JP2010189487A - Method for producing aqueous dispersion for inkjet recording - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an aqueous pigment dispersion for inkjet recording which dispersion is excellent in filterability because of less coarse particles and also excellent in storage stability, and to provide an aqueous ink for inkjet recording that contains the aqueous dispersion produced by the method and is excellent in storage stability. <P>SOLUTION: The method for producing the aqueous dispersion for inkjet recording includes: a step (I) of subjecting a mixture containing a polymer having a salt-forming group, a neutralizer in such an amount that the neutralization degree of the salt-forming group of the polymer is 10-70 mol%, water and an organic solvent having a weight ratio of water to the organic solvent (water/organic solvent) of 1-3, and a pigment to a dispersion treatment to obtain a dispersion (1); a step (II) of adding a neutralizer and water to the resultant dispersion (1) to increase the neutralization degree of the salt-forming group of the polymer and increase the weight ratio of (water to the organic solvent) to obtain a dispersion (2) having a neutralization degree of the salt-forming group of the polymer of 50-100 mol% and a weight ratio of (water to the organic solvent) of > 3 and ≤20; and a step (III) of subjecting the resultant dispersion (2) to dispersion treatment to obtain a dispersion (3). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット記録用水分散体の製造方法、及びその方法で得られた水分散体を含有するインクジェット記録用水系インクに関する。   The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording, and an aqueous ink for inkjet recording containing the aqueous dispersion obtained by the method.

インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録部材に直接吐出し、付着させて文字や画像を得る記録方式である。
これまで、オフィス等においては電子写真方式のプリンターが一般に用いられてきた。しかし、インクジェット方式のプリンターは、熱定着を行わないため省エネルギーであり、水を溶媒として用いることで環境にも良く、着色剤に顔料を用いることで電子写真と同等の耐候性や耐水性を得ることができるため、最近ではオフィス等の用途にも水系顔料インクを搭載したインクジェット方式のプリンターが用いられるようになった。
The ink jet recording method is a recording method in which characters and images are obtained by ejecting ink droplets directly from a very fine nozzle onto a recording member and attaching them.
Until now, electrophotographic printers have been generally used in offices and the like. However, the ink jet printer is energy saving because it does not perform heat fixing, and it is good for the environment by using water as a solvent, and the weather resistance and water resistance equivalent to those of electrophotography are obtained by using a pigment as a colorant. Therefore, an ink jet printer equipped with a water-based pigment ink has recently been used for office use.

特許文献1には、顔料分散時に顔料の小粒子径化が可能であり、光沢性に優れた印字物を与える水系顔料分散体を得ることを課題として、塩生成基を有する水不溶性ポリマー、有機溶媒、中和剤及び水を含有する乳化組成物と顔料とを、(有機溶媒/水)の重量比が0.1〜0.9の条件下で混合、分散する水系顔料分散体の製造法が開示されている。
特許文献2には、平均粒径が小さく、濾過性及び光沢に優れた水系顔料インクを得ることを課題として、顔料、塩生成基を有するポリマー、中和剤、有機溶媒及び水を含有し、その固形分濃度が50〜80重量%である混合物を混練し、水及び/又は有機溶媒を添加して希釈する顔料の水分散体の製造法が開示されている。
特許文献3には、耐水性、分散安定性に優れ、印字物がヨレない水系インクを得ることを課題として、ポリマーの有機溶媒溶液と顔料との混合物に水を混合し、分散処理する、顔料含有ポリマー粒子を含有する水系インクの製造法が開示されている。
In Patent Document 1, a water-insoluble polymer having a salt-forming group, an organic pigment dispersion, which can reduce the particle size of a pigment at the time of pigment dispersion and obtain a printed matter having excellent glossiness, is provided. A method for producing an aqueous pigment dispersion in which an emulsion composition containing a solvent, a neutralizing agent and water and a pigment are mixed and dispersed under a condition where the weight ratio of (organic solvent / water) is 0.1 to 0.9. Is disclosed.
Patent Document 2 contains a pigment, a polymer having a salt-forming group, a neutralizing agent, an organic solvent, and water for the purpose of obtaining a water-based pigment ink having a small average particle size and excellent filterability and gloss. A method for producing an aqueous dispersion of a pigment in which a mixture having a solid content concentration of 50 to 80% by weight is kneaded and diluted by adding water and / or an organic solvent is disclosed.
Patent Document 3 discloses a pigment in which water is mixed with a mixture of an organic solvent solution of a polymer and a pigment, and the dispersion treatment is performed, in order to obtain a water-based ink that has excellent water resistance and dispersion stability and does not have a printed matter. A method for producing a water-based ink containing polymer particles is disclosed.

特開2005−187795号公報JP 2005-188775 A 特開2004−131697号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-131697 特開2001−247800号公報JP 2001-247800 A

インクジェット記録用顔料水分散体及び水系インクは、通常数十〜数百ミクロンの大きさの顔料を、水中で粉砕、分散して、数十〜数百ナノメートルにまで微粒化することによって製造されているが、それでも粒子径には分布があり、数ミクロンの大きさの粗大顔料粒子が残存し、インク吐出ノズルの目詰まりの原因となる。そのため、製造時に何度も濾過を行ったり、プリンターのインク流路にフィルターをつける等の対策が取られている。しかし、製造時の濾過操作は生産性を非常に低下させ、一方、プリンターにフィルターを設置してもノズルでの圧力変動を生じるため、正確な印刷ができなくなる原因となっている。
本発明は、粗大粒子が少なく、濾過性に優れたインクジェット記録用顔料水分散体の製造方法、及びその方法で得られた水分散体を含有する保存安定性に優れたインクジェット記録用水系インクを提供することを課題とする。
Inkjet recording pigment aqueous dispersions and water-based inks are usually produced by pulverizing and dispersing pigments with a size of several tens to several hundreds of microns in water to atomize them to several tens to several hundreds of nanometers. However, the particle diameter is still distributed, and coarse pigment particles having a size of several microns remain, causing clogging of the ink discharge nozzles. For this reason, measures are taken such as filtering many times at the time of manufacture and attaching a filter to the ink flow path of the printer. However, the filtration operation at the time of production greatly reduces the productivity. On the other hand, even if the filter is installed in the printer, pressure fluctuations at the nozzles occur, and this causes a failure in accurate printing.
The present invention relates to a method for producing a pigment aqueous dispersion for ink jet recording having few coarse particles and excellent filterability, and an aqueous ink for ink jet recording excellent in storage stability containing the aqueous dispersion obtained by the method. The issue is to provide.

本発明者は、インクジェット記録用水分散体の製造における顔料の分散過程において、分散剤であるポリマーの中和度、及び(有機溶媒/水)の重量比を変更し、適切な範囲に制御することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
すなわち、本発明は、次の〔1〕及び〔2〕を提供する。
〔1〕下記工程(I)〜(III)を有するインクジェット記録用水分散体の製造方法。
工程(I):塩生成基を含有するポリマー、該ポリマーの塩生成基の中和度が10〜70モル%となる量の中和剤、有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)が1〜3である水と有機溶媒、及び顔料を含有する混合物を分散処理して分散体(1)を得る工程
工程(II):工程(I)で得られた分散体(1)に、中和剤及び水を添加し、該ポリマーの塩生成基の中和度を上げ、(水/有機溶媒)の重量比を上げて、該ポリマーの塩生成基の中和度が50〜100モル%であり、(水/有機溶媒)の重量比が3を超え、20以下である分散体(2)を得る工程
工程(III):工程(II)で得られた分散体を分散処理して分散体を得る工程
〔2〕上記〔1〕の方法で得られた水分散体を含有するインクジェット記録用水系インク。
The present inventor changes the neutralization degree of the polymer as a dispersant and the weight ratio of (organic solvent / water) and controls them to an appropriate range in the process of dispersing the pigment in the production of the aqueous dispersion for inkjet recording. Thus, it has been found that the above problems can be solved.
That is, the present invention provides the following [1] and [2].
[1] A method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording, comprising the following steps (I) to (III).
Step (I): a polymer containing a salt-forming group, a neutralizing agent in such an amount that the degree of neutralization of the salt-forming group of the polymer is 10 to 70 mol%, and the weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) Step of obtaining a dispersion (1) by subjecting a mixture containing water, an organic solvent, and a pigment, each of which is 1 to 3 to dispersion (1) Step (II): In the dispersion (1) obtained in Step (I), A neutralizing agent and water are added, the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is increased, the weight ratio of (water / organic solvent) is increased, and the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is 50 to 100 mol. Step of obtaining dispersion (2) in which the weight ratio of (water / organic solvent) exceeds 3 and is 20 or less Step (III): The dispersion obtained in Step (II) is subjected to dispersion treatment Step [2] for obtaining a dispersion: A water-based ink for ink-jet recording containing the water dispersion obtained by the method of [1] above.

本発明によれば、粗大粒子が少なく、濾過性に優れたインクジェット記録用顔料水分散体の製造方法、及びその方法で得られた水分散体を含有する保存安定性に優れたインクジェット記録用水系インクを提供することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a method for producing a pigment aqueous dispersion for inkjet recording having few coarse particles and excellent filterability, and an aqueous system for inkjet recording excellent in storage stability containing the aqueous dispersion obtained by the method. Ink can be provided.

本発明のインクジェット記録用水分散体の製造方法は、下記工程(I)〜(III)を有することを特徴とする。
工程(I):塩生成基を含有するポリマー、該ポリマーの塩生成基の中和度が10〜70モル%となる量の中和剤、有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)が1〜3である水と有機溶媒、及び顔料を含有する混合物を分散処理して分散体(1)を得る工程
工程(II):工程(I)で得られた分散体(1)に、中和剤及び水を添加し、該ポリマーの塩生成基の中和度を上げ、(水/有機溶媒)の重量比を上げて、該ポリマーの塩生成基の中和度が50〜100モル%であり、(水/有機溶媒)の重量比が3を超え、20以下である分散体(2)を得る工程
工程(III):工程(II)で得られた分散体を分散処理して分散体を得る工程
以下に本発明の製造方法に用いられる各成分、各工程について説明する。
The method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording of the present invention comprises the following steps (I) to (III).
Step (I): a polymer containing a salt-forming group, a neutralizing agent in such an amount that the degree of neutralization of the salt-forming group of the polymer is 10 to 70 mol%, and the weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) Step of obtaining a dispersion (1) by subjecting a mixture containing water, an organic solvent, and a pigment, each of which is 1 to 3 to dispersion (1) Step (II): In the dispersion (1) obtained in Step (I), A neutralizing agent and water are added, the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is increased, the weight ratio of (water / organic solvent) is increased, and the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is 50 to 100 mol. Step of obtaining dispersion (2) in which the weight ratio of (water / organic solvent) exceeds 3 and is 20 or less Step (III): The dispersion obtained in Step (II) is subjected to dispersion treatment Step of obtaining dispersion The components and steps used in the production method of the present invention will be described below.

<塩生成基を含有するポリマー>
本発明に用いられる塩生成基を含有するポリマーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、ビニル単量体の付加重合により得られるビニルポリマー等が挙げられるが、水分散体及び水系インクの濾過性及び保存安定性の観点から、ビニルポリマーが好ましく、水不溶性ポリマーであることがより好ましい。ここで、水不溶性ポリマーとは、ポリマー固形分換算100gを105℃で2時間乾燥させ、恒量に達した後、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g以下、好ましくは5g以下、より好ましくは1g以下であるポリマーをいう。溶解量は、ポリマーが塩生成基を有する場合は、その種類に応じて、ポリマーの塩生成基を酢酸又は水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
<Polymer containing salt-forming group>
Examples of the polymer containing a salt-forming group used in the present invention include polyesters, polyurethanes, vinyl polymers obtained by addition polymerization of vinyl monomers, etc., but filterability and storage stability of aqueous dispersions and aqueous inks. In view of the above, a vinyl polymer is preferable, and a water-insoluble polymer is more preferable. Here, the water-insoluble polymer means that when 100 g of polymer solids equivalent is dried at 105 ° C. for 2 hours, reaches a constant weight, and then dissolved in 100 g of water at 25 ° C., the dissolved amount is 10 g or less, preferably It refers to a polymer that is 5 g or less, more preferably 1 g or less. When the polymer has a salt-forming group, the dissolution amount is a dissolution amount when the salt-forming group of the polymer is neutralized 100% with acetic acid or sodium hydroxide depending on the type.

