CN106471068B - 着色微粒分散体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即使利用具有喹吖啶酮骨架的颜料也能通过乳液聚合法得到着色微粒分散体的着色微粒分散体的制造方法、该着色微粒分散体以及含有该着色微粒分散体的喷墨记录用水性油墨的制造方法,所述着色微粒分散体的保存稳定性优异、在印字于记录介质时可以得到耐擦过性优异的印字物且作为喷墨记录用水性油墨用途适宜使用。本发明涉及:〔1〕一种着色微粒分散体的制造方法,其为将包含颜料、聚合性单体、表面活性剂、聚合引发剂和水的分散体进行乳液聚合的着色微粒分散体的制造方法,该颜料为具有喹吖啶酮骨架的颜料,该表面活性剂为阴离子性或非离子性的表面活性剂,该聚合引发剂为阴离子性或非离子性的偶氮类化合物;〔2〕一种着色微粒分散体,其中,着色微粒的平均粒径为10nm以上且300nm以下;〔3〕一种喷墨记录用水性油墨的制造方法,其具备将所得的着色微粒分散体和有机溶剂B混合的工序。
Description
技术领域
本发明涉及着色微粒分散体的制造方法、该着色微粒分散体及含有该着色微粒分散体的喷墨记录用水性油墨的制造方法。
背景技术
喷墨记录方式为从非常微细的喷嘴直接喷出墨液液滴至记录介质并使其附着而得到文字、图像的记录方式。该方式具有容易全彩色化且廉价、能够使用普通纸作为记录介质、不与被印字物接触等多个优点,因此非常普及。最近,为了对印刷物赋予耐候性、耐水性,广泛采用的是使用颜料作为着色剂的墨液。
而且,为了在水性油墨中稳定地配合颜料而开发了在聚合物中内含颜料的着色微粒。
例如在日本特开2003-306611号公报中公开了利用乳液聚合法将表面具有亲水性基团的颜料粒子用聚合物覆盖的微囊化颜料的制造方法作为能够制作满足下述(1)~(6)的全部的喷墨记录用墨液的微囊化颜料的制造方法,即,(1)分散稳定性优异、(2)从记录头的喷出稳定性优异、(3)能够得到图像的牢固性优异的记录物、(4)能够得到图像的印字浓度高的记录物、(5)能够得到图像的耐擦性优异的记录物、(6)即使在使用普通纸作为记录介质的情况下也能够得到图像不易渗出且图像的发色性高的记录物。
另外,在日本特开2003-261605号公报中公开了具有碳数5~18的亚烷基、或者烷氧基甲基亚乙基和碳数2~4的亚烷基的硫酸盐作为赋予聚合中的聚合物乳液的稳定性或聚合物涂膜的耐水性等物性良好的聚合物乳液的聚合性表面活性剂。
发明内容
本发明涉及以下的〔1〕~〔3〕。
〔1〕一种着色微粒分散体的制造方法,其为将包含颜料、聚合性单体、表面活性剂、聚合引发剂和水的分散体进行乳液聚合的着色微粒分散体的制造方法,
该颜料为具有喹吖啶酮骨架的颜料,
该表面活性剂为阴离子性或非离子性的表面活性剂,
该聚合引发剂为阴离子性或非离子性的偶氮类化合物。
〔2〕一种着色微粒分散体,其是利用上述〔1〕的制造方法得到的,其中,着色微粒的平均粒径为10nm以上且300nm以下。
〔3〕一种喷墨记录用水性油墨的制造方法,其具有将利用上述〔1〕的制造方法得到的着色微粒分散体和有机溶剂B混合的工序。
具体实施方式
在上述日本特开2003-306611号公报的制造方法中,虽然能够利用品红颜料中的偶氮类颜料无问题地制造颜料分散体,但是即便利用具有喹吖啶酮骨架的颜料调整聚合引发剂的量,也不会进行聚合反应或者产生凝胶,因此存在不容易得到适合用于喷墨记录用水性油墨的颜料分散体的问题。
本发明涉及即使利用具有喹吖啶酮骨架的颜料也能通过乳液聚合法得到着色微粒分散体的着色微粒分散体的制造方法、该着色微粒分散体以及含有该着色微粒分散体的喷墨记录用水性油墨的制造方法,所述着色微粒分散体的保存稳定性优异,在印字于记录介质时可以得到耐擦过性优异的印字物且作为喷墨记录用水性油墨用途适宜使用。
本发明人等发现:通过将包含具有喹吖啶酮骨架的颜料、聚合性单体、阴离子性或非离子性的表面活性剂和阴离子性或非离子性的偶氮类聚合引发剂的分散体进行乳液聚合,从而可以制造作为保存稳定性优异且在印字于记录介质时能够得到耐擦过性优异的印字物的喷墨记录用水性油墨用途适宜使用的着色微粒分散体。
即,本发明涉及以下的〔1〕~〔3〕。
〔1〕一种着色微粒分散体的制造方法,其为将包含颜料、聚合性单体、表面活性剂、聚合引发剂和水的分散体进行乳液聚合的着色微粒分散体的制造方法,
该颜料为具有喹吖啶酮骨架的颜料,
该表面活性剂为阴离子性或非离子性的表面活性剂,
该聚合引发剂为阴离子性或非离子性的偶氮类化合物。
〔2〕一种着色微粒分散体,其是利用上述〔1〕的制造方法得到的,其中,着色微粒的平均粒径为10nm以上且300nm以下。
〔3〕一种喷墨记录用水性油墨的制造方法,其具有将利用上述〔1〕的制造方法得到的着色微粒分散体和有机溶剂B混合的工序。
根据本发明,可以提供即使利用具有喹吖啶酮骨架的颜料也能通过乳液聚合法得到着色微粒分散体的着色微粒分散体的制造方法、该着色微粒分散体以及含有该着色微粒分散体的喷墨记录用水性油墨的制造方法,所述着色微粒分散体的保存稳定性优异,在印字于记录介质时能够得到耐擦过性优异的印字物且作为喷墨记录用水性油墨用途适宜使用。
[着色微粒分散体的制造方法]
本发明的制造方法为一种着色微粒分散体的制造方法,其是将包含颜料、聚合性单体、表面活性剂、聚合引发剂和水的分散体进行乳液聚合的着色微粒分散体的制造方法,该颜料为具有喹吖啶酮骨架的颜料,该表面活性剂为阴离子性或非离子性的表面活性剂,该聚合引发剂为阴离子性或非离子性的偶氮类化合物。着色微粒是指将颜料粒子利用聚合物覆盖的粒子。
根据本发明,可以在工业上有利地得到在聚合物中内含具有喹吖啶酮骨架的颜料的着色微粒分散体,该着色微粒分散体的保存稳定性优异且在印字于记录介质时可以赋予耐擦过性优异的印字物。其理由并不确定,但是考虑如下。
由于喹吖啶酮骨架的羰基与芳香环邻接,因此容易捕获由聚合引发剂产生的自由基,由此推断存在阻碍颜料附近的自由基聚合反应的倾向。另一方面,推断:与例如过硫酸类聚合引发剂相比,偶氮类聚合引发剂的攻击性较低,比起表面吸附有阴离子性或非离子性的表面活性剂的颜料而选择性地攻击聚合性单体,即使利用具有喹吖啶酮骨架的颜料也能维持高聚合反应性。
另外,通过阴离子性或非离子性的偶氮类聚合引发剂与阴离子性或非离子性的表面活性剂的组合,从而不凝聚而能够得到优异的分散性。由此认为:着色微粒分散体的分散稳定性优异,使水性油墨的保存稳定性优异,并且被膜形成性也优异,因此在水性油墨干燥时得到耐擦过性优异的印字物。
以下,对本发明中使用的各成分及制造方法进行说明。
<颜料>
本发明中使用的颜料为具有喹吖啶酮骨架的颜料,可以以下述通式(A)来表示。
[化1]
(式中,X1及X2各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基或卤素原子。)
作为通式(A)中的X1及X2所示的烷基,可列举甲基、丁基、辛基、十二烷基、十九烷基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环己基、乙基己基等碳数1~10的烷基,可优选列举碳数1~8的烷基,可更优选列举碳数1~3的烷基,更优选甲基。
作为通式(A)中的X1及X2所示的烷氧基,可列举碳数1~8的烷氧基,可优选列举碳数1~3的烷氧基,更优选甲氧基。
作为通式(A)中的X1及X2所示的卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子等,更优选氯原子。
作为具有喹吖啶酮骨架的颜料的具体例,可列举C.I.颜料红122、192、202、207、209及C.I.颜料紫19等,更优选选自C.I.颜料红122及C.I.颜料紫19中的1种以上。
从用聚合物均匀覆盖颜料表面的观点出发,本发明中使用的具有喹吖啶酮骨架的颜料优选未经亲水化处理的颜料。认为:通过使用未经亲水化处理的颜料,从而在乳液聚合时生成的聚合物容易吸附到颜料粒子表面,得到用聚合物更均匀地覆盖颜料的着色微粒分散体。
予以说明,颜料的亲水化处理为使羧基等阴离子性的亲水性官能团或铵基等阳离子性的亲水性官能团中的1种以上直接或经由其他原子团键合于颜料的表面的处理。在此,作为其他原子团,是指碳原子数1~24的亚烷基、可以具有取代基的亚苯基、可以具有取代基的亚萘基等。
在本发明中,除具有喹吖啶酮骨架的颜料外,还可以在不阻碍本发明效果的范围内并用公知的品红颜料、无机颜料及有机颜料。
作为无机颜料,可列举例如炭黑、金属氧化物等,作为有机颜料,可列举例如偶氮颜料、二偶氮颜料、酞菁颜料、异吲哚啉酮颜料、二噁嗪颜料、苝颜料、紫环酮颜料、硫靛颜料、蒽醌颜料、喹酞酮颜料等。
<聚合性单体>
本发明中使用的聚合性单体含有疏水性的乙烯基类单体。予以说明,在本发明中,仅称为“聚合性单体”时是以不含后述的聚合性表面活性剂的意思使用,但实际上,在后述乳液聚合中,聚合性表面活性剂通过与聚合性单体共聚而被引入到聚合物中。
本发明中疏水性的乙烯基类单体的“疏水性”是指该单体在25℃的离子交换水100g中能够溶解的量不足10g。
作为疏水性的乙烯基类单体,可列举在其结构中至少具有疏水性基团和聚合性基团且疏水性基团为选自脂肪族烃基、脂环式烃基及芳香族烃基中的1种以上基团的乙烯基类单体。作为聚合性基团,可列举选自乙烯基、烯丙基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯基、乙烯叉基及亚乙烯基中的1种以上。
作为疏水性的乙烯基类单体,可列举选自(甲基)丙烯酸酯及具有芳香族环的疏水性单体中的1种以上。
(甲基)丙烯酸酯是指选自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的1种或2种。以下的“(甲基)”也同义。
作为(甲基)丙烯酸酯的具体例,可列举:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸2-乙基己酯等具有碳数1以上且10以下、优选碳数1以上且8以下的烷基的丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等具有碳数1以上且10以下的烷基的甲基丙烯酸酯、优选具有碳数1以上且8以下的烷基的甲基丙烯酸酯等。
其中,优选选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯及甲基丙烯酸2-乙基己酯中的1种以上。
作为具有芳香族环的疏水性单体,可列举苯乙烯类单体、含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯等。
作为苯乙烯类单体,可列举苯乙烯、2-甲基苯乙烯等,作为含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯,可列举(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等。其中,优选苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯,更优选(甲基)丙烯酸苄酯。
