JP2005343913A - 水性顔料分散体の製造方法および水性顔料分散体 - Google Patents

Abstract

【課題】イオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンを発生する材料のより少ない量で、イオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料を、微細粒子のまま分散できる方法を提供する。
【解決手段】イオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料を、前記イオン性基と反対の電荷のイオンを発生する材料の存在下、高圧乳化分散装置を用いて水性溶媒中に分散させることを特徴とする水性顔料分散体の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、イオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料を分散して水性顔料分散体を製造する方法およびその方法によって得られる水性顔料分散体に関する。

従来、水性媒体中における顔料の分散安定性の向上などを主な目的として、種々の方法で顔料表面をイオン性基含有樹脂で被覆処理した樹脂被覆顔料が利用されている。この様な樹脂被覆顔料は、前記イオン性基と反対の電荷のイオンを発生する材料(以下、対イオン発生材料と称する場合がある)の存在下で、水性媒体中に分散（以下、この分散を再分散という場合がある）させた後、使用目的に応じて各種材料を添加して最終的な顔料分散組成物とされている。そして、前記樹脂被覆顔料を水性媒体中に再分散させるための方法としては、マグネチックスターラーやディスパーなどの簡単な分散機を用いる方法が知られている程度である。

例えば、酸析法（塩基性化合物の存在下で、水性媒体中に溶解しているアニオン性基含有樹脂を、酸成分の添加により析出させる方法）により、顔料表面にアニオン性基含有樹脂を被覆した樹脂被覆顔料では、被覆樹脂のアニオン性基の中和量に対して３０〜１２０％の量の塩基性化合物を加え（特許文献１）、また、逆の形態として、顔料がカチオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料では、被覆樹脂のカチオン性基を中和量に対して３０〜１２０％の量の酸性化合物を加え（特許文献２）、上記の分散機を用いて水性媒体中に再分散させる方法が知られている。ところが、上記のような分散装置を用いて得られる水性顔料分散体組成物では、より微細な顔料粒子の状態で長期にわたって安定的に水性媒体中に分散できるという、樹脂被覆顔料の本来の性能を十分に発揮させることができない。

樹脂被覆顔料では、顔料表面の疎水性の部分を親水性の樹脂で被覆することが、水性媒体中での分散安定性を向上させるための大きな要因ではあるが、さらにその樹脂が水性媒体で湿潤されなければ、高い分散安定性を得ることはできない。そこで、この様な作用を得るためにイオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンを発生する材料を用いるが、上記のような分散機種では樹脂に十分な湿潤作用を持たせることができないために、微細な顔料粒子を分散させた場合に凝集が起こり、また、分散の安定化に多量のイオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンを発生する材料が必要になるという問題がある。そして、この様なイオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンを発生する材料を多量に含有する水性顔料分散体を、例えばインクジェット記録用インクで利用すると、乾燥性の低下やにじみなどが発生しやすいなど、悪い影響をおよぼすものである。

特開平９−２１７０１９号公報 特開平９−３１６３５３号公報

そこで本発明の課題は、イオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンを発生する材料のより少ない量で、イオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料を、微細粒子のまま分散できる方法を提供することにある。

本発明者らは、前記課題解決のために鋭意研究を重ねた結果、イオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料を水性媒体中に分散させるために、高圧乳化分散装置を用いることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。

すなわち、本発明は、（１）イオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料を、前記イオン性基と反対の電荷のイオンを発生する材料の存在下、高圧乳化分散装置を用いて水性溶媒中に分散させることを特徴とする水性顔料分散体の製造方法に関する。

また、本発明は、（２）前記高圧乳化分散装置として、湾曲部および屈曲部を有さない直線状のオリフィスと、該オリフィスより大きな径を有する中空部材から構成され、高圧を付加することにより流体を高速でオリフィスから流出させ、先に流出して中空部材中に滞留している流体に吐出させる高圧乳化分散装置を利用する前記（１）項記載の水性顔料分散体の製造方法に関する。

