CN101048471A - 用于喷墨打印的水基墨 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于喷墨打印的包括含有着色剂的聚合物颗粒的水分散体。构成该聚合物颗粒的聚合物是通过单体混合物在存在α－甲基苯乙烯二聚物的情况下进行共聚而制得的。用于喷墨打印的水分散体以及含有该水分散体的用于喷墨打印的水基墨具有优异的喷射性能和高光密度。

Description

用于喷墨打印的水基墨
技术领域
本发明涉及一种用于喷墨打印的水分散体、一种用于制造该水分散体的方法和一种用于喷墨打印的含有该水分散体的水基墨。
背景技术
在喷墨打印中，将墨滴从非常细的喷嘴直接喷射到记录介质上并粘附在该记录介质上以形成打印图像。喷墨打印已经得到广泛的应用，因为它们具有各种优点，如容易完全着色、低成本、能够使用普通纸张作为记录介质、不与打印图像接触等。在打印方法中，为了提高打印图像的耐光性和防水性，一种使用含有作为着色剂的颜料的墨的喷墨打印方法现在已经成为主流。例如，WO 00/39226公开了一种具有包含乙烯基聚合物的颜料的水基墨。
JP 11-269418 A公开了嵌段共聚物用于水基喷墨的用途，该嵌段共聚物是通过由一种单体在特定的链转移剂存在时制备的大分子单体和另一种单体的反应制得的。
然而，具有更好的喷射稳定性并且特别是在普通纸张上形成具有高光密度的打印图像的水基墨是十分需要的。特别是在热喷墨打印中该需求变得越来越大。
发明内容
本发明提供一种用于喷墨打印的包括含有着色剂的聚合物颗粒的水分散体，其中构成该聚合物颗粒的聚合物是通过单体混合物在存在α-甲基苯乙烯二聚物的情况下进行共聚而制得的，本发明还提供一种用于喷墨打印的含有该水分散体的水基墨。
本发明还提供一种用于喷墨打印的包括含有着色剂的聚合物颗粒的水分散体，其中构成该聚合物颗粒的聚合物是通过单体混合物在存在含有芳香环的聚合引发剂和α-甲基苯乙烯二聚物的情况下进行共聚而制得的，本发明还提供一种用于喷墨打印的含有该水分散体的水基墨。
本发明还进一步提供一种制造用于喷墨打印的水分散体的方法，其包括：
步骤1：在α-甲基苯乙烯二聚物存在时使单体混合物聚合以合成聚合物；
步骤2：混合于步骤1中得到的聚合物、着色剂、有机溶剂和水，然后对所得的混合物进行分散处理以得到含有着色剂的聚合物颗粒的分散体；和
步骤3：从步骤2中得到的分散体中除去该有机溶剂。
具体实施方式
本发明提供一种用于喷墨打印的水分散体，其具有优异的喷射性能，同时显示出高的光密度和良好的耐强光性，本发明还提供一种用于喷墨打印的含有该水分散体的水基墨。
该用于喷墨打印的水分散体是含有着色剂的聚合物颗粒的水分散体。以如下顺序描述该水分散体及其组份。
(I)聚合物
构成该聚合物颗粒的聚合物优选是不溶于水的聚合物，从而使着色剂能够包含其中。此处提及的不溶于水的聚合物是指在105℃下干燥2小时后于25℃下溶解在100克水中时溶解度为10克或更少，优选5克或更少，更优选1克或更少的聚合物。在该不溶于水的聚合物具有成盐基团时，聚合物的溶解度是在用根据成盐基团的类型而选择的乙酸或氢氧化钠中和100％的成盐基团然后测量的。
该不溶于水的聚合物的实例包括不溶于水的乙烯基聚合物、不溶于水的酯聚合物和不溶于水的聚氨酯聚合物，优选为不溶于水的乙烯基聚合物。为了即使在打印在普通纸张上时也得到足够的光密度和耐久的打印图像，不溶于水的接枝聚合物是优选的。
本发明中使用的聚合物是通过单体混合物的共聚得到的聚合物，特别是不溶于水的聚合物。该单体混合物包含(A)具有成盐基团的单体(也称作“组份A”)和(B)大分子单体(也称作“组份B”)和/或(C)疏水性单体(也称作“组份C”)。该单体混合物可被简称为“单体混合物”。
优选为通过使单体混合物共聚而得到的聚合物，特别是不溶于水的聚合物，该单体混合物含有(A)具有成盐基团的单体，(B)大分子单体和(C)疏水性单体。
组份A用于提高所得分散体的分散稳定性，并且可为阳离子型或阴离子型。JP 9-286939 A第5页第7栏第24行至第8栏第29行所记述的单体是可以使用的。成盐基团的实例包括羧基、磺酸基、磷酸基、氨基及铵基。
阳离子单体是至少一种选自以下组中的单体：含叔胺的不饱和单体和含铵盐的不饱和单体。
含叔胺的不饱和单体的实例包括N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-6-乙烯基吡啶和5-乙基-2-乙烯基吡啶。
含有铵盐的不饱和单体的实例包括：N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯的季铵化产物、N，N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯的季铵化产物和N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯的季铵化产物。
在上述阳离子单体中，优选为N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯和N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺。
阴离子单体的实例包括不饱和的羧酸单体、不饱和的磺酸单体和不饱和的磷酸单体。
不饱和的羧酸单体的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、柠康酸和2-甲基丙烯酰氧基甲基琥珀酸。不饱和磺酸单体的实例包括苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-硫代丙基(甲基)丙烯酸酯和双(3-硫代丙基)衣康酸酯。不饱和磷酸单体的实例包括乙烯基膦酸、乙烯基磷酸酯、双(甲基丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、二苯基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯、二苯基-2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯和二丁基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯。为了得到良好的分散体稳定性和喷射性能，在这些阴离子单体中，优选为不饱和的羧酸单体，更优选为丙烯酸和甲基丙烯酸。
组份A可以单独使用，或者以两种或更多种的组合的形式加以使用。
组份B用于提高含有着色剂的聚合物颗粒的分散体稳定性和光密度，并且可以包括数均分子量为500至100,000，优选1,000至10,000的大分子单体和可聚合的不饱和基团。为了提高着色剂的亲合力，大分子单体优选不含诸如羟基的亲水性基团。在这些大分子单体中，优选为均在一个末端具有可聚合的官能团的苯乙烯基大分子单体和含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯基的大分子单体，因为它们具有高的着色剂亲合力。
组份B的数均分子量可以通过使用标准聚苯乙烯的凝胶色谱法进行测量，这将在下文中加以描述。
苯乙烯基的大分子单体的实例包括均在一个末端具有可聚合的官能团的苯乙烯均聚物以及苯乙烯和其他单体的共聚物。在共聚物中，优选为由诸如丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基的官能团单封端的共聚物。为了提高着色剂的亲合力，大分子单体中的苯乙烯单元的含量优选为50重量％或更大，更优选为70重量％或更大。与苯乙烯共聚的单体的实例包括丙烯腈。
