CN109563367A - 颜料水分散体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种颜料水分散体、其制造方法、含有该颜料水分散体的喷墨记录用水性油墨、以及使用该水性油墨的喷墨记录方法,所述颜料水分散体含有:含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子、水溶性碱化合物和水,构成该粒子的水不溶性交联聚合物A具有羧基和包含来自水不溶性交联剂的酯基的交联结构,该水不溶性交联聚合物A的皂化值为170~300mgKOH/g,该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。

Description

颜料水分散体
技术领域
本发明涉及颜料水分散体、其制造方法、含有该颜料水分散体的喷墨记录用水性油墨、以及使用该水性油墨的喷墨记录方法。
背景技术
喷墨记录方式是从非常微细的喷嘴将油墨液滴直接喷出至记录介质而使其附着,得到记录有文字、图像的记录物的记录方式。该方式具有容易实现全彩化且价格低廉、可以使用普通纸张作为记录介质、不接触被记录物之类的多个优点,因此得到显著普及。尤其是,从记录物的耐候性、耐水性的观点出发,在着色剂中使用颜料的油墨逐渐成为主流。
此外近年来,由于数码印刷的普及,以往属于模拟印刷市场的商业印刷、产业印刷也开始使用喷墨印刷,寻求使用了胶版涂覆纸之类的低吸液性涂覆纸的高速商业印刷、使用了聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂等非吸液性树脂膜的包装容器印刷、膜印刷、以及使用了聚酯、尼龙等合成纤维、天然纤维的纺织品印刷用途之类的在低吸水性记录介质上的印刷。
进而,对于这些油墨要求非常高的保存稳定性,尤其是在膜印刷、纺织品印刷的用途中要求非常高的耐水性。
国际公开第2003/097753号(专利文献1)中,出于提高经时稳定性、喷出性和耐擦过性等的目的,公开了一种水性颜料分散液,其是将水溶性树脂与颜料进行配合,利用混炼工序和分散工序将颜料进行微粉碎,进而添加具有氨基甲酸酯键和/或酰胺键的树脂,并进行交联而成的。
此外,国际公开第1999/052966号(专利文献2)中公开了一种水性颜料分散液,其是耐水性等优异且经时稳定性也优异、利用水可溶性或自乳化性的含羧基热塑性树脂使颜料分散而成的分散液,分散前的该热塑性树脂用有机胺进行了中和,在使颜料分散后,用水溶性交联剂将该热塑性树脂进行交联。
发明内容
本发明涉及一种颜料水分散体,其含有:含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子、水溶性碱化合物和水,
构成该粒子的水不溶性交联聚合物A具有羧基和包含来自水不溶性交联剂的酯基的交联结构,
该水不溶性交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下,
该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
具体实施方式
然而,为了应对在上述那样的低吸水性记录介质上进行记录的方法,需要油墨在记录介质上的高速干燥性能,使用挥发性比以往的油墨高的保湿剂,并通常采用具有干燥工序的喷墨记录方法。然而,在油墨喷出暂时停止而使油墨喷出喷嘴的孔周边的油墨发生干燥时,在油墨喷出喷嘴的孔周边生成聚集增粘物而发生喷嘴堵塞,即使进行喷墨记录头的清扫动作也无法消除喷嘴堵塞,油墨液滴的喷出方向发生弯曲,有时发生图像的紊乱。因此,需要的是,即使喷墨记录装置暂时发生喷嘴堵塞也能够容易地消除喷嘴堵塞,寻求即使油墨发生干燥也能够利用后续的油墨再次使聚集增粘物分散的再分散性优异的油墨。
专利文献1中,因分散树脂的羧基量少而导致酸值低、再分散性不充分,因中和剂中使用了碱金属而导致耐水性也不充分。此外,专利文献1中,虽然针对喷出性有所记载,但其评价的是连续印刷规定张数时的喷嘴孔堵塞、擦痕,与上述再分散性不同。
此外,专利文献2中,利用水溶性交联剂进行了交联,油墨的保存稳定性不充分,寻求进一步的改善。
本发明涉及通过用于水性油墨而维持油墨喷出喷嘴内的干燥油墨的再分散性且记录物的耐水性优异、且油墨的保存稳定性优异的颜料水分散体、其制造方法、含有该颜料水分散体的喷墨记录用水性油墨、以及使用该水性油墨的喷墨记录方法。
需要说明的是,本说明书中,“记录”是指包括对文字、图像进行记录的印刷、印字在内的概念,“记录物”是指包括记录有文字、图像的印刷物、印字物在内的概念。此外,“低吸水性”是指包括低吸液性、非吸液性在内的概念,是指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为0g/m2以上且10g/m2以下。“水系”是指在油墨所含有的介质中,水占据最大比例。
本发明人等发现:就包含含有颜料的水不溶性交联聚合物粒子、特定的水溶性碱化合物和水的颜料水分散体而言,构成该粒子的水不溶性交联聚合物具有特定的结构,并将其皂化值设为特定的范围,由此,在用于水性油墨时,可维持油墨喷出喷嘴内的干燥油墨的再分散性,并且记录物的耐水性优异、且油墨的保存稳定性优异。
即,本发明涉及以下的〔1〕~〔4〕。
〔1〕一种颜料水分散体,其含有:含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子、水溶性碱化合物和水,
构成该粒子的水不溶性交联聚合物A具有羧基和包含来自水不溶性交联剂的酯基的交联结构,
该水不溶性交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下,
该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
〔2〕一种颜料水分散体的制造方法,其是制造包含含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子、水溶性碱化合物和水的颜料水分散体的方法,
工序I:将含有具有羧基的水不溶性聚合物A’、水溶性碱化合物和水的混合物进行分散处理,从而得到聚合物分散液的工序;
工序II:向通过工序I得到的聚合物分散液中添加颜料,进行分散处理而得到颜料水分散液的工序;以及
工序III:向通过工序II得到的颜料水分散液中添加水不溶性交联剂,进行交联处理而得到颜料水分散体的工序,
构成该粒子的水不溶性交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下,
该颜料水分散体中包含的该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
〔3〕一种喷墨记录用水性油墨,其含有上述〔1〕所述的颜料水分散体和水溶性有机溶剂,
该水溶性有机溶剂含有1种以上的沸点为90℃以上的有机溶剂,该水溶性有机溶剂的沸点以按照各有机溶剂的含量(质量%)进行了加权的加权平均值计为250℃以下。
〔4〕一种喷墨记录方法,其包括:通过喷墨喷出方法使上述〔3〕所述的喷墨记录用水性油墨附着于记录介质后,将附着有该油墨的记录介质以40℃以上的温度进行干燥的工序。
根据本发明,能够提供通过用于水性油墨而维持油墨喷出喷嘴内的干燥油墨的再分散性、并且记录物的耐水性优异、且油墨的保存稳定性优异的颜料水分散体、其制造方法、含有该颜料水分散体的喷墨记录用水性油墨、以及使用该水性油墨的喷墨记录方法。
[颜料水分散体]
本发明的颜料水分散体含有:含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子(以下也简称为“含颜料的交联聚合物A粒子”)、水溶性碱化合物和水,构成该粒子的水不溶性交联聚合物A(以下也简称为“交联聚合物A”)具有羧基和包含来自水不溶性交联剂的酯基的交联结构,该交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下,该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
从颜料的分散稳定性的观点出发,颜料水分散体中以及水性油墨中的含颜料的交联聚合物A粒子的存在形态优选为含有颜料的颜料内包状态。
本发明的颜料水分散体可以用于水性油墨。例如,可以用于柔版印刷用、凹版印刷用或喷墨记录用水性油墨,由于干燥油墨的再分散性优异,因此,优选用于喷墨记录用水性油墨。此外,本发明的颜料水分散体通过用于水性油墨,干燥油墨的再分散性和记录物的耐水性优异,因此,可用作使用了低吸水性聚酯、尼龙等合成纤维、天然纤维的喷墨纺织品印刷用水性油墨。
需要说明的是,本发明中,“羧基”是指包含脱质子化的羧酸根离子的基团。此外,本发明中,“皂化值”是指将1g聚合物进行皂化所需的氢氧化钾的毫克数,相当于酸值与酯值之和。皂化值可通过基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法进行测定。
本发明的颜料水分散体通过用于水性油墨而起到如下的显著效果:维持油墨喷出喷嘴内的干燥油墨的再分散性(以下也简称为“再分散性”),并且记录物的耐水性(以下也简称为“耐水性”)、且油墨的保存稳定性优异。其理由尚不确定,但可以如下考虑。
本发明的颜料水分散体是构成含颜料的交联聚合物粒子的水不溶性交联聚合物被包含水溶性胺化合物的水溶性碱化合物中和而成的,因此,该水溶性胺化合物的一部分或全部因在记录介质上记录后的干燥工序而挥发。其结果可以认为:在记录介质上,含颜料的交联聚合物粒子在水中的分散性受到抑制,该粒子的聚集得以促进,形成牢固的覆膜,记录物的耐水性提高。
皂化值是羧基和酯基的合计量的指标,其表征通过羧基所带来的电荷排斥作用以及通过包含酯基的交联结构所带来的水不溶性交联聚合物从颜料表面脱离抑制作用的协同效应的强度,通过包含酯基的交联结构,吸附至颜料表面的聚合物链的自由运动受到抑制,水不溶性交联聚合物从颜料表面的脱离受到抑制。若水不溶性交联聚合物的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下的范围,则上述电荷排斥作用与上述脱离抑制作用协同性地发生作用。因此,保存稳定性提高,在喷墨记录装置的油墨喷出喷嘴内,含颜料的交联聚合物粒子因干燥而聚集时,呈现容易分散在水中而不在油墨中过度聚集的状态,因此可以认为:因残留的油墨或后续的油墨中包含的油墨载色剂而显示出良好的再分散性,不易发生喷嘴堵塞。
进而可以认为:通过用水不溶性交联剂对具有水分散性的水不溶性聚合物进行交联处理,在以水为主成分的水系介质中高效地进行交联反应,水不溶性交联聚合物的交联部分变为疏水性,抑制水不溶性交联聚合物因水而溶胀(水的侵入),在油墨中的保存稳定性进一步提高。
<颜料>
本发明中,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,颜料以含颜料的交联聚合物粒子的形式含有。
本发明中使用的颜料可以是无机颜料和有机颜料中的任意者,也可以使用色淀颜料、荧光颜料。此外,根据需要,还可以将它们与体质颜料并用。
作为无机颜料的具体例,可列举出炭黑、氧化钛、氧化铁、铁丹、氧化铬等金属氧化物;珍珠光泽颜料等。尤其是,黑色油墨优选为炭黑。作为炭黑,可列举出炉黑、热灯黑、乙炔黑、槽法炭黑等。
作为有机颜料的具体例,可列举出偶氮色淀颜料、不溶性单偶氮颜料、不溶性双偶氮颜料、螯合偶氮颜料等偶氮颜料类;酞菁颜料、苝颜料、芘酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚酮颜料、喹酞酮颜料、二酮吡咯并吡咯颜料、苯并咪唑啉酮颜料、士林颜料等多环式颜料类等。
色相没有特别限定,黄色、品红、青色、蓝色、红色、橙色、绿色等彩色颜料均可以使用。
作为优选的有机颜料的具体例,可列举出选自C.I.颜料黄、C.I.颜料红、C.I.颜料橙、C.I.颜料紫、C.I.颜料蓝和C.I.颜料绿中的1种以上的各型号制品。
作为体质颜料,可列举出例如二氧化硅、碳酸钙、滑石等。
上述颜料可以单独使用或者混合使用两种以上。
<水不溶性交联聚合物A>
构成本发明所述的含颜料的交联聚合物A粒子的水不溶性交联聚合物A(交联聚合物A)具有羧基和包含来自水不溶性交联剂的酯基的交联结构,该交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下。交联聚合物A具有作为表现出颜料分散作用的颜料分散剂的功能以及作为用于记录介质的定影剂的功能。
交联聚合物A是将具有羧基的水不溶性聚合物A’(以下也简称为“聚合物A’”)进行交联处理而成的聚合物,聚合物A’的羧基的至少一部分被包含水溶性胺化合物的水溶性碱化合物所中和,形成脱质子化的羧酸根离子,该聚合物A’的至少一部分羧基因水不溶性交联剂而交联,从而具有包含来自水不溶性交联剂的酯基的交联结构。
本发明中,通过将聚合物A’进行中和,在中和后生成的羧酸根离子所带来的电荷排斥作用变大,保存颜料水分散体、水性油墨时的增粘、聚集受到抑制,再分散性和油墨的保存稳定性提高。此外,通过使聚合物A’的羧基与水不溶性交联剂发生反应,吸附至颜料表面的聚合物链的自由运动受到抑制,抑制交联聚合物A从颜料表面脱离的作用变大,再分散性和油墨的保存稳定性提高。
此外可以认为:由于形成疏水性的交联结构,因此,水不溶性交联聚合物的由水导致的溶胀(水的侵入)受到抑制,保存稳定性进一步提高。
进而可以认为:在上述中和时,通过使用包含水溶性胺化合物的水溶性碱化合物,在记录介质上记录后,水溶性胺化合物的一部分或全部挥发,记录介质上的含颜料的交联聚合物A粒子的聚集得以促进,形成牢固的覆膜,耐水性提高。
本发明中,“聚合物A’”是指交联处理前的水不溶性聚合物,“交联聚合物A”是指将水不溶性聚合物A’进行交联处理后的聚合物。该聚合物A’自不用说在未中和的状态下是水不溶性,即使在其羧基中的一部分经中和后也是水不溶性。此处,水不溶性聚合物中的“水不溶性”是指聚合物的水分散体达不到透明。此外,即使聚合物的水分散体通过目视而看起来透明,在基于激光光线、通常光的观察中观察到丁达尔现象时,也判断为水不溶性。
作为聚合物A’,可列举出选自聚酯、聚氨酯和乙烯基系聚合物中的1种以上,从提高油墨的保存稳定性的观点出发,优选为通过选自乙烯基化合物、亚乙烯基化合物和次亚乙烯基化合物等中的乙烯基单体的加聚而得到的乙烯基系聚合物。
作为本发明中使用的聚合物A’,乙烯基系聚合物优选具有来自(a-1)含羧基单体(以下也称为“(a-1)成分”)的结构单元和来自(a-2)疏水性单体(以下也称为“(a-2)成分”)的结构单元。该乙烯基系聚合物可以进一步具有来自(a-3)亲水性单体(以下也称为“(a-3)成分”)的结构单元。该乙烯基系聚合物是使包含(a-1)成分和(a-2)成分、进而根据需要的(a-3)成分的单体混合物(以下也简称为“单体混合物”)共聚而成的。
〔(a-1)含羧基单体〕
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,(a-1)含羧基单体被用作聚合物A’的单体成分。作为(a-1)含羧基单体,优选为羧酸单体。
作为羧酸单体,可列举出(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、柠康酸、2-甲基丙烯酰氧基甲基琥珀酸等,优选为(甲基)丙烯酸、更优选为丙烯酸。
需要说明的是,“(甲基)丙烯酸”是指选自丙烯酸和甲基丙烯酸中的1种以上。以下的“(甲基)丙烯酸”的含义也相同。
〔(a-2)疏水性单体〕
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,(a-2)疏水性单体优选用作聚合物A’的单体成分。(a-2)疏水性单体是可溶解在25℃的离子交换水100g中的量小于10g的单体。从聚合物对颜料表面的吸附性的观点出发,(a-2)疏水性单体在25℃的离子交换水100g中的溶解量优选为5g以下、更优选为1g以下。
