JP2004137334A

JP2004137334A - Colored fine particle aqueous dispersion and its production method, water-based ink for ink jet and image-forming method using the same

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Publication number: JP2004137334A
Application number: JP2002301872A
Authority: JP
Inventors: Takahito Chiba; 千葉　隆人; Akihiko Takeda; 竹田　昭彦
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2004-05-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a colored fine particle aqueous dispersion and its production method, by which the colored fine particles having a small particle diameter are obtained in a shortened emulsion time, to provide a water-based ink used for ink jet and having excellent injection stability, and to provide an image-forming method using the same. <P>SOLUTION: This method for producing the colored fine particle aqueous dispersion, comprising emulsifying a solvent containing a colorant and a resin in an aqueous solvent and then removing the solvent to obtain the colored fine particle aqueous dispersion containing the colorant and the resin, is characterized by adding an anionic surfactant having a mol. wt. of ≤1,000 in an amount of 3.0 to 15.0 times the critical micelle concentration of the anionic surfactant in water, when emulsified. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色微粒子水分散体とその製造方法、インクジェット用水性インク及びそれを用いた画像形成方法に関し、詳しくは、生産性及び分散性が良好な着色微粒子水分散体とその製造方法と、出射安定性に優れたインクジェット用水性インク及びそれを用いた画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタ、印刷機、マーカー、筆記具等に用いられる記録材料、インキング材料にも脱溶剤化、水性化が求められてきている。特にインクジェット記録に用いられる水性の記録材料としては水溶性染料の水溶液を主体としたもの、顔料の微分散体を主体としたものが広く用いられている。
【０００３】
水溶性染料を用いた水性インクとしては主として酸性染料、直接染料、一部の食品用染料等に分類される水溶性染料の水溶液に、保湿剤としてグリコール類、アルカノールアミン類、表面張力の調整のための界面活性剤、更に必要に応じて増粘剤等を添加したものが用いられている。これら水溶性染料を用いた水性インクは、筆先、あるいはプリンターでの目詰まりに対する高い信頼性から、最も一般的に用いられているが、記録紙上でにじみやすく、使用用途の限定、記録品位の低下を余儀なくされている。即ち、記録紙に単に浸透し、乾燥固着しているだけの水溶性染料は「染着」しているとはいい難く、耐光堅牢度は非常に低い。
【０００４】
又、水溶性染料を用いた水性インクの耐水性、耐光堅牢性が低いという問題を解決するために油溶性染料ないし疎水性染料により水分散性樹脂を着色する提案がインクジェット記録用インクとしてなされている。これらは「着色されたポリマー微粒子を記録材として用いたインク」に関する提案である。例えば、特開昭−５８５０４号には、疎水性染料溶液とビニル重合体微粒子の混合物を水中油型分散させたインクが提案されている。ビニル重合体微粒子は疎水性染料溶液と混合されることにより染料溶液の溶媒にて膨潤し、さらに染料により着色されることが開示されている。疎水性染料を記録材とするため、得られる画像は耐水性を有するものとなるとある。該提案では、連続相として水を用い、分散相として溶剤にて膨潤した着色ビニル重合体粒子を用いることにより、インク粘度の支配を水にもたせ、溶剤としてある程度高粘度（低揮発性）のものを用いることを許容している。
【０００５】
従来、染料によって染色された乳化重合または分散重合粒子を用いたインクが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。提案の主旨は特開昭５４−５８５０４号と同様、着色した粒子を分散質、水（透明）を媒体とすることによるニジミ防止であるが、この提案の場合には溶剤を含まないため、粒子が造膜することにより記録紙に定着されることが必要となる。造膜の必要、分散安定性の確保の観点より、望ましい粒子径はサブミクロン領域であることが示唆されている。特開昭５４−５８５０４号では重合体微粒子を溶剤にて膨潤させることにより染着性を向上させることが開示されているが、この場合にはノズル先端部での乾燥造膜によりノズル目詰まり等の吐出安定性に問題が生じる。上記の分散重合粒子においては、最終的に形成される粒子の粒径あるいは粒径分布が、吐出安定性に対し大きく影響を与えることが推測される。分散重合粒子の粒子形成を支配する因子としては、乳化時の温度、乳化エネルギー等のプロセス要因が考えられるが、未だ最適条件を見いだすまでに至っていないのが現状である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２５３７２０号公報（特許請求の範囲）
【０００７】
【特許文献２】
特開平８−９２５１３号公報（特許請求の範囲）
【０００８】
【特許文献３】
特開平８−１８３９２０号公報（特許請求の範囲）
【０００９】
【特許文献４】
特開２００１−１１３４７号公報（特許請求の範囲）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、乳化時間が短縮化され、かつ小粒径の着色微粒子が得られる着色微粒子水分散体とその製造方法と、出射安定性に優れたインクジェット用水性インク及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【００１２】
１．色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化した後、溶媒を除去して色材及び樹脂を含有する着色微粒子の水分散体を得る着色微粒子水分散体の製造方法において、該乳化時に、分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤を、該アニオン性界面活性剤の水中における臨界ミセル濃度の３．０倍以上、１５．０倍以下添加することを特徴とする着色微粒子水分散体の製造方法。
【００１３】
２．色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化した後、溶媒を除去して色材及び樹脂を含有する着色微粒子の水分散体を得る着色微粒子水分散体の製造方法において、該乳化時に、アニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤とを添加することを特徴とする着色微粒子水分散体の製造方法。
【００１４】
３．色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化した後、溶媒を除去して色材及び樹脂を含有する着色微粒子の水分散体を得る着色微粒子水分散体の製造方法において、該乳化時に、分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤と分子量１０００以上のアニオン性分散剤とを添加することを特徴とする着色微粒子水分散体の製造方法。
【００１５】
４．前記乳化時に、分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤を、該アニオン性界面活性剤の水中における臨界ミセル濃度の３．０倍以上、１５．０倍以下添加することを特徴とする前記２又は３項に記載の着色微粒子水分散体の製造方法。
【００１６】
５．アニオン性界面活性剤の添加量が、該アニオン性界面活性剤の水中における臨界ミセル濃度の５．０倍以上、１０．０倍以下であることを特徴とする前記１〜４項のいずれか１項に記載の着色微粒子水分散体の製造方法。
【００１７】
６．高速攪拌型分散機を用いて乳化することを特徴とする前記１〜５項のいずれか１項に記載の着色微粒子水分散体の製造方法。
【００１８】
７．前記１〜６項のいずれか１項に記載の着色微粒子水分散体の製造方法で製造した着色微粒子をコア粒子とし、その表面を樹脂で被覆したコアシェル構造を有する着色微粒子を含有することを特徴とする着色微粒子水分散体。
【００１９】
８．前記１〜６項のいずれか１項に記載の着色微粒子水分散体の製造方法により製造した着色微粒子水分散体を含有することを特徴とするインクジェット用水性インク。
【００２０】
９．前記７項に記載の着色微粒子水分散体を含有することを特徴とするインクジェット用水性インク。
【００２１】
１０．前記８または９項に記載のインクジェット用水性インクを、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドより液滴として吐出させ、インク受容媒体に付着させることを特徴とする画像形成方法。
【００２２】
本発明者らは、上記課題に鑑みて鋭意検討を行った結果、色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化した後、溶媒を除去して色材及び樹脂を含有する着色微粒子の水分散体を得る着色微粒子水分散体の製造方法において、溶媒除去を行う前の乳化時に、分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤を、該アニオン性界面活性剤の水中における臨界ミセル濃度の３．０倍以上、１５．０倍以下添加して製造する方法、あるいはアニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤とを添加して製造する方法、あるいは分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤と分子量１０００以上のアニオン性分散剤とを添加して製造する方法により、粒子の粒径制御性、分散安定性が良好で、その結果、吐出安定性に優れた着色微粒子水分散体を得ることができることを見いだし、本発明に至った次第である。
【００２３】
すなわち、本発明者らは、着色微粒子の作製において、粒子径をコントロールする因子として、乳化温度、乳化時に付与するエネルギー量や種々の添加剤の影響について詳細に検討を行った結果、乳化時に使用する界面活性剤の種類としてアニオン性界面活性剤を用い、かつその添加量を特定の範囲に制御することにより、短時間で単分散性の高い微小粒子を得ることができることを見いだした。更に、乳化時にアニオン性界面活性剤と共に、ノニオン性界面活性剤、あるいはアニオン性高分子分散剤を添加することにより、特に吐出安定性に優れたコアシェル型着色微粒子が得られる。これは、分散剤等の添加により、コアの安定性が高くなり、シェル形成時の微細な凝集が抑制された結果であると推測している。
【００２４】
以下、本発明の詳細について説明する。
本発明の着色微粒子水分散体の製造方法においては、色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化するときに、分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤を、該アニオン性界面活性剤の水中における臨界ミセル濃度の３．０倍以上、１５．０倍以下添加することが特徴である。
【００２５】
本発明でいう水中における臨界ミセル濃度（ＣＭＣ：ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｍｉｃｅｌｌｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）とは、界面活性剤水溶液中において、界面活性剤濃度を高めていくと、ある濃度以上にあると界面活性剤分子の集合体（ミセル）、あるいはイオンの集合体（ミセル）を形成し、特性（例えば、表面張力等）が大きく変化する濃度領域があり、この界面活性剤分子の集合体（ミセル）が形成し始める界面活性剤濃度をいう。
【００２６】
本発明では、分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤を、そのＣＭＣの３．０〜１５．０倍の濃度添加して乳化を行うことが特徴であり、好ましくは５．０〜１０．０倍である。
【００２７】
本発明で用いることのできる分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤は、分子量が１０００以下であれば特に制限はなく、例えば、脂肪酸石鹸、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルグリシン塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチル−β−アラニン塩、Ｎ−アシルグルタミン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第２級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、第２級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、アルキルエーテル燐酸エステル塩、アルキル燐酸エステル塩等が挙げられる。
【００２８】
また、本発明の着色微粒子水分散体の製造方法においては、色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化するときに、前記アニオン性界面活性剤とともに、ノニオン性界面活性剤を用いることが特徴である。
【００２９】
本発明で用いることのできるノニオン性界面活性剤としては、特に制限はなく、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン２級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル（例えば、エマルゲン４２０、９１１等）、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（例えば、ニューポールＰＥ−６２）、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール等が挙げられる。その他に、界面活性剤としては、例えば、花王（株）製の分散剤デモールＳＮＢ、ＭＳ、Ｎ、ＳＳＬ、ＳＴ、Ｐ（商品名）もあげられる。
【００３０】
また、本発明の着色微粒子水分散体の製造方法においては、色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化するときに、前記の分子量１０００以下のアニオン性界面活性剤と共に、分子量１０００以上のアニオン性分散剤を用いることが特徴である。
【００３１】
本発明で用いることのできる分子量１０００以上のアニオン性分散剤、すなわちアニオン性高分子分散剤としては、分子量が１０００以上であれば特に制限はなく、例えば、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸や、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリルニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、及び酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びそれらの塩などの共重合体あるいは樹脂が、例えば、カルボン酸、スルホン酸又はホスホン酸の官能性を持つホモポリマー、コポリマー、ターポリマーを含むものである。酸の官能性を与えるモノマーは、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、シトラコン酸、ビニル酢酸、アクリルオキシプロピオン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、アリルホスホン酸、ビニルホスホン酸及びビニルスルホン酸等である。
