JP2006182864A - Aqueous pigment dispersion and aqueous ink for inkjet-recording - Google Patents

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健悟 安井
Kozue Sunochi
こず恵 須之内
Tadashi Matsumoto
忠 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous pigment dispersion for preparing an aqueous ink of inkjet-recording, capable of obtaining a colored image having excellent scratch resistance and luster, and holding excellent dispersion stability, and the aqueous ink for the inkjet-recording containing the aqueous pigment dispersion. <P>SOLUTION: This aqueous pigment dispersion for preparing the aqueous ink for inkjet-recording, containing a styrene-acrylic monomer-based copolymer containing each of polymerization units of a styrene-based monomer, a (meth)acrylic acid ester-based monomer and (meth)acrylic acid, a pigment and a basic compound as essential components is provided so that the styrene-acrylic monomer-based copolymer has 100,000 to 3,500,000 (Mw) weight-average molecular weight based on the polystyrene and non-localized cross-linked parts. The aqueous ink for the inkjet-recording is prepared from the aqueous pigment dispersion having 1-10% by mass pigment content. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水性顔料分散体と該水性顔料分散体を用いて調製したインクジェット記録用水性インクに関する。   The present invention relates to an aqueous pigment dispersion and an aqueous ink for ink jet recording prepared using the aqueous pigment dispersion.

従来、サインペン、水性マーカー等の筆記具や、インクジェット記録用水性インクには、色材として染料が用いられてきた。染料を用いたインクジェット記録用水性インクは着色力や鮮明性で優れているが、耐光性や耐水性等に問題を有していた。   Conventionally, dyes have been used as coloring materials for writing instruments such as sign pens and water-based markers, and water-based inks for inkjet recording. A water-based ink for ink jet recording using a dye is excellent in coloring power and sharpness, but has problems in light resistance, water resistance and the like.

耐光性および耐水性の問題を解決するため、近年、上記した用途分野、特にインクジェット記録用水性インクの分野において色材を染料から顔料へ転換することが活発に検討されている。しかし、インクジェット記録用水性インクは、吐出安定性確保のため、有機高分子化合物等の分散剤の添加量に上限があるため、印字後に記録面を擦ったときに塗膜が剥がれたり、非記録面を汚損したりして記録物が損なわれてしまう、いわゆる耐擦過性に劣るという問題があった。またインクジェット記録用水性インクは、紙やレジンコート紙を支持体とするインク受容層を具備した光沢紙等の記録紙に対し、色材である顔料がインク受容層に殆ど浸透せず記録紙上に残るので、インク受容層に浸透する染料系のインクジェット記録用水性インクを用いた場合に比べて、耐擦過性に劣るだけでなく、印字表面での散乱光のため光沢に著しく劣るという問題があった。   In order to solve the problems of light resistance and water resistance, in recent years, in the field of use described above, particularly in the field of water-based ink for ink jet recording, it has been actively studied to convert a color material from a dye to a pigment. However, water-based ink for inkjet recording has an upper limit on the amount of dispersant such as an organic polymer compound to ensure ejection stability, so that the coating film may be peeled off when the recording surface is rubbed after printing, or non-recording There is a problem that the recorded matter is damaged by fouling the surface, which is inferior in so-called scratch resistance. In addition, the water-based ink for ink jet recording is a recording material such as glossy paper having an ink receiving layer supported by paper or resin-coated paper, and the colorant pigment hardly penetrates the ink receiving layer on the recording paper. As a result, there is a problem that it is not only inferior in scratch resistance but also inferior in gloss due to scattered light on the printing surface as compared with the case of using a dye-based water-based ink for ink jet recording penetrating into the ink receiving layer. It was.

吐出安定性があり、耐久性等の記録画像の品質を高めたインクジェット記録用水性インクとしては、例えば、ジビニルベンゼンやエチレングリコールジ(メタ)アクリレートの様な一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を2個以上含有する架橋性単量体を5重量%以上かつ親水性基含有単量体を2重量%以上含有する重合性単量体混合物を重合させた平均粒子径0.01〜0.1μmの重合体微粒子を含有するインクジェット記録用水性インクが知られている(特許文献1参照)。   Examples of water-based inks for inkjet recording that have improved ejection image quality, such as ejection stability, are polymerizable ethylenically unsaturated in one molecule such as divinylbenzene and ethylene glycol di (meth) acrylate. Average particle diameter of 0.01 obtained by polymerizing a polymerizable monomer mixture containing 5% by weight or more of a crosslinkable monomer containing 2 or more double bonds and 2% by weight or more of a hydrophilic group-containing monomer A water-based ink for ink-jet recording containing polymer fine particles of ˜0.1 μm is known (see Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1ではインクジェット記録用水性インクを調製のためのスチレン−アクリル系共重合体として、重合開始剤を用いて乳化重合により得られた共重合体を用いている。そのため、この共重合体は分子量の制御が行われておらず、実質的に測定不能の極めて高い分子量の共重合体となっており、この様な共重合体を用いて調製されたインクジェット記録用水性インクからインクジェット記録用専用紙上に記録を行った際の着色画像の光沢は、依然として満足出来るものではなかった。   However, Patent Document 1 uses a copolymer obtained by emulsion polymerization using a polymerization initiator as a styrene-acrylic copolymer for preparing an inkjet recording water-based ink. For this reason, this copolymer is not controlled in molecular weight, and is a very high molecular weight copolymer that is practically impossible to measure. For such an ink jet recording prepared using such a copolymer. The gloss of the colored image was still unsatisfactory when the recording was performed from the water-based ink onto the dedicated paper for inkjet recording.

また同様に、吐出安定性や分散安定性を高めたインクジェット記録用水性インクとしては、ジビニルベンゼンやトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートの様な一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を2個以上含有する架橋性単量体を0.1〜5重量%かつ酸性基含有単量体を含有する重合性単量体混合物を重合させた平均粒子径200nm以下の微粒子を含有するインクジェット記録用水性インクが知られている(特許文献2参照)。   Similarly, water-based inks for inkjet recording with improved ejection stability and dispersion stability include polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in one molecule such as divinylbenzene and trimethylolpropane tri (meth) acrylate. Inkjet recording containing fine particles having an average particle size of 200 nm or less obtained by polymerizing a polymerizable monomer mixture containing 0.1 to 5% by weight of a crosslinkable monomer containing two or more and an acid group-containing monomer Water-based inks are known (see Patent Document 2).

しかしながら、特許文献2では、インクジェット記録用水性インクを調製のためのスチレン−アクリル系共重合体として、重合開始剤を用いて溶液重合により得られたMwが3,000〜70,000の共重合体を用いている。そのため、この共重合体は従来用いられているのと同等水準の比較的低い分子量の共重合体となっており、この様な共重合体を用いて調製されたインクジェット記録用水性インクからインクジェット記録用専用紙上に記録を行った際の着色画像の耐擦過性や光沢は、やはり依然として満足出来るものではなかった。   However, in Patent Document 2, a copolymer having a Mw of 3,000 to 70,000 obtained by solution polymerization using a polymerization initiator as a styrene-acrylic copolymer for preparing an inkjet recording aqueous ink. Use coalescence. For this reason, this copolymer is a copolymer having a relatively low molecular weight equivalent to that conventionally used, and an inkjet recording from an aqueous ink for inkjet recording prepared using such a copolymer. The scratch resistance and gloss of the colored image when recorded on the special paper for printing were still unsatisfactory.

更に、耐水性と画像発色濃度の改良のために、スターポリマーを添加剤として使用したインクジェット用インクが知られている(特許文献3)。このスターポリマーは、中心のコアから放射状に広がる線状のアームを備えるポリマーであり、エチレングリコールジ(メタ)アクリレートの様な、一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を2個以上含有する架橋性単量体の重合単位がポリマー分子構造の特定部位に集中して存在する、架橋部分がポリマー分子中で局在化したポリマーからなっている。   Furthermore, an ink-jet ink using a star polymer as an additive for improving water resistance and image color density is known (Patent Document 3). This star polymer is a polymer with linear arms that radiate from the central core, such as two or more polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in one molecule, such as ethylene glycol di (meth) acrylate. It consists of a polymer in which polymerized units of the crosslinkable monomer contained are concentrated in a specific part of the polymer molecular structure and the cross-linked part is localized in the polymer molecule.

しかしながら、特許文献3においては、このスターポリマーを分散剤として機能させているわけではなく、分散剤は分散剤として別途用いた上で、その分散剤にスターポリマーをあくまでも添加剤として併用している。特許文献3のスターポリマーは、架橋部分がポリマー分子中に局在化しており、スターポリマー自身での顔料分散性を得るのは難しく、このようなスターポリマー自身で顔料を安定かつ微細に分散したインクジェット記録用水性インクを調製することは難しかった。   However, in Patent Document 3, this star polymer is not allowed to function as a dispersant, and the dispersant is separately used as a dispersant, and the star polymer is used as an additive in the dispersant. . In the star polymer of Patent Document 3, the cross-linked portion is localized in the polymer molecule, and it is difficult to obtain the pigment dispersibility by the star polymer itself, and the pigment is stably and finely dispersed by such a star polymer itself. It has been difficult to prepare a water-based ink for inkjet recording.

特開平7−278479号公報JP-A-7-278479 特開2003-268288公報JP 2003-268288 A 特開2000-169771公報JP 2000-169771 A

本発明は、優れた分散安定性を保持したまま、インクジェット記録用専用紙上において優れた耐擦過性及び光沢を兼備する着色画像が得られるインクジェット記録用水性インクを調製するための水性顔料分散体、並びに当該水性顔料分散体を含有してなるインクジェット記録用水性インクを提供することを目的とする。   The present invention provides an aqueous pigment dispersion for preparing a water-based ink for ink-jet recording, which can provide a colored image having excellent scratch resistance and gloss on a special paper for ink-jet recording while maintaining excellent dispersion stability, Another object of the present invention is to provide a water-based ink for inkjet recording comprising the water-based pigment dispersion.

本発明者は、上記課題を解決すべく種々の組成や特性の共重合体を合成し、それらと分散安定性や着色画像特性との関係について鋭意検討を重ねた結果、スチレン−アクリル系共重合体としては、架橋部分を有しその架橋部分が非局在化しており、大き過ぎず小さ過ぎず適切な範囲の重量平均分子量の共重合体が、水性顔料分散体中において分散粒子の優れた安定性を保持することが出来、インクジェット記録用専用紙上において優れた耐擦過性及び光沢を兼備する着色画像のインクジェット記録用水性インクを調製出来ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明は、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体及び(メタ)アクリル酸の各重合単位を含有するスチレン−アクリル系共重合体、顔料、塩基性化合物とを必須成分として水性媒体中に含有してなるインクジェット記録用水性インクを調製するための水性顔料分散体において、前記スチレン−アクリル系共重合体が、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)=100,000〜3,500,000であり架橋部分を有しその架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体であることを特徴とするインクジェット記録用水性インクを調製するための水性顔料分散体を提供する。
また本発明は、顔料の含有量が質量換算で1〜10%である、前記記載の水性顔料分散体から調製されたインクジェット記録用水性インクを提供する。
As a result of synthesizing copolymers having various compositions and characteristics in order to solve the above-mentioned problems, and intensively examining the relationship between them and dispersion stability and colored image characteristics, the present inventors have found that styrene-acrylic copolymer. As a coalescence, a crosslinked part is present and the crosslinked part is delocalized, and a copolymer having a weight average molecular weight in an appropriate range without being too small or too small is excellent in dispersed particles in an aqueous pigment dispersion. The inventors have found that a water-based ink for ink-jet recording of a colored image that can maintain stability and has excellent scratch resistance and gloss on a special paper for ink-jet recording can be prepared, and the present invention has been completed.
That is, the present invention requires a styrene-acrylic copolymer, a pigment, and a basic compound each containing a styrene monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer, and a (meth) acrylic acid polymerization unit. In the aqueous pigment dispersion for preparing an aqueous ink for ink-jet recording, which is contained in an aqueous medium as a component, the styrene-acrylic copolymer has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) = 100,000 to An aqueous pigment dispersion for preparing a water-based ink for ink-jet recording, which is a 3,500,000 styrene-acrylic copolymer having a crosslinked part and having a crosslinked part delocalized provide.
The present invention also provides an aqueous ink for inkjet recording prepared from the above-described aqueous pigment dispersion, wherein the pigment content is 1 to 10% in terms of mass.

本発明のインクジェット記録用水性インクは、そこに含有される前記スチレン−アクリル系共重合体が、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)=100,000〜3,500,000であり架橋部分を有しその架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体であるから、耐擦過性及び光沢に優れた着色画像が得られ、かつ、それは分散安定性にも優れるという格別顕著な効果を奏する。
本発明の水性顔料分散体は、前記した様なインクジェット記録用水性インクを簡便に調製することが出来るという格別顕著な効果を奏する。
In the water-based ink for ink-jet recording of the present invention, the styrene-acrylic copolymer contained therein has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) = 100,000 to 3,500,000 and has a cross-linked portion. Since the cross-linked portion is a delocalized styrene-acrylic copolymer, a colored image having excellent scratch resistance and gloss can be obtained, and it has a particularly remarkable effect of being excellent in dispersion stability. Play.
The water-based pigment dispersion of the present invention has a particularly remarkable effect that the water-based ink for ink jet recording as described above can be easily prepared.

以下、本発明の詳細について説明する。
本発明は、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体及び(メタ)アクリル酸の各重合単位を含有するスチレン−アクリル系共重合体、顔料、塩基性化合物とを必須成分として水性媒体中に含有してなるインクジェット記録用水性インクを調製するための水性顔料分散体において、前記スチレン−アクリル系共重合体が、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)=100,000〜3,500,000であり架橋部分を有しその架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体であることを特徴とするインクジェット記録用水性インクを調製するための水性顔料分散体である。
Details of the present invention will be described below.
The present invention includes a styrene monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer, and a styrene-acrylic copolymer containing each polymerization unit of (meth) acrylic acid, a pigment, and a basic compound as essential components. In the aqueous pigment dispersion for preparing an aqueous ink for inkjet recording, which is contained in an aqueous medium, the styrene-acrylic copolymer has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) = 100,000-3. , 500,000, a water-based pigment dispersion for preparing a water-based ink for ink-jet recording, which is a styrene-acrylic copolymer having a cross-linked portion and a delocalized cross-linked portion .

