- the amount of discharged ink droplets is preferably 1 pL or more, more preferably 2 pL or more, still more preferably 3 pL or more, per droplet, from the viewpoint of maintaining the accuracy of the landing position of ink droplets and the image quality improvement.
- it is 4 pL or more, and preferably 30 pL or less, more preferably 25 pL or less, and still more preferably 20 pL or less.
- the recording resolution is preferably 300 dpi or more, more preferably 500 dpi or more.
- the "recording resolution” in the present invention refers to the number of dots per inch (2.54 cm) formed on the recording medium.
- “recording resolution is 600 dpi” corresponds to the case where ink droplets are ejected onto a recording medium using a line head in which the number of nozzle holes per nozzle array length is 600 dpi (dots / inch).
- a row of dots of 600 dpi per inch is formed in a direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium, and when ink droplets are ejected while moving the recording medium in the conveyance direction, the recording medium is conveyed in the conveyance direction. It also means that a line of dots of 600 dpi is formed per inch.
- the recording resolution in the direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium and the recording resolution in the conveyance direction are expressed as the same value.
- the transport speed of the recording medium is preferably 20 m / min or more, more preferably 70 m / min or more, and still more preferably 100 m / min or more, from the viewpoint of improving the weather resistance.
- the transport speed of the recording medium is preferably 200 m / min or less, more preferably 150 m / min or less, and still more preferably 120 m / min or less, from the viewpoint of suppressing the drying load of the recorded matter after discharging the ink.
- the transport speed of the recording medium is the speed at which the recording medium moves in the direction in which the image is formed on the recording medium.
- the temperature in the head at the time of recording is preferably 20 ° C. or more, more preferably 25 ° C. or more, still more preferably 30 ° C. or more, from the viewpoint of lowering the viscosity of the ink and improving the continuous ejection property. It is 45 degrees C or less, More preferably, it is 40 degrees C or less, More preferably, it is 35 degrees C or less.
- the surface of the recording medium facing the area where the recording head ejects ink is preferably 28 ° C. or more, more preferably 30 ° C. or more, still more preferably 31 ° C. or more, and preferably 45 ° C. or less, more preferably 40
- the temperature is not higher than ° C, more preferably not higher than 38 ° C.
- the recording medium examples include water absorbing recording media such as plain paper and high quality paper, low water absorbing recording media such as art paper and coated paper, and non-water absorbing recording media such as synthetic resin films.
- the recording medium is preferably a low water absorption recording medium from the viewpoint of adaptability to outdoor use.
- art paper OK Ultra Aqua Satin, OK Kinto, SA Kinto, Satin Kinto (above, made by Oji Paper Co., Ltd.), Hyper Pyrene, Silver Dia (above, Nippon Paper Co., Ltd.), Green Utoriro (Daio Paper Co., Ltd. Company made), pearl coat, New V mat (above, made by Mitsubishi Paper Mills, Ltd.) and the like.
- coated paper for example, “OK top coat +” (manufactured by Oji Paper Co., Ltd., basis weight 104.7 g / m 2 , 60 ° gloss 49.0, water absorption at 100 ms contact time (water absorption below) Same as 4.9 g / m 2 ), multi-color foam gloss paper (manufactured by Oji Paper Co., Ltd., 104.7 g / m 2 , 60 ° gloss 36.8, water absorption 5.2 g / m 2 ), UPMFinesse Gloss ( UPM Inc., 115 g / m 2 , 60 ° gloss 27.0, water absorption 3.1 g / m 2 ), UPMF inesse Matt (UPM 115 g / m 2 , 60 ° gloss 5.6, water absorption 4 .4 g / m 2 ), TerraPress Silk (manufactured by Stora Enso, 80 g / m 2 , 60 ° gloss
- a polyester film As a synthetic resin film, a polyester film, a vinyl chloride film, a polypropylene film, a polyethylene film, a nylon film etc. are mentioned, for example. These films may be subjected to surface treatment such as corona treatment as needed.
- Lumirror T60 made by Toray Industries, Inc., polyethylene terephthalate, thickness 125 ⁇ m, 60 ° gloss 189.1, water absorption 2.3 g / m 2 ), PVC 80 BP (Lintec stock) Company-made, vinyl chloride, 60 ° gloss 58.8, water absorption 1.4 g / m 2 ), Kainas KEE70CA (Lintech Co., Ltd., polyethylene), Yupo SG90 PAT1 (Lintech Co., Ltd., polypropylene), Bonille RX ( Xingin Film & Chemicals Co., Ltd., nylon) and the like.
- the water absorption amount of a low water absorption recording medium with pure water in contact time is preferably 0 g / m 2 or more, more preferably 1 g / m 2 or more, still more preferably 2 g / m 2. It is m 2 or more, and preferably 10 g / m 2 or less, more preferably 8 g / m 2 or less, and still more preferably 6 g / m 2 or less from the viewpoint of adaptability to outdoor use.
- the water absorption can be measured by the method described in the examples using an automatic scanning liquid absorption meter.
- the ink jet recorded matter obtained by the ink jet recording method of the present invention comprises a pigment (A1) containing a structure derived from barbituric acid in a region representing one hue of an image formed on a recording medium and a diketopyrrolopyrrole pigment (A2) And).
- the structure derived from barbituric acid has an amide bond to a part of the six-membered ring because it contains a pigment (A1) containing a structure derived from barbituric acid and a diketopyrrolopyrrole pigment (A2) in an image area representing one hue.
- the diketopyrrolopyrrole pigment has an amide bond in a part of the five-membered ring, the electrostatic interaction such as intermolecular hydrogen bond due to the similarity of its structure and the molecular structure of the pigment makes the electron Stabilization of the state occurs, and a recorded matter excellent in weathering resistance can be obtained with little change in hue of the image area including the red pigment and the yellow pigment even when used outdoors.
- Water absorption amount of recording medium The water absorption amount of the recording medium at a contact time of 100 ms between the recording medium and pure water is 23 ° C. using an automatic scanning liquid absorption meter (manufactured by Kumagaya Riki Kogyo Co., Ltd., KM 500 win).
- the transfer amount of pure water at a contact time of 100 ms was measured as the amount of water absorption under the condition of a relative humidity of 50%. The measurement conditions are shown below.
- Synthesis of polymer (B) Synthesis example 1 A mixture of 108 parts of styrene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 8 parts of ⁇ -methylstyrene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 84 parts of acrylic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a monomer mixture A mixture was prepared. In a reaction vessel, 20 parts of methyl ethyl ketone (MEK), 0.3 parts of 2-mercaptoethanol (polymerization chain transfer agent), and 10% of the monomer mixture were added and mixed, and nitrogen gas substitution was sufficiently performed.
- MEK methyl ethyl ketone
- 2-mercaptoethanol polymerization chain transfer agent
- the remainder of the monomer mixture ie, 90% of the monomer mixture, 0.27 parts of the polymerization chain transfer agent, 60 parts of MEK, and the azo radical polymerization initiator [2,2′-azobis (2,2), were added to the dropping funnel.
- a mixed solution of 2.2 parts of 4-dimethyl valeronitrile), trade name: V-65, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. is added, and the monomer mixture in the reaction vessel is stirred at 65 ° C. under a nitrogen atmosphere. The temperature was raised up, and the mixture in the dropping funnel was dropped over 3 hours.
- a solution of 0.3 part of the above-mentioned polymerization initiator in 5 parts of MEK is added after 2 hours have elapsed at 65 ° C. after completion of the dropwise addition, and aging is further carried out at 65 ° C. for 2 hours and 70 ° C. for 2 hours.
- the number average molecular weight of the polymer (B1): 10,500, and the mass ratio of the structural units derived from each monomer (styrene / ⁇ -methylstyrene / acrylic acid) 54/4/42].
- the pigment mixture thus obtained was used as a media dispersion machine ("Ultra Apex Mill” manufactured by Kotobuki Industry Co., Ltd., type: UAM-1), zirconia beads with a particle diameter of 0.05 mm as a dispersion media particle (made by Nikkato Co., Ltd.) "YTZ ball", dispersion media particles prepared by granulation method (bead packing rate 80%), stirring blade circumferential speed 12 m / s, circulation flow rate 500 mL / min for 2 hours, dispersion by circulation method I did the processing.
- a media dispersion machine (“Ultra Apex Mill” manufactured by Kotobuki Industry Co., Ltd., type: UAM-1), zirconia beads with a particle diameter of 0.05 mm as a dispersion media particle (made by Nikkato Co., Ltd.) "YTZ ball”, dispersion media particles prepared by granulation method (bead packing rate 80%), stirring blade circumferential speed 12 m / s, circulation
- dispersion treatment is performed in a high-pressure dispersion mode at a pressure of 150 MPa for 3 passes, and a dispersion of pigment (PR254) -containing polymer (B1) particles is obtained. Obtained.
- Step (ii) 1,000 g of the dispersion obtained in step (i) is put in a 2 L eggplant flask, 666.7 g of ion-exchanged water is added (solid content concentration 15.0%), rotary distillation apparatus "rotary evaporator N-1000S" (The organic solvent was removed by holding at a pressure of 0.09 MPa for 3 hours in a warm bath adjusted to 32 ° C. at a rotation speed of 50 rpm, using Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.).
- aqueous dispersion D'1 of pigment (PR254) -containing polymer (B1) particles is adjusted to 62 ° C., and the pressure is lowered to 0.07 MPa to concentrate to a solid concentration of 25.0% to obtain an aqueous dispersion D'1 of pigment (PR254) -containing polymer (B1) particles.
- Step (iii) The aqueous dispersion D'1 obtained in step (ii) is introduced into a 500 ml angle rotor, and the high speed cooling centrifuge "himac CR22G” (made by Hitachi Koki Co., Ltd., setting temperature 20 ° C.) is used at 7,000 rpm After centrifuging for 20 minutes, the liquid phase was filtered with a 5 ⁇ m membrane filter “Minisart” (manufactured by Sartorius).
- Production Example 1-2 to 1-4 A pigment obtained by crosslinking in the same manner as in Production Example 1-1 except that the pigment in Production Example 1-1 (PR254, "IRGAZIN RED L 3630" manufactured by BASF Corporation) is changed to the pigment shown in Table 1.
- Water dispersions D2 to D4 of particles containing polymer (B) were obtained.
- the average particle diameter of the pigment-containing polymer (B) particles in each of the obtained aqueous dispersions is shown in Table 1.
- each description in Table 1 is as follows.
- PR122 C.I. I.
- Pigment red 122 quinacridone pigment, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., trade name "Chromo fine red 6111T”
- PY 150 C.I. I.
- Pigment yellow 150 manufactured by LANXESS, trade name "BAYSCRIPT Yellow 4 GF”
- PY 74 C.I. I. Pigment yellow 74 (monoazo pigment, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., trade name "First Yellow 011"
- EX-321L Denacol
- EX-321L Trimethylolpropane polyglycidyl ether
- the average particle diameter of the pigment-containing polymer (B) particles in the obtained ink 1 is shown in Table 2.
- the static surface tension at 20 ° C. was 37 mN / m, and the viscosity at 32 ° C. was 5.75 mPa ⁇ s.
- Production Example 2-2 to 2-4 In Production Example 2-1, except that the water dispersion D1 (solid content concentration 22.0%) obtained in Production Example 1-1 was changed to the water dispersion (solid content concentration 22.0%) shown in Table 2.
- Inks 2 to 4 were produced in the same manner as in Production Example 2-1.
- the average particle diameter of the pigment-containing polymer (B) particles in each of the obtained inks is shown in Table 2.
- PG in Table 2 shows propylene glycol.
- each description of the pigment in Table 2, a polymer (B), and a crosslinking agent is the same as that of Table 1.
- Example 1 (Production of inkjet recordings)
- aqueous ink obtained above an image was formed on a coated paper “OK Top Coat +” (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) as a recording medium under the following inkjet recording conditions.
- Printing evaluation device manufactured by Tri-Tech Co., Ltd.
- an inkjet recording head manufactured by Kyocera Corporation, "KJ4B-HD06MHG-STDV", piezo type
- the ink 3 was filled with the ink 3 as the ink (I) and the ink 1 as the ink (II).
- ink jet recording conditions were set, and the recording medium was fixed on the conveyance table under reduced pressure in the same direction as the conveyance direction of the recording medium.
- a print command was transferred to the print evaluation apparatus, ink (II) was discharged onto a recording medium, and a 10 cm ⁇ 10 cm duty 100% solid image was printed.
- Applied voltage of recording head 26V
- Recording head drive frequency 20 kHz
- Suitable amount of ink discharge liquid 12pL
- Temperature in recording head 32 ° C Resolution: 600 dpi Number of pre-discharge flushing: 200 shots
- Step 2 The print command is transferred to the print evaluation device so that the discharge interval between the ink (I) and the ink (II) is about 5 seconds, and the ink (II) discharged onto the recording medium obtained in step 1
- the ink (I) was discharged on top of the other to print a solid image of 10 cm ⁇ 10 cm 100% duty, and left at room temperature 25 ° C. for 1 day to obtain an ink jet recorded matter.
- Example 1 the ink (II) of step 1 is changed to the ink shown in Table 3, and only step 1 is performed in the same manner as in Example 1 without performing step 2 of Example 1 at room temperature 25 ° C. It was left for 1 day to obtain an ink jet recorded matter.
- Example 1 the ink (I) of step 2 is changed to the ink shown in Table 3, and only step 2 is performed in the same manner as in Example 1 without performing step 1 of Example 1, that is, ink (I) Was discharged onto a recording medium to print a solid image of 10 cm ⁇ 10 cm 100% duty and left at room temperature 25 ° C. for 1 day to obtain an ink jet recorded matter.
- Example 3 From Table 3, it can be seen that the ink set of Example 1 produced a recorded matter having a smaller hue variation ⁇ E and excellent weather resistance as compared with the ink sets of Comparative Examples 1 to 3.
- the hue change amount ⁇ E is smaller than the arithmetic mean value calculated from the hue change amounts ⁇ E of Reference Examples 1 and 3 using the ink 3 containing PY 150 and the ink 1 containing PR 254 alone, and the weather resistance is Sex is improved synergistically. From this, the electrostatic interaction between the pigment (A1) and the pigment (A2) contained in the ink (I) and the ink (II) due to the similarity of their structures and the molecular structure of the pigment and the intermolecular hydrogen bond etc.
- Comparative Examples 1 to 3 do not use the ink (I) containing the pigment (A1) and the ink (II) containing the pigment (A2) in combination. It can be seen that the change amount ⁇ E is large and the weather resistance is inferior. Reference property 2 is obtained by using the ink 2 containing PR 122 alone, and the weather resistance is good. However, Comparative Examples 1 and 2 use the ink 4 containing PY 74 or the ink 3 containing PY 150 in combination with the ink 2 containing PR 122. However, the reference using each ink alone As compared with Examples 2 to 4, it can be seen that only the arithmetic mean value can be obtained for the hue change amount ⁇ E.
