JP2006160818A - Manufacturing method of pigment dispersion and pigment dispersion - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a pigment dispersion realizing color matching comparable to a dye and giving a printed matter having high fastness, and comprising a simple environment-conscious process. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the pigment dispersion comprises dispersing in water a pigment which has at least a part of interlayer ions in an interlayer compound ionically replaced by a dye ion having an opposite polarity to the interlayer ions, where the ion replacement of the interlayer ions by the dye ion and dispersion in water and atomization of the pigment is carried out in the same reaction vessel. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水性着色液に含有させる顔料分散液の製造方法に関し、又、これを用いて製造される顔料分散液に関する。   The present invention relates to a method for producing a pigment dispersion to be contained in an aqueous coloring liquid, and also relates to a pigment dispersion produced using the same.

近年、パーソナルコンピュータ等の普及に伴い、前記パーソナルコンピュータで作成した画像情報等を銀塩写真と同じように記録紙に表示することが要求されている。そして、記録紙に印刷する手段として、電界や熱、圧力等を駆動源としてノズルより溶液状のインクを記録紙上に吐出させ、インクにより画像を形成して印刷を行うインクジェット記録方式等が使用されている。   In recent years, with the widespread use of personal computers and the like, it has been required to display image information and the like created by the personal computers on recording paper in the same way as silver halide photographs. As a means for printing on the recording paper, an ink jet recording method is used in which solution-like ink is ejected from the nozzle onto the recording paper using an electric field, heat, pressure, or the like as a drive source, and an image is formed with the ink to perform printing. ing.

上記インクジェット記録方式においては、インクとして水性インクが使用され、記録紙として支持体上に染料受容層の形成された記録紙を使用するのが一般的である。   In the ink jet recording method, water-based ink is generally used as ink, and recording paper having a dye-receiving layer formed on a support is generally used as recording paper.

尚、上記水性インクの色材としては、屋内で用いられるオフィスオートメーション機器による印刷用途及び写真用途には、目詰まりしにくく装置の保守が容易であるという利便性の観点から、あるいは、画像が高品位であることから、水溶性の染料が一般的に用いられている。一方、屋外で用いられるポスターや看板、あるいは、ダンボール紙への印刷等の産業用途には、画像の耐久性に優れた顔料が一般的に用いられている。尚、以下、染料を色材とする水性インクを染料インクと称し、顔料を色材とする水性インクを顔料インクと称す。   Note that the water-based ink coloring material is used for printing and photographic applications with office automation equipment used indoors, from the viewpoint of convenience that it is difficult to be clogged and the maintenance of the apparatus is easy, or the image is high. Due to its quality, water-soluble dyes are generally used. On the other hand, pigments with excellent image durability are generally used for industrial applications such as printing on posters and signboards or cardboard paper used outdoors. Hereinafter, a water-based ink using a dye as a color material is referred to as a dye ink, and a water-based ink using a pigment as a color material is referred to as a pigment ink.

顔料インクに用いられる顔料としては、安全性に問題がある無機顔料より、フタロシアニン類やキナクリドン類に代表される特定の分子構造を有する有機顔料が用いられる傾向にある。   As pigments used in pigment inks, organic pigments having a specific molecular structure typified by phthalocyanines and quinacridones tend to be used rather than inorganic pigments having safety problems.

しかしながら、このような有機顔料は種類が限られているためにフルカラーを再現するには合成技術的な限界があり、任意の調色を得るのは困難である。さらに、顔料を構成する分子の集合体自体の屈折率が比較的大きい場合には、普通紙に印画したときにパルプ上での光散乱が大きくなり、多重内部反射の影響を受けやすくなって、画像の彩度が低下すること、及び光沢紙に印画した際に粒子が受容層内に浸透せず、粒子径に由来する散乱光を反射して彩度を低下させるが予想される。又、一般の有機分子は会合により、その分子吸光係数が低下する傾向があることから、有機顔料は同一添加量では染料に比較して着色力が低くなる。そして、着色力や彩度が低下すると、画像の鮮明さが劣化することとなる。   However, since such organic pigments are limited in kind, there are limitations in the synthesis technology to reproduce full color, and it is difficult to obtain an arbitrary toning. In addition, when the refractive index of the molecular aggregate itself constituting the pigment is relatively large, light scattering on the pulp increases when printed on plain paper, and is susceptible to multiple internal reflections. It is expected that the saturation of the image is lowered and that the particles do not penetrate into the receiving layer when printed on glossy paper, and the scattered light derived from the particle diameter is reflected to reduce the saturation. In addition, since the molecular extinction coefficient of general organic molecules tends to decrease due to association, the organic pigment has a lower coloring power than the dye at the same addition amount. When the coloring power and saturation are lowered, the sharpness of the image is deteriorated.

又、顔料インクを実用化するためには、高精細化に伴い開口が狭まりつつあるノズル先端部分で目詰まりを誘発しないように、小さな粒子サイズの顔料を用いること、長期に亘って優れた分散安定性を確保すること等も要求される。   In addition, in order to put pigment ink into practical use, use a pigment with a small particle size so as not to cause clogging at the nozzle tip where the opening is narrowing with higher definition, and excellent dispersion over a long period of time. It is also required to ensure stability.

このため、顔料の粒子サイズをコロイドレベルまで微細化するための製造装置についての提案(例えば、特許文献1参照)や、分散安定性を向上させるための樹脂系分散剤についての提案(例えば、特許文献2及び3参照)がなされている。又、層間化合物中の層間イオンを逆のイオン性を有する染料とイオン置換して顔料インクを調製する例(例えば、特許文献4参照)があるが、イオン置換と顔料の水分散を別工程で行うために低コスト化は不十分と思われる。又有機溶剤を使用するために環境への配慮が出来ていない。
米国特許第4533254号明細書 米国特許第4597794号明細書 米国特許第5229786号明細書 特開平10−46049号公報
For this reason, the proposal about the manufacturing apparatus for refinement | miniaturizing the particle size of a pigment to a colloid level (for example, refer patent document 1), and the proposal about the resin-type dispersing agent for improving dispersion stability (for example, patent) References 2 and 3) have been made. In addition, there is an example of preparing a pigment ink by ion substitution of interlayer ions in an interlayer compound with a dye having opposite ionicity (see, for example, Patent Document 4), but ion substitution and water dispersion of the pigment are performed in separate steps. The cost reduction seems to be insufficient for this purpose. In addition, environmental considerations are not possible because of the use of organic solvents.
US Pat. No. 4,533,254 US Pat. No. 4,597,794 US Pat. No. 5,229,786 Japanese Patent Laid-Open No. 10-46049

そこで、本発明においては、従来の実情に鑑み、染料を用いた水性インクに匹敵する調色が得られ、且つ印刷物が高堅牢性を有し、さらに環境へ配慮した簡易なプロセスにて製造可能で、低コスト化を図ることができる顔料分散液の製造方法及び前記顔料分散液の製造方法を用いて製造される顔料分散液を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, in consideration of the conventional situation, it is possible to obtain a color matching comparable to water-based ink using a dye, and the printed matter has high fastness and can be manufactured by a simple process considering the environment. Thus, it is an object of the present invention to provide a method for producing a pigment dispersion capable of reducing the cost and a pigment dispersion produced using the method for producing a pigment dispersion.

上記の目的は、下記の本発明によって達成される。   The above object is achieved by the present invention described below.

