JP2005350648A - Crystalline aqueous coloring material and method for producing the same - Google Patents

Crystalline aqueous coloring material and method for producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dye-based aqueous coloring material capable of substantially withstanding use as a pigment and excellent in crystallinity and to provide a method for simply producing the aqueous coloring material. <P>SOLUTION: The crystalline aqueous coloring material is composed of a polyion complex in which an anion (Y) of a salt composed of a polymer (X) having a cationic hydrophilic segment (X1) and the anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom is ion-exchanged with a coloring compound (Z) having an anionic functional group. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、結晶性水性着色材料及びその製造方法に関し、より詳しくは、インクジェット用インクやグラビアインキ等の水性インク、自動車用塗料等の各種塗料に有用な結晶性水性着色材料及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a crystalline water-based coloring material and a method for producing the same, and more particularly to a crystalline water-based coloring material useful for various paints such as water-based inks such as inkjet inks and gravure inks and automobile paints, and a method for producing the same. .

水性色材分散体に、染料の持つ色の多様さ、色彩の鮮明さと彩度の高さを保たせながら、顔料の持つ染色の堅牢性、耐水性、耐光性をも付与する技術は、多くの分野で登場が待たれている。この課題を解決する手段として、ポリイオンコンプレックス(PIC)法がある。(例えば、非特許文献1参照。)ポリイオンコンプレックス(PIC)法は、主な分散の原因となる染料の極性官能基と、これと逆に帯電した官能基を持つポリマーとの間に静電的な引力を発生させ、さらに染料分子をそれが持つ芳香族環どうしのπ−πスタッキングによる相互作用で固体化(顔料化)させるものである。   There are many technologies that impart to pigments fastness, water resistance, and light resistance while maintaining the variety of colors of dyes, the vividness of colors, and the high saturation of water-based colorant dispersions. Appearance is awaited in the field. As means for solving this problem, there is a polyion complex (PIC) method. (See, for example, Non-Patent Document 1.) The polyion complex (PIC) method is an electrostatic process between a polar functional group of a dye that mainly causes dispersion and a polymer having a charged functional group. In addition, a strong attractive force is generated, and the dye molecule is solidified (pigmented) by the interaction of π-π stacking between aromatic rings of the dye molecule.

例えば、アルカリ金属などで中和されたスルホン酸基を持つアニオン性染料は、ポリアミン化合物等のカチオン性化合物の塩を用いて、固体化を行うことができる。しかし、実際的な製造方法は、染料のアニオン性基を、各種アミンの塩酸塩とイオン交換させて、固体化する方法に限られている。しかしながら、この方法によって作られたポリイオンコンプレックス(PIC)は、染料から析出した固体の結晶性が低く、実質的にアモルファス状であり、顔料としての使用に耐えるものではなかった。   For example, an anionic dye having a sulfonic acid group neutralized with an alkali metal or the like can be solidified using a salt of a cationic compound such as a polyamine compound. However, a practical production method is limited to a method in which anionic groups of dyes are ion-exchanged with various amine hydrochlorides to be solidified. However, the polyion complex (PIC) produced by this method has low crystallinity of the solid deposited from the dye, is substantially amorphous, and cannot be used as a pigment.

その理由は、ポリアミンのカウンターアニオンとして塩素イオンを使った場合には、イオン交換の時に、陰イオンが一気にポリアミン上から離れていってしまうために、染料分子が結晶化せずに、分子同士が疎水性の相互作用を起こして不規則な凝集体を作っていってしまうことが考えられる。   The reason for this is that when chlorine ions are used as the counter anion of the polyamine, the anions move away from the polyamine all at once during the ion exchange. It is considered that hydrophobic aggregates are caused to form irregular aggregates.

C.F.J.Faul,M.Antonietti,Chem.Eur.J.,2002,No.12,p2764〜2768C. F. J. et al. Faul, M.M. Antonietti, Chem. Eur. J. et al. , 2002, no. 12, p 2764-2768

本発明が解決しようとする課題は、実質的に顔料としての使用に耐え得る、結晶性に優れた染料系の結晶性水性着色材料、及び該結晶性水性着色材料の簡便な製造方法を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a dye-based crystalline aqueous coloring material excellent in crystallinity that can substantially withstand use as a pigment, and a simple method for producing the crystalline aqueous coloring material. There is.

本発明者らは鋭意検討の結果、親水性カチオンポリマーと、フッ素原子、窒素原子または酸素原子を含むアニオンとの塩を作成し、これらのアニオンと他のアニオン性着色化合物とをイオン交換させてポリイオンコンプレックスを作成すれば、結晶性の高い結晶性水性着色材料の固体を作成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors made a salt of a hydrophilic cation polymer and an anion containing a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom, and ion-exchanged these anion with another anionic coloring compound. It has been found that if a polyion complex is produced, a solid crystalline aqueous coloring material having high crystallinity can be produced, and the present invention has been completed.

また、本発明者らは鋭意検討の結果、親水性カチオンポリマーと、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオンとからなる塩において、アニオンを着色性化合物のアニオンで置換した水性着色材料が高い結晶性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。   Further, as a result of intensive studies, the present inventors have found an aqueous coloring material in which an anion is substituted with an anion of a coloring compound in a salt comprising a hydrophilic cationic polymer and an anion having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom. The present inventors have found that it has high crystallinity and have completed the present invention.

即ち本発明は、カチオン性の親水性セグメント(X1)を有するポリマー(X)とフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)とからなる塩における該アニオンが、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)でイオン交換されたポリイオンコンプレックスからなる結晶性水性着色材料を提供する。   That is, the present invention provides an anionic functional group in which the anion in a salt comprising a polymer (X) having a cationic hydrophilic segment (X1) and an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom is present. There is provided a crystalline aqueous coloring material comprising a polyion complex ion-exchanged with a coloring compound (Z) having

また、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)をカウンターアニオンとするカチオン性の親水性セグメント(X1)を有するポリマー(X)を、水又は水と親水性溶媒との混合溶媒に溶解した水性溶液中に、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)を加え、前記カチオン性の親水性セグメント(X1)を有するポリマー(X)のカウンターアニオンであるフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)の一部又は全部をアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)とイオン交換させることからなる結晶性水性着色材料の製造方法を提供する。   Further, a polymer (X) having a cationic hydrophilic segment (X1) having an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom as a counter anion is mixed with water or a mixed solvent of water and a hydrophilic solvent. A coloring compound (Z) having an anionic functional group is added to an aqueous solution dissolved in the solution, and a fluorine atom or a nitrogen atom which is a counter anion of the polymer (X) having the cationic hydrophilic segment (X1) Or a method for producing a crystalline aqueous coloring material comprising ion-exchanging a part or all of an anion (Y) having an oxygen atom with a coloring compound (Z) having an anionic functional group.

本発明の結晶性水性着色材料は、分子が孤立した状態にある染料に比べても、同様な着色力を持つばかりではなく、結晶化が起こっていることにより著しく長い耐久時間と、水や有機溶剤に対する着色の堅牢性とを持たせることが出来る。そのため、インクジェット用インクをはじめ、水性塗料、印刷用水性インク、ペンキ等に好適に使用することが出来る。また、光デバイス関連の素材として、光配向膜、カラーフィルター等にも好適に使用できる。   The crystalline water-based coloring material of the present invention has not only a similar coloring power compared to a dye in which molecules are isolated, but also has a significantly long durability time due to crystallization, water and organic matter. Color fastness to solvents can be provided. Therefore, it can be suitably used for water-based paints, printing water-based inks, paints and the like as well as ink-jet inks. Moreover, it can use suitably also for a photo-alignment film | membrane, a color filter etc. as a raw material relevant to an optical device.

本発明の結晶性水性着色材料は、カチオン性の親水性セグメント(X1)を有するカチオン性ポリマー(X)とフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)とからなる塩における該アニオンが、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)でイオン交換されたポリイオンコンプレックスからなるものである。   The crystalline water-based coloring material of the present invention is an anion in a salt comprising a cationic polymer (X) having a cationic hydrophilic segment (X1) and an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom. Is made of a polyion complex ion-exchanged with a coloring compound (Z) having an anionic functional group.

本発明において使用するカチオン性ポリマー(X)は、カチオン性の親水性セグメント(X1)を有することを必須とする。ここで、カチオン性の親水性セグメント(X1)とは、カチオン性基を有する構造単位が連続的に集中して出現するポリマー骨格からなるセグメントをいう。このような、カチオン性の親水性セグメント(X1)としては、プロトン化することによりカチオン性を示す構造単位を有するポリマー中の該構造単位を、プロトン化してカチオン化したものが使用でき、アミン構造を有するポリマー中のアミン構造がカチオン化されてなるセグメントを特に好ましく使用することが出来る。   It is essential that the cationic polymer (X) used in the present invention has a cationic hydrophilic segment (X1). Here, the cationic hydrophilic segment (X1) refers to a segment composed of a polymer skeleton in which structural units having a cationic group appear continuously concentrated. As such a cationic hydrophilic segment (X1), a protonated and cationized structural unit in a polymer having a structural unit that exhibits cationicity by protonation can be used, and an amine structure can be used. A segment in which the amine structure in the polymer having cation is cationized can be particularly preferably used.

このようなカチオン性親水性セグメント(X1)を構成する、アミン構造を持つポリマーを例示すれば、ポリリジン、キトサン、ポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、ポリジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ポリジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ポリプロピレンイミン、ポリスチレンイミン、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリ(4−ビニルピリジン)、ポリ(2−ビニルピリジン)等のポリアミン、およびこれらの共重合体を挙げることが出来る。   Examples of polymers having an amine structure constituting such cationic hydrophilic segment (X1) are polylysine, chitosan, polyallylamine, polydiallylamine, polydimethylaminoethyl (meth) acrylate, polydiethylaminoethyl (meth). Examples thereof include polyamines such as acrylate, polypropyleneimine, polystyreneimine, polyethyleneimine, polyallylamine, polyvinylamine, poly (4-vinylpyridine), poly (2-vinylpyridine), and copolymers thereof.

また、アミン構造を持つポリマーは、必ずしも、アミン構造を有する構造単位のみが連続した構造を取っている必要はない。例えば、ポリ(N−アシルエチレンイミン)を部分的に加水分解させたポリエチレンイミン−ポリ(N−アシルエチレンイミン)のランダム共重合体やブロック共重合体、(メタ)アクリル酸系アミンモノマー、例えばジメチルアミノ(メタ)アクリレートや4−ビニルピリジン等と、他のモノマー、例えば(メタ)アクリル酸メチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等とのランダム共重合体なども本発明におけるカチオン性の親水性セグメント(X1)として使用することが出来る。   In addition, a polymer having an amine structure does not necessarily have a structure in which only structural units having an amine structure are continuous. For example, poly (N-acylethyleneimine) partially hydrolyzed polyethyleneimine-poly (N-acylethyleneimine) random copolymer or block copolymer, (meth) acrylic acid amine monomer, Random copolymers of dimethylamino (meth) acrylate, 4-vinylpyridine and the like with other monomers such as methyl (meth) acrylate and hydroxyethyl (meth) acrylate are also cationic hydrophilic segments in the present invention. It can be used as (X1).

前記カチオン性の親水性セグメント(X1)中で、アミン構造を持つ構造単位が占める重量は30重量%以上であることが好ましく、50重量%であることが更に好ましく、70重量%以上であることが最も好ましい。アミン構造を持つ構造単位の割合が上記範囲であれば、得られる水性着色材料の結晶性が向上し、結果的に耐光性や耐水性、着色堅牢性を持たせることができる。   In the cationic hydrophilic segment (X1), the weight of the structural unit having an amine structure is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight, and 70% by weight or more. Is most preferred. When the proportion of the structural unit having an amine structure is in the above range, the crystallinity of the obtained water-based coloring material is improved, and as a result, light resistance, water resistance, and color fastness can be provided.