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Abstract
少なくとも水系インク(I)と水系インク(II)を含むインクジェット記録用インクセットであって、該インク(I)がバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有し、該インク(II)がジケトピロロピロール顔料(A2)を含有する、インクジェット記録用インクセット、該インクセットを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット記録物に関する。
Description
本発明は、インクジェット記録用インクセット、該インクセットを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット記録物に関する。
インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録媒体に直接吐出し、付着させて、文字や画像が形成された記録物を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易で、かつ安価であり、記録媒体として普通紙が使用可能、被印字物に対して非接触、という数多くの利点があるため、一般消費者向けの民生用印刷に留まらず、近年は、商業印刷、産業印刷分野に応用され始めている。
また、アート紙、コート紙等の低吸水性記録媒体や、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等の合成樹脂フィルムを用いた商業印刷向けの非吸水性記録媒体への印刷が求められている。
また、アート紙、コート紙等の低吸水性記録媒体や、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等の合成樹脂フィルムを用いた商業印刷向けの非吸水性記録媒体への印刷が求められている。
例えば、特開2014-205767号(特許文献1)には、コート紙、アート紙や塩化ビニルシート等の吸水性の低い基材への印刷適性等に優れるインクジェット用インキとして、少なくとも顔料、有機溶剤、水を含有し、特定の沸点を有する水溶性の有機溶剤を含むシアンインキ、マゼンタインキ、イエローインキからなる水性インクジェット用インキセットが記載されている。そして、マゼンタインキがC.I.ピグメント・レッド122等のキナクリドン顔料を含み、イエローインキがC.I.ピグメント・イエロー120、C.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・イエロー155から選ばれる一つ以上の顔料を含むことが記載されている。
特開2006-225654号(特許文献2)には、色の鮮明なインクジェット印刷用の水性顔料配合物として、顔料と、共重合したポリマー性カルボン酸と、ノニオン性またはアニオン性界面活性剤等を含有する顔料配合物が記載されている。そして、実施例でイエローインク及びマゼンタインクに関し、各顔料のインクを単独で用いて印刷したこと、C.I.ピグメント・イエロー74のインクとC.I.ピグメント・レッド122のインクとを用いて印刷したこと、又は、C.I.ピグメント・レッド254のインクとC.I.ピグメント・レッド122のインクとを混合したインクとC.I.ピグメント・イエロー74のインクとを用いて印刷したこと、が記載されている。
特開2007-98661号(特許文献3)には、インク吐出精度が向上したインクユニットに用いられるインクとして、水不溶性色材、水溶性有機溶剤、疎水性ブロックの少なくとも1種と親水性ブロックの少なくとも1種とをそれぞれ有するブロック共重合体からなる高分子分散剤、及び水を含有するインクが記載されている。そして、実施例では、各顔料のインクを単独で用いて印刷したことが記載されている。
特開2006-225654号(特許文献2)には、色の鮮明なインクジェット印刷用の水性顔料配合物として、顔料と、共重合したポリマー性カルボン酸と、ノニオン性またはアニオン性界面活性剤等を含有する顔料配合物が記載されている。そして、実施例でイエローインク及びマゼンタインクに関し、各顔料のインクを単独で用いて印刷したこと、C.I.ピグメント・イエロー74のインクとC.I.ピグメント・レッド122のインクとを用いて印刷したこと、又は、C.I.ピグメント・レッド254のインクとC.I.ピグメント・レッド122のインクとを混合したインクとC.I.ピグメント・イエロー74のインクとを用いて印刷したこと、が記載されている。
特開2007-98661号(特許文献3)には、インク吐出精度が向上したインクユニットに用いられるインクとして、水不溶性色材、水溶性有機溶剤、疎水性ブロックの少なくとも1種と親水性ブロックの少なくとも1種とをそれぞれ有するブロック共重合体からなる高分子分散剤、及び水を含有するインクが記載されている。そして、実施例では、各顔料のインクを単独で用いて印刷したことが記載されている。
本発明は、少なくとも水系インク(I)と水系インク(II)を含むインクジェット記録用インクセットであって、
該インク(I)がバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有し、
該インク(II)がジケトピロロピロール顔料(A2)を含有する、インクジェット記録用インクセットに関する。
該インク(I)がバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有し、
該インク(II)がジケトピロロピロール顔料(A2)を含有する、インクジェット記録用インクセットに関する。
アート紙、コート紙等や合成樹脂フィルム等の非吸水性又は低吸水性の記録媒体を用いた記録物は、屋外広告等の屋外での使用場面が多く、屋外使用において、光、熱、湿度等による色相変化が少ない、すなわち耐侯性に優れることが求められる。
特許文献1及び2で用いられるC.I.ピグメント・レッド122等のキナクリドン顔料は、耐候性に優れていることが知られている。しかしながら、マゼンタ系顔料であるC.I.ピグメント・レッド122とイエロー顔料とを併用して一つの色相を表す画像領域を形成した際に、両者の顔料を含む画像領域の耐候性が十分でないことがあった。特許文献1~3の技術では、屋外使用においてインクジェット記録物のマゼンタ、レッド及びオレンジといった赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化の抑制の程度が十分でなく、色相変化を抑制する技術が求められている。
本発明は、屋外で使用しても赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化が少ない、耐侯性に優れる記録物を得ることができるインクジェット記録用インクセット、該インクセットを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット記録物に関する。
なお、本明細書において、「低吸水性」とは、低吸水性、非吸水性を含む概念であり、記録媒体と純水との接触時間100m秒における該記録媒体の吸水量が0g/m2以上10g/m2以下であることを意味する。
また、「画像を形成する」とは、文字や画像を形成する印刷、印字を含む概念であり、「記録物」とは、文字や画像が形成された印刷物、印字物を含む概念である。
特許文献1及び2で用いられるC.I.ピグメント・レッド122等のキナクリドン顔料は、耐候性に優れていることが知られている。しかしながら、マゼンタ系顔料であるC.I.ピグメント・レッド122とイエロー顔料とを併用して一つの色相を表す画像領域を形成した際に、両者の顔料を含む画像領域の耐候性が十分でないことがあった。特許文献1~3の技術では、屋外使用においてインクジェット記録物のマゼンタ、レッド及びオレンジといった赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化の抑制の程度が十分でなく、色相変化を抑制する技術が求められている。
本発明は、屋外で使用しても赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化が少ない、耐侯性に優れる記録物を得ることができるインクジェット記録用インクセット、該インクセットを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット記録物に関する。
なお、本明細書において、「低吸水性」とは、低吸水性、非吸水性を含む概念であり、記録媒体と純水との接触時間100m秒における該記録媒体の吸水量が0g/m2以上10g/m2以下であることを意味する。
また、「画像を形成する」とは、文字や画像を形成する印刷、印字を含む概念であり、「記録物」とは、文字や画像が形成された印刷物、印字物を含む概念である。
本発明者らは、特定の構造を含む顔料を含有するインクを組み合わせたインクジェット記録用インクセット及び該インクセットを用いるインクジェット記録方法により、屋外で使用しても赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化が少ない、耐侯性に優れる記録物が得られることを見出した。
すなわち、本発明は、次の[1]~[3]に関する。
[1]少なくとも水系インク(I)と水系インク(II)を含むインクジェット記録用インクセットであって、
該インク(I)がバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有し、
該インク(II)がジケトピロロピロール顔料(A2)を含有する、インクジェット記録用インクセット。
[2]前記[1]に記載のインクジェット記録用インクセットをインクジェット記録装置に装着し、下記工程1及び工程2を含む方法により、記録媒体に画像を形成する、インクジェット記録方法。
工程1:前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)の一方を、記録媒体上に吐出する工程
工程2:工程1で得られた記録媒体上に吐出された一方の水系インクの上に、更に前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)の他方を重ねて吐出する工程
[3]記録媒体上に形成された画像の一つの色相を表す領域にバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含む、インクジェット記録物。
すなわち、本発明は、次の[1]~[3]に関する。
[1]少なくとも水系インク(I)と水系インク(II)を含むインクジェット記録用インクセットであって、
該インク(I)がバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有し、
該インク(II)がジケトピロロピロール顔料(A2)を含有する、インクジェット記録用インクセット。
[2]前記[1]に記載のインクジェット記録用インクセットをインクジェット記録装置に装着し、下記工程1及び工程2を含む方法により、記録媒体に画像を形成する、インクジェット記録方法。
工程1:前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)の一方を、記録媒体上に吐出する工程
工程2:工程1で得られた記録媒体上に吐出された一方の水系インクの上に、更に前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)の他方を重ねて吐出する工程
[3]記録媒体上に形成された画像の一つの色相を表す領域にバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含む、インクジェット記録物。
本発明によれば、屋外で使用しても赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化が少ない、耐侯性に優れる記録物を得ることができるインクジェット記録用インクセット、該インクセットを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット記録物を提供することができる。
[インクジェット記録用インクセット]
本発明のインクジェット記録用インクセット(以下、単に「インクセット」ともいう)は、少なくとも水系インク(I)(以下、単に「インク(I)」ともいう)と水系インク(II)(以下、単に「インク(II)」ともいう)を含むインクジェット記録用インクセットであって、該インク(I)がバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有し、該インク(II)がジケトピロロピロール顔料(A2)を含有する。
本発明のインクセットは、バルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含み、かつ一つの色相を表す画像領域を含有する画像の形成ために、インクジェット記録用インクとして用いられる。該インクセットを用いてインクジェット記録方法により形成される画像は、少なくとも一部の領域に、バルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含み、かつ一つの色相を表す画像領域を有すればよく、インク(I)のみにより形成されてなる画像領域やインク(II)のみにより形成されてなる画像領域を含有してもよい。さらに該インクセットにより形成される画像は、該インクセットがインク(I)及びインク(II)以外の他の水系インクを含む場合には、他の水系インクのみにより形成されてなる画像領域を含有してもよい。
なお、本明細書において、「水系」とは、インクに含有される媒体中で、水が最大割合を占めていることを意味する。
本発明のインクジェット記録用インクセット(以下、単に「インクセット」ともいう)は、少なくとも水系インク(I)(以下、単に「インク(I)」ともいう)と水系インク(II)(以下、単に「インク(II)」ともいう)を含むインクジェット記録用インクセットであって、該インク(I)がバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有し、該インク(II)がジケトピロロピロール顔料(A2)を含有する。
本発明のインクセットは、バルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含み、かつ一つの色相を表す画像領域を含有する画像の形成ために、インクジェット記録用インクとして用いられる。該インクセットを用いてインクジェット記録方法により形成される画像は、少なくとも一部の領域に、バルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含み、かつ一つの色相を表す画像領域を有すればよく、インク(I)のみにより形成されてなる画像領域やインク(II)のみにより形成されてなる画像領域を含有してもよい。さらに該インクセットにより形成される画像は、該インクセットがインク(I)及びインク(II)以外の他の水系インクを含む場合には、他の水系インクのみにより形成されてなる画像領域を含有してもよい。
なお、本明細書において、「水系」とは、インクに含有される媒体中で、水が最大割合を占めていることを意味する。
本発明のインクセットは、バルビツール酸由来の構造を含む顔料を含有する水系インクと、ジケトピロロピロール顔料を含有する水系インクとを組み合わせて用いることによって、屋外で使用しても赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化が少ない、耐侯性に優れる記録物を得ることができる。その理由は定かではないが、以下のように考えられる。
バルビツール酸由来の構造は六員環の一部にアミド結合を有し、ジケトピロロピロール顔料は五員環の一部にアミド結合を有する。そのため、その構造の類似性及び顔料の分子構造による分子間の水素結合等の静電的な相互作用により、電子状態の安定化が起こり、単独で用いるより組み合わせて用いることで、光、熱、湿度等による色相変化が抑制されると考えられる。
バルビツール酸由来の構造は六員環の一部にアミド結合を有し、ジケトピロロピロール顔料は五員環の一部にアミド結合を有する。そのため、その構造の類似性及び顔料の分子構造による分子間の水素結合等の静電的な相互作用により、電子状態の安定化が起こり、単独で用いるより組み合わせて用いることで、光、熱、湿度等による色相変化が抑制されると考えられる。
<顔料>
〔顔料(A1)〕
水系インク(I)は、バルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有する。
顔料(A1)は、イエロー顔料であり、具体的には、例えばC.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・イエロー139、C.I.ピグメント・イエロー185等のカラーインデックスでイエローに分類される黄色顔料である。これらの中でも、耐候性を向上させる観点から、アゾ基との結合部を有するバルビツール酸由来の構造を含む下記一般式(1)で表されるアゾバルビツール酸金属錯体又はその互変異性体が好ましい。アゾバルビツール酸金属錯体の互変異性体とはアゾメチン基を含む構造を有するものである。
〔顔料(A1)〕
水系インク(I)は、バルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有する。
顔料(A1)は、イエロー顔料であり、具体的には、例えばC.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・イエロー139、C.I.ピグメント・イエロー185等のカラーインデックスでイエローに分類される黄色顔料である。これらの中でも、耐候性を向上させる観点から、アゾ基との結合部を有するバルビツール酸由来の構造を含む下記一般式(1)で表されるアゾバルビツール酸金属錯体又はその互変異性体が好ましい。アゾバルビツール酸金属錯体の互変異性体とはアゾメチン基を含む構造を有するものである。
一般式(1)中、M1は、Fe、Co、Ni、Zn等の二価又は三価の金属イオンが挙げられる。該金属イオンは、色相がイエローを示す範囲で1種を単独で又は2種以上併用してもよい。より具体的には、Fe2+、Fe3+
2/3、Co2+、Co3+
2/3、Ni2+、及びZn2+等の二価又は三価の金属イオンである。
中でも、2個のバルビツール酸をアゾ基で架橋した構造を有するアゾバルビツール酸ニッケル錯体顔料であるC.I.ピグメント イエロー150(以下、単に「PY150」ともいう)がより好ましい。PY150は、例えば、下記式(1-1)で表される金属錯体顔料又はその互変異性体である。
顔料(A1)の市販品としては、「Levascreen Yellow G03」、「Levascreen Yellow G04」、「Levascreen Yellow G05」、「BAYSCRIPT Yellow 4GF」(以上、ランクセス社製の商品名);「Paliotol Yellow D」シリーズの「1155」、「1819」(以上、BASF社製)等が挙げられる。
なお、顔料(A1)は、1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
なお、顔料(A1)は、1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
インク(I)は、本発明の効果を阻害しない範囲で顔料(A1)以外の他の顔料を含有してもよいが、インク(I)中の顔料(A1)の含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、より更に好ましくは95質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下である。
〔顔料(A2)〕
水系インク(II)は、ジケトピロロピロール顔料(A2)(以下、単に「顔料(A2)」ともいう)を含有する。顔料(A2)は、好ましくは下記一般式(2)で表される化合物である。
水系インク(II)は、ジケトピロロピロール顔料(A2)(以下、単に「顔料(A2)」ともいう)を含有する。顔料(A2)は、好ましくは下記一般式(2)で表される化合物である。