本発明の水性顔料分散体における顔料は、有機顔料或いは無機顔料であり、公知慣用のものがいずれも使用出来る。これら顔料は、乾燥粉末、ウエットケーキ等どの様な形態でも使用することが出来る。   The pigment in the aqueous pigment dispersion of the present invention is an organic pigment or an inorganic pigment, and any known pigment can be used. These pigments can be used in any form such as dry powder or wet cake.

本発明において、水性媒体とは、水のみ又は水と水溶性有機溶剤との混合物で質量換算で60%以上の水を含有する液媒体を言う。   In the present invention, the aqueous medium refers to a liquid medium containing 60% or more of water in terms of mass with only water or a mixture of water and a water-soluble organic solvent.

本発明の水性顔料分散体において、その水性媒体に分散している粒子(以下、分散粒子と言う。)は、顔料粒子と共重合体粒子であっても良いが、顔料が共重合体により被覆された複合粒子の形態であっても良い。そして水性顔料分散体には、前記分散粒子が、平均分散粒径(メディアン径)が50〜200nmとなる様に分散している。   In the aqueous pigment dispersion of the present invention, the particles dispersed in the aqueous medium (hereinafter referred to as dispersed particles) may be pigment particles and copolymer particles, but the pigment is coated with the copolymer. It may be in the form of a composite particle. In the aqueous pigment dispersion, the dispersed particles are dispersed so that the average dispersed particle diameter (median diameter) is 50 to 200 nm.

本発明において(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸とメタクリル酸との両方を包含する技術用語である。同様に本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体とは、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体及び(メタ)アクリル酸の各重合単位を含有し、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)=100,000〜3,500,000であり架橋部分を有しその架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体を意味する技術用語である。   In the present invention, (meth) acrylic acid is a technical term including both acrylic acid and methacrylic acid. Similarly, the styrene-acrylic copolymer in the present invention contains polymerized units of a styrene monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer and (meth) acrylic acid, and is a weight average in terms of polystyrene. This is a technical term that means a styrene-acrylic copolymer having a molecular weight (Mw) = 100,000 to 3,500,000 and having a cross-linked portion, and the cross-linked portion being delocalized.

本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体は、スチレン系単量体と、(メタ)アクリル酸エステル系単量体と、(メタ)アクリル酸とを必須成分として共重合することにより得ることが出来る。   The styrene-acrylic copolymer in the present invention can be obtained by copolymerizing a styrene monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer, and (meth) acrylic acid as essential components. .

スチレン−アクリル系共重合体の重量平均分子量(以下、Mwと略記する。)は、ポリスチレン換算重量分子量である。ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(以下、GPCと略記する。)により測定出来る。尚、この測定に当たっては、標準物質として各種Mwのポリスチレンを用い、スチレン−アクリル系共重合体のGPCによる最大ピークをそのMwとする。   The weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of the styrene-acrylic copolymer is a polystyrene equivalent weight molecular weight. It can be measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC). In this measurement, polystyrene of various Mw is used as a standard substance, and the maximum peak by GPC of the styrene-acrylic copolymer is defined as the Mw.

また本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体は、架橋部分を有しその架橋部分が非局在化している。スチレン−アクリル系共重合体に、架橋部分を含有させるには、例えば、後記する一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を2個以上含有する架橋性単量体を共単量体として併用すれば良い。前記架橋性単量体、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体及び(メタ)アクリル酸を含有する単量体混合物をランダム共重合させれば、それらをブロック共重合することで架橋部分が局在した共重合体が得られるのに対して、架橋部分がランダムに存在する、即ち架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体となる。スチレン−アクリル系共重合体が架橋部分を有しているか否かは、例えば、熱分解クロマトグラフィーで共重合体を分解してその分解パターンから推定することが出来る。ポリマーの形状がスターポリマーであるか否かは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で共重合体の分子量分布を求めると、前記した様なスターポリマーは実質的に側鎖の分子量分布に依存するため、一つのピークのみを有し、それを中心にして正規分布に近い滑らかな曲線形状を示すのに対して、前記した様な一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を2個以上含有する架橋性単量体を共単量体としてランダム共重合した共重合体は、多数のピークを有しそれらのピークが不規則に表れる曲線形状を示すという特徴がある。この特徴を利用して、両者を区別することが可能である。   Moreover, the styrene-acrylic copolymer in the present invention has a cross-linked portion, and the cross-linked portion is delocalized. In order to make the styrene-acrylic copolymer contain a cross-linked moiety, for example, a cross-linkable monomer containing two or more polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in one molecule described later is a comonomer. As long as they are used together. If the monomer mixture containing the crosslinkable monomer, styrene monomer, (meth) acrylic acid ester monomer and (meth) acrylic acid is randomly copolymerized, they are block copolymerized. Thus, a copolymer having a localized crosslinked part is obtained, whereas a styrene-acrylic copolymer in which the crosslinked part is present at random, that is, the crosslinked part is delocalized. Whether or not the styrene-acrylic copolymer has a cross-linked portion can be estimated from the decomposition pattern obtained by decomposing the copolymer by pyrolysis chromatography, for example. Whether or not the shape of the polymer is a star polymer can be determined by determining the molecular weight distribution of the copolymer by gel permeation chromatography (GPC). The star polymer as described above substantially depends on the molecular weight distribution of the side chain. Therefore, it has only one peak and shows a smooth curve shape close to a normal distribution centered on it, whereas two polymerizable ethylenically unsaturated double bonds are present in one molecule as described above. A copolymer obtained by random copolymerization using the crosslinkable monomer contained above as a comonomer is characterized by having a large number of peaks and a curved shape in which these peaks appear irregularly. Using this feature, it is possible to distinguish between the two.

スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、tert−ブチルスチレン等が挙げられるが、中でもスチレン、α−メチルスチレン、tert−ブチルスチレンからなる群から選ばれる一種以上のスチレン系単量体が、本発明の技術的効果への寄与がより優れる点、容易に入手でき安価である点で好ましい。   Examples of the styrene monomer include styrene, α-methyl styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, tert-butyl styrene, etc., among which styrene, α-methyl styrene, One or more styrenic monomers selected from the group consisting of tert-butylstyrene are preferred in that they contribute more to the technical effects of the present invention and are readily available and inexpensive.

スチレン系単量体の重合単位を多く含有する共重合体は、着色画像のひび割れや、加重接触による着色画像自体の被記録媒体からの剥離が起こりやすいことから、後記するその他の(メタ)アクリル酸エステル等と併用して用いられる。また、スチレン系単量体の重合単位を多く含有する共重合体は、プリンター等のインク吐出ノズル界面との相互作用により、吐出応答性が不充分となって、着色画像にかすれが生じたり、ノズル目詰まりを引き起こしたりすることがある。   Copolymers containing a large number of polymer units of styrenic monomers are susceptible to cracking of the colored image and peeling of the colored image itself from the recording medium due to weighted contact. Used in combination with acid esters. In addition, the copolymer containing a large number of styrene monomer polymerization units, due to the interaction with the ink discharge nozzle interface of the printer or the like, the discharge response is insufficient, the color image may be blurred, It may cause nozzle clogging.

一方、スチレン系単量体の重合単位を含まず(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステルの重合単位とからなる共重合体は、着色画像の被記録媒体上への接着性を高めることが出来、単純接触による着色画像の表面擦過痕の発生防止には有効である。具体的に、それはインクジェット用写真用紙の様な表面が親水化処理されている被記録媒体(専用紙)に対する親和性の点において優れ、そこへの定着性と光沢性の発現には有効である。しかしながら、被記録媒体上の着色画像濃度を思った程は大きく改善することが出来ない。   On the other hand, a copolymer containing (meth) acrylic acid and (meth) acrylic ester polymerized units that do not contain polymerized units of styrenic monomers enhances the adhesion of colored images onto the recording medium. This is effective in preventing the occurrence of scratches on the surface of a colored image due to simple contact. Specifically, it is excellent in affinity with a recording medium (dedicated paper) having a hydrophilic surface such as an inkjet photographic paper, and is effective in developing the fixing property and glossiness there. . However, the color image density on the recording medium cannot be improved as much as expected.

従って、被記録媒体上のより高い着色画像濃度が求められる場合には、スチレン系単量体と、(メタ)アクリル酸エステル系単量体と、(メタ)アクリル酸とを必須成分として共重合したスチレン−アクリル系共重合体が用いられる。   Therefore, when a higher color image density on the recording medium is required, a copolymer containing styrene monomer, (meth) acrylic acid ester monomer, and (meth) acrylic acid as essential components is copolymerized. Styrene-acrylic copolymer is used.

被記録媒体上の着色画像濃度と専用紙での定着性の両方の特性を満足させようとした場合、共重合体の重合単位中のスチレン系単量体の重合単位の一部を、下記する(メタ)アクリル酸エステル系単量体のうちの一つである(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体の重合単位に置換することは有効である。この場合の各単量体の仕込割合は、スチレン−アクリル系共重合体の全単量体合計を100モル%とした時に占めるスチレン系単量体及び(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体の合計モル数が40〜80モル%であり、スチレン系単量体及び(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体の合計モル数に締めるスチレン系単量体のモル数が、50〜90モル%とするのが有効である。更に好適にはスチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計が50〜80モル%のスチレン−アクリル系共重合体である。   When trying to satisfy both the characteristics of the colored image density on the recording medium and the fixing property on the special paper, a part of the polymerization unit of the styrene monomer in the polymerization unit of the copolymer is described below. It is effective to substitute a polymerization unit of a benzyl (meth) acrylate monomer that is one of (meth) acrylate monomers. In this case, the charge ratio of each monomer is that of the styrene monomer and the benzyl (meth) acrylate monomer when the total monomer total of the styrene-acrylic copolymer is 100 mol%. The total number of moles is 40 to 80 mol%, and the number of moles of styrene monomer to be tightened to the total number of moles of styrene monomer and benzyl (meth) acrylate monomer is 50 to 90 mol%. It is effective to do. More preferred is a styrene-acrylic copolymer having a total of 50 to 80 mol% of the styrene monomer and the benzyl (meth) acrylate monomer.

(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体としては、例えば、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジルが挙げられるが、中でもメタクリル酸ベンジルは本発明の技術的効果への寄与がより優れる点、容易に入手でき安価である点で好ましい。   Examples of the benzyl (meth) acrylate monomer include benzyl acrylate and benzyl methacrylate. Among them, benzyl methacrylate is easily available because it contributes more to the technical effect of the present invention. It is preferable in that it is inexpensive.

本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体としては、スチレン系単量体の重合単位がスチレンまたはtert−ブチルスチレンの重合単位であり、かつ下記する(メタ)アクリル酸エステル系単量体の重合単位がメタクリル酸ベンジルの重合単位であるスチレン−アクリル系共重合体であることが好ましく、なかでも仕込割合が、スチレンまたはtert−ブチルスチレンとメタクリル酸ベンジルとの合計モル数に対するスチレンのモル数が50〜80%のスチレン−アクリル系共重合体であることが最も好ましい。   As the styrene-acrylic copolymer in the present invention, the polymerization unit of the styrene monomer is a polymerization unit of styrene or tert-butylstyrene, and the polymerization unit of the (meth) acrylic acid ester monomer described below. Is a styrene-acrylic copolymer which is a polymerized unit of benzyl methacrylate, and in particular, the charge ratio is 50 moles of styrene with respect to the total moles of styrene or tert-butylstyrene and benzyl methacrylate. Most preferably, it is -80% styrene-acrylic copolymer.

(メタ)アクリル酸としては、アクリル酸又はメタクリル酸が挙げられる。(メタ)アクリル酸は、電気的中性状態とアニオン状態の共存範囲を広く制御出来、入手のしやすさ、価格等の点で好ましい。   Examples of (meth) acrylic acid include acrylic acid and methacrylic acid. (Meth) acrylic acid is preferable in terms of availability, price, etc., because the coexistence range of the electrically neutral state and the anion state can be controlled widely.

共重合可能な(メタ)アクリル酸エステル系単量体やその他のモノエチレン性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、(メタ)アクリル酸2−アミノエチル等の不飽和脂肪酸エステル類;(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド等の不飽和脂肪酸アミド類;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和エーテル類;エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−オクテン、ビニルシクロヘキサン、4−ビニルシクロヘキセン、等の不飽和炭化水素類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、3−クロロプロピレン、等の不飽和ハロゲン化炭化水素類;4−ビニルピリジン、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン、等のビニル置換複素環化合物類;前記例示単量体中のカルボキシル基、水酸基、アミノ基等の活性水素を含有する置換基を含有する単量体とエチレンオキシド、プロピレンオキシド、シクロヘキセンオキシド等、エポキシド類との反応生成物;前記例示単量体中の水酸基、アミノ基等を含有する置換基を含有する単量体と酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ヘキサン酸、デカン酸、ドデカン酸等のカルボン酸類との反応生成物等を挙げることが出来る。   Examples of copolymerizable (meth) acrylic acid ester monomers and other monoethylenically unsaturated monomers include methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. 2-ethylhexyl acid, n-octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dimethyl maleate, dimethyl fumarate, Unsaturated fatty acid esters such as (meth) acrylic acid 2-aminoethyl; Unsaturated fatty acid amides such as (meth) acrylamide and N-methyl (meth) acrylamide; Unsaturated nitriles such as (meth) acrylonitrile; Vinyl acetate Unsaturated ethers such as vinyl propionate; ethylene, propylene, 1-butene, -Unsaturated hydrocarbons such as octene, vinylcyclohexane, 4-vinylcyclohexene; unsaturated halogenated hydrocarbons such as vinyl chloride, vinylidene chloride, tetrafluoroethylene, 3-chloropropylene; 4-vinylpyridine, N -Vinyl-substituted heterocyclic compounds such as vinyl carbazole and N-vinyl pyrrolidone; monomers containing a substituent containing an active hydrogen such as a carboxyl group, a hydroxyl group and an amino group in the exemplified monomers and ethylene oxide; Reaction products with epoxides such as propylene oxide and cyclohexene oxide; monomers containing a substituent containing a hydroxyl group, an amino group, etc. in the above exemplified monomers and acetic acid, propionic acid, butanoic acid, hexanoic acid, Examples include reaction products with carboxylic acids such as decanoic acid and dodecanoic acid.

