JP2004203970A

JP2004203970A - インクジェット記録用インク

Info

Publication number: JP2004203970A
Application number: JP2002372567A
Authority: JP
Inventors: Norio Ueyama; 典男植山; Yoshinori Hama; 良典濱
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-24
Also published as: JP3913166B2

Abstract

【課題】保存安定性、生産性及び歩留りに優れた着色剤分散体及びその製造法、並びに該着色剤分散体を含有するインクジェット記録用インクを提供すること。
【解決手段】遠心加速度が500 〜5000G (Gは重力加速度を示す) であり、遠心加速度と遠心分離時間との積が1000〜10000G・hrである条件下で、液状着色剤に遠心分離処理を施す着色剤分散体の製造法。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色剤分散体及びその製造法、並びに該着色剤分散体を含有するインクジェット記録用インクに関する。
【０００２】
なお、本明細書にいう「液状着色剤」とは、遠心分離処理を施す前の着色剤分散体を意味する。また、本明細書にいう「着色剤分散体」とは、染料分散体又は顔料分散体を意味する。
【０００３】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録用プリンターの高解像度化を図るため、プリンターに使用されているノズル径を微小化させたことに伴って、インクに用いられている染料溶液や着色剤分散体に含有されている粒子の粒子径を必然的に小さくさせる必要がある。そのためには、その製造の際に発生する不溶解分や凝集物等の粗大粒子が染料溶液や着色剤分散体に混入するのを回避することが必要である。また、染料溶液や着色剤分散体の製造後においては、長期間にわたって凝集物の発生がなく、保存安定性に優れることが要求されている。
【０００４】
そこで、このような要求を満足させるべく、遠心分離処理によって染料溶液や着色剤分散体から粗大粒子を除去する方法として、(1) 染料系インクジェットの製造の際に、染料溶液中の不溶解分を沈降させて除去する方法（例えば、特許文献１参照）、(2) 筆記具用インキの製造の際に、予め顔料分散液を遠心分離し、沈降物を除去した後に各添加剤を加えてインキを製造する方法（例えば、特許文献２参照）、並びに(3) 筆記具用インキの製造の際に、顔料、樹脂エマルジョン、多価アルコール及び／又はその誘導体、及び水からなる顔料インキに遠心分離処理を施す方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
【０００５】
しかしながら、前記(1) の方法には、染料溶液中の不溶解分を沈降除去することを目的としており、遠心加速度が6500〜40000Gと大きく、顔料分散体の場合には、有効分が沈降するおそれがあるという欠点がある。更に、前記(1) の方法には、このような遠心加速度を得るためには、高速の遠心分離機が必要となることから、生産性に劣るという欠点もある。
【０００６】
また、前記(2) 及び(3) の方法は、筆記具用顔料インキの製造方法であるが、9000〜20000Gの遠心加速度が必要であるため、高速の遠心分離を要することから、生産性に劣るという欠点がある。
【０００７】
また、インクジェット記録用インクとは異なるインクである捺染用インクジェットインクの分散安定性を向上させる方法として、分散染料と水とを分散剤の存在下で機械的に分散させ、粒径0.05〜0.3 μm の分散染料粒子を含有する水分散体に、500 〜2000G の遠心加速度で遠心分離処理を施すインクの製造法が提案されている (例えば、特許文献４参照) 。しかし、この方法には、遠心分離時間が考慮されておらず、遠心分離処理時間が短い場合には、保存安定性に優れたインクジェット記録用インクを得ることができないという欠点がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５７−９６０６５号公報（第１頁)
【特許文献２】
特開昭６２−９２７２号公報（第１頁)
【特許文献３】
特開昭６２−９２７３号公報（第１頁)
【特許文献４】
特開昭６３−１５９４８４号公報（第１頁)