また、本発明は、（３）前記高圧乳化分散装置の圧力を５×１０³ｋＰａ以上として分散を行う前記（１）項または（２）項記載の水性顔料分散体の製造方法に関する。

さらに、本発明は、（４）前記（１）項〜（３）項のいずれかに記載の方法でえられる水性顔料分散体に関する。

イオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンの存在下に溶解状態にあるイオン性基含有樹脂を用いて、顔料を一旦微細粒子まで分散した後、酸析法や塩基析法などでイオン性基含有樹脂を顔料表面に析出させて得られる樹脂被覆顔料では、粒子間に樹脂が介在するために凝集力は小さい。従って、特にプレスケーキなどの半乾燥状態では、公知のマグネチックスターラーやディスパーなどのより少ない攪拌のエネルギーで、析出させる前の粒子径まで分散することができる。しかしながら、この様な攪拌機では、最初に顔料を微細粒子まで分散できても、保存の間に水性媒体中で凝集を起こして大粒子となったり、イオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンを発生する材料の量が少ないと沈降を起こすなど、水性顔料分散体としての十分な分散安定性は得られない。これは、顔料表面を被覆しているイオン性基含有樹脂は基本的には疎水性であるため、イオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンを発生する材料が多く存在しないと、樹脂が水性媒体で十分に湿潤できないことに起因すると考えられる。

これに対して、高圧乳化分散装置を利用すると、より少量のイオン性基含有樹脂と反対の電荷のイオンを発生する材料で、樹脂被覆顔料を安定的に分散できる。その理由は必ずしも定かではないが、高い乳化能力を有する装置であることから、樹脂被覆顔料を分散させる際に、樹脂−顔料複合エマルジョンのような形態が得られ、分散安定性が向上するものと推察される。

対イオン発生材料のより少ない量で、イオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料を微細粒子のまま分散でき、得られた水性顔料分散体を、例えばインクジェット記録用インクなどに利用する場合、対イオン発生材料を多量に使用する場合の悪影響を低減できる。

以下、本発明のイオン性基含有樹脂（アニオン性基含有樹脂またはカチオン性基含有樹脂）で被覆されている樹脂被覆顔料を水性媒体中に分散させて水性顔料分散体を製造する方法について説明する。

＜樹脂被覆顔料について＞
本発明で利用される樹脂被覆顔料としては、酸析法、塩基析法、イオン交換法などの種々の方法により得られる、イオン性基含有樹脂で被覆された樹脂被覆顔料が使用できる。

この様な樹脂被覆顔料の素材としての顔料は特に限定されるものではないが、例えばカーボンブラック、チタンブラック、チタンホワイト、硫化亜鉛、ベンガラなどの無機顔料や、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料、アゾ系顔料などの有機顔料などが例示できる。

また、イオン性基含有樹脂としては、通常の顔料分散材料として利用するものであれば特に制限はなく、分子内にアニオン性基またはカチオン性基を有するアクリル系樹脂、マレイン酸系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが使用できる。

この様なイオン性基含有樹脂のうちの、アニオン性基含有樹脂としては、分子内にカルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン基などのアニオン性基を有するもので、例えば、特開平０９−２１７０１９号公報で開示されているカルボキシル基含有アクリル系樹脂や、特開２０００−９４８２５号公報で開示されているアクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂が利用可能である。一方、カチオン性基含有樹脂としては、分子内にアミノ基や４級化してカチオンを発生する基を有するもので、例えば、特開平０９−３１６３５３号公報で開示されているアクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂が利用可能である。さらには、もちろんその他の単量体や合成材料を用いて得られた樹脂についても利用可能である。

なお、特に顔料との吸着性を向上させるために、樹脂の分子内に長鎖アルキル基、脂環族または芳香族の環状炭化水素基など疎水性部分を有することが好ましく、また、水性媒体中での凝集防止に良好な効果を得るためには（ポリ）オキシアルキレン鎖、水酸基、エポキシ基などの親水性部分を有することが好ましい。