〔ビニルポリマー〕
ビニルポリマーとしては、(a)塩生成基含有モノマー(以下「(a)成分」ともいう)と、(b)マクロマー(以下「(b)成分」ともいう)及び/又は(c)疎水性モノマー(以下「(c)成分」ともいう)とを含むモノマー混合物(以下、単に「モノマー混合物」ともいう)を共重合させてなるビニルポリマーが好ましい。このビニルポリマーは、(a)成分由来の構成単位と、(b)成分由来の構成単位及び/又は(c)成分由来の構成単位を有する。なかでも(a)成分由来の構成単位、(b)成分由来の構成単位及び(c)成分由来の構成単位を全て含むものが好ましい。
[Vinyl polymer]
The vinyl polymer includes (a) a salt-forming group-containing monomer (hereinafter also referred to as “(a) component”), (b) a macromer (hereinafter also referred to as “(b) component”) and / or (c) a hydrophobic monomer. A vinyl polymer obtained by copolymerizing a monomer mixture (hereinafter also referred to simply as “monomer mixture”) containing (hereinafter also referred to as “component (c)”) is preferable. This vinyl polymer has a structural unit derived from the component (a), a structural unit derived from the component (b) and / or a structural unit derived from the component (c). Especially, what contains all the structural unit derived from the structural unit derived from (a) component, the structural unit derived from (b) component, and the structural unit derived from (c) component is preferable.

〔(a)塩生成基含有モノマー〕
塩生成基含有モノマー(a)は、得られる水分散体の分散性を高める観点から用いられる。水分散体の分散性が高まれば、水分散体及び水系インクの濾過性及び保存安定性が向上するものと考えられる。塩生成基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基等が挙げられるが、特にカルボキシ基が好ましい。
塩生成基含有モノマー(a)としては、カチオン性モノマー、アニオン性モノマー等が挙げられる。
カチオン性モノマーの代表例としては、アミン含有モノマー、アンモニウム塩含有モノマー等が挙げられる。これらの中では、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−(N',N'−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド及びビニルピロリドンが好ましい。
[(A) salt-forming group-containing monomer]
The salt-forming group-containing monomer (a) is used from the viewpoint of improving the dispersibility of the resulting aqueous dispersion. It is considered that if the dispersibility of the aqueous dispersion increases, the filterability and storage stability of the aqueous dispersion and the water-based ink are improved. Examples of the salt-forming group include a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an amino group, and an ammonium group, and a carboxy group is particularly preferable.
Examples of the salt-forming group-containing monomer (a) include a cationic monomer and an anionic monomer.
Representative examples of the cationic monomer include amine-containing monomers and ammonium salt-containing monomers. Among these, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N- (N ′, N′-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide and vinylpyrrolidone are preferable.

アニオン性モノマーとしては、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、リン酸モノマー等が挙げられる。
カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。
リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、水分散体の分散安定性の観点から、カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
Examples of the anionic monomer include a carboxylic acid monomer, a sulfonic acid monomer, and a phosphoric acid monomer.
Examples of the carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid.
Examples of the sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate.
Examples of phosphoric acid monomers include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, and the like. It is done.
Among the anionic monomers, a carboxylic acid monomer is preferable and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoint of dispersion stability of the aqueous dispersion.

〔(b)マクロマー〕
(b)マクロマーは、片末端に重合性官能基を有する数平均分子量500〜100,000の化合物であり、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から用いられる。ポリマーの顔料への親和性が高まれば、水分散体の分散安定性が向上し、水分散体及び水系インクの濾過性及び保存安定性が向上するものと考えられる。片末端に存在する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。数平均分子量は、500〜100,000であり、1,000〜10,000が好ましい。なお、数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
(b)マクロマーとしては、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、スチレン系マクロマー、芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマー、及びシリコーン系マクロマーが好ましい。
スチレン系マクロマーとしては、スチレン系モノマー単独重合体、又はスチレン系モノマーと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。共重合体の場合、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、スチレン系モノマーの含有量は50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましい。共重合される他のモノマーとしては、芳香族基含有(メタ)アクリレート又はアクリロニトリル等が挙げられる。スチレン系モノマーとしては、スチレン、2−メチルスチレン等が挙げられる。
スチレン系マクロマーの具体例としては、AS−6(S)、AN−6(S)、HS−6(S)(東亜合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
[(B) Macromer]
(B) A macromer is a compound having a number average molecular weight of 500 to 100,000 having a polymerizable functional group at one end, and is used from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment. If the affinity of the polymer for the pigment is increased, the dispersion stability of the aqueous dispersion is improved, and the filterability and storage stability of the aqueous dispersion and the water-based ink are considered to be improved. The polymerizable functional group present at one end is preferably an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and more preferably a methacryloyloxy group. The number average molecular weight is 500 to 100,000, preferably 1,000 to 10,000. The number average molecular weight is measured using polystyrene as a standard substance by gel chromatography using chloroform containing 1 mmol / L dodecyldimethylamine as a solvent.
As the (b) macromer, a styrene macromer, an aromatic group-containing (meth) acrylate macromer, and a silicone macromer are preferable from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment.
Examples of the styrenic macromer include a styrene monomer homopolymer or a copolymer of a styrene monomer and another monomer. In the case of a copolymer, the content of the styrenic monomer is preferably 50% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment. Other monomers to be copolymerized include aromatic group-containing (meth) acrylates or acrylonitrile. Examples of the styrenic monomer include styrene and 2-methylstyrene.
Specific examples of the styrenic macromer include AS-6 (S), AN-6 (S), HS-6 (S) (trade name of Toagosei Co., Ltd.), and the like.

芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマーとしては、芳香族基含有(メタ)アクリレートの単独重合体又はそれと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。共重合体の場合、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートの含有量は50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましい。芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい炭素数7〜12のアリールアルキル基又はアリール基を有する(メタ)アクリレートであり、例えばベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。共重合される他のモノマーとしては、スチレン系モノマー及びアクリロニトリル等が挙げられる。
マクロマーはシリコーン系マクロマーであってもよく、シリコーン系マクロマーとしては、片末端に重合性官能基を有するオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
Examples of the aromatic group-containing (meth) acrylate-based macromer include a homopolymer of an aromatic group-containing (meth) acrylate or a copolymer thereof with another monomer. In the case of a copolymer, the content of the aromatic group-containing (meth) acrylate is preferably 50% by weight or more and more preferably 70% by weight or more from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment. The aromatic group-containing (meth) acrylate is a (meth) acrylate having an arylalkyl group having 7 to 12 carbon atoms or an aryl group, which may have a substituent containing a hetero atom, such as benzyl (meth). Examples include acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate is preferred. Examples of other monomers to be copolymerized include styrene monomers and acrylonitrile.
The macromer may be a silicone macromer, and examples of the silicone macromer include organopolysiloxane having a polymerizable functional group at one end.

〔(c)疎水性モノマー〕
(c)疎水性モノマーは、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から用いられる。疎水性モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1〜22、好ましくは炭素数6〜18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを示す。
芳香族基含有モノマーとしては、スチレン系モノマー及び芳香族基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。スチレン系モノマーとしては、スチレン及び2−メチルスチレンが好ましく、芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
[(C) Hydrophobic monomer]
(C) The hydrophobic monomer is used from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment. Examples of the hydrophobic monomer include alkyl (meth) acrylates and aromatic group-containing monomers.
As the alkyl (meth) acrylate, those having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms are preferable. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meta) ) Acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) Examples include decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) acrylate, and (iso) stearyl (meth) acrylate.
In the present specification, “(iso or tertiary)” and “(iso)” mean both the case where these groups are present and the case where these groups are not present. Indicates. “(Meth) acrylate” indicates acrylate and / or methacrylate.
Examples of the aromatic group-containing monomer include styrene monomers and aromatic group-containing (meth) acrylates. As the styrenic monomer, styrene and 2-methylstyrene are preferable, and as the aromatic group-containing (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate are preferable.

〔(d)ノニオン性モノマー〕
モノマー混合物には、更に、(d)ノニオン性モノマー(以下「(d)成分」ともいう)が含有されていてもよい。
(d)成分としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=2〜30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2〜30)(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール(n=1〜15)・プロピレングリコール(n=1〜15))(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート2−エチルヘキシルエーテル、(イソ)プロポキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、メトキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(1〜30、その中のエチレングリコール:1〜29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
[(D) Nonionic monomer]
The monomer mixture may further contain (d) a nonionic monomer (hereinafter also referred to as “component (d)”).
(D) As a component, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethyleneglycol (n = 2-30, n shows the average addition mole number of an oxyalkylene group. The same hereafter). (Meth) acrylate, polypropylene glycol (n = 2 to 30) (meth) acrylate, poly (ethylene glycol (n = 1 to 15) / propylene glycol (n = 1 to 15)) (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol ( 1-30) (meth) acrylate, methoxypolytetramethylene glycol (1-30) (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate , Polyethylene grease (1-30) (meth) acrylate 2-ethylhexyl ether, (iso) propoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate, butoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (1 -30) (meth) acrylate, methoxy (ethylene glycol / propylene glycol copolymer) (1-30, ethylene glycol: 1 to 29 therein) (meth) acrylate, and the like.

商業的に入手しうる(d)成分の具体例としては、新中村化学工業株式会社のNKエステルM−40G、同90G、同230G、日本油脂株式会社のブレンマーPE−90、同200、同350、PME−100、同200、同400、同1000、PP−500、同800、同1000、AP−150、同400、同550、同800、50PEP−300、50POEP−800B、43PAPE600B等が挙げられる。
上記(a)〜(d)成分は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
Specific examples of the commercially available component (d) include NK Esters M-40G, 90G, and 230G from Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Bremer PE-90, 200, and 350 from Nippon Oil & Fats Co., Ltd. PME-100, 200, 400, 1000, PP-500, 800, 1000, AP-150, 400, 550, 800, 50PEP-300, 50POEP-800B, 43PAPE600B, etc. .
The components (a) to (d) can be used alone or in admixture of two or more.

ビニルポリマー製造時における、上記(a)〜(d)成分のモノマー混合物中における含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)又はビニルポリマー中における(a)〜(d)成分に由来する構成単位の含有量は、次のとおりである。
(a)成分の含有量は、水分散体の分散性を高める観点から、好ましくは3〜40重量%、より好ましくは4〜30重量%、更に好ましくは5〜25重量%である。
(b)成分の含有量は、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、好ましくは1〜25重量%、より好ましくは5〜20重量%である。
(c)成分の含有量は、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、好ましくは5〜98重量%、より好ましくは10〜60重量%である。
(d)成分の含有量は、水分散体の分散性を高める観点から、好ましくは5〜60重量%、より好ましくは17〜50重量%である。
At the time of vinyl polymer production, the content of the components (a) to (d) in the monomer mixture (content as an unneutralized amount; the same applies hereinafter) or derived from the components (a) to (d) in the vinyl polymer The content of the structural unit is as follows.
The content of the component (a) is preferably 3 to 40% by weight, more preferably 4 to 30% by weight, and further preferably 5 to 25% by weight from the viewpoint of improving the dispersibility of the aqueous dispersion.
The content of the component (b) is preferably 1 to 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment.
The content of the component (c) is preferably 5 to 98% by weight, more preferably 10 to 60% by weight, from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment.
The content of the component (d) is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 17 to 50% by weight, from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the aqueous dispersion.