スチレン−アクリル系共重合体は、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、(メタ)アクリル酸とを共重合せしめた共重合体であれば良いが、更に、水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体を併用して共重合せしめた共重合体であっても良い。   The styrene-acrylic copolymer may be a copolymer obtained by copolymerizing a styrene monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer, and (meth) acrylic acid. It may be a copolymer obtained by copolymerizing a (meth) acrylic acid ester-based monomer.

水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ト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、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラメチレンエーテルグルコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドのランダムポリマーグリコール又は同ブロックポリマーグリコールのモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリテトラメチレンエーテルのランダムポリマーグリコール又は同ブロックポリマーグリコールのモノ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。中でもヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは、スチレン−アクリル系共重合体の水溶性の調製とガラス転移温度の調整が容易であり、容易に入手でき安価である点で好ましい。以下、ガラス転移温度はTgと言う。   Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer having a hydroxyl group include hydroxy such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 3-hydroxypropyl (meth) acrylate. Alkyl (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, triethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, propylene glycol mono (meth) acrylate, dipropylene glycol mono (meth) acrylate, tripropylene glycol Mono (meth) acrylate, tetramethylene ether glycol mono (meth) acrylate, polyethylene oxide-polypropylene oxide random polymer glycol or the same block poly Chromatography glycol mono (meth) acrylate, polyethylene oxide - alkylene glycol mono (meth) acrylate mono (meth) acrylate random polymer glycol or the block polymers glycol polytetramethylene ether. Of these, hydroxyalkyl (meth) acrylate is preferred because it is easy to prepare water-soluble styrene-acrylic copolymer and adjust the glass transition temperature, and is easily available and inexpensive. Hereinafter, the glass transition temperature is referred to as Tg.

スチレン−アクリル系共重合体の全重合単位中の水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体の重合単位の含有割合は特に制限されないが、通常3〜20%、好適には5〜15%である。尚、ここでの%は質量基準である。水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体は、モル基準では3〜15モル%とすれば良い。   Although the content rate of the polymerization unit of the (meth) acrylic acid ester monomer having a hydroxyl group in all the polymerization units of the styrene-acrylic copolymer is not particularly limited, it is usually 3 to 20%, preferably 5 to 15 %. Here,% is based on mass. The (meth) acrylic acid ester monomer having a hydroxyl group may be 3 to 15 mol% on a molar basis.

スチレン−アクリル系共重合体の水溶性の調製においては、末端アルキル又は末端アリール化されたポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステルを使用しても良い。ポリアルキレングリコールのオキシアルキレン基の繰り返し単位は、一種のオキシアルキレン基のみからなっていても良いが、例えば、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との組み合わせの様に二種以上のオキシアルキレン基をランダム又はブロックで含有するものであっても良い。この場合、オキシアルキレン基の繰り返し単位としては4〜50が好ましい。この繰り返し単位が大きくなると、スチレン−アクリル系共重合体の粘度が高くなり、水性顔料分散体やインクジェット記録用水性インクを容易に調製することが難しくなる傾向がある。   In preparation of the water-soluble styrene-acrylic copolymer, a terminal alkyl or terminal arylated polyalkylene glycol (meth) acrylate may be used. The repeating unit of the oxyalkylene group of the polyalkylene glycol may consist of only one kind of oxyalkylene group. For example, two or more kinds of oxyalkylene groups may be randomly selected such as a combination of an oxyethylene group and an oxypropylene group. Or you may contain in a block. In this case, the repeating unit of the oxyalkylene group is preferably 4 to 50. When this repeating unit becomes large, the viscosity of the styrene-acrylic copolymer increases, and it tends to be difficult to easily prepare an aqueous pigment dispersion or an aqueous ink for inkjet recording.

このような末端アルキル又は末端アリール化されたポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メトキシポリエチレングリコール、メトキシポリエチレンポリプロピレングリコール、エトキシポリエチレングリコール、エトキシポリエチレンポリプロピレングリコール、プロポキシポリエチレングリコール、プロポキシポリエチレンポリプロピレングリコール、2−エチルヘキシルオ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、ラウリルオキシポリエチレングリコール、ステアリルオキシポリエチレングリコール、ノニルフェニルオキシポリエチレングリコール、ノニルフェニルオ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等の片末端がアルキル又はアリール化されたポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。しかしながら、環境ホルモンの観点から、末端アリール化されたポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステルよりも、末端アルキル化されたポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステルを用いる方が好ましい。   Examples of the (meth) acrylic acid ester of such a terminal alkyl or terminal arylated polyalkylene glycol include methoxy polyethylene glycol, methoxy polyethylene polypropylene glycol, ethoxy polyethylene glycol, ethoxy polyethylene polypropylene glycol, propoxy polyethylene glycol, and propoxy polyethylene. Polyalkylene having one terminal alkyl or arylated, such as polypropylene glycol, 2-ethylhexyloxypolyethylene glycol polypropylene glycol, lauryloxypolyethylene glycol, stearyloxypolyethylene glycol, nonylphenyloxypolyethylene glycol, nonylphenyloxypolyethyleneglycol polypropylene glycol, etc. (Meth) acrylic acid esters of glycol. However, from the viewpoint of environmental hormones, it is preferable to use a terminal alkylated (meth) acrylic acid ester of polyalkylene glycol rather than a terminal arylated polyalkylene glycol (meth) acrylic acid ester.

本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体は、前記各単量体を前記各重合単位の含有割合となる様に、反応容器に仕込んで反応させることにより製造することが出来る。本発明においては、前記した各単量体の反応率等は略同一と考えて、各単量体の仕込割合を、各単量体の重合単位の質量換算の含有割合と見なすものとする。モル換算の場合も同様である。本発明における共重合体は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の従来より公知の種々の反応方法によって合成することが出来る。   The styrene-acrylic copolymer in the present invention can be produced by charging and reacting the respective monomers in a reaction vessel so that the content ratio of the respective polymerization units is obtained. In the present invention, the reaction rate of each monomer described above is considered to be substantially the same, and the charging ratio of each monomer is regarded as the content ratio of the polymerization unit of each monomer in terms of mass. The same applies to the case of molar conversion. The copolymer in the present invention can be synthesized by various conventionally known reaction methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization.

耐擦過性及び光沢に優れた画像が得られ、分散安定性にも優れたインクジェット記録用水性インクを得るために、本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体の重量平均分子量は、Mw=100,000〜3,500,000とした。これまで多くのインクジェット記録用水性インクには、3,000〜70,000程度の比較的低分子量の共重合体が使用されている。一方、エマルジョンとして得られるスチレン−アクリル系共重合体は、3,800,000以上という様なGPCで測定不能なくらいの超高分子量である。この程度まで分子量が高くなると、それから調製されたインクジェット記録用水性インクの粘度が高くなり易く、また顔料へのぬれ性の低下により、分散能力が低下するなどを招くなどする。   In order to obtain a water-based ink for inkjet recording in which an image excellent in scratch resistance and gloss is obtained, the weight average molecular weight of the styrene-acrylic copolymer in the present invention is Mw = 100, 000-3,500,000. Until now, a relatively low molecular weight copolymer of about 3,000 to 70,000 has been used in many water-based inks for inkjet recording. On the other hand, the styrene-acrylic copolymer obtained as an emulsion has an ultra-high molecular weight that cannot be measured by GPC such as 3,800,000 or more. If the molecular weight is increased to this extent, the viscosity of the water-based ink for ink jet recording prepared therefrom tends to be high, and the dispersibility is lowered due to a decrease in wettability to the pigment.

本発明においては、この粘度が高くなる点と分散能力の低下を改良するため、スチレン−アクリル系共重合体に、一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を2個以上含有する架橋性単量体(架橋性単量体)の重合単位を更に含有させた。一官能性単量体のみで構成される直鎖状共重合体に比べ、このような架橋性単量体の重合単位を一部含有させた分岐状共重合体は、水性顔料分散体に求められる低い粘度を保ちながら、かつ高分子量とすることが出来る。これにより、この水性顔料分散体を使用したインクジェット記録用水性インクは、被記録媒体上に耐擦過性及び光沢に優れた着色画像を得ることが出来、かつ分散安定性に優れる。   In the present invention, in order to improve the point that the viscosity is increased and the decrease in dispersion ability, the styrene-acrylic copolymer is a cross-link containing two or more polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in one molecule. A polymerization unit of a polymerizable monomer (crosslinkable monomer) was further contained. Compared to a linear copolymer composed only of a monofunctional monomer, a branched copolymer partially containing such a crosslinkable monomer polymerization unit is required for an aqueous pigment dispersion. High molecular weight can be achieved while maintaining the low viscosity. Thereby, the water-based ink for inkjet recording using this water-based pigment dispersion can obtain a colored image having excellent scratch resistance and gloss on the recording medium and is excellent in dispersion stability.

架橋性単量体としては、一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を2〜6個含有する架橋性単量体が挙げられ、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(オキシエチレン基の繰り返し単位が4〜30)、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(オキシプロピレン基の繰り返し単位が4〜30)、トリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート(オキシテトラメチレン基の繰り返し単位が4〜30)、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)ジ(メタ)アクリレート(オキシエチレン基とオキシプロピレン基のそれぞれの繰り返し単位が4〜30)、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート(オキシエチレン基とオキシテトラメチレン基のそれぞれの繰り返し単位が4〜30)、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート(オキシプロピレン基とオキシテトラメチレン基のそれぞれの繰り返し単位が4〜30)、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート(オキシエチレン基とオキシプロピレン基とオキシテトラメチレン基のそれぞれの繰り返し単位が4〜30)の様な、一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を2個含有する架橋性単量体が挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer include crosslinkable monomers containing 2 to 6 polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in one molecule. For example, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di ( (Meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate (4 to 30 repeating units of oxyethylene group), polypropylene glycol di (meth) acrylate (4 to 4 repeating units of oxypropylene group) 30), tritetramethylene glycol di (meth) acrylate, polytetramethylene glycol di (meth) acrylate (4 to 30 repeating units of oxytetramethylene group), poly (ethylene glycol-propylene glycol) di (meth) acrylate ( Oxyethylene Group and oxypropylene group each having a repeating unit of 4 to 30), poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) di (meth) acrylate (oxyethylene group and oxytetramethylene group each having 4 to 30 repeating units), Poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) di (meth) acrylate (4-30 units of each of oxypropylene group and oxytetramethylene group), poly (ethylene glycol-propylene glycol-tetramethylene glycol) di (meth) A crosslinkable monomer having two polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in one molecule, such as acrylate (each repeating unit of oxyethylene group, oxypropylene group and oxytetramethylene group is 4 to 30) The body is mentioned.

その他の架橋性単量体としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのアルキレンオキサイド付加物のテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのアルキレンオキサイド付加物のヘキサ(メタ)アクリレート等の一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を3個〜6個含有する架橋性単量体が挙げられる。オキシアルキレン基の繰り返し単位は、一種のオキシアルキレン基のみからなっていても良いが、例えば、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との組み合わせの様に二種以上のオキシアルキレン基をランダム又はブロックで含有するものであっても良い。   Other crosslinkable monomers include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, trimethylolpropane alkylene oxide adduct tri (meta) 3) Polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in one molecule such as tetra (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of acrylate, pentaerythritol, hexa (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of dipentaerythritol Examples thereof include 6 crosslinkable monomers. The repeating unit of the oxyalkylene group may consist of only one kind of oxyalkylene group. For example, it contains two or more kinds of oxyalkylene groups in a random or block manner, such as a combination of an oxyethylene group and an oxypropylene group. It may be what you do.

このような架橋性単量体の重合性不飽和結合としては、α、β−不飽和カルボニル基の不飽和結合がラジカル重合における反応性に優れる点で適しているが、ラジカル重合性があれば良い。   The polymerizable unsaturated bond of such a crosslinkable monomer is suitable in that the unsaturated bond of α, β-unsaturated carbonyl group is excellent in reactivity in radical polymerization. good.

架橋性単量体の仕込割合は、特に制限されないが、質量換算で、通常、全単量体の量の0.001〜5%であり、好適には0.001〜3%である。更に好適には、0.01〜3%である。添加量が多くなりすぎると分岐度が上がりすぎて、重合反応の制御が難しくなる。また、少なすぎると被記録媒体上における着色画像の光沢、耐擦性の改善効果が得られ難くなる。   The charge ratio of the crosslinkable monomer is not particularly limited, but is usually 0.001 to 5%, preferably 0.001 to 3% of the total monomer amount in terms of mass. More preferably, it is 0.01 to 3%. If the amount added is too large, the degree of branching will increase too much, making it difficult to control the polymerization reaction. On the other hand, if the amount is too small, it is difficult to obtain the effect of improving the gloss and abrasion resistance of the colored image on the recording medium.

本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体は、前記した通りの特定のMwを有している。スチレン−アクリル系共重合体の分子量は、重合開始剤の添加量、反応濃度等を調整すること等でコントロール可能であるが、経済性を考慮すると、連鎖移動触媒の併用は効果的である。また、同じ単量体組成で同レベルの分子量であれば、連鎖移動触媒を使用したスチレン−アクリル系共重合体の方が、被記録媒体上における着色画像は、耐擦過性と光沢の点でより優れたものとなる。   The styrene-acrylic copolymer in the present invention has a specific Mw as described above. The molecular weight of the styrene-acrylic copolymer can be controlled by adjusting the addition amount of the polymerization initiator, the reaction concentration, etc., but considering the economy, the combined use of a chain transfer catalyst is effective. In addition, if the molecular weight is the same with the same monomer composition, the colored image on the recording medium is more scratch-resistant and glossy with the styrene-acrylic copolymer using a chain transfer catalyst. It will be better.

連鎖移動触媒としては、例えば、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、チオグリセロール、3−メルカプトプロピオン酸オクチルなどのチオール類、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(α−スチレンダイマー)などが挙げられる。添加量としては、質量換算でスチレン−アクリル系共重合体を調製するための全単量体の0.5〜10%相当量、好適には0.8〜5%相当量である。   Examples of the chain transfer catalyst include thiols such as n-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, thioglycerol, octyl 3-mercaptopropionate, 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (α-styrene dimer). ) And the like. The amount added is 0.5 to 10% equivalent, preferably 0.8 to 5% equivalent of all monomers for preparing a styrene-acrylic copolymer in terms of mass.