具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯基的大分子单体的实例包括含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯的均聚物和含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯与其他单体的共聚物，它们均由优选为丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的可聚合的官能团单封端。
含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸苯甲基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯和2-甲基丙烯酰氧基乙基2-羟基丙基邻苯二甲酸酯，其中优选为(甲基)丙烯酸苯甲基酯。为了提高着色剂的亲合力，大分子单体中的含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯单元的含量优选为50重量％或更大，更优选为70％或更大。与含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯共聚的单体的实例包括丙烯腈。
本发明中使用的聚合物可以具有由其他单元组成的侧链。侧链的实例包括有机聚硅氧烷侧链。该侧链例如可以通过在一个末端具有可聚合的官能团的聚硅氧烷基大分子单体的共聚合反应而引入，其优选由以下的式1表示：
CH2＝C(CH3)-COOC3H6-[Si(CH3)2-O]t-Si(CH3)3       (1)
其中下标t是8至40的数。
作为组份B的苯乙烯基的大分子单体可商购的例如可以AS-6、AS-6S、AN-6、AN-6S、HS-6和HS-6S的商品名购自Toa Gosei有限公司。
组份B可以单独使用，或者以两种或更多种的组合的形式加以使用。
组份C用于改善光密度和耐强光性(当用水性荧光笔描绘时打印图像的模糊程度)，并且可以包括(甲基)丙烯酸烷基酯、脂环族(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺和含有芳香环的单体。
(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括具有1至22个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(异)丙基酯、(甲基)丙烯酸(异或叔)丁基酯、(甲基)丙烯酸(异)戊基酯、(甲基)丙烯酸(异)己基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸(异)辛基酯、(甲基)丙烯酸(异)癸基酯、(甲基)丙烯酸(异)十二烷基酯和(甲基)丙烯酸(异)硬脂基酯。
脂环族(甲基)丙烯酸酯的实例包括单环(甲基)丙烯酸酯、二环(甲基)丙烯酸酯和具有三元环或多元环结构的多环(甲基)丙烯酸酯。该环结构可以具有取代基。
单环(甲基)丙烯酸酯的实例包括具有3至10个碳原子的环烷基的(甲基)丙烯酸环烷基酯，如(甲基)丙烯酸环丙基酯、(甲基)丙烯酸环丁基酯、(甲基)丙烯酸环戊基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸环庚基酯、(甲基)丙烯酸环辛基酯、(甲基)丙烯酸环壬基酯和(甲基)丙烯酸环癸基酯。二环(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸异冰片基酯和(甲基)丙烯酸降冰片基酯。三环(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸金刚烷基酯和(甲基)丙烯酸二环戊烷基酯。这些化合物可以单独使用，或者以两种或更多种的组合的方式加以使用。
(甲基)丙烯酰胺的优选的实例包括N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺甲基醚和N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺丁基醚。
含有芳香环单体的实例包括具有6至22个碳原子的芳族烃基的乙烯基单体，如苯乙烯、2-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、4-乙烯基联苯、1，1-二苯基乙烯、(甲基)丙烯酸苯甲基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯、乙烯基萘和氯苯乙烯。
术语“(异或叔)烷基”是指异烷基、叔烷基或正烷基，而术语“(异)烷基”是指异烷基或正烷基。术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
组份C可以单独使用，或者以两种或更多种的组合的形式加以使用。
为了改善光密度和耐强光性，组份C优选为苯乙烯基的单体(组份C-1)，更优选为苯乙烯或2-甲基苯乙烯。组份C-1在组份C中的含量优选为10至100重量％，更优选为20至80重量％，因为可以进一步改善光密度和耐强光性。
为了得到足够的光密度，组份C还优选为(甲基)丙烯酸的芳基酯(组份C-2)。它们的实例包括具有7至22个，优选7至18个，更优选7至12个碳原子的芳基烷基的(甲基)丙烯酸的芳基烷基酯，以及具有6至22个，优选6至18个，更优选6至12个碳原子的芳基的(甲基)丙烯酸的芳基酯。它们的特定实例包括(甲基)丙烯酸苯甲基酯和(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯。组份C-2在组份C中的含量优选为10至100重量％，更优选为20至80重量％。
为了改善光密度和耐强光性，组份C还优选为至少一个选自以下组中的化合物：(甲基)丙烯酸烷基酯、脂环族(甲基)丙烯酸酯和含有芳香环的单体，组份C更优选为至少一个选自以下组中的化合物：脂环族(甲基)丙烯酸酯和含有芳香环的单体。
在上述化合物中，优选为(甲基)丙烯酸苯甲基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、苯乙烯和α-甲基苯乙烯，更优选为(甲基)丙烯酸苯甲基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯及苯乙烯。
组份C可以单独使用，或者以两种或更多种的组合的形式加以使用。还优选组合使用组份C-1和组份C-2。
组份A、B和C的单体混合物优选还包含(d)含有羟基的单体(组份D)。
组份D用于在打印然后的短暂时间内产生提高分散体稳定性并增加耐强光性的优异效果。它们的实例包括(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙基酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(n＝2至30；n是氧化烯单元的平均加成摩尔数，下同)、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯(n＝2至30)和聚(乙二醇(n＝1至15)-丙二醇(n＝1至15))(甲基)丙烯酸酯，优选为(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯和聚丙二醇甲基丙烯酸酯。