从提高着色微粒分散体的分散稳定性及水性油墨的保存稳定性的观点出发,疏水性单体的含量在聚合性单体中优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、更进一步优选为93质量%以上、更进一步优选为95质量%以上,而且优选为100质量%以下、更优选为99质量%以下、进一步优选为98质量%以下。
在聚合性单体中优选包含离子性单体。作为离子性单体,可列举选自羧酸单体、磺酸单体、磷酸单体等中的1种以上的阴离子性单体及阳离子性单体,但是,从提高着色微粒分散体的分散稳定性的观点及提高所得的印字物的耐擦过性的观点出发,优选选自羧酸单体、磺酸单体及磷酸单体中的1种以上的阴离子性单体。
作为羧酸单体,可列举(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、柠康酸、2-甲基丙烯酰基氧基甲基琥珀酸等,作为磺酸单体,可列举苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3-(甲基)丙烯酸磺丙酯等,作为磷酸单体,可列举乙烯基膦酸、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-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酸酯等。
其中,优选为羧酸单体、更优选为(甲基)丙烯酸、进一步优选为甲基丙烯酸。
从提高着色微粒分散体的分散稳定性及水性油墨的保存稳定性的观点出发,离子性单体的含量在聚合性单体中优选为0质量%以上、更优选为0.1质量%以上、进一步优选为1质量%以上、更进一步优选为2质量%以上,而且,优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下、进一步优选为10质量%以下、更进一步优选为7质量%以下、更进一步优选为5质量%以下。
在上述聚合性单体中也可以根据需要进一步使用聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯及硬脂氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等单体。
作为能够从商业上获得的这些单体的具体例,可列举NK ESTER M-90G、NK ESTERM230G、NK ESTER M450G、NK ESTER M900G(以上均为新中村化学工业株式会社制)、LIGHTESTER 041MA(共荣社化学株式会社制)。
<表面活性剂>
本发明中使用的表面活性剂为阴离子性或非离子性的表面活性剂,可以使用乳液聚合用的乳化剂。
作为阴离子性表面活性剂,可列举选自脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯芳烷基芳基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐等中的1种以上,优选选自脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯芳烷基芳基醚硫酸酯盐及聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐中的1种以上,更优选聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐。
作为非离子性表面活性剂,可列举选自聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯芳烷基芳基醚、聚氧乙烯烷基醚等中的1种以上。
表面活性剂优选至少一部分表面活性剂为聚合性表面活性剂。即,表面活性剂优选包含聚合性表面活性剂。
聚合性表面活性剂也称作反应性表面活性剂,其是能够与烯属不饱和单体共聚且在分子内具有至少1个以上能够进行自由基聚合的不饱和双键的阴离子性或非离子性的聚合性表面活性剂(乳化剂)。可列举例如磺基琥珀酸酯类表面活性剂、烷基酚醚类表面活性剂及聚氧乙烯类表面活性剂,优选选自磺基琥珀酸酯类表面活性剂、烷基酚醚类表面活性剂及聚氧乙烯类表面活性剂中的1种以上。
作为市售的聚合性表面活性剂,可列举例如“ADEKA REASOAP”(旭电化株式会社制)、“AQUALON”(第一工业制药株式会社制)、“Eleminol JS”、“Eleminol RS”(三洋化成工业株式会社制)、“Latemul PD”(花王株式会社制)等。
从提高所得的印字物的耐擦过性的观点出发,聚合性表面活性剂优选使用阴离子性的聚合性表面活性剂,更优选使用选自下述通式(I)及下述通式(II)所示的化合物中的1种以上的化合物,进一步优选通式(I)所示的化合物(A)(以下,也简称为“化合物(A)”)。
予以说明,在本说明书中,“阴离子性的聚合性表面活性剂”是指具有羧酸基、磺酸基、硫酸基等能够呈阴离子性的官能团的聚合性表面活性剂。但是,具有能够呈阴离子性的官能团和能够呈阳离子性的官能团的表面活性剂为两性表面活性剂,而并非阴离子性表面活性剂。
[化2]
(式(I)中,BO表示亚丁基氧基,EO表示亚乙基氧基,M表示阳离子,m是BO的平均加成摩尔数且为1以上且10以下,n是EO的平均加成摩尔数且为4以上且25以下。)
[化3]
(式(II)中,M2表示阳离子,R为碳数8以上且14以下的烃基,p是(CH2CH2O)的平均加成摩尔数且为4以上且15以下。)
式(I)中,作为BO所示的亚丁基氧基,可列举丁烷-1,2-二基氧基、丁烷-1,3-二基氧基、四亚甲基氧基,优选丁烷-1,2-二基氧基。
BO的平均加成摩尔数m优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为4以上,而且,优选为9以下、更优选为8以下、进一步优选为7以下。
EO的平均加成摩尔数n优选为5以上、更优选为7以上、进一步优选为9以上、更进一步优选为11以上、更进一步优选为13以上,而且,优选为23以下、更优选为21以下、进一步优选为19以下、更进一步优选为17以下。
式(I)中,(BO)m和(EO)n依次嵌段键合。
式(I)中,作为M所示的阳离子,可列举选自锂、钠、钾等碱金属;钙等碱土金属离子;镁离子;铵基;单甲基铵基、二甲基铵基、三甲基铵基;单乙基铵基、二乙基铵基、三乙基铵基;单甲醇铵基、二甲醇铵基、三甲醇铵基等有机铵基中的1种以上。其中,从提高着色微粒分散体的分散稳定性的观点出发,优选一价的阳离子,其中,更优选铵基。
式(I)所示的化合物(A)可以使用公知的方法来制造,例如对3-甲基-3-丁烯-1-醇加成1,2-环氧丁烷后,加成环氧乙烷,得到醚醇,再将其利用硫酸化剂进行硫酸化,用碱性物质进行中和,由此得到式(I)所示的化合物(A)。作为硫酸化剂,可列举氯磺酸、无水硫酸、酰胺硫酸,从减少硫酸基向双键基的加成反应、双键基的异构化等副反应的观点出发,优选使用酰胺硫酸。
式(II)中,R所示的烃基的碳数为8以上,从提高所得的印字物的耐擦过性的观点出发,优选为10以上,而且为14以下、优选为12以下。
(CH2CH2O)的平均加成摩尔数p为4以上,从提高所得的印字物的耐擦过性的观点出发,优选为5以上,而且为15以下、优选为12以下。
式(II)中,作为M2所示的阳离子,可列举选自锂、钠、钾等碱金属;钙等碱土金属离子;镁离子;铵基;单甲基铵基、二甲基铵基、三甲基铵基;单乙基铵基、二乙基铵基、三乙基铵基;单甲醇铵基、二甲醇铵基、三甲醇铵基等有机铵基中的1种以上。其中,从提高着色微粒分散体的分散稳定性的观点出发,优选一价的阳离子,其中,更优选铵基。
<聚合引发剂>
本发明中使用的聚合引发剂为阴离子性或非离子性的偶氮类化合物,从降低所得的着色微粒分散体的粗大粒子的观点出发,优选阴离子性,更优选具有羧基作为阴离子性的官能团。
作为阴离子性偶氮类化合物,可列举选自1,1’‐偶氮二(环己烷‐1‐羧酸)等碳数8~16的偶氮二羧酸;4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮二(4-氰基戊酸)、4,4’-偶氮二(2-氰基戊烷酸)等碳数8~16的偶氮二氰基羧酸及它们的盐中的1种以上的含羧基偶氮化合物。
其中,优选选自碳数10~14的偶氮二氰基羧酸及其盐中的1种以上,更优选选自4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)及其盐中的1种以上。
作为非离子性偶氮类化合物,可列举2,2’-偶氮双〔2-甲基-N-[1,1’-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺〕、2,2’-偶氮双〔2-甲基-N-[1,1’-双(羟基甲基)乙基]丙酰胺〕、2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺]等含羟基偶氮酰胺化合物。
其中,优选选自2,2’-偶氮双〔2-甲基-N-[1,1’-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺〕、2,2’-偶氮双〔2-甲基-N-[1,1-双(羟基甲基)乙基]丙酰胺〕及2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺]中的1种以上的含羟基偶氮酰胺化合物,更优选2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺]。
在本发明中,除阴离子性或非离子性的偶氮类化合物外,还可以在不阻碍本发明效果的范围内并用公知的阴离子性聚合引发剂。
作为公知的阴离子性聚合引发剂,可列举:过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐;过氧化氢等无机过氧化物;叔丁基过马来酸、异丁基过乙酸等烷基过酸或包含亚磺酸的过氧化物等。进而,还可以根据需要与上述阴离子性聚合引发剂一起并用氢过氧化叔丁基、过氧化苯甲酰、氢过氧化枯烯等有机过氧化物。进而,还可以使用在过氧化物中组合了亚硫酸钠、雕白粉、抗坏血酸等还原剂的氧化还原类聚合引发剂。
在本发明的乳液聚合中也可以使用链转移剂。可列举例如:正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、正辛基硫醇等硫醇类;二甲基黄原二硫化物、二异丁基黄原二硫化物等黄原类;二戊烯、茚、1,4-环己二烯、二氢呋喃、呫吨等。
<水>
在本发明中,水作为乳液聚合的分散介质来使用。
水在分散介质整体中的比例优选为50质量%以上、更优选为65质量%以上、进一步优选为75质量%以上、更进一步优选为80质量%以上。
从提高颜料的分散性的观点出发,也可以添加除水以外的任意有机溶剂。
作为能够使用的有机溶剂,可列举:碳数1以上且6以下的醇类、酮类;以及醚类、酰胺类、芳香族烃类、碳数5以上且10以下的脂肪族烃类等。优选的有机溶剂为碳原子数1以上且5以下的具有氧原子的极性溶剂。具体而言,可列举甲醇、乙醇、丙酮、甲乙酮,从提高耐擦过性的观点出发,优选甲乙酮。