作为疏水性单体,可列举出含芳香族基团的单体、具有来自脂肪族醇的烃基的(甲基)丙烯酸酯、含芳香族基团的单体系大分子单体等。
需要说明的是,“(甲基)丙烯酸酯”是指选自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的1种以上。以下的“(甲基)丙烯酸酯”的含义也相同。
作为含芳香族基团的单体,是任选具有含杂原子的取代基、优选具有碳数为6以上且22以下的芳香族基团的乙烯基单体,更优选为选自苯乙烯系单体和含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,可以将苯乙烯系单体与含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯并用。含芳香族基团的单体的分子量优选小于500。
作为苯乙烯系单体,优选选自苯乙烯、2-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和二乙烯基苯中的1种以上,更优选选自苯乙烯、2-甲基苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的1种以上,进一步优选选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的1种以上,更进一步优选苯乙烯与α-甲基苯乙烯的并用。
此外,作为含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯,优选为(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等,更优选为(甲基)丙烯酸苄酯。
作为具有来自脂肪族醇的烃基的(甲基)丙烯酸酯,优选具有来自碳数为1以上且22以下的脂肪族醇的烃基,更优选具有碳数为1以上且22以下的烷基,进一步优选具有碳数为6以上且18以下的烷基。
可列举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等具有直链烷基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异十二烷基酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等具有支链烷基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸环己酯等具有脂环式烷基的(甲基)丙烯酸酯等。
作为疏水性单体,可以使用含芳香族基团的单体系大分子单体。大分子单体是在单个末端具有聚合性官能团的数均分子量为500以上且100,000以下的化合物,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,优选用作聚合物A’的单体成分。作为存在于单个末端的聚合性官能团,优选为丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基,更优选为甲基丙烯酰氧基。
大分子单体的数均分子量优选为1,000以上且10,000以下。
需要说明的是,数均分子量通过使用含有1mmol/L的十二烷基二甲胺的氯仿作为溶剂的凝胶渗透色谱法,并使用分子量已知的单分散聚苯乙烯作为标准物质进行测定。
作为构成含芳香族基团的单体系大分子单体的含芳香族基团的单体,可列举出上述含芳香族基团的单体,优选为苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯,更优选为苯乙烯。
作为可商业获取的苯乙烯系大分子单体的具体例,可列举出AS-6(S)、AN-6(S)、HS-6(S)(以上为东亚合成株式会社的商品名)等。
此外,作为其它大分子单体,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,也可以使用硅酮系大分子单体。作为该硅酮系大分子单体,可列举出在单个末端具有聚合性官能团的有机聚硅氧烷等。
这些之中,(a-2)疏水性单体优选选自苯乙烯系单体、含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯和含芳香族基团的单体系大分子单体中的1种以上,更优选选自苯乙烯系单体和含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,进一步优选为苯乙烯系单体,更进一步优选为选自苯乙烯、2-甲基苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的1种以上,更进一步优选为选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的1种以上,更进一步优选为苯乙烯与α-甲基苯乙烯的并用。
〔(a-3)亲水性单体〕
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,聚合物A’可以进一步使用(a-3)亲水性单体作为单体成分。即,聚合物A’可以进一步含有来自(a-3)亲水性单体的结构单元。
作为(a-3)亲水性单体,优选选自(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;聚乙二醇(n=2~30、n表示氧亚烷基的平均加成摩尔数。以下相同)(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n=2~30)(甲基)丙烯酸酯等聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯;甲氧基聚乙二醇(n=1~30)(甲基)丙烯酸酯等烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯;苯氧基(乙二醇/丙二醇共聚)(n=1~30、其中的乙二醇:n=1~29)(甲基)丙烯酸酯等芳烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,更优选选自聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯和芳烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,进一步优选选自聚丙二醇(n=2~30)(甲基)丙烯酸酯和苯氧基(乙二醇/丙二醇共聚)(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,更进一步优选为聚丙二醇(n=2~30)(甲基)丙烯酸酯。
作为可商业获取的(a-3)成分的具体例,可列举出NK ESTER M-20G、NK ESTER40G、NK ESTER 90G、NK ESTER 230G等(以上,新中村化学工业株式会社的商品名);BLEMMERPE-90、BLEMMER 200、BLEMMER 350等、BLEMMER PME-100、BLEMMER PME-200、BLEMMER PME-400等、BLEMMER PP-500、BLEMMER PP-800、BLEMMER PP-1000等、BLEMMER AP-150、BLEMMERAP-400、BLEMMER AP-550等、BLEMMER 50PEP-300、BLEMMER 50POEP-800B、BLEMMER 43PAPE-600B等(以上,日油株式会社的商品名)。
上述(a-1)~(a-3)成分可以分别单独使用,或者混合使用两种以上。
聚合物A’优选为具有来自(甲基)丙烯酸的(a-1)含羧基单体的结构单元以及来自选自含芳香族基团的单体、具有来自碳数为1以上且22以下的脂肪族醇的烃基的(甲基)丙烯酸酯和含芳香族基团的单体系大分子单体中的1种以上的(a-2)疏水性单体的结构单元的乙烯基系聚合物,可以是进一步具有来自(a-3)亲水性单体的结构单元的乙烯基系聚合物。
(单体混合物中的各成分或水不溶性聚合物A’中的各结构单元的含量)
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,制造聚合物A’时的上述(a-1)和(a-2)成分在单体混合物中的含量(以未中和量计的含量。以下相同)或者聚合物A’中的来自(a-1)和(a-2)成分的结构单元的含量如下所示。
(a-1)成分的含量优选为10质量%以上、更优选为15质量%以上、进一步优选为18质量%以上、更进一步优选为23质量%以上、更进一步优选为26质量%以上,并且,优选为70质量%以下、更优选为60质量%以下、进一步优选为50质量%以下、更进一步优选为45质量%以下、更进一步优选为35质量%以下、更进一步优选为32质量%以下。
(a-2)成分的含量优选为30质量%以上、更优选为40质量%以上、进一步优选为50质量%以上、更进一步优选为55质量%以上、更进一步优选为65质量%以上、更进一步优选为68质量%以上,并且,优选为90质量%以下、更优选为85质量%以下、进一步优选为82质量%以下、更进一步优选为77质量%以下、更进一步优选为74质量%以下。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,还含有(a-3)成分时的制造聚合物A’时,上述(a-1)~(a-3)成分在单体混合物中的含量或者聚合物A’中的来自(a-1)~(a-3)成分的结构单元的含量如下所示。
(a-1)成分的含量优选为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、更进一步优选为26质量%以上,并且,优选为70质量%以下、更优选为60质量%以下、进一步优选为50质量%以下、更进一步优选为45质量%以下、更进一步优选为35质量%以下、更进一步优选为32质量%以下。
(a-2)成分的含量优选为25质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为35质量%以上、更进一步优选为45质量%以上、更进一步优选为50质量%以上,并且,优选为85质量%以下、更优选为78质量%以下、进一步优选为75质量%以下。
含有(a-3)成分时,(a-3)成分的含量优选为30质量%以下、更优选为25质量%以下、进一步优选为20质量%以下、更进一步优选为15质量%以下、更进一步优选为10质量%以下、更进一步优选为5.0质量%以下。
(a-1)成分相对于(a-2)成分的质量比[(a-1)成分/(a-2)成分]优选为0.05以上、更优选为0.15以上、进一步优选为0.25以上、更进一步优选为0.30以上,并且,优选为1.2以下、更优选为0.80以下、进一步优选为0.60以下、更进一步优选为0.50以下。
含有(a-3)成分时,(a-3)成分相对于(a-1)成分与(a-2)成分的合计量的质量比[(a-3)成分/〔(a-1)成分+(a-2)成分〕]优选为0.40以下、更优选为0.25以下、进一步优选为0.10以下。
(水不溶性聚合物A’的制造)
聚合物A’可通过利用本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等公知的聚合方法使上述单体混合物进行共聚来制造。这些聚合方法中,优选为溶液聚合法。
溶液聚合法中使用的溶剂没有特别限定,优选为极性有机溶剂。极性有机溶剂具有水混合性时,也可以与水混合来使用。作为极性有机溶剂,可列举出碳数为1以上且3以下的脂肪族醇、碳数为3以上且8以下的酮类、醚类、乙酸乙酯等酯类等。这些之中,优选为甲醇、乙醇、丙酮、甲乙酮、或者这些中的1种以上与水的混合溶剂,优选为甲乙酮或其与水的混合溶剂。
聚合时,可以使用聚合引发剂、聚合链转移剂。
作为聚合引发剂,可以使用2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物;过氧化辛酸叔丁酯、过氧化苯甲酰等有机过氧化物等公知的自由基聚合引发剂。自由基聚合引发剂的量相对于单体混合物1摩尔优选为0.001摩尔以上、更优选为0.01摩尔以上,并且,优选为5摩尔以下、更优选为2摩尔以下。
作为聚合链转移剂,可以使用辛基硫醇、2-巯基乙醇等硫醇类;二硫化秋兰姆类等公知的链转移剂。
此外,聚合单体的链排列方式没有限定,可以是无规、嵌段、接枝等中的任意方式。
优选聚合条件因使用的聚合引发剂、单体、溶剂的种类等而异,通常,聚合温度优选为30℃以上、更优选为50℃以上,并且,优选为95℃以下、更优选为80℃以下。聚合时间优选为1小时以上、更优选为2小时以上,并且,优选为20小时以下、更优选为10小时以下。此外,聚合气氛优选为氮气气氛、氩气等不活泼气体气氛。
在聚合反应结束后,可以通过再沉淀、溶剂馏去等公知方法,从反应溶液中分离所生成的聚合物A’。此外,所得聚合物A’可通过再沉淀、膜分离、色谱法、萃取法等去除未反应单体等来进行提纯。
本发明中,作为使用聚合物A’将颜料分散的方法,可以使用任意的公知方法,但优选制成后述含有颜料的聚合物A’粒子(以下也称为“含颜料的聚合物A’粒子”)的水分散体。从提高含颜料的聚合物A’粒子的水分散体的生产率的观点出发,为了不去除聚合反应中使用的有机溶剂,而将该有机溶剂用作后述工序I中使用的有机溶剂,也可以直接使用聚合反应后的聚合物A’溶液。
从提高含颜料的聚合物A’粒子的水分散体的生产率的观点出发,聚合物A’溶液的不挥发成分浓度(固体成分浓度)优选为30质量%以上、更优选为40质量%以上,并且,优选为70质量%以下、更优选为65质量%以下。
聚合物A’的重均分子量优选为3,000以上、更优选为6,000以上、进一步优选为10,000以上,并且,优选为100,000以下、更优选为80,000以下、进一步优选为50,000以下、更进一步优选为30,000以下、更进一步优选为20,000以下。如果聚合物A’的分子量为上述范围,则对颜料的吸附力充分,能够表现出分散稳定性。
聚合物A’的数均分子量优选为2,000以上、更优选为3,000以上、进一步优选为4,000以上,并且,优选为20,000以下、更优选为15,000以下、进一步优选为10,000以下、更进一步优选为6,000以下。
需要说明的是,重均分子量和数均分子量的测定可利用实施例中记载的方法来进行。
<水溶性碱化合物>
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,本发明的颜料水分散体中含有水溶性碱化合物作为中和剂,该颜料水分散体所含的该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
水溶性碱化合物的“水溶性”是指相对于水100g的25℃下的溶解度(以下也简称为“水溶解度”)为5g/100gH2O以上。例如,三乙胺在25℃下的水溶解度为9g/100gH2O,N,N-二甲基乙醇胺在25℃下的水溶解度为95.4g/100gH2O,N-甲基二乙醇胺在25℃下的水溶解度为100g/100gH2O,三乙醇胺在25℃下的水溶解度为100g/100gH2O。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,在水溶性碱化合物中,水溶性胺化合物的含量优选为50摩尔%以上、更优选为70摩尔%以上、进一步优选为80摩尔%以上、更进一步优选为90摩尔%以上、更进一步优选为95摩尔%以上、更进一步优选为98摩尔%以上,更进一步优选实质为100摩尔%、更进一步优选为100摩尔%。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,水溶性胺化合物的碳数优选为2以上、更优选为3以上,并且,从与上述相同的观点出发,优选为8以下、更优选为6以下。