【００３２】
次いで、本発明の着色微粒子水分散体の製造方法について説明する。
本発明に係る着色微粒子の形成には、色材と樹脂を含有した有機溶媒溶液を、本発明に係る界面活性剤または分散剤を含有する水性媒体中に分散する必要があり、着色微粒子のサイズまで乳化するには、高速攪拌型分散機、メディア型分散機、高圧分散機或いは超音波分散機等を用いる。
【００３３】
本発明でいう水性媒体とは、水を主体とする媒体であり、少なくとも水を５０％含有する媒体である。水以外に、例えば、水可溶性の有機溶媒、例えば、メタノール、アルコール等を含んでいてもよく、また、水と完全に相溶しない、例えば、酢酸エチル等の溶媒を、相分離しない程度に含んでいてもよい。従って、色材と樹脂を含有した有機溶媒溶液をこれらの水を主体とする水性媒体中で乳化（分散）、調製した分散液を、本発明では着色微粒子水分散液と定義する。
【００３４】
本発明においては、高速攪拌型分散機、メディア型分散機を用いて、色材と樹脂を含有する有機溶媒溶液を、本発明に係る界面活性剤または分散剤を含有する水性媒体中で乳化し、着色微粒子水分散体を形成するのが好ましく、その際の周速としては、１０〜３０ｍ／ｓが好ましい。
【００３５】
本発明で用いることのできる高速攪拌型分散機としては、特殊機化工業（株）のＴ．Ｋホモディスパのように軸に対して攪拌部分のみが取り付けてあり、せん断作用領域が特定されない物と、特殊機化工業（株）のＴ．Ｋホモミクサのように攪拌部分の外側に固定された部分（ステータ）を持ちせん断作用領域が特定されているものがある。また、エムテクニック（株）のクレアミックスのように外側の固定部分（ステータ）にスリットが入っていて、スリット部分でのせん断を利用するタイプも好ましい。また、化学装置１９８３．１２記載の高周波分散機のようにステータ部分、攪拌部分を複数もつものも好ましく使用できる。
【００３６】
コアシェル型の着色微粒子を調製する際には、高速攪拌型分散機は、コアとなる着色微粒子水分散体の分散時、即ち溶媒除去前の乳化時においては、周速が前記の範囲であること、又、温度を５０℃以下で行うこと、又、乳化後の溶媒除去時の攪拌を３〜１５ｍ／ｓの範囲で行うこと、又、同様に乳化後の溶媒除去を５０℃以下の温度に制御して行う等の温度管理が、安定に着色微粒子水分散体を製造する上で効果があり好ましい。
【００３７】
乳化時において、温度が高くなると、乳化と同時に、形成した微粒子の融着も同時に進行するため、粒径分布が大きくなり、粒子径が不揃いとなって、安定性が低下する。
【００３８】
溶媒除去前の前記乳化を周速３０ｍ／ｓを超えると温度が高い場合と同様の傾向がある。また、周速が３ｍ／ｓ以下というように低すぎる場合には乳化が十分に行われない。
【００３９】
また、乳化後の溶媒除去は、温度を５０℃以下とすることが、良好な結果を与える。温度が高いと、前記乳化のときと同様に粒子同士融着しやすく粗大粒子ができやすい。
【００４０】
また、メディア型分散機としては、ボールミル、遊星ボールミル、振動ボールミルなどの転動ミルや、媒体攪拌ミルであるビーズミル、アトライター、その他バスケットミル等を用いることが可能であり、ビーズミルが好ましく用いられる。ビーズミルを運転する際の周速としては１０〜３０ｍ／ｓが好ましく、１０〜１５ｍ／ｓがより好ましい。
【００４１】
メディア分散時に使用されるセラミックスビーズに用いられるセラミックスとしては、例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＢａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、ＭｇＯ、ＺｒＯ、ＢｅＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＭｇＯ、ＭｇＯ−ＣａＯ、ＭｇＯ−Ｃ、ＭｇＯ−Ａｌ_２Ｏ_３（スピネル）、ＳｉＣ、ＴｉＯ_２、Ｓｒ_２ＴｉＯ_３（チタン酸ストロンチウム）、ＢｅＡｌ_２Ｏ_４、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、ＺｒＯ_２−Ｙ_２Ｏ_３（立方晶ジルコニア）、３ＢｅＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−６ＳｉＯ_２（合成エメラルド）、Ｃ（合成ダイヤモンド）、ＳｉＯ_２−ｎＨ_２Ｏ、窒素化珪素、イットリウム安定化ジルコニア、ジルコニア強化アルミナ等が好ましい。分散時におけるビーズや分散機との摩擦による不純物生成が少ない等の理由から、イットリウム安定化ジルコニア、ジルコニア強化アルミナが特に好ましく用いられる。メディアは球形が好ましく、粒径は特に問わないが、通常０．１ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜１０ｍｍ、特に好ましくは０．３ｍｍ〜３．０ｍｍである。
【００４２】
メディア型分散機の場合においても、コアとなる着色微粒子水分散体の分散時、即ち溶媒除去前の乳化時においては、周速が前記の範囲であること、又、温度を５０℃以下で行うこと、又、乳化後の溶媒除去時の攪拌を３〜１５ｍ／ｓの範囲で行うこと、又、同様に乳化後の溶媒除去を５０℃以下の温度に制御して行う等の温度管理が、安定に着色微粒子水分散体を製造する上で効果があり重要である。
【００４３】
また、高圧分散機は、３個または５個のピストンを持った高圧ポンプの出口に、ねじまたは油圧によってその間隙を調整できるようになっている均質バルブを１個または２個備えられたものであり、高圧ポンプにより送液された液媒体が均質バルブによりその流れが絞られて圧力がかかり、この均質バルブを通過される瞬間に微小なダマ物質が粉砕される。
【００４４】
高圧分散機としては、ＬＡＢ２０００（エスエムテー社製）などが使用できるが、この分散処理方法は連続的に多量の液を分散できるために、多量の液を製造する場合特に好ましい方法である。均質バルブに加えられる圧力は、通常１９．６〜１９６ＭＰａであり、分散は１回のパスで済ますことも多数回繰り返して行うこともできる。
【００４５】
高圧分散機の場合、分散時の周速等は問題にならないので、コアとなる着色微粒子水分散体の製造即ち乳化において、温度を５０℃以下で行う。又、乳化後の溶媒除去を５０℃以下の温度で行う等の温度管理が効果があり重要である。
【００４６】
超音波分散機は通常は２０〜２５ｋＨｚの超音波を照射することで固液界面にエネルギーを集中させ、キャビテーションを発生させることにより分散するものであり、非常に効率的に分散されるが、大量の分散液を調製する必要がある場合にはあまり適当ではない。
【００４７】
超音波分散機の場合も同様、分散時の周速等は問題にならず、乳化時の温度を３０℃以下で行うこと、又、乳化後の溶媒除去を５０℃以下の温度で行うという温度管理がやはり効果があり重要である。
【００４８】
これらのうち、特に高速攪拌型分散機が好ましく、特に、周速として、１０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓの高速攪拌型分散機を具備する反応釜を用いて色材及び樹脂を含有する有機溶媒溶液を水性媒体中に乳化・分散することが好ましい。また、配管中に分散機を具備し、反応釜との間を送液ポンプ等で循環する方式も好ましい。これらの反応釜は、更に、後述するポリマーシェルをコアとなる着色微粒子に被覆する場合に用いることができる。
【００４９】
上記の様な分散機を用いて分散を行って後、更に、溶媒を除去する際には、周速３ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの範囲で攪拌を行うのがよい。超音波分散機、高圧分散機の様な非攪拌型の分散機を用いる場合には、別の攪拌機が必要となるが、これも周速が速すぎると粒子同士融着が起こりやすい。また、溶媒除去を１分〜３時間の間に行うことが好ましい。例えば、前記溶媒除去の温度が低い場合等には時間がかかるが、余り時間がかかると、低温であっても融着がある程度進行してしまうため好ましくない。また、溶媒除去を迅速に行うには温度が高いこと、また、高速攪拌等が必要となり、これらの因子自体、融着を促すため１分未満では不可能である。また、溶媒を除去する方法として、ウオールウエッター（関西理化学研究所社製）等の釜壁面での蒸発を伴う方式も好ましく用いられる。
【００５０】
また、乳化を行って後、０〜１時間の範囲で（即ち、１時間以内に）溶媒除去操作を始めるのがよい。乳化の後、大量の揮発性有機溶媒を含んだ状態で乳化（分散）物を放置するのは好ましくない。従って、乳化と溶媒除去工程を連続で行うことが好ましい。
【００５１】
本発明においては、本発明に係る界面活性剤または分散剤を含有する水性媒体中へ、色材、樹脂を含有する有機溶媒の溶液を分散（乳化）してえられた着色微粒子をコアとして、これにポリマーシェルを被覆して色材及び樹脂を含有するコア／シェル型着色微粒子水分散液とすることが、安定性の高いインクジェット用インクを得るためには好ましい。
【００５２】
ポリマーシェル形成は、シード重合即ち、ラジカル重合性不飽和エチレン性二重結合を有する化合物、例えば、アクリル系モノマー等を滴下し、コア粒子状で重合を行うので、攪拌の状態、例えば、攪拌速度等は、影響するし、また、コア形成後に、ポリマーシェル形成することで粒子表面が安定し、着色微粒子水分散体の安定性が高まるので、コア形成後には、着色微粒子同士の融着が起こりやすいため、コア形成後、どの位の時間経過する間に、ポリマーシェル形成を行うかという因子も大きく影響する。ポリマーシェル作製時には、周速０．５〜１５ｍ／ｓの範囲で攪拌を行う。特に、コアとなる着色微粒子の融着を促進しないことが好ましい。
【００５３】
色材と樹脂からなるコアとなる着色微粒子の製造後０〜１．５時間の範囲で（即ち１．５時間以内に）シェル化工程を開始することがコアとなる着色微粒子の凝集を進行させないため、良好な結果を与える。
【００５４】
特に、コアとなる着色微粒子の水分散液の形成後、連続的にシェル化工程を開始することが好ましい。
【００５５】
これまで、コアとなる着色微粒子水分散体の製造をポリマーシェル形成を行うシード重合器とは別プロセス、別の反応釜で調製していたが、周速１０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓの前記高速攪拌型分散機を具備する反応釜にて色材及びポリマーを含有する溶液を乳化してコアとなる着色微粒子の製造を行い、引き続き、同一の反応釜でシード重合によるポリマーシェル形成を行うことが、本発明に係るコア／シェル型着色微粒子水分散体の製造においては好ましい。
【００５６】
コアとなる着色微粒子水分散体の調製を別プロセス、別の反応釜で行う調製では、各プロセス間での送液等、無駄なハンドリングを含み、時間や資源のロス等が大きいことからコスト的に不利となる。また、シェル化を、コアとなる着色微粒子水分散液の調製後、早めに行う必要がある点からも同一の反応釜でシード重合によるポリマーシェル形成を行うことは好ましい。
【００５７】
ここで、本発明に係る着色微粒子を形成する色材及び樹脂、更に、該色材及び樹脂を含有する着色微粒子をコアとして、これにシェルを形成するためのシェルポリマー乃至シェルポリマー形成のためのモノマー等について説明する。
【００５８】
本発明において用いられる樹脂（ポリマー）としては、その数平均分子量が５００〜１００，０００、特に１，０００〜３０，０００であることが、その耐久性及びサスペンションの形成性の点から好ましい。
【００５９】
ポリマーのＴｇとしては、各種用いることが可能であるが、用いるポリマーのうち、少なくとも１種以上はＴｇが１０℃以上であるものを用いる方が好ましい。
【００６０】
本発明においては、一般に知られている樹脂（ポリマー）を使用可能であるが、好ましい樹脂（ポリマー）としては、主な官能基としてアセタール基を含有するポリマー、炭酸エステル基を含有するポリマー、水酸基を含有するポリマーおよびエステル基を有するポリマーなどであり、特にアセタール基を含有するポリマー、中でもポリビニルブチラールが好ましい。
【００６１】
上記のポリマーは、置換基を有していてもよく、その置換基は直鎖状、分岐、あるいは環状構造をとっていてもよい。また、上記の官能基を有するポリマーは、各種のものが市販されているが、常法によって合成することもできる。また、これらの共重合体は、例えば１つのポリマー分子中にエポキシ基を導入しておき、後に他のポリマーと縮重合させたり、光や放射線を用いてグラフト重合を行っても得られる。
【００６２】
また、重合性エチレン性不飽和二重結合を有するビニルモノマーのラジカル重合によって得られたポリマーも好ましく用いられる。エチレン、プロピレン、ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、スチレン、（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリル酸等、アクリルアミド類等のラジカル重合によって得られるポリマー、例えば、スチレン／アクリル酸エチル、或いはアクリル酸ブチル等の共重合体ポリマー、また、スチレン／メタアクリル酸エチルヘキシル等の共重合体ポリマー、更にはスチレン／メタクリル酸エチルヘキシル／ヒドロキシエチルアクリレート等の共重合体ポリマー等が例としてあげられる。
【００６３】
特に好ましいポリマーとしてはアセタール基を含有するポリマー（ポリビニルアセタール）であり、このうち特にポリビニルブチラールが染料および顔料等の色材に対する溶解性や親和性等の相互作用の点で好ましく、本発明において複数の樹脂が用いられる場合、そのうち１つはポリビニルブチラールであることが好ましく、これらに加えて前記のポリマーのうち１つ以上をポリビニルブチラールと異なった樹脂成分として混合して用いることが好ましい。
【００６４】
本発明の着色微粒子水分散体は、上記のような樹脂（複数用いてもよいが）と色材（顔料でもよいが、染料が好ましい）とを有機溶剤中に溶解（或いは分散）し、前記の装置を用いて、前記の条件で、本発明に係る界面活性剤または分散剤を含有する水性媒体中で乳化分散後、有機溶剤を除去する方法により形成することによって得られる。
【００６５】
上記のような樹脂（複数用いてもよいが）と色材を溶解する有機溶剤としては、特に制限はなく、色材や油溶性ポリマーの溶解性に基づき適宜選択することができる。有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、２−プロパノール、１−プロパノ−ル、１−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール等のアルコール系溶剤、クロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル等のグリコール系溶剤、などが挙げられる。前記有機溶剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよく、水との混合溶剤であってもよい。
【００６６】
有機溶剤の使用量としては、本発明の効果を害しない範囲内であれば、特に制限はないが、油溶性ポリマー１００質量部に対し、１０〜２０００質量部が好ましく、１０〜１００質量部がより好ましい。有機溶剤の使用量が１０質量部以下であると、着色微粒子の微細で安定な分散が困難となる傾向にあり、２０００質量部を超えると前記有機溶媒を除去するための脱溶媒と濃縮の工程は必須かつ煩雑となり、配合設計上余裕がなくなる傾向がある。
【００６７】
有機溶剤は、着色微粒子分散物の安定性の点から除去されるのが好ましい。
前記の条件を満たして製造された、色材及び樹脂を含有する着色微粒子の水分散体は、凝集が少なく、分散安定性がよく、該着色微粒子をコアとして、更に有機ポリマーからなるポリマーシェルを形成するのが好ましい。
【００６８】
ポリマーシェルを形成する方法としては、色材と樹脂を含有したコアとなる着色微粒子を形成した後、重合性不飽和二重結合を有するモノマーを添加し、本発明に係る界面活性剤の存在下、乳化重合を行い、重合と同時にコア表面に沈着させポリマーシェルを形成する方法が好ましい。この方法で形成した場合においても、例えば色材として染料を用いた場合等には、コア／シェル界面での幾分かの相の混合がありシェルにおける色材含有率は必ずしも零とはならないが、シェルにおける色材含有率（濃度）は、コア／シェル化を行っていないコアにおける色材含有率（濃度）に比べ少ない例えば、０．８以下、更に好ましくは０．５以下であるコア／シェル型着色微粒子水分散体が得られる。
【００６９】