一般式(2)中、X1及びX2は、それぞれ独立して、水素原子又はハロゲン原子を示し、Y1及びY2は、それぞれ独立して、水素原子、-SO3H基、-COOH基、炭化水素基又は-CN基を示す。
前記式(2)中、X1及びX2は、好ましくはハロゲン原子であり、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられる。
前記式(2)中、Y1及びY2の炭化水素基としては、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、脂環式炭化水素基、及び芳香族炭化水素基等が挙げられる。
顔料(A2)は、カラーインデックスでマゼンタ、レッド及びオレンジに分類される赤系顔料であり、具体的には、例えばC.I.ピグメント・レッド254、C.I.ピグメント・レッド255、C.I.ピグメント・レッド264、C.I.ピグメント・オレンジ71、及びC.I.ピグメント・オレンジ73等が挙げられる。これらの中でも、耐候性を向上させる観点から、X1及びX2が塩素原子で、かつY1及びY2が水素原子であるC.I.ピグメント・レッド254(以下、単に「PR254」ともいう)が好ましい。
前記式(2)中、Y1及びY2の炭化水素基としては、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、脂環式炭化水素基、及び芳香族炭化水素基等が挙げられる。
顔料(A2)は、カラーインデックスでマゼンタ、レッド及びオレンジに分類される赤系顔料であり、具体的には、例えばC.I.ピグメント・レッド254、C.I.ピグメント・レッド255、C.I.ピグメント・レッド264、C.I.ピグメント・オレンジ71、及びC.I.ピグメント・オレンジ73等が挙げられる。これらの中でも、耐候性を向上させる観点から、X1及びX2が塩素原子で、かつY1及びY2が水素原子であるC.I.ピグメント・レッド254(以下、単に「PR254」ともいう)が好ましい。
ジケトピロロピロール顔料(A2)の市販品としては、「FASTOGEN Super Red 254」シリーズの「226-0200」、「226-5254」(以上、DIC社製の商品名)、「Irgazin Red」シリーズの「D 3656 HD」、「K 3840」、「D 3842」、「K 3845」、「L 3551 HD」、「L 3630」、「L 3660 HD」、「L 3661 HD」、「L 3670 HD」;「Irgazin Rubine」シリーズの「K 4085」、「L 4025」、「L 4030」;「Irgazin Scarlet L 3550 HD」;「Irgazin Orange」シリーズの「D 2905」、「K 2910」、「K 2990」、「L 2990 HD」、「L 2999 HD」(以上、BASF社製の商品名)等が挙げられる。
なお、顔料(A2)は、1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
なお、顔料(A2)は、1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
顔料(A1)と顔料(A2)の組み合わせは、好ましくは、顔料(A1)が前記式(1)で表されるアゾバルビツール酸金属錯体又はその互変異性体であり、かつ顔料(A2)が前記式(2)で表される化合物であり、より好ましくは、顔料(A1)がPY150であり、かつ顔料(A2)が前記式(2)で表される化合物であり、更に好ましくは、顔料(A1)がPY150であり、かつ顔料(A2)がPR254である。前記式(1)で表されるアゾバルビツール酸金属錯体又はその互変異性体は、バルビツール酸由来の複素環に更に二重結合を含む構造を有する。そのため、バルビツール酸由来の複素環の電子の非局在化が促進され、顔料(A2)との相互作用がより強くなり、電子状態の安定化が向上する。その結果、光、熱、湿度等による色相変化が抑制されると考えられる。
インク(II)は、本発明の効果を阻害しない範囲で顔料(A2)以外の他の顔料を含有してもよいが、インク(I)中の顔料(A2)の含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、より更に好ましくは95質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下である。
<ポリマー(B)>
インク(I)及びインク(II)のうち少なくとも1種は、顔料を分散する観点及び/又は記録媒体への定着性の観点から、更にポリマー(B)を含有することが好ましい。顔料(A1)及び顔料(A2)のうち少なくとも1種は、インク中、ポリマー(B)で分散されてなることが好ましく、顔料(A1)及び顔料(A2)が、それぞれインク(I)及びインク(II)中で、ポリマー(B)で分散されてなることがより好ましい。
インク(I)及びインク(II)のうち少なくとも1種は、顔料を分散する観点及び/又は記録媒体への定着性の観点から、更にポリマー(B)を含有することが好ましい。顔料(A1)及び顔料(A2)のうち少なくとも1種は、インク中、ポリマー(B)で分散されてなることが好ましく、顔料(A1)及び顔料(A2)が、それぞれインク(I)及びインク(II)中で、ポリマー(B)で分散されてなることがより好ましい。
ポリマー(B)としては、ポリエステル、ポリウレタン等の縮合系ポリマー;ビニル系ポリマー等が挙げられる。また、市販のポリマー粒子の分散液を用いることもできる。
市販のポリマー粒子の分散液としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン-アクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂等からなる粒子の分散液が挙げられる。これらの中でも、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、スチレン-アクリル樹脂、又は塩化ビニル系樹脂からなる粒子の分散液が好ましい。その具体例としては、「Neocryl A1127」(DSM NeoResins社製、アニオン性自己架橋水系アクリル樹脂)、「ジョンクリル390」(BASFジャパン株式会社製)等のアクリル樹脂、「WBR-2018」「WBR-2000U」(大成ファインケミカル株式会社製)等のウレタン樹脂、「SR-100」、「SR102」(以上、日本エイアンドエル株式会社製)等のスチレン-ブタジエン樹脂、「ジョンクリル7100」、「ジョンクリル734」、「ジョンクリル538」(以上、BASFジャパン株式会社製)等のスチレン-アクリル樹脂及び「ビニブラン701」(日信化学工業株式会社製)等の塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。
市販のポリマー粒子の分散液としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン-アクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂等からなる粒子の分散液が挙げられる。これらの中でも、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、スチレン-アクリル樹脂、又は塩化ビニル系樹脂からなる粒子の分散液が好ましい。その具体例としては、「Neocryl A1127」(DSM NeoResins社製、アニオン性自己架橋水系アクリル樹脂)、「ジョンクリル390」(BASFジャパン株式会社製)等のアクリル樹脂、「WBR-2018」「WBR-2000U」(大成ファインケミカル株式会社製)等のウレタン樹脂、「SR-100」、「SR102」(以上、日本エイアンドエル株式会社製)等のスチレン-ブタジエン樹脂、「ジョンクリル7100」、「ジョンクリル734」、「ジョンクリル538」(以上、BASFジャパン株式会社製)等のスチレン-アクリル樹脂及び「ビニブラン701」(日信化学工業株式会社製)等の塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。
ポリマー(B)は、耐候性を向上させる観点から、ビニルモノマー(ビニル化合物、ビニリデン化合物、ビニレン化合物)の付加重合により得られるビニル系ポリマーが好ましい。該ビニル系ポリマーとしては、好ましくは芳香族基含有ポリマーであり、より好ましくは芳香族基含有モノマー(b-1)(以下、「モノマー(b-1)」ともいう)由来の構成単位とイオン性官能基を有するモノマー(b-2)(以下、「モノマー(b-2)」ともいう)由来の構成単位とを含む。ポリマー(B)は、モノマー(b-1)とモノマー(b-2)とを含むモノマー混合物(以下、単に「モノマー混合物」ともいう)を共重合させて製造することができる。
〔芳香族基含有モノマー(b-1)〕
モノマー(b-1)は、耐候性を向上させる観点から、ポリマー(B)のモノマー成分として用いられることが好ましい。モノマー(b-1)としては、好ましくは、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6以上22以下の芳香族基を有するビニルモノマーであり、より好ましくはスチレン系モノマー、芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステル及び芳香族基含有マクロモノマーから選ばれる少なくとも1種である。
スチレン系モノマー及び芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステルの分子量は、それぞれ500未満が好ましい。
モノマー(b-1)は、耐候性を向上させる観点から、ポリマー(B)のモノマー成分として用いられることが好ましい。モノマー(b-1)としては、好ましくは、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6以上22以下の芳香族基を有するビニルモノマーであり、より好ましくはスチレン系モノマー、芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステル及び芳香族基含有マクロモノマーから選ばれる少なくとも1種である。
スチレン系モノマー及び芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステルの分子量は、それぞれ500未満が好ましい。
スチレン系モノマーとしては、スチレン、2-メチルスチレン、α-メチルスチレン及びジビニルベンゼン等が挙げられ、スチレン、α-メチルスチレンが好ましい。
芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。
モノマー(b-1)は、1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種を意味する。以下においても同義である。
芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。
モノマー(b-1)は、1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種を意味する。以下においても同義である。
芳香族基含有マクロモノマーは、片末端に重合性官能基を有する数平均分子量500以上100,000以下の化合物である。片末端に存在する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。
芳香族基含有マクロモノマーの数平均分子量は1,000以上10,000以下が好ましい。なお、数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー法により、標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンを用いて測定される。
芳香族基含有マクロモノマーを構成する芳香族基含有モノマーとしては、前述のモノマー(b-1)として用いられるスチレン系モノマー及び芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられ、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましく、スチレンがより好ましい。
スチレン系マクロモノマーの具体例としては、AS-6(S)、AN-6(S)、HS-6(S)(東亞合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
芳香族基含有マクロモノマーの数平均分子量は1,000以上10,000以下が好ましい。なお、数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー法により、標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンを用いて測定される。
芳香族基含有マクロモノマーを構成する芳香族基含有モノマーとしては、前述のモノマー(b-1)として用いられるスチレン系モノマー及び芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられ、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましく、スチレンがより好ましい。
スチレン系マクロモノマーの具体例としては、AS-6(S)、AN-6(S)、HS-6(S)(東亞合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
モノマー(b-1)は、好ましくはスチレン系モノマーであり、より好ましくはスチレン、2-メチルスチレン、α-メチルスチレン及びジビニルベンゼンから選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくはスチレン及びα-メチルスチレンから選ばれる少なくとも1種であり、より更に好ましくはスチレンとα-メチルスチレンとの併用である。
〔イオン性官能基を有するモノマー(b-2)〕
モノマー(b-2)としては、カチオン性基を有するモノマー、アニオン性基を有するモノマーが挙げられ、顔料の分散性の観点、及び耐侯性を向上させる観点から、アニオン性基を有するモノマーが好ましい。該アニオン性基としては、カルボキシ基(-COOM2)、スルホン酸基(-SO3M2)、リン酸基(-OPO3M2 2)等の解離して水素イオンが放出されることにより酸性を呈する基、又はそれらの解離したイオン形(-COO-、-SO3 -、-OPO3 2-、-OPO3 -M2)等が挙げられる。上記化学式中、M2は、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを示す。
カルボキシ基を有するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
スルホン酸基を有するモノマーとしては、スチレンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、3-スルホプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
リン酸基を有するモノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル-2-アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル-2-メタクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
モノマー(b-2)は、好ましくはアニオン性基を有するモノマーであり、より好ましくはカルボキシ基を有するモノマーであり、更に好ましくは、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸及び2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸から選ばれる少なくとも1種であり、より更に好ましくは(メタ)アクリル酸である。
モノマー(b-2)としては、カチオン性基を有するモノマー、アニオン性基を有するモノマーが挙げられ、顔料の分散性の観点、及び耐侯性を向上させる観点から、アニオン性基を有するモノマーが好ましい。該アニオン性基としては、カルボキシ基(-COOM2)、スルホン酸基(-SO3M2)、リン酸基(-OPO3M2 2)等の解離して水素イオンが放出されることにより酸性を呈する基、又はそれらの解離したイオン形(-COO-、-SO3 -、-OPO3 2-、-OPO3 -M2)等が挙げられる。上記化学式中、M2は、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを示す。
カルボキシ基を有するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
スルホン酸基を有するモノマーとしては、スチレンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、3-スルホプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
リン酸基を有するモノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル-2-アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル-2-メタクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
モノマー(b-2)は、好ましくはアニオン性基を有するモノマーであり、より好ましくはカルボキシ基を有するモノマーであり、更に好ましくは、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸及び2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸から選ばれる少なくとも1種であり、より更に好ましくは(メタ)アクリル酸である。
ポリマー(B)は、本発明の効果を阻害しない範囲で、更にモノマー(b-1)及び(b-2)以外の他のモノマー由来の構成単位を含んでもよい。他のモノマーとして、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(n=2~30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ)、ポリプロピレングリコール(n=2~30)(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;メトキシポリエチレングリコール(n=1~30)(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;フェノキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(n=1~30、その中のエチレングリコール:n=1~29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの接頭辞が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの接頭辞が存在しない場合には、ノルマルを示す。
なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの接頭辞が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの接頭辞が存在しない場合には、ノルマルを示す。
ポリマー(B)として用いられる芳香族基含有ポリマーは、耐候性を向上させる観点から、好ましくは、芳香族基含有モノマー(b-1)としてスチレン系モノマー、芳香族基含有(メタ)アクリル酸エステル及び芳香族基含有マクロモノマーから選ばれる少なくとも1種由来の構成単位と、イオン性官能基を有するモノマー(b-2)としてアニオン性基を有するモノマー由来の構成単位とを含むアニオン性水不溶性ポリマーである。
