JP2023092882A - Production method of aqueous pigment dispersion - Google Patents

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薫志 井上
Masashi Inoue
哲也 江口
Tetsuya Eguchi
佑太郎 水井
Yutaro Mizui
晃弘 黒田
Akihiro Kuroda
直輝 上田
Naoki Ueda
貴裕 吉川
Takahiro Yoshikawa
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Abstract

To provide a production method of an aqueous pigment dispersion suitable for an aqueous ink excellent in storage stability and discharge stability, and a production method of an aqueous ink for ink jet recording made from the aqueous pigment dispersion.SOLUTION: [1] A production method of an aqueous pigment dispersion comprises a step (I) of dispersing a pigment, a wax and a polymer dispersant to obtain an aqueous dispersion, and a step (II) of adding a cross-linking agent to the resulting aqueous dispersion and heat treating the mixture at a temperature equal to or less than the melting point of the wax. [2] A production method of an aqueous ink for ink jet recording comprises a step of mixing the aqueous pigment dispersion and a water-soluble organic solvent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、インクジェット記録用水系インクに好適な水系顔料分散体の製造方法、及びインクジェット記録用水系インクの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a water-based pigment dispersion suitable for a water-based ink for inkjet recording, and a method for producing a water-based ink for inkjet recording.

インクジェット記録方式は、微細なノズルからインク液滴を直接吐出し、記録媒体に付着させて、文字や画像が記録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、記録媒体に対して非接触、という数多くの利点があるため普及が著しい。近年は記録物の耐候性や耐水性の観点から、着色材として顔料を用いるインクが汎用されている。
また特に最近は、版を要しないことで環境への負荷を低減できるという観点から、従来は油性インクを用いたグラビア印刷が主流であった低吸液媒体への印刷を水性インクジェットに置き換えるという動きに注目が集まっている。低吸液媒体はインクビヒクルが印刷媒体内部に浸透しないため、インク中に含まれる顔料粒子が印刷媒体の表面上に残留する。しかしながら水性インクは油性インクのように定着性を付与する樹脂を多量に配合することができないため低吸液媒体への印刷においては密着性、耐擦過性が十分でなく、これらを改善する種々の試みがなされてきた。
The inkjet recording method is a recording method in which ink droplets are directly ejected from fine nozzles and deposited on a recording medium to obtain a recorded matter on which characters and images are recorded. This system has many advantages such as easy full-color printing, low cost, the ability to use plain paper as a recording medium, and no contact with the recording medium. In recent years, from the viewpoint of weather resistance and water resistance of printed matter, inks using pigments as coloring agents have been widely used.
In recent years, there has also been a movement to replace printing on low-absorption media with water-based inkjet, which used to be the mainstream of gravure printing using oil-based ink, from the perspective of reducing the environmental impact by not requiring plates. is attracting attention. Since the ink vehicle does not permeate the interior of the print medium, the pigment particles contained in the ink remain on the surface of the print medium. However, unlike oil-based inks, water-based inks cannot contain a large amount of a resin that imparts fixability, so they do not have sufficient adhesion and scratch resistance when printing on low-absorption media. Attempts have been made.

例えば、特許文献1には、定着性、耐擦過性を高める目的から、顔料をポリマー分散剤で分散させた水系顔料分散体であって、該ポリマー分散剤が、(メタ)アクリル系樹脂(A)と樹脂(B)とを含有し、該樹脂(B)が、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する水系顔料分散体が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an aqueous pigment dispersion in which a pigment is dispersed with a polymer dispersant for the purpose of improving fixability and scratch resistance, wherein the polymer dispersant is a (meth)acrylic resin (A ) and a resin (B), wherein the resin (B) contains an acid-modified polyolefin resin.

特開2019-119889号公報JP 2019-119889 A

顔料を含む水系インクは、染料を着色材として用いるものに比べて吐出安定性が問題となる。さらに、定着性向上のために顔料以外に樹脂粒子を含有するインクは、吐出ノズル近傍で強いせん断条件に晒されることで、ノズルエッジ付近で凝集物を生成しやすいため吐出安定性がさらに低下し、また、保存安定性も低下する。
本発明は、定着性を得るために樹脂を配合したインク、特にワックスを配合したインクにおいて、保存安定性及び吐出安定性を向上させることができる水系顔料分散体及びインクジェット記録用水系インクの製造方法に関する。
Water-based inks containing pigments have a problem of ejection stability compared to inks using dyes as colorants. Furthermore, ink containing resin particles in addition to pigments to improve fixability is exposed to strong shearing conditions in the vicinity of the ejection nozzle, and is likely to form aggregates near the nozzle edge, further reducing ejection stability. , and storage stability is also reduced.
The present invention provides a method for producing a water-based pigment dispersion and a water-based ink for inkjet recording that can improve the storage stability and ejection stability of an ink containing a resin for obtaining fixability, particularly an ink containing wax. Regarding.

本発明者らは、保存安定性及び吐出安定性に優れるインクジェット記録用水系インクを得る方法として、顔料、ワックス、及びポリマー分散剤を含有する水系顔料分散体を調製するに際し、ワックスの融点以下で熱処理する工程を設けることにより、上記課題を解決し得ることを見出した。 As a method for obtaining a water-based ink for inkjet recording excellent in storage stability and ejection stability, the present inventors prepared a water-based pigment dispersion containing a pigment, wax, and a polymer dispersant at a temperature below the melting point of the wax. We have found that the above problems can be solved by providing a heat treatment step.

すなわち、本発明は、次の[1]及び[2]に関する。
[1]下記工程(I)及び工程(II)を有する水系顔料分散体の製造方法。
工程(I):顔料、ワックス、及びポリマー分散剤を分散処理して水系分散体を得る工程
工程(II):前記工程(I)で得られた前記水系分散体に架橋剤を加えて、前記ワックスの融点以下で熱処理する工程
[2]前記[1]に記載の製造方法で得られた水系顔料分散体と、水溶性有機溶媒とを混合する工程を有する、水系インクの製造方法。
That is, the present invention relates to the following [1] and [2].
[1] A method for producing an aqueous pigment dispersion comprising the following steps (I) and (II).
Step (I): A step of dispersing a pigment, wax, and a polymer dispersant to obtain an aqueous dispersion Step (II): Adding a cross-linking agent to the aqueous dispersion obtained in the step (I), [2] A method for producing a water-based ink, comprising a step of mixing the water-based pigment dispersion obtained by the manufacturing method according to [1] with a water-soluble organic solvent.

本発明は、保存安定性及び吐出安定性に優れる水系インクに好適な水系顔料分散体の製造方法、及びそれを用いた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ができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a method for producing a water-based pigment dispersion suitable for a water-based ink having excellent storage stability and ejection stability, and a method for producing a water-based ink for inkjet recording using the same.

[水系顔料分散体の製造方法]
本発明の水系顔料分散体(以下、単に「本発明の顔料分散体」ともいう)の製造方法は、下記工程(I)及び工程(II)を有する。
工程(I):顔料、ワックス、及びポリマー分散剤を分散処理して水系分散体を得る工程
工程(II):前記工程(I)で得られた前記水系分散体に架橋剤を加えて、前記ワックスの融点以下で熱処理して、水系顔料分散体を得る工程
なお、本明細書において、「記録」とは、文字や画像を記録する印刷、印字を含む概念であり、「記録物」とは、文字や画像が記録された印刷物、印字物を含む概念である。
「水系」とは、分散体又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。
[Method for producing aqueous pigment dispersion]
The method for producing the water-based pigment dispersion of the present invention (hereinafter also simply referred to as "pigment dispersion of the present invention") comprises the following steps (I) and (II).
Step (I): A step of dispersing a pigment, wax, and a polymer dispersant to obtain an aqueous dispersion Step (II): Adding a cross-linking agent to the aqueous dispersion obtained in the step (I), A step of heat-treating below the melting point of the wax to obtain an aqueous pigment dispersion. In the present specification, the term "recording" is a concept including printing and printing for recording characters and images, and the term "recorded matter" is used. , printed matter on which characters and images are recorded, and printed matter.
By "aqueous" is meant that water is the largest proportion of the medium contained in the dispersion or ink.

本発明によれば、保存安定性及び吐出安定性に優れるインクジェット記録用水系インクに好適な水系顔料分散体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。
従来、顔料分散体の製造方法においては、分散体に架橋剤を加え、ワックスの融点以上で熱処理するため、ワックスの一部又は全部が溶融してしまい、溶融状態となった粒子形状を保たないワックスが、疎水性相互作用により顔料表面に吸着し、熱処理前に顔料表面上に分布していたポリマー分散剤の一部を脱離させてしまうという問題があった。その結果、顔料の保存安定性が低下していたと考えられる。
これに対して、本発明の製造方法においては、工程(II)において、顔料とワックスとポリマー分散剤の水系分散体に架橋剤を加え、ワックスの融点以下で熱処理することにより、ワックスの溶融を防止しながらさらに、顔料表面上に分布しているポリマー分散剤とワックス表面上に分布するポリマー分散剤が均一に分布するように再配置され、ワックスを含有するにもかかわらず分散安定性の高い水系顔料分散体へと変化すると考えられる。
また、ポリマー分散剤を架橋剤で架橋することにより、ポリマー分散剤が顔料及びワックスの表面により強固に付着するため、水系顔料分散体の分散安定性はより向上する。そのため、本発明の製造方法で得られる顔料分散体は、保存安定性及び吐出安定性に優れた水系インクを提供できると考えられる。
According to the present invention, it is possible to obtain a water-based pigment dispersion suitable for a water-based ink for inkjet recording, which is excellent in storage stability and ejection stability. Although the reason is not clear, it is considered as follows.
Conventionally, in the method for producing a pigment dispersion, a cross-linking agent is added to the dispersion and heat treatment is performed at a temperature above the melting point of the wax. There is a problem that the free wax adsorbs to the pigment surface due to hydrophobic interaction and desorbs part of the polymeric dispersant distributed on the pigment surface before the heat treatment. As a result, it is considered that the storage stability of the pigment was lowered.
In contrast, in the production method of the present invention, in step (II), a cross-linking agent is added to the aqueous dispersion of the pigment, wax and polymer dispersant, and heat treatment is performed below the melting point of the wax to prevent the wax from melting. While preventing further, the polymer dispersant distributed on the pigment surface and the polymer dispersant distributed on the wax surface are rearranged so as to be uniformly distributed, and the dispersion stability is high despite the presence of wax. It is thought that it changes to a water-based pigment dispersion.
In addition, by cross-linking the polymer dispersant with a cross-linking agent, the polymer dispersant adheres more firmly to the surface of the pigment and wax, thereby further improving the dispersion stability of the aqueous pigment dispersion. Therefore, it is considered that the pigment dispersion obtained by the production method of the present invention can provide a water-based ink excellent in storage stability and ejection stability.

〔工程(I)〕
工程(I)は、顔料、ワックス、ポリマー分散剤を分散処理して水系分散体を得る工程である。
[Step (I)]
Step (I) is a step of dispersing a pigment, wax and polymer dispersant to obtain an aqueous dispersion.

本発明では工程(I)の前に、まず、顔料、及びワックスとポリマー分散剤を水系媒体に混合して、顔料、ワックス、及びポリマー分散剤の混合物を得る工程、すなわち混合工程を有していてもよい。 In the present invention, prior to step (I), first, the pigment, wax, and polymer dispersant are mixed in an aqueous medium to obtain a mixture of pigment, wax, and polymer dispersant, that is, a mixing step. may

混合工程は、常法により行うことができる。混合工程は加熱して行ってもよい。加熱する温度としては、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上であり、そして好ましくは98℃以下、より好ましくは95℃以下である。 A mixing process can be performed by a conventional method. The mixing step may be performed by heating. The heating temperature is preferably 80° C. or higher, more preferably 85° C. or higher, and preferably 98° C. or lower, more preferably 95° C. or lower.

本発明の工程(I)において、ポリマー分散剤は中和されているものであってもよい。ポリマー分散剤を中和する場合、中和剤は、工程(I)で加えてもよいし、混合工程で加えてもよい。本発明においてポリマー分散剤を中和する中和剤は、工程(I)で分散処理を効率的に進行させる観点から、混合工程で中和剤を加えることが好ましい。 In step (I) of the present invention, the polymer dispersant may be neutralized. When neutralizing the polymeric dispersant, the neutralizing agent may be added in step (I) or during the mixing step. In the present invention, the neutralizing agent for neutralizing the polymer dispersant is preferably added in the mixing step from the viewpoint of efficiently progressing the dispersing treatment in step (I).

本発明の工程(I)は、水のみを成分とする媒体中で行ってもよいが、水系媒体中で行うことが好ましい。水系媒体とは、工程(I)において、顔料、ワックス、及びポリマー分散剤が分散されている媒体が、質量比率で水が最大割合となっていることを意味し、水以外の成分としては有機溶媒を含有していてもよい。有機溶媒としては、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、エステル類等が顔料への濡れ性、ポリマー分散剤の溶解性、及びポリマー分散剤の顔料への吸着性を向上させる観点から好ましく、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。これら有機溶媒は得られる本発明の水系顔料分散体に残留させないため、所期の目的を果たしたのちに容易に取り除くことができる観点から、100℃以下の沸点を有するものであることが好ましい。 Although step (I) of the present invention may be carried out in a medium containing only water as a component, it is preferably carried out in an aqueous medium. The water-based medium means that the medium in which the pigment, wax, and polymer dispersant are dispersed in step (I) has a maximum proportion of water in terms of mass ratio. It may contain a solvent. As the organic solvent, aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms, ketones, ethers, esters, etc., improve the wettability to the pigment, the solubility of the polymer dispersant, and the adsorption of the polymer dispersant to the pigment. From the viewpoint of improvement, 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. Since these organic solvents do not remain in the water-based pigment dispersion of the present invention to be obtained, they preferably have a boiling point of 100° C. or less from the viewpoint that they can be easily removed after the intended purpose is achieved.