从提高再分散性和油墨的保存稳定性的观点出发,水溶性胺化合物的沸点优选为85℃以上、更优选为100℃以上、进一步优选为150℃以上、更进一步优选为180℃以上、更进一步优选为200℃以上,并且,从提高耐水性的观点出发,优选为350℃以下、更优选为300℃以下、进一步优选为280℃以下。
这些之中,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,优选为碳数2以上且8以下的烷醇胺,更优选为叔烷醇胺,进一步优选为叔乙醇胺。
具体而言,可列举出三乙胺等碳数为3以上且8以下的三烷基胺;单乙醇胺、单丙醇胺、单丁醇胺等伯烷醇胺;N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-甲基丙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺等仲烷醇胺;N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺等叔烷醇胺等与水混合的碳数为2以上且8以下的烷醇胺等。
这些之中,优选选自N-甲基二乙醇胺(沸点247℃)、N,N-二甲基乙醇胺(沸点135℃)、二乙醇胺(沸点269℃)和三乙醇胺(沸点335℃)中的1种以上,更优选选自N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺和三乙醇胺中的1种以上,进一步优选为N-甲基二乙醇胺。
需要说明的是,水溶性碱化合物可以单独使用或者混合使用两种以上。
本发明所述的水溶性碱化合物中,在不损害本发明效果的范围内,可以含有除了水不溶性胺化合物之外的水溶性碱化合物。作为除了水溶性胺化合物之外的水溶性碱化合物,可列举出碱金属氢氧化物。作为碱金属氢氧化物,可列举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯等,优选为氢氧化钠、氢氧化钾。
从充分且均一地促进中和的观点出发,水溶性碱化合物可以以水溶液的形式使用。从上述观点出发,该水溶液的浓度优选为3质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上,并且,优选为50质量%以下、更优选为25质量%以下。
在水溶性碱化合物中,除了水溶性胺化合物之外的水溶性碱化合物的含量优选为50摩尔%以下、更优选为30摩尔%以下、进一步优选为20摩尔%以下、更进一步优选为10摩尔%以下、更进一步优选为5摩尔%以下、更进一步优选为2摩尔%以下、更进一步优选实质为0摩尔%、更进一步优选为0摩尔%。
<水不溶性交联剂>
从在以水作为主成分的水系介质中与聚合物A’的羧基高效地发生反应的观点出发,本发明所述的交联剂为水不溶性。水不溶性交联剂的“水不溶性”是指:溶解于25℃的100g水时,其溶解量优选为50g以下、更优选为40g以下、进一步优选为35g以下。
此外,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,水不溶性交联剂的水溶率优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为35质量%以下。此处,水溶率是指:以室温25℃在离子交换水90质量份中溶解交联剂10质量份时的溶解率(质量%)。具体而言,水溶率利用实施例中记载的方法进行测定。
作为水不溶性交联剂,从在以水作为主成分的水系介质中高效地与聚合物A’的羧基发生反应的观点出发,优选为多官能环氧化合物。
从高效地与羧基发生反应、提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,多官能环氧化合物的环氧基数量在1分子中为2个以上且在1分子中优选为6以下,从市场获取性的观点出发,更优选为4个以下、进一步优选为3个以下。
作为多官能环氧化合物,优选为具有2个以上的缩水甘油醚基的化合物,更优选为具有碳数为3以上且8以下的烃基的多元醇的具有2个以上缩水甘油醚基的化合物,进一步优选为具有碳数为3以上且8以下的烃基的多元醇的具有2个以上且3个以下的缩水甘油醚基的化合物,更进一步优选为具有碳数为3以上且6以下的烃基的多元醇的具有2个以上且3个以下的缩水甘油醚基的化合物。
从反应容易度和油墨的保存稳定性的观点出发,多官能环氧化合物的分子量优选为120以上、更优选为150以上、进一步优选为200以上,并且,优选为2,000以下、更优选为1,500以下、进一步优选为1,000以下、更进一步优选为500以下。
作为多官能环氧化合物的具体例,可列举出聚丙二醇二缩水甘油醚(水溶率为31质量%)、甘油二缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(水溶率为27质量%)、山梨糖醇聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、氢化双酚A型二缩水甘油醚等聚缩水甘油醚等。
这些之中,优选选自三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(水溶率为27质量%)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(水溶率为0质量%)和季戊四醇聚缩水甘油醚(水溶率为0质量%)中的1种以上,更优选选自三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚和1,6-己二醇二缩水甘油醚中的1种以上,从抑制用于油墨时的油墨浓缩时的粘度上升的观点出发,进一步优选为三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚。
[颜料水分散体的制造方法]
含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子(含颜料的交联聚合物A粒子)可以以颜料水分散体的形式通过具有下述工序I~III的方法来有效地制造。需要说明的是,水溶性碱化合物可以在下述工序I中添加,进而除了下述工序I之外也可以添加,最终得到的颜料水分散体中包含的水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
工序I:将含有具有羧基的水不溶性聚合物A’、水溶性碱化合物和水的混合物进行分散处理,从而得到聚合物分散液的工序
工序II:向通过工序I得到的聚合物分散液中添加颜料,进行分散处理而得到颜料水分散液的工序
工序III:向通过工序II得到的颜料水分散液中添加水不溶性交联剂,进行交联处理而得到颜料水分散体的工序
(工序I)
工序I是将含有聚合物A’、水溶性碱化合物和水的混合物(以下也称为“聚合物混合物”)进行分散处理,从而得到聚合物分散液的工序。
工序I优选为如下方法:首先将聚合物A’与水混合,接着添加水溶性碱化合物和根据需要的表面活性剂等,进行混合而得到聚合物混合物后,将该混合物进行分散处理而使聚合物A’分散在水中,从而得到聚合物分散液的方法。
在将聚合物A’与水混合之前,可以预先使聚合物A’溶解于有机溶剂。所用的有机溶剂没有限定,优选碳数为1以上且3以下的脂肪族醇、碳数为3以上且5以下的酮类、醚类、酯类等,从提高对颜料的湿润性、聚合物A’的溶解性、以及聚合物A’对颜料的吸附性的观点出发,更优选碳数为3以上且8以下的酮类,进一步优选为甲乙酮、甲基异丁基酮,更进一步优选为甲乙酮。
利用溶液聚合法来合成聚合物A’时,可以直接使用聚合中使用的溶剂。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,工序I中的聚合物A’的羧基的中和度优选为10摩尔%以上、更优选为20摩尔%以上、进一步优选为30摩尔%以上、更进一步优选为40摩尔%以上,并且,从提高耐水性的观点出发,优选为100摩尔%以下、更优选为90摩尔%以下、进一步优选为80摩尔%以下、更进一步优选为70摩尔%以下、更进一步优选为60摩尔%以下。
此处,中和度是指水溶性碱化合物的摩尔当量数除以聚合物A’的羧基的摩尔当量数而得到的值、即“水溶性碱化合物的摩尔当量数/聚合物A’的羧基的摩尔当量数”的值。原本中和度不会超过100摩尔%,但本发明中,由于由水溶性碱化合物的摩尔当量数进行计算,因此,过量使用水溶性碱化合物时会超过100摩尔%。
(聚合物分散液中的各成分的含量)
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点、以及生产率的观点出发,工序I中的聚合物分散液中的各成分的含量如下所示。
聚合物A’在聚合物分散液中的含量优选为3.0质量%以上、更优选为5.0质量%以上、进一步优选为10质量%以上,并且,优选为20质量%以下、更优选为18质量%以下、进一步优选为15质量%以下。
水溶性碱化合物在聚合物分散液中的含量优选为0.5质量%以上、更优选为1.0质量%以上、进一步优选为2.0质量%以上,并且,优选为10质量%以下、更优选为7.0质量%以下、进一步优选为5.0质量%以下。
水溶性胺化合物在聚合物分散液中的含量优选为0.5质量%以上、更优选为1.0质量%以上、进一步优选为2.0质量%以上,并且,优选为10质量%以下、更优选为7.0质量%以下、进一步优选为5.0质量%以下。
水在聚合物分散液中的含量优选为50质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为70质量%以上,并且,优选为95质量%以下、更优选为90质量%以下、进一步优选为85质量%以下。
(工序II)
工序II是向通过工序I得到的聚合物分散液中添加颜料,并将所得颜料混合物进行分散处理而得到含有颜料的聚合物A’粒子(含颜料的聚合物A’粒子)的水分散液(以下也称为“颜料水分散液”)的工序。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,颜料混合物中的各成分的含量如下所示。
颜料在颜料混合物中的含量优选为5.0质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上,并且,优选为30质量%以下、更优选为25质量%以下、进一步优选为23质量%以下。
聚合物A’在颜料混合物中的含量优选为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,并且,优选为15质量%以下、更优选为10质量%以下、进一步优选为8.0质量%以下。
水在颜料混合物中的含量优选为55质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为65质量%以上,并且,优选为85质量%以下、更优选为80质量%以下、进一步优选为75质量%以下。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,颜料混合物中的颜料相对于聚合物A’的质量比[颜料/聚合物A’]优选为30/70以上、更优选为40/60以上、进一步优选为50/50以上、更进一步优选为60/40以上,并且,优选为90/10以下、更优选为85/15以下、进一步优选为80/20以下。
(分散处理)
获得颜料水分散液的分散方法没有特别限定。仅通过基于剪切应力的主分散也能够将颜料粒子的平均粒径微粒化至期望的粒径为止,但优选使颜料混合物进行预分散后,进一步施加剪切应力来进行主分散,以颜料粒子的平均粒径为期望粒径的方式进行控制。
工序II中的温度、尤其是预分散中的温度优选为0℃以上,并且,优选为40℃以下、更优选为30℃以下、进一步优选为25℃以下。分散时间优选为0.5小时以上、更优选为0.8小时以上,并且,优选为30小时以下、更优选为10小时以下、进一步优选为5小时以下。
使颜料混合物进行预分散时,可以使用固定叶片、分散叶片等通常使用的混合搅拌装置,其中优选为高速搅拌混合装置。
作为施加主分散的剪切应力的手段,可列举出例如辊磨机、捏合机等混炼机、Microfluidizer(Microfluidic公司制)等高压均化器、油漆搅拌器、珠磨机等介质式分散机。作为市售的介质式分散机,可列举出Ultra Apex Mill(寿工业株式会社制)、Pico Mill(浅田铁工株式会社制)等。这些装置也可以组合多种。这些之中,从将颜料制成小粒径的观点出发,优选使用高压均化器。
使用高压均化器进行主分散时,可以通过控制处理压力、道次次数来进行控制,以使颜料达到期望的粒径。
从生产率和经济性的观点出发,处理压力优选为60MPa以上、更优选为100MPa以上、进一步优选为130MPa以上,并且,优选为200MPa以下、更优选为180MPa以下。
此外,道次次数优选为3以上、更优选为10以上,并且,优选为30以下、更优选为25以下。
所得颜料水分散液是含颜料的聚合物A’粒子分散在以水作为主成分的水系介质中而得的水分散体。此处,含颜料的聚合物A’粒子的形态没有特别限定,至少由颜料和聚合物A’形成粒子即可。例如,包括在聚合物A’中内包颜料的粒子形态、在聚合物A’中均匀分散有颜料的粒子形态、颜料露出在聚合物A’的粒子表面的粒子形态等,还包括它们的混合物。
从提高颜料水分散体的分散稳定性的观点和容易制备水性油墨的观点出发,所得颜料水分散液的固体成分浓度优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上,并且,优选为40质量%以下、更优选为30质量%以下。颜料水分散液的固体成分浓度通过实施例中记载的方法进行测定。
从降低粗大粒子、提高水性油墨的喷出稳定性的观点出发,颜料水分散液中的含颜料的聚合物A’粒子的平均粒径优选为40nm以上、更优选为50nm以上、进一步优选为60nm以上、更进一步优选为70nm以上,并且,优选为200nm以下、更优选为160nm以下、进一步优选为150nm以下、更进一步优选为130nm以下。含颜料的聚合物A’粒子的平均粒径通过实施例中记载的方法进行测定。
(工序III)
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,工序III是向通过工序II得到的颜料水分散液中添加上述水不溶性交联剂,进行交联处理,从而得到含有含颜料的交联聚合物A粒子的颜料水分散体的工序。该工序中,通过使构成含颜料的聚合物A’粒子的聚合物A’的一部分羧基与水不溶性交联剂发生交联反应,从而在含颜料的聚合物A’粒子的表层部形成包含疏水性酯基的交联结构。由此,形成用交联聚合物A使颜料分散在水系介质中的颜料水分散体。
(交联处理)
聚合物A’的羧基与水不溶性交联剂的交联反应优选在用聚合物A’将颜料分散后再进行。从反应的完结和经济性的观点出发,其反应时间优选为0.5小时以上、更优选为1小时以上、进一步优选为1.5小时以上、更进一步优选为3小时以上,并且,优选为12小时以下、更优选为10小时以下、进一步优选为8小时以下、更进一步优选为6小时以下。
此外,从与上述相同的观点出发,反应温度优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为55℃以上、更进一步优选为60℃以上、更进一步优选为65℃以上,并且,优选为90℃以下、更优选为80℃以下。
交联聚合物A的交联率优选为10摩尔%以上、更优选为20摩尔%以上、进一步优选为30摩尔%以上、更进一步优选为40摩尔%以上,并且,优选为80摩尔%以下、更优选为70摩尔%以下、进一步优选为60摩尔%以下。交联率是由聚合物A’的酸值和水不溶性交联剂的环氧基的当量计算的表观交联率。即,水不溶性交联剂为多官能环氧化合物时,交联率是“多官能环氧化合物的环氧基的摩尔当量数/聚合物A’的羧基的摩尔当量数”。
