JP2974617B2 - Method for producing water-based ink for inkjet recording - Google Patents
Method for producing water-based ink for inkjet recordingInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録用水系インクの製造方法に関し、更に詳しくは、イン
クの分散工程の管理が容易であるインクジェット記録用
水系インクの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an aqueous ink for ink jet recording, and more particularly to a method for producing an aqueous ink for ink jet recording in which the process of dispersing the ink can be easily controlled.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】インク
ジェット記録用水系インクは、一般に、水やアルコール
類等の水性液媒体中に顔料及び水溶性樹脂等の分散剤を
予備分散させた分散物を調製したのち、該分散物をサン
ドミル等の分散機を用いて所定の程度にまで分散させる
分散工程を行い、次いで所定の濃度に希釈することによ
り調製されている。そして、上記分散工程における分散
物の分散の程度は、分散物が分散機中に滞留している時
間を基準としていた。2. Description of the Related Art A water-based ink for ink-jet recording generally comprises a dispersion obtained by pre-dispersing a dispersant such as a pigment and a water-soluble resin in an aqueous liquid medium such as water or alcohols. After the preparation, a dispersion step of dispersing the dispersion to a predetermined degree using a disperser such as a sand mill is performed, and then the dispersion is diluted to a predetermined concentration. The degree of dispersion of the dispersion in the dispersion step was based on the time during which the dispersion stayed in the disperser.
【0003】しかしながら、上記分散物の粘度や粘弾性
の違いや、用いる分散機のタイプにより、該分散物の分
散の程度は該分散物が上記分散機中に滞留している時間
とは必ずしも相関していないのが実際のところであっ
た。従って、上記分散工程の管理には経験やノウハウ等
が要求され、工程管理を容易にすることが困難であっ
た。However, depending on the difference in the viscosity and viscoelasticity of the dispersion and the type of disperser used, the degree of dispersion of the dispersion is not always correlated with the time that the dispersion stays in the disperser. What did not do was actually. Therefore, experience and know-how are required for the management of the dispersion process, and it has been difficult to facilitate the process management.
【0004】従って、本発明の目的は、分散物の粘度及
び粘弾性や分散機のタイプへの依存が小さく、インクの
分散工程の管理が容易なインクジェット記録用水系イン
クの製造方法を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a water-based ink for ink-jet recording, which is less dependent on the viscosity and viscoelasticity of the dispersion and the type of the disperser, and which can easily control the dispersion process of the ink. It is in.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、分散物の分散の程度は、分散機に印加した単位
重量当たりの積算動力と相関関係があることが判明し、
更に検討を推し進めたところ、該単位重量当たりの積算
動力を特定の範囲として分散工程を管理することによ
り、上記目的を達成し得ることを知見した。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that the degree of dispersion of a dispersion is correlated with the integrated power per unit weight applied to the disperser,
As a result of further study, it was found that the above object can be achieved by controlling the dispersing step with the integrated power per unit weight being in a specific range.
【0006】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、水性液媒体中に少なくとも顔料と高分子分散剤とが
予備分散されてなる顔料分散物をサンドミルで分散する
に際し、該サンドミルに印加する単位重量当たりの積算
動力を0.1〜10kWh/kgとすることを特徴とす
るインクジェット記録用水系インクの製造方法を提供す
ることにより上記目的を達成したものである。The present invention has been made based on the above findings, and is applied to a sand mill when a pigment dispersion prepared by preliminarily dispersing at least a pigment and a polymer dispersant in an aqueous liquid medium is dispersed in the sand mill. The object has been achieved by providing a method for producing a water-based ink for ink-jet recording, characterized in that the integrated power per unit weight is 0.1 to 10 kWh / kg.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット記
録用水系インクの製造方法の好ましい一実施形態を図面
を参照して説明する。ここで、図1は、本発明のインク
ジェット記録用水系インクの製造方法の一実施形態のプ
ロセスを表すフローチャートである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a method for producing a water-based ink for ink-jet recording according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a flowchart showing a process of an embodiment of the method for producing a water-based ink for inkjet recording of the present invention.
【0008】図1に示す実施形態の製造方法は、少なく
とも高分子分散剤及び水性液媒体をディゾルバーで撹拌
する工程(1)、顔料を添加しディゾルバーで更に撹拌
(予備分散)する工程(2)、予備分散により得られた
顔料分散物を、ダイノーミルを用い、該顔料分散物の所
定の単位重量当たりの積算動力にて分散させる工程
(3)、及び上記顔料分散物を所定の濃度に希釈する工
程(4)を具備している。以下、これらの工程について
それぞれ説明する。In the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, at least a step of stirring a polymer dispersant and an aqueous liquid medium with a dissolver (1), a step of adding a pigment and further stirring (pre-dispersion) with a dissolver (2) (3) dispersing the pigment dispersion obtained by the preliminary dispersion using a Dyno mill with a predetermined integrated power per unit weight of the pigment dispersion, and diluting the pigment dispersion to a predetermined concentration. Step (4) is provided. Hereinafter, each of these steps will be described.
【0009】上記工程(1)においては、高分子分散剤
及び水性液媒体をディゾルバーで撹拌する。この場合、
該高分子分散剤と水性液媒体との配合重量比は、予備分
散及び分散時の分散性、更には予備分散及び分散時の取
り扱い性の点から、前者:後者=1:200〜1:1と
することが好ましく、1:100〜1:2とすることが
更に好ましい。また、撹拌時間は、高分子分散剤と水性
液媒体との混合を均一にする点から5〜120分である
ことが好ましく、10〜60分であることが更に好まし
い。In the above step (1), the polymer dispersant and the aqueous liquid medium are stirred with a dissolver. in this case,
The blending weight ratio of the polymer dispersant and the aqueous liquid medium is such that the former: the latter = 1: 200 to 1: 1 from the viewpoint of the dispersibility at the time of preliminary dispersion and dispersion, and further, the handleability at the time of preliminary dispersion and dispersion. And more preferably 1: 100 to 1: 2. Further, the stirring time is preferably from 5 to 120 minutes, more preferably from 10 to 60 minutes, from the viewpoint of making the mixing of the polymer dispersant and the aqueous liquid medium uniform.
【0010】上記工程(2)においては、上記工程
(1)で得られた高分子分散剤と水性液媒体との混合物
に、顔料を添加しディゾルバーで更に撹拌(予備分散)
する。この場合、顔料の配合量は、予備分散及び分散時
の分散性、更には予備分散及び分散時の取り扱い性の点
から、水性液媒体との配合重量比を、顔料:水性液媒体
=1:33〜1:1とすることが好ましく、1:25〜
1:2とすることが更に好ましい。また、撹拌時間は、
顔料を高分子分散剤と水性液媒体との混合物で十分に濡
らすために、5〜120分であることが好ましく、10
〜60分であることが更に好ましい。本工程において得
られた顔料分散物における顔料の濃度は、顔料を高分子
分散剤と水性液媒体との混合物で十分に濡らすために、
更には予備分散及び分散時の取り扱い性の点から、3〜
50重量%であることが好ましく、4〜35重量%であ
ることが更に好ましい。In the step (2), a pigment is added to a mixture of the polymer dispersant obtained in the step (1) and an aqueous liquid medium, and the mixture is further stirred with a dissolver (preliminary dispersion).
I do. In this case, from the viewpoint of the preliminary dispersion and the dispersibility at the time of dispersion, and further the handling at the time of preliminary dispersion and dispersion, the blending ratio of the pigment to the aqueous liquid medium is determined as follows. The ratio is preferably from 33 to 1: 1 and from 1:25 to
More preferably, the ratio is 1: 2. The stirring time is
In order to sufficiently wet the pigment with the mixture of the polymer dispersant and the aqueous liquid medium, the time is preferably 5 to 120 minutes, preferably 10 to 120 minutes.