着色微粒子を被覆してポリマーシェルを形成する重合性不飽和二重結合を有するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、スチレン、（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリル酸等、アクリルアミド類等から選ばれる化合物、特スチレンや（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル類等が好ましいが、これらのモノマーに加えて、分子内にヒドロキシル基を含有する重合性不飽和モノマー、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の様なヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等のエステルをシェルを形成する原料モノマー全体の最大５０％、その他のエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーと混合して用いるのが好ましい。また、シェルの安定性を増す等の理由から、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボン酸を含有するモノマー或いはスルホン酸を含有するモノマー等、ｐＫａ値で３〜７の解離性基を含有するエチレン性不飽和モノマーを１０％以下、前記ヒドロキシル基を含有するモノマーよりも少ない量で用いてもよい。これらのヒドロキシル基を含有するモノマー成分をシェル形成に用いることは好ましい。本発明においては、コアを形成する樹脂及びシェルを形成するポリマーとのｌｏｇＰ値の差等前記の関係によって選択することが当該コア／シェル着色微粒子の水性分散体を安定に形成させ、更に分散安定性を向上させる上で好ましい。
【００７０】
本発明において、コア／シェル化の評価は、個々の粒子径が２００ｎｍ以下と非常に微小であるため、分析手法は分解能の観点から限られる。このような目的に沿う分析手法としては、ＴＥＭやＴＯＦ−ＳＩＭＳなどが適用できる。
【００７１】
例えば、コアだけの微粒子及びシェルを設けた微粒子を染色しそのＴＥＭ観察を行い比較する方法や、ＴＯＦ−ＳＩＭＳような質量分析装置を用い、粒子表面にシェルを設けることで表面近傍の色材量がコアだけの時よりも減少していることをプローブとなる元素等から確認する等の方法がある。
【００７２】
そのような元素がない場合、適当な染色剤を用いてシェル中の色材含有量をシェルを設けていないものと比較することができる。例えば、コア／シェル粒子をエポキシ樹脂内に埋胞し、ミクロトームで超薄い切片を作製、染色を行うことでコア／シェル化をより明瞭に観察できる。
【００７３】
本発明の着色微粒子において、必要な粒子径を得るには、処方の最適化と、前記のような適当な乳化法の選定が重要である。
【００７４】
本発明における、ポリマーエマルジョン型の水性インクに用いられる色材含有コア／シェル着色微粒子は、体積平均粒子径（以下、単に平均粒径という）が５ｎｍ以下になると単位体積あたりの表面積が非常に大きくなるため、色材をコア／シェルポリマー中に封入する効果が小さくなる。一方、２００ｎｍを越えると、ヘッドに詰まりやすく、またインク中での沈降が起き易く、停滞安定性が劣化する。従って、着色微粒子の平均粒子径は５〜２００ｎｍであることが好ましく、１０〜１５０ｎｍがより好ましく、平均粒子径が１５０ｎｍを越えると、水性インクとした場合、光沢メディアに記録した画像では光沢感の劣化が起こり、トランスペアレンシーメディアに記録した画像では著しい透明感の劣化が起こる。また、着色微粒子の平均粒径が１０ｎｍ未満になると着色微粒子の安定性が悪くなり易く、インクの保存安定性が劣化し易くなる。本発明においては、着色微粒子の平均粒径が１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０〜１００ｎｍが最も好ましい。
【００７５】
体積平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真の投影面積（少なくとも１００粒子以上に対して求める）の平均値から得られた円換算平均粒径を、球形換算して求められる。体積平均粒子径とその標準偏差を求め、標準偏差を体積平均粒子径で割ることで変動係数を求められる。或いは、動的光散乱法を利用して変動係数を求めることもできる。例えば、大塚電子製レーザー粒径解析システムや、マルバーン社製ゼータサイザーを用いて求めることができる。
【００７６】
粒子径の変動係数は、粒子径の標準偏差を粒子径で割った値であるが、この値が大きいほど粒子径の分布が広いことを意味する。体積平均粒子径の変動係数が８０％以上であると、粒径分布が非常に広くなり、コア／シェルの厚みが不均一となり易く、粒子間の表面物性にばらつきが生じ易くなる。表面物性のばらつきは粒子の凝集を招きやすく、インクジェットヘッドの詰まりを起こし易い。また、粒子の凝集はメディア上で、色材の光散乱を招き易く、画質の低下も招き易くする。変動係数は５０％以下が好ましく、３０％以下がさらに好ましい。
【００７７】
本発明においては、シェルに用いられるポリマー量がコアを形成する樹脂（ポリマー）とシェルに用いられるポリマーを両方合わせたポリマー総量の５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。５質量％より少ないとシェルの厚みが不十分で、色材を多く含有するコアの一部が粒子表面に現れ易くなる。また、シェルのポリマーが多すぎると、コアの色材保護能低下を起こし易い。さらに好ましくは１０質量％以上、９０質量％以下である。
【００７８】
染料、顔料等の色材の総量は、総ポリマー量に対して２０質量％以上、１，０００質量％以下であることが好ましい。色材量が総ポリマー量に比して少なすぎると、吐出後の画像濃度が上がらず、また、色材質量が多すぎるとポリマーの保護能が十分に得られない。
【００７９】
本発明において、用いられる色材としては、以下に挙げる色材の中から、着色微粒子を形成するために一緒に用いられる樹脂及び該着色微粒子をコアとしこれにポリマーシェルを形成する場合には、シェルとなるポリマーの種類も考慮して選択して使用すればよい。
【００８０】
本発明に用いられる色材の色相としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ブルー、グリーン、レッドが好ましく用いられ、特に好ましくはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各染料である。油溶性染料は、通常カルボン酸やスルホン酸等の水溶性基を有さない有機溶剤に可溶で水に不溶な染料であるが、水溶性染料を長鎖の塩基と造塩することにより油溶性を示す染料も含まれる。例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料と長鎖アミンとの造塩染料が知られている。油溶性染料としては、以下に限定されるものではないが、特に好ましい具体例としては、例えば、オリエント化学工業株式会社製Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　４１２０、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　３１５０、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　３１０８、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　２３１０Ｎ、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１１０１、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｒｅｄ　３３２０、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｒｅｄ　３３０４、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｒｅｄ　１３０６、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｂｌｕｅ　２６１０、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｂｌｕｅ　２６０６、Ｖａｌｉｆａｓｔ　Ｂｌｕｅ　１６０３、Ｏｉｌ　ＹｅｌｌｏｗＧＧ−Ｓ、Ｏｉｌ　Ｙｅｌｌｏｗ　３Ｇ、Ｏｉｌ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２９、Ｏｉｌ　Ｙｅｌｌｏｗ　１０７、Ｏｉｌ　Ｙｅｌｌｏｗ　１０５、Ｏｉｌ　Ｓｃａｒｌｅｔ　３０８、Ｏｉｌ　Ｒｅｄ　ＲＲ、Ｏｉｌ　Ｒｅｄ　ＯＧ、Ｏｉｌ　Ｒｅｄ　５Ｂ、Ｏｉｌ　Ｐｉｎｋ　３１２、Ｏｉｌ　Ｂｌｕｅ　ＢＯＳ、Ｏｉｌ　Ｂｌｕｅ　６１３、Ｏｉｌ　Ｂｌｕｅ　２Ｎ、Ｏｉｌ　Ｂｌａｃｋ　ＢＹ、Ｏｉｌ　Ｂｌａｃｋ　ＢＳ、Ｏｉｌ　Ｂｌａｃｋ　８６０、Ｏｉｌ　Ｂｌａｃｋ　５９７０、Ｏｉｌ　Ｂｌａｃｋ　５９０６、Ｏｉｌ　Ｂｌａｃｋ　５９０５、日本化薬株式会社製Ｋａｙａｓｅｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＳＦ−Ｇ、Ｋａｙａｓｅｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　Ｋ−ＣＬ、Ｋａｙａｓｅｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＧＮ、ＫａｙａｓｅｔＹｅｌｌｏｗ　Ａ−Ｇ、Ｋａｙａｓｅｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　２Ｇ、Ｋａｙａｓｅｔ　Ｒｅｄ　ＳＦ−４Ｇ、Ｋａｙａｓｅｔ　Ｒｅｄ　Ｋ−ＢＬ、ＫａｙａｓｅｔＲｅｄ　Ａ−ＢＲ、Ｋａｙａｓｅｔ　Ｍａｇｅｎｔａ３１２、ＫａｙａｓｅｔＢｌｕｅ　Ｋ−ＦＬ、有本化学工業株式会社製ＦＳ　Ｙｅｌｌｏｗ　１０１５、ＦＳ　Ｍａｇｅｎｔａ　１４０４、ＦＳ　Ｃｙａｎ　１５２２、ＦＳ　Ｂｌｕｅ　１５０４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　８８、８３、８２、７９、５６、２９、１９、１６、１４、０４、０３、０２、０１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｒｅｄ　８４：１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｒｅｄ　８４、２１８、１３２、７３、７２、５１、４３、２７、２４、１８、０１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　７０、６７、４４、４０、３５、１１、０２、０１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ　４３、７０、３４、２９、２７、２２、７、３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ　３及び７等が挙げられる。また、特開平９−２７７６９３号、同１０−２０５５９号、同１０−３００６１号に示されるような、金属錯体色素も好ましく用いられ、好ましい構造としては下記一般式（１）で表されるものである。
【００８１】
一般式（１）
Ｍ（Ｄｙｅ）_ｌ（Ａ）_ｍ
式中、Ｍは金属イオンを表し、Ｄｙｅは金属と配位結合可能な色素を表す。Ａは色素以外の配位子を表し、ｌは１ないし３、ｍは０、１、２、３を表す。ｍが０のときｌは２または３を表し、その場合Ｄｙｅは同種でも異なっていてもよい。
【００８２】
Ｍで表される金属イオンとしては、周期律表の第Ｉ〜ＶＩＩＩ族に属する金属、例えばＡｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ及びＺｎのイオンが挙げられる。色調、各種耐久性からＮｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｆｅのイオンが特に好ましい。特に好ましくはＮｉイオンである。
【００８３】
Ｄｙｅで表される金属と配位結合可能な色素としては種々の色素構造が考えられるが、共役メチン色素、アゾメチン色素、アゾ色素骨格に配位基を有するものが好ましい。
【００８４】
油溶性染料として分散染料を用いることができ、分散染料としては、以下に限定されるものではないが、特に好ましい具体例としては、Ｃ．Ｉ．ディスパーズイエロー５、４２、５４、６４、７９、８２、８３、９３、９９、１００、１１９、１２２、１２４、１２６、１６０、１８４：１、１８６、１９８、１９９、２０４、２２４及び２３７；Ｃ．Ｉ．ディスパーズオレンジ１３、２９、３１：１、３３、４９、５４、５５、６６、７３、１１８、１１９及び１６３；Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド５４、６０、７２、７３、８６、８８、９１、９２、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及び３６２；Ｃ．Ｉ．ディスパーズバイオレット３３；Ｃ．Ｉ．ディスパーズブルー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及び３６８並びにＣ．Ｉ．ディスパーズグリーン６：１及び９等が挙げられる。
【００８５】
その他、油溶性染料として、フェノール、ナフトール類、又、ピラゾロン、ピラゾロトリアゾール等の環状メチレン化合物、或いは、開鎖メチレン化合物等のいわゆるカプラーに、ｐ−フェニレンジアミン類或いはｐ−ジアミノピリジン類等、アミノ化合物を酸化カップリングさせ得られるアゾメチン色素、インドアニリン色素等も好ましい。特にマゼンタ染料として、ピラゾロトリアゾール環を有するアゾメチン色素は好ましい。
【００８６】
顔料としては以下に限定されるものではないが、特に好ましい具体例として、カーボンブラック顔料としては、三菱化成社製のＮｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ−８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ．２２００Ｂ等、コロンビア社製のＲａｖｅｎ　７００、Ｒａｖｅｎ　５７５０、Ｒａｖｅｎ　５２５０、Ｒａｖｅｎ　５０００、Ｒａｖｅｎ　３５００、Ｒａｖｅｎ　１２５５等、キャボット社製のＲｅｇａｌ　４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ　３３０Ｒ、Ｒｅｇａｌ　６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ　Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ　７００、Ｍｏｎａｒｃｈ　８００、Ｍｏｎａｒｃｈ　８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ　９００、Ｍｏｎａｒｃｈ　１０００、Ｍｏｎａｒｃｈ　１１００、Ｍｏｎａｒｃｈ　１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ　１４００等、デグサ社製のＣｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　Ｓ１５０、Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ　３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ　Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ　Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ　１４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ　１４０Ｖ、Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｂｌａｃｋ　６、Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｂｌａｃｋ　５、Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｂｌａｃｋ　４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｂｌａｃｋ　４等、関西熱化学（株）社製のマックスソーブ　Ｇ−４０、マックスソーブ　Ｇ−１５、マックスソーブ　Ｇ−０８等を使用することができる。
【００８７】
イエロー顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ　１３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　７３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　７４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　７８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　８３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　９３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　９５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　９７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　９８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２９、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１３８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１５４、