さらにポリマー(X)は、カチオン性の親水性セグメント(X1)とは別に、非イオン性の親水性セグメント(X2)を有していても良い。このように別個の非イオン性親水性セグメント(X2)を、カチオン性の親水性セグメント(X1)に化学結合した構造を作ることで、そうでない系に比べて色材を微小に分散できる可能性がある。このような非イオン性親水性セグメント(X2)としては例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールランダム共重合体などのポリエーテル類、ポリメチルオキサゾリン、ポリエチルオキサゾリン等のポリオキサゾリン類とその共重合体、でんぷん、セルロースなどの多糖類とそのアルキル置換体、ポリメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のポリ(メタ)アクリルエステル類、ポリビニルアルコールやビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体等のポリビニルアルコール類、ポリジメチル(メタ)アクリルアミド等のポリアクリルアミド類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などのポリエステル類、ポリアスパラギン酸誘導体、ポリグルタミン酸誘導体等のポリペプチド類等を挙げることが出来る。   Furthermore, the polymer (X) may have a nonionic hydrophilic segment (X2) separately from the cationic hydrophilic segment (X1). In this way, by creating a structure in which the separate nonionic hydrophilic segment (X2) is chemically bonded to the cationic hydrophilic segment (X1), there is a possibility that the coloring material can be finely dispersed compared to other systems. There is. Examples of such nonionic hydrophilic segment (X2) include polyethers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol random copolymer, and polyoxazolines such as polymethyloxazoline and polyethyloxazoline. Its copolymers, starches, polysaccharides such as cellulose and their alkyl-substituted products, polymethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meta ) Poly (meth) acrylic esters such as acrylate, polyvinyl alcohols such as polyvinyl alcohol and vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer, polydimethyl (meta Polyacrylamides such as polyacrylamide, polylactic acid, polyesters such as polyglycolic acid, poly aspartic acid derivatives, polypeptides such as polyglutamic acid derivatives and the like.

本発明におけるポリマー(X)では、必須成分であるカチオン性の親水性セグメント(X1)が、場合によっては非イオン性親水性セグメント(X2)と化学結合していることを特徴としているが、これらの結合方法はさまざまなものを考えることが出来る。これを例示すると、ブロック型共重合体、マルチブロック共重合体、グラフト型共重合体、ブロック共重合構造を枝に持つスター型共重合体、2種類以上の枝を持つスター型共重合体等を挙げることが出来る。   The polymer (X) in the present invention is characterized in that the cationic hydrophilic segment (X1) which is an essential component is chemically bonded to the nonionic hydrophilic segment (X2) in some cases. There are various ways to combine these. Examples include block copolymers, multi-block copolymers, graft copolymers, star copolymers having a block copolymer structure in a branch, star copolymers having two or more types of branches, etc. Can be mentioned.

非イオン性の親水性セグメント(X2)を有する場合、ポリマー(X)中の非イオン性の親水性セグメント(X2)の量は、得られる着色材料が良好な分散性や結晶性を有する範囲であればいかなる値でも取ることができるが、ポリマー(X)の全質量に対し、非イオン性の親水性セグメント(X2)の質量が70質量%以下であることが好ましい。ポリマー(X)中の非イオン性の親水性セグメント(X2)の量が該範囲内であると、得られる結晶性水性着色材料の結晶性が高く、加温された場合や、有機溶剤中においても分散安定性が良好である他、生成した結晶性水性着色材料の耐水性や着色堅牢性なども維持することが出来る。   In the case of having a nonionic hydrophilic segment (X2), the amount of the nonionic hydrophilic segment (X2) in the polymer (X) is within a range in which the obtained coloring material has good dispersibility and crystallinity. Any value can be used as long as it is present, but the mass of the nonionic hydrophilic segment (X2) is preferably 70% by mass or less with respect to the total mass of the polymer (X). When the amount of the nonionic hydrophilic segment (X2) in the polymer (X) is within this range, the crystalline aqueous coloring material obtained has high crystallinity, and when heated or in an organic solvent In addition to good dispersion stability, it is possible to maintain the water resistance and color fastness of the produced crystalline aqueous coloring material.

また、ポリマー(X)は、カチオン性の親水性セグメント(X1)と非イオン性の親水性セグメント(X2)の親水性部分の他に、疎水性セグメント(X3)を有するものも好ましく使用できる。このような疎水性セグメント(X3)を有するポリマー(X)は、親水性部分と疎水性部分とを併せ持つため、水中でミセル構造を形成しやすくなる。その結果、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)の結晶性が低い場合でも、これを取り込んだミセルの形成が容易になるという特徴を持つ。そのような疎水性部分としてスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレンなどのスチレン及びその誘導体、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、β−フェネチル(メタ)アクリレート、α−フェネチル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類、フェニルオキサゾリン開環重合体、ベンジルオキサゾリン開環重合体等のオキサゾリン誘導体等を挙げる事が出来る。   In addition, the polymer (X) having a hydrophobic segment (X3) in addition to the hydrophilic portion of the cationic hydrophilic segment (X1) and the nonionic hydrophilic segment (X2) can also be preferably used. Since the polymer (X) having such a hydrophobic segment (X3) has both a hydrophilic portion and a hydrophobic portion, it tends to form a micelle structure in water. As a result, even when the crystallinity of the coloring compound (Z) having an anionic functional group is low, it is easy to form micelles incorporating this. As such a hydrophobic part, styrene such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene and derivatives thereof, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, β-phenethyl (meth) acrylate, α-phenethyl (meta ) (Meth) acrylic acid esters such as acrylate and octadecyl (meth) acrylate, oxazoline derivatives such as phenyloxazoline ring-opening polymer and benzyloxazoline ring-opening polymer, and the like.

疎水性セグメント(X3)を有する場合には、ポリマー(X)中の疎水性セグメント(X3)の量は、本発明の結晶性水性着色材料が得られる範囲であれば特に制限されないが、乾燥時の質量でポリマー(X)の全質量に対し、疎水性セグメント(X3)の質量が50質量%以下であることが好ましい。ポリマー(X)中の疎水性セグメント(X3)の量が該範囲内にすると、得られる結晶性水性着色材料に良好な分散性を持たせることが出来る。   In the case of having the hydrophobic segment (X3), the amount of the hydrophobic segment (X3) in the polymer (X) is not particularly limited as long as the crystalline aqueous coloring material of the present invention can be obtained. The mass of the hydrophobic segment (X3) is preferably 50% by mass or less based on the total mass of the polymer (X). When the amount of the hydrophobic segment (X3) in the polymer (X) is within this range, the resulting crystalline aqueous coloring material can have good dispersibility.

また、ポリマー(X)の重量平均分子量(Mw)は3000以上100000以下であることが望ましく、さらに望ましくは8000以上50000以下である。重量平均分子量が該範囲内のポリマー(X)を使用することにより、得られる結晶性水性着色材料の大きさを着色材料として使用するのに好適な大きさとすることができ、また、結晶性の良好な結晶性水性着色材料が得られるため、耐光性や着色後の堅牢性に優れる。   The weight average molecular weight (Mw) of the polymer (X) is preferably 3000 or more and 100,000 or less, and more preferably 8000 or more and 50000 or less. By using the polymer (X) having a weight average molecular weight within this range, the size of the obtained crystalline aqueous coloring material can be made suitable for use as a coloring material, Since a good crystalline aqueous coloring material can be obtained, it is excellent in light resistance and fastness after coloring.

本発明において使用するフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)は、水溶性のごく一般的なアニオンならばどのようなものも使用することが出来、それを例示すれば硝酸アニオン、リン酸アニオン、二リン酸アニオン、亜リン酸アニオン、リン酸1水素アニオン、リン酸2水素アニオン、ポリリン酸アニオン、炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、亜硫酸アニオン、硫酸アニオン等の酸素原子を有する無機アニオン、フッ素アニオン、ヘキサフルオロ珪酸アニオン、ヘキサフルオロリン酸アニオン等のフッ素原子を有する無機アニオン、シアン酸アニオン等の窒素原子を有する無機アニオンなどを挙げる事が出来る。また、金属酸化物のアニオンとしては、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、亜鉛、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、スズ、アンチモン、バリウム、タンタル、タングステン、レニウム、イリジウム、鉛等の酸化物等のアニオンを挙げることが出来る。   As the anion (Y) having a fluorine atom, nitrogen atom or oxygen atom used in the present invention, any water-soluble general anion can be used. Inorganic having oxygen atoms such as phosphate anion, diphosphate anion, phosphite anion, monohydrogen phosphate anion, dihydrogen phosphate anion, polyphosphate anion, carbonate anion, hydrogen carbonate anion, sulfite anion, sulfate anion Examples thereof include inorganic anions having fluorine atoms such as anions, fluorine anions, hexafluorosilicate anions, hexafluorophosphate anions, and inorganic anions having nitrogen atoms such as cyanate anions. In addition, as anions of metal oxides, boron, aluminum, silicon, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, zinc, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, tin, antimony, barium, tantalum, Anions such as oxides of tungsten, rhenium, iridium, lead and the like can be mentioned.

その他にも、酸素原子、窒素原子、フッ素原子などを有する有機アニオンを使用することも出来、これらを例示すれば、酢酸アニオン、プロピオン酸アニオン、酪酸アニオン、吉草酸アニオン、グリコール酸アニオン、乳酸アニオン、ヒドロキシメタンスルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、ニトロ安息香酸アニオン、シアノ酢酸アニオン、シュウ酸アニオン、こはく酸アニオン、メチルホスホン酸アニオン、グリシンアニオン、アラニンアニオン、ポリリン酸アニオン、ポリベンゼンスルホン酸アニオン、スルファニル酸アニオン、バルプロ酸アニオンなどを挙げることができる。   In addition, organic anions having an oxygen atom, a nitrogen atom, a fluorine atom, etc. can also be used. For example, acetate anion, propionate anion, butyrate anion, valerate anion, glycolate anion, lactate anion , Hydroxymethanesulfonate anion, methanesulfonate anion, trifluoromethanesulfonate anion, benzenesulfonate anion, toluenesulfonate anion, nitrobenzoate anion, cyanoacetate anion, oxalate anion, succinate anion, methylphosphonate anion, glycine Anion, alanine anion, polyphosphate anion, polybenzenesulfonate anion, sulfanilate anion, valproate anion and the like can be mentioned.

上記例示したようなアニオン(Y)は、カチオン性の親水性セグメント(X1)のカウンターアニオンとなるものである。ここでいう、カウンターアニオンとは、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)を導入する以前にカチオン性の親水性セグメント(X1)と対を形成するものであり、カウンターアニオンとして上記例示したアニオン(Y)を使用することで、アニオン(Y)の持つ酸素原子、窒素原子、又はフッ素原子の働きで、アニオン(Y)とカチオン性親水性セグメント(X1)の間に水素結合を形成させることが出来る。この水素結合の効果としては次の2つの効果を挙げることができる。
(1)本発明の結晶性水性着色材料作製時にアニオン(Y)がカチオン性の親水性セグメント(X1)から脱離する速度が遅くなる結果、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)の結晶の生成速度が抑えられ、その結晶性が上がる。
(2)二以上のカチオン性の親水性セグメント(X1)をアニオン(Y)を介して引き寄せることが出来る結果、ポリマー(X)−アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)の複合体の結晶性を高めることが出来る。これらの効果により、結果として本発明の結晶性水性着色材料は高い結晶性を有する。
The anion (Y) as exemplified above is a counter anion of the cationic hydrophilic segment (X1). The counter anion as used herein means a pair formed with the cationic hydrophilic segment (X1) before introducing the coloring compound (Z) having an anionic functional group. By using the anion (Y), a hydrogen bond is formed between the anion (Y) and the cationic hydrophilic segment (X1) by the action of the oxygen atom, nitrogen atom, or fluorine atom of the anion (Y). It can be made. The following two effects can be given as the effect of this hydrogen bond.
(1) The coloring compound (Z) having an anionic functional group as a result of the rate at which the anion (Y) is desorbed from the cationic hydrophilic segment (X1) during the production of the crystalline aqueous coloring material of the present invention is slow. The crystal formation rate is suppressed, and the crystallinity is increased.
(2) As a result of being able to draw two or more cationic hydrophilic segments (X1) through an anion (Y), a complex of polymer (X) -coloring compound (Z) having an anionic functional group The crystallinity of can be improved. Due to these effects, as a result, the crystalline aqueous coloring material of the present invention has high crystallinity.

これらのフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を含有するアニオン種の中でも酸素原子を有するアニオン及びフッ化物イオンが好ましく使用することができる。また、比較的弱い酸、言い換えると共役酸の第1段目の解離定数をKとする時、−logKの値が−2以上のものを選ぶことが特に好ましい。このようなアニオンを選ぶことで、ポリマー(X)に、特に塩の状態で必要な水溶性を持たせることが出来る。   Among these anion species containing a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom, an anion having an oxygen atom and a fluoride ion can be preferably used. In addition, when the dissociation constant of the first step of the conjugated acid is K, it is particularly preferable to select the acid having a value of −log K of −2 or more. By selecting such an anion, the polymer (X) can be provided with the necessary water solubility, particularly in a salt state.

このようなアニオンを使用すると、カチオン性の親水性セグメント(X1)と水素結合しながらも、そのカチオン−アニオン間の相互作用は比較的弱く、塩が水中で完全に溶解したり、加熱−冷却によって可逆的に溶解したりするものがある。このようなアニオンは、アニオン(Y)として更に好ましく、これを例示すると、フッ素イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸イオン、リン酸1水素イオン、リン酸2水素イオン、二リン酸イオン、ポリリン酸イオン等を挙げることが出来る。   When such an anion is used, the interaction between the cation and the anion is relatively weak while hydrogen-bonding with the cationic hydrophilic segment (X1), and the salt is completely dissolved in water, or is heated and cooled. Some of them dissolve reversibly. Such an anion is more preferable as an anion (Y), and examples thereof include a fluorine ion, a carbonate ion, a hydrogen carbonate ion, a phosphate ion, a phosphate hydrogen ion, a phosphate dihydrogen ion, a diphosphate ion, A polyphosphate ion etc. can be mentioned.

中でも、2リン酸イオン、フッ素イオン、ポリリン酸イオン等の塩は、水中の溶解性が高くなり、例えば、濃度1〜10重量%の濃度で沈殿が発生しにくくなることが判っている。このような塩を使用してポリイオンコンプレックスを作成すると、アニオン(Y)の脱離速度が適正なものとなり、着色性化合物(Z)を多く取り込ませながら、結晶性も高くすることが出来るため、好適である。   Among them, it has been found that salts such as diphosphate ions, fluorine ions, and polyphosphate ions have high solubility in water, and precipitation hardly occurs at a concentration of 1 to 10% by weight, for example. When a polyion complex is prepared using such a salt, the desorption rate of the anion (Y) becomes appropriate, and the crystallinity can be increased while incorporating a large amount of the coloring compound (Z). Is preferred.

次に、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)としては、スルホン酸塩構造やリン酸塩構造、カルボン酸塩構造などの酸性官能基の塩構造を有する一般的な染料から得られるアニオンであれば、どのようなものでも使用することが出来る。分類的にはこれは主に、酸性染料、酸性媒染染料、直接染料、反応染料などが含まれることになる。アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)を与える染料を、カラーインデックス番号で例示すると、アシッドブラック1、アシッドブラック194、アシッドブラック182、アシッドブラック3、フードブラック2、アシッドブルー1、アシッドブルー15、アシッドブルー175、アシッドブルー182、アシッドブルー249、アシッドブルー29、アシッドブルー3、アシッドブルー5、アシッドブルー61、アシッドブルー7、アシッドブルー74、アシッドブルー80、アシッドブルー9、アシッドブルー93、ダイレクトブルー1、ダイレクトブルー199、アシッドブラウン126、アシッドブラウン237、アシッドブラウン289、アシッドブラウン362、アシッドグリーン1、アシッドグリーン25、アシッドグリーン3、アシッドグリーン5、アシッドグリーン81、アシッドオレンジ10、アシッドオレンジ20、アシッドオレンジ24、アシッドオレンジ7、アシッドレッド18、アシッドレッド115、アシッドレッド131、アシッドレッド154、アシッドレッド186、アシッドレッド249、アシッドレッド26、アシッドレッド254、アシッドレッド265、アシッドレッド27、アシッドレッド33、アシッドレッド51、アシッドレッド52、アシッドレッド87、アシッドレッド88、アシッドレッド92、アシッドレッド94、アシッドレッド95、ダイレクトレッド28、アシッドバイオレット126、アシッドバイオレット43、アシッドバイオレット48、アシッドバイオレット66、アシッドバイオレット9、アシッドイェロー1、アシッドイェロー2、アシッドイェロー11、アシッドイェロー17、アシッドイェロー184、アシッドイェロー23、アシッドイェロー29、アシッドイェロー3、アシッドイェロー36、アシッドイェロー40、アシッドイェロー42、アシッドイェロー49、アシッドイェロー7、アシッドイェロー73、アシッドイェロー99、ダイレクトイェロー86等である。   Next, the coloring compound (Z) having an anionic functional group is obtained from a general dye having a salt structure of an acidic functional group such as a sulfonate structure, a phosphate structure, or a carboxylate structure. Any anion can be used. Classifying this mainly includes acid dyes, acid mordant dyes, direct dyes, reactive dyes and the like. Examples of the dye that gives the coloring compound (Z) having an anionic functional group are the color index numbers: Acid Black 1, Acid Black 194, Acid Black 182, Acid Black 3, Food Black 2, Acid Blue 1, Acid Blue 15, Acid Blue 175, Acid Blue 182, Acid Blue 249, Acid Blue 29, Acid Blue 3, Acid Blue 5, Acid Blue 61, Acid Blue 7, Acid Blue 74, Acid Blue 80, Acid Blue 9, Acid Blue 93 , Direct Blue 1, Direct Blue 199, Acid Brown 126, Acid Brown 237, Acid Brown 289, Acid Brown 362, Acid Green 1, Acid Green 25, Acid Green 3, Acid Green 5, Acid Green 81, Acid Orange 10, Acid Orange 20, Acid Orange 24, Acid Orange 7, Acid Red 18, Acid Red 115, Acid Red 131, Acid Red 154, Acid Red 186, Acid Red 249 Acid Red 26, Acid Red 254, Acid Red 265, Acid Red 27, Acid Red 33, Acid Red 51, Acid Red 52, Acid Red 87, Acid Red 88, Acid Red 92, Acid Red 94, Acid Red 95, Direct Red 28, Acid Violet 126, Acid Violet 43, Acid Violet 48, Acid Violet 66, Acid Violet 9 Acid Yellow 1, Acid Yellow 2, Acid Yellow 11, Acid Yellow 17, Acid Yellow 184, Acid Yellow 23, Acid Yellow 29, Acid Yellow 3, Acid Yellow 36, Acid Yellow 40, Acid Yellow 42, Acid Yellow 49, Acid Yellow 49 7, Acid Yellow 73, Acid Yellow 99, Direct Yellow 86, and the like.

また銅フタロシアニンテトラスルホン酸4ナトリウム塩、キナクリドンスルホン酸ナトリウム等のように顔料分子にスルホン酸等の容易に電離してマイナスイオンを発生できる官能基をつけたもの、一部のレーキ顔料の原料などのように親水性の低いものでも使用することが出来る   In addition, pigment molecules with functional groups that can easily generate negative ions such as sulfonic acid, such as tetrasodium salt of copper phthalocyanine tetrasulfonate and quinacridone sulfonate, and raw materials for some lake pigments Can be used even those with low hydrophilicity such as

本発明の結晶性水性着色材料は、イオン交換時に前記アニオン(Y)が全てイオン交換されている必要はなく、着色材料として十分な色を呈する範囲であれば、前記ポリマー(X)に、前記フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)および前記アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)とがイオン対を形成した、ポリイオンコンプレックスからなるものであってよい。   In the crystalline aqueous coloring material of the present invention, it is not necessary that all of the anions (Y) are ion-exchanged at the time of ion exchange. The anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom and the coloring compound (Z) having the anionic functional group may comprise a polyion complex in which an ion pair is formed.

本発明の結晶性水性着色材料がポリマー(X)、フッ素原子、窒素原子又は酸素原子を含むアニオン(Y)、アニオン性着色剤(Z)からなる場合には、該結晶性色材におけるアニオン(Y)の量をy(当量)、アニオン性着色剤(Z)のアニオンの量をz(当量)とした時に、比y/zは1/99〜95/5の範囲にあることが望ましく、1/99〜30/70にあることが更に望ましい。実際に、y/zの値をこれよりも大きくすることは容易であるが、実質的に着色に働く成分の割合が減る結果、色材として使用した際に着色力が弱くなるおそれがある。またこれより小さくするのは、生産のプロセスが面倒になり工業的規模での生産が煩雑になる場合があるため、特にこの範囲にすることが好適である。   When the crystalline aqueous coloring material of the present invention comprises a polymer (X), an anion (Y) containing a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom, and an anionic coloring agent (Z), the anion ( When the amount of Y) is y (equivalent) and the amount of anion of the anionic colorant (Z) is z (equivalent), the ratio y / z is preferably in the range of 1/99 to 95/5. It is further desirable that the ratio is 1/99 to 30/70. Actually, it is easy to make the value of y / z larger than this, but as a result of the reduction of the ratio of components that substantially work for coloring, there is a possibility that coloring power may be weakened when used as a coloring material. Moreover, since the production process becomes troublesome and the production on an industrial scale may become complicated, it is particularly preferable to make it smaller than this range.

また、ポリマー(X)中のカチオン化された塩基性基とカチオン化されていない塩基性基の個数の和をx(当量)、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)のアニオン性基の個数をy(当量)、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)中のアニオン性基の個数をz(当量)とした時に、x/(y+z)の値は、0.2〜5の間に入っていることが望ましく、0.5〜1.5の間に入っていることがさらに望ましい。これよりも値が大きい時は、ポリマーに対して含まれるアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)の個数が非常に小さくなる結果、着色がうすくなる場合や、得られる結晶性水性着色材料の結晶性が低くなることがあり、色材として使用した際の色の堅牢性や耐光性などが下がる場合がある。またこれよりも値が小さいと、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)の量が多いが結晶化している割合が低くなり、色の堅牢性や耐光性が低くなる傾向がある。そのためx/(y+z)はこの間の値になっていることが望ましい。   In addition, the sum of the number of cationized basic groups and non-cationized basic groups in the polymer (X) is x (equivalent) of the anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom. When the number of anionic groups is y (equivalent) and the number of anionic groups in the coloring compound (Z) having an anionic functional group is z (equivalent), the value of x / (y + z) is 0. Desirably, it is between 2 and 5, more preferably between 0.5 and 1.5. When the value is larger than this, the number of the coloring compound (Z) having an anionic functional group contained in the polymer becomes very small, resulting in faint coloring, or the obtained crystalline aqueous coloring The crystallinity of the material may be lowered, and the color fastness and light resistance when used as a coloring material may be lowered. On the other hand, if the value is smaller than this, the amount of the coloring compound (Z) having an anionic functional group is large, but the ratio of crystallization is low, and the color fastness and light resistance tend to be low. Therefore, it is desirable that x / (y + z) be a value between these.