上記の様なイオン性基含有樹脂を用いて樹脂被覆顔料を製造する場合、当該樹脂におけるイオン性基の含有量は、好ましくは樹脂１ｇあたり０．７〜５ミリ当量程度であり、より好ましくは１．２〜４．５ミリ当量程度である。これは酸価やアミン価に換算すると、好ましくは４０〜３００ＫＯＨｍｇ/ｇ程度であり、より好ましくは７０〜２５０ＫＯＨｍｇ/ｇである。イオン性基の含有量が上記範囲より少ないと樹脂被覆顔料の分散安定性が低下する場合があり、一方、上記範囲より多いと親水性が高くなり過ぎるため、耐水性が低下する場合がある。また、イオン性基含有樹脂の分子量は、通常、重量平均分子量で５，０００〜２００，０００であり、好ましくは７，０００〜１５０，０００である。

次に、上記のイオン性基含有樹脂を水性媒体中に可溶化させるために利用できる対イオン発生材料としては、以下の塩基性化合物および酸性化合物を挙げることができる。

塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのような無機塩基性化合物や、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、モノエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリンのような有機塩基性化合物などが挙げられる。これら塩基性化合物は単独または２種以上を混合して用いることができる。中でも、顔料分散の点から、モノエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミンが好適である。

酸性化合物としては、塩酸、硫酸、燐酸、硝酸などの無機酸類、蟻酸、酢酸、乳酸、プロピオン酸などの有機酸類などが挙げられる。

さらに、上記の対イオン発生材料の存在下、イオン性基含有樹脂を用いて顔料を水性媒体中に分散させたのち、種々の方法で顔料表面をイオン性基顔料で被覆処理して樹脂被覆を行う場合、水性媒体としては、水、または水と水混和性有機溶剤との混合物が使用できる。水混和性有機溶剤としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコールなどの低級アルコール類、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、ジプロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類、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、、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどの（ポリ）アルキレングリコールのモノアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテートなどの（ポリ）アルキレングリコールのモノ脂肪酸エステル類などが挙げられる。

この様な材料を利用して顔料を樹脂被覆するためには、従来より知られている酸析法、塩基析法などの方法がいずれも使用できる。酸析法としては、たとえば特開平０９−２１７０１９号公報に記載されている方法（塩基性化合物の存在下にアニオン性基含有樹脂を溶解させた水性溶液に、顔料を分散させた後、酸性化合物を加えてｐＨを中性ないし酸性とすることによって、アニオン性基含有樹脂を顔料表面に被覆させて樹脂被覆顔料を製造する）など、塩基析法としては、たとえば特開平０９−３１６３５３号公報に記載されている方法（酸性化合物の存在下にカチオン性基含有樹脂を溶解させた水性溶液に、顔料を分散させた後、塩基性化合物を加えてｐＨを中性ないしアルカリ性とすることによって、カチオン性基含有樹脂を顔料表面に被覆させて樹脂被覆顔料を製造する）などを挙げることができる。さらに本発明者らによって開発された新規なイオン交換法が利用できる。