从提高分散稳定性的观点和容易制备水性油墨的观点出发,颜料水分散体的不挥发成分浓度(固体成分浓度)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,并且,优选为40质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为25质量%以下。颜料水分散体的固体成分浓度通过实施例中记载的方法进行测定。
从提高水性油墨的印字浓度的观点出发,颜料水分散体中的颜料含量优选为3.0质量%以上、更优选为5.0质量%以上、进一步优选为10质量%以上。此外,从降低溶剂挥发时的油墨粘度、提高再分散性和保存稳定性的观点出发,优选为20质量%以下、更优选为17质量%以下、进一步优选为15质量%以下。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,颜料水分散体中的颜料相对于交联聚合物A的质量比[颜料/交联聚合物A]优选为30/70以上、更优选为40/60以上、进一步优选为50/50以上、更进一步优选为60/40以上、更进一步优选为65/35以上,并且,优选为90/10以下、更优选为85/15以下、进一步优选为80/20以下、更进一步优选为75/25以下。
从降低粗大粒子、提高水性油墨的保存稳定性的观点出发,颜料水分散体中的含颜料的交联聚合物A粒子的平均粒径优选为40nm以上、更优选为50nm以上、进一步优选为60nm以上、更进一步优选为70nm以上、更进一步优选为80nm以上,并且,优选为200nm以下、更优选为160nm以下、进一步优选为150nm以下、更进一步优选为130nm以下。含颜料的交联聚合物A粒子的平均粒径通过实施例中记载的方法进行测定。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,构成含颜料的交联聚合物A粒子的交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上、优选为180mgKOH/g以上、更优选为190mgKOH/g以上、进一步优选为200mgKOH/g以上,并且、300mgKOH/g以下,优选为280mgKOH/g以下、更优选为260mgKOH/g以下、进一步优选为240mgKOH/g以下。如果皂化值为上述范围,则羧基及该被中和的羧基的量充分,可确保颜料的分散稳定性。此外,在交联聚合物A中充分形成交联结构。交联聚合物A的皂化值通过实施例中记载的方法进行测定。
本发明的颜料水分散体中,为了防止干燥而可以含有1质量%以上且10质量%以下的甘油、丙二醇等来作为保湿剂,也可以含有在水性油墨中通常使用的溶剂、浸透剂、分散剂、表面活性剂、粘度调节剂、消泡剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂等添加剂。此外,本发明的颜料水分散体可以直接用作柔版印刷用、凹版印刷用或喷墨记录用水性油墨,优选可用作喷墨记录用水性油墨,更优选可用作喷墨膜印刷用水性油墨、喷墨纺织品印刷用水性油墨。
上述添加剂可以在利用聚合物A’将颜料分散时进行配合,也可以在颜料分散后、交联处理后进行配合。
[喷墨记录用水性油墨]
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,优选的是,本发明的喷墨记录用水性油墨(以下也简称为“水性油墨”或“油墨”)是含有上述颜料水分散体和水溶性有机溶剂的喷墨记录用水性油墨,该水溶性有机溶剂中含有1种以上的沸点为90℃以上的有机溶剂,该水溶性有机溶剂的沸点以按照各有机溶剂的含量(质量%)进行了加权的加权平均值计为250℃以下。
本发明的水性油墨是将上述颜料水分散体与上述水溶性有机溶剂进行混合而制造的。其混合方法没有特别限定。
<水溶性有机溶剂>
上述水溶性有机溶剂的沸点的加权平均值优选为150℃以上、更优选为180℃以上,并且,优选为240℃以下、更优选为220℃以下、进一步优选为200℃以下。
上述水溶性有机溶剂优选选自多元醇、多元醇烷基醚、含氮杂环化合物、酰胺和含硫化合物中的1种以上,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,更优选选自多元醇和多元醇烷基醚中的1种以上。多元醇可以将多元醇的概念中包含的多种进行混合使用,多元醇烷基醚也可以同样地将多种进行混合使用。
上述水溶性有机溶剂中的选自多元醇和多元醇烷基醚中的1种以上的含量优选为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、更进一步优选实质为100质量%、更进一步优选为100质量%。
作为多元醇,可列举出例如乙二醇(沸点197℃)、二乙二醇(沸点244℃)、三乙二醇(沸点285℃)、聚乙二醇、丙二醇(沸点188℃)、二丙二醇(沸点232℃)、三丙二醇(沸点273℃)、三羟甲基丙烷(沸点149℃)、甘油(沸点290℃)等。三乙二醇、三丙二醇和甘油等沸点为250℃以上的化合物可以与沸点小于250℃的化合物组合使用。这些之中,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,优选为二乙二醇、丙二醇。
作为多元醇烷基醚,可列举出(聚)亚烷基二醇单烷基醚、(聚)亚烷基二醇二烷基醚等,可列举出例如乙二醇单乙基醚(沸点135℃)、乙二醇单丁基醚(沸点171℃)、二乙二醇单甲基醚(沸点194℃)、二乙二醇单乙基醚(沸点202℃)、二乙二醇单异丙基醚(沸点207℃)、二乙二醇单丁基醚(沸点230℃)、二乙二醇单异丁基醚、三乙二醇单甲基醚(沸点122℃)、三乙二醇单丁基醚(沸点276℃)、三乙二醇单异丁基醚(沸点160℃)、四乙二醇单甲基醚(沸点158℃)、丙二醇单乙基醚(沸点133℃)、二丙二醇单丁基醚(沸点227℃)、二丙二醇单甲基醚(沸点90℃)、三丙二醇单甲基醚(沸点100℃)、三丙二醇单丁基醚、二乙二醇二乙基醚(沸点188℃)等。三乙二醇单丁基醚等沸点为250℃以上的化合物可以与沸点小于250℃的化合物组合使用。这些之中,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,优选为二乙二醇单异丁基醚。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,上述水溶性有机溶剂优选选自二乙二醇、丙二醇和二乙二醇单异丁基醚中的1种以上,更优选选自丙二醇和二乙二醇单异丁基醚中的1种以上。
〔不含颜料的水不溶性聚合物B粒子〕
本发明的水性油墨优选还含有不含颜料的水不溶性聚合物B粒子(以下也简称为“聚合物B粒子”)。聚合物B粒子在记录介质上成膜,使相对于记录介质的定影性提高。
作为构成聚合物B粒子的水不溶性聚合物B(以下简写为“聚合物B”),可列举出聚氨酯和聚酯等缩合系聚合物;丙烯酸系聚合物、苯乙烯系聚合物、苯乙烯-丙烯酸系聚合物、丁二烯系聚合物、苯乙烯-丁二烯系聚合物、氯乙烯系聚合物、乙酸乙烯酯系聚合物和丙烯酸类硅酮系聚合物等乙烯基系聚合物。这些之中,优选为乙烯基系聚合物,从加快在记录介质上的干燥性、提高印刷物的耐擦过性的观点出发,更优选为丙烯酸系聚合物。
需要说明的是,聚合物B中的“水不溶性”是指与含颜料的交联聚合物A粒子中的上述定义相同。
聚合物B可以与上述聚合物A’相同或不同,优选为具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、以及来自选自(甲基)丙烯酸酯、氯乙烯和乙酸乙烯酯中的1种以上单体的结构单元的聚合物,更优选为具有来自(b-1)(甲基)丙烯酸(以下也称为(b-1)成分)的结构单元和来自(b-2)(甲基)丙烯酸酯(以下也称为(b-2)成分)的结构单元的聚合物。
作为(b-1)(甲基)丙烯酸,优选为甲基丙烯酸。
作为(b-2)(甲基)丙烯酸酯,可列举出上述含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯、具有来自碳数为1以上且22以下的脂肪族醇的烃基的(甲基)丙烯酸酯等,优选为具有来自碳数为1以上且22以下的脂肪族醇的烃基的(甲基)丙烯酸酯,更优选选自(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯中的1种以上,进一步优选为(甲基)丙烯酸甲酯与(甲基)丙烯酸2-乙基己酯的并用。
(水不溶性聚合物B粒子的制造)
作为聚合物B粒子的形态,可列举出在以水作为主成分的水系介质中分散的粒子。从提高水性油墨的生产率的观点出发,聚合物B粒子优选以包含聚合物B粒子的水分散体的形式使用。
聚合物B粒子的水分散体可以适当使用所制造的水分散体,也可以使用市售品。
聚合物B粒子的水分散体可通过利用公知的聚合方法使包含(b-1)和(b-2)成分的单体混合物进行共聚来制造。例如,作为聚合方法,可优选地列举出乳液聚合法、悬浮聚合法等,更优选为乳液聚合法。
聚合时,可以使用聚合引发剂。作为聚合引发剂,可列举出过硫酸盐、水溶性偶氮聚合引发剂等,优选为过硫酸铵、过硫酸钾等过硫酸盐。
聚合时,可以使用表面活性剂。作为表面活性剂,可列举出非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂等,从提高聚合物粒子的分散稳定性的观点出发,优选为非离子表面活性剂。作为非离子表面活性剂的例子,可列举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、氧亚乙基/氧亚丙基嵌段共聚物等,从提高聚合物粒子的分散稳定性的观点出发,优选为聚氧乙烯烷基醚。
优选的聚合条件因聚合引发剂的种类等而异,聚合温度优选为50℃以上且90℃以下,聚合时间优选为1小时以上且20小时以下。此外,聚合气氛优选为氮气气氛、氩气等不活泼气体气氛。
在聚合反应结束后,可以通过再沉淀、溶剂馏去等公知方法,从反应溶液中分离所生成的聚合物B粒子。此外,所得聚合物B粒子可通过再沉淀、膜分离、色谱法、萃取法等来去除未反应的单体等。
从在水性油墨中的配合性的观点以及提高水性油墨的生产率的观点出发,聚合物B粒子优选不去除聚合反应中使用的溶剂,而用作将聚合物B粒子分散在以水作为主成分的水系介质而得的水分散体(乳液)。此外,该水分散体可以根据需要而含有表面活性剂之类的分散剂。为了使从喷墨喷嘴喷出的油墨液滴定影在记录介质上,获得均匀性优异的图像,聚合物B粒子的水分散体也作为定影乳液而发挥作用。
从配合在水性油墨中的观点出发,聚合物B粒子的水分散体的不挥发成分浓度(固体成分浓度)优选为30质量%以上、更优选为40质量%以上,并且,优选为60质量%以下、更优选为50质量%以下。
(单体混合物中的各成分或水不溶性聚合物B中的各结构单元的含量)
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,制造聚合物B时的上述(b-1)和(b-2)成分在单体混合物中的含量(以未中和量计的含量。以下相同)或者聚合物B中的来自(b-1)和(b-2)成分的结构单元的含量如下所示。
(b-1)成分的含量优选为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,并且,优选小于10质量%、更优选小于7.0质量%、进一步优选小于5.0质量%。
(b-2)成分的含量优选为90质量%以上、更优选为93质量%以上、进一步优选为95质量%以上,并且,优选小于99质量%、更优选小于98.5质量%、进一步优选小于98质量%。
(水不溶性聚合物B的重均分子量)
从提高定影性的观点和提高在低吸水性的记录介质上印字时的画质的观点出发,聚合物B的重均分子量优选为100,000以上、更优选为200,000以上、进一步优选为300,000以上,并且,优选为2,500,000以下、更优选为1,000,000以下。聚合物B粒子的重均分子量通过实施例中记载的方法进行测定。
(水不溶性聚合物B粒子的平均粒径)
此外,从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,含有聚合物B粒子的水分散体中或者水性油墨中的聚合物B粒子的平均粒径优选为10nm以上、更优选为30nm以上、进一步优选为50nm以上、更进一步优选为80nm以上,并且,优选为300nm以下、更优选为200nm以下、进一步优选为150nm以下、更进一步优选为130nm以下。聚合物B粒子的平均粒径通过实施例中记载的方法进行测定。
从水不溶性聚合物B粒子的分散稳定性、配合油墨时的方便性的观点出发,聚合物B粒子的水分散体中的聚合物B粒子的含量优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为30质量%以上,并且,优选为70质量%以下、更优选为60质量%以下、进一步优选为50质量%以下。
作为可商业获取的聚合物B粒子的分散体的具体例,可列举出例如“NeocrylA1127”(DSM NeoResins公司制、阴离子性自交联水系丙烯酸类树脂)、“JONCRYL 390”(BASFJAPAN株式会社制)等丙烯酸类树脂;“WBR-2018”、“WBR-2000U”(大成精细化学株式会社制)等氨基甲酸酯树脂;“SR-100”、“SR102”(以上,日本A&L株式会社制)等苯乙烯-丁二烯树脂;“JONCRYL 7100”、“JONCRYL 7600”、“JONCRYL 537J”、“JONCRYL PDX-7164”、“JONCRYL538J”、“JONCRYL 780”(以上,BASF JAPAN株式会社制)等苯乙烯-丙烯酸类树脂;以及“VINYBLAN 700”、“VINYBLAN 701”(日信化学工业株式会社制)等氯乙烯系树脂等。
本发明的水性油墨可以进一步根据需要而添加在水性油墨中通常使用的保湿剂、湿润剂、浸透剂、表面活性剂、粘度调节剂、消泡剂、防腐剂、防霉剂、防锈剂等各种添加剂,进而利用过滤器等来进行过滤处理。
本发明的水性油墨可以装填至公知的喷墨记录装置中,以油墨液滴的形式喷出至记录介质,使其附着而得到记录有图像等的记录物。
本发明的水性油墨的各成分的含量和油墨物性如下所示。
从提高水性油墨的印字浓度的观点出发,水性油墨中的颜料含量优选为1.0质量%以上、更优选为2.0质量%以上、进一步优选为3.0质量%以上,并且,从降低溶剂挥发时的油墨粘度、提高再分散性和保存稳定性的观点出发,优选为10质量%以下、更优选为8.0质量%以下、进一步优选为6.0质量%以下。
水性油墨中的颜料与交联聚合物A的总含量优选为2.0质量%以上、更优选为4.0质量%以上、进一步优选为5.0质量%以上、更进一步优选为6.0质量%以上,并且,优选为15质量%以下、更优选为10质量%以下、进一步优选为8.0质量%以下。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,水性油墨中的颜料相对于交联聚合物A的质量比[颜料/交联聚合物A]优选为30/70以上、更优选为40/60以上、进一步优选为50/50以上、更进一步优选为60/40以上、更进一步优选为65/35以上,并且,优选为90/10以下、更优选为85/15以下、进一步优选为80/20以下、更进一步优选为75/25以下。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,水性油墨中的上述水溶性有机溶剂的含量优选为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,并且,优选为50质量%以下、更优选为45质量%以下、进一步优选为40质量%以下、更进一步优选为35质量%以下。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,水性油墨中的水含量优选为30质量%以上、更优选为40质量%以上、进一步优选为50质量%以上,并且,优选为75质量%以下、更优选为70质量%以下、进一步优选为65质量%以下。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,水性油墨中的聚合物B粒子的含量优选为0.5质量%以上、更优选为1.0质量%以上、进一步优选为1.5质量%以上,并且,优选为7.0质量%以下、更优选为5.0质量%以下、进一步优选为3.0质量%以下。