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、保存安定性、生産性及び歩留りに優れた着色剤分散体及びその製造法、並びに該着色剤分散体を含有するインクジェット記録用インクを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
(1) 遠心加速度が500 〜5000G (Gは重力加速度を示す。以下同じ) であり、遠心加速度と遠心分離時間との積が1000〜10000G・hrである条件下で、液状着色剤に遠心分離処理を施す着色剤分散体の製造法、
(2) 前記製造法によって得られた着色剤分散体、並びに
(3) 前記着色剤分散体を含有してなるインクジェット記録用インク
に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
遠心加速度ａは、式(I):
ａ[m/s²]＝Ｎ²π²ｒ／９００ (I)
〔式中、Ｎは回転速度(min^-1) 、ｒは回転半径(m) 、πは円周率を示す〕
に基づいて求められる加速度であり、重力加速度の倍数で示される。
【００１２】
本発明においては、遠心加速度が500 〜5000G であり、遠心加速度と遠心分離時間との積が1000〜10000G・hrである条件下で、液状着色剤に遠心分離処理を施す点に大きな特徴がある。
【００１３】
本発明では、この条件下で液状着色剤に遠心分離処理を施すという手段が採られているので、液状着色剤に含有されている保存安定性を阻害する成分、例えば、粗大粒子等の含有量を低減させ、得られる着色剤分散体の保存安定性を向上させるという優れた効果が発現される。
【００１４】
液状着色剤に遠心分離処理を施す際の遠心加速度は、液状着色剤に含有されている分散安定性を阻害する成分、例えば、粗大粒子等の保存安定性に劣る粒子の含有量を低減させるとともに、粒子同士の凝集を抑制することによって保存安定性を高める観点から、500G以上、好ましくは1000G 以上である。また、遠心加速度は、固形分の損失を抑制して歩留りを高めるとともに、遠心分離機の耐久性を高める観点から、5000G 以下、好ましくは3000G 以下である。これらの観点から、遠心加速度は、500 〜5000G 、好ましくは1000〜3000G である。
【００１５】
遠心加速度と処理時間との積は、液状着色剤に含有されている保存安定性を阻害する成分、例えば、粗大粒子等の保存安定性に劣る粒子の含有量を低減させるとともに、粒子同士の凝集を抑制することによって保存安定性を高める観点から、1000 G・hr以上、好ましくは1100 G・hr以上である。また、遠心加速度と処理時間との積は、固形分含量の低減を抑制して歩留りを高めるとともに、遠心分離機の耐久性を高める観点から、10000G・ hr以下、好ましくは5000G ・hr以下である。これらの観点から、遠心加速度と処理時間との積は、1000〜10000G・ hr、好ましくは1100〜5000G ・hrである。
【００１６】
遠心分離処理を施す際に使用する装置としては、一般に、無孔の回転ボウルを高速回転させることによって懸濁物質を遠心沈降させる遠心沈降機、及び側壁に細孔又はスリットを有する回転バスケットが用いられた遠心濾過・脱水機が知られている。本発明では、これらのうち、遠心沈降機を好適に用いることができる〔例えば、化学工学会編「化学装置便覧」、改訂二版第２刷、丸善（株）、平成８年４月５日、798 頁参照〕。
【００１７】
遠心沈降機としては、例えば、遠心沈降管型、円筒型、分離板型、バスケット型、スクリデカンター型等の遠心沈降機が挙げられる。それらの中では、バスケット型遠心沈降機は、品種切り替え時の洗浄を容易に行うことができる等の操作性に優れているので、好ましい。
【００１８】
バスケット型遠心沈降機の中では、上澄み液を連続的に排出することができるとともに、効率よく遠心分離を行うことができることから、上澄み液にノズルを挿入し、該上澄み液を排出させる機能（スキミング機能）を備えているバスケット型遠心沈降機が好ましい。
【００１９】
液状着色剤に用いられる顔料及び染料としては、一般にインクジェット記録用インクに用いられているものであればよい。これらの中では、耐光性の観点から、顔料が好ましい。
【００２０】
液状着色剤は、顔料又は染料を含有するポリマー粒子の分散体（以下、「内包型分散体」という）であってもよく、顔料又は染料が分散媒中に分散剤で分散された分散体（以下、「分散型分散体」という）であってもよい。なお、分散体に用いられる分散媒は、水及び／又は有機溶媒である。
【００２１】