对于水与这些有机溶剂的比率并无特别限制,从提高墨液的保存稳定性的观点出发,有机溶剂与水的重量比(有机溶剂/水)优选为0.05以上、更优选为0.08以上、进一步优选为0.10以上、更进一步优选为0.12以上,而且,优选为0.40以下、更优选为0.35以下、进一步优选为0.30以下、更进一步优选为0.25以下。
<乳液聚合>
本发明中的乳液聚合只要将包含颜料、聚合性单体、表面活性剂、聚合引发剂和水的分散体进行乳液聚合即可,但是优选利用具有下述工序1和2的方法。
工序1:将包含颜料、聚合性表面活性剂和水的混合液分散而得到分散体的工序
工序2:将分散体和聚合性单体在表面活性剂和聚合引发剂的存在下进行乳液聚合而得到着色微粒分散体的工序
(工序1:分散)
工序1中,将包含颜料、聚合性表面活性剂和水的混合液分散而得到分散体。
聚合性表面活性剂的使用量相对于颜料优选为1质量%以上、更优选为5质量%以上、进一步优选为8质量%以上,而且,优选为50质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为20质量%以下。若上述使用量为1质量%以上,则使颜料的分散稳定性优异,可以得到小粒径且均匀的颜料分散体,若为50质量%以下,则可以抑制仅由未吸附颜料的聚合物构成的粒子的产生,并且可以抑制与喷出不良等有关的墨液浓缩时的粘度上升。
从稳定进行乳液聚合的观点、降低聚合性表面活性剂的残留量的观点及得到耐擦过性优异的印字物的观点出发,聚合性表面活性剂的使用量以相对于在乳液聚合时存在的聚合性单体100质量份的聚合性表面活性剂的总量计优选为0.5质量以上、更优选为1.0质量份以上、进一步优选为3.0质量份以上、更进一步优选为5.0质量份以上,而且,优选为40质量份以下、更优选为30质量份以下、进一步优选为20质量份以下、更进一步优选为15质量份以下。
(分散处理)
作为在工序1的分散处理中使用的分散机,可以使用公知的分散机。可列举例如:分散机、均质混合机等高速搅拌混合装置;辊磨机、捏合机、挤出机等混炼机;高压均质机等高压式分散机;涂料振荡机、珠磨机等介质式分散机;锚式叶片等混合搅拌装置等。这些装置也可以组合使用多种。
其中,从使颜料均匀地分散到水中的观点出发,优选分散机、均质混合机等高速搅拌混合装置、涂料振荡机、珠磨机等介质式分散机。作为市售的高速搅拌混合装置,可列举浅田铁工株式会社制“Ultra-disper”、PRIMIX株式会社制“RoboMix”,作为市售的介质式分散机,可列举寿工业株式会社制“Ultra Apex Mill”、浅田铁工株式会社制“PICO MILL”等。
在使用介质式分散机的情况下,介质的材质优选氧化锆、氧化钛等陶瓷、聚乙烯、尼龙等高分子材料、金属等,从摩耗性的观点出发,优选氧化锆。另外,从使颜料充分微细化的观点出发,介质的直径优选为0.003mm以上、更优选为0.01mm以上,另外,优选为0.5mm以下、更优选为0.4mm以下。
从使颜料充分微细化的观点出发,分散时间优选为0.3小时以上、更优选为1小时以上,另外,从颜料分散体的制造效率的观点出发,优选为200小时以下、更优选为50小时以下。
从使颜料粒子微细化的观点出发,工序1的分散处理优选具有高压分散处理工序。具体而言,优选在将包含颜料、聚合性表面活性剂和水的混合液进行分散处理后再进行高压分散处理而得到分散体,更优选在利用高速搅拌混合装置或介质式分散机进行分散处理后再进行高压分散处理而得到分散体。
在此,“高压分散”是指在20MPa以上的分散压力下进行分散,从将颜料表面用聚合性表面活性剂润湿而使其均匀分散的观点出发,分散压力优选为50MPa以上、更优选为100MPa以上、进一步优选为130MPa以上。而且,从分散处理的操作性的观点出发,分散压力优选为250MPa以下、更优选为200MPa以下。
从将颜料表面用聚合性表面活性剂润湿而使其均匀分散的观点出发,高压分散处理的道次数优选为2道次以上、更优选为3道次以上、进一步优选为5道次以上、更进一步优选为7道次以上、更进一步优选为9道次以上。而且,从分散处理的效率的观点出发,高压分散处理的道次数为20道次以下。作为运转方式,循环方式、连续方式均可采用,但是,从抑制因道次次数而产生分布的观点出发,更优选连续方式。
作为所使用的高压分散机,可列举以高压均质器(株式会社IZUMI FOODMACHINERY、商品名)为代表的均质阀式的高压均质机、MICROFLUIDIZER(Microfluidics公司、商品名)、NANOMIZER(吉田机械兴业株式会社、商品名)、ULTIMAIZER、Star Burst(SUGINO MACHINE株式会社、商品名)等腔室式的高压均质机等高压式分散机,优选MICROFLUIDIZER(商品名)、NANOMIZER(商品名)、ULTIMAIZER、Star Burst(商品名)等腔室式的高压均质机。
高压分散处理时的分散体的温度并无特别限定,但优选为5~80℃。
在本发明的工序1中,只要是将包含颜料、聚合性表面活性剂和水的混合液分散而得到分散体的方法,则并无特别限制,在使用除水以外的任意有机溶剂作为分散介质的情况下,优选利用下述工序1’来进行。
工序1’:将包含颜料、聚合性表面活性剂、水和有机溶剂的混合液分散而得到分散体后,除去有机溶剂而得到除去了有机溶剂的分散体的工序
(有机溶剂的除去)
通过从包含有机溶剂的分散体得到除去有机溶剂后的分散体,从而在工序2中抑制树脂彼此的熔融,可以得到分散粒径小的着色微粒分散体。
作为有机溶剂的除去装置,可列举间歇式单蒸馏装置、减压蒸馏装置、闪蒸器等薄膜式蒸馏装置、旋转式蒸馏装置、搅拌式蒸发装置等。从有效地除去有机溶剂的观点出发,优选旋转式蒸馏装置及搅拌式蒸发装置,在从5kg以下的少量分散处理物一次性除去有机溶剂的情况下,优选旋转式蒸馏装置,在从超过5kg的大量分散处理物一次性除去有机溶剂的情况下,优选搅拌式蒸发装置。在旋转式蒸馏装置中,优选旋转式蒸发器等旋转式减压蒸馏装置。在搅拌式蒸发装置中,优选搅拌槽薄膜式蒸发装置等。
除去有机溶剂时的分散处理物的温度可以根据所使用的有机溶剂的种类进行适当选择,但是,在减压下,优选为20℃以上、更优选为25℃以上、进一步优选为30℃以上,而且,优选为80℃以下、更优选为70℃以下、进一步优选为65℃以下。
此时的压力优选为0.01MPa以上、更优选为0.02MPa以上、进一步优选为0.05MPa以上,而且,优选为0.5MPa以下、更优选为0.2MPa以下、进一步优选为0.1MPa以下。
用于除去有机溶剂的时间优选为1小时以上、更优选为2小时以上、进一步优选为5小时以上,而且,优选为24小时以下、更优选为12小时以下、进一步优选为10小时以下。
有机溶剂的除去优选进行至除去了有机溶剂的分散体的固体成分浓度优选18质量%以上、更优选20质量%以上、进一步优选22质量%以上为止,而且优选进行至除去了有机溶剂的分散体的固体成分浓度优选60质量%以下、更优选40质量%以下、更进一步优选30质量%以下为止。
从得到良好的着色性的观点出发,除去了有机溶剂的分散体中的颜料的含量优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上,另外,从维持分散稳定性的观点出发,优选为40质量%以下、更优选为35质量%以下、进一步优选为30质量%以下。
从维持分散稳定性的观点出发,除去了有机溶剂的分散体中的聚合性表面活性剂的含量优选为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上、进一步优选为1.0质量%以上,另外,从在乳液聚合工序中用聚合物均匀地覆盖聚合物的观点出发,优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下、进一步优选为10质量%以下、更进一步优选为5.0质量%以下。
(工序2:乳液聚合)
在工序2中,将分散体和聚合性单体在表面活性剂和聚合引发剂的存在下进行乳液聚合而得到着色微粒分散体。
可以在工序2以前的工序中添加聚合引发剂,但是,存在在工序2以前聚合性表面活性剂发生聚合的风险,在这一点上,优选在工序2中添加聚合引发剂。
在此,乳液聚合是指:在表面活性剂的存在下使聚合性单体在以水为主成分的分散介质中乳化或分散,并使用聚合引发剂进行聚合。
在本发明的乳液聚合中使用阴离子性或非离子性的表面活性剂。在表面活性剂中包含在工序1中使用的上述聚合性表面活性剂。从提高着色微粒分散体中的粒子的分散稳定性的观点出发,优选在工序2中进一步添加表面活性剂。
表面活性剂担负着提高聚合性单体的乳化、悬浮、胶束形成的聚合场所、着色微粒分散体中的粒子的分散稳定化等作用。在乳液聚合时使聚合性单体乳化的表面活性剂中优选包含聚合性表面活性剂。聚合性表面活性剂可以为包含在来自工序1的分散体中的聚合性表面活性剂。由于聚合性表面活性剂在分子内具有1个以上能够自由基聚合的不饱和双键,因此通过与聚合性单体共聚而引入到聚合物中,由此可以制造稳定性优异的着色微粒分散体。
从得到耐擦过性优异的印字物的观点出发,聚合性单体的量相对于在乳液聚合反应中使用的整个体系优选为1质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上,而且,从抑制墨液在浓缩时的粘度上升的观点出发,优选为60质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为25质量%以下。
从抑制墨液在浓缩时的粘度上升的观点出发,聚合性单体相对于颜料的质量比(聚合性单体/颜料)在乳液聚合时优选为90/10~10/90、更优选为80/20~20/80、进一步优选为75/25~40/60。
本发明中的乳液聚合只要为在包含颜料、表面活性剂及疏水性的乙烯基类单体的聚合性单体的存在下进行乳液聚合的方法,则并无特别限制,优选利用下述工序2’来进行。
(工序2’)
工序2’:在含有聚合性表面活性剂的分散体中混合包含疏水性的乙烯基类单体的聚合性单体而进行乳液聚合的工序
在工序2’中使用的分散体中,颜料粒子分散在以水为主成分的溶剂中,并且具有亲水性基团、疏水性基团和聚合性基团的聚合性表面活性剂共存。在此种分散体中混合包含疏水性的乙烯基类单体的聚合性单体,并在聚合引发剂的存在下使聚合性表面活性剂的聚合性基团及聚合性单体的聚合性基团共聚,由此制作用聚合物覆盖了颜料的着色微粒分散体。
在本发明的乳液聚合中,也可以并用除聚合性表面活性剂以外的其他表面活性剂作为表面活性剂。聚合性表面活性剂的比例相对于表面活性剂总量(聚合性表面活性剂+其他表面活性剂)优选为5质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为40质量%以上,而且为100质量%以下。
作为聚合性单体的添加方法,可以利用单体滴加法、单体一次性投入法、预乳液法等公知的方法来进行,但是,从聚合稳定性的观点出发,优选预乳液法。预乳液法为将聚合性单体、表面活性剂及水预先混合乳化而制作预乳液,再滴加预乳液的方法。
具体而言,可列举具有在包含分散体的溶液中边引入包含聚合性单体、作为乳化剂的表面活性剂和水的乳液边进行乳液聚合的操作的方法。