从提高再分散性、耐水性和油墨的保存稳定性的观点出发,颜料相对于聚合物B粒子的质量比[颜料/聚合物B粒子]优选为30/70以上、更优选为40/60以上、进一步优选为50/50以上、更进一步优选为60/40以上,并且,优选为90/10以下、更优选为85/15以下、进一步优选为80/20以下、更进一步优选为75/25以下。
(水性油墨物性)
从提高油墨的保存稳定性的观点出发,水性油墨的32℃的粘度优选为2.5mPa·s以上、更优选为3.0mPa·s以上、进一步优选为3.5mPa·s以上,并且,优选为10mPa·s以下、更优选为7.0mPa·s以下、进一步优选为5.0mPa·s以下。水性油墨的粘度通过实施例中记载的方法进行测定。
从提高油墨的保存稳定性的观点出发,水性油墨的pH优选为6.0以上、更优选为6.5以上、进一步优选为7.0以上,并且,从部件耐性、皮肤刺激性的观点出发,优选为11.0以下、更优选为10.0以下、进一步优选为9.0以下。水性油墨的pH通过实施例中记载的方法进行测定。
水性油墨的pH的调整优选通过进一步添加水溶性碱性化合物来进行。作为该水溶性碱性化合物,优选与上述颜料水分散体中包含的水溶性胺化合物相同。
此外,水性油墨中的含颜料的交联聚合物A粒子优选不发生该粒子的溶胀或收缩、该粒子间的聚集,水性油墨中的含颜料的交联聚合物A粒子的平均粒径更优选与上述颜料水分散体中的平均粒径相同。水性油墨中的含颜料的交联聚合物A粒子的平均粒径的优选方式与上述颜料水分散体中的平均粒径的优选方式相同。水性油墨中的含颜料的交联聚合物A粒子的平均粒径可利用后述实施例中记载的方法进行测定。
[喷墨记录方法]
本发明的喷墨记录方法优选包括如下工序:将上述水性油墨填充至喷墨记录装置中,利用喷墨喷出方式使该水性油墨附着于记录介质后,将附着有该油墨的记录介质以40℃以上的温度进行干燥的工序。
作为所用的喷墨记录装置,有热方式、压电式,优选用作压电式的喷墨记录用水性油墨。
在干燥工序中,从提高耐水性的观点出发,干燥温度优选为50℃以上、更优选为60℃以上、进一步优选为70℃以上、更进一步优选为80℃以上,并且,从抑制由热导致的记录介质的变形和抑制变色的观点、以及降低能量的观点出发,优选为200℃以下、更优选为150℃以下、进一步优选为120℃以下。
作为记录介质,可列举出高吸水性的普通纸、低吸水性的涂覆纸和膜。
从耐水性优异的观点出发,本发明的喷墨记录方法可优选用于在低吸水性的记录介质上记录的喷墨记录方法。
从提高耐水性的观点出发,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,并且,从提高印字浓度和光泽度的观点出发,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。上述吸水量使用自动扫描吸液计,通过实施例中记载的方法进行测定。
作为低吸水性的记录介质,从提高耐水性的观点出发,优选使用涂覆纸或合成树脂膜,更优选使用合成树脂膜。
作为涂覆纸,可列举出通用光泽纸、多色光泽纸等。作为通常可获取的涂覆纸,可列举出例如“OK TOP COAT PLUS”(王子制纸株式会社制、基重为104.7g/m2、60°光泽度为49.0、接触时间为100m秒时的吸水量(以下的吸水量相同)为4.9g/m2)、多色泡沫光泽纸(王子制纸株式会社制、104.7g/m2、60°光泽度为36.8、吸水量为5.2g/m2)、UPM Finesse Gloss(UPM公司制、115g/m2、60°光泽度为27.0、吸水量为3.1g/m2)、UPM Finesse Matt(UPM公司制、115g/m2、60°光泽度为5.6、吸水量为4.4g/m2)、Terra Press Silk(Stora Enso公司制、80g/m2、60°光泽度为6.0、吸水量为4.1g/m2)、LumiArt(Stora Enso公司制、90g/m2、60°光泽度为26.3)等。
作为合成树脂膜,可列举出例如聚酯膜、氯乙烯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、尼龙膜等。这些膜可根据需要而进行电晕处理等表面处理。
作为通常可获取的合成树脂膜,可列举出例如Lumirror T60(东丽株式会社制、聚酯、60°光泽度为189.1、吸水量为2.3g/m2)、PVC80B P(LINTEC株式会社制、氯乙烯、60°光泽度为58.8、吸水量为1.4g/m2)、KINATH KEE70CA(LINTEC株式会社制、聚乙烯)、YUPOSG90PAT1(LINTEC株式会社制、聚丙烯)、BONYL RX(兴人膜&化学株式会社制、尼龙)、TETORON U2(帝人杜邦膜株式会社制、白色聚酯膜)等。
此外,本发明的喷墨记录方法可赋予耐水性优异的记录物,因此,也可应用于使用了低吸水性聚酯、尼龙等合成纤维、天然纤维的喷墨纺织品印刷。
作为成为记录介质的纤维,没有特别限定,可列举出例如棉、麻等植物纤维;丝绸、羊毛、羊驼呢、安哥拉羊、山羊绒、马海呢等动物纤维;人造丝、CUPRA、波里诺西克等再生纤维;乙酸酯、三乙酸酯、PROMIX等半合成纤维;尼龙、聚酯、亚克力、聚氯乙烯、聚氨酯等合成纤维;以及使用两种以上的这些纤维得到的混纺品,也可以以纺织物、编织物、无纺布等任意形态来使用。
关于上述实施方式,本发明还公开以下的颜料水分散体、其制造方法、含有该颜料水分散体的喷墨记录用水性油墨、以及使用该水性油墨的喷墨记录方法。
<1>一种颜料水分散体,其含有:含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子、水溶性碱化合物和水,
构成该粒子的水不溶性交联聚合物A具有羧基和包含来自水不溶性交联剂的酯基的交联结构,
该水不溶性交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下,
该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
<2>根据上述<1>所述的颜料水分散体,其中,上述水不溶性交联聚合物A是将具有羧基的水不溶性聚合物A’进行交联处理而成的聚合物,该水不溶性聚合物A’为选自乙烯基化合物、亚乙烯基化合物和次亚乙烯基化合物等中的1种以上乙烯基单体的加成聚合物。
<3>根据上述<2>所述的颜料水分散体,其中,上述水不溶性聚合物A’具有来自(a-1)含羧基单体((a-1)成分)的结构单元和来自(a-2)疏水性单体((a-2)成分)的结构单元。
<4>根据上述<3>所述的颜料水分散体,其中,上述水不溶性聚合物A’还具有来自(a-3)亲水性单体((a-3)成分)的结构单元。
<5>根据上述<3>或<4>所述的颜料水分散体,其中,(a-1)含羧基单体为羧酸单体。
<6>根据上述<3>~<5>中任一项所述的颜料水分散体,其中,(a-2)疏水性单体在25℃的离子交换水100g中可溶解的量小于10g、优选为5g以下、更优选为1g以下。
<7>根据上述<3>~<6>中任一项所述的颜料水分散体,其中,(a-2)疏水性单体是选自含芳香族基团的单体、具有来自脂肪族醇的烃基的(甲基)丙烯酸酯、以及含芳香族基团的单体系大分子单体中的1种以上。
<8>根据上述<3>~<7>中任一项所述的颜料水分散体,其中,(a-2)疏水性单体优选选自苯乙烯系单体、含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯和含芳香族基团的单体系大分子单体中的1种以上,更优选选自苯乙烯系单体和含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,进一步优选为苯乙烯系单体,更进一步优选选自苯乙烯、2-甲基苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的1种以上,更进一步优选选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的1种以上,更进一步优选为苯乙烯与α-甲基苯乙烯的并用。
<9>根据上述<4>~<8>中任一项所述的颜料水分散体,其中,(a-3)亲水性单体优选选自聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯和芳烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,更优选为烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯和芳烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯,进一步优选选自聚丙二醇(n=2~30)(甲基)丙烯酸酯和苯氧基(乙二醇/丙二醇共聚)(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,更进一步优选为聚丙二醇(n=2~30)(甲基)丙烯酸酯。
<10>根据上述<3>~<9>中任一项所述的颜料水分散体,其中,上述水不溶性聚合物A’中的(a-1)成分的含量优选为10质量%以上、更优选为15质量%以上、进一步优选为18质量%以上、更进一步优选为23质量%以上、更进一步优选为26质量%以上,并且,优选为70质量%以下、更优选为60质量%以下、进一步优选为50质量%以下、更进一步优选为45质量%以下、更进一步优选为35质量%以下、更进一步优选为32质量%以下;(a-2)成分的含量优选为30质量%以上、更优选为40质量%以上、进一步优选为50质量%以上、更进一步优选为55质量%以上、更进一步优选为65质量%以上、更进一步优选为68质量%以上,并且,优选为90质量%以下、更优选为85质量%以下、进一步优选为82质量%以下、更进一步优选为77质量%以下、更进一步优选为74质量%以下。
<11>根据上述<4>~<10>中任一项所述的颜料水分散体,其中,含有(a-3)成分时的聚合物A’中的(a-1)成分的含量优选为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、更进一步优选为26质量%以上,并且,优选为70质量%以下、更优选为60质量%以下、进一步优选为50质量%以下、更进一步优选为45质量%以下、更进一步优选为35质量%以下、更进一步优选为32质量%以下。
<12>根据上述<4>~<11>中任一项所述的颜料水分散体,其中,含有(a-3)成分时的上述水不溶性聚合物A’中的(a-2)成分的含量优选为25质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为35质量%以上、更进一步优选为45质量%以上、更进一步优选为50质量%以上,并且,优选为85质量%以下、更优选为78质量%以下、进一步优选为75质量%以下。
<13>根据上述<4>~<12>中任一项所述的颜料水分散体,其中,含有(a-3)成分时的上述水不溶性聚合物A’中的(a-3)成分的含量优选为30质量%以下、更优选为25质量%以下、进一步优选为20质量%以下、更进一步优选为15质量%以下、更进一步优选为10质量%以下、更进一步优选为5.0质量%以下。
<14>根据上述<3>~<13>中任一项所述的颜料水分散体,其中,(a-1)成分相对于(a-2)成分的质量比[(a-1)成分/(a-2)成分]优选为0.05以上、更优选为0.15以上、进一步优选为0.25以上、更进一步优选为0.30以上,并且,优选为1.2以下、更优选为0.80以下、进一步优选为0.60以下、更进一步优选为0.50以下。
<15>根据上述<4>~<14>中任一项所述的颜料水分散体,其中,含有(a-3)成分时,(a-3)成分相对于(a-1)成分和(a-2)成分的合计量的质量比[(a-3)成分/〔(a-1)成分+(a-2)成分〕]优选为0.40以下、更优选为0.25以下、进一步优选为0.10以下。
<16>根据上述<2>~<15>中任一项所述的颜料水分散体,其中,上述水不溶性聚合物A’的重均分子量优选为3,000以上、更优选为6,000以上、进一步优选为10,000以上,并且,优选为100,000以下、更优选为80,000以下、进一步优选为50,000以下、更进一步优选为30,000以下、更进一步优选为20,000以下。
<17>根据上述<2>~<16>中任一项所述的颜料水分散体,其中,上述水不溶性聚合物A’的数均分子量优选为2,000以上、更优选为3,000以上、进一步优选为4,000以上,并且,优选为20,000以下、更优选为15,000以下、进一步优选为10,000以下、更进一步优选为6,000以下。
<18>根据上述<1>~<17>中任一项所述的颜料水分散体,其中,在水溶性碱化合物中,水溶性胺化合物的含量优选为50摩尔%以上、更优选为70摩尔%以上、进一步优选为80摩尔%以上、更进一步优选为90摩尔%以上、更进一步优选为95摩尔%以上、更进一步优选为98摩尔%以上,更进一步优选实质为100摩尔%、更进一步优选为100摩尔%。
<19>根据上述<1>~<18>中任一项所述的颜料水分散体,其中,水溶性胺化合物的碳数优选为2以上、更优选为3以上,并且,优选为8以下、更优选为6以下。
<20>根据上述<1>~<19>中任一项所述的颜料水分散体,其中,水溶性胺化合物的沸点优选为85℃以上、更优选为100℃以上、进一步优选为150℃以上、更进一步优选为180℃以上、更进一步优选为200℃以上,并且,优选为350℃以下、更优选为300℃以下、进一步优选为280℃以下。
<21>根据上述<1>~<20>中任一项所述的颜料水分散体,其中,水溶性胺化合物优选碳数为2以上且8以下的烷醇胺,更优选为叔烷醇胺,进一步优选为叔乙醇胺。
<22>根据上述<1>~<21>中任一项所述的颜料水分散体,其中,水溶性胺化合物优选选自N-甲基二乙醇胺(沸点247℃)、N,N-二甲基乙醇胺(沸点135℃)、二乙醇胺(沸点269℃)和三乙醇胺(沸点335℃)中的1种以上,更优选选自N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺和三乙醇胺中的1种以上,进一步优选为N-甲基二乙醇胺。
<23>根据上述<1>~<22>中任一项所述的颜料水分散体,其中,水不溶性交联剂的水溶率优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为35质量%以下。
<24>根据上述<1>~<23>中任一项所述的颜料水分散体,其中,水不溶性交联剂为多官能环氧化合物。
<25>根据上述<24>所述的颜料水分散体,其中,多官能环氧化合物的环氧基数量在1分子中为2个以上,并且,在1分子中优选为6个以下、更优选为4个以下、进一步优选为3个以下。
<26>根据上述<24>或<25>所述的颜料水分散体,其中,多官能环氧化合物优选为具有2个以上缩水甘油醚基的化合物,更优选为具有碳数为3以上且8以下的烃基的多元醇的具有2个以上缩水甘油醚基的化合物,进一步优选为具有碳数为3以上且8以下的烃基的多元醇的具有2个以上且3以下缩水甘油醚基的化合物,更进一步优选为具有碳数为3以上且6以下的烃基的多元醇的具有2个以上且3个以下缩水甘油醚基的化合物。
