JP2006022229A - Inkjet recording aqueous ink - Google Patents

Inkjet recording aqueous ink Download PDF

Info

Publication number
JP2006022229A
JP2006022229A JP2004202351A JP2004202351A JP2006022229A JP 2006022229 A JP2006022229 A JP 2006022229A JP 2004202351 A JP2004202351 A JP 2004202351A JP 2004202351 A JP2004202351 A JP 2004202351A JP 2006022229 A JP2006022229 A JP 2006022229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
water
parts
dispersion
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004202351A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Takizawa
信幸 瀧澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP2004202351A priority Critical patent/JP2006022229A/en
Publication of JP2006022229A publication Critical patent/JP2006022229A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet recording water dispersion containing water and a coloring agent, and an inkjet recording aqueous ink which contains the inkjet recording water dispersion and can exhibit a high printing density. <P>SOLUTION: The inkjet recording water dispersion is a water dispersion of a water insoluble vinyl polymer containing 5-30 wt.% structural units derived from a macromer and having an acid value of 20-70 (KOH mg/g) which comprises a coloring agent, and the viscosity (20°C) of the above water dispersion having a solid content concentration of 30 wt.% is 5 to 10 times the viscosity (20°C) of the above water dispersion having a solid content concentration of 10 wt.%. The inkjet recording aqueous ink comprises the water dispersion. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インクジェット記録用水分散体及びそれを含有するインクジェット記録用水系インクに関する。   The present invention relates to an aqueous dispersion for inkjet recording and an aqueous ink for inkjet recording containing the same.

インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録部材に直接吐出し、付着させて文字や画像を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易かつ安価、記録部材として普通紙が使用可能、被印字物に対して非接触、という数多くの利点があるため普及が著しい。その中でも近年は、印字物の耐候性や耐水性の観点から、着色剤に顔料系インクを用いるものが主流となってきている(例えば、特許文献1〜3参照)。
さらに近年は、高速印刷に対応するためにインクの表面張力を30mN/m前後の低い領域に設定するのが主流である。しかしながら、このような低表面張力のインクにおいて着色剤に顔料を用いると、印字濃度が低くなってしまうという問題があった。
The ink jet recording method is a recording method in which characters and images are obtained by ejecting ink droplets directly from a very fine nozzle onto a recording member and attaching them. This method is remarkably widespread because it has many advantages that full color is easy and inexpensive, plain paper can be used as a recording member, and there is no contact with the substrate. Among them, in recent years, those using pigment-based ink as a colorant have become mainstream from the viewpoint of weather resistance and water resistance of printed matter (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
Furthermore, in recent years, the mainstream is to set the surface tension of the ink in a low region of about 30 mN / m in order to cope with high-speed printing. However, when a pigment is used as a colorant in such a low surface tension ink, there is a problem that the printing density is lowered.

特開平03−056573号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 03-056573 特開平03−160069号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-160069 国際公開第00/39226号パンフレットInternational Publication No. 00/39226 Pamphlet

本発明は、水及び着色剤を含有するインクジェット記録用水分散体および該インク記録用水分散体を含有する、高い印字濃度を発現できるインクジェット記録用水系インクを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an aqueous dispersion for ink jet recording containing water and a colorant, and an aqueous ink for ink jet recording that contains the aqueous dispersion for ink recording and can express a high print density.

本発明は、マクロマー(B)由来の構成単位を5〜30重量%含有し、且つ酸価が20〜70(KOHmg/g)である、着色剤を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体であって、該水分散体の固形分濃度30重量%の粘度(20℃)が、該水分散体の固形分濃度10重量%の粘度(20℃)の5〜10倍である、インクジェット記録用水分散体及び該水分散体を含有するインクジェット記録用水系インクである。   The present invention relates to an aqueous dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles containing a coloring agent, containing 5 to 30% by weight of a structural unit derived from macromer (B) and having an acid value of 20 to 70 (KOHmg / g). Ink jet recording in which the viscosity (20 ° C.) of the aqueous dispersion having a solid content concentration of 30% by weight is 5 to 10 times the viscosity (20 ° C.) of the solid dispersion concentration of 10% by weight. And an aqueous ink for ink jet recording containing the aqueous dispersion.

本発明の水不溶性ビニルポリマーからなる水分散体をインクジェット記録用水系インクに用いると、普通紙への印字において高い印字濃度を発現できる優れたインクになる。   When the aqueous dispersion composed of the water-insoluble vinyl polymer of the present invention is used for an aqueous ink for inkjet recording, it becomes an excellent ink capable of expressing a high print density in printing on plain paper.

本発明は、嵩高いマクロマー由来の構成単位の特定量と低い酸価とを有する水不溶性ビニルポリマー粒子を用いることで、水分散体(及び/又は水系インク)中の前記水不溶性ビニルポリマー粒子の凝集性をコントロールすることができることを見出した。
即ち、インクジェットのノズルから吐出された前記水分散体(及び/又は水系インク)中の溶媒が蒸発するにつれて、前記水不溶性ビニルポリマー粒子の凝集性に応じて、粘度が高くなる。本発明では、水分散体(及び/又は水系インク)の固形分濃度30重量%の粘度(20℃)が、前記水分散体(及び/又は水系インク)の固形分濃度10重量%の粘度(20℃)の5〜10倍、好ましくは5〜8倍となるように凝集性をコントロールすることで、着色剤を含有する水不溶性ビニルポリマーの、紙内部への浸透を抑制し、印字した時の印字濃度を高めることを可能にしたものである。
固形分濃度30重量%の粘度(20℃)が、固形分濃度10重量%の粘度(20℃)に比べて、高すぎると、着色剤を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子が紙の表面に残存する割合が多くなり、光沢性に好ましくなく、また、そのような凝集性の強い水不溶性ビニルポリマー粒子は分散安定性に課題を有することが多い。固形形分濃度30重量%の粘度(20℃)が、固形分濃度10重量%の粘度(20℃)に比べて、低すぎると着色剤を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子が、紙の内部深くに浸透し、印字濃度が低下する。
ここで固形分濃度は、以下の式により求めることができる。
固形分=[(A−B)/A]×100
Aは水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の重量、Bは水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を-0.8MPa(大気圧を0MPaとする)の減圧下で、100℃で8時間保持したときに揮発しうる成分の重量を意味する。
また、粘度は、後述する方法において測定する。単位はmPa・sである。
以下、各構成について説明する。
The present invention uses the water-insoluble vinyl polymer particles having a specific amount of a structural unit derived from a bulky macromer and a low acid value, so that the water-insoluble vinyl polymer particles in the aqueous dispersion (and / or the water-based ink) It has been found that the cohesiveness can be controlled.
That is, as the solvent in the water dispersion (and / or water-based ink) discharged from the inkjet nozzle evaporates, the viscosity increases according to the cohesiveness of the water-insoluble vinyl polymer particles. In the present invention, the viscosity (20 ° C.) of the solid content concentration of the aqueous dispersion (and / or the water-based ink) is 30% by weight (20 ° C.). 20 to 10 times, preferably 5 to 8 times that of the water-insoluble vinyl polymer containing the colorant is controlled to prevent penetration into the paper and printed. This makes it possible to increase the print density.
If the viscosity at a solid content concentration of 30% by weight (20 ° C.) is too high compared to the viscosity at a solid content concentration of 10% by weight (20 ° C.), water-insoluble vinyl polymer particles containing a colorant remain on the paper surface. The water-insoluble vinyl polymer particles having strong cohesiveness often have a problem in dispersion stability. If the viscosity at a solid content concentration of 30% by weight (20 ° C.) is too low compared to the viscosity at a solid content concentration of 10% by weight (20 ° C.), the water-insoluble vinyl polymer particles containing the colorant will be deep inside the paper. The print density is reduced.
Here, solid content concentration can be calculated | required with the following formula | equation.
Solid content = [(A−B) / A] × 100
A is the weight of the water dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles, and B is the water dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles maintained at 100 ° C. for 8 hours under a reduced pressure of −0.8 MPa (atmospheric pressure is 0 MPa). It means the weight of components that can sometimes volatilize.
Moreover, a viscosity is measured in the method mentioned later. The unit is mPa · s.
Each configuration will be described below.