工程(I)における分散処理とは、顔料、ワックス、及びポリマー分散剤といった固体物を、インクジェット水系インクに好適な粒径まで減じる操作を意味する。インクジェット水系インクに好適な粒径とは、実施例に記載するキュムラント解析によるキュムラント平均粒径で40nm以上200nm以下を意味する。
本発明において分散処理は、剪断応力による本分散だけで顔料、ワックス、及びポリマー分散剤の混合物を所望の粒径となるまで微粒化することもできるが、均一な水系顔料分散体を得る観点から、これら混合物を予備分散した後、さらに本分散することが好ましい。
Dispersion treatment in step (I) means an operation to reduce solids such as pigments, waxes, and polymer dispersants to particle sizes suitable for inkjet water-based inks. The particle size suitable for inkjet water-based ink means a cumulant average particle size of 40 nm or more and 200 nm or less according to cumulant analysis described in Examples.
In the present invention, the dispersing treatment can be achieved by atomizing the mixture of the pigment, wax, and polymer dispersant to a desired particle size only by the main dispersion by shearing stress. It is preferred that the mixture is pre-dispersed and then main-dispersed.

工程(I)において、顔料、ワックス、及びポリマー分散剤の混合物を予備分散させる際には、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置、もしくは超音波ホモジナイザー等の常法を用いることができるが、中でも超音波ホモジナイザーが好ましい。
予備分散工程は加熱して行ってもよい。加熱する温度としては、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上であり、そして好ましくは98℃以下、より好ましくは95℃以下である。
In step (I), when pre-dispersing the mixture of pigment, wax, and polymer dispersant, a commonly used mixing stirring device such as a disper blade, or a conventional method such as an ultrasonic homogenizer can be used. However, an ultrasonic homogenizer is particularly preferable.
The pre-dispersion step may be performed by heating. The heating temperature is preferably 80° C. or higher, more preferably 85° C. or higher, and preferably 98° C. or lower, more preferably 95° C. or lower.

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(Microfluidics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式分散機が挙げられる。市販のメディア式分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル(寿工業株式会社製)、ピコミル(浅田鉄工株式会社製)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。これらの中では、顔料を小粒径化する観点から、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250MPa以下、より好ましくは230MPa以下である。
また、パス回数は、好ましくは3以上、より好ましくは8以上であり、そして、好ましくは20以下、より好ましくは15以下である。
Examples of means for imparting shear stress for this dispersion include kneaders such as roll mills and kneaders, high-pressure homogenizers such as Microfluidizer (manufactured by Microfluidics), media-type dispersers such as paint shakers and bead mills. Commercially available media-type dispersers include Ultra Apex Mill (manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd.) and Pico Mill (manufactured by Asada Iron Works Co., Ltd.). A plurality of these devices can also be combined. Among these, a high-pressure homogenizer is preferably used from the viewpoint of reducing the particle size of the pigment.
When main dispersion is carried out using 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 higher, more preferably 100 MPa or higher, still more preferably 130 MPa or higher, and preferably 250 MPa or lower, more preferably 230 MPa or lower, from the viewpoint of productivity and economy.
The number of passes is preferably 3 or more, more preferably 8 or more, and is preferably 20 or less, more preferably 15 or less.

以下に、顔料、ワックス、及びポリマー分散剤の詳細を説明する。 Details of the pigments, waxes, and polymeric dispersants are provided below.

〔顔料〕
本発明で用いられる顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。
無機顔料の具体例としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、ベンガラ、酸化クロム等の金属酸化物、真珠光沢顔料等が挙げられる。特に黒色インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
有機顔料の具体例としては、アゾレーキ顔料、不溶性モノアゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料類;フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンツイミダゾロン顔料、スレン顔料等の多環式顔料類等が挙げられる。
色相は特に限定されず、ホワイト、ブラック、グレー等の無彩色顔料;イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、レッド、オレンジ、グリーン等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
顔料は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
[Pigment]
The pigment used in the present invention may be either an inorganic pigment or an organic pigment.
Specific examples of inorganic pigments include metal oxides such as carbon black, titanium oxide, iron oxide, red iron oxide and chromium oxide, and pearl luster pigments. Carbon black is particularly preferred for black ink. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, channel black and the like.
Specific examples of organic pigments include azo pigments such as azo lake pigments, insoluble monoazo pigments, insoluble disazo pigments, and chelate azo pigments; Examples include polycyclic pigments such as linone pigments, quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, benzimidazolone pigments, and threne pigments.
The hue is not particularly limited, and achromatic pigments such as white, black and gray; and chromatic pigments such as yellow, magenta, cyan, blue, red, orange and green can be used.
A pigment can be used individually or in mixture of 2 or more types.

本発明において、顔料は、水系顔料分散体の保存安定性、及び水系顔料分散体を含む水系インクの吐出安定性の観点から、顔料、ワックス、ポリマー分散剤が架橋剤により架橋されることで得られる、顔料を含有するポリマー粒子(以下、単に「顔料含有ポリマー粒子」ともいう)として含有されることが好ましい。 In the present invention, the pigment is obtained by cross-linking the pigment, wax, or polymer dispersant with a cross-linking agent from the viewpoint of the storage stability of the water-based pigment dispersion and the ejection stability of the water-based ink containing the water-based pigment dispersion. It is preferably contained as pigment-containing polymer particles (hereinafter also simply referred to as “pigment-containing polymer particles”).

〔ワックス〕
一般にワックスとは、室温で固体、加熱すると液体となる有機物と定義されているが、本発明では、ポリオレフィンワックス、ケトンワックス、アミドワックス、パラフィンワックス等の任意のワックスを用いることができる。また、本発明で用いられるワックスは、インクの保存安定性、吐出安定性の観点から、水系媒体への分散性が乏しいワックス、すなわち水系媒体には分散剤なしには分散しないワックスであることが好ましい。そのため、本発明のワックスは、カルボキシ基を有する化合物によって変性されたワックスではないことが好ましい。カルボキシ基を有する化合物によって変性されたワックスとは、カルボキシ基若しくはカルボン酸エステル基を有するモノマーを共重合することでこれらが導入されたポリオレフィンワックス、又は水中で加熱することによりカルボキシ基を生成可能なエステル結合部位やカルボン酸無水物部位が導入されたポリオレフィンワックスを意味する。ただし、ポリオレフィンワックス、ケトンワックス、アミドワックス、パラフィンワックスを酸化することで得られる酸化ワックス類のように、構造中に少量のカルボキシ基を有しているワックスは、実質的に分散剤なしには水性媒体へ分散しないため、本発明では、カルボキシ基を有する化合物によって変性されたワックスとは見做さない。
〔wax〕
Wax is generally defined as an organic substance that is solid at room temperature and liquid when heated, but in the present invention, any wax such as polyolefin wax, ketone wax, amide wax, and paraffin wax can be used. Further, from the viewpoint of storage stability and ejection stability of the ink, the wax used in the present invention should be a wax having poor dispersibility in an aqueous medium, that is, a wax that does not disperse in an aqueous medium without a dispersant. preferable. Therefore, it is preferable that the wax of the present invention is not a wax modified with a compound having a carboxy group. A wax modified with a compound having a carboxy group is a polyolefin wax into which a monomer having a carboxy group or a carboxylate group is introduced by copolymerization, or a wax capable of generating a carboxy group by heating in water. It means a polyolefin wax into which an ester bond site or a carboxylic acid anhydride site has been introduced. However, waxes having a small amount of carboxyl groups in their structure, such as polyolefin waxes, ketone waxes, amide waxes, and oxidized waxes obtained by oxidizing paraffin waxes, can be used substantially without a dispersant. Since it does not disperse in an aqueous medium, it is not regarded as a wax modified by a compound having a carboxyl group in the present invention.

(ポリオレフィンワックス)
ポリオレフィンワックスは、オレフィン系モノマーを主成分とするワックスであり、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、プロピレン-α-オレフィン共重合体等が挙げられる。共重合体は、ブロック共重合体、又はランダム共重合体のいずれを用いることもできる。
ポリオレフィンワックスの主成分であるオレフィン系モノマーとしては、鎖状オレフィン、環状オレフィン等が挙げられるが、炭素数2~6の鎖状オレフィンを主成分とするものが好ましく、エチレンを主成分とするポリエチレンワックスがより好ましい。ここで「エチレンを主成分とする」とは、ワックスを構成する成分全体に対して、エチレンの含有量が、好ましくは50質量%以上、より好ましくは65質量%以上、更に好ましくは80質量%以上であることをいう。
ポリオレフィンワックスの融点は、水系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、好ましくは100℃以上、より好ましくは105℃以上、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下である。
(polyolefin wax)
A polyolefin wax is a wax containing an olefin-based monomer as a main component, and specific examples thereof include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymers, propylene-α-olefin copolymers, and the like. Either a block copolymer or a random copolymer can be used as the copolymer.
Examples of the olefin-based monomer, which is the main component of the polyolefin wax, include linear olefins, cyclic olefins, and the like, but those containing linear olefins having 2 to 6 carbon atoms as the main component are preferred, and polyethylene containing ethylene as the main component is preferred. Waxes are more preferred. Here, the phrase “mainly composed of ethylene” means that the content of ethylene is preferably 50% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, and still more preferably 80% by mass, based on the total components constituting the wax. It means that it is more than
The melting point of the polyolefin wax is preferably 100° C. or higher, more preferably 105° C. or higher, and preferably 140° C. or lower, more preferably 130° C. or lower, from the viewpoint of improving the storage stability and ejection stability of the water-based ink. be.

酸化ポリオレフィン系ワックスは、高分子量のポリオレフィン系ポリマーを、熱分解等により、所望の分子量に調整しながら、分子内に酸素原子等を導入することにより得ることができるものであり、ポリオレフィンワックスに包含される。
酸化ポリオレフィン系ワックスの融点は、水系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、好ましくは120℃以上、より好ましくは125℃以上、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下である。
The oxidized polyolefin wax can be obtained by thermally decomposing a high-molecular-weight polyolefin polymer to a desired molecular weight while introducing an oxygen atom or the like into the molecule, and is included in the polyolefin wax. be done.
The melting point of the oxidized polyolefin wax is preferably 120° C. or higher, more preferably 125° C. or higher, and preferably 160° C. or lower, more preferably 150° C., from the viewpoint of improving the storage stability and ejection stability of the water-based ink. It is below.

(パラフィンワックス)
パラフィンワックスは、脂肪族飽和炭化水素を主成分とする固体のワックスであり、好ましくは融点が47℃~69℃のパラフィンワックスである。
(Paraffin wax)
Paraffin wax is a solid wax mainly composed of saturated aliphatic hydrocarbons, and preferably has a melting point of 47°C to 69°C.

(変性ワックス)
ワックスは、変性ワックスであってもよい。変性ワックスとしては、例えば、上記ポリオレフィンが不飽和カルボン酸系化合物で酸変性されたポリオレフィンが挙げられる。
ポリオレフィンの酸変性に用いられる不飽和カルボン酸系化合物としては、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸誘導体、及び不飽和カルボン酸無水物から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。不飽和カルボン酸とは、カルボキシ基を含有する不飽和化合物を意味する。不飽和カルボン酸誘導体とはカルボキシ基を含有する不飽和化合物のモノ又はジエステル、アミド、イミド等を意味する。不飽和カルボン酸無水物とはカルボキシ基を含有する不飽和化合物の酸無水物を意味する。
不飽和カルボン酸系化合物としては、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコニット酸、ナジック酸及びこれらの無水物、フマル酸メチル、フマル酸エチル、フマル酸プロピル、フマル酸ブチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジプロピル、フマル酸ジブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸エチル、マレイン酸プロピル、マレイン酸ブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル、マレイミド、N-フェニルマレイミド、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n-ラウリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、マレイン酸の無水物が好ましい。
酸変性の方法としては、ポリオレフィンの合成時に不飽和カルボン酸系化合物を用いて共重合させる方法や、ポリオレフィンに対しグラフト変性させる方法が挙げられる。
酸変性されたポリオレフィンの融点は、水系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、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下である。
(modified wax)
The wax may be a modified wax. Modified waxes include, for example, polyolefins obtained by acid-modifying the above polyolefins with unsaturated carboxylic compounds.
The unsaturated carboxylic acid-based compound used for acid-modification of polyolefin includes at least one selected from unsaturated carboxylic acids, unsaturated carboxylic acid derivatives, and unsaturated carboxylic acid anhydrides. An unsaturated carboxylic acid means an unsaturated compound containing a carboxy group. Unsaturated carboxylic acid derivatives mean mono- or diesters, amides, imides and the like of unsaturated compounds containing a carboxy group. An unsaturated carboxylic acid anhydride means an acid anhydride of an unsaturated compound containing a carboxy group.
Unsaturated carboxylic acid compounds include fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, aconitic acid, nadic acid and their anhydrides, methyl fumarate, ethyl fumarate, propyl fumarate, butyl fumarate, and fumaric acid. Dimethyl, diethyl fumarate, dipropyl fumarate, dibutyl fumarate, methyl maleate, ethyl maleate, propyl maleate, butyl maleate, dimethyl maleate, diethyl maleate, dipropyl maleate, dibutyl maleate, maleimide, N- Phenylmaleimide, (meth)acrylic acid, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, n-lauryl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate ) acrylates and the like. Among these, the anhydride of maleic acid is preferred.
Examples of the acid-modifying method include a method of copolymerizing an unsaturated carboxylic acid compound during synthesis of polyolefin, and a method of graft-modifying polyolefin.
The melting point of the acid-modified polyolefin is preferably 50° C. or higher, more preferably 60° C. or higher, and preferably 100° C. or lower, more preferably 90° C., from the viewpoint of improving the storage stability and ejection stability of the water-based ink. ℃ or less.