该单体混合物还可进一步含有(e)由下列式2表示的单体(组份E)：
            CH2＝C(R1)COO(R2O)pR3                 (2)
其中R1代表氢原子或具有1至5个碳原子的烷基，R2代表具有1至30个碳原子的可能具有杂原子的二价烃基，R3代表具有1至30个碳原子的可能具有杂原子的单价烃基，下标p代表1至60，优选1至30的平均加成摩尔数。
组份E产生了改善水基墨的喷射稳定性以及即使在连续打印操作中也防止打印图像变形的优异效果。
式2的R2或R3的任选的杂原子的实例包括氮原子、氧原子和硫原子。
R2和R3的实例包括具有6至30个碳原子的芳族基团、具有3至30个碳原子的杂环基和具有1至30个碳原子的亚烃基，它们均任选具有取代基。R2和R3可为这些基团的两种或更多种的组合。取代基的实例包括芳族基团、杂环基、烷基、卤原子和氨基。
R2的优选的实例包括具有1至24个碳原子的取代基的亚苯基、具有1至30个碳原子，优选1至20个碳原子的脂族亚烃基、具有7至30个碳原子的含有芳香环的亚烃基和具有4至30个碳原子的含有杂环的亚烃基。R2O的优选的实例包括氧化乙烯基、氧化(异)丙烯基、氧基亚丁基、氧基亚庚基、氧基亚己基、由至少一种前述氧化烯基组成的具有2至7个碳原子的氧化烯基，以及氧基亚苯基。
R3的优选的实例包括苯基、具有1至30个碳原子，优选1至20个碳原子的脂族烷基、具有7至30个碳原子的含有芳香环的烷基和具有4至30个碳原子的含有杂环的烷基，更优选为具有1至12个碳原子的烷基，如甲基、乙基、(异)丙基、(异)丁基、(异)戊基、(异)己基、(异)辛基和(异)十二烷基，以及苯基。
组份E的实例包括甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(式2中的p＝1至30)、甲氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、(异)丙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、丁氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、辛氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、甲氧基(乙二醇/丙二醇共聚物)(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30；乙二醇部分的p＝1至29)和苯氧基(乙二醇/丙二醇共聚物)(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30；乙二醇部分的p＝1至29)。在这些化合物中，优选为甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、辛氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30)和苯氧基(乙二醇/丙二醇共聚物)(甲基)丙烯酸酯(p＝1至30；乙二醇部分的p＝1至29)。
可商购的组份D和E的特定例子包括如下的(甲基)丙烯酸酯单体：以M-40G、90G和230G购自Shin Nakamura Kagaku Kogyo有限公司(NKEster)，以Blenmer系列PE-90、200和350、PME-100、200、400和1000、PP-1000、PP-500、PP-800、AP-150、AP-400、AP-550、AP-800、50PEP-300和50POEP-800B购自NOF公司。
组份D和E均可以单独使用，或者以两种或更多种的组合的形式加以使用。
单体混合物中的各种组份A至E的优选的含量如下。
为了得到足够的分散体稳定性，组份A的含量优选为1至50重量％，更优选为2至40重量％，特别优选为3至30重量％，尤其优选为5至20重量％。
为了得到含有着色剂的精细聚合物颗粒的足够的分散体稳定性和光密度，组份B的含量优选为1至60重量％，更优选为5至50重量％，特别优选为10至45重量％。
为了得到足够的耐强光性和光密度，组份C的含量优选为5至98重量％，更优选为10至60重量％，特别优选为15至50重量％。
为了达到所得水基墨的足够长时间的储存稳定性和喷射性能，组份A与组份B和C的总含量的重量比例(A/(B+C))优选为0.01至1，更优选为0.02至0.67，特别优选为0.05至0.5，最优选为0.1至0.4。
为了得到足够的喷射性能、光密度和耐强光性，组份D的含量优选为0至40重量％，更优选为1至20重量％。
为了得到足够的喷射性能和分散体稳定性，组份E的含量优选为1至50重量％，更优选为2至40重量％。
为了得到足够的水中稳定性和防水性，组份A和D的总含量优选为6至60重量％，更优选为10至50重量％。
为了得到足够的水中分散体稳定性和喷射性能，组份A和E的总含量优选为1至60重量％，更优选为3至50重量％。
为了得到足够的水中分散体稳定性和喷射稳定性，组份A、D和E的总含量优选为6至60重量％，更优选为7至50重量％。
构成聚合物颗粒的聚合物是通过已知的诸如本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合的聚合方法使上述单体混合物共聚而制得的，因为溶液聚合容易控制温度所以是优选的。
为了实现本发明的目的，特别是为了改善光密度和耐强光性，需要在链转移剂，例如2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(也称作“α-甲基苯乙烯二聚物”，可以简称为“MSD”)，存在的情况下进行单体混合物的共聚。诸如硫醇(例如辛基硫醇和2-硫醇基乙醇)的常用的链转移剂可以和秋兰姆二硫化物组合使用。MSD还可以作为加成/分裂类型的链转移剂。
可以在搅拌MSD混合物、聚合引发剂、单体混合物和有机溶剂的同时在加热的情况下使单体混合物在有机溶剂中聚合。为了避免由反应热引起的反应系统的极度温度上升，聚合反应优选以下列方法1至3进行。
(1)优选在120至200℃下搅拌时，将单体混合物和聚合引发剂以混合物形式或单独地经给定时间加入已装入反应器中的MSD和有机溶剂中。
(2)在方法1中，将部分或全部量的MSD与单体混合物以混合物形式或单独地加入。
(3)在方法1中，将部分或全部量的单体装入反应器中。
为了得到足够的喷射性能和光密度，基于100重量份的单体混合物，MSD的使用量优选为1至30重量份，更优选为1至20重量份，最优选为1至10重量份。