(水不溶性ビニルポリマー)
本発明に用いられる水不溶性ビニルポリマーは、水分散体中、水不溶性ビニルポリマー粒子の分散性を維持しながら、凝集性を強める観点から、酸価が20〜70(KOHmg/g)であり、マクロマー(B)由来の構成単位を5〜30重量%含有する水不溶性ビニルポリマー(以下、単に水不溶性ポリマーという)である。酸価は、分散性を高める観点から、40〜70(KOHmg/g)が更に好ましい。酸価は、水不溶性ポリマーの構成単位から、計算で算出することができる。または、適当な溶剤(例えばメチルエチルケトン)に溶解して、滴定する方法でも求めることができる。
本発明に用いられる水不溶性ポリマーは、更に疎水性モノマー(C)由来の構成単位及び/又はノニオン性モノマー(D)由来の構成単位を含有することが好ましい。即ち、本発明の水不溶性ポリマーは、アニオン性モノマー(A)及びマクロマー(B)を含有するモノマー混合物を共重合して得られるものであり、更に、該モノマー混合物に、疎水性モノマー(C)及び/又はノニオン性モノマー(D)を含有するモノマー混合物(以下、これらを総称して「モノマー混合物」という)を共重合して得られるものが好ましい。
(Water-insoluble vinyl polymer)
The water-insoluble vinyl polymer used in the present invention has an acid value of 20 to 70 (KOHmg / g) from the viewpoint of enhancing cohesiveness while maintaining the dispersibility of the water-insoluble vinyl polymer particles in the water dispersion. It is a water-insoluble vinyl polymer (hereinafter simply referred to as a water-insoluble polymer) containing 5 to 30% by weight of a structural unit derived from the macromer (B). The acid value is more preferably 40 to 70 (KOHmg / g) from the viewpoint of enhancing dispersibility. The acid value can be calculated from the constituent unit of the water-insoluble polymer. Alternatively, it can also be determined by a method in which it is dissolved in a suitable solvent (for example, methyl ethyl ketone) and titrated.
The water-insoluble polymer used in the present invention preferably further contains a structural unit derived from the hydrophobic monomer (C) and / or a structural unit derived from the nonionic monomer (D). That is, the water-insoluble polymer of the present invention is obtained by copolymerization of a monomer mixture containing an anionic monomer (A) and a macromer (B), and further, a hydrophobic monomer (C) is added to the monomer mixture. And / or those obtained by copolymerizing monomer mixtures containing nonionic monomers (D) (hereinafter collectively referred to as “monomer mixtures”).

アニオン性モノマー(A)としては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー及び不飽和リン酸モノマーからなる群より選ばれた1種以上を挙げることができる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
不飽和スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリル酸エステル、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
不飽和リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
アニオン性モノマー(A)の中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
Examples of the anionic monomer (A) include one or more selected from the group consisting of an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.
Examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid. These can be used alone or in admixture of two or more.
Examples of the unsaturated sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylic acid ester, bis- (3-sulfopropyl) -itaconic acid ester, and the like. . These can be used alone or in admixture of two or more.
Examples of unsaturated phosphoric acid monomers include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxy Examples thereof include ethyl phosphate. These can be used alone or in admixture of two or more.
Among the anionic monomers (A), from the viewpoints of dispersion stability and ejection stability, unsaturated carboxylic acid monomers are preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable.

マクロマー(B)としては、片末端に重合性官能基を有し、好ましくは数平均分子量が500〜500,000、より好ましくは1,000〜10,000のモノマー(B)が挙げられる。
マクロマー(B)の具体例としては、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマー、片末端に重合性官能基を有するシリコーン系マクロマー及び片末端に重合性官能基を有するマクロマーで、好ましくは炭素数1〜4の、アクリル(メタ)アクリレート系マクロマー(片末端に重合性官能基を有するメチルメタクリレート系マクロマー、片末端に重合性官能基を有するブチルアクリレート系マクロマー、片末端に重合性官能基を有するイソブチルメタクリレート系マクロマー等)が挙げられる。これらマクロマー(B)の中では、得られる水不溶性ポリマーに顔料を十分に含有させる観点から、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマーが好ましい。
Examples of the macromer (B) include a monomer (B) having a polymerizable functional group at one end and preferably having a number average molecular weight of 500 to 500,000, more preferably 1,000 to 10,000.
Specific examples of the macromer (B) include a styrenic macromer having a polymerizable functional group at one end, a silicone macromer having a polymerizable functional group at one end, and a macromer having a polymerizable functional group at one end, C1-C4 acrylic (meth) acrylate macromer (methyl methacrylate macromer having a polymerizable functional group at one end, butyl acrylate macromer having a polymerizable functional group at one end, polymerizable functional group at one end And isobutyl methacrylate-based macromers). Among these macromers (B), a styrenic macromer having a polymerizable functional group at one end is preferable from the viewpoint of sufficiently containing a pigment in the obtained water-insoluble polymer.

片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマーとしては、片末端に重合性官能基を有するスチレン単独重合体及び片末端に重合性官能基を有する、スチレンと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。   Examples of the styrenic macromer having a polymerizable functional group at one end include a styrene homopolymer having a polymerizable functional group at one end and a copolymer of styrene and another monomer having a polymerizable functional group at one end. Can be mentioned.

片末端に重合性官能基を有する、スチレンと他のモノマーとの共重合体において、他のモノマーとしては、例えば、(1)アクリロニトリル、(2)エステル部分が炭素数1〜18のアルキル基である、ヒドロキシ基を有していてもよい、(メタ)アクリル酸エステル、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等及び(3)スチレン以外の炭素数6〜22の芳香族炭化水素基を有するビニルモノマーが好ましく、例えば、α―メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、4−ビニルビフェニル、1,1−ジフェニルエチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−アクリロイロキシエチルフタル酸等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
なお、本明細書において「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」とは、「イソ」又は「ターシャリー」で表される枝分かれ構造が存在している場合と存在しない場合(ノルマル)の両者を示すものである。また、「(メタ)アクリ」とは、「アクリ」又は「メタクリ」を意味する。
In a copolymer of styrene and another monomer having a polymerizable functional group at one end, examples of the other monomer include (1) acrylonitrile and (2) an ester moiety having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. A certain (meth) acrylic acid ester which may have a hydroxy group, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate , 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl ( (Meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acryl , (Iso) decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) acrylate, (iso) stearyl (meth) acrylate, etc. and (3) having an aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms other than styrene Vinyl monomers are preferable, for example, α-methylstyrene, vinylnaphthalene, vinyltoluene, ethylvinylbenzene, 4-vinylbiphenyl, 1,1-diphenylethylene, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy Examples include -3-phenoxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, and 2-acryloyloxyethyl phthalic acid. These can be used alone or in admixture of two or more.
In the present specification, “(iso or tertiary)” and “(iso)” are the case where a branched structure represented by “iso” or “tertiary” is present or not present (normal). Both are shown. Further, “(meth) acryl” means “acryl” or “methacryl”.

また、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマー中のスチレンの含有量は、得られる水不溶性ポリマー中に顔料が十分に含有されるようにする観点から、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上である。
片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマーの中では、片末端に重合性官能基としてアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有するスチレン系マクロマーが好ましい。
商業的に入手しうるスチレン系マクロマーとしては、例えば、東亜合成株式会社の商品名、AS-6, AS-6S, AN-6, AN-6S, HS-6,HS-6S等が挙げられる。
In addition, the content of styrene in the styrenic macromer having a polymerizable functional group at one end is preferably 60% by weight or more from the viewpoint of sufficiently containing the pigment in the obtained water-insoluble polymer. Preferably it is 70 weight% or more.
Among the styrenic macromers having a polymerizable functional group at one end, a styrenic macromer having an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group as a polymerizable functional group at one end is preferable.
Examples of commercially available styrenic macromers include trade names of Toa Gosei Co., Ltd., AS-6, AS-6S, AN-6, AN-6S, HS-6, HS-6S, and the like.

片末端に重合性官能基を有するシリコーン系マクロマーの中では、一般式(I)で表されるシリコーンマクロマーが、インクジェットプリンターのヘッドの焦げ付きを防止する観点から好ましい。
X(Y)qSi(R33-r(Z)r (I)
(式中、Xは重合可能な不飽和基、Yは2価の結合基、R3はそれぞれ独立して水素原子、低級アルキル基、アリール基又はアルコキシ基、Zは500以上の数平均分子量を有する1価のシロキサンポリマーの残基、qは0又は1、rは1〜3の整数を示す)。
なお、マクロマー(B)の数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミン含有クロロホルムを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
Among the silicone macromers having a polymerizable functional group at one end, the silicone macromer represented by the general formula (I) is preferable from the viewpoint of preventing scorching of the head of the ink jet printer.
X (Y) q Si (R 3 ) 3-r (Z) r (I)
(Wherein X is a polymerizable unsaturated group, Y is a divalent linking group, R 3 is independently a hydrogen atom, a lower alkyl group, an aryl group or an alkoxy group, and Z is a number average molecular weight of 500 or more. A monovalent siloxane polymer residue, q is 0 or 1, and r is an integer of 1 to 3).
The number average molecular weight of the macromer (B) is measured using polystyrene as a standard substance by gel permeation chromatography using 1 mmol / L chloroform containing dodecyldimethylamine as a solvent.

疎水性モノマー(C)としては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香環含有モノマー等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの内、印字濃度、耐水性及び耐擦過性の観点から、芳香環含有モノマー及びマクロマーからなる群より選ばれた1種以上が含有されているものが好ましい。   Examples of the hydrophobic monomer (C) include alkyl (meth) acrylates and aromatic ring-containing monomers. These can be used alone or in admixture of two or more. Of these, those containing at least one selected from the group consisting of aromatic ring-containing monomers and macromers are preferred from the viewpoints of printing density, water resistance and scratch resistance.

アルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜22のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the alkyl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, Cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) acrylate, (iso) stearyl (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylic acid ester which has the C1-C22 alkyl group of these is mentioned, These can be used individually or in mixture of 2 or more types, respectively.