More preferably, it is 60 minutes. The concentration of the pigment in the pigment dispersion obtained in this step is to sufficiently wet the pigment with the mixture of the polymer dispersant and the aqueous liquid medium,
Further, from the viewpoint of the preliminary dispersion and the handling at the time of dispersion, 3 to
It is preferably 50% by weight, more preferably 4 to 35% by weight.
【0011】上記工程(3)においては、上記工程
(2)での予備分散で得られた顔料分散物をダイノーミ
ル(サンドミルの一種)を用いて分散させる。分散の程
度は、ダイノーミルに印加する顔料分散物の単位重量当
たりの積算動力に基づいて調整する。上述の通り、顔料
分散物の分散の程度を時間で管理することは容易でなか
ったが、本発明に従い該顔料分散物の分散工程の管理
を、該顔料分散物の単位重量当たりの積算動力に基づい
て行うことにより、分散の程度のミルの種類への依存性
が小さくなり、分散の程度を容易に管理することができ
る。また、得られるインクにおける顔料の分散が非常に
良好になり、また、顔料の粒径分布の再現性に優れたも
のとなる。上記工程(3)においてダイノーミルに印加
する顔料分散物の単位重量当たり(顔料分散物1kg当
たり)の積算動力は0.1〜10kWh/kgの範囲と
する。該単位重量当たりの積算動力が0.1kWh/k
gに満たないと、分散が不足し、粗大粒子が残り、良好
な顔料分散物が得られなくなってしまい、10kWh/
kgを超えると、過分散による凝集及び/又は増粘によ
り良好な顔料分散物が得られず、及び/又はそれ以上の
大幅な分散性の向上が図れなくなってしまう。顔料分散
物の単位重量当たりの積算動力は0.25〜8kWh/
kgであることが好ましく0.5〜5kWh/kgであ
ることが更に好ましい。尚、顔料分散物の単位重量当た
りの積算動力はダイノーミルに備えられた積算電力計に
よって測定される。In the above step (3), the pigment dispersion obtained in the preliminary dispersion in the above step (2) is dispersed using a dyno mill (a kind of sand mill). The degree of dispersion is adjusted based on the integrated power per unit weight of the pigment dispersion applied to the Dyno mill. As described above, it was not easy to control the degree of dispersion of the pigment dispersion by time, but according to the present invention, the management of the dispersion step of the pigment dispersion was performed by integrating power per unit weight of the pigment dispersion. By doing so, the dependence of the degree of dispersion on the type of mill is reduced, and the degree of dispersion can be easily managed. Further, the dispersion of the pigment in the obtained ink is very good, and the reproducibility of the particle size distribution of the pigment is excellent. In step (3), the integrated power applied to the Dyno mill per unit weight of the pigment dispersion (per kg of the pigment dispersion) is in the range of 0.1 to 10 kWh / kg. The integrated power per unit weight is 0.1 kWh / k
g, the dispersion is insufficient, coarse particles remain, and a good pigment dispersion cannot be obtained, and 10 kWh /
If the weight is more than kg, a good pigment dispersion cannot be obtained due to aggregation and / or thickening due to overdispersion, and / or a further significant improvement in dispersibility cannot be achieved. The cumulative power per unit weight of the pigment dispersion is 0.25 to 8 kWh /
kg, more preferably 0.5 to 5 kWh / kg. Incidentally, the integrated power per unit weight of the pigment dispersion is measured by an integrated wattmeter provided in a Dyno mill.
【0012】上記工程(4)においては、上記工程
(3)で分散された顔料分散物を所定の濃度に希釈して
インクを得る。斯かる希釈により、各成分の濃度を最終
的なインクの濃度とする。希釈は、所定量の上記顔料分
散物を、少なくとも所定量の高分子分散剤及び水性液媒
体と混合することにより行うことが好ましい。In the step (4), the pigment dispersion dispersed in the step (3) is diluted to a predetermined concentration to obtain an ink. By such dilution, the concentration of each component is set as the final ink concentration. The dilution is preferably performed by mixing a predetermined amount of the pigment dispersion with at least a predetermined amount of a polymer dispersant and an aqueous liquid medium.
【0013】本発明の製造方法は、上記実施形態に制限
されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り種々の変更形態
が可能である。例えば、上記実施形態の製造方法におい
ては、上記工程(4)の後に、インクを遠心分離機で遠
心分離(例えば、2500G、20分間)することも好
ましい。斯かる遠心分離によって好ましくは2μm以
上、更に好ましくは1μm以上の粒子が除去され、目詰
まりのないインクが得られるので好ましい。また、上記
実施形態の製造方法においては、上記工程(1)及び
(2)においてディゾルバーを用いる代わりに、従来公
知の装置、例えばディスパやホモミキサー等を用いても
よい。また、上記実施形態の製造方法においては、サン
ドミルとしてダイノーミルに代えて、従来公知の装置、
例えばグレンミル、スーパーミル、スパイクミル、パー
ルミル等を用いてもよい。また、上記実施形態の製造方
法においては、上記顔料分散物の処理量(重量)は、用
いる分散装置の規模等に応じて適宜調整することができ
る。また、上記実施形態の製造方法においては、上述の
成分に加えて必要に応じて後述する各種成分を添加して
インクを製造してもよい。例えば、上記工程(1)にお
いては、高分子分散剤に加えて、アニオン界面活性剤等
の界面活性剤やpH調整剤等を、水性液媒体と共に撹拌
してもよい。The manufacturing method of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the manufacturing method of the embodiment, after the step (4), it is preferable that the ink is centrifuged by a centrifuge (for example, 2500 G, for 20 minutes). Such centrifugation is preferable because particles of preferably 2 μm or more, more preferably 1 μm or more are removed and an ink without clogging is obtained. In the manufacturing method of the above embodiment, a conventionally known device, for example, a disper or a homomixer may be used instead of using a dissolver in the steps (1) and (2). Further, in the manufacturing method of the above embodiment, in place of a dyno mill as a sand mill, a conventionally known device,
For example, a Glen mill, a super mill, a spike mill, a pearl mill, etc. may be used. Further, in the production method of the above embodiment, the processing amount (weight) of the pigment dispersion can be appropriately adjusted according to the scale of the dispersing apparatus used. Further, in the manufacturing method of the above-described embodiment, the ink may be manufactured by adding various components described below as necessary in addition to the above-described components. For example, in the above step (1), in addition to the polymer dispersant, a surfactant such as an anionic surfactant or a pH adjuster may be stirred together with the aqueous liquid medium.
【0014】次に、本発明の製造方法によって製造され
るインクに用いられる各種成分について説明する。Next, various components used in the ink produced by the production method of the present invention will be described.
【0015】上記水性液媒体としては、主に水が用いら
れる。また、水と水溶性溶剤との混合物を用いることも
できる。水は、インク中に70〜98重量%配合される
ことが好ましく、85〜95重量%配合されることが更
に好ましい。また、水溶性溶剤は0.1〜30重量%配
合されることが好ましく、0.1〜15重量%配合され
ることが更に好ましい。As the aqueous liquid medium, water is mainly used. Also, a mixture of water and a water-soluble solvent can be used. Water is preferably incorporated in the ink in an amount of 70 to 98% by weight, more preferably 85 to 95% by weight. Further, the water-soluble solvent is preferably incorporated in an amount of 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.1 to 15% by weight.