層間化合物中の層間イオンの少なくとも一部が、前記層間イオンと逆の極性を示す染料イオンによってイオン置換されている顔料を水に分散する顔料分散液の製造方法であって、前記層間イオンの前記染料イオンへのイオン置換と、前記顔料の水分散及び微粒子化を同一反応容器内で行うことを特徴とする顔料分散液の製造方法及び前記顔料分散液の製造方法を用いて製造される顔料分散液。   A method for producing a pigment dispersion in which at least a part of interlayer ions in an interlayer compound is dispersed in water with a pigment ion-substituted by dye ions having a polarity opposite to that of the interlayer ions. Ion substitution with dye ions, water dispersion and atomization of the pigment are performed in the same reaction vessel, and pigment dispersion produced using the pigment dispersion production method liquid.

層間化合物中の層間イオンの少なくとも一部が、前記層間イオンと逆の極性を示す染料イオンによってイオン置換されている顔料を分散状態で含んでいる顔料分散液あって、イオン置換と顔料の水分散及び微粒子化を同一反応容器内で行うことによって製造されるものであり、前記顔料が、引火点200℃以下の有機溶剤を使用することなく、分散剤及び界面活性剤と共に水中に分散されてなることを特徴とする顔料分散液。   A pigment dispersion containing a pigment in which at least a part of interlayer ions in the interlayer compound is ion-substituted by dye ions having a polarity opposite to that of the interlayer ions in a dispersed state, the ion substitution and water dispersion of the pigment And the pigment is dispersed in water together with a dispersant and a surfactant without using an organic solvent having a flash point of 200 ° C. or lower. A pigment dispersion characterized by the above.

本発明によれば、被記録材側に染料受容層を形成しておく必要がないため、被記録材の種類を選ぶことなく、染料に匹敵する調色が得られる。又、簡易なプロセスで製造可能であるため、従来の顔料を用いる場合に比して、低コスト化を図れる。さらに、この顔料を用いて形成された画像は、銀塩写真像に匹敵し得る彩度、解像度、耐久性を有するものとなるため、証明写真や屋外展示用印刷物等として十分使用し得るものとなる。   According to the present invention, since it is not necessary to form a dye receiving layer on the recording material side, a color matching comparable to the dye can be obtained without selecting the type of the recording material. Moreover, since it can be manufactured by a simple process, the cost can be reduced as compared with the case of using a conventional pigment. Furthermore, since the image formed using this pigment has saturation, resolution, and durability comparable to silver salt photographic images, it can be used satisfactorily as ID photographs or printed materials for outdoor display. Become.

本発明に係る顔料分散液の製造方法は、上述の目的を達成するものであり、前記顔料分散液に用いられる顔料は層間化合物を主体とし、前記層間化合物中の層間イオンの少なくとも一部が、前記層間イオンと逆の極性を示す特定の染料イオンにてイオン置換されるものである。   The method for producing a pigment dispersion according to the present invention achieves the above-mentioned object, and the pigment used in the pigment dispersion is mainly composed of an interlayer compound, and at least a part of interlayer ions in the interlayer compound includes: It is ion-substituted with a specific dye ion having a polarity opposite to that of the interlayer ion.

即ち、本発明は、層間化合物がイオン交換作用に基づくインターカレーション反応により染料を定着保持させることが可能であることを利用して、これを顔料として用いたものである。   That is, the present invention uses the intercalation compound as a pigment by utilizing that the dye can be fixed and held by an intercalation reaction based on an ion exchange action.

ここで、層間化合物はハイドロタルサイト類、あるいはスメクタイト構造を有するモンモリロナイト類が好ましく、いずれにおいても、染料イオンにてイオン置換された残余の層間イオンの少なくとも一部、理想的には全部が親水性イオンにてイオン置換されていることが好ましい。染料イオンのイオン置換量が少ないと着色力が不十分となるため、この顔料を用いた顔料インクを用いて形成された画像が不鮮明となる。   Here, the intercalation compound is preferably a hydrotalcite or a montmorillonite having a smectite structure, and in any case, at least a part of the remaining interlayer ions ion-substituted with the dye ions, ideally all are hydrophilic. It is preferable that ion substitution is performed with ions. If the ion substitution amount of the dye ions is small, the coloring power becomes insufficient, so that an image formed using the pigment ink using this pigment becomes unclear.

層間化合物がハイドロタルサイト類よりなる場合、このハイドロタルサイト類は、下記一般式で示される天然型粘土の焼成物が好ましい。   When the intercalation compound is composed of hydrotalcite, the hydrotalcite is preferably a fired natural clay represented by the following general formula.

(一般式)
Al(OH)・mCO・nH
(式中、MはMg及び/又はZn、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦m≦2、0≦n≦2、x+y=1である。)
層間化合物がハイドロタルサイト類である場合、層間イオンの少なくとも一部とイオン置換される染料イオンが、直接染料イオン又は酸性染料イオンであることが好ましい。直接染料や酸性染料といったアニオン染料を、ハイドロタルサイト類の層間に吸着させると、耐光性と耐ガス性を著しく上昇させることができる。さらに、直接染料や酸性染料といったアニオン染料を、ハイドロタルサイト類の層間に吸着させるときに顔料の微粒子化及び水分散を同時に行うにあたり、結晶水を有するもの、及び/又は表面に油脂成分を含有しないものが特に高いイオン置換性を示す。
(General formula)
M x Al y (OH) 2 · mCO 3 · nH 2 O
(Wherein M is Mg and / or Zn, 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ m ≦ 2, 0 ≦ n ≦ 2, x + y = 1)
When the intercalation compound is hydrotalcite, it is preferable that the dye ion ion-substituted with at least a part of the intercalation ions is a direct dye ion or an acid dye ion. When an anionic dye such as a direct dye or an acid dye is adsorbed between the layers of hydrotalcites, the light resistance and gas resistance can be remarkably increased. In addition, when adsorbing anionic dyes such as direct dyes and acid dyes between the layers of hydrotalcite, when the pigment is finely divided and dispersed at the same time, it contains water of crystallization and / or contains fat and oil components on the surface. Those that do not show particularly high ion substitution.

又、ハイドロタルサイト類の層間イオンを上述のアニオン染料と親水性イオンとで十分にイオン置換し、他のイオンを層間に吸着させないようにしておくと、水分散性が適切に制御できるようになる。   In addition, if the intercalation ions of hydrotalcites are sufficiently ion-replaced with the above-mentioned anionic dyes and hydrophilic ions so that other ions are not adsorbed between the layers, the water dispersibility can be controlled appropriately. Become.

一方、層間化合物がモンモリロナイト類である場合、層間イオンの少なくとも一部とイオン置換される染料イオンが、塩基性直接染料イオン又はカチオン染料イオンであることが好ましく、その他の層間イオンの少なくとも一部とイオン置換される親水性イオンが、水素イオンであることが好ましい。塩基性直接染料やカチオン染料を水素イオンと共にモンモリロナイト類の層間に吸着させると、耐光性を上昇させることができる。これは、塩基性直接染料やカチオン染料は、酸性雰囲気下にて耐光性が上昇するという性質を有するからである。したがって、モンモリロナイト類の層間イオンのうち、立体障害のため上述した染料にてイオン置換されないものは、できるかぎり水素イオンでイオン置換されることが好ましい。   On the other hand, when the intercalation compound is montmorillonite, the dye ion ion-replaced with at least a part of the interlayer ions is preferably a basic direct dye ion or a cationic dye ion, and at least a part of the other interlayer ions The hydrophilic ion to be ion-substituted is preferably a hydrogen ion. Light resistance can be increased by adsorbing a basic direct dye or cationic dye together with hydrogen ions between montmorillonite layers. This is because basic direct dyes and cationic dyes have the property that light resistance increases in an acidic atmosphere. Therefore, among the montmorillonite interlayer ions, those that are not ion-substituted by the above-mentioned dye due to steric hindrance are preferably ion-substituted by hydrogen ions as much as possible.