芳香環含有モノマーとしては、耐水性の観点から、スチレン、ビニルナフタレン、α―メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、4−ビニルビフェニル、1,1−ジフェニルエチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−アクリロイロキシエチルフタル酸及びネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステルからなる群より選ばれた1種以上が好ましい。これらの中では炭素数6〜22の芳香族炭化水素基を有するビニルモノマーが好ましく、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びビニルナフタレンからなる群より選ばれた1種以上が、耐水性及び耐擦過性の観点からより好ましい。   As an aromatic ring-containing monomer, from the viewpoint of water resistance, styrene, vinyl naphthalene, α-methyl styrene, vinyl toluene, ethyl vinyl benzene, 4-vinyl biphenyl, 1,1-diphenyl ethylene, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl Selected from the group consisting of (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, 2-acryloyloxyethyl phthalate and neopentyl glycol acrylate benzoate One or more of these are preferred. Among these, a vinyl monomer having an aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms is preferable, and at least one selected from the group consisting of styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, and vinyl naphthalene is water resistance and resistance. More preferable from the viewpoint of abrasion.

ノニオン性モノマー(D)を用いることにより、得られる水不溶性ポリマー粒子からなる水分散性体を含有する水系インクを用いると、印刷画像の光沢に優れ、低粘度かつ吐出性に優れたものにすることができるという利点がある。
ノニオン性モノマー(D)としては、下記一般式(II)で示されるものが好ましい。
CH2=CR1COO(AO)p2 (II)
(式中、AOは、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位(但し、p個のオキシアルキレン単位は、同一でも異なっていてもよい、オキシアルキレン単位が異なる場合は、ブロック結合、ランダム結合及び交互結合のいずれでもよい)。R1は水素原子又はメチル基、pは平均付加モル数を意味し、1〜50の数、R2は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜9のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示す)。
オキシアルキレン単位としてオキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシテトラメチレン単位を構成単位として有するモノマーが好ましい。pは好ましくは2〜25である。
ノニオン性モノマー(D)の具体例としては、ヒドロキシエチルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(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;メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;エチレングリコール・プロピレングリコール(メタ)アクリレート;ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート;オクトキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等;が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
By using the nonionic monomer (D), when the water-based ink containing the water-dispersible material composed of the obtained water-insoluble polymer particles is used, the printed image has excellent gloss, low viscosity, and excellent discharge properties. There is an advantage that you can.
As the nonionic monomer (D), those represented by the following general formula (II) are preferable.
CH 2 = CR 1 COO (AO) p R 2 (II)
(In the formula, AO represents an oxyalkylene unit having 2 to 4 carbon atoms (provided that p oxyalkylene units may be the same or different. When the oxyalkylene units are different, block bonds, random bonds and alternating R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, p represents an average number of added moles, 1 to 50, R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 carbon atom. A phenyl group optionally substituted with an alkyl group of ˜9).
A monomer having an oxyethylene unit, an oxypropylene unit, or an oxytetramethylene unit as an oxyalkylene unit is preferred. p is preferably 2 to 25.
Specific examples of the nonionic monomer (D) include hydroxyethyl methacrylate, methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate; polyethylene glycol mono (meth) acrylate; methoxypolypropylene glycol mono (meth) acrylate; polypropylene glycol mono (meth) acrylate; And ethylene glycol / propylene glycol (meth) acrylate; poly (ethylene glycol / propylene glycol) mono (meth) acrylate; octoxypolyethylene glycol / polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.

モノマー混合物におけるアニオン性モノマー(A)の含有量、即ち水不溶性ポリマー中のアニオン性モノマー(A)由来の構成単位の含有量は、得られる分散体の分散安定性及び着色剤を含有する水不溶性ポリマーの水分散体の固形分濃度30重量%における粘度が、水分散体の固形分濃度10重量%における粘度の5倍以上にし、印字濃度を高めるという観点から、3〜12重量%が好ましく、5〜10重量%がさらに好ましい。アニオン性モノマー(A)由来の構成単位の含有量を、この範囲内にすることで、水不溶性ビニルポリマー粒子の凝集性を好ましい範囲内に調整することができる。   The content of the anionic monomer (A) in the monomer mixture, that is, the content of the structural unit derived from the anionic monomer (A) in the water-insoluble polymer is determined by the dispersion stability of the resulting dispersion and the water-insoluble content containing the colorant. From the viewpoint of increasing the viscosity at a solid content concentration of 30% by weight of the aqueous dispersion of the polymer to 5 times or more of the viscosity at a solid content concentration of 10% by weight of the aqueous dispersion and increasing the print density, 3 to 12% by weight is preferable. 5 to 10% by weight is more preferable. By setting the content of the structural unit derived from the anionic monomer (A) within this range, the aggregation property of the water-insoluble vinyl polymer particles can be adjusted within a preferable range.

モノマー混合物におけるマクロマー(B)の含有量、即ち水不溶性ポリマー中のマクロマー(B)由来の構成単位の含有量は、着色剤を含有する水不溶性ポリマーの水分散体の固形分濃度30重量%における粘度が、水分散体の固形分濃度10重量%における粘度の5倍以上になるようにし、印字濃度を高めるという観点から、5〜35重量%が好ましく、10〜30重量%がさらに好ましい。マクロマー(B)由来の構成単位の含有量を、この範囲内にすることで、水不溶性ビニルポリマー粒子同士の凝集性を好ましい範囲内に調整することができる。   The content of the macromer (B) in the monomer mixture, that is, the content of the structural unit derived from the macromer (B) in the water-insoluble polymer is at a solid content concentration of 30% by weight of the aqueous dispersion of the water-insoluble polymer containing the colorant. The viscosity is preferably 5 to 35% by weight, more preferably 10 to 30% by weight from the viewpoint of increasing the printing density by making the viscosity 5 times or more of the viscosity at a solid content concentration of 10% by weight of the aqueous dispersion. By setting the content of the structural unit derived from the macromer (B) within this range, the cohesiveness between the water-insoluble vinyl polymer particles can be adjusted within a preferable range.

モノマー混合物中における疎水性モノマー(C)の含有量、即ち水不溶性ポリマー中の疎水性モノマー(C)由来の構成単位の含有量は、印字濃度及び分散安定性の観点から、58〜92重量%が好ましく、60〜85重量%がさらに好ましい。
モノマー混合物中におけるノニオン性モノマー(D)の含有量、即ち水不溶性ポリマー中のノニオン性モノマー(D)由来の構成単位の含有量は、吐出安定性の観点から、3〜15重量%が好ましく、5〜10重量%がさらに好ましい。
モノマー混合物中におけるアニオン性モノマー(A)と、マクロマー(B)及び疎水性モノマー(C)との重量割合〔(A)/[(B)+(C)]〕は、分散安定性の観点から、2/98〜20/80が好ましく、3/97〜10/90が更に好ましい。
The content of the hydrophobic monomer (C) in the monomer mixture, that is, the content of the structural unit derived from the hydrophobic monomer (C) in the water-insoluble polymer is 58 to 92% by weight from the viewpoint of printing density and dispersion stability. Is preferable, and 60 to 85% by weight is more preferable.
The content of the nonionic monomer (D) in the monomer mixture, that is, the content of the structural unit derived from the nonionic monomer (D) in the water-insoluble polymer is preferably 3 to 15% by weight from the viewpoint of ejection stability. 5 to 10% by weight is more preferable.
The weight ratio [(A) / [(B) + (C)]] of the anionic monomer (A), the macromer (B) and the hydrophobic monomer (C) in the monomer mixture is from the viewpoint of dispersion stability. 2/98 to 20/80 are preferable, and 3/97 to 10/90 are more preferable.

水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、着色剤の分散安定性、耐水性及び吐出性の観点から3,000〜1,000,000が好ましく、5,000〜500,000がさらに好ましい。
なお、水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミン含有クロロホルムを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
The weight average molecular weight of the water-insoluble polymer is preferably from 3,000 to 1,000,000, and more preferably from 5,000 to 500,000, from the viewpoints of dispersion stability of the colorant, water resistance, and dischargeability.
The weight average molecular weight of the water-insoluble polymer is measured using polystyrene as a standard substance by gel chromatography using 1 mmol / L dodecyldimethylamine-containing chloroform as a solvent.

水不溶性ポリマーは、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、モノマーを共重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒は、極性有機溶媒であることが好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。
極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜3の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの中では、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン又はこれらのうちの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
The water-insoluble polymer is produced by copolymerizing monomers by a known polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, or an emulsion polymerization method. Among these polymerization methods, the solution polymerization method is preferable.
The solvent used in the solution polymerization method is preferably a polar organic solvent. When the polar organic solvent is miscible with water, it can be used by mixing with water.
Examples of the polar organic solvent include aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol, and propanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; esters such as ethyl acetate. Among these, methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, or a mixed solvent of one or more of these and water is preferable.