【0016】上記水溶性溶剤は、湿潤剤ないし保湿剤と
しての機能を有するものであればその種類に特に制限は
無く、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
テトラエチレングリコール及びポリエチレングリコール
等のグリコール類;グリセリン;ジエチレングリコール
ジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカ
ルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトール
アセテート、ジエチルカルビトール、トリエチレングリ
コールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、及びプロピレングリコールモノメチ
ルエーテル等の多価アルコールのエーテル類、アセテー
ト類;チオジグリコール;N−メチル−2−ピロリド
ン;1,3−ジメチルイミダゾリジノン;トリエタノー
ルアミン;ホルムアミド;ジメチルホルムアミド等の含
窒素化合物類、ジメチルスルホキシドの一種又は二種以
上を使用することができる。The type of the water-soluble solvent is not particularly limited as long as it has a function as a wetting agent or a humectant. For example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol,
Glycols such as tetraethylene glycol and polyethylene glycol; glycerin; diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl Ethers of polyhydric alcohols such as carbitol acetate, diethyl carbitol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether; acetates; thiodiglycol; N-methyl-2-pyrrolidone; 1,3-dimethylimidazolidinone; triethanolamine; formua De; nitrogen-containing compounds such as dimethylformamide, may be used one or two or more of dimethyl sulfoxide.
【0017】上記顔料は、その種類に特に制限は無く、
例えば、カーボンブラック;C.I.ピグメント・イエ
ロー1、5、12、14、17、24、42、53、8
3、95、97、98及び100;C.I.ピグメント
・レッド1、3、4、5、17、22、31、48、4
9、53、63、64、81:1、88及び101;
C.I.ピグメント・ブルー1、15、16、27、2
8、29、56、60及び63並びに;C.I.ピグメ
ント・ブラック1及び11等を用いることができ、特
に、カーボンブラックを用いることが好ましい。上記顔
料は、インク中に1〜15重量%配合されることが好ま
しく、2〜10重量%配合されることが更に好ましい。
該顔料の配合量が1重量%に満たないと印字濃度が不十
分であり、15重量%を超えて使用しても印字濃度の大
幅な向上が図れないので、上記範囲内とすることが好ま
しい。また、上記顔料は、インクの保存安定性向上の点
から、その平均粒径が0.05〜3μmであることが好
ましく、0.05〜1μmであることが更に好ましい。The type of the above pigment is not particularly limited,
For example, carbon black; I. Pigment Yellow 1, 5, 12, 14, 17, 24, 42, 53, 8
3, 95, 97, 98 and 100; I. Pigment Red 1, 3, 4, 5, 17, 22, 31, 48, 4
9, 53, 63, 64, 81: 1, 88 and 101;
C. I. Pigment Blue 1, 15, 16, 27, 2
8, 29, 56, 60 and 63; I. Pigment Black 1 and 11 can be used, and carbon black is particularly preferable. The pigment is preferably incorporated in the ink in an amount of 1 to 15% by weight, more preferably 2 to 10% by weight.
If the amount of the pigment is less than 1% by weight, the print density is insufficient, and even if the amount exceeds 15% by weight, the print density cannot be significantly improved. . The average particle diameter of the pigment is preferably 0.05 to 3 μm, more preferably 0.05 to 1 μm, from the viewpoint of improving the storage stability of the ink.
【0018】本発明の製造方法で製造されたインクを用
いて減法混色法によりカラー印刷を行う場合には、黒
色、イエロー、マゼンタ、及びシアンそれぞれの顔料を
含有する4種類のインクからなる水系顔料インクセット
を用いることが好ましい。この場合、黒色顔料としてカ
ーボンブラックを用い、イエロー顔料としてC.I.ピ
グメント・イエロー17及び83から選ばれる顔料を用
い、マゼンタ顔料としてC.I.ピグメント・レッド4
8:3、83及び122から選ばれる顔料を用い、シア
ン顔料としてC.I.ピグメント・ブルー15:3を用
いると、色再現性が向上するので好ましい。When color printing is carried out by subtractive color mixing using the ink produced by the production method of the present invention, an aqueous pigment comprising four types of inks containing black, yellow, magenta and cyan pigments, respectively. It is preferable to use an ink set. In this case, carbon black is used as a black pigment, and C.I. I. Pigment Yellow 17 and 83, and C.I. I. Pigment Red 4
8: 3, 83 and 122, and C.I. I. Pigment Blue 15: 3 is preferred because color reproducibility is improved.
【0019】上記高分子分散剤としては、インク中にお
ける顔料の分散性を向上させ得るものが用いられる。該
高分子分散剤としては、ゼラチン、カゼイン等のタンパ
ク質、アラビアゴム等の天然ゴム、サポニン等のグルコ
キシド、アルキルセルロース、カルボキシアルキルセル
ロース、ヒドロキシアルキルセルロース等のセルロース
誘導体、リグニンスルホン酸塩、セラック等の天然高分
子、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物
塩、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合物塩、スチレ
ン−マレイン酸共重合物塩、ビニルナフタレン−マレイ
ン酸共重合物塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン
縮合物のナトリウム塩、ポリリン酸等の陰イオン性高分
子、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポ
リアルキレングリコール等の非イオン性高分子等を用い
ることができる。これらは単独で又は二種以上を組み合
わせて用いることができる。As the above-mentioned polymer dispersant, those which can improve the dispersibility of the pigment in the ink are used. Examples of the polymer dispersant include gelatin, proteins such as casein, natural gums such as gum arabic, glucoxides such as saponin, alkyl cellulose, carboxyalkyl cellulose, cellulose derivatives such as hydroxyalkyl cellulose, lignin sulfonate, shellac and the like. Natural polymer, polyacrylate, styrene-acrylic acid copolymer salt, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer salt, styrene-maleic acid copolymer salt, vinylnaphthalene-maleic acid copolymer salt, β-naphthalene Anionic polymers such as sodium salt of sulfonic acid formalin condensate and polyphosphoric acid, and nonionic polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone and polyalkylene glycol can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
【0020】特に上記高分子分散剤として、(メタ)ア
クリル酸誘導体の共重合体を用いると、上記工程(3)
における顔料の分散性が一層向上し、顔料の粒径分布の
再現性が一層向上し、更にインクの長期間保存安定性が
向上するので好ましい。該(メタ)アクリル酸誘導体の
共重合体は、アクリル酸若しくはメタアクリル酸又はそ
の誘導体のみが共重合成分として用いられているもので
あってもよく、或いはアクリル酸若しくはメタアクリル
酸又はその誘導体と、重合性を有する単量体とが共重合
成分として用いられているものであってもよい。(メ
タ)アクリル酸の誘導体としては、そのアルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩若しくはアミ
ン塩及びエステル、並びに二重結合炭素に結合する水素
原子が各種官能基(例えばカルボキシル基やカルボキシ
アルキル基)で置換された化合物(例えば、マレイン
酸、イタコン酸、シトラコン酸及びフマル酸)等が挙げ
られる。特に、立体障害性を発現し得る程度の鎖長の側
鎖を上記共重合体に導入し得る(メタ)アクリル酸の誘
導体が好ましい。In particular, when a copolymer of a (meth) acrylic acid derivative is used as the polymer dispersant, the step (3)
This is preferred because the dispersibility of the pigment in Example 1 further improves, the reproducibility of the particle size distribution of the pigment further improves, and the long-term storage stability of the ink further improves. The copolymer of the (meth) acrylic acid derivative may be one in which only acrylic acid or methacrylic acid or a derivative thereof is used as a copolymer component, or may be a copolymer of acrylic acid or methacrylic acid or a derivative thereof. And a polymerizable monomer may be used as a copolymerization component. As the derivatives of (meth) acrylic acid, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts or amine salts and esters thereof, and hydrogen atoms bonded to the double bond carbon may have various functional groups (for example, carboxyl group and carboxyalkyl group). (For example, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, and fumaric acid). In particular, a derivative of (meth) acrylic acid capable of introducing a side chain having a chain length sufficient to exhibit steric hindrance into the copolymer is preferable.