また本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体は、(メタ)アクリル酸の重合単位を必須として含有する。この重合単位はスチレン−アクリル系共重合体を水性媒体中へ分散させるために不可欠な重合単位であり、この重合単位によりスチレン−アクリル系共重合体の水への親和性を高めることが出来、水性媒体への分散性や水性顔料分散体とした際の分散粒子の分散安定性をより良好とすることが出来る。   Further, the styrene-acrylic copolymer in the present invention contains a polymerization unit of (meth) acrylic acid as an essential component. This polymerized unit is an indispensable polymerized unit for dispersing the styrene-acrylic copolymer in an aqueous medium, and this polymerized unit can increase the affinity of the styrene-acrylic copolymer for water, Dispersibility in an aqueous medium and dispersion stability of dispersed particles when an aqueous pigment dispersion is obtained can be further improved.

スチレン−アクリル系共重合体におけるスチレン系単量体と併用したその他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体の種類や量及び当該共重合体の分子量等が一定の条件のもとでの対比では、スチレン−アクリル系共重合体の酸価が小さすぎると分散粒子の分散安定性が低下する傾向にあり、逆に、スチレン−アクリル系共重合体の酸価が大きすぎると着色画像の耐水性や着色画像濃度も低下する傾向があり、いずれも好ましくない。   The type and amount of other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers used in combination with the styrene monomer in the styrene-acrylic copolymer and the molecular weight of the copolymer under certain conditions In contrast, if the acid value of the styrene-acrylic copolymer is too small, the dispersion stability of the dispersed particles tends to decrease, and conversely, if the acid value of the styrene-acrylic copolymer is too large, the colored image Water resistance and color image density tend to decrease, both of which are not preferred.

この様な観点からスチレン−アクリル系共重合体は、例えば、酸価が60〜150mgKOH/g、好適には酸価が85〜135mgKOH/g、更に好適には酸価85〜110mgKOH/gの範囲で、被記録媒体として普通紙を対象とした場合に、特に高い着色画像濃度が得られる点で、特に好ましい。ここで酸価とは、スチレン−アクリル系共重合体1gを中和するために必要な水酸化カリウムのmg数を意味する。スチレン−アクリル系共重合体をこの様な酸価とするには、質量換算で全重合単位中の(メタ)アクリル酸の重合単位の含有割合を、通常8〜25%、好適には10〜21%、更に好適には10〜17%となる様にする。使用する他の単量体種で異なるが、全単量体を100%とした際、モル基準では、(メタ)アクリル酸は、およそ12〜30モル%とすれば良い。   From such a viewpoint, the styrene-acrylic copolymer has, for example, an acid value of 60 to 150 mgKOH / g, preferably an acid value of 85 to 135 mgKOH / g, more preferably an acid value of 85 to 110 mgKOH / g. Thus, it is particularly preferable when a plain paper is used as a recording medium in that a particularly high colored image density can be obtained. Here, the acid value means the number of mg of potassium hydroxide necessary for neutralizing 1 g of the styrene-acrylic copolymer. In order to make the styrene-acrylic copolymer have such an acid value, the content ratio of the polymerization units of (meth) acrylic acid in the total polymerization units in terms of mass is usually 8 to 25%, preferably 10 to 10%. 21%, more preferably 10 to 17%. Although different depending on other monomer species to be used, when the total monomer is 100%, (meth) acrylic acid may be about 12 to 30 mol% on a molar basis.

本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体は、前記酸価にあることが、後記塩基性化合物にて中和した共重合体の水性媒体への分散性が良好で、水性顔料分散体とした際の分散粒子の分散安定性への寄与が顕著である。より具体的には、この水性顔料分散体は、インクジェット記録用水性インクの調製に適用した場合に、分散粒子の分散安定性が良好となるので好ましい。   When the styrene-acrylic copolymer in the present invention has the above acid value, the copolymer neutralized with a basic compound described later has good dispersibility in an aqueous medium, and an aqueous pigment dispersion is obtained. The contribution of the dispersed particles to the dispersion stability is remarkable. More specifically, this aqueous pigment dispersion is preferable because the dispersion stability of dispersed particles becomes good when applied to the preparation of an aqueous ink for inkjet recording.

本発明におけるスチレン−アクリル系共重合体は、(メタ)アクリル酸の重合単位を含有するが、本発明の水性顔料分散体の調製に当たっては、そのカルボキシル基の少なくとも一部を後記塩基性化合物によってイオン化された形態とすることで、スチレン−アクリル系共重合体の水性媒体中への分散性や分散粒子の分散安定性を発現させる。イオン化されたカルボキシル基の最適割合は、通常30〜100%、特に70〜100%の範囲に設定されることが好ましい。このイオン化されたカルボキシル基の含有割合は、カルボキシル基と塩基性化合物のモル比を意味しているのではなく、解離平衡を考慮に入れたものである。カルボキシル基は、化学量論的に当量の強塩基性化合物を用いても解離平衡によりイオン化された基(カルボキシラート基)の含有割合は100%未満であって、カルボキシラート基とカルボキシル基の混在状態である。   The styrene-acrylic copolymer in the present invention contains a polymerization unit of (meth) acrylic acid, but in preparing the aqueous pigment dispersion of the present invention, at least a part of the carboxyl group is formed by a basic compound described later. By adopting an ionized form, the dispersibility of the styrene-acrylic copolymer in the aqueous medium and the dispersion stability of the dispersed particles are expressed. The optimum proportion of ionized carboxyl groups is usually set in the range of 30 to 100%, particularly 70 to 100%. The content ratio of the ionized carboxyl group does not mean the molar ratio of the carboxyl group to the basic compound but takes into account the dissociation equilibrium. Even if a stoichiometric equivalent of a strongly basic compound is used, the carboxyl group contains less than 100% of the ionized group (carboxylate group) by dissociation equilibrium. State.

スチレン−アクリル系共重合体における各種単量体の種類やそれらの使用割合、共重合体の分子量及び酸価等が一定の条件のもとでの対比では、共重合体中のカルボキシル基をイオン化させるための塩基性化合物の使用量が少ない程、着色画像の耐水性や着色画像濃度は向上する傾向にあるが、一方で、分散粒子の分散安定性が低下する傾向にある。従って、塩基性化合物の使用量は、用いる共重合体の酸価と合わせて、これら特性がバランスする様に使用量を選択することが好ましい。   By comparing the types of monomers in the styrene-acrylic copolymer, the ratio of their use, the molecular weight of the copolymer, and the acid value, etc. under certain conditions, the carboxyl groups in the copolymer are ionized. The smaller the amount of the basic compound used, the more the water resistance and the color image density of the colored image tend to improve, while the dispersion stability of the dispersed particles tends to decrease. Therefore, it is preferable that the amount of the basic compound used is selected so that these characteristics are balanced, together with the acid value of the copolymer used.

この様にスチレン−アクリル系共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部をイオン化するために用いられる塩基性化合物としては、公知慣用のものがいずれも使用出来る。この様な塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン等の有機アミン、アルカリ金属水酸化物からなる群から選ばれる化合物が挙げられる。尚、本発明において、塩基性含窒素複素環化合物は、第三級アミンとする。   As the basic compound used for ionizing at least a part of the carboxyl group of the styrene-acrylic copolymer in this manner, any known and conventional compounds can be used. Examples of such a basic compound include compounds selected from the group consisting of ammonia, organic amines such as primary amines, secondary amines, and tertiary amines, and alkali metal hydroxides. In the present invention, the basic nitrogen-containing heterocyclic compound is a tertiary amine.

塩基性化合物でスチレン−アクリル系共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部をイオン化することにより、カルボキシラート基の対イオンは、アンモニウムイオン又はアルカリ金属イオンからなる群から選ばれるカチオンとなる。尚、本発明において塩基性化合物として塩基性含窒素複素環化合物を用いた場合には、前記複素環化合物は、塩基性含窒素複素環化合物のプロトン化カチオンとなる。   By ionizing at least part of the carboxyl group of the styrene-acrylic copolymer with a basic compound, the counter ion of the carboxylate group becomes a cation selected from the group consisting of ammonium ions or alkali metal ions. In the present invention, when a basic nitrogen-containing heterocyclic compound is used as the basic compound, the heterocyclic compound becomes a protonated cation of the basic nitrogen-containing heterocyclic compound.

塩基性化合物として、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの様なアルカリ金属水酸化物を用いた場合には、アンモニアや前記有機アミンを用いた場合に比べて、水性顔料分散体中の分散粒子の分散安定性が良好となるので好ましい。   For example, when an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is used as the basic compound, the dispersed particles in the aqueous pigment dispersion are compared with the case where ammonia or the organic amine is used. This is preferable because of good dispersion stability.

アンモニアや前記有機アミンを用いた場合は、低温においてそれらが揮発性に優れるため、水性顔料分散体及び水性顔料記録液の被記録媒体上の着色画像の乾燥性や、インクジェット記録用水性インクの調製直後の吐出安定性に優れる。   When ammonia or the above organic amines are used, they are excellent in volatility at low temperatures. Therefore, the dryness of the colored image on the recording medium of the aqueous pigment dispersion and the aqueous pigment recording liquid, and the preparation of the aqueous ink for inkjet recording are used. Excellent discharge stability immediately after.

しかしながら、一方でアンモニアや前記有機アミンは、長時間放置及び/又は高温雰囲気下で揮散するため、水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インク中の分散粒子の分散安定性が徐々に損なわれていき、分散粒子の沈降が観察される場合がある。この様な水性顔料分散体からそのままインクジェット記録用水性インクを調製することは、インク中の沈降した粒子がプリンターのノズルからのインク液滴の吐出不良を引き起こす原因となるので好ましくない。   On the other hand, however, ammonia and the organic amine volatilize when left for a long time and / or in a high-temperature atmosphere, so that the dispersion stability of the dispersed particles in the aqueous pigment dispersion and the aqueous ink for inkjet recording is gradually impaired. In some cases, sedimentation of dispersed particles is observed. It is not preferable to prepare a water-based ink for inkjet recording as it is from such a water-based pigment dispersion because the settled particles in the ink cause a discharge failure of ink droplets from the nozzles of the printer.

本発明において、スチレン−アクリル系共重合体は、塩基性化合物によりそのカルボキシル基の一部が中和された、カルボキシル基及びカルボキシラート基の両方を含有するスチレン−アクリル共重合体とすることが最適である。   In the present invention, the styrene-acrylic copolymer is a styrene-acrylic copolymer containing both a carboxyl group and a carboxylate group in which a part of the carboxyl group is neutralized with a basic compound. Is optimal.

スチレン−アクリル系共重合体は、必要ならば(メタ)アクリル酸2,3−エポキシプロピルに代表されるエポキシ基を含有するモノエチレン性不飽和単量体の様な、ラジカル重合性とは別の反応性官能基による架橋部分を含有していても良い。   If necessary, the styrene-acrylic copolymer is different from the radical polymerizability such as a monoethylenically unsaturated monomer containing an epoxy group represented by 2,3-epoxypropyl (meth) acrylate. It may contain a cross-linked moiety by the reactive functional group.

エポキシ基を含有するモノエチレン性不飽和単量体の重合単位を含有する共重合体の場合は、このエポキシ基を開環反応させて架橋を行うことができる。エポキシ基の架橋に必要ならば硬化触媒を併用しても良い。   In the case of a copolymer containing a polymerized unit of a monoethylenically unsaturated monomer containing an epoxy group, the epoxy group can be subjected to a ring-opening reaction for crosslinking. If necessary for crosslinking of the epoxy group, a curing catalyst may be used in combination.

本発明の水性顔料分散体は、例えば、後記する様な1)〜4)の方法で製造することが出来る。
1)スチレン−アクリル系共重合体と塩基性化合物とを含有する水性エマルジョンに顔料を機械的に強制分散する水性顔料分散体の製造方法。
2)顔料の存在下の水中で分散剤と塩基性化合物とを用いて前記した各単量体を重合させスチレン−アクリル系共重合体とし必要に応じて会合させる水性顔料分散体の製造方法。
3)顔料とスチレン−アクリル系共重合体と有機溶剤の混合物を、水と塩基性化合物を用いて徐々徐に油相から水相に転相させてから脱溶剤する水性顔料分散体の製造方法。
4)顔料とスチレン−アクリル系共重合体と塩基性化合物と有機溶剤と水との均一混合物から脱溶剤を行い、酸性化合物を加えて酸析し析出物を洗浄後、この析出物を塩基性化合物と共に水性媒体に分散させる水性顔料分散体の製造方法。
The aqueous pigment dispersion of the present invention can be produced, for example, by the methods 1) to 4) as described later.
1) A method for producing an aqueous pigment dispersion in which a pigment is mechanically forcedly dispersed in an aqueous emulsion containing a styrene-acrylic copolymer and a basic compound.
2) A method for producing an aqueous pigment dispersion in which the above-mentioned monomers are polymerized using a dispersant and a basic compound in water in the presence of a pigment to form a styrene-acrylic copolymer, if necessary.
3) A method for producing an aqueous pigment dispersion in which a mixture of a pigment, a styrene-acrylic copolymer, and an organic solvent is gradually phase-inverted from an oil phase to an aqueous phase using water and a basic compound and then desolvated .
4) Solvent removal from a uniform mixture of pigment, styrene-acrylic copolymer, basic compound, organic solvent, and water, acid compounding, acid precipitation, washing the precipitate, A method for producing an aqueous pigment dispersion which is dispersed in an aqueous medium together with a compound.

前記した通り、本発明の水性顔料分散体において、分散粒子は、顔料とスチレン−アクリル系共重合体との相互作用が強く働いているものの方が分散安定性性等の点で好ましく、前記方法3)及び4)により製造される水性顔料分散体は、前記方法1)及び2)により製造される水性顔料分散体に比べ、分散粒子の分散安定性が高いだけでなく、水性顔料分散体の粘度もより低くなるので好ましい。インクジェット記録方式では、ノズルからインク液滴を飛ばすためにはそれが低粘度であることが望まれることから、それを調製するための水性顔料分散体自体の粘度も低いことが好まれる。   As described above, in the aqueous pigment dispersion of the present invention, the dispersed particles are preferably those in which the interaction between the pigment and the styrene-acrylic copolymer acts strongly in terms of dispersion stability, etc. The aqueous pigment dispersions produced by 3) and 4) have not only high dispersion stability of the dispersed particles, but also the aqueous pigment dispersions of the aqueous pigment dispersions produced by the methods 1) and 2). It is preferable because the viscosity becomes lower. In the ink jet recording system, in order to eject ink droplets from a nozzle, it is desired that the ink droplet has a low viscosity. Therefore, it is preferable that the viscosity of the aqueous pigment dispersion itself for preparing it is also low.