液状着色剤の中では、内包型分散体、特に、顔料又は染料を含有するポリマー粒子の水分散体（以下、「内包型水分散体」という）は、一般に、分散型分散体よりも粗大粒子を生成しやすい。ところが、この内包型水分散体を本発明の製造法で用いた場合には、粗大粒子の生成を効果的に防止することができる。したがって、本発明の製造法は、内包型分散体、特に内包型水分散体を用いる場合に好適に採用しうる方法である。
【００２２】
顔料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらと体質顔料とを併用することもできる。
【００２３】
無機顔料としては、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。これらの中では、特に黒色水系インクでは、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
【００２４】
有機顔料としては、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アンソラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
【００２５】
染料としては、疎水性染料、例えば、油性染料、分散染料、直接染料、酸性染料、塩基性染料等が挙げられる。染料は、水系インクであるか又は溶剤系インクであるかというインク形態に応じて使い分けることができる。なお、染料を含有するポリマー粒子の水分散体を製造する場合には、油性染料及び分散染料が好ましい。
【００２６】
油性染料としては、例えば、C.I.ソルベント・ブラック、C.I.ソルベント・イエロー、C.I.ソルベント・レッド、C.I.ソルベント・バイオレット、C.I.ソルベント・ブルー、C.I.ソルベント・グリーン、C.I.ソルベント・オレンジ等が挙げられる。
【００２７】
分散染料としては、例えば、C.I.ディスパーズイエロー、C.I.ディスパーズオレンジ、C.I.ディスパーズレッド、C.I.ディスパーズバイオレット、C.I.ディスパーズブルー、C.I.ディスパーズグリーンシリーズ等が挙げられる。
【００２８】
液状着色剤は、塩生成基を有するポリマー（以下、単に「ポリマー」という）、該ポリマーを中和するための中和剤及び水を含有することが好ましい。
【００２９】
ポリマーとしては、顔料を含有させることができる水不溶性ポリマー、又は顔料を分散させることができる水溶性ポリマーを用いることができる。これらの中では、水不溶性ポリマーが好ましい。水不溶性ポリマーを用いた場合、顔料含有ポリマー粒子の水分散体（内包型分散体）が得られる。また、水溶性ポリマーを用いた場合、該水溶性ポリマーが高分子分散剤として働くので、顔料分散体（分散型分散体）が得られる。
【００３０】
ポリマーの例としては、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー等が挙げられる。これらのポリマーの中では、ビニル系ポリマーが好ましい。ビニル系ポリマーとしては、スチレン、（メタ）アクリル酸及び（メタ）アクリル酸エステルからなる群より選ばれた１種以上のモノマーの重合体が挙げられる。ポリマーの重量平均分子量は、10000 〜300000であることが印刷後のインクの耐久性を高める観点から好ましい。
【００３１】
ポリマーの重量平均分子量は、標準物質としてポリスチレン、溶媒として60mmol/Lのリン酸及び50mmol/Lの臭化リチウムを含有するジメチルホルムアミド溶液を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定される。
【００３２】
ポリマーの塩生成基を中和するために、中和剤が用いられる。
中和剤として、塩生成基の種類に応じて酸又は塩基を使用することができる。酸としては、塩酸、硫酸等の無機酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の有機酸が挙げられる。塩基としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の３級アミン類、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。中和剤の量は、特に限定がなく、通常、得られる顔料の水分散液の液性が中性、例えば、pHが4.5 〜９となるように調整することが好ましい。なお、顔料等と中和剤とを混合する前に、あらかじめ塩生成基を中和剤で中和しておいてもよい。
【００３３】