【0021】(メタ)アクリル酸誘導体の共重合体とし
て特に好ましく用いられるものは、下記一般式(A)で
表される単量体(a)と、下記一般式(B)で表される
単量体(b)とを重合して得られる共重合体〔以下、こ
の共重合体を「共重合体(I)」という〕である。Particularly preferred copolymers of the (meth) acrylic acid derivative include a monomer (a) represented by the following general formula (A) and a monomer (a) represented by the following general formula (B). And a copolymer obtained by polymerizing the monomer (b) [hereinafter, this copolymer is referred to as “copolymer (I)”].
【0022】[0022]
【化2】 Embedded image
【0023】上記共重合体(I)について詳述すると、
上記一般式(A)において、R1 及びR2 は、上述の通
り水素原子又は低級アルキル基(好ましくはC1〜C
3)を示し、同一でも異なってもよい。特に、R1 及び
R2 が両方とも水素原子であるか又はR1 が水素原子で
R2 がメチル基であることが好ましい。m1 は、0〜2
の整数を示し、好ましくは0又は1である。AOは、炭
素数2〜3のオキシアルキレン基(即ち、オキシエチレ
ン基又はオキシプロピレン基)を示し、好ましくはオキ
シエチレン基である。nは1〜300の整数を示し、好
ましくは2〜150の整数であり、更に好ましくは4〜
130の整数である。nが0であると分散安定性を十分
発揮できず、nが300を超えるとインクの粘度が上昇
し、例えばインクジェットプリンタに用いた場合に吐出
挙動に悪影響を及ぼすことがある。Xは水素原子又は低
級アルキル基(好ましくはC1〜C5)を示し、好まし
くは水素原子、メチル基又はエチル基である。The copolymer (I) is described in detail below.
In the general formula (A), R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a lower alkyl group (preferably C 1 to C
3), which may be the same or different. In particular, it is preferred that both R 1 and R 2 are hydrogen atoms, or that R 1 is a hydrogen atom and R 2 is a methyl group. m 1 is, 0-2
And preferably 0 or 1. AO represents an oxyalkylene group having 2 to 3 carbon atoms (that is, an oxyethylene group or an oxypropylene group), and is preferably an oxyethylene group. n represents an integer of 1 to 300, preferably an integer of 2 to 150, more preferably 4 to
It is an integer of 130. If n is 0, the dispersion stability cannot be sufficiently exhibited, and if n exceeds 300, the viscosity of the ink increases, which may adversely affect the ejection behavior, for example, when used in an ink jet printer. X represents a hydrogen atom or a lower alkyl group (preferably C1 to C5), and is preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.
【0024】上記一般式(A)で表される化合物として
好ましいものの具体例としては、メトキシポリエチレン
グリコール、メトキシポリエチレンポリプロピレングリ
コール、エトキシポリエチレングリコール、エトキシポ
リエチレンポリプロピレングリコール、プロポキシポリ
エチレングリコール、プロポキシポリエチレンポリプロ
ピレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリアルキレ
ングリコールとアクリル酸、メタクリル酸又は脂肪酸の
脱水素(酸化)反応物とのエステル化物や、アクリル
酸、メタクリル酸又は脂肪酸の脱水素(酸化)反応物へ
のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物が挙げ
られる。上記一般式(A)で表される化合物において、
エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの双方を付加
させる場合には、ランダム付加、ブロック付加、交互付
加等のいずれでも用いることができる。この場合、エチ
レンオキシドとプロピレンオキシドとの付加モル比(前
者:後者)は、10:90〜90:10であることが望
ましく、10:90〜60:40であることが更に望ま
しい。Specific examples of preferred compounds represented by the above general formula (A) include methoxy polyethylene glycol, methoxy polyethylene polypropylene glycol, ethoxy polyethylene glycol, ethoxy polyethylene polypropylene glycol, propoxy polyethylene glycol, and propoxy polyethylene polypropylene glycol. Ethylene oxide, propylene oxide to esterified product of dealkylated (oxidized) reactant of acrylic acid, methacrylic acid or fatty acid, or to dehydrogenated (oxidized) reactant of acrylic acid, methacrylic acid or fatty acid Adducts. In the compound represented by the general formula (A),
When both ethylene oxide and propylene oxide are added, any of random addition, block addition, alternate addition and the like can be used. In this case, the addition molar ratio of ethylene oxide to propylene oxide (former: latter) is preferably from 10:90 to 90:10, and more preferably from 10:90 to 60:40.
【0025】上記一般式(B)で表される化合物として
は、不飽和モノカルボン酸及びその塩並びに不飽和ジカ
ルボン酸及びその塩が挙げられる。具体的には、アクリ
ル酸、メタクリル酸及びクロトン酸並びにこれらの金属
塩や、不飽和ジカルボン酸系単量体であるマレイン酸、
イタコン酸、シトラコン酸及びフマル酸並びにこれらの
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩
及びアミン塩並びにこれらの酸無水物である無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸及び無水シトラコン酸が挙げられ
る。Examples of the compound represented by the general formula (B) include unsaturated monocarboxylic acids and salts thereof, and unsaturated dicarboxylic acids and salts thereof. Specifically, acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid and metal salts thereof, and maleic acid which is an unsaturated dicarboxylic acid monomer,
Examples include itaconic acid, citraconic acid and fumaric acid and their alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts and amine salts, and their acid anhydrides, maleic anhydride, itaconic anhydride and citraconic anhydride.
【0026】上記共重合体(I)においては、上記単量
体(a)及び(b)のモル比〔単量体(a)/単量体
(b)〕が0.1/100〜100/100であること
が好ましく、1/100〜70/100であることが更
に好ましい。該単量体(a)の比率がこれよりも小さい
と分散保存安定性が損なわれ、該単量体(a)の比率が
これよりも大きいと水に対する溶解性が低下して分散性
が低下する虞れがある。即ち、該単量体(a)及び
(b)のモル比をかかる範囲内とすることにより、分散
性に優れかつ分散保存安定性に優れた高分子分散剤とな
るので好ましい。In the copolymer (I), the molar ratio of the monomers (a) and (b) [monomer (a) / monomer (b)] is 0.1 / 100-100. / 100, more preferably 1/100 to 70/100. If the ratio of the monomer (a) is smaller than this, the dispersion storage stability is impaired. If the ratio of the monomer (a) is larger than this, the solubility in water is reduced and the dispersibility is reduced. There is a risk of doing so. That is, it is preferable to set the molar ratio of the monomers (a) and (b) within such a range, since a polymer dispersant having excellent dispersibility and excellent storage stability can be obtained.
【0027】上記共重合体(I)においては、その高分
子分散剤としての機能を損なわない範囲内で他の共重合
可能な単量体を共重合成分として更に用いてもよい。該
単量体としては、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)
アクリルアミド、スチレン、スチレンスルホン酸等が挙
げられる。In the copolymer (I), another copolymerizable monomer may be further used as a copolymer component as long as its function as a polymer dispersant is not impaired. The monomer includes (meth) acrylonitrile, (meth)
Acrylamide, styrene, styrene sulfonic acid and the like can be mentioned.
【0028】上記単量体(a)及び(b)の共重合様式
は、ランダム共重合、ブロック共重合、交互共重合、グ
ラフト共重合の共重合様式をとることができ、得られる
共重合体(I)の高分子分散剤としての機能を損なわな
い限り特に制限されない。The copolymerization mode of the above monomers (a) and (b) can be random copolymerization, block copolymerization, alternating copolymerization, or graft copolymerization. There is no particular limitation as long as the function of the polymer dispersant (I) is not impaired.
【0029】上記共重合体(I)は、高分子量になると
増粘して取り扱い性に劣ること及びインクにした時にイ
ンクの粘度が上昇しインクの性能を低下させるという虞
れがあることからその重量平均分子量が5000〜20
万であることが望ましく、5000〜7万であることが
更に望ましい。When the copolymer (I) has a high molecular weight, the viscosity of the copolymer (I) increases, and the handleability is poor. When the ink is used as an ink, the viscosity of the ink may increase and the performance of the ink may decrease. Weight average molecular weight of 5000 to 20
It is preferably 10,000, and more preferably 5000 to 70,000.