なお、ここでx、y、zの大きさの比は、滴定や元素分析、そのまま溶液にしたり酸やアルカリを添加して分解してH−NMRを測定するなどの方法で求めることが出来る。 Here, the ratio of the sizes of x, y, and z can be determined by titration, elemental analysis, a method such as making a solution as it is or decomposing it by adding acid or alkali and measuring 1 H-NMR. .

本発明の結晶性水性着色材料は、上記アニオン(Y)をカウンターアニオンとして使用することにより、ハロゲンなどをカウンターアニオンとして使用する場合に比べて、高い結晶性の結晶性水性着色材料が得られる。また、その数平均粒径も150nm以下、好ましくは100nm以下の粒径に制御することが可能であるため、このように微細な粒径とした結晶性水性着色材料は特に分散性に優れる。   In the crystalline aqueous coloring material of the present invention, by using the anion (Y) as a counter anion, a crystalline aqueous coloring material having higher crystallinity can be obtained as compared with the case of using halogen or the like as a counter anion. Moreover, since the number average particle diameter can be controlled to a particle diameter of 150 nm or less, preferably 100 nm or less, the crystalline water-based coloring material having such a fine particle diameter is particularly excellent in dispersibility.

次に本発明の結晶性水性着色材料を作成する方法を示す。本発明の結晶性水性着色材料は、上述のアニオン(Y)がカウンターアニオンであるカチオン性ポリマー(X)を水性媒体に溶解した水性溶液中に、アニオン性着色剤(Z)を加え、ポリマー(X)のカウンターアニオンをアニオン性着色性化合物(Z)にイオン交換することで製造することが出来る。   Next, a method for producing the crystalline aqueous coloring material of the present invention will be described. The crystalline aqueous coloring material of the present invention is obtained by adding an anionic coloring agent (Z) to an aqueous solution obtained by dissolving the cationic polymer (X) in which the anion (Y) is a counter anion in an aqueous medium. The counter anion of X) can be produced by ion exchange with the anionic coloring compound (Z).

これらの着色材料の作成は、例えば、次の2段階の方法で製造することが出来る。その第1段階は、上述のアニオン(Y)がカウンターアニオンであるポリマー(X)の調製であり、第2段階は着色性化合物(Z)をカウンターアニオンに有する結晶性水性着色材料の調製である。   These coloring materials can be produced, for example, by the following two-stage method. The first stage is the preparation of the polymer (X) in which the anion (Y) is a counter anion, and the second stage is the preparation of a crystalline aqueous coloring material having the coloring compound (Z) as a counter anion. .

まず、第1段階のフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)をカウンターアニオンに有するポリマー(X)の調製について説明する。上記製造方法において使用する該アニオン(Y)をカウンターアニオンとするポリマー(X)は、例えば、次に述べる方法を使って製造することができる。
(1)カチオン化可能な親水性セグメントを有する親水性ポリマー(A1)(例えばフリーのアミノ基を持つポリアミン等)を上記アニオン(Y)の酸とを反応させて、カチオン化(中和反応)を行う方法、
(2)カチオン化が可能でない親水性セグメントを有する親水性ポリマー(A2)(例えばポリ(N―アシルエチレンイミン)等)を上記アニオン(Y)の酸で加水分解してカチオン化し、中和生成物である塩を生成させる方法、
(3)カチオン化が可能でない親水性セグメントを有する親水性ポリマー(A2)(例えばポリ(N―アシルエチレンイミン)等)をアルカリで加水分解してカチオン化を可能にし、しかる後に上記アニオン(Y)の酸で中和して塩とする方法、
(4)フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有しないアニオン(B)をカウンターアニオンとして有するポリマー(X)の塩(A2)(例えばポリアミンハロゲン化水素塩等)を使用して、該アニオン(B)をフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)とイオン交換反応させる方法。
First, the preparation of the polymer (X) having an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom in the first stage as a counter anion will be described. The polymer (X) having the anion (Y) used in the above production method as a counter anion can be produced, for example, using the method described below.
(1) Cationic (neutralization reaction) by reacting a hydrophilic polymer (A1) having a cationizable hydrophilic segment (for example, polyamine having a free amino group) with the acid of the anion (Y). How to do the
(2) Hydrophilic polymer (A2) having a hydrophilic segment that cannot be cationized (for example, poly (N-acylethyleneimine)) is hydrolyzed with the acid of the anion (Y) to be cationized and neutralized. A method for producing a salt which is a product,
(3) Hydrophilic polymer (A2) having a hydrophilic segment that cannot be cationized (eg, poly (N-acylethyleneimine)) is hydrolyzed with alkali to enable cationization, and then the anion (Y ) And neutralizing with acid to form a salt,
(4) Using a salt (A2) of a polymer (X) having an anion (B) having no fluorine atom, nitrogen atom or oxygen atom as a counter anion (for example, polyamine hydrogen halide salt), the anion ( A method in which B) is subjected to an ion exchange reaction with an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom.

上記(4)の方法において、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有しないアニオン(B)を、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)とイオン交換させる方法としては、
(4−1)フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)の水溶性塩を、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有しないアニオン(B)をカウンターアニオンとして有するポリマー(X)の溶液に加えた後、透析や濾過洗浄でアニオン(B)を除く方法、
(4−2)フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)の水溶液と、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有しないアニオン(B)を有するポリマー(X)の溶液を半透膜を介して接触させイオン交換する方法、
等を挙げることが出来る。
In the method of (4) above, as a method of ion-exchanging an anion (B) having no fluorine atom, nitrogen atom or oxygen atom with an anion (Y) having a fluorine atom, nitrogen atom or oxygen atom,
(4-1) A polymer having a water-soluble salt of an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom, and an anion (B) having no fluorine atom, nitrogen atom, or oxygen atom as a counter anion (X ) And then removing the anion (B) by dialysis or filtration washing,
(4-2) A half solution of an aqueous solution of an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom and a polymer (X) having an anion (B) having no fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom A method of ion exchange by contacting through a permeable membrane,
Etc. can be mentioned.

上記(4)の反応においては、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)の使用量をy’(当量)と、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を持たないカウンターアニオン(B)を有するポリマー(X)のカチオン性基の使用量をx’(当量)とした時に、y’/x’の値が、1〜3000となる範囲で塩類を添加する量を調整することが好ましく、さらに1〜30となる範囲で添加するのがより好ましい。特に上記(4−1)の方法は、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)の水溶性塩が比較的、少量で済むことが多くなり、イオン交換の系としてはより好ましいものである。   In the reaction (4), the amount of the anion (Y) having a fluorine atom, nitrogen atom or oxygen atom is represented by y ′ (equivalent), and a counter anion having no fluorine atom, nitrogen atom or oxygen atom ( Adjust the amount of salt to be added in the range where the value of y ′ / x ′ is 1 to 3000 when the amount of the cationic group of the polymer (X) having B) is x ′ (equivalent). It is more preferable to add in the range of 1-30. In particular, the above method (4-1) requires a relatively small amount of a water-soluble salt of an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom, and is more preferable as an ion exchange system. Is.

上記(1)〜(4)は素反応を例示したものであり、これらが同時に引き起こされる系を構築しても良い。例えば、ポリ(アルキルオキサゾリン)−ポリエチレンイミンランダム共重合体に硝酸などの酸素原子を含む強酸を反応させて、加水分解と中和を同時に起こす系などを例示することが出来る。   The above (1) to (4) exemplify elementary reactions, and a system in which these are caused simultaneously may be constructed. Examples thereof include a system in which a poly (alkyloxazoline) -polyethyleneimine random copolymer is reacted with a strong acid containing an oxygen atom such as nitric acid to cause hydrolysis and neutralization at the same time.

従って、上記例示したポリマー(X)は、イオン性のものと、非イオン性のもののいずれの親水性ポリマーからでも得られるものであり、イオン性の部分と非イオン性の部分がランダム構造やブロック構造を持って共重合しているものを原料に用いるものであってもよい。上記(1)〜(4)においては、水又は水と親水性溶媒中で加水分解や中和、あるいはイオン交換反応を行うことが出来る。   Therefore, the polymer (X) exemplified above can be obtained from any hydrophilic polymer such as an ionic one and a nonionic one, and the ionic portion and the nonionic portion have a random structure or block. What has copolymerized with a structure may be used for a raw material. In the above (1) to (4), hydrolysis, neutralization, or ion exchange reaction can be performed in water or water and a hydrophilic solvent.

本発明の製造方法においては、上記方法で得られるフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)をカウンターアニオンとするポリマー(X)を、水又は親水性溶媒またはこれらの混合溶媒に溶解させて水性溶液とする。   In the production method of the present invention, the polymer (X) having an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom obtained by the above method as a counter anion is added to water, a hydrophilic solvent, or a mixed solvent thereof. Dissolve to make an aqueous solution.

ここで使える親水性溶媒を例示すれば、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、ヘキサメチル亜リン酸トリアミド、ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶剤、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、アセチレンジメタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル類、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、ジメトキシエタン、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、メチルセロソルブ、等の必要に応じてアルコール性水酸基を有するエーテル類などを挙げることが出来る。   Examples of hydrophilic solvents that can be used here include aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, hexamethylphosphoric triamide, hexamethylphosphorous triamide, dimethylimidazolidinone, and N-methylpyrrolidone. , Alcohols such as methanol, ethanol, normal propanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, acetylenediethanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, diethylene glycol, triethylene glycol , Tetraethylene glycol, dimethoxyethane, diglyme, triglyme, tetraglyme, methyl cellosolve, etc. Such as ethers can be mentioned with.

溶媒として混合溶媒を使用する場合には、混合溶媒中の親水性溶媒の量が70%以下であることが好ましい。これよりも親水性溶媒の量が多くなると、廃棄物がいたずらに増えるため、この量以下とすることが特に望ましい。
When a mixed solvent is used as the solvent, the amount of the hydrophilic solvent in the mixed solvent is preferably 70% or less. If the amount of the hydrophilic solvent is larger than this, the waste is unnecessarily increased.
.

次に、第2段階である染料をカウンターアニオンに有するポリイオンコンプレックス色材の調製について説明する。本発明の製造方法においては、上記水性溶液にアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)を加え、前記ポリマー(X)のカウンターアニオンであるフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)の一部をアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)とイオン交換させる。アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)は、固体状の塩を形成したものを加えても、水又は水と親水性溶媒との混合溶媒への溶液または分散体の形状のものを加えてもよいが、スムーズなイオン交換を生じさせるためには、アニオン性着色剤(Y)を水系媒体への溶液にして添加させることが好ましい。   Next, the preparation of a polyion complex color material having a dye as a counter anion in the second stage will be described. In the production method of the present invention, the coloring compound (Z) having an anionic functional group is added to the aqueous solution, and the anion having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom, which is a counter anion of the polymer (X). A part of (Y) is ion-exchanged with the coloring compound (Z) having an anionic functional group. The coloring compound (Z) having an anionic functional group may be in the form of a solution or dispersion in water or a mixed solvent of water and a hydrophilic solvent, even if a solid salt is added. In order to cause smooth ion exchange, it is preferable to add the anionic colorant (Y) in a solution in an aqueous medium.

加える(Z)の量は、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)をカウンターアニオンとするポリマー(X)中のポリマー(X)における、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)中のアニオン性基の個数をy”(当量)、前記アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)中のアニオン性基の個数をz”(当量)とした時に、z”/y”で表される当量の比が0.5以上50以下、望ましくは1以上30以下の範囲となる量を使用することが好ましい。   The amount of (Z) added is a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom in the polymer (X) in the polymer (X) having the anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom as a counter anion. When the number of anionic groups in the anion (Y) has y ″ (equivalent) and the number of anionic groups in the coloring compound (Z) having an anionic functional group is z ″ (equivalent), It is preferable to use such an amount that the ratio of equivalents represented by z ″ / y ″ is in the range of 0.5 to 50, preferably 1 to 30.