单体混合物的聚合可以在除了MSD之外还存在聚合引发剂的情况下进行。聚合引发剂的实例包括过氧化物聚合引发剂，如过氧化环己酮、过氧化3，3，5-三甲基环己酮、过氧化甲基环己酮、1，1-二(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-二(叔丁基过氧基)环己烷、正丁基-4，4-二(叔丁基过氧基)戊酸酯、氢过氧化异丙基苯、氢过氧化甲基异丙基苯、2，5-二氢过氧化2，5-二甲基己烷、1，3-二(叔丁基过氧基-m-异丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙基苯、过氧化叔丁基异丙苯基、过氧化二异丙苯基、过氧化癸酰基、过氧化月桂酰基、过氧化苯甲酰基、过氧化2，4-二氯苯甲酰基、双(叔丁基环己基)过氧基二碳酸酯、叔丁基过氧基苯甲酸酯和2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰基过氧基)己烷；以及偶氮聚合引发剂，如2，2′-偶氮双(异丁腈)、1，1-偶氮双(环己烷-1-腈)、偶氮枯烯、2，2′-偶氮双(2-甲基丁腈)、2，2′-偶氮-2，4-二甲基戊腈、4，4′-偶氮双(4-氰基戊酸)、2-(叔丁基氮偶)-2-氰基丙烷、2，2′-偶氮双(2，4，4-三甲基戊烷)、2，2′-偶氮双(2-甲基丙烷)和二甲基2，2′-偶氮双(2-甲基丙酸酯)。
为了得到足够的喷射性能、光密度和耐强光性，本发明优选使用具有芳香环的聚合引发剂。该聚合引发剂将芳香环引入上述聚合物的一个末端。术语“末端”是指聚合物主链的末端而不是大分子单体(组份B)的末端。
具有芳香环的聚合引发剂优选为至少一种选自以下组中的过氧化物：过氧化苯甲酰基、氢过氧化异丙基苯、氢过氧化甲基异丙基苯和过氧化二异丙苯基。在本发明中，特别优选为过氧化苯甲酰基。
为了避免供应不足及供应过多现象，基于100重量份单体混合物，聚合引发剂的使用量的下限优选为0.1份，更优选为0.5份，特别优选为1份，最优选为1.3份，而上限优选为20份，更优选为10份，特别优选为8份，尤其优选为7份，最优选为5份。基于100重量份单体混合物，使用量还优选为0.1至10份，更优选为0.5至8份，最优选为1.3至5份。
能够溶解或分散单体混合物和制得的聚合物的有机溶剂可以用作聚合溶剂。
有机溶剂的实例包括烃类溶剂，如庚烷、甲苯、二甲苯、辛烷和矿油精；酯类溶剂，如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙二醇单甲醚乙酸酯和二乙二醇单丁醚乙酸酯；酮类溶剂，如甲乙酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮和环己酮；醇类溶剂，如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和异丁醇；醚类溶剂，如正丁醚、二氧杂环己烷、乙二醇单甲醚和乙二醇单乙醚；及芳族石油溶剂，如Cosmo Oil有限公司的Swasol 310、Swasol 1000和Swasol 1500。
这些有机溶剂可以单独使用，或者以两种或更多种的组合的形式加以使用。基于单体混合物的总量，用于聚合的有机溶剂的量优选为200重量％或更少。
为了引起MSD分裂，得到足够的喷射性能和光密度，并且为了避免供应不足及供应过多现象，聚合温度为100至200℃、105至200℃、110至200℃、120至200℃、130至200℃、140至180℃和150至180℃，其中这些范围是依次更加优选的，第一个范围是优选的，而最后的范围是最优选的。
为了避免供应不足及供应过多现象，装入反应器中的MSD的初始浓度(基于全部装入物的浓度)优选为10至50重量％，更优选为10至40重量％，最优选为15至28重量％。
为了避免供应不足及供应过多现象，每1克MSD(实际存在于反应器中的MSD的量)单体混合物的进料速率优选为0.5至20克/小时，更优选为1.0至15克/小时，最优选为1.5至4.5克/小时。
聚合反应的其他条件根据所用的聚合引发剂、单体和溶剂的类型而改变。聚合时间优选为1至20小时。优选在诸如氮气和氩气的惰性气体气氛中进行聚合。在单个阶段或多个阶段中进行聚合。在多阶段聚合中，阶段至阶段的聚合温度可以改变，例如首先是100至140℃，接着是140至180℃，然后是180至200℃。
在聚合完成然后，可以通过诸如再沉淀和蒸馏除去溶剂的已知方法将制得的聚合物从反应溶液中分离出来。得到的聚合物可以通过重复再结晶、膜分离、色谱或萃取除去未反应的单体而实施纯化。
期待的是如此得到的聚合物具有来自MSD的芳族基团，该芳族基团至少位于其主链的一个末端作为加成/分裂链转移剂。若所用的聚合引发剂具有芳香环，则可以将芳族基团引入该主链的其他末端，从而类似地提供在其主链的两端都具有芳族基团的聚合物。
为了得到足够的着色剂分散体稳定性、防水性、光密度和喷射性能，该聚合物的重均分子量优选为3,000至200,000，更优选为4,000至100,000。因为均匀的聚合物显示出改善的喷射性能和光密度，分子量分布(重均分子量/数均分子量)优选为1至5，更优选为1至4，最优选为1至3.5。
重均分子量和数均分子量可以通过下述实施例中采用的方法测得。
若该聚合物具有来自具有成盐基团的单体(组份A)的成盐基团，则该聚合物在中和然后用于制造水分散体。根据成盐基团的类型从酸和碱选择中和剂。中和剂的实例包括酸，如盐酸、乙酸、丙酸、磷酸、硫酸、乳酸、琥珀酸、羟基乙酸、葡萄糖酸和甘油酸；以及碱，如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氨、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙醇胺和三丁胺。
成盐基团的中和度优选为10至200％，更优选为20至150％，最优选为50至150％。阴离子成盐基团的中和度由下式计算得出：
{[中和剂的重量(g)/中和剂的当量]/[聚合物的酸值(KOH mg/g)×聚合物的重量(g)/(56×1000)]}×100
阳离子成盐基团的中和度由下式算得出：
{[中和剂的重量(g)/中和剂的当量]/[聚合物的胺值(HCl mg/g)×聚合物的重量(g)/(36.5×1000)]}×100
酸值和胺值可以由聚合物的组成单元的量算出，或者可以通过滴定诸如甲乙酮的合适溶剂中的聚合物溶液而得到。
(II)着色剂
为了得到足够的防水性、颜料和疏水性染料优选用作在本发明的水分散体中使用的着色剂，而颜料更优选满足最近对耐强光性的强烈需求。
颜料和疏水性染料优选通过使用表面活性剂或不溶于水的聚合物制成水基墨中的稳定的精细颗粒。为了得到足够的防渗色性和防水性，颜料和疏水性染料优选包含在聚合物颗粒中。
颜料可以是无机或有机的。若需要，可以将体质颜料与该颜料组合使用。
无机颜料的实例包括炭黑、金属氧化物、金属硫化物和金属氯化物，炭黑对于黑的水基墨是特别优选的。炭黑还可包括炉黑、热灯黑、乙炔黑和槽黑。
有机颜料的实例包括偶氮颜料、重氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、异二氢吲哚酮颜料、二噁嗪颜料、二萘嵌苯颜料、perynone颜料、硫靛颜料、蒽醌颜料和喹酞酮颜料。
优选的有机颜料的特定实例包括C.I.Pigment Yellow 13、17、74、83、97、109、110、120、128、139、151、154、155、174和180；C.I.PigmentRed 48、57:1、122、146、176、184、185、188和202；C.I.Pigment Violet19和23；C.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、16和60；和C.I.Pigment Green 7和36。
体质颜料的实例包括二氧化硅、碳酸钙和滑石。
任何疏水性染料均可使用，只要这些染料可以被包入聚合物颗粒中。为了有效地引入聚合物中，优选为可以2g/L或更多，更优选20至500g/L(25℃)的比例溶解在用于制造聚合物的有机溶剂中的疏水性染料。