本発明では、前記いずれの製造方法をとるにせよ、顔料、スチレン−アクリル系共重合体、塩基性化合物及び水性媒体からなる混合物を分散する工程を必須として含ませることが好ましい。この混合物には水溶性有機溶剤を含有させるのが好ましい。より具体的には、少なくとも顔料、スチレン−アクリル系共重合体、塩基性物質、水溶性有機溶剤及び水からなる混合物を分散する工程(分散工程)を含ませることが好ましい。水に水溶性有機溶剤を併用することにより分散工程における液粘度を低下させることが出来る場合がある。   In the present invention, it is preferable to include a step of dispersing a mixture comprising a pigment, a styrene-acrylic copolymer, a basic compound and an aqueous medium, regardless of which production method is used. This mixture preferably contains a water-soluble organic solvent. More specifically, it is preferable to include a step (dispersion step) of dispersing a mixture of at least a pigment, a styrene-acrylic copolymer, a basic substance, a water-soluble organic solvent, and water. By using a water-soluble organic solvent in combination with water, the liquid viscosity in the dispersion step may be reduced.

水溶性有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、等のケトン類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ブタノール、2−メトキシエタノール、等のアルコール類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、等のアミド類が挙げられ、とりわけ炭素原子数が3〜6のケトン及び炭素原子数が1〜5のアルコールからなる群から選ばれる化合物を用いるのが好ましい。これらの水溶性有機溶剤は、前記スチレン−アクリル系共重合体溶液として用いられても良く、別途独立に分散工程中において前記混合物中に含有させても良い。   Examples of the water-soluble organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, and methyl isobutyl ketone; methanol, ethanol, 2-propanol, 2-methyl-1-propanol, 1-butanol, and 2-methoxyethanol. Alcohols such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, and the like; amides such as dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, and the like. It is preferable to use a compound selected from the group consisting of a ketone and an alcohol having 1 to 5 carbon atoms. These water-soluble organic solvents may be used as the styrene-acrylic copolymer solution, or may be separately contained in the mixture during the dispersion step.

本発明の水性顔料分散体は、質量換算で、顔料/スチレン−アクリル系共重合体(不揮発分換算)=100/10〜100/100とするのが好ましい。最適には、質量換算で顔料100部当たり、スチレン−アクリル系共重合体の不揮発分20〜65部かつ水性媒体835〜880部となる様に、前記した原料を用いて製造することが出来る。   The aqueous pigment dispersion of the present invention preferably has a pigment / styrene-acrylic copolymer (nonvolatile content) = 100/10 to 100/100 in terms of mass. Optimally, it can be produced using the above-mentioned raw materials so that the non-volatile content of the styrene-acrylic copolymer is 20 to 65 parts and the aqueous medium is 835 to 880 parts per 100 parts of the pigment in terms of mass.

分散工程において用いることの出来る分散装置としては、既に公知の種々の方式による装置がいずれも使用出来、特に限定されるものではない。この様な分散装置としては、例えば、スチール、ステンレス、ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素、ガラス等でできた直径0.1〜10mm程度の球状分散媒体の運動エネルギーを利用する方式、機械的攪拌による剪断力を利用する方式、高速で供給された被分散物流束の圧力変化、流路変化あるいは衝突に伴って発生する力を利用する方式、等の分散方式の分散装置を挙げることが出来る。   As a dispersion apparatus that can be used in the dispersion step, any of various known apparatuses can be used and is not particularly limited. Examples of such a dispersing device include a method using kinetic energy of a spherical dispersion medium having a diameter of about 0.1 to 10 mm made of steel, stainless steel, zirconia, alumina, silicon nitride, glass, etc., shearing by mechanical stirring. Examples of the dispersion device include a dispersion method such as a force utilization method, a pressure change of a dispersed flow bundle supplied at high speed, a flow passage change, or a force utilization force generated by a collision.

こうした分散工程を実施することで、スチレン−アクリル系共重合体を含有する液媒体中に顔料が分散した状態が形成される。またこうした分散工程において塩基性化合物をより多くの量用いることで、液媒体中に含有する共重合体を分散状態から溶解状態とすることも出来る。   By carrying out such a dispersion step, a state in which the pigment is dispersed in the liquid medium containing the styrene-acrylic copolymer is formed. Further, by using a larger amount of the basic compound in such a dispersion step, the copolymer contained in the liquid medium can be changed from a dispersed state to a dissolved state.

分散工程に引き続き、分散工程において有機溶剤を使用した場合に、これを除去する工程、所望の固形分濃度にするため余剰の水を除去する工程(蒸留工程)を実施することが出来る。本発明の水性顔料分散体としては有機溶剤を含まないものが臭気がなく、作業環境を良好と出来る点で好ましい。   Subsequent to the dispersion step, when an organic solvent is used in the dispersion step, a step of removing the organic solvent and a step of removing excess water (distillation step) to obtain a desired solid concentration can be performed. As the aqueous pigment dispersion of the present invention, those containing no organic solvent are preferred because they have no odor and can improve the working environment.

本発明の水性顔料分散体は、分散到達レベル、分散所要時間及び分散安定性の全ての面で、より優れた特性を発揮させるに当たって、顔料とスチレン−アクリル系共重合体とは、より相互作用が強く働き分散していることが好ましい。   In the aqueous pigment dispersion of the present invention, the pigment and the styrene-acrylic copolymer interact more effectively when exhibiting superior properties in all aspects of dispersion arrival level, dispersion time, and dispersion stability. Is preferably strongly dispersed.

分散粒子の相互作用を高めるため、溶解状態にあるスチレン−アクリル系共重合体を顔料表面に密着させる工程を、前記分散工程の後工程として組み込むことが好ましい。   In order to enhance the interaction of the dispersed particles, it is preferable to incorporate a step of bringing the styrene-acrylic copolymer in a dissolved state into close contact with the pigment surface as a subsequent step of the dispersing step.

溶解状態にあるスチレン−アクリル系共重合体を顔料表面に密着させる工程としては、顔料と塩基性化合物で、溶解している共重合体とを含有する液媒体を酸性化することにより、スチレン−アクリル系共重合体中のアニオン性基を中和される前の官能基に戻して、共重合体を析出させる工程(酸析工程)が好ましい。   As a step of bringing the styrene-acrylic copolymer in a dissolved state into close contact with the pigment surface, the liquid medium containing the pigment and the basic compound and the dissolved copolymer is acidified to produce styrene- A step (acid precipitation step) in which the anionic group in the acrylic copolymer is returned to the functional group before being neutralized and the copolymer is precipitated is preferable.

酸析工程は、前記分散工程と必要に応じて実施される蒸留工程を経て得られた水性顔料分散体に塩酸、硫酸、酢酸等の酸性化合物を加えて酸性化し、塩基性化合物と塩を形成することによって溶解状態にあるスチレン−アクリル系共重合体を顔料粒子表面に析出させる工程である。この工程により、顔料とスチレン−アクリル系共重合体との相互作用を高めることが出来る。こうして相互作用を高めて得られた析出物を濾別後、より好ましくはその析出物を洗浄してから、再度塩基性化合物と共に水性媒体に分散させることで、より分散安定性に優れた水性顔料分散体とすることが出来る。   In the acid precipitation process, an acidic compound such as hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid or the like is added to the aqueous pigment dispersion obtained through the dispersion process and the distillation process performed as necessary to acidify, thereby forming a basic compound and a salt. This is a step of precipitating the styrene-acrylic copolymer in a dissolved state on the surface of the pigment particles. By this step, the interaction between the pigment and the styrene-acrylic copolymer can be enhanced. After the precipitate obtained by increasing the interaction in this manner is filtered off, more preferably, the precipitate is washed, and then dispersed again in an aqueous medium together with the basic compound, whereby an aqueous pigment having superior dispersion stability. It can be a dispersion.

濾過工程は、顔料とスチレン−アクリル系共重合体との相互作用を高めて得られた析出物を濾別する工程である。この析出物は、顔料とスチレン−アクリル系共重合体とからなる固形分である。この工程は前記した酸析工程後の固形分をフィルタープレス、ヌッチェ式濾過装置、加圧濾過装置等により濾過する工程である。   The filtration step is a step of filtering a precipitate obtained by enhancing the interaction between the pigment and the styrene-acrylic copolymer. This deposit is a solid content composed of a pigment and a styrene-acrylic copolymer. This step is a step of filtering the solid content after the acid precipitation step with a filter press, a Nutsche filtration device, a pressure filtration device or the like.

洗浄工程は、前記濾過工程で濾別された析出物を洗浄濾過する工程であり、この工程を実施することにより、最終的に得られる水性顔料分散体に含有する無機塩類の低減又は除去が可能になる。市販の有機顔料は、無機塩類を多量に含有している場合があり、この様な有機顔料を用いて調製した水性顔料分散体から得られるインクジェット記録用水性インクは、それによるプリンターノズルの目詰まり等による吐出不良が起こり易い。しかしながら、前記洗浄工程を経た水性顔料分散体からインクジェット記録用水性インクを調製することで、この問題は解消される。   The washing step is a step of washing and filtering the precipitate separated in the filtration step. By performing this step, inorganic salts contained in the finally obtained aqueous pigment dispersion can be reduced or removed. become. Commercially available organic pigments may contain a large amount of inorganic salts, and aqueous inks for ink jet recording obtained from aqueous pigment dispersions prepared using such organic pigments may clog printer nozzles. Ejection failure due to etc. is likely to occur. However, this problem can be solved by preparing a water-based ink for inkjet recording from the water-based pigment dispersion that has undergone the washing step.

前記方法4)に従って水性顔料分散体を製造する場合には、市販の有機顔料に含有する無機塩類とその他の要因で混入してきた無機塩類とをこの洗浄工程で一括して低減又は除去出来ることから、その他の製造方法において前記同様の問題が発生した際に必要となる、有機顔料自体の事前洗浄を独立して行う必要がなく、単位操作がより簡便で済むという長所がある。   When an aqueous pigment dispersion is produced according to the above method 4), inorganic salts contained in commercially available organic pigments and inorganic salts mixed due to other factors can be collectively reduced or removed in this washing step. In addition, there is an advantage that the unit operation is simpler because it is not necessary to independently perform the pre-cleaning of the organic pigment itself, which is necessary when the same problem occurs in other production methods.

再分散工程は、前記酸析工程、濾過工程によって得られた固形分に塩基性化合物及び必要により水や添加物を加えて、再び水性顔料分散体とする工程である。この工程では、スチレン−アクリル系共重合体中のイオン化したカルボキシル基の対イオンを分散工程で用いた塩基性化合物とは別の塩基性化合物に変更することが出来る。   The redispersion step is a step in which a basic compound and, if necessary, water and additives are added to the solid content obtained by the acid precipitation step and the filtration step to form an aqueous pigment dispersion again. In this step, the counter ion of the ionized carboxyl group in the styrene-acrylic copolymer can be changed to a basic compound different from the basic compound used in the dispersion step.

酸析工程と再分散工程を必須の工程として、好ましくは濾過工程と洗浄工程をも含む製造方法で水性顔料分散体を製造すると、分散粒子として前記した様に顔料とスチレン−アクリル系共重合体との相互作用がより高まった状態を容易に形成させることができ、水性顔料分散体として、分散到達レベルや分散安定性等の物性面や耐溶剤性等の使用適性の面で、より優れた特性を発揮させることが出来る。   When an aqueous pigment dispersion is produced by a production method including an acid precipitation step and a redispersion step as essential steps, preferably including a filtration step and a washing step, the pigment and the styrene-acrylic copolymer are dispersed as described above. It is possible to easily form a state in which the interaction with the water is further increased, and as an aqueous pigment dispersion, it is more excellent in terms of physical properties such as dispersion reaching level and dispersion stability and suitability for use such as solvent resistance. The characteristics can be exhibited.

こうして得られた、スチレン−アクリル系共重合体を含有する本発明の水性顔料分散体には、例えば、水性ポリウレタン、水性ポリエステル、水性アクリルからなる群から選ばれる少なくとも1種の水性樹脂を添加することも出来る。この水性樹脂としては、界面活性剤等を含ませなくてもそれ自体で水性媒体中に分散しうる樹脂が好ましい。この様な水性ポリウレタンは、ジメチロールプロピオン酸とジオールと有機ジイソシアネートと必要に応じてジアミンを組み合わせて重付加反応させカルボキシル基含有ポリウレタンとしこれを前記した様な塩基性化合物で中和することで製造出来るし、水性ポリエステルは、トリメリット酸、ピロメリット酸、スルホコハク酸及びこれらの誘導体とジオールとジカルボン酸とを組み合わせてエステル化或いはエステル交換反応させカルボキシル基又はスルホ基含有ポリエステルとしこれを前記した様な塩基性化合物で中和することで製造出来るし、水性アクリルは、前記スチレン−アクリル系共重合体とは異なる単量体組成でありかつ(メタ)アクリル酸をその他の共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体と共重合反応させカルボキシル基含有アクリル樹脂としこれを前記した様な塩基性化合物で中和することで製造出来る。   To the aqueous pigment dispersion of the present invention containing a styrene-acrylic copolymer thus obtained, for example, at least one aqueous resin selected from the group consisting of aqueous polyurethane, aqueous polyester, and aqueous acrylic is added. You can also As this aqueous resin, a resin that can be dispersed in an aqueous medium by itself without containing a surfactant or the like is preferable. Such an aqueous polyurethane is produced by combining a dimethylolpropionic acid, a diol, an organic diisocyanate and, if necessary, a diamine, and performing a polyaddition reaction to obtain a carboxyl group-containing polyurethane, which is neutralized with a basic compound as described above. The aqueous polyester can be esterified or transesterified by combining trimellitic acid, pyromellitic acid, sulfosuccinic acid and their derivatives with diol and dicarboxylic acid to form a carboxyl group or sulfo group-containing polyester as described above. The aqueous acryl has a monomer composition different from that of the styrene-acrylic copolymer, and (meth) acrylic acid can be copolymerized with other monoethylene. Carboxylation reaction with a photopolymerizable unsaturated monomer Containing acrylic resin to be prepared by neutralizing with a basic compound such as mentioned above it.