【0030】特に、上記共重合体(I)の中でも、分散
性及び分散物の保存安定性の点から、1分子当たりオキ
シアルキレン基を好ましくは1〜300個、更に好まし
くは2〜150個、一層好ましくは4〜130個導入し
たポリアルキレングリコールモノエステル系単量体〔特
に、(メタ)アクリル酸のポリアルキレングリコールエ
ステル又はアルコキシポリアルキレングリコールエステ
ル〕と(メタ)アクリル酸系単量体とを重合して得られ
る共重合体を用いることが望ましい。Particularly, in the copolymer (I), from the viewpoint of dispersibility and storage stability of the dispersion, preferably 1 to 300, more preferably 2 to 150 oxyalkylene groups per molecule are used. More preferably, 4 to 130 polyalkylene glycol monoester monomers (particularly, a polyalkylene glycol ester of (meth) acrylic acid or an alkoxypolyalkylene glycol ester) and a (meth) acrylic acid monomer are introduced. It is desirable to use a copolymer obtained by polymerization.
【0031】上記共重合体(I)の調製方法は、該共重
合体(I)の高分子分散剤としての機能を損なわない限
り特に制限されず、従来公知の調製方法が用いられる。
調製方法の具体例としては、特開平7−223852号
公報の第4欄42行〜第5欄11行に記載の方法等が挙
げられる。The method for preparing the copolymer (I) is not particularly limited as long as the function of the copolymer (I) as a polymer dispersant is not impaired, and a conventionally known preparation method is used.
Specific examples of the preparation method include the method described in JP-A-7-223852, column 4, line 42 to column 5, line 11.
【0032】上記高分子分散剤として(メタ)アクリル
酸誘導体の共重合体、特に上記共重合体(I)を用いる
ことにより上記工程(3)における顔料の分散性が特に
向上する理由は定かではないが、下記の通りであると推
察される。即ち、上記共重合体(I)はインク中におい
て、その分子中における電荷を有する部位(例えばカル
ボニル部位)が顔料表面に吸着すると共に側鎖のポリオ
キシアルキレン基が外方を向いた状態で該顔料の表面を
取り囲んでいる。該ポリオキシアルキレン基は鎖長が長
く立体障害性が高いので、顔料同士の凝集が該ポリオキ
シアルキレン基によって阻害される。その結果、上記工
程(3)における顔料の分散性や保存安定性が向上する
と考えられる。上記ポリオキシアルキレン基による立体
障害性は、インクのpHが高い場合に特に顕著に発現す
るので、後述するようにインクのpHを高い領域に設定
することが好ましい。It is unclear why the use of a copolymer of a (meth) acrylic acid derivative, particularly the above-mentioned copolymer (I), as the polymer dispersant particularly improves the dispersibility of the pigment in the step (3). No, but it is presumed to be as follows. That is, in the ink, the copolymer (I) is charged in a state where a charged site (for example, a carbonyl site) in the molecule is adsorbed on the pigment surface and a side chain polyoxyalkylene group is directed outward. Surrounds the surface of the pigment. Since the polyoxyalkylene group has a long chain length and high steric hindrance, aggregation between the pigments is inhibited by the polyoxyalkylene group. As a result, it is considered that the dispersibility and the storage stability of the pigment in the step (3) are improved. Since the steric hindrance caused by the polyoxyalkylene group is particularly noticeable when the pH of the ink is high, it is preferable to set the pH of the ink to a high region as described later.
【0033】上記高分子分散剤は、インク中に0.05
〜10重量%配合されることが好ましい。該高分子分散
剤の配合量が0.05重量%に満たないと顔料を十分に
安定させるだけの配合量に達していないので保存安定性
に欠けることがあり、10重量%を超えると分散性や保
存安定性がそれ以上向上しないばかりかインクの粘度を
上昇させてしまうことがある。該高分子分散剤の配合量
は、0.1〜4重量%であることが更に好ましく、0.
5〜3重量%であることが一層好ましい。The above polymer dispersant is added to the ink in an amount of 0.05%.
Preferably, it is blended in an amount of 10 to 10% by weight. If the compounding amount of the polymer dispersant is less than 0.05% by weight, the compounding amount does not reach a level sufficient to stabilize the pigment, so that storage stability may be lacking. In addition, the storage stability may not be further improved, and the viscosity of the ink may be increased. More preferably, the compounding amount of the polymer dispersant is 0.1 to 4% by weight.
More preferably, it is 5 to 3% by weight.
【0034】本発明の製造方法で製造されるインクに
は、上記成分に加えて以下に述べる成分を必要に応じて
配合することもできる。The inks produced by the production method of the present invention may contain the following components in addition to the above components, if necessary.
【0035】上記インクにおいては、上記高分子分散剤
と共に分散性向上剤を併用することが上記工程(3)に
おける顔料の分散性の向上の点から好ましい。該分散性
向上剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活
性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤等の各種界
面活性剤を用いることができる。該界面活性剤は全体と
して、インク中に0.01〜10重量%配合されること
が好ましく、0.05〜5重量%配合されることが更に
好ましい。In the ink, it is preferable to use a dispersibility improver together with the polymer dispersant from the viewpoint of improving the dispersibility of the pigment in the step (3). As the dispersibility improver, various surfactants such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant can be used. The surfactant is preferably incorporated in the ink as a whole in an amount of 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight.
【0036】上記アニオン界面活性剤としては、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、アルカン又はオレフィンスルホン酸塩、アルキル
硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル又はアル
キルアリールエーテル硫酸エステル塩、アルキルリン酸
塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、エー
テルカルボキシレート、アルキルスルホコハク酸エステ
ル塩、α−スルホ脂肪酸エステル、及び脂肪酸塩よりな
る群から選ばれる界面活性剤や、高級脂肪酸とアミノ酸
の縮合物、ナフテン酸塩等を用いることができる。好ま
しく用いられるアニオン界面活性剤は、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩(とりわけ直鎖アルキルのもの)、アル
カン又はオレフィンスルホン酸塩(とりわけ第2級アル
カンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩)、ア
ルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル又
はアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩(とりわけ
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル
塩)、アルキルリン酸塩(とりわけモノアルキルのも
の)、エーテルカルボキシレート、アルキルスルホコハ
ク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、及び脂肪酸塩より
なる群から選ばれる界面活性剤であり、特に好ましく
は、アルキルベンゼンスルホン酸塩(とりわけ直鎖アル
キルのもの)、ポリオキシエチレンアルキル又はアルキ
ルアリールエーテル硫酸エステル塩(とりわけポリオキ
シエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩)、及びア
ルキル硫酸エステル塩である。これらは単独で又は二種
以上を組み合わせて用いることができる。Examples of the above anionic surfactant include alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, alkane or olefin sulfonate, alkyl sulfate, polyoxyethylene alkyl or alkyl aryl ether sulfate, and alkyl phosphate. , An alkyl diphenyl ether disulfonate, an ether carboxylate, an alkyl sulfosuccinate, an α-sulfofatty acid ester, and a surfactant selected from the group consisting of a fatty acid salt, a condensate of a higher fatty acid and an amino acid, a naphthenate, etc. Can be used. Anionic surfactants preferably used include alkyl benzene sulfonates (especially linear alkyl), alkanes or olefin sulfonates (especially secondary alkane sulfonates, α-olefin sulfonates), alkyl sulfates Polyoxyethylene alkyl or alkyl aryl ether sulfate (especially polyoxyethylene alkyl ether sulfate), alkyl phosphate (especially monoalkyl), ether carboxylate, alkyl sulfosuccinate, α-sulfofatty acid ester And surfactants selected from the group consisting of fatty acid salts, and particularly preferred are alkylbenzene sulfonates (especially those of linear alkyl), polyoxyethylene alkyl or alkylaryl ether sulfates Ester salts (especially polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts), and alkyl sulfate salts. These can be used alone or in combination of two or more.
