JP2011219556A - Carbon black dispersion, ink composition, and inkjet recording method - Google Patents

Carbon black dispersion, ink composition, and inkjet recording method Download PDF

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梨恵 藤田
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あい 小倉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous carbon black dispersion excellent in thermal storage stability.SOLUTION: This carbon black dispersion includes at least carbon black, a polymer and an aqueous medium, has viscosity of 4.0 cP or lower, and keeps its pH decremental range within 1.0 when stored at 70°C for one week in a hermetically sealed state. Such the carbon black dispersion possesses better thermal storage stability compared with conventional ones. Preferably, the polymer has an acid value of ≤240 mg-KOH/g, a weight-average molecular weight of ≥15,000 and the content of components having ≤4,000 weight-average molecular weight is ≤20 wt.%.

Description

本発明は、少なくともカーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体を含み、粘度と、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅が特定の範囲であるカーボンブラック分散液に関する。詳しくは、インクジェットプリンター等の記録液として好適なカーボンブラック分散液と、このカーボンブラック分散液を含むインク組成物と、このインク組成物を用いたインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to a carbon black dispersion liquid containing at least carbon black, a polymer, and an aqueous medium, and having a specific range of viscosity and a decrease range of pH when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week. Specifically, the present invention relates to a carbon black dispersion suitable as a recording liquid for an ink jet printer, an ink composition containing the carbon black dispersion, and an ink jet recording method using the ink composition.

インクジェットプリンターは、フルカラーの高解像画像が容易に得られること、消費電力が少ないこと、導入コストやランニングコストが安いこと、更には電子写真印刷同等の高速印字が出来るようになってきたこと、などの理由から、ビジネスユースの利用が急速に広がりつつある。現在、インクジェットプリンターに用いる記録液としては水性の記録液が主流であり、特にブラックインクに関しては、色材に顔料であるカーボンブラックを用いた水性記録液が主流となりつつある。   Inkjet printers can easily obtain full-color high-resolution images, have low power consumption, have low introduction costs and low running costs, and have become capable of high-speed printing equivalent to electrophotographic printing. For these reasons, the use of business youth is spreading rapidly. At present, an aqueous recording liquid is mainly used as a recording liquid for an ink jet printer, and an aqueous recording liquid using carbon black which is a pigment as a coloring material is becoming mainstream particularly for a black ink.

インクジェット記録においては、近年、印刷物の解像度の向上に伴い、インク吐出ノズルからの1回のインク吐出量が著しく少なくなっている。更に、ビジネスユースをターゲットにした場合には、電子写真印刷並みの印字速度、高印字濃度、更には高印字耐久性といった要求が益々高まっている。このため、顔料分散型の水性記録液に対して、これまでよりも高い顔料分散安定性が求められてきている。   In ink jet recording, in recent years, the amount of ink ejected from an ink ejection nozzle has been remarkably reduced as the resolution of printed matter has improved. Furthermore, when business use is targeted, demands such as a printing speed equivalent to electrophotographic printing, a high printing density, and a high printing durability are increasing. For this reason, higher pigment dispersion stability has been demanded for pigment-dispersed aqueous recording liquids.

これに対して現在、顔料を水溶性高分子で分散した高分子分散型顔料分散液の開発が進められている。しかし、このものは顔料の分散には寄与しない遊離の水溶性高分子が水性媒体中に存在してしまうため、この分散液を用いたインクは粘度が高くなり、保存安定性や吐出安定性が不十分となりやすいといった問題点があった。特にカーボンブラック分散液は保存時における凝集傾向が強く、この点における改善が強く望まれていた。   On the other hand, development of a polymer-dispersed pigment dispersion in which a pigment is dispersed with a water-soluble polymer is currently in progress. However, since there is a free water-soluble polymer that does not contribute to the dispersion of the pigment in the aqueous medium, the ink using this dispersion has a high viscosity, and has storage stability and ejection stability. There was a problem that it would be insufficient. In particular, the carbon black dispersion has a strong tendency to agglomerate during storage, and improvement in this respect has been strongly desired.

そこで、上記のような点を改善するために開発が行われてきた。
例えば、特許文献1においては、水、水溶性有機溶剤、分散染料あるいは顔料、アルカリ可溶性水溶性高分子及び/又は特定の界面活性剤を含有する水系分散インクが、分散安定性と吐出安定性が優れていることが開示されている。
また、特許文献2においては、顔料と樹脂分散剤との重量比を特定範囲とすると共に、熱可塑性樹脂エマルジョンをも含有するインクジェット記録用インク組成物が、保存中に物性変化がなかったことが開示されている。
Therefore, development has been carried out to improve the above points.
For example, in Patent Document 1, an aqueous dispersion ink containing water, a water-soluble organic solvent, a disperse dye or pigment, an alkali-soluble water-soluble polymer and / or a specific surfactant has dispersion stability and ejection stability. It is disclosed that it is excellent.
Further, in Patent Document 2, an ink composition for ink jet recording containing a specific ratio of the weight ratio of a pigment to a resin dispersant and also containing a thermoplastic resin emulsion has no change in physical properties during storage. It is disclosed.

特開平8−209048号公報JP-A-8-209048 特開平9−176533号公報JP-A-9-176533

しかし、特許文献1には、顔料として実際にカーボンブラックを用いた実施例はなく、本発明者らの検討によると、この特許文献1に例示されているようなインクを、顔料としてカーボンブラックを用いて調製した場合の保存安定性は不十分であった。   However, in Patent Document 1, there is no example in which carbon black is actually used as a pigment. According to the study by the present inventors, an ink as exemplified in Patent Document 1 is used, and carbon black is used as a pigment. Storage stability when prepared by using was insufficient.

また、特許文献2に記載されるようなエマルジョンを含む分散液は、本発明者らの検討によると、粘度が高く、十分な保存安定性が得られないことが判明した。   Further, according to the study by the present inventors, it has been found that a dispersion containing an emulsion as described in Patent Document 2 has a high viscosity and does not provide sufficient storage stability.

本発明は上記従来の問題点を解決し、顔料としてカーボンブラックを用いた水性顔料分散液であって、分散性、保存安定性、特に70℃程度の比較的高い温度での保存安定性(耐熱保存安定性)に優れ、且つ低粘度であるため、特にインクジェットプリンター等の記録液に好適に用いることができるカーボンブラック分散液と、このカーボンブラック分散液を含むインク組成物と、このインク組成物を用いて、高品質かつ高耐久性のインクジェット記録物を得るインクジェット記録方法を提供することを課題とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is an aqueous pigment dispersion using carbon black as a pigment, which has dispersibility and storage stability, particularly storage stability at a relatively high temperature of about 70 ° C. Carbon black dispersion that can be suitably used for recording liquids such as inkjet printers, an ink composition containing the carbon black dispersion, and the ink composition. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording method for obtaining a high quality and highly durable ink jet recorded matter using the above.

本発明者らは上記課題を解決すべく、カーボンブラックの水性分散液について鋭意検討を行った。その結果、カーボンブラックの水性分散液では、一般的に不純物や未反応物の影響で経時によりpHが低下する傾向があり、加温条件で保存した際はその傾向が特に顕著に見られること、このようなカーボンブラックの水性分散液の中で、特にそのpH低下幅が少ない、且つ低粘度のカーボンブラック分散液が、保存安定性、特に耐熱保存安定性に優れることを見出した。すなわち、少なくともカーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体を含み、粘度が4.0cp以下で、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅が1.0以下であるカーボンブラック分散液が、耐熱保存安定性等の保存安定性、吐出耐久性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied an aqueous dispersion of carbon black. As a result, in an aqueous dispersion of carbon black, the pH generally tends to decrease over time due to the influence of impurities and unreacted substances, and this tendency is particularly noticeable when stored under warming conditions, Among such aqueous dispersions of carbon black, it has been found that a carbon black dispersion having a low pH drop and a low viscosity is particularly excellent in storage stability, particularly heat-resistant storage stability. That is, a carbon black dispersion liquid containing at least carbon black, a polymer, and an aqueous medium, having a viscosity of 4.0 cp or less, and having a pH decrease width of 1.0 or less when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week. The present inventors have found that it has excellent storage stability such as heat-resistant storage stability and discharge durability, and has completed the present invention.

本発明の要旨は、少なくともカーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体を含み、粘度が4.0cp以下で、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅が1.0以下であることを特徴とするカーボンブラック分散液(請求項1)、に存する。   The gist of the present invention is that it contains at least carbon black, a polymer, and an aqueous medium, has a viscosity of 4.0 cp or less, and has a pH drop of 1.0 or less when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week. A carbon black dispersion (claim 1).

本発明の別の要旨は、このカーボンブラック分散液を含むことを特徴とするインク組成物(請求項6)、に存する。   Another gist of the present invention resides in an ink composition (Claim 6) containing the carbon black dispersion.

本発明の更に別の要旨は、このインク組成物の液滴をインクジェットヘッドから吐出させ、該液滴を記録媒体に付着させることを特徴とするインクジェット記録方法(請求項7)、に存する。   Still another subject matter of the present invention lies in an ink jet recording method (claim 7), characterized in that a droplet of the ink composition is ejected from an ink jet head and the droplet is adhered to a recording medium.

本発明のカーボンブラック分散液は、分散性、保存安定性に優れ、且つ低粘度であるため、このような本発明のカーボンブラック分散液は特にインクジェットプリンター等の記録液に好適に用いることができ、本発明のカーボンブラック分散液を含む本発明のインク組成物を用い、本発明のインクジェット記録方法に従って高品質かつ高耐久性のインクジェット記録物を得ることができる。   Since the carbon black dispersion liquid of the present invention is excellent in dispersibility and storage stability and has a low viscosity, such a carbon black dispersion liquid of the present invention can be suitably used particularly for a recording liquid such as an ink jet printer. Using the ink composition of the present invention containing the carbon black dispersion of the present invention, a high-quality and highly durable ink-jet recorded product can be obtained according to the ink-jet recording method of the present invention.

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容には特定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of the embodiments of the present invention, and the present invention does not exceed the gist thereof. These contents are not specified.

[カーボンブラック分散液]
本発明のカーボンブラック分散液は、少なくともカーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体を含み、粘度が4.0cp以下で、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅が1.0以下であることを特徴とするものである。
[Carbon black dispersion]
The carbon black dispersion of the present invention contains at least carbon black, a polymer, and an aqueous medium, has a viscosity of 4.0 cp or less, and has a pH decrease of 1.0 or less when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week. It is characterized by being.

{作用機構}
本発明のカーボンブラック分散液が、本発明の効果を奏する作用機構の詳細は明らかではないが、次のように考えられる。
即ち、カーボンブラック分散液中において、カーボンブラックを安定的に分散させる役割を担うのはポリマーが有する電荷の量及び立体障害であるが、分散液のpHが低下するとこのうち特に電荷量が減少し、その結果、分散体同士の斥力が分散状態を保つのに十分でなくなってカーボンブラックが凝集してしまう。また、分散液の粘度が高いと、ポリマー鎖同士の絡み合いが大きく、分散体同士の橋かけ凝集が起こりやすい。そして、このような凝集傾向は加温条件下においてより顕著である。従って、凝集を抑制するためには分散液のpH低下を抑え、低粘度にすることが必要となる。
このようなことから、本発明では、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅を1.0以下、また、粘度を4.0cp以下にすることによって、高い保存安定性、吐出耐久性に優れたカーボンブラック分散液が得られるものと考えられる。
{Action mechanism}
The details of the mechanism of action of the carbon black dispersion of the present invention that provides the effects of the present invention are not clear, but are considered as follows.
That is, it is the charge amount and steric hindrance of the polymer that plays a role in stably dispersing carbon black in the carbon black dispersion, but the charge amount decreases particularly when the pH of the dispersion is lowered. As a result, the repulsive force between the dispersions is not sufficient to maintain the dispersed state, and the carbon black aggregates. Moreover, when the viscosity of the dispersion liquid is high, the polymer chains are entangled with each other, and the dispersion aggregates tend to cause bridging aggregation. Such a tendency to agglomerate is more remarkable under the heating condition. Therefore, in order to suppress aggregation, it is necessary to suppress the pH drop of the dispersion and to lower the viscosity.
For this reason, in the present invention, by reducing the pH drop when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week to 1.0 or less, and by setting the viscosity to 4.0 cp or less, high storage stability, It is considered that a carbon black dispersion excellent in discharge durability can be obtained.

{カーボンブラック}
本発明に用いられるカーボンブラックとしては、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック等の各種のカーボンブラックが使用できる。これらの中では、チャンネルブラック又はファーネスブラックが好ましく、特にファーネスブラックが好ましい。
{Carbon black}
As the carbon black used in the present invention, various carbon blacks such as acetylene black, channel black and furnace black can be used. Among these, channel black or furnace black is preferable, and furnace black is particularly preferable.

上記のカーボンブラックのDBP吸収量は、分散性の観点から、30ml/100g以上250ml/100g以下の範囲が好ましい。中でも、普通紙上での印字濃度の観点からは80ml/100g以上200ml/100g以下の範囲がより好ましく、100ml/100g以上150ml/100g以下の範囲が特に好ましい。DBP吸収量が小さすぎるカーボンブラックは、普通紙で裏抜けしやすく、紙上面に留まりにくく、印字濃度が低くなる場合がある。DBP吸収量が大きすぎるカーボンブラックは難分散性であり、更には保存安定性、吐出安定性も悪くなる場合がある。
なお、ここでのDBP吸収量は、JISK6221で定められたカーボンブラック100gが吸収するジブチルフタレート(DBP)量である。
The DBP absorption amount of the carbon black is preferably in the range of 30 ml / 100 g to 250 ml / 100 g from the viewpoint of dispersibility. Among these, from the viewpoint of printing density on plain paper, a range of 80 ml / 100 g to 200 ml / 100 g is more preferable, and a range of 100 ml / 100 g to 150 ml / 100 g is particularly preferable. Carbon black that has too little DBP absorption tends to slip through plain paper, hardly stay on the top surface of the paper, and the print density may be low. Carbon black with too much DBP absorption is difficult to disperse, and storage stability and ejection stability may also deteriorate.
Here, the DBP absorption amount is the amount of dibutyl phthalate (DBP) absorbed by 100 g of carbon black defined by JISK6221.

また、カーボンブラックの平均一次粒子径は、10nm以上50nm以下が好ましく、15nm以上40nm以下がより好ましく、15nm以上30nm以下がさらに好ましい。平均一次粒子径が小さすぎると、印字濃度が低くなる傾向にあり、更には吐出安定性や分散性も悪くなる場合がある。また、平均一次粒子径が大きすぎると、保存安定性が悪くなり、また比表面積が小さくなりすぎて印字濃度が低下する場合がある。
ここで、カーボンブラックの一次粒子径は電子顕微鏡による算術平均径(数平均)である。
The average primary particle size of carbon black is preferably 10 nm or more and 50 nm or less, more preferably 15 nm or more and 40 nm or less, and further preferably 15 nm or more and 30 nm or less. If the average primary particle size is too small, the print density tends to be low, and the ejection stability and dispersibility may also deteriorate. On the other hand, if the average primary particle size is too large, the storage stability is deteriorated, and the specific surface area becomes too small, which may lower the printing density.
Here, the primary particle diameter of carbon black is an arithmetic average diameter (number average) measured by an electron microscope.

また、カーボンブラックのpHは分散液、更にはインク組成物の保存安定性の観点から3以上、中でも6以上であることが好ましく、その上限は11以下、中でも8以下が好ましい。pHが低すぎるものは、カーボンブラック表面の酸性基量が多くなるために、分散剤である後述のポリマーの吸着が阻害され、十分な保存安定性、吐出安定性が確保できなくなる場合がある。逆に高すぎるものは、カーボンブラック表面の塩基性官能基と分散剤である後述のポリマーのアニオン性基との間の相互作用により、ポリマーの電荷発現が抑制されるため、分散安定性や吐出安定性が不十分となる場合がある。
なお、ここでのカーボンブラックのpHは、カーボンブラック10gに蒸留水100mlを加え、ホットプレート上で10分間煮沸し、室温までに冷却した後、上澄みを分離し、泥状物のpHを、ガラス電極pHメーターを用いて測定した値である。
The pH of the carbon black is preferably 3 or more, more preferably 6 or more from the viewpoint of the storage stability of the dispersion, and further the ink composition, and the upper limit is preferably 11 or less, and more preferably 8 or less. If the pH is too low, the amount of acidic groups on the surface of the carbon black increases, so that the adsorption of the polymer, which will be described later, as a dispersant is hindered, and sufficient storage stability and ejection stability may not be ensured. On the other hand, if it is too high, the charge expression of the polymer is suppressed due to the interaction between the basic functional group on the surface of the carbon black and the anionic group of the polymer, which will be described later. Stability may be insufficient.
The pH of carbon black here is 100 g of distilled water added to 10 g of carbon black, boiled for 10 minutes on a hot plate, cooled to room temperature, the supernatant was separated, and the pH of the muddy material was adjusted to glass. It is the value measured using an electrode pH meter.

上記カーボンブラックの具体例としては、下記に限定されるわけではないが、以下の(1)〜(4)に示す商品が挙げられる。   Specific examples of the carbon black include, but are not limited to, the following products (1) to (4).