これらの水性樹脂の分散粒子は、平均分散粒径(メディアン径)10〜100nmの範囲でベースとなる前記水性顔料分散体中の分散粒子のそれよりも相対的に小さいものであることが好ましい。本発明の水性顔料分散体へのこれら水性樹脂の添加は、専用紙における指触時の耐擦過性を向上させる効果がある。これら水性樹脂の中では、水性ポリウレタンが指触時の耐擦過性を向上させる効果がより大きいので好ましい。指触時の耐擦過性とは、被記録媒体上の着色画像を印字直後から一定時間毎に指で擦った時の色の滲み方を意味する。水性ポリウレタンの添加は、印字直後から印字10分後の耐擦過性の改良に効果的である。   It is preferable that the dispersed particles of these aqueous resins are relatively smaller than those of the dispersed particles in the aqueous pigment dispersion serving as a base in the range of an average dispersed particle diameter (median diameter) of 10 to 100 nm. Addition of these water-based resins to the water-based pigment dispersion of the present invention has an effect of improving the scratch resistance when touching the special paper. Among these water-based resins, water-based polyurethane is preferable because it has a greater effect of improving scratch resistance when touched with a finger. Scratch resistance at the time of touching means the color bleeding when a colored image on a recording medium is rubbed with a finger at regular intervals immediately after printing. The addition of water-based polyurethane is effective in improving the scratch resistance immediately after printing and 10 minutes after printing.

こうした水性ポリウレタンとしては、例えば、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエーテルエステル系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタン等が挙げられる。これらは前記した製造方法において、ジオールとして、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール等対応する高分子ジオールを用いることにより容易に得られる。   Examples of such an aqueous polyurethane include polyester-based polyurethane, polyether-based polyurethane, polyetherester-based polyurethane, and polycarbonate-based polyurethane. These can be easily obtained by using a corresponding polymer diol such as polyester diol or polyether diol as the diol in the production method described above.

前記した水性樹脂は、顔料100部当たり不揮発分の質量換算で5〜30部となる様に本発明の水性顔料分散体に添加することが出来る。この水性樹脂は本発明の水性顔料分散体に添加してからインクジェット記録用水性インクを調製する様にしても良いが、本発明の水性顔料分散体からインクジェット記録用水性インクを調製してから、そこにこの水性樹脂を前記した量となる様に添加することも出来る。   The above-mentioned aqueous resin can be added to the aqueous pigment dispersion of the present invention so that it becomes 5 to 30 parts in terms of non-volatile content per 100 parts of pigment. This aqueous resin may be added to the aqueous pigment dispersion of the present invention to prepare an aqueous ink for inkjet recording, but after preparing the aqueous ink for inkjet recording from the aqueous pigment dispersion of the present invention, The aqueous resin can be added to the above amount.

本発明のインクジェット記録用水性インクは、本発明の水性顔料分散体を含むものである。この様なインクジェット記録用水性インクは、質量換算による顔料の含有率1〜10%となる様に水性顔料分散体から調製することが出来る。この際には、前記した顔料含有率を越える、濃厚な水性顔料分散体に対して必要に応じて水や水溶性有機溶剤を加えて、前記範囲で必要な顔料含有率となる様に希釈したり、湿潤剤、防かび剤、pH調節剤等の水性インクの調製に必要な各種添加剤を併用することが出来る。また得られたインクジェット記録用水性インクは、必要に応じてミクロフィルターにより濾過をすることにより、或いは通常より厳しい条件での遠心分離(超遠心分離)処理をすることにより、ノズル目詰まり等の極めて少なくすることが出来る。   The aqueous ink for inkjet recording of the present invention contains the aqueous pigment dispersion of the present invention. Such a water-based ink for ink-jet recording can be prepared from the water-based pigment dispersion so that the pigment content is 1 to 10% in terms of mass. At this time, if necessary, water or a water-soluble organic solvent is added to the thick aqueous pigment dispersion exceeding the above-mentioned pigment content to dilute it to the required pigment content within the above range. Various additives necessary for the preparation of water-based inks such as wetting agents, fungicides and pH adjusters can be used in combination. In addition, the obtained water-based ink for ink-jet recording can be extremely clogged with nozzle clogging or the like by filtering through a microfilter as necessary, or by performing a centrifugal separation (ultracentrifugation) under more severe conditions than usual. It can be reduced.

また、吐出方式に応じて組成を適宜選択し調製することにより、本発明の水性顔料分散体から、ピエゾ方式でもサーマル方式でもいずれの方式にも対応出来るインクジェット記録用水性インクを得ることが出来る。   Further, by appropriately selecting and preparing the composition according to the ejection method, it is possible to obtain an aqueous ink for ink jet recording that can be applied to either the piezo method or the thermal method from the aqueous pigment dispersion of the present invention.

本発明のインクジェット記録用水性インクは、公知慣用の被記録媒体への記録に使用することが出来る。この様な被記録媒体としては、例えば普通紙、樹脂コート紙、混抄紙、合成樹脂フィルム等が挙げられる。中でも、本発明のインクジェット記録用水性インクは、写真用紙の様なインクジェット記録用専用紙においてより光沢の高い着色画像が得られ、また普通紙においてより鮮明な発色濃度が高い着色画像が得られる。特に被記録媒体の普通紙としては、針葉樹パルプを原料とした太い繊維を抄紙した普通紙が、この発色性の改良効果が最も大きい。   The water-based ink for ink jet recording of the present invention can be used for recording on a known and commonly used recording medium. Examples of such a recording medium include plain paper, resin-coated paper, mixed paper, and synthetic resin film. Among them, the water-based ink for ink-jet recording of the present invention can give a colored image with higher gloss on a special paper for ink-jet recording such as a photographic paper, and a colored image with a clearer color density on a plain paper. In particular, as a plain paper for recording media, plain paper made of thick fibers made from conifer pulp is the most effective in improving color development.

以下の合成例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は、いずれも質量換算である。   In the following synthesis examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” are all in terms of mass.

[合成例1](tBST系)
攪拌装置、滴下装置、温度センサー、及び上部に窒素導入装置を有する環流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置〔重合試験機DSL−2AS型、轟産業(株)製〕の反応容器にメチルエチルケトン1,100部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりアクリル酸ブチル187部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル75部、メタクリル酸138部、p−tert−ブチルスチレン300部、メタクリル酸ベンジル300部及び日本油脂(株)製「パーブチル(登録商標)O」〔有効成分ペルオキシ2−エチルヘキサン酸tert−ブチル〕80部の混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で15時間反応を継続させて、酸価90、Mw27,100、樹脂不揮発分47.2%のスチレン−アクリル系共重合体(B−1)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=50モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=52%〕。
[Synthesis Example 1] (tBST system)
Methyl ethyl ketone is added to the reaction vessel of an automatic polymerization reactor [polymerization tester DSL-2AS type, manufactured by Sakai Sangyo Co., Ltd.] having a reaction vessel equipped with a stirring device, a dropping device, a temperature sensor, and a reflux device having a nitrogen introducing device at the top. 1,100 parts were charged, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen while stirring. After raising the temperature inside the reaction vessel to 80 ° C. while maintaining a nitrogen atmosphere, 187 parts of butyl acrylate, 75 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 138 parts of methacrylic acid, 300 parts of p-tert-butylstyrene from a dropping device, A mixed solution of 300 parts of benzyl methacrylate and 80 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” (active ingredient tert-butyl peroxy 2-ethylhexanoate) manufactured by NOF Corporation was dropped over 4 hours. After completion of the dropping, the reaction was further continued at the same temperature for 15 hours to obtain a solution of a styrene-acrylic copolymer (B-1) having an acid value of 90, Mw of 27,100, and a resin nonvolatile content of 47.2% [ Total mol% of styrene monomer and benzyl (meth) acrylate monomer = 50 mol%, mol number of styrene monomer / (mol number of styrene monomer and (meth) acrylic acid Sum of moles of benzylic monomer) = 52%].

[合成例2](同上)
滴下装置より滴下させる混合液として、アクリル酸ブチル157部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル75部、メタクリル酸138部、p−tert−ブチルスチレン300部、メタクリル酸ベンジル300部、日本油脂(株)製「ブレンマー(登録商標)PDE−50」〔有効成分エチレングリコールジメタクリレート〕3部及び「パーブチル(登録商標)O」100部の混合液を用いる以外は合成例1と同様の条件で共重合体を合成した。こうして、酸価90、Mw477,300、樹脂不揮発分46.9%のスチレン−アクリル系共重合体(B−2)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=50モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=52%〕。
[Synthesis Example 2] (Same as above)
As a mixed liquid dropped from the dropping device, 157 parts of butyl acrylate, 75 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 138 parts of methacrylic acid, 300 parts of p-tert-butylstyrene, 300 parts of benzyl methacrylate, manufactured by NOF Corporation The copolymer was prepared under the same conditions as in Synthesis Example 1 except that a mixed solution of 3 parts of “Blemmer (registered trademark) PDE-50” [active component ethylene glycol dimethacrylate] and 100 parts of “perbutyl (registered trademark) O” was used. Synthesized. In this way, a solution of a styrene-acrylic copolymer (B-2) having an acid value of 90, Mw of 477,300, and a resin non-volatile content of 46.9% was obtained [styrene monomer and benzyl (meth) acrylate single monomer. Total mol% with the monomer = 50 mol%, number of moles of styrene monomer / (sum of moles of styrene monomer and moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 52% ].

[合成例3](同上)
「パーブチル(登録商標)O」100部を80部にした以外は合成例2と同じ組成と条件で共重合体を合成した。酸価90、樹脂不揮発分47.3%のスチレン−アクリル系共重合体(B−2)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=50モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=52%〕。Mwは測定器の測定限界を超えており、測定できなかった(Mwは3,800,000以上と推定された。)。
[Synthesis Example 3] (Same as above)
A copolymer was synthesized under the same composition and conditions as in Synthesis Example 2 except that 100 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was changed to 80 parts. A solution of a styrene-acrylic copolymer (B-2) having an acid value of 90 and a resin non-volatile content of 47.3% was obtained [total mole of styrene monomer and benzyl (meth) acrylate monomer % = 50 mol%, the number of moles of styrene monomer / (sum of the number of moles of styrene monomer and the number of moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 52%]. Mw exceeded the measurement limit of the measuring instrument and could not be measured (Mw was estimated to be 3,800,000 or more).

[合成例4](同上)
「パーブチル(登録商標)O」100部を、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(連鎖移動触媒、α−スチレンダイマー)10部及び「パーブチル(登録商標)O」80部にした以外は合成例2と同じ組成と条件で共重合体を合成した。こうして、酸価90、Mw2,931,600、樹脂不揮発分46.4%のスチレン−アクリル系共重合体(B−4)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=50モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=52%〕。
[Synthesis Example 4] (Same as above)
100 parts of “Perbutyl® O” was converted to 10 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (chain transfer catalyst, α-styrene dimer) and 80 parts of “Perbutyl® O”. A copolymer was synthesized under the same composition and conditions as in Synthesis Example 2 except for the above. Thus, a solution of a styrene-acrylic copolymer (B-4) having an acid value of 90, Mw of 2,931,600 and a resin non-volatile content of 46.4% was obtained [styrene monomer and benzyl (meth) acrylate. Total mol% with the monomer based monomer = 50 mol%, mole number of styrene monomer / (sum of mole number of styrene monomer and mole number of benzyl (meth) acrylate monomer) = 52%].

[合成例5](同上)
2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン10部を20部にした以外は合成例4と同じ組成と条件で共重合体を合成した。酸価90、Mw444,700、樹脂不揮発分47.0%のスチレン−アクリル系共重合体(B−5)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=50モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=52%〕。
[Synthesis Example 5] (Same as above)
A copolymer was synthesized under the same composition and conditions as in Synthesis Example 4 except that 10 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene was changed to 20 parts. A solution of a styrene-acrylic copolymer (B-5) having an acid value of 90, Mw 444,700, and a resin non-volatile content of 47.0% was obtained [styrene monomer and benzyl (meth) acrylate monomer. And the total number of moles of styrene monomer / (sum of moles of styrene monomer and moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 52%].

[合成例6](同上)
2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン10部を30部にした以外は合成例4と同じ組成と条件で共重合体を合成した。酸価90、Mw165,400、樹脂不揮発分47.3%のスチレン−アクリル系共重合体(B−6)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=50モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=52%〕。
[Synthesis Example 6] (Same as above)
A copolymer was synthesized under the same composition and conditions as in Synthesis Example 4 except that 10 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene was changed to 30 parts. A solution of a styrene-acrylic copolymer (B-6) having an acid value of 90, Mw of 165,400, and a resin non-volatile content of 47.3% was obtained [styrene monomer and benzyl (meth) acrylate monomer. And the total number of moles of styrene monomer / (sum of moles of styrene monomer and moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 52%].

[合成例7](同上)
2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン10部を40部にした以外は合成例4と同じ組成と条件で共重合体を合成した。酸価90、Mw138,100、樹脂不揮発分45.4%のスチレン−アクリル系共重合体(B−7)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=50モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=52%〕。
[Synthesis Example 7] (Same as above)
A copolymer was synthesized under the same composition and conditions as in Synthesis Example 4 except that 10 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene was changed to 40 parts. A solution of a styrene-acrylic copolymer (B-7) having an acid value of 90, Mw of 138,100, and a resin non-volatile content of 45.4% was obtained [styrene monomer and benzyl (meth) acrylate monomer. And the total number of moles of styrene monomer / (sum of moles of styrene monomer and moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 52%].