又、モンモリロナイト類の層間イオンを上述の染料と水素イオンとで十分にイオン置換し、他のイオンを層間に吸着させないようにしておくと、水分散性が適切に制御できるようになる。   If the interlayer ions of montmorillonites are sufficiently ion-replaced with the above-mentioned dyes and hydrogen ions so that other ions are not adsorbed between the layers, the water dispersibility can be controlled appropriately.

本発明に係る顔料分散液を用いた顔料インクに用いられる分散剤については、以下のようなことが言える。   The following can be said about the dispersant used in the pigment ink using the pigment dispersion according to the present invention.

層間化合物がハイドロタルサイト類又はモンモリロナイト類である場合共に、分散剤として、ノニオン性の樹脂や界面活性剤を、顔料に対して20重量%〜200重量%用いることが好ましい。ノニオン性の樹脂及び界面活性剤を用いることで、イオン置換に影響を与えることなく、イオン置換率を高くできる。   In both cases where the intercalation compound is hydrotalcite or montmorillonite, it is preferable to use 20% to 200% by weight of a nonionic resin or a surfactant as the dispersant. By using a nonionic resin and a surfactant, the ion substitution rate can be increased without affecting the ion substitution.

イオン置換と顔料水分散及び微粒子化はせん断力を用いて行うことが好ましく、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー、ホモジナイザー、マイクロフルイダイザーなどが使用できる。   Ion substitution, pigment water dispersion, and micronization are preferably performed using shearing force, and a ball mill, sand mill, paint shaker, homogenizer, microfluidizer, or the like can be used.

以下、本発明の具体的な実施の形態について示す。本発明に係る顔料分散液は、層間化合物中の層間イオンの少なくとも一部が、前記層間イオンと逆の極性を示す染料イオンによってイオン置換されている顔料を水に分散する顔料分散液の製造方法であって、前記層間イオンの前記染料イオンへのイオン置換と、前記顔料の水分散及び微粒子化を同一反応容器内で行う顔料分散液である。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. The pigment dispersion according to the present invention is a method for producing a pigment dispersion in which a pigment in which at least part of interlayer ions in an interlayer compound is ion-substituted by dye ions having a polarity opposite to that of the interlayer ions is dispersed in water. In this pigment dispersion, the ion substitution of the interlayer ions into the dye ions and the water dispersion and atomization of the pigment are performed in the same reaction vessel.

即ち、本発明は、イオン交換作用に基づくインターカレーション反応により染料を定着保持させることが可能な層間化合物を顔料として用いたものである。   That is, in the present invention, an intercalation compound capable of fixing and holding a dye by an intercalation reaction based on an ion exchange action is used as a pigment.

ここで、層間化合物は、層状構造を有し、その親水性の層間に水溶性染料とイオン交換しうる交換性イオンを有する層状無機物質であればよい。   Here, the interlayer compound may be a layered inorganic substance having a layered structure and having exchangeable ions capable of ion exchange with water-soluble dyes between the hydrophilic layers.

層状無機物質の交換性イオンとしては、水溶性染料が水溶性カチオン染料である場合にはナトリウムイオン等の交換性陽イオンであり、水溶性染料が水溶性アニオン染料である場合にはカルボキシルアニオンや炭酸イオン等の交換性陰イオンとなる。   The exchangeable ion of the layered inorganic substance includes an exchangeable cation such as sodium ion when the water-soluble dye is a water-soluble cationic dye, and a carboxyl anion or the like when the water-soluble dye is a water-soluble anion dye. It becomes an exchangeable anion such as carbonate ion.

交換性陽イオンを有する層状無機物質(以下、カチオン交換性層間化合物と称する。)としては、天然もしくは合成層状珪酸塩又はそれらの焼成体を例示することができ、代表的には3−八面体型スメクタイト構造を有するモンモリロナイト類を好ましく使用することができる。   Examples of the layered inorganic substance having an exchangeable cation (hereinafter referred to as a cation exchangeable intercalation compound) include natural or synthetic layered silicates or fired bodies thereof. Montmorillonites having a body type smectite structure can be preferably used.

具体的には、XとYの組み合わせと置換数に応じて、モンモリロナイト、マグネシアンモンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、鉄マグネシアンモンモリロナイト、バイデライト、アルミニアンバイデライト、ノントロナイト、アルミニアンノントロナイト、サポナイト、アルミニアンサポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト等の天然物や合成物を例示することができる。尚、上記一般式中のOH基をフッ素で置換したものも使用することができる。   Specifically, depending on the combination of X and Y and the number of substitutions, montmorillonite, magnesia montmorillonite, iron montmorillonite, iron magnesia montmorillonite, beidellite, aluminian beidellite, nontronite, aluminian nontronite, saponite, aluminian Examples thereof include natural products and synthetic products such as saponite, hectorite, and soconite. In addition, those in which the OH group in the above general formula is substituted with fluorine can also be used.

又、モンモリロナイト類の他にも、ナトリウムシリシックマイカ、ナトリウムテニオライト、リチウムテニオライト等の雲母類をカチオン交換性層間化合物として使用することも可能である。さらに、合成粘土鉱物と同様に、層状構造を有し且つ交換性陽イオンを有するカチオン交換性層間化合物として、リン酸ジルコニウム等の酸性塩、層状含水酸化チタン等がある。これらは光学的隠ぺい性もしくは固有の色を有するもので、透明性、光沢性、白色度が同時に要求されない場合に使用することができる。   In addition to montmorillonites, mica such as sodium silicic mica, sodium teniolite, lithium teniolite can be used as the cation exchangeable intercalation compound. Further, as in the case of the synthetic clay mineral, examples of the cation exchangeable intercalation compound having a layered structure and having exchangeable cations include acidic salts such as zirconium phosphate and layered hydrous titanium oxide. These have optical hiding properties or inherent colors, and can be used when transparency, glossiness, and whiteness are not required at the same time.

又、カチオン染料と強い親和性を示す合成珪酸塩として無定形の合成シリカ等があるが、これらは水等の高誘電率媒体中での染料定着能、即ち、イオン交換能力がモンモリロナイト類に比して十分でない。しかし、高いイオン交換能力が要求されない場合には使用することもできる。   In addition, there are amorphous synthetic silicas and the like as synthetic silicates that have a strong affinity with cationic dyes, but these have a dye fixing ability in a high dielectric constant medium such as water, that is, an ion exchange ability compared to montmorillonites. Not enough. However, it can also be used when high ion exchange capacity is not required.

上述のカチオン交換性層間化合物として、夾雑物を含まない合成珪酸塩等の純白色を呈する微粉末を使用した場合、その微粉末結晶そのものは光学的に透明であるので、銀塩系写真に匹敵しうるような高い彩度を実現する顔料を形成することが可能となる。   When a fine powder showing pure white, such as a synthetic silicate that does not contain impurities, is used as the above-described cation-exchangeable intercalation compound, the fine powder crystal itself is optically transparent, which is comparable to a silver salt photograph. It is possible to form a pigment that achieves such high saturation.