【0037】上記カチオン界面活性剤としては、脂肪族
アミン塩、第4級アンモニウム塩、スルホニウム塩、及
びホスフォニウム塩等を用いることができる。これらは
単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができ
る。As the above-mentioned cationic surfactant, aliphatic amine salts, quaternary ammonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts and the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
【0038】上記ノニオン界面活性剤としては、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオ
キシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン
脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル及
びアルキル(ポリ)グリコキシドよりなる群から選ばれ
る界面活性剤等を用いることができる。好ましく用いら
れるノニオン界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルアリールエ
ーテルより選ばれる界面活性剤等である。これらは単独
で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, sorbitan fatty acid ester,
A surfactant selected from the group consisting of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester and alkyl (poly) glycoxide can be used. Nonionic surfactants preferably used are surfactants selected from polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkyl aryl ethers. These can be used alone or in combination of two or more.
【0039】上記両性界面活性剤としては、アミノ酸型
化合物、ベタイン型化合物等を用いることができる。As the amphoteric surfactant, amino acid type compounds, betaine type compounds and the like can be used.
【0040】特に、上記界面活性剤を用いる場合には、
アニオン界面活性剤を用いるか、又はアニオン界面活性
剤とノニオン界面活性剤とを併用し、両者の配合量をそ
れぞれ0.01〜5重量%(特に0.01〜3重量%、
とりわけ0.05〜2重量%)とし、且つ両者の配合比
を該アニオン界面活性剤:該ノニオン界面活性剤=10
0:1〜1:100(特に90:1〜1:70、とりわ
け70:1〜1:50)の重量比となるように用いるこ
とが、印刷像の印字濃度、及び長期間保存下での分散安
定性の向上の点から好ましい。In particular, when the above surfactant is used,
Either an anionic surfactant or a combination of an anionic surfactant and a nonionic surfactant is used, and the amount of each is 0.01 to 5% by weight (particularly 0.01 to 3% by weight,
In particular, 0.05 to 2% by weight), and the mixing ratio of both is anionic surfactant: nonionic surfactant = 10
It can be used in a weight ratio of 0: 1 to 1: 100 (especially 90: 1 to 1:70, especially 70: 1 to 1:50), and the print density of the printed image and the long-term storage It is preferable from the viewpoint of improving dispersion stability.
【0041】また、上記界面活性剤としてアニオン界面
活性剤を用いる場合には、上記高分子分散剤と該アニオ
ン界面活性剤とは、両者の配合比が該高分子分散剤:該
アニオン界面活性剤=1:2〜30:1の重量比で用い
られることが好ましい。該高分子分散剤の配合量が上記
範囲を超えて多くなると、該高分子分散剤の顔料に対す
る濡れ性が不足し、分散性が低下することがある。一
方、該アニオン界面活性剤の配合量が上記範囲を超えて
多くなると、インクの泡立ち性が増大し取り扱い性に劣
ることがある。両者の配合比は、該高分子分散剤:該ア
ニオン界面活性剤=1:1〜15:1であることが更に
好ましく、1:1〜10:1であることが一層好まし
い。When an anionic surfactant is used as the surfactant, the mixing ratio of the polymer dispersant and the anionic surfactant is such that the polymer dispersant and the anionic surfactant are mixed. = 1: 2 to 30: 1 by weight. If the amount of the polymer dispersant exceeds the above range, the wettability of the polymer dispersant with the pigment may be insufficient, and the dispersibility may be reduced. On the other hand, if the amount of the anionic surfactant is more than the above range, the foaming property of the ink is increased and the handleability may be poor. The compounding ratio of the two is more preferably the polymer dispersant: the anionic surfactant = 1: 1 to 15: 1, and further preferably 1: 1 to 10: 1.
【0042】上記インクにおいては、インクの記録紙へ
の浸透性の向上と裏抜け(記録紙への裏側へのインクの
しみ出し)防止とのバランスを図るために、ポリプロピ
レングリコールを配合することが好ましい。ポリプロピ
レングリコールは、その分子量が400〜3000であ
ることが好ましく、400〜2000であることが更に
好ましい。ポリプロピレングリコールは、インク中に
0.01〜3重量%配合されることが好ましく、0.0
1〜1重量%配合されることが更に好ましい。In the above ink, polypropylene glycol may be blended to improve the permeability of the ink into the recording paper and to prevent strikethrough (ink seepage to the back side of the recording paper). preferable. The molecular weight of the polypropylene glycol is preferably from 400 to 3,000, and more preferably from 400 to 2,000. The polypropylene glycol is preferably incorporated in the ink in an amount of 0.01 to 3% by weight,
It is more preferred that the content be 1 to 1% by weight.
【0043】また、インクの乾燥性を向上させるため
に、脂肪族一価アルコールを配合することが好ましい。
該脂肪族一価アルコールとしては、エチルアルコール、
1−プロピルアルコール、及び2−プロピルアルコール
のうちの一種又は二種以上を用いることが好ましく、1
−プロピルアルコールを用いることが特に好ましい。該
脂肪族一価アルコールは、インク中に好ましくは0.0
1〜10重量%配合され、更に好ましくは0.1〜8重
量%配合される。特に、該脂肪族一価アルコールの配合
量を、上記高分子分散剤の配合量との関係において、両
者の配合比が該高分子分散剤:該脂肪族一価アルコール
=1:10〜1:1となるように調整することにより、
インクの乾燥性が一層向上する。In order to improve the drying property of the ink, it is preferable to add an aliphatic monohydric alcohol.
As the aliphatic monohydric alcohol, ethyl alcohol,
Preferably, one or two or more of 1-propyl alcohol and 2-propyl alcohol are used.
It is particularly preferred to use -propyl alcohol. The aliphatic monohydric alcohol is preferably contained in the ink at 0.0
The content is 1 to 10% by weight, and more preferably 0.1 to 8% by weight. In particular, when the blending amount of the aliphatic monohydric alcohol is related to the blending amount of the polymer dispersant, the blending ratio of both is such that the polymer dispersant: the aliphatic monohydric alcohol = 1: 10 to 1: By adjusting to be 1,
The drying property of the ink is further improved.
【0044】更に、インクの間欠吐出性を向上させるた
めに、分子量が400〜3500(特に、400〜20
00)であるポリエチレングリコールジサルフェート塩
を配合することもできる。該ポリエチレングリコールジ
サルフェート塩は、インク中に0.01〜3重量%配合
されることが好ましく、0.01〜1重量%配合される
ことが更に好ましい。Further, in order to improve the intermittent ejection property of the ink, the molecular weight is 400 to 3500 (particularly 400 to 20).
(00) can also be blended. The polyethylene glycol disulfate salt is preferably incorporated in the ink at 0.01 to 3% by weight, more preferably 0.01 to 1% by weight.
【0045】同様に、間欠吐出性を向上させるために、
インクに糖類を配合することもできる。該糖類として
は、D−グルコース、フルクトース、マルトース及びサ
ッカロースのうちの一種又は二種以上を用いることが好
ましく、サッカロースを用いることが特に好ましい。該
糖類は、インク中に好ましくは0.1〜5重量%配合さ
れ、更に好ましくは0.1〜3重量%配合される。特
に、該糖類の配合量を、上記高分子分散剤の配合量との
関係において、両者の配合比が該高分子分散剤:該糖類
=20:1〜1:5となるように調整することにより、
間欠吐出性が一層向上する。Similarly, in order to improve the intermittent ejection property,
Sugars can be added to the ink. As the saccharide, one or more of D-glucose, fructose, maltose and saccharose are preferably used, and saccharose is particularly preferably used. The saccharide is preferably contained in the ink in an amount of 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 3% by weight. In particular, the compounding amount of the saccharide is adjusted so that the compounding ratio of the two is 20: 1 to 1: 5 in relation to the compounding amount of the polymer dispersant. By
Intermittent ejection is further improved.