本明細書において前記水不溶性ポリマーの「水不溶性」とは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに飽和するまで溶解させたときに、その溶解量が10g未満であることを意味し、その溶解量は好ましくは5g以下、より好ましくは1g以下である。前記溶解量は、前記アニオン性水不溶性ポリマーのアニオン性基を水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
本明細書において前記水不溶性ポリマーの「水不溶性」とは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに飽和するまで溶解させたときに、その溶解量が10g未満であることを意味し、その溶解量は好ましくは5g以下、より好ましくは1g以下である。前記溶解量は、前記アニオン性水不溶性ポリマーのアニオン性基を水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
ポリマー(B)中のモノマー(b-1)由来の構成単位及びモノマー(b-2)由来の構成単位の合計含有量は、耐候性を向上させる観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは100質量%である。
(モノマー混合物中又はポリマー(B)中における各モノマー又は構成単位の含有量)
ポリマー(B)製造時における、モノマー(b-1)及びモノマー(b-2)のモノマー混合物中における含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)又はポリマー(B)中におけるモノマー(b-1)及びモノマー(b-2)に由来する構成単位の含有量は、耐候性を向上させる観点から、次のとおりである。
モノマー(b-1)の含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上、より更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは55質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは60質量%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは60質量%以下、より更に好ましくは50質量%以下、より更に好ましくは45質量%以下である。
モノマー(b-2)に対するモノマー(b-1)の質量比〔(b-1)/(b-2)〕は、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.7以上、更に好ましくは1.0以上、より更に好ましくは1.3以上であり、そして、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.7以下、更に好ましくは1.5以下である。
ポリマー(B)製造時における、モノマー(b-1)及びモノマー(b-2)のモノマー混合物中における含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)又はポリマー(B)中におけるモノマー(b-1)及びモノマー(b-2)に由来する構成単位の含有量は、耐候性を向上させる観点から、次のとおりである。
モノマー(b-1)の含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上、より更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは55質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは60質量%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは60質量%以下、より更に好ましくは50質量%以下、より更に好ましくは45質量%以下である。
モノマー(b-2)に対するモノマー(b-1)の質量比〔(b-1)/(b-2)〕は、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.7以上、更に好ましくは1.0以上、より更に好ましくは1.3以上であり、そして、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.7以下、更に好ましくは1.5以下である。
(ポリマー(B)の製造)
ポリマー(B)は、モノマー混合物を塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により共重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒に制限はないが、炭素数1以上3以下の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等の極性有機溶媒が好ましく、具体的にはメタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトンが挙げられ、メチルエチルケトンが好ましい。
重合の際には、重合開始剤や重合連鎖移動剤を用いることができるが、重合開始剤としては、アゾ化合物が好ましく、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)がより好ましい。重合連鎖移動剤としては、メルカプタン類が好ましく、2-メルカプトエタノールがより好ましい。
ポリマー(B)は、モノマー混合物を塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により共重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒に制限はないが、炭素数1以上3以下の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等の極性有機溶媒が好ましく、具体的にはメタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトンが挙げられ、メチルエチルケトンが好ましい。
重合の際には、重合開始剤や重合連鎖移動剤を用いることができるが、重合開始剤としては、アゾ化合物が好ましく、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)がより好ましい。重合連鎖移動剤としては、メルカプタン類が好ましく、2-メルカプトエタノールがより好ましい。
好ましい重合条件は、重合開始剤の種類等によって異なるが、重合温度は好ましくは50℃以上90℃以下、重合時間は好ましくは1時間以上20時間以下である。また、重合雰囲気は、好ましくは窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気である。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去することができる。
ポリマー(B)は、後述する顔料を含有するポリマー粒子の水分散体の生産性を向上させる観点から、重合反応に用いた溶剤(例えば、溶液重合法の場合には前述の有機溶媒)を除去せずに、含有する有機溶媒を後述する工程(i)に用いる有機溶媒として用いるために、そのままポリマー(B)の溶液として用いてもよい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去することができる。
ポリマー(B)は、後述する顔料を含有するポリマー粒子の水分散体の生産性を向上させる観点から、重合反応に用いた溶剤(例えば、溶液重合法の場合には前述の有機溶媒)を除去せずに、含有する有機溶媒を後述する工程(i)に用いる有機溶媒として用いるために、そのままポリマー(B)の溶液として用いてもよい。
本発明で用いられるポリマー(B)の数平均分子量は、顔料の分散安定性を向上させる観点、後述する顔料を含有するポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点、及び耐候性を向上させる観点から、好ましくは3,000以上、より好ましくは5,000以上、更に好ましくは7,000以上であり、そして、好ましくは100,000以下、より好ましくは70,000以下、更に好ましくは50,000以下、より更に好ましくは30,000以下、より更に好ましくは20,000以下である。
なお、数平均分子量の測定は実施例に記載の方法により行うことができる。
なお、数平均分子量の測定は実施例に記載の方法により行うことができる。
(顔料を含有するポリマー(B)粒子の製造)
顔料(A1)及び顔料(A2)のうち少なくとも1種は、それぞれ顔料を含有するポリマー(B)粒子(以下、「顔料含有ポリマー(B)粒子」ともいう)の形態であることが好ましく、顔料(A1)及び顔料(A2)が、それぞれ顔料を含有するポリマー(B)粒子として含有されることがより好ましい。
顔料含有ポリマー(B)粒子の製造について以下説明するが、便宜上、顔料含有ポリマー(B)粒子を構成する顔料(A1)又は顔料(A2)を単に「顔料」として説明する。
顔料(A1)及び顔料(A2)のうち少なくとも1種は、それぞれ顔料を含有するポリマー(B)粒子(以下、「顔料含有ポリマー(B)粒子」ともいう)の形態であることが好ましく、顔料(A1)及び顔料(A2)が、それぞれ顔料を含有するポリマー(B)粒子として含有されることがより好ましい。
顔料含有ポリマー(B)粒子の製造について以下説明するが、便宜上、顔料含有ポリマー(B)粒子を構成する顔料(A1)又は顔料(A2)を単に「顔料」として説明する。
顔料含有ポリマー(B)粒子は、水分散体として下記の工程(i)及び工程(ii)を有する方法により、効率的に製造することができる。
工程(i):ポリマー(B)、有機溶媒、顔料、及び水を含有する混合物(以下、「顔料混合物」ともいう)を分散処理して、顔料を含有するポリマー(B)粒子の分散液を得る工程
工程(ii):工程(i)で得られた分散液から前記有機溶媒を除去して、顔料を含有するポリマー(B)粒子の水分散体(以下、「顔料水分散体」ともいう)を得る工程
工程(i):ポリマー(B)、有機溶媒、顔料、及び水を含有する混合物(以下、「顔料混合物」ともいう)を分散処理して、顔料を含有するポリマー(B)粒子の分散液を得る工程
工程(ii):工程(i)で得られた分散液から前記有機溶媒を除去して、顔料を含有するポリマー(B)粒子の水分散体(以下、「顔料水分散体」ともいう)を得る工程
(工程(i))
工程(i)は、ポリマー(B)、有機溶媒、顔料、及び水を含有する顔料混合物を分散処理して、顔料含有ポリマー(B)粒子の分散液を得る工程である。まず、ポリマー(B)を有機溶媒に溶解させ、ポリマー(B)の有機溶媒溶液を得た後、顔料、水、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を該有機溶媒溶液に加えて混合して顔料混合物を得た後、分散処理を行い、水中油型の分散液を得る方法が好ましい。ポリマー(B)の有機溶媒溶液に加える順序に制限はないが、水、中和剤、顔料の順に加えることが好ましい。
ポリマー(B)を溶解させる有機溶媒に制限はないが、炭素数1以上3以下の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等が好ましく、顔料への濡れ性、ポリマー(B)の溶解性及びポリマー(B)の顔料への吸着性を向上させる観点から、炭素数4以上8以下のケトンがより好ましく、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが更に好ましく、メチルエチルケトンがより更に好ましい。
ポリマー(B)を溶液重合法で合成した場合には、重合で用いた溶媒をそのまま用いてもよい。
工程(i)は、ポリマー(B)、有機溶媒、顔料、及び水を含有する顔料混合物を分散処理して、顔料含有ポリマー(B)粒子の分散液を得る工程である。まず、ポリマー(B)を有機溶媒に溶解させ、ポリマー(B)の有機溶媒溶液を得た後、顔料、水、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を該有機溶媒溶液に加えて混合して顔料混合物を得た後、分散処理を行い、水中油型の分散液を得る方法が好ましい。ポリマー(B)の有機溶媒溶液に加える順序に制限はないが、水、中和剤、顔料の順に加えることが好ましい。
ポリマー(B)を溶解させる有機溶媒に制限はないが、炭素数1以上3以下の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等が好ましく、顔料への濡れ性、ポリマー(B)の溶解性及びポリマー(B)の顔料への吸着性を向上させる観点から、炭素数4以上8以下のケトンがより好ましく、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが更に好ましく、メチルエチルケトンがより更に好ましい。
ポリマー(B)を溶液重合法で合成した場合には、重合で用いた溶媒をそのまま用いてもよい。
(中和)
ポリマー(B)がアニオン性ポリマーの場合、中和剤を用いてポリマー(B)中のアニオン性基を中和してもよい。
中和剤としては、アルカリ金属の水酸化物、アンモニア、有機アミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウムが挙げられ、中でも水酸化ナトリウムが好ましい。有機アミンとしては、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。中和剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中和剤は、耐候性を向上させる観点から、アルカリ金属の水酸化物、アンモニアが好ましく、水酸化ナトリウムがより好ましい。また、ポリマー(B)を予め中和しておいてもよい。
中和剤は、十分かつ均一に中和を促進させる観点から、中和剤水溶液として用いることが好ましい。中和剤水溶液の濃度は、上記の観点から、好ましくは3質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
ポリマー(B)のアニオン性基の中和度は、顔料水分散体の分散安定性、及び耐候性を向上させる観点から、好ましくは20モル%以上、より好ましくは25モル%以上、更に好ましくは30モル%以上であり、また、好ましくは300モル%以下、より好ましくは200モル%以下、更に好ましくは100モル%以下、より更に好ましくは70モル%以下、より更に好ましくは50モル%以下である。
ここで中和度とは、中和剤のモル当量数を中和前のポリマー(B)のイオン性官能基のモル当量数で除した値、即ち「中和剤のモル当量数/ポリマー(B)のイオン性官能基のモル当量数」の値である。本来、中和度は100モル%を超えることはないが、本発明では中和剤のモル当量数から計算するため、中和剤を過剰に用いた場合は100モル%を超える。
ポリマー(B)がアニオン性ポリマーの場合、中和剤を用いてポリマー(B)中のアニオン性基を中和してもよい。
中和剤としては、アルカリ金属の水酸化物、アンモニア、有機アミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウムが挙げられ、中でも水酸化ナトリウムが好ましい。有機アミンとしては、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。中和剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中和剤は、耐候性を向上させる観点から、アルカリ金属の水酸化物、アンモニアが好ましく、水酸化ナトリウムがより好ましい。また、ポリマー(B)を予め中和しておいてもよい。
中和剤は、十分かつ均一に中和を促進させる観点から、中和剤水溶液として用いることが好ましい。中和剤水溶液の濃度は、上記の観点から、好ましくは3質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
ポリマー(B)のアニオン性基の中和度は、顔料水分散体の分散安定性、及び耐候性を向上させる観点から、好ましくは20モル%以上、より好ましくは25モル%以上、更に好ましくは30モル%以上であり、また、好ましくは300モル%以下、より好ましくは200モル%以下、更に好ましくは100モル%以下、より更に好ましくは70モル%以下、より更に好ましくは50モル%以下である。
ここで中和度とは、中和剤のモル当量数を中和前のポリマー(B)のイオン性官能基のモル当量数で除した値、即ち「中和剤のモル当量数/ポリマー(B)のイオン性官能基のモル当量数」の値である。本来、中和度は100モル%を超えることはないが、本発明では中和剤のモル当量数から計算するため、中和剤を過剰に用いた場合は100モル%を超える。
(顔料混合物中の各成分の含有量)
顔料の顔料混合物中の含有量は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及び耐侯性を向上させる観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは23質量%以下である。
ポリマー(B)の顔料混合物中の含有量は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及び耐侯性を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下である。
有機溶媒の顔料混合物中の含有量は、顔料への濡れ性及びポリマー(B)の顔料への吸着性を向上させる観点から、好ましくは2質量%以上、より好ましくは4質量%以上、更に好ましくは6質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
水の顔料混合物中の含有量は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及び生産性を向上させる観点から、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
ポリマー(B)に対する顔料の顔料混合物中の質量比〔顔料/ポリマー(B)〕は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及び耐侯性を向上させる観点から、好ましくは30/70以上、より好ましくは40/60以上、更に好ましくは50/50以上、より更に好ましくは60/40以上、より更に好ましくは70/30以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは85/15以下、更に好ましくは80/20以下である。
顔料の顔料混合物中の含有量は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及び耐侯性を向上させる観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは23質量%以下である。
ポリマー(B)の顔料混合物中の含有量は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及び耐侯性を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下である。
有機溶媒の顔料混合物中の含有量は、顔料への濡れ性及びポリマー(B)の顔料への吸着性を向上させる観点から、好ましくは2質量%以上、より好ましくは4質量%以上、更に好ましくは6質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
水の顔料混合物中の含有量は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及び生産性を向上させる観点から、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
ポリマー(B)に対する顔料の顔料混合物中の質量比〔顔料/ポリマー(B)〕は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及び耐侯性を向上させる観点から、好ましくは30/70以上、より好ましくは40/60以上、更に好ましくは50/50以上、より更に好ましくは60/40以上、より更に好ましくは70/30以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは85/15以下、更に好ましくは80/20以下である。