尚、上述のカチオン交換性層間化合物の層間に存在させる交換性陽イオンは、層間距離を広げる効果(ピラー効果)や層間を部分的に疎水化するという効果とを実現する有機陽イオンで置換されていてもよい。このような有機陽イオンとしては、第4アンモニウムイオンやホスホニウムイオン、アルキルホスホニウムイオン、アリールホスホニウムイオン等が挙げられる。第4アンモニウムイオンでイオン置換する場合、4つのアルキル基のうち少なくとも3つは各々炭素数4以上、好ましくは8以上のものを用いる。長鎖アルキルの数が少ない場合にはピラー効果が十分でなく、定着座席(交換性無機陽イオン)としての層間を確保することが困難となる。   In addition, the exchangeable cation which exists between the layers of the above-mentioned cation exchangeable intercalation compound is replaced with an organic cation which realizes the effect of extending the interlayer distance (pillar effect) and the effect of partially hydrophobizing the interlayer. It may be. Examples of such organic cations include quaternary ammonium ions, phosphonium ions, alkylphosphonium ions, and arylphosphonium ions. In the case of ion substitution with a quaternary ammonium ion, at least three of the four alkyl groups each have 4 or more carbon atoms, preferably 8 or more carbon atoms. When the number of long-chain alkyls is small, the pillar effect is not sufficient, and it becomes difficult to secure an interlayer as a fixing seat (exchangeable inorganic cation).

一方、交換性陰イオンを有する層状無機物質(以下、アニオン交換性層間化合物と称する。)としては、0:1型粘土鉱物の一種であり、AlO八面体シートからなる層状のハイドロタルサイト類を好ましく例示することができる。 On the other hand, as a layered inorganic substance having an exchangeable anion (hereinafter referred to as anion exchangeable intercalation compound), it is a kind of 0: 1 type clay mineral and is a layered hydrotalcite composed of an AlO 6 octahedron sheet. Can be preferably exemplified.

尚、天然のハイドロタルサイトの組成とは若干異なるが、合成ハイドロタルサイトも商業的に入手可能である。この合成ハイドロタルサイトの微粉末は夾雑物を含まず、純白色を呈するが、結晶自体は光学的透明であるので、その微粉末を使用した場合、銀塩写真に匹敵しうる高い彩度を実現する顔料を形成することが可能となる。   Synthetic hydrotalcite is also commercially available, although it is slightly different from the composition of natural hydrotalcite. The fine powder of this synthetic hydrotalcite does not contain impurities and exhibits a pure white color, but the crystal itself is optically transparent, so when using this fine powder, the high saturation comparable to that of a silver salt photograph is obtained. It is possible to form a realized pigment.

本発明においては、特に、Mg0.75Al0.25(OH)・0.13CO・0.5HOなる組成式にて示されるハイドロタルサイトの焼成体を用いることが好ましい。 In the present invention, it is particularly preferable to use a calcined body of hydrotalcite represented by a composition formula of Mg 0.75 Al 0.25 (OH) 2 .0.13 CO 2 .0.5H 2 O.

又、上述のハイドロタルサイト類以外にも、アニオン交換性層間化合物として、チタンやジルコニウム、ランタン、ビスマス等の含水酸化物あるいは水酸化リン酸塩等があるが、これらは光学的隠ぺい性もしくは固有の色を有するので、透明性、光沢性、白色度が同時に要求されない場合に使用することができる。   In addition to the hydrotalcites described above, examples of anion-exchangeable intercalation compounds include hydrous oxides such as titanium, zirconium, lanthanum, and bismuth, and phosphate phosphates, which are optically concealed or inherent. Therefore, it can be used when transparency, glossiness, and whiteness are not required at the same time.

尚、上述のアニオン交換性層間化合物の層間に存在させる交換性陰イオンは、層間距離を広げる効果(ピラー効果)や層間を部分的に疎水化するという効果とを実現する有機陰イオンでイオン置換されていてもよい。このような有機陰イオンとしては、カルボン酸アニオン、スルホン酸アニオン、エステルアニオン、リン酸エステルアニオン等が挙げられる。このようなアニオンはアルキル基もしくはアルケニル基を通常有するが、それらの炭素数が少ない場合にはピラー効果が十分でなく、定着座席(交換性無機陰イオン)としての層間を確保することが困難となり、多すぎるとイオン置換しにくくなるので炭素数を5〜20とすることが好ましい。   The exchangeable anions present between the layers of the above-mentioned anion exchangeable intercalation compounds are ion-substituted with organic anions that realize the effect of extending the interlayer distance (pillar effect) and the effect of partially hydrophobizing the interlayer. May be. Examples of such an organic anion include a carboxylate anion, a sulfonate anion, an ester anion, and a phosphate ester anion. Such anions usually have an alkyl group or an alkenyl group, but when their carbon number is small, the pillar effect is not sufficient, and it becomes difficult to secure a layer as a fixing seat (exchangeable inorganic anion). When the amount is too large, it is difficult to perform ion substitution.

イオン交換作用に基づくインターカレーション反応により染料を定着保持させることが可能な層間化合物として、モンモリロナイト類のようなカチオン交換性層状化合物を用いる場合、ハイドロタルサイト類のようなアニオン交換性層状化合物を用いる場合のいずれにおいても、染料イオンにてイオン置換された残余の層間イオンの少なくとも一部、理想的には全部が親水性イオンにてイオン置換されていることが好ましい。染料イオンのイオン置換量が少ないと着色力が不十分となるため、この顔料を用いた顔料インクを用いて形成された画像が不鮮明となる。   When a cation-exchange layered compound such as montmorillonite is used as an intercalation compound capable of fixing and retaining a dye by an intercalation reaction based on an ion exchange action, an anion-exchange layered compound such as hydrotalcite is used. In any case, it is preferable that at least a part of the remaining interlayer ions ion-substituted with the dye ions, ideally all of them are ion-substituted with hydrophilic ions. If the ion substitution amount of the dye ions is small, the coloring power becomes insufficient, so that an image formed using the pigment ink using this pigment becomes unclear.

層間化合物がモンモリロナイト類よりなる場合、層間イオンの少なくとも一部とイオン置換される染料イオンは、塩基性染料、特に、カチオン染料と塩基性直接染料の少なくともいずれかであり、残余の層間イオンの少なくとも一部とイオン置換される親水性イオンは、水素イオンが好ましい。   When the intercalation compound is composed of montmorillonites, the dye ion ion-replaced with at least part of the intercalation ions is a basic dye, in particular, at least one of a cationic dye and a basic direct dye, and at least the remaining intercalation ions The hydrophilic ion to be ion-substituted with a part is preferably a hydrogen ion.

ここで、カチオン染料としては、アミン塩又は第4級アンモニウム基を有するアゾ染料、トリフェニルメタン染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料等を使用することができる。具体的には、以下の染料を例示することができる。   Here, as the cationic dye, an azo dye having an amine salt or a quaternary ammonium group, a triphenylmethane dye, an azine dye, an oxazine dye, a thiazine dye, or the like can be used. Specifically, the following dyes can be exemplified.

イエロー系として、C.I.ベーシックイエロー:1、2、11、13、14、19、21、25、28、32、33、34、35、36等
マゼンタ系として、C.I.ベーシックレッド:1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、38、39、40等、C.I.ベーシックバイオレット:7、10、15、21、25、26、27、28等
シアン系として、C.I.ベーシックブルー:1、3、5、7、9、19、21、22、24、25、26、28、29、40、41、44、45、47、54、58、59、60、64、65、66、67、68、75等
ブラック系として、C.I.ベーシックブラック:2、8等
これらカチオン染料は、通常、無機アニオンを対イオンとして有し、その多くは強酸の塩として存在する。従って、その水溶液は一般に酸性を示すので、このようなカチオン染料を含むインク組成物と接触する金属部材の腐食を防ぐには塩基性塩で中和することが好ましい。例えば、対イオンとしての無機アニオンを、カルボン酸イオンなどの有機アニオンのソーダ塩等で処理して有機アニオンにイオン置換することが好ましい。この場合、層間化合物のカチオン染料に対する親和性を減じないようにするために、有機アニオンとの造塩により層間化合物との親和性を減じないようにすることが好ましい。
As yellow, C.I. I. Basic yellow: 1, 2, 11, 13, 14, 19, 21, 25, 28, 32, 33, 34, 35, 36, etc. I. Basic Red: 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 38, 39, 40, etc., C.I. I. Basic violet: 7, 10, 15, 21, 25, 26, 27, 28, etc. As cyan, C.I. I. Basic blue: 1, 3, 5, 7, 9, 19, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 29, 40, 41, 44, 45, 47, 54, 58, 59, 60, 64, 65 , 66, 67, 68, 75, etc. I. Basic Black: 2, 8, etc. These cationic dyes usually have an inorganic anion as a counter ion, and many of them exist as strong acid salts. Therefore, since the aqueous solution generally shows acidity, it is preferable to neutralize with a basic salt in order to prevent corrosion of the metal member in contact with the ink composition containing such a cationic dye. For example, it is preferable that an inorganic anion as a counter ion be treated with a soda salt of an organic anion such as a carboxylate ion to perform ion substitution with the organic anion. In this case, in order not to reduce the affinity of the interlayer compound for the cationic dye, it is preferable not to reduce the affinity of the interlayer compound by salt formation with an organic anion.