ワックスの重量平均分子量は、水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性、並びに水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは300以上、より好ましくは500以上、更に好ましくは1,000以上であり、そして、好ましくは10,000以下、より好ましくは8,000以下である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準物質:ポリスチレン)によって測定された値である。 The weight-average molecular weight of the wax is preferably 300 or more, more preferably 500 or more, and still more preferably 1,000 or more, from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based pigment dispersion and the water-based ink, and the ejection stability of the water-based ink. and is preferably 10,000 or less, more preferably 8,000 or less. The weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (standard substance: polystyrene).

ワックスの酸価は、水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性、並びに水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは150mgKOH/g以下、より好ましくは100mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下、より更に好ましくは1mgKOH/g以下、より更に好ましくは0mgKOH/gである。
ワックスの酸価は実施例に記載の方法で測定することができる。
The acid value of the wax is preferably 150 mgKOH/g or less, more preferably 100 mgKOH/g or less, still more preferably 20 mgKOH, from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based pigment dispersion and the water-based ink, and the ejection stability of the water-based ink. /g or less, more preferably 1 mgKOH/g or less, and even more preferably 0 mgKOH/g.
The acid value of wax can be measured by the method described in Examples.

ワックスの市販品としては、例えば、三井化学株式会社製のハイワックス(登録商標)シリーズ、三菱ケミカル株式会社製のダイヤカルナ(登録商標)シリーズ、日本精蝋株式会社製のパラフィンワックス155、同150、同145、同140、同135、同130、同125、同120、及び同115、東邦化学株式会社製のハイテックEシリーズ及びハイテックSシリーズ等が挙げられる。 Commercially available wax products include, for example, Hi-Wax (registered trademark) series manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Diacarna (registered trademark) series manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and Paraffin Wax 155 and 150 manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd. , 145, 140, 135, 130, 125, 120, and 115, Hitec E series and Hitec S series manufactured by Toho Chemical Co., Ltd., and the like.

〔ポリマー分散剤〕
本発明で用いられるポリマー分散剤は、顔料の分散安定性の観点から、好ましくは酸基を有し、酸基のうち少なくとも一部が中和剤で中和されていることが好ましい。これにより、中和後に発現する電荷反発力が大きくなり、水系顔料分散体における顔料粒子の凝集を抑制し、増粘を抑制することができ、保存安定性が向上すると考えられる。
酸基としては、カルボキシ基(-COOM)、スルホン酸基(-SO3M)、リン酸基(-OPO32)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等が挙げられる。これらの中でも、水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性、並びに水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、カルボキシ基(-COOM)が好ましい。
[Polymer Dispersant]
From the viewpoint of dispersion stability of the pigment, the polymer dispersant used in the present invention preferably has an acid group, and at least a portion of the acid group is preferably neutralized with a neutralizing agent. It is believed that this increases the charge repulsive force that develops after neutralization, suppresses aggregation of the pigment particles in the aqueous pigment dispersion, suppresses thickening, and improves storage stability.
Examples of the acid group include groups exhibiting acidity by dissociating to release hydrogen ions, such as a carboxy group (--COOM), a sulfonic acid group (--SO 3 M), and a phosphoric acid group (--OPO 3 M 2 ); or their dissociated ionic forms. Among these, a carboxy group (--COOM) is preferable from the viewpoint of improving the storage stability of water-based pigment dispersions and water-based inks, and the ejection stability of water-based inks.

ポリマー分散剤の酸価は、水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは50mgKOH/g以上、より好ましくは70mgKOH/g以上、更に好ましくは90mgKOH/g以上、より更に好ましくは150mgKOH/g以上、またより更に好ましくは220mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは300mgKOH/g以下、より好ましくは270mgKOH/g以下、更に好ましくは250mgKOH/g以下である。酸価が前記の範囲であれば、酸基及びその中和された酸基の量は十分であり、顔料の分散安定性が確保され、その結果、水系インクの吐出安定性が確保される。また、ポリマー分散剤と水系媒体の親和性と、ポリマー分散剤と顔料、ポリマー分散剤とワックスとの相互作用とのバランスの点からも好ましい。
ポリマー分散剤の酸価は、構成するモノマーの質量比から算出することができるが、適当な有機溶剤(例えば、MEK、アセトン、トルエン、THF、トリクロロベンゼン)にポリマー分散剤を溶解又は膨潤させて滴定する方法でも求めることができる。
The acid value of the polymer dispersant is preferably 50 mgKOH/g or more, more preferably 70 mgKOH/g or more, still more preferably 90 mgKOH/g or more, and even more preferably 150 mgKOH/g, from the viewpoint of improving the ejection stability of the water-based ink. 220 mgKOH/g or more, preferably 300 mgKOH/g or less, more preferably 270 mgKOH/g or less, and even more preferably 250 mgKOH/g or less. When the acid value is within the above range, the amount of acid groups and their neutralized acid groups is sufficient to ensure the dispersion stability of the pigment and, as a result, the ejection stability of the water-based ink. It is also preferable from the viewpoint of the balance between the affinity between the polymer dispersant and the aqueous medium and the interaction between the polymer dispersant and the pigment and between the polymer dispersant and the wax.
The acid value of the polymer dispersant can be calculated from the mass ratio of the constituent monomers. It can also be obtained by a method of titration.

本発明で用いられるポリマー分散剤は、少なくとも(a-1)カルボン酸モノマー由来の構成単位と、(a-2)疎水性モノマー由来の構成単位とを含有する。ポリマー分散剤は、更に(a-3)ノニオン性モノマー由来の構成単位を含有することができる。 The polymer dispersant used in the present invention contains at least (a-1) a structural unit derived from a carboxylic acid monomer and (a-2) a structural unit derived from a hydrophobic monomer. The polymer dispersant may further contain (a-3) a structural unit derived from a nonionic monomer.

(a-1)カルボン酸モノマーとしては、(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、及びシトラコン酸から選ばれる1種以上が挙げられるが、好ましくは(メタ)アクリル酸である。「(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種を意味する。 The (a-1) carboxylic acid monomer includes one or more selected from (meth)acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and citraconic acid, preferably (meth)acrylic acid. is. "(Meth)acrylic acid" means at least one selected from acrylic acid and methacrylic acid.

((a-2)疎水性モノマー)
(a-2)疎水性モノマーの「疎水性」とは、モノマーを25℃のイオン交換水100gへ飽和するまで溶解させたときに、その溶解量が10g未満であることをいう。
(a-2)疎水性モノマーの具体例としては、特開2018-83938号公報の段落〔0020〕~〔0022〕に記載のものが挙げられる。これらの中でも、炭素数1以上18以下、特に炭素数1以上10以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、炭素数6以上22以下の芳香族基を有する芳香族基含有モノマー、片末端に重合性官能基を有するマクロモノマー等が好ましく、スチレン、α-メチルスチレン及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上がより好ましい。
((a-2) hydrophobic monomer)
(a-2) The “hydrophobicity” of the hydrophobic monomer means that the amount of the monomer dissolved in 100 g of deionized water at 25° C. until saturation is less than 10 g.
(a-2) Specific examples of the hydrophobic monomer include those described in paragraphs [0020] to [0022] of JP-A-2018-83938. Among these, an alkyl (meth)acrylate having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, particularly 1 to 10 carbon atoms, an aromatic group-containing monomer having an aromatic group having 6 to 22 carbon atoms, A macromonomer or the like having a polymerizable functional group is preferred, and more preferably one or more selected from styrene, α-methylstyrene and benzyl (meth)acrylate.

片末端に重合性官能基を有するマクロモノマーは、数平均分子量が500以上100,000以下、好ましくは1,000以上10,000以下である、重合性官能基がアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基の化合物が挙げられる。
マクロモノマーとしては、芳香族基含有モノマー系マクロモノマーが好ましく、それを構成する芳香族基含有モノマーとしては、前記の芳香族基含有モノマーが挙げられる。
商業的に入手しうるスチレン系マクロモノマーの具体例としては、東亞合成株式会社製のAS-6(S)、AN-6(S)、HS-6(S)等が挙げられる。
The macromonomer having a polymerizable functional group at one end has a number average molecular weight of 500 or more and 100,000 or less, preferably 1,000 or more and 10,000 or less, and the polymerizable functional group is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group. compound.
As the macromonomer, an aromatic group-containing monomer-based macromonomer is preferable, and examples of aromatic group-containing monomers constituting the macromonomer include the aromatic group-containing monomers described above.
Specific examples of commercially available styrenic macromonomers include AS-6(S), AN-6(S), HS-6(S) manufactured by Toagosei Co., Ltd., and the like.

((a-3)ノニオン性モノマー)
(a-3)ノニオン性モノマーは、水や水溶性有機溶媒との親和性が高いモノマーであり、例えば水酸基やポリアルキレングリコール鎖を含むモノマーである。
(a-3)成分の具体例としては、特開2018-83938号公報の段落〔0018〕に記載のものが挙げられる。これらの中では、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、ポリプロピレングリコール(n=2~30)(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上が好ましい。
上記(a-1)~(a-3)成分は、それぞれ、各成分に含まれるモノマー成分を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
((a-3) nonionic monomer)
The (a-3) nonionic monomer is a monomer having a high affinity with water and water-soluble organic solvents, such as a monomer containing a hydroxyl group or a polyalkylene glycol chain.
Specific examples of the component (a-3) include those described in paragraph [0018] of JP-A-2018-83938. Among these, one or more selected from methoxypolyethylene glycol (n=1 to 30) (meth)acrylate and polypropylene glycol (n=2 to 30) (meth)acrylate is preferable.
For the above components (a-1) to (a-3), the monomer components contained in each component can be used singly or in combination of two or more.

ポリマー分散剤中における(a-1)~(a-3)成分由来の構成単位の含有量は、水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性、並びに水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、次のとおりである。
(a-1)成分の含有量は、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12質量%以上であり、そして、好ましくは45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。
(a-2)成分の含有量は、好ましくは55質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは65質量%以上であり、そして、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは88質量%以下である。
The content of structural units derived from components (a-1) to (a-3) in the polymer dispersant is determined from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based pigment dispersion and the water-based ink, and the ejection stability of the water-based ink. ,It is as follows.
The content of component (a-1) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 12% by mass or more, and preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass. % or less, more preferably 35 mass % or less.
The content of component (a-2) is preferably 55% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, still more preferably 65% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass. % or less, more preferably 88 mass % or less.

(a-3)成分を含有する場合、その含有量は、好ましくは2質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは45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。 When component (a-3) is contained, its content is preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 10% by mass or more, and preferably 45% by mass or less, It is more preferably 40% by mass or less, still more preferably 35% by mass or less.

[(a-1)成分/(a-2)成分]の質量比は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.15以上、更に好ましくは0.25以上であり、そして、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1以下、より更に好ましくは0.5以下である。
また、(a-3)成分を含有する場合、[(a-1)成分/〔(a-2)成分+(a-3)成分〕]の質量比は、好ましくは0.03以上、より好ましくは0.05以上、更に好ましくは0.1以上であり、そして、好ましくは1以下、より好ましくは0.8以下、更に好ましくは0.6以下、より更に好ましくは0.5以下である。
The mass ratio of [(a-1) component/(a-2) component] is preferably 0.1 or more, more preferably 0.15 or more, still more preferably 0.25 or more, and preferably 3 Below, more preferably 2 or less, still more preferably 1 or less, and even more preferably 0.5 or less.
Further, when the (a-3) component is contained, the mass ratio of [(a-1) component / [(a-2) component + (a-3) component]] is preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more, and preferably 1 or less, more preferably 0.8 or less, still more preferably 0.6 or less, and even more preferably 0.5 or less .

(ポリマー分散剤の製造)
ポリマー分散剤は、上記(a-1)~(a-3)のモノマー成分の混合物を公知の重合法により共重合させることによって製造できる。重合法として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、水、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溶媒が好ましく、水、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン等がより好ましい。
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。
重合開始剤としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物や、t-ブチルペルオキシオクトエート、ベンゾイルパーオキシド等の有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物100質量部あたり、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは2質量部以下である。
重合連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、2-メルカプトエタノール等のメルカプタン類、チウラムジスルフィド類等の公知の連鎖移動剤を用いることができる。
また、重合モノマーの連鎖の様式に制限はなく、ランダム、ブロック、グラフト等のいずれの重合様式でもよい。
(Production of polymer dispersant)
The polymer dispersant can be produced by copolymerizing a mixture of the above monomer components (a-1) to (a-3) by a known polymerization method. A solution polymerization method is preferable as the polymerization method.
Solvents used in the solution polymerization method are not limited, but polar solvents such as water, aliphatic alcohols, ketones, ethers and esters are preferred, and water, methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone and the like are more preferred.
A polymerization initiator and a polymerization chain transfer agent can be used in the polymerization.
Examples of polymerization initiators include azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile and 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), t-butyl peroxyoctoate, benzoyl peroxide, and the like. A known radical polymerization initiator such as an organic peroxide of can be used. The amount of the radical polymerization initiator is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more, and preferably 5 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer mixture. It is below the department.
As the polymerization chain transfer agent, known chain transfer agents such as mercaptans such as octylmercaptan and 2-mercaptoethanol, and thiuram disulfides can be used.
Moreover, there is no restriction on the chain mode of the polymerization monomers, and any polymerization mode such as random, block, or graft may be used.

好ましい重合条件は、使用する重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるが、通常、重合温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは95℃以下、より好ましくは80℃以下である。重合時間は、好ましくは1時間以上、より好ましくは2時間以上であり、そして、好ましくは20時間以下、より好ましくは10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して精製することができる。
Preferred polymerization conditions vary depending on the type of polymerization initiator, monomer, solvent, etc. used, but usually the polymerization temperature is preferably 30° C. or higher, more preferably 50° C. or higher, and preferably 95° C. or lower. It is more preferably 80° C. or lower. The polymerization time is preferably 1 hour or more, more preferably 2 hours or more, and preferably 20 hours or less, more preferably 10 hours or less. The polymerization atmosphere is preferably a nitrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon.
After completion of the polymerization reaction, the polymer produced can be isolated from the reaction solution by known methods such as reprecipitation and solvent distillation. The obtained polymer can be purified by removing unreacted monomers and the like by reprecipitation, membrane separation, chromatography, extraction, or the like.