从抑制粗大粒子的生成的观点出发,预乳液的制作可以使用旋转式搅拌装置并在旋转速度优选200rpm以上、更优选300rpm以上的条件而且优选5000rpm以下、更优选2000rpm以下、进一步优选1000rpm以下的条件下进行。搅拌时间优选为10分钟以上,更优选为30分钟以上。
在预乳液法中,从乳液的粒径的均匀性的观点出发,预乳液的滴加时间优选为0.5小时以上、更优选为1小时以上,而且,从反应性的观点出发,优选为8小时以下、更优选为6小时以下。熟化时间优选为0.5小时以上、更优选为1小时以上,而且优选为5小时以下、更优选为4小时以下。
乳液聚合的聚合温度根据聚合引发剂的分解温度进行适当调整,从反应性的观点出发,优选为50℃以上、更优选为60℃以上、进一步优选为70℃以上,而且,从所得的聚合物的分子量分布的观点出发,优选为90℃以下、更优选为85℃以下。
从反应性的观点出发,聚合气氛优选为氮气气氛、氩气等不活泼气体气氛。
从得到耐擦过性优异的印字物的观点出发,聚合引发剂的使用量相对于聚合性单体100质量份优选为0.01质量份以上、更优选为0.05质量份以上、进一步优选为0.1质量份以上、更进一步优选为0.5质量份以上、更进一步优选为1质量份以上、更进一步优选为2质量份以上,而且,优选为6质量份以下、更优选为5质量份以下、进一步优选为4质量份以下。
[着色微粒分散体]
本发明的着色微粒分散体为包含颜料和具有来自包含疏水性的乙烯基类单体的聚合性单体的构成单元的聚合物的着色微粒分散到以水为主介质的介质中的着色微粒分散体。本发明的着色微粒分散体可以作为着色微粒分散体的喷墨记录用水性油墨的着色材料来使用。在此,就着色微粒的形态而言,优选形成至少颜料被聚合物覆盖的复合粒子。例如包括在聚合物粒子中内含颜料的粒子形态、在聚合物粒子中均匀地分散有颜料的粒子形态、颜料露出在聚合物粒子表面的粒子形态等。
从抑制浓缩时的墨液粘度的上升、提高印字于记录介质时的耐擦过性的观点出发,着色微粒分散体中的着色微粒的平均粒径优选为10nm以上、更优选为30nm以上、进一步优选为40nm以上、更进一步优选为50nm以上、更进一步优选为60nm以上、更进一步优选为75nm以上、更进一步优选为80nm以上,而且,优选为300nm以下、更优选为200nm以下、进一步优选为160nm以下、更进一步优选为150nm以下、更进一步优选为140nm以下、更进一步优选为130nm以下。
予以说明,着色微粒的平均粒径利用实施例中记载的方法来测定。
从使乳化粒子稳定地乳化分散的观点出发,着色微粒分散体中的着色微粒的含量(固体成分浓度)优选为10质量%以上、更优选为15质量%以上、进一步优选为20质量%以上、更进一步优选为25质量%以上,而且,优选为60质量%以下、更优选为55质量%以下、进一步优选为50质量%以下、更进一步优选为40质量%以下。
从提高印字浓度的观点出发,着色微粒分散体中的颜料的含量优选为1.0质量%以上、更优选为3.0质量%以上、进一步优选为5.0质量%以上,而且,优选为40质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为20质量%以下。
从提高耐擦过性的观点出发,着色微粒分散体中的聚合物的含量优选为1.0质量%以上、更优选为5.0质量%以上、进一步优选为15质量%以上,而且,优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为30质量%以下。
(中和剂)
在本发明中,从提高着色微粒的分散稳定性及水性油墨的保存稳定性的观点出发,可以根据需要使用中和剂。在使用中和剂的情况下,着色微粒分散体的pH优选为7以上、更优选为7.5以上,另外,pH优选为11以下、更优选为9.5以下。
作为中和剂,可列举碱金属的氢氧化物、氨、有机胺等。
作为碱金属的氢氧化物,可列举氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯,优选氢氧化钠。
作为有机胺,可列举三甲基胺、乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、三乙醇胺等。
中和剂可以单独使用或混合使用2种以上。
[喷墨记录用水性油墨的制造方法]
本发明的喷墨记录用水性油墨的制造方法具有将本发明的着色微粒分散体和有机溶剂B混合的工序。
在利用本发明的制造方法得到的水性油墨中,本发明的着色微粒分散体作为着色剂来使用。
作为有机溶剂B使用的化合物可列举例如选自多元醇、多元醇烷基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物等中的1种以上,优选选自多元醇及多元醇烷基醚中的1种或2种,更优选多元醇。多元醇可以将涵盖在多元醇的概念中的多种多元醇混合使用,多元醇烷基醚也同样可以混合使用多种。
有机溶剂B中的选自多元醇及多元醇烷基醚中的1种或2种的含量优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上、进一步优选实质上为100质量%、进一步优选为100质量%。
作为多元醇,可列举例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇等。其中,从提高耐擦过性的观点出发,优选丙二醇。
作为多元醇烷基醚,可列举例如乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单异丁基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单丁基醚、三乙二醇单异丁基醚、四乙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单甲基醚、三丙二醇单甲基醚、三丙二醇单丁基醚等。其中,从提高耐擦过性的观点出发,优选二乙二醇单异丁基醚。
水性油墨可以通过在上述的有机溶剂B的基础上添加通常使用的湿润剂、渗透剂、分散剂、表面活性剂、粘度调整剂、消泡剂、防腐剂、防霉剂、防锈剂等来制造。
从提高印字物的印字浓度的观点出发,水性油墨中的颜料的含量优选为1.0质量%以上、更优选为1.5质量%以上、进一步优选为2.0质量%以上,而且,优选为15质量%以下、更优选为10质量%以下、进一步优选为6.0质量%以下。
从得到耐擦过性优异的印字物的观点出发,水性油墨中的聚合物的含量优选为0.5质量%以上、更优选为0.8质量%以上、进一步优选为1.0质量%以上、更进一步优选为2质量%以上,而且,优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下、进一步优选为12质量%以下。
从得到耐擦过性优异的印字物的观点出发,水性油墨中的水的含量在喷墨记录用水性油墨中优选为20质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为40质量%以上。另外,从提高墨液的排出性的观点重复,优选为70质量%以下、更优选为65质量%以下、进一步优选为60质量%以下。
从得到耐擦过性优异的印字物的观点出发,水性油墨中的颜料相对于聚合物的质量比〔颜料/聚合物〕优选为0.1以上、更优选为0.2以上、进一步优选为0.4以上,而且,优选为4.0以下、更优选为2.0以下、进一步优选为1.0以下。
(水性油墨的物性)
从提高印字于记录介质时的耐擦过性的观点出发,着色微粒的水性油墨中的平均粒径优选为10nm以上、更优选为30nm以上、进一步优选为40nm以上、更进一步优选为50nm以上、更进一步优选为60nm以上、更进一步优选为75nm以上、更进一步优选为80nm以上,另外,优选为300nm以下、更优选为200nm以下、进一步优选为160nm以下、更进一步优选为150nm以下、更进一步优选为140nm以下、更进一步优选为130nm以下。
予以说明,水性油墨中的粒子的平均粒径利用实施例中记载的方法来测定。
从提高水性油墨的保存稳定性及耐擦过性的观点出发,水性油墨在25℃的粘度优选为2.0mPa·s以上、更优选为3.0mPa·s以上、进一步优选为4.0mPa·s以上,而且,优选为12mPa·s以下、更优选为9.0mPa·s以下、进一步优选为7.0mPa·s以下。
予以说明,在25℃的墨液的粘度利用实施例中记载的方法来测定。
从使水性油墨的喷出性良好的观点出发,水性油墨在20℃的静态表面张力优选为20mN/m以上、更优选为25mN/m以上,而且,优选为50mN/m以下、更优选为45mN/m以下、进一步优选为40mN/m以下、更进一步优选为35mN/m以下。予以说明,在20℃的墨液的静的表面张力利用实施例中记载的方法来测定。
从提高水性油墨的保存稳定性及耐擦过性的观点出发,水性油墨的pH优选为7.0以上、更优选为7.5以上、进一步优选为8.0以上。另外,从构件耐性、皮肤刺激性的观点出发,pH优选为11.0以下、更优选为10.0以下、进一步优选为9.5以下。予以说明,pH利用实施例中记载的方法来测定。
(喷墨记录方法)
本发明的水性油墨可以用于记录在普通纸、喷墨专用纸等记录介质的喷墨记录方法中,但是,从耐擦过性优异的方面出发,也可以适宜地用于记载在涂层纸、合成树脂膜等低吸水性记录介质的喷墨记录方法。
从加快印字物的干燥性、提高耐擦过性的观点出发,低吸水性的记录介质与纯水的接触时间为100m秒时的吸水量优选为0g/m2以上、更优选为1.0g/m2以上、进一步优选为2.0g/m2以上,从提高印字浓度、光泽度的观点出发,优选为10g/m2以下、更优选为8.0g/m2以下,进一步优选为6.0g/m2以下,更进一步优选为4.0g/m2以下。该吸水量可以使用自动扫描吸液计并利用实施例中记载的方法来测定。
作为低吸水性的喷墨记录介质,可列举涂层纸及合成树脂膜。
作为涂层纸,可列举例如“OK Top Coat Plus”(王子制纸株式会社制、单位面积重量104.7g/m2、60°光泽度49.0、接触时间100m秒时的吸水量(以下的吸水量相同)4.9g/m2)、多色泡沫光泽纸(multi-colored foam gloss paper)(王子制纸株式会社制、104.7g/m2、60°光泽度36.8、吸水量5.2g/m2)、UPM Finesse Gloss(UPM公司制、115g/m2、60°光泽度27.0、吸水量3.1g/m2)、UPM Finesse Matt(UPM公司制、115g/m2、60°光泽度5.6、吸水量4.4g/m2)、TerraPress Silk(Stora Enso公司制、80g/m2、60°光泽度6.0、吸水量4.1g/m2)、LumiArt(Stora Enso公司制、90g/m2、60°光泽度26.3)等。
作为合成树脂膜,可列举例如聚酯膜、氯乙烯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、尼龙膜等。这些膜可以根据需要进行电晕处理等表面处理。
作为一般能够获得的合成树脂膜,可列举例如Lumirror T60(东丽株式会社制、聚对苯二甲酸乙二醇酯、厚度125μm、60°光泽度189.1、吸水量2.3g/m2)、PVC80B P(LINTEC株式会社制、氯乙烯、60°光泽度58.8、吸水量1.4g/m2)、KINATHKEE70CA(LINTEC株式会社制、聚乙烯)、YOPOSG90PAT1(LINTEC株式会社制、聚丙烯)、BONYL RX(KOHJIN Film&Chemicals株式会社制、尼龙)等。