ポリマー(X)のカウンターアニオンであるフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)の一部をアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)とイオン交換する方法は、上記(2)の方法におけるフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有しないカウンターアニオン(B)を、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)とイオン交換する方法と全く同様にして行うことが出来る。   The method for ion-exchanging a part of the anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom, which is a counter anion of the polymer (X), with the coloring compound (Z) having an anionic functional group is as described above ( In the method 2), the counter anion (B) having no fluorine atom, nitrogen atom or oxygen atom is ion-exchanged with the anion (Y) having a fluorine atom, nitrogen atom or oxygen atom. I can do it.

本発明の製造方法により得られる結晶性水性着色材料は、各種の方法で洗浄後、脱水を行い、粉末状のものを得ることが出来る。まず、脱水で完全に乾燥した染料会合体を得るためには、余剰となったり、遊離した各種の塩類、着色性化合物(Z)が完全に除去されることが必要な場合が多い。そのためには、前もって、透析、遠心分離、濾過洗浄、限外濾過などの手法によりこれらのものを除去しておく必要がある。さらに、実際に乾燥させて粉末状の着色材料を得る方法は、例えば減圧留去、蒸留、共沸脱水、凍結乾燥、スプレードライなどを挙げることが出来る。   The crystalline aqueous coloring material obtained by the production method of the present invention can be dehydrated after washing by various methods to obtain a powdery one. First, in order to obtain a dye aggregate that has been completely dried by dehydration, it is often necessary to completely remove various salts or coloring compounds (Z) that are excessive or liberated. For this purpose, it is necessary to remove these in advance by techniques such as dialysis, centrifugation, filtration washing, and ultrafiltration. Furthermore, methods for actually drying to obtain a powdered coloring material include, for example, distillation under reduced pressure, distillation, azeotropic dehydration, freeze drying, spray drying and the like.

本発明の結晶性水性着色材料は、ポリマー(X)中のカチオン性親水性セグメント(X1)と、主として染料であるアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)中のアニオン性基との静電的相互作用で、ポリマー(X)近傍にアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)が集合し、これが、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)分子のπ電子同士の相互作用で結晶化して疎水性の会合体となったものである。該ポリマー(X)が非イオン性の親水性セグメント(X2)を有する場合には、その会合体周囲は非イオン性の親水性セグメント(X2)により被われ、ポリイオンコンプレックス分散体の形態の結晶性水性着色材料の分散体が容易に得られる。   The crystalline aqueous coloring material of the present invention comprises a cationic hydrophilic segment (X1) in the polymer (X) and an anionic group in the coloring compound (Z) having an anionic functional group that is mainly a dye. By electrostatic interaction, the coloring compound (Z) having an anionic functional group gathers in the vicinity of the polymer (X), and this is the π electron of the coloring compound (Z) molecule having an anionic functional group. It was crystallized by the interaction of to form a hydrophobic aggregate. When the polymer (X) has a nonionic hydrophilic segment (X2), the periphery of the aggregate is covered with the nonionic hydrophilic segment (X2), and crystallinity in the form of a polyion complex dispersion is obtained. A dispersion of an aqueous coloring material is easily obtained.

さらに、該ポリマー(X)が疎水性セグメント(X3)を有する場合には、疎水性セグメント(X3)を中心にして、ミセル構造を容易に形成させることが出来る利点がある。疎水性セグメント(X3)と非イオン性親水性セグメント(X2)とカチオン性親水性セグメント(X1)を有するポリマーをアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)の会合体形成に利用すると、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)分子の結晶形態が堅固でない場合にも、会合体のミセルが容易に形成できる。   Furthermore, when the polymer (X) has a hydrophobic segment (X3), there is an advantage that a micelle structure can be easily formed around the hydrophobic segment (X3). When a polymer having a hydrophobic segment (X3), a nonionic hydrophilic segment (X2), and a cationic hydrophilic segment (X1) is used for forming an aggregate of a coloring compound (Z) having an anionic functional group, Even when the crystalline form of the coloring compound (Z) molecule having an anionic functional group is not firm, the micelles of the aggregate can be easily formed.

上記ミセル状の結晶性水性着色材料は、着色された疎水会合部分の周囲が親水性部分に被われていることにより、分散剤を使用しなくても良好な水分散性を有し、さらに疎水会合部分が良好な着色性を示す。また、疎水会合部分では、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)分子とカチオン性の親水性セグメント(X1)とがイオン結合されることで、多くのアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)分子がポリマー鎖に沿って濃縮された状態になる。その濃縮状態において、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)分子同士では強いπ−πスタッキングが発生し、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)は分子分散ではなく、一定の規則的な会合構造体を形成する。そのため、得られる着色材料は優れた耐水性や耐候性を有する。   The micellar crystalline aqueous coloring material has good water dispersibility without using a dispersant because the periphery of the colored hydrophobic association portion is covered with a hydrophilic portion, and further, hydrophobic The meeting part exhibits good colorability. Moreover, in the hydrophobic association part, the coloring compound (Z) molecule having an anionic functional group and the cationic hydrophilic segment (X1) are ionically bonded to each other so that the coloring has a large number of anionic functional groups. The active compound (Z) molecules are concentrated along the polymer chain. In the concentrated state, strong π-π stacking occurs between the coloring compound (Z) molecules having an anionic functional group, and the coloring compound (Z) having an anionic functional group is not a molecular dispersion but constant. To form a regular assembly structure. Therefore, the obtained coloring material has excellent water resistance and weather resistance.

上記ミセル状の結晶性水性着色材料の粒径は、使用するポリマー(X)の重合度、および該ポリマー(X)中のカチオン性の親水性セグメント(X1)の組成を調整することにより容易に制御することができ、重合度が大きいほど、あるいはカチオン性の親水性セグメント(X1)の含有率が大きいほど、その粒径は大きくなる傾向がある。これら重合度やカチオン性の親水性セグメント(X1)の組成は、使用するポリマーの種類により適宜調整する必要があるが、ミセル状の結晶性水性着色材料の数平均粒径は20nm〜5μm程度の範囲に制御することができる。   The particle size of the micellar crystalline aqueous coloring material can be easily adjusted by adjusting the degree of polymerization of the polymer (X) used and the composition of the cationic hydrophilic segment (X1) in the polymer (X). The particle size tends to increase as the degree of polymerization increases or as the content of the cationic hydrophilic segment (X1) increases. The degree of polymerization and the composition of the cationic hydrophilic segment (X1) need to be appropriately adjusted depending on the type of polymer used, but the number average particle size of the micellar crystalline aqueous coloring material is about 20 nm to 5 μm. The range can be controlled.

このようなミセル状の結晶性水性着色材料は、分散媒である水を蒸発させることにより、取り扱いの容易な粉末状着色材料とすることもできる。   Such a micellar crystalline aqueous coloring material can also be made into a powdery coloring material that is easy to handle by evaporating water as a dispersion medium.

このように本発明の結晶性水性着色材料は、ポリイオンコンプレックス分散体の形態をとることにより結晶性が高いため、分子が孤立した状態にある染料に比べても、同様な着色力を持つばかりではなく、結晶化が起こっていることにより著しく長い耐久時間と、水や有機溶剤に対する着色の堅牢性とを持たせることが出来る。またミセル状である場合にも、粒径制御が容易で、分散剤を使用しなくても良好な分散性を有し、かつ耐水性や耐候性に優れる。そのため、本発明の結晶性水性着色材料は、インクジェット用インクをはじめ、水性塗料、印刷用水性インク、ペンキ等に好適に使用することが出来る。また、光デバイス関連の素材として、光配向膜、カラーフィルター等にも好適に使用できる。   As described above, the crystalline aqueous coloring material of the present invention has high crystallinity by taking the form of a polyion complex dispersion. Therefore, it has not only a similar coloring power but also a dye in which molecules are isolated. In addition, since crystallization occurs, it is possible to have a significantly long durability time and fastness to coloring with respect to water and organic solvents. In the case of a micellar shape, the particle size can be easily controlled, it has good dispersibility without using a dispersant, and is excellent in water resistance and weather resistance. Therefore, the crystalline water-based coloring material of the present invention can be suitably used for ink-jet inks, water-based paints, printing water-based inks, paints and the like. Moreover, it can use suitably also for a photo-alignment film | membrane, a color filter etc. as a raw material relevant to an optical device.

以下、実施例で本発明を詳細に説明する。しかしながら、本実施例は、本発明の範囲を実施例に限定するものではない。以下の実施例中、「部」は重量部を示すものとする。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present embodiment does not limit the scope of the present invention to the embodiment. In the following examples, “parts” represents parts by weight.

[合成例1](ポリエチレンイミン塩酸塩の合成)
リフラックスコンデンサー、温度計、攪拌棒を設置した容器に、ポリ(2−エチルオキサゾリン)(アルドリッチ製、重量平均分子量50000)15.68部、5規定塩酸を仕込み、完全に溶解させた。ここで、5規定塩酸は、塩化水素のモル数が、ポリ(2−エチルオキサゾリン)中のN−プロピオニルエチレンイミンユニットのモル数に対して、7.1倍になるように仕込んで反応を行った。これを110℃に加熱して8時間攪拌を行った。溶液は初めは透明だったが、8時間後には白濁した。これを400部のアセトン中に、激しく攪拌しながら投入し沈殿させた。これをろ過し、アセトンで洗浄し、白い粉末を得た。収率はほぼ定量的であった。
[Synthesis Example 1] (Synthesis of polyethyleneimine hydrochloride)
In a container equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirring rod, 15.68 parts of poly (2-ethyloxazoline) (manufactured by Aldrich, weight average molecular weight 50000) and 5N hydrochloric acid were charged and completely dissolved. Here, 5N hydrochloric acid is charged and reacted so that the number of moles of hydrogen chloride is 7.1 times the number of moles of N-propionylethyleneimine unit in poly (2-ethyloxazoline). It was. This was heated to 110 ° C. and stirred for 8 hours. The solution was clear at first but became cloudy after 8 hours. This was poured into 400 parts of acetone with vigorous stirring and precipitated. This was filtered and washed with acetone to obtain a white powder. The yield was almost quantitative.

[合成例2](ポリエチルオキサゾリン−ポリエチレンイミン塩酸塩ランダム共重合体の合成)
リフラックスコンデンサー、温度計、攪拌棒を設置した容器に、ポリ(2−エチルオキサゾリン)(アルドリッチ製、重量平均分子量50000)10部、5規定塩酸300部を仕込み、完全に溶解させた。ここで、5規定塩酸は、塩化水素のモル数が、ポリ(2−エチルオキサゾリン)中のN−プロピオニルエチレンイミンユニットのモル数に対して、3倍になるように仕込んだ。これを80℃に加熱して12時間攪拌を行った。溶液は初めは透明だったが、8時間後には白濁した。これを400部のアセトン中に、激しく攪拌しながら投入し沈殿させた。これをろ過し、アセトンで洗浄し、白い粉末を得た。重水中で、これのプロトンNMRスペクトルを測定したところ、エチレンイミン塩酸塩ユニットと2−エチルオキサゾリンユニットの和に対するエチレンイミン塩酸塩ユニットのモル含有率は59モル%であった。また、収率はほぼ定量的であった。
[Synthesis Example 2] (Synthesis of polyethyloxazoline-polyethyleneimine hydrochloride random copolymer)
In a container equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirring rod, 10 parts of poly (2-ethyloxazoline) (manufactured by Aldrich, weight average molecular weight 50000) and 300 parts of 5N hydrochloric acid were charged and completely dissolved. Here, 5N hydrochloric acid was charged so that the number of moles of hydrogen chloride was 3 times the number of moles of N-propionylethyleneimine units in poly (2-ethyloxazoline). This was heated to 80 ° C. and stirred for 12 hours. The solution was clear at first but became cloudy after 8 hours. This was poured into 400 parts of acetone with vigorous stirring and precipitated. This was filtered and washed with acetone to obtain a white powder. When the proton NMR spectrum of this was measured in heavy water, the molar content of the ethyleneimine hydrochloride unit relative to the sum of the ethyleneimine hydrochloride unit and the 2-ethyloxazoline unit was 59 mol%. The yield was almost quantitative.