(顔料混合物の分散処理)
工程(i)においては、前記顔料混合物を分散処理して、顔料含有ポリマー(B)粒子の分散液を得る。分散液を得る分散方法に特に制限はない。剪断応力による分散だけで顔料粒子の平均粒径を所望の粒径となるまで微粒化することもできるが、好ましくは顔料混合物を予備分散させた後、更に剪断応力を加えて本分散を行い、顔料粒子の平均粒径を所望の粒径とするよう制御することが好ましい。
工程(i)の予備分散における温度は、好ましくは0℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、更に好ましくは25℃以下である。分散時間は、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは0.8時間以上であり、そして、好ましくは30時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下である。
顔料混合物を予備分散させる際には、アンカー翼、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置;ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア分散機が挙げられる。これらの中でも、顔料を小粒子径化する観点から、メディア分散機を用いることが好ましい。
工程(i)においては、前記顔料混合物を分散処理して、顔料含有ポリマー(B)粒子の分散液を得る。分散液を得る分散方法に特に制限はない。剪断応力による分散だけで顔料粒子の平均粒径を所望の粒径となるまで微粒化することもできるが、好ましくは顔料混合物を予備分散させた後、更に剪断応力を加えて本分散を行い、顔料粒子の平均粒径を所望の粒径とするよう制御することが好ましい。
工程(i)の予備分散における温度は、好ましくは0℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、更に好ましくは25℃以下である。分散時間は、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは0.8時間以上であり、そして、好ましくは30時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下である。
顔料混合物を予備分散させる際には、アンカー翼、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置;ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア分散機が挙げられる。これらの中でも、顔料を小粒子径化する観点から、メディア分散機を用いることが好ましい。
メディア分散機を用いる場合、分散メディア粒子の材質は、ジルコニア、チタニア等のセラミックス、ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料、金属等が好ましく、摩耗性の観点からジルコニアが好ましい。また、分散メディア粒子の直径は、顔料を十分に微細化する観点から、好ましくは0.003mm以上、より好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.03mm以上であり、そして、好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.3mm以下、更に好ましくは0.1mm以下である。
メディア分散機の撹拌翼周速は、顔料水分散体を効率的に製造するため、分散液の製造効率を高める観点から、好ましくは5m/s以上、より好ましくは10m/s以上であり、そして、好ましくは25m/s以下、より好ましくは15m/s以下である。
メディア分散機は、循環方式、連続方式のいずれも採用することができるが、生産効率の観点から、循環方式が好ましい。
分散時間は、顔料を十分に微細化する観点から、好ましくは0.3時間以上、より好ましくは1時間以上であり、また、顔料水分散体を効率的に製造するため、分散液の製造効率を高める観点から、好ましくは200時間以下、より好ましくは50時間以下である。
メディア分散機の撹拌翼周速は、顔料水分散体を効率的に製造するため、分散液の製造効率を高める観点から、好ましくは5m/s以上、より好ましくは10m/s以上であり、そして、好ましくは25m/s以下、より好ましくは15m/s以下である。
メディア分散機は、循環方式、連続方式のいずれも採用することができるが、生産効率の観点から、循環方式が好ましい。
分散時間は、顔料を十分に微細化する観点から、好ましくは0.3時間以上、より好ましくは1時間以上であり、また、顔料水分散体を効率的に製造するため、分散液の製造効率を高める観点から、好ましくは200時間以下、より好ましくは50時間以下である。
本分散の剪断応力を与える手段としては、例えば、ロールミル、ニーダー等の混練機、マイクロフルイダイザー(Microfluidic社製)等の高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア分散機が挙げられる。市販のメディア分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル(寿工業株式会社製)、ピコミル(淺田鉄工株式会社製)等が挙げられる。これらの装置は複数を組み合わせることもできる。中でも、顔料を小粒子径化する観点から、高圧ホモジナイザーを用いることが好ましい。
高圧ホモジナイザーを用いて本分散を行う場合、処理圧力やパス回数の制御により、顔料を所望の粒径になるように制御することができる。
処理圧力は、生産性及び経済性の観点から、好ましくは60MPa以上、より好ましくは100MPa以上、更に好ましくは130MPa以上であり、そして、好ましくは200MPa以下、より好ましくは180MPa以下である。
また、パス回数は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは15以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは
5以下である。
高圧ホモジナイザーを用いて本分散を行う場合、処理圧力やパス回数の制御により、顔料を所望の粒径になるように制御することができる。
処理圧力は、生産性及び経済性の観点から、好ましくは60MPa以上、より好ましくは100MPa以上、更に好ましくは130MPa以上であり、そして、好ましくは200MPa以下、より好ましくは180MPa以下である。
また、パス回数は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは15以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは
5以下である。
(工程(ii))
工程(ii)では、工程(i)で得られた分散液から前記有機溶媒を除去して、顔料含有ポリマー(B)粒子の水分散体(顔料水分散体)を得る工程である。該分散液から、公知の方法で有機溶媒を除去することで、顔料水分散体を得ることができる。得られた顔料水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよい。残留有機溶媒の量は、好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下である。
また必要に応じて、有機溶媒を留去する前に分散体を加熱撹拌処理することもできる。
工程(ii)では、工程(i)で得られた分散液から前記有機溶媒を除去して、顔料含有ポリマー(B)粒子の水分散体(顔料水分散体)を得る工程である。該分散液から、公知の方法で有機溶媒を除去することで、顔料水分散体を得ることができる。得られた顔料水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよい。残留有機溶媒の量は、好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下である。
また必要に応じて、有機溶媒を留去する前に分散体を加熱撹拌処理することもできる。
得られた顔料水分散体は、顔料を含有する固体のポリマー(B)粒子(顔料含有ポリマー(B)粒子)が水を主媒体とする媒体中に分散しているものである。ここで、顔料含有ポリマー(B)粒子の存在形態は特に制限はなく、少なくとも顔料とポリマー(B)により粒子が形成されていればよく、耐候性を向上させる観点から、ポリマー(B)が顔料を内包(カプセル化)した粒子形態、ポリマー(B)中に顔料が均一に分散された粒子形態、ポリマー(B)の粒子表面から顔料が露出した粒子形態、ポリマー(B)が顔料に吸着している形態が好ましく挙げられるが、これらの形態に加えてポリマー(B)が顔料に吸着していない形態等が含まれてもよく、これらが混合した形態も含まれてもよい。本発明においては、顔料水分散体の分散安定性の観点、及び耐候性を向上させる観点から、顔料含有ポリマー(B)粒子の存在形態は、好ましくはポリマー(B)が顔料を含有している顔料内包形態である。
(工程(iii))
本発明において、耐候性を向上させる観点から、ポリマー(B)は、架橋構造を有することが好ましく、架橋剤で架橋されてなることがより好ましい。
ポリマー(B)を架橋する方法としては、工程(i)及び工程(ii)に加えて、更に下記の工程(iii)を有することが好ましい。これにより、顔料含有ポリマー(B)粒子の水分散体(顔料水分散体)において、顔料含有ポリマー(B)粒子を構成するポリマー(B)に架橋構造を導入することができる。
工程(iii):工程(ii)で得られた顔料を含有するポリマー(B)粒子の水分散体と架橋剤を混合し、架橋処理してなる顔料を含有するポリマー(B)粒子の水分散体を得る工程
本発明において、耐候性を向上させる観点から、ポリマー(B)は、架橋構造を有することが好ましく、架橋剤で架橋されてなることがより好ましい。
ポリマー(B)を架橋する方法としては、工程(i)及び工程(ii)に加えて、更に下記の工程(iii)を有することが好ましい。これにより、顔料含有ポリマー(B)粒子の水分散体(顔料水分散体)において、顔料含有ポリマー(B)粒子を構成するポリマー(B)に架橋構造を導入することができる。
工程(iii):工程(ii)で得られた顔料を含有するポリマー(B)粒子の水分散体と架橋剤を混合し、架橋処理してなる顔料を含有するポリマー(B)粒子の水分散体を得る工程
前記架橋剤は、水系媒体中で効率よく架橋反応を行う観点、及び耐候性を向上させる観点から、該架橋剤の水溶率が、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下である。ここで、水溶率とは、室温25℃にて水90質量部に前記架橋剤10質量部を溶解したときの溶解率(質量%)をいう。
前記架橋剤は、ポリマー(B)がアニオン性基を有するアニオン性水不溶性ポリマーである場合において、該アニオン性基と反応する官能基を有する化合物が好ましく、該官能基を分子中に2以上、好ましくは2以上6以下有する化合物がより好ましい。
前記架橋剤の好適例としては、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物、分子中に2以上のオキサゾリン基を有する化合物、分子中に2以上のイソシアネート基を有する化合物等が挙げられ、これらの中でも、好ましくは分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物であり、より好ましくはグリシジルエーテル基を有する化合物、更に好ましくは炭素数3以上8以下の炭化水素基を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル化合物である。
前記架橋剤の好適例としては、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物、分子中に2以上のオキサゾリン基を有する化合物、分子中に2以上のイソシアネート基を有する化合物等が挙げられ、これらの中でも、好ましくは分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物であり、より好ましくはグリシジルエーテル基を有する化合物、更に好ましくは炭素数3以上8以下の炭化水素基を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル化合物である。
前記架橋剤の分子量は、反応容易性及び耐候性の観点から、好ましくは120以上、より好ましくは150以上、更に好ましくは200以上であり、そして、好ましくは2,000以下、より好ましくは1,500以下、更に好ましくは1,000以下である。
前記架橋剤のエポキシ当量は、好ましくは90以上、より好ましくは100以上、更に好ましくは110以上であり、そして、好ましくは300以下、より好ましくは200以下、更に好ましくは150以下である。
前記架橋剤のエポキシ基の数は、効率よく架橋反応させて耐候性を向上させる観点から、1分子あたり2以上であり、そして、1分子あたり好ましくは6以下、市場入手性の観点から、より好ましくは4以下である。
前記架橋剤のエポキシ当量は、好ましくは90以上、より好ましくは100以上、更に好ましくは110以上であり、そして、好ましくは300以下、より好ましくは200以下、更に好ましくは150以下である。
前記架橋剤のエポキシ基の数は、効率よく架橋反応させて耐候性を向上させる観点から、1分子あたり2以上であり、そして、1分子あたり好ましくは6以下、市場入手性の観点から、より好ましくは4以下である。
分子中に2以上のエポキシ基を有する化合の具体例としては、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはトリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルである。
得られた顔料水分散体の不揮発成分濃度(固形分濃度)は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点、及びインクの調製を容易にする観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは35質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。顔料水分散体の固形分濃度は、実施例に記載の方法により測定される。
顔料水分散体中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、粗大粒子を低減し、水系インクの連続吐出性を向上させる観点から、好ましくは40nm以上、より好ましくは60nm以上、更に好ましくは80nm以上であり、そして、好ましくは150nm以下、より好ましくは140nm以下、更に好ましくは130nm以下である。
顔料水分散体中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
顔料水分散体中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、粗大粒子を低減し、水系インクの連続吐出性を向上させる観点から、好ましくは40nm以上、より好ましくは60nm以上、更に好ましくは80nm以上であり、そして、好ましくは150nm以下、より好ましくは140nm以下、更に好ましくは130nm以下である。
顔料水分散体中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
<水溶性有機溶媒>
インク(I)及びインク(II)のうち少なくとも1種は、インクの吐出安定性及び保存安定性を向上させる観点、並びに耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、更に水溶性有機溶媒を含有することが好ましく、インク(I)及びインク(II)のいずれもが更に水溶性有機溶媒を含有することがより好ましい。水溶性有機溶媒の「水溶性」とは、水と任意の割合で混合できる性質を意味する。
前記水溶性有機溶媒は、沸点90℃以上の水溶性有機溶媒を1種以上含むことが好ましい。水溶性有機溶媒の沸点(加重平均値)は、好ましくは150℃以上、より好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは245℃以下、更に好ましくは220℃以下、より更に好ましくは200℃以下である。
前記水溶性有機溶媒中の沸点90℃以上の水溶性有機溶媒の含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下である。
インク(I)及びインク(II)のうち少なくとも1種は、インクの吐出安定性及び保存安定性を向上させる観点、並びに耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、更に水溶性有機溶媒を含有することが好ましく、インク(I)及びインク(II)のいずれもが更に水溶性有機溶媒を含有することがより好ましい。水溶性有機溶媒の「水溶性」とは、水と任意の割合で混合できる性質を意味する。
前記水溶性有機溶媒は、沸点90℃以上の水溶性有機溶媒を1種以上含むことが好ましい。水溶性有機溶媒の沸点(加重平均値)は、好ましくは150℃以上、より好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは245℃以下、更に好ましくは220℃以下、より更に好ましくは200℃以下である。
前記水溶性有機溶媒中の沸点90℃以上の水溶性有機溶媒の含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下である。
前記水溶性有機溶媒としては、多価アルコール、多価アルコールアルキルエーテル、含窒素複素環化合物等が挙げられる。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテルとしては、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル等が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミダゾリジノン等が挙げられる。
これらの中でも、好ましくは多価アルコールであり、より好ましくはジエチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリンから選ばれる1種以上であり、更に好ましくはプロピレングリコール及びグリセリンから選ばれる1種以上であり、より更に好ましくはプロピレングリコールである。水溶性有機溶媒は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記水溶性有機溶媒は、沸点250℃を超える有機溶媒を含んでもよいが、該水溶性有機溶媒中の沸点250℃を超える有機溶媒の含有量は、好ましくは10質量%未満、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは3質量%以上、より更に好ましくは1質量%以下である。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテルとしては、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル等が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミダゾリジノン等が挙げられる。
これらの中でも、好ましくは多価アルコールであり、より好ましくはジエチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリンから選ばれる1種以上であり、更に好ましくはプロピレングリコール及びグリセリンから選ばれる1種以上であり、より更に好ましくはプロピレングリコールである。水溶性有機溶媒は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記水溶性有機溶媒は、沸点250℃を超える有機溶媒を含んでもよいが、該水溶性有機溶媒中の沸点250℃を超える有機溶媒の含有量は、好ましくは10質量%未満、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは3質量%以上、より更に好ましくは1質量%以下である。