ポリマー分散剤の数平均分子量は、水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性、並びに水系インクの吐出安定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10,000以上、より更に好ましくは30,000以上であり、そして、顔料の分散安定性の観点から、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60,000以下である。ポリマー分散剤の数平均分子量が前記の範囲であれば、顔料への吸着力が十分であり分散安定性を発現することができる。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。 The number average molecular weight of the polymer dispersant is preferably 3,000 or more, more preferably 5,000 or more, and more preferably 5,000 or more, from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based pigment dispersion and the water-based ink, and the ejection stability of the water-based ink. It is preferably 10,000 or more, more preferably 30,000 or more, and from the viewpoint of the dispersion stability of the pigment, preferably 100,000 or less, more preferably 70,000 or less, still more preferably 60,000 It is below. When the number-average molecular weight of the polymer dispersant is within the above range, the adsorptive power to the pigment is sufficient and dispersion stability can be exhibited. The number average molecular weight can be measured by the method described in Examples.

〔中和剤〕
本発明の製造方法で製造される水系顔料分散体のpHは、皮膚刺激性を低減する等の取扱い性の観点から、好ましくは5.5以上、より好ましくは6以上であり、そして、部材の腐食を抑制する観点から、好ましくは13以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは11以下である。そのため、ポリマー分散剤のカルボキシ基の少なくとも一部は、中和剤を用いて中和される。
中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、各種アミン等の塩基が挙げられ、好ましくは水酸化ナトリウム及びアンモニアである。
また、ポリマー分散剤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50質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
〔Neutralizer〕
The pH of the aqueous pigment dispersion produced by the production method of the present invention is preferably 5.5 or higher, more preferably 6 or higher, from the viewpoint of handling properties such as reducing skin irritation. From the viewpoint of suppressing corrosion, it is preferably 13 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 11 or less. Therefore, at least a portion of the carboxy groups of the polymeric dispersant are neutralized using a neutralizing agent.
Examples of the neutralizing agent include bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and various amines, preferably sodium hydroxide and ammonia.
Alternatively, the polymer dispersant may be neutralized in advance.
The neutralizing agent is preferably used as an aqueous neutralizing agent solution from the viewpoint of promoting neutralization sufficiently and uniformly. From the above viewpoint, 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, and preferably 50% by mass or less, more preferably It is 25% by mass or less.

ポリマー分散剤の中和剤の使用当量(モル%)は、ポリマー分散剤の分散安定性、及び顔料の分散安定性の観点から、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは30モル%以上であり、そして、好ましくは90モル%以下、より好ましくは85モル%以下、更に好ましくは80モル%以下である。
ここで中和剤の使用当量(モル%)とは、中和剤としてアルカリ金属化合物を用いた場合、アルカリ金属化合物のモル当量数をポリマー分散剤のカルボキシ基のモル当量数で除した百分比(モル%)、即ち「アルカリ金属化合物のモル当量数/ポリマー分散剤のカルボキシ基のモル当量数」の百分比(モル%)である。本発明では、中和剤の使用当量は用いた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、中和剤の使用当量は100モル%を超える。
The use equivalent (mol%) of the neutralizing agent in the polymer dispersant is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, from the viewpoint of the dispersion stability of the polymer dispersant and the dispersion stability of the pigment. It is preferably 30 mol % or more, and preferably 90 mol % or less, more preferably 85 mol % or less, still more preferably 80 mol % or less.
Here, the equivalent amount (mol %) of the neutralizing agent used is the percentage obtained by dividing the molar equivalent number of the alkali metal compound by the molar equivalent number of the carboxy group of the polymer dispersant when an alkali metal compound is used as the neutralizing agent ( mol %), that is, the percentage (mol %) of "the number of molar equivalents of the alkali metal compound/the number of molar equivalents of the carboxy group of the polymer dispersant". In the present invention, the use equivalent of the neutralizing agent is calculated from the number of molar equivalents of the neutralizing agent used, so when the neutralizing agent is used in excess, the use equivalent of the neutralizing agent exceeds 100 mol %.

〔工程(II)〕
工程(II)は、工程(I)で得られた水系分散体に架橋剤を加えて、ワックスの融点以下で熱処理する工程である。
[Step (II)]
Step (II) is a step of adding a cross-linking agent to the aqueous dispersion obtained in step (I) and heat-treating it below the melting point of wax.

<有機溶媒の除去>
工程(I)で得られた水系分散体が有機溶媒を含む場合、熱処理を行う前に、工程(I)で得られた水系分散体から公知の方法で有機溶媒を除去する。すなわち工程(II)は有機溶媒を含まない状態で行うことが好ましい。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。有機溶媒が残留する場合、その量は、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。
<Removal of organic solvent>
When the aqueous dispersion obtained in step (I) contains an organic solvent, the organic solvent is removed from the aqueous dispersion obtained in step (I) by a known method before heat treatment. That is, step (II) is preferably carried out in a state that does not contain an organic solvent. The organic solvent is preferably substantially removed, but may remain as long as the object of the present invention is not impaired. When the organic solvent remains, the amount thereof is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less.

<熱処理>
本発明においては、ワックスの溶融を防止しながら顔料表面とワックス表面にポリマー分散剤を均一に分散する観点から、熱処理温度はワックスの融点以下であり、ワックスの融点と熱処理温度の差、すなわちワックスの融点から熱処理温度を引いた値は、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは15℃以上、より更に好ましくは19℃以上であり、そして、熱処理による架橋反応を効率的に進行させる観点から、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、更に好ましくは35℃以下である。
<Heat treatment>
In the present invention, from the viewpoint of uniformly dispersing the polymer dispersant on the surface of the pigment and the surface of the wax while preventing melting of the wax, the heat treatment temperature is equal to or lower than the melting point of the wax. The value obtained by subtracting the heat treatment temperature from the melting point of is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, still more preferably 15 ° C. or higher, and still more preferably 19 ° C. or higher. is preferably 60° C. or lower, more preferably 50° C. or lower, and still more preferably 35° C. or lower, from the viewpoint of advancing to

本発明において、熱処理の温度は、好ましくは45℃以上95℃以下の範囲で行う。熱処理の温度は、架橋反応を促進し、水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは50℃以上である。これにより、顔料表面とワックス表面にポリマー分散剤が均一に分布され、更にポリマー分散剤が架橋剤により架橋された顔料含有ポリマー粒子が分散された水系顔料分散体が得られる。また、顔料含有ポリマー粒子において、ワックスが架橋剤により架橋されていてもよい。
水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性、並びに水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、顔料含有ポリマー粒子は、ポリマー分散剤が有する酸基の一部が中和剤により中和されており、更にポリマー分散剤が有する酸基の別の一部が架橋剤で架橋されてなる架橋構造を有することが好ましい。
架橋反応の進行度は、架橋反応中の水系顔料分散体のpHの変化を測定することで確認でき、pHの変化が生じなくなった時点が架橋反応の完結であるとみなすことができる。架橋反応が完全に完結するまで熱処理を行うことが望ましい。
熱処理の時間は、架橋反応の完結と経済性の観点から、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上、更に好ましくは1.5時間以上であり、そして、好ましくは12時間以下、より好ましくは8時間以下、更に好ましくは6時間以下である。
In the present invention, the heat treatment temperature is preferably in the range of 45° C. or higher and 95° C. or lower. The temperature of the heat treatment is preferably 50° C. or higher from the viewpoint of promoting the cross-linking reaction and improving the ejection stability of the water-based ink. As a result, a water-based pigment dispersion is obtained in which the polymer dispersant is uniformly distributed on the surface of the pigment and the surface of the wax, and the pigment-containing polymer particles in which the polymer dispersant is crosslinked with a crosslinking agent are dispersed. Moreover, in the pigment-containing polymer particles, the wax may be crosslinked with a crosslinking agent.
From the viewpoint of improving the storage stability of water-based pigment dispersions and water-based inks, and the ejection stability of water-based inks, the pigment-containing polymer particles are obtained by partially neutralizing the acid groups of the polymer dispersant with a neutralizing agent. Further, it is preferable to have a crosslinked structure in which another part of the acid groups possessed by the polymer dispersant is crosslinked with a crosslinking agent.
The degree of progress of the cross-linking reaction can be confirmed by measuring the pH change of the aqueous pigment dispersion during the cross-linking reaction, and the cross-linking reaction can be considered to be completed when the pH no longer changes. It is desirable to carry out the heat treatment until the cross-linking reaction is completely completed.
The heat treatment time is preferably 0.5 hours or more, more preferably 1 hour or more, still more preferably 1.5 hours or more, and preferably 12 hours or less, from the viewpoint of completion of the cross-linking reaction and economy. It is more preferably 8 hours or less, still more preferably 6 hours or less.

また、顔料やワックスの分散安定性を高め、熱処理工程における凝集物の発生を抑制する観点から、混合工程、工程(I)、工程(II)の任意の工程において、界面活性剤が存在する状態でおこなってもよい。
界面活性剤の具体例としては、公知のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤を用いることができ、これらの中ではノニオン性界面活性剤が好ましい。これら界面活性剤は、添加したのち本発明の水系顔料分散体が得られた際にも残存する。なお、カチオン性界面活性剤は、顔料やワックスの分散安定性を低下させるため、好ましくない。
In addition, from the viewpoint of enhancing the dispersion stability of pigments and waxes and suppressing the generation of aggregates in the heat treatment process, a state in which a surfactant is present in any of the mixing process, process (I), and process (II) You can do it with
As specific examples of surfactants, known anionic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants can be used, and among these, nonionic surfactants are preferred. These surfactants remain after addition even when the water-based pigment dispersion of the present invention is obtained. Cationic surfactants are not preferred because they reduce the dispersion stability of pigments and waxes.

ノニオン性界面活性剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤及びポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤が挙げられ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤が好ましい。ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤の市販品としては、例えば、花王株式会社製のエマルゲン102KG、同103、同104P、同105、同106、同108、同120、同147、同150、同220、同350、同404、同420、同705、同707、同709、同1108、同4085、同2025G等が挙げられ、好ましくはエマルゲン420である。 Examples of nonionic surfactants include acetylene glycol-based surfactants and polyoxyethylene alkyl ether-based surfactants, with polyoxyethylene alkyl ether-based surfactants being preferred. Examples of commercially available polyoxyethylene alkyl ether-based surfactants include Emulgen 102KG, 103, 104P, 105, 106, 108, 120, 147, 150, and EMULGEN manufactured by Kao Corporation. 220, 350, 404, 420, 705, 707, 709, 1108, 4085, 2025G and the like, preferably Emulgen 420.

また、熱処理工程において、気液界面における凝集物の発生を抑制する観点から、混合工程、工程(I)、工程(II)の任意の工程を、水との親和性高い有機溶剤が存在する状態でおこなってもよい。水との親和性が高い有機溶剤としては、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、グリセリンなどが挙げられる。中でも、水と親和性が高く、かつ沸点の高いグリセリンが好ましい。これら水との親和性が高い有機溶剤は、添加したのち本発明の水系顔料分散体が得られた際にも残存する。 Further, in the heat treatment step, from the viewpoint of suppressing the generation of aggregates at the gas-liquid interface, any step of the mixing step, step (I), and step (II) is performed in a state in which an organic solvent having a high affinity with water is present. You can do it with Organic solvents having a high affinity for water include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and glycerin. Among them, glycerin, which has a high affinity for water and a high boiling point, is preferred. These organic solvents having a high affinity for water remain even when the water-based pigment dispersion of the present invention is obtained after being added.

〔架橋剤〕
本発明で用いられる架橋剤は、水を主体とする媒体中で効率よくポリマー分散剤と反応させる観点から、また、水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性、並びに水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、架橋剤の水溶率(質量比)が好ましくは50%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。ここで、水溶率%(質量比)とは、室温25℃にて水90質量部に架橋剤10質量部を溶解したときの溶解率(%)をいう。
[Crosslinking agent]
The cross-linking agent used in the present invention is selected from the viewpoint of efficiently reacting with the polymer dispersant in a medium mainly composed of water, and also improves the storage stability of the water-based pigment dispersion and the water-based ink, and the ejection stability of the water-based ink. From the viewpoint of improvement, the water solubility (mass ratio) of the cross-linking agent is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, and still more preferably 35% or less. Here, the water solubility % (mass ratio) refers to the dissolution rate (%) when 10 parts by mass of the cross-linking agent is dissolved in 90 parts by mass of water at room temperature of 25°C.

架橋剤としては、好ましくは分子中にエポキシ基を2以上有する多官能エポキシ化合物、より好ましくはグリシジルエーテル基を2以上有する化合物、更に好ましくは炭素数3以上4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。
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。
架橋剤のエポキシ基の数は、効率よく酸基と反応させて水系顔料分散体の保存安定性を高める観点から、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、更に好ましくは3以下である。
The cross-linking agent is preferably a polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule, more preferably a compound having two or more glycidyl ether groups, still more preferably a polyvalent compound having a hydrocarbon group having 3 to 4 carbon atoms. It is a polyglycidyl ether compound of alcohol.
The epoxy equivalent of the cross-linking 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 in the cross-linking agent is 2 or more per molecule, and preferably 6 or less per molecule, from the viewpoint of efficiently reacting with acid groups to enhance the storage stability of the aqueous pigment dispersion. It is more preferably 4 or less, still more preferably 3 or less, from the viewpoint of sexuality.

架橋剤の好適な例としては、1,6-ヘキサンジオールジ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、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル等から選ばれる1種以上が挙げられる。 Preferable examples of the cross-linking agent include one or more selected from polyglycidyl ethers such as 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, and pentaerythritol polyglycidyl ether.