有機溶媒の代表例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、第３級ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒；ヘプタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶媒；塩化メチレン、1,1,1-トリクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒等が挙げられる。これらの中では、親水性を有するものが好ましく、アセトン及びメチルエチルケトンがより好ましい。
【００３４】
水の量は、ポリマーと染料又は顔料とのなじみやすさの観点から、前記有機溶媒100 重量部に対して、好ましくは100 〜1000重量部、より好ましくは200 〜500 重量部である。
【００３５】
染料及び／又は顔料の合計量は、印字濃度を高めるとともに、それらをポリマー粒子中に含有させやすくする観点から、ポリマーの非蒸発成分100 重量部に対して20〜400 重量部、好ましくは30〜300 重量部であることが望ましい。なお、ポリマーの非蒸発成分は、ポリマーの樹脂固形分を意味する。
【００３６】
内包型分散体は、例えば、ポリマーを染料又は顔料とともに、親水性有機溶媒に溶解又は分散させ、必要に応じて中和剤を加え、ポリマー中の塩生成基をイオン化させ、水を加えた後、親水性有機溶媒を留去して水系に転相する方法、ポリマーを有機溶媒に溶解させ、必要に応じて中和剤を加えてポリマー中の塩生成基をイオン化させ、水と染料又は顔料とを加えて混練し、混練物から有機溶媒を留去して水系にする方法、水不溶性有機溶媒中にポリマーと染料を溶解して得られた溶液に、水、中和剤及び必要に応じて界面活性剤を加えてポリマー中の塩生成基をイオン化させ、得られた混合物を乳化した後、水不溶性有機溶媒を留去して水溶液又は分散体とする方法等によって調製することができる。
【００３７】
染料又は顔料を含有するポリマー粒子の平均粒子径は、分散安定性の観点から、0.01〜１μｍが好ましく、0.02〜0.5 μｍがより好ましい。
【００３８】
分散型分散体は、例えば、染料又は顔料と、高分子分散剤又は高分子分散剤以外の分散剤を用いて染料又は顔料を水中に分散させることにより得ることができる。
【００３９】
顔料の水分散体としては、例えば、キャボット(Cabot) 社から市販されているCab-O-Jet200（商品名）等のカーボンブラックを分散剤なしで分散安定化させたカーボンブラックの水分散体、高分子型分散剤、低分子型分散剤等で安定化させたカーボンブラック水分散体等が挙げられる。
【００４０】
分散型分散体に使用されている染料又は顔料の平均粒子径は、分散安定性の観点から、0.01〜１μｍが好ましく、0.02〜0.5 μｍがより好ましい。
【００４１】
液状着色剤における染料及び／又は顔料の合計量は、印字濃度及び吐出安定性の観点から、１〜30重量％、好ましくは３〜15重量％であることが望ましい。
【００４２】
内包型分散体又は分散型分散体を製造する方法には、特に限定がない。製造する際には、例えば、ディスパーやバタフライミキサー等の混合装置が用いることができる。
【００４３】
混合する際の固形分濃度は、処理することができる濃度であればよく、特に限定されないが、通常、10〜40重量％である。
【００４４】
得られた混合物の分散の際に用いられる分散装置としては、ボールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、高速撹拌型分散機等が挙げられる。これらの中では、無機不純物の混入が少ないことから、高圧ホモジナイザーが好ましい。
【００４５】
高圧ホモジナイザーとしては、処理液の流路が固定されたチャンバーを有するもの、処理液の流路の幅を調整しうる均質バルブを有するもの等が挙げられる。処理液の流路が固定されたチャンバーを有する高圧ホモジナイザーとしては、マイクロフルイダイザー（マイクロフルイディクス社製、商品名）、ナノマイザー（ナノマイザー社製、商品名）、アルティマイザー〔（株）スギノマシン社製、商品名〕等が挙げられる。均質バルブを有する高圧ホモジナイザーとしては、高圧ホモジナイザー（ラニー社製、商品名）、高圧ホモジナイザー〔三丸機械工業（株）製、商品名〕、高圧ホモゲナイザー〔（株）イズミフードマシナリ社製、商品名〕等が挙げられる。
【００４６】
高圧ホモジナイザーで分散する際の圧力は、所望の粒径を有するポリマー粒子を短時間で容易に得ることができることから、好ましくは50MPa 以上、より好ましくは80MPa 以上である。
【００４７】
なお、本明細書において、ポリマー粒子の平均粒子径、及び分散型分散体に使用されている染料又は顔料の平均粒子径は、後述する実施例に記載の方法により測定されたときの値である。