〔ポリマーの製造〕
本発明で用いられるポリマーは、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、モノマー混合物を共重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒としては極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、例えば、炭素数1〜3の脂肪族アルコール;炭素数3〜8のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等又はこれらの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
重合の際には、アゾ化合物や有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。
重合の際には、さらに、オクチルメルカプタン、2−メルカプトエタノール等のメルカプタン類、チウラムジスルフィド類等の公知の重合連鎖移動剤を添加してもよい。
モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概にはいえないが、通常、重合温度は好ましくは30〜100℃、より好ましくは50〜80℃であり、重合時間は好ましくは1〜20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
重合反応の終了後、公知の方法により生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱を、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
本発明で用いられるポリマーの重量平均分子量は、水分散体及び水系インクの保存安定性の観点から、5,000〜50万が好ましく、1万〜40万がより好ましく、1万〜30万が更に好ましく、2万〜30万が特に好ましい。なお、ポリマーの重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[Production of polymer]
The polymer used in the present invention is produced by copolymerizing a monomer mixture by a known polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method or an emulsion polymerization method. Among these polymerization methods, the solution polymerization method is preferable.
The solvent used in the solution polymerization method is preferably a polar organic solvent. When the polar organic solvent is miscible with water, it can be used by mixing with water. As the polar organic solvent, for example, aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms; ketones having 3 to 8 carbon atoms; esters such as ethyl acetate; or a mixed solvent of one or more of these with water.
In the polymerization, a known radical polymerization initiator such as an azo compound or an organic peroxide can be used. The amount of the radical polymerization initiator is preferably 0.001 to 5 mol, more preferably 0.01 to 2 mol, per mol of the monomer mixture.
In the polymerization, a known polymerization chain transfer agent such as mercaptans such as octyl mercaptan and 2-mercaptoethanol and thiuram disulfide may be further added.
Although the polymerization conditions of the monomer mixture vary depending on the type of radical polymerization initiator, monomer, solvent, etc. used, it cannot be generally stated, but usually the polymerization temperature is preferably 30 to 100 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. The polymerization time is preferably 1 to 20 hours. The polymerization atmosphere is preferably a nitrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon.
After completion of the polymerization reaction, the polymer produced by a known method can be isolated. Further, the obtained polymer can be purified by removing the unreacted monomer and the like by re-precipitation by membrane separation, chromatographic method, extraction method or the like.
The weight average molecular weight of the polymer used in the present invention is preferably 5,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 400,000, and 10,000 to 300,000 from the viewpoint of the storage stability of the aqueous dispersion and the aqueous ink. Further preferred is 20,000 to 300,000. In addition, the weight average molecular weight of a polymer can be measured by the method as described in an Example.

<中和剤>
本発明の工程(I)及び(II)で用いられる中和剤としては、ポリマー中の塩生成基の種類に応じて、酸又は塩基を使用することができる。例えば、塩酸、酢酸、プロピオン酸、リン酸、硫酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の酸、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、トリブチルアミン等の塩基が挙げられる。
<Neutralizing agent>
As the neutralizing agent used in the steps (I) and (II) of the present invention, an acid or a base can be used depending on the kind of the salt-forming group in the polymer. For example, hydrochloric acid, acetic acid, propionic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, lactic acid, succinic acid, glycolic acid, gluconic acid, glyceric acid and other acids, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, methylamine, dimethylamine , Bases such as trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tributylamine.

<有機溶媒>
本発明の工程(I)及び(II)で用いられる有機溶媒としては、顔料を粗大粒子の生成を抑制しながら分散させる観点から、水100gに対する溶解量が20℃において、5g以上のものが好ましく、10g以上のものがより好ましい。より具体的には該溶解量が5〜80gのものが好ましく、10〜50gのものがより好ましい。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜5の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等の炭素数3〜8のケトン類;酢酸エチル等のエステル等が挙げられる。これらの中では、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが好ましい。
<Organic solvent>
The organic solvent used in the steps (I) and (II) of the present invention is preferably an organic solvent having a solubility in 100 g of water of 5 g or more at 20 ° C. from the viewpoint of dispersing the pigment while suppressing the formation of coarse particles. The thing of 10 g or more is more preferable. More specifically, the dissolution amount is preferably 5 to 80 g, more preferably 10 to 50 g. Examples thereof include aliphatic alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as methanol, ethanol and propanol; ketones having 3 to 8 carbon atoms such as acetone and methyl ethyl ketone; esters such as ethyl acetate and the like. Of these, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are preferred.

<顔料>
本発明に用いられる顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。これらの中では、特に黒色水系インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー、C.I.ピグメント・レッド、C.I.ピグメント・バイオレット、C.I.ピグメント・ブルー、及びC.I.ピグメント・グリーンからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられる。体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
顔料としては、いわゆる自己分散型顔料を用いることもできる。自己分散型顔料とは、アニオン性親水基又はカチオン性親水基の1種以上を直接又は他の原子団を介して顔料の表面に結合することで、界面活性剤や樹脂を用いることなく水系媒体に分散可能である顔料を意味する。ここで、アニオン性親水基としては、特にカルボキシル基(−COOM1)、スルホン酸基(-SO31)が好ましく(式中、M1は、水素原子、アルカリ金属、アンモニウムである)、カチオン性親水基としては、第4級アンモニウム基が好ましい。
上記の顔料は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
<Pigment>
The pigment used in the present invention may be either an inorganic pigment or an organic pigment. If necessary, they can be used in combination with extender pigments.
Examples of the inorganic pigment include carbon black, metal oxide, metal sulfide, and metal chloride. Of these, carbon black is preferred particularly for black aqueous inks. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, and channel black.
Examples of the organic pigment include azo pigments, diazo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, and quinophthalone pigments.
Specific examples of preferred organic pigments include C.I. I. Pigment yellow, C.I. I. Pigment Red, C.I. I. Pigment violet, C.I. I. Pigment blue, and C.I. I. One or more types of products selected from the group consisting of pigment green are listed. Examples of extender pigments include silica, calcium carbonate, and talc.
As the pigment, a so-called self-dispersing pigment can also be used. The self-dispersing pigment is an aqueous medium without using a surfactant or a resin by binding one or more of an anionic hydrophilic group or a cationic hydrophilic group to the surface of the pigment directly or through another atomic group. Means a pigment that is dispersible. Here, the anionic hydrophilic group is particularly preferably a carboxyl group (—COOM 1 ) or a sulfonic acid group (—SO 3 M 1 ) (wherein M 1 is a hydrogen atom, an alkali metal, or ammonium), As the cationic hydrophilic group, a quaternary ammonium group is preferable.
The above pigments can be used alone or in admixture of two or more.

<インクジェット記録用水分散体の製造>
本発明のインクジェット記録用水分散体は、下記工程(I)〜(III)を有する方法によって製造される。
工程(I):塩生成基を含有するポリマー、該ポリマーの塩生成基の中和度が10〜70モル%となる量の中和剤、有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)が1〜3である水と有機溶媒、及び顔料を含有する混合物を分散処理して分散体(1)を得る工程
工程(II):工程(I)で得られた分散体(1)に、中和剤及び水を添加し、該ポリマーの塩生成基の中和度を上げ、(水/有機溶媒)の重量比を上げて、該ポリマーの塩生成基の中和度が50〜100モル%であり、(水/有機溶媒)の重量比が3を超え、20以下である分散体(2)を得る工程
工程(III):工程(II)で得られた分散体を分散処理して分散体(3)を得る工程
<Manufacture of water dispersion for inkjet recording>
The aqueous dispersion for inkjet recording of the present invention is produced by a method having the following steps (I) to (III).
Step (I): a polymer containing a salt-forming group, a neutralizing agent in such an amount that the degree of neutralization of the salt-forming group of the polymer is 10 to 70 mol%, and the weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) Step of obtaining a dispersion (1) by subjecting a mixture containing water, an organic solvent, and a pigment, each of which is 1 to 3 to dispersion (1) Step (II): In the dispersion (1) obtained in Step (I), A neutralizing agent and water are added, the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is increased, the weight ratio of (water / organic solvent) is increased, and the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is 50 to 100 mol. Step of obtaining dispersion (2) in which the weight ratio of (water / organic solvent) exceeds 3 and is 20 or less Step (III): The dispersion obtained in Step (II) is subjected to dispersion treatment Step of obtaining dispersion (3)

本発明においては、工程(I)〜(III)の全てを行うことで、粗大粒子の発生が抑制され、濾過性及び保存安定性に優れる水分散体を得ることができる。この理由は定かではないが、次のように考えられる。
工程(I)で、顔料、ポリマー、有機溶媒が多く含まれ、ポリマーの中和度を低い条件で分散することにより、ポリマーが顔料に均一かつ強固に付着し、更に工程(II)、(III)において、有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)を上げて、ポリマーの中和度を高めた条件で再度分散することにより、ポリマー間でのイオン的な反発力が強くなり、微細かつ安定な水分散体が得られるものと考えられる。
In the present invention, by performing all of the steps (I) to (III), the generation of coarse particles is suppressed, and an aqueous dispersion excellent in filterability and storage stability can be obtained. The reason for this is not clear, but can be considered as follows.
In step (I), a large amount of pigment, polymer and organic solvent are contained, and the polymer is uniformly and firmly adhered to the pigment by dispersing the polymer under a low neutralization condition. Further, in steps (II) and (III ), By increasing the weight ratio of water to organic solvent (water / organic solvent) and redispersing under the condition that the degree of neutralization of the polymer is increased, the ionic repulsion between the polymers becomes stronger and finer. In addition, it is considered that a stable aqueous dispersion can be obtained.

〔工程(I)〕
工程(I)は、塩生成基を含有するポリマー、該ポリマーの塩生成基の中和度が10〜70モル%となる量の中和剤、有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)が1〜3である水と有機溶媒、及び顔料を含有する混合物を分散処理して分散体(1)を得る工程である。
工程(I)では、まず、塩生成基を含有するポリマーを有機溶媒に溶解させ、次に中和剤、水及び顔料を得られた有機溶媒溶液に加えて混合し、水中油型の分散体(1)を得る方法が好ましい。
工程(I)で得られる分散体(1)中、顔料の合計量は、5〜50重量%が好ましく、10〜40重量%がより好ましい。ポリマーは、分散体(1)中、2〜40重量%が好ましく、3〜20重量%がより好ましい。
中和剤の添加量は、顔料粗大粒子の生成を抑制しながら顔料の分散性を向上させる観点から、ポリマーの塩生成基の中和度が10〜70モル%となる量であり、該中和度が好ましくは20〜70モル%、より好ましくは40〜65モル%、更に好ましくは45〜55モル%となる量である。
有機溶媒は、10〜70重量%が好ましく、10〜50重量%がより好ましく、水は、10〜70重量%が好ましく、20〜70重量%がより好ましい。
ただし、(水/有機溶媒)の重量比は、顔料分散性の観点から、1〜3となるように調整する。(水/有機溶媒)の重量比は、1.6〜3.0が好ましく、1.4〜3.0がより好ましく、2.0〜3.0が更に好ましい。
本工程の分散処理では、処理終了後の粒径を500nm以下となるまで行うことが好ましく、300nmとなるまで行うことがより好ましく、250nm以下となるまで行うことが更に好ましい。
[Process (I)]
Step (I) comprises a polymer containing a salt-forming group, a neutralizing agent in an amount such that the degree of neutralization of the salt-forming group of the polymer is 10 to 70 mol%, and the weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent ) Is a step of obtaining a dispersion (1) by subjecting a mixture containing water, an organic solvent, and a pigment, each having 1 to 3 to a dispersion treatment.
In step (I), first, a polymer containing a salt-forming group is dissolved in an organic solvent, and then a neutralizing agent, water and a pigment are added to the obtained organic solvent solution and mixed to obtain an oil-in-water dispersion. The method of obtaining (1) is preferred.
In the dispersion (1) obtained in the step (I), the total amount of the pigment is preferably 5 to 50% by weight, and more preferably 10 to 40% by weight. The polymer is preferably 2 to 40% by weight, more preferably 3 to 20% by weight in the dispersion (1).
The addition amount of the neutralizing agent is such that the degree of neutralization of the salt forming group of the polymer is 10 to 70 mol% from the viewpoint of improving the dispersibility of the pigment while suppressing the formation of coarse pigment particles. The amount is preferably 20 to 70 mol%, more preferably 40 to 65 mol%, still more preferably 45 to 55 mol%.
The organic solvent is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, and the water is preferably 10 to 70% by weight and more preferably 20 to 70% by weight.
However, the weight ratio of (water / organic solvent) is adjusted to be 1 to 3 from the viewpoint of pigment dispersibility. The weight ratio of (water / organic solvent) is preferably 1.6 to 3.0, more preferably 1.4 to 3.0, and still more preferably 2.0 to 3.0.
In the dispersion treatment of this step, it is preferable to carry out until the particle size after the treatment is 500 nm or less, more preferably 300 nm, and even more preferably 250 nm or less.