又、塩基性直接染料としては、商品名:Pergasol F(CibaGeigy製)、商品名:Cartasol K(Sandoz製)、商品名:Levacell C(Bayer製)、商品名:Fastusol C(BASF製)等が挙げられる。   Further, as the basic direct dye, trade name: Pergasol F (manufactured by CibaGeigy), trade name: Cartasol K (manufactured by Sandoz), trade name: Levacell C (manufactured by Bayer), trade name: Fastusol C (manufactured by BASF), etc. Can be mentioned.

又、上述したような染料イオンでイオン置換されない残余の層間イオンを水素イオンにイオン置換するには、例えば、モンモリロナイト類のようなカチオン交換性層状化合物を、塩酸を含む液中に投入すればよい。   In addition, in order to ion-replace the remaining interlayer ions not ion-substituted with the dye ions as described above, for example, a cation exchange layered compound such as montmorillonite may be introduced into a liquid containing hydrochloric acid. .

以上のような塩基性直接染料やカチオン染料といった塩基性染料を、水素イオンと共にモンモリロナイト類の層間に吸着させると、耐光性を向上させることができる。これは、塩基性直接染料やカチオン染料といった塩基性染料は、酸性雰囲気下にて耐光性が向上するという性質を有するからである。したがって、モンモリロナイト類の層間イオンのうち、立体障害のため上述した染料にてイオン置換されないものは、できるかぎり水素イオンでイオン置換されることが望ましい。   Light resistance can be improved by adsorbing basic dyes such as the above basic direct dyes or cationic dyes between montmorillonite layers together with hydrogen ions. This is because basic dyes such as basic direct dyes and cationic dyes have the property of improving light resistance in an acidic atmosphere. Accordingly, among the montmorillonite interlaminar ions, those that are not ion-substituted by the above-mentioned dye due to steric hindrance are preferably ion-substituted by hydrogen ions as much as possible.

又、モンモリロナイト類の層間イオンを上述したような染料と水素イオンとで十分にイオン置換し、他のイオンを層間に吸着させないようにしておくと、これをインクとしたときに、水分散性が適切に制御できるようになる。   In addition, when the interlayer ions of montmorillonites are sufficiently ion-replaced with the dyes and hydrogen ions as described above and other ions are not adsorbed between the layers, the water dispersibility can be improved when this is used as an ink. It becomes possible to control appropriately.

一方、層間化合物がハイドロタルサイト類である場合、層間イオンの少なくとも一部とイオン置換される染料イオンが、アニオン染料、即ち、直接染料と酸性染料の少なくともいずれかであることが好ましい。   On the other hand, when the intercalation compound is hydrotalcite, it is preferable that the dye ion ion-replaced with at least part of the intercalation ions is an anionic dye, that is, at least one of a direct dye and an acid dye.

ここで、アニオン染料としては、発色団としてモノアゾ基、ジズアゾ基、アントラキノン骨格、トリフェニルメタン骨格などを有し、さらに分子中に1〜3個のスルホン酸基又はカルボキシル基などの陰イオン性の水溶性基を有するものを使用することができる。具体的には、以下のものが挙げられる。   Here, the anionic dye has a monoazo group, a diazo group, an anthraquinone skeleton, a triphenylmethane skeleton, etc. as a chromophore, and an anionic dye such as 1 to 3 sulfonic acid groups or carboxyl groups in the molecule. Those having a water-soluble group can be used. Specific examples include the following.

イエロー系直接染料として、C.I.ダイレクトイエロー:1、8、11、12、24、26、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110等
マゼンタ系の直接染料として、C.I.ダイレクトレッド:1、2、4、9、11、13、17、20、23、24、28、31、33、37、39、44、46、62、63、75、79、80、81、83、84、89、95、99、113、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230、321等
シアン系の直接染科として、C.I.ダイレクトブルー:1、2、6、8、15、22、25、41、71、76、77、78、80、86、90、98、106、108、120、158、160、163、165、168、192.193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、225、226、236、237、246、248、249等
ブラック系の直接染科として、C.I.ダイレクトブラック:17、19、22、32、38、51、56、62、71、74、75、77、94、105、106、107、108、112、113、117、118、132、133、146等
又、イエロー系の酸性染料として、C.I.アシッドイエロー:1、3、7、11、17、19、23、25、29、36、38、40、42、44、49、59、61、70、72、75、76、78、79、98、99、110、111、112、114、116、118、119、127、128、131、135、141、142、161、162、163、164、165等
マゼンタ系の酸性染料として、C.I.アシッドレッド:1、6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、37、42、51、52、57、75、77、80、82、83、85、87、88、89、92、94、97、106、111、114、115、117、118、119、129、130、131、133、134、138、143、145、154、155、158、168、180、183、184、186、194、198、199、209、211、215、216、217、219、249、252、254、256、257、262、265、266、274、276、282、283、289、303、317、318、320、321、322等
シアン系の酸性染料として、C.I.アシッドブルー:1、7、9、15、22、23、25、27、29、40、41、43、45、54、59、60、62、72、74、78、80、82、83、90、92、93、100、102、103、104、112、113、117、120、126、127、129、130、131、138、140、142、143、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175.182、183、184、187、192、199、203、204、205、229、234、236等
ブラック系の酸性染料として、C.I.アシッドブラック:1、2、7、24、26、29、31、44、48、50、51、52、58、60、62、63、64、67、72、76、77、94、107、108、109、110、112、115、118、119、121、122、131、132、139、140、155、156、157、158、159、191等
又、本発明では層間に染料イオンを吸着させる際に、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤などの堅牢化剤を共に吸着させることで、さらに耐光性や耐ガス性を向上させることができる。上記の物質としては一般的な堅牢化剤を用いることができ、ベンゾトリアゾール類、ベンゾフェノン類、サリチル酸類、リン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、フェニレンジアミン類、ケトン/アミン縮合物、ジアリールアミン類、ジフェニルアミン誘導体、ナフチルアミン類、ヒンダードアミン類、ヒンダードフェノール類を好ましく例示できる。前述の化合物は色素とのモル比で0.1〜3.0量を用いるのが好ましく、発色性の観点からより好ましくは0.5〜2.0量である。
As a yellow direct dye, C.I. I. Direct yellow: 1, 8, 11, 12, 24, 26, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 89, 98, 100, 110, etc. Magenta direct dye As C.I. I. Direct Red: 1, 2, 4, 9, 11, 13, 17, 20, 23, 24, 28, 31, 33, 37, 39, 44, 46, 62, 63, 75, 79, 80, 81, 83 84, 89, 95, 99, 113, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 321, etc. C. I. Direct blue: 1, 2, 6, 8, 15, 22, 25, 41, 71, 76, 77, 78, 80, 86, 90, 98, 106, 108, 120, 158, 160, 163, 165, 168 192.193, 194, 195, 196, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 225, 226, 236, 237, 246, 248, 249, etc. I. Direct black: 17, 19, 22, 32, 38, 51, 56, 62, 71, 74, 75, 77, 94, 105, 106, 107, 108, 112, 113, 117, 118, 132, 133, 146 In addition, as a yellow acid dye, C.I. I. Acid Yellow: 1, 3, 7, 11, 17, 19, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 49, 59, 61, 70, 72, 75, 76, 78, 79, 98 99, 110, 111, 112, 114, 116, 118, 119, 127, 128, 131, 135, 141, 142, 161, 162, 163, 164, 165, etc. I. Acid Red: 1, 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 37, 42, 51, 52, 57, 75, 77, 80, 82, 83, 85, 87, 88 89, 92, 94, 97, 106, 111, 114, 115, 117, 118, 119, 129, 130, 131, 133, 134, 138, 143, 145, 154, 155, 158, 168, 180, 183 , 184, 186, 194, 198, 199, 209, 211, 215, 216, 217, 219, 249, 252, 254, 256, 257, 262, 265, 266, 274, 276, 282, 283, 289, 303 317, 318, 320, 321, 322, etc. As a cyan acid dye, C.I. I. Acid Blue: 1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 27, 29, 40, 41, 43, 45, 54, 59, 60, 62, 72, 74, 78, 80, 82, 83, 90 , 92, 93, 100, 102, 103, 104, 112, 113, 117, 120, 126, 127, 129, 130, 131, 138, 140, 142, 143, 151, 154, 158, 161, 166, 167 168, 170, 171, 175.182, 183, 184, 187, 192, 199, 203, 204, 205, 229, 234, 236, etc. Black acid dyes include C.I. I. Acid Black: 1, 2, 7, 24, 26, 29, 31, 44, 48, 50, 51, 52, 58, 60, 62, 63, 64, 67, 72, 76, 77, 94, 107, 108 109, 110, 112, 115, 118, 119, 121, 122, 131, 132, 139, 140, 155, 156, 157, 158, 159, 191, etc. In the present invention, dye ions are adsorbed between the layers. Further, light fastness and gas resistance can be further improved by adsorbing together fastening agents such as ultraviolet absorbers, antioxidants, and light stabilizers. As the above substances, general hardening agents can be used, such as benzotriazoles, benzophenones, salicylic acids, phosphorus antioxidants, phenolic antioxidants, sulfur antioxidants, phenylenediamines, ketones. / Amine condensates, diarylamines, diphenylamine derivatives, naphthylamines, hindered amines and hindered phenols can be preferably exemplified. The aforementioned compound is preferably used in an amount of 0.1 to 3.0 in terms of molar ratio to the dye, and more preferably 0.5 to 2.0 in terms of color developability.