【００４８】
次に、蒸発装置を用いて、液状着色剤から水及び／又は有機溶媒の一部を蒸発除去する。
【００４９】
液状着色剤から水及び／又は有機溶媒を蒸発除去する際の蒸発条件には、特に限定がない。しかし、蒸発装置の加熱壁面の温度は、分散体の熱的劣化を抑制する観点から、20〜80℃が好ましく、40〜60℃がより好ましい。また、蒸発装置の内圧は、真空減圧装置への負荷を低減させる観点から、好ましくは１〜50kPa 、より好ましくは５〜20kPa である。
【００５０】
かくして液状着色剤が得られ、この液状着色剤に前記遠心分離を施すことにより、着色剤分散体が得られる。
【００５１】
本発明のインクジェット記録用インクは、前記着色剤分散体を含有するものである。インクジェット記録用インクは、着色剤分散体に、常法により、湿潤剤、分散剤、消泡剤、防黴剤、キレート剤等の添加剤を適宜添加することによって調製することができる。
【００５２】
インクジェット記録用インクにおける非蒸発成分の濃度は、インクジェット記録用インクのインク性能を保持する観点から、好ましくは１〜60重量％、より好ましくは10〜40重量％である。
【００５３】
【実施例】
液状着色剤又は着色剤分散体に含まれている粒子の平均粒子径及び非蒸発成分濃度は、以下の測定方法に基づいて測定した。
【００５４】
〔平均粒子径の測定方法〕
平均粒子径の測定機〔大塚電子（株）製、商品名:ELS-8000 〕を用いて、液状着色剤又は着色剤分散体に含まれている粒子の粒子径を測定し、平均粒子径を求めた。
【００５５】
〔非蒸発成分濃度の測定方法〕
赤外線加熱式非蒸発成分濃度測定器〔ケット（Kett）社製、商品名：インフラレッド・モイスチュア・デタミネイション・バランス（INFRARED MOISTURE DETERMINATION BALANCE)FD-23 〕を用いて150 ℃で液体成分を蒸発させ、その測定前後の重量変化により、非蒸発成分濃度を測定した。
【００５６】
製造例１〔染料分散体の調製〕
油溶性染料〔オリエント化学工業（株）製、商品名：オイルブラック860 〕60ｇをトルエン282gに溶解し、さらにポリマーＡ〔メチルメタクリレート68重量部、メタクリル酸２重量部、シリコーンマクロマー〔チッソ（株）製、商品名：FM-0711 〕10重量部、スチレンマクロマー〔東亜合成（株）製、商品名:AN-6(スチレン−アクリロニトリル共重合マクロマー、スチレン含量:70 重量％、重量平均分子量:6000 、重合性官能基：メタクリロイル基）〕５重量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート10重量部及びメトキシポリエチレングリコールメタクリレート〔新中村化学（株）製、商品名:NK エステルM90G〕５重量部からなる共重合体、開始剤:2,2'-アゾビス(2,4- ジメチルバレロニトリル) 、重合溶媒：メチルエチルケトン、重合温度67℃で10時間 (滴下３時間、熟成７時間）重合。重量平均分子量:10000〕のメチルエチルケトン溶液（非蒸発成分濃度:50 重量％)180g を混合して溶解し、混合溶液を得た。
【００５７】
得られた混合溶液に、１g/L の水酸化ナトリウム水溶液52g 及びイオン交換水1500g を添加して混合し、更に高圧ホモジナイザー〔三丸機械工業（株）製、型番:H3-1C〕により、25℃、圧力19.6MPa の条件下で１時間分散処理した。
【００５８】
得られた分散処理後の分散体750gをロータリーエバポレーターにより液温60℃、圧力13.3kPa の条件下で分散体の非蒸発成分濃度が20重量％となるまで水及び／又は有機溶媒の蒸発除去を行い、染料分散体を得た。
【００５９】
実施例１
製造例１で得られた液状着色剤である染料分散体50g を、遠心分離機〔（株）コクサン製、型番:SH-103Nシリーズ／回転半径107mm 〕を用いて5000r/m(遠心加速度3000G)で１時間処理した後（遠心加速度と処理時間との積:3000G・hr) 、上澄み液を染料分散体の全重量に対して95重量％回収し、平均孔径が５μm のメンブランフィルターで濾過し、着色剤分散体を得た。
【００６０】
着色剤分散体に含まれている染料を含有するポリマー粒子の平均粒子径は0.11μm であった。
【００６１】
着色剤分散体の保存安定性、生産性及び歩留りを以下の方法に従って調べた。その結果を表１に示す。
【００６２】
〔着色剤分散体の保存安定性〕
着色剤分散体に含まれている染料を含有するポリマー粒子の平均粒子径を前記「平均粒子径の測定方法」と同様にして求め、これを初期平均粒子径とした。