重合の際には、ラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−2,2'−アゾビスブチレート、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1'−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)等のアゾ化合物が好適である。また、t−ブチルペルオキシオクトエート、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジベンゾイルオキシド等の有機過酸化物を使用することもできる。
ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。
In the polymerization, a radical polymerization initiator can be used. As radical polymerization initiators, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl-2,2′-azobisbutyrate, 2,2 An azo compound such as' -azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) is preferred. Moreover, organic peroxides, such as t-butyl peroxy octoate, di-t-butyl peroxide, dibenzoyl oxide, can also be used.
The amount of the radical polymerization initiator is preferably 0.001 to 5 mol, more preferably 0.01 to 2 mol, per mol of the monomer mixture.

重合の際には、さらに重合連鎖移動剤を添加してもよい。重合連鎖移動剤の具体例としては、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、メルカプトエタノール等のメルカプタン類;チウラムジスルフィド類;炭化水素類;不飽和環状炭化水素化合物;不飽和ヘテロ環状化合物等が挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   In the polymerization, a polymerization chain transfer agent may be further added. Specific examples of the polymerization chain transfer agent include mercaptans such as octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan, mercaptoethanol; thiuram disulfides; hydrocarbons; unsaturated cyclic hydrocarbon compounds. An unsaturated heterocyclic compound may be used, and these may be used alone or in admixture of two or more.

モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概には決定することができない。通常、重合温度は、好ましくは30〜100℃、より好ましくは50〜80℃であり、重合時間は、好ましくは1〜20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成した水不溶性ポリマーを単離することができる。また、得られた水不溶性ポリマーは、再沈澱を繰り返したり、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
Since the polymerization conditions of the monomer mixture vary depending on the type of radical polymerization initiator, monomer, and solvent used, it cannot be determined unconditionally. Usually, the polymerization temperature is preferably 30 to 100 ° C, more preferably 50 to 80 ° C, and the polymerization time is preferably 1 to 20 hours. The polymerization atmosphere is preferably a nitrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon.
After completion of the polymerization reaction, the produced water-insoluble polymer can be isolated from the reaction solution by a known method such as reprecipitation or solvent distillation. Further, the obtained water-insoluble polymer can be purified by repeating reprecipitation or removing unreacted monomers by membrane separation, chromatographic method, extraction method or the like.

本発明で用いられる水不溶性ポリマーとは、その塩生成基を、当該塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で、100%中和させた後の水不溶性ポリマーの25℃での水100gに対する溶解量が、水系インクの低粘度化の観点から10g以下が好ましく、5g以下がより好ましく、1g以下であることが更に好ましい。
本発明で用いられる水不溶性ポリマーは、アニオン性モノマー(A)由来の塩生成基を、後述する中和剤により中和して用いる。塩生成基の中和度は、10〜200%であることが好ましく、さらに20〜150%、特に50〜150%であることが好ましい。
ここで中和度は、下記式によって求めることができる。
[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーの酸価(KOHmg/g)×ポリマーの重量(g)/(56×1000)]×100
The water-insoluble polymer used in the present invention is a water-insoluble polymer at 25 ° C. after neutralizing its salt-forming group with sodium hydroxide or acetic acid according to the type of the salt-forming group. The amount dissolved in 100 g of water is preferably 10 g or less, more preferably 5 g or less, and even more preferably 1 g or less from the viewpoint of reducing the viscosity of the water-based ink.
The water-insoluble polymer used in the present invention is used by neutralizing the salt-forming group derived from the anionic monomer (A) with a neutralizing agent described later. The degree of neutralization of the salt-forming group is preferably 10 to 200%, more preferably 20 to 150%, and particularly preferably 50 to 150%.
Here, the neutralization degree can be obtained by the following equation.
[Weight of neutralizer (g) / equivalent of neutralizer] / [acid value of polymer (KOH mg / g) × polymer weight (g) / (56 × 1000)] × 100

(着色剤)
着色剤は疎水性染料、顔料のいずれでもよい。また、両者を任意の比率で混合して用いることもできる。中でも、近年要求が強い高耐候性の発現には、顔料を用いるのが好ましい。
顔料は、有機顔料及び無機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらに体質顔料を併用することもできる。
(Colorant)
The colorant may be either a hydrophobic dye or a pigment. Moreover, both can be mixed and used by arbitrary ratios. Among them, it is preferable to use a pigment for the development of high weather resistance, which has been in strong demand in recent years.
The pigment may be either an organic pigment or an inorganic pigment. If necessary, extender pigments can be used in combination.

有機顔料としては、例えば、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、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー13、17、74、83、97、109、110、120、128、139、151、154、155、174、180;C.I.ピグメント・レッド48、57:1,122、146、176、184、185、188、202:C.I.ピグメント・バイオレット19、23;C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、60;C.I.ピグメント・グリーン7、36;等が挙げられる。   Examples of the organic pigment include azo pigments, diazo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, and quinophthalone pigments. Specific examples of preferred organic pigments include CI Pigment Yellow 13, 17, 74, 83, 97, 109, 110, 120, 128, 139, 151, 154, 155, 174, 180; CI Pigment Red 48, 57 : 1,122, 146, 176, 184, 185, 188, 202: CI Pigment Violet 19, 23; CI Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 16, 60; CI pigment green 7, 36; and the like.

無機顔料としては、例えば、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においては、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。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム及びタルク等が挙げられる。
Examples of the inorganic pigment include carbon black, metal oxide, metal sulfide, and metal chloride. Of these, carbon black is preferred particularly for black aqueous inks. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, and channel black.
Examples of extender pigments include silica, calcium carbonate, and talc.

染料としては、疎水性染料が、水不溶性ポリマー中に含有させることができるため好ましい。疎水性染料の例としては、油性染料、分散染料等が挙げられる。疎水性染料の有機溶媒に対する溶解度は、水不溶性ポリマーに効率よく染料を含有させる観点から、水分散体の製造時に疎水性染料を溶解させるために使用される有機溶媒に対して、2g/L以上が好ましく、20〜500g/L(25℃)がより好ましい。   As the dye, a hydrophobic dye is preferable because it can be contained in a water-insoluble polymer. Examples of hydrophobic dyes include oily dyes and disperse dyes. The solubility of the hydrophobic dye in the organic solvent is 2 g / L or more with respect to the organic solvent used for dissolving the hydrophobic dye during the production of the aqueous dispersion from the viewpoint of efficiently incorporating the dye into the water-insoluble polymer. Is preferable, and 20-500 g / L (25 degreeC) is more preferable.

油性染料としては、特に限定されるものではないが、例えば、C.I.ソルベント・ブラック3、7、27、29、34、45;C.I.ソルベント・イエロー14、16、29、56、82、83:1;C.I.ソルベント・レッド1、3、8、18、24、27、43、49、51、72、73;C.I.ソルベント・バイオレット3;C.I.ソルベント・ブルー2、4、11、44、64、70;C.I.ソルベント・グリーン3、7;C.I.ソルベント・オレンジ2;等が挙げられる。
商業的に入手しうる油性染料としては、例えば、Nubian Black PC-0850、Oil Black HBB 、Oil Black 860 、Oil Yellow 129、Oil Yellow 105、Oil Pink 312、OilRed 5B、Oil Scarlet 308、Vali Fast Blue 2606、Oil Blue BOS〔以上、オリエント化学株式会社、商品名〕、Neopen Yellow 075、Neopen Mazenta SE1378、Neopen Blue808、Neopen Blue807、Neopen Blue FF4012、Neopen Cyan FF4238〔以上、BASF社、商品名〕等が挙げられる。
Although it does not specifically limit as oil-based dye, For example, CI solvent black 3, 7, 27, 29, 34, 45; CI solvent yellow 14, 16, 29, 56, 82, 83: 1; CI Solvent Red 1, 3, 8, 18, 24, 27, 43, 49, 51, 72, 73; CI Solvent Violet 3; CI Solvent Blue 2, 4, 11, 44, 64, 70; CI Solvent -Green 3, 7; CI Solvent, Orange 2, etc.
Commercially available oily dyes include, for example, Nubian Black PC-0850, Oil Black HBB, Oil Black 860, Oil Yellow 129, Oil Yellow 105, Oil Pink 312, Oil Red 5B, Oil Scarlet 308, Vali Fast Blue 2606 , Oil Blue BOS [above, Orient Chemical Co., Ltd., trade name], Neopen Yellow 075, Neopen Mazenta SE1378, Neopen Blue808, Neopen Blue 807, Neopen Blue FF4012, Neopen Cyan FF4238 (above, BASF Corporation, trade name) .