工程(I)における分散方法に特に制限はない。一度の分散だけでもよいが、予備分散させた後、さらに剪断応力を加えて本分散を行い、顔料粒子の平均粒径を所望の粒径とするよう制御することもできる。工程(I)の分散における温度は、5〜50℃が好ましく、10〜35℃がより好ましく、分散時間は1〜30時間が好ましく、2〜25時間がより好ましい。
前記成分からなる混合物を予備分散させる際には、アンカー翼、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置、具体例としては、ウルトラディスパー、デスパミル(浅田鉄工株式会社、商品名)、マイルダー(株式会社荏原製作所、太平洋機工株式会社、商品名)、TKロボミクス(ホモディスパー)、TKホモミクサー、TKパイプラインミクサー、TKホモジェッター、TKホモミックラインフロー、フィルミックス(以上、プライミクス株式会社、商品名)等の高速撹拌混合装置が好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in the dispersion method in process (I). The dispersion may be performed only once. However, after the preliminary dispersion, the shear dispersion is further applied to perform the main dispersion to control the average particle diameter of the pigment particles to a desired particle diameter. The temperature in the dispersion in the step (I) is preferably 5 to 50 ° C, more preferably 10 to 35 ° C, and the dispersion time is preferably 1 to 30 hours, more preferably 2 to 25 hours.
When pre-dispersing the mixture comprising the above components, commonly used mixing and stirring devices such as anchor blades, disper blades, etc., specific examples include Ultra Disper, Desperm (Asada Tekko Co., Ltd., trade name), Milder ( Ebara Manufacturing Co., Ltd., Taiheiyo Kiko Co., Ltd., trade name), TK Robotics (homodisper), TK homomixer, TK pipeline mixer, TK homojetter, TK homomic line flow, Philmix Etc.) are preferred.

本分散の剪断応力を与える手段としては、例えば、常圧式ニーダー(モリヤマ製)等のニーダー、ロールミル、エクストルーダ等の混練機、高圧ホモゲナイザー(株式会社イズミフードマシナリ、商品名)に代表されるホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー(Microfluidics 社、商品名)、ナノマイザー(吉田機械興業株式会社、商品名)、アルティマイザー、スターバースト(スギノマシン株式会社、商品名)等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。市販のメディア式分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル(寿工業株式会社製、商品名)、ピコミル(浅田鉄工株式会社製、商品名)、ダイノーミル(シンマルエンタープライゼス社製、商品名)等が挙げられる。これらの装置は複数を組み合わせることもできる。   Examples of means for applying the shear stress of the dispersion include a kneader such as an atmospheric pressure kneader (manufactured by Moriyama), a kneader such as a roll mill and an extruder, and a homovalve type typified by a high pressure homogenizer (Izumi Food Machinery Co., Ltd., trade name). High pressure homogenizer, microfluidizer (trade name), nanomizer (Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd., trade name), optimizer, starburst (Sugino Machine Co., trade name), etc. Examples thereof include media type dispersing machines such as a shaker and a bead mill. Commercially available media-type dispersers include Ultra Apex Mill (trade name, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.), Picomill (trade name, manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), Dino Mill (trade name, manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd.), etc. Is mentioned. A plurality of these devices can be combined.

〔工程(II)〕
工程(II)は、工程(I)で得られた分散体(1)に、中和剤及び水を添加し、該ポリマーの塩生成基の中和度を上げ、(水/有機溶媒)の重量比を上げて、該ポリマーの塩生成基の中和度が50〜100モル%であり、(水/有機溶媒)の重量比が3を超え、20以下である分散体(2)を得る工程である。
工程(II)では、中和剤と水を添加するが、これらは同時に添加してもよいし、どちらを先に添加してもよい。また、一括添加でも、複数回に分ける分割添加でもよい。
また、工程(II)において、中和度及び(水/有機溶媒)の重量比を所定の値に調整するために、中和剤及び水に加えて、有機溶媒を添加してもよい。ただし、(水/有機溶媒)の重量比を工程(I)の条件よりも上げるようにする。
工程(II)における中和剤の添加量は、顔料粗大粒子の生成を抑制しながら顔料の分散性を向上させる観点から、ポリマーの塩生成基の中和度を50〜100モル%とする量であり、好ましくは60〜100モル%、より好ましくは60〜70モル%、更に好ましくは62〜66モル%とする量である。
[Process (II)]
In step (II), a neutralizing agent and water are added to the dispersion (1) obtained in step (I) to increase the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer, and (water / organic solvent) By increasing the weight ratio, a dispersion (2) is obtained in which the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is 50 to 100 mol%, and the weight ratio of (water / organic solvent) is more than 3 and 20 or less. It is a process.
In step (II), a neutralizing agent and water are added, but these may be added simultaneously, or either may be added first. In addition, batch addition or divided addition divided into a plurality of times may be used.
In step (II), an organic solvent may be added in addition to the neutralizing agent and water in order to adjust the degree of neutralization and the weight ratio of (water / organic solvent) to predetermined values. However, the weight ratio of (water / organic solvent) is set higher than the condition of step (I).
The addition amount of the neutralizing agent in the step (II) is such that the degree of neutralization of the salt forming groups of the polymer is 50 to 100 mol% from the viewpoint of improving the dispersibility of the pigment while suppressing the formation of coarse pigment particles. The amount is preferably 60 to 100 mol%, more preferably 60 to 70 mol%, and still more preferably 62 to 66 mol%.

工程(II)で得られる分散体(2)に含有される有機溶媒の量は、顔料粗大粒子の生成抑制の観点から、5〜20重量%が好ましく、5〜18重量%がより好ましい。
該分散体(2)に含有される水の量は、粗大粒子の生成抑制の観点から、60〜75重量%が好ましく、62〜75重量%がより好ましい。
該分散体(2)に含有される(水/有機溶媒)の重量比は、次工程(III)において、分散を効率的に行わせ、顔料粗大粒子の生成を抑制する観点から、3を超え、20以下であり、3.5〜17が好ましく、3.8〜16がより好ましく、4.0〜5.0が更に好ましい。
工程(II)における水の添加量は、顔料粗大粒子の生成抑制の観点から、塩生成基を含有するポリマーと顔料との合計固形分濃度(以下、「合計固形分濃度」ともいう)に対して、2.5〜5倍量が好ましく、3.5〜4倍量がより好ましい。また、有機溶媒を添加してもよいが、その添加量は顔料粗大粒子の生成抑制の観点から、該合計固形分濃度に対して、0.1〜1.5倍量が好ましく、0.2〜0.3倍量がより好ましい。
工程(II)では、該合計固形分濃度を低下させ、前記分散体(1)における塩生成基を含有するポリマーと顔料との合計固形分濃度に対する、前記分散体(2)におけるポリマーと顔料との合計固形分濃度の比を0.20〜0.99とすることが好ましく、0.30〜0.95がより好ましく、0.70〜0.90が更に好ましい。
このように、該固形分濃度を工程(I)から工程(II)にかけて固形分濃度の比が0.20〜0.99となるように低下させることで、次工程(III)において、強い剪断応力を与える分散を効率的に行い、粗大粒子の生成を抑制することができる。
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)、及び合計固形分濃度の調整は、上記のように水及び有機溶媒の両者を添加して行うこともできるが、操作上の観点から、水のみを添加して行うことが好ましい。
The amount of the organic solvent contained in the dispersion (2) obtained in the step (II) is preferably 5 to 20% by weight and more preferably 5 to 18% by weight from the viewpoint of suppressing the formation of the pigment coarse particles.
The amount of water contained in the dispersion (2) is preferably 60 to 75% by weight, more preferably 62 to 75% by weight, from the viewpoint of suppressing the formation of coarse particles.
The weight ratio of (water / organic solvent) contained in the dispersion (2) is more than 3 from the viewpoint of efficiently dispersing in the next step (III) and suppressing the formation of coarse pigment particles. 20 or less, preferably 3.5 to 17, more preferably 3.8 to 16, and still more preferably 4.0 to 5.0.
The amount of water added in step (II) is relative to the total solid content concentration of the polymer containing the salt-forming group and the pigment (hereinafter also referred to as “total solid content concentration”) from the viewpoint of suppressing the formation of coarse pigment particles. The amount is preferably 2.5 to 5 times, and more preferably 3.5 to 4 times. Further, an organic solvent may be added, but the addition amount is preferably 0.1 to 1.5 times the total solid content concentration from the viewpoint of suppressing the formation of coarse pigment particles, and 0.2 An amount of ~ 0.3 times is more preferable.
In the step (II), the total solid content concentration is decreased, and the polymer and pigment in the dispersion (2) with respect to the total solid content concentration of the polymer and pigment containing the salt-forming group in the dispersion (1) Is preferably 0.20 to 0.99, more preferably 0.30 to 0.95, and even more preferably 0.70 to 0.90.
Thus, by reducing the solid content concentration from step (I) to step (II) so that the solid content concentration ratio is 0.20 to 0.99, in the next step (III), strong shear It is possible to efficiently disperse the stress and suppress the generation of coarse particles.
The adjustment of the weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) and the total solid content concentration can be performed by adding both water and the organic solvent as described above. It is preferable to add only.

〔工程(III)〕
工程(III)は、工程(II)で得られた分散体(2)を分散処理して、水分散体(3)を得る工程である。
工程(III)における分散方法は、工程(I)の欄で記載した分散方法のいずれでもよいが、より強い剪断応力を与える条件で分散することが好ましい。好ましく用いられる分散機としては、工程(I)で例示したものが挙げられ、例えば、ロールミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、ホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、チャンバー式の高圧ホモジナイザー、メディア式分散機等が挙げられる。これらの装置は複数を組み合わせることもできる。これらの中では、顔料の小粒子径化の観点から、高圧ホモジナイザーが好ましい。
工程(III)における分散温度は、5〜50℃が好ましく、10〜35℃がより好ましく、分散時間は1〜30時間が好ましく、2〜25時間がより好ましい。
工程(III)の分散処理では、分散処理終了後の分散体の平均粒径が400nm以下となるまで行うことが好ましく、250nmとなるまで行うことがより好ましく、200nm以下となるまで行うことが更に好ましい。また、工程(I)終了後の平均粒径より小さくなるまで行うことが好ましく、その平均粒径の差が30nm以上になるまで行うことがより好ましく、50nm以上になるまで行うことが更に好ましい。
[Process (III)]
Step (III) is a step of obtaining a water dispersion (3) by dispersing the dispersion (2) obtained in step (II).
The dispersion method in step (III) may be any of the dispersion methods described in the column of step (I), but it is preferable to disperse under a condition that gives a stronger shearing stress. Examples of the disperser preferably used include those exemplified in step (I), such as a kneader such as a roll mill, a kneader, and an extruder, a homovalve type high pressure homogenizer, a chamber type high pressure homogenizer, a media type disperser, and the like. Can be mentioned. A plurality of these devices can be combined. Among these, a high-pressure homogenizer is preferable from the viewpoint of reducing the particle size of the pigment.
The dispersion temperature in the step (III) is preferably 5 to 50 ° C, more preferably 10 to 35 ° C, and the dispersion time is preferably 1 to 30 hours, more preferably 2 to 25 hours.
In the dispersion treatment of step (III), it is preferable to carry out until the average particle size of the dispersion after the dispersion treatment is 400 nm or less, more preferably 250 nm, and further to 200 nm or less. preferable. Moreover, it is preferable to carry out until it becomes smaller than the average particle diameter after completion | finish of process (I), It is more preferable to carry out until the difference of the average particle diameter becomes 30 nm or more, It is still more preferable to carry out until it becomes 50 nm or more.