上述したような構成を有する顔料及び顔料分散液は、層間化合物を主体とし前記層間化合物における層間イオンの少なくとも一部が前記層間イオンと逆の極性を示す特定の染料イオンにてイオン置換されてなる顔料が、分散剤及び界面活性剤と共に水中に分散されてなるものであり、着色液として用いるのが好ましい。   The pigment and the pigment dispersion having the above-described configuration are mainly composed of an intercalation compound, and at least a part of intercalation ions in the intercalation compound is ion-substituted with a specific dye ion having a polarity opposite to that of the intercalation ion. The pigment is dispersed in water together with a dispersant and a surfactant, and is preferably used as a coloring liquid.

ここで、顔料分散液を調製するに際して上述の顔料と共に用いられる分散剤として、ノニオン性のポリオキシエチレン又は及びポリ(オキシエチレン−ブロック−オキシプロピレン)樹脂を、顔料に対して10重量%〜200重量%用いるのが好ましい。発色性の観点からより好ましくは20〜150重量%用いるとよい。   Here, nonionic polyoxyethylene or poly (oxyethylene-block-oxypropylene) resin is used as a dispersant used together with the above-described pigment when preparing a pigment dispersion, and is 10 wt% to 200 wt% with respect to the pigment. It is preferable to use by weight. From the viewpoint of color development, it is more preferable to use 20 to 150% by weight.

又、顔料分散液を調製するに際して上述の顔料と共に用いられる界面活性剤として、ノニオン性のポリオキシエチレン又は及びポリオキシエチレン誘導体を、顔料に対し5重量%〜50重量%用いるのが好ましい。発泡性の観点からより好ましくは10〜30重量%用いるとよい。   Further, nonionic polyoxyethylene or polyoxyethylene derivative is preferably used in an amount of 5 to 50% by weight based on the pigment as the surfactant used together with the above-mentioned pigment when preparing the pigment dispersion. From the viewpoint of foamability, it is more preferable to use 10 to 30% by weight.

上述のような構成を有する本発明に係る顔料分散液を用いると、印刷物の作成に際して、被記録材側に染料受容層を必要としないため、被記録材を選ばない。このため、被記録材としては、記録紙の支持体として一般的に用いられるものがいずれも使用可能であり、例えば、普通紙、合成紙等の紙類、或いはポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルム類、さらには紙類上にプラスチック類をコーティングしたもの等が挙げられる。   When the pigment dispersion liquid according to the present invention having the above-described configuration is used, a dye receiving layer is not required on the recording material side when a printed material is produced, and therefore a recording material is not selected. For this reason, as the recording material, any of those generally used as a support for recording paper can be used, for example, paper such as plain paper and synthetic paper, or plastic films such as polyethylene terephthalate, Furthermore, what coated the plastics on paper etc. is mentioned.

以上のように、本発明に係る顔料分散液においては、顔料として、層間化合物の層間に染料イオンがイオン交換作用に基づくインターカレーション反応によって強固に固定されてなるものを用いている。したがって、保存性、定着性、耐久性に優れた画像を染料に匹敵する調色にて形成できる。又、画像の彩度、解像度も十分に確保される。   As described above, in the pigment dispersion according to the present invention, a pigment in which dye ions are firmly fixed between layers of an intercalation compound by an intercalation reaction based on an ion exchange action is used. Therefore, it is possible to form an image having excellent storage stability, fixing property, and durability with color matching comparable to that of the dye. In addition, the saturation and resolution of the image are sufficiently secured.

以下、本発明を適用した好適な実施例について実験結果に基づいて説明する。本実験においては、層間化合物として、ハイドロタルサイト及びスメクタイトを、色素として染料及び顔料を、及び各種堅牢化剤を用いて顔料分散液を調製して、各種特性の評価を行った。   Hereinafter, preferred embodiments to which the present invention is applied will be described based on experimental results. In this experiment, a pigment dispersion was prepared using hydrotalcite and smectite as interlayer compounds, dyes and pigments as dyes, and various fastening agents, and various properties were evaluated.

用いた色素、層間化合物及び堅牢化剤の内容をそれぞれ表1、表2及び表3に示す。   Tables 1, 2 and 3 show the contents of the dye, intercalation compound and fastening agent used, respectively.