(1)#2700B,#2650,#2650B,#2600,#2600B,2450B,2400B,#2350,#2300,#2300B,#2200B,#1000,#1000B,#990,#990B,#980,#980B,#970,#960,#960B,#950,#950B,#900,#900B,#850,#850B,MCF88,MCF88B,MA600,MA600B,#750B,#650B,#52,#52B,#50,#47,#47B,#45,#45B,#45L,#44,#44B,#40,#40B,#33,#33B,#32,#32B,#30,#30B,#25,#25B,#20,#20B,#10,#10B,#5,#5B,CF9,CF9B,#95,#260,MA77,MA77B,MA7,MA7B,MA8,MA8B,MA11,MA11B,MA100,MA100B,MA100R,MA100RB,MA100S,MA230,MA220,MA200RB,MA14,#3030B,#3040B,#3050B,#3230B,#3350B(以上、三菱化学(株)製品)。 (1) # 2700B, # 2650, # 2650B, # 2600, # 2600B, 2450B, 2400B, # 2350, # 2300, # 2300B, # 2200B, # 1000, # 1000B, # 990, # 990B, # 980, # 980B, # 970, # 960, # 960B, # 950, # 950B, # 900, # 900B, # 850, # 850B, MCF88, MCF88B, MA600, MA600B, # 750B, # 650B, # 52, # 52B, # 50, # 47, # 47B, # 45, # 45B, # 45L, # 44, # 44B, # 40, # 40B, # 33, # 33B, # 32, # 32B, # 30, # 30B, # 25, # 25B, # 20, # 20B, # 10, # 10B, # 5, # 5B, CF9, CF9B, # 95, # 260, MA77 MA77B, MA7, MA7B, MA8, MA8B, MA11, MA11B, MA100, MA100B, MA100R, MA100RB, MA100S, MA230, MA220, MA200RB, MA14, # 3030B, # 3040B, # 3050B, # 3230B, # 3350B (and above, Mitsubishi Chemical Co., Ltd. product).

(2)Monarch 1400,Black Pearls 1400,Monarch 1300,Black Pearls 1300,Monarch 1100,Black Pearls 1100,Monarch 1000,Black Pearls 1000,Monarch 900,Black Pearls 900,Monarch 880,Black Pearls 880,Monarch 800,Black Pearls 800,Monarch 700,Black Pearls 700,Black Pearls 2000,VulcanXC72R,Vulcan XC72,Vulcan PA90,Vulcan 9A32,Mogul L,Black Pearls L,Regal 660R,Regal 660,Black Pearls 570,Black Pearls 520,Regal 400R,Regal 400,Regal 330R,Regal 330,Regal 300R,Black Pearls 490,Black Pearls 480,Black Pearls 470,Black Pearls 460,Black Pearls 450,Black Pearls 430,Black Pearls 420,Black Pearls 410,Regal 350R,Regal 350,Regal 250R,Regal 250,Regal 99R,Regal 99I,Elftex Pellets 115,Elftex 8,Elftex 5,Elftex 12,Monarch 280,Black Pearls 280,Black Pearls 170,Black Pearls 160,Black Pearls 130,Monarch 120,Black Pearls 120(以上、キャボット社製品)。 (2) Monarch 1400, Black Pearls 1400, Monarch 1300, Black Pearls 1300, Monarch 1100, Black Pearls 1100, Monarch 1000, Black Pearls 1000, Monarch 900, Black Pearl 900 800, Monarch 700, Black Pearls 700, Black Pearls 2000, Vulcan XC72R, Vulcan XC72, Vulcan PA90, Vulcan 9A32, Mogul L, Black Pearls L, Regal 660R, R gal 660, Black Pearls 570, Black Pearls 520, Regal 400R, Regal 400, Regal 330R, Regal 330, Regal 300R, Black Pearls 490, Black Pearls 480, Black Pearls 480, Black Pearls 480, Black Pearls 480, Black Pearls 480, Black Pearls 480, Black Pearls 480, Black Pearls 480 Black Pearls 420, Black Pearls 410, Regal 350R, Regal 350, Regal 250R, Regal 250, Regal 99R, Regal 99I, Elftex Pellets 115, Elftex 8, Elftex 5, Elftex 12, Mftex 12 ch 280, Black Pearls 280, Black Pearls 170, Black Pearls 160, Black Pearls 130, Monarch 120, Black Pearls 120 (above, products of Cabot Corporation).

(3)Color Black FW1,Color Black FW2,Color Black FW2V,Color Black FW18,Color Black FW200,Special Black 4,Special Black 4A,Special Black 5,Special Black 6,Color Black S160,Color Black S170,Printex U,Printex V,Printex 150T,Printex 140U,Printex 140V,Printex 95,Printex 90,Printex 85,Printex 80,Printex 75,Printex 55,Printex 45,Printex 40,Printex P,Printex 60,Printex XE,Printex L6,Printex L,Printex 300,Printex 30,Printex 3,Printex 35,Printex 25,Printex 200,Printex A,Printex G,Special Black 550,Special Black 350,Special Black 250,Special Black 100(以上、デグッサ社製品)。 (3) Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW200, Special Black 4, Special Black 4A, Special Black 4A, Special Black 4A, Special Black 4W, Color Black FW2V, Color Black FW2V, Color Black FW20, Color Black FW200, Special Black Printex V, Printex 150T, Printex 140U, Printex 140V, Printex 95, Printex 90, Printex 85, Printex 80, Printex 75, Printex 55, Printex 45, Printrtex 40, Printex 40 ntex 60, Printex XE, Printex L6, Printex L, Printex 300, Printex 30, Printex 3, Printex 35, Printex 25, Printex 200, Printex A, Printex G, Stex 100 (Degussa product).

(4)Raven 7000,Raven 5750,Raven 5250,Raven 5000 ULTRA,Raven 3500,Raven 2000,Raven 1500,Raven 1255,Raven 1250,Raven 1200,Raven 1170,Raven 1060 ULTRA,Raven 1040,Raven 1035,Raven 1020,Raven 1000,Raven 890H,Raven 890,Raven 850,Raven 790 ULTRA,Raven 760 ULTRA,Raven 520,Raven 500,Raven 450,Raven 430,Raven 420,Raven 410,CONDUCTEX 975 ULTRA,CONDUCTEX SCULTRA,Raven H2O,Raven CULTRA(以上、コロンビア社製品)。 (4) Raven 7000, Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000 ULTRA, Raven 3500, Raven 2000, Raven 1500, Raven 1250, Raven 1250, Raven 10R, Raven 1170, Raven 1170, Raven 1170, Raven 1170, Raven 1170, Raven 1170, Raven 1170, Raven 1170, Raven 1170, Raven 1170 Raven 1000, Raven 890H, Raven 890, Raven 850, Raven 790 ULTRA, Raven 760 ULTRA, Raven 520, Raven 500, Raven 450, Raven 430, Raven 420, X CULTRA, Raven H2O, Raven CULTRA (or more, Columbia's products).

なお、上記カーボンブラックとしては、化学修飾がされておらず、また、カーボンブラックの小粒径化を促進するための結晶化抑止剤等の、カーボンブラック以外の不純物を含まないものが、ポリマーのカーボンブラックへの吸着を阻害しないことから好ましい。ただし、カーボンブラックに自己分散性を持たせるために、予め公知の化学修飾を行った自己分散性を有するカーボンブラックを使用することもできる。即ち、本発明のカーボンブラック分散液において用いるカーボンブラックは、先述したような、未処理のカーボンブラックでも、また表面を化学修飾したカーボンブラックでも、任意のカーボンブラックを使用することができる。   Note that the carbon black is not chemically modified, and does not contain impurities other than carbon black, such as a crystallization inhibitor for promoting the reduction in the particle size of carbon black. It is preferable because it does not inhibit the adsorption to carbon black. However, in order to give the carbon black self-dispersibility, carbon black having self-dispersibility which has been subjected to known chemical modification in advance can also be used. That is, as the carbon black used in the carbon black dispersion of the present invention, any carbon black can be used, as described above, whether it is untreated carbon black or carbon black whose surface is chemically modified.

また、安全性の観点から、600〜1500℃での焼成や、水、温水、溶剤等で洗浄することにより、多環芳香族成分を低減させたカーボンブラックを使用することが好ましい。特に高温での焼成処理は、カーボンブラック表面の官能基が除去されることにより、分散剤としてのポリマーがカーボンブラック表面により効率よく、より堅固に吸着されるため、より好ましい。   From the viewpoint of safety, it is preferable to use carbon black in which the polycyclic aromatic component is reduced by baking at 600 to 1500 ° C. or washing with water, warm water, a solvent, or the like. In particular, the baking treatment at a high temperature is more preferable because the functional group on the surface of the carbon black is removed, so that the polymer as a dispersant is more efficiently adsorbed more firmly on the surface of the carbon black.

本発明に係るカーボンブラックとしては、前記のカーボンブラックの1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、他の色材と組み合わせて用いることもできる。   As carbon black which concerns on this invention, 1 type of the said carbon black may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type. It can also be used in combination with other color materials.

また、カーボンブラックの形状は、ペースト、パウダー、固溶体等のいずれの形態であっても良い。   The shape of carbon black may be any form such as paste, powder, solid solution and the like.

{ポリマー}
本発明におけるカーボンブラック分散液には、ポリマーが含まれる。このポリマーとしては公知のものが使用されるが、中でも分散性の観点から少なくとも1種類以上の疎水性モノマーと、1種類以上の親水性モノマーとを構成単位とするポリマーであることが好ましい。
{polymer}
The carbon black dispersion in the present invention contains a polymer. As this polymer, known polymers are used, and among them, a polymer having at least one or more types of hydrophobic monomers and one or more types of hydrophilic monomers as constituent units is preferable from the viewpoint of dispersibility.

ここでいう構成単位とは、ポリマーの基本構造の構成単位であり、合成高分子の場合には、重合又は共重合による当該ポリマーの製造に用いられたモノマー分子に由来する単位、もしくはそれらが変性などにより修飾された単位である。また、天然高分子の場合には、繰り返し単位もしくはそれが変性等により修飾された単位である。
また、以下において「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート及び/又はメタクリレート」を意味し、「(メタ)アクリル」は「アクリル及び/又はメタクリル」を意味する。
The structural unit here is a structural unit of the basic structure of the polymer. In the case of a synthetic polymer, the unit derived from the monomer molecule used for the production of the polymer by polymerization or copolymerization, or a modification thereof. It is a unit modified by In the case of a natural polymer, it is a repeating unit or a unit modified by modification or the like.
In the following, “(meth) acrylate” means “acrylate and / or methacrylate”, and “(meth) acryl” means “acryl and / or methacryl”.

<疎水性モノマー>
ポリマーの構成単位である疎水性モノマーとしては、特に限定されるものではなく、従来公知の疎水性モノマーが使用できるが、特に、疎水性モノマーの少なくとも1つが以下に記載するような芳香環含有モノマー及び/又は脂肪族炭化水素基を含有するモノマーであることが好ましい。
<Hydrophobic monomer>
The hydrophobic monomer that is a structural unit of the polymer is not particularly limited, and a conventionally known hydrophobic monomer can be used. In particular, at least one of the hydrophobic monomers is an aromatic ring-containing monomer as described below. And / or a monomer containing an aliphatic hydrocarbon group.

芳香環含有モノマーとは、芳香族複素環含有モノマー又は芳香族炭化水素環含有モノマーであり、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、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−ナフチル(メタ)アクリレート、9−アントラセニル(メタ)アクリレート、1−ピレニルメチル(メタ)アクリレートスチレン、ビニルナフタレン、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、p−メチルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−t−ブトキシスチレン、m−t−ブトキシスチレン、p−t−ブトキシスチレン、o−クロロメチルスチレン、m−クロロメチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、4−ビニルビフェニル、1,1−ジフェニルエチレン、ビニルフェノール、安息香酸ビニル、ビニルナフタレン、ベンジルビニルエーテルなどが挙げられる。   The aromatic ring-containing monomer is an aromatic heterocyclic ring-containing monomer or an aromatic hydrocarbon ring-containing monomer. For example, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxyethylene glycol (meth) acrylate, 2-naphthyl ( (Meth) acrylate, 9-anthracenyl (meth) acrylate, 1-pyrenylmethyl (meth) acrylate styrene, vinylnaphthalene, styrene, α-methylstyrene, t-butylstyrene, p-methylstyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene , P-methoxystyrene, ot-butoxystyrene, mt-butoxystyrene, pt-butoxystyrene, o-chloromethylstyrene, m-chloromethylstyrene, p-chloromethylstyrene, vinyltoluene, ethyl Nirubenzen, 4-vinyl biphenyl, 1,1-diphenyl ethylene, vinyl phenol, vinyl benzoate, vinyl naphthalene, benzyl vinyl ether.

これらの中で、カーボンブラックとの親和性の観点から、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、スチレン、α−メチルスチレンのような無置換のフェニル基を有するモノマー構造が好ましく、中でもスチレン、ベンジルメタクリレートがより好ましく、スチレンが最も好ましい。   Among these, from the viewpoint of affinity with carbon black, a monomer structure having an unsubstituted phenyl group such as benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, styrene, and α-methylstyrene is preferable. Styrene and benzyl methacrylate are more preferred, and styrene is most preferred.

脂肪族炭化水素基含有モノマーに含まれる脂肪族炭化水素基は、直鎖状、環状、分岐状のいずれであってもよい。   The aliphatic hydrocarbon group contained in the aliphatic hydrocarbon group-containing monomer may be linear, cyclic, or branched.

直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基を有するモノマーとしては、例えば、次のようなものが挙げられる。
エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のオレフィン類;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、i−アミル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、i−オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、i−デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、i−ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、i−ステアリル(メタ)アクリレート、ベへニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートエステル類;
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、i−プロピルビニルエーテル、i−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエーテル類;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類;
塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類;
酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物;
マレイン酸エステル、イタコン酸エステル等のジカルボン酸エステル誘導体;
ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物;
酢酸ビニル、酢酸イソプロペニル等のビニルエステル類:
Examples of the monomer having a linear or branched aliphatic hydrocarbon group include the following.
Olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and isobutene;
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, amyl ( (Meth) acrylate, i-amyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, i-octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, i-decyl (meth) acrylate, dodecyl ( (Meth) acrylate esters such as (meth) acrylate, i-dodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, i-stearyl (meth) acrylate, and behenyl (meth) acrylate;
Vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, stearyl vinyl ether;
Nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile;
Vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride;
Allyl compounds such as allyl acetate and allyl chloride;
Dicarboxylic acid ester derivatives such as maleic acid ester and itaconic acid ester;
Vinylsilyl compounds such as vinyltrimethoxysilane;
Vinyl esters such as vinyl acetate and isopropenyl acetate:

環状の脂肪族炭化水素基を有するモノマーとしては、例えばシクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート等、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等、アダマンチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートエステル類、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロドデセン、1,5−シクロオクタジエン、シクロペンタジエン、1,5,9−シクロドデカトリエン、1−クロロ−1,5−シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸ジメチル等の環状オレフィン類などが挙げられる。   Examples of the monomer having a cyclic aliphatic hydrocarbon group include cyclopropyl (meth) acrylate, cyclobutyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) acrylate, cyclooctyl (meth) ) Acrylate, cyclononyl (meth) acrylate, cyclodecyl (meth) acrylate, etc., isobornyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, etc., (meth) acrylate esters such as adamantyl (meth) acrylate, cyclopentene, cycloheptene, cyclooctene, Cyclododecene, 1,5-cyclooctadiene, cyclopentadiene, 1,5,9-cyclododecatriene, 1-chloro-1,5-cyclooctadiene, disi Ropentajien, ethylidene norbornene, 5-norbornene-2-carboxylate, and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid dimethyl and cyclic olefins and the like.

これらの中でも、カーボンブラックとの親和性の観点から直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートエステル類が好ましい。中でも、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートがより好ましく、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートが最も好ましい。   Among these, (meth) acrylate esters having a linear or branched aliphatic hydrocarbon group are preferable from the viewpoint of affinity with carbon black. Of these, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and stearyl (meth) acrylate are more preferable, and butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and stearyl (meth) acrylate. Is most preferred.

これらの疎水性モノマーは、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。   These hydrophobic monomers may be used alone or in combination of two or more.

<親水性モノマー>
ポリマーの構成単位である親水性モノマーとしては、特に限定されるものではなく、従来公知の親水性モノマーが使用できるが、中でもアニオン性モノマー、カチオン性モノマー、ノニオン性モノマーが好ましい。その中でも分散性の観点からアニオン性モノマーが最も好ましい。
<Hydrophilic monomer>
The hydrophilic monomer, which is a constituent unit of the polymer, is not particularly limited, and conventionally known hydrophilic monomers can be used. Among them, anionic monomers, cationic monomers, and nonionic monomers are preferable. Among these, an anionic monomer is most preferable from the viewpoint of dispersibility.