架橋度は、水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性並びに水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは15モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは25モル%以上であり、そして、好ましくは70モル%以下、より好ましくは65モル%以下、更に好ましくは60モル%以下である。
ここで、架橋度はポリマー分散剤の酸価と架橋剤の架橋性官能基の当量から計算される見かけの架橋度である。
ワックスが酸基を有する場合、ワックスが有する酸基と架橋剤との間でも架橋構造が形成されるが、本発明においては、ポリマー分散剤の架橋度を制御し、水系顔料分散体及び水系インクの保存安定性、並びに水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、ポリマー分散剤の酸基のモル当量数に対する架橋剤の架橋性官能基のモル当量数の比を架橋度の指標とする。
The degree of crosslinking is preferably 15 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and still more preferably 25 mol% or more, from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based pigment dispersion and the water-based ink and the ejection stability of the water-based ink. and is preferably 70 mol % or less, more preferably 65 mol % or less, still more preferably 60 mol % or less.
Here, the degree of cross-linking is the apparent degree of cross-linking calculated from the equivalent weight of the acid value of the polymer dispersant and the cross-linking functional group of the cross-linking agent.
When the wax has an acid group, a cross-linked structure is also formed between the acid group of the wax and the cross-linking agent. From the viewpoint of improving the storage stability of and the ejection stability of a water-based ink, the ratio of the number of molar equivalents of the crosslinkable functional group of the crosslinking agent to the number of molar equivalents of the acid group of the polymer dispersant is used as an index of the degree of crosslinking.

本発明の顔料分散体には、乾燥防止のために保湿剤としてグリセリンやトリエチレングリコール等を1質量%以上10質量%以下含有してもよいし、防黴剤等の添加剤を含有してもよい。添加剤は顔料を分散するときに配合してもよいし、顔料の分散後や熱処理後に配合してもよい。 The pigment dispersion of the present invention may contain 1% by mass or more and 10% by mass or less of glycerin, triethylene glycol, or the like as a moisturizing agent to prevent drying, and may contain additives such as antifungal agents. good too. The additive may be added when dispersing the pigment, or may be added after dispersing the pigment or after heat treatment.

本発明の顔料分散体の不揮発成分濃度(固形分濃度)は、水系顔料分散体の分散安定性を向上させる観点及び水系顔料分散体の製造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40質量%以下、より好ましくは35質量%以下である。不揮発成分濃度(固形分濃度)は、実施例に記載の方法により測定される。 The non-volatile component concentration (solid content concentration) of the pigment dispersion of the present invention is preferably 10% by mass or more from the viewpoint of improving the dispersion stability of the aqueous pigment dispersion and from the viewpoint of facilitating the production of the aqueous pigment dispersion. It is more preferably 15% by mass or more, preferably 40% by mass or less, and more preferably 35% by mass or less. The non-volatile component concentration (solid content concentration) is measured by the method described in Examples.

本発明の顔料分散体中の顔料の含有量は、分散安定性の観点から、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13質量%以上であり、そして、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。 From the viewpoint of dispersion stability, the content of the pigment in the pigment dispersion of the present invention is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 13% by mass or more. It is 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less.

本発明の顔料分散体中の顔料とポリマー分散剤との質量比(顔料/ポリマー分散剤)は、水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは0.3以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは4以上であり、そして、好ましくは8以下、より好ましくは7以下、更に好ましくは6.5以下である。 The mass ratio of the pigment to the polymer dispersant (pigment/polymer dispersant) in the pigment dispersion of the present invention is preferably 0.3 or more, more preferably 1.5, from the viewpoint of improving the ejection stability of the water-based ink. It is 5 or more, more preferably 4 or more, and preferably 8 or less, more preferably 7 or less, and even more preferably 6.5 or less.

本発明の顔料分散体中の顔料とワックスとの質量比(顔料/ワックス)は、水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは2.5以上であり、そして、好ましくは11以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは8以下である。 The mass ratio of the pigment to the wax (pigment/wax) in the pigment dispersion of the present invention is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and still more preferably 2, from the viewpoint of improving the ejection stability of the water-based ink. It is 5 or more, and preferably 11 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 8 or less.

顔料含有ポリマー粒子のキュムラント平均粒径は、水系インクの吐出安定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50nm以上、更に好ましくは60nm以上、より更に好ましくは70nm以上、より更に好ましくは80nm以上であり、そして、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下、更に好ましくは130nm以下、より更に好ましくは120nm以下、より更に好ましくは110nm以下である。
なお、顔料含有ポリマー粒子のキュムラント平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
また、水系インク中の顔料含有ポリマー粒子のキュムラント平均粒径は、水系顔料分散体中のキュムラント平均粒径と同じであり、好ましいキュムラント平均粒径の態様は、水系顔料分散体中のキュムラント平均粒径の好ましい態様と同じである。
The cumulant average particle size of the pigment-containing polymer particles is preferably 40 nm or more, more preferably 50 nm or more, even more preferably 60 nm or more, still more preferably 70 nm or more, and even more preferably, from the viewpoint of improving the ejection stability of the aqueous ink. is 80 nm or more, and is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, even more preferably 130 nm or less, even more preferably 120 nm or less, still more preferably 110 nm or less.
The cumulant average particle size of the pigment-containing polymer particles is measured by the method described in Examples.
The cumulant average particle size of the pigment-containing polymer particles in the water-based ink is the same as the cumulant average particle size in the water-based pigment dispersion. It is the same as the preferred embodiment of the diameter.

[インクジェット記録用水系インクの製造方法]
本発明のインクジェット記録用水系インクの製法方法(以下、「本発明のインクの製造方法」ともいう)は、本発明の製造方法で得られる顔料分散体と、水溶性有機溶媒とを混合する工程を有する。また、濃度を調整するために、本発明の顔料分散体と水溶性有機溶媒とを混合する際に、水を更に加えてもよい。本発明のインクは、本発明の製造方法で得られる顔料分散体を含むことにより、水系インクの保存安定性を高めることができ、水溶性有機溶媒を含有することで、水系インクの保存安定性をより向上させることができる。
[Method for producing water-based ink for inkjet recording]
The method for producing a water-based ink for inkjet recording of the present invention (hereinafter also referred to as "the method for producing the ink of the present invention") comprises a step of mixing the pigment dispersion obtained by the production method of the present invention with a water-soluble organic solvent. have Moreover, in order to adjust the concentration, water may be added when mixing the pigment dispersion of the present invention and the water-soluble organic solvent. By containing the pigment dispersion obtained by the production method of the present invention, the ink of the present invention can improve the storage stability of the water-based ink. can be further improved.

本発明のインクの製造方法では、本発明の顔料分散体と水溶性有機溶媒とを混合する際に、更に必要に応じて、水系インクに通常用いられる保湿剤、湿潤剤、浸透剤、界面活性剤、粘度調整剤、pH調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等の各種添加剤を加えてもよい。
更に、混合後にフィルター等による濾過処理を行うことができる。
In the method for producing the ink of the present invention, when the pigment dispersion of the present invention and the water-soluble organic solvent are mixed, if necessary, a moisturizing agent, a wetting agent, a penetrating agent, and a surface active agent which are usually used for water-based inks are added. Additives such as agents, viscosity modifiers, pH modifiers, antifoaming agents, preservatives, antifungal agents and antirust agents may be added.
Furthermore, filtration treatment with a filter or the like can be performed after mixing.

本発明のインクの各成分の含有量、インク物性は以下のとおりである。 The content of each component of the ink of the present invention and the physical properties of the ink are as follows.

〔水溶性有機溶媒〕
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、アミド、アミン、含硫黄化合物等が挙げられる。これらの中では、多価アルコール及び多価アルコールアルキルエーテルから選ばれる1種以上が好ましく、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びジエチレングリコールジエチルエーテルから選ばれる1種以上がより好ましく、プロピレングリコールが更に好ましい。
水溶性有機溶媒は、沸点90℃以上の有機溶媒を1種以上含むことが好ましい。有機溶媒の沸点の加重平均値は、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240℃以下、より好ましくは220℃以下、更に好ましくは200℃以下である。
[Water-soluble organic solvent]
Examples of water-soluble organic solvents include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, and sulfur-containing compounds. Among these, one or more selected from polyhydric alcohols and polyhydric alcohol alkyl ethers are preferable, and ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin. , trimethylolpropane, ethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether are more preferred, and propylene glycol is even more preferred.
The water-soluble organic solvent preferably contains one or more organic solvents having a boiling point of 90° C. or higher. The weighted average boiling point of the organic solvent is preferably 150° C. or higher, more preferably 180° C. or higher, and is preferably 240° C. or lower, more preferably 220° C. or lower, and still more preferably 200° C. or lower.

本発明の製造方法で得られるインクは、密着性及び印字濃度等を向上させる観点から、定着助剤として更に顔料を含有しないポリマー粒子の水分散体を含有してもよい。水系インクが更に顔料を含有しないポリマー粒子を含有する場合、ポリマー粒子とポリマー分散剤の親和性により印刷媒体上で平滑な塗膜が得られ、顔料粒子が局所的に凝集することを抑制し、印字濃度を低下することなく、密着性を向上させることができる。
定着助剤としてのポリマーとしては、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂等の縮合系ポリマー;アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、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のビニル系ポリマーが挙げられる。
顔料を含有しないポリマー粒子の水分散体は、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
The ink obtained by the production method of the present invention may further contain an aqueous dispersion of polymer particles containing no pigment as a fixing aid from the viewpoint of improving adhesion and print density. When the water-based ink further contains polymer particles that do not contain pigment, the affinity between the polymer particles and the polymer dispersant provides a smooth coating film on the print medium, suppresses local aggregation of the pigment particles, Adhesion can be improved without lowering print density.
Polymers used as fixing aids include condensation polymers such as polyolefin resin, polyurethane resin and polyester resin; acrylic resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, butadiene resin, styrene-butadiene resin, vinyl chloride resin. Vinyl polymers such as resins, vinyl acetate resins, and acrylic silicone resins can be used.
As for the aqueous dispersion of polymer particles containing no pigment, an appropriately synthesized one or a commercially available product may be used.

本発明の製造方法で得られるインク中の、顔料を含有しないポリマー粒子の水分散体の配合量は、水系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、固形分として、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。 The amount of the aqueous dispersion of polymer particles containing no pigment in the ink obtained by the production method of the present invention is preferably 10 in terms of solid content from the viewpoint of improving the storage stability and ejection stability of the water-based ink. % by mass or less, more preferably 7% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less.

(インク中の各成分の含有量)
本発明の製造方法で得られるインク中の各成分の含有量は、インクの保存安定性、吐出安定性等を向上させる観点から、以下のとおりである。
(Content of each component in ink)
The content of each component in the ink obtained by the production method of the present invention is as follows from the viewpoint of improving the storage stability, ejection stability, etc. of the ink.

(顔料の含有量)
本発明の製造方法で得られるインク中の顔料の含有量は、印字濃度の観点から、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%以上であり、そして、溶媒揮発時のインク粘度を低くし、保存安定性を向上させる観点から、好ましくは15質量%以下、より好ましくは13質量%以下、更に好ましく12質量%以下である。
(Pigment content)
The content of the pigment in the ink obtained by the production method of the present invention is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and still more preferably 3% by mass or more, from the viewpoint of print density, and From the viewpoint of lowering the viscosity of the ink when the solvent is volatilized and improving storage stability, the content is preferably 15% by mass or less, more preferably 13% by mass or less, and even more preferably 12% by mass or less.

(顔料とポリマー分散剤との合計含有量)
本発明の製造方法で得られるインク中の顔料とポリマー分散剤との合計含有量は、水系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、好ましくは2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、より更に好ましくは7質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは17質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
(Total content of pigment and polymer dispersant)
The total content of the pigment and the polymer dispersant in the ink obtained by the production method of the present invention is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass, from the viewpoint of improving the storage stability and ejection stability of the water-based ink. % by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 7% by mass or more, and preferably 20% by mass or less, more preferably 17% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or less.

(有機溶媒の含有量)
本発明の製造方法で得られるインク中の有機溶媒の含有量は、上記と同様の観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましく35質量%以下である。
(Content of organic solvent)
The content of the organic solvent in the ink obtained by the production method of the present invention is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more, from the same viewpoint as above. The content is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 35% by mass or less.

(水の含有量)
本発明の製造方法で得られるインク中の水の含有量は、上記と同様の観点から、好ましくは45質量%以上、より好ましくは50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65質量%以下である。
(water content)
From the same viewpoint as above, the water content in the ink obtained by the production method of the present invention is preferably 45% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and preferably 70% by mass or less. More preferably, it is 65% by mass or less.

(水系インク物性)
本発明の製造方法で得られるインクの32℃の粘度は、保存安定性を向上させる観点から、好ましくは2mPa・s以上、より好ましくは3mPa・s以上、更に好ましくは5mPa・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9mPa・s以下、更に好ましくは7mPa・s以下である。
インクの粘度は、E型粘度計を用いて測定できる。
本発明の製造方法で得られるインクの20℃のpHは、保存安定性の観点から、好ましくは7.0以上、より好ましくは7.2以上、更に好ましくは7.5以上である。また、部材耐性、皮膚刺激性の観点から、pHは、好ましくは11以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは9.5以下である。
水系インクのpHは、常法により測定できる。
(Physical properties of water-based ink)
The viscosity at 32° C. of the ink obtained by the production method of the present invention is preferably 2 mPa·s or more, more preferably 3 mPa·s or more, and still more preferably 5 mPa·s or more, from the viewpoint of improving storage stability. And it is preferably 12 mPa·s or less, more preferably 9 mPa·s or less, and still more preferably 7 mPa·s or less.
The viscosity of the ink can be measured using an E-type viscometer.
The pH at 20° C. of the ink obtained by the production method of the present invention is preferably 7.0 or higher, more preferably 7.2 or higher, and still more preferably 7.5 or higher, from the viewpoint of storage stability. Also, from the viewpoint of member resistance and skin irritation, the pH is preferably 11 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 9.5 or less.
The pH of water-based ink can be measured by a conventional method.