(界面活性剤)
インク(I)及びインク(II)のうち少なくとも1種は、更に界面活性剤を含有することが好ましく、インク(I)及びインク(II)のいずれもが更に界面活性剤を含有することがより好ましい。界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはシリコーン系性界面活性剤である。
インク(I)及びインク(II)のうち少なくとも1種は、更に界面活性剤を含有することが好ましく、インク(I)及びインク(II)のいずれもが更に界面活性剤を含有することがより好ましい。界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはシリコーン系性界面活性剤である。
[水系インクの各成分の含有量、インク物性]
本発明のインク(I)及びインク(II)の各成分の含有量及びインク物性は以下のとおりである。
(顔料の含有量)
顔料(A1)又は顔料(A2)の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、インクの画像濃度を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上である。また、溶媒揮発時のインクの増粘化を抑制し、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点から、並びに耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましく5質量%以下である。
(ポリマー(B)の含有量)
ポリマー(B)の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点から、並びに耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、好ましくは0.3質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、そして、好ましくは7質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。
本発明のインク(I)及びインク(II)の各成分の含有量及びインク物性は以下のとおりである。
(顔料の含有量)
顔料(A1)又は顔料(A2)の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、インクの画像濃度を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上である。また、溶媒揮発時のインクの増粘化を抑制し、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点から、並びに耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましく5質量%以下である。
(ポリマー(B)の含有量)
ポリマー(B)の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点から、並びに耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、好ましくは0.3質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、そして、好ましくは7質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。
インク(I)又はインク(II)中のポリマー(B)に対する顔料の質量比〔顔料/ポリマー(B)〕、好ましくはインク(I)及びインク(II)のいずれものポリマー(B)に対する顔料の質量比〔顔料/ポリマー(B)〕は、顔料の分散安定性を向上させる観点、及び耐侯性を向上させる観点から、好ましくは30/70以上、より好ましくは40/60以上、更に好ましくは50/50以上、より更に好ましくは60/40以上、より更に好ましくは70/30以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは85/15以下、更に好ましくは80/20以下である。
ここで、「インク(I)及びインク(II)のいずれものポリマー(B)に対する顔料の質量比〔顔料/ポリマー(B)〕」とは、「インク(I)中のポリマー(B)に対する顔料(A1)の質量比〔顔料(A1)/ポリマー(B)〕及びインク(II)中のポリマー(B)に対する顔料(A2)の質量比〔顔料(A2)/ポリマー(B)〕」を意味する。
ここで、「インク(I)及びインク(II)のいずれものポリマー(B)に対する顔料の質量比〔顔料/ポリマー(B)〕」とは、「インク(I)中のポリマー(B)に対する顔料(A1)の質量比〔顔料(A1)/ポリマー(B)〕及びインク(II)中のポリマー(B)に対する顔料(A2)の質量比〔顔料(A2)/ポリマー(B)〕」を意味する。
インク(I)又はインク(II)中の顔料が顔料含有ポリマー(B)粒子の形態である場合、インク中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、粗大粒子を低減し、水系インクの連続吐出性を向上させる観点から、好ましくは40nm以上、より好ましくは60nm以上、更に好ましくは80nm以上であり、そして、好ましくは150nm以下、より好ましくは140nm以下、更に好ましくは130nm以下である。
インク(I)又はインク(II)中の顔料含有ポリマー(B)粒子は、該粒子の膨潤や収縮、該粒子間の凝集が生じないことが好ましく、インク(I)又はインク(II)中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、前記顔料水分散体中の平均粒径と同じであることが好ましい。
インク(I)又はインク(II)中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
インク(I)又はインク(II)中の顔料含有ポリマー(B)粒子は、該粒子の膨潤や収縮、該粒子間の凝集が生じないことが好ましく、インク(I)又はインク(II)中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、前記顔料水分散体中の平均粒径と同じであることが好ましい。
インク(I)又はインク(II)中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
(水溶性有機溶媒の含有量)
水溶性有機溶媒の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、インクの吐出安定性及び保存安定性を向上させる観点から、並びに耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、好ましくは25質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは35質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上であり、そして、50質量%未満であり、好ましくは48質量%以下である。
(界面活性剤の含有量)
界面活性剤の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.02質量%以上、更に好ましくは0.05質量%以上であり、そして、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。
(水の含有量)
水の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上であり、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは55質量%以下である。
水溶性有機溶媒の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、インクの吐出安定性及び保存安定性を向上させる観点から、並びに耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、好ましくは25質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは35質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上であり、そして、50質量%未満であり、好ましくは48質量%以下である。
(界面活性剤の含有量)
界面活性剤の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、耐候性を向上させて良好な記録物を得る観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.02質量%以上、更に好ましくは0.05質量%以上であり、そして、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。
(水の含有量)
水の含有量は、それぞれインク(I)又はインク(II)中、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上であり、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは55質量%以下である。
本発明のインクセットにおいて、インク(I)及びインク(II)にそれぞれ含まれる顔料(A1)と顔料(A2)の質量比〔(A1)/(A2)〕は、耐侯性を向上させる観点から、好ましくは10/90以上、より好ましくは25/75以上、更に好ましくは40/60以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは75/25以下、更に好ましくは60/40以下である。
(その他の成分)
本発明のインク(I)又はインク(II)には、それぞれ上記成分の他に、通常用いられる粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等の各種添加剤を添加することができる。
本発明のインク(I)又はインク(II)には、それぞれ上記成分の他に、通常用いられる粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等の各種添加剤を添加することができる。
(インク物性)
インク(I)及びインク(II)の20℃における静的表面張力は、耐侯性を向上させる観点から、それぞれ、好ましくは22mN/m以上、より好ましくは24mN/m以上、更に好ましくは25mN/m以上であり、そして、好ましくは50mN/m以下、より好ましくは45mN/m以下、更に好ましくは40mN/m以下である。静的表面張力は、実施例に記載の方法により測定される。
インク(I)及びインク(II)の32℃の粘度は、耐侯性を向上させる観点から、それぞれ、好ましくは2.0mPa・s以上、より好ましくは3.0mPa・s以上、更に好ましくは4.0mPa・s以上であり、そして、好ましくは12mPa・s以下、より好ましくは9.0mPa・s以下、更に好ましくは7.0mPa・s以下である。粘度は、実施例に記載の方法により測定される。
インク(I)及びインク(II)の20℃における静的表面張力は、耐侯性を向上させる観点から、それぞれ、好ましくは22mN/m以上、より好ましくは24mN/m以上、更に好ましくは25mN/m以上であり、そして、好ましくは50mN/m以下、より好ましくは45mN/m以下、更に好ましくは40mN/m以下である。静的表面張力は、実施例に記載の方法により測定される。
インク(I)及びインク(II)の32℃の粘度は、耐侯性を向上させる観点から、それぞれ、好ましくは2.0mPa・s以上、より好ましくは3.0mPa・s以上、更に好ましくは4.0mPa・s以上であり、そして、好ましくは12mPa・s以下、より好ましくは9.0mPa・s以下、更に好ましくは7.0mPa・s以下である。粘度は、実施例に記載の方法により測定される。
本発明のインクセットは、少なくともインク(I)及びインク(II)を含むものであればよく、インク(I)及びインク(II)以外の他のインクを含むものであってもよい。インク(I)及びインク(II)以外の他のインクを含むインクセットとしては、3色インクセット、4色インクセット、5色インクセット、6色インクセット、7色インクセット以上のいずれであってもよい。
[インクジェット記録方法]
本発明のインクジェット記録方法は、前述のインクセットをインクジェット記録装置に装着し、下記工程1及び工程2を含む方法により、記録媒体に画像を形成する。
工程1:インク(I)及びインク(II)の一方を、記録媒体上に吐出する工程
工程2:工程1で得られた記録媒体上に吐出された一方のインクの上に、更にインク(I)及びインク(II)の他方を重ねて吐出する工程
インク液滴の吐出方式は、ピエゾ方式、サーマル方式のいずれも採用することができるが、耐候性を向上させる観点から、ピエゾ方式が好ましい。ピエゾ方式では、多数のノズルが、各々圧力室に連通しており、この圧力室の壁面をピエゾ素子で振動させることにより、ノズルからインク液滴を吐出させる。
本発明のインクジェット記録方法は、前述のインクセットをインクジェット記録装置に装着し、下記工程1及び工程2を含む方法により、記録媒体に画像を形成する。
工程1:インク(I)及びインク(II)の一方を、記録媒体上に吐出する工程
工程2:工程1で得られた記録媒体上に吐出された一方のインクの上に、更にインク(I)及びインク(II)の他方を重ねて吐出する工程
インク液滴の吐出方式は、ピエゾ方式、サーマル方式のいずれも採用することができるが、耐候性を向上させる観点から、ピエゾ方式が好ましい。ピエゾ方式では、多数のノズルが、各々圧力室に連通しており、この圧力室の壁面をピエゾ素子で振動させることにより、ノズルからインク液滴を吐出させる。
本発明において、インクジェット記録装置の各色用インクカートリッジに、本発明の少なくともインク(I)及びインク(II)を含むインクセットを装着し、各インクカートリッジに対応する各吐出ノズルからインク液滴をそれぞれ吐出させて、記録媒体に画像を形成することができる。インク(I)とインク(II)は、記録媒体上で重なるように吐出されればよい。インク(I)とインク(II)の吐出順序はいずれが先であってもよいが、インク(II)がインク(I)より先に記録媒体上に吐出されることが好ましい。インク(I)とインク(II)の吐出間隔は、好ましくは0.1秒以上、より好ましくは1秒以上であり、耐侯性を向上させる観点から、30秒以下である。
記録ヘッドの印加電圧は、高速印刷の効率性等の観点から、好ましくは5V以上、より好ましくは10V以上、更に好ましくは15V以上であり、そして、好ましくは40V以下、より好ましくは35V以下、更に好ましくは30V以下である。
記録ヘッドの駆動周波数は、高速印刷の効率性等の観点から、好ましくは10kHz以上、より好ましくは20kHz以上であり、そして、乾燥性の観点から、好ましくは300kHz以下、より好ましくは150kHz以下、更に好ましくは90kHz以下、より更に好ましくは50kHz以下である。
インクの吐出液滴量は、インク液滴の着弾位置の精度を維持する観点及び画質向上の観点から、1滴あたり、好ましくは1pL以上、より好ましくは2pL以上、更に好ましくは3pL以上、より更に好ましくは4pL以上であり、そして、好ましくは30pL以下、より好ましくは25pL以下、更に好ましくは20pL以下である。
記録ヘッドの印加電圧は、高速印刷の効率性等の観点から、好ましくは5V以上、より好ましくは10V以上、更に好ましくは15V以上であり、そして、好ましくは40V以下、より好ましくは35V以下、更に好ましくは30V以下である。
記録ヘッドの駆動周波数は、高速印刷の効率性等の観点から、好ましくは10kHz以上、より好ましくは20kHz以上であり、そして、乾燥性の観点から、好ましくは300kHz以下、より好ましくは150kHz以下、更に好ましくは90kHz以下、より更に好ましくは50kHz以下である。
インクの吐出液滴量は、インク液滴の着弾位置の精度を維持する観点及び画質向上の観点から、1滴あたり、好ましくは1pL以上、より好ましくは2pL以上、更に好ましくは3pL以上、より更に好ましくは4pL以上であり、そして、好ましくは30pL以下、より好ましくは25pL以下、更に好ましくは20pL以下である。
記録解像度は、好ましくは300dpi以上、より好ましくは500dpi以上である。ここで、本発明における「記録解像度」とは、記録媒体に形成される1インチ(2.54cm)あたりのドットの数をいう。例えば「記録解像度が600dpi」とは、ノズル列の長さあたりのノズル孔の個数が600dpi(ドット/インチ)配置されたラインヘッドを用いて、記録媒体上にインク液滴を吐出すると、それに対応する1インチあたり600dpiのドットの列が、記録媒体の搬送方向と垂直な方向に形成され、そして、記録媒体を搬送方向に移動させながらインク液滴を吐出すると、記録媒体上には搬送方向にも1インチあたり600dpiのドットの列が形成されることをいう。本発明では、記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向の記録解像度と、搬送方向の記録解像度は同じ値として表される。
記録媒体の搬送速度は、耐侯性を向上させる観点から、好ましくは20m/min以上、より好ましくは70m/min以上、更に好ましくは100m/min以上である。記録媒体の搬送速度は、インクを吐出した後の記録物の乾燥負荷を抑制する観点から、好ましくは200m/min以下、より好ましくは150m/min以下、更に好ましくは120m/min以下である。記録媒体の搬送速度とは、記録媒体に画像を形成する際に移動する方向に対して移動する速度のことである。
記録媒体の搬送速度は、耐侯性を向上させる観点から、好ましくは20m/min以上、より好ましくは70m/min以上、更に好ましくは100m/min以上である。記録媒体の搬送速度は、インクを吐出した後の記録物の乾燥負荷を抑制する観点から、好ましくは200m/min以下、より好ましくは150m/min以下、更に好ましくは120m/min以下である。記録媒体の搬送速度とは、記録媒体に画像を形成する際に移動する方向に対して移動する速度のことである。
記録時のヘッド内の温度は、インクの粘度を下げ、連続吐出性を向上させる観点から、好ましくは20℃以上、より好ましくは25℃以上、更に好ましくは30℃以上であり、そして、好ましくは45℃以下、より好ましくは40℃以下、更に好ましくは35℃以下である。
記録ヘッドがインクを吐出する領域と対面する記録媒体面は、好ましくは28℃以上、より好ましくは30℃以上、更に好ましくは31℃以上であり、そして、好ましくは45℃以下、より好ましくは40℃以下、更に好ましくは38℃以下にすることが好ましい。
記録ヘッドがインクを吐出する領域と対面する記録媒体面は、好ましくは28℃以上、より好ましくは30℃以上、更に好ましくは31℃以上であり、そして、好ましくは45℃以下、より好ましくは40℃以下、更に好ましくは38℃以下にすることが好ましい。
記録媒体としては、普通紙、上質紙等の吸水性記録媒体、アート紙、コート紙等の低吸水性記録媒体、合成樹脂フィルム等の非吸水性記録媒体等が挙げられる。これらの中でも、記録媒体は、屋外使用に対する適応性の観点から、好ましくは低吸水性記録媒体である。
アート紙としては、OKウルトラアクアサテン、OK金藤、SA金藤、サテン金藤(以上、王子製紙株式会社製)、ハイパーピレーヌ、シルバーダイア(以上、日本製紙株式会社製)、グリーンユトリロ(大王製紙株式会社製)、パールコート、ニューVマット(以上、三菱製紙株式会社製)等が挙げられる。
コート紙としては、例えば、「OKトップコート+」(王子製紙株式会社製、坪量104.7g/m2、60°光沢度49.0、接触時間100m秒における吸水量(以下の吸水量は同じ)4.9g/m2)、多色フォームグロス紙(王子製紙株式会社製、104.7g/m2、60°光沢度36.8、吸水量5.2g/m2)、UPMFinesse Gloss(UPM社製、115g/m2、60°光沢度27.0、吸水量3.1g/m2)、UPMFinesse Matt(UPM社製、115g/m2、60°光沢度5.6、吸水量4.4g/m2)、TerraPress Silk(Stora Enso社製、80g/m2、60°光沢度6.0、吸水量4.1g/m2)、LumiArt(Stora Enso社製、90g/m2、60°光沢度26.3)等が挙げられる。