工程(I)〜(III)を全て行った後に得られた分散体(3)は、そのまま又は更に有機溶媒等を添加して水系インクとすることができるが、後処理工程として、有機溶媒の除去、遠心分離及び濾過等を行ってもよい。
有機溶媒の除去方法としては、公知の方法が用いられ、得られた水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよい。残留有機溶媒の量は0.1重量%以下が好ましく、0.01重量%以下であることがより好ましい。
得られた水分散体は、顔料とポリマーとが水を主媒体とする中に分散しており、顔料の表面には、ポリマーが吸着あるいは付着しており、被覆されていることが好ましい。
ここで、ポリマーが水不溶性である場合の分散の形態として、例えば、(i)顔料の表面に、水不溶性ポリマーが付着して、複数の顔料粒子を包含する粒子を形成して分散されている形態、(ii)顔料が水不溶性ポリマーに内包されて分散されている形態、(iii)水不溶性ポリマー粒子の表面に顔料が露出して分散されている形態、(iv)顔料の表面に水不溶性ポリマーが部分付着して分散されている形態等の混合形態が挙げられる。
The dispersion (3) obtained after carrying out all the steps (I) to (III) can be used as it is or further by adding an organic solvent or the like to obtain a water-based ink. Removal, centrifugation, filtration and the like may be performed.
As a method for removing the organic solvent, a known method is used, and it is preferable that the organic solvent in the obtained aqueous dispersion is substantially removed. However, it remains as long as the object of the present invention is not impaired. May be. The amount of the residual organic solvent is preferably 0.1% by weight or less, and more preferably 0.01% by weight or less.
In the obtained aqueous dispersion, the pigment and polymer are dispersed in water as a main medium, and the surface of the pigment is preferably coated with the polymer adsorbed or adhered.
Here, as a form of dispersion when the polymer is water-insoluble, for example, (i) the water-insoluble polymer adheres to the surface of the pigment to form particles including a plurality of pigment particles and is dispersed. Form, (ii) Form in which the pigment is encapsulated and dispersed in the water-insoluble polymer, (iii) Form in which the pigment is exposed and dispersed on the surface of the water-insoluble polymer particle, (iv) Water-insoluble on the surface of the pigment Examples of the mixed form include a form in which the polymer is partially adhered and dispersed.

<インクジェット記録用水分散体>
インクジェット記録用水分散体における、各成分の含有量は、保存安定性の観点から次のとおりである。
顔料の合計含有量は、好ましくは0.5〜20重量%、より好ましくは1〜15重量%、更に好ましくは1〜10重量%であり、ポリマーの含有量は、好ましくは0.5〜20重量%、より好ましくは1〜15重量%、更に好ましくは1〜10重量%である。
顔料とポリマーとの合計含有量は、好ましくは1〜30重量%、より好ましくは2〜25重量%である。
水の含有量は、好ましくは30〜90重量%、より好ましくは40〜80重量%である。
水分散体における、前記分散形態のポリマー粒子の平均粒径は、濾過性及び保存安定性の観点から、好ましくは40〜400nm、より好ましくは50〜300nm、更に好ましくは60〜200nmである。なお、平均粒径の測定は、実施例記載の方法により測定される。
水分散体の固形分10重量%における粘度(20℃)は、水系インクとした時に良好な粘度とするために、2〜6mPa・sが好ましく、2〜5mPa・sがより好ましい。なお、水分散体の粘度の測定は、E型粘度計を用いて、測定温度20℃、測定時間1分、回転数100rpm、標準ローター(1°34′×R24)使用の条件で測定する。
本発明の水分散体の好ましい表面張力(20℃)は、好ましくは30〜70mN/m、より好ましくは35〜68mN/mである。
<Water dispersion for inkjet recording>
The content of each component in the inkjet recording water dispersion is as follows from the viewpoint of storage stability.
The total pigment content is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 1 to 15% by weight, still more preferably 1 to 10% by weight, and the polymer content is preferably 0.5 to 20%. % By weight, more preferably 1-15% by weight, still more preferably 1-10% by weight.
The total content of pigment and polymer is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 25% by weight.
The water content is preferably 30 to 90% by weight, more preferably 40 to 80% by weight.
The average particle size of the dispersed polymer particles in the aqueous dispersion is preferably 40 to 400 nm, more preferably 50 to 300 nm, and still more preferably 60 to 200 nm, from the viewpoints of filterability and storage stability. The average particle size is measured by the method described in the examples.
The viscosity (20 ° C.) at a solid content of 10% by weight of the aqueous dispersion is preferably 2 to 6 mPa · s, and more preferably 2 to 5 mPa · s in order to obtain a good viscosity when used as a water-based ink. The viscosity of the aqueous dispersion is measured using an E-type viscometer under the conditions of a measurement temperature of 20 ° C., a measurement time of 1 minute, a rotation speed of 100 rpm, and a standard rotor (1 ° 34 ′ × R24).
The preferable surface tension (20 ° C.) of the aqueous dispersion of the present invention is preferably 30 to 70 mN / m, more preferably 35 to 68 mN / m.

<インクジェット記録用水系インク>
本発明の水系インクは、本発明の水分散体を含有し、必要により、湿潤剤、分散剤、消泡剤、防黴剤、キレート剤等の添加剤を添加することができる。これらの添加剤の混合方法に特に制限はない。
インクジェット記録用水系インク中における、各成分の含有量は、保存安定性の観点から次のとおりである。
顔料の合計含有量は、好ましくは0.5〜20重量%、より好ましくは1〜15重量%、更に好ましくは1〜10重量%であり、ポリマーの含有量は、好ましくは0.5〜20重量%、より好ましくは1〜15重量%、更に好ましくは1〜10重量%である。
顔料とポリマーとの合計含有量は、好ましくは1〜30重量%、より好ましくは2〜25重量%である。
水の含有量は、好ましくは30〜90重量%、より好ましくは40〜80重量%である。
水系インクにおける、前記分散形態のポリマー粒子の平均粒径は、濾過性及び保存安定性の観点から、好ましくは40〜400nm、より好ましくは50〜300nm、更に好ましくは60〜200nmである。なお、平均粒径は、実施例記載の方法により測定するものである。
水系インクの粘度(20℃)は、良好な吐出性を維持するために、2〜12mPa・sが好ましく、2.5〜10mPa・sがより好ましい。なお、水系インクの粘度の測定は、E型粘度計を用いて、測定温度20℃、測定時間1分、回転数100rpm、標準ローター(1°34′×R24)使用の条件で測定する。
本発明の水系インクの好ましい表面張力(20℃)は、好ましくは25〜50mN/m、より好ましくは27〜45mN/mであり、pHは好ましくは4〜10である。
本発明の水系インクを適用するインクジェットの方式は制限されないが、顔料等分散性色材等の粒子を含有する分散液の吐出に適したピエゾ方式のインクジェットプリンターに好適である。
<Water-based ink for inkjet recording>
The aqueous ink of the present invention contains the aqueous dispersion of the present invention, and additives such as a wetting agent, a dispersant, an antifoaming agent, an antifungal agent, and a chelating agent can be added as necessary. There is no restriction | limiting in particular in the mixing method of these additives.
The content of each component in the water-based ink for inkjet recording is as follows from the viewpoint of storage stability.
The total pigment content is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 1 to 15% by weight, still more preferably 1 to 10% by weight, and the polymer content is preferably 0.5 to 20%. % By weight, more preferably 1-15% by weight, still more preferably 1-10% by weight.
The total content of pigment and polymer is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 25% by weight.
The water content is preferably 30 to 90% by weight, more preferably 40 to 80% by weight.
The average particle size of the dispersed polymer particles in the water-based ink is preferably 40 to 400 nm, more preferably 50 to 300 nm, and still more preferably 60 to 200 nm, from the viewpoints of filterability and storage stability. In addition, an average particle diameter is measured by the method as described in an Example.
The viscosity (20 ° C.) of the water-based ink is preferably 2 to 12 mPa · s, more preferably 2.5 to 10 mPa · s, in order to maintain good ejection properties. The viscosity of the water-based ink is measured using an E-type viscometer under the conditions of a measurement temperature of 20 ° C., a measurement time of 1 minute, a rotation speed of 100 rpm, and a standard rotor (1 ° 34 ′ × R24).
The preferred surface tension (20 ° C.) of the aqueous ink of the present invention is preferably 25 to 50 mN / m, more preferably 27 to 45 mN / m, and the pH is preferably 4 to 10.
The ink jet method to which the water-based ink of the present invention is applied is not limited, but is suitable for a piezo ink jet printer suitable for discharging a dispersion containing particles such as dispersible colorants such as pigments.

以下の製造例、調製例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「重量部」及び「重量%」である。なお、以下の方法によって、ポリマーの重量平均分子量の測定を行い、工程(I)及び工程(III)後の平均粒径の測定を行い、水分散体について粗大粒子数の測定及び濾過性の評価を行い、水系インクについて濾過性及び保存安定性の評価を行った。
(1)ポリマーの重量平均分子量の測定
N,N−ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶媒として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK−GEL、α−M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定した。
In the following production examples, preparation examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” are “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified. In addition, the weight average molecular weight of the polymer is measured by the following method, the average particle size is measured after step (I) and step (III), the number of coarse particles is measured and the filterability is evaluated for the aqueous dispersion. The water-based ink was evaluated for filterability and storage stability.
(1) Measurement of polymer weight average molecular weight Gel chromatography method using a solution obtained by dissolving phosphoric acid and lithium bromide in N, N-dimethylformamide so as to have a concentration of 60 mmol / L and 50 mmol / L, respectively. Measurement was performed using polystyrene as a standard substance with a GPC apparatus (HLC-8120GPC) manufactured by Tosoh Corporation, a column (TSK-GEL, α-M × 2) manufactured by Tosoh Corporation, and a flow rate of 1 mL / min].

(2)粗大粒子数の測定
水分散体0.5mlを純水で5mlに希釈したものを作製し、測定温度25℃でPARTICLE SIZING SYSTEMS社製ACCUSIZERによって、単一粒子光学検知法(SPOS)を用いて測定した。水分散体中に含まれる粒子径0.51μm以上の粒子の数を粗大粒子とした。粗大粒子数が小さいほど良好である。
粗大粒子数率(%)=(〔0.8μm以上の粒子の数〕/〔全粒子の数〕)×100
(3)水分散体濾過性及びインク濾過性
5μmのメンブランフィルター〔アセチルセルロース膜、外径: 2.5cm、Sartorius社製、商品名:Minisart〕を取り付けた容量25mLの針なしシリンジ〔テルモ株式会社製〕で濾過し、フィルター1個が目詰まりするまでの通液量を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
A:通液量が100mL以上
B:通液量が50mL以上100mL未満
C:通液量が10mL以上50mL未満
D:通液量が10mL未満
(4)水系インクの保存安定性
水系インクをガラス製密閉容器に充填し、70℃30日保存後の粘度をE型粘度計(東機産業株式会社製、RE80L)を用いて20℃で測定し、下記式より粘度変化率を求めた。変化率の絶対値が小さい方が、保存安定性が良好である。
保存安定性(粘度変化率)(%)=((〔保存後の粘度〕−〔保存前の粘度〕)/〔保存前の粘度〕)×100
(5)工程(I)及び工程(III)後の平均粒径の測定
大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システムのELS−8000(キュムラント解析)を用いて測定した。測定する固形分濃度を、3×10-3〜7×10-3重量%なるよう水で希釈した分散液を用いた。測定条件は、温度が25℃、入射光と検出器との角度が90°、積算回数が200回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。また標準物質としてセラディン(Seradyn) 社製のユニフォーム・マイクロパーティクルズ(平均粒径204nm)を用いた。
(2) Measurement of the number of coarse particles A solution of 0.5 ml of water dispersion diluted to 5 ml with pure water was prepared, and single particle optical detection method (SPOS) was performed using ACCUSIZER manufactured by PARTICLE SIZING SYSTEMS at a measurement temperature of 25 ° C. And measured. The number of particles having a particle diameter of 0.51 μm or more contained in the aqueous dispersion was defined as coarse particles. The smaller the number of coarse particles, the better.
Coarse particle number ratio (%) = ([number of particles of 0.8 μm or more] / [number of all particles]) × 100
(3) Water dispersion filterability and ink filterability A needleless syringe of 25 mL capacity equipped with a 5 μm membrane filter (acetylcellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by Sartorius, trade name: Minisart) [Terumo Corporation The amount of liquid passing until one filter was clogged was measured and evaluated based on the following evaluation criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: The flow rate is 100 mL or more B: The flow rate is 50 mL or more and less than 100 mL C: The flow rate is 10 mL or more and less than 50 mL D: The flow rate is less than 10 mL (4) Storage stability of water-based ink Water-based ink is made of glass The viscosity after filling in an airtight container and storing at 70 ° C. for 30 days was measured at 20 ° C. using an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., RE80L), and the rate of viscosity change was determined from the following formula. The smaller the absolute value of the change rate, the better the storage stability.
Storage stability (Viscosity change rate) (%) = (([viscosity after storage] − [viscosity before storage]) / [viscosity before storage]) × 100
(5) Measurement of average particle diameter after step (I) and step (III) Measurement was performed using ELS-8000 (cumulant analysis) of a laser particle analysis system of Otsuka Electronics Co., Ltd. A dispersion diluted with water so that the solid content concentration to be measured was 3 × 10 −3 to 7 × 10 −3 wt% was used. The measurement conditions were a temperature of 25 ° C., an angle between the incident light and the detector of 90 °, and an integration count of 200. The refractive index of water (1.333) was input as the refractive index of the dispersion solvent. In addition, Uniform Microparticles (average particle size: 204 nm) manufactured by Seradyn was used as a standard substance.