分散染料としては、特に限定されるものではないが、好ましい例としては、C.I.ディスパーズ・イエロー5、42、54、64、79、82、83、93、99、100、119、122、124、126、160、184:1、186、198、199、204、224、237;C.I.ディスパーズ・オレンジ13、29、31:1、33、49、54、55、66、73、118、119、163;C.I.ディスパーズ・レッド54、60、72、73、86、88、91、93、111、126、127、134、135、143、145、152、153、154、159、164、167:1、177、181、204、206、207、221、239、240、258、277、278、283、311、323、343、348、356、362;C.I.ディスパーズ・バイオレット33;C.I.ディスパーズ・ブルー56、60、73、87、113、128、143、148、154、158、165、165:1、165:2、176、183、185、197、198、201、214、224、225、257、266、267、287、354、358、365、368;C.I.ディスパーズ・グリーン6:1、9;等が挙げられる。これらの中では、イエローとしてC.I.ソルベント・イエロー29及び30、シアンとしてC.I.ソルベント・ブルー70、マゼンタとしてC.I.ソルベント・レッド18及び49、ブラックとしてC.I.ソルベント・ブラック3、7及びニグロシン系の黒色染料が好ましい。   The disperse dye is not particularly limited, but preferred examples include CI Disperse Yellow 5, 42, 54, 64, 79, 82, 83, 93, 99, 100, 119, 122, 124, 126, 160, 184: 1, 186, 198, 199, 204, 224, 237; CI Disperse Orange 13, 29, 31: 1, 33, 49, 54, 55, 66, 73, 118, 119, 163 CI Disperse Red 54, 60, 72, 73, 86, 88, 91, 93, 111, 126, 127, 134, 135, 143, 145, 152, 153, 154, 159, 164, 167: 1, 177, 181, 204, 206, 207, 221, 239, 240, 258, 277, 278, 283, 311, 323, 343, 348, CI Disperse Violet 33; CI Disperse Blue 56, 60, 73, 87, 113, 128, 143, 148, 154, 158, 165, 165: 1, 165: 2, 176, 183, 185, 197, 198, 201, 214, 224, 225, 257, 266, 267, 287, 354, 358, 365, 368; CI Disperse Green 6: 1, 9; Among these, CI solvent yellow 29 and 30 as yellow, CI solvent blue 70 as cyan, CI solvent red 18 and 49 as magenta, CI solvent black 3 and 7 as black, and nigrosine black dye are preferable. .

本発明の水分散体及び水系インク中における着色剤の含有率は、印字濃度を高める点から、1〜20重量%が好ましく、2〜10重量%がさらに好ましい。
本発明で用いられる水不溶性ポリマーと着色剤の量比については、着色剤を含有する水不溶性ポリマーの水分散体の固形分濃度30重量%における粘度が、該固形分濃度10重量%における粘度の5倍以上になるようにするとともに、印字濃度を高めるという観点から、水不溶性ポリマーの固形分100重量部に対して、着色剤20〜1,000重量部が好ましい。中でも400〜900重量部がより好ましく、500〜800重量部が更に好ましい。
The content of the colorant in the aqueous dispersion and the water-based ink of the present invention is preferably 1 to 20% by weight, and more preferably 2 to 10% by weight from the viewpoint of increasing the print density.
Regarding the amount ratio of the water-insoluble polymer and the colorant used in the present invention, the viscosity at a solid content concentration of 30% by weight of the water dispersion of the water-insoluble polymer containing the colorant is the viscosity at the solid content concentration of 10% by weight. From the viewpoint of increasing the printing density while increasing the printing density by 5 times or more, 20 to 1,000 parts by weight of the colorant is preferable with respect to 100 parts by weight of the solid content of the water-insoluble polymer. Of these, 400 to 900 parts by weight are more preferable, and 500 to 800 parts by weight are even more preferable.

(着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体及び水系インク)
本発明の水分散体は、用いられる水不溶性ポリマーの酸価が低いため、次の工程(1)及び(2)により得ることが好ましい。
工程(1):水不溶性ポリマー、有機溶媒、中和剤、着色剤、及び必要により水を含有する混合物を、分散処理した後に、水を添加して、O(油相)/W(水相)にする工程、
工程(2):前記有機溶媒を除去する工程。
(Water dispersion of water-insoluble polymer particles containing colorant and water-based ink)
The aqueous dispersion of the present invention is preferably obtained by the following steps (1) and (2) because the acid value of the water-insoluble polymer used is low.
Step (1): A mixture containing a water-insoluble polymer, an organic solvent, a neutralizing agent, a colorant, and, if necessary, water is dispersed, and then water is added to add O (oil phase) / W (aqueous phase). Process)
Step (2): A step of removing the organic solvent.

工程(1)では、まず、前記水不溶性ポリマーを有機溶媒に溶解させ、次に着色剤、中和剤、及び必要に応じて水、界面活性剤等を、前記有機溶媒に加えて混合する。混合物中、着色剤は、5〜50重量%が好ましく、有機溶媒は、20〜70重量%が好ましく、水不溶性ポリマーは、2〜40重量%が好ましく、水は、0.1〜10重量%が好ましい。中和度には、特に限定がない。通常、最終的に得られる水分散体の液性が中性、例えば、pHが4.5〜10であることが好ましい。
有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒及びエーテル系溶媒が好ましく挙げられ、水に対する溶解度が20℃において、50重量%以下のものが好ましい。
In step (1), first, the water-insoluble polymer is dissolved in an organic solvent, and then a colorant, a neutralizing agent, and, if necessary, water, a surfactant and the like are added to the organic solvent and mixed. In the mixture, the colorant is preferably 5 to 50% by weight, the organic solvent is preferably 20 to 70% by weight, the water-insoluble polymer is preferably 2 to 40% by weight, and the water is 0.1 to 10% by weight. Is preferred. There is no particular limitation on the degree of neutralization. Usually, it is preferable that the liquid dispersion of the finally obtained water dispersion is neutral, for example, pH is 4.5 to 10.
Preferred examples of the organic solvent include alcohol solvents, ketone solvents, and ether solvents, and those having a solubility in water of 20% by weight or less at 20 ° C. are preferable.

アルコール系溶媒としては、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が挙げられる。
ケトン系溶媒としては、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が挙げられる。
エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの溶媒の中では、メチルエチルケトンが好ましい。
Examples of the alcohol solvent include n-butanol, tertiary butanol, isobutanol, diacetone alcohol and the like.
Examples of ketone solvents include methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
Examples of ether solvents include dibutyl ether and dioxane. Of these solvents, methyl ethyl ketone is preferred.

中和剤としては、水不溶性ポリマー中の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。中和剤としては、揮発性中和剤及び不揮発性中和剤が挙げられる。
揮発性中和剤としては、塩酸、酢酸、プロピオン酸等の酸、及びアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン等の塩基が挙げられる。
不揮発性中和剤としては、リン酸、硫酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の酸、及び水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基が挙げられる。
As the neutralizing agent, an acid or a base can be used depending on the kind of the salt-forming group in the water-insoluble polymer. Examples of the neutralizing agent include a volatile neutralizing agent and a non-volatile neutralizing agent.
Examples of the volatile neutralizing agent include acids such as hydrochloric acid, acetic acid and propionic acid, and bases such as ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine and trimethylamine.
Nonvolatile neutralizing agents include acids such as phosphoric acid, sulfuric acid, lactic acid, succinic acid, glycolic acid, gluconic acid, and glyceric acid, and bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.

前記工程(1)における混合物の分散方法に特に制限はなく、ロールミル、ビーズミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、高圧ホモゲナイザー〔株式会社イズミフードマシナリ、商品名〕、マイクロフルイダイザー〔Microfluidics 社、商品名〕等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー等が挙げられるが、好ましくは二本ロール又は三本ロール等の開放式混練機が、より高い分散力を発現できる点で好ましい。
次に、分散処理した後に、水を添加して系をO(油相)/W(水相)にし、均一な水中油型の分散体を得る。添加する水は前記混合物100重量部に対して、50〜300重量部が好ましい。
工程(2)では、得られた分散体から有機溶媒を留去して水系にすることで着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体を得るものである。水分散体に含まれる有機溶媒の除去は、減圧蒸留等による一般的な方法により行うことができる。得られた水不溶性ポリマーの水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されており、有機溶媒の量は0.1重量%以下、好ましくは0.01重量%以下である。
着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の水分散体は、着色剤を含有する水不溶性ポリマーの固体分が水を主溶媒とする中に分散しているものである。ここで、着色剤を含む水不溶性ポリマー粒子の形態は特に制限はなく、少なくとも着色剤と水不溶性ポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、水不溶性ポリマーに着色剤が内包された粒子形態、水不溶性ポリマーに着色剤が均一に分散された粒子形態、水不溶性ポリマーの粒子表面に着色剤が露出された粒子形態等が含まれる。
The method for dispersing the mixture in the step (1) is not particularly limited. A kneader such as a roll mill, a bead mill, a kneader or an extruder, a high-pressure homogenizer [Izumi Food Machinery Co., Ltd., trade name], a microfluidizer [Microfluidics, trade name] And a chamber type high-pressure homogenizer such as an open kneader such as a two-roll or three-roll is preferable in that a higher dispersion force can be expressed.
Next, after the dispersion treatment, water is added to make the system O (oil phase) / W (water phase) to obtain a uniform oil-in-water dispersion. The added water is preferably 50 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture.
In the step (2), an aqueous dispersion of water-insoluble polymer particles containing a colorant is obtained by distilling the organic solvent from the obtained dispersion to form an aqueous system. The organic solvent contained in the aqueous dispersion can be removed by a general method such as distillation under reduced pressure. The organic solvent in the water dispersion of the obtained water-insoluble polymer is substantially removed, and the amount of the organic solvent is 0.1% by weight or less, preferably 0.01% by weight or less.
The aqueous dispersion of water-insoluble polymer particles containing a colorant is a dispersion in which a solid content of a water-insoluble polymer containing a colorant is dispersed in water as a main solvent. Here, the form of the water-insoluble polymer particles containing the colorant is not particularly limited as long as the particles are formed of at least the colorant and the water-insoluble polymer. For example, a particle form in which a colorant is encapsulated in a water-insoluble polymer, a particle form in which a colorant is uniformly dispersed in a water-insoluble polymer, a particle form in which a colorant is exposed on the particle surface of the water-insoluble polymer, and the like are included.