本発明の製造方法で得られるインクは、インクジェット記録用インクとして好適に用いることができ、公知のインクジェット記録装置に装填し、印刷媒体にインク液滴として吐出させて画像等を記録することができる。
インクジェット記録装置としては、サーマル式及びピエゾ式があるが、本発明のインクは、ピエゾ式のインクジェット記録用水系インクとして用いることがより好ましい。
用いることができる印刷媒体としては、高吸水性の普通紙、低吸水性のコート紙、非吸水性の樹脂フィルムが挙げられる。コート紙としては、汎用光沢紙、多色フォームグロス紙等が挙げられる。樹脂フィルムとしては、好ましくはポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、及びポリエチレンフィルムから選ばれる少なくとも1種が挙げられる。当該樹脂フィルムは、コロナ処理された基材であってもよい。
The ink obtained by the production method of the present invention can be suitably used as an ink for inkjet recording, and can be loaded into a known inkjet recording apparatus and ejected as ink droplets onto a printing medium to record an image or the like. .
There are thermal type and piezo type ink jet recording apparatuses, and the ink of the present invention is more preferably used as an aqueous ink for piezo type ink jet recording.
Usable print media include highly water-absorbing plain paper, low water-absorbing coated paper, and non-water-absorbing resin film. Examples of coated paper include general-purpose glossy paper, multicolor foam gloss paper, and the like. The resin film is preferably at least one selected from polyester films, polyvinyl chloride films, polypropylene films, and polyethylene films. The resin film may be a corona-treated substrate.

以下の調製例、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。
なお、調製例、実施例及び比較例で得られた水系分散体の各種物性を、下記方法により測定、評価した。
In the following Preparation Examples, Examples and Comparative Examples, "parts" and "%" are "mass parts" and "mass%" unless otherwise specified.
Various physical properties of the aqueous dispersions obtained in Preparation Examples, Examples and Comparative Examples were measured and evaluated by the following methods.

(1)ポリマー分散剤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-8320GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSKgel SuperAWM-H、TSKgel SuperAW3000、TSKgel guardcolumn SuperAW-H)、流速:0.5mL/min〕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キット〔PStQuick B(F-550、F-80、F-10、F-1、A-1000)、PStQuick C(F-288、F-40、F-4、A-5000、A-500)、東ソー株式会社製〕を用いて測定した。
測定サンプルは、ガラスバイアル中にポリマー分散剤0.1gを前記溶離液10mLと混合し、25℃で10時間、マグネチックスターラーで撹拌し、シリンジフィルター(DISMIC-13HP、PTFE、0.2μm、アドバンテック株式会社製)で濾過したものを用いた。
(1) Measurement of number average molecular weight of polymer dispersant Gel permeation using a solution obtained by dissolving phosphoric acid and lithium bromide in N,N-dimethylformamide at concentrations of 60 mmol/L and 50 mmol/L, respectively, as an eluent. Chromatographic method [Tosoh Corporation GPC device (HLC-8320GPC), Tosoh Corporation columns (TSKgel SuperAWM-H, TSKgel SuperAW3000, TSKgel guardcolumn SuperAW-H), flow rate: 0.5 mL / min], as a standard substance Monodisperse polystyrene kit with known molecular weight [PStQuick B (F-550, F-80, F-10, F-1, A-1000), PStQuick C (F-288, F-40, F-4, A-5000 , A-500) manufactured by Tosoh Corporation].
A sample to be measured was obtained by mixing 0.1 g of the polymer dispersant with 10 mL of the eluent in a glass vial, stirring with a magnetic stirrer at 25° C. for 10 hours, and passing it through a syringe filter (DISMIC-13HP, PTFE, 0.2 μm, Advantech Co., Ltd.) was used.

(2)水系顔料分散体の不揮発成分濃度(固形分濃度)の測定
30mLのポリプロピレン製容器(φ=40mm、高さ=30mm)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不揮発成分濃度とした。
(2) Measurement of non-volatile component concentration (solid content concentration) of water-based pigment dispersion 10.0 g of sodium sulfate was weighed to a constant weight in a desiccator and placed in a 30 mL polypropylene container (φ = 40 mm, height = 30 mm). About 1.0 g of the sample was added to the mixture, mixed, accurately weighed, maintained at 105° C. for 2 hours to remove volatile matter, left in a desiccator for 15 minutes, and weighed. The solid content of the sample after removal of volatile matter was divided by the mass of the added sample to obtain the concentration of non-volatile matter.

(3)ポリマー分散剤及びワックスの酸価の測定
JIS K0070及びJIS K5902に則り、京都電子工業株式会社製電位差自動滴定装置(電動ビューレット、型番:APB-610)を用いて、トルエンとアセトン(2:1、質量比)を混合した滴定溶剤又はトリクロロベンゼンとエタノール(2:1、質量比))を混合した滴定溶剤を用い、電位差滴定法により0.1N水酸化カリウム/エタノール溶液で滴定し、滴定曲線上の変曲点を終点とした。水酸化カリウム溶液の終点までの滴定量からポリマー分散剤及びワックスの酸価(mgKOH/g)を算出した。
(3) Measurement of acid value of polymer dispersant and wax According to JIS K0070 and JIS K5902, toluene and acetone ( 2:1, mass ratio) or trichlorobenzene and ethanol (2:1, mass ratio)), and titrated with 0.1N potassium hydroxide/ethanol solution by potentiometric titration. , the inflection point on the titration curve was taken as the end point. The acid value (mgKOH/g) of the polymer dispersant and wax was calculated from the amount of potassium hydroxide solution titrated to the end point.

(4)ワックスの融点の測定
ワックスの融点は、JIS K 0064に準拠した測定装置により行った。具体的には、ティー・エイ・インスルメント社製の示差走査熱量計(Q20)を用いて、試料を200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した。次に、試料を昇温速度10℃/分で昇温し、200℃まで熱量を測定した。観測された融解熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を融解の最大ピーク温度とし、ピーク温度を融点とした。
(4) Measurement of melting point of wax The melting point of wax was measured using a measuring device conforming to JIS K 0064. Specifically, using a differential scanning calorimeter (Q20) manufactured by TA Instruments, the temperature of the sample was raised to 200°C, and then cooled to 0°C at a cooling rate of 10°C/min. Next, the temperature of the sample was increased at a temperature increase rate of 10°C/min, and the calorie was measured up to 200°C. Among the observed heat of fusion peaks, the temperature of the peak with the maximum peak area was defined as the maximum melting peak temperature, and the peak temperature was defined as the melting point.

(5)顔料含有ポリマー粒子の平均粒径の測定
大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システム「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、顔料含有ポリマー粒子の平均粒径とした。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。測定濃度は、通常5×10-3%程度で行った。
(5) Measurement of average particle size of pigment-containing polymer particles diameter. The measurement conditions were a temperature of 25° C., an angle between the incident light and the detector of 90°, and 100 integration times, and the refractive index of water (1.333) was input as the refractive index of the dispersion solvent. The measurement concentration was usually about 5×10 -3 %.

<ポリマー分散剤の調製>
製造例1(ポリマー分散剤aの調製)
アクリル酸29部、スチレン60部、エチルアクリレート1部を混合し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)10部、2-メルカプトエタノール(重合連鎖移動剤)0.2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。
滴下ロートに、モノマー混合液の残りの90%、前記重合連鎖移動剤0.2部、MEK30部及びアゾ系ラジカル重合開始剤(富士フイルム和光純薬株式会社製、商品名:V-65、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル))1.1部の混合液を入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の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0.1部をMEK2部に溶解した重合開始剤溶液を加え、更に65℃で2時間、70℃で2時間熟成させた後に減圧乾燥してポリマー分散剤a(数平均分子量:32,000、酸価:226mgKOH/g)を得た。
<Preparation of polymer dispersant>
Production Example 1 (Preparation of polymer dispersant a)
A monomer mixed solution was prepared by mixing 29 parts of acrylic acid, 60 parts of styrene and 1 part of ethyl acrylate. 10 parts of methyl ethyl ketone (MEK), 0.2 parts of 2-mercaptoethanol (polymerization chain transfer agent), and 10% of the above monomer mixture were added and mixed in a reaction vessel, and the mixture was sufficiently replaced with nitrogen gas.
In a dropping funnel, the remaining 90% of the monomer mixture, 0.2 parts of the polymerization chain transfer agent, 30 parts of MEK and an azo radical polymerization initiator (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: V-65, 2 ,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)) 1.1 part of the mixed solution was added, and the mixture in the reaction vessel was heated to 65° C. while stirring under a nitrogen atmosphere. The mixture was added dropwise over 3 hours. After 2 hours at 65°C from the end of the dropwise addition, a polymerization initiator solution prepared by dissolving 0.1 part of the polymerization initiator in 2 parts of MEK was added, further aged at 65°C for 2 hours and at 70°C for 2 hours, and then dried under reduced pressure. to obtain a polymer dispersant a (number average molecular weight: 32,000, acid value: 226 mgKOH/g).

製造例2(ポリマー分散剤bの調整)
メタクリル酸14部、スチレン30部、スチレンマクロマー(東亞合成株式会社製、商品名:AS-6(S)、有効分濃度:50質量%、数平均分子量:6,000)21部、を混合しモノマー混合液を調製した。反応容器内に、MEK10部、2-メルカプトエタノール(重合連鎖移動剤)0.1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。
滴下ロートに、モノマー混合液の残りの90%、前記重合連鎖移動剤0.1部、MEK20部及びアゾ系ラジカル重合開始剤(商品名:V-65)0.7部の混合液を入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の混合液を撹拌しながら77℃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77℃で0.5時間経過後、前記重合開始剤0.6部をMEK5部に溶解した重合開始剤溶液を加え、77℃で1時間撹拌することで熟成を行った。重合開始剤溶液の調製、添加及び熟成を更に5回行った。次いで反応容器内の反応溶液を80℃に1時間維持し、MEKを加えてポリマー分散剤bの分散液(固形分濃度:40%、数平均分子量:53,000、酸価:94mgKOH/g)を得た。
Production Example 2 (Preparation of polymer dispersant b)
14 parts of methacrylic acid, 30 parts of styrene, and 21 parts of styrene macromer (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: AS-6 (S), active ingredient concentration: 50% by mass, number average molecular weight: 6,000) were mixed. A monomer mixture was prepared. 10 parts of MEK, 0.1 part of 2-mercaptoethanol (polymerization chain transfer agent), and 10% of the above-mentioned monomer mixture were added and mixed in a reaction vessel, and nitrogen gas was sufficiently replaced.
A mixture of the remaining 90% of the monomer mixture, 0.1 parts of the polymerization chain transfer agent, 20 parts of MEK and 0.7 parts of an azo radical polymerization initiator (trade name: V-65) was added to a dropping funnel, Under a nitrogen atmosphere, the mixed liquid in the reaction vessel was heated to 77° C. while stirring, and the mixed liquid in the dropping funnel was added dropwise over 3 hours. After 0.5 hours had passed at 77°C from the end of dropping, a polymerization initiator solution prepared by dissolving 0.6 parts of the polymerization initiator in 5 parts of MEK was added, and the mixture was stirred at 77°C for 1 hour for aging. The polymerization initiator solution preparation, addition and aging were carried out five more times. Then, the reaction solution in the reaction vessel was maintained at 80° C. for 1 hour, and MEK was added to form a dispersion of polymer dispersant b (solid concentration: 40%, number average molecular weight: 53,000, acid value: 94 mgKOH/g). got