製造例1(ポリマー(A)の製造)
反応容器内に、メチルエチルケトン20部、2−メルカプトエタノール0.2部、及びモノマーとして、(a)メタクリル酸(三菱瓦斯化学株式会社、商品名:GE−110)16部、(b)スチレンマクロマー(東亜合成株式会社、商品名:AS−6S、数平均分子量6,000)15部、(c)n−ブチルメタクリレート(三菱瓦斯化学株式会社、商品名:GE−310)10部、(c)スチレンモノマー(新日鉄化学株式会社)34部、及び(d)オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート(EO鎖8モル、PO鎖が6モル、日油株式会社製、商品名:ブレンマー50POEP−800B)25部のうちのそれぞれ10%ずつを入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、初期仕込みモノマー溶液を得た。
一方、滴下ロート中に、上記各モノマーの残りの90%ずつを仕込み、次いで2−メルカプトエタノール0.27部、メチルエチルケトン60部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.2部を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、滴下モノマー溶液を得た。
窒素雰囲気下、反応容器内の初期仕込みモノマー溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の滴下モノマー溶液を3時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。滴下終了後、その反応液の液温を75℃で2時間維持した後、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3部をメチルエチルケトン5部に溶解した溶液を該反応液に加え、更に75℃で2時間、85℃で2時間熟成させ、反応終了とし、ポリマー溶液を得た。
得られたポリマー溶液を、減圧下、105℃で2時間乾燥させ、メチルエチルケトンを除去することによってポリマー(A)を単離した。得られたポリマーの重量平均分子量は124,000であった。
Production Example 1 (Production of polymer (A))
In a reaction vessel, 20 parts of methyl ethyl ketone, 0.2 part of 2-mercaptoethanol, and (a) 16 parts of methacrylic acid (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name: GE-110), (b) styrene macromer ( Toa Gosei Co., Ltd., trade name: AS-6S, number average molecular weight 6,000) 15 parts, (c) n-butyl methacrylate (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name: GE-310), 10 parts, (c) styrene 34 parts of monomer (Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) and 25 parts of (d) octoxy polyethylene glycol polypropylene glycol monomethacrylate (EO chain 8 mol, PO chain 6 mol, manufactured by NOF Corporation, trade name: BLEMMER 50POEP-800B) 10% of each was added and mixed, and nitrogen gas substitution was sufficiently performed. It was obtained.
On the other hand, the remaining 90% of each of the above monomers was charged in a dropping funnel, and then 0.27 part of 2-mercaptoethanol, 60 parts of methyl ethyl ketone and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) 1. 2 parts were added and mixed, and nitrogen gas substitution was sufficiently performed to obtain a dropped monomer solution.
Under a nitrogen atmosphere, the initially charged monomer solution in the reaction vessel was heated to 75 ° C. while stirring, and the dropped monomer solution in the dropping funnel was gradually dropped into the reaction vessel over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the temperature of the reaction solution was maintained at 75 ° C. for 2 hours, and then a solution in which 0.3 part of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved in 5 parts of methyl ethyl ketone was reacted. In addition to the solution, the mixture was further aged at 75 ° C. for 2 hours and 85 ° C. for 2 hours to complete the reaction, and a polymer solution was obtained.
The obtained polymer solution was dried at 105 ° C. under reduced pressure for 2 hours, and the polymer (A) was isolated by removing methyl ethyl ketone. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 124,000.

製造例2(ポリマー(B)の製造)
モノマーとして、(a)メタクリル酸(商品名:GE−110)14部、(b)スチレンマクロマー(AS−6S)15部、(c)スチレンモノマー46部、及び(d)ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(PO鎖が8〜10モル、日本油脂株式会社製、商品名:ブレンマーPP−500)20部、(d)メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(EO鎖が23モル、新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルM−230G)5部を用いた以外は、製造例1と同様にして、ポリマー(B)を得た。得られたポリマーの重量平均分子量は80,000であった。
Production Example 2 (Production of polymer (B))
As monomers, (a) 14 parts of methacrylic acid (trade name: GE-110), (b) 15 parts of styrene macromer (AS-6S), (c) 46 parts of styrene monomer, and (d) polypropylene glycol monomethacrylate (PO) 8 to 10 mol of chain, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., trade name: Blemmer PP-500, 20 parts, (d) methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (23 mol of EO chain, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name: NK Ester M-230G) Polymer (B) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that 5 parts were used. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 80,000.

実施例1(インクジェット記録用水分散体(1)の調製)
〔工程(I)〕
高速攪拌混合装置であるウルトラディスパー(浅田鉄工株式会社製)に、製造例1で得られたポリマー(A)20.0部をメチルエチルケトン20.0部に溶解させた溶液、5N水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム濃度16.8%)4.4部(ポリマーのカルボキシ基の中和度50モル%)、及びイオン交換水26.6部(有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)1.5)を加えて、ディスパー翼を1分間に2000回転させ、30分間処理した。得られた混合物を、常圧式ニーダー(株式会社モリヤマ製)に仕込んだのち、マゼンタ有機顔料(DIC株式会社製、商品名:FASTOGEN Super Magenta RG)を80.0部(固形分濃度67%)加え、ニーダーに蓋をし、密閉状態にして、ジャケットに1℃の冷却水を流し、25℃で2時間混練して分散体(1−1)を得た。
水酸化ナトリウム(NaOH)によるポリマーのカルボキシ基の中和度は、以下のように算出した結果、50モル%であった。
NaOHのモル数=4.4/40×0.168=0.0185モル
ポリマーのカルボキシ基のモル数=20×0.16/86=0.0372モル
中和度=0.0185/0.0372×100=50(モル%)
ただし、NaOHの分子量は40、メタクリル酸の分子量は86とする。
また、有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、{4.4×(1―0.168)+26.6}/20=1.5 であった。
固形分濃度は、(20+80+4.4×0.168)/(20+20+80+4.4+26.6)×100=67(重量%) であった。
Example 1 (Preparation of water dispersion (1) for inkjet recording)
[Process (I)]
A solution obtained by dissolving 20.0 parts of the polymer (A) obtained in Production Example 1 in 20.0 parts of methyl ethyl ketone in an ultra disper (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), which is a high-speed stirring and mixing apparatus, is a 5N sodium hydroxide aqueous solution ( Sodium hydroxide concentration 16.8%) 4.4 parts (polymerization carboxy group neutralization degree 50 mol%) and ion-exchanged water 26.6 parts (weight ratio of water to organic solvent (water / organic solvent) 1 5) was added, and the disper blade was rotated 2000 times per minute and treated for 30 minutes. After the obtained mixture was charged into an atmospheric pressure kneader (manufactured by Moriyama Co., Ltd.), 80.0 parts (solid content concentration 67%) of magenta organic pigment (manufactured by DIC Corporation, trade name: FASTOGEN Super Magenta RG) was added. The kneader was covered and sealed, and 1 ° C. cooling water was passed through the jacket and kneaded at 25 ° C. for 2 hours to obtain a dispersion (1-1).
The degree of neutralization of the carboxy group of the polymer with sodium hydroxide (NaOH) was 50 mol% as a result of calculation as follows.
Number of moles of NaOH = 4.4 / 40 × 0.168 = 0.185 mole Number of moles of carboxy group of polymer = 20 × 0.16 / 86 = 0.0372 mole degree of neutralization = 0.0185 / 0.0372 × 100 = 50 (mol%)
However, the molecular weight of NaOH is 40, and the molecular weight of methacrylic acid is 86.
The weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) was {4.4 × (1−0.168) +26.6} /20=1.5.
The solid content concentration was (20 + 80 + 4.4 × 0.168) / (20 + 20 + 80 + 4.4 + 26.6) × 100 = 67 (% by weight).

〔工程(II)〕
工程(I)で得られた分散体(1−1)にイオン交換水222.1部を加えてディスパー翼を1分間に8000回転させ、15℃で1時間処理した。更に5N水酸化ナトリウム水溶液1.0部、及びイオン交換水46.3部を加えて、プライミクス株式会社製、TKロボミクス(ホモディスパー)に仕込み、ディスパー翼を1分間に8000回転させ、15℃で1時間処理し、分散体(1−2)を得た。
得られた分散体(1−2)中のポリマーのカルボキシ基の中和度は、以下のように算出した結果、61モル%であった。
NaOHのモル数=(4.4+1.0)/40×0.168=0.0227モル
中和度=0.0227/0.0372×100=61(モル%)
また、有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、{(4.4+1.0)×(1―0.168)+26.6+222.1+46.3}/20=15.0 であった。
固形分濃度は、{20+80+(4.4+1.0)×0.168}/(20+20+80+4.4+1.0+26.6+222.1+46.3)×100=24(重量%) であった。
[Process (II)]
To the dispersion (1-1) obtained in the step (I), 222.1 parts of ion-exchanged water was added, and the disperse blade was rotated 8000 per minute and treated at 15 ° C. for 1 hour. Furthermore, 1.0 part of 5N sodium hydroxide aqueous solution and 46.3 parts of ion-exchanged water were added, and the mixture was charged into TK Robotics (Homodisper) manufactured by Primix Co., Ltd., and the disper blade was rotated 8000 per minute at 15 ° C. The dispersion (1-2) was obtained by treating for 1 hour.
The degree of neutralization of the carboxy group of the polymer in the obtained dispersion (1-2) was 61 mol% as a result of calculation as follows.
Number of moles of NaOH = (4.4 + 1.0) /40×0.168=0.0227 mol Degree of neutralization = 0.0227 / 0.0372 × 100 = 61 (mol%)
The weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) was {(4.4 + 1.0) × (1−0.168) + 26.6 + 222.1 + 46.3} /20=15.0. .
The solid content concentration was {20 + 80 + (4.4 + 1.0) × 0.168} / (20 + 20 + 80 + 4.4 + 1.0 + 26.6 + 222.1 + 46.3) × 100 = 24 (% by weight).

〔工程(III)〕
工程(II)で得られた分散体(1−2)をマイクロフルイダイザー(Micro fluidics 社製、商品名)で200MPaの圧力で20パス処理し、分散体(1−3)を得た。
〔後処理工程〕
工程(III)で得られた分散体(1−3)に、イオン交換水250部を加え、攪拌した後、60℃、減圧下でメチルエチルケトン及び一部の水を除去して、顔料を含有するポリマー粒子を20重量%含有するインクジェット記録用水分散体(1)を得た。
[Process (III)]
Dispersion (1-2) obtained in step (II) was treated with a microfluidizer (trade name, manufactured by Microfluidics) for 20 passes at a pressure of 200 MPa to obtain dispersion (1-3).
[Post-treatment process]
To dispersion (1-3) obtained in step (III), 250 parts of ion-exchanged water is added and stirred, and then methyl ethyl ketone and a part of water are removed under reduced pressure at 60 ° C. to contain a pigment. An aqueous dispersion (1) for ink jet recording containing 20% by weight of polymer particles was obtained.

比較例1(インクジェット記録用水分散体(2)の調製)
実施例1において、工程(II)を以下のように変更した以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録用水分散体(2)を得た。
〔工程(II)〕
工程(I)で得られた分散体(1−1)にイオン交換水269.2部を加えてプライミクス株式会社製、TKロボミクスに仕込み、実施例1と同様に処理して分散体(2−2)を得た。得られた分散体(2−2)中のポリマーの中和度は50モル%であった。
得られた分散体(2−2)の有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、[4.4×(1―0.168)+26.6+269.2]/20=15.0 であった。
固形分濃度は、(20+80+4.4×0.168)/(20+20+80+4.4+26.6+269.2)×100=24(重量%) であった。
Comparative Example 1 (Preparation of Inkjet Recording Water Dispersion (2))
In Example 1, an inkjet recording water dispersion (2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the step (II) was changed as follows.
[Process (II)]
Dispersion (1-1) obtained in step (I) was charged with 269.2 parts of ion-exchanged water and charged into TK Robotics, manufactured by Primics Co., Ltd., and treated in the same manner as in Example 1 to obtain a dispersion (2- 2) was obtained. The degree of neutralization of the polymer in the obtained dispersion (2-2) was 50 mol%.
The weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) of the obtained dispersion (2-2) was [4.4 × (1−0.168) + 26.6 + 269.2] /20=15.0. Met.
The solid content concentration was (20 + 80 + 4.4 × 0.168) / (20 + 20 + 80 + 4.4 + 26.6 + 269.2) × 100 = 24 (% by weight).