Figure 2006160818
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Figure 2006160818
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Figure 2006160818
<実施例1>
前記の表1〜3及び下記に示す調合液をマヨネーズ瓶(容量:140cc)にとり、ジルコニアビーズ(比重:6.0g/cm、直径:0.5mm)を280重量部加えて密栓し、ペイントシェーカー(東洋精機製)にて15時間振とうして、層間化合物における層間イオンを染料イオンにイオン置換させた顔料サンプルaを得た。さらに、顔料サンプルaの分散液を脱イオン水で2倍に希釈して評価サンプルAとした。
Figure 2006160818
<Example 1>
Take the prepared liquids shown in Tables 1 to 3 and below in a mayonnaise bottle (capacity: 140 cc), add 280 parts by weight of zirconia beads (specific gravity: 6.0 g / cm 3 , diameter: 0.5 mm), seal tightly, and paint Shaking with a shaker (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) for 15 hours to obtain a pigment sample a in which interlayer ions in the interlayer compound were replaced with dye ions. Furthermore, the dispersion liquid of the pigment sample a was diluted twice with deionized water to obtain an evaluation sample A.

(調合液)
・層間化合物A 1.9重量部
・ノニオン性分散樹脂 1.9重量部
(第一工業製薬製、商品名:エパン785)
・ノニオン性界面活性剤 0.38重量部
(第一工業製薬製、商品名:EA−177)
・色素1 1.9重量部
・脱イオン水 21.6重量部
<実施例2>
実施例1において、表3の堅牢化剤2を色素とのモル比率が1.0となるように加えて実施例1と同様に顔料サンプルを調製し、顔料サンプルbを得た。さらに、顔料サンプルbの分散液を用いて、評価サンプルAと同様にして評価サンプルを調製し、評価サンプルBとした。
(Mixed solution)
Intercalation compound A 1.9 parts by weight Nonionic dispersion resin 1.9 parts by weight (Daiichi Kogyo Seiyaku, trade name: Epan 785)
-Nonionic surfactant 0.38 part by weight (Daiichi Kogyo Seiyaku, trade name: EA-177)
-Dye 1 1.9 parts by weight-Deionized water 21.6 parts by weight <Example 2>
In Example 1, a pigment sample was prepared in the same manner as in Example 1 by adding the fastening agent 2 in Table 3 so that the molar ratio with respect to the dye was 1.0, and a pigment sample b was obtained. Further, an evaluation sample was prepared in the same manner as in the evaluation sample A using the dispersion liquid of the pigment sample b, and used as an evaluation sample B.

<実施例3〜33>
実施例1あるいは実施例2と同様にして色素、層間化合物、堅牢化剤を適宜変更して顔料サンプルを調製し、顔料サンプルcを得た。さらに、顔料サンプルcの分散液を用いて、評価サンプルAと同様にして評価サンプルを調製し、評価サンプルCとした。
<Examples 3-33>
In the same manner as in Example 1 or Example 2, a pigment sample was prepared by appropriately changing the dye, the intercalation compound, and the fastening agent to obtain a pigment sample c. Further, an evaluation sample was prepared in the same manner as the evaluation sample A using the dispersion liquid of the pigment sample c, and used as an evaluation sample C.

<比較例1〜20>
実施例1の層間化合物を除外し、表1に記載の色素1〜6を適宜用い、又実施例2と同様に適宜堅牢化剤を添加して実施例1又は実施例2と同様に顔料サンプルを調製し、顔料サンプルを得た。さらに、顔料サンプルの分散液を用いて、評価サンプルAと同様にして評価サンプルを調製し、評価サンプルとした。
<Comparative Examples 1-20>
Excluding the intercalation compound of Example 1, using dyes 1 to 6 listed in Table 1 as appropriate, and adding a fastening agent as appropriate as in Example 2, and pigment samples as in Example 1 or Example 2. And a pigment sample was obtained. Further, an evaluation sample was prepared in the same manner as the evaluation sample A using a pigment sample dispersion, and used as an evaluation sample.

<比較例21〜23>
実施例1の層間化合物を除外し、表1に記載の色素9〜11を適宜用いて実施例1と同様に顔料サンプルを調製し、顔料サンプルを得た。さらに、顔料サンプルの分散液を用いて、評価サンプルAと同様にして評価サンプルを調製し、評価サンプルとした。
<Comparative Examples 21-23>
A pigment sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the intercalation compound of Example 1 was used and the dyes 9 to 11 shown in Table 1 were used as appropriate. Further, an evaluation sample was prepared in the same manner as the evaluation sample A using a pigment sample dispersion, and used as an evaluation sample.

(特性の評価)
ここで、上記のようにして得られた各評価サンプルを使用して分散性評価、及び画像サンプルを作製して、その画像サンプルの濃度、耐光性、耐ガス性を評価した。
(Characteristic evaluation)
Here, each evaluation sample obtained as described above was used to evaluate dispersibility and produce an image sample, and the density, light resistance, and gas resistance of the image sample were evaluated.

画像サンプルの作製は、上述のようにして得られた各評価サンプルをバーコーター(#0003)を用いてインクジェットプリンター用フォト光沢紙(キヤノン製、商品名:PR101)及び普通紙(キヤノン製、商品名:PBペーパー)に印画して行った。   Image samples were prepared by using a bar coater (# 0003) for each evaluation sample obtained as described above, photo glossy paper for inkjet printers (product name: PR101) and plain paper (product name: Canon product, product) Name: PB paper).

画像サンプルの評価は、先ず、各画像サンプルの濃度を調べるために発色濃度(反射)を測定した。測定する色種は色素の色種である。すなわち、シアン色素であればシアンの濃度、マゼンタ色素であればマゼンタの濃度、イエロー色素であればイエローの濃度を測定する。以下、初期発色濃度とする。   In the evaluation of the image sample, first, the color density (reflection) was measured in order to examine the density of each image sample. The color type to be measured is the color type of the pigment. That is, the cyan density is measured for a cyan dye, the magenta density for a magenta dye, and the yellow density for a yellow dye. Hereinafter, the initial color density is used.

評価は以下に示す基準で行った。   Evaluation was performed according to the following criteria.

評価基準
1.分散性
各サンプルを所定の濃度に希釈して粒度分布計(Microtrac製、商品名:UPA−150)を用いて分散粒子径を評価した。又、顔料を加えていないサンプルについては目視にて評価した。
Evaluation criteria 1. Dispersibility Each sample was diluted to a predetermined concentration, and the dispersed particle size was evaluated using a particle size distribution meter (trade name: UPA-150, manufactured by Microtrac). Moreover, the sample to which no pigment was added was visually evaluated.

○:平均粒子径100nm未満、又は目視にて透明
△:平均粒子径100nm以上、300nm未満、又はやや凝集あり
×:平均粒子径300nm以上、又は凝集沈殿
2.発色性
各画像サンプル(上記の光沢紙)の初期発色濃度を評価した。
○: Average particle diameter of less than 100 nm or visually transparent Δ: Average particle diameter of 100 nm or more, less than 300 nm, or slightly aggregated ×: Average particle diameter of 300 nm or more, or aggregation precipitation Color developability The initial color density of each image sample (the glossy paper described above) was evaluated.

○:初期発色濃度2.2以上
△:初期発色濃度1.8以上、2.2未満
×:初期発色濃度1.8未満
3.耐水性
各画像サンプル(上記の普通紙)を水中に所定時間浸漬して、乾燥後の発色濃度を測定して、初期発色濃度に対する濃度保持率を求めて耐水性を評価した。
○: Initial color density of 2.2 or more Δ: Initial color density of 1.8 or more and less than 2.2 ×: Initial color density of less than 1.8 Water resistance Each image sample (the above-mentioned plain paper) was immersed in water for a predetermined time, the color density after drying was measured, the density retention with respect to the initial color density was determined, and the water resistance was evaluated.