水不溶性ポリマー粒子の水分散体はそのまま水系インクとして用いてもよいが、インクジェット記録用水系インクに通常用いられる湿潤剤、浸透剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、防黴剤、防錆剤等を添加してもよい。
得られる水分散体及び水系インクにおける、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の平均粒径は、プリンターのノズルの目詰まり防止及び分散安定性の観点から、好ましくは0.01〜0.5μm、より好ましくは0.03〜0.3μm、特に好ましくは0.05〜0.2μmである。なお、平均粒径は、大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システムELS−8000で測定することができる。
また、水分散体及び水系インク中、着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子の含有量(固形分)は、通常、印字濃度及び吐出安定性の観点から、好ましくは0.5〜30重量%、より好ましくは1〜15重量%となるように調整することが望ましい。
水分散体及び水系インク中の水の含量は、好ましくは30〜90重量%,より好ましくは40〜80重量%である。
本発明の水分散体及び水系インクの好ましい表面張力は、水分散体としては40〜70mN/m、さらに好ましくは45〜65mN/mであり、水系インクとしては、28〜50mN/mであり、さらに好ましくは30〜45mN/mである。
本発明の水分散体の10重量%の粘度(20℃)は、水系インクとした時に好ましい粘度とするために、2〜6mPa・sが好ましく、2〜5mPa・sが更に好ましい。
また、本発明の水系インクの粘度(20℃)は、良好な吐出性を維持するために、2〜6mPa・sが好ましく、2〜5mPa・sが更に好ましい。
The aqueous dispersion of water-insoluble polymer particles may be used as an aqueous ink as it is, but a wetting agent, a penetrating agent, a dispersing agent, a viscosity modifier, an antifoaming agent, an antifungal agent, an anti-foaming agent ordinarily used in an aqueous ink for inkjet recording. A rusting agent or the like may be added.
In the obtained water dispersion and water-based ink, the average particle diameter of the water-insoluble polymer particles containing the colorant is preferably 0.01 to 0.5 μm from the viewpoint of preventing clogging of the nozzle of the printer and dispersion stability. More preferably, it is 0.03-0.3 micrometer, Most preferably, it is 0.05-0.2 micrometer. The average particle diameter can be measured with a laser particle analysis system ELS-8000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
In addition, the content (solid content) of the water-insoluble polymer particles containing the colorant in the aqueous dispersion and the water-based ink is usually preferably 0.5 to 30% by weight from the viewpoint of printing density and ejection stability. More preferably, it is desirable to adjust to 1 to 15% by weight.
The water content in the aqueous dispersion and the water-based ink is preferably 30 to 90% by weight, more preferably 40 to 80% by weight.
The preferred surface tension of the aqueous dispersion and aqueous ink of the present invention is 40 to 70 mN / m, more preferably 45 to 65 mN / m as the aqueous dispersion, and 28 to 50 mN / m as the aqueous ink. More preferably, it is 30-45 mN / m.
The viscosity (20 ° C.) of 10% by weight of the aqueous dispersion of the present invention is preferably 2 to 6 mPa · s, and more preferably 2 to 5 mPa · s, in order to obtain a preferable viscosity when used as an aqueous ink.
In addition, the viscosity (20 ° C.) of the water-based ink of the present invention is preferably 2 to 6 mPa · s, and more preferably 2 to 5 mPa · s in order to maintain good ejection properties.

合成例1
反応容器内に、メチルエチルケトン10重量部及び2−メルカプトエタノール(連鎖移動剤)0.03重量部、スチレンマクロモノマー(Stマクロマー)溶液3重量部、スチレンモノマー(St)8.1重量部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(PPGMA)2重量部、メタクリル酸(MAA)1.0重量部を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。一方、滴下ロートに、2−メルカプトエタノール(連鎖移動剤)0.27重量部、スチレンマクロモノマー(Stマクロマー)溶液27重量部、スチレンモノマー(St)53.4重量部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(PPGMA)10重量部、メタクリル酸(MAA)9重量部、メチルエチルケトン50重量部及び2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(重合開始剤)1.2重量部を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を3時間かけて徐々に滴下した。
上記のモノマー組成を表1に示した。
Synthesis example 1
In the reaction vessel, 10 parts by weight of methyl ethyl ketone, 0.03 part by weight of 2-mercaptoethanol (chain transfer agent), 3 parts by weight of styrene macromonomer (St macromer) solution, 8.1 parts by weight of styrene monomer (St), polypropylene glycol 2 parts by weight of monomethacrylate (PPGMA) and 1.0 part by weight of methacrylic acid (MAA) were added and mixed, and nitrogen gas substitution was sufficiently performed to obtain a mixed solution. Meanwhile, 0.27 parts by weight of 2-mercaptoethanol (chain transfer agent), 27 parts by weight of styrene macromonomer (St macromer) solution, 53.4 parts by weight of styrene monomer (St), polypropylene glycol monomethacrylate (PPGMA) ) 10 parts by weight, 9 parts by weight of methacrylic acid (MAA), 50 parts by weight of methyl ethyl ketone and 1.2 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (polymerization initiator) are mixed. Nitrogen gas substitution was performed sufficiently to obtain a mixed solution.
While stirring the mixed solution in the reaction vessel under a nitrogen atmosphere, the temperature was raised to 75 ° C., and the mixed solution in the dropping funnel was gradually dropped over 3 hours.
The monomer composition is shown in Table 1.

Figure 2006022229
Figure 2006022229

滴下終了から2時間経過後、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3重量部をメチルエチルケトン5重量部に溶解した溶液を加え、更に75℃で2時間、さらに、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3重量部をメチルエチルケトン5重量部に溶解した溶液を加えて80℃で1時間熟成させた。
得られた水不溶性ポリマー(1)を、標準物質としてポリスチレン、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミン含有クロロホルムを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により重量平均分子量を測定した。その結果、重量平均分子量は35,000、酸価は、65mgKOH/gであった。
なお、上記用いた化合物の詳細は、以下の通りである。
(1)メチルエチルケトン及び2−メルカプトエタノール:和光純薬株式会社試薬一級
(2)2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル):和光純薬株式会社V−65
(3)スチレンマクロマー溶液:東亜合成株式会社、商品名:AS-6S(スチレンマクロモノマー)、固形分50重量%、数平均分子量:6,000
(4)ポリプロピレングリコールモノメタクリレート:アルドリッチジャパン株式会社試薬(数平均分子量:375)
(5)スチレンモノマー:和光純薬工業株式会社試薬特級
After 2 hours from the end of dropping, a solution prepared by dissolving 0.3 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) in 5 parts by weight of methyl ethyl ketone was added, and further at 75 ° C. for 2 hours, further 2 2,2′-Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) in an amount of 0.3 parts by weight dissolved in 5 parts by weight of methyl ethyl ketone was added and aged at 80 ° C. for 1 hour.
The obtained water-insoluble polymer (1) was measured for weight average molecular weight by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance and chloroform containing 1 mmol / L dodecyldimethylamine as a solvent. As a result, the weight average molecular weight was 35,000, and the acid value was 65 mgKOH / g.
The details of the compounds used above are as follows.
(1) Methyl ethyl ketone and 2-mercaptoethanol: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Reagent Grade 1 (2) 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. V-65
(3) Styrene macromer solution: Toa Gosei Co., Ltd., trade name: AS-6S (styrene macromonomer), solid content 50% by weight, number average molecular weight: 6,000
(4) Polypropylene glycol monomethacrylate: Aldrich Japan Co., Ltd. Reagent (Number average molecular weight: 375)
(5) Styrene monomer: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. reagent special grade

合成例2
反応容器内への仕込み量としてスチレンマクロモノマー溶液3重量部の代わりに6重量部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート2重量部の代わりに2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)2重量部、滴下ロートへの仕込みとしてスチレンマクロモノマー溶液27重量部の代わりに54重量部、スチレンモノマー53.4重量部の代わりに41.4重量部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート10重量部の代わりに2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)10重量部、メタクリル酸9重量部の代わりに6重量部を用いる他は合成例1と同様にして水不溶性ポリマー(2)を得た。合成例1と同様の手順で測定した重量平均分子量は、45,000、酸価は、46mgKOH/gであった。
モノマー組成を表2に示した。
Synthesis example 2
As the amount charged into the reaction vessel, 6 parts by weight instead of 3 parts by weight of the styrene macromonomer solution, 2 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) instead of 2 parts by weight of polypropylene glycol monomethacrylate, and as the preparation to the dropping funnel 54 parts by weight instead of 27 parts by weight of styrene macromonomer solution, 41.4 parts by weight instead of 53.4 parts by weight of styrene monomer, 10 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) instead of 10 parts by weight of polypropylene glycol monomethacrylate A water-insoluble polymer (2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 6 parts by weight instead of 9 parts by weight of methacrylic acid was used. The weight average molecular weight measured by the same procedure as in Synthesis Example 1 was 45,000, and the acid value was 46 mgKOH / g.
The monomer composition is shown in Table 2.