マゼンタ顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　５７：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１２３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１６８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１８４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ２０２、
シアン顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１５：３４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１６、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ　２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　６０、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＢｌｕｅ　４、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ　Ｂｌｕｅ　６０等が挙げられる。
【００８８】
本発明の着色微粒子水性分散体、また、更に好ましい形態としてコア／シェル構造を有する着色微粒子水性分散体は、樹脂・ポリマー合わせた量として、本発明のインクジェット用水性インク中に０．５〜５０質量％配合されることが好ましく、０．５〜３０質量％配合されることが更に好ましい。上記樹脂・ポリマーの配合量が０．５質量％に満たないと、色材の保護能が十分でなく、５０質量％を超えると、サスペンションの水性インクとしての保存安定性が低下したり、ノズル先端部でのインク蒸発に伴うインクの増粘やサスペンションの凝集が起こることによってプリンタヘッドの目詰りが起こる場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
【００８９】
一方、上記染料及び顔料等の色材としては、該インク中に１〜３０質量％配合されることが好ましく、１．５〜２５質量％配合されることが更に好ましい。上記色材の配合量が１質量％に満たないと印字濃度が不十分であり、３０質量％を超えるとサスペンションの経時安定性が低下し、凝集等による粒径増大の傾向があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
【００９０】
本発明のインクジェット用水性インクは、水性媒体、特に水を媒体とし、上記色材を封入した着色微粒子のサスペンションを含有し、該サスペンションに、従来公知の各種添加剤、例えば多価アルコール類のような湿潤剤、無機塩、界面活性剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、シリコーン系等の消泡剤、粘度調整剤又はＥＤＴＡ等のキレート剤、又、亜硫酸塩等の酸素吸収剤等を必要に応じて添加し、インクジェット用水性インクを形成する。
【００９１】
ここで、上記湿潤剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ジエチルカルビトール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコール及びそのエーテル、アセテート類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、トリエタノールアミン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素化合物類、ジメチルサルフォキサイドの一種又は二種以上を使用することができる。これらの湿潤剤の配合量に、特に制限はないが、上記インクジェット用水性インク中に、好ましくは０．１〜５０質量％配合することができ、更に好ましくは０．１〜３０質量％配合することができる。
【００９２】
又、インクの粘度を安定に保つため、発色をよくするために、インク中に無機塩を添加してもかまわない。無機塩としてはたとえば塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化マグネシウム、硫化マグネシウム等が挙げられる。本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。
【００９３】
また、乳化剤、分散剤としては、特に制限されるものではないが、そのＨＬＢ値が８〜１８であることが、効果の発現の点からみて或いはサスペンションの粒子径の増大抑制効果がある点から好ましい。
【００９４】
界面活性剤としては、従来公知のアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも用いることができる。
【００９５】
乳化剤或いは分散剤として、好ましくはアニオン性界面活性剤又は高分子界面活性剤であり、アニオン性界面活性剤が特に好ましい。又、インクの表面張力調整用の活性剤としては、好ましくはノニオン性界面活性剤である。
【００９６】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。
【００９７】
アニオン性界面活性剤としては、前述の色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化する際に用いるものと同様の化合物を挙げることができる。
【００９８】
両性界面活性剤としては、カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。
【００９９】
ノニオン性界面活性剤としては、前述の色材及び樹脂を含有する溶媒を水性媒体中で乳化する際に用いるものと同様の化合物を挙げることができる。
【０１００】
これらの界面活性剤を使用する場合、単独又は２種類以上を混合して用いることが出来、インク全量に対して、０．００１〜１．０質量％の範囲で添加することにより、インクの表面張力を任意に調整することができる。本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。インクの長期保存安定性を保つため、防腐剤、防黴剤をインク中に添加してもかまわない。
【０１０１】
又、高分子界面活性剤としては、以下の水溶性樹脂を用いることができ、吐出安定性の観点から好ましい。水溶性樹脂として好ましく用いられるのは、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体等を挙げることができる。高分子界面活性剤の例として、その他に、アクリル−スチレン系樹脂であるジョンクリル等（ジョンソン社）が挙げられる。これらの高分子界面活性剤は、２種以上併用することも可能である。
【０１０２】
上記の各高分子界面活性剤の分散インク全量に対する添加量としては、０．１〜１０質量％が好ましく、より好ましくは０．３〜５質量％である。配合量が０．０１質量％に満たないとサスペンションの小粒径化が困難であり、１０質量％を超えるとサスペンションの粒径が増大したりサスペンションの安定性が低下し、ゲル化するおそれがある。
【０１０３】
防腐剤・防黴剤としては、芳香族ハロゲン化合物（例えば、Ｐｒｅｖｅｎｔｏｌ　ＣＭＫ、クロロメチルフェノール等）、メチレンジチオシアナート、含ハロゲン窒素硫黄化合物、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン（例えば、ＰＲＯＸＥＬ　ＧＸＬ）などが挙げられるが、本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。
【０１０４】
インク中を安定に保つために、インク中にｐＨ調整剤を添加してもかまわない。ｐＨ調整剤としては、塩酸や酢酸、クエン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を水など薄めたりそのまま使用したりできる。
【０１０５】
また、上記消泡剤としては、特に制限なく、市販品を使用することができる。そのような市販品としては、例えば、信越シリコーン社製のＫＦ９６、６６、６９、ＫＳ６８、６０４、６０７Ａ、６０２、６０３、ＫＭ７３、７３Ａ、７３Ｅ、７２、７２Ａ、７２Ｃ、７２Ｆ、８２Ｆ、７０、７１、７５、８０、８３Ａ、８５、８９、９０、６８−１Ｆ、６８−２Ｆ（商品名）等が挙げられる。これら化合物の配合量に特に制限はないが、本発明のインクジェット用水性インク中に、０．００１〜２質量％配合されることが好ましい。該化合物の配合量が０．００１質量％に満たないとインク調製時に泡が発生し易く、又、インク内での小泡の除去が難しく、２質量％を超えると泡の発生は抑えられるものの、印字の際、インク内でハジキが発生し印字品質の低下が起こる場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
【０１０６】
本発明のインクジェット用水性インクを、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドより吐出して画像形成を行う本発明の画像形成方法において、使用することができるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。又吐出方式としては、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（Ｒ）型等）等など何れの吐出方式を用いても構わない。
【０１０７】
本発明のインクジェット用水性インクを用いた画像形成方法においては、例えば、インクジェット用水性インクを装填したプリンター等により、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドよりインクを液滴として吐出させインク受容体に付着させることで、例えば、インクジェット画像記録媒体上にインクジェット記録画像が形成されたインクジェットプリントが得られる。
【０１０８】
インクジェット画像記録媒体としては、例えば、普通紙、コート紙、キャストコート紙、光沢紙、光沢フィルム、ＯＨＰフィルムのいずれも使用することができ、なかでも例えば多孔質層が形成されている所謂空隙層を有する被記録媒体であれば好ましい。上述した支持体の素材或いは形状に特に限定されるものではなく、例えば、シート状に形成されたもの以外に立体的な構造を有するものであってもよい。
【０１０９】
本発明のインクジェット用水性インクは、インクジェット記録用のインクとして以外に、例えば、一般の万年筆、ボールペン、サインペン等の筆記具用のインクとしても使用可能である。本発明の着色微粒子水分散体（サスペンション）を乾燥し、微粒の粉体を得ることもできる。得られた粉体は、電子写真のトナーなどにも使用可能である。
【０１１０】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０１１１】
《ポリマーの調製》
３リットルの四つ口フラスコに、滴下装置、温度計、窒素ガス導入管、撹拌装置及び還流冷却管を付し、酢酸エチル１０００ｇを加熱還流し、ステアリルメタクリレート３００ｇ、メチルメタクリレート５００ｇ及び２−アセトキシエチルメタクリレート２００ｇ、Ｎ，Ｎ′−アゾビスイソバレロニトリル１ｇのモノマー混合液を２時間かけて滴下し、加熱環流条件下にて１５時間反応させた後、溶剤を減圧留去し、重量平均分子量が１０，０００のポリマー１（酢酸エチル５０％液）を得た。
【０１１２】
《着色微粒子水分散体の調製》
〔着色微粒子水分散体１の調製：本発明〕
８４ｇのポリマー１（５０％酢酸エチル溶液）、４２ｇのＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　７０及び４３０ｇの酢酸エチルを容器に入れて加温、攪拌し、上記ポリマー１及びシアン染料を完全溶解させて、油相１を調製した。次いで、アニオン性界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム１２ｇ及び酢酸エチル５６ｇを含む水溶液１０５６ｇを滴下して撹拌した後、高速攪拌型分散機（ＴＫホモミキサＭａｒｋＩＩ２．５型　特殊機化（株）製）を用いて、周速２０ｍ／ｓ、液温度３１．５℃で、液滴径が最小になるまで乳化した。その後、減圧下で酢酸エチルを除去し、染料を含浸するコア型着色微粒子水分散体１Ｃを調製した。
【０１１３】
コア型着色微粒子水分散体１Ｃを、スチレン−ジビニルベンゼン樹脂ビーズと接触させて未含浸染料および遊離活性剤を取り除いた。更に、フラスコ内を窒素ガスで置換した後、１．１３ｇの過硫酸カリウムを加えて溶解し、ヒーターを付して８０℃に加温した後、３４ｇのスチレン及び１１．３ｇの２−ヒドロキシエチルメタクリレートの混合液を滴下しながら５時間反応させてコアシェル型着色微粒子水分散体１を得た。得られた着色微粒子水分散体１中の着色微粒子の平均粒径は４５ｎｍであった。
【０１１４】
なお、上記着色微粒子水分散体１の調製において、用いたラウリル硫酸ナトリウムのＣＭＣは、０．２７５％（２．７５ｇ／Ｌ）であり、上記乳化時のラウリル硫酸ナトリウムの添加量は、ＣＭＣの４．１倍で、乳化に要した時間は、１２０分であった。
【０１１５】
〔着色微粒子水分散体２の調製：本発明〕
上記着色微粒子水分散体１の調製において、ラウリル硫酸ナトリウムの添加量を２４ｇに変更した以外は同様にして、コア型着色微粒子水分散体２Ｃおよびコアシェル型の着色微粒子水分散体２を調製した。得られた着色微粒子水分散体２中の着色微粒子の平均粒径は４０ｎｍであった。
【０１１６】
なお、上記乳化時のラウリル硫酸ナトリウムの添加量は、ＣＭＣの８．３倍で、乳化に要した時間は、６０分であった。
【０１１７】
〔着色微粒子水分散体３の調製：本発明〕
上記着色微粒子水分散体１の調製において、ラウリル硫酸ナトリウム１２ｇおよび酢酸エチル５６ｇ及びノニオン性界面活性剤としてエマルゲン４３０（花王社製）３ｇを含む水溶液１０５６ｇを滴下した以外は同様にして、コア型着色微粒子水分散体３Ｃ及びコアシェル型の着色微粒子水分散体３を調製した。得られた着色微粒子水分散体３中の着色微粒子の平均粒径は４５ｎｍであった。
【０１１８】
なお、上記着色微粒子水分散体１の調製において、乳化に要した時間は、１２０分であった。
【０１１９】
〔着色微粒子水分散体４の調製：本発明〕
上記着色微粒子水分散体１の調製において、ラウリル硫酸ナトリウム１２ｇおよび酢酸エチル５６ｇ及びアニオン性の高分子分散剤としてジョンクリル６２（ジョンソンポリマ社製）３ｇを含む水溶液１０５６ｇを滴下した以外は同様にして、コア型着色微粒子水分散体４Ｃ及びコアシェル型の着色微粒子水分散体４を調製した。得られた着色微粒子水分散体４中の着色微粒子の平均粒径は４３ｎｍであった。
【０１２０】
なお、上記着色微粒子水分散体１の調製において、乳化に要した時間は、１２０分であった。
【０１２１】
〔着色微粒子水分散体５の調製：比較〕
上記着色微粒子水分散体１の調製において、ラウリル硫酸ナトリウムの量を６ｇにした以外は同様にして、コア型着色微粒子水分散体５Ｃ及びコアシェル型の着色微粒子水分散体５を調製した。得られた着色微粒子水分散体５中の着色微粒子の平均粒径は７０ｎｍであった。
【０１２２】
なお、上記乳化時のラウリル硫酸ナトリウムの添加量は、ＣＭＣの２．１倍で、乳化に要した時間は、１７０分であった。
【０１２３】
《水性インクの調製》
上記調製した着色微粒子水分散体１〜５を用いて、インク中の染料濃度として４質量％となるようにそれぞれ秤量し、これにエチレングリコール１５質量％、グリセリン１５質量％、サーフィノール４６５（日信化学工業社製）０．３質量％を添加し、全量が１００質量％となるよう純水を加えた後、０．８μｍのメンブランフィルターで濾過して、ゴミ及び粗大粒子を除去して、インクジェット用の水性インク１〜５を調製した。
【０１２４】
《出射安定性の評価》
上記調製した各インクジェット用水性インクを、カラーインクジェットプリンター（セイコーエプソン社製　ＰＭ−８００）に装填し、記録媒体としてコニカインクジェットペーパーＰｈｏｔｏｌｉｋｅ　ＱＰ（コニカ社製）を用いて画像を連続１０分間出力した。連続出射を行った後、各ノズルのノズル欠の有無について観察し、下記に記載の基準に則って、出射安定性の評価を行った。
【０１２５】
◎：１０分連続出射でノズル欠が全く発生しない
○：１０分連続出射でノズル欠が１回発生した
△：１０分連続出射でノズル欠が２〜４回発生した
×：１０分連続出射でノズル欠が５回以上発生した
以上より得られた各評価結果を、表１に示す。
【０１２６】
【表１】