次に、この着色剤分散体を30日間室温で静置して保存した後、着色剤分散体に含まれている染料を含有するポリマー粒子の平均粒子径を前記「平均粒子径の測定方法」と同様にして求め、これを保存後平均粒子径とした。
【００６３】
初期平均粒子径及び保存後平均粒子径から、保存安定性を式：
〔保存安定性〕（％）＝〔保存後平均粒子径〕÷〔初期平均粒子径〕×100
にしたがって求めた。
【００６４】
〔生産性〕
生産性は、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
○：遠心加速度が500 〜5000G 、遠心加速度と遠心分離時間の積が1000〜10000G・hrの範囲内にあり、かつ処理時間が８時間未満である場合
×：遠心加速度が500 〜5000G であり、かつ遠心加速度と遠心分離時間の積が1000〜10000G・hrである条件を満たさないか、又は処理時間が８時間以上である場合
【００６５】
〔歩留り〕
赤外線加熱式非蒸発成分濃度測定器〔ケット（Kett）社製、商品名：インフラレッド・モイスチュア・デタミネイション・バランス（INFRARED MOISTURE DETERMINATION BALANCE)FD-23 〕を用いて150 ℃で着色剤分散体に含まれている液体成分を蒸発させ、その測定前後の重量変化により、遠心分離前の非蒸発成分濃度及び遠心分離後の非蒸発成分濃度を求め、式：
〔歩留り（％）〕
＝〔遠心分離後の非蒸発成分濃度（重量％）〕
÷〔遠心分離前の非蒸発成分濃度（重量％）〕
×100
にしたがって歩留りを求めた。
【００６６】
比較例１〜２
製造例１で得られた染料分散体50g に、実施例１で用いたのと同じ遠心分離機を用いて1000r/m(遠心加速度120G) で１時間（比較例１）又は10時間（比較例２）の処理を行い、実施例１と同様にして、染料分散体の上澄み液をその全重量に対して95重量％回収し、平均孔径が５μm のメンブランフィルターで濾過し、着色剤分散体を得た。
得られた着色剤分散体の物性を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００６７】
製造例２〔顔料分散体の調製〕
ポリマーＢ〔スチレン25重量部、ラウリルメタクリレート５重量部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート〔新中村化学（株）製、商品名：NKエステルM-40G 〕30重量部、スチレンマクロマー〔東亜合成（株）製、商品名:AN-6(スチレン−アクリロニトリル共重合マクロマー、スチレン含量：70重量％、重量平均分子量:6000 、重合性官能基：メタクリロイル基）〕10重量部及びN,N'- ジメチルアミノエチルメタクリメート30重量部からなる共重合体、開始剤及び重合溶媒はポリマーＡと同じ、重合温度77℃で６時間（滴下３時間、熟成３時間）重合。重量平均分子量:16000〕のメチルエチルケトン溶液（非蒸発成分濃度:50 重量％）4500g 、カーボンブラック〔キャボット(Cabot) 社製、商品名：モナーク880 〕2750g 、70％グリコール酸水溶液310g及びイオン交換水17440gを25℃で10分間混合し、得られた混合物を分散メディアがガラスビーズであるビーズミル（ダイノー社製、型番:DYNO-MILL TYPE KDL-PILOT)により、流量0.18kg/m(25 ℃) で１時間分散処理を施した。
【００６８】
得られた分散処理後の分散体7000g にイオン交換水2740g を添加して希釈した後、液温60℃、圧力13.3kPa の条件下で分散体の非蒸発成分濃度が20重量％となるまで水及び／又は有機溶媒の蒸発除去を行い、顔料分散体を得た。
【００６９】
実施例２〜３
製造例２で得られた顔料分散体5000g を、実施例１と同様にして遠心分離機〔関西遠心分離機（株）製、商品名：無孔バスケット型遠心分離機、型番:KBS−14、回転半径178mm 〕を用いて3200r/m(遠心加速度2040G)で１時間（実施例２、遠心分離加速度と処理時間との積:2040G・hr）及び２時間（実施例３、遠心分離加速度と処理時間との積:4080G・hr）処理した後、顔料分散体の上澄み液をその全重量に対して95重量％回収し、平均孔径が５μm メンブランフィルターで濾過し、着色剤分散体を得た。
得られた着色剤分散体に含まれているポリマー粒子の平均粒子径は0.146 μm であった。
得られた着色剤分散体の物性を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００７０】
比較例３