Figure 2006022229
Figure 2006022229

合成例3
反応容器内への仕込み量としてスチレンモノマー8.1重量部の代わりに1.4重量部、メタクリル酸1.0重量部の代わりに5重量部、滴下ロートへの仕込みとしてスチレンモノマー53.4重量部の代わりに32.1重量部、メタクリル酸9重量部の代わりに33重量部を用いる他は合成例1と同様にして水不溶性ポリマー(3)を得た。合成例1と同様の手順で測定した重量平均分子量は、68,000で、酸価は、247mgKOH/gであった。モノマー組成を表3に示した。
Synthesis example 3
The amount charged into the reaction vessel is 1.4 parts by weight instead of 8.1 parts by weight of styrene monomer, 5 parts by weight instead of 1.0 part by weight of methacrylic acid, and 53.4 parts by weight of styrene monomer as the addition to the dropping funnel. A water-insoluble polymer (3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 32.1 parts by weight was used instead of 9 parts and 33 parts by weight was used instead of 9 parts by weight of methacrylic acid. The weight average molecular weight measured by the same procedure as in Synthesis Example 1 was 68,000, and the acid value was 247 mgKOH / g. The monomer composition is shown in Table 3.

Figure 2006022229
Figure 2006022229

合成例4
反応容器内への仕込み量としてスチレンマクロモノマー溶液6重量部の代わりに8重量部、スチレンモノマー8.1重量部の代わりに7.1重量部、滴下ロートへの仕込みとしてスチレンマクロモノマー溶液54重量部の代わりに72重量部、スチレンモノマー41.4重量部の代わりに32.4重量部を用いる他は合成例2と同様にして水不溶性ポリマー(2)を得た。合成例1と同様の手順で測定した重量平均分子量は、54,000、酸価は、44mgKOH/gであった。モノマー組成を表4に示した。
Synthesis example 4
The amount charged into the reaction vessel was 8 parts by weight instead of 6 parts by weight of the styrene macromonomer solution, 7.1 parts by weight instead of 8.1 parts by weight of the styrene monomer, and 54 parts by weight of styrene macromonomer solution was charged into the dropping funnel. A water-insoluble polymer (2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that 72 parts by weight instead of 4 parts by weight and 32.4 parts by weight instead of 41.4 parts by weight of the styrene monomer were used. The weight average molecular weight measured by the same procedure as in Synthesis Example 1 was 54,000, and the acid value was 44 mgKOH / g. The monomer composition is shown in Table 4.

Figure 2006022229
Figure 2006022229

製造例1
合成例1で得られた水不溶性ポリマー(1)5重量部(固形分)を、メチルエチルケトン25重量部に溶かし、その中に中和剤(濃度5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 和光純薬株式会社 容量分析用)1.2重量部を加え、更に水不溶性着色剤としてカーボンブラックモナーク880(キャボット株式会社)29重量部を加えた。3本ロール〔(株)ノリタケカンパニー製、商品名:NR−84A)を用いてイオン交換水を適宜加えながら20回混練した。得られたペースト状物の固形分を15重量%に調整した後、マイクロフルイダイザー(マイクロフルイディクス社)を用いて、30分間さらに分散した。
得られた混合物をロータリーエバポレータを用いて減圧下で70℃に保持することによってメチルエチルケトンを除去し、更に一部の水を除去することにより、水不溶性着色剤がカーボンブラックである水分散体1を得た。得られた水分散体の平均粒径は120nmであった。
尚、平均粒径は、大塚電子株式会社のELS-8000を用いて測定した。測定条件は、温度が25℃、入射光と検出器との角度が90°、積算回数が100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力する。また標準物質としてセラディン(Seradyn) 社のユニフォーム・マイクロパーティクルズ (平均粒径204nm)を用いた。
Production Example 1
5 parts by weight (solid content) of the water-insoluble polymer (1) obtained in Synthesis Example 1 is dissolved in 25 parts by weight of methyl ethyl ketone, and a neutralizing agent (sodium hydroxide aqueous solution with a concentration of 5 mol / L Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1.2 parts by weight (for volume analysis) was added, and 29 parts by weight of carbon black monarch 880 (Cabot Corporation) was further added as a water-insoluble colorant. Using three rolls [trade name: NR-84A, manufactured by Noritake Co., Ltd.], kneaded 20 times while appropriately adding ion-exchanged water. The solid content of the obtained paste was adjusted to 15% by weight, and further dispersed for 30 minutes using a microfluidizer (Microfluidics).
The resulting mixture was kept at 70 ° C. under reduced pressure using a rotary evaporator to remove methyl ethyl ketone and further remove a part of water to obtain an aqueous dispersion 1 in which the water-insoluble colorant is carbon black. Obtained. The average particle size of the obtained water dispersion was 120 nm.
In addition, the average particle diameter was measured using ELS-8000 of Otsuka Electronics Co., Ltd. The measurement conditions are a temperature of 25 ° C., an angle between incident light and a detector of 90 °, and an integration count of 100. The refractive index of water (1.333) is input as the refractive index of the dispersion solvent. In addition, uniform microparticles (average particle size: 204 nm) manufactured by Seradyn were used as a standard substance.

製造例2
製造例1において、合成例1で得られた水不溶性ポリマー(1)の代わりに合成例2で得られた水不溶性ポリマー(2)を用い、濃度5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液1.3重量部の代わりに同0.9重量部を用いる他は製造例1と同様にして、水分散体2(固形分20重量%)を得た。その平均粒径は135nmであった。
Production Example 2
In Production Example 1, the water-insoluble polymer (2) obtained in Synthesis Example 2 was used in place of the water-insoluble polymer (1) obtained in Synthesis Example 1, and 1.3 wt. An aqueous dispersion 2 (solid content 20% by weight) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that 0.9 parts by weight of the same was used instead of parts. The average particle size was 135 nm.

製造例3
製造例1において、合成例1で得られた水不溶性ポリマー(1)の代わりに合成例3で得られた水不溶性ポリマー(3)を用い、濃度5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液1.3重量部の代わりに同2.1重量部を用いる他は製造例1と同様にして、水分散体3(固形分20重量%)を得た。その平均粒径は110nmであった。
Production Example 3
In Production Example 1, the water-insoluble polymer (3) obtained in Synthesis Example 3 was used in place of the water-insoluble polymer (1) obtained in Synthesis Example 1, and 1.3 wt. An aqueous dispersion 3 (solid content 20% by weight) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that 2.1 parts by weight of the same was used instead of parts. The average particle size was 110 nm.

製造例4
製造例2において、合成例2で得られた水不溶性ポリマー(2)の代わりに合成例4で得られた水不溶性ポリマー(4)を用いる他は製造例2と同様にして、水分散体4(固形分20重量%)を得た。その平均粒径は172nmであった。
Production Example 4
In Production Example 2, an aqueous dispersion 4 was prepared in the same manner as in Production Example 2 except that the water-insoluble polymer (4) obtained in Synthesis Example 4 was used instead of the water-insoluble polymer (2) obtained in Synthesis Example 2. (20 wt% solid content) was obtained. The average particle size was 172 nm.

実施例1
製造例1で得られた水分散体1(固形分20重量%)11.8重量部、グリセリン(和光純薬株式会社試薬 特級)10重量部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(和光純薬株式会社試薬 特級)7重量部、サーフィノール465(エアプロダクツ株式会社)1重量部を混合し、イオン交換水を加えて計50重量部とした。5μmのフィルター〔アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士写真フイルム株式会社〕を取り付けた容量25mLの針なしシリンジ〔テルモ株式会社〕で濾過して粗大粒子を除去し、本発明のインクジェット記録用インク1を得た。
Example 1
11.8 parts by weight of the aqueous dispersion 1 obtained in Production Example 1 (solid content 20% by weight), 10 parts by weight of glycerin (reagent special grade of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), triethylene glycol monobutyl ether (reagent of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Special grade) 7 parts by weight and 1 part by weight of Surfinol 465 (Air Products Co., Ltd.) were mixed, and ion exchange water was added to make a total of 50 parts by weight. Coarse particles are removed by filtration with a 25 mL needleless syringe (Terumo Corporation) equipped with a 5 μm filter (acetylcellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, Fuji Photo Film Co., Ltd.). Ink 1 was obtained.

実施例2
製造例1で得られた水分散体1(固形分20重量%)11.8重量部の代わりに、製造例2で得られた水分散体2(固形分20重量%)11.8重量部を用いるほかは実施例1と同様にして、本発明のインクジェット記録用インク2を得た。
Example 2
11.8 parts by weight of the aqueous dispersion 2 (solid content 20% by weight) obtained in Production Example 2 instead of 11.8 parts by weight of the aqueous dispersion 1 (solid content 20% by weight) obtained in Production Example 1 Ink jet recording ink 2 of the present invention was obtained in the same manner as Example 1 except that was used.