比較例2(インクジェット記録用水分散体(3)の調製)
実施例1において、工程(I)及び工程(II)を以下のように変更した以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録用水分散体(3)を得た。
〔工程(I)〕
高速攪拌混合装置であるウルトラディスパー(浅田鉄工株式会社製)に、製造例1で得られたポリマー(1)20.0部をメチルエチルケトン20.0部に溶解させた溶液、5N水酸化ナトリウム水溶液4.4部(ポリマーのカルボキシ基の中和度50モル%)、及びイオン交換水295.3部(有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)15)を加えて、ディスパー翼を1分間に2000回転させ、30分間処理した。次に、マゼンタ有機顔料(FASTOGEN Super Magenta RG)を80.0部(固形分濃度24重量%)加え、60分間処理し、分散体(3−1)を得た。
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、(4.4×(1―0.168)+295.3)/20=15.0 であった。
固形分濃度は、(20+80+4.4×0.168)/(20+20+80+4.4+295.3)×100=24(重量%) であった。
〔工程(II)〕
工程(I)で得られた分散体に5N水酸化ナトリウム水溶液1.0部を加えてプライミクス株式会社製、TKロボミクスに仕込み、実施例1と同様に処理して分散体(3−2)を得た。得られた分散体(3−2)中のポリマーの中和度は61モル%であった。
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、[(4.4+1.0)×(1―0.168)+295.3]/20=15.0 であった。
固形分濃度は、{20+80+(4.4+1.0)×0.168}/(20+20+80+4.4+1.0+295.3)×100=24(重量%) であった。
Comparative Example 2 (Preparation of aqueous dispersion for ink jet recording (3))
In Example 1, an inkjet recording water dispersion (3) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the steps (I) and (II) were changed as follows.
[Process (I)]
A solution obtained by dissolving 20.0 parts of the polymer (1) obtained in Production Example 1 in 20.0 parts of methyl ethyl ketone in Ultra Disper (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), which is a high-speed stirring and mixing apparatus, 5N sodium hydroxide aqueous solution 4 .4 parts (neutralization degree of polymer carboxy group 50 mol%) and ion-exchanged water 295.3 parts (weight ratio of water to organic solvent (water / organic solvent) 15) were added, and the disperse blade was moved for 1 minute. And rotated for 2000 minutes. Next, 80.0 parts (FASTOGEN Super Magenta RG) of magenta organic pigment (FASTOGEN Super Magenta RG) was added and treated for 60 minutes to obtain Dispersion (3-1).
The weight ratio of water to organic solvent (water / organic solvent) was (4.4 × (1−0.168) +295.3) /20=15.0.
The solid content concentration was (20 + 80 + 4.4 × 0.168) / (20 + 20 + 80 + 4.4 + 295.3) × 100 = 24 (% by weight).
[Process (II)]
To the dispersion obtained in step (I), 1.0 part of 5N aqueous sodium hydroxide solution was added and charged into TK Robotics, manufactured by Primics Co., Ltd., and treated in the same manner as in Example 1 to prepare dispersion (3-2). Obtained. The degree of neutralization of the polymer in the obtained dispersion (3-2) was 61 mol%.
The weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) was [(4.4 + 1.0) × (1−0.168) +295.3] /20=15.0.
The solid content concentration was {20 + 80 + (4.4 + 1.0) × 0.168} / (20 + 20 + 80 + 4.4 + 1.0 + 295.3) × 100 = 24 (% by weight).

比較例3(インクジェット記録用水分散体(4)の調製)
実施例1において、工程(II)を以下のように変更した以外は、実施例1と同様にして、インクジェット記録用水分散体(4)を得た。
〔工程(II)〕
工程(I)で得られた分散体(1−1)にイオン交換水222.1部を加えてディスパー翼を1分間に8000回転させ、15℃で1時間処理した。更に5N水酸化ナトリウム水溶液8.9部、及びイオン交換水40.0部を加えて、固形分濃度が24%となるようにした後、プライミクス株式会社製、TKロボミクスに仕込み、実施例1と同様に処理して分散体(4−2)を得た。
得られた分散体(4−2)中のポリマーの中和度は、以下のように算出した結果、150モル%であった。
NaOHのモル数=(4.4+8.9)/40×0.168=0.0559モル
中和度=0.0559/0.0372×100=150(モル%)
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)の重量比は、[(4.4+8.9)×(1―0.168)+26.6+222.1+40.0]/20=15.0 であった。
固形分濃度は、{20+80+(4.4+8.9)×0.168}/(20+20+80+4.4+8.9+26.6+222.1+40.0)×100=24(重量%) であった。
Comparative Example 3 (Preparation of water dispersion for inkjet recording (4))
In Example 1, an inkjet recording water dispersion (4) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the step (II) was changed as follows.
[Process (II)]
To the dispersion (1-1) obtained in the step (I), 222.1 parts of ion-exchanged water was added, and the disperse blade was rotated 8000 per minute and treated at 15 ° C. for 1 hour. Further, after adding 8.9 parts of 5N sodium hydroxide aqueous solution and 40.0 parts of ion-exchanged water so that the solid content concentration becomes 24%, it was charged into TK Robotics manufactured by Primics Co., Ltd. The same treatment was performed to obtain Dispersion (4-2).
The degree of neutralization of the polymer in the obtained dispersion (4-2) was 150 mol% as a result of calculation as follows.
Number of moles of NaOH = (4.4 + 8.9) /40×0.168=0.0559 mole Degree of neutralization = 0.0559 / 0.0372 × 100 = 150 (mol%)
The weight ratio of water to organic solvent (water / organic solvent) was [(4.4 + 8.9) × (1−0.168) + 26.6 + 222.1 + 40.0] /20=15.0. It was.
The solid content concentration was {20 + 80 + (4.4 + 8.9) × 0.168} / (20 + 20 + 80 + 4.4 + 8.9 + 26.6 + 222.1 + 40.0) × 100 = 24 (% by weight).

実施例2(インクジェット記録用水分散体(5)の調製)
〔工程(I)〕
製造例2で得られたポリマー(B)25.0部をメチルエチルケトン73.4部に溶解した溶液、5N水酸化ナトリウム水溶液4.8部(ポリマーのカルボキシ基の中和度50モル%)、及びイオン交換水209.5部((有機溶媒/水)の重量比1/2.9)を加えて攪拌し、次いでプライミクス株式会社製、TKロボミクス(ホモディスパー)に仕込み、ディスパー翼を1分間に2600回転させ、10分間処理した後、有機顔料マゼンタ(チバスペシャルティケミカルズ社製、商品名:CROMOPHTAL jet Magenta DMQ)を75.0部(固形分濃度26%)加え、ディスパー翼を1分間に8000回転させ、15℃で1時間処理し、分散体(5−1)を得た。
得られた分散体(5−1)中のポリマーの中和度は、以下のように算出した結果、50モル%であった。
NaOHのモル数=4.8/40×0.168=0.0202モル
ポリマーのカルボキシ基のモル数=25×0.14/86=0.0407モル
中和度=0.0227/0.0407×100=50(モル%)
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、(4.8×(1―0.168)+209.5)/73.4=2.9 であった。
固形分濃度は、(25+75+4.8×0.168)/(25+73.4+75+4.8+209.5)×100=26(重量%) であった。
Example 2 (Preparation of water dispersion for inkjet recording (5))
[Process (I)]
A solution prepared by dissolving 25.0 parts of the polymer (B) obtained in Production Example 2 in 73.4 parts of methyl ethyl ketone, 4.8 parts of a 5N aqueous sodium hydroxide solution (the neutralization degree of the carboxy group of the polymer is 50 mol%), and Add 209.5 parts of ion-exchanged water (weight ratio of (organic solvent / water) 1 / 2.9) and stir, then charge to TK Robotics (Homo Disper) manufactured by Primix Co., Ltd. After 2600 rotations and treatment for 10 minutes, 75.0 parts of organic pigment magenta (trade name: CROMOPHTAL jet Magenta DMQ, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) was added, and the disperse blade was rotated 8000 rotations per minute. And treated at 15 ° C. for 1 hour to obtain Dispersion (5-1).
The degree of neutralization of the polymer in the obtained dispersion (5-1) was 50 mol% as a result of calculation as follows.
Number of moles of NaOH = 4.8 / 40 × 0.168 = 0.0202 mole Number of moles of carboxy group of polymer = 25 × 0.14 / 86 = 0.0407 mole Degree of neutralization = 0.0227 / 0.0407 × 100 = 50 (mol%)
The weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) was (4.8 × (1−0.168) +209.5) /73.4=2.9.
The solid content concentration was (25 + 75 + 4.8 × 0.168) / (25 + 73.4 + 75 + 4.8 + 209.5) × 100 = 26 (% by weight).

〔工程(II)〕
工程(I)で得られた分散体(5−1)に、イオン交換水50.6部を加えてホモディスパーで8000回転で、15℃で0.5時間攪拌処理した。更に、5N水酸化ナトリウム水溶液1.5部、及びイオン交換水41.5部を加えてホモディスパーで8000回転で、15℃で1時間攪拌処理し、分散体(5−2)を得た。
得られた分散体(5−2)中のポリマーの中和度は、以下のように算出した結果、65モル%であった。
NaOHのモル数=(4.8+1.5)/40×0.168=0.0265モル
中和度=0.0265/0.0407×100=65(モル%)
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、[(4.8+1.5)×(1―0.168)+209.5+50.6+41.6]/73.4=4.2 であった。
固形分濃度は、{25+75+(4.8+1.5)×0.168}/(25+73.4+75+4.8+1.5+209.5+50.6+41.5)×100=21(重量%) であった。
[Process (II)]
To the dispersion (5-1) obtained in the step (I), 50.6 parts of ion exchange water was added, and the mixture was stirred at 8000 rpm with a homodisper at 15 ° C. for 0.5 hour. Furthermore, 1.5 parts of 5N sodium hydroxide aqueous solution and 41.5 parts of ion-exchanged water were added, and the mixture was stirred at 8000 rpm with a homodisper at 15 ° C. for 1 hour to obtain dispersion (5-2).
The degree of neutralization of the polymer in the obtained dispersion (5-2) was 65 mol% as a result of calculation as follows.
Number of moles of NaOH = (4.8 + 1.5) /40×0.168=0.0265 mol Degree of neutralization = 0.0265 / 0.0407 × 100 = 65 (mol%)
The weight ratio of water to organic solvent (water / organic solvent) was [(4.8 + 1.5) × (1−0.168) + 209.5 + 50.6 + 41.6] /73.4=4.2. .
The solid concentration was {25 + 75 + (4.8 + 1.5) × 0.168} / (25 + 73.4 + 75 + 4.8 + 1.5 + 209.5 + 50.6 + 41.5) × 100 = 21 (% by weight).

〔工程(III)〕
工程(II)で得られた分散体(5−2)をマイクロフルイダイザー(Micro fluidics 社製、商品名)で200MPaの圧力で20パス処理し、分散体(5−3)を得た。
後処理工程:工程(III)で得られた分散体(5−3)に、得られた分散液に、イオン交換水250部を加え、攪拌した後、60℃、減圧下でメチルエチルケトン及び一部の水を除去して、顔料を含有するポリマー粒子を20重量%含有するインクジェット記録用水分散体(5)を得た。
[Process (III)]
Dispersion (5-2) obtained in step (II) was treated with a microfluidizer (trade name, manufactured by Micro fluidics) for 20 passes at a pressure of 200 MPa to obtain Dispersion (5-3).
Post-treatment step: To dispersion (5-3) obtained in step (III), 250 parts of ion-exchanged water was added to the obtained dispersion and stirred, and then methyl ethyl ketone and a part thereof under reduced pressure at 60 ° C. This water was removed to obtain an aqueous dispersion (5) for ink jet recording containing 20% by weight of polymer particles containing a pigment.