実施例２において、遠心分離機を用いた3200r/m(遠心加速度2040G)での処理時間を１時間から0.2 時間（遠心分離加速度と処理時間との積：408G・hr）に変更した以外は、実施例２と同様にして着色剤分散体を得た。
得られた着色剤分散体の物性を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００７１】
製造例３〔顔料分散体の調製〕
ポリマーＣ〔スチレン34重量部、メタクリル酸16重量部、スチレンマクロマー〔東亜合成（株）製、商品名：AN-6（スチレン−アクリロニトリル共重合マクロマー、スチレン含量：70重量％、重量平均分子量：6000、重合性官能基：メタクリロイルオキシ基）〕15重量部及びオクチルポリエチレングリコールポリプロピレングリコールメタクリレート〔日本油脂（株) 製〕、商品名：ブレンマー50POEP-800B)25重量部、メタクリル酸ｎ−ブチル〔三菱ガス化学（株) 製〕、商品名：GE-310 (N-BMA)メタクリル酸ｎ−ブチル〕9.8 重量部及びアクリル酸ブチル〔東亜合成 (株) 製〕0.2 重量部からなる共重合体、開始剤及び重合溶媒はポリマーＡと同じ、重合温度80℃で13時間（滴下５時間、熟成８時間）重合。重量平均分子量：120000〕のメチルエチルケトン溶液（非蒸発成分濃度：50重量％）1500g 、マゼンタ顔料〔大日本インキ化学工業（株）製、商品名：ファストゲン・スーパー・マゼンタRG〕3000g 、５規定の水酸化ナトリウム水溶液167g及びイオン交換水1000g をニーダーで混練した後、更にロールミル（３本）で分散し、イオン交換水9400g を添加して非蒸発成分濃度が25重量％である顔料分散体を得た。この得られた顔料分散体をマイクロフルイダイザー〔みづほ工業（株) 製、型番M-210C〕を用いて200MPa、処理数10回の条件下で分散処理を施した。
【００７２】
得られた分散処理後の分散液にイオン交換水3767g を添加して非蒸発成分濃度を20重量％に調整し、液温58℃、圧力17kPa の条件下で分散液の非蒸発成分濃度が25重量％となるまで水及び／又は有機溶媒の蒸発除去を行い、顔料分散体を得た。
【００７３】
実施例４
製造例３で得られた顔料分散体9000g を、実施例２と同様にして遠心分離機〔関西遠心分離機（株）製、無孔バスケット型遠心分離機、型番KBS-14／回転半径178mm 〕を用いて2750r/m(遠心加速度1500G)で145 分間（遠心加速度と処理時間の積:3630G・hr) 処理した後、顔料分散体の上澄み液をその全重量に対して95重量％回収し、平均孔径が５μm メンブランフィルターで濾過し、着色剤分散体を得た。
得られた着色剤分散体に含まれているポリマー粒子の平均粒子径は0.155 μm であった。
得られた着色剤分散体の物性を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００７４】
比較例４
実施例４において、遠心分離機を用いた1440r/m(遠心加速度415G) での処理時間を8.8 時間 (遠心加速度と処理時間の積:3630G・hr) に変更した以外は、実施例４と同様にして着色剤分散体を得た。
得られた着色剤分散体の物性を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００７５】
製造例４〔顔料分散体の調製〕
製造例２で用いたのと同じポリマーＢのメチルエチルケトン溶液（非蒸発成分濃度：50重量％）〕500g、カーボンブラック〔キャボット(Cabot) 社製、商品名：モナーク880 〕250g、70％グリコール酸水溶液26g 及びイオン交換水1730g を25℃で60分間混合し、得られた混合物にマイクロフルイダイザー〔みづほ工業（株) 製、型番:M-210C 〕を用いて200MPa、処理数５回の条件下で分散処理を施した。
【００７６】
得られた分散処理後の顔料分散体350gにイオン交換水135gを添加して希釈した後、得られた希釈液をロータリーエバポレーターを用いて液温60℃、圧力13.3kPa の条件下で分散体の非蒸発成分濃度が20重量％となるまで水及び／又は有機溶媒の蒸発除去を行い、顔料分散体を得た。
【００７７】
実施例５
製造例４で得られた顔料分散体300gを、実施例１と同様にして遠心分離機〔日立工機（株）製、商品名：高速冷却遠心分離機、型番:SCR20BA、アングルロータRPR12-2 ／回転半径138mm 〕を用いて5070r/m （遠心加速度4000G)で110 分間 (遠心加速度と処理時間の積:7330G・hr) 処理した後、顔料分散体の上澄み液をその全重量に対して95重量％回収し、平均孔径が５μm メンブランフィルターで濾過し、着色剤分散体を得た。