<27>根据上述<24>~<26>中任一项所述的颜料水分散体,其中,多官能环氧化合物的分子量优选为120以上、更优选为150以上、进一步优选为200以上,并且,优选为2,000以下、更优选为1,500以下、进一步优选为1,000以下、更进一步优选为500以下。
<28>根据上述<24>~<27>中任一项所述的颜料水分散体,其中,多官能环氧化合物优选选自三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(水溶率为27质量%)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(水溶率为0质量%)和季戊四醇聚缩水甘油醚(水溶率为0质量%)中的1种以上,更优选选自三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚和1,6-己二醇二缩水甘油醚中的1种以上,进一步优选为三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚。
<29>根据上述<1>~<28>中任一项所述的颜料水分散体,其中,交联聚合物A的交联率优选为10摩尔%以上、更优选为20摩尔%以上、进一步优选为30摩尔%以上、更进一步优选为40摩尔%以上,并且,优选为80摩尔%以下、更优选为70摩尔%以下、进一步优选为60摩尔%以下。
<30>根据上述<1>~<29>中任一项所述的颜料水分散体,其中,颜料水分散体中的颜料含量优选为3.0质量%以上、更优选为5.0质量%以上、进一步优选为10质量%以上,并且,优选为20质量%以下、更优选为17质量%以下、进一步优选为15质量%以下。
<31>根据上述<1>~<30>中任一项所述的颜料水分散体,其中,颜料水分散体中的颜料相对于交联聚合物A的质量比[颜料/交联聚合物A]优选为30/70以上、更优选为40/60以上、进一步优选为50/50以上、更进一步优选为60/40以上、更进一步优选为65/35以上,并且,优选为90/10以下、更优选为85/15以下、进一步优选为80/20以下、更进一步优选为75/25以下。
<32>根据上述<1>~<31>中任一项所述的颜料水分散体,其中,颜料水分散体中的含颜料的交联聚合物A粒子的平均粒径优选为40nm以上、更优选为50nm以上、进一步优选为60nm以上、更进一步优选为70nm以上、更进一步优选为80nm以上,并且,优选为200nm以下、更优选为160nm以下、进一步优选为150nm以下、更进一步优选为130nm以下。
<33>根据上述<1>~<32>中任一项所述的颜料水分散体,其中,构成含颜料的交联聚合物A粒子的交联聚合物A的皂化值优选为180mgKOH/g以上、更优选为190mgKOH/g以上、进一步优选为200mgKOH/g以上,并且,优选为280mgKOH/g以下、更优选为260mgKOH/g以下、进一步优选为240mgKOH/g以下。
<34>一种颜料水分散体的制造方法,其是制造包含含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子、水溶性碱化合物和水的颜料水分散体的方法,其具备如下工序:
工序I:将含有具有羧基的水不溶性聚合物A’、水溶性碱化合物和水的混合物进行分散处理,从而得到聚合物分散液的工序;
工序II:向通过工序I得到的聚合物分散液中添加颜料,进行分散处理而得到颜料水分散液的工序;以及
工序III:向通过工序II得到的颜料水分散液中添加水不溶性交联剂,进行交联处理而得到颜料水分散体的工序,
构成该粒子的水不溶性交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下,
该颜料水分散体中包含的该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
<35>根据上述<34>所述的颜料水分散体的制造方法,其中,工序I中的聚合物A’的羧基的中和度优选为10摩尔%以上、更优选为20摩尔%以上、进一步优选为30摩尔%以上、更进一步优选为40摩尔%以上,并且,优选为100摩尔%以下、更优选为90摩尔%以下、进一步优选为80摩尔%以下、更进一步优选为70摩尔%以下、更进一步优选为60摩尔%以下。
<36>根据上述<34>或<35>所述的颜料水分散体的制造方法,其中,上述水不溶性聚合物A’具有来自(a-1)含羧基单体的结构单元和来自(a-2)疏水性单体的结构单元。
<37>根据上述<36>所述的颜料水分散体的制造方法,其中,(a-1)含羧基单体为羧酸单体。
<38>根据上述<36>或<37>所述的颜料水分散体的制造方法,其中,(a-2)疏水性单体在25℃的离子交换水100g中可溶解的量小于10g、优选为5g以下、更优选为1g以下。
<39>根据上述<36>~<38>中任一项所述的颜料水分散体的制造方法,其中,(a-2)疏水性单体为选自含芳香族基团的单体、具有来自脂肪族醇的烃基的(甲基)丙烯酸酯和含芳香族基团的单体系大分子单体中的1种以上。
<40>根据上述<36>~<39>中任一项所述的颜料水分散体的制造方法,其中,(a-2)疏水性单体优选选自苯乙烯系单体、含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯和含芳香族基团的单体系大分子单体中的1种以上,更优选选自苯乙烯系单体和含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯中的1种以上,进一步优选为苯乙烯系单体,更进一步优选选自苯乙烯、2-甲基苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的1种以上,更进一步优选选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的1种以上,更进一步优选为苯乙烯与α-甲基苯乙烯的并用。
<41>一种喷墨记录用水性油墨,其含有上述<1>~<33>中任一项所述的颜料水分散体和水溶性有机溶剂,
该水溶性有机溶剂含有1种以上沸点为90℃以上的有机溶剂,该水溶性有机溶剂的沸点以按照各有机溶剂的含量(质量%)进行了加权的加权平均值计为250℃以下。
<42>根据上述<41>所述的喷墨记录用水性油墨,其中,上述水溶性有机溶剂的沸点的加权平均值优选为150℃以上、更优选为180℃以上,并且,优选为240℃以下、更优选为220℃以下、进一步优选为200℃以下。
<43>根据上述<41>或<42>所述的喷墨记录用水性油墨,其中,上述水溶性有机溶剂优选选自多元醇、多元醇烷基醚、含氮杂环化合物、酰胺和含硫化合物中的1种以上,更优选选自多元醇和多元醇烷基醚中的1种以上。
<44>根据上述<41>~<43>中任一项所述的喷墨记录用水性油墨,其中,上述水溶性有机溶剂中的选自多元醇和多元醇烷基醚中的1种以上的含量优选为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、更进一步优选实质为100质量%、更进一步优选为100质量%。
<45>根据上述<41>~<44>中任一项所述的喷墨记录用水性油墨,其还含有不含颜料的水不溶性聚合物B粒子。
<46>根据上述<45>所述的喷墨记录用水性油墨,其中,聚合物B粒子优选为乙烯基系聚合物粒子,更优选构成聚合物B粒子的水不溶性聚合物B为丙烯酸系聚合物。
<47>根据上述<45>或<46>所述的喷墨记录用水性油墨,其中,聚合物B的重均分子量优选为100,000以上、更优选为200,000以上、进一步优选为300,000以上,并且,优选为2,500,000以下、更优选为1,000,000以下。
<48>根据上述<45>~<47>中任一项所述的喷墨记录用水性油墨,其中,聚合物B粒子的平均粒径优选为10nm以上、更优选为30nm以上、进一步优选为50nm以上、更进一步优选为80nm以上,并且,优选为300nm以下、更优选为200nm以下、进一步优选为150nm以下、更进一步优选为130nm以下。
<49>一种喷墨记录方法,其包括:通过喷墨喷出方式使上述<41>~<48>中任一项所述的喷墨记录用水性油墨附着于记录介质后,将附着有该油墨的记录介质以40℃以上的温度进行干燥的工序。
<50>根据上述<49>所述的喷墨记录方法,其中,在上述干燥工序中,干燥温度优选为50℃以上、更优选为60℃以上、进一步优选为70℃以上、更进一步优选为80℃以上,并且,优选为200℃以下、更优选为150℃以下、进一步优选为120℃以下。
<51>根据上述<49>或<50>所述的喷墨记录方法,其中,上述记录介质是低吸水性的记录介质,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,并且,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。
<52>上述<1>~<33>中任一项所述的颜料水分散体在喷墨纺织品印刷用水性油墨中的用途。
<53>上述<41>~<48>中任一项所述的喷墨记录用水性油墨在喷墨记录方法中的用途。
实施例
在以下的制造例、实施例和比较例中,“份”和“%”没有特别记载的情况下,是“质量份”和“质量%”。
(1)水不溶性聚合物的重均分子量和数均分子量的测定
将在N,N-二甲基甲酰胺中分别以浓度达到60mmol/L和50mmol/L的方式溶解有磷酸和溴化锂的液体作为洗脱液,利用凝胶色谱法〔东曹株式会社制造的GPC装置(HLC-8320GPC)、东曹株式会社制造的柱(TSK-gel SuperAWM-H、TSK-gel SuperAW3000、guardcolum Super AW-H)、流速:0.5mL/分钟〕,作为标准物质而使用分子量已知的单分散聚苯乙烯试剂盒〔PStQuick B(F-550、F-80、F-10、F-1、A-1000)、PStQuick A(F-288、F-40、F-4、A-5000、A-500)、东曹株式会社制〕,进行测定。
(2)含颜料的聚合物A’粒子、含颜料的交联聚合物A粒子和聚合物B粒子的平均粒径的测定
使用激光粒子分析系统“ELS-8000”(大塚电子株式会社制)进行累积量分析,测定累积量平均粒径。测定条件如下设定:温度为25℃、入射光与检测器的角度为90°、累积次数为100次,作为分散溶剂的折射率而输入水的折射率(1.333)。在测定浓度为5×10-3质量%(固体成分浓度换算)的条件下进行。
(3)颜料水分散液、颜料水分散体和聚合物B粒子的水分散体的固体成分浓度的测定
向30ml的聚丙烯制容器(φ=40mm、高度=30mm)中量取在干燥器中进行了恒量化的硫酸钠10.0g,向其中添加样品约1.0g,使其混合后,正确地称量,在105℃、表压-0.08MPa的环境下维持2小时,去除挥发成分,进而在室温(25℃)的干燥器内进一步放置15分钟后,测定质量。将去除挥发成分后的样品质量作为固体成分,除以所添加的样品质量,作为固体成分浓度。
(4)交联剂的水溶率的测定
在室温25℃下将离子交换水90质量份和交联剂10质量份(W1)添加至玻璃管(25mmφ×250mmh)中,将该玻璃管在水温调整至25℃的恒温槽中静置1小时。接着,将该玻璃管剧烈震荡1分钟后,再次在恒温槽中静置12小时。接着,回收从水中分离并沉淀或浮游的未溶解物,在40℃、表压-0.08MPa的环境下干燥6小时后,进行称量(W2)。通过以下式子算出水溶率(质量%)。
水溶率(质量%)={(W1-W2)/W1}×100
(5)油墨的粘度
使用E型粘度计“TV-25”(东机产业株式会社制、使用标准锥形转子1°34’×R24、转速为50rpm),在32℃测定粘度。
(6)油墨的pH
使用应用了pH电极“6337-10D”(株式会社堀场制作所制)的桌上型pH计“F-71”(株式会社堀场制作所制),测定25℃下的油墨的pH。
(7)记录介质的吸水量
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℃、相对湿度为50%的条件下,测定纯水的接触时间为100m秒时的转移量,将其作为该吸水量。测定条件如下所示。
<水不溶性聚合物的制造>
制造例1
将丙烯酸(和光纯药工业株式会社制、试剂)62份、苯乙烯(和光纯药工业株式会社制、试剂)129份、α-甲基苯乙烯(和光纯药工业株式会社制、试剂)9份进行混合,制备单体混合液。
向反应容器内投入甲乙酮20份和2-巯基乙醇(聚合链转移剂)0.3份、上述单体混合液的10%并混合,充分进行氮气置换。
另行向滴液漏斗中投入上述单体混合液的剩余的90%、上述聚合链转移剂0.27份、甲乙酮60份和偶氮系自由基聚合引发剂(和光纯药工业株式会社制、商品名:V-65、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈))2.2份的混合液,在氮气气氛下,将反应容器内的上述单体混合液一边搅拌一边升温至65℃,耗费3小时滴加滴液漏斗中的混合液。自滴加结束起以65℃经过1小时后,添加将上述聚合引发剂0.3份溶于甲乙酮5份而成的溶液,以65℃进行1小时的熟化。将上述聚合引发剂溶液的制备、添加和熟化进一步进行2次后,升温至70℃并经过1小时后,添加甲乙酮200份而得到聚合物A’1(重均分子量:12,500、数均分子量:5,700)的溶液(固体成分浓度:40.9%)。
制造例2
制造例1中,将丙烯酸62份变更为50份,将苯乙烯129份变更为150份,将α-甲基苯乙烯9份变更为0份,除此之外,按照相同的步骤进行聚合,得到聚合物A’2(重均分子量:12,000、数均分子量:4,200)的溶液。
制造例3
向具备两个滴液漏斗1和2的反应容器内投入表1的“初期投料单体溶液”中示出的单体、溶剂(甲乙酮)、聚合链转移剂(2-巯基乙醇)并混合,进行氮气置换,得到初期投料单体溶液。
另一方面,将表1的“滴加单体溶液1”中示出的单体、溶剂、聚合引发剂(2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、和光纯药工业株式会社制、商品名:V-65)、聚合链转移剂混合,得到滴加单体溶液1,投入至滴液漏斗1中,进行氮气置换。
此外,将表1的“滴加单体溶液2”中示出的单体、溶剂、聚合引发剂、聚合链转移剂混合,得到滴加单体溶液2,并投入至滴液漏斗2中,进行氮气置换。
在氮气气氛下,将反应容器内的初期投料单体溶液一边搅拌一边维持至77℃,耗费3小时将滴液漏斗1中的滴加单体溶液1缓缓地滴加至反应容器内。接着,耗时2小时将滴液漏斗2中的滴加单体溶液2缓缓地滴加至反应容器内。滴加结束后,将反应容器内的混合溶液以77℃搅拌0.5小时。
接着,制备将上述聚合引发剂(V-65)0.4份溶解于甲乙酮20份而成的聚合引发剂溶液,并添加至该混合溶液中,以77℃搅拌1小时,从而进行熟化。将上述聚合引发剂溶液的制备、添加和熟化进一步进行5次。接着,将反应容器内的反应溶液在80℃维持1小时,添加甲乙酮400份,得到聚合物A’3(重均分子量:52,700、数均分子量:9,600)的溶液(固体成分浓度:40.8%)。
制造例4
在制造例1中,将丙烯酸62份变更为40份,将苯乙烯129份变更为160份,将α甲基苯乙烯9份变更为0份,除此之外,按照相同的步骤进行聚合,得到聚合物A’4(重均分子量:13,300、数均分子量:4,300)的溶液。
<不含颜料的水不溶性聚合物B粒子的水分散体的制造>
制造例5