疏水性染料的实例包括油溶性染料和分散染料，优选为油溶性染料。
油溶性染料的实例包括C.I.Solvent Black 3、7、27、29、34和45；C.I.Solvent Yellow 14、16、29、56、82和83:1；C.I.Solvent Red 1、3、8、18、24、27、43、49、51、72和73；C.I.Solvent Violet 3；C.I.SolventBlue 2、4、11、44、64和70；C.I.Solvent Green 3和7；和C.I.Solvent Orange2。
油溶性染料是可商购的，例如以Nubian Black PC-0850、Oil BlackHBB、Oil Black 860、Oil Yellow 129、Oil Yellow 105、Oil Pink 312、OilRed 5B、Oil Scarlet 308、Vali Fast Blue 2606和Oil Blue BOS(OrientChemical Industries有限公司的商品名)；及以Neopen Yellow 075、NeopenMagenta SE1378、Neopen Blue 808、Neopen Blue 807、Neopen Blue FF4012和Neopen Cyan FF4238(BASF股份公司的商品名)。
分散染料的实例包括C.I.Disperse Yellow 5、42、54、64、79、82、83、93、99、100、119、122、124、126、160、184:1、186、198、199、204、224和237；C.I.Disperse Orange 13、29、31:1、33、49、54、55、66、73、118、119和163；C.I.Disperse Red 54、60、72、73、86、88、91、93、111、126、127、134、135、143、145、152、153、154、159、164、167:1、177、181、204、206、207、221、239、240、258、277、278、283、311、323、343、348、356和363；C.I.Disperse Violet 33；C.I.Disperse Blue 56、60、73、87、113、128、143、148、154、158、165、165:1、165:2、176、183、185、197、198、201、214、224、225、257、266、267、287、354、358、365和368；和C.I.Disperse Green 6:1和9。在这些分散染料中，黄色染料优选为C.I.Disperse Yellow 29和30；青色染料优选为C.I.Solvent Blue 70；洋红染料优选为C.I.Solvent Red 18和49；黑色染料优选为C.I.Solvent Black 3和7以及苯胺黑黑色染料。
上述着色剂可以单独使用，或者以两种或更多种的组合的形式加以使用。
在本发明的水分散体和水基墨中的着色剂的含量优选为1至30重量％，更优选为2至20重量％，最优选为2至10重量％，因为分散体稳定性和光密度得到提高。
为了提高光密度，着色剂/聚合物(固体基准)的重量比例优选为95/5至40/60，更优选为85/15至50/50。
(III)水分散体和水基墨
本发明的水分散体可以通过包括如下步骤的方法制得：
(1)在存在α-甲基苯乙烯二聚物的情况下使单体混合物聚合以合成聚合物；
(2)混合步骤1中得到的聚合物、着色剂、有机溶剂、水和任选的中和剂，然后对所得的混合物进行分散处理以得到含有着色剂的聚合物颗粒的分散体；和
(3)从步骤2中得到的分散体中除去有机溶剂。
在存在α-甲基苯乙烯二聚物的情况下合成聚合物的步骤1在上面的“聚合物”部分加以描述。
在步骤2的一个优选的过程中，首先将聚合物溶入有机溶剂中。然后，将着色剂、水和任选的诸如中和剂和表面活性剂的成分加入有机溶剂中，并通过混合而形成水包油分散体。混合物中着色剂的含量优选为5至50重量％，更优选为5至30重量％；有机溶剂的含量优选为5至70重量％，更优选为10至70重量％；聚合物的含量优选为1至40重量％，更优选为2至40重量％；水含量优选为10至85重量％，更优选为10至70重量％。在聚合物具有成盐基团时，优选使用中和剂。中和度并不重要，可以选择中和度使得最终水分散体基本上中和，例如pH为4.5至10。选择性地，pH值可以按照所期望的中和度加以调整。
优选的用于步骤2中的有机溶剂包括醇类溶剂、酮类溶剂和醚类溶剂，更优选为水中的溶解度在20℃下为10至50重量％者。
醇类溶剂的实例包括乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇和双丙酮醇。酮类溶剂的实例包括丙酮、甲乙酮、二乙酮和甲基异丁基酮。醚类溶剂的实例包括二丁醚、四氢呋喃和二噁烷。在这些溶剂中，优选为异丙醇、丙酮和甲乙酮，更优选为甲乙酮。
中和剂按照不溶于水的乙烯基聚合物中成盐基团的类型选自上述的酸或碱。
将混合物制成步骤2中的分散体的方法没有特殊的限制。聚合物颗粒优选通过预分散操作和随后于剪切力下的主分散操作而变得更加精细，从而具有所期望的颗粒尺寸，尽管在有些情况下仅通过主分散操作即可得到。
诸如锚爪的常用混合和搅拌设备用于预分散操作中。
主分散操作中的剪切力是通过诸如辊磨、球磨、捏和机及挤出机的混合机器或均匀阀型或室型的高压均匀机产生的，优选为高压均匀机，因为其能使混合物中的颜料变得更精细。
在步骤3中，去除有机溶剂从而将分散体转化成含水系统，剩下含有着色剂的聚合物颗粒的水分散体。通过诸如真空蒸馏的已知方法去除有机溶剂。将有机溶剂基本上完全地从所得聚合物颗粒的水分散体中除去，从而使其含量优选为0.1重量％或更小，更优选为0.01重量％或更小。
在含有着色剂的聚合物颗粒的水分散体中，将含有着色剂的聚合物的固体组份分散在主要由水组成的介质中。含有着色剂的聚合物颗粒的形式没有特殊限制，只要颗粒是由着色剂和聚合物形成的，并且可以是任意的形式，例如着色剂包裹在聚合物中的形式、着色剂均匀地分散在聚合物中的形式以及着色剂暴露在聚合物颗粒表面的形式。
聚合物颗粒的水分散体可以直接用作水基墨，使用或不使用在制备用于喷墨打印的水基墨的常用添加剂，如湿润剂、渗透剂、分散剂、粘度调节剂、消泡剂、杀真菌剂和防腐剂。
为了防止打印机喷嘴阻塞并得到足够的分散体稳定性，水分散体或水基墨中聚合物颗粒的平均颗粒尺寸优选为0.01至0.5μm，更优选为0.03至0.3μm，最优选为0.05至0.2μm。平均颗粒尺寸可以使用OhtsukaDenshi有限公司制造的ELS-8000型激光颗粒分析系统(累积量方法)在下列条件下测量。
测量温度：25℃
入射光与探测器之间的角度：90°
累积量数：100
分散介质的折射率：1.333(水的折射率)
测量浓度：约5×10-3重量％
为了得到足够的光密度和喷射性能，将水分散体或水基墨中的含有着色剂的聚合物颗粒的(固体基准)含量控制在优选0.5至30重量％，更优选1至15重量％。
水分散体和水基墨中的水含量优选为30至90重量％，更优选为40至80重量％。
水分散体在20℃下的表面张力优选为大于等于30mN/m且小于等于73mN/m，更优选为大于等于35mN/m且小于等于70mN/m，水基墨在20℃下的表面张力优选为25至50mN/m，更优选为27至45mN/m。