[合成例3](ポリエチレンイミンの合成)
合成例1で作成したポリエチレンイミン塩酸塩10部を水100部に溶解させ、水酸化カリウム1規定水溶液を添加し、よく攪拌した。なお、水酸化カリウムは、ポリエチレンイミン塩酸塩を100%中和できるように計算して添加した。これを、分画分子量14000の透析膜を使って、純水中、24時間、透析した。これをアセトン中に投入、濾過後、乾燥させて、白い粉末を得た。収率はほぼ定量的であった。
[Synthesis Example 3] (Synthesis of polyethyleneimine)
10 parts of polyethyleneimine hydrochloride prepared in Synthesis Example 1 was dissolved in 100 parts of water, and a 1N aqueous solution of potassium hydroxide was added and stirred well. In addition, potassium hydroxide was calculated and added so that polyethyleneimine hydrochloride could be neutralized 100%. This was dialyzed for 24 hours in pure water using a dialysis membrane having a molecular weight cut off of 14,000. This was put into acetone, filtered and then dried to obtain a white powder. The yield was almost quantitative.

[合成例4](ポリエチレングリコール(PEG)−ポリエチレンイミン(PEI)塩酸塩ブロックポリマーの合成) [Synthesis Example 4] (Polyethylene glycol (PEG) -polyethyleneimine (PEI) hydrochloride block polymer synthesis)

窒素雰囲気下、メトキシポリエチレングリコール[Mn=2,000]15.0部、ピリジン6.0部、クロロホルム20部の混合溶液に、p−トルエンスルホン酸クロライド7.15部を含むクロロホルム(20部)溶液を、氷冷撹拌しながら30分間滴下した。ここでメトキシポリエチレングリコールとピリジンとp−トルエンスルホン酸クロライドのモル比は1:10:5であった。滴下終了後、浴槽温度40℃でさらに4時間攪拌した。反応終了後、クロロホルム40部を加えて反応液を希釈した。引き続き、5%塩酸水溶液50部、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、そして飽和食塩水溶液で順次に洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過、減圧濃縮した。得られた固形物をヘキサンで数回洗浄した後、濾過、80℃で減圧乾燥して、トシル化された生成物15.1部を得た。   Chloroform (20 parts) containing 7.15 parts of p-toluenesulfonic acid chloride in a mixed solution of 15.0 parts of methoxypolyethylene glycol [Mn = 2,000], 6.0 parts of pyridine, and 20 parts of chloroform under a nitrogen atmosphere. The solution was added dropwise for 30 minutes with ice cooling and stirring. Here, the molar ratio of methoxypolyethylene glycol, pyridine and p-toluenesulfonic acid chloride was 1: 10: 5. After completion of dropping, the mixture was further stirred at a bath temperature of 40 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, 40 parts of chloroform was added to dilute the reaction solution. Subsequently, the mixture was washed successively with 50 parts of a 5% hydrochloric acid aqueous solution, a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over magnesium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure. The obtained solid was washed several times with hexane, filtered, and dried under reduced pressure at 80 ° C. to obtain 15.1 parts of a tosylated product.

得られた生成物の1H−NMR(日本電子株式会社製、AL300、300MHz)測定結果を以下に示す。
1H−NMR(CDCl3)測定結果:
δ(ppm):7.82(d),7.28(d),3.74〜3.54(bs),3.41(s),2.40(s)
The results of 1H-NMR measurement (manufactured by JEOL Ltd., AL300, 300 MHz) of the obtained product are shown below.
1H-NMR (CDCl3) measurement results:
δ (ppm): 7.82 (d), 7.28 (d), 3.74-3.54 (bs), 3.41 (s), 2.40 (s)

上記で合成した、末端にp−トルエンスルホニルオキシ基を有するメトキシポリエチレングリコール化合物3.0部、2−メチルオキサゾリン6.8部及びN,N−ジメチルアセトアミド40部を、窒素雰囲気下、100℃で24時間攪拌した。この際、加えたメトキシポリエチレングリコール化合物と2−メチルオキサゾリンのモル比は、1:50であった。得られた反応混合物を酢酸エチル/ヘキサン混合溶液(体積比=1:2)300部を加え、室温で強力攪拌した後、生成物の固形物を濾過した。その固形物は酢酸エチル/ヘキサンの混合溶液(体積比=1:2)100部を用いて2回洗浄した後、減圧乾燥してポリエチレングリコールとポリメチルオキサゾリンのブロックポリマーの固体を8.7部得た。   3.0 parts of a methoxypolyethylene glycol compound having a p-toluenesulfonyloxy group at the end, 6.8 parts of 2-methyloxazoline and 40 parts of N, N-dimethylacetamide synthesized above were added at 100 ° C. under a nitrogen atmosphere. Stir for 24 hours. At this time, the molar ratio of the added methoxypolyethylene glycol compound and 2-methyloxazoline was 1:50. To the obtained reaction mixture, 300 parts of an ethyl acetate / hexane mixed solution (volume ratio = 1: 2) was added, and after vigorous stirring at room temperature, the product solid was filtered. The solid was washed twice with 100 parts of a mixed solution of ethyl acetate / hexane (volume ratio = 1: 2) and then dried under reduced pressure to obtain 8.7 parts of a block polymer solid of polyethylene glycol and polymethyloxazoline. Obtained.

得られたブロックポリマーの1H−NMR(日本電子株式会社製、AL300、300MHz)測定結果を以下に示す。
1H−NMR(CDCl3)測定結果:
δ(ppm):7.71(d),7.18(d),3.50〜3.30(bs),3.45(s),2.36(s),2.22〜2.08(m)
The results of 1H-NMR measurement (manufactured by JEOL Ltd., AL300, 300 MHz) of the obtained block polymer are shown below.
1H-NMR (CDCl3) measurement results:
δ (ppm): 7.71 (d), 7.18 (d), 3.50 to 3.30 (bs), 3.45 (s), 2.36 (s), 2.22 to 2. 08 (m)

上記で得られたポリエチレングリコールとポリメチルオキサゾリンのブロックポリマー4.3部(0.69mmol)を、5規定塩酸水14.0部中、90℃で6時間攪拌し、加水分解反応を行った。放冷後、時間とともに生成してきた白色沈殿を含む反応混合溶液をアセトン約150部に加え、室温で約30分間攪拌した後、生成物の固形物を濾過、アセトンで2回洗浄、減圧乾燥して白色固体3.9部を得た。1H−NMRによる分析から、加水分解反応によりポリ(N−アセチルエチレンイミン)由来の側鎖アセチル水素(δ:2.22〜2.08ppm)]がなく、得られた上記固体は、ポリエチレングリコールとポリエチレンイミンからなる二重親水性ブロックポリマーであると認められる。なお、1H−NMRスペクトルから、ポリエチレングリコール部分が44量体、ポリエチレンイミン部分が46量体であると考えられた。   4.3 parts (0.69 mmol) of the polyethylene glycol and polymethyloxazoline block polymer obtained above were stirred at 90 ° C. for 6 hours in 14.0 parts of 5N aqueous hydrochloric acid to conduct a hydrolysis reaction. After standing to cool, the reaction mixture solution containing white precipitate formed over time is added to about 150 parts of acetone and stirred at room temperature for about 30 minutes, and then the solid product is filtered, washed twice with acetone, and dried under reduced pressure. As a result, 3.9 parts of a white solid was obtained. From the analysis by 1H-NMR, there was no side chain acetyl hydrogen (δ: 2.22 to 2.08 ppm) derived from poly (N-acetylethyleneimine) by hydrolysis reaction, and the obtained solid was obtained from polyethylene glycol and It is recognized as a double hydrophilic block polymer composed of polyethyleneimine. From the 1H-NMR spectrum, it was considered that the polyethylene glycol moiety was a 44-mer and the polyethyleneimine moiety was a 46-mer.

得られたブロックポリマーの1H−NMR(日本電子株式会社製、AL300、300MHz)測定結果を以下に示す。
1H−NMR(DMSO)測定結果:
δ(ppm):3.49(s),3.31〜3.19(bs)
1H-NMR (manufactured by JEOL Ltd., AL300, 300 MHz) measurement results of the obtained block polymer are shown below.
1H-NMR (DMSO) measurement results:
δ (ppm): 3.49 (s), 3.31 to 3.19 (bs)

[合成例5](PEG−PEI塩酸塩ブロックポリマーの合成)
実施例4においてp−トルエンスルホニルオキシ基を有するメトキシポリエチレングリコールと反応させる2−メチルオキサゾリンの量を6.8部から3.4部に変えて、全く同様にしてポリエチレングリコール−ポリエチレンイミンブロック共重合体の合成を行った。1H−NMRは実施例4と全く同様な結果を与えたが、この結果からポリエチレングリコール部分が44量体、ポリエチレンイミン部分が23量体であると考えられた。
[Synthesis Example 5] (Synthesis of PEG-PEI hydrochloride block polymer)
In Example 4, the amount of 2-methyloxazoline to be reacted with methoxypolyethylene glycol having a p-toluenesulfonyloxy group was changed from 6.8 parts to 3.4 parts, and the polyethylene glycol-polyethyleneimine block copolymer was exactly the same. Synthesis of the coalesced was performed. 1H-NMR gave exactly the same results as in Example 4. From this result, it was considered that the polyethylene glycol moiety was a 44-mer and the polyethyleneimine moiety was a 23-mer.

[合成例1A]ポリエチレンイミンリン酸塩の作成
合成例1で作成したポリエチレンイミン塩酸塩79部を水790部に溶かした溶液を、リン酸3ナトリウム10水和物19000部を水190000部に溶解させた溶液と、分画分子量14000の透析膜を介して接触させて、24時間透析を行った。24時間後、溶液から、ポリマーが沈殿しているのが観察された。これを、水で更に24時間透析操作を行った後に、メタノールで透析操作・洗浄・濾過・乾燥を行い、白い粉末を得た。
[Synthesis Example 1A] Preparation of polyethyleneimine phosphate A solution of 79 parts of polyethyleneimine hydrochloride prepared in Synthesis Example 1 in 790 parts of water was dissolved in 19000 parts of trisodium phosphate decahydrate in 190000 parts of water. The solution was brought into contact with the solution through a dialysis membrane having a molecular weight cut-off of 14,000 and dialyzed for 24 hours. After 24 hours, polymer was observed to precipitate from the solution. This was further dialyzed with water for 24 hours and then dialyzed, washed, filtered and dried with methanol to obtain a white powder.

[合成例1B〜1H]
合成例1Aで使用したリン酸3ナトリウム10水和物19000部をそれぞれ塩1および量1に、さらに塩1を溶解させる水の量を量1−2に変え、合成例1Aと全く同様な手順によりそれぞれの塩を合成した。
[Synthesis Examples 1B to 1H]
19000 parts of trisodium phosphate decahydrate used in Synthesis Example 1A were changed to Salt 1 and Amount 1, respectively, and the amount of water in which Salt 1 was dissolved was changed to Amount 1-2, and exactly the same procedure as in Synthesis Example 1A Each salt was synthesized by

Figure 2005350648
Figure 2005350648

[合成例2A]
合成例2で作成したポリエチレンイミン−ポリエチルオキサゾリンランダム共重合体137部を1370部の水に溶かした溶液を、リン酸3ナトリウム10水和物14000部と水140000部による水溶液と、分画分子量14000の透析膜を介して接触させ、24時間、透析操作を行った。ポリマー溶液は初めは均一だったが、透析後には、溶液からポリマーが沈殿しているのが観察された。これを水でさらに24時間透析操作を行った後に、メタノールで透析操作・洗浄・濾過・乾燥し、白い粉末を得た。
[Synthesis Example 2A]
A solution prepared by dissolving 137 parts of the polyethyleneimine-polyethyloxazoline random copolymer prepared in Synthesis Example 2 in 1370 parts of water, an aqueous solution of 14000 parts of trisodium phosphate decahydrate and 140000 parts of water, and a molecular weight cutoff The contact was made through 14,000 dialysis membranes, and dialysis was performed for 24 hours. The polymer solution was initially homogeneous, but after dialysis, polymer precipitation from the solution was observed. This was further dialyzed with water for 24 hours and then dialyzed, washed, filtered and dried with methanol to obtain a white powder.