【０１２７】
表１より明らかなように、本発明で規定する構成の着色微粒子水分散体の製造方法は、乳化時間が短縮され、かつ着色微粒子の粒径が小さく、その着色微粒子水分散体を用いたインクは、比較例に対して、連続出射してもノズル詰まりによるノズル欠の発生が著しく少なく、出射安定性に優れていることが分かる。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明により、乳化時間が短縮化され、かつ小粒径の着色微粒子が得られる着色微粒子水分散体とその製造方法と、出射安定性に優れたインクジェット用水性インク及びそれを用いた画像形成方法を提供することができた。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an aqueous dispersion of colored fine particles and a method for producing the same, an aqueous inkjet ink and an image forming method using the same, and more particularly, an aqueous dispersion of colored fine particles having good productivity and dispersibility and a method for producing the same, The present invention relates to an aqueous inkjet ink having excellent emission stability and an image forming method using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, recording materials and inking materials used for printers, printing machines, markers, writing instruments, and the like have been required to be desolvated and made aqueous. In particular, as an aqueous recording material used for ink jet recording, those mainly composed of an aqueous solution of a water-soluble dye and those mainly composed of a fine dispersion of a pigment are widely used.
[0003]
Aqueous inks using water-soluble dyes include aqueous dyes mainly classified as acid dyes, direct dyes, and some food dyes, and glycols, alkanolamines as humectants, and surface tension adjusters. To which a surfactant and, if necessary, a thickener and the like are added. Water-based inks using these water-soluble dyes are most commonly used because of their high reliability against clogging at the brush tip or printer, but they easily bleed on the recording paper, limiting their use and reducing the quality of recording. Have to be forced. That is, a water-soluble dye which merely permeates into a recording paper and is dried and fixed is hardly said to be "dyed" and has a very low light fastness.
[0004]
Further, in order to solve the problem of low water fastness and light fastness of a water-based ink using a water-soluble dye, a proposal for coloring a water-dispersible resin with an oil-soluble dye or a hydrophobic dye has been made as an ink jet recording ink. I have. These are proposals relating to "ink using colored polymer fine particles as a recording material". For example, JP-A-58504 proposes an ink in which a mixture of a hydrophobic dye solution and vinyl polymer fine particles is oil-in-water dispersed. It is disclosed that the vinyl polymer fine particles swell in the solvent of the dye solution when mixed with the hydrophobic dye solution, and are further colored by the dye. Since a hydrophobic dye is used as a recording material, the obtained image may have water resistance. In this proposal, water is used as the continuous phase, and colored vinyl polymer particles swollen with a solvent are used as the disperse phase, so that the viscosity of the ink is given to water, and the solvent has a somewhat high viscosity (low volatility). Is allowed to be used.
[0005]
Conventionally, inks using emulsion polymerization or dispersion polymerization particles dyed with a dye have been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 4). The gist of the proposal is to prevent bleeding by using colored particles as a dispersoid and water (transparent) as a medium, as in JP-A-54-58504. Is required to be fixed on recording paper by forming a film. From the viewpoint of necessity of film formation and securing of dispersion stability, it has been suggested that a desirable particle size is in a submicron region. JP-A-54-58504 discloses that dyeing properties are improved by swelling polymer fine particles with a solvent. In this case, dry film formation at the nozzle tip causes nozzle clogging and the like. This causes a problem in ejection stability. In the above-mentioned dispersed polymer particles, it is presumed that the particle size or particle size distribution of the particles finally formed greatly affects the ejection stability. Factors governing the particle formation of the dispersion-polymerized particles may be process factors such as temperature during emulsification and emulsification energy. However, at present, it has not yet been found to find optimum conditions.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-253720 (Claims)
[0007]
[Patent Document 2]
JP-A-8-92513 (Claims)
[0008]
[Patent Document 3]
JP-A-8-183920 (Claims)
[0009]
[Patent Document 4]
JP 2001-11347 A (Claims)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the emulsification time, and obtain a colored fine particle aqueous dispersion in which colored fine particles having a small particle size can be obtained, a production method thereof, and emission stability. It is an object of the present invention to provide a water-based ink for inkjet which is excellent in image quality and an image forming method using the same.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
[0012]
1. After emulsifying a solvent containing a coloring material and a resin in an aqueous medium, the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion in which a solvent is removed to obtain an aqueous dispersion of coloring fine particles containing a coloring material and a resin, And adding an anionic surfactant having a molecular weight of 1000 or less to the critical micelle concentration of the anionic surfactant in water of 3.0 times or more and 15.0 times or less. Method.
[0013]
2. After emulsifying a solvent containing a coloring material and a resin in an aqueous medium, the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion in which a solvent is removed to obtain an aqueous dispersion of coloring fine particles containing a coloring material and a resin, A method for producing a colored fine particle aqueous dispersion, comprising adding an anionic surfactant and a nonionic surfactant.
[0014]
3. After emulsifying a solvent containing a coloring material and a resin in an aqueous medium, the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion in which a solvent is removed to obtain an aqueous dispersion of coloring fine particles containing a coloring material and a resin, A method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles, comprising adding an anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less and an anionic dispersant having a molecular weight of 1,000 or more.
[0015]
4. The above-mentioned item 2 or 3, wherein at the time of the emulsification, an anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less is added at 3.0 times to 15.0 times the critical micelle concentration of the anionic surfactant in water. 13. The method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles according to item 8.
[0016]
5. 5. The method according to any one of the above items 1 to 4, wherein the amount of the anionic surfactant added is 5.0 to 10.0 times the critical micelle concentration of the anionic surfactant in water. 13. The method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles according to item 8.
[0017]
6. Item 6. The method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles according to any one of Items 1 to 5, wherein emulsification is performed using a high-speed stirring type disperser.
[0018]
7. 7. Colored fine particles produced by the method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles according to any one of the above 1 to 6, wherein the fine particles are core particles, and the surface thereof is covered with a resin, and contains colored fine particles having a core-shell structure. Aqueous dispersion of colored fine particles.
[0019]
8. 7. A water-based ink for ink-jet, comprising a colored fine particle aqueous dispersion produced by the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion according to any one of the above items 1 to 6.
[0020]
9. A water-based ink for inkjet, comprising the aqueous dispersion of colored fine particles according to claim 7.
[0021]
10. 10. An image forming method, wherein the inkjet aqueous ink according to the item 8 or 9 is ejected as droplets from an inkjet head based on a digital signal and adheres to an ink receiving medium.
[0022]
The present inventors have conducted intensive studies in view of the above problems, and as a result, after emulsifying a solvent containing a coloring material and a resin in an aqueous medium, removing the solvent to remove colored particles containing the coloring material and the resin. In the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion for obtaining an aqueous dispersion, an anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less is used during emulsification before removing the solvent, and the critical micelle concentration of the anionic surfactant in water of 3. A method of adding 0 to 15.0 times or less, a method of adding an anionic surfactant and a nonionic surfactant, or a method of adding an anionic surfactant and a nonionic surfactant, or a method of adding an anionic surfactant having a molecular weight of 1000 or less and a molecular weight of 1000 or less. By the method of manufacturing by adding the above-mentioned anionic dispersant, the controllability of particle diameter of the particles and the dispersion stability are good, and as a result, a colored fine particle aqueous dispersion having excellent ejection stability can be obtained. Found that it is completed the invention.
[0023]
That is, the present inventors conducted detailed studies on the effects of various additives and emulsification temperature, the amount of energy imparted during emulsification as a factor for controlling the particle diameter in the production of colored fine particles, It has been found that by using an anionic surfactant as the type of surfactant to be used and by controlling the amount of addition to a specific range, fine particles having high monodispersity can be obtained in a short time. Furthermore, by adding a nonionic surfactant or an anionic polymer dispersant together with an anionic surfactant during emulsification, core-shell type colored fine particles having particularly excellent ejection stability can be obtained. This is presumed to be the result of the addition of a dispersant or the like that increased the stability of the core and suppressed fine aggregation during shell formation.
[0024]
Hereinafter, details of the present invention will be described.
In the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion of the present invention, when a solvent containing a coloring material and a resin is emulsified in an aqueous medium, an anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less is used. It is characterized in that the addition is 3.0 times or more and 15.0 times or less of the critical micelle concentration in water.
[0025]
The critical micelle concentration (CMC) in water as referred to in the present invention refers to the concentration of surfactant molecules in a surfactant aqueous solution when the concentration of the surfactant is higher than a certain concentration in a surfactant aqueous solution. Surfactants that form aggregates of micelles) or ions (micelles) and have significant changes in properties (eg, surface tension, etc.), and that aggregates of these surfactant molecules (micelles) begin to form Refers to the concentration.
[0026]
The present invention is characterized in that an anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less is added at a concentration of 3.0 to 15.0 times the CMC to emulsify, and preferably 5.0 to 10.0 times. It is.
[0027]
The anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less that can be used in the present invention is not particularly limited as long as the molecular weight is 1,000 or less. For example, fatty acid soap, N-acyl-N-methylglycine salt, N-acyl-N -Methyl-β-alanine salt, N-acyl glutamate, alkyl ether carboxylate, acylated peptide, alkyl sulfonate, alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl sulfoacetic acid Salt, α-olefin sulfonate, N-acylmethyl taurine, sulfated oil, higher alcohol sulfate, secondary higher alcohol sulfate, alkyl ether sulfate, secondary higher alcohol ethoxy sulfate, polyoxyethylene Alkyl phenyl ether sulfate, Monoglycosulfate, fatty acid alkylolamide sulfate, alkyl ether phosphate, alkyl phosphate, and the like.
[0028]
Further, in the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion of the present invention, when a solvent containing a coloring material and a resin is emulsified in an aqueous medium, a nonionic surfactant is used together with the anionic surfactant. Is the feature.
[0029]
The nonionic surfactant that can be used in the present invention is not particularly limited, and for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether (for example, Emulgen 420, 911, etc.) ), Polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether (eg, Newpol PE-62), polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene castor oil, hydrogenated castor oil, poly Oxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, polyglycerin fatty acid ester Sorbitan fatty acid esters, propylene glycol fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, fatty acid alkanolamides, polyoxyethylene fatty acid amides, polyoxyethylene alkyl amines, alkyl amine oxides, acetylene glycol, acetylene alcohol, and the like. In addition, examples of the surfactant include, for example, Kao Corporation's dispersant Demol SNB, MS, N, SSL, ST, and P (trade name).
[0030]
Further, in the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion of the present invention, when a solvent containing a coloring material and a resin is emulsified in an aqueous medium, the molecular weight is 1,000 or more, together with the anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less. Is characterized by the use of an anionic dispersant.
[0031]
The anionic dispersant having a molecular weight of 1,000 or more that can be used in the present invention, that is, the anionic polymer dispersant is not particularly limited as long as the molecular weight is 1,000 or more, and examples thereof include polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, and polyacryl. Acids, acrylic resins such as acrylic acid-acrylonitrile copolymer, potassium acrylate-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylate copolymer, acrylic acid-acrylate copolymer, styrene-acryl Acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid ester copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid-acrylic acid Styrene-acrylic resin such as ester copolymer, Styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, vinylnaphthalene-maleic acid copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene Copolymers such as copolymers, vinyl acetate-maleic acid ester copolymers, vinyl acetate-crotonic acid copolymers, vinyl acetate-based copolymers such as vinyl acetate-acrylic acid copolymers, and copolymers or resins such as salts thereof Include, for example, homopolymers, copolymers, and terpolymers having carboxylic, sulfonic, or phosphonic acid functionality. Monomers that impart acid functionality include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, mesaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, vinyl acetic acid, acryloxypropionic acid, vinyl sulfonic acid, Styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, allylsulfonic acid, allylphosphonic acid, vinylphosphonic acid, vinylsulfonic acid and the like.
[0032]
Next, the method for producing the aqueous dispersion of colored fine particles of the present invention will be described.
To form the colored fine particles according to the present invention, it is necessary to disperse the organic solvent solution containing the coloring material and the resin in the aqueous medium containing the surfactant or dispersant according to the present invention, and the size of the colored fine particles In order to emulsify the mixture, a high-speed stirring type disperser, a media type disperser, a high-pressure disperser or an ultrasonic disperser is used.
[0033]
The aqueous medium referred to in the present invention is a medium mainly composed of water, and is a medium containing at least 50% of water. In addition to water, for example, it may contain a water-soluble organic solvent, for example, methanol, alcohol and the like, and may contain a solvent which is not completely compatible with water, for example, ethyl acetate or the like to such an extent that phase separation does not occur. You may go out. Therefore, a dispersion prepared by emulsifying (dispersing) an organic solvent solution containing a coloring material and a resin in an aqueous medium mainly composed of these waters is defined as an aqueous dispersion of colored fine particles in the present invention.
[0034]
In the present invention, using a high-speed stirring type disperser, a media type disperser, an organic solvent solution containing a coloring material and a resin is emulsified in an aqueous medium containing a surfactant or a dispersant according to the present invention. It is preferable to form an aqueous dispersion of colored fine particles, and the peripheral speed at that time is preferably 10 to 30 m / s.
[0035]
As a high-speed stirring type disperser that can be used in the present invention, T.K. One in which only the stirring portion is attached to the shaft, such as K homodisper, whose shearing action area is not specified, and T.K. There is a type such as a K homomixer having a portion (stator) fixed outside the stirring portion and having a specified shearing action region. Further, a type in which a slit is formed in the outer fixed portion (stator) such as Clearmix of M Technique Co., Ltd., and shearing at the slit portion is used is also preferable. Further, a device having a plurality of stator portions and stirring portions, such as a high-frequency disperser described in Chemical Device 1983.12, can also be preferably used.
[0036]
When preparing the core-shell type colored fine particles, the high-speed stirring type dispersing machine, when dispersing the aqueous colored fine particle dispersion as a core, that is, at the time of emulsification before solvent removal, the peripheral speed is in the above range The temperature is not higher than 50 ° C., the stirring at the time of removing the solvent after emulsification is in the range of 3 to 15 m / s, and the solvent removal after the emulsification is similarly performed at a temperature of 50 ° C. or less. Temperature control such as control is effective and preferable in stably producing an aqueous dispersion of colored fine particles.
[0037]
At the time of emulsification, when the temperature is increased, the fusion of the formed fine particles proceeds simultaneously with the emulsification, so that the particle size distribution becomes large, the particle size becomes uneven, and the stability decreases.
[0038]
When the peripheral speed exceeds 30 m / s in the emulsification before removing the solvent, the same tendency as in the case where the temperature is high is obtained. On the other hand, if the peripheral speed is too low, such as 3 m / s or less, emulsification is not sufficiently performed.
[0039]
For the removal of the solvent after the emulsification, a good result is obtained by setting the temperature to 50 ° C. or lower. When the temperature is high, the particles are easily fused to each other as in the case of the emulsification, and coarse particles are easily formed.
[0040]
Further, as the media type disperser, a ball mill, a planetary ball mill, a rolling mill such as a vibrating ball mill, a bead mill as a medium stirring mill, an attritor, and other basket mills can be used, and a bead mill is preferably used. . The peripheral speed when operating the bead mill is preferably 10 to 30 m / s, more preferably 10 to 15 m / s.
[0041]
Ceramics used for ceramic beads used at the time of media dispersion include, for example, Al₂O₃, BaTiO₃, SrTiO₃, MgO, ZrO, BeO, Cr₂O₃, SiO₂, SiO₂-Al₂O₃, Cr₂O₃-MgO, MgO-CaO, MgO-C, MgO-Al₂O₃(Spinel), SiC, TiO₂, Sr₂TiO₃(Strontium titanate), BeAl₂O₄, Y₃Al₅O₁₂, ZrO₂-Y₂O₃(Cubic zirconia), 3BeO-Al₂O₃-6SiO₂(Synthetic emerald), C (synthetic diamond), SiO₂-NH₂O, silicon nitride, yttrium-stabilized zirconia, zirconia-reinforced alumina and the like are preferred. Yttrium-stabilized zirconia and zirconia-reinforced alumina are particularly preferably used because the generation of impurities due to friction with beads and a disperser during dispersion is small. The media is preferably spherical, and the particle size is not particularly limited, but is usually 0.1 mm to 20 mm, preferably 0.2 mm to 10 mm, and particularly preferably 0.3 mm to 3.0 mm.
[0042]
In the case of the media type disperser, the peripheral speed is in the above range, and the temperature is 50 ° C. or lower, when the aqueous dispersion of the colored fine particles as the core is dispersed, that is, during the emulsification before removing the solvent. In addition, temperature control such that stirring at the time of removing the solvent after emulsification is performed in the range of 3 to 15 m / s, and removal of the solvent after emulsification is controlled at a temperature of 50 ° C. or less, This is effective and important in stably producing an aqueous dispersion of colored fine particles.
[0043]