(アニオン性モノマー)
アニオン性モノマーとしては以下に例示されるものを用いることができるが、これらに限定されるものではなく、従来公知のものが使用できる。
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、或いはこれらの塩等のカルボン酸系モノマー;
ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタクリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミドエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸、或いはこれらの塩等のスルホン酸系モノマー;
ビニルホスホン酸、メタアクリロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジオクチル−2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート或いはこれらの塩等のリン酸系モノマー:
(Anionic monomer)
As the anionic monomer, those exemplified below can be used, but the anionic monomer is not limited thereto, and conventionally known monomers can be used.
Carboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, or salts thereof;
Vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methacryl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2-acrylamide ethane sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 2-methacrylamide ethane sulfonic acid, 2-methacrylamide-2-methyl Propanesulfonic acid, 2-acryloyloxyethanesulfonic acid, 3-acryloyloxypropanesulfonic acid, 4-acryloyloxybutanesulfonic acid, 2-methacryloyloxyethanesulfonic acid, 3-methacryloyloxypropanesulfonic acid, 4-methacryloyloxybutanesulfone Sulfonic acid monomers such as acids or salts thereof;
Vinylphosphonic acid, methacryloxyethyl phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, Phosphoric monomers such as dioctyl-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate or salts thereof:

アニオン性モノマーとしては、印字濃度やにじみが少ないといった印字品位の観点から、カルボキシル基を有するモノマー或いはその塩が好ましく、メタクリル酸、アクリル酸或いはその塩、中でもアクリル酸或いはその塩がより好ましい。   As the anionic monomer, a monomer having a carboxyl group or a salt thereof is preferable from the viewpoint of printing quality such as low print density or bleeding, and methacrylic acid, acrylic acid or a salt thereof, more preferably acrylic acid or a salt thereof.

また、アニオン性モノマーは塩であることが好ましい。中でもアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩であることがより好ましく、ナトリウム塩であることが特に好ましい。   The anionic monomer is preferably a salt. Of these, alkali metal salts and alkaline earth metal salts are more preferable, and sodium salts are particularly preferable.

(カチオン性モノマー)
カチオン性モノマーとしては以下に例示されるものを用いることができるが、これらに限定されるものではなく、従来公知のものが使用できる。
N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジ−t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレートなどのN,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクレート;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどのN,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドのような3級アミノ基含有重合性不飽和モノマー;
(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルオクチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルオクチルアンモニウムブロマイド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルドデシルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルドデシルアンモニウムブロマイド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルヘキサデシルアンモニウムブロマイド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジエチルオクチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジエチルオクチルアンモニウムブロマイド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジエチルドデシルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジエチルドデシルアンモニウムブロマイド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジエチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジエチルヘキサデシルアンモニウムブロマイド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルオクチルアンモニムクロライド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルオクチルアンモニムブロマイド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルドデシルアンモニムクロライド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルドデシルアンモニムブロマイド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルヘキサデシルアンモニムクロライド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルヘキサデシルアンモニムブロマイド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルスルフェート、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウムエチルスルフェー卜、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムp−トルエンスルホネート、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムメチルスルフェート、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエチルスルフェー卜、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムp−トルエンスルホネートのような4級アンモニウム塩基含有重合性不飽和モノマー;
その他、ジメチルアミノスチレン、ジメチルアミノメチルスチレン等のジアルキルアミノ基を有するスチレン類;4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;又はこれらをハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベンジル、アルキル若しくはアリールスルホン酸又は硫酸ジアルキル等の公知の四級化剤を用いて四級化したもの、重合後に加水分解することによってアミノ基を生成するN−ビニルホルムアミド及びN−ビニルアセトアミド、アリルアミン塩酸塩など:
(Cationic monomer)
Although what is illustrated below can be used as a cationic monomer, It is not limited to these, A conventionally well-known thing can be used.
N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-di-t-butylaminoethyl (meth) acrylate N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as N, N-dimethylaminobutyl (meth) acrylate; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, N Tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomers such as N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylamide, such as N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide;
(Meth) acryloyloxyethyldimethyloctylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethyloctylammonium bromide, (meth) acryloyloxyethyldimethyldodecylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethyldodecylammonium bromide, (meth) acryloyloxyethyl Dimethyl hexadecyl ammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyl dimethyl hexadecyl ammonium bromide, (meth) acryloyloxyethyl diethyl octyl ammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyl diethyl octyl ammonium bromide, (meth) acryloyloxyethyl diethyl dodecyl ammonium chloride , (Meta) a Liloyloxyethyl diethyl dodecyl ammonium bromide, (meth) acryloyloxyethyl diethyl hexadecyl ammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyl diethyl hexadecyl ammonium bromide, (meth) acryloylaminopropyldimethyloctylammonium chloride, (meth) acryloylamino Propyldimethyloctylammonium bromide, (meth) acryloylaminopropyldimethyldodecylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyldimethyldodecylammonium bromide, (meth) acryloylaminopropyldimethylhexadecylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyl Dimethylhexadecyl ammonium bromide, (meth) ac Royloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium methylsulfate, (meth) acryloyloxyethyldimethylethylammonium ethyl sulfate, (meth) acryloyloxyethyl Trimethylammonium p-toluenesulfonate, (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium methyl sulfate, (meth) acryloylaminopropyldimethylethylammonium ethyl Sulfae Pass, (meta) aqua Quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomers such as liloylaminopropyltrimethylammonium p-toluenesulfonate;
In addition, styrenes having a dialkylamino group such as dimethylaminostyrene and dimethylaminomethylstyrene; vinylpyridines such as 4-vinylpyridine and 2-vinylpyridine; or these alkyl halides, benzyl halides, alkyl or aryl sulfones Quaternized with a known quaternizing agent such as acid or dialkyl sulfate, N-vinylformamide and N-vinylacetamide that form an amino group by hydrolysis after polymerization, allylamine hydrochloride, etc .:

中でも、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の3級アミノ基含有重合性不飽和モノマー、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルスルフェート、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウムエチルスルフェー卜等の4級アンモニウム塩基含有重合性不飽和モノマーが好ましく、その中でも4級アンモニウム塩基含有重合性不飽和モノマーが更に好ましい。その中でも、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドが最も好ましい。   Among them, tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomers such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) Preferred are quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomers such as acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium methylsulfate, (meth) acryloyloxyethyldimethylethylammonium ethylsulfate, among which More preferred are quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomers. Of these, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride is most preferred.

4級アンモニウム塩基含有重合性不飽和モノマーを構成単位とするポリマーは、3級アミノ基含有重合性不飽和モノマーを重合した後、塩化メチルなどのハロゲン化アルキル、ベンジルクロライドなどのベンジルハライド、エピクロロヒドリン、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸などのアルキル化剤を用いて4級化反応により合成してもよいし、モノマーの状態で4級化したものを重合して合成してもよい。中でも、モノマーの状態で4級化したものを重合して得られるポリマーが好ましい。   A polymer having a quaternary ammonium group-containing polymerizable unsaturated monomer as a constituent unit is obtained by polymerizing a tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomer, followed by alkyl halide such as methyl chloride, benzyl halide such as benzyl chloride, epichloro It may be synthesized by a quaternization reaction using an alkylating agent such as hydrin, dimethyl sulfate, or diethyl sulfate, or may be synthesized by polymerizing a quaternized product in a monomer state. Among these, a polymer obtained by polymerizing a quaternized monomer is preferable.

(ノニオン性モノマー)
ノニオン性モノマーとしては、以下のものが挙げられるが、以下の例示に限定されるものではなく、従来公知のものを用いることができる。
(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピルなどの第1級アミノ基を有するモノマー;
(メタ)アクリル酸メチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸メチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸エチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸エチルアミノプロピル、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンなどの第2級アミノ基を有するモノマー;
(メタ)アクリルアミド、アルキル基の炭素数が1〜6のN−アルキル(メタ)アクリルアミド、アルキル基の炭素数が1〜3のN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエタノール(メタ)アクリルアミド、N−ビニルアセトアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミド、N−ビニルホルムアミド、N−メチル−N−ビニルホルムアミド、N−(2−(ポリエチレングリコール)エチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−(2,2’−(ポリエチレングリコール)ジエチル)(メタ)アクリルアミドなどのアミド基含有モノマー;
2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、1−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロリドン、2−ビニルー2−オキサゾリン、5−メチル−2−ビニル−2−オキサゾリン、N−ビニルオキサゾリドン、2−N−ピロリドンエチル(メタ)アクリレート、N−ビニルカプロラクタム、9−ビニルカルバゾール、N−ビニルフタルイミド、グリシジル(メタ)アクリレート、アジリジン環含有モノマーなどのヘテロ環を有するモノマー;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステル、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリル酸エステル、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテルなどの水酸基を含有するモノマー;
ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)(メタ)アクリレート、プロピレングリコールポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ステアロ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(メタ)アクリレート、アリロ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(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)(メタ)アクリレートなどの含オキシアルキレン鎖モノマー;
グルコース、マンノース、ガラクトース、グルコサミン、マンノサミン、ガラクトサミン等の六炭糖類、アラビノース、キシロース、リボース等の五炭糖類、マルトース、ラクトース、トレハロース、セロビオース、イソマルトース、ゲンチオビオース、メリビオース、ラミナリビオース、キトビオース、キシロビオース、マンノビオース、ソホロース等の二糖類、その他、マルトトリオース、イソマルトトリオース、マルトテトラオース、マルトペンタオース、マンノトリオース、マンニノトリオース等のオリゴ糖、セルロース、変性セルロース等の多糖類に由来するような構造を持ちグリコシル基を有するモノマー、例えばグルコシルエチルメタクリレート等のようなモノマー;
ポリビニルアルコール構造を側鎖に有するマクロモノマー:
(Nonionic monomer)
Nonionic monomers include the following, but are not limited to the following examples, and conventionally known monomers can be used.
Monomers having primary amino groups such as aminoethyl (meth) acrylate and aminopropyl (meth) acrylate;
Secondary such as methylaminoethyl (meth) acrylate, methylaminopropyl (meth) acrylate, ethylaminoethyl (meth) acrylate, ethylaminopropyl (meth) acrylate, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine A monomer having an amino group;
(Meth) acrylamide, N-alkyl (meth) acrylamide having 1 to 6 carbon atoms in the alkyl group, N, N-dialkyl (meth) acrylamide, C 1-3 in carbon number in the alkyl group, diacetone (meth) acrylamide, N -Methylol (meth) acrylamide, N-2-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N, N-diethanol (meth) acrylamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinylacetamide, N-vinylformamide, N-methyl Amide group-containing monomers such as -N-vinylformamide, N- (2- (polyethylene glycol) ethyl) (meth) acrylamide, N, N- (2,2 '-(polyethylene glycol) diethyl) (meth) acrylamide;
2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 1-vinylimidazole, N-vinylpyrrolidone, 2-vinyl-2-oxazoline, 5-methyl-2-vinyl-2-oxazoline, N-vinyloxazolidone, 2-N-pyrrolidoneethyl A monomer having a heterocycle such as (meth) acrylate, N-vinylcaprolactam, 9-vinylcarbazole, N-vinylphthalimide, glycidyl (meth) acrylate, aziridine ring-containing monomer;
Monomers containing a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylic acid ester, 2-hydroxypropyl (meth) acrylic acid ester, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl vinyl ether;
Polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, lauroxy polyethylene glycol (meth) acrylate, stearoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxy Polyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-propylene glycol) (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-) Tetramethylene glycol) (meta Acrylate, poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) (meth) acrylate, propylene glycol polybutylene glycol (meth) acrylate, octoxy polyethylene glycol polypropylene glycol (meth) acrylate, stearoxy polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, ant Oxyalkylene chain monomers such as loxypolyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate and nonylphenoxypoly (ethylene glycol-propylene glycol) (meth) acrylate;
Glucose, mannose, galactose, glucosamine, mannosamine, galactosamine, etc., hexoses, arabinose, xylose, ribose, etc. Disaccharides such as mannobiose and sophorose, other oligosaccharides such as maltotriose, isomaltotriose, maltotetraose, maltopentaose, mannotriose and manninotriose, polysaccharides such as cellulose and modified cellulose A monomer having a structure as derived and having a glycosyl group, such as a monomer such as glucosylethyl methacrylate;
Macromonomer having a polyvinyl alcohol structure in the side chain:

ノニオン性モノマーとしては、これらのうち、分散性、保存安定性の観点から、アミド基含有モノマー、ヘテロ環を有するモノマー、水酸基を含有するモノマー、含オキシアルキレン鎖モノマー、ポリビニルアルコール構造を側鎖に有するマクロモノマーが好ましく、写真専用紙用の記録液として使用する場合は、印字物の光沢性の観点から、アミド基含有モノマー、水酸基を含有するモノマー、含オキシアルキレン鎖モノマーが好ましく、その中でも含オキシアルキレン鎖モノマーが特に好ましい。   Among these nonionic monomers, from the viewpoint of dispersibility and storage stability, an amide group-containing monomer, a monomer having a heterocyclic ring, a monomer containing a hydroxyl group, an oxyalkylene chain monomer, and a polyvinyl alcohol structure as a side chain. In the case of using as a recording liquid for photographic paper, an amide group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer, and an oxyalkylene chain monomer are preferred from the viewpoint of gloss of printed matter. Oxyalkylene chain monomers are particularly preferred.

これらの親水性モノマーは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。   These hydrophilic monomers may be used alone or in combination of two or more.

<モノマー組成>
ポリマーは少なくとも1種類以上の疎水性モノマーと、1種類以上の親水性モノマーを構成単位とするポリマーであることが好ましいが、モノマー組成は以下の通りであることが好ましい。
<Monomer composition>
The polymer is preferably a polymer having at least one or more types of hydrophobic monomers and one or more types of hydrophilic monomers as constituent units, and the monomer composition is preferably as follows.

疎水性モノマー構成単位の含有量は、ポリマーの全構成単位に対して10モル%以上が好ましく、より好ましくは20モル%以上である。上限としては90モル%以下が好ましく、88モル%以下が更に好ましい。この下限より少ないとポリマーがカーボンブラックに吸着しにくくなり遊離したポリマーが増大するため分散液の粘度が高くなりこの分散液を記録液に使用したとき吐出性が低下したり、記録液の保存安定性が低下する場合がある。この上限より多い場合、カーボンブラック分散液の水分散性が低下する場合がある。   The content of the hydrophobic monomer constituent unit is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, based on the total constituent units of the polymer. As an upper limit, 90 mol% or less is preferable and 88 mol% or less is still more preferable. If the amount is less than this lower limit, the polymer is difficult to adsorb on the carbon black and the free polymer increases, so the viscosity of the dispersion increases. When this dispersion is used as a recording liquid, the ejection properties are reduced and the storage stability of the recording liquid is increased. May decrease. When the amount is larger than this upper limit, the water dispersibility of the carbon black dispersion may be lowered.

親水性モノマー構造単位の含有量は、ポリマーの全構成単位に対して10モル%以上が好ましく、12モル%以上がより好ましい。上限としては、90モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましく、70モル%以下が最も好ましい。この下限より少ないとカーボンブラック分散液の水分散性が極端に低下し、この上限より多いとポリマーがカーボンブラックに吸着しにくくなり遊離したポリマーが増大するため分散液の粘度が高くなりこの分散液を記録液に使用したとき吐出性が低下したり、記録液の保存安定性が低下する場合がある。   The content of the hydrophilic monomer structural unit is preferably 10 mol% or more, and more preferably 12 mol% or more with respect to all the structural units of the polymer. As an upper limit, 90 mol% or less is preferable, 80 mol% or less is more preferable, and 70 mol% or less is the most preferable. If the amount is less than this lower limit, the water dispersibility of the carbon black dispersion is extremely reduced. If the amount is more than this upper limit, the polymer is difficult to adsorb on the carbon black and the free polymer increases, so the viscosity of the dispersion increases and this dispersion becomes higher. When used as a recording liquid, the dischargeability may decrease and the storage stability of the recording liquid may decrease.

<ポリマー構造>
疎水性/親水性ポリマーのポリマー構造は、ランダムコポリマー、ジブロックコポリマー、トリブロック以上のマルチブロックコポリマー、グラジエントコポリマー、グラフトコポリマー、スターコポリマー等いずれでもよいが、中でもランダムコポリマー、ブロックポリマーであることが好ましく、ランダムコポリマーであることが最も好ましい。
<Polymer structure>
The polymer structure of the hydrophobic / hydrophilic polymer may be a random copolymer, a diblock copolymer, a triblock or more multi-block copolymer, a gradient copolymer, a graft copolymer, a star copolymer, etc., among which a random copolymer or a block polymer may be used. Random copolymers are preferred and most preferred.

<酸価>
ポリマーの酸価としては240mg−KOH/g以下が好ましく、220mg−KOH/g以下がより好ましく、200以下が更に好ましい。
ポリマーの酸価の下限としては、20mg−KOH/g以上が好ましく、30mg−KOH/g以上がより好ましい。
ポリマーの酸価が上記下限より少ないとカーボンブラック分散液の水分散性が低下する傾向があり、この上限より多いとポリマーがカーボンブラックに吸着しにくくなり遊離したポリマーが増大するため、分散液の粘度が高くなり、この分散液を記録液に使用したとき吐出性が低下したり、記録液の保存安定性が低下する傾向がある。
<Acid value>
The acid value of the polymer is preferably 240 mg-KOH / g or less, more preferably 220 mg-KOH / g or less, and even more preferably 200 or less.
The lower limit of the acid value of the polymer is preferably 20 mg-KOH / g or more, more preferably 30 mg-KOH / g or more.
If the acid value of the polymer is less than the above lower limit, the water dispersibility of the carbon black dispersion tends to decrease, and if it exceeds this upper limit, the polymer is difficult to adsorb on the carbon black and the free polymer increases. Viscosity increases, and when this dispersion is used as a recording liquid, there is a tendency that the dischargeability is lowered or the storage stability of the recording liquid is lowered.

<分子量>
ここでいう数平均分子量及び重量平均分子量の値は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によって測定されるポリスチレン換算の値である
<Molecular weight>
The values of the number average molecular weight and the weight average molecular weight here are values in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography).