前記イオン交換法は、イオン性基含有樹脂を対イオン発生材料の存在下に溶解させた水性溶液に、顔料を分散させた後、イオン交換手段を用いて前記分散液中の対イオン発生材料を除去することにより、顔料表面にイオン性基含有樹脂を析出させることを特徴とする樹脂被覆顔料の製造方法である。イオン性基含有樹脂がアニオン性基含有樹脂である場合は、塩基性化合物の存在下にアニオン性基含有樹脂を溶解させた水性溶液に、顔料を分散させた後、イオン交換手段を用いて前記分散液中の塩基性化合物を除去することにより、顔料表面にアニオン性基含有樹脂を析出させて樹脂被覆顔料を製造する。イオン性基含有樹脂がカチオン性基含有樹脂である場合は、酸性化合物の存在下にカチオン性基含有樹脂を溶解させた水性溶液に、顔料を分散させた後、イオン交換手段を用いて前記分散液中の酸性化合物を除去することにより、顔料表面にカチオン性基含有樹脂を析出させて樹脂被覆顔料を製造する。より具体的には、最初に、塩基性化合物（酸性化合物）の存在下にアニオン性基含有樹脂（カチオン性基含有樹脂）を水性媒体中に溶解させた水性溶液に顔料（好ましくは、顔料１００重量部に対するアニオン性基含有樹脂（カチオン性基含有樹脂）（固形分）の量が１０〜１００重量部となるように顔料とアニオン性基含有樹脂（カチオン性基含有樹脂）を配合）を加え、ミル型分散機、高圧分散機などの分散機で顔料を分散させる。ついで、得られた顔料分散物を必要に応じて希釈し、これに有機イオン交換体および／または無機イオン交換体を直接添加するか、それら交換体を充填したイオン交換塔を通過させて、塩基性化合物のカチオン（酸性化合物のアニオン）と水素とのイオン交換を行い、顔料表面にアニオン性基含有樹脂（カチオン性基含有樹脂）を析出（被覆）させる。前記イオン交換法において、系の塩基性化合物（酸性化合物）をイオン交換により除去するに際しては、樹脂被覆顔料が沈降するか、もしくは系がペースト状（ここでペースト状とは、水性媒体で希釈した場合、樹脂被覆顔料が沈降するような状態をいう）になるまで、系中に存在する塩基性化合物（酸性化合物）を除去する。好ましい態様においては、塩基性化合物を除去する場合は、たとえば、系のｐＨが約４未満になるまで、または系中に存在する塩基性化合物を実質的に全て除去するまでイオン交換し、酸性化合物を除去する場合は、たとえば、系のｐＨが約１０を超えるまで、または系中に存在する酸性化合物を実質的に全て除去するまでイオン交換する。このような条件下では、系中のアニオン性基含有樹脂（カチオン性基含有樹脂）のほぼ全量を顔料表面に析出させることができ、樹脂で被覆された顔料が沈降するか、もしくは系がペースト状になる。得られた沈殿物を濾過、水洗い、さらに要すれば乾燥することにより樹脂被覆顔料を得る。

前記イオン交換法において使用可能なイオン交換手段としては、有機イオン交換体、無機イオン交換体およびこれらの組み合わせが使用できる。有機イオン交換体、無機イオン交換体としては、塩基性化合物のカチオンを水素と置換するためのイオン交換能または酸性化合物のアニオンを水素と置換するためのイオン交換能を有すれば、いずれのものであっても良いが、例えば、イオン交換樹脂や無機イオン交換体などが利用できる。より具体的には、イオン交換樹脂として、スチレン系、アクリル系、フェノール系、脂肪族系、ピリジン系などの樹脂基体に、カルボキシル基やスルホン酸基、ホスホン基、アミノ基などのイオン交換基を有するもの、無機イオン交換体として、無機層状粘土鉱物やゼオライトなどを挙げることができる。

前記イオン交換法は酸析法、塩基析法などの従来法にくらべて次ぎの点においてより有利である。すなわちイオン交換法においては、イオン性基含有樹脂を顔料表面に析出させる際に、塩が介在しない分、顔料−樹脂間の吸着力を高くするのに有利であり、塩基性化合物（酸性化合物）で完全に中和してもその状態が維持できることによるものと推定されている。さらに、顔料に吸着していない樹脂の量が少ないことにより、高固形分・低粘度化が可能であり、また、被印刷体への水性媒体の浸透を早くして、乾燥性や色濃度の向上も達成できる。

前記各種の方法により得られる樹脂被覆顔料は、乾燥状態でも半乾燥状態でも本発明の方法における出発原料として使用できるが、より少ない分散エネルギーで効率よく微細粒子まで分散できるという点からは、半乾燥状態のものが好ましい。

＜水性顔料分散体の製造方法＞
本発明の水性顔料分散体の製造方法は、対イオン発生材料の存在下にイオン性基含有樹脂で被覆されている顔料を水性媒体中に分散させるものであって、顔料を被覆する樹脂がアニオン性基含有樹脂である場合、アニオン性基と反対の電荷のイオンを発生する材料として上記の塩基性化合物を利用することができ、カチオン性基含有樹脂である場合、カチオン性基と反対の電荷のイオンを発生する材料として上記の酸性化合物を利用することができる。水性媒体としても、樹脂被覆顔料の製造に使用した上記のものが利用できる。