<水系顔料分散体の製造>
実施例1(水系顔料分散体D1の製造)
(混合工程)
アンカー翼を具備した反応容器内に、製造例1で得られたポリマー分散剤aの50部、ポリマー分散剤aのカルボキシ基の40モル%を中和する中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液(NaOH固形分:16.9%)19.4部、イオン交換水240部を入れ、その中にポリエチレンワックス(三井化学株式会社製、商品名:ハイワックス110P、融点:109℃)100質量部を加えて、85~95℃で加熱溶解し、その中にカーボンブラック顔料(C.I.ピグメント・ブラック7、キャボットケミカル社製、商品名:モナーク800)300部を加え、顔料、ワックス、ポリマー分散剤の混合物を得た。
(工程(I))
得られた混合物を90~95℃に保持しながら、超音波ホモジナイザーを用いて90分間予備分散処理を行った後、室温まで冷却してから、MEK78.6部とイオン交換水480部を加え、さらにマイクロフルイダイザー(Microfluidics社製、商品名)で200MPaの圧力で10パス分散処理して本分散し、ポリマー分散剤aと、ワックスと、顔料を含有する水系分散体(固形分濃度:27.6%、顔料含有量:18.4%、ワックス含有量:3.1%、ポリマー分散剤含有量:6.1%)を得た。
(工程(II))
工程(I)で得られた水系分散体にイオン交換水250部を加え、撹拌した後、減圧下60℃でMEKを完全に除去し、更に一部の水を除去して、固形分濃度を20%(顔料含有量:13.2%)とし、媒体を水で置換した分散体を得た。その後、水置換分散体に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-321、エポキシ価:140)15.5部を加えて密栓し、スターラーで撹拌しながら80℃で3時間加熱して熱処理し、ポリマー分散剤aのカルボキシ基の55モル%をグリシジルエステル結合に置換することで、酸価76mgKOH/gのポリマー分散剤aで分散された顔料及びワックスを含有する顔料含有ポリマー粒子が分散された水系顔料分散体D1(固形分濃度:20.3%、顔料含有量:13.2%、ワックス含有量:2.2%、ポリマー分散剤含有量:4.4%、架橋剤含有量:0.5%、顔料含有ポリマー粒子のキュムラント平均粒径:94nm、pH:8.0)を得た。
<Production of water-based pigment dispersion>
Example 1 (Production of water-based pigment dispersion D1)
(Mixing process)
In a reaction vessel equipped with anchor wings, 50 parts of the polymer dispersant a obtained in Production Example 1 and 5N aqueous sodium hydroxide solution ( NaOH solid content: 16.9%) 19.4 parts and 240 parts of ion-exchanged water were added, and 100 parts by mass of polyethylene wax (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., trade name: Hi-Wax 110P, melting point: 109 ° C.) was added. In addition, heat and melt at 85 to 95° C., add 300 parts of carbon black pigment (CI Pigment Black 7, manufactured by Cabot Chemical Co., trade name: Monarch 800), pigment, wax, polymer dispersion A mixture of agents was obtained.
(Step (I))
While maintaining the obtained mixture at 90 to 95 ° C., pre-dispersion treatment is performed for 90 minutes using an ultrasonic homogenizer, and then cooled to room temperature, 78.6 parts of MEK and 480 parts of ion-exchanged water are added, Furthermore, a microfluidizer (manufactured by Microfluidics, trade name) was subjected to 10 passes of dispersion treatment at a pressure of 200 MPa to form an aqueous dispersion containing a polymer dispersant a, a wax, and a pigment (solid content concentration: 27.0%). 6%, pigment content: 18.4%, wax content: 3.1%, polymeric dispersant content: 6.1%).
(Step (II))
After adding 250 parts of ion-exchanged water to the aqueous dispersion obtained in step (I) and stirring, MEK was completely removed at 60 ° C. under reduced pressure, and a part of the water was removed to reduce the solid content concentration to 20% (pigment content: 13.2%) and a dispersion in which the medium was replaced with water was obtained. After that, 15.5 parts of trimethylolpropane polyglycidyl ether (manufactured by Nagase ChemteX Corporation, trade name: Denacol EX-321, epoxy value: 140) was added to the water-substituted dispersion, and the mixture was tightly stoppered, and stirred with a stirrer to obtain a viscosity of 80%. ° C. for 3 hours to replace 55 mol% of the carboxy groups of the polymer dispersant a with glycidyl ester bonds, thereby containing pigments and waxes dispersed with the polymer dispersant a having an acid value of 76 mgKOH/g. Aqueous pigment dispersion D1 in which pigment-containing polymer particles are dispersed (solid concentration: 20.3%, pigment content: 13.2%, wax content: 2.2%, polymer dispersant content: 4.0%). 4%, cross-linking agent content: 0.5%, cumulant average particle diameter of pigment-containing polymer particles: 94 nm, pH: 8.0).

実施例2(水系顔料分散体D2の製造)
実施例1において、ポリマー分散剤aの50部を製造例2で製造したポリマー分散剤bの分散液125部(固形分濃度40%)とし、5N水酸化ナトリウム水溶液19.4部を15.5部とし、MEK78.6部を3.6部とし、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル15.5部を4.1部とした以外は実施例1と同様にして、酸価62mgKOH/gのポリマー分散剤bで分散された顔料及びワックスを含有する顔料含有ポリマー粒子が分散された水系顔料分散体D2(固形分濃度:20.1%、顔料含有量:13.2%、ワックス含有量:2.2%、ポリマー分散剤含有量:4.4%、架橋剤含有量:0.5%、顔料含有ポリマー粒子のキュムラント平均粒径:102nm、pH:9.2)を得た。
Example 2 (Production of water-based pigment dispersion D2)
In Example 1, 50 parts of the polymer dispersant a was replaced with 125 parts of the dispersion of the polymer dispersant b produced in Production Example 2 (solid content concentration: 40%), and 19.4 parts of a 5N sodium hydroxide aqueous solution was added to 15.5 parts. A polymer dispersant having an acid value of 62 mgKOH/g was prepared in the same manner as in Example 1 except that 78.6 parts of MEK was changed to 3.6 parts and 15.5 parts of trimethylolpropane polyglycidyl ether was changed to 4.1 parts. Aqueous pigment dispersion D2 in which pigment-containing polymer particles containing the pigment and wax dispersed in b were dispersed (solid concentration: 20.1%, pigment content: 13.2%, wax content: 2.2 %, polymer dispersant content: 4.4%, cross-linking agent content: 0.5%, cumulant average particle diameter of pigment-containing polymer particles: 102 nm, pH: 9.2).

実施例3~6、比較例1~2(水系顔料分散体D3~D6及びD21~D22の製造)
実施例1において、各成分及び配合を表1又は2に示すようにした以外は実施例1と同様にして、実施例3~6の水系顔料分散体D3~D6、及び比較例1~2の水系顔料分散体D21~D22を得た。結果を表1及び2に示す。
Examples 3-6, Comparative Examples 1-2 (Production of water-based pigment dispersions D3-D6 and D21-D22)
In Example 1, in the same manner as in Example 1 except that each component and formulation were as shown in Table 1 or 2, water-based pigment dispersions D3 to D6 of Examples 3 to 6, and of Comparative Examples 1 and 2 Water-based pigment dispersions D21 to D22 were obtained. Results are shown in Tables 1 and 2.

表1及び2中のワックスの詳細は以下のとおりである。
・HW110P:ハイワックス110P(融点109℃のカルボキシ基を有する化合物によって変性されたワックスではないポリエチレンワックス、酸価:0mgKOH/g、三井化学株式会社製、商品名)
・DC30M:ダイヤカルナ30M(融点76℃の無水マレイン酸変性ポリオレフィンワックス、酸価:103mgKOH/g 三菱ケミカル株式会社製、商品名)
・PW155:パラフィンワックス155(融点69℃のカルボキシ基を有する化合物によって変性されたワックスではないパラフィンワックス、酸価:0mgKOH/g、日本精蝋株式会社製、商品名)
Details of the waxes in Tables 1 and 2 are as follows.
HW110P: High Wax 110P (Polyethylene wax that is not a wax modified with a compound having a carboxyl group with a melting point of 109°C, acid value: 0 mgKOH/g, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., trade name)
DC30M: Diacarna 30M (maleic anhydride-modified polyolefin wax with a melting point of 76°C, acid value: 103 mgKOH/g, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name)
・ PW155: Paraffin wax 155 (paraffin wax that is not wax modified by a compound having a carboxyl group with a melting point of 69 ° C., acid value: 0 mg KOH / g, manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd., trade name)

実施例7(水系顔料分散体D7の製造)
(混合工程)
アンカー翼を具備した反応容器内に、製造例1で得られたポリマー分散剤aの50部、ポリマー分散剤aのカルボキシ基の40モル%を中和する中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液(NaOH固形分:16.9%)19.4部、イオン交換水240部を入れ、その中に水系ポリエチレンワックスエマルジョン(HTE6500:東邦化学株式会社製、商品名:ハイテックE-6500、融点140℃のカルボキシ基を有する化合物によって変性されたワックスではない酸化ポリエチレンワックスがポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤で乳化されたエマルジョン、酸価:1mgKOH/g、ワックス含有量:33.3%)300質量部(ワックスとして100部)、カーボンブラック顔料(C.I.ピグメント・ブラック7、キャボットケミカル社製、商品名:モナーク800)300部を加え、MEK78.6部とイオン交換水480部を加え、顔料、ワックス、ポリマー分散剤の混合物を得た。
(工程(I))
得られた混合物をディスパー(浅田鉄工株式会社製、商品名:ウルトラディスパー)を用いて、20℃でディスパー翼を7,000rpmで回転させる条件で1時間撹拌し予備分散を行った。予備分散した顔料、酸化ポリエチレンワックスエマルション、ポリマー分散剤の混合物をマイクロフルイダイザー(Microfluidics社製、商品名)で200MPaの圧力で10パス分散処理して本分散し、ポリマー分散剤と、ワックスと、顔料を含有する水系分散体(固形分濃度:27.6%、顔料含有量:18.4%、ワックス含有量:3.1%、ポリマー分散剤含有量:6.1%)を得た。
(工程(II))
実施例1の工程(II)と同様の操作を行い、実施例7の水系顔料分散体D7(固形分濃度:20.1%、顔料含有量:13.2%、ワックス含有量:2.2%、ポリマー分散剤含有量:4.4%、架橋剤含有量:0.3%、顔料含有ポリマー粒子のキュムラント平均粒径:90nm、pH:8.0)を得た。
Example 7 (Production of water-based pigment dispersion D7)
(Mixing process)
In a reaction vessel equipped with anchor wings, 50 parts of the polymer dispersant a obtained in Production Example 1 and 5N aqueous sodium hydroxide solution ( NaOH solid content: 16.9%) 19.4 parts and 240 parts of ion-exchanged water are added. Emulsion in which oxidized polyethylene wax, which is not wax modified by a compound having a carboxyl group, is emulsified with a polyoxyethylene alkyl ether surfactant, acid value: 1 mg KOH/g, wax content: 33.3%) 300 parts by mass ( 100 parts as wax), 300 parts of carbon black pigment (CI Pigment Black 7, manufactured by Cabot Chemical Co., trade name: Monarch 800) are added, 78.6 parts of MEK and 480 parts of ion-exchanged water are added, and the pigment, A mixture of wax and polymer dispersant was obtained.
(Step (I))
The resulting mixture was pre-dispersed by stirring using a disper (manufactured by Asada Iron Works Co., Ltd., trade name: Ultra Disper) for 1 hour at 20° C. under the condition of rotating the disper blade at 7,000 rpm. A mixture of a pre-dispersed pigment, an oxidized polyethylene wax emulsion, and a polymer dispersant is subjected to dispersion treatment for 10 passes at a pressure of 200 MPa using a microfluidizer (manufactured by Microfluidics, trade name) for main dispersion. An aqueous dispersion containing a pigment (solid concentration: 27.6%, pigment content: 18.4%, wax content: 3.1%, polymer dispersant content: 6.1%) was obtained.
(Step (II))
The same operation as in step (II) of Example 1 was performed, and water-based pigment dispersion D7 of Example 7 (solid content concentration: 20.1%, pigment content: 13.2%, wax content: 2.2 %, polymer dispersant content: 4.4%, cross-linking agent content: 0.3%, cumulant average particle size of pigment-containing polymer particles: 90 nm, pH: 8.0).

実施例8(水系顔料分散体D8の製造)
実施例7と同様にして、表1に示す配合により、実施例8の水系顔料分散体D8を得た。
表1中、HTS3121は、東邦化学株式会社製、商品名:ハイテックS-3121(融点77℃のカルボン酸変性ポリエチレンワックスエマルジョン、酸価:140mgKOH/g、ワックス含有量:25.0%)である。
Example 8 (Production of water-based pigment dispersion D8)
A water-based pigment dispersion D8 of Example 8 was obtained in the same manner as in Example 7 with the formulation shown in Table 1.
In Table 1, HTS3121 is manufactured by Toho Chemical Co., Ltd., trade name: Hitec S-3121 (carboxylic acid-modified polyethylene wax emulsion with a melting point of 77° C., acid value: 140 mgKOH/g, wax content: 25.0%). .

比較例3(水系顔料分散体の製造)
実施例8と同様にして、表2に示す条件で熱処理を行ったところ、系がゲル化し、水系顔料分散体は得られなかった。
Comparative Example 3 (Production of water-based pigment dispersion)
When heat treatment was performed under the conditions shown in Table 2 in the same manner as in Example 8, the system gelled and no water-based pigment dispersion was obtained.

調製例1(ワックス分散液W1の調製)
アンカー翼を具備した反応容器内に、製造例1で得られたポリマー分散剤aの10部、ポリマー分散剤aのカルボキシ基の中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液(NaOH固形分:16.9%)3.9部、イオン交換水240部を入れ、その中にポリエチレンワックス(三井化学株式会社製、商品名:ハイワックス110P、融点:109℃)100質量部を加えて、85~95℃で加熱溶解した。得られた混合物を室温まで冷却し、マイクロフルイダイザーで200MPaの圧力で3パス分散処理して分散体を得た。得られた分散体にイオン交換水100部を加えて、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX-321)3.1部を加えて密栓し、スターラーで撹拌しながら80℃で3時間加熱して熱処理し、ポリマー分散剤aのカルボキシ基の55モル%をグリシジルエステル結合に置換することで、ワックス分散液W1(固形分濃度:22.6%、ワックス含有量:20%、ポリマー分散剤含有量:2%、架橋剤含有量:0.6%、キュムラント平均粒径:88nm、pH:8.0、ポリマーの酸価:76mgKOH/g)を得た。
Preparation Example 1 (Preparation of Wax Dispersion W1)
In a reaction vessel equipped with anchor wings, 10 parts of the polymer dispersant a obtained in Production Example 1 and a 5N aqueous sodium hydroxide solution (NaOH solid content: 16.9 %) 3.9 parts and 240 parts of ion-exchanged water are added, and 100 parts by mass of polyethylene wax (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., trade name: Hi-Wax 110P, melting point: 109°C) is added, and the mixture is heated to 85 to 95°C. was dissolved by heating. The resulting mixture was cooled to room temperature and subjected to 3-pass dispersion treatment with a microfluidizer at a pressure of 200 MPa to obtain a dispersion. To the obtained dispersion, 100 parts of ion-exchanged water is added, 3.1 parts of trimethylolpropane polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-321) is added, and the mixture is sealed and stirred at 80°C for 3 hours while stirring with a stirrer. By heating and heat-treating to replace 55 mol% of the carboxy groups of the polymer dispersant a with glycidyl ester bonds, wax dispersion W1 (solid concentration: 22.6%, wax content: 20%, polymer dispersion agent content: 2%, cross-linking agent content: 0.6%, cumulant average particle size: 88 nm, pH: 8.0, acid value of polymer: 76 mgKOH/g).