本発明に係るポリマーの数平均分子量(Mn)は、上限としては150,000以下であることが好ましく、100,000以下がより好ましく、50,000以下であることが特に好ましい。下限としては、1,000以上であることが好ましく、5,000以上であることがより好ましく、7,000以上であることが特に好ましい。この範囲よりも分子量が大きいと分散液、記録液の粘度が高くなり吐出性が低下し、小さいと記録液を調製した際にカーボンブラックからポリマーがはがれて分散性が低下する場合がある。   The number average molecular weight (Mn) of the polymer according to the present invention is preferably 150,000 or less, more preferably 100,000 or less, and particularly preferably 50,000 or less as the upper limit. The lower limit is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, and particularly preferably 7,000 or more. If the molecular weight is larger than this range, the viscosity of the dispersion liquid and the recording liquid is increased and the dischargeability is lowered. If the molecular weight is smaller, the polymer may be peeled off from the carbon black when the recording liquid is prepared.

ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、上限としては300,000以下であることが好ましく、200,000以下であることがより好ましく、100,000以下であることが特に好ましい。下限としては2,000以上であることが好ましく、10,000以上であることがより好ましく、15,000以上であることが特に好ましい。この範囲よりも分子量が大きいと分散液、記録液の粘度が高くなり吐出性が低下する場合があり、小さいと記録液を調製した際にカーボンブラックからポリマーがはがれて分散性が低下する場合がある。   The upper limit of the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is preferably 300,000 or less, more preferably 200,000 or less, and particularly preferably 100,000 or less. The lower limit is preferably 2,000 or more, more preferably 10,000 or more, and particularly preferably 15,000 or more. If the molecular weight is larger than this range, the viscosity of the dispersion liquid and the recording liquid may increase, and the discharge performance may decrease. is there.

また、本発明に係るポリマーの低分子量成分の存在量は、重量平均分子量4,000以下の成分が、20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。この低分子量成分の割合は、分散性、分散安定性、保存安定性を左右するパラメーターの一つと考えられるが、低分子量成分が上記範囲よりも多い場合、分散性を確保するのは容易であるが、分散安定性や保存安定性を確保するのが困難となる場合がある。また、サーマルタイプの印字ヘッドでは、長期の吐出安定性も悪化する傾向にある。
ポリマー中のこのような重量平均分子量4,000以下の低分子量成分の含有量は、ポリマーのゲルパーミエーショングロマトグラフィー(GPC)で得られるクロマトグラフにおける、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)4,000以下の成分の面積から、未反応モノマー及び重合溶媒のピーク面積を除いた面積の全面積に対する比率を計算することにより求めることができる。
Further, the content of the low molecular weight component of the polymer according to the present invention is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, for a component having a weight average molecular weight of 4,000 or less. The proportion of the low molecular weight component is considered to be one of the parameters that influence the dispersibility, dispersion stability, and storage stability. However, when the low molecular weight component is larger than the above range, it is easy to ensure the dispersibility. However, it may be difficult to ensure dispersion stability and storage stability. Further, in a thermal type print head, long-term ejection stability tends to deteriorate.
The content of such a low molecular weight component having a weight average molecular weight of 4,000 or less in the polymer is a polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) 4 in a chromatograph obtained by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer. It can be determined by calculating the ratio of the area excluding the peak area of the unreacted monomer and polymerization solvent to the total area from the area of the component of 000 or less.

なお、ポリマー中のこれらの低分子量成分は、限外濾過膜や透析膜などを用いたり、低分子量成分が溶解する溶媒中でポリマーを再沈殿させる方法により低減することができる。   These low molecular weight components in the polymer can be reduced by using an ultrafiltration membrane or a dialysis membrane or by reprecipitation of the polymer in a solvent in which the low molecular weight component is dissolved.

<水溶性>
ポリマーとしては、ポリマー中に存在しているイオン性基の90モル%を中和した状態において、そのポリマーの2重量%の濃度の水分散液において沈殿を生じない「水分散性」のものが好ましく、中でもポリマーの25℃の水に対する溶解度が2重量%以上である「水溶性」のものが特に好ましい。通常は25℃で20重量%以下の濃度の水分散液において沈殿が生じないものが使用される。沈殿が生じるか否かはポリマー水分散液を調製した直後に目視で確認するものとする。
<Water-soluble>
As the polymer, a polymer having “water dispersibility” that does not cause precipitation in an aqueous dispersion having a concentration of 2% by weight of the polymer in a state where 90 mol% of ionic groups present in the polymer is neutralized. Among them, a “water-soluble” polymer having a solubility in water at 25 ° C. of 2% by weight or more is particularly preferable. Usually, an aqueous dispersion having a concentration of 20% by weight or less at 25 ° C. that does not precipitate is used. Whether or not precipitation occurs is visually confirmed immediately after the preparation of the polymer aqueous dispersion.

上述の「イオン性基」とは、水中でイオンに解離し得る基をいい、例えばアミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、又はこれらの塩等が挙げられる。上述の「ポリマー中に存在しているイオン性基の90モル%を中和した状態において」とは、ポリマー中に含まれるイオン性基の90モル%が中和剤によって塩になっている状態を指す。上記定義範囲にポリマーが入っていることを確認する手順としては、例えば、ポリマー中のイオン性基全体のうち中和されて塩になっている割合(イオン性基の中和度)を測定し、イオン性基の中和度を90モル%に調整し、これを25℃、2重量%濃度で水に溶解又は分散させて、その外観を目視観測する。イオン性基の中和度は、例えばH−NMRでポリマー全体に対するイオン性基の組成比を測定し、また、塩を形成しているポリマーのカウンターイオン、例えばカルボキシル基がNaと塩を形成している場合はNa電荷を測定し、実際にNa塩となっている量を、組成比より計算される全部がNa塩になっていると仮定した場合の電荷量で割ることによって、求めることができる。測定の結果、中和度がイオン性基の中和度が90%に満たない場合は、アルカリを添加することで中和度を調整する。また別の方法としては、アルカリを添加することによってポリマー中のイオン性基と重合しないで残ったモノマーのイオン性基が同じ割合で中和されると仮定し、ポリマーの合成からインクの調製までの一連の工程において添加したアルカリのモル数をポリマー合成時の仕込モノマーのイオン性基全体のモル数で割ることによって、ポリマー中のイオン性基の中和度を見積もって確認することもできる。 The above-mentioned “ionic group” refers to a group that can dissociate into ions in water, and examples thereof include an amino group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, and salts thereof. The above-mentioned "in a state where 90 mol% of the ionic groups present in the polymer are neutralized" means that 90 mol% of the ionic groups contained in the polymer is converted into a salt by the neutralizing agent. Point to. As a procedure for confirming that the polymer is contained in the above definition range, for example, the ratio of the ionic groups in the polymer that are neutralized to form a salt (degree of neutralization of the ionic groups) is measured. The degree of neutralization of the ionic group is adjusted to 90 mol%, and this is dissolved or dispersed in water at 25 ° C. and 2 wt% concentration, and the appearance is visually observed. The degree of neutralization of the ionic group is determined by measuring the composition ratio of the ionic group with respect to the whole polymer by, for example, 1 H-NMR, and the counter ion of the polymer forming the salt, for example, the carboxyl group forms a salt with Na. , Measure Na + charge, and divide the amount that is actually Na + salt by the amount of charge that is calculated from the composition ratio assuming that it is all Na + salt. Can be sought. As a result of the measurement, when the degree of neutralization is less than 90%, the degree of neutralization is adjusted by adding an alkali. As another method, from the synthesis of the polymer to the preparation of the ink, it is assumed that the addition of alkali neutralizes the ionic groups of the remaining monomers without polymerizing with the ionic groups in the polymer at the same rate. The degree of neutralization of the ionic groups in the polymer can also be estimated by dividing the number of moles of alkali added in the series of steps by the number of moles of the entire ionic groups of the charged monomer at the time of polymer synthesis.

<ポリマーの合成方法>
本発明に係るポリマーの合成法は特に限定されず、例えばラジカル重合、イオン重合、重付加、重縮合などの公知の重合方法を選択でき、またポリマーは、これらの公知の方法で合成したポリマーの誘導体や変性体であってもよい。また、水や有機溶媒中にカーボンブラックとモノマー、重合開始剤、必要に応じて界面活性剤、反応性界面活性剤、ポリマーを同時に混合し、重合しても良い。更に、カーボンブラック表面にモノマーを直接反応させ重合しても良い。中でも、合成手法が簡便であることから、ラジカル重合を用いて合成されるポリマーが好ましい。
<Polymer synthesis method>
The method for synthesizing the polymer according to the present invention is not particularly limited. For example, a known polymerization method such as radical polymerization, ionic polymerization, polyaddition, polycondensation or the like can be selected, and the polymer is a polymer synthesized by these known methods. Derivatives and modified products may be used. Further, carbon black, a monomer, a polymerization initiator, and, if necessary, a surfactant, a reactive surfactant, and a polymer may be mixed in water or an organic solvent at the same time for polymerization. Furthermore, the monomer may be directly reacted with the carbon black surface for polymerization. Among them, a polymer synthesized using radical polymerization is preferable because the synthesis method is simple.

以下に本発明に係るポリマーとして好適なランダムコポリマーの好ましい合成法であるラジカル重合によるポリマーの合成方法について説明する。   Hereinafter, a method for synthesizing a polymer by radical polymerization, which is a preferred method for synthesizing a random copolymer suitable as the polymer according to the present invention, will be described.

(重合反応溶媒)
本発明に係るポリマーはランダムコポリマーであることが特に好ましい。その好ましい合成法であるラジカル重合反応は、無溶媒又は溶媒の存在下に行なうことができるが、溶媒存在下で重合反応を行うことが好ましい。
(Polymerization reaction solvent)
The polymer according to the invention is particularly preferably a random copolymer. The radical polymerization reaction, which is a preferred synthesis method thereof, can be carried out in the absence of a solvent or in the presence of a solvent, but the polymerization reaction is preferably carried out in the presence of a solvent.

重合反応溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、アニソール、ジメトキシベンゼン等のエーテル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカルボニル化合物、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、イソアミルアルコール等のアルコール類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;クロロベンゼン、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素類が挙げられるが、中でも、重合反応溶媒としては水性溶媒が好ましい。   As a polymerization reaction solvent, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, diphenyl ether, anisole and dimethoxybenzene; amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; acetonitrile, propionitrile, benzonitrile and the like Nitriles; Carbonyl compounds such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene carbonate, and propylene carbonate; alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, and isoamyl alcohol Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene; chlorobenzene, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, carbon tetrachloride And halogenated hydrocarbons. Among these, preferred aqueous solvents as a polymerization reaction solvent.

水性溶媒とは、水100%もしくは水と極性有機溶媒とを任意の比率で混合した溶媒を指す。ここで用いる極性有機溶媒は、水と任意の比率で混合可能なものであれば良く、具体的にはメタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトニトリル、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジチルスルホキシド、テトラヒドロフラン等が例示される。これらの中で、特にテトラヒドロフラン、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ましい。   The aqueous solvent refers to a solvent obtained by mixing 100% water or water and a polar organic solvent at an arbitrary ratio. The polar organic solvent used here is not particularly limited as long as it can be mixed with water at an arbitrary ratio, and specific examples include methanol, ethanol, isopropanol, acetonitrile, acetone, dimethylformamide, dityl sulfoxide, tetrahydrofuran and the like. Of these, tetrahydrofuran, methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol are particularly preferable.

また、重合反応溶媒は1種類のみからなる単一溶媒でも良いし、2種類以上からなる混合溶媒でも良い。   Further, the polymerization reaction solvent may be a single solvent composed of only one kind or a mixed solvent composed of two or more kinds.

(重合開始剤)
ポリマーを合成する際のラジカル重合反応には公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。
重合開始剤としては、水溶性の重合開始剤でも油溶性の重合開始剤でも使用できる。
(Polymerization initiator)
A known radical polymerization initiator can be used for the radical polymerization reaction in the synthesis of the polymer.
As the polymerization initiator, either a water-soluble polymerization initiator or an oil-soluble polymerization initiator can be used.

水溶性の重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二硫酸塩二水和物、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン}ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−メチルプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(3,4,5,6,−テトラヒドロピリミジン−2−イル)プロパン]二塩酸塩等のアゾ化合物系開始剤;過硫酸カリウム、過硫酸ソーダ、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等の酸化剤単独;或いはこれらの酸化剤と亜硫酸ソーダ、次亜硫酸ソーダ、硫酸第1鉄、硝酸第1鉄、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、チオ尿素等の水溶性還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤が挙げられる。   Examples of the water-soluble polymerization initiator include 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis [2- (2-Imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] disulfate dihydrate, 2,2′-azobis [ N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamide], 2,2′-azobis {2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl) propane} dihydrochloride, 2, 2′-azobis (1-imino-1-pyrrolidino-2-methylpropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis {2-methyl-N- [2- (1-hydroxybutyl)] propionamide}, 2 , 2'-azobis [2 (5-methyl-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (3,4,5,6, -tetrahydropyrimidin-2-yl) propane] dihydrochloride, etc. Azo compound-based initiators; oxidants such as potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, and hydrogen peroxide alone; or these oxidants and sodium sulfite, sodium hyposulfite, ferrous sulfate, ferrous nitrate, sodium Examples thereof include redox initiators combined with water-soluble reducing agents such as formaldehyde sulfoxylate and thiourea.

これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。   These may be used alone or in combination of two or more.

油溶性の重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビスシクロヘキサン1−カーボニトリル、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物系開始剤;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシピバレート、3,5,5−トリメチルヘキサノニルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニトリルパーオキサイド、サクシニックアシッドパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジイソブチルジパーオキシフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジt−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジt−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、パラメンタンヒドロパーオキサイド、ピナンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド及びクメンパーオキサイド等のパーオキサイド重合開始剤;さらにヒドロペルオキサイド(tret−ブチルヒドロキシペルオキサイド、クメンヒドロキシペルオキサイド等)、過酸化ジアルキル(過酸化ラウロイル等)及び過酸化ジアシル(過酸化ベンゾイル等)等の油溶性過酸化物と、第三アミン(トリエチルアミン、トリブチルアミン等)、ナフテン酸塩、メルカプタン(メルカプトエタノール、ラウリルメルカプタン等)、有機金属化合物(トリエチルアルミニウム、トリエチルホウ素及びジエチル亜鉛等)等の油溶性還元剤とを併用する油溶性レドックス重合開始剤が挙げられる。   Examples of oil-soluble polymerization initiators include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobiscyclohexane 1-carbonitrile, , 2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), Azo compound-based initiators such as 1,1′-azobis (1-acetoxy-1-phenylethane), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); acetylcyclohexylsulfonyl peroxide; Isobutyryl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, 2,4-dicarbonate Lobenzoyl peroxide, t-butylperoxypivalate, 3,5,5-trimethylhexanonyl peroxide, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, propionitrile peroxide, saxi Nick acid peroxide, acetyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, parachlorobenzoyl peroxide, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxymaleic acid, t-butyl peroxylaurate, cyclohexanone peroxide, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, 2,5-dimethyl-2,5-dibenzoylperoxyhexane, -Butyl peroxyacetate, t-butyl peroxybenzoate, diisobutyl diperoxyphthalate, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxyhexane, t-butyl cumi Ruperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, paramentane hydroperoxide, pinane hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide and cumene Peroxide polymerization initiators such as peroxides; hydroperoxides (tret-butylhydroxyperoxide, cumenehydroxyperoxides, etc.), dialkyl peroxides (lauroyl peroxide, etc.) ) And oil-soluble peroxides such as diacyl peroxide (benzoyl peroxide, etc.), tertiary amines (triethylamine, tributylamine, etc.), naphthenates, mercaptans (mercaptoethanol, lauryl mercaptan, etc.), organometallic compounds (triethyl) And oil-soluble redox polymerization initiators used in combination with oil-soluble reducing agents such as aluminum, triethylboron and diethylzinc.

これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。   These may be used alone or in combination of two or more.

(その他の添加剤)
ラジカル重合反応には、上記の重合開始剤に加え、得られる重合体を好ましい分子量に調節するために、連鎖移動剤、連鎖停止剤、重合促進剤等、公知のものを添加使用することができる。
(Other additives)
In the radical polymerization reaction, in addition to the above polymerization initiator, a known one such as a chain transfer agent, a chain terminator, or a polymerization accelerator can be added and used in order to adjust the resulting polymer to a preferred molecular weight. .

(重合条件)
ラジカル重合反応を行う際、モノマー、重合反応溶媒、ラジカル開始剤等の添加順序等は任意であるが、例えば、モノマー、重合反応溶媒、ラジカル重合開始剤を反応容器に一括で仕込んだ後に温度を上昇させて重合反応を行う方法が挙げられる。この場合、モノマーあるいはラジカル重合開始剤をそのままの状態あるいは溶液にして追加添加してもよい。また、別の方法としては、重合性モノマー、重合反応溶媒を反応容器に仕込んで温度を上昇させた後に、ラジカル重合開始剤を含有するモノマー溶液、重合反応溶媒、又はこれらの混合物を、連続的に又は分割して添加し、重合反応を行う方法等が挙げられる。
中でも操作の簡便性から、原料を一括で仕込んだ後に温度を上昇させて重合反応を行う方法が好ましい。
(Polymerization conditions)
When performing the radical polymerization reaction, the order of addition of the monomer, the polymerization reaction solvent, the radical initiator, etc. is arbitrary. For example, after the monomer, the polymerization reaction solvent, the radical polymerization initiator are collectively charged into the reaction vessel, the temperature is increased. The method of raising and performing a polymerization reaction is mentioned. In this case, the monomer or radical polymerization initiator may be added as it is or in a solution. As another method, after a polymerizable monomer and a polymerization reaction solvent are charged into a reaction vessel and the temperature is raised, a monomer solution containing a radical polymerization initiator, a polymerization reaction solvent, or a mixture thereof is continuously added. Or a method in which a polymerization reaction is carried out by adding in portions.
Among these, from the viewpoint of simplicity of operation, a method in which the polymerization reaction is performed by raising the temperature after charging the raw materials all at once is preferable.