向1,000mL可分离烧瓶中投入甲基丙烯酸(和光纯药工业株式会社制)5份、甲基丙烯酸甲酯(和光纯药工业株式会社制)145份、丙烯酸2-乙基己酯(和光纯药工业株式会社制)50份、以有效成分计为18.5份的聚氧乙烯(18)月桂基醚硫酸钠水溶液(商品名:LATEMULE-118B、花王株式会社制、有效成分浓度:26%)、离子交换水96份、过硫酸钾(和光纯药工业株式会社制)0.4份,用搅拌叶片进行搅拌(300rpm),得到单体乳化液。
向反应容器内投入上述单体乳化液的5%、以有效成分计为4.6份的LATEMUL E-118B、离子交换水186份、过硫酸钾0.08份,充分进行氮气置换。在氮气气氛下,一边用搅拌叶片进行搅拌(200rpm)一边升温至80℃为止,耗费3小时滴加在滴液漏斗中投料剩下的上述单体乳化液95%后,使其反应1小时,得到聚合物B1(重均分子量:500,000)粒子的水分散体(固体成分浓度:41%)。该聚合物B 1粒子的平均粒径为115nm。
需要说明的是,表1中的单体的详情如下所示。此外,表1中的各成分的配合量表示以各自的有效成分计的配合量。
苯乙烯大分子单体:东亚合成株式会社制造的“AS-6S”、(有效成分浓度:50%、数均分子量:6,000、末端:甲基丙烯酰基、链段:苯乙烯)
M-40G:甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、新中村化学工业株式会社社制、NKESTER M-40G(环氧乙烷平均加成摩尔数:4、末端:甲氧基)
E-118B:聚氧乙烯(18)月桂基醚硫酸钠水溶液
表2
*1:不含颜料的水不溶性聚合物B粒子,
〔水不溶性交联聚合物A的皂化值的测定〕
为了正确地测定交联聚合物A的皂化值,如下制备不含颜料的水不溶性交联聚合物A的分散液,并进行皂化值的测定。
制备例1(交联聚合物A的分散液1)
使通过制造例1得到的聚合物A’1的溶液进行减压干燥,完全去除溶剂,将由此得到的聚合物A’115.3份与离子交换水74份混合,进一步添加三乙醇胺(KISHIDA化学株式会社制)5.4份,以三乙醇胺的摩尔数相对于聚合物中包含的羧基的摩尔数的比例达到55%的方式进行中和(中和度为55摩尔%),封口并使用温浴を加热至90℃为止,进行3小时的搅拌而使聚合物完全分散在水中,得到聚合物A’1的分散液。
将该聚合物A’1的分散液冷却至室温(25℃)后,向其中添加作为水不溶性交联剂的三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(DENACOL EX-321LT、Nagase ChemteX株式会社制、环氧值为140、水溶率为27质量%)4.6份并封口,一边利用搅拌器进行搅拌,一边以90℃加热1.5小时。此时,用能够与聚合物中包含的羧基总数的50%发生反应的环氧量的交联剂量进行交联处理(交联率为50%)。其后,降温至室温(25℃)为止,用安装有孔径5μm的膜滤器(SARTORIUS公司制、商品名“Minisart NML 17594-K”)的容量25mL的无针注射器(泰尔茂株式会社制)进行过滤,得到交联聚合物A的分散液1。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为227mgKOH/g。
制备例2(交联聚合物A的分散液2)
在制备例1中,将离子交换水74份变更为75份,将三乙醇胺5.4份变更为N-甲基二乙醇胺(东京化成工业株式会社制)4.3份(中和度为55摩尔%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液2。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为233mgKOH/g。
制备例3(交联聚合物A的分散液3)
在制备例1中,将离子交换水74份变更为76份,将三乙醇胺5.4份变更为N,N-二甲基乙醇胺(和光纯药工业株式会社制)3.2份(中和度为55摩尔%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液3。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为231mgKOH/g。
制备例4(交联聚合物A的分散液4)
在制备例1中,将离子交换水74份变更为76份,将三乙醇胺5.4份变更为三乙基胺(和光纯药工业株式会社制)3.6份(中和度为55摩尔%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液4。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为230mgKOH/g。
制备例5(交联聚合物A的分散液5)
在制备例1中,将聚合物A’1 15.3份变更为通过使制造例2中得到的聚合物A’2的溶液进行减压干燥而完全去除溶剂从而得到的聚合物A’2 15.3份,将离子交换水74份变更为72份,将三乙醇胺5.4份变更为三乙醇胺4.4份(中和度为55摩尔%),将作为水不溶性交联剂的三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚4.6份变更为3.7份(交联率为50%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液5。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为184mgKOH/g。
制备例6(交联聚合物A的分散液6)
在制备例1中,将离子交换水74份变更为76份,将水不溶性交联剂三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(DENACOL EX-321LT)4.6份变更为水不溶性交联剂1,6-己二醇二缩水甘油醚(DENACOL EX-212、Nagase ChemteX株式会社制、环氧值为151、水溶率为0质量%)4.9份,除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液6。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为234mgKOH/g。
制备例7(交联聚合物A的分散液7)
在制备例2中,将离子交换水75份变更为73份,将N-甲基二乙醇胺(东京化成工业株式会社制)4.3份(中和度为55摩尔%)变更为6.2份(中和度为80摩尔%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液7。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为230mgKOH/g。
制备例8(交联聚合物A的分散液8)
在制备例1中,将聚合物A’1 15.3份变更为通过使制造例3中得到的聚合物A’3的溶液进行减压干燥而完全去除溶剂从而得到的聚合物A’3 15.3份,将离子交换水74份变更为67份,将三乙醇胺5.4份变更为三乙醇胺2.4份(中和度为55摩尔%),将水不溶性交联剂三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚4.6份变更为2份(交联率为50%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液8。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为94mgKOH/g。
制备例9(交联聚合物A的分散液9)
在制备例1中,将离子交换水74份变更为70份,将水不溶性交联剂三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚4.6份变更为水溶性交联剂乙二醇二缩水甘油醚(DENACOL EX-810、NagaseChemteX株式会社制、环氧值为110、水溶率为100质量%)3.6份(交联率为50%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液9。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为235mgKOH/g。
制备例10(交联聚合物A的分散液10)
在制备例1中,将离子交换水74份变更为71份,将三乙醇胺5.4份变更为5N氢氧化钠水溶液(氢氧化钠固体成分为16.9%、和光纯药工业株式会社制、容量滴定用)8.5份(中和度为55摩尔%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液10。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为255mgKOH/g。但该交联聚合物A的分散液10中包含氢氧化钠,因此,利用下述式进行校正,进行皂化值的计算。其中,下述式中的D由投料组成算出。
A=〔(B-C)×f×56.11×(1/2)+D×56.11〕/S
A:皂化值
B:空白试验中使用的0.5mol/l盐酸的量(ml)
C:滴定中使用的0.5mol/l盐酸的量(ml)
D:试样中包含的氢氧化钠的物质量(mmol)
f:0.5mol/l盐酸的因子
S:试样的质量(g)
56.11:氢氧化钾的式量56.11
制备例11(交联聚合物A的分散液11)
在制备例1中,将聚合物A’1 15.3份变更为通过使制造例4中得到的聚合物A’4的溶液进行减压干燥而完全去除溶剂从而得到的聚合物A’4 15.3份,将离子交换水74份变更为70份,将三乙醇胺5.4份变更为三乙醇胺3.5份(中和度为55摩尔%),将水不溶性交联剂三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚4.6份变更为3份(交联率为50%),除此之外,按照同样的步骤得到交联聚合物A的分散液11。利用基于JIS-K-0070的中和滴定法的试验法来测定皂化值时,换算成树脂固体成分100%的皂化值为152mgKOH/g。
<颜料水分散体的制造>
实施例1-1(颜料水分散体1)
(工序I)
使制造例1中得到的聚合物A’1的溶液进行减压干燥,完全去除溶剂,将由此得到的聚合物A’1 32份与离子交换水204份混合,进而添加三乙醇胺(KISHIDA化学株式会社制)11.1份,以三乙醇胺的摩尔数相对于聚合物的羧基的摩尔数的比例达到55%的方式进行中和(中和度为55摩尔%),使用温浴加热至90℃为止,进行1小时的搅拌,从而使聚合物完全分散在水中,得到聚合物分散液。
(工序II)
将通过工序I得到的聚合物分散液冷却至室温(25℃)为止后,向其中添加青色颜料(C.I.颜料蓝15:3、DIC株式会社制、商品名“TGR-SD”)100份,使用分散器(浅田铁工株式会社制、ULTRA DISPER:商品名),在使分散叶片于20℃以6,000rpm进行旋转的条件下搅拌3小时。接着,添加离子交换水124份,利用Microfluidizer(Microfluidics公司制、商品名)以150MPa的压力进行15道次的分散处理。将所得分散液投入500ml角度旋转器中,使用高速冷却离心机“himac CR22G”(日立工机株式会社制、设定温度为20℃),以3,660rpm进行20分钟的离心分离后,回收液层部分,并用孔径5μm的膜滤器(SARTORIUS公司制、商品名“Minisart NML 17594-K”)过滤,从而得到颜料水分散液。此时,颜料水分散液的固体成分浓度为25%、含颜料的聚合物A’粒子的平均粒径为99nm。
(工序III)
将通过工序II得到的颜料水分散液之中的100份置于带螺纹口的玻璃瓶中,添加离子交换水32份,添加作为水不溶性交联剂的三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(DENACOL EX-321LT、Nagase ChemteX株式会社制、环氧值为140、水溶率为27质量%)1.8份并封口,一边用搅拌器进行搅拌一边以70℃加热5小时。此时,用能够与聚合物中包含的羧基总数的50%发生反应的环氧量的交联剂量进行交联处理(交联率为50%)。经过5小时后,降温至室温(25℃)为止,用安装有上述5μm的过滤器的容量25mL的无针注射器(泰尔茂株式会社制)进行过滤,得到颜料水分散体1。将结果示于表3。
实施例1-2(颜料水分散体2)
在实施例1-1的工序I中,将离子交换水204份变更为206份,将三乙醇胺11.1份变更为N-甲基二乙醇胺(东京化成工业株式会社制)8.9份(中和度为55摩尔%),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体2。将结果示于表3。
实施例1-3(颜料水分散体3)
在实施例1-1的工序I中,将离子交换水204份变更为208份,将三乙醇胺11.1份变更为N,N-二甲基乙醇胺(和光纯药工业株式会社制)6.6份(中和度为55摩尔%),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体3。将结果示于表3。
实施例1-4(颜料水分散体4)
在实施例1-1的工序I中,将离子交换水204份变更为207份,将三乙醇胺11.1份变更为三乙基胺(和光纯药工业株式会社制)7.5份(中和度为55摩尔%),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体4。将结果示于表3。
实施例1-5(颜料水分散体5)
在实施例1-1中,将青色颜料变更为品红颜料(C.I.颜料红122、DIC株式会社制、商品名“FASTOGEN Super Magenta JM02”),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体5。将结果示于表3。
实施例1-6(颜料水分散体6)
在实施例1-2中,将颜料从青色颜料变更为品红颜料(C.I.颜料红122、DIC株式会社制、商品名“FASTOGEN Super Magenta JM02”),除此之外,按照与实施例1-2同样的步骤得到颜料水分散体6。将结果示于表3。
实施例1-7(颜料水分散体7)
在实施例1-3中,将颜料从青色颜料变更为品红颜料(C.I.颜料红122、DIC株式会社制、商品名“FASTOGEN Super Magenta JM02”),除此之外,实施例1-3同样的步骤得到颜料水分散体7。将结果示于表3。
实施例1-8(颜料水分散体8)
在实施例1-1中,将颜料从青色颜料变更为炭黑颜料(C.I.颜料黑7、CABOT公司制、商品名“Monarch717”),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体8。将结果示于表3。
实施例1-9(颜料水分散体9)
在实施例1-1的工序I中,将聚合物A’1 32份变更为通过使制造例2中得到的聚合物A’2的溶液进行减压干燥而完全去除溶剂从而得到的聚合物A’2 32份,将离子交换水204份变更为206份,将三乙醇胺11.1份变更为9份(中和度为55摩尔%),将工序II中的青色颜料变更为品红颜料(C.I.颜料红122、DIC株式会社制、商品名“FASTOGEN Super MagentaJM02”),将工序III中的离子交换水32份变更为30份,将三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚1.8份变更为1.5份(交联率为50%),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体9。将结果示于表3。
实施例1-10(颜料水分散体10)