关于上述的实施方式,本发明还公开了以下的着色微粒分散体的制造方法及利用该方法得到的含有着色微粒分散体的水性油墨。
<1>一种着色微粒分散体的制造方法,其为将包含颜料、聚合性单体、表面活性剂、聚合引发剂和水的分散体进行乳液聚合的着色微粒分散体的制造方法,
该颜料为具有喹吖啶酮骨架的颜料,
该表面活性剂为阴离子性或非离子性的表面活性剂,
该聚合引发剂为阴离子性或非离子性的偶氮类化合物。
<2>根据上述<1>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,颜料为未经过亲水化处理的颜料。
<3>根据上述<1>或<2>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,颜料选自C.I.颜料红122及C.I.颜料紫19中的1种以上。
<4>根据上述<1>~<3>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合引发剂为选自碳数8~16的偶氮二羧酸、碳数8~16的偶氮二氰基羧酸及它们的盐中的1种以上的含羧基偶氮化合物。
<5>根据上述<1>~<3>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合引发剂为选自4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)及其盐中的1种以上的化合物。
<6>根据上述<1>~<3>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合引发剂为选自2,2’-偶氮双〔2-甲基-N-[1,1’-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺〕、2,2’-偶氮双〔2-甲基-N-[1,1-双(羟基甲基)乙基]丙酰胺〕及2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺]中的1种以上的含羟基偶氮酰胺化合物。
<7>根据上述<1>~<3>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合引发剂为2,2’-偶氮双〔2-甲基-N-[1,1’-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺〕。
<8>根据上述<1>~<7>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,表面活性剂为选自脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯芳烷基芳基醚硫酸酯盐及聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐中的1种以上的阴离子性表面活性剂,优选为聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐。
<9>根据上述<1>~<7>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,表面活性剂为选自聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯芳烷基芳基醚及聚氧乙烯烷基醚中的1种以上的非离子性表面活性剂。
<10>根据上述<1>~<9>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,至少一部分表面活性剂为聚合性表面活性剂。
<11>根据上述<10>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂选自磺基琥珀酸酯类表面活性剂、烷基酚醚类表面活性剂及聚氧乙烯类表面活性剂中的1种以上。
<12>根据上述<10>或<11>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂为选自上述通式(I)及上述通式(II)所示的化合物中的1种以上的化合物。
<13>根据上述<1>~<12>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,其中,聚合性单体含有疏水性的乙烯基类单体,疏水性的乙烯基类单体在其结构中至少具有疏水性基团和聚合性基团,疏水性基团选自脂肪族烃基、脂环式烃基及芳香族烃基中的1种以上,聚合性基团选自乙烯基、烯丙基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯基、乙烯叉基及亚乙烯基中的1种以上。
<14>根据上述<1>~<13>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,疏水性的乙烯基类单体选自(甲基)丙烯酸酯及具有芳香族环的疏水性单体中的1种以上。
<15>根据上述<1>~<14>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性单体包含离子性单体,离子性单体为选自羧酸单体、磺酸单体及磷酸单体中的1种以上的阴离子性单体。
<16>根据上述<1>~<15>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其具有下述工序1和2。
工序1:将包含颜料、聚合性表面活性剂和水的混合液分散而得到分散体的工序
工序2:将分散体和聚合性单体在表面活性剂和聚合引发剂的存在下进行乳液聚合而得到着色微粒分散体的工序
<17>根据上述<16>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂的使用量相对于颜料优选为1质量%以上、更优选为5质量%以上、进一步优选为8质量%以上,而且,优选为50质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为20质量%以下。
<18>根据上述<16>或<17>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂的使用量以相对于在乳液聚合时存在的聚合性单体100质量份的聚合性表面活性剂的总量计优选为0.5质量以上、更优选为1.0质量份以上、进一步优选为3.0质量份以上、更进一步优选为5.0质量份以上,而且,优选为40质量份以下、更优选为30质量份以下、进一步优选为20质量份以下、更进一步优选为15质量份以下。
<19>根据上述<16>~<18>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其在工序1中具有高压分散处理工序。
<20>根据上述<19>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,高压分散处理的分散压力为20MPa以上、优选为50MPa以上、更优选为100MPa以上、进一步优选为130MPa以上,而且,优选为250MPa以下、更优选为200MPa以下,高压分散处理的道次数优选为2道次以上、更优选为3道次以上、更优选为5道次以上、更优选为7道次以上、进一步优选为9道次以上,而且为20道次以下。
<21>根据上述<16>~<20>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,工序1为下述工序1’。
工序1’:将包含颜料、聚合性表面活性剂、水和有机溶剂的混合液分散而得到分散体后,除去有机溶剂而得到除去了有机溶剂的分散体的工序
<22>根据上述<21>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,将有机溶剂的除去进行至除去了有机溶剂的分散体的固体成分浓度优选18质量%以上、更优选20质量%以上、进一步优选22质量%以上而且优选60质量%以下、更优选40质量%以下、更进一步优选30质量%以下为止。
<23>根据上述<21>或<22>所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,除去了有机溶剂的分散体中的聚合性表面活性剂的含量优选为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上、进一步优选为1.0质量%以上,而且,优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下、进一步优选为10质量%以下、更进一步优选为5.0质量%以下。
<24>根据上述<16>~<23>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其在工序2中添加聚合引发剂。
<25>根据上述<16>~<24>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其在工序2中还添加表面活性剂。
<26>根据上述<16>~<25>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,聚合性单体的量相对于用于乳液聚合反应的整个体系优选为1质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上,而且,优选为60质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为25质量%以下。
<27>根据上述<16>~<26>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性单体相对于颜料的质量比(聚合性单体/颜料)在乳液聚合时优选为90/10~10/90、更优选为80/20~20/80、进一步优选为75/25~40/60。
<28>根据上述<16>~<27>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其利用下述工序2’来进行工序2。
工序2’:在含有聚合性表面活性剂的分散体中混合包含疏水性的乙烯基类单体的聚合性单体而进行乳液聚合的工序
<29>根据上述<16>~<28>中任一项所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂的比例相对于表面活性剂总量(聚合性表面活性剂+其他表面活性剂)优选为5质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为40质量%以上,而且为100质量%以下。
<30>一种喷墨记录用水性油墨的制造方法,其具有将利用上述<1>~<29>中任一项所述的制造方法得到的着色微粒分散体和有机溶剂B混合的工序。