[合成例2B〜2F]
合成例2Aで使用したリン酸3ナトリウム10水和物14000部をそれぞれ塩2および量2に、さらに塩2を溶解させる水の量140000部を量2−2に変え、合成例2Aと全く同様な手順によりそれぞれの塩を合成した
[Synthesis Examples 2B to 2F]
14,000 parts of trisodium phosphate decahydrate used in Synthesis Example 2A were changed to salt 2 and amount 2, respectively, and 140000 parts of water in which salt 2 was dissolved were changed to amount 2-2. Each salt was synthesized by simple procedure

Figure 2005350648
Figure 2005350648

[合成例3A]
合成例3で合成したポリエチレンイミン43部を430部の水に懸濁させ、約70℃で均一に溶かしながら2規定リン酸500部と混合した。これを分画分子量14000の透析膜を通じて、外部に余剰の塩を追い出し、樹脂の塩を作成した。ポリマーが沈殿し、それをメタノールで洗浄・濾過・乾燥し、白い粉末を得た。
[Synthesis Example 3A]
43 parts of polyethyleneimine synthesized in Synthesis Example 3 was suspended in 430 parts of water and mixed with 500 parts of 2N phosphoric acid while being uniformly dissolved at about 70 ° C. Excess salt was expelled to the outside through a dialysis membrane having a molecular weight cut off of 14,000 to prepare a resin salt. The polymer was precipitated, washed with methanol, filtered and dried to obtain a white powder.

[合成例3B〜3F]
合成例3Aで使用したリン酸430部を酸3及び量3に、さらに酸3を希釈する水の量を量3−2に変え、合成例3Aと全く同様な手順によりそれぞれの塩を作成した。
[Synthesis Examples 3B to 3F]
430 parts of phosphoric acid used in Synthesis Example 3A was changed to Acid 3 and Amount 3, and the amount of water for diluting Acid 3 was changed to Amount 3-2 to prepare each salt in the same procedure as in Synthesis Example 3A. .

Figure 2005350648
Figure 2005350648

[合成例4A]
合成例4で合成したポリエチレングリコール−ポリエチレンイミン塩酸塩ブロック共重合体5.55部を30部の水に溶解させ、これを2リン酸ナトリウム36.7量部と水300量部からなる水溶液に添加して攪拌した。ここでポリエチレンイミン塩酸塩ユニットと2リン酸ナトリウムのモル比は1:3であった。これを分画分子量3500の透析膜を通して、蒸留水と1週間接触させた後、減圧乾固させてポリエチレングリコール−ポリエチレンイミン2リン酸塩のブロック共重合体の白い粉末を得た。
[Synthesis Example 4A]
5.55 parts of the polyethylene glycol-polyethyleneimine hydrochloride block copolymer synthesized in Synthesis Example 4 was dissolved in 30 parts of water, and this was dissolved in an aqueous solution consisting of 36.7 parts by weight of sodium diphosphate and 300 parts by weight of water. Added and stirred. Here, the molar ratio of the polyethyleneimine hydrochloride unit to sodium diphosphate was 1: 3. This was passed through a dialysis membrane having a molecular weight cut off of 3,500 and contacted with distilled water for 1 week, and then dried under reduced pressure to obtain a white powder of a block copolymer of polyethylene glycol-polyethyleneimine diphosphate.

[合成例5A]
合成例5で得られたポリエチレングリコール−ポリエチレンイミン塩酸塩ブロック共重合体3.72部を30部の水に溶解させ、これを2リン酸ナトリウム36.7量部と水300量部からなる水溶液に添加して攪拌した。ここでポリエチレンイミン塩酸塩ユニットと2リン酸ナトリウムのモル比は1:3であった。これを分画分子量3500の透析膜を通して、蒸留水と1週間接触させた後、減圧乾固させてポリエチレングリコール−ポリエチレンイミン2リン酸塩のブロック共重合体の白い粉末を得た。
[Synthesis Example 5A]
The polyethylene glycol-polyethyleneimine hydrochloride block copolymer obtained in Synthesis Example 5 (3.72 parts) was dissolved in 30 parts of water, and this was an aqueous solution comprising 36.7 parts by weight of sodium diphosphate and 300 parts by weight of water. And stirred. Here, the molar ratio of the polyethyleneimine hydrochloride unit to sodium diphosphate was 1: 3. This was passed through a dialysis membrane having a molecular weight cut off of 3,500 and contacted with distilled water for 1 week, and then dried under reduced pressure to obtain a white powder of a block copolymer of polyethylene glycol-polyethyleneimine diphosphate.

[実施例1A]
合成例1Aで合成したポリエチレンイミン・リン酸塩75部を水750部に溶解させ、C.I.アシッドレッド265の314.7部を水944.2部に溶解させた溶液と混合した。混合した溶液は、分画分子量14000のセルロースエステル製透析膜を介して、水と接触させた。この操作は、水を交換しながら、水が全く着色しなくなるまで続行した。これを遠心分離、ついで濾過操作を行って固体を分離し、室温で真空乾燥させて、赤褐色の結晶性水性着色材料の粉末を得た。
[Example 1A]
75 parts of polyethyleneimine phosphate synthesized in Synthesis Example 1A was dissolved in 750 parts of water, and C.I. I. Acid red 265 314.7 parts was mixed with a solution of 944.2 parts water. The mixed solution was brought into contact with water through a cellulose ester dialysis membrane having a molecular weight cut off of 14,000. This operation was continued until the water was not colored at all while changing the water. This was centrifuged and then filtered to separate the solid, which was then vacuum dried at room temperature to obtain a reddish brown crystalline aqueous colored material powder.

[実施例1B〜3F]
実施例1Aで使用したポリマーを、合成例1B〜1F、2A〜2F、3A〜3Dに示したように、ポリエチレンイミンとそれぞれの塩4に示す塩から得たポリマーに変え、そのポリマーは量4、ポリマーを溶解させる水の量を量4−2、C.I.アシッドレッド265を量4−3、これを溶解させる水を量4−4として、実施例1Aと全く同様な手順により結晶性水性着色材料を得た。
[Examples 1B to 3F]
The polymer used in Example 1A was changed to a polymer obtained from polyethyleneimine and the salt shown in the respective salt 4 as shown in Synthesis Examples 1B to 1F, 2A to 2F, 3A to 3D. The amount of water in which the polymer is dissolved is 4-2, C.I. I. A crystalline aqueous coloring material was obtained in exactly the same procedure as in Example 1A, except that Acid Red 265 was used in an amount of 4-3 and water in which the acid red 265 was dissolved was 4-4.

Figure 2005350648
Figure 2005350648

[実施例4A]
合成例4Aで得たポリエチレングリコール−ポリエチレンイミン2リン酸塩ブロックコポリマー48.6部を水3600部に溶解させ、これに銅フタロシアニンテトラスルホン酸ナトリウム187.0部を水8500部に溶解させた水溶液をゆっくりと滴下させた。得られた分散液は分画分子量30000の透析膜を介して蒸留水と接触させた。この操作は水を交換しながら水の着色が全く見られなくなるまで続行した。得られたポリカチオン−染料複合体はろ過し、青色のポリカチオン−染料複合体の含水固体を得た。これに蒸留水を添加して攪拌、超音波処理を行い、ポリカチオン−染料複合体の水性分散液を得た。得られた結晶性水性着色材料の粒径をリーズ・アンド・ノースラップ社製「マイクロトラックUPA150」で測定したところ、その数平均粒径は、102nmであった。
[Example 4A]
An aqueous solution obtained by dissolving 48.6 parts of the polyethylene glycol-polyethyleneimine diphosphate block copolymer obtained in Synthesis Example 4A in 3600 parts of water, and dissolving 187.0 parts of sodium copper phthalocyanine tetrasulfonate in 8500 parts of water. Was slowly dropped. The obtained dispersion was brought into contact with distilled water through a dialysis membrane having a molecular weight cut off of 30,000. This operation was continued until no coloration of water was seen while changing the water. The obtained polycation-dye complex was filtered to obtain a water-containing solid of a blue polycation-dye complex. Distilled water was added thereto, and the mixture was stirred and sonicated to obtain an aqueous dispersion of a polycation-dye complex. When the particle size of the obtained crystalline aqueous coloring material was measured by “Microtrac UPA150” manufactured by Leeds & Northrup, the number average particle size was 102 nm.

[実施例5A]
合成例5Aで得たポリエチレングリコール−ポリエチレンイミン2リン酸塩ブロックコポリマー50.8部を水3320部に溶解させ、これに銅フタロシアニンテトラスルホン酸ナトリウム146.7部を水4230部に溶解させた水溶液をゆっくりと滴下させた。得られた分散液は分画分子量30000の透析膜を介して蒸留水と接触させた。この操作は水を交換しながら水の着色が全く見られなくなるまで続行した。得られたポリカチオン−染料複合体はろ過し、青色のポリカチオン−染料複合体の含水固体を得た。これに蒸留水を添加して攪拌、超音波処理を行い、ポリカチオン−染料複合体の水性分散液を得た。得られた結晶性水性着色材料の粒径をリーズ・アンド・ノースラップ社製「マイクロトラックUPA150」で測定したところ、その数平均粒径は、115nmであった。
[Example 5A]
An aqueous solution in which 50.8 parts of the polyethylene glycol-polyethyleneimine diphosphate block copolymer obtained in Synthesis Example 5A are dissolved in 3320 parts of water, and 146.7 parts of copper phthalocyanine tetrasulfonate are dissolved in 4230 parts of water. Was slowly dropped. The obtained dispersion was brought into contact with distilled water through a dialysis membrane having a molecular weight cut off of 30,000. This operation was continued until no coloration of water was seen while changing the water. The obtained polycation-dye complex was filtered to obtain a water-containing solid of a blue polycation-dye complex. Distilled water was added thereto, and the mixture was stirred and sonicated to obtain an aqueous dispersion of a polycation-dye complex. When the particle size of the obtained crystalline aqueous coloring material was measured by “Microtrac UPA150” manufactured by Leeds & Northrup, the number average particle size was 115 nm.

[比較例1]
合成例1で得たポリエチレンイミン塩酸塩79.5部を水795部に溶解させ、C.I.アシッドレッド265の315.7部を水945部に溶解させた溶液と混合した。混合した溶液は分画分子量14000のセルロースエステル製透析膜を介して、水と接触させた。この操作は、水を交換しながら水の着色が全く見られなくなるまで続行した。得られたポリカチオン−染料複合体はろ過し、水洗、真空乾燥させて、赤褐色のポリカチオン−染料複合体粉末を得た。
[Comparative Example 1]
79.5 parts of polyethyleneimine hydrochloride obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 795 parts of water, and C.I. I. Acid Red 265 315.7 parts was mixed with a solution of 945 parts water. The mixed solution was brought into contact with water through a cellulose ester dialysis membrane having a molecular weight cut off of 14,000. This operation was continued until no coloration of water was seen while changing the water. The obtained polycation-dye complex was filtered, washed with water, and vacuum-dried to obtain a reddish brown polycation-dye complex powder.