重合反応溶媒の使用量は特に限定されないが、モノマー100重量部に対し、通常1重量部以上、通常2000重量部以下、好ましくは1000重量部以下である。   Although the usage-amount of a polymerization reaction solvent is not specifically limited, It is 1 weight part or more normally with respect to 100 weight part of monomers, Usually 2000 weight part or less, Preferably it is 1000 weight part or less.

重合開始剤の使用量は、用いる重合開始剤の種類によっても異なり、特に限定されないが、モノマー100重量部に対して、通常0.5重量部以上、15重量部以下である。   The amount of the polymerization initiator used varies depending on the type of the polymerization initiator used and is not particularly limited, but is usually 0.5 parts by weight or more and 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the monomer.

重合温度は特に限定されないが、通常0℃以上、好ましくは20℃以上であり、その上限は通常200℃以下、好ましくは150℃以下である。   The polymerization temperature is not particularly limited, but is usually 0 ° C or higher, preferably 20 ° C or higher, and the upper limit is usually 200 ° C or lower, preferably 150 ° C or lower.

重合により得られたポリマーは未精製のまま使用しても特に問題はないが、常法に従って精製し、次のカーボンブラック分散工程へ供されるのが好ましい。精製方法としては、ポリマーが不溶でモノマーと重合開始剤が可溶な溶媒へポリマー溶液を滴下し、ポリマーの沈澱、濾別を繰り返す再沈精製、ポリマー溶液にポリマーが不溶でモノマーと重合開始剤が可溶な溶媒を滴下し、ポリマーの沈澱、濾別を繰り返す分別沈澱精製、加熱蒸留や、減圧蒸留等によって未反応モノマーや反応溶媒を除去した後に、溶媒を水及び/又は水性溶媒に置換する方法、さらには限外濾過膜や透析膜などを用いて低分子不純物や低分子量オリゴマー成分を除去する方法などが挙げられる。   Although there is no particular problem even if the polymer obtained by polymerization is used as it is unpurified, it is preferable to purify it according to a conventional method and use it for the next carbon black dispersion step. Purification methods include dropping the polymer solution into a solvent in which the polymer is insoluble and the monomer and polymerization initiator are soluble, reprecipitation purification by repeating the precipitation and filtration of the polymer, and the polymer and the polymer insoluble in the polymer solution and the polymerization initiator. Add a solvent that is soluble in water, remove the unreacted monomer and reaction solvent by fractional precipitation purification, heating distillation, vacuum distillation, etc. that repeat polymer precipitation and filtration, and then replace the solvent with water and / or aqueous solvent And a method of removing low molecular impurities and low molecular weight oligomer components using an ultrafiltration membrane or a dialysis membrane.

カーボンブラック分散液中に含まれるポリマーは、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。上述の通り、ポリマーは少なくとも1種類以上の疎水性モノマーと、1種類以上の親水性モノマーとを構成単位とするポリマーであることが好ましいが、親水性モノマーとしてアニオン性モノマーを使用したアニオンポリマーや、カチオン性モノマーを使用したカチオンポリマーや、ノニオン性モノマーを使用したノニオンポリマーをそれぞれ単独で用い、カーボンブラックをポリマーで分散したカーボンブラック分散液を作ってもよいし、これらを併用してもよい。併用した例としては、例えば、アニオンポリマーとカチオンポリマーの静電相互作用を利用し、カーボンブラックをポリマーで被覆した複合ポリマーカプセルなどが挙げられる。   The polymer contained in the carbon black dispersion may be one type or two or more types. As described above, the polymer is preferably a polymer having at least one or more types of hydrophobic monomers and one or more types of hydrophilic monomers as structural units, but an anionic polymer using an anionic monomer as the hydrophilic monomer or In addition, a cationic polymer using a cationic monomer and a nonionic polymer using a nonionic monomer may be used alone, and a carbon black dispersion liquid in which carbon black is dispersed with a polymer may be produced, or these may be used in combination. . Examples of the combined use include composite polymer capsules in which carbon black is coated with a polymer using electrostatic interaction between an anionic polymer and a cationic polymer.

{水性媒体}
本発明のカーボンブラック分散液に用いる水性媒体としては、水及び/又は水溶性の有機溶媒が挙げられる。
水溶性の有機溶媒としては、この用途に一般的に用いられるものであれば特に限定されないが、具体的には、水よりも蒸気圧の小さいものであり、次のようなものが挙げられる。
{Aqueous medium}
Examples of the aqueous medium used for the carbon black dispersion of the present invention include water and / or a water-soluble organic solvent.
Although it will not specifically limit if it is generally used for this use as a water-soluble organic solvent, Specifically, it is a thing with a vapor pressure smaller than water, and the following are mentioned.

エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ペンタメチレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、イソブチレングリコール、チオジグリコール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、グリセリン等の多価アルコール類;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピレンエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル等の多価アルコールエーテル類;
アセトニルアセトン等のケトン類;
γ−ブチロラクトン、ジアセチン、リン酸トリエチル等のエステル類;
2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール等の低級アルコキシアルコール類;
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタメチルジエチレントリアミン等のアミン類;
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;
2−ピロリドン、N−エチルピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、モルホリン、N−エチルモルホリン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、イミダゾール、メチルイミダゾール、ヒドロキシイミダゾール、ジメチルアミノピリジン、1,3−プロパンスルトン、ヒドロキシエチルピペラジン、ピペラジン等の複素環類;
ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;
スルホラン等のスルホン類:
これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-propylene glycol, isopropylene glycol, polypropylene glycol, pentamethylene glycol, trimethylene glycol, butylene Glycol, isobutylene glycol, thiodiglycol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2- Methyl-2,4-pentanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 2 Butene-1,4-diol, polyhydric alcohols such as glycerin;
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl Ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol mono-t-butyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Lopylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monoisopropylene ether, propylene glycol monophenyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether Polyhydric alcohol ethers such as dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoisopropyl ether;
Ketones such as acetonylacetone;
Esters such as γ-butyrolactone, diacetin, triethyl phosphate;
Lower alkoxy alcohols such as 2-methoxyethanol and 2-ethoxyethanol;
Amines such as ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentamethyldiethylenetriamine;
Amides such as formamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformamide, N, N-dimethylacetamide;
2-pyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexylpyrrolidone, morpholine, N-ethylmorpholine, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, imidazole, methylimidazole, hydroxyimidazole , Heterocycles such as dimethylaminopyridine, 1,3-propane sultone, hydroxyethylpiperazine, piperazine;
Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide;
Sulfones such as sulfolane:
These may be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いる水性媒体としては、水又は水と上述のような水溶性有機溶媒との混合物であることが好ましい。中でも、水のみであることが特に好ましい。   The aqueous medium used in the present invention is preferably water or a mixture of water and a water-soluble organic solvent as described above. Of these, water is particularly preferable.

{カーボンブラック分散液の組成}
本発明のカーボンブラック分散液は、少なくとも上述のようなカーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体を含み、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。
{Composition of carbon black dispersion}
The carbon black dispersion of the present invention contains at least carbon black as described above, a polymer, and an aqueous medium, and may contain other components as necessary.

本発明のカーボンブラック分散液中のカーボンブラック濃度としては、通常30重量%以下、好ましくは20重量%以下である。ここで、カーボンブラック濃度が高過ぎるとカーボンブラックが分散不良となり、また、分散液の粘度が増大し、分散液がゲル化したり、また、分散破壊により分散液が使用できなくなる場合があるが、カーボンブラック濃度が低すぎるとインク組成物とした際に十分な印字濃度が出ないため、通常、0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上である。   The carbon black concentration in the carbon black dispersion of the present invention is usually 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less. Here, if the carbon black concentration is too high, the carbon black becomes poorly dispersed, the viscosity of the dispersion increases, the dispersion becomes gelled, and the dispersion may not be usable due to dispersion failure. If the carbon black concentration is too low, a sufficient print density will not be obtained when an ink composition is prepared. Therefore, it is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more. .

また、本発明のカーボンブラック分散液中におけるカーボンブラックとポリマーとの重量比は、適宜選択し決定すればよいが、一般的にはカーボンブラック1重量部に対してポリマー(2種以上のポリマーを含む場合はその合計)が0.001重量部以上、中でも0.01重量部以上、特に0.05重量部以上、とりわけ0.08重量%以上であることが好ましく、その上限は2重量部以下、中でも1.5重量部以下であることが好ましい。この範囲よりもポリマーが少ないと分散安定性が低下し、多いと分散液、インクの粘度が高くなって吐出性が低下してしまう。   The weight ratio of carbon black to polymer in the carbon black dispersion of the present invention may be appropriately selected and determined. Generally, however, the polymer (two or more kinds of polymers are added to 1 part by weight of carbon black). In the case where it is included, the total) is preferably 0.001 part by weight or more, more preferably 0.01 part by weight or more, particularly 0.05 part by weight or more, and particularly preferably 0.08% by weight or more, and the upper limit is 2 parts by weight or less. In particular, the amount is preferably 1.5 parts by weight or less. If the amount of polymer is less than this range, the dispersion stability is lowered.

なお、本発明のカーボンブラック分散液中には、カーボンブラック、ポリマー、水性媒体以外の成分が含まれていても良く、特に、後述するような本発明のインク組成物に含有され得る他の添加剤としてエマルジョン粒子、非イオン性水溶性ポリマーなど、その他の成分が含まれても良い。   The carbon black dispersion of the present invention may contain components other than carbon black, polymer, and aqueous medium, and in particular, other additions that can be contained in the ink composition of the present invention as described later. Other components such as emulsion particles and nonionic water-soluble polymers may be included as an agent.

{カーボンブラック分散液の物性}
<表面張力>
本発明のカーボンブラック分散液の表面張力は特に限定されないが、水性媒体のみの表面張力と比較して上限は通常+1dyne/cmであり、下限は、通常−50dyne/cm、好ましくは−40dyne/cm以上である。例えば水性媒体として水を用いた場合、水の表面張力は72.75dyne/cmであるため、カーボンブラック分散液の表面張力の上限は通常73.75dyne/cmであり、下限は通常22.75dyne/cm、好ましくは32.75dyne/cmである。カーボンブラック分散液の表面張力が上記範囲から外れた場合、印字濃度の低下や吐出安定性や保存安定性の低下が見られる場合がある。
{Physical properties of carbon black dispersion}
<Surface tension>
The surface tension of the carbon black dispersion of the present invention is not particularly limited, but the upper limit is usually +1 dyne / cm as compared with the surface tension of only the aqueous medium, and the lower limit is usually −50 dyne / cm, preferably −40 dyne / cm. That's it. For example, when water is used as the aqueous medium, the surface tension of water is 72.75 dyne / cm, so the upper limit of the surface tension of the carbon black dispersion is usually 73.75 dyne / cm, and the lower limit is usually 22.75 dyne / cm. cm, preferably 32.75 dyne / cm. When the surface tension of the carbon black dispersion is out of the above range, a decrease in printing density, a decrease in ejection stability and a storage stability may be observed.

<粘度>
本発明のカーボンブラック分散液液の粘度は4.0cp以下であるが、中でも3.5cp以下がより好ましく、3.0cp以下が更に好ましく、2.5cp以下が特に好ましい。粘度の下限としては1.0cp以上が好ましく、1.5cp以上が特に好ましい。カーボンブラック分散液の粘度が低すぎると、インクジェット液滴の生成/飛翔をコントロールするのが難しくなる場合があり、高すぎるとインクジェットの駆動周波数が低くなってしまう場合がある。また、粘度の高いカーボンブラック分散液は、前述の如く、ポリマー同士の絡み合いが大きく、凝集し易いために保存安定性に劣るものとなる。
<Viscosity>
The carbon black dispersion liquid of the present invention has a viscosity of 4.0 cp or less, more preferably 3.5 cp or less, still more preferably 3.0 cp or less, and particularly preferably 2.5 cp or less. The lower limit of the viscosity is preferably 1.0 cp or more, and particularly preferably 1.5 cp or more. If the viscosity of the carbon black dispersion is too low, it may be difficult to control the generation / flying of inkjet droplets, and if it is too high, the inkjet drive frequency may be lowered. Further, as described above, a carbon black dispersion having a high viscosity has a large entanglement between polymers and tends to aggregate, resulting in poor storage stability.

<カーボンブラックの平均分散粒子径>
本発明のカーボンブラック分散液中のカーボンブラックの平均分散粒子径は、通常300nm以下、好ましくは200nm以下である。また下限としては、通常20nm以上である。カーボンブラックの平均分散粒子径が小さすぎる場合は、分散安定性を保つのが非常に難しくなり、かつ普通紙の紙上表面に残りにくくなるために印字濃度が低くなってしまう場合がある。また、平均分散粒子径が大きすぎる場合も、保存中にカーボンブラックが沈降しやすくなり、分散液の分散安定性や記録液の保存安定性が低くなってしまう場合がある。
上記平均分散粒子径は、SEMやTEM等の電子顕微鏡を用いて測定するか、市販の動的光散乱測定装置を使用して測定することができる。
<Average dispersion particle size of carbon black>
The average dispersed particle size of carbon black in the carbon black dispersion of the present invention is usually 300 nm or less, preferably 200 nm or less. Moreover, as a minimum, it is 20 nm or more normally. When the average dispersed particle size of carbon black is too small, it is very difficult to maintain dispersion stability, and the print density may be lowered because it is difficult to remain on the surface of plain paper. Also, when the average dispersed particle size is too large, carbon black tends to settle during storage, and the dispersion stability of the dispersion and the storage stability of the recording liquid may be lowered.
The average dispersed particle size can be measured using an electron microscope such as SEM or TEM, or can be measured using a commercially available dynamic light scattering measurement device.

<pH>
本発明のカーボンブラック分散液のpHは、通常3以上、好ましくは5以上、更に好ましくは7以上である。pHの上限としては、通常12以下であり、好ましくは11以下である。カーボンブラック分散液のpHが低いと、アニオン性基の解離度が抑えられ、分散液の分散性や分散安定性、記録液の保存安定性、吐出性が低下し、逆に高すぎるとプリントヘッドを傷めてしまう場合がある。
<PH>
The pH of the carbon black dispersion of the present invention is usually 3 or higher, preferably 5 or higher, more preferably 7 or higher. The upper limit of the pH is usually 12 or less, preferably 11 or less. If the pH of the carbon black dispersion liquid is low, the degree of dissociation of the anionic group is suppressed, and the dispersibility and dispersion stability of the dispersion liquid, the storage stability of the recording liquid, and the discharge performance are deteriorated. May be damaged.

また、本発明のカーボンブラック分散液のpHは、保存安定性の観点から、カーボンブラック分散液の調製に用いた、即ち、カーボンブラック分散液中に含有されるポリマーを用いて別途調製した1.0重量%のポリマー水溶液のpHとの差が0.5以下であることが好ましい。
このpH差が大きいことは、その理由は定かではないが恐らくカーボンブラックが共存することによってポリマー構造のコンフォメーションが大きく変わって分散安定性が十分に保たれないと考えられ、カーボンブラック分散液の保存安定性が良好でないことを意味する。このpH差は好ましくは0.4以下で、小さい程好ましい。
なお、カーボンブラック分散液中にポリマーを2種以上含有する場合、後述の比較例2に示されるように、カーボンブラック分散液中の含有重量比で混合したポリマー混合物の1重量%水溶液を調製し、そのpHについて評価を行えばよい。
In addition, the pH of the carbon black dispersion of the present invention was prepared separately from the viewpoint of storage stability by using the polymer used for the preparation of the carbon black dispersion, that is, the polymer contained in the carbon black dispersion. The difference from the pH of the 0% by weight polymer aqueous solution is preferably 0.5 or less.
The reason why this pH difference is large is not clear, but it is thought that the coexistence of carbon black greatly changes the conformation of the polymer structure and the dispersion stability is not sufficiently maintained. It means that the storage stability is not good. This pH difference is preferably 0.4 or less and is preferably as small as possible.
When two or more kinds of polymers are contained in the carbon black dispersion liquid, as shown in Comparative Example 2 described later, a 1% by weight aqueous solution of a polymer mixture mixed at a content weight ratio in the carbon black dispersion liquid is prepared. The pH may be evaluated.