調製例2(顔料分散液P1の調製)
反応容器内に、製造例1で得られたポリマー分散剤aの40部とMEK78.6部を入れて混合し、更にポリマー分散剤aのカルボキシ基の40モル%を中和する中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液(NaOH固形分:16.9%)15.5部、イオン交換水500部を入れ、その中にカーボンブラック顔料(C.I.ピグメント・ブラック7、キャボットケミカル社製、商品名:モナーク800)300部を加え、ディスパー(浅田鉄工株式会社製、商品名:ウルトラディスパー)を用いて、20℃でディスパー翼を7,000rpmで回転させる条件で1時間撹拌し予備分散した。得られた顔料とポリマー分散剤の混合物をマイクロフルイダイザー(Microfluidics社製、商品名)で200MPaの圧力で10パス分散処理して本分散し、水系分散体(固形分濃度:22.6%、顔料含有量:20%、ポリマー分散剤含有量:2.6%)を得た。
得られた水系分散体にイオン交換水250部を加え、撹拌した後、減圧下60℃でMEKを完全に除去し、更に一部の水を除去して、固形分濃度を20%(顔料含有量:17.6%)とした後に、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX-321)12.4部を加えて密栓し、スターラーで撹拌しながら80℃で3時間加熱して熱処理し、ポリマー分散剤aのカルボキシ基の55モル%をグリシジルエステル結合に置換することで、酸価76mgKOH/gのポリマー分散剤で分散された顔料を含有する架橋ポリマー粒子の分散液P1(固形分濃度:20.7%、顔料含有量17.6%、ポリマー分散剤含有量:2.4%、架橋剤含有量:0.7%、キュムラント平均粒径:94nm、pH8.0)を得た。
Preparation Example 2 (Preparation of Pigment Dispersion P1)
In a reaction vessel, 40 parts of the polymer dispersant a obtained in Production Example 1 and 78.6 parts of MEK are mixed, and further, as a neutralizing agent that neutralizes 40 mol% of the carboxy groups of the polymer dispersant a 15.5 parts of 5N aqueous sodium hydroxide solution (NaOH solid content: 16.9%) and 500 parts of ion-exchanged water are added, and carbon black pigment (C.I. Pigment Black 7, manufactured by Cabot Chemical Co., product Name: Monarch 800) (300 parts) was added, and pre-dispersed by stirring using a disper (trade name: Ultra Disper, manufactured by Asada Iron Works Co., Ltd.) at 20°C for 1 hour under the condition of rotating the disper blade at 7,000 rpm. The obtained mixture of the pigment and the polymer dispersant was subjected to 10 passes of dispersion treatment at a pressure of 200 MPa with a microfluidizer (manufactured by Microfluidics, trade name) to form an aqueous dispersion (solid concentration: 22.6%, pigment content: 20%, polymer dispersant content: 2.6%).
After adding 250 parts of ion-exchanged water to the resulting aqueous dispersion and stirring, MEK was completely removed at 60° C. under reduced pressure, and a part of the water was removed to reduce the solid content concentration to 20% (pigment-containing amount: 17.6%), 12.4 parts of trimethylolpropane polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-321) was added, and the mixture was tightly stoppered and heated at 80°C for 3 hours while stirring with a stirrer for heat treatment. Then, by substituting 55 mol% of the carboxy groups of the polymer dispersant a with glycidyl ester bonds, a dispersion P1 (solid content concentration: 20.7%, pigment content: 17.6%, polymer dispersant content: 2.4%, cross-linking agent content: 0.7%, cumulant average particle size: 94 nm, pH 8.0). .

比較例4(水系顔料分散体D24の製造)
調製例1で得られたワックス分散液W1の50部に調製例2で得られた顔料分散液P1の170.5部を加え撹拌し、比較例4の水系顔料分散体D24(固形分濃度:21.1%、顔料含有量:13.6%、ワックス含有量:4.5%、ポリマー分散剤含有量:2.3%、架橋剤含有量:0.6%、キュムラント平均粒径:94nm、pH:8.0)を得た。
Comparative Example 4 (Production of water-based pigment dispersion D24)
To 50 parts of the wax dispersion W1 obtained in Preparation Example 1, 170.5 parts of the pigment dispersion P1 obtained in Preparation Example 2 was added and stirred, and an aqueous pigment dispersion D24 of Comparative Example 4 (solid content concentration: 21.1% Pigment content: 13.6% Wax content: 4.5% Polymer dispersant content: 2.3% Crosslinker content: 0.6% Cumulant average particle size: 94 nm , pH: 8.0).

<水系インクAの調製>
実施例、比較例で得られた各水系顔料分散体について、水系インク全体に対する顔料含有量6%、プロピレングリコール16%、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル8%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル8%、非イオン性界面活性剤(2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール:日信化学工業株式会社製、アセチレングリコール系非イオン性界面活性剤)1%、非イオン性界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル:花王株式会社製、商品名:エマルゲン120)1%となるように各成分を混合し、水系インクのpHが9.0となるようにpH調整剤としてトリエタノールアミンを加え、全量が100%になるようイオン交換水を加えて計量した。混合物を、マグネチックスターラーで撹拌してよく混合し、1.2μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジで濾過して、水系インクAを得た。
<Preparation of water-based ink A>
For each of the water-based pigment dispersions obtained in Examples and Comparative Examples, the pigment content of the entire water-based ink was 6%, propylene glycol 16%, dipropylene glycol monomethyl ether 8%, diethylene glycol monobutyl ether 8%, nonionic surfactant agent (2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol: manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., acetylene glycol-based nonionic surfactant) 1%, nonionic surfactant (Polyoxyethylene alkyl ether: manufactured by Kao Corporation, trade name: Emulgen 120) Each component was mixed to 1%, and triethanolamine was added as a pH adjuster so that the pH of the water-based ink was 9.0. In addition, ion-exchanged water was added and weighed so that the total amount became 100%. The mixture was stirred with a magnetic stirrer to mix well, and filtered with a 25 mL needleless syringe fitted with a 1.2 μm filter (acetylcellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by Fujifilm Corporation). , to obtain a water-based ink A.

<水系インクBの調製>
実施例、比較例で得られた各水系顔料分散体について、水系インク全体に対する顔料含有量10%、ジプロピレングリコール16%、グリセリン4%、1,2-ヘキサンジオール2%、非イオン性界面活性剤(2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール)0.5%、非イオン性界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル)1%となるように各成分を混合し、その後、水系インクAの調製と同様にpH調整等を行い、水系インクBを得た。
<Preparation of water-based ink B>
For each of the water-based pigment dispersions obtained in Examples and Comparative Examples, the pigment content of the entire water-based ink was 10%, dipropylene glycol 16%, glycerin 4%, 1,2-hexanediol 2%, nonionic surfactant Agent (2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol) 0.5%, nonionic surfactant (polyoxyethylene alkyl ether) 1% After mixing, pH adjustment and the like were performed in the same manner as in the preparation of water-based ink A, and water-based ink B was obtained.

得られた水系インクA及びBを用いて、下記の保存安定性評価及び吐出安定性評価を行った。結果を表1及び2に示す。 Using the obtained water-based inks A and B, the following storage stability evaluation and ejection stability evaluation were performed. Results are shown in Tables 1 and 2.

(保存安定性評価)
各水系インクを70℃環境下で30日間保管し、保管前後の各水系インクの粘度の変化率を評価した。
保管前後の各水系インクについて、E型粘度計(東機産業株式会社製)を用いて32℃のインク粘度を測定し、粘度の変化率(%)〔=(保管後のインク粘度)/(保管前のインク粘度)×100〕を算出し、保存安定性を評価した。
粘度の変化率が低いほど保存安定性が優れていると判断され、数値として110%以下であれば、実用上使用できる。
(Storage stability evaluation)
Each water-based ink was stored in a 70° C. environment for 30 days, and the rate of change in viscosity of each water-based ink before and after storage was evaluated.
For each water-based ink before and after storage, the ink viscosity at 32 ° C. was measured using an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), and the rate of change in viscosity (%) [= (ink viscosity after storage) / ( Ink viscosity before storage)×100] was calculated to evaluate the storage stability.
It is judged that the lower the rate of change in viscosity, the better the storage stability.

(吐出安定性評価)
温度25±1℃、相対湿度30±5%の環境で、インクジェットヘッド(富士フイルム株式会社製、「Samba G3L」、ピエゾ式)を装備したインクジェット吐出評価装置Jetepxet(ImageXpert社製)に水系インクを充填した。ヘッド電圧30V、周波数50kHz、プッシュプル型駆動波形、吐出液適量2.5pL、負圧-4.0kPaを設定し、前記吐出評価装置にインク吐出命令を転送し、各水系インクが正常吐出されているノズル数を確認した。同条件下、30分間の連続吐出を行い、30分後に正常吐出されているノズル数を再確認した。
下記式により連続吐出率(%)を算出し、吐出安定性評価した。
連続吐出率(%)=(30分後の正常吐出ノズル数/初期の正常吐出ノズル数)×100
連続吐出率(%)が大きいほど吐出安定性が優れていると判断され、数値として90%以上であれば、実用上使用できる。
(Discharge stability evaluation)
In an environment with a temperature of 25 ± 1 ° C and a relative humidity of 30 ± 5%, water-based ink is applied to an inkjet ejection evaluation device Jetepxet (manufactured by ImageXpert) equipped with an inkjet head (manufactured by Fuji Film Co., Ltd., "Samba G3L", piezo type). filled. A head voltage of 30 V, a frequency of 50 kHz, a push-pull drive waveform, an appropriate amount of ejection liquid of 2.5 pL, and a negative pressure of -4.0 kPa were set, and an ink ejection command was transferred to the ejection evaluation device. I checked the number of nozzles. Under the same conditions, continuous ejection was performed for 30 minutes, and after 30 minutes, the number of nozzles performing normal ejection was reconfirmed.
The continuous ejection rate (%) was calculated by the following formula, and the ejection stability was evaluated.
Continuous ejection rate (%) = (number of normal ejection nozzles after 30 minutes/number of initial normal ejection nozzles) x 100
It is judged that the higher the continuous discharge rate (%), the better the discharge stability.

Figure 2023092882000001
Figure 2023092882000001

Figure 2023092882000002
Figure 2023092882000002

表1及び2から、本発明の実施例で得られた水系顔料分散体を含有する水系インクは、比較例で得られた水系顔料分散体を含有する水系インクよりも、保存安定性及び吐出安定性に優れていることが分かる。
特に比較例4は、顔料、ワックス、ポリマー分散剤が共存する状態で熱処理を行っていないため、顔料表面上に分布しているポリマー分散剤とワックス表面上に分布するポリマー分散剤が均一に分布するように再配置されることがないので、保存安定性が劣る結果となっていると考えられる。
From Tables 1 and 2, the water-based inks containing the water-based pigment dispersions obtained in the examples of the present invention have higher storage stability and ejection stability than the water-based inks containing the water-based pigment dispersions obtained in the comparative examples. It can be seen that it is superior in quality.
In particular, in Comparative Example 4, the heat treatment was not performed in a state where the pigment, wax, and polymer dispersant coexist, so the polymer dispersant distributed on the pigment surface and the polymer dispersant distributed on the wax surface were uniformly distributed. It is considered that the storage stability is poor because the rearrangement is not performed in such a manner as to do.

本発明によれば、保存安定性及び吐出安定性に優れるインクジェット記録用水系インクに好適な水系顔料分散体の製造方法、及びそれを用いた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ができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the water-based pigment dispersion suitable for the water-based ink for inkjet recording which is excellent in storage stability and discharge stability, and the manufacturing method of the water-based ink for inkjet-recording using the same can be provided. .

Claims (8)

下記工程(I)及び工程(II)を有する水系顔料分散体の製造方法。
工程(I):顔料、ワックス、及びポリマー分散剤を分散処理して水系分散体を得る工程
工程(II):工程(I)で得られた水系分散体に架橋剤を加えて、前記ワックスの融点以下で熱処理する工程
A method for producing an aqueous pigment dispersion comprising the following steps (I) and (II).
Step (I): A step of dispersing a pigment, a wax, and a polymer dispersant to obtain an aqueous dispersion Step (II): A cross-linking agent is added to the aqueous dispersion obtained in Step (I) to obtain the wax. Process of heat-treating below the melting point
前記ワックスが、カルボキシ基を有する化合物によって変性されたワックスではない、請求項1に記載の水系顔料分散体の製造方法。 2. The method for producing an aqueous pigment dispersion according to claim 1, wherein the wax is not a wax modified with a compound having a carboxyl group. 前記架橋剤が、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グリシジルエーテル化合物である、請求項1又は2に記載の水系顔料分散体の製造方法。 3. The method for producing an aqueous pigment dispersion according to claim 1, wherein the cross-linking agent is a polyhydric alcohol glycidyl ether compound having a hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms. 前記熱処理を前記ワックスの融点より5℃以上低い温度で行う、請求項1~3のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。 The method for producing a water-based pigment dispersion according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat treatment is performed at a temperature lower than the melting point of the wax by 5°C or more. 前記熱処理を45℃以上95℃以下で行う、請求項1~4のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。 The method for producing a water-based pigment dispersion according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat treatment is performed at 45°C or higher and 95°C or lower. 前記ポリマー分散剤に対する前記顔料の質量比(顔料/ポリマー分散剤)が0.3以上8以下である、請求項1~5のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 5, wherein the mass ratio of the pigment to the polymer dispersant (pigment/polymer dispersant) is 0.3 or more and 8 or less. 前記ワックスに対する前記顔料の質量比(顔料/ワックス)が1以上11以下である、請求項1~6のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 6, wherein the mass ratio of the pigment to the wax (pigment/wax) is 1 or more and 11 or less. 請求項1~7のいずれかに記載の製造方法で得られた水系顔料分散体と、水溶性有機溶媒とを混合する工程を有する、インクジェット記録用水系インクの製造方法。 A method for producing a water-based ink for inkjet recording, comprising a step of mixing the water-based pigment dispersion obtained by the production method according to any one of claims 1 to 7 and a water-soluble organic solvent.
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