本発明は、上記材料を一旦攪拌混合した後、高圧乳化分散装置を用いて、樹脂被覆顔料を水性媒体中に分散させて水性顔料分散体を得ることを特徴とするものである。

本発明で利用できる高圧乳化分散装置としては、ゴーリンホモジナイザー（Ａ．Ｐ．Ｖ． ＧＡＵＬＩＮ ＩＮＣ．製）、マイクロフルイダイザー（ＭＩＣＲＯＦＬＵＩＤＥＸ ＩＮＣ．製）、アルティマイザー（（株）杉野マシン製）などが挙げられる。さらに超高圧ジェット流内で微粒子化する機構を備えた高圧乳化分散装置が利用でき、その例としてはＤｅＢｅｅ２０００（ＢＥＥ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＣ．製）などが挙げられる。これらの高圧乳化分散装置の中では、とりわけ、以下に例示する超高圧ジェット流内で微粒子化する機構を備えた高圧乳化分散装置（具体例としてはＤｅＢｅｅ２０００）が好ましい。

図１は、前記好ましい実施態様の高圧乳化分散装置の主要部を示す概略断面図である。図１に示されるように、該高圧乳化分散装置は、流体の加圧部１、湾曲部および屈曲部を有さない直線状のオリフィス２、および該オリフィス２より大きな径を有する中空部材３を直列的に配置して構成されており、超高圧ジェット流を発生させることが可能な乳化分散装置である。

この高圧乳化分散装置では、加圧ポンプ（図示せず）を用いて、樹脂被覆顔料、対イオン発生材料および水性媒体の混合物を、ホッパー（図示せず）などから加圧部１に導入し、好ましくは５×１０³ｋＰａ以上、より好ましくは５×１０³〜３．２×１０⁵ｋＰａに加圧し、前記混合物を前記オリフィス２内を高速で通過させる。前記オリフィス２の径は好ましくは０．０１〜１．５ｍｍである。そして、前記混合物がオリフィス２内を通過するときの速度は、好ましくは１００〜１０００ｍ／ｓｅｃ、より好ましくは３００〜７００ｍ／ｓｅｃである。均一な水性顔料分散体を得るためには、オリフィス径とそのオリフィスを通過する混合物の速度を調整することにより、オリフィス内で混合物にかかる最適な応力を発生させるようにする。さらに、オリフィス２内を通過させることにより発生した混合物の高速ジェット流を中空部材３中に噴射させ、先に噴射されて中空部材３中に滞留している混合物との速度差によって発生するせん断応力により混合物を好適に乳化または分散させる。中空部材３としては、中空部の形状が円筒形状のものが好ましい。また、上記混合液同士の間でせん断応力が働くための最適な速度差が生じるように、オリフィス：中空部材の管内径の比を好ましくは１：（２〜５０）、より好ましくは、１：（５〜１０）程度とし、高速ジェット流が中空部材の対面に強い力で衝突しないために充分な容積を有することが望ましい。

なお、この高圧乳化分散装置では、図１に示されるように、得られた水性顔料分散体を、中空部材３のオリフィス２と対面する壁に設けた排出口４から流出させる方法、および図２に示されるように、混合物を、加圧部１からオリフィス２内を高速で通過させた後、さらに中空部材３のオリフィス側と対面する壁材５で反射させて１往復させ、得られた水性顔料分散体をオリフィス２側の近傍に設けた排出口６から流出させる方法の両方が利用可能である。その中でも、オリフィス側と対面する壁材５との間を１往復させる方法（図２）では、先にオリフィス内を通過して中空部材に滞留した混合物の排出口６に向かう流れ（復路）と、後からオリフィス内を通過する混合液の吐出方向への流れ（往路）とが向流をなし、より高いせん断力を発生させることもできるので、好ましい。さらに、排出口４または６から背圧をかけることにより、中空部材中の混合物の流速を制御することも可能である。