<保存安定性>
本発明のカーボンブラック分散液を密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅は1.0以下であるが、長期間の保存安定性の観点からこの下がり幅は0.95以下であることが好ましく、0.90以下であることが更に好ましい。即ち、本発明のカーボンブラックの上記保存前のpHを「pH」、本発明のカーボンブラック分散液を密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHを「pH」としたとき、その差ΔpH=pH−pHが1.0以下であり、好ましくは0.95以下、より好ましくは0.90以下である。このΔpHの下限としては、−1.0以上であることが好ましく、−0.95以上であることがより好ましく、−0.90以上であることが更に好ましい。
このΔpHが大き過ぎても、小さ過ぎても、本発明で目的とする保存安定性を達成し得ない。
<Storage stability>
When the carbon black dispersion of the present invention is stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week, the pH decrease is 1.0 or less, but from the viewpoint of long-term storage stability, this decrease is 0.95 or less. It is preferable that it is 0.90 or less. That is, when the pH before storage of the carbon black of the present invention is “pH 0 ” and the pH when the carbon black dispersion of the present invention is stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week is “pH 1 ”, The difference ΔpH = pH 0 −pH 1 is 1.0 or less, preferably 0.95 or less, more preferably 0.90 or less. The lower limit of ΔpH is preferably −1.0 or more, more preferably −0.95 or more, and further preferably −0.90 or more.
If this ΔpH is too large or too small, the intended storage stability in the present invention cannot be achieved.

{カーボンブラック分散液の製造方法}
本発明のカーボンブラック分散液の製造方法において、カーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体の混合方法や添加順序は任意であるが、例えば、カーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体を一度に混合し、この混合液に対して一般的な分散機を用いて分散処理を施せばよい。
{Production method of carbon black dispersion}
In the method for producing a carbon black dispersion of the present invention, the mixing method and the order of addition of carbon black, polymer, and aqueous medium are arbitrary. For example, carbon black, polymer, and aqueous medium are mixed at one time, and this mixing is performed. What is necessary is just to give a dispersion process with respect to a liquid using a common disperser.

分散処理に用いる分散機としては、通常、顔料分散に使用される各種分散機が使用できる。   As the disperser used for the dispersion treatment, various dispersers that are generally used for pigment dispersion can be used.

分散機としては、特に限定されるものではないが、ニーダー、ソルトミリング、ロールミル、プラネタリーミキサー、ペイントシェーカー、ボールミル、サンドミル、アトライ ター、パールミル、コボールミル、ホモミキサー、ホモジナイザー、湿式ジェットミル、 高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等を用いることができる。分散機としてメディアを使うものには、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ、アルミナビーズ、磁性ビーズ、 スチレンビーズを用いることができる。このうち、好ましい分散処理方法は、超音波ホモジナイザーで分散する方法である。   The disperser is not particularly limited, but is a kneader, salt milling, roll mill, planetary mixer, paint shaker, ball mill, sand mill, attritor, pearl mill, coball mill, homomixer, homogenizer, wet jet mill, high pressure homogenizer. An ultrasonic homogenizer or the like can be used. Glass beads, zirconia beads, alumina beads, magnetic beads, and styrene beads can be used for those using media as a disperser. Among these, a preferable dispersion treatment method is a method of dispersing with an ultrasonic homogenizer.

超音波ホモジナイザーで分散処理を行う際は、予め上記のニーダー、ソルトミリング、ロールミル、プラネタリーミキサー、ホモミキサー、ホモジナイザー、湿式ジェットミル、高圧ホモジナイザー、ビーズミルなどの各種方法でカーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体を予備分散した後に行うのがよい。   When carrying out dispersion treatment with an ultrasonic homogenizer, carbon black, polymer, and water based on various methods such as kneader, salt milling, roll mill, planetary mixer, homomixer, homogenizer, wet jet mill, high pressure homogenizer, and bead mill in advance. It is preferable to carry out after preliminary dispersion of the medium.

超音波ホモジナイザーによる分散処理時のカーボンブラック濃度は、通常3〜30重量%であり、好ましくは5〜20重量%、より好ましくは6〜16重量%である。この範囲よりもカーボンブラック濃度が低い場合は、カーボンブラック粒子が希薄なために分散効率が悪く、更には長時間超音波を照射してもカーボンブラックの粒子径が小さくならない場合がある。逆に、この範囲よりも高い場合は、カーボンブラック粒子の濃度が高すぎることに加え、分散液粘度が高くなるので攪拌効率が下がるため、超音波が均一にカーボンブラック粒子当りにくくなり、分散が不均一となる場合がある。
従って、目的とするカーボンブラック分散液のカーボンブラック濃度が、上記の超音波ホモジナイザーによる分散処理に好適なカーボンブラック濃度と異なる場合は、水を加えて希釈したり加熱して濃縮したりして好適な濃度に合わせる。
The carbon black concentration during the dispersion treatment with an ultrasonic homogenizer is usually 3 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight, more preferably 6 to 16% by weight. When the carbon black concentration is lower than this range, the carbon black particles are dilute, so that the dispersion efficiency is poor, and further, the particle size of the carbon black may not be reduced even when the ultrasonic wave is irradiated for a long time. On the other hand, if it is higher than this range, in addition to the concentration of carbon black particles being too high, the dispersion viscosity becomes high, so the stirring efficiency is lowered, so that the ultrasonic waves are less likely to hit the carbon black particles uniformly and the dispersion is reduced. May be non-uniform.
Therefore, when the carbon black concentration of the target carbon black dispersion is different from the carbon black concentration suitable for the dispersion treatment by the ultrasonic homogenizer, it is preferable to dilute with water or concentrate by heating. Adjust to the correct density.

また、超音波ホモジナイザーによる分散処理時は、超音波の照射により著しく発熱するので、氷水などで冷却しながら分散処理を行うのが好ましく、その際、分散液温度が60℃以下、例えば0〜50℃となるように冷却を行うのが好ましい。分散液の温度が上がりすぎると、分散の進行よりもカーボンブラック同士の凝集の方が起こりやすくなるために分散は進まず、更には壁面で凝集したカーボンブラックが分散液に混入し、粗大粒子混入の原因となり、吐出性を悪化させるのでよくない。   In addition, during the dispersion treatment using an ultrasonic homogenizer, heat generation is significantly caused by irradiation with ultrasonic waves. Therefore, the dispersion treatment is preferably performed while cooling with ice water or the like. At this time, the dispersion temperature is 60 ° C. or lower, for example, 0 to 50. It is preferable to perform cooling so that the temperature becomes ° C. If the temperature of the dispersion is too high, the carbon blacks are more likely to aggregate than the progress of the dispersion, so the dispersion does not proceed.In addition, the carbon black aggregated on the wall surface is mixed into the dispersion and mixed with coarse particles. This is not good because it deteriorates the discharge performance.

超音波ホモジナイザーの出力は、カーボンブラックの粒子径が目標とする大きさになれば特に限定しないが、通常50W以上1200W以下である。出力が小さすぎると目標の粒子径まで小粒径化できなかったり、分散処理に長時間を要し、出力が大きすぎるとカーボンブラックやポリマー構造が破壊されたり、あるいは振動素子(金属チップ)から微小の金属片が多量に剥離し、不純物として分散液中に混入し、その結果、吐出性や保存安定性、あるいは、濾過性を悪化させる原因となるので注意が必要である。   The output of the ultrasonic homogenizer is not particularly limited as long as the particle size of the carbon black reaches a target size, but is usually 50 W or more and 1200 W or less. If the output is too small, it will not be possible to reduce the particle size to the target particle size, or it will take a long time for dispersion treatment. If the output is too large, the carbon black or polymer structure may be destroyed, or the vibration element (metal tip) Care must be taken because minute metal pieces are peeled off in large quantities and mixed as impurities into the dispersion, resulting in deterioration of dischargeability, storage stability, or filterability.

分散処理時間は、カーボンブラックの粒子径が目標とする大きさになればよく、特に限定しないが、通常1分/分散液1kg以上800分/分散液1kg以下であり、好ましくは10分/分散液1kg以上である。分散処理時間が短すぎると、粗大粒子が多く残ったり、分散剤であるポリマーのカーボンブラック表面への吸着が不十分となり、分散安定性や保存安定性が悪くなるので好ましくない。一方で、分散処理時間が長すぎると、数ナノから数十ナノメートルレベルのカーボンブラック微粒子が多く発生し、それらが分散安定性、保存安定性、更には吐出安定性を悪化させ、更には印字濃度を低下させる原因となるので好ましくない。   The dispersion treatment time is not particularly limited as long as the particle size of the carbon black becomes a target size, but is usually 1 minute / dispersion 1 kg to 800 minutes / dispersion 1 kg, preferably 10 minutes / dispersion. The liquid is 1 kg or more. If the dispersion treatment time is too short, a large amount of coarse particles remain or adsorption of the polymer as a dispersant to the carbon black surface becomes insufficient, and dispersion stability and storage stability are deteriorated. On the other hand, if the dispersion treatment time is too long, a large number of carbon black fine particles of several nanometers to several tens of nanometers are generated, which deteriorates dispersion stability, storage stability, and ejection stability, and further printing. This is not preferable because it causes a decrease in concentration.

[インク組成物]
本発明のカーボンブラック分散液を含む本発明のインク組成物は、特に記録液、とりわけインクジェット用記録液として優れた効果を奏する。
[Ink composition]
The ink composition of the present invention containing the carbon black dispersion of the present invention exhibits excellent effects particularly as a recording liquid, particularly an inkjet recording liquid.

記録液等として用いられる本発明のインク組成物は、上述の本発明のカーボンブラック分散液の着色剤濃度を必要に応じて調整し、更には用途に応じて各種添加剤を加えて調製される。もしくは、カーボンブラック分散液の製造時に、用途に応じて各種添加剤を加えて調製してもよい。   The ink composition of the present invention used as a recording liquid or the like is prepared by adjusting the colorant concentration of the above-described carbon black dispersion of the present invention as necessary, and further adding various additives depending on the application. . Alternatively, it may be prepared by adding various additives depending on the application during the production of the carbon black dispersion.

着色剤としては、上述の本発明のカーボンブラック分散液中のカーボンブラックに加え、更に調色等の目的などで表面処理された自己分散性顔料や、染料、界面活性剤、ポリマー分散剤等で分散された顔料、あるいは、染料等を追加で含んでいても良い。   As the colorant, in addition to the carbon black in the carbon black dispersion liquid of the present invention described above, self-dispersing pigments surface-treated for purposes such as toning, dyes, surfactants, polymer dispersants, etc. Dispersed pigments or dyes may be additionally included.

本発明のインク組成物における全着色剤の濃度は、インク組成物全量に対する、全着色剤の濃度として、通常0.1重量%以上、中でも0.5重量%以上であることが好ましく、その上限は通常25重量%以下、好ましくは20重量%以下、特に好ましくは15重量%以下である。この着色剤濃度が高過ぎると増粘し、かつ吐出性が悪化し、低すぎると印字濃度が低くなりすぎる場合がある。一方で、カーボンブラック分散液に追加する着色剤の量は、カーボンブラック分散液中のカーボンブラック100重量部に対して、通常100重量部以下、好ましくは75重量部以下、より好ましくは50重量部以下、特に好ましくは25重量部以下である。この着色剤の追加量が多過ぎると本発明の効果が低下する場合がある。   The concentration of the total colorant in the ink composition of the present invention is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more as the total colorant concentration with respect to the total amount of the ink composition. Is usually 25% by weight or less, preferably 20% by weight or less, particularly preferably 15% by weight or less. If the colorant concentration is too high, the viscosity is increased and the discharge properties are deteriorated. If the colorant concentration is too low, the print density may be too low. On the other hand, the amount of the colorant added to the carbon black dispersion is usually 100 parts by weight or less, preferably 75 parts by weight or less, more preferably 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of carbon black in the carbon black dispersion. The amount is particularly preferably 25 parts by weight or less. If the additional amount of the colorant is too large, the effect of the present invention may be reduced.

また、本発明のインク組成物に用いる溶媒は、水及び水溶性有機溶媒を含むことが好ましく、更に所望により他の成分を含むことができる。   The solvent used in the ink composition of the present invention preferably contains water and a water-soluble organic solvent, and may further contain other components as desired.

本発明のインク組成物中の水溶性有機溶媒濃度は、適宜選択し決定すればよいが、通常、インク組成物に対して1重量%以上45重量%以下、中でも40重量%以下であることが好ましい。またインク組成物における水の含有量は、上述の着色剤や水溶性有機溶媒、及び以下に記載される任意の添加成分の濃度を適宜設定できる量であればよい。   The concentration of the water-soluble organic solvent in the ink composition of the present invention may be appropriately selected and determined. Usually, it is 1% by weight to 45% by weight, particularly 40% by weight or less based on the ink composition. preferable. Further, the water content in the ink composition may be an amount that can appropriately set the concentration of the above-described colorant, water-soluble organic solvent, and optional additive components described below.

水溶性の有機溶媒としては、前述の本発明のカーボンブラック分散液の水性媒体として例示したものを用いることができる。   As the water-soluble organic solvent, those exemplified as the aqueous medium of the carbon black dispersion liquid of the present invention described above can be used.

本発明のインク組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて各種添加剤を含んでいても良い。   The ink composition of the present invention may contain various additives as necessary within a range not impairing the effects of the present invention.

このような添加剤としては例えば、浸透促進剤、表面張力調整剤、ヒドロトロピー剤、pH調整剤、キレート剤、防腐剤、粘度調整剤、保湿剤、防黴剤、防錆剤等の記録液用添加剤として公知のものが挙げられる。   Examples of such additives include recording liquids such as penetration enhancers, surface tension modifiers, hydrotropic agents, pH adjusters, chelating agents, preservatives, viscosity modifiers, humectants, antifungal agents, and rust inhibitors. Known additives can be used.

本発明のインク組成物における、これら添加剤の含有量は、インク組成物の全量に対して、通常その合計で30重量%以下、中でも15重量%以下であることが好ましい。   The content of these additives in the ink composition of the present invention is usually 30% by weight or less, and particularly preferably 15% by weight or less, based on the total amount of the ink composition.

浸透促進剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ペンタノール等の低級アルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルグリコールエーテル等のカルビトール類、界面活性剤等の1種又は2種以上が挙げられる。   Examples of penetration enhancers include lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol and pentanol, carbitols such as ethylene glycol monobutyl ether and triethylene glycol monobutyl ether glycol ether, and surfactants 1 A seed | species or 2 or more types is mentioned.

界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びポリマー系の界面活性剤等、任意のものの1種又は2種以上を使用できる。中でも非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤及びポリマー系の界面活性剤が好ましい。   As the surfactant, any one or more of nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, polymer surfactants and the like can be used. Can be used. Of these, nonionic surfactants, anionic surfactants and polymer surfactants are preferred.

非イオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン誘導体類、オキシエチレン/オキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンアルキルアミン類、アセチレングリコール類、アセチレンアルコール類等が挙げられる。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene derivatives, oxyethylene / oxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid Examples thereof include esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, acetylene glycols, and acetylene alcohols.

陰イオン性界面活性剤としては、例えば脂肪酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、アルキルベンゼンスルフォン酸塩類、アルキルナフタレンスルフォン酸塩類、アルキルスルホコハク酸塩類、アルキルジフェニルエーテルスルフォン酸塩類、アルキルリン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩類、アルカンスルフォン酸塩類、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物類 、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル類、 α−オレフィンスルフォン酸塩等が挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl sulfosuccinates, alkyl diphenyl ether sulfonates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl sulfates. Examples include ester salts, polyoxyethylene alkylaryl sulfate esters, alkane sulfonates, naphthalene sulfonate formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phosphates, α-olefin sulfonates, and the like.

また、ポリマー系界面活性剤としては、ポリアクリル酸、スチレン/アクリル酸コポリマー、スチレン/アクリル酸/アクリル酸エステルコポリマー、スチレン/マレイン酸コポリマー、スチレン/マレイン酸/アクリル酸エステル共重合、スチレン/メタクリル酸コポリマー、スチレン/メタクリル酸/アクリル酸エステルコポリマー、スチレン/マレイン酸ハーフエステルコポリマー、スチレン/スチレンスルフォン酸コポリマー、ビニルナフタレン/マレイン酸コポリマー、ビニルナフタレン/アクリル酸コポリマーあるいはこれらの塩等が挙げられる。   Polymeric surfactants include polyacrylic acid, styrene / acrylic acid copolymer, styrene / acrylic acid / acrylic acid ester copolymer, styrene / maleic acid copolymer, styrene / maleic acid / acrylic acid ester copolymer, styrene / methacrylic acid. Examples thereof include acid copolymers, styrene / methacrylic acid / acrylic acid ester copolymers, styrene / maleic acid half ester copolymers, styrene / styrene sulfonic acid copolymers, vinyl naphthalene / maleic acid copolymers, vinyl naphthalene / acrylic acid copolymers, and salts thereof.

カチオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include, but are not limited to, tetraalkylammonium salts, alkylamine salts, benzalkonium salts, alkylpyridium salts, imidazolium salts, and the like.

その他、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤や、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤、ラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等の界面活性剤も使用することができる。   In addition, silicone surfactants such as polysiloxane oxyethylene adducts, fluorine surfactants such as perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl sulfonates, oxyethylene perfluoroalkyl ethers, rhamnolipids, lysolecithins, etc. Surfactants such as biosurfactants can also be used.

これらの界面活性剤の含有量は、適宜選択し決定すればよい。通常はインク組成物に対して0.001重量%以上5重量%以下の範囲で添加することによって、印刷物の速乾性及び印字品位をより一層改良できる。   The content of these surfactants may be appropriately selected and determined. Usually, by adding in the range of 0.001 wt% or more and 5 wt% or less with respect to the ink composition, it is possible to further improve the quick drying property and print quality of the printed matter.