合成樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム等が挙げられる。これらのフィルムは、必要に応じてコロナ処理等の表面処理を行っていてもよい。
一般的に入手できる合成樹脂フィルムとしては、例えば、ルミラーT60(東レ株式会社製、ポリエチレンテレフタレート、厚み125μm、60°光沢度189.1、吸水量2.3g/m2)、PVC80B P(リンテック株式会社製、塩化ビニル、60°光沢度58.8、吸水量1.4g/m2)、カイナスKEE70CA(リンテック株式会社製、ポリエチレン)、ユポSG90 PAT1(リンテック株式会社製、ポリプロピレン)、ボニールRX(興人フィルム&ケミカルズ株式会社製、ナイロン)等が挙げられる。
アート紙としては、OKウルトラアクアサテン、OK金藤、SA金藤、サテン金藤(以上、王子製紙株式会社製)、ハイパーピレーヌ、シルバーダイア(以上、日本製紙株式会社製)、グリーンユトリロ(大王製紙株式会社製)、パールコート、ニューVマット(以上、三菱製紙株式会社製)等が挙げられる。
コート紙としては、例えば、「OKトップコート+」(王子製紙株式会社製、坪量104.7g/m2、60°光沢度49.0、接触時間100m秒における吸水量(以下の吸水量は同じ)4.9g/m2)、多色フォームグロス紙(王子製紙株式会社製、104.7g/m2、60°光沢度36.8、吸水量5.2g/m2)、UPMFinesse Gloss(UPM社製、115g/m2、60°光沢度27.0、吸水量3.1g/m2)、UPMFinesse Matt(UPM社製、115g/m2、60°光沢度5.6、吸水量4.4g/m2)、TerraPress Silk(Stora Enso社製、80g/m2、60°光沢度6.0、吸水量4.1g/m2)、LumiArt(Stora Enso社製、90g/m2、60°光沢度26.3)等が挙げられる。
合成樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム等が挙げられる。これらのフィルムは、必要に応じてコロナ処理等の表面処理を行っていてもよい。
一般的に入手できる合成樹脂フィルムとしては、例えば、ルミラーT60(東レ株式会社製、ポリエチレンテレフタレート、厚み125μm、60°光沢度189.1、吸水量2.3g/m2)、PVC80B P(リンテック株式会社製、塩化ビニル、60°光沢度58.8、吸水量1.4g/m2)、カイナスKEE70CA(リンテック株式会社製、ポリエチレン)、ユポSG90 PAT1(リンテック株式会社製、ポリプロピレン)、ボニールRX(興人フィルム&ケミカルズ株式会社製、ナイロン)等が挙げられる。
低吸水性の記録媒体の純水との接触時間100m秒における吸水量は、耐候性を向上させる観点から、好ましくは0g/m2以上、より好ましくは1g/m2以上、更に好ましくは2g/m2以上であり、屋外使用に対する適応性の観点から、好ましくは10g/m2以下、より好ましくは8g/m2以下、更に好ましくは6g/m2以下である。該吸水量は、自動走査吸液計を用いて、実施例に記載の方法により測定することができる。
[インクジェット記録物]
本発明のインクジェット記録方法により得られるインクジェット記録物は、記録媒体上に形成された画像の一つの色相を表す領域にバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含む。一つの色相を表す画像領域にバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含むため、バルビツール酸由来の構造は六員環の一部にアミド結合を有し、ジケトピロロピロール顔料は五員環の一部にアミド結合を有するため、その構造の類似性及び顔料の分子構造による分子間の水素結合等の静電的な相互作用により、電子状態の安定化が起こり、屋外で使用しても赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化が少ない、耐侯性に優れる記録物を得ることができる。
本発明のインクジェット記録方法により得られるインクジェット記録物は、記録媒体上に形成された画像の一つの色相を表す領域にバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含む。一つの色相を表す画像領域にバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)とジケトピロロピロール顔料(A2)とを含むため、バルビツール酸由来の構造は六員環の一部にアミド結合を有し、ジケトピロロピロール顔料は五員環の一部にアミド結合を有するため、その構造の類似性及び顔料の分子構造による分子間の水素結合等の静電的な相互作用により、電子状態の安定化が起こり、屋外で使用しても赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化が少ない、耐侯性に優れる記録物を得ることができる。
以下の合成例、製造例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「質量部」及び「質量%」である。
(1)ポリマー(B)の数平均分子量の測定
N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲル浸透クロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK-GEL、α-M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質として分子量が既知の単分散ポリスチレンを用いて測定した。
N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲル浸透クロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK-GEL、α-M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質として分子量が既知の単分散ポリスチレンを用いて測定した。
(2)顔料を含有するポリマー(B)粒子の水分散体の固形分濃度の測定
30mLの軟膏容器にデシケーター中で恒量化した硫酸ナトリウム10.0gを量り取り、そこへサンプル約1.0gを添加して、混合させた後、正確に秤量し、105℃で2時間維持して、揮発分を除去し、更にデシケーター内で15分間放置し、質量を測定した。揮発分除去後のサンプルの質量を固形分として、添加したサンプルの質量で除して固形分濃度とした。
30mLの軟膏容器にデシケーター中で恒量化した硫酸ナトリウム10.0gを量り取り、そこへサンプル約1.0gを添加して、混合させた後、正確に秤量し、105℃で2時間維持して、揮発分を除去し、更にデシケーター内で15分間放置し、質量を測定した。揮発分除去後のサンプルの質量を固形分として、添加したサンプルの質量で除して固形分濃度とした。
(3)顔料を含有するポリマー(B)粒子の平均粒径の測定
レーザー粒子解析システム(大塚電子株式会社、型番:ELS-8000、キュムラント解析)を用いて測定されるキュムラント平均粒径を、水分散体又は水系インク中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径とした。測定する粒子の濃度を、約5×10-3%になるよう水で希釈した分散液を用いた。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。
レーザー粒子解析システム(大塚電子株式会社、型番:ELS-8000、キュムラント解析)を用いて測定されるキュムラント平均粒径を、水分散体又は水系インク中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径とした。測定する粒子の濃度を、約5×10-3%になるよう水で希釈した分散液を用いた。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。
(4)水系インクの静的表面張力の測定
表面張力計(協和界面科学株式会社製、商品名:CBVP-Z)を用いて、白金プレートを5gの水系インクの入った円柱ポリエチレン製容器(直径3.6cm×深さ1.2cm)に浸漬させ、20℃にて水系インクの静的表面張力を測定した。
表面張力計(協和界面科学株式会社製、商品名:CBVP-Z)を用いて、白金プレートを5gの水系インクの入った円柱ポリエチレン製容器(直径3.6cm×深さ1.2cm)に浸漬させ、20℃にて水系インクの静的表面張力を測定した。
(5)水系インクの粘度の測定
水系インクをE型粘度計(東機産業株式会社製、RE80L)により、標準ローター(1°34’×R24)を用いて測定温度32℃、測定時間1分の条件で測定した。回転数は測定可能な回転数で最も大きいものを用いた。ただし、最高100rpmを用いた。
水系インクをE型粘度計(東機産業株式会社製、RE80L)により、標準ローター(1°34’×R24)を用いて測定温度32℃、測定時間1分の条件で測定した。回転数は測定可能な回転数で最も大きいものを用いた。ただし、最高100rpmを用いた。
(6)水系インクの保存安定性の評価
水系インクをガラス製密閉容器に充填し、70℃で28日間静置して保存した。この保存後の水系インクを試料とし、前記「(5)水系インクの粘度の測定」と同様の方法で粘度を測定し、「保存後の粘度」とした。下記式にて、粘度変化率を算出した。粘度変化率が100%に近いほど、保存安定性が良好である。
粘度変化率(%)=(保存後の粘度/保存前の粘度)×100
水系インクをガラス製密閉容器に充填し、70℃で28日間静置して保存した。この保存後の水系インクを試料とし、前記「(5)水系インクの粘度の測定」と同様の方法で粘度を測定し、「保存後の粘度」とした。下記式にて、粘度変化率を算出した。粘度変化率が100%に近いほど、保存安定性が良好である。
粘度変化率(%)=(保存後の粘度/保存前の粘度)×100
(7)記録媒体の吸水量
記録媒体と純水との接触時間100m秒における該記録媒体の吸水量は、自動走査吸液計(熊谷理機工業株式会社製、KM500win)を用いて、23℃、相対湿度50%の条件下で、純水の接触時間100m秒における転移量を該吸水量として測定した。測定条件を以下に示す。
「Spiral Method」
Contact Time : 0.010~1.0(sec)
Pitch (mm) : 7
Length Per Sampling (degree) : 86.29
Start Radius (mm) : 20
End Radius (mm) : 60
Min Contact Time (ms) : 10
Max Contact Time (ms) : 1000
Sampling Pattern (1 - 50) : 50
Number of Sampling Points (> 0) : 19
「Square Head」
Slit Span (mm) : 1
Slit Width (mm) : 5
記録媒体と純水との接触時間100m秒における該記録媒体の吸水量は、自動走査吸液計(熊谷理機工業株式会社製、KM500win)を用いて、23℃、相対湿度50%の条件下で、純水の接触時間100m秒における転移量を該吸水量として測定した。測定条件を以下に示す。
「Spiral Method」
Contact Time : 0.010~1.0(sec)
Pitch (mm) : 7
Length Per Sampling (degree) : 86.29
Start Radius (mm) : 20
End Radius (mm) : 60
Min Contact Time (ms) : 10
Max Contact Time (ms) : 1000
Sampling Pattern (1 - 50) : 50
Number of Sampling Points (> 0) : 19
「Square Head」
Slit Span (mm) : 1
Slit Width (mm) : 5
(ポリマー(B)の合成)
合成例1
スチレン(和光純薬工業株式会社製)108部、α-メチルスチレン(和光純薬工業株式会社製)8部及びアクリル酸(和光純薬工業株式会社製)84部を混合し、モノマー混合物としてモノマー混合液を調製した。反応容器内に、メチルエチルケトン(MEK)20部、2-メルカプトエタノール(重合連鎖移動剤)0.3部、及び前記モノマー混合液の10%を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行った。
一方、滴下ロートに、モノマー混合液の残り、すなわち前記モノマー混合液の90%、前記重合連鎖移動剤0.27部、MEK60部及びアゾ系ラジカル重合開始剤〔2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、商品名:V-65、和光純薬工業株式会社製〕2.2部の混合液を入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の前記モノマー混合液を撹拌しながら65℃まで昇温し、滴下ロート中の混合液を3時間かけて滴下した。滴下終了から65℃で2時間経過後、前記重合開始剤0.3部をMEK5部に溶解した溶液を加え、更に65℃で2時間、70℃で2時間熟成させ、ポリマー(B1)溶液〔ポリマー(B1)の数平均分子量:10,500、各モノマー由来の構成単位の質量比(スチレン/α-メチルスチレン/アクリル酸)=54/4/42〕を得た。
合成例1
スチレン(和光純薬工業株式会社製)108部、α-メチルスチレン(和光純薬工業株式会社製)8部及びアクリル酸(和光純薬工業株式会社製)84部を混合し、モノマー混合物としてモノマー混合液を調製した。反応容器内に、メチルエチルケトン(MEK)20部、2-メルカプトエタノール(重合連鎖移動剤)0.3部、及び前記モノマー混合液の10%を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行った。
一方、滴下ロートに、モノマー混合液の残り、すなわち前記モノマー混合液の90%、前記重合連鎖移動剤0.27部、MEK60部及びアゾ系ラジカル重合開始剤〔2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、商品名:V-65、和光純薬工業株式会社製〕2.2部の混合液を入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の前記モノマー混合液を撹拌しながら65℃まで昇温し、滴下ロート中の混合液を3時間かけて滴下した。滴下終了から65℃で2時間経過後、前記重合開始剤0.3部をMEK5部に溶解した溶液を加え、更に65℃で2時間、70℃で2時間熟成させ、ポリマー(B1)溶液〔ポリマー(B1)の数平均分子量:10,500、各モノマー由来の構成単位の質量比(スチレン/α-メチルスチレン/アクリル酸)=54/4/42〕を得た。
(顔料を含有するポリマー(B)粒子の水分散体の製造)
製造例1-1
(工程(i))
合成例1で得られたポリマー(B1)溶液を減圧乾燥させて得られたポリマー(B1)58.1部をMEK71.5部と混合し、更に5N水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム固形分16.9%、和光純薬工業株式会社製、容量滴定用)23.6部を加え、ポリマー(B1)のカルボキシ基のモル数に対する水酸化ナトリウムのモル数の割合が40モル%になるように中和した(中和度40モル%)。
更にイオン交換水695.1部を加え、その中に顔料(A2)として顔料(PR254、BASF社製「IRGAZIN RED L 3630」)200gを加え、ディスパー(淺田鉄工株式会社製、ウルトラディスパー:商品名)を用いて、20℃でディスパー翼を7,000rpmで回転させる条件で60分間撹拌し、顔料混合物を得た。
得られた顔料混合物をメディア分散機(寿工業株式会社製「ウルトラ・アペックス・ミル」、形式:UAM-1)を用いて、分散メディア粒子として粒径0.05mmのジルコニアビーズ(株式会社ニッカトー製「YTZボール」、造粒法により作製された分散メディア粒子)を充填し(ビーズ充填率80%)、撹拌翼周速12m/s、循環流量500mL/minの条件で2時間、循環方式による分散処理を行った。
次に、マイクロフルイダイザー(Microfluidics社製、高圧ホモジナイザー)を用いて、150MPaの圧力で3パスの、高圧分散方式での分散処理を行い、顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の分散液を得た。
製造例1-1
(工程(i))
合成例1で得られたポリマー(B1)溶液を減圧乾燥させて得られたポリマー(B1)58.1部をMEK71.5部と混合し、更に5N水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム固形分16.9%、和光純薬工業株式会社製、容量滴定用)23.6部を加え、ポリマー(B1)のカルボキシ基のモル数に対する水酸化ナトリウムのモル数の割合が40モル%になるように中和した(中和度40モル%)。
更にイオン交換水695.1部を加え、その中に顔料(A2)として顔料(PR254、BASF社製「IRGAZIN RED L 3630」)200gを加え、ディスパー(淺田鉄工株式会社製、ウルトラディスパー:商品名)を用いて、20℃でディスパー翼を7,000rpmで回転させる条件で60分間撹拌し、顔料混合物を得た。
得られた顔料混合物をメディア分散機(寿工業株式会社製「ウルトラ・アペックス・ミル」、形式:UAM-1)を用いて、分散メディア粒子として粒径0.05mmのジルコニアビーズ(株式会社ニッカトー製「YTZボール」、造粒法により作製された分散メディア粒子)を充填し(ビーズ充填率80%)、撹拌翼周速12m/s、循環流量500mL/minの条件で2時間、循環方式による分散処理を行った。
次に、マイクロフルイダイザー(Microfluidics社製、高圧ホモジナイザー)を用いて、150MPaの圧力で3パスの、高圧分散方式での分散処理を行い、顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の分散液を得た。
(工程(ii))
工程(i)で得られた分散液1,000gを2Lナスフラスコに入れ、イオン交換水666.7gを加え(固形分濃度15.0%)、回転式蒸留装置「ロータリーエバポレーター N-1000S」(東京理化器械株式会社製)を用いて、回転数50rpmで、32℃に調整した温浴中、0.09MPaの圧力で3時間保持して、有機溶媒を除去した。更に、温浴を62℃に調整し、圧力を0.07MPaに下げて固形分濃度25.0%になるまで濃縮し、顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の水分散体D’1を得た。
工程(i)で得られた分散液1,000gを2Lナスフラスコに入れ、イオン交換水666.7gを加え(固形分濃度15.0%)、回転式蒸留装置「ロータリーエバポレーター N-1000S」(東京理化器械株式会社製)を用いて、回転数50rpmで、32℃に調整した温浴中、0.09MPaの圧力で3時間保持して、有機溶媒を除去した。更に、温浴を62℃に調整し、圧力を0.07MPaに下げて固形分濃度25.0%になるまで濃縮し、顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の水分散体D’1を得た。
(工程(iii))
工程(ii)で得られた水分散体D’1を500mlアングルローターに投入し、高速冷却遠心機「himac CR22G」(日立工機株式会社製、設定温度20℃)を用いて7,000rpmで20分間遠心分離した後、液層部分を5μmのメンブランフィルター「Minisart」(Sartorius社製)で濾過した。