比較例1
製造例1で得られた水分散体1(固形分20重量%)11.8重量部の代わりに、製造例3で得られた水分散体3(固形分20重量%)11.8重量部を用いるほかは実施例1と同様にして、比較インク1を得た。
Comparative Example 1
Instead of 11.8 parts by weight of the aqueous dispersion 1 (solid content 20% by weight) obtained in Production Example 1, 11.8 parts by weight of the water dispersion 3 (solid content 20% by weight) obtained in Production Example 3 Comparative ink 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that

比較例2
製造例1で得られた水分散体1(固形分20重量%)11.8重量部の代わりに、製造例4で得られた水分散体4(固形分20重量%)11.8重量部を用いるほかは実施例1と同様にして、比較インク2を得た。
Comparative Example 2
11.8 parts by weight of the water dispersion 4 (solid content 20% by weight) obtained in Production Example 4 instead of 11.8 parts by weight of the water dispersion 1 (solid content 20% by weight) obtained in Production Example 1 Comparative ink 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.

実施例1、2及び比較例1、2で得られたインクジェット記録用水系インクの粘度はいずれも、2〜5mPa・sであった。   The viscosities of the water-based inks for inkjet recording obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were all 2 to 5 mPa · s.

水不溶性着色剤の水分散体の性能と、それを用いて調製したインクジェット記録用インクの性能は下記方法に基づいて評価した。
(1)粘度
粘度の測定には、水不溶性着色剤の水分散体の固形分を10重量%及び30重量%に調製したサンプルを各1ml用いた。
固形分が10重量%のサンプルは、製造例1〜4で調製した水分散体に適宜イオン交換水を加えて固形分10重量%に調製した。固形分が30重量%のサンプルは、製造例1〜4で調製した水分散体を−0.8MPaの減圧下(大気圧=0MPa)で100℃に保持して揮発分を留去した後にイオン交換水を適宜加えて固形分30重量%に調製した。
粘度の測定は、東機産業製E型粘度計RE80L型によって測定する。本測定機は、1mlの35重量%のグリセリン水溶液の粘度が3.060mPa・sになるように調整した。
なお、測定機のサンプル保持部分には恒温水を循環させ、20℃に保持した。また、サンプルをセットした後、測定を開始する前に1分間の保持時間を設定し、サンプルが設定温度に達してから測定を開始できるように配慮した。
The performance of an aqueous dispersion of a water-insoluble colorant and the performance of an ink for ink jet recording prepared using the same were evaluated based on the following methods.
(1) Viscosity For measurement of the viscosity, 1 ml each of samples prepared by adjusting the solid content of the water dispersion of the water-insoluble colorant to 10% by weight and 30% by weight was used.
A sample having a solid content of 10% by weight was prepared to a solid content of 10% by weight by appropriately adding ion exchange water to the water dispersion prepared in Production Examples 1 to 4. The sample with a solid content of 30% by weight was obtained by maintaining the water dispersion prepared in Production Examples 1 to 4 at 100 ° C. under a reduced pressure of −0.8 MPa (atmospheric pressure = 0 MPa) and distilling off volatile components. Exchange water was appropriately added to prepare a solid content of 30% by weight.
The viscosity is measured with an E-type viscometer RE80L manufactured by Toki Sangyo. This measuring machine was adjusted so that the viscosity of 1 ml of 35% by weight glycerin aqueous solution was 3.060 mPa · s.
In addition, constant temperature water was circulated through the sample holding portion of the measuring machine and held at 20 ° C. In addition, after setting the sample, a retention time of 1 minute was set before starting the measurement, so that the measurement could be started after the sample reached the set temperature.

(2)印字濃度
実施例1、2、比較例1、2で得られたインクジェット記録用インクを、インクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社,型番EM930C)で、市販の普通紙(XEROX4024)にベタ印字し、25℃で1時間放置後、印字濃度をマクベス反射濃度計で測定した。
(2) Print density The ink for inkjet recording obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was solid-printed on commercially available plain paper (XEROX 4024) with an inkjet printer (Seiko Epson Corporation, model number EM930C). The print density was measured with a Macbeth reflection densitometer after standing at 25 ° C. for 1 hour.

(3)評価基準
印字濃度は、1.2以上 ◎実用上最高レベル
1.1以上 ○実用に適する
1.0以上 △実用での最低レベル
1.0以下 ×実用上の使用は困難
(3) Evaluation standard print density is 1.2 or more.
1.1 or higher ○ Suitable for practical use
1.0 or more △ Practical minimum level
1.0 or less × difficult to use in practical use

(4)評価結果

Figure 2006022229
(4) Evaluation results

Figure 2006022229

Figure 2006022229
Figure 2006022229

Claims (6)

マクロマー(B)由来の構成単位を5〜30重量%含有し、且つ酸価が20〜70(KOHmg/g)である、着色剤を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体であって、該水分散体の固形分濃度30重量%の粘度(20℃)が、該水分散体の固形分濃度10重量%の粘度(20℃)の5〜10倍である、インクジェット記録用水分散体。   An aqueous dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles containing a colorant, containing 5 to 30% by weight of a structural unit derived from macromer (B) and having an acid value of 20 to 70 (KOHmg / g), An aqueous dispersion for ink-jet recording, wherein the viscosity of the aqueous dispersion having a solid content concentration of 30% by weight (20 ° C.) is 5 to 10 times the viscosity of the aqueous dispersion having a solid content concentration of 10% by weight (20 ° C.). 前記水分散体の固形分濃度10重量%の粘度(20℃)が、2〜6mPa・sである、請求項1に記載のインクジェット記録用水分散体。   The water dispersion for inkjet recording according to claim 1, wherein the water dispersion has a solid content concentration of 10% by weight (20 ° C) of 2 to 6 mPa · s. 水不溶性ビニルポリマーが、アニオン性モノマー(A)由来の構成単位を3〜12重量%、マクロマー(B)由来の構成単位を5〜35重量%含有するビニルポリマーである請求項1又は2に記載のインクジェット記録用水分散体。   The water-insoluble vinyl polymer is a vinyl polymer containing 3 to 12% by weight of a structural unit derived from an anionic monomer (A) and 5 to 35% by weight of a structural unit derived from a macromer (B). An aqueous dispersion for inkjet recording. 水不溶性ビニルポリマーが、アニオン性モノマー(A)由来の構成単位を3〜12重量%、マクロマー(B)由来の構成単位を5〜35重量%並びに疎水性モノマー(C)由来の構成単位及び/又はノニオン性モノマー(D)由来の構成単位を含有するビニルポリマーである請求項1又は2に記載のインクジェット記録用水分散体。   The water-insoluble vinyl polymer contains 3 to 12% by weight of the structural unit derived from the anionic monomer (A), 5 to 35% by weight of the structural unit derived from the macromer (B), and the structural unit derived from the hydrophobic monomer (C) and / or Or the water dispersion for inkjet recording of Claim 1 or 2 which is a vinyl polymer containing the structural unit derived from a nonionic monomer (D). マクロマー(B)が、スチレンマクロマーである請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェット記録用水分散体。   The aqueous dispersion for inkjet recording according to any one of claims 1 to 4, wherein the macromer (B) is a styrene macromer. 請求項1〜5のいずれかに記載の水分散体を含有するインクジェット記録用水系インク。

An aqueous ink for ink-jet recording containing the water dispersion according to any one of claims 1 to 5.

JP2004202351A 2004-07-08 2004-07-08 Inkjet recording aqueous ink Pending JP2006022229A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004202351A JP2006022229A (en) 2004-07-08 2004-07-08 Inkjet recording aqueous ink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004202351A JP2006022229A (en) 2004-07-08 2004-07-08 Inkjet recording aqueous ink

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006022229A true JP2006022229A (en) 2006-01-26

Family

ID=35795742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004202351A Pending JP2006022229A (en) 2004-07-08 2004-07-08 Inkjet recording aqueous ink

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006022229A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008297494A (en) * 2007-06-01 2008-12-11 Fujifilm Corp Inkjet ink and color filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008297494A (en) * 2007-06-01 2008-12-11 Fujifilm Corp Inkjet ink and color filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5284581B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP3766095B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP3790542B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP3907191B2 (en) Water-based ink
JP3919093B2 (en) Water-based ink
EP1491598B1 (en) Water dispersion and ink jet recording ink
JP4452121B2 (en) Polymer dispersant
JP4681848B2 (en) Water-based ink
JP4672360B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
WO2007020867A1 (en) Water base ink for inkjet recording
JP4312662B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP4173655B2 (en) Water-based ink
JP3790537B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP2006176623A (en) Water-based ink for inkjet recording
JP2006283005A (en) Water-based ink for ink-jet printing
JP4647932B2 (en) Water-based ink and method for producing the same
JP2006022229A (en) Inkjet recording aqueous ink
JP4053516B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP4583101B2 (en) Water-based ink
JP4152819B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP4769446B2 (en) Method for producing pigment aqueous dispersion for inkjet recording
JP4689235B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP4668582B2 (en) Water-based ink dispersion
JP2006176686A (en) Water-based ink for inkjet recording
JP5227430B2 (en) Production method of water dispersion for ink jet recording