The high-pressure dispersing machine is provided with one or two homogenous valves at the outlet of a high-pressure pump having three or five pistons, the gap of which can be adjusted by screws or hydraulic pressure. In some cases, the flow of a liquid medium sent by a high-pressure pump is restricted by a homogeneous valve and pressure is applied. At the moment when the liquid medium passes through the homogeneous valve, fine lump material is crushed.
[0044]
LAB2000 (manufactured by SMT Co., Ltd.) or the like can be used as the high-pressure disperser, but this dispersion treatment method is particularly preferable when a large amount of liquid is produced because a large amount of liquid can be continuously dispersed. The pressure applied to the homogenous valve is usually 19.6 to 196 MPa, and the dispersion can be performed in one pass or can be repeated many times.
[0045]
In the case of a high-pressure disperser, the peripheral speed at the time of dispersion does not matter, so that the temperature is 50 ° C. or lower in the production, ie, emulsification, of the aqueous dispersion of colored fine particles as a core. Further, it is effective and important to control the temperature by removing the solvent after emulsification at a temperature of 50 ° C. or less.
[0046]
Ultrasonic dispersers usually disperse energy by irradiating ultrasonic waves of 20 to 25 kHz to concentrate the energy at the solid-liquid interface and generate cavitation. Is not very suitable when it is necessary to prepare a dispersion of
[0047]
Similarly, in the case of an ultrasonic disperser, the peripheral speed at the time of dispersion does not matter, and the temperature during emulsification is 30 ° C. or less, and the temperature at which the solvent is removed after emulsification at 50 ° C. or less. Management is still effective and important.
[0048]
Among these, a high-speed stirring type disperser is particularly preferable, and in particular, an organic solvent solution containing a coloring material and a resin using a reaction vessel equipped with a high-speed stirring type disperser having a peripheral speed of 10 m / s to 30 m / s. Is preferably emulsified and dispersed in an aqueous medium. Further, a system in which a disperser is provided in the pipe and circulation is performed between the reactor and the reactor by a liquid feed pump or the like is also preferable. These reactors can be further used for coating a polymer shell described below with colored fine particles serving as a core.
[0049]
After the dispersion is performed using the above-described dispersing machine, when the solvent is further removed, it is preferable to perform stirring at a peripheral speed in the range of 3 m / s to 15 m / s. When a non-stirring type disperser such as an ultrasonic disperser or a high-pressure disperser is used, another stirrer is required. However, if the peripheral speed is too high, the particles are likely to fuse with each other. Further, it is preferable that the solvent is removed between 1 minute and 3 hours. For example, if the temperature for removing the solvent is low, it takes time, but if the time is too long, the fusion proceeds to some extent even at a low temperature, which is not preferable. In addition, rapid removal of the solvent requires high temperature, high-speed stirring, and the like. These factors themselves promote fusion and cannot be performed in less than one minute. As a method for removing the solvent, a method involving evaporation on the wall surface of a pot such as a wall wetter (manufactured by Kansai Physical and Chemical Research Institute) is preferably used.
[0050]
After the emulsification, the solvent removal operation is preferably started in the range of 0 to 1 hour (that is, within 1 hour). After emulsification, it is not preferable to leave the emulsified (dispersed) product in a state containing a large amount of volatile organic solvent. Therefore, it is preferable to perform the emulsification and the solvent removal steps continuously.
[0051]
In the present invention, a coloring material obtained by dispersing (emulsifying) a solution of an organic solvent containing a coloring material and a resin in an aqueous medium containing the surfactant or dispersant according to the present invention is used as a core, In order to obtain a highly stable inkjet ink, it is preferable to coat the polymer shell with a core / shell type colored fine particle aqueous dispersion containing a coloring material and a resin.
[0052]
The polymer shell is formed by seed polymerization, that is, a compound having a radical polymerizable unsaturated ethylenic double bond, for example, an acrylic monomer or the like is added dropwise and polymerization is performed in the form of core particles. Influences, and also, after forming the core, forming a polymer shell stabilizes the particle surface and enhances the stability of the aqueous dispersion of colored fine particles. For this reason, the factor of how long the polymer shell is formed after the core is formed has a great influence. When preparing the polymer shell, stirring is performed at a peripheral speed of 0.5 to 15 m / s. In particular, it is preferable not to promote the fusion of the colored fine particles serving as the core.
[0053]
Starting the shelling step within the range of 0 to 1.5 hours (that is, within 1.5 hours) after the production of the colored fine particles serving as the core composed of the coloring material and the resin does not advance the aggregation of the colored fine particles serving as the core. Therefore gives good results.
[0054]
In particular, it is preferable to start the shelling step continuously after the formation of the aqueous dispersion of the colored fine particles to be the core.
[0055]
Until now, the production of the aqueous dispersion of colored fine particles as a core was prepared in a separate process and a separate reactor from the seed polymerization vessel for forming the polymer shell, but the peripheral speed was 10 m / s to 30 m / s. It is possible to emulsify the solution containing the coloring material and the polymer in a reaction vessel equipped with a stirring type disperser to produce colored fine particles to be a core, and then to form a polymer shell by seed polymerization in the same reaction vessel. It is preferable in the production of the core / shell type colored fine particle aqueous dispersion according to the present invention.
[0056]
Preparation of the aqueous dispersion of colored fine particles as a core in a separate process and in a separate reactor involves wasteful handling such as liquid transfer between each process, and is costly due to large loss of time and resources. Disadvantaged. In addition, it is preferable to form the polymer shell by seed polymerization in the same reaction vessel from the viewpoint that the shelling needs to be performed earlier after the preparation of the aqueous dispersion of colored fine particles to be the core.
[0057]
Here, a coloring material and a resin forming the colored fine particles according to the present invention, and a colored polymer containing the coloring material and the resin as a core, and a shell polymer or a shell polymer for forming a shell formed on the core. The monomer and the like will be described.
[0058]
The resin (polymer) used in the present invention preferably has a number average molecular weight of 500 to 100,000, particularly 1,000 to 30,000 in view of its durability and formability of the suspension.
[0059]
As the Tg of the polymer, various types can be used, but it is preferable to use at least one polymer having a Tg of 10 ° C. or higher.
[0060]
In the present invention, generally known resins (polymers) can be used, but preferred resins (polymers) include polymers containing acetal groups as main functional groups, polymers containing carbonate groups, and hydroxyl groups. And a polymer having an ester group, and particularly a polymer having an acetal group, and among them, polyvinyl butyral is preferable.
[0061]
The above-mentioned polymer may have a substituent, and the substituent may have a linear, branched, or cyclic structure. Various polymers having the above functional group are commercially available, but can also be synthesized by a conventional method. Further, these copolymers can also be obtained, for example, by introducing an epoxy group into one polymer molecule and subsequently condensing with another polymer, or performing graft polymerization using light or radiation.
[0062]
Further, a polymer obtained by radical polymerization of a vinyl monomer having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond is also preferably used. Polymers obtained by radical polymerization of ethylene, propylene, butadiene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, styrene, (meth) acrylates, (meth) acrylic acid, etc., acrylamides, for example, styrene / ethyl acrylate Or a copolymer polymer such as butyl acrylate, a copolymer polymer such as styrene / ethylhexyl methacrylate, and a copolymer polymer such as styrene / ethylhexyl methacrylate / hydroxyethyl acrylate. .
[0063]
A particularly preferred polymer is a polymer containing an acetal group (polyvinyl acetal). Among them, polyvinyl butyral is particularly preferred in terms of interaction such as solubility and affinity for coloring materials such as dyes and pigments. When one of the above resins is used, one of them is preferably polyvinyl butyral, and in addition, it is preferable to use one or more of the above polymers as a resin component different from polyvinyl butyral.
[0064]
The aqueous dispersion of colored fine particles of the present invention is obtained by dissolving (or dispersing) the above-described resin (although a plurality thereof may be used) and a coloring material (a pigment may be used, but a dye is preferred) in an organic solvent. By emulsifying and dispersing in an aqueous medium containing the surfactant or dispersant according to the present invention under the above-mentioned conditions using the apparatus described above, and then removing the organic solvent.
[0065]
The organic solvent for dissolving the resin (although a plurality thereof may be used) and the coloring material is not particularly limited, and can be appropriately selected based on the solubility of the coloring material and the oil-soluble polymer. Examples of the organic solvent include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone and cyclohexanone, alcohol solvents such as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, 1-butanol and tert-butanol, chloroform, Chlorine solvents such as methylene chloride; aromatic solvents such as benzene and toluene; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and isopropyl acetate; ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ethylene glycol monomethyl ether; ethylene And glycol-based solvents such as glycol dimethyl ether. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more, and may be a mixed solvent with water.
[0066]
The amount of the organic solvent used is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably 10 to 2,000 parts by mass, and more preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the oil-soluble polymer. More preferred. When the amount of the organic solvent used is 10 parts by mass or less, the fine and stable dispersion of the colored fine particles tends to be difficult. When the amount exceeds 2000 parts by mass, the solvent removal and concentration steps for removing the organic solvent are performed. Tends to be indispensable and complicated, and there is a tendency that there is no room in the formulation design.
[0067]
The organic solvent is preferably removed from the viewpoint of the stability of the colored fine particle dispersion.
The aqueous dispersion of the colored fine particles containing the coloring material and the resin, which is manufactured by satisfying the above conditions, has little aggregation, has good dispersion stability, and further has a polymer shell made of an organic polymer with the colored fine particles as a core. Preferably, it is formed.
[0068]
As a method of forming the polymer shell, after forming colored fine particles serving as a core containing a coloring material and a resin, a monomer having a polymerizable unsaturated double bond is added, and in the presence of the surfactant according to the present invention. A preferred method is to carry out emulsion polymerization, and deposit it on the core surface simultaneously with the polymerization to form a polymer shell. Even when formed by this method, for example, when a dye is used as a coloring material, there is some mixing of phases at the core / shell interface, and the coloring material content in the shell is not always zero. The content (concentration) of the coloring material in the shell is smaller than the content (concentration) of the coloring material in the core that is not cored / shelled, for example, 0.8 or less, more preferably 0.5 or less. An aqueous dispersion of shell-type colored fine particles is obtained.
[0069]
Examples of monomers having a polymerizable unsaturated double bond that forms a polymer shell by coating colored fine particles include ethylene, propylene, butadiene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, styrene, (meth) acrylates, Preferred are compounds selected from acrylamides and the like, such as (meth) acrylic acid, and specialty styrene and (meth) acrylates such as ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and ethylhexyl (meth) acrylate. In addition to these monomers, a polymerizable unsaturated monomer having a hydroxyl group in the molecule, for example, an ester such as hydroxyalkyl (meth) acrylate such as hydroxyethyl (meth) acrylate, etc. Up to 50% of total, other ethylenically unsaturated double It is preferably used in admixture with monomers having a slip. Further, for reasons such as increasing the stability of the shell, ethylenic acid containing a dissociable group having a pKa value of 3 to 7 such as a monomer containing a carboxylic acid such as acrylic acid or methacrylic acid or a monomer containing a sulfonic acid. Unsaturated monomers may be used in an amount of 10% or less, less than the hydroxyl group-containing monomer. It is preferred to use these hydroxyl-containing monomer components for shell formation. In the present invention, selection based on the above-mentioned relationship, such as a difference in logP value between the resin forming the core and the polymer forming the shell, allows the aqueous dispersion of the core / shell colored fine particles to be formed stably, and furthermore, the dispersion stability It is preferable in improving the properties.
[0070]
In the present invention, the evaluation of core / shell formation is extremely small, with the individual particle diameter being 200 nm or less, and therefore, the analysis method is limited from the viewpoint of resolution. TEM, TOF-SIMS, and the like can be applied as an analysis method that meets such a purpose.
[0071]
For example, a method in which fine particles having only a core and fine particles provided with a shell are stained and observed by TEM and compared, or a mass spectrometer such as TOF-SIMS is used, and a shell is provided on the surface of the particles to provide a color material amount near the surface. Is confirmed from the element serving as a probe, for example, to confirm that is smaller than when only the core is used.
[0072]
In the absence of such an element, the colorant content in the shell can be compared to that without the shell using a suitable dye. For example, by embedding core / shell particles in an epoxy resin, preparing an ultrathin section with a microtome, and performing staining, the core / shell formation can be more clearly observed.
[0073]
In the colored fine particles of the present invention, in order to obtain a required particle diameter, it is important to optimize the formulation and to select an appropriate emulsification method as described above.
[0074]
In the present invention, the coloring material-containing core / shell colored fine particles used in the polymer emulsion type aqueous ink have a very large surface area per unit volume when the volume average particle diameter (hereinafter, simply referred to as the average particle diameter) is 5 nm or less. Therefore, the effect of enclosing the coloring material in the core / shell polymer is reduced. On the other hand, when the thickness exceeds 200 nm, clogging of the head is apt to occur, sedimentation in the ink is liable to occur, and stagnation stability is deteriorated. Therefore, the average particle diameter of the colored fine particles is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 150 nm. When the average particle diameter exceeds 150 nm, when an aqueous ink is used, the glossiness of an image recorded on a glossy medium is reduced. Deterioration occurs, and remarkable deterioration of transparency occurs in an image recorded on a transparency medium. On the other hand, if the average particle diameter of the colored fine particles is less than 10 nm, the stability of the colored fine particles tends to deteriorate, and the storage stability of the ink tends to deteriorate. In the present invention, the average particle size of the colored fine particles is preferably 100 nm or less, and most preferably 10 to 100 nm.
[0075]
The volume average particle diameter is determined by converting the average particle diameter in a circle obtained from the average value of the projected area (determined for at least 100 particles) of a transmission electron microscope (TEM) photograph into a sphere. The coefficient of variation can be obtained by obtaining the volume average particle diameter and its standard deviation, and dividing the standard deviation by the volume average particle diameter. Alternatively, the coefficient of variation can be determined using a dynamic light scattering method. For example, it can be determined using a laser particle size analysis system manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. or a Zetasizer manufactured by Malvern.
[0076]
The coefficient of variation of the particle diameter is a value obtained by dividing the standard deviation of the particle diameter by the particle diameter. The larger the value, the wider the distribution of the particle diameter. If the coefficient of variation of the volume average particle diameter is 80% or more, the particle size distribution becomes very wide, the thickness of the core / shell tends to be non-uniform, and the surface properties between particles tend to vary. Variations in surface physical properties tend to cause aggregation of particles, and easily cause clogging of the inkjet head. In addition, the aggregation of the particles easily causes light scattering of the coloring material on the medium, and also tends to cause deterioration in image quality. The coefficient of variation is preferably 50% or less, and more preferably 30% or less.
[0077]
In the present invention, the amount of the polymer used in the shell is preferably 5% by mass or more and 95% by mass or less of the total amount of the polymer (both the resin (polymer) forming the core) and the polymer used in the shell. If the amount is less than 5% by mass, the thickness of the shell is insufficient, and a part of the core containing a large amount of the coloring material tends to appear on the particle surface. On the other hand, if the amount of the polymer in the shell is too large, the ability of the core to protect the coloring material tends to be reduced. More preferably, the content is 10% by mass or more and 90% by mass or less.
[0078]
The total amount of coloring materials such as dyes and pigments is preferably 20% by mass or more and 1,000% by mass or less based on the total polymer amount. If the amount of the coloring material is too small as compared with the total amount of the polymer, the image density after ejection does not increase, and if the amount of the coloring material is too large, the protective ability of the polymer cannot be sufficiently obtained.
[0079]
In the present invention, as the coloring material used, among the coloring materials listed below, a resin used together to form colored fine particles and the colored fine particles as a core when forming a polymer shell on the core, What is necessary is just to select and use in consideration of the kind of polymer used as a shell.
[0080]