得られた着色剤分散体に含まれる粒子の平均粒子径は0.136 μm であった。
得られた着色剤分散体の物性を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００７８】
比較例５
実施例５において、回転数を12000r/m（遠心加速度22200G) に、また処理時間を70分間 (遠心加速度と処理時間の積：25900G・hr) に変更した以外は、実施例５と同様にして着色剤分散体を得た。
得られた着色剤分散体の物性を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００７９】
【表１】

【００８０】
表１に示されるように、実施例１と比較例１との対比、及び実施例２〜３と比較例３との対比から、各実施例で得られた着色剤分散体は、いずれも、保存安定性に優れていることがわかる。
【００８１】
また、実施例２〜３と比較例３との対比から、遠心加速度が同一であっても、比較例３のように遠心加速度と処理時間との積が小さい場合には、非蒸発成分濃度が低減するので、歩留りが悪くなることがわかる。
【００８２】
実施例６〜８〔インクジェット記録用インクの製造〕
実施例１、２又は３で得られた着色剤分散体30.0重量部、グリセリン3.0 重量部、２−ピロリドン7.0 重量部、エチレン尿素5.0 重量部、ジプロピレングリコール7.5 重量部及びイオン交換水47.5重量部を混合し、インクジェット記録用インクを得た。
【００８３】
実施例９〔インクジェット記録用インクの製造〕
実施例４で得られた着色剤分散体27.5重量部、グリセリン15.5重量部、プロピレングリコールモノブチルエーテル５重量部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル3.5 重量部、サーフィノール104 0.3重量部及びイオン交換水48.2重量部を混合し、インクジェット記録用インクを得た。
【００８４】
実施例10〔インクジェット記録用インクの製造〕
実施例５で得られた着色剤分散体30.0重量部、グリセリン3.0 重量部、2-ピロリドン7.0 重量部、エチレン尿素5.0 重量部、ジプロピレングリコール7.5 重量部及びイオン交換水47.5重量部を混合し、インクジェット記録用インクを得た。
【００８５】
比較例６〜８〔インクジェット記録用インクの製造〕
実施例６〜８において、比較例１、２又は３で得られた着色剤分散体を用いた以外は、実施例６〜８と同様にしてインクジェット記録用インクを得た。
【００８６】
比較例９〔インクジェット記録用インクの製造〕
実施例４において、比較例４で得られた着色剤分散体を用いた以外は、実施例４と同様にしてインクジェット記録用インクを得た。
【００８７】
比較例10〔インクジェット記録用インクの製造〕
実施例５において、比較例５で得られた着色剤分散体を用いた以外は、実施例５と同様にしてインクジェット記録用インクを得た。
【００８８】
次に、実施例６〜10及び比較例６〜10で得られたインクジェット記録用インクを70℃の雰囲気中に30日間保存した以外は、実施例１と同様にして保存安定性を調べた。その結果を表２に示す。
【００８９】
【表２】

【００９０】
表２に示された結果から、実施例６〜10で得られたインクジェット記録用インクは、いずれも、インク中の分離が認められず、保存安定性に優れていることがわかる。また、実施例６〜10で得られたインクジェット記録用インクは、いずれも、実施例１〜５で得られた着色剤分散体が用いられているため、生産性及び歩留りに優れたものである。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の製造法によれば、保存安定性、生産性及び歩留りに優れた着色剤分散体を得ることができる。本発明の着色剤分散体は、保存安定性に優れているので、インクジェット記録用インクに好適に用いることができる。

Claims

遠心加速度が500 〜5000G (Gは重力加速度を示す) であり、遠心加速度と遠心分離時間との積が1000〜10000G・hrである条件下で、液状着色剤に遠心分離処理を施す着色剤分散体の製造法。
液状着色剤が、塩生成基を有するポリマー、該塩生成基を有するポリマーを中和するための中和剤及び水を含有する液状着色剤である請求項１記載の製造法。
バスケット型遠心沈降機を用いて遠心分離を行う請求項１又は２記載の製造法。
請求項１〜３いずれか記載の製造法によって得られた着色剤分散体。
請求項４記載の着色剤分散体を含有してなるインクジェット記録用インク。