【0046】また同様に、間欠吐出性を向上させるため
に、インクにN−メチル−2−ピロリドンや1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノン等の窒素含有複素環化合
物を配合することもできる。該窒素含有複素環化合物
は、インク中に好ましくは0.01〜10重量%配合さ
れ、更に好ましくは0.1〜5重量%配合される。Similarly, a nitrogen-containing heterocyclic compound such as N-methyl-2-pyrrolidone or 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone can be blended with the ink to improve the intermittent ejection property. . The nitrogen-containing heterocyclic compound is preferably incorporated in the ink in an amount of 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight.
【0047】更に同様に、間欠吐出性を向上させるため
に、インクに非プロトン性極性溶媒を配合することもで
きる。該非プロトン性極性溶媒としては、ジメチルスル
ホキシド、及びスルホランのうちの一種又は二種以上を
用いることが好ましい。該非プロトン性極性溶媒は、イ
ンク中に好ましくは0.01〜10重量%配合され、更
に好ましくは0.1〜5重量%配合される。Similarly, in order to improve the intermittent ejection property, an aprotic polar solvent can be mixed with the ink. As the aprotic polar solvent, it is preferable to use one or more of dimethyl sulfoxide and sulfolane. The aprotic polar solvent is preferably incorporated in the ink in an amount of 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight.
【0048】間欠吐出性を向上させ得るこれらポリエチ
レングリコールジサルフェート塩、糖類、窒素含有複素
環化合物、及び非プロトン性極性溶媒は、平均粒径が
0.05〜3μmである上記顔料と併用することにより
間欠吐出性が更に一層向上する。The polyethylene glycol disulfate salt, saccharide, nitrogen-containing heterocyclic compound, and aprotic polar solvent capable of improving the intermittent ejection property are used in combination with the above pigment having an average particle size of 0.05 to 3 μm. Thereby, the intermittent ejection property is further improved.
【0049】また、インクの定着性を向上させるため
に、アクリル系、水性ウレタン系、スチレン−ブタジエ
ン系、ポリエステル系等のエマルションを配合すること
が好ましい。とりわけ、アクリル−ウレタン共重合体エ
マルションを配合することが好ましい。該エマルション
としては、アクリルーウレタンブロック共重合体(ポリ
アクリル酸重合体にポリウレタン重合体が付加した共重
合体)エマルションを用いることが好ましい。該エマル
ションにおける共重合体の重量平均分子量は10000
〜300000であることが好ましく、20000〜2
50000であることが更に好ましい。該エマルション
は、固形分濃度として、インク中に0.01〜10重量
%配合されることが好ましく、0.05〜5重量%配合
されることが更に好ましい。Further, in order to improve the fixability of the ink, it is preferable to incorporate an emulsion of acrylic type, aqueous urethane type, styrene-butadiene type or polyester type. In particular, it is preferable to mix an acrylic-urethane copolymer emulsion. As the emulsion, it is preferable to use an acryl-urethane block copolymer (a copolymer obtained by adding a polyurethane polymer to a polyacrylic acid polymer). The weight average molecular weight of the copolymer in the emulsion is 10,000
~ 300000, preferably 20000-2
More preferably, it is 50,000. The emulsion is preferably incorporated in the ink at a solid concentration of 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight.
【0050】同様に、インクの定着性を向上させるため
に重量平均分子量が800〜300000であるポリエ
チレンイミンを配合することもできる。該ポリエチレン
イミンとしては、アクリル鎖からなる主鎖の側鎖にグラ
フトされたポリエチレンイミン、水酸化処理されたポリ
エチレンイミン、及び両性イオン化されたポリエチレン
イミンのうちの一種又は二種以上を用いることが好まし
く、水酸化処理されたポリエチレンイミンを用いること
が特に好ましい。該ポリエチレンイミンは、インク中に
0.01〜10重量%配合されることが好ましく、0.
05〜5重量%配合されることが更に好ましい。Similarly, polyethyleneimine having a weight average molecular weight of 800 to 300,000 can be blended in order to improve the fixability of the ink. As the polyethyleneimine, it is preferable to use one or more of polyethyleneimine grafted to the side chain of the main chain composed of an acrylic chain, polyethyleneimine subjected to hydroxylation treatment, and polyethyleneimine zwitterionized. It is particularly preferable to use hydroxylated polyethyleneimine. The polyethyleneimine is preferably incorporated in the ink in an amount of 0.01 to 10% by weight.
It is more preferable that the content is from 0.5 to 5% by weight.
【0051】また、上記インクに更に必要に応じてシリ
コーン系化合物等の消泡剤、クロロメチルフェノール系
化合物等の防黴剤、EDTA等のキレート剤、亜硫酸塩
等の酸素吸収剤等を配合することもできる。Further, if necessary, an antifoaming agent such as a silicone compound, a fungicide such as a chloromethylphenol compound, a chelating agent such as EDTA, and an oxygen absorbing agent such as a sulfite are added to the ink. You can also.
【0052】上記インクは、印刷像の印字濃度、特に黒
色の印字濃度を向上させ得る点から、そのpHが9.5
〜13.0であることが好ましく、10.0〜12.0
であることが更に好ましい。pHを上記範囲内とするた
めには、インクにpH調整剤、例えばアミノアルコール
を配合すればよい。該アミノアルコールとしては、モノ
エタノールアミン(例えば、2−アミノエタノール)、
トリエタノールアミン等を用いることが好ましい。The above-mentioned ink has a pH of 9.5 from the viewpoint that it can improve the print density of a printed image, particularly the black print density.
1313.0, preferably 10.0-12.0
Is more preferable. In order to keep the pH within the above range, a pH adjuster, for example, an amino alcohol may be added to the ink. Examples of the amino alcohol include monoethanolamine (for example, 2-aminoethanol),
It is preferable to use triethanolamine or the like.
【0053】本発明の製造方法により製造されたインク
は、インクジェット記録方式を用いたプリンターであれ
ば、如何なるプリンターにおいても用いることができ
る。例えば、プリンターヘッドに配設された発熱抵抗素
子のヒーター等による熱エネルギーを用いて記録を行う
熱ジェット記録方式のプリンター、及びプリンターヘッ
ドに配設された圧電素子を用いて記録を行う圧電素子記
録方式のプリンターの何れにも使用することができる。The ink produced by the production method of the present invention can be used in any printer as long as it uses an ink jet recording system. For example, a thermal jet recording type printer that performs recording using thermal energy from a heater or the like of a heating resistance element disposed in a printer head, and a piezoelectric element recording that performs recording using a piezoelectric element disposed in the printer head Any type of printer can be used.
【0054】以下、実施例をもって本発明の有効性を例
示する。しかしながら、本発明の範囲はかかる実施例に
制限されるものではない。尚、以下の例中、「部」及び
「%」は特に断らない限りそれぞれ重量部及び重量%を
表す。Hereinafter, the effectiveness of the present invention will be illustrated by way of examples. However, the scope of the present invention is not limited to such an embodiment. In the following examples, "parts" and "%" represent parts by weight and% by weight, respectively, unless otherwise specified.