比較例4(インクジェット記録用水分散体(6)の調製)
実施例2において、工程(II)を以下のように変更した以外は、実施例2と同様にして、インクジェット記録用水分散体(6)を得た。
〔工程(II)〕
工程(I)で得られた分散体(5−1)にイオン交換水92.3部を加えてプライミクス株式会社製、TKロボミクス(ホモディスパー)に仕込み、ディスパー翼を1分間に8000回転させ、15℃で1時間処理し、分散体(6−2)を得た。
得られた分散体(6−2)の中和度は50モル%であった。
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、{4.8×(1―0.168)+209.5+92.3}/73.4=4.2 であった。
固形分濃度は、(25+75+4.8×0.168)/(25+73.4+75+4.8+209.5+92.3)×100=21(重量%) であった。
Comparative Example 4 (Preparation of water dispersion for inkjet recording (6))
In Example 2, an inkjet recording water dispersion (6) was obtained in the same manner as in Example 2 except that the step (II) was changed as follows.
[Process (II)]
To the dispersion (5-1) obtained in step (I), 92.3 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was supplied to Primics Co., Ltd., TK Robotics (Homo Dispers), and the Disper blade was rotated 8000 per minute. The mixture was treated at 15 ° C. for 1 hour to obtain Dispersion (6-2).
The degree of neutralization of the resulting dispersion (6-2) was 50 mol%.
The weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) was {4.8 × (1−0.168) + 209.5 + 92.3} /73.4=4.2.
The solid content concentration was (25 + 75 + 4.8 × 0.168) / (25 + 73.4 + 75 + 4.8 + 209.5 + 92.3) × 100 = 21 (% by weight).

比較例5(インクジェット記録用水分散体(7)の調製)
実施例2において、工程(I)及び工程(II)を以下のように変更した以外は、実施例2と同様にして、インクジェット記録用水分散体(7)を得た。
〔工程(I)〕
製造例2で得られたポリマー(B)25.0部をメチルエチルケトン73.4部に溶解した溶液、5N水酸化ナトリウム水溶液4.8部(ポリマーのカルボキシ基の中和度50モル%)、及びイオン交換水301.0部((有機溶媒/水)の重量比1/4.2)を加えて攪拌し、次いでプライミクス株式会社製TKロボミクス(ホモディスパー)に仕込み、ディスパー翼を1分間に2600回転させ、10分間処理した後、有機顔料マゼンタ(チバスペシャルティケミカルズ社製 商品名:CROMOPHTAL jet Magenta DMQ)を75.0部(固形分濃度26%)加え、ディスパー翼を1分間に8000回転させ、15℃で1時間処理し、分散体(7−1)を得た。
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、(4.8×(1―0.168)+301.0)/73.4=4.2 であった。
固形分濃度は、(25+75+4.8×0.168)/(25+73.4+75+4.8+301.0)×100=21(重量%) であった。
Comparative Example 5 (Preparation of aqueous dispersion for ink jet recording (7))
In Example 2, an inkjet recording water dispersion (7) was obtained in the same manner as in Example 2 except that the steps (I) and (II) were changed as follows.
[Process (I)]
A solution prepared by dissolving 25.0 parts of the polymer (B) obtained in Production Example 2 in 73.4 parts of methyl ethyl ketone, 4.8 parts of a 5N aqueous sodium hydroxide solution (the neutralization degree of the carboxy group of the polymer is 50 mol%), and Add 301.0 parts of deionized water (weight ratio of (organic solvent / water) 1 / 4.2) and stir, then charge into TK Robotics (Homo Disper) manufactured by Primics Co., Ltd. After rotating and treating for 10 minutes, 75.0 parts of organic pigment magenta (trade name: CROMOPHTAL jet Magenta DMQ manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) was added, and the disperse blade was rotated 8000 per minute, The dispersion (7-1) was obtained by treatment at 15 ° C for 1 hour.
The weight ratio of water to organic solvent (water / organic solvent) was (4.8 × (1−0.168) +301.0) /73.4=4.2.
The solid content concentration was (25 + 75 + 4.8 × 0.168) / (25 + 73.4 + 75 + 4.8 + 301.0) × 100 = 21 (% by weight).

〔工程(II)〕
工程(I)で得られた分散体(7−1)に、5N水酸化ナトリウム水溶液1.5部を加えてホモディスパーで8000回転で、15℃で1時間攪拌処理し、分散体(7−2)を得た。
得られた分散体(7−2)中のポリマーの中和度は65モル%であった。
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、{(4.8+1.5)×(1―0.168)+301.0}/73.4=4.2 であった。
固形分濃度は、{25+75+(4.8+1.5)×0.168}/(25+73.4+75+4.8+1.5+301.0)×100=21(重量%) であった。
[Process (II)]
To the dispersion (7-1) obtained in the step (I), 1.5 parts of 5N aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred at 8000 rpm with a homodisper for 1 hour at 15 ° C. 2) was obtained.
The degree of neutralization of the polymer in the obtained dispersion (7-2) was 65 mol%.
The weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) was {(4.8 + 1.5) × (1−0.168) +301.0} /73.4=4.2.
The solid content concentration was {25 + 75 + (4.8 + 1.5) × 0.168} / (25 + 73.4 + 75 + 4.8 + 1.5 + 301.0) × 100 = 21 (% by weight).

比較例6(インクジェット記録用水分散体(8)の調製)
実施例2において、工程(II)を以下のように変更した以外は、実施例2と同様にして、インクジェット記録用水分散体(8)を得た。
〔工程(II)〕
工程(I)で得られた分散体(5−1)にイオン交換水50.6部を加えてディスパー翼を1分間に8000回転させ、15℃で1時間処理した。更に5N水酸化ナトリウム水溶液9.7部、及びイオン交換水39.8部を加えて、固形分濃度が21%となるようにした後、プライミクス株式会社製TKロボミクス(ホモディスパー)に仕込み、ディスパー翼を1分間に8000回転させ、15℃で1時間処理し、分散体(8−2)を得た。
得られた分散体(8−2)中のポリマーの中和度は、以下のように算出した結果、150モル%であった。
NaOHのモル数=(4.8+9.7)/40×0.168=0.0609モル
中和度=0.0609/0.0407×100=150(モル%)
有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)は、[(4.8+9.7)×(1―0.168)+209.5+50.6+39.8]/73.4=4.3 であった。
固形分濃度は、{25+75+(4.8+9.7)×0.168}/(25+73.4+75+4.8+9.7+209.5+50.6+39.8)×100=21(重量%) であった。
Comparative Example 6 (Preparation of aqueous dispersion for ink jet recording (8))
In Example 2, an inkjet recording water dispersion (8) was obtained in the same manner as in Example 2 except that the step (II) was changed as follows.
[Process (II)]
To the dispersion (5-1) obtained in the step (I), 50.6 parts of ion-exchanged water was added, and the disperse blade was rotated 8000 per minute and treated at 15 ° C. for 1 hour. Further, 9.7 parts of 5N sodium hydroxide aqueous solution and 39.8 parts of ion-exchanged water were added so that the solid content concentration became 21%, and then charged into TK Robotics (Homo Disper) manufactured by Primics Co., Ltd. The blade was rotated 8000 per minute and treated at 15 ° C. for 1 hour to obtain dispersion (8-2).
The degree of neutralization of the polymer in the obtained dispersion (8-2) was 150 mol% as a result of calculation as follows.
Number of moles of NaOH = (4.8 + 9.7) /40×0.168=0.0609 mol Degree of neutralization = 0.0609 / 0.0407 × 100 = 150 (mol%)
The weight ratio of water to organic solvent (water / organic solvent) was [(4.8 + 9.7) × (1−0.168) + 209.5 + 50.6 + 39.8] /73.4=4.3. .
The solid concentration was {25 + 75 + (4.8 + 9.7) × 0.168} / (25 + 73.4 + 75 + 4.8 + 9.7 + 209.5 + 50.6 + 39.8) × 100 = 21 (% by weight).

調製例〔水系インクの製造〕
実施例1〜2、及び比較例1〜6で得られたインクジェット記録用水分散体(1)〜(10)37.5部、グリセリン(花王株式会社製)10部、2−{2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ}エタノール(和光純薬工業株式会社製)5部、1,2−ヘキサンジオール(東京化成工業株式会社製)2部、2−ピロリドン(和光純薬工業株式会社製)1部、アセチレノールE100(川研ファインケミカル株式会社製:EO付加物(n=10)1.0部、プロキセルBDN(アーチケミカルズジャパン株式会社製)0.3部、及びイオン交換水43.2部を混合し、室温で15分間攪拌して、混合溶液を得た。その混合溶液を1.2μmのメンブランフィルター〔アセチルセルロース膜、外径: 2.5cm、Sartorius社製、商品名:Minisart〕で濾過し、水系インクを得た。
Preparation Example (Manufacture of water-based ink)
37.5 parts of the aqueous dispersions (1) to (10) for inkjet recording obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6, 10 parts of glycerin (manufactured by Kao Corporation), 2- {2- (2 -Butoxyethoxy) ethoxy} ethanol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 5 parts, 1,2-hexanediol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 2 parts, 2-pyrrolidone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1 part Acetyleneol E100 (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd .: 1.0 part of EO adduct (n = 10), 0.3 part of Proxel BDN (manufactured by Arch Chemicals Japan Co., Ltd.), and 43.2 parts of ion-exchanged water were mixed. The mixture was stirred at room temperature for 15 minutes to obtain a mixed solution, which was filtered through a 1.2 μm membrane filter (acetylcellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by Sartorius, trade name: Minisart). To obtain a water-based ink.

Figure 2010189487
Figure 2010189487

表1から、実施例の水分散体は、比較例の水分散体に比べて、粗大粒子も少なく、濾過性も優れ、さらに実施例の水分散体を用いて製造された水系インクも、濾過性が優れ、保存安定性にも優れていることが分かる。   From Table 1, the aqueous dispersions of the examples had fewer coarse particles and excellent filterability than the aqueous dispersions of the comparative examples, and water-based inks produced using the aqueous dispersions of the examples were also filtered. It can be seen that the properties are excellent and the storage stability is also excellent.

Claims (4)

下記工程(I)〜(III)を有するインクジェット記録用水分散体の製造方法。
工程(I):塩生成基を含有するポリマー、該ポリマーの塩生成基の中和度が10〜70モル%となる量の中和剤、有機溶媒に対する水の重量比(水/有機溶媒)が1〜3である水と有機溶媒、及び顔料を含有する混合物を分散処理して分散体(1)を得る工程
工程(II):工程(I)で得られた分散体(1)に、中和剤及び水を添加し、該ポリマーの塩生成基の中和度を上げ、(水/有機溶媒)の重量比を上げて、該ポリマーの塩生成基の中和度が50〜100モル%であり、(水/有機溶媒)の重量比が3を超え、20以下である分散体(2)を得る工程
工程(III):工程(II)で得られた分散体(2)を分散処理して分散体(3)を得る工程
The manufacturing method of the aqueous dispersion for inkjet recording which has the following process (I)-(III).
Step (I): a polymer containing a salt-forming group, a neutralizing agent in such an amount that the degree of neutralization of the salt-forming group of the polymer is 10 to 70 mol%, and the weight ratio of water to the organic solvent (water / organic solvent) Step of obtaining a dispersion (1) by subjecting a mixture containing water, an organic solvent, and a pigment, each of which is 1 to 3 to dispersion (1) Step (II): In the dispersion (1) obtained in Step (I), A neutralizing agent and water are added, the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is increased, the weight ratio of (water / organic solvent) is increased, and the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is 50 to 100 mol. Step of obtaining dispersion (2) in which the weight ratio of (water / organic solvent) is more than 3 and not more than 20 Step (III): Dispersing dispersion (2) obtained in step (II) Processing to obtain dispersion (3)
前記分散体(1)における塩生成基を含有するポリマーと顔料との合計固形分濃度に対する、前記分散体(2)におけるポリマーと顔料との合計固形分濃度の比が0.20〜0.99である、請求項1に記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。   The ratio of the total solid content concentration of the polymer and pigment in the dispersion (2) to the total solid content concentration of the salt-containing polymer and pigment in the dispersion (1) is 0.20 to 0.99. The method for producing an aqueous dispersion for ink jet recording according to claim 1. ポリマーが水不溶性ポリマーである、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。   The method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording according to claim 1 or 2, wherein the polymer is a water-insoluble polymer. 請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法で得られたインクジェット記録用水分散体を含有する、インクジェット記録用水系インク。   An aqueous ink for inkjet recording, comprising the aqueous dispersion for inkjet recording obtained by the production method according to claim 1.
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