表面張力調整剤としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、グリセリン、ジエチレングリコール等のアルコール類、ノニオン、カチオン、アニオン、あるいは両性界面活性剤の1種又は2種以上を挙げることができる。   Examples of the surface tension adjusting agent include one or more alcohols such as diethanolamine, triethanolamine, glycerin, and diethylene glycol, nonions, cations, anions, and amphoteric surfactants.

ヒドロトロピー剤としては、尿素、アルキル尿素、エチレン尿素、プロピレン尿素、チオ尿素、グアニジン酸塩、ハロゲン価テトラアルキルアンモニウム等の1種又は2種以上が好ましい。   As the hydrotropic agent, one or more of urea, alkylurea, ethyleneurea, propyleneurea, thiourea, guanidate, halogenated tetraalkylammonium and the like are preferable.

保湿剤としては、グリセリン、ジエチレングリコール等の1種又は2種以上を水溶性有機溶媒と兼ねるものとして添加することもできる。   As a humectant, 1 type (s) or 2 or more types, such as glycerol and diethylene glycol, can also be added as what also serves as a water-soluble organic solvent.

更に、固体保湿剤(保水機能を有する25℃で固体の水溶性物質)を添加することもできる。好ましい固体保湿剤としては、糖類、糖アルコール類、ヒアルロン酸塩、トリメチロールプロパン、1,2,6−トリオール等が挙げられる。糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類及び四糖類を含む)及び多糖類が挙げられ、具体的には、グルコース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、ソルビット、マルトース、ラクトース、スクロース、トレハロース等が挙げられる。糖アルコール類 としては、マルチトール、ソルビトール、キシリトール等が挙げられ、これらの固体保湿剤の1種又は2種以上を添加することもできる。   Furthermore, a solid moisturizing agent (a water-soluble substance having a water retaining function and solid at 25 ° C.) can also be added. Preferred solid humectants include saccharides, sugar alcohols, hyaluronate, trimethylolpropane, 1,2,6-triol and the like. Examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), and polysaccharides. Specifically, glucose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, sorbit, maltose, and lactose. , Sucrose, trehalose and the like. Examples of sugar alcohols include maltitol, sorbitol, xylitol, and the like, and one or more of these solid humectants can be added.

キレート剤としては、特に限定されるものではないが、エチレンジアミンテトラアセティックアシッドのナトリウム塩、エチレンジアミンテトラアセティックアシドのジアンモニウム塩等の1種又は2種以上が用いられる。これらは、インク組成物に対して0.005重量%以上0.5重量%以下の範囲で用いられることが好ましい。   Although it does not specifically limit as a chelating agent, 1 type (s) or 2 or more types, such as a sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid, a diammonium salt of ethylenediaminetetraacetic acid, are used. These are preferably used in the range of 0.005 wt% to 0.5 wt% with respect to the ink composition.

防黴剤としては、特に限定されるものではないが、デヒドロ酢酸ナトリウム、ジクロロフェン、ソルビン酸、安息香酸ナトリウム、p−ヒドロキシ安息香酸エステル、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン(製品名:プロキセルGXL(アーチ・ケミカルズ社製))等が用いられる。これらは、インク組成物に対して0.05重量%以上1重量%以下の範囲で含まれることが好ましい。   The antifungal agent is not particularly limited, but sodium dehydroacetate, dichlorophen, sorbic acid, sodium benzoate, p-hydroxybenzoate, 1,2-benzisothiazolin-3-one (product name: Proxel GXL (manufactured by Arch Chemicals) or the like is used. These are preferably contained in the range of 0.05% by weight to 1% by weight with respect to the ink composition.

また、インク組成物のpHを調整し、インク組成物の安定性を得るため、特に限定されるものではないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、硝酸、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のpH調整剤、リン酸等の緩衝液を用いることができる。
なお、インク組成物のpHとしては、通常、中性からアルカリ性の範囲であり、中でもpH6〜11程度に調整することが好ましい。
Further, in order to adjust the pH of the ink composition and obtain the stability of the ink composition, it is not particularly limited, but sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, nitric acid, ammonia, diethanolamine, triethanol A pH adjusting agent such as amine or a buffer solution such as phosphoric acid can be used.
The pH of the ink composition is usually in the neutral to alkaline range, and is preferably adjusted to about pH 6-11.

本発明のカーボンブラック分散液から本発明のインク組成物を調製する際、エマルジョン粒子や非イオン性水溶性ポリマーなどのポリマー成分を追加添加してもよい。この際に添加するポリマー成分量は、通常、インク組成物に対して0.05重量%以上、好ましくは0.25重量%以上、より好ましくは0.5重量%以上であり、その上限は20重量%以下、中でも10重量%以下であることが好ましい。また、カーボンブラック分散液中に含有されるポリマーに対する上記追加添加されるポリマー成分の割合としては、500重量%以下であることが好ましい。   When preparing the ink composition of the present invention from the carbon black dispersion of the present invention, polymer components such as emulsion particles and nonionic water-soluble polymers may be additionally added. The amount of the polymer component added at this time is usually 0.05% by weight or more, preferably 0.25% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more based on the ink composition, and the upper limit is 20%. It is preferable that it is 10% by weight or less. Further, the ratio of the polymer component to be added to the polymer contained in the carbon black dispersion is preferably 500% by weight or less.

本発明のインク組成物は、本発明のカーボンブラック分散液の製造方法に記載の方法で製造されたカーボンブラック分散液に、必要に応じて着色剤や各種添加剤を加えて同様に混合、分散処理することにより調製される。もしくは、カーボンブラック分散液の製造時に、必要に応じて着色剤や各種添加剤を加えて分散処理することにより調製してもよい。   The ink composition of the present invention is mixed and dispersed in the same manner by adding a colorant and various additives as necessary to the carbon black dispersion produced by the method described in the method for producing a carbon black dispersion of the present invention. It is prepared by processing. Or you may prepare by adding a coloring agent and various additives as needed at the time of manufacture of a carbon black dispersion liquid, and carrying out a dispersion process.

[記録方法]
本発明のインク組成物を用いる記録方法としては、本発明のインク組成物の液滴をインクジェットヘッドから吐出させ、該液滴を記録媒体に付着させてインクジェット記録する方法が好ましく、本発明のインク組成物を用いて本発明のインクジェット記録方法に従って高品質かつ高耐久性のインクジェット記録物を得ることができる。
[Recording method]
As a recording method using the ink composition of the present invention, a method of performing ink jet recording by discharging droplets of the ink composition of the present invention from an ink jet head and adhering the droplets to a recording medium is preferable. Using the composition, a high-quality and high-durability inkjet recording can be obtained according to the inkjet recording method of the present invention.

以下に合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to synthesis examples, examples, and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

なお、以下の諸例においては、ポリマーA〜Gの数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を使用した下記条件で行った。
カラム充填剤: スチレン−ジビニルベンゼン共重合体
溶媒: テトラヒドロフラン(THF)
流速: 0.7mL/min
温度: 40℃
また、キャリブレーションはポリスチレンを用いて行った。
なお、今回は、以下の装置、検出器及びカラムを使って測定した。
装置: 日本ウォーターズ(株)製 Waters 2690
検出器: 日本ウォーターズ(株)製 Waters 2410
カラム: 昭和電工株式会社製 Shodex GPC KF−604・
KF−603・KF−602.5
In the following examples, the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the polymers A to G were measured under the following conditions using gel permeation chromatography (GPC).
Column filler: Styrene-divinylbenzene copolymer Solvent: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 0.7 mL / min
Temperature: 40 ° C
Calibration was performed using polystyrene.
In addition, this time, it measured using the following apparatuses, detectors, and columns.
Apparatus: Waters 2690 manufactured by Nippon Waters Co., Ltd.
Detector: Waters 2410 manufactured by Nippon Waters Co., Ltd.
Column: Shodex GPC KF-604, manufactured by Showa Denko KK
KF-603 ・ KF-602.5

以下の表記において、「co」はcopolymerの「co」を意味し、「b」はblockcopolymerの「block」を意味する。   In the following notation, “co” means “co” of copolymer, and “b” means “block” of blockcopolymer.

[ポリマーの合成]
以下に実施例及び比較例で分散剤として用いたポリマーの合成例を示す。なお、以下の合成例で製造されたポリマーは、いずれも、本発明でいう「水溶性」のものであった。
[Polymer synthesis]
Examples of the synthesis of polymers used as dispersants in Examples and Comparative Examples are shown below. The polymers produced in the following synthesis examples were “water-soluble” in the present invention.

<合成例1>
ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−n−ブチルアクリレート−co−スチレン)(ポリマーA)の合成
内部を窒素置換したコンデンサー、窒素導入管、撹拌機及び温度計付きのフラスコに、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30gを仕込み、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)3500.0g、モノマーとしてアクリル酸400.0g、n−ブチルアクリレート600.0g、及びスチレン400.0gを仕込んだ。バス温度を室温から70℃まで1時間かけて上昇させ、70℃で8時間、重合反応を行った。
<Synthesis Example 1>
Synthesis of poly (sodium acrylate-co-n-butyl acrylate-co-styrene) (Polymer A) Into a condenser with a nitrogen-substituted interior, a nitrogen introduction tube, a stirrer and a thermometer-equipped flask as a polymerization initiator Charge 30 g of 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 3500.0 g of tetrahydrofuran (THF) as a solvent, 400.0 g of acrylic acid, 600.0 g of n-butyl acrylate, and 400.0 g of styrene as monomers. It is. The bath temperature was raised from room temperature to 70 ° C. over 1 hour, and the polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 8 hours.

反応終了後、反応液を室温まで冷却し、エバポレーターで溶媒であるTHFの一部を留去した濃縮液を、アセトニトリル中に再沈殿させた。上澄みをデカンテーションし、真空乾燥して溶媒を完全に除去した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和することでポリ(アクリル酸ナトリウム−co−n−ブチルアクリレート−co−スチレン):ポリマーAを含む水溶液を得た。
この水溶液を真空乾燥することで、ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−n−ブチルアクリレート−co−スチレン):ポリマーAとアクリル酸ナトリウムの混合物を得た。
このポリマーAの数平均分子量(Mn)は11,000、重量平均分子量(Mw)は15,000、分子量分布(Mw/Mn)は1.4であった。また、重量平均分子量4,000以下の低分子量成分は8.8重量%であった。
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and a concentrated solution obtained by distilling off part of THF as a solvent with an evaporator was reprecipitated in acetonitrile. The supernatant was decanted and the solvent was completely removed by vacuum drying, and then neutralized by adding an aqueous sodium hydroxide solution to obtain poly (sodium acrylate-co-n-butyl acrylate-co-styrene): Polymer A An aqueous solution containing was obtained.
This aqueous solution was vacuum-dried to obtain a mixture of poly (sodium acrylate-co-n-butyl acrylate-co-styrene): polymer A and sodium acrylate.
The number average molecular weight (Mn) of this polymer A was 11,000, the weight average molecular weight (Mw) was 15,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.4. The low molecular weight component having a weight average molecular weight of 4,000 or less was 8.8% by weight.

上記ポリマーAとアクリル酸ナトリウムの混合物30.0gを水970.0gに溶解した後、限外濾過により、アクリル酸ナトリウムを除去した。アクリル酸ナトリウム除去後、ポリマーA水溶液を濃縮・乾固することにより、上記ポリマーAを得た。
このポリマーAの構造を、重水を溶媒としたH−NMRにより確認したところ、ランダムコポリマーAの中のアクリル酸構成単位、n−ブチルアクリレート構成単位、スチレン構成単位の組成比は、40/21/39(モル比)=30/28/42(重量比)(酸価233mg−KOH/g)であった。
また、ポリマーAの1.0重量%水溶液のpHは8.88であった。
After 30.0 g of the mixture of the polymer A and sodium acrylate was dissolved in 970.0 g of water, sodium acrylate was removed by ultrafiltration. After removing sodium acrylate, the polymer A aqueous solution was concentrated and dried to obtain the polymer A.
When the structure of the polymer A was confirmed by 1 H-NMR using heavy water as a solvent, the composition ratio of the acrylic acid structural unit, n-butyl acrylate structural unit, and styrene structural unit in the random copolymer A was 40/21. / 39 (molar ratio) = 30/28/42 (weight ratio) (acid value 233 mg-KOH / g).
The pH of a 1.0% by weight aqueous solution of polymer A was 8.88.

<合成例2>
ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−スチレン)(ポリマーB)の合成
内部を窒素置換したコンデンサー、窒素導入管、撹拌機及び温度計付きのフラスコに、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3.15gを仕込み、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)384g、モノマーとしてアクリル酸47.35g、及びスチレン102.65gを仕込んだ。バス温度を室温から70℃まで1時間かけて上昇させ、70℃で8時間、重合反応を行った。
<Synthesis Example 2>
Synthesis of poly (sodium acrylate-co-styrene) (Polymer B) 2,2′-Azobis (2,2) as a polymerization initiator was placed in a condenser equipped with nitrogen inside, a nitrogen inlet tube, a stirrer and a flask equipped with a thermometer. 4-dimethylvaleronitrile) 3.15 g was charged, tetrahydrofuran (THF) 384 g as a solvent, acrylic acid 47.35 g and styrene 102.65 g as monomers. The bath temperature was raised from room temperature to 70 ° C. over 1 hour, and the polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 8 hours.

反応終了後、反応液を室温まで冷却し、エバポレーターで溶媒であるTHFの一部を留去した濃縮液を、アセトニトリル中に再沈殿させた。上澄みをデカンテーションし、真空乾燥して溶媒を完全に除去し、水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和し、限外濾過膜で精製することで、ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−スチレン):ポリマーBを含む水溶液を得た。
この水溶液を真空乾燥することで、ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−スチレン):ポリマーBとアクリル酸ナトリウムの混合物を得た。
このポリマーBの数平均分子量(Mn)は12,000、重量平均分子量(Mw)は20,000、分子量分布(Mw/Mn)は1.7であった。また、重量平均分子量4,000以下の低分子量成分は4.2重量%であった。
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and a concentrated solution obtained by distilling off part of THF as a solvent with an evaporator was reprecipitated in acetonitrile. Decant the supernatant, vacuum dry to completely remove the solvent, neutralize by adding aqueous sodium hydroxide, and purify by ultrafiltration membrane, poly (sodium acrylate-co-styrene): polymer An aqueous solution containing B was obtained.
This aqueous solution was vacuum-dried to obtain a mixture of poly (sodium acrylate-co-styrene): polymer B and sodium acrylate.
This polymer B had a number average molecular weight (Mn) of 12,000, a weight average molecular weight (Mw) of 20,000, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.7. The low molecular weight component having a weight average molecular weight of 4,000 or less was 4.2% by weight.

上記ポリマーBとアクリル酸ナトリウムの混合物30.0gを水970.0gに溶解した後、限外濾過により、アクリル酸ナトリウムを除去した。アクリル酸ナトリウム除去後、ポリマーB水溶液を濃縮・乾固することにより、上記ポリマーBを得た。
このポリマーBの構造を、重水を溶媒としたH−NMRにより確認したところ、ランダムコポリマーBの中のアクリル酸構成単位、スチレン構成単位の組成比は、13/87(モル比)=9/91(重量比)(酸価73mg−KOH/g)であった。
また、ポリマーBの1.0重量%水溶液のpHは9.1であった。
After 30.0 g of the mixture of the polymer B and sodium acrylate was dissolved in 970.0 g of water, sodium acrylate was removed by ultrafiltration. After removing sodium acrylate, the polymer B aqueous solution was concentrated and dried to obtain the polymer B.
When the structure of the polymer B was confirmed by 1 H-NMR using heavy water as a solvent, the composition ratio of the acrylic acid structural unit and the styrene structural unit in the random copolymer B was 13/87 (molar ratio) = 9 / 91 (weight ratio) (acid value 73 mg-KOH / g).
The pH of a 1.0% by weight aqueous solution of polymer B was 9.1.

<合成例3>
ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−2−エチルヘキシルアクリレート)(ポリマーC)の合成
内部を窒素置換したコンデンサー、窒素導入管、撹拌機及び温度計付きのフラスコに、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.05gを仕込み、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)205g、モノマーとしてアクリル酸55.46g、2−エチルヘキシルアクリレート94.54gを仕込んだ。バス温度を室温から70℃まで1時間かけて上昇させ、70℃で8時間、重合反応を行った。
<Synthesis Example 3>
Synthesis of poly (sodium acrylate-co-2-ethylhexyl acrylate) (Polymer C) 2,2'-azobis as a polymerization initiator was placed in a condenser equipped with nitrogen inside, a nitrogen inlet tube, a stirrer and a flask equipped with a thermometer. 2.05 g of (2,4-dimethylvaleronitrile) was charged, 205 g of tetrahydrofuran (THF) as a solvent, 55.46 g of acrylic acid and 94.54 g of 2-ethylhexyl acrylate as monomers. The bath temperature was raised from room temperature to 70 ° C. over 1 hour, and the polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 8 hours.