耐水試験後の発色濃度/初期発色濃度(%)
○:85%以上
△:70%以上、85%未満
×:70%未満
4.耐光性
耐光試験機(島津製作所製、サンテスターXF−180CPS)を用いて各画像サンプル(上記の光沢紙)に光を70時間照射した。試験後の発色濃度を測定して、初期発色濃度に対する濃度保持率を求めて、耐光性を評価した。
Color density after water resistance test / initial color density (%)
○: 85% or more Δ: 70% or more, less than 85% ×: less than 70% Light Resistance Each image sample (the above glossy paper) was irradiated with light for 70 hours using a light resistance tester (manufactured by Shimadzu Corporation, Suntester XF-180CPS). The color density after the test was measured, the density retention with respect to the initial color density was determined, and the light resistance was evaluated.

耐光試験後の発色濃度/初期発色濃度(%)
◎:90%以上
○:75%以上、90%未満
△:50%以上、75%未満
×:50%未満
5.耐ガス性
オゾン試験機(スガ試験機製、オゾンウェザーメーター)を用いて各画像サンプル(上記の光沢紙)を温度40℃、相対湿度55%の条件下で2時間晒した。試験後の発色濃度を測定して、初期発色濃度に対する濃度保持率を求めて、耐ガス性を評価した。
Color density after light resistance test / initial color density (%)
◎: 90% or more ○: 75% or more, less than 90% Δ: 50% or more, less than 75% ×: less than 50% Gas Resistance Each image sample (the above glossy paper) was exposed for 2 hours under conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 55% using an ozone tester (manufactured by Suga Test Instruments, ozone weather meter). The color density after the test was measured, the density retention with respect to the initial color density was determined, and the gas resistance was evaluated.

耐オゾン試験後の発色濃度/初期発色濃度(%)
◎:90%以上
○:75%以上、90%未満
△:50%以上、75%未満
×:50%未満
評価結果を表4及び表5に示す。
Color density after ozone resistance test / initial color density (%)
A: 90% or more B: 75% or more, less than 90% Δ: 50% or more, less than 75% ×: less than 50% The evaluation results are shown in Tables 4 and 5.

Figure 2006160818
Figure 2006160818

Figure 2006160818
表4及び5より、染料、層間化合物及び/又は堅牢化剤を用いて形成された画像サンプルにおいては、分散性が良好で染料単独であるサンプルと同等の発色性を確保し、加えて、高い耐水性及び、色調がほとんど変化しないレベルの高い耐光性、耐ガス性を示した。
Figure 2006160818
From Tables 4 and 5, image samples formed using dyes, intercalation compounds, and / or fastening agents ensure good color developability as compared to samples with good dispersibility and dyes alone, in addition, high It showed water resistance and high light resistance and gas resistance at a level where the color tone hardly changed.

これに対して、色素に顔料を用いて形成された画像サンプルにおいては、色調がほとんど変化しないレベルの高い耐水性、耐光性、耐ガス性を示したが、発色性が著しく劣る結果となった。   In contrast, image samples formed using pigments as dyes showed high levels of water resistance, light resistance, and gas resistance with almost no change in color tone, but the color development was significantly inferior. .

以上の結果より、層間化合物の層間イオンを染料イオンと十分にイオン置換させた顔料からなる顔料分散液は、優れた分散性を有し、この分散液により形成された画像は優れた定着性を有し、発色濃度、耐光性、耐ガス性に優れたものとなることがわかった。   From the above results, a pigment dispersion composed of a pigment in which interlayer ions of an interlayer compound are sufficiently ion-substituted with dye ions has excellent dispersibility, and an image formed with this dispersion exhibits excellent fixability. It was found to have excellent color density, light resistance and gas resistance.

Claims (10)

層間化合物中の層間イオンの少なくとも一部が、前記層間イオンと逆の極性を示す染料イオンによってイオン置換されている顔料を水に分散する顔料分散液の製造方法であって、前記層間イオンの前記染料イオンへのイオン置換と、前記顔料の水分散及び微粒子化を同一反応容器内で行うことを特徴とする顔料分散液の製造方法。   A method for producing a pigment dispersion in which at least a part of interlayer ions in an interlayer compound is dispersed in water with a pigment ion-substituted by dye ions having a polarity opposite to that of the interlayer ions. A method for producing a pigment dispersion, characterized in that ion substitution with dye ions, water dispersion of the pigment, and micronization are performed in the same reaction vessel. 前記イオン置換、水分散及び微粒子化をせん断力によって行う請求項1に記載の顔料分散液の製造方法。   The method for producing a pigment dispersion according to claim 1, wherein the ion substitution, water dispersion, and micronization are performed by shearing force. 前記層間化合物が、ハイドロタルサイト類である請求項1又は2に記載の顔料分散液の製造方法。   The method for producing a pigment dispersion according to claim 1 or 2, wherein the intercalation compound is hydrotalcite. 前記層間化合物が、スメクタイト構造を有するモンモリロナイト類である請求項1又は2に記載の顔料分散液の製造方法。   The method for producing a pigment dispersion according to claim 1 or 2, wherein the intercalation compound is a montmorillonite having a smectite structure. 前記ハイドロタルサイト類が、下記一般式で示されるものである請求項3に記載の顔料分散液の製造方法。
(一般式)
Al(OH)・mCO・nH
(式中、MはMg及び/又はZn、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦m≦2、0≦n≦2、x+y=1である。)
The method for producing a pigment dispersion according to claim 3, wherein the hydrotalcite is represented by the following general formula.
(General formula)
M x Al y (OH) 2 · mCO 3 · nH 2 O
(Wherein M is Mg and / or Zn, 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ m ≦ 2, 0 ≦ n ≦ 2, x + y = 1)
前記染料イオンが、直接染料イオン、酸性染料イオン、塩基性直接染料イオン及びカチオン染料イオンからなる群から選ばれるものである請求項1〜5何れか1項に記載の顔料分散液の製造方法。   The method for producing a pigment dispersion according to any one of claims 1 to 5, wherein the dye ion is selected from the group consisting of a direct dye ion, an acidic dye ion, a basic direct dye ion, and a cationic dye ion. 請求項1〜6何れか1項に記載の顔料分散液の製造方法を用いて製造される顔料分散液。   The pigment dispersion liquid manufactured using the manufacturing method of the pigment dispersion liquid of any one of Claims 1-6. 層間化合物中の層間イオンの少なくとも一部が、前記層間イオンと逆の極性を示す染料イオンによってイオン置換されている顔料を分散状態で含んでいる顔料分散液あって、イオン置換と顔料の水分散及び微粒子化を同一反応容器内で行うことによって製造されるものであり、前記顔料が、引火点200℃以下の有機溶剤を使用することなく、分散剤及び界面活性剤と共に水中に分散されてなることを特徴とする顔料分散液。   A pigment dispersion containing a pigment in which at least a part of interlayer ions in the interlayer compound is ion-substituted by dye ions having a polarity opposite to that of the interlayer ions in a dispersed state, the ion substitution and water dispersion of the pigment And the pigment is dispersed in water together with a dispersant and a surfactant without using an organic solvent having a flash point of 200 ° C. or lower. A pigment dispersion characterized by the above. 前記分散剤が、ノニオン性の水溶性樹脂であり、前記水溶性樹脂を前記顔料に対して10重量%〜200重量%含有する請求項8記載の顔料分散液。   The pigment dispersion according to claim 8, wherein the dispersant is a nonionic water-soluble resin, and the water-soluble resin is contained in an amount of 10 wt% to 200 wt% with respect to the pigment. 前記界面活性剤が、ノニオン性の界面活性剤であり、前記顔料に対して5重量%〜50重量%含有する請求項8又は9に記載の顔料分散液。   The pigment dispersion according to claim 8 or 9, wherein the surfactant is a nonionic surfactant and is contained in an amount of 5 to 50% by weight based on the pigment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108659676A (en) * 2018-06-08 2018-10-16 河海大学 Nitrite anions intercalated houghite material modification reinforcing bar epoxy coating preparation method

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