<31>根据上述<30>所述的喷墨记录用水性油墨的制造方法,其中,有机溶剂B选自多元醇、多元醇烷基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物中的1种以上,优选选自多元醇及多元醇烷基醚中的1种或2种,更优选为多元醇。
<32>根据上述<30>或<31>所述的喷墨记录用水性油墨的制造方法,其中,有机溶剂B中的选自多元醇及多元醇烷基醚中的1种或2种的含量优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上、更进一步优选实质上为100质量%、更进一步优选为100质量%。
<33>一种着色微粒分散体,其是利用上述<1>~<29>中任一项所述的制造方法得到的,其中,着色微粒的平均粒径为10nm以上且300nm以下。
<34>根据上述<33>所述的着色微粒分散体,着色微粒分散体中的着色微粒的含量(固体成分浓度)优选为10质量%以上、更优选为15质量%以上、进一步优选为20质量%以上、更进一步优选为25质量%以上,而且,优选为60质量%以下、更优选为55质量%以下、进一步优选为50质量%以下。
<35>根据上述<33>或<34>所述的着色微粒分散体,其中,着色微粒分散体中的颜料的含量优选为1.0质量%以上、更优选为3.0质量%以上、进一步优选为5.0质量%以上,而且,优选为40质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为20质量%以下。
<36>上述<33>~<35>中任一项所述的着色微粒分散体的作为喷墨记录用水性油墨的着色材料的用途。
实施例
在以下的制造例、实施例及比较例中,只要无特别说明,“份”及“%”为“质量份”及“质量%”。
(1)颜料预分散体、着色微粒分散体及水性油墨中的分散粒子的平均粒径的测定
使用大塚电子株式会社的激光粒子分析系统“ELS-8000”(累积量分析)进行了测定。测定条件为温度25℃、入射光与检测器的角度90°、累积次数100次,并且输入了水的折射率(1.333)作为分散溶剂的折射率。测定浓度按照5×10-3质量%(固体成分浓度换算)进行。
(2)颜料预分散体及着色微粒分散体的固体成分浓度的测定
使用红外线水分计(Kett Electric Laboratory株式会社制、商品名:FD-230),使水性分散液5g在干燥温度150℃、测定模式96(监视时间2.5分钟/变动幅度0.05%)的条件下干燥,测定了水性分散液的湿基质(wet base)的水分(质量%)。固体成分浓度按照下述式来计算。
固体成分浓度(质量%)=100-水性分散液的湿基质水分(质量%)
(3)着色微粒分散体的过滤器过滤量的测定
为了确认粗大粒子的存在量,而对着色微粒分散体的过滤器过滤量进行了测定。将着色微粒分散体用安装有平均孔径10μm的过滤器〔Pall公司制、ACRO25LCF HDCII〕的容量25mL的无针注射器〔TERUMO株式会社制〕过滤,测定了直至1个过滤器发生堵塞为止的通液量(10μm过滤器过滤量(mL))。数值越大,表示粗大粒子越少,所谓“总量”表示即使通入所得的着色微粒分散体的总量(至少400ml)也不会发生堵塞。
(4)水性油墨的粘度的测定
利用E型粘度计(东机产业株式会社制、型号:TV-25、使用标准锥形转子1°34’×R24、转速50rpm)在25℃测定了粘度。本测定中的数据作为后述的保存稳定性试验用数据来使用。
(5)水性油墨的静态表面张力的测定
将铂片浸渍在装有调整为20℃的墨液5g的圆柱聚乙烯制容器(直径3.6cm×深度1.2cm)中,使用表面张力计(协和界面化学株式会社制、“CBVP-Z”),利用Wilhelmy法测定了水性油墨的静的表面张力。
(6)水性油墨的pH的测定
使用采用了pH电极“6337-10D”(株式会社堀场制作所制)的台式pH计“F-71”(株式会社堀场制作所制)测定了在25℃的水性油墨的pH。
(7)记录介质的吸水量
关于记录介质与纯水的接触时间为100m秒时的该记录介质的吸水量,使用自动扫描吸液计(熊谷理机工业株式会社制、KM500win)在23℃、相对湿度50%的条件下测定纯水的接触时间为100ms时的转移量作为该吸水量。测定条件如以下所示。
“SpiralMethod”
Contact Time:0.010~1.0(sec)
Pitch(mm):7
Length Per Sampling(degree):86.29
Start Radius(mm):20
End Radius(mm):60
Min Contact Time(ms):10
Max Contact Time(ms):1000
Sampling Pattern(1-50):50
Number of Sampling Points(>0):19
“SquareHead”
Slit Span(mm):1
Slit Width(mm):5
实施例1~6
<基于乳液聚合的着色微粒分散体的制造>
(颜料预分散工序)
在聚乙烯容器中添加表1-1“颜料预分散体的投料”记载的聚合性表面活性剂、离子交换水、甲乙酮、C.I.颜料红122颜料(P.R.122),边在0℃的冰浴中冷却,边使用安装有均质分散机的RoboMix(PRIMIX株式会社制)在7000rpm条件下进行1小时分散处理。接着,在所得的混合物中添加离子交换水90质量份,使用MICROFLUIDIZER(Microfluidics公司制、商品名、型式:M-110EH-30XP)在150MPa的压力下进行了15道次分散处理。在所得的分散体中添加离子交换水进行稀释直至固体成分达到15质量%为止。
然后,使用蒸发器在减压下且60℃的条件下从该分散体除去甲乙酮,浓缩至规定的固体成分,得到颜料分散体(固体成分25.0%)。所得的颜料预分散体PD-1~PD-3的平均粒径如表1-1所示。予以说明,关于颜料预分散体PD-1,一次性地制造能够在实施例1、4~6及比较例1~3中使用的量,并在实施例1、4~6及比较例1~3中分成各自的所需量来使用。
(乳液聚合工序:工序2)
在玻璃制容器中添加表1-2“预乳液投料”记载的乙烯基类单体、乳液聚合用的阴离子性表面活性剂(聚氧乙烯烷基醚硫酸钠:花王株式会社制、商品名:Latemul-118B、固体成分26质量%)、阴离子性的偶氮类聚合引发剂(4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸):和光纯药工业株式会社制、商品名:V-501)、离子交换水,使用特氟隆(注册商标)制搅拌叶片,以500rpm搅拌30分钟,得到预乳液。
在可拆分式烧瓶中添加表1-3“着色微粒分散体的投料”记载的颜料预分散体、离子交换水,边在250rpm下搅拌边在热水浴中升温至80℃。到达80℃后,用2小时滴加预先制作的表1-2中记载的预乳液总量。滴加结束后,在80℃熟化2小时,得到着色微粒分散体。所得的着色微粒分散体的物性如表1-3所示。
利用扫描型电子显微镜及透过型电子显微镜对所得的着色微粒分散体中的着色微粒进行了观察,结果是颜料被聚合物覆盖。
实施例7
除了代替实施例1中的C.I.颜料红122颜料(P.R.122)而使用C.I.颜料紫19(P.V.19),除此以外,与实施例1同样地得到着色微粒分散体。所得的着色微粒分散体的物性如表1-3所示。
实施例8
在实施例1的颜料预分散工序中,将阴离子性的偶氮类聚合引发剂(4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸):和光纯药工业株式会社制、商品名:V-501)变更为表1-2所示的添加量,除此以外,与实施例1同样地得到着色微粒分散体。所得的着色微粒分散体的物性如表1-3所示。
实施例9
在实施例1的颜料预分散工序中,代替阴离子性的偶氮类聚合引发剂(4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸):和光纯药工业株式会社制、商品名:V-501)而使用非离子性的偶氮类聚合引发剂(2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺]:和光纯药工业株式会社制、商品名:VA-086),除此以外,与实施例1同样地得到着色微粒分散体。所得的着色微粒分散体的物性如表1-3所示。
比较例1~3
在实施例1~6的颜料预分散工序中,代替阴离子性的偶氮类聚合引发剂(商品名:V-501)而使用表1-2中记载的聚合引发剂,除此以外,与实施例1同样地得到着色微粒分散体。所得的着色微粒分散体的物性如表1-3所示。
在表1-3中,“未反应”表示未进行聚合而无法测定和评价,“凝胶生成”表示生产凝胶而无法测定和评价。
比较例4
在实施例1中,代替C.I.颜料红122颜料(P.R.122)而使用C.I.颜料紫19(P.V.19),在颜料预分散工序中,代替阴离子性的偶氮类聚合引发剂(商品名:V-501)而使用表1-2中记载的聚合引发剂,除此以外,与实施例1同样地得到着色微粒分散体。所得的着色微粒分散体的物性如表1-3所示。
参考例1及2
在实施例1中,代替C.I.颜料红122颜料(P.R.122)而使用表1-1中记载的C.I.颜料蓝15-3颜料(P.B.15-3)或C.I.颜料红177颜料(P.R.177),在颜料预分散工序中,代替阴离子性的偶氮类聚合引发剂(商品名:V-501)而使用表1-2中记载的聚合引发剂,除此以外,与实施例1同样地得到着色微粒分散体。所得的着色微粒分散体的物性如表1-3所示。
【表1】
表1-1:颜料预分散体的投料·评价结果
*1化合物a是固体成分为20质量%的水溶液,KH-5及KH-10的固体成分为100质量%
由表1-3可知:在使用了具有喹吖啶酮骨架的颜料的着色微粒分散体的制造中,使用了阴离子性或非离子性的偶氮类引发剂的实施例1~9能够利用乳液聚合法得到着色微粒分散体,而使用了过硫酸类引发剂的比较例1、2及4未进行反应,另外,使用了阳离子性偶氮类引发剂的比较例3生成凝胶而无法得到着色微粒分散体。
予以说明,表1-1及1-2中使用的聚合性表面活性剂的详细情况如下所述。
化合物a:为下述通式(1)所示的化合物,并且使用了20质量%水溶液。化合物a的合成法如下述合成例1所示。表1-1及1-2中以水溶液的量进行了记载。
[化4]
(式中,BO表示亚丁基氧基、EO表示亚乙基氧基。)
<合成例1>
在具备搅拌机、温度计、滴加漏斗的反应容器中投入3-甲基-3-丁烯-1-醇(东京化成株式会社制)310g(3.6摩尔),在氮气气氛下冷却至10℃,添加三氟化硼二乙基醚络合物(和光纯药工业株式会社制)10.22g(0.0723摩尔),在7~10℃滴加1,2-环氧丁烷(环丁烷)1557.94g(21.6摩尔),滴加后,在10℃熟化1小时。添加吸附剂Kyoward500SH(协和化学工业株式会社制)32.0g,在室温下搅拌1小时后,进行减压过滤,得到3-甲基-3-丁烯-1-醇的1,2-环氧丁烷6摩尔加成体。
在高压釜中投入所得的3-甲基-3-丁烯-1-醇的1,2-环氧丁烷6摩尔加成体、甲醇钠粉末7.26g(0.134摩尔),在130℃、0.3MPa的条件下加成环氧乙烷2379g(54摩尔)。接着,在具备搅拌机、温度计的反应容器中投入所得的反应混合物的一部分84.7g、酰胺硫酸9.60g,在氮气气氛下使其在120℃反应90分钟,进行硫酸化,利用加压过滤除去未反应的酰胺硫酸,用离子交换水进行稀释,调整为固体成分20质量%,得到化合物a的水溶液。