[比較例2]
合成例2で得たポリエチルオキサゾリン−ポリエチレンイミン塩酸塩ランダム共重合体81部を水810部に溶解させ、C.I.アシッドレッド265の317.8部を水954部に溶解させた溶液と混合した。混合した溶液は分画分子量14000のセルロースエステル製透析膜を介して、水と接触させた。この操作は、水を交換しながら水の着色が全く見られなくなるまで続行した。得られたポリカチオン−染料複合体はろ過し、水洗、真空乾燥させて、赤褐色のポリカチオン−染料複合体粉末を得た。
[Comparative Example 2]
81 parts of the polyethyloxazoline-polyethyleneimine hydrochloride random copolymer obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in 810 parts of water; I. A mixed solution of 317.8 parts of Acid Red 265 in 954 parts of water was mixed. The mixed solution was brought into contact with water through a cellulose ester dialysis membrane having a molecular weight cut off of 14,000. This operation was continued until no coloration of water was seen while changing the water. The obtained polycation-dye complex was filtered, washed with water, and vacuum-dried to obtain a reddish brown polycation-dye complex powder.

実施例1A〜1F、2A〜2F、3A〜3Fで作成した結晶性水性着色材料、及び比較例1〜2で作成したポリカチオン−染料複合体の広角エックス線散乱スペクトルを測定し、結晶性を評価した。評価結果は表5の通りである。比較例1及び2における、ポリエチレンイミン塩酸塩−C.I.アシッドレッド265から作製した、結晶性の低いポリカチオン−染料複合体粉末の結晶性を△とし、これよりも結晶性の高いものを○、特に結晶性の高いものを◎とした。   Wide-angle X-ray scattering spectra of the crystalline aqueous coloring materials prepared in Examples 1A to 1F, 2A to 2F, and 3A to 3F and the polycation-dye complexes prepared in Comparative Examples 1 to 2 were measured to evaluate crystallinity. did. The evaluation results are as shown in Table 5. In Comparative Examples 1 and 2, polyethyleneimine hydrochloride-C.I. I. The crystallinity of the low-crystallinity polycation-dye complex powder prepared from Acid Red 265 is indicated by Δ, the crystallinity higher than this is indicated by ◯, and the crystallinity particularly high is indicated by ◎.

Figure 2005350648
Figure 2005350648

表5に示したように、比較例として使用したポリカチオン−染料複合体は、結晶性の低いアモルファス状のものであったが、実施例1A〜3Dの結晶性水性着色材料は、いずれも優れた結晶性を有するものであった。   As shown in Table 5, the polycation-dye complex used as a comparative example was amorphous with low crystallinity, but the crystalline aqueous coloring materials of Examples 1A to 3D were all excellent. It had a crystallinity.

また、実施例1A〜1F、2A〜2F、3A〜3Fで作成した結晶性水性着色材料3部をサンプリングし、これに100部の水を加えて懸濁させ、これをガラス板上に滴下させて、自然乾燥させた。この膜は、赤色を呈しており、良好な発色であると認められた。   In addition, 3 parts of the crystalline aqueous coloring material prepared in Examples 1A to 1F, 2A to 2F, and 3A to 3F are sampled, and 100 parts of water is added and suspended therein, and this is dropped onto a glass plate. And let it dry naturally. This film had a red color and was recognized as a good color.

一方、比較例1,2で得たポリカチオン−染料複合体を同様に処理し、観察を行ったところ、黒い膜状になり、良好な発色は達成できなかった。   On the other hand, when the polycation-dye complex obtained in Comparative Examples 1 and 2 was treated and observed in the same manner, a black film was formed and good color development could not be achieved.

また、実施例4A、5Aより、本発明の結晶性水性着色材料はその粒径が小さく、分散性が良好であった。
From Examples 4A and 5A, the crystalline aqueous coloring material of the present invention had a small particle size and good dispersibility.

Claims (18)

カチオン性の親水性セグメント(X1)を有するポリマー(X)とフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)とからなる塩における該アニオンが、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)でイオン交換されたポリイオンコンプレックスからなる結晶性水性着色材料。 Coloring compound in which the anion in a salt comprising a polymer (X) having a cationic hydrophilic segment (X1) and an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom has an anionic functional group A crystalline aqueous coloring material comprising a polyion complex ion-exchanged with (Z). 前記ポリマー(X)中のカチオン性の親水性セグメント(X1)に、フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)、及びアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)がイオン結合した請求項1に記載の結晶性水性着色材料。 In the cationic hydrophilic segment (X1) in the polymer (X), an anion (Y) having a fluorine atom, a nitrogen atom or an oxygen atom, and a coloring compound (Z) having an anionic functional group are ionized. The crystalline aqueous coloring material of claim 1 bound. 前記ポリマー(X)中のカチオン性の親水性セグメント(X1)にイオン結合した前記フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)のアニオン性基のモル数をy、前記アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)のアニオン性基のモル数をzとする時、y/zが、1/99〜95/5の範囲にある請求項2に記載の結晶性水性着色材料。 The number of moles of the anionic group of the anion (Y) having the fluorine atom, nitrogen atom, or oxygen atom ion-bonded to the cationic hydrophilic segment (X1) in the polymer (X) is y, and the anionic group The crystalline aqueous coloring material according to claim 2, wherein y / z is in the range of 1/99 to 95/5, where z is the number of moles of the anionic group of the coloring compound (Z) having a functional group. . 前記ポリマー(X)が非イオン性親水性セグメント(X2)を有する請求項1〜3のいずれかに記載の結晶性水性着色材料。 The crystalline aqueous coloring material according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer (X) has a nonionic hydrophilic segment (X2). 前記ポリマー(X)が疎水性セグメント(X3)を有する請求項1〜4のいずれかに記載の結晶性水性着色材料。 The crystalline aqueous coloring material according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer (X) has a hydrophobic segment (X3). 前記ポリマー(X)中のカチオン性親水性セグメント(X1)が、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、またはポリビニルピリジンから選ばれるもののうち少なくとも一つからなるセグメントである請求項1〜5のいずれかに記載の結晶性水性着色材料。 The cationic hydrophilic segment (X1) in the polymer (X) is a segment composed of at least one selected from polyallylamine, polyethyleneimine, polyvinylamine, or polyvinylpyridine. The crystalline aqueous coloring material described in 1. 前記アニオン(Y)が、酸素原子を有するアニオンである請求項1〜6のいずれかに記載の結晶性水性着色材料。 The crystalline aqueous coloring material according to claim 1, wherein the anion (Y) is an anion having an oxygen atom. 前記酸素原子を有するアニオンが、硝酸アニオン、リン酸アニオン、リン酸1水素アニオン、リン酸2水素アニオン、亜リン酸アニオン、二リン酸アニオン、炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、硫酸アニオンまたは亜硫酸アニオンからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項7に記載の結晶性水性着色材料。 The anion having an oxygen atom is a nitrate anion, a phosphate anion, a phosphate hydrogen anion, a phosphate dihydrogen anion, a phosphate anion, a diphosphate anion, a carbonate anion, a bicarbonate anion, a sulfate anion or a sulfite anion. The crystalline aqueous coloring material according to claim 7, which is at least one selected from the group consisting of 前記酸素原子を有するアニオンが金属酸化物のアニオンである請求項7に記載の結晶性水性着色材料。 The crystalline aqueous coloring material according to claim 7, wherein the anion having an oxygen atom is an anion of a metal oxide. 前記ポリマー(X)の重量平均分子量(Mw)が、3000〜100000の範囲である請求項1〜9のいずれかに記載の結晶性水性着色材料。 The crystalline aqueous coloring material according to any one of claims 1 to 9, wherein the polymer (X) has a weight average molecular weight (Mw) in the range of 3000 to 100,000. 前記ポリマー(X)中のカチオン性基の個数をx(当量)、および前記フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)中のアニオン性基の個数をy(当量)、前記アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)中のアニオン性基の個数をz(当量)とした時に、x/(y+z)で表されるモル比が0.2〜5の範囲にある請求項1〜10のいずれかに記載の結晶性水性着色材料。 The number of cationic groups in the polymer (X) is x (equivalent), and the number of anionic groups in the anion (Y) having a fluorine atom, nitrogen atom, or oxygen atom is y (equivalent), and the anion. The molar ratio represented by x / (y + z) is in the range of 0.2-5, where z (equivalent) is the number of anionic groups in the coloring compound (Z) having a functional group. Item 11. The crystalline aqueous coloring material according to any one of Items 1 to 10. 数平均粒径が150nm以下である請求項1〜11のいずれかに記載の結晶性水性着色材料。 The crystalline aqueous coloring material according to any one of claims 1 to 11, having a number average particle diameter of 150 nm or less. フッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)をカウンターアニオンとするカチオン性の親水性セグメント(X1)を有するポリマー(X)を、水又は水と親水性溶媒との混合溶媒に溶解した水性溶液中に、アニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)を加え、前記カチオン性の親水性セグメント(X1)を有するポリマー(X)のカウンターアニオンであるフッ素原子、窒素原子、又は酸素原子を有するアニオン(Y)の一部又は全部をアニオン性の官能基を有する着色性化合物(Z)とイオン交換させることからなる結晶性水性着色材料の製造方法。 A polymer (X) having a cationic hydrophilic segment (X1) having an anion (Y) having a fluorine atom, nitrogen atom, or oxygen atom as a counter anion is dissolved in water or a mixed solvent of water and a hydrophilic solvent. In the aqueous solution, a coloring compound (Z) having an anionic functional group is added, and a fluorine atom, a nitrogen atom, or a counter anion of the polymer (X) having the cationic hydrophilic segment (X1) A method for producing a crystalline aqueous coloring material, comprising ion-exchanging a part or all of an anion (Y) having an oxygen atom with a coloring compound (Z) having an anionic functional group. 前記ポリマー(X)が、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジンまたはポリビニルアミンからなる群から選ばれる少なくとも一種がカチオン化されたポリマーである請求項13に記載の結晶性水性着色材料の製造方法。 The method for producing a crystalline aqueous coloring material according to claim 13, wherein the polymer (X) is a polymer in which at least one selected from the group consisting of polyallylamine, polyethyleneimine, polyvinylpyridine, or polyvinylamine is cationized. 前記アニオン(Y)が、酸素原子を有するアニオンである請求項13又は14に記載の結晶性水性着色材料の製造方法。 The method for producing a crystalline aqueous coloring material according to claim 13 or 14, wherein the anion (Y) is an anion having an oxygen atom. 前記酸素原子を有するアニオンが、硝酸アニオン、リン酸アニオン、リン酸1水素アニオン、リン酸2水素アニオン、亜リン酸アニオン、二リン酸アニオン、炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、硫酸アニオンまたは亜硫酸アニオンからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項15に記載の結晶性水性着色材料の製造方法。 The anion having an oxygen atom is a nitrate anion, a phosphate anion, a phosphate hydrogen anion, a phosphate dihydrogen anion, a phosphate anion, a diphosphate anion, a carbonate anion, a bicarbonate anion, a sulfate anion or a sulfite anion. The method for producing a crystalline aqueous coloring material according to claim 15, which is at least one selected from the group consisting of: 前記酸素原子を有するアニオンが金属の酸化物である請求項15に記載の結晶性水性着色材料の製造方法。 The method for producing a crystalline aqueous coloring material according to claim 15, wherein the anion having an oxygen atom is a metal oxide. 前記ポリマー(X)の重量平均分子量(Mw)が、3000〜100000の範囲である請求項13〜17のいずれかに記載の結晶性水性着色材料の製造方法。
The method for producing a crystalline aqueous coloring material according to any one of claims 13 to 17, wherein the polymer (X) has a weight average molecular weight (Mw) in the range of 3000 to 100,000.
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