【0055】〔実施例1〕先ず、下記の成分をディゾル
バーで30分間攪拌した。 ・高分子分散剤A 4部 ・ラウリル硫酸ナトリウム 4部 ・ジエチレングリコール 7部 ・モノエタノールアミン 1部 ・水 64部 次いで、20部のカーボンブラック(一次粒子径20n
m)を上記ディゾルバー中に添加し、更に撹拌を50分
間行い該カーボンブラック予備分散させて顔料分散物を
得た。上記顔料分散物をダイノーミル中に入れて、該ダ
イノーミルに印加した該顔料分散物の単位重量当たりの
積算動力が1kWh/kgになるまで分散を行った。分
散終了後の上記顔料分散物に、上記高分子分散剤A、ラ
ウリル硫酸ナトリウム、ジエチレングリコール、モノエ
タノールアミン、及び水を所定量添加して各成分の濃度
が下記のようになるように該顔料分散物を希釈し、更に
希釈液を遠心分離機で遠心分離(2500G、20分
間)し、粗大粒子を除去してインクジェット記録用水系
インクを得た。 ・カーボンブラック 5% ・高分子分散剤A 2% ・ラウリル硫酸ナトリウム 2% ・ジエチレングリコール 7% ・モノエタノールアミン 1% ・水 83% 尚、上記高分子分散剤Aは、メタクリル酸のメトキシポ
リエチレングリコール(EO付加数:120個/分子)
エステルとメタクリル酸ナトリウムとの共重合体である
〔単量体のモル比(前者/後者)=30/70〕。Example 1 First, the following components were stirred with a dissolver for 30 minutes. -4 parts of polymer dispersant A-4 parts of sodium lauryl sulfate-7 parts of diethylene glycol-1 part of monoethanolamine-64 parts of water Then, 20 parts of carbon black (primary particle diameter 20n)
m) was added to the above dissolver, and the mixture was further stirred for 50 minutes to pre-disperse the carbon black to obtain a pigment dispersion. The pigment dispersion was placed in a Dyno mill and dispersed until the cumulative power per unit weight of the pigment dispersion applied to the Dyno mill reached 1 kWh / kg. After the dispersion is completed, a predetermined amount of the polymer dispersant A, sodium lauryl sulfate, diethylene glycol, monoethanolamine, and water is added to the pigment dispersion so that the concentration of each component is as follows. The product was diluted, and the diluted solution was further centrifuged with a centrifuge (2500 G, 20 minutes) to remove coarse particles to obtain an aqueous ink for inkjet recording.・ Carbon black 5% ・ Polymer dispersant A 2% ・ Sodium lauryl sulfate 2% ・ Diethylene glycol 7% ・ Monoethanolamine 1% ・ Water 83% The above polymer dispersant A is methacrylic acid methoxypolyethylene glycol ( (EO addition number: 120 / molecule)
It is a copolymer of an ester and sodium methacrylate [molar ratio of monomers (former / latter) = 30/70].
【0056】得られたインクにおける顔料の分散性を評
価するために、顔料の粒径分布の再現性を下記の方法で
評価した。その結果を表2に示す。In order to evaluate the dispersibility of the pigment in the obtained ink, the reproducibility of the particle size distribution of the pigment was evaluated by the following method. Table 2 shows the results.
【0057】〔顔料の粒径分布の再現性〕得られたイン
ク中の顔料の粒径分布をDLS−7000AL(大塚電
子株式会社)の散乱強度分布測定により3回測定し、測
定された粒径分布からピークトップ及びその標準偏差を
得た。[Reproducibility of Particle Size Distribution of Pigment] The particle size distribution of the pigment in the obtained ink was measured three times by a scattering intensity distribution measurement of DLS-7000AL (Otsuka Electronics Co., Ltd.). From the distribution, the peak top and its standard deviation were obtained.
【0058】〔実施例2及び3並びに比較例1及び2〕
顔料及び高分子分散剤の種類を表1に示す通りとし、ま
たダイノーミルに印加する顔料分散物の単位重量当たり
の積算動力をそれぞれ2kWh/kg(実施例2)、5
kWh/kg(実施例3)、0.08kWh/kg(比
較例1)、及び12kWh/kg(比較例2)とする以
外は実施例1と同様にしてインクを製造した。得られた
インクについて実施例1と同様の評価を行った。その結
果を表2に示す。[Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2]
The types of the pigment and the polymer dispersant were as shown in Table 1, and the integrated power per unit weight of the pigment dispersion applied to the Dynomill was 2 kWh / kg (Example 2), 5
An ink was manufactured in the same manner as in Example 1 except that kWh / kg (Example 3), 0.08 kWh / kg (Comparative Example 1), and 12 kWh / kg (Comparative Example 2) were used. The same evaluation as in Example 1 was performed on the obtained ink. Table 2 shows the results.
【0059】[0059]
【表1】 [Table 1]
【0060】[0060]
【表2】 [Table 2]
【0061】表2に示す結果から明らかな通り、ダイノ
ーミルに印加する顔料分散物の単位重量当たりの積算動
力を、0.1〜10kWh/kgとして顔料分散物を分
散させて得られた実施例1〜3のインクは、比較例で得
られたインクに比して顔料の粒径分布の再現性に優れる
ものであることが分かる。As is clear from the results shown in Table 2, Example 1 was obtained by dispersing the pigment dispersion with the integrated power per unit weight of the pigment dispersion applied to the Dynomill being 0.1 to 10 kWh / kg. It can be seen that the inks Nos. 1 to 3 have excellent reproducibility of the particle size distribution of the pigment as compared with the inks obtained in Comparative Examples.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、顔料分散物
の粘度及び粘弾性や分散機のタイプへの依存が小さく、
インクの分散工程の管理が容易となる。また、本発明の
製造方法によれば、得られるインクにおける顔料の分散
が非常に良好になり、また、顔料の粒径分布の再現性に
優れる。According to the production method of the present invention, the dependence on the viscosity and viscoelasticity of the pigment dispersion and the type of the disperser is small,
The management of the ink dispersion process is facilitated. Further, according to the production method of the present invention, the dispersion of the pigment in the obtained ink is very good, and the reproducibility of the particle size distribution of the pigment is excellent.
【図1】本発明のインクジェット記録用水系インクの製
造方法の一実施形態のプロセスを表すフローチャートで
ある。FIG. 1 is a flowchart illustrating a process of an embodiment of a method for producing a water-based ink for inkjet recording of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳 秀樹 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式 会社研究所内 (72)発明者 鈴木 祥一 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式 会社研究所内 (72)発明者 若林 繁美 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式 会社研究所内 (72)発明者 辻井 善明 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式 会社研究所内 (56)参考文献 特開 平6−322306(JP,A) 特開 平6−306317(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09D 11/00 - 11/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hideki Yanagi 2606 Kabane-cho, Akaga-cho, Haga-gun, Tochigi Prefecture, Japan Kao Co., Ltd. ) Inventor Shigemi Wakabayashi 2606 Kabane-cho, Akaga-cho, Haga-gun, Tochigi Pref. In the Kao Co., Ltd. JP, A) JP-A-6-306317 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C09D 11/00-11/20
Claims (3)
分散剤とが予備分散されてなる顔料分散物をサンドミル
で分散するに際し、該サンドミルに印加する単位重量当
たりの積算動力を0.1〜10kWh/kgとすること
を特徴とするインクジェット記録用水系インクの製造方
法。When a pigment dispersion obtained by preliminarily dispersing at least a pigment and a polymer dispersant in an aqueous liquid medium is dispersed in a sand mill, the integrated power per unit weight applied to the sand mill is 0.1 to 0.1. A method for producing a water-based ink for ink-jet recording, comprising 10 kWh / kg.
酸誘導体の共重合体である、請求項1記載のインクジェ
ット記録用水系インクの製造方法。2. The method for producing an aqueous ink for inkjet recording according to claim 1, wherein the polymer dispersant is a copolymer of a (meth) acrylic acid derivative.
で表される単量体(a)と、下記一般式(B)で表され
る単量体(b)とを重合して得られる共重合体である、
請求項2記載のインクジェット記録用水系インクの製造
方法。 【化1】 3. The polymer dispersant according to the following general formula (A)
And a copolymer obtained by polymerizing a monomer (b) represented by the following general formula (B):
A method for producing the aqueous ink for inkjet recording according to claim 2. Embedded image
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