KH-5:AQUALONKH-5(第一工业制药株式会社制、商品名、固体成分100质量%)为下述通式(2)所示的化合物中R为碳数10的烷基及n为5的化合物与R为碳数12的烷基及n为5的化合物的混合物。
KH-10:AQUALONKH-10(第一工业制药株式会社制、商品名、固体成分100质量%)为下述通式(2)所示的化合物中R为碳数10的烷基及n为10的化合物与R为碳数12的烷基及n为10的化合物的混合物。
[化5]
实施例11~19及参考例11~12
<印字用墨液的制造>
在玻璃制容器中添加表2记载的着色微粒分散体、1N氢氧化钠水溶液、离子交换水,利用磁力搅拌器搅拌10分钟,得到混合物A。
另行在玻璃制容器中添加表2记载的丙二醇、二乙二醇单异丁基醚、聚醚改性硅酮KF-6011(信越化学工业株式会社制),利用磁力搅拌器搅拌10分钟,得到混合物B。
边搅拌混合物A,边添加混合物B,并在该状态下搅拌1小时。之后,使用5μm的一次性膜滤器(disposal membrane filter)(Sartorius公司制、Minisart)进行过滤,得到水性油墨。所得的水性油墨的物性如表2所示。
利用以下的方法对所得的墨液的保存稳定性进行了评价。结果如表2所示。
(墨液的保存稳定性)
将所得的水性油墨在密闭容器内且在60℃恒温室下进行了保存试验。在12天后取出,对平均粒径进行测定,由此观察自初期起的粒径变化,根据下述式计算平均粒径变化率(舍弃小数点以下的部分),并按照以下的评价基准评价了保存稳定性。
[评价基准]
平均粒径变化率(%)=〔100-[(保存后的平均粒径)/(保存前的平均粒径)]×100〕
A:60℃、12天后的平均粒径变化率的绝对值不足10%。
A-:60℃、12天后的平均粒径变化率的绝对值为10%以上且不足15%。
B:60℃、12天后的平均粒径变化率的绝对值为15%以上且不足20%。
C:60℃、12天后的平均粒径变化率的绝对值为20%以上,或者墨液丧失流动性而处于无法测定平均粒径的水平。
接着,使用所得的水性油墨按照下述(1)所示制作喷墨印字物,并利用下述(2)所示的方法评价了耐擦过性。结果如表2所示。
(1)喷墨印字物的制作
在市售的喷墨打印机(理光公司制、GX-2500、压电方式)中填充实施例中得到的水性油墨,在23℃、相对湿度50%下,在聚酯膜(Lumirror T60、厚度75um、吸水量2.3g/m2、东丽株式会社制)上以“光泽纸、整洁、无颜色匹配”的条件分别进行A4实地图像(单色)的印字。印字结束后,在热板上以80℃进行5分钟加热干燥。
(2)印字物的耐擦过性的试验
对上述印字物,在萨瑟兰式墨液磨擦试验机(Sutherland Ink Rub Tester)AB-201(TESTER产业株式会社制)上使用棉花(BEMCOT M-3、旭化成株式会社制)作为摩擦材料,在载荷900g下擦过100次(往复),由此进行了印字物的耐擦过性试验。对擦过的印字物,通过目视按照以下的评价基准进行了耐擦过性的评价。
[评价基准]
A:以目视未能确认到损伤,非常好。
A-:以目视能够确认到损伤,膜表面的露出并非无问题的水平。
B:以目视能够确认到损伤,擦过部位的不足30%的膜表面露出而构成问题。
C:擦过部位的30%以上的膜表面露出而构成问题。
【表2】
表2:墨液制造·评价结果
*1:聚醚改性硅酮KF6011(信越化学工业株式会社制)
由表2可知:实施例11~19中所得的水性油墨的保存稳定性优异,在印字于低吸水性的记录介质时也得到耐擦过性优异的印字物。
Claims (26)
1.一种着色微粒分散体的制造方法,其为将包含颜料、聚合性单体、表面活性剂、聚合引发剂和水的分散体进行乳液聚合的着色微粒分散体的制造方法,
其中,
该颜料为具有喹吖啶酮骨架的颜料,
该表面活性剂为阴离子性或非离子性的表面活性剂,
该表面活性剂包含聚合性表面活性剂,
聚合性表面活性剂的使用量相对于聚合性单体100质量份为5.0质量份以上且40质量份以下,
该聚合引发剂为选自碳数8~16的偶氮二羧酸、碳数8~16的偶氮二氰基羧酸及它们的盐中的1种以上的含羧基偶氮化合物,
该聚合引发剂的使用量相对于聚合性单体100质量份为0.1质量份以上且6质量份以下。
2.根据权利要求1所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,颜料为未经过亲水化处理的颜料。
3.根据权利要求1或2所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,颜料选自C.I.颜料红122及C.I.颜料紫19中的1种以上。
4.根据权利要求1所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合引发剂为选自4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)及其盐中的1种以上的化合物。
5.根据权利要求1或2所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,表面活性剂为选自脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯芳烷基芳基醚硫酸酯盐及聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐中的1种以上的阴离子性表面活性剂。
6.根据权利要求1或2所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,表面活性剂包含选自聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯芳烷基芳基醚及聚氧乙烯烷基醚中的1种以上的非离子性表面活性剂。
7.根据权利要求1所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂的比例相对于表面活性剂总量为5质量%以上且100质量%以下。
8.根据权利要求1所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂选自磺基琥珀酸酯类表面活性剂、烷基酚醚类表面活性剂及聚氧乙烯类表面活性剂中的1种以上。
9.根据权利要求1所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂为选自通式(I)及通式(II)所示的化合物中的1种以上的化合物,
式(I)中,BO表示亚丁基氧基,EO表示亚乙基氧基,M表示阳离子,m是BO的平均加成摩尔数且为1以上且10以下,n是EO的平均加成摩尔数且为4以上且25以下,
式(II)中,M2表示阳离子,R为碳数8以上且14以下的烃基,p是(CH2CH2O)的平均加成摩尔数且为4以上且15以下。
10.根据权利要求1所述的着色微粒分散体的制造方法,其具备下述工序1和2,即
工序1:将包含颜料、聚合性表面活性剂和水的混合液分散而得到分散体的工序;
工序2:在表面活性剂和聚合引发剂的存在下将分散体和聚合性单体进行乳液聚合而得到着色微粒分散体的工序。
11.根据权利要求10所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,在工序2中添加聚合引发剂。
12.根据权利要求10或11所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,在工序2中还添加表面活性剂。
13.根据权利要求10或11所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性表面活性剂的使用量相对于颜料为1质量%以上且50质量%以下。
14.根据权利要求1或2所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性单体相对于颜料的质量比即聚合性单体/颜料在乳液聚合时为90/10~10/90。
15.根据权利要求1或2所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性单体含有疏水性的乙烯基类单体,该疏水性的乙烯基类单体在其结构中至少具有疏水性基团和聚合性基团,疏水性基团选自脂肪族烃基、脂环式烃基及芳香族烃基中的1种以上,聚合性基团选自乙烯基、烯丙基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯基、乙烯叉基及乙烯撑基中的1种以上。
16.根据权利要求15所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,疏水性的乙烯基类单体选自(甲基)丙烯酸酯及具有芳香族环的疏水性单体中的1种以上。
17.根据权利要求15所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,疏水性单体的含量在聚合性单体中为70质量%以上且100质量%以下。
18.根据权利要求1或2所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,聚合性单体含有离子性单体,该离子性单体为选自羧酸单体、磺酸单体及磷酸单体中的1种以上的阴离子性单体。
19.根据权利要求18所述的着色微粒分散体的制造方法,其中,离子性单体的含量在聚合性单体中为0.1质量%以上且20质量%以下。
20.一种着色微粒分散体,其是利用权利要求1~19中任一项所述的制造方法得到的,其中,着色微粒的平均粒径为10nm以上且300nm以下。
21.根据权利要求20所述的着色微粒分散体,其中,着色微粒分散体中的着色微粒的含量即固体成分浓度为10质量%以上且60质量%以下。
22.根据权利要求20或21所述的着色微粒分散体,其中,着色微粒分散体中的颜料的含量为1.0质量%以上且40质量%以下。
23.一种喷墨记录用水性油墨的制造方法,其具备将利用权利要求1~19中任一项所述的制造方法得到的着色微粒分散体和有机溶剂B混合的工序。
24.根据权利要求23所述的喷墨记录用水性油墨的制造方法,其中,有机溶剂B选自多元醇、多元醇烷基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物中的1种以上。
25.根据权利要求24所述的喷墨记录用水性油墨的制造方法,其中,有机溶剂B中的选自多元醇及多元醇烷基醚中的1种或2种的含量为80质量%以上。
26.一种权利要求20~22中任一项所述的着色微粒分散体的作为喷墨记录用水性油墨的着色材料的用途。
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WO2021039798A1 (ja) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | 積水化成品工業株式会社 | 樹脂微粒子及びその製造方法 |