As the hue of the coloring material used in the present invention, yellow, magenta, cyan, black, blue, green and red are preferably used, and particularly preferred are yellow, magenta, cyan and black dyes. Oil-soluble dyes are dyes that are usually soluble in organic solvents having no water-soluble group such as carboxylic acid and sulfonic acid and are insoluble in water.The oil-soluble dye is formed by forming a salt of the water-soluble dye with a long-chain base. Dyes showing solubility are also included. For example, acid dyes, direct dyes, and salt-forming dyes comprising a reactive dye and a long-chain amine are known. The oil-soluble dyes are not limited to the following, but particularly preferred specific examples include, for example, Validast Yellow 4120, Validast Yellow 3150, Validast Yellow 3108, Validast Yellow 2310N, and 1101. , Valifast Red 3320, Valifast Red 3304, Valifast Red 1306, Valifast Blue 2610, Valifast Blue 2606, Valifast Blue 1603, Oil, Yellow, YellowOwGYO Oil Yellow 105, Oil Scarlet 308, Oil Red RR, Oil Red OG, Oil Red 5B, Oil Pink 312, Oil Blue BOS, Oil Blue 613, Oil Blue Lack, Oil Blue Bock, Oil Black BN, Oil Black BN, Oil Black BN, Oil BBS 5970, Oil Black 5906, Oil Black 5905, Kayaset Yellow SF-G, Kayaset Yellow K-CL, Kayaset Yellow GN, Kayaset Yellow A-G, Kayaset-4Kayase Rye K-BL, KayasetRed A-BR, Kayaset Magenta312, KayasetBlue K-FL, Arimoto Chemical Industry Co., Ltd. FS Yellow 1015, FS Magenta 1404, FS Cyan 1522, FS Blue 1504, C. I. Solvent Yellow 88, 83, 82, 79, 56, 29, 19, 16, 14, 04, 03, 02, 01, C.I. I. Solvent Red 84: 1, C.I. I. Solvent Red 84, 218, 132, 73, 72, 51, 43, 27, 24, 18, 01, C.I. I. Solvent Blue 70, 67, 44, 40, 35, 11, 02, 01, C.I. I. Solvent Black 43, 70, 34, 29, 27, 22, 7, 3, C.I. I. Solvent Violet 3, C.I. I. Solvent Green 3 and 7, and the like. Further, metal complex dyes as described in JP-A-9-277693, JP-A-10-20559, and JP-A-10-30061 are also preferably used, and a preferred structure is represented by the following general formula (1). is there.
[0081]
General formula (1)
M (Dye)_l(A)_m
In the formula, M represents a metal ion, and Dye represents a dye capable of coordinating with a metal. A represents a ligand other than a dye, 1 represents 1 to 3, and m represents 0, 1, 2, or 3. When m is 0, 1 represents 2 or 3, in which case Dye may be the same or different.
[0082]
Examples of the metal ion represented by M include metals belonging to Groups I to VIII of the periodic table, such as Al, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Sn, Ti, Pt, Pd, Zr and Zn ions. Particularly preferred are ions of Ni, Cu, Cr, Co, Zn, and Fe from the viewpoint of color tone and various durability. Particularly preferred are Ni ions.
[0083]
Various dye structures can be considered as the dye capable of coordinating with the metal represented by Dye, but conjugated methine dyes, azomethine dyes, and dyes having a coordinating group in the azo dye skeleton are preferable.
[0084]
Disperse dyes can be used as the oil-soluble dyes. The disperse dyes are not limited to the following, but particularly preferred specific examples include C.I. 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 and 237; . I. Disperse Orange 13, 29, 31: 1, 33, 49, 54, 55, 66, 73, 118, 119 and 163; I. Disperse Red 54, 60, 72, 73, 86, 88, 91, 92, 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 and 362; I. Disperse Violet 33; 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 and 368 and C.I. I. Disperse Green 6: 1 and 9 and the like.
[0085]
Other oil-soluble dyes include phenols, naphthols, cyclic methylene compounds such as pyrazolone and pyrazolotriazole, and so-called couplers such as open-chain methylene compounds, and p-phenylenediamines or p-diaminopyridines. Azomethine dyes and indoaniline dyes obtained by oxidative coupling of compounds are also preferred. In particular, an azomethine dye having a pyrazolotriazole ring is preferable as the magenta dye.
[0086]
The pigment is not limited to the following, but as a particularly preferred specific example, carbon black pigment No. 1 manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd. 2300, no. 900, MCF-8, No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, No. 2200B, etc., Raven 700, Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven 1255, etc., manufactured by Cabot Co., Ltd. Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Monarch 800, Monarch 800, manufactured by Columbia. Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400, etc., Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18C, Color Black FW2C, Color Black FW2OL, Color Black FW18Col. 150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Printex 140V, Special Black 6, Spectral Black 5, Spekal A4, etc. Maxsorb @ G-40, Maxsorb # G-15, Maxsorb # G-08, etc. can be used.
[0087]
As the yellow pigment, C.I. I. Pigment Yellow 1, C.I. I. Pigment Yellow 2, C.I. I. Pigment @ Yellow3, C.I. I. Pigment Yellow 12, C.I. I. Pigment Yellow # 13, C.I. I. Pigment Yellow 14, C.I. I. Pigment Yellow 16, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Yellow 73, C.I. I. Pigment Yellow Yellow 74, C.I. I. Pigment Yellow 78, C.I. I. Pigment Yellow 83, C.I. I. Pigment Yellow 93, C.I. I. Pigment Yellow 95, C.I. I. Pigment Yellow 97, C.I. I. Pigment Yellow 98, C.I. I. Pigment Yellow 114, C.I. I. Pigment Yellow 128, C.I. I. Pigment Yellow 129, C.I. I. Pigment Yellow 138, C.I. I. Pigment Yellow 154,
Examples of the magenta pigment include C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 7, C.I. I. Pigment Red 12, C.I. I. Pigment Red 48 (Ca), C.I. I. Pigment Red 48 (Mn), C.I. I. Pigment Red 57 (Ca), C.I. I. Pigment Red 57: 1, C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Red 123, C.I. I. Pigment Red 168, C.I. I. Pigment Red 184, C.I. I. Pigment Red 202,
Examples of the cyan pigment include C.I. I. Pigment Blue 1, C.I. I. Pigment Blue 2, C.I. I. Pigment Blue 3, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 15:34, C.I. I. Pigment Blue 16, C.I. I. Pigment Blue # 22, C.I. I. Pigment Blue 60, C.I. I. VatBlue @ 4, C.I. I. Vat \ Blue \ 60 and the like.
[0088]
The aqueous dispersion of colored fine particles of the present invention, and the aqueous dispersion of colored fine particles having a core / shell structure as a more preferred form, may be contained in the aqueous ink for inkjet of the present invention in an amount of 0.5 to 50 as a combined amount of resin and polymer. % By mass, more preferably 0.5 to 30% by mass. If the amount of the resin / polymer is less than 0.5% by mass, the ability to protect the coloring material is not sufficient. If the amount exceeds 50% by mass, the storage stability of the suspension as an aqueous ink is reduced, The printer head may be clogged due to thickening of the ink and aggregation of the suspension due to the evaporation of the ink at the leading end portion.
[0089]
On the other hand, the coloring materials such as the dyes and pigments are preferably contained in the ink in an amount of 1 to 30% by mass, more preferably 1.5 to 25% by mass. When the amount of the coloring material is less than 1% by mass, the print density is insufficient, and when the amount is more than 30% by mass, the stability with time of the suspension is reduced, and the particle size tends to increase due to aggregation or the like. It is preferable to be within the range.
[0090]
The aqueous ink for inkjet of the present invention contains a suspension of colored fine particles in which an aqueous medium, particularly water is used as a medium, and the coloring material is encapsulated, and the suspension includes various conventionally known additives such as polyhydric alcohols. Wetting agents, inorganic salts, surfactants, preservatives, fungicides, pH adjusters, defoamers such as silicones, viscosity adjusters, chelating agents such as EDTA, oxygen absorbers such as sulfites, etc. Is added as needed to form a water-based inkjet ink.
[0091]
Here, as the wetting agent, for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol mono n-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethylene Polyvalent such as ethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, diethyl carbitol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, etc. Alcohols and their ethers, acetates, - can be used methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, triethanolamine, formamide, nitrogen-containing compounds such as dimethyl formamide, dimethyl monkey sulfoxide one or two or more kinds. The amount of these wetting agents is not particularly limited, but may be preferably 0.1 to 50% by mass, and more preferably 0.1 to 30% by mass, in the aqueous ink jet ink. be able to.
[0092]
In addition, an inorganic salt may be added to the ink in order to keep the viscosity of the ink stable and improve the color development. Examples of the inorganic salt include sodium chloride, sodium sulfate, magnesium chloride, magnesium sulfide and the like. The present invention is not limited to these embodiments.
[0093]
The emulsifier and the dispersant are not particularly limited, but the HLB value of 8 to 18 is preferable from the viewpoint of the manifestation of the effect or the effect of suppressing the increase in the particle diameter of the suspension. preferable.
[0094]
As the surfactant, any of conventionally known anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants can be used.
[0095]
The emulsifier or dispersant is preferably an anionic surfactant or a polymer surfactant, and an anionic surfactant is particularly preferred. The activator for adjusting the surface tension of the ink is preferably a nonionic surfactant.
[0096]
Examples of the cationic surfactant include an aliphatic amine salt, an aliphatic quaternary ammonium salt, a benzalkonium salt, a benzethonium chloride, a pyridinium salt, an imidazolinium salt and the like.
[0097]
Examples of the anionic surfactant include the same compounds as those used when emulsifying the solvent containing the coloring material and the resin in an aqueous medium.
[0098]
Examples of the amphoteric surfactant include a carboxybetaine type, a sulfobetaine type, an aminocarboxylate, and imidazolinium betaine.
[0099]
Examples of the nonionic surfactant include the same compounds as those used when emulsifying the solvent containing the coloring material and the resin in an aqueous medium.
[0100]
When these surfactants are used, they can be used alone or as a mixture of two or more kinds. By adding the surfactants in the range of 0.001 to 1.0% by mass relative to the total amount of the ink, the surface of the ink can be used. The tension can be adjusted arbitrarily. The present invention is not limited to these embodiments. In order to maintain the long-term storage stability of the ink, a preservative and a fungicide may be added to the ink.
[0101]
In addition, the following water-soluble resins can be used as the polymer surfactant, which is preferable from the viewpoint of ejection stability. Preferred examples of the water-soluble resin include styrene-acrylic acid-alkyl acrylate copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid-alkyl acrylate copolymer, and styrene-maleic acid copolymer. Copolymer, styrene-methacrylic acid-alkyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, vinylnaphthalene-maleic acid copolymer And the like. Other examples of the polymer surfactant include acryl-styrene-based resin such as john krill (Johnson). Two or more of these polymeric surfactants can be used in combination.
[0102]
The amount of each of the above-mentioned polymer surfactants added to the total amount of the dispersed ink is preferably 0.1 to 10% by mass, and more preferably 0.3 to 5% by mass. If the amount is less than 0.01% by mass, it is difficult to reduce the particle size of the suspension. If the amount exceeds 10% by mass, the particle size of the suspension increases, the stability of the suspension decreases, and gelation may occur. is there.
[0103]
Examples of preservatives and fungicides include aromatic halogen compounds (eg, Preventol @ CMK, chloromethylphenol, etc.), methylene dithiocyanate, halogen-containing sulfur compounds, 1,2-benzisothiazolin-3-one (eg, PROXEL) GXL) and the like, but the present invention is not limited to these when practicing the present invention.
[0104]
To keep the ink stable, a pH adjuster may be added to the ink. As the pH adjuster, hydrochloric acid, acetic acid, citric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like can be diluted with water or used as it is.
[0105]
The defoaming agent is not particularly limited, and a commercially available product can be used. Examples of such commercially available products include, for example, KF96, 66, 69, KS68, 604, 607A, 602, 603, KM73, 73A, 73E, 72, 72A, 72C, 72F, 82F, 70, 71 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. , 75, 80, 83A, 85, 89, 90, 68-1F, 68-2F (trade name) and the like. The amount of these compounds is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 2% by mass in the aqueous inkjet ink of the present invention. If the compounding amount of the compound is less than 0.001% by mass, bubbles are easily generated at the time of ink preparation, and it is difficult to remove small bubbles in the ink. If it exceeds 2% by mass, the generation of bubbles is suppressed. During printing, repelling may occur in the ink and the printing quality may be degraded.
[0106]
In the image forming method of the present invention in which the aqueous ink for ink jet of the present invention is ejected from an ink jet head based on a digital signal to form an image, the ink jet head that can be used may be an on-demand type or a continuous type. Absent. Examples of the discharge method include an electro-mechanical conversion method (for example, a single-cavity type, a double-cavity type, a bender type, a piston type, a shared mode type, a shared wall type, etc.) and an electro-thermal conversion method (for example, thermal ink jet. , Or a bubble jet (R) type).
[0107]
In the image forming method using the aqueous inkjet ink of the present invention, for example, the ink is ejected as droplets from an inkjet head based on a digital signal and attached to an ink receptor by a printer or the like loaded with the aqueous inkjet ink. Thus, for example, an ink jet print in which an ink jet recorded image is formed on an ink jet image recording medium is obtained.
[0108]
As the inkjet image recording medium, for example, any of plain paper, coated paper, cast-coated paper, glossy paper, glossy film, and OHP film can be used. Among them, for example, a so-called void layer having a porous layer formed thereon It is preferable that the recording medium has the following. There is no particular limitation on the material or shape of the support described above, and for example, a material having a three-dimensional structure other than a sheet-like material may be used.
[0109]
The water-based ink for inkjet of the present invention can be used as an ink for writing implements such as general fountain pens, ball-point pens, and felt-tip pens, in addition to inks for inkjet recording. The colored fine particle aqueous dispersion (suspension) of the present invention can be dried to obtain fine powder. The obtained powder can also be used for an electrophotographic toner.
[0110]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0111]
<< Preparation of polymer >>
A 3 liter four-necked flask was equipped with a dropping device, a thermometer, a nitrogen gas inlet tube, a stirrer, and a reflux condenser, and heated to reflux 1000 g of ethyl acetate, 300 g of stearyl methacrylate, 500 g of methyl methacrylate and 2-acetoxyethyl. A monomer mixture of 200 g of methacrylate and 1 g of N, N'-azobisisovaleronitrile was added dropwise over 2 hours, and the mixture was allowed to react for 15 hours under a reflux condition under heating. 10,000 polymer 1 (50% ethyl acetate solution) was obtained.
[0112]
<< Preparation of aqueous dispersion of colored fine particles >>
[Preparation of Colored Fine Particle Aqueous Dispersion 1: The Present Invention]
84 g of polymer 1 (50% ethyl acetate solution), 42 g of C.I. I. Solvent Blue 70 and 430 g of ethyl acetate were placed in a container, heated and stirred to completely dissolve the polymer 1 and the cyan dye to prepare an oil phase 1. Next, after dropping and stirring 1056 g of an aqueous solution containing 12 g of sodium lauryl sulfate and 56 g of ethyl acetate as an anionic surfactant, a high-speed stirring type disperser (TK homomixer Mark II 2.5 type manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.) was used. Then, emulsification was performed at a peripheral speed of 20 m / s and a liquid temperature of 31.5 ° C. until the droplet diameter became minimum. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure to prepare an aqueous dispersion of core type colored fine particles 1C impregnated with a dye.
[0113]
The core-type colored fine particle aqueous dispersion 1C was contacted with styrene-divinylbenzene resin beads to remove unimpregnated dye and free activator. Further, after the inside of the flask was replaced with nitrogen gas, 1.13 g of potassium persulfate was added and dissolved, heated to 80 ° C. with a heater, and then heated to 34 g of styrene and 11.3 g of 2-hydroxyethyl. The mixture was reacted for 5 hours while dropping the methacrylate mixture to obtain a core-shell type colored fine particle aqueous dispersion 1. The average particle diameter of the colored fine particles in the aqueous dispersion of colored fine particles 1 was 45 nm.
[0114]
In the preparation of the aqueous dispersion 1 of colored fine particles, the CMC of the sodium lauryl sulfate used was 0.275% (2.75 g / L). It was 4.1 times, and the time required for emulsification was 120 minutes.
[0115]
[Preparation of Colored Aqueous Dispersion 2: The Present Invention]
In the preparation of the aqueous dispersion of colored fine particles 1, except that the amount of sodium lauryl sulfate added was changed to 24 g, an aqueous dispersion of core type colored fine particles 2C and an aqueous dispersion of core-shell colored fine particles 2 were prepared in the same manner. The average particle size of the colored fine particles in the aqueous dispersion of colored fine particles 2 was 40 nm.
[0116]
The amount of sodium lauryl sulfate added during the above emulsification was 8.3 times that of CMC, and the time required for emulsification was 60 minutes.
[0117]
[Preparation of Colored Aqueous Dispersion 3: The Present Invention]
In the preparation of the aqueous dispersion of colored fine particles 1, the core-type coloring was performed in the same manner except that 1056 g of an aqueous solution containing 12 g of sodium lauryl sulfate, 56 g of ethyl acetate, and 3 g of Emulgen 430 (manufactured by Kao Corporation) as a nonionic surfactant was dropped. A fine particle aqueous dispersion 3C and a core-shell type colored fine particle aqueous dispersion 3 were prepared. The average particle size of the colored fine particles in the aqueous dispersion of colored fine particles 3 was 45 nm.
[0118]
The time required for emulsification in the preparation of the aqueous dispersion of colored fine particles 1 was 120 minutes.
[0119]
[Preparation of aqueous dispersion of colored fine particles 4: the present invention]
In the preparation of the aqueous dispersion of colored fine particles 1, except that 1056 g of an aqueous solution containing 12 g of sodium lauryl sulfate, 56 g of ethyl acetate, and 3 g of Johnacryl 62 (manufactured by Johnson Polymer) as an anionic polymer dispersant was dropped in the same manner. Then, an aqueous dispersion 4C of core type colored fine particles and an aqueous dispersion 4 of core-shell type colored fine particles were prepared. The average particle size of the colored fine particles in the aqueous dispersion of colored fine particles 4 was 43 nm.
[0120]
The time required for emulsification in the preparation of the aqueous dispersion of colored fine particles 1 was 120 minutes.
[0121]
[Preparation of aqueous dispersion of colored fine particles 5: comparison]
In the same manner as in the preparation of the aqueous dispersion of colored fine particles 1, except that the amount of sodium lauryl sulfate was changed to 6 g, an aqueous dispersion of core type colored fine particles 5C and an aqueous dispersion of core-shell colored fine particles 5 were prepared. The average particle size of the colored fine particles in the obtained colored fine particle aqueous dispersion 5 was 70 nm.
[0122]
The amount of sodium lauryl sulfate added during the emulsification was 2.1 times that of the CMC, and the time required for emulsification was 170 minutes.
[0123]
<< Preparation of water-based ink >>
Each of the aqueous dispersions of colored fine particles 1 to 5 prepared above was weighed so that the concentration of the dye in the ink became 4% by mass, and 15% by mass of ethylene glycol, 15% by mass of glycerin, and After adding 0.3% by mass of pure water so that the total amount becomes 100% by mass, the mixture was filtered through a 0.8 μm membrane filter to remove dust and coarse particles. Aqueous inks 1 to 5 for inkjet were prepared.
[0124]
<< Evaluation of emission stability >>
Each of the aqueous inks for inkjet prepared as described above was loaded into a color inkjet printer (PM-800, manufactured by Seiko Epson Corporation), and images were continuously output for 10 minutes using Konica Inkjet Paper Photolike QP (manufactured by Konica) as a recording medium. After continuous emission, the presence or absence of nozzle missing in each nozzle was observed, and emission stability was evaluated according to the criteria described below.
[0125]
：: No nozzle missing at 10 minutes continuous emission
：: Nozzle missing occurred once for 10 minutes continuous emission
Δ: Nozzle missing occurred 2 to 4 times in continuous emission for 10 minutes
×: nozzle missing occurred 5 times or more in continuous emission for 10 minutes
Table 1 shows the evaluation results obtained as described above.
[0126]
[Table 1]