[合成例8](同上)
2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン10部を80部にした以外は合成例4と同じ組成と条件で共重合体を合成した。酸価90、Mw26,200、樹脂不揮発分45.3%のスチレン−アクリル系共重合体(B−8)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=50モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=52%〕。
[Synthesis Example 8] (Same as above)
A copolymer was synthesized under the same composition and conditions as in Synthesis Example 4 except that 10 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene was changed to 80 parts. A solution of a styrene-acrylic copolymer (B-8) having an acid value of 90, Mw of 26,200, and a resin nonvolatile content of 45.3% was obtained [a styrene monomer and a benzyl (meth) acrylate monomer. And the total number of moles of styrene monomer = (sum of moles of styrene monomer and moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 52%].

[合成例9](ST系)
攪拌装置、滴下装置、温度センサー、及び上部に窒素導入装置を有する環流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置〔重合試験機DSL−2AS型、轟産業(株)製〕の反応容器にメチルエチルケトン1,100部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置より、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル75部、メタクリル酸138部、スチレン500部、メタクリル酸ベンジル257部、「ブレンマー(登録商標)PDE−50」3部及び「パーブチル(登録商標)O」160部の混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で15時間反応を継続させて、酸価90、Mw24,400、樹脂不揮発分46.4%のスチレン−アクリル系共重合体(B−9)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=73モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=77%〕。
[Synthesis Example 9] (ST system)
Methyl ethyl ketone is added to the reaction vessel of an automatic polymerization reactor [polymerization tester DSL-2AS type, manufactured by Sakai Sangyo Co., Ltd.] having a reaction vessel equipped with a stirring device, a dropping device, a temperature sensor, and a reflux device having a nitrogen introducing device at the top. 1,100 parts were charged, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen while stirring. After raising the temperature inside the reaction vessel to 80 ° C. while maintaining a nitrogen atmosphere, 75 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 138 parts of methacrylic acid, 500 parts of styrene, 257 parts of benzyl methacrylate, “Blemmer (registered) A mixed solution of 3 parts of “PDE-50” and 160 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was added dropwise over 4 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued at the same temperature for 15 hours to obtain a solution of a styrene-acrylic copolymer (B-9) having an acid value of 90, Mw of 24,400, and a resin nonvolatile content of 46.4% [ Total mol% of styrene monomer and benzyl (meth) acrylate monomer = 73 mol%, mol number of styrene monomer / (mol number of styrene monomer and (meth) acrylic acid Sum of moles of benzylic monomer) = 77%].

[合成例10](同上)
「パーブチル(登録商標)O」160部を100部にした以外は合成例9と同じ組成と条件で共重合体を合成した。酸価90、Mw104,700、樹脂不揮発分46.8%のスチレン−アクリル系共重合体(B−10)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=73モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=77%〕。
[Synthesis Example 10] (Same as above)
A copolymer was synthesized under the same composition and conditions as in Synthesis Example 9 except that 160 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was changed to 100 parts. A solution of a styrene-acrylic copolymer (B-10) having an acid value of 90, Mw of 104,700 and a resin non-volatile content of 46.8% was obtained [a styrene monomer and a benzyl (meth) acrylate monomer. And the total number of moles of styrene monomer = (sum of moles of styrene monomer and moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 77%].

[合成例11](同上)
「パーブチル(登録商標)O」160部を80部にした以外は合成例9と同じ組成と条件で共重合体を合成した。酸価90、Mw557,600、樹脂不揮発分47.2%のスチレン−アクリル系共重合体(B−11)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=73モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=77%〕。
[Synthesis Example 11] (Same as above)
A copolymer was synthesized under the same composition and conditions as in Synthesis Example 9 except that 160 parts of “Perbutyl (registered trademark) O” was changed to 80 parts. A solution of a styrene-acrylic copolymer (B-11) having an acid value of 90, Mw 557,600, and a resin non-volatile content of 47.2% was obtained [styrene monomer and benzyl (meth) acrylate monomer And the total number of moles of styrene monomer = (sum of moles of styrene monomer and moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 77%].

[合成例12](同上)
「パーブチル(登録商標)O」160部を、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン10部及び「パーブチル(登録商標)O」80部にした以外は合成例9と同じ組成と条件で共重合体を合成した。こうして、酸価90、Mw136,400、樹脂不揮発分46.7%のスチレン−アクリル系共重合体(B−12)の溶液を得た〔スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体との合計モル%=73モル%,スチレン系単量体のモル数/(スチレン系単量体のモル数と(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体のモル数の和)=77%〕。
[Synthesis Example 12] (Same as above)
The same composition and conditions as in Synthesis Example 9 except that 160 parts of “Perbutyl® O” were changed to 10 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene and 80 parts of “Perbutyl® O”. The copolymer was synthesized with Thus, a solution of a styrene-acrylic copolymer (B-12) having an acid value of 90, Mw 136,400, and a resin non-volatile content of 46.7% was obtained [styrene monomer and benzyl (meth) acrylate single monomer. Total mol% with respect to the monomer = 73 mol%, number of moles of styrene monomer / (sum of moles of styrene monomer and moles of benzyl (meth) acrylate monomer) = 77% ].

上記した合成例で合成した各共重合体について、Mwデータと共に表1にまとめた。尚、合成例1〜12ではいずれもランダム共重合を行っており、得られた共重合体は、いずれも、架橋部分がランダムに存在する、即ち架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体である。   The respective copolymers synthesized in the above synthesis examples are summarized in Table 1 together with Mw data. In Synthesis Examples 1 to 12, random copolymerization was carried out, and all of the obtained copolymers had a styrene-acrylic system in which crosslinked portions were present at random, that is, the crosslinked portions were delocalized. It is a copolymer.

Figure 2006182864
Figure 2006182864

表1中の略称は、次の通りである。
tBST:p−tert−ブチルスチレン、ST:スチレン、PDE−50:ブレンマー(登録商標)PDE−50、MSD:2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(α−スチレンダイマー)
Abbreviations in Table 1 are as follows.
tBST: p-tert-butylstyrene, ST: styrene, PDE-50: Blemmer (registered trademark) PDE-50, MSD: 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (α-styrene dimer)

以下、実施例にて本発明を詳細に説明するが、これらの実施例は本発明を具体的に説明するものであり、実施の態様がこれにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, these Examples demonstrate this invention concretely and an aspect is not limited by this.

蓋のできるブラスチック製の容器に、合成例2で得た共重合体(B−2)116部、5%水酸化カリウム水溶液93部、水及びC.I.Pigment Blue 15:3〔大日本インキ化学工業(株)製〕182部、メチルエチルケトン30部、水579部を仕込み、攪拌、混合した。ここでそれぞれの仕込量は、顔料を基準に、共重合体メチルエチルケトン溶液は顔料に対して樹脂不揮発分で30%の比率となる量、20%水酸化ナトリウム水溶液はスチレン−アクリル系共重合体の酸価が95%中和される量、メチルエチルケトンは、共重合体に含まれていたメチルエチルケトンの量と追加で入れたメチルエチルケトンの量を合わせて顔料の50%となる量とした。水は混合液の不揮発分を24%とするのに必要な量である。   In a plastic container with a lid, 116 parts of the copolymer (B-2) obtained in Synthesis Example 2, 93 parts of a 5% aqueous potassium hydroxide solution, water and C.I. I. Pigment Blue 15: 3 [manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 182 parts, 30 parts of methyl ethyl ketone, and 579 parts of water were charged, stirred, and mixed. Here, the amount of each charge is based on the pigment, the amount of copolymer methyl ethyl ketone solution is 30% of the resin non-volatile content with respect to the pigment, and the 20% aqueous sodium hydroxide solution is styrene-acrylic copolymer. The amount by which the acid value was neutralized by 95%, and methyl ethyl ketone was determined to be 50% of the pigment by adding the amount of methyl ethyl ketone contained in the copolymer and the amount of methyl ethyl ketone added additionally. Water is an amount necessary to make the non-volatile content of the mixed solution 24%.

混合液に直径0.5mmのジルコニアビーズ4,554部を加えて蓋をして、ペイントシェーカー分散装置〔株式会社東洋精機製作所製〕に取り付け、2時間分散した。分散終了後、水1,000部を加えて200メッシュのシートを使用して、ジルコニアビーズを分離して、希釈分散液を得た。希釈分散液をガラス製蒸留装置に入れ、メチルエチルケトンの全量と水の一部を常圧蒸留で除いた   4,554 parts of zirconia beads having a diameter of 0.5 mm were added to the mixed solution, the lid was put on, and the mixture was attached to a paint shaker dispersing apparatus (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) and dispersed for 2 hours. After the completion of dispersion, 1,000 parts of water was added and zirconia beads were separated using a 200-mesh sheet to obtain a diluted dispersion. The diluted dispersion was put into a glass distillation apparatus, and the whole amount of methyl ethyl ketone and a part of water were removed by atmospheric distillation.

この分散液を、遠心分離機〔50A−IV型、(株)佐久間製作所〕にて6,000G、30分間かけて粗大粒子を除去し、水性顔料分散体を得た。   From this dispersion, coarse particles were removed with a centrifuge [50A-IV type, Sakuma Seisakusho] over 6,000 G for 30 minutes to obtain an aqueous pigment dispersion.

得られた水性顔料分散体の不揮発分12.3%、平均分散粒径(メディアン径)は107.1nmであった。粘度は2.20 mPa/sであった。   The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.3% and an average dispersed particle size (median diameter) of 107.1 nm. The viscosity was 2.20 mPa / s.

(インクジェット記録用水性インクの適性評価)
特開平7−228808号公報記載の実施例1を参考にしてインクジェット記録用水性インクを調製した。インク組成を以下に示す。本インクを用いてピエゾ方式インクジェットプリンターで幾つかの被記録媒体にベタ印字し、評価した。
(Appropriate evaluation of water-based ink for inkjet recording)
A water base ink for ink jet recording was prepared with reference to Example 1 described in JP-A-7-228808. The ink composition is shown below. Using this ink, solid printing was carried out on several recording media with a piezo ink jet printer, and evaluation was performed.

水性顔料分散体 インク中の固形顔料分で4%となる量
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10部
ジエチレングリコール 15部
サーフィノール465(エアプロダクツ社製) 0.8部
イオン交換水 残量
Aqueous pigment dispersion Amount of 4% solid pigment in the ink Triethylene glycol monobutyl ether 10 parts Diethylene glycol 15 parts Surfinol 465 (Air Products) 0.8 parts Ion-exchanged water Remaining amount

(インクの保存安定性試験)
このインクを、ガラス容器中70℃3日間保存し、その前後の平均粒径、粘度を測定し、その前後の変化率が+30%以上のものを保存安定性×、+10%以上+30%未満のものを保存安定性△、+10%未満の場合を○とした。その結果を表2に記載した。
(Ink storage stability test)
This ink was stored in a glass container at 70 ° C. for 3 days, and the average particle size and viscosity before and after that were measured. The case where the storage stability was Δ, and the case where it was less than + 10% was evaluated as ◯. The results are shown in Table 2.

被記録媒体としては普通紙として、Canon(株)製Canon PBペーパー、Xerox社製Xerox4024の2種類を使用した。専用紙として、Canon(株)製フォト光沢フィルムHG201、セイコーエプソン(株)写真用紙(光沢)を使用した。   As recording media, two types of paper, Canon PB paper manufactured by Canon Inc. and Xerox 4024 manufactured by Xerox, were used as plain paper. As the exclusive paper, Canon photo gloss film HG201 and Seiko Epson photo paper (gloss) were used.

(普通紙発色濃度)
着色画像濃度は、グレタグマクベス社製GRETAG(登録商標) D196を使用し、単一サンプルについて着色画像濃度を5点につき測定しそれらを平均した値である。この平均値の内、Xerox4024紙の結果を表2に普通紙発色としてまとめた。この数字は、大きいほど発色性に優れていることを意味する。
尚、Canon(株)製Canon PBペーパーについて同一ロット製品の5枚について印字を行い、5サンプルについて単一サンプル当たり前記と同様に各々着色画像濃度を5点につき測定して平均値を求めてみたが、前記単一サンプルについて5点測定した場合とほぼ同様な結果となったため、いずれの普通紙においても単一サンプルについて着色画像濃度を5点につき測定しそれらを平均する様にした。
(Color density on plain paper)
The color image density is a value obtained by measuring the color image density of 5 points on a single sample using GRETAG (registered trademark) D196 manufactured by Gretag Macbeth and averaging them. Of these average values, the results for Xerox 4024 paper are summarized in Table 2 as plain paper coloring. The larger the number, the better the color developability.
For Canon PB paper manufactured by Canon Co., Ltd., printing was performed on 5 sheets of the same lot product, and for each of the 5 samples, the color image density was measured per 5 points in the same manner as described above, and the average value was obtained. However, since the result was almost the same as the case of measuring 5 points for the single sample, the color image density was measured for 5 points for a single sample in any plain paper and averaged.

(耐擦過性試験)
耐擦過性試験は、Canon(株)製フォト光沢フィルムHG201にベタ印字を行い、印字から一定時間毎(直後、10分後、1時間後)に指で擦って色の滲み方を観察し、耐擦過性を評価した。判定基準は、A:滲み無し、B:滲み無し、指に色が付く、C:うっすらと滲む、D:滲む、E:激しく滲む、の5段階で評価した。その結果を表2に記載した。
(Abrasion resistance test)
In the scratch resistance test, solid printing was performed on a photo gloss film HG201 manufactured by Canon, and the color smearing was observed by rubbing with a finger at regular intervals (immediately, 10 minutes, 1 hour later) after printing, Scratch resistance was evaluated. The evaluation criteria were evaluated in five stages: A: no bleeding, B: no bleeding, the finger is colored, C: lightly blotting, D: bleeding, E: heavy bleeding. The results are shown in Table 2.

(写真用紙における光沢)
写真用紙における光沢は、セイコーエプソン(株)製写真用紙(光沢)にベタ印字を行い、その20°グロス値をBYKガードナー社製ヘイズ−グロスメーターで測定した。その結果を表2に記載した。
(Glossiness in photo paper)
The gloss of photographic paper was solid printed on photographic paper (glossy) manufactured by Seiko Epson Corporation, and the 20 ° gloss value was measured with a haze-gloss meter manufactured by BYK Gardner. The results are shown in Table 2.