濾液400g(PR254 76.0g、ポリマー(B1) 22.1g)に、イオン交換水61.61g及びプロキセルLVS(アーチケミカルズジャパン株式会社製:防黴剤、有効分20%)1.08gを添加し、更に架橋剤としてトリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社製、商品名「デナコールEX-321L」、エポキシ当量130)4.86gを添加し、70℃で3時間撹拌して架橋処理を行い、架橋構造を有するポリマー(B1)とした。25℃に冷却後、前記5μmフィルターで濾過し、更に固形分濃度は22.0%になるようにイオン交換水を加えて、架橋処理されてなる顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の水分散体D1を得た。得られた水分散体D1中の顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の平均粒径は126nmであった。
工程(ii)で得られた水分散体D’1を500mlアングルローターに投入し、高速冷却遠心機「himac CR22G」(日立工機株式会社製、設定温度20℃)を用いて7,000rpmで20分間遠心分離した後、液層部分を5μmのメンブランフィルター「Minisart」(Sartorius社製)で濾過した。
濾液400g(PR254 76.0g、ポリマー(B1) 22.1g)に、イオン交換水61.61g及びプロキセルLVS(アーチケミカルズジャパン株式会社製:防黴剤、有効分20%)1.08gを添加し、更に架橋剤としてトリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社製、商品名「デナコールEX-321L」、エポキシ当量130)4.86gを添加し、70℃で3時間撹拌して架橋処理を行い、架橋構造を有するポリマー(B1)とした。25℃に冷却後、前記5μmフィルターで濾過し、更に固形分濃度は22.0%になるようにイオン交換水を加えて、架橋処理されてなる顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の水分散体D1を得た。得られた水分散体D1中の顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の平均粒径は126nmであった。
製造例1-2~1-4
製造例1-1の顔料(PR254、BASF社製「IRGAZIN RED L 3630」)を表1に示す顔料に変更した以外は、製造例1-1と同様の方法にて、架橋処理されてなる顔料含有ポリマー(B)粒子の水分散体D2~D4を得た。得られた各水分散体中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径を表1に示す。
なお、表1中の各表記は以下のとおりである。
PR122:C.I.ピグメント・レッド122(キナクリドン顔料、大日精化工業株式会社製、商品名「クロモファインレッド6111T」)
PY150:C.I.ピグメント・イエロー150(ランクセス社製、商品名「BAYSCRIPT Yellow 4GF」)
PY74:C.I.ピグメント・イエロー74(モノアゾ顔料、大日精化工業株式会社製、商品名「ファーストイエロー011」)
B1:ポリマー(B1)(各モノマー由来の構成単位の質量比:スチレン/α-メチルスチレン/アクリル酸=54/4/42)
EX-321L:デナコールEX-321L(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル)
製造例1-1の顔料(PR254、BASF社製「IRGAZIN RED L 3630」)を表1に示す顔料に変更した以外は、製造例1-1と同様の方法にて、架橋処理されてなる顔料含有ポリマー(B)粒子の水分散体D2~D4を得た。得られた各水分散体中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径を表1に示す。
なお、表1中の各表記は以下のとおりである。
PR122:C.I.ピグメント・レッド122(キナクリドン顔料、大日精化工業株式会社製、商品名「クロモファインレッド6111T」)
PY150:C.I.ピグメント・イエロー150(ランクセス社製、商品名「BAYSCRIPT Yellow 4GF」)
PY74:C.I.ピグメント・イエロー74(モノアゾ顔料、大日精化工業株式会社製、商品名「ファーストイエロー011」)
B1:ポリマー(B1)(各モノマー由来の構成単位の質量比:スチレン/α-メチルスチレン/アクリル酸=54/4/42)
EX-321L:デナコールEX-321L(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル)
(水系インクの製造)
製造例2-1
製造例1-1で得られた架橋処理されてなる顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の水分散体D1(固形分濃度22.0%)24.62g、プロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製)46.0g、シリコーン系界面活性剤(日信化学工業株式会社製、商品名「シルフェイスSAG005」、主成分:ポリエーテル変性シリコーン、動粘度:170mm2/s、HLB:7)0.05g、合計量が100gとなるようイオン交換水 29.33gを添加し、インク1を製造した。得られたインク1中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径を表2に示す。
なお、20℃における静的表面張力は37mN/m、32℃の粘度は5.75mPa・sであった。
製造例2-1
製造例1-1で得られた架橋処理されてなる顔料(PR254)含有ポリマー(B1)粒子の水分散体D1(固形分濃度22.0%)24.62g、プロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製)46.0g、シリコーン系界面活性剤(日信化学工業株式会社製、商品名「シルフェイスSAG005」、主成分:ポリエーテル変性シリコーン、動粘度:170mm2/s、HLB:7)0.05g、合計量が100gとなるようイオン交換水 29.33gを添加し、インク1を製造した。得られたインク1中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径を表2に示す。
なお、20℃における静的表面張力は37mN/m、32℃の粘度は5.75mPa・sであった。
製造例2-2~2-4
製造例2-1において、製造例1-1で得られた水分散体D1(固形分濃度22.0%)を表2に示す水分散体(固形分濃度22.0%)に変更した以外は製造例2-1と同様にして、インク2~4を製造した。得られた各インク中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径を表2に示す。
製造例2-1において、製造例1-1で得られた水分散体D1(固形分濃度22.0%)を表2に示す水分散体(固形分濃度22.0%)に変更した以外は製造例2-1と同様にして、インク2~4を製造した。得られた各インク中の顔料含有ポリマー(B)粒子の平均粒径を表2に示す。
(インクジェット記録物の製造)
実施例1
(工程1)
前記で得られた水系インクを用いて、記録媒体としてコート紙「OKトップコート+」(王子製紙株式会社株式会社製)上に、以下のインクジェット記録条件により画像を形成した。
温度25±1℃、相対湿度30±5%の環境下で、インクジェット記録ヘッド(京セラ株式会社製、「KJ4B-HD06MHG-STDV」、ピエゾ式)を装備した印刷評価装置(株式会社トライテック製)に、インク(I)としてインク3及びインク(II)としてインク1を充填した。以下のインクジェット記録条件を設定し、記録媒体の長手方向と搬送方向が同じになる向きに、前記記録媒体を搬送台に減圧で固定した。
前記印刷評価装置に印刷命令を転送し、インク(II)を記録媒体上に吐出し、10cm×10cmのDuty100%のベタ画像を印刷した。
(インクジェット記録条件)
記録ヘッドの印加電圧:26V
記録ヘッドの駆動周波数:20kHz
インクの吐出液適量:12pL
記録ヘッド内の温度:32℃
解像度:600dpi
吐出前フラッシング回数:200発
負圧:-4.0kPa
実施例1
(工程1)
前記で得られた水系インクを用いて、記録媒体としてコート紙「OKトップコート+」(王子製紙株式会社株式会社製)上に、以下のインクジェット記録条件により画像を形成した。
温度25±1℃、相対湿度30±5%の環境下で、インクジェット記録ヘッド(京セラ株式会社製、「KJ4B-HD06MHG-STDV」、ピエゾ式)を装備した印刷評価装置(株式会社トライテック製)に、インク(I)としてインク3及びインク(II)としてインク1を充填した。以下のインクジェット記録条件を設定し、記録媒体の長手方向と搬送方向が同じになる向きに、前記記録媒体を搬送台に減圧で固定した。
前記印刷評価装置に印刷命令を転送し、インク(II)を記録媒体上に吐出し、10cm×10cmのDuty100%のベタ画像を印刷した。
(インクジェット記録条件)
記録ヘッドの印加電圧:26V
記録ヘッドの駆動周波数:20kHz
インクの吐出液適量:12pL
記録ヘッド内の温度:32℃
解像度:600dpi
吐出前フラッシング回数:200発
負圧:-4.0kPa
(工程2)
インク(I)とインク(II)の吐出間隔が約5秒となるように、前記印刷評価装置に印刷命令を転送し、工程1で得られた記録媒体上に吐出されたインク(II)の上に、インク(I)を重ねて吐出し、10cm×10cmのDuty100%のベタ画像を印刷し、室温25℃にて1日放置し、インクジェット記録物を得た。
インク(I)とインク(II)の吐出間隔が約5秒となるように、前記印刷評価装置に印刷命令を転送し、工程1で得られた記録媒体上に吐出されたインク(II)の上に、インク(I)を重ねて吐出し、10cm×10cmのDuty100%のベタ画像を印刷し、室温25℃にて1日放置し、インクジェット記録物を得た。
比較例1~3
実施例1において、インクセットを表3に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録物を得た。
実施例1において、インクセットを表3に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録物を得た。
参考例1~2
実施例1において、工程1のインク(II)を表3に示すインクに変更し、実施例1の工程2は行わずに工程1のみを実施例1と同様にして行い、室温25℃にて1日放置し、インクジェット記録物を得た。
実施例1において、工程1のインク(II)を表3に示すインクに変更し、実施例1の工程2は行わずに工程1のみを実施例1と同様にして行い、室温25℃にて1日放置し、インクジェット記録物を得た。
参考例3~4
実施例1において、工程2のインク(I)を表3に示すインクに変更し、実施例1の工程1は行わずに工程2のみを実施例1と同様にして行い、すなわちインク(I)を記録媒体上に吐出し、10cm×10cmのDuty100%のベタ画像を印刷し、室温25℃にて1日放置し、インクジェット記録物を得た。
実施例1において、工程2のインク(I)を表3に示すインクに変更し、実施例1の工程1は行わずに工程2のみを実施例1と同様にして行い、すなわちインク(I)を記録媒体上に吐出し、10cm×10cmのDuty100%のベタ画像を印刷し、室温25℃にて1日放置し、インクジェット記録物を得た。
<インクジェット記録物の耐候性の評価>
前記で得られたインクジェット記録物をウエザオメーター(アトラス社製、仕様:Ci3000+F)にて、照度60W、温度40℃、湿度75%、ブラックパネル温度65℃、内部フィルターをソーダライム、外部フィルターをソーダライムの条件で24時間の耐候性促進試験を実施後、光学濃度計SpectroEye(グレタグマクベス社製)を用いて、任意の10箇所のL*a*b*を測定し、該耐候性促進試験前後のL*a*b*より色相変化量ΔEを算出した。ΔEが小さいほど耐候性が良好である。結果を表3に示す。
色相変化量ΔE=[(L* 1-L* 2)2+(a* 1-a* 2)2+(b* 1-b* 2)2]1/2
(耐候性促進試験前のL*a*b*値:L* 1、a* 1、b* 1)
(耐候性促進試験後のL*a*b*値:L* 2、a* 2、b* 2)
前記で得られたインクジェット記録物をウエザオメーター(アトラス社製、仕様:Ci3000+F)にて、照度60W、温度40℃、湿度75%、ブラックパネル温度65℃、内部フィルターをソーダライム、外部フィルターをソーダライムの条件で24時間の耐候性促進試験を実施後、光学濃度計SpectroEye(グレタグマクベス社製)を用いて、任意の10箇所のL*a*b*を測定し、該耐候性促進試験前後のL*a*b*より色相変化量ΔEを算出した。ΔEが小さいほど耐候性が良好である。結果を表3に示す。
色相変化量ΔE=[(L* 1-L* 2)2+(a* 1-a* 2)2+(b* 1-b* 2)2]1/2
(耐候性促進試験前のL*a*b*値:L* 1、a* 1、b* 1)
(耐候性促進試験後のL*a*b*値:L* 2、a* 2、b* 2)
表3から、実施例1のインクセットは、比較例1~3のインクセットと比べて、色相変化量ΔEが小さく、耐侯性に優れる記録物が得られたことが分かる。
実施例1は、PY150を含有するインク3とPR254を含有するインク1を単独で用いた参考例1及び3の色相変化量ΔEから算出される相加平均値より色相変化量ΔEが小さく、耐候性が相乗的に改善されている。このことから、インク(I)及びインク(II)に含まれる顔料(A1)と顔料(A2)がその構造の類似性及び顔料の分子構造による分子間の水素結合等による静電的な相互作用により、電子状態の安定化が起こっていると考えられる。
一方、比較例1~3は、顔料(A1)を含有するインク(I)と顔料(A2)を含有するインク(II)を組み合わせて用いていないため、実施例1のインクセットと比べて色相変化量ΔEが大きく、耐侯性が劣っていることが分かる。
参考性2は、PR122を含有するインク2を単独で用いたものであり耐候性は良好である。しかしながら、比較例1及び2は、PY74を含有するインク4又はPY150を含有するインク3と、PR122を含有するインク2とを組み合わせて用いたものであるが、それぞれのインクを単独で用いた参考例2~4と比べて、色相変化量ΔEは相加平均的な数値しか得られなかったことが分かる。
また、PY74を含有するインク4とPR254を含有するインク1を組み合わせて用いた比較例3においても、それぞれのインクを単独で用いた参考例1及び4と比べて、色相変化量ΔEは相加平均的な数値しか得られなかったことが分かる。
実施例1は、PY150を含有するインク3とPR254を含有するインク1を単独で用いた参考例1及び3の色相変化量ΔEから算出される相加平均値より色相変化量ΔEが小さく、耐候性が相乗的に改善されている。このことから、インク(I)及びインク(II)に含まれる顔料(A1)と顔料(A2)がその構造の類似性及び顔料の分子構造による分子間の水素結合等による静電的な相互作用により、電子状態の安定化が起こっていると考えられる。
一方、比較例1~3は、顔料(A1)を含有するインク(I)と顔料(A2)を含有するインク(II)を組み合わせて用いていないため、実施例1のインクセットと比べて色相変化量ΔEが大きく、耐侯性が劣っていることが分かる。
参考性2は、PR122を含有するインク2を単独で用いたものであり耐候性は良好である。しかしながら、比較例1及び2は、PY74を含有するインク4又はPY150を含有するインク3と、PR122を含有するインク2とを組み合わせて用いたものであるが、それぞれのインクを単独で用いた参考例2~4と比べて、色相変化量ΔEは相加平均的な数値しか得られなかったことが分かる。
また、PY74を含有するインク4とPR254を含有するインク1を組み合わせて用いた比較例3においても、それぞれのインクを単独で用いた参考例1及び4と比べて、色相変化量ΔEは相加平均的な数値しか得られなかったことが分かる。
本発明のインクジェット記録用インクセット及び該インクセットを用いるインクジェット記録方法によれば、屋外で使用しても赤系顔料とイエロー顔料とを含む画像領域の色相変化が少ない、耐侯性に優れる記録物を得ることができる。
Claims (15)
- 少なくとも水系インク(I)と水系インク(II)を含むインクジェット記録用インクセットであって、
該インク(I)がバルビツール酸由来の構造を含む顔料(A1)を含有し、
該インク(II)がジケトピロロピロール顔料(A2)を含有する、インクジェット記録用インクセット。 - 前記顔料(A1)が、C.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・イエロー139及びC.I.ピグメント・イエロー185から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記顔料(A2)が、アゾバルビツール酸金属錯体又はその互変異性体である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記顔料(A2)が、C.I.ピグメント・レッド254、C.I.ピグメント・レッド255、C.I.ピグメント・レッド264、C.I.ピグメント・オレンジ71、及びC.I.ピグメント・オレンジ73から選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記顔料(A1)がC.I.ピグメント・イエロー150であり、かつ前記顔料(A2)がC.I.ピグメント・レッド254である、請求項1~4のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)にそれぞれ含まれる顔料(A1)と顔料(A2)の質量比〔(A1)/(A2)〕が10/90以上90/10以下である、請求項1~5のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記顔料(A1)及び前記顔料(A2)が、それぞれ前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)中、ポリマー(B)で分散されてなる、請求項1~6のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)中の前記顔料(A1)及び前記顔料(A2)が、それぞれ顔料を含有するポリマー(B)粒子として含有され、該顔料を含有するポリマー(B)粒子を構成するポリマー(B)に架橋構造が導入されてなる、請求項7に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記ポリマー(B)が芳香族基含有ポリマーである、請求項7又は8に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)のいずれものポリマー(B)に対する顔料の質量比〔顔料/ポリマー(B)〕が30/70以上90/10以下である、請求項7~9のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)のいずれもが、更に水溶性有機溶媒を含有する、請求項1~10のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記水溶性有機溶媒の含有量が、それぞれ前記水系インク(I)及び前記水系インク(II)中、25質量%以上50質量%未満である、請求項11に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記水溶性有機溶媒が多価アルコールである、請求項11又は12に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記インクセットが、前記顔料(A1)と前記顔料(A2)とを含み、かつ一つの色相を表す画像領域を含有する画像の形成に用いられる、請求項1~13のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- 請求項1~14のいずれかに記載のインクセットのインクジェット記録用インクとしての使用。
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