浓度为10重量％的水分散体在20℃下的粘度优选为1.5至6mPa·s，更优选为1.5至5mPa·s，从而使所得水基墨的粘度可以是合适的。为了保持良好的喷射性能，水基墨在20℃下的粘度优选为1.5至12mPa·s，更优选为1.5至10mPa·s。
用于喷墨打印的含有本发明的水分散体的水基墨，除了优异的喷射性能之外，即使在普通纸张上喷墨打印时也能显示出足够的光密度，同时显示出高光密度和良好的耐强光性。
参考下列实施例更详细地阐述本发明。然而，本发明的范围不被下列实施例所限制。除非另有说明，在下列实施例和对比例中，“份数”和“％”分别是指“重量份”和“重量％”。
制备例1(制备苯乙烯大分子单体A)
向装入烧瓶中的10份甲苯、50份苯乙烯和0.4份硫醇基丙酸中，在将氮气吹入内含物时于90℃搅拌下以4小时逐滴加入由80份甲苯、200份苯乙烯、12.5份硫醇基丙酸和4份V-65(2，2′-偶氮双-2，4-二甲基戊腈，Wako Pure Chemical Industries有限公司制造的偶氮基聚合引发剂)组成的混合物。
然后，在相同的温度下以2小时逐滴加入由80份甲苯、4.7份硫醇基丙酸和4份V-65组成的混合物。
在相同的温度下以2小时继续逐滴加入由100份甲苯、4份硫醇基丙酸和1.5份V-65组成的混合物。
在将空气从空气入口引入烧瓶内时，在搅拌下加入由34份甲基丙烯酸缩水甘油酯、5份甲苯、5份溴化四丁基铵和0.5份甲醌组成的混合物，并在90℃下反应8小时，以得到苯乙烯大分子单体A的溶液。
在130℃或更高的反应温度下使用苯乙烯大分子单体A时，优选通过诸如真空蒸馏的已知方法除去甲苯而用沸点为130℃或更高的有机溶剂(如乙二醇单丁醚)代替甲苯。
苯乙烯大分子单体A的分子量是通过对它的50％溶液利用凝胶渗透色谱法并使用含有50mmol/L的乙酸的四氢呋喃作为洗脱液和标准聚苯乙烯测得的。重均分子量是2,839，而数均分子量是1,727(分子量分布：1.64)。在下列实施例和对比例中，除非另有说明，使用纯度为50％的苯乙烯大分子单体A。
实施例1
反应1
向装入烧瓶中的50份α-甲基苯乙烯二聚物和50份乙二醇单丁醚中，在将氮气吹入内含物时于160℃搅拌下以3小时逐滴加入由42.6份甲基丙烯酸、12.5份NK Ester EH-4E(Shin Nakamura Kagaku Kogyo有限公司制造的辛氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯；环氧乙烷的平均加成摩尔数＝4)、100份甲基丙烯酸苯甲基酯、12.6份乙二醇单丁醚和4.6份“PerhexylD”(过氧化二叔己基，NOF公司制造的过氧化基团聚合引发剂)组成的混合物。在相同的温度下老化该混合物30分钟然后，加入147份乙二醇单丁醚，冷却该混合物以得到固体含量为50％的聚合物溶液。
反应2
向装入烧瓶中的75份于反应1中得到的聚合物溶液中，在将氮气吹入内含物时于120℃搅拌下以3小时逐滴加入由29.9份甲基丙烯酸、10.3份NK Ester EH-4E、82.1份甲基丙烯酸苯甲基酯、187.1份苯乙烯大分子单体A、50.4份乙二醇单丁醚和2.7份V-59(2，2′-偶氮双-2-甲基丁腈，Wako Pure Chemical Industries有限公司制造的偶氮基聚合引发剂)组成的混合物。在于相同的温度下老化该混合物30分钟然后，加入87.5份乙二醇单丁醚，冷却该混合物以得到(有效成分)浓度为52.9％的聚合物溶液。所得聚合物的分子量是通过凝胶渗透色谱法使用含有50mmol/L乙酸的四氢呋喃作为洗脱液和标准聚苯乙烯测得的。重均分子量是9,150，数均分子量是3,316(分子量分布：2.76)。
向37.8份于反应2中得到的聚合物溶液中加入75.2份甲乙酮、5.3份5N氢氧化钠水溶液、1.1份25％的氨水溶液、260.5份离子交换水和80份炭黑(Cabot公司制造的Monarch 880)。使用Disper型刀片在15℃下混合该混合物1小时，然后加入214.6份离子交换水。在180MPa下使该混合物经过微流化机(microfluidizer，Microfluidics有限公司制造)15次以进行分散处理。
通过在60℃于减压下除去有机溶剂和水而浓缩所得的分散体，通过装配有5μm孔径的微过滤器(Fuji Photo Film有限公司制造的醋酸纤维素膜过滤器)的25mL注射器(Terumo公司制造)进行过滤以除去粗颗粒而得到含有颜料的乙烯基聚合物颗粒的固体含量为20％的水分散体。
通过混合20份所得的水分散体、8份甘油、5份聚乙二醇(分子量：800)、0.2份Acetylenol EH(Kawaken Fine Chemicals有限公司制造的乙炔二醇表面活性剂)和44.3份离子交换水而制得混合物。为了除去粗颗粒，然后经过装配有1.2μm孔径的微过滤器(Fuji Photo Film有限公司制造的醋酸纤维素膜过滤器)的25mL注射器而过滤该混合物以得到水基墨。
实施例2至6
除了如表1所示改变乙烯基聚合物的组成和含有颜料的乙烯基聚合物颗粒的水分散体的成分，各种含有颜料的乙烯基聚合物颗粒的固体含量为20％的水分散体和各种水基墨均按照与实施例1相同的方法制得。乙烯基聚合物的重均分子量和数均分子量以与实施例1相同的方式测得。结果列于表2-1和2-2中。
实施例2中使用的Blenmer 50POEP-800是NOF公司制造的辛氧基聚乙二醇聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数为8；环氧丙烷的平均加成摩尔数为6)。实施例5中使用的过氧化苯甲酰是Wako Pure Chemical Industries公司制造的试剂。实施例6中使用的Percumyl D是NOF公司制造的过氧化二异丙苯。
表1
                              实施例
  1   2   3   4   5   6
  反应1初装料(份)MSD乙二醇单丁醚添加的混合物(份)甲基丙烯酸NK Ester EH-4EBlenmer 50POEP-800B甲基丙烯酸苯甲基酯甲基丙烯酸异冰片基酯苯乙烯大分子单体A乙二醇单丁醚Perhexyl D过氧化苯甲酰Percymyl D稀释剂(份)乙二醇单丁醚 505042.612.5-100--12.64.6--147 303051.1-15120--364.8--154.9 303060.1--126--26.84.1--133.4 10.78.87---37.51051.92.2--- 505042.612.5-100--12.6-4.6-147 505042.612.5-100--12.6--4.6147
                                实施例
  1   2   3   4   5   6
  反应2初装料(份)反应1的聚合物溶液添加的混合物(份)甲基丙烯酸NK Ester EH-4EBlenmer 50POEP-800B甲基丙烯酸苯甲基酯甲基丙烯酸异冰片基酯苯乙烯大分子单体A乙二醇单丁醚V-59过氧化苯甲酰Percymyl D稀释剂(份)乙二醇单丁醚分散处理装料(份)反应2的聚合物溶液甲乙酮5N NaOH水溶液25％氨水溶液离子交换水炭黑稀释剂(份)离子交换水反应2的聚合物溶液中的有效成分的浓度(％) 7529.910.3-82.1-187.150.42.7--87.537.875.25.31.1260.580214.652.9 9034.6-11.995.55-24041.83.2--103.437.1766.612608021553.9 9038.6--93.6-24050.23--85.138.674.97.91.1259.480215.651.9 173.187.5--37.5-33.91.5--67.340.472.34.40.6260.98021449.5 7529.910.3-82.1-187.150.4-4.6-87.537.875.25.31.1260.580214.652.9 7529.910.3-82.1-187.150.4--4.687.537.875.25.31.1260.580214.651.3