スチレン−アクリル共重合体を合成例4で作成したB−4共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.3%、平均分散粒径(メディアン径)は127.5nmであった。粘度は2.38 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表2に記載した。   An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1 except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-4 copolymer prepared in Synthesis Example 4. The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.3% and an average dispersed particle diameter (median diameter) of 127.5 nm. The viscosity was 2.38 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

スチレン−アクリル共重合体を合成例5で作成したB−5共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.3%、平均分散粒径(メディアン径)は119.8nmであった。粘度は2.12 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表2に記載した。   An aqueous pigment dispersion was prepared by the same mixing ratio and operation as in Example 1, except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-5 copolymer prepared in Synthesis Example 5. The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.3% and an average dispersed particle diameter (median diameter) of 119.8 nm. The viscosity was 2.12 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

スチレン−アクリル共重合体を合成例6で作成したB−6共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.4%、平均分散粒径(メディアン径)は110.1nmであった。粘度は2.06 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表2に記載した。   An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1 except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-6 copolymer prepared in Synthesis Example 6. The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.4% and an average dispersed particle size (median diameter) of 110.1 nm. The viscosity was 2.06 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

スチレン−アクリル共重合体を合成例7で作成したB−7共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.5%、平均分散粒径(メディアン径)は108.1nmであった。粘度は2.22 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表2に記載した。   An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1, except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-7 copolymer prepared in Synthesis Example 7. The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.5% and an average dispersed particle diameter (median diameter) of 108.1 nm. The viscosity was 2.22 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

比較例1
スチレン−アクリル共重合体を合成例1で作成したB−1共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.3%、平均分散粒径(メディアン径)は106.8nmであった。粘度は2.32 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表2に記載した。
Comparative Example 1
An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1 except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-1 copolymer prepared in Synthesis Example 1. The obtained aqueous pigment dispersion had a non-volatile content of 12.3% and an average dispersed particle diameter (median diameter) of 106.8 nm. The viscosity was 2.32 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

比較例2
スチレン−アクリル共重合体を合成例3で作成したB−3共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.4%、平均分散粒径(メディアン径)は257.8nmであった。粘度は3.70 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表2に記載した。
Comparative Example 2
An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1 except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-3 copolymer prepared in Synthesis Example 3. The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.4% and an average dispersed particle diameter (median diameter) of 257.8 nm. The viscosity was 3.70 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

比較例3
スチレン−アクリル共重合体を合成例8で作成したB−8共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.3%、平均分散粒径(メディアン径)は169.3nmであった。粘度は3.16 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表2に記載した。
Comparative Example 3
An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1 except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-8 copolymer prepared in Synthesis Example 8. The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.3% and an average dispersed particle size (median diameter) of 169.3 nm. The viscosity was 3.16 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

Figure 2006182864
Figure 2006182864

表2中の耐擦過性の3つのアルファベットは、左から直後、10分後、1時間後の評価結果である。   The three alphabets of scratch resistance in Table 2 are the evaluation results immediately after the left, 10 minutes later, and 1 hour later.

スチレン−アクリル共重合体を合成例10で作成したB−10共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.3%、平均分散粒径(メディアン径)は109.5nmであった。粘度は1.92 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表3に記載した。   An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1 except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-10 copolymer prepared in Synthesis Example 10. The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.3% and an average dispersed particle size (median diameter) of 109.5 nm. The viscosity was 1.92 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

スチレン−アクリル共重合体を合成例11で作成したB−11共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.3%、平均分散粒径(メディアン径)は114.3nmであった。粘度は2.04 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表3に記載した。   An aqueous pigment dispersion was prepared by the same mixing ratio and operation as in Example 1, except that the B-11 copolymer prepared in Synthesis Example 11 was used as the styrene-acrylic copolymer. The obtained aqueous pigment dispersion had a non-volatile content of 12.3% and an average dispersed particle diameter (median diameter) of 114.3 nm. The viscosity was 2.04 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

スチレン−アクリル共重合体を合成例12で作成したB−12共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.3%、平均分散粒径(メディアン径)は106.8nmであった。粘度は1.90 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表3に記載した。   An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1, except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-12 copolymer prepared in Synthesis Example 12. The obtained aqueous pigment dispersion had a nonvolatile content of 12.3% and an average dispersed particle size (median diameter) of 106.8 nm. The viscosity was 1.90 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

比較例4
スチレン−アクリル共重合体を合成例9で作成したB−9共重合体とした以外は、実施例1と同様の配合比と操作で水性顔料分散体を作成した。得られた水性顔料分散体の不揮発分12.4%、平均分散粒径(メディアン径)は124.8nmであった。粘度は2.36 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。結果は表3に記載した。
Comparative Example 4
An aqueous pigment dispersion was prepared in the same mixing ratio and operation as in Example 1 except that the styrene-acrylic copolymer was changed to the B-9 copolymer prepared in Synthesis Example 9. The obtained aqueous pigment dispersion had a non-volatile content of 12.4% and an average dispersed particle size (median diameter) of 124.8 nm. The viscosity was 2.36 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

Figure 2006182864
Figure 2006182864

(実施例1〜8と分散機の異なる分散方法)
冷却用ジャケットを備えた混合槽に、合成例4で得た共重合体(B−4)645部、20%水酸化ナトリウム水溶液98部、水及びC.I.Pigment Blue 15:3〔大日本インキ化学工業(株)製〕1000部、メチルエチルケトン153部、水3568部を仕込み、攪拌、混合した。ここでそれぞれの仕込量は、顔料が1,000部、共重合体は銅フタロシアニン顔料に対して不揮発分で30%の比率となる量、20%水酸化ナトリウム水溶液はスチレン−アクリル系共重合体の酸価が100%中和される量、水は混合液の不揮発分を24%とするのに必要な量である。
(Dispersion method different from Examples 1-8 and disperser)
In a mixing vessel equipped with a cooling jacket, 645 parts of the copolymer (B-4) obtained in Synthesis Example 4, 98 parts of a 20% aqueous sodium hydroxide solution, water and C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) 1000 parts, 153 parts of methyl ethyl ketone, and 3568 parts of water were charged, stirred and mixed. Here, the amount of each charged is 1,000 parts of pigment, the amount of copolymer is 30% of the non-volatile content with respect to the copper phthalocyanine pigment, and the 20% sodium hydroxide aqueous solution is a styrene-acrylic copolymer. The amount of acid is 100% neutralized and water is the amount necessary to make the non-volatile content of the mixed solution 24%.

混合液を直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置〔SCミル SC100/32型、三井鉱山(株)製〕に通し、循環方式により4時間分散した。分散装置の回転数は2700回転/分とし、冷却用ジャケットには冷水を通して分散液温度が40℃以下に保たれる様にした。
分散終了後、混合槽より分散原液を抜き採り、次いで水10,000部で混合槽及び分散装置流路を洗浄し、分散原液と合わせて希釈分散液を得た。希釈分散液をガラス製蒸留装置に入れ、メチルエチルケトンの全量と水の一部を常圧蒸留で除いた。
The mixed solution was passed through a dispersing device (SC mill SC100 / 32 type, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) filled with zirconia beads having a diameter of 0.3 mm, and dispersed for 4 hours by a circulation method. The number of revolutions of the dispersing device was 2700 rpm, and the temperature of the dispersion liquid was kept at 40 ° C. or less through the cooling jacket through cold water.
After the dispersion, the dispersion stock solution was extracted from the mixing tank, and then the mixing tank and the dispersion device flow path were washed with 10,000 parts of water, and the diluted dispersion liquid was obtained together with the dispersion stock solution. The diluted dispersion was put into a glass distillation apparatus, and the whole amount of methyl ethyl ketone and a part of water were removed by atmospheric distillation.

メチルエチルケトンの除かれた分散液を冷却し、その後、攪拌しながら10%塩酸を滴下してpH4.5に調整したのち、固形分をヌッチェ式濾過装置で濾過、水洗した。ケーキを容器に採り、スチレン−アクリル系共重合体の酸価が90%中和される量の20%水酸化カリウム水溶液と水を加え、分散攪拌機〔TKホモディスパ20型、特殊機化工業(株)製〕にて再度分散した。   The dispersion from which methyl ethyl ketone was removed was cooled, and then 10% hydrochloric acid was added dropwise with stirring to adjust the pH to 4.5, and then the solid content was filtered with a Nutsche filter and washed with water. Take the cake in a container, add 20% potassium hydroxide aqueous solution and water in such an amount that the acid value of the styrene-acrylic copolymer is 90% neutralized, and add a dispersion stirrer [TK Homodispa Model 20, Special Machine Industries Co., Ltd. The product was dispersed again.

この分散液に、純水を加えて不揮発分23%に調整した。この分散液を、遠心分離機〔50A−IV型、(株)佐久間製作所〕にて6,000G、30分間かけて粗大粒子を除去したのち、純水を加えて不揮発分を調整し、不揮発分20%の水性顔料分散体を得た。この水性顔料分散体の分散粒子は、顔料が共重合体により被覆された複合粒子であった。   To this dispersion, pure water was added to adjust the non-volatile content to 23%. After removing coarse particles over 6,000 G for 30 minutes from this dispersion with a centrifuge [50A-IV type, Sakuma Seisakusho], pure water was added to adjust the non-volatile content. A 20% aqueous pigment dispersion was obtained. The dispersed particles of this aqueous pigment dispersion were composite particles in which the pigment was coated with a copolymer.

得られた水性顔料分散体のpHは9.82、不揮発分20.0%、平均分散粒径(メディアン径)は128.0nmであった。粘度は4.56 mPa/sであった。実施例1と同様にインクを作成し、評価した。普通紙発色濃度1.73、耐擦過性CBB、平均粒径、粘度共に保存安定性○、光沢値18.6であった。実施例2と分散機と分散手法が異なる条件だが、耐擦過性、保存安定性は同様に良好であった。光沢値も同条件の分散手法で比較すると優れていた。

The obtained aqueous pigment dispersion had a pH of 9.82, a non-volatile content of 20.0%, and an average dispersed particle diameter (median diameter) of 128.0 nm. The viscosity was 4.56 mPa / s. Inks were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The plain paper color density was 1.73, the scratch resistance CBB, the average particle size and the viscosity were both storage stability ○ and the gloss value was 18.6. Although the conditions of Example 2 were different from those of the disperser and the dispersion method, the scratch resistance and storage stability were also good. The gloss value was also excellent when compared with the dispersion method under the same conditions.

Claims (7)

スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体及び(メタ)アクリル酸の各重合単位を含有するスチレン−アクリル系共重合体、顔料、塩基性化合物とを必須成分として水性媒体中に含有してなるインクジェット記録用水性インクを調製するための水性顔料分散体において、前記スチレン−アクリル系共重合体が、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)=100,000〜3,500,000であり架橋部分を有しその架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体であることを特徴とするインクジェット記録用水性インクを調製するための水性顔料分散体。 Styrene monomer, (meth) acrylic acid ester monomer, and styrene-acrylic copolymer containing each polymerization unit of (meth) acrylic acid, pigment, basic compound as an essential component in an aqueous medium In the aqueous pigment dispersion for preparing an inkjet recording water-based ink, the styrene-acrylic copolymer has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) = 100,000 to 3,500,000. A water-based pigment dispersion for preparing a water-based ink for ink-jet recording, which is a styrene-acrylic copolymer having a cross-linked portion and a de-localized cross-linked portion. 前記スチレン−アクリル系共重合体が、一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を二個以上含有する架橋性単量体の重合単位を含有する、架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体である請求項1記載の水性顔料分散体。 The styrene-acrylic copolymer contains a polymerized unit of a crosslinkable monomer containing two or more polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in one molecule, and the crosslinked portion is delocalized. The aqueous pigment dispersion according to claim 1, which is an acrylic copolymer. 前記スチレン−アクリル系共重合体が、有機溶剤中で連鎖移動触媒の存在下で、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、(メタ)アクリル酸及び一分子中に重合性エチレン性不飽和二重結合を二個以上含有する架橋性単量体を重合させた、架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体である請求項1記載の水性顔料分散体。 The styrene-acrylic copolymer is polymerized into a styrene monomer, (meth) acrylic acid ester monomer, (meth) acrylic acid and one molecule in the presence of a chain transfer catalyst in an organic solvent. The aqueous pigment dispersion according to claim 1, which is a styrene-acrylic copolymer obtained by polymerizing a crosslinkable monomer containing two or more polymerizable ethylenically unsaturated double bonds and having a delocalized cross-linked portion. . 前記スチレン−アクリル系共重合体が、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸の各重合単位を含有する、架橋部分を有しその架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体である請求項1〜3のいずれか一項記載の水性顔料分散体。 The styrene-acrylic copolymer has polymerized units of a styrene monomer, benzyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid, and has a cross-linked portion, and the cross-linked portion is delocalized. The aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 3, which is a styrene-acrylic copolymer. 前記スチレン−アクリル系共重合体が、全単量体合計を100モル%とした時に占めるスチレン系単量体及び(メタ)アクリル酸ベンジルの合計モル数が40〜80モル%であり、スチレン系単量体及び(メタ)アクリル酸ベンジルの合計モル数に占めるスチレン系単量体のモル数が50〜90モル%の架橋部分を有しその架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体である請求項1〜4のいずれか一項記載の水性顔料分散体。 In the styrene-acrylic copolymer, the total number of styrene monomers and benzyl (meth) acrylate occupied when the total amount of all monomers is 100 mol% is 40 to 80 mol%, and styrene A styrene-acrylic copolymer in which the number of moles of the styrene monomer in the total moles of the monomer and benzyl (meth) acrylate is 50 to 90 mol% and the crosslinked part is delocalized. The aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 4, which is a polymer. 前記スチレン−アクリル系共重合体が、スチレン系単量体の重合単位としてtert−ブチルスチレンの重合単位を含有する、架橋部分を有しその架橋部分が非局在化したスチレン−アクリル系共重合体である請求項1〜5のいずれか一項記載の水性顔料分散体。 The styrene-acrylic copolymer contains a tert-butylstyrene polymer unit as a polymer unit of a styrene monomer, has a cross-linked portion, and the cross-linked portion is delocalized. The aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 5, which is a coalescence. 顔料の含有率が質量換算で1〜10%である、請求項1〜6のいずれか一項記載の水性顔料分散体から調製されたインクジェット記録用水性インク。

The aqueous ink for inkjet recording prepared from the aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 6, wherein the pigment content is 1 to 10% in terms of mass.

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