このような高圧乳化分散装置を用いて、樹脂被覆顔料を水性媒体中に分散するには、まず、水性媒体中に樹脂被覆顔料と対イオン発生材料を添加して攪拌混合（プレミックス処理）し、次いで、プレミックス処理した分散液を、高圧乳化分散装置の加圧ポンプで加圧部１に導入し、好ましくは５×１０³〜３．２×１０⁵ｋＰａ程度に加圧し、混合物の速度が好ましくは１００〜１０００ｍ／ｓｅｃ、より好ましくは３００〜７００ｍ／ｓｅｃとなるようにオリフィス２を通過させて、さらに中空部材３に流出した時にかかる応力により樹脂被覆顔料を良好に分散することができる。

本発明の水性顔料分散体の製造方法においては、樹脂被覆顔料におけるイオン性基含有樹脂のアニオン性基またはカチオン性基の対イオン発生材料による中和量が１００％以下、たとえば１０〜７０％、さらには１０〜６０％であっても、分散安定性の良好な水性顔料分散体が得られる。

本発明で得られた水性顔料分散体は、必要に応じて、皮張り防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、消泡剤などを加えて、印刷インキ、塗料、筆記具用インク、インクジェット記録用インク、液状化粧料などの用途に使用でき、微細な顔料粒子の状態を長期間にわたって維持できる上に、イオン性基含有樹脂と反対のイオンを発生する材料の減量効果として、良好な乾燥性や印刷品質が得られる。

以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何等限定されるものではない。なお、以下において、特にことわらない限り、部は重量部を、％は重量％を意味する。

＜イオン交換法による樹脂被覆顔料の製造＞
攪拌機、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、酢酸ブチル１８０部を仕込んで１００℃に加熱し、窒素ガスを導入しながら、メタクリル酸３０．６部、メタクリル酸メチル１６．４部、スチレン５３．０部、開始剤としてカヤエステルＯ−５０ＴＬの７．２部および酢酸ブチル４６部の混合物を１．５時間かけて滴下し、さらに同温度に保ちながら２時間重合させた後、溶媒を減圧下で蒸留し、重量平均分子量１１，０００、酸価２００ｍｇＫＯＨ／ｇのアニオン性基含有樹脂を得た。このアニオン性基含有樹脂を、その酸価を１００％中和する量のＮ、Ｎ−ジメチルエタノールアミンと水の混合溶液に溶解させて、固形分３０％のアニオン性基含有樹脂溶液を得た。次いで、固形分３０％のアニオン性基含有樹脂溶液の各１３．５部に水７１．５部を加え混合した後、さらに顔料（プリンテックス８０、デグサ社製）１５部を加え攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉し、顔料分散物を得た。次いで、顔料分散物を顔料濃度が５％となるように水で希釈した後、希釈液に対して陽イオン交換樹脂（６５０Ｃ、ダウケミカル社製）を５％添加して攪拌し、ｐＨが４未満となるまでイオン交換し、樹脂被覆顔料を得た。その後、イオン交換樹脂をメッシュで濾過した後、吸引濾過し、樹脂被覆顔料を含有する含水ケーキ（顔料濃度１５％）を得た。

＜酸析法による樹脂被覆顔料の製造＞
攪拌機、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、酢酸ブチル１８０部を仕込んで１００℃に加熱して、窒素ガスを導入しながら、メタクリル酸３０．６部、メタクリル酸メチル１６．４部、スチレン５３．０部、開始剤としてカヤエステルＯ−５０ＴＬの７．２部および酢酸ブチル４６部の混合物を１．５時間かけて滴下し、さらに同温度に保ちながら２時間重合させた後、溶媒を減圧下で蒸留し、重量平均分子量１１，０００、酸価２００ｍｇＫＯＨ／ｇのアニオン性基含有樹脂を得た。このアニオン性基含有樹脂を、その酸価を１００％中和する量のＮ、Ｎ−ジメチルエタノールアミンと水の混合溶液に溶解させて、固形分３０％のアニオン性基含有樹脂溶液を得た。次いで、固形分３０％のアニオン性基含有樹脂溶液の各１３．５部に水７１．５部を加え混合した後、さらに顔料（プリンテックス８０、デグサ社製）１５部を加え攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉し、顔料分散物を得た。次いで、顔料分散物を顔料濃度が１０％となるように水で希釈した後、希釈液に対して１規定塩酸をｐＨが４未満となるまで加え、アニオン性基含有樹脂を顔料に固着させて樹脂被覆顔料を得た。その後、吸引濾過、水洗し、樹脂被覆顔料を含有する含水ケーキ（顔料濃度１５％）を得た。