[0127]
As is clear from Table 1, the method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles having the constitution specified in the present invention has a shorter emulsification time, a smaller particle diameter of the colored fine particles, and an ink using the aqueous dispersion of colored fine particles. As compared with the comparative example, the occurrence of nozzle clogging due to clogging of the nozzle was significantly reduced even in the case of continuous emission, indicating that the emission stability was excellent.
[0128]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an aqueous dispersion of colored fine particles capable of shortening the emulsification time and obtaining fine colored particles having a small particle diameter, a method for producing the same, an aqueous inkjet ink excellent in emission stability, and an image forming method using the same Could be provided.

Claims

After emulsifying a solvent containing a coloring material and a resin in an aqueous medium, the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion in which a solvent is removed to obtain an aqueous dispersion of coloring fine particles containing a coloring material and a resin, And adding an anionic surfactant having a molecular weight of 1000 or less to the critical micelle concentration of the anionic surfactant in water of 3.0 times or more and 15.0 times or less. Method.

After emulsifying a solvent containing a coloring material and a resin in an aqueous medium, the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion in which a solvent is removed to obtain an aqueous dispersion of coloring fine particles containing a coloring material and a resin, A method for producing a colored fine particle aqueous dispersion, comprising adding an anionic surfactant and a nonionic surfactant.

After emulsifying a solvent containing a coloring material and a resin in an aqueous medium, the method for producing a colored fine particle aqueous dispersion in which a solvent is removed to obtain an aqueous dispersion of coloring fine particles containing a coloring material and a resin, A method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles, comprising adding an anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less and an anionic dispersant having a molecular weight of 1,000 or more.

3. The method according to claim 2, wherein, during the emulsification, an anionic surfactant having a molecular weight of 1,000 or less is added to the critical micelle concentration of the anionic surfactant in water of 3.0 times or more and 15.0 times or less. 4. The method for producing the aqueous dispersion of colored fine particles according to 3.

The amount of the anionic surfactant to be added is 5.0 times or more and 10.0 times or less the critical micelle concentration of the anionic surfactant in water. 13. The method for producing a colored fine particle aqueous dispersion according to the above item.

The method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles according to any one of claims 1 to 5, wherein the emulsion is emulsified using a high-speed stirring type disperser.

7. Colored fine particles produced by the method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles according to any one of claims 1 to 6, which are core particles, and which contain colored fine particles having a core-shell structure whose surface is coated with a resin. Aqueous dispersion of colored fine particles.

An aqueous ink jet ink comprising an aqueous dispersion of colored fine particles produced by the method for producing an aqueous dispersion of colored fine particles according to any one of claims 1 to 6.

An aqueous ink for inkjet, comprising the aqueous dispersion of colored fine particles according to claim 7.

An image forming method, comprising discharging the aqueous ink for inkjet according to claim 8 or 9 as droplets from an inkjet head based on a digital signal and attaching the droplet to an ink receiving medium.