在实施例1-1的工序III中,将水不溶性交联剂三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚1.8份变更为水不溶性交联剂1,6-己二醇二缩水甘油醚(DENACOL EX-212、Nagase ChemteX株式会社制、环氧值为151、水溶率为0质量%)1.9份(交联率为50%),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体10。将结果示于表3。
实施例1-11(颜料水分散体11)
在实施例1-6的工序I中,将离子交换水206份变更为202份,将N-甲基二乙醇胺8.9份(中和度为55摩尔%)变更为12.9份(中和度80摩尔%),除此之外,按照与实施例1-6同样的步骤得到颜料水分散体11。将结果示于表3。
比较例1-1(颜料水分散体12)
(工序I)
将制造例3中得到的聚合物A’3的溶液(MEK溶剂)105份与MEK 47.6份混合,进而添加三乙醇胺(KISHIDA化学株式会社制)6.5份,以三乙醇胺的摩尔数相对于聚合物中包含的羧基的摩尔数的比例达到55%的方式进行中和(中和度为55摩尔%)。
(工序II)
进一步添加离子交换水290份,向其中添加青色颜料(C.I.颜料蓝15:3、DIC株式会社制、商品名TGR-SD)100份,使用分散器(浅田铁工株式会社制、ULTRA DISPER:商品名),在使分散叶片于20℃以6,000rpm进行旋转的条件下搅拌3小时。利用Microfluidizer(Microfluidics公司制、商品名)将所得混合物以150MPa的压力进行15道次的分散处理。向所得分散液中添加离子交换水165份,进行搅拌后,在减压下以60℃完全去除MEK,进一步去除一部分水。将所得分散液投入至500ml角度旋转器中,使用高速冷却离心机“himacCR22G”(日立工机株式会社制、设定温度为20℃),以3,660rpm进行20分钟的离心分离后,将液层部分用孔径5μm的膜滤器(SARTORIUS公司制、商品名“Minisart NML 17594-K”)过滤,从而得到颜料水分散液。此时,颜料水分散液的固体成分浓度为25%。
(工序III)
将通过工序II得到的颜料水分散液之中的100份置于带螺纹口的玻璃瓶中,添加离子交换水29份,添加作为水不溶性交联剂的三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(DENACOL EX-321LT、Nagase ChemteX公司制、环氧值为140、水溶率为27质量%)1.0份并封口,一边用搅拌器搅拌一边以70℃加热5小时。此时,用能够与聚合物中包含的羧基总数的50%发生反应的环氧量的交联剂量进行交联处理(交联率为50%)。经过5小时后,降温至室温(25℃)为止,利用安装有上述5μm的过滤器的容量25mL的无针注射器(泰尔茂株式会社制)过滤,从而得到颜料水分散体12。将结果示于表3。
比较例1-2(颜料水分散体13)
在实施例1-1中,将工序III的交联处理中的相对于颜料水分散液100份的离子交换水32份变更为31份,将水不溶性交联剂三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚1.8份变更为水溶性交联剂乙二醇二缩水甘油醚(DENACOL EX-810、Nagase ChemteX株式会社制、环氧值为110、水溶率为100质量%)1.5份,除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料分散体13。将结果示于表3。
比较例1-3(颜料水分散体14)
在实施例1-1中,将工序III中的相对于颜料水分散液100份的离子交换水32份变更为27份,进而追加5N氢氧化钠水溶液(氢氧化钠固体成分为16.9%、和光纯药工业株式会社制、容量滴定用)5份(氢氧化钠的摩尔数相对于聚合物的羧基的摩尔数的比例为82%),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体14。颜料分散体14中的水溶性碱化合物中的水溶性胺化合物的含量计算为40摩尔%〔水溶性胺化合物的摩尔数相对于聚合物的羧基的摩尔数的比例/(水溶性胺化合物的摩尔数相对于聚合物的羧基的摩尔数的比例+氢氧化钠的摩尔数相对于聚合物的羧基的摩尔数的比例)=55/(55+82)〕。将结果示于表3。
比较例1-4(颜料水分散体15)
在实施例1-1的工序I中,将离子交换水204份变更为202份,将三乙醇胺11.1份变更为5N氢氧化钠水溶液(氢氧化钠固体成分为16.9%、和光纯药工业株式会社制、容量滴定用)12.8份(中和度为40摩尔%),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体15。将结果示于表3。
比较例1-5(颜料水分散体16)
在实施例1-1的工序I中,将聚合物A’1 32份变更为通过使制造例4中得到的聚合物A’4的溶液进行减压干燥而完全去除溶剂从而得到的聚合物A’4 32份,将离子交换水204份变更为207份,将三乙醇胺11.1份变更为7.2份,(中和度为55摩尔%),将工序II中的青色颜料变更为品红颜料(C.I.颜料红122、DIC株式会社制、商品名FASTOGEN Super MagentaJM02),将工序III中的相对于颜料水分散液100份的离子交换水32份变更为29份,将三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚1.8份变更为1.2份(交联率为50%),除此之外,按照与实施例1-1同样的步骤得到颜料水分散体16。将结果示于表3。
需要说明的是,表3中的颜料颜色、水溶性碱化合物和交联剂的详情如下所示。
(颜料的颜色)
C:青色颜料
M:品红颜料
Bk:炭黑颜料
(水溶性碱化合物)
TEA:三乙醇胺(沸点为335℃)
MDEA:N-甲基二乙醇胺(沸点为247℃)
DMEA:N,N-二甲基乙醇胺(沸点为135℃)
TEthyA:三乙基胺(沸点为90℃)
NaOHaq:氢氧化钠水溶液
(交联剂)
EX321:三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(DENACOL EX-321LT)
EX212:1,6-己二醇二缩水甘油醚(DENACOL EX-212)
EX810:乙二醇二缩水甘油醚(DENACOL EX-810)
<水性油墨的制备>
实施例2-1~2-11(油墨1~11)和比较例2-1~2-5(油墨12~16)
向玻璃制容器中添加表4和表5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)和乙炔系表面活性剂SURFYNOL 440(日信化学工业株式会社制),利用磁力搅拌器搅拌10分钟,从而得到混合物Q。
接着,一边搅拌混合物Q一边分别添加颜料水分散体1~16,进而添加聚合物B粒子的水分散体、用于调整pH的水溶性胺化合物或1N氢氧化钠水溶液、以及离子交换水,直接搅拌1小时。其后,使用孔径5μm的一次性膜滤器(SARTORIUS公司制、商品名“Minisart NML17594-K”)进行过滤,得到水性油墨1~16。将所得水性油墨的组成和物性示于表4和表5。表4和表5中的各表述如下所示。
*1:聚醚改性硅酮KF-6011(信越化学工业株式会社制)
*2:乙炔系表面活性剂SURFYNOL 440(日信化学株式会社制)
表5
<评价>
使用所制备的水性油墨,利用下述(1)所示的方法来评价再分散性。此外,使用所制备的水性油墨,以下述(2)所示那样地制作记录物,评价以聚酯膜作为记录介质的耐水性。进而,利用下述(3)所示的方法来评价保存稳定性。将结果示于表6。
此外,利用下述(4)所示的方法,评价以布料作为记录介质的耐水性。
(1)再分散性的评价
设想向喷墨记录装置的喷嘴内新供给的水性油墨的溶剂与已经干燥的油墨接触,已经干燥的油墨中的含颜料的聚合物粒子发生再分散并进行了评价。即,向30ml的聚丙烯制容器(φ=40mm、高度=30mm)中滴加油墨10μl,在40℃的干燥箱中干燥2小时。恢复至室温后,将7g的水滴加在干燥油墨上,使用振荡机(MULTI SHAKER MMS-210、东京理化器械株式会社制),以150rpm进行1分钟的搅拌。其后,通过目视,按照下述评价基准对干燥油墨的再分散性进行评价。
[评价基准]
A:干燥油墨完全再分散,确认不到残渣物。
B:确认到小于干燥油墨的3成的残渣物。
C:3成以上且小于8成的干燥油墨成为残渣物。
D:8成以上的干燥油墨成为残渣物。
(2)以聚酯膜作为记录介质的耐水性的评价
用水性油墨对记录介质进行记录,进行记录介质上的水性油墨干燥后的记录图像与水接触时的油墨剥落评价。即,将油墨0.5g滴加在聚酯膜(Lumirror T60、厚度75μm、东丽株式会社制、吸水量为2.3g/m2)上,使用棒涂机(SA-203、ROD No.4液膜厚为9.1μm、TESTER产业株式会社制),以30cm/秒左右的速度进行描绘,由此制作记录物。将所制作的记录物立即投入设定为60℃或100℃的恒温干燥器(DVS402、YAMATO科学株式会社制)中,进行10分钟的干燥,在恢复至室温后,用浸渍于离子交换水的棉棒(强生公司制、天然棉100%)将附着有油墨的表面往返擦拭10次,进行记录物的耐水性试验。针对擦过后的记录物,通过目视来观察记录物上的油墨的剥落情况,并按照下述评价基准进行评价。
[评价基准]
A:在记录物上完全观察不到油墨剥落。
B:在记录物上观察到油墨剥落,但面积小于记录物的1成。
C:观察到面积为记录物的1成以上的油墨剥落。
(3)保存稳定性的评价
利用下述方法来评价油墨的保存稳定性。将所制备的水性油墨在密闭容器内在70℃恒温室下进行保存试验。在4星期后分别取出,利用上述含颜料的交联聚合物A粒子的平均粒径的测定方法来测定平均粒径。并且,观察自初期起的含颜料的交联聚合物A粒子的平均粒径的变化,按照下述评价基准来评价保存稳定性。将结果示于表6。
[评价基准]
A:以70℃保存4星期后的平均粒径相对于保存前的平均粒径的变化量在+15nm以内(包含+15nm)。
B:以70℃保存4星期后的平均粒径相对于保存前的平均粒径的变化量超过+15nm(不含+15nm)。
需要说明的是,表6中的各表述如下所示。
*1:水溶性碱化合物中的水溶性胺化合物的含量(摩尔%)
*2:保存后的平均粒径相对于保存前的平均粒径的变化量(nm)
*3:水溶性胺化合物的表述与上述相同。
根据表6可知:与比较例2-1~2-5的水性油墨相比,实施例2-1~2-11的水性油墨的再分散性、耐水性和保存稳定性的平衡优异。因而,通过将本发明的颜料水分散体用于水性油墨,可维持油墨喷出喷嘴内的干燥油墨的再分散性,并且记录物的耐水性优异、且油墨的保存稳定性优异。
(4)以布料作为记录介质的耐水性的评价
针对实施例2-1的水性油墨1,以裁切成B5大小的布料(绒面呢、带毛边、株式会社色染社制)作为记录介质来进行记录物的耐水性的评价。
(喷墨记录物的制作和评价)
在温度25±1℃、相对湿度30±5%的环境中,向配备有喷墨头(京瓷株式会社制、“KJ4B-HD06MHG-STDV”、压电式)的单道次方式的印刷评价装置(TRYTIC公司制)中填充水性油墨1(青色)。
设定为喷头电压26V、频率10kHz、喷出液适量12pl、喷头温度32℃、分辨率600dpi、喷出前冲洗次数200发、负压-4.0kPa,将记录介质在减压下沿着记录介质的长度方向与搬运方向相同的朝向固定在搬运台上。
向上述印刷评价装置输送印刷命令,印刷5cm×5cm的Duty100%的实心图像,制作喷墨记录物。使所得记录物立即在100℃的恒温干燥机中干燥10分钟,在恢复至室温后,与上述耐水性评价同样地用浸渍于离子交换水的棉棒对附着有油墨的表面往返擦拭10次,进行记录物的耐水性试验。可确认:针对水性油墨1,以布料作为记录介质的耐水性评价按照上述耐水性的评价基准评价为A。

Claims (15)

1.一种颜料水分散体,其含有:含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子、水溶性碱化合物和水,
构成该粒子的水不溶性交联聚合物A具有羧基和包含来自水不溶性交联剂的酯基的交联结构,
该水不溶性交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下,
该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
2.根据权利要求1所述的颜料水分散体,其中,所述水溶性胺化合物的含量为水溶性碱化合物的50摩尔%以上。
3.根据权利要求1或2所述的颜料水分散体,其中,所述水溶性胺化合物的沸点为85℃以上且350℃以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的颜料水分散体,其中,所述水溶性胺化合物是碳数为2以上且8以下的烷醇胺。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的颜料水分散体,其中,所述水不溶性交联剂的水溶率为50质量%以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的颜料水分散体,其中,所述水不溶性交联剂为多官能环氧化合物。
7.根据权利要求6所述的颜料水分散体,其中,所述多官能环氧化合物是具有碳数为3以上且6以下的烃基的多元醇的具有2个以上且3个以下缩水甘油醚基的化合物。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的颜料水分散体,其中,所述水不溶性交联聚合物A是将具有羧基的水不溶性聚合物A’进行交联处理而成的聚合物。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的颜料水分散体,其中,所述颜料相对于所述水不溶性交联聚合物A的质量比、即颜料/交联聚合物A为30/70以上且90/10以下。
10.一种颜料水分散体的制造方法,其是包含含有颜料的水不溶性交联聚合物A粒子、水溶性碱化合物和水的颜料水分散体的制造方法,其具备以下工序:
工序I:将含有具有羧基的水不溶性聚合物A’、水溶性碱化合物和水的混合物进行分散处理,得到聚合物分散液的工序;
工序II:向通过工序I得到的聚合物分散液中添加颜料,进行分散处理而得到颜料水分散液的工序;以及
工序III:向通过工序II得到的颜料水分散液中添加水不溶性交联剂,进行交联处理而得到颜料水分散体的工序,
构成该粒子的水不溶性交联聚合物A的皂化值为170mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下,
该颜料水分散体中包含的该水溶性碱化合物含有水溶性胺化合物。
11.根据权利要求10所述的颜料水分散体的制造方法,其中,所述工序I中的所述水不溶性聚合物A’的羧基的中和度为10摩尔%以上且80摩尔%以下。
12.根据权利要求10或11所述的颜料水分散体的制造方法,其中,所述水不溶性聚合物A’具有来自(a-1)含羧基单体的结构单元和来自(a-2)疏水性单体的结构单元。
13.一种喷墨记录用水性油墨,其含有权利要求1~9中任一项所述的颜料水分散体和水溶性有机溶剂,
该水溶性有机溶剂含有1种以上沸点为90℃以上的有机溶剂,该水溶性有机溶剂的沸点以按照各有机溶剂的含量进行了加权的加权平均值计为250℃以下,所述含量的单位为质量%。
14.一种喷墨记录方法,其包括:通过喷墨喷出方式使权利要求13所述的喷墨记录用水性油墨附着于记录介质后,将附着有该油墨的记录介质以40℃以上的温度进行干燥的工序。
15.权利要求1~9中任一项所述的颜料水分散体在喷墨纺织品印刷用水性油墨中的用途。
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