实施例7
向装入烧瓶中的5.3份α-甲基苯乙烯二聚物、3.2份甲基丙烯酸、1.1份NK Ester EH-4E、9.2份甲基丙烯酸苯甲基酯和21份乙二醇单丁醚中，在将氮气吹入内含物时于120℃搅拌下以6小时逐滴加入由17.9份甲基丙烯酸、6.4份NK Ester EH-4E、52.3份甲基丙烯酸苯甲基酯、83.2份苯乙烯大分子单体A(纯度为72.16％)、23.9份乙二醇单丁醚和3.5份V-59组成的混合物。
在添加结束30分钟后，于相同的温度下以1小时逐滴加入由0.9份V-59和18份乙二醇单丁醚组成的混合物。将该混合物老化30分钟，并加入73.6份的乙二醇单丁醚，然后冷却该混合物以得到固体含量为51.5％的聚合物溶液。聚合物的分子量以与实施例1中相同的方法测得。重均分子量是9,691，数均分子量是3,214(分子量分布：3.02)。
向37.8份如上获得的聚合物溶液中加入38.8份甲乙酮、5.3份5N氢氧化钠水溶液、1.1份25％的氨水溶液、260.5份离子交换水和80份炭黑(Cabot公司制造的Monarch 880)。使用Disper型刀片在15℃下混合所得混合物1小时，然后加入214.6份离子交换水。将所得的混合物在180MPa下经过微流化机(Microfluidics有限公司制造)15次以进行分散处理。
与实施例1的方法相同，将得到的分散体制成含有颜料的乙烯基聚合物颗粒的固体含量为20％的水分散体和水基墨。
实施例8
向装入烧瓶中的5.3份α-甲基苯乙烯二聚物和15.8份乙二醇单丁醚中，在将氮气吹入内含物时于160℃搅拌下以9小时逐滴加入由22.5份甲基丙烯酸、15份NK Ester EH-4E、82.5份甲基丙烯酸苯甲基酯、60份苯乙烯大分子单体A和3.4份Perhexyl D组成的混合物。
将该混合物老化30分钟后，加入112.8份的乙二醇单丁醚，然后冷却该混合物以得到固体含量为50.1％的聚合物溶液。聚合物的分子量通过与实施例1中相同的方法测得。重均分子量是7,820，数均分子量是2,272(分子量分布：3.44)。
向40份如上获得的聚合物溶液中加入73.1份甲乙酮、5.6份5N氢氧化钠水溶液、1.2份25％的氨水溶液、260.4份离子交换水和80份炭黑(Cabot公司制造的Monarch 880)。使用Disper型刀片在15℃下混合所得混合物1小时，加入214.6份离子交换水，然后在180MPa下经过微流化机(Microfluidics有限公司制造)15次以进行分散处理。
与实施例1的方法相同，将得到的分散体制成含有颜料的乙烯基聚合物颗粒的固体含量为20％的水分散体和水基墨。
对比例1
向装入烧瓶中的0.15份2-硫醇基乙醇、0.75份NK Ester EH-4E、6.2份甲基丙烯酸苯甲基酯和12份苯乙烯大分子单体A中，在将氮气吹入内含物时于70℃搅拌下以5小时逐滴加入由1.35份2-硫醇基乙醇、21份甲基丙烯酸、6.8份NK Ester EH-4E、55.4份甲基丙烯酸苯甲基酯、108份苯乙烯大分子单体A、1.4份V-65和7.5份甲乙酮组成的混合物。
在添加结束30分钟然后，于相同的温度下以6小时逐滴加入由1.8份V-65和45份甲乙酮组成的混合物。将该混合物于80℃下老化1小时后，加入42.2份甲乙酮，然后冷却该混合物以得到固体含量为35.2％的聚合物溶液。聚合物的分子量通过与实施例1中相同的方法测得。重均分子量是26,905，数均分子量是4,325(分子量分布：6.22)。
向56.9份如上获得的聚合物溶液中加入56.2份甲乙酮、5.4份5N氢氧化钠水溶液、1.1份25％的氨水溶液、260.4份离子交换水和80份炭黑(Cabot公司制造的Monarch 880)。使用Disper型刀片在15℃下混合所得混合物1小时，然后加入215份离子交换水。将所得的混合物在180MPa下经过微流化机(Microfluidics有限公司制造)15次以进行分散处理。
与实施例1的方法相同，将得到的分散体制成水基墨。
实施例1至8和对比例1中制备乙烯基聚合物时所用的MSD、聚合引发剂和单体的相对量一起列于表2-1和2-2中。各种单体的量以单体混合物中的重量百分数给出，而MSD的量是基于单体混合物的量的重量百分数给出的。
表2-1
                       实施例
  1   2   3   4   5
  链转移剂(％，基于单体混合物)MSD聚合引发剂(％，基于单体混合物)Perhexyl DV-59过氧化苯甲酰Percumyl DV-65单体组成(％)(a)甲基丙烯酸(b)苯乙烯大分子单体A(c)甲基丙烯酸苯甲基酯(c)甲基丙烯酸异冰片基酯(e)NK Ester EH-4E(e)Blenmer 50POEP-800B重均分子量数均分子量分子量分布 3.50.31---154040-5-915033162.76 20.30.9---154040--51394842603.27 2.50.30.9---184042---1173733783.47 7.210.5---1035-505-538122642.38 3.5--2--154040-5-950034202.78
表2-2
              实施例   对比例
  6   7   8   1
  链转移剂(％，基于单体混合物)MSD聚合引发剂(％，基于单体混合物)Perhexyl DV-59过氧化苯甲酰Percumyl DV-65单体组成(％)(a)甲基丙烯酸(b)苯乙烯大分子单体A(c)甲基丙烯酸苯甲基酯(c)甲基丙烯酸异冰片基酯(e)NK Ester EH-4E(e)Blenmer 50POEP-800B重均分子量数均分子量分子量分布 3.5---2-154040-5-850022003.86 3.5-3.1---144041-5-969132143.02 3.53.1----152055-10-782022723.44 -----1144041-5-2690543256.22
评估方法
对实施例1至8和对比例1中得到的水基墨通过下列方法评估光密度、喷射性能和耐强光性。结果列于表3中。
表3
光密度 喷射性能 耐强光性
实施例12345678对比例1 ◎◎○◎◎◎○◎○ ◎◎◎○◎◎◎◎× ○○○○◎◎○○△
(1)光密度
使用Canon公司制造的喷墨打印机(“Pixus 560i”，商品名)以标准模式在一张普通纸张4200(Xerox有限公司制造的普通纸张)上进行实心打印。在25℃下放置24小时然后，使用Macbeth RD914(Macbeth制造)测量光密度，并按照下列标准评估光密度。
◎：光密度为1.4以上
○：光密度为1.2以上且小于1.4
△：光密度为1.0以上且小于1.2
×：光密度小于1.0
(2)喷射性能
使用Canon公司制造的打印机(“Pixus 560i”，商品名)以标准模式将预定的图样打印在30页HR-101s纸张(Canon公司制造的高分辨率纸张)上。按照下列标准评估打印图样的品质：