JP2021080380A (ja) * | 2019-11-20 | 2021-05-27 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 顔料内包樹脂粒子及びその製造方法並びにその顔料内包樹脂粒子を用いたインク |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4771086A (en) * | 1982-09-02 | 1988-09-13 | Union Carbide Corporation | Encapsulating finely divided solid particles in stable suspensions |
JPH01108554A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-25 | Hitachi Chem Co Ltd | 静電荷像現像用トナーの製造法 |
US6031084A (en) * | 1998-05-12 | 2000-02-29 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Azoamide compound |
US6136490A (en) * | 1996-12-05 | 2000-10-24 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Polymerized toner |
EP1125760A1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-08-22 | Seiko Epson Corporation | Recording method comprising printing recording medium with two liquid components |
JP2002338859A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Seiko Epson Corp | インクジェット捺染用インク |
CN1396945A (zh) * | 2000-09-27 | 2003-02-12 | 精工爱普生株式会社 | 用于喷墨记录的油墨组,喷墨记录方法,以及记录材料 |
JP2003261605A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Kao Corp | 反応性界面活性剤 |
JP2004155818A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | 顔料含有樹脂微粒子及びその製造方法、並びに該微粒子を用いたインク |
JP2005097518A (ja) * | 2003-02-26 | 2005-04-14 | Seiko Epson Corp | マイクロカプセル化顔料及びその製造方法、水性分散液、並びに、インクジェット記録用インク |
JP2006008734A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Canon Inc | 分散性色材とその製造方法及びそれを用いた水性インクジェット記録用インク |
JP2007197525A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Seiko Epson Corp | カプセル化顔料及びその製造方法、並びにインクジェット記録用インク |
JP2007334005A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 静電荷像現像用トナー及び樹脂粒子の製造方法 |
CN101098939A (zh) * | 2004-04-28 | 2008-01-02 | 科莱恩产品(德国)有限公司 | 聚合物包封的颜料的制备方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1108554A (en) * | 1913-12-13 | 1914-08-25 | Copeman Electric Stove Company | Toaster. |
JP2003043751A (ja) | 2001-05-24 | 2003-02-14 | Canon Inc | トナー用着色剤及びトナー |
US7049039B2 (en) | 2001-05-24 | 2006-05-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Coloring agent for toner, and toner |
JP4277490B2 (ja) | 2001-08-27 | 2009-06-10 | セイコーエプソン株式会社 | マイクロカプセル化顔料及びその製造方法、水性分散液、並びに、インクジェット記録用インク |
JP4547885B2 (ja) | 2002-09-30 | 2010-09-22 | セイコーエプソン株式会社 | マイクロカプセル化顔料及びその製造方法、水性分散液、並びに、インクジェット記録用インク |
US20050075416A1 (en) | 2003-02-21 | 2005-04-07 | Seiko Epson Corporation | Process for preparing microencapsulated pigment, microencapsulated pigment, aqueous dispersion, and ink for ink jet recording |
US7581383B2 (en) * | 2005-07-27 | 2009-09-01 | The Boeing Company | Acoustic pulsejet helmet |
US9213248B2 (en) * | 2013-07-23 | 2015-12-15 | Xerox Corporation | Latex comprising colorant and methods of making the same |
US20150104742A1 (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | Xerox Corporation | Emulsion aggregation toners |
JP6302232B2 (ja) | 2013-12-16 | 2018-03-28 | 花王株式会社 | 着色微粒子分散体 |
US9371464B2 (en) * | 2014-06-14 | 2016-06-21 | Xerox Corporation | Aqueous ink composition |
-
2015
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Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4771086A (en) * | 1982-09-02 | 1988-09-13 | Union Carbide Corporation | Encapsulating finely divided solid particles in stable suspensions |
JPH01108554A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-25 | Hitachi Chem Co Ltd | 静電荷像現像用トナーの製造法 |
US6136490A (en) * | 1996-12-05 | 2000-10-24 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Polymerized toner |
US6031084A (en) * | 1998-05-12 | 2000-02-29 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Azoamide compound |
EP1125760A1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-08-22 | Seiko Epson Corporation | Recording method comprising printing recording medium with two liquid components |
CN1396945A (zh) * | 2000-09-27 | 2003-02-12 | 精工爱普生株式会社 | 用于喷墨记录的油墨组,喷墨记录方法,以及记录材料 |
JP2002338859A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Seiko Epson Corp | インクジェット捺染用インク |
JP2003261605A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Kao Corp | 反応性界面活性剤 |
JP2004155818A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | 顔料含有樹脂微粒子及びその製造方法、並びに該微粒子を用いたインク |
JP2005097518A (ja) * | 2003-02-26 | 2005-04-14 | Seiko Epson Corp | マイクロカプセル化顔料及びその製造方法、水性分散液、並びに、インクジェット記録用インク |
CN101098939A (zh) * | 2004-04-28 | 2008-01-02 | 科莱恩产品(德国)有限公司 | 聚合物包封的颜料的制备方法 |
JP2006008734A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Canon Inc | 分散性色材とその製造方法及びそれを用いた水性インクジェット記録用インク |
JP2007197525A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Seiko Epson Corp | カプセル化顔料及びその製造方法、並びにインクジェット記録用インク |
JP2007334005A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 静電荷像現像用トナー及び樹脂粒子の製造方法 |
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