実施例１〜３
イオン交換法による樹脂被覆顔料を含有する含水ケーキ（顔料濃度１５％）に、樹脂被覆顔料のアニオン性基含有樹脂の酸価の２０％（実施例３）、６０％（実施例２）、１００％（実施例１）を中和するトリエタノールアミンと顔料濃度が１０％となるような水を加えた後、ディスパーで攪拌した混合物を、図２に示される構造のもので、オリスフィス径０．１５ｍｍ、中空部材の管径１ｍｍである高圧乳化分散装置ＤｅＢｅｅ２０００（ＢＥＥ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＣ．製）を用いて２×１０⁵ｋＰａの加圧下で、オリフィス内を６００ｍ／ｓｅｃの流速で通過させて、中空部材に滞留している先に流出した混合物中に吐出させ、パス回数を５回として、実施例１〜３の水性顔料分散体を得た。

実施例４
酸析法による樹脂被覆顔料を含有する含水ケーキ（顔料濃度１５％）に、樹脂被覆顔料のアニオン性基含有樹脂の酸価の６０％を中和するトリエタノールアミンと顔料濃度が１０％となるような水を加えた後、ディスパーで攪拌した混合物を、図２に示される構造のもので、オリスフィス径０．１５ｍｍ、中空部材の管径１ｍｍである高圧乳化分散装置ＤｅＢｅｅ２０００（ＢＥＥ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＣ．製）を用いて２×１０⁵ｋＰａの加圧下で、オリフィス内を６００ｍ／ｓｅｃの流速で通過させて、中空部材に滞留している先に流出した混合物中に吐出させ、パス回数を５回として、実施例４の水性顔料分散体を得た。

比較例１〜３
上記酸価２００のアニオン性基含有樹脂の酸価を２０％（比較例３）、６０％（比較例２）、１００％（比較例１）を中和する量のＮ、Ｎ−ジメチルエタノールアミンと水の混合溶液に溶解させて、固形分３０％のアニオン性基含有樹脂溶液を得た。次いで、固形分３０％のアニオン性基含有樹脂溶液の各１３．５部に水７１．５部を加え混合した後、さらに顔料（プリンテックス８０、デグサ社製）１５部を加え攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉し、その後、固形分が１０％となるように水を加え、比較例１〜３の水性顔料分散体を得た。

＜水性顔料分散体の性能評価＞
貯蔵安定性を下記の評価方法により評価した。結果を表１に示す。

・貯蔵安定性
実施例１〜４、比較例１〜３の水性顔料分散体の２５℃における粘度、６０℃１０日間保存後の２５℃における粘度を測定し、粘度上昇率で評価した。

評価
Ａ： 粘度上昇率が１．１倍未満のもの
Ｂ： 粘度上昇率が１．１〜１．５倍のもの
Ｃ： 粘度上昇率が１．５倍を超えるもの

本発明の方法で好適に使用される高圧乳化分散装置の一実施例の主要部を示す概略断面図である。 本発明の方法で好適に使用される高圧乳化分散装置の他の実施例の主要部を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 加圧部
２ オリフィス部
３ 中空部材

Claims (4)

1. イオン性基含有樹脂で被覆されている樹脂被覆顔料を、前記イオン性基と反対の電荷のイオンを発生する材料の存在下、高圧乳化分散装置を用いて水性溶媒中に分散させることを特徴とする水性顔料分散体の製造方法。
2. 前記高圧乳化分散装置として、湾曲部および屈曲部を有さない直線状のオリフィスと、該オリフィスより大きな径を有する中空部材から構成され、高圧を付加することにより流体を高速でオリフィスから流出させ、先に流出して中空部材中に滞留している流体に吐出させる高圧乳化分散装置を利用する請求項１記載の水性顔料分散体の製造方法。
3. 前記高圧乳化分散装置の圧力を５×１０³ｋＰａ以上として分散を行う請求項１または２記載の水性顔料分散体の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の方法でえられる水性顔料分散体。

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