◎：打印清晰，并且第1张和第30张的打印没有差别
○：打印清晰，并且第1张和第30张的打印几乎没有差别
△：第30张打印的图样具有轻微变形
×：第30张打印的图样具有明显变形
(3)耐强光性
将标准图样J5/版本1(日本电子与信息技术工业协会)使用Canon公司制造的喷墨打印机(“Pixus 560i”，商品名)打印在4024型普通纸张上(Xerox有限公司制造)。在25℃下放置24小时后，用Zebra有限公司制造的荧光标记笔“Beamliner S”描绘标准图样中的字符一次，并按照下列标准从视觉上评估字符的模糊程度：
◎：没有模糊
○：几乎没有模糊
△：明显的模糊但是清晰
×：严重模糊并且不清晰
从表3的结果可以得出，在使用通过在存在α-甲基苯乙烯二聚物的情况下使单体混合物聚合而制备的聚合物进行配制时，水基墨具有优异的喷射性能。这要归功于α-甲基苯乙烯二聚物作为加成/分裂类型的链转移剂的作用，其使聚合物均匀并使聚合物的末端具有疏水性。此外，在使用通过在存在含有芳香环的聚合引发剂及α-甲基苯乙烯二聚物的情况下使单体混合物聚合而制备的聚合物进行配制时，水基墨具有优异的耐强光性。这要归功于聚合物的两端具有疏水性。
实施例9
以与实施例8相同的方法制备水基墨，区别在于将反应温度改变至140℃。
实施例10
按照与实施例8相同的方法制备水基墨，区别在于通过装入12.4份乙二醇单丁醚将MSD的初始浓度改变至30重量％。
实施例11
按照与实施例8相同的方法制备水基墨，区别在于将聚合引发剂(Perhexyl D)的浓度改变至1.0重量％。
实施例12
按照与实施例8相同的方法制备水基墨，区别在于将单体混合物的滴入速率改变至4.8克/小时。
滴入速率(克/小时)是指在反应器中每小时和每1.0克MSD在单体混合物中的单体和大分子单体的重量(克)。
评估方法
对实施例8至12中制得的水基墨通过下列方法评估供应不足性能和供应过多性能。结果列于表4中。
表4
                     实施例
8 9 10 11 12
  合成条件反应温度(℃)MSD的初始浓度(％)聚合引发剂的浓度(％)单体的滴入速率(克/小时)合成的聚合物重均分子量数均分子量分子量分布评估结果供应不足性能供应过多性能 160252.33.2782022703.44◎◎ 140252.33.2823022103.72○○ 160302.33.2764021703.52○◎ 160251.03.2778022903.40○◎ 160252.34.8856022503.80○○
(4)供应不足性能
使用实施例8至12中制备的各种水基墨并使用由Canon公司制造的喷墨打印机(“Pixus 560i”，商品名)以标准模式在Xerox有限公司制造的10页4024型普通纸张上实心打印。在开始打印后立刻从视觉上观察在第10页上打印的实心图像的品质，并按照下列标准进行评估。评估供应不足性能的方法不限于上述方法。“供应不足”是指由于在开始打印后立即墨盒的墨供给不足时引起的墨用尽而导致打印图像出现条纹。
◎：实心图像中没有条纹
○：实心图像中几乎没有条纹
△：实心图像中有一些条纹
×：实心图像中有许多条纹
(5)供应过多性能
使用实施例8至12中制备的各种水基墨并使用Hewlett-Packard公司制造的喷墨打印机“Deskjet 5551”将预定的文本图像打印在Xerox有限公司制造的200页4024型纸张上。在显微镜下观察墨盒的加热器，并按照下列标准评估墨供应过多的程度。评估供应过多性能的方法不限于上述方法。
◎：稍微供应过多
○：在整个面上不明显的供应过多
×：明显供应过多
实施例13
以与实施例8相同的方法制备含有颜料的乙烯基聚合物颗粒的固体含量为20％的水分散体及水基墨，区别在于使用80份Cyanine BlueA-334(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.有限公司制造)代替80份炭黑(Cabot公司制造的Monarch 880)。
实施例14
以与实施例8相同的方法制备含有颜料的乙烯基聚合物颗粒的固体含量为20％的水分散体及水基墨，区别在于使用80份Fast Yellow 7414(Sanyo Color Works有限公司制造)代替80份炭黑(Cabot公司制造的Monarch 880)。
实施例15
以与实施例8相同的方法制备含有颜料的乙烯基聚合物颗粒的固体含量为20％的水分散体及水基墨，区别在于使用80份Lionogen Magenta(Toyo Ink Mfg.有限公司制造)代替80份炭黑(Cabot公司制造的Monarch 880)。
评估
对在实施例13至15中得到的水基墨按照与上述相同的方法评估光密度、供应不足性能和供应过多性能。结果列于表5中。
表5
              实施例
13 14 15
  合成的聚合物重均分子量数均分子量分子量分布评估结果光密度供应不足性能供应过多性能 782022703.44○◎◎ 782022703.44○◎◎ 782022703.44○◎◎
工业应用性
本发明的水分散体有利地用于制造喷墨打印的水基墨。具体而言，本发明的用于喷墨打印的水基墨有利地用于热喷墨打印中。

Claims (15)

1、用于喷墨打印的包括含有着色剂的聚合物颗粒的水分散体，其中构成该聚合物颗粒的聚合物是通过单体混合物在存在α-甲基苯乙烯二聚物的情况下进行共聚而制得的。
2、用于喷墨打印的包括含有着色剂的聚合物颗粒的水分散体，其中构成该聚合物颗粒的聚合物是通过单体混合物在存在含有芳香环的聚合引发剂和α-甲基苯乙烯二聚物的情况下进行共聚而制得的。
3、根据权利要求1或2所述的水分散体，其中所述聚合物是不溶于水的接枝聚合物。
4、根据权利要求1至3之一所述的水分散体，其中所述单体混合物包括：(a)具有成盐基团的单体、(b)大分子单体及(c)疏水性单体。
5、根据权利要求1至4之一所述的水分散体，其中分子量分布(重均分子量/数均分子量)为1至5。
6、根据权利要求1至5之一所述的水分散体，其中所述聚合物的重均分子量为3,000至300,000。
7、用于喷墨打印的水基墨，其包含根据权利要求1至6之一所述的水分散体。
8、用于喷墨打印的水分散体的制造方法，其包括：
步骤1：在存在α-甲基苯乙烯二聚物的情况下使单体混合物聚合以合成聚合物；
步骤2：混合于步骤1中得到的聚合物、着色剂、有机溶剂和水，然后对所得的混合物进行分散处理以得到含有着色剂的聚合物颗粒的分散体；和
步骤3：从步骤2中得到的分散体中除去该有机溶剂。
9、根据权利要求8所述的方法，其中所述步骤1中的聚合温度为100至200℃。
10、根据权利要求8或9所述的方法，其中基于100重量份的所述单体混合物，所述步骤1中的聚合是在存在1至30重量份α-甲基苯乙烯二聚物的情况下进行的。
11、根据权利要求8至10之一所述的制造方法，其中所述步骤1中的聚合是在除了α-甲基苯乙烯二聚物之外还存在含有芳香环的聚合引发剂的情况下进行的。
12、根据权利要求8至11之一所述的制造方法，其中在所述步骤1中，将所述单体混合物加入含有α-甲基苯乙烯二聚物的有机溶剂中。
13、根据权利要求12所述的方法，其中以每1克α-甲基苯乙烯二聚物0.5至20克/小时的速率添加所述单体混合物。
14、根据权利要求1至6之一所述的水分散体用于喷墨打印的用途。
15、根据权利要求7所述的水基墨用于喷墨打印的用途。
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