反応終了後、反応液を室温まで冷却し、エバポレーターで溶媒であるTHFの一部を留去した濃縮液を、アセトニトリル中に再沈殿させた。上澄みをデカンテーションし、真空乾燥して溶媒を完全に除去した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和することでポリ(アクリル酸ナトリウム−co−2−エチルヘキシルアクリレート):ポリマーCを含む水溶液を得た。
この水溶液を真空乾燥することで、ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−2−エチルヘキシルアクリレート):ポリマーCとアクリル酸ナトリウムの混合物を得た。
このポリマーCの数平均分子量(Mn)は18,000、重量平均分子量(Mw)は22,000、分子量分布(Mw/Mn)は1.2であった。また、重量平均分子量4,000以下の低分子量成分は7.2重量%であった。
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and a concentrated solution obtained by distilling off part of THF as a solvent with an evaporator was reprecipitated in acetonitrile. The supernatant is decanted, and the solvent is completely removed by vacuum drying. Then, an aqueous solution containing poly (sodium acrylate-co-2-ethylhexyl acrylate): polymer C is prepared by adding a sodium hydroxide aqueous solution to neutralize the solution. Obtained.
This aqueous solution was vacuum-dried to obtain a mixture of poly (sodium acrylate-co-2-ethylhexyl acrylate): polymer C and sodium acrylate.
The number average molecular weight (Mn) of this polymer C was 18,000, the weight average molecular weight (Mw) was 22,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.2. The low molecular weight component having a weight average molecular weight of 4,000 or less was 7.2% by weight.

上記ポリマーCとアクリル酸ナトリウムの混合物30.0gを水970.0gに溶解した後、限外濾過により、アクリル酸ナトリウムを除去した。アクリル酸ナトリウム除去後、ポリマーC水溶液を濃縮・乾固することにより、上記ポリマーCを得た。
このポリマーCの構造を、重水を溶媒としたH−NMRにより確認したところ、ランダムコポリマーCの中のアクリル酸構成単位、2−エチルヘキシルアクリレート構成単位の組成比は、40/60(モル比)=21/79(重量比)(酸価161mg−KOH/g)であった。
また、ポリマーCの1.0重量%水溶液のpHは8.95であった。
After 30.0 g of the mixture of polymer C and sodium acrylate was dissolved in 970.0 g of water, sodium acrylate was removed by ultrafiltration. After removing sodium acrylate, the polymer C aqueous solution was concentrated and dried to obtain the polymer C.
When the structure of the polymer C was confirmed by 1 H-NMR using heavy water as a solvent, the composition ratio of the acrylic acid constituent unit and the 2-ethylhexyl acrylate constituent unit in the random copolymer C was 40/60 (molar ratio). = 21/79 (weight ratio) (acid value 161 mg-KOH / g).
Further, the pH of a 1.0 wt% aqueous solution of polymer C was 8.95.

<合成例4>
ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−ステアリルアクリレート−co−n−ブチルアクリレート−co−スチレン)(ポリマーD)の合成
内部を窒素置換したコンデンサー、窒素導入管、撹拌機及び温度計付きのフラスコに、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)37.5gを仕込み、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)4375.0g、モノマーとしてアクリル酸600.0g、ステアリルアクリレート400.0g、n−ブチルアクリレート600.0g、及びスチレン400.0gを仕込んだ。バス温度を室温から70℃まで1時間かけて上昇させ、70℃で8時間、重合反応を行った。
<Synthesis Example 4>
Synthesis of poly (sodium acrylate-co-stearyl acrylate-co-n-butyl acrylate-co-styrene) (Polymer D) Polymerization was carried out in a condenser equipped with nitrogen, nitrogen introduction tube, stirrer and thermometer flask. Charged 37.5 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as an initiator, 4375.0 g of tetrahydrofuran (THF) as a solvent, 600.0 g of acrylic acid as a monomer, 400.0 g of stearyl acrylate, n- 600.0 g of butyl acrylate and 400.0 g of styrene were charged. The bath temperature was raised from room temperature to 70 ° C. over 1 hour, and the polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 8 hours.

反応終了後、反応液を室温まで冷却し、水酸化ナトリウム/メタノール溶液で中和後、イソプロピルアルコール中に沈殿させた。沈殿を濾過し、真空乾燥することで、アクリル酸ナトリウム−co−ステアリルアクリレート−co−n−ブチルアクリレート−co−スチレン):ポリマーDとアクリル酸ナトリウムの混合物を得た。
このポリマーDの数平均分子量(Mn)は10,000、重量平均分子量(Mw)は18,000、分子量分布(Mw/Mn)は1.8であった。また、重量平均分子量4,000以下の低分子量成分は9.5重量%であった。
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, neutralized with a sodium hydroxide / methanol solution, and precipitated in isopropyl alcohol. The precipitate was filtered and vacuum-dried to obtain a mixture of sodium acrylate-co-stearyl acrylate-co-n-butyl acrylate-co-styrene): polymer D and sodium acrylate.
The number average molecular weight (Mn) of this polymer D was 10,000, the weight average molecular weight (Mw) was 18,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.8. The low molecular weight component having a weight average molecular weight of 4,000 or less was 9.5% by weight.

上記ポリマーDとアクリル酸ナトリウムの混合物30.0gを水970.0gに溶解した後、限外濾過により、アクリル酸ナトリウムを除去した。アクリル酸ナトリウム除去後、ポリマーD水溶液を濃縮・乾固することにより、上記ポリマーDを得た。   After dissolving 30.0 g of the polymer D and sodium acrylate mixture in 970.0 g of water, sodium acrylate was removed by ultrafiltration. After removing sodium acrylate, the polymer D aqueous solution was concentrated and dried to obtain the polymer D.

このポリマーDの構造を、重水を溶媒としたH−NMRにより確認したところ、ランダムコポリマーD中のアクリル酸構成単位、ステアリルアクリレート構成単位、n−ブチルアクリレート構成単位、スチレン構成単位の組成比は、40/11/14/35(モル比)=24/30/15/31(重量比)(酸価188mg−KOH/g)であった。
また、ポリマーDの1.0重量%水溶液のpHは9.13であった。
When the structure of the polymer D was confirmed by 1 H-NMR using heavy water as a solvent, the composition ratio of the acrylic acid constituent unit, stearyl acrylate constituent unit, n-butyl acrylate constituent unit, and styrene constituent unit in the random copolymer D was as follows. 40/11/14/35 (molar ratio) = 24/30/15/31 (weight ratio) (acid value 188 mg-KOH / g).
The pH of a 1.0 wt% aqueous solution of polymer D was 9.13.

<合成例5>
ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−ラウリルアクリレート−co−スチレン)(ポリマーE)の合成
内部を窒素置換したコンデンサー、窒素導入管、撹拌機及び温度計付きのフラスコに、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30gを仕込み、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)3500.0g、モノマーとしてアクリル酸600.0g、ラウリルアクリレート600.0g、及びスチレン400.0gを仕込んだ。バス温度を室温から70℃まで1時間かけて上昇させ、70℃で8時間、重合反応を行った。
<Synthesis Example 5>
Synthesis of poly (sodium acrylate-co-lauryl acrylate-co-styrene) (Polymer E) 2,2 ′ as a polymerization initiator was placed in a condenser equipped with nitrogen inside, a nitrogen introduction tube, a stirrer and a flask equipped with a thermometer as a polymerization initiator. -30 g of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was charged, 3500.0 g of tetrahydrofuran (THF) as a solvent, 600.0 g of acrylic acid, 600.0 g of lauryl acrylate, and 400.0 g of styrene as monomers. The bath temperature was raised from room temperature to 70 ° C. over 1 hour, and the polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 8 hours.

反応終了後、反応液を室温まで冷却し、エバポレーターで溶媒であるTHFの一部を留去した濃縮液を、アセトニトリル中に再沈殿させた。上澄みをデカンテーションし、真空乾燥して溶媒を完全に除去した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和することでポリ(アクリル酸ナトリウム−co−ラウリルアクリレート−co−スチレン):ポリマーEの水溶液を得た。
この水溶液を真空乾燥することで、ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−ラウリルアクリレート−co−スチレン):ポリマーEとアクリル酸ナトリウムの混合物を得た。
このポリマーEの数平均分子量(Mn)は12,000、重量平均分子量(Mw)は15,000、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。また、重量平均分子量4,000以下の低分子量成分は5.8重量%であった。
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and a concentrated solution obtained by distilling off part of THF as a solvent with an evaporator was reprecipitated in acetonitrile. Decant the supernatant, vacuum dry to completely remove the solvent, and then neutralize by adding an aqueous sodium hydroxide solution to poly (sodium acrylate-co-lauryl acrylate-co-styrene): aqueous solution of polymer E Got.
This aqueous solution was vacuum-dried to obtain a mixture of poly (sodium acrylate-co-lauryl acrylate-co-styrene): polymer E and sodium acrylate.
The number average molecular weight (Mn) of this polymer E was 12,000, the weight average molecular weight (Mw) was 15,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.3. The low molecular weight component having a weight average molecular weight of 4,000 or less was 5.8% by weight.

上記ポリマーEとアクリル酸ナトリウムの混合物30.0gを水970.0gに溶解した後、限外濾過により、アクリル酸ナトリウムを除去した。アクリル酸ナトリウム除去後、ポリマーE水溶液を濃縮・乾固することにより、上記ポリマーEを得た。
このポリマーEの構造を、重水を溶媒としたH−NMRにより確認したところ、ランダムコポリマーEの中のアクリル酸構成単位、ラウリルアクリレート構成単位、スチレン構成単位の組成比は、66/7/27(モル比)=52/18/30(重量比)(酸価400mg−KOH/g)であった。
また、ポリマーEの1.0重量%水溶液のpHは9.19であった。
After dissolving 30.0 g of the polymer E and sodium acrylate mixture in 970.0 g of water, sodium acrylate was removed by ultrafiltration. After removing sodium acrylate, the polymer E aqueous solution was concentrated and dried to obtain the polymer E.
When the structure of the polymer E was confirmed by 1 H-NMR using heavy water as a solvent, the composition ratio of the acrylic acid structural unit, lauryl acrylate structural unit, and styrene structural unit in the random copolymer E was 66/7/27. (Molar ratio) = 52/18/30 (weight ratio) (acid value 400 mg-KOH / g).
Further, the pH of a 1.0 wt% aqueous solution of polymer E was 9.19.

<合成例6>
ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−n−ブチルアクリレート−co−スチレン)(ポリマーF)の合成
内部を窒素置換したコンデンサー、窒素導入管、撹拌機及び温度計付きのフラスコに、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30gを仕込み、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)3500.0g、モノマーとしてアクリル酸600.0g、n−ブチルアクリレート600.0g、及びスチレン400.0gを仕込んだ。バス温度を室温から70℃まで1時間かけて上昇させ、70℃で8時間、重合反応を行った。
<Synthesis Example 6>
Synthesis of poly (sodium acrylate-co-n-butyl acrylate-co-styrene) (Polymer F) Into a flask equipped with a nitrogen-substituted condenser, a nitrogen introducing tube, a stirrer and a thermometer, Charge 30 g of 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 3500.0 g of tetrahydrofuran (THF) as a solvent, 600.0 g of acrylic acid, 600.0 g of n-butyl acrylate, and 400.0 g of styrene as monomers. It is. The bath temperature was raised from room temperature to 70 ° C. over 1 hour, and the polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 8 hours.

反応終了後、反応液を室温まで冷却し、水酸化ナトリウム/メタノール溶液で中和後、イソプロピルアルコール中に沈殿させた。沈殿を濾過し、真空乾燥することで、ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−n−ブチルアクリレート−co−スチレン):ポリマーFとアクリル酸ナトリウムの混合物を得た。
このポリマーFの数平均分子量(Mn)は11,000、重量平均分子量(Mw)は18,000、分子量分布(Mw/Mn)は1.6であった。また、重量平均分子量4,000以下の低分子量成分は5.6重量%であった。
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, neutralized with a sodium hydroxide / methanol solution, and precipitated in isopropyl alcohol. The precipitate was filtered and vacuum-dried to obtain a mixture of poly (sodium acrylate-co-n-butyl acrylate-co-styrene): polymer F and sodium acrylate.
The number average molecular weight (Mn) of this polymer F was 11,000, the weight average molecular weight (Mw) was 18,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.6. The low molecular weight component having a weight average molecular weight of 4,000 or less was 5.6% by weight.

上記ポリマーFとアクリル酸ナトリウムの混合物30.0gを水970.0gに溶解した後、限外濾過により、アクリル酸ナトリウムを除去した。アクリル酸ナトリウム除去後、ポリマーF水溶液を濃縮・乾固することにより、上記ポリマーFを得た。
このポリマーFの構造を、重水を溶媒としたH−NMRにより確認したところ、ランダムコポリマーFの中のアクリル酸構成単位、n−ブチルアクリレート構成単位、スチレン構成単位の組成比は、43/22/35(モル比)=32/30/38(重量比)(酸価252mg−KOH/g)であった。
また、ポリマーFの1.0重量%水溶液のpHは8.66であった。
After 30.0 g of the mixture of the polymer F and sodium acrylate was dissolved in 970.0 g of water, sodium acrylate was removed by ultrafiltration. After removing the sodium acrylate, the polymer F aqueous solution was concentrated and dried to obtain the polymer F.
When the structure of the polymer F was confirmed by 1 H-NMR using heavy water as a solvent, the composition ratio of the acrylic acid structural unit, the n-butyl acrylate structural unit, and the styrene structural unit in the random copolymer F was 43/22. / 35 (molar ratio) = 32/30/38 (weight ratio) (acid value 252 mg-KOH / g).
The pH of a 1.0% by weight aqueous solution of polymer F was 8.66.

<合成例7>
ポリビニルアルコール−b−ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−アクリル酸メチル−co−メタクリル酸ナトリウム−co−メタクリル酸ベンジル−co−スチレン)(ブロックコポリマーG)の合成
内部が窒素置換された、コンデンサー、窒素導入管、撹拌機及び温度計付きのフラスコに、酢酸ビニル3587g、連鎖移動剤及び溶媒としてクロロホルム1907gを仕込み、1時間掛けて70℃に昇温した。次いで、クロロホルム534gに重合開始剤としてアゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.3gを溶解した重合開始剤溶液を、6時間かけて滴下した。その後、クロロホルム444.5gに、重合開始剤としてアゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.5gを溶解した重合開始剤溶液を、5時間かけて滴下した。触媒溶液の滴下後、加熱し、還流条件下、10時間重合反応を行った。反応終了後反応溶液中に0.01N水酸化ナトリウム/メタノール溶液を連続的に滴下しながら、内温40℃で未反応の酢酸ビニルとクロロホルムを減圧留去し、ポリ酢酸ビニルメタノール溶液(ポリ酢酸ビニル濃度74重量%)を得た。このポリ酢酸ビニルは数平均分子量3,500、分子量分布(Mw/Mn)が2.4であった。
<Synthesis Example 7>
Synthesis of polyvinyl alcohol-b-poly (sodium acrylate-co-methyl acrylate-co-sodium methacrylate-co-benzyl methacrylate-co-styrene) (block copolymer G) A flask equipped with an introduction tube, a stirrer, and a thermometer was charged with 3587 g of vinyl acetate, 1907 g of chloroform as a chain transfer agent and a solvent, and heated to 70 ° C. over 1 hour. Next, a polymerization initiator solution in which 0.3 g of azobis (2-methylbutyronitrile) as a polymerization initiator was dissolved in 534 g of chloroform was dropped over 6 hours. Thereafter, a polymerization initiator solution in which 0.5 g of azobis (2-methylbutyronitrile) as a polymerization initiator was dissolved in 444.5 g of chloroform was dropped over 5 hours. After dropwise addition of the catalyst solution, the mixture was heated and polymerized for 10 hours under reflux conditions. After completion of the reaction, 0.01N sodium hydroxide / methanol solution was continuously added dropwise to the reaction solution, and unreacted vinyl acetate and chloroform were distilled off under reduced pressure at an internal temperature of 40 ° C. A vinyl concentration of 74% by weight was obtained. This polyvinyl acetate had a number average molecular weight of 3,500 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.4.

次いで、内部が窒素置換された、コンデンサー、窒素導入管、撹拌機及び温度計付きのフラスコに、溶媒としてメタノール17g、及びイソプロピルアルコール1048.5gモノマーとしてアクリル酸メチル2623g、メタクリル酸ベンジル2142g、及びスチレン63.5g、マクロ開始剤として前記のポリ酢酸ビニルメタノール溶液1353gを仕込み、室温から60℃まで1時間で昇温した。内温が60℃に達した時点で、メタノール30gに触媒として臭化第一銅0.6g、配位子としてトリス(2−ジメチルアミノ)エチルアミン12.0gを溶解した触媒溶液を添加した。触媒溶液添加後、加熱し、還流条件下、30時間重合反応を行った。   Next, a condenser, a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a thermometer-equipped flask with the inside being replaced with nitrogen were mixed with 17 g of methanol as a solvent and 1048.5 g of isopropyl alcohol as a monomer, 2623 g of methyl acrylate, 2142 g of benzyl methacrylate, and styrene. 63.5 g and the above polyvinyl acetate methanol solution 1353 g as a macroinitiator were charged, and the temperature was raised from room temperature to 60 ° C. over 1 hour. When the internal temperature reached 60 ° C., a catalyst solution in which 0.6 g of cuprous bromide as a catalyst and 12.0 g of tris (2-dimethylamino) ethylamine as a ligand were dissolved in 30 g of methanol was added. After addition of the catalyst solution, the mixture was heated and polymerized for 30 hours under reflux conditions.

次いで、コンデンサー、撹拌機及び温度計付きの反応釜中でメタノール276gとテトラヒドロフラン(THF)552g、水138gの混合溶媒に上記の重合溶液502gを溶解した後、60℃まで昇温し、5N水酸化ナトリウム728g加え、65℃で7時間反応を行った。反応終了後、上澄み液を除去して得られたポリマー塊にテトラヒドロフラン(THF)550g、水140gを加え、懸濁させた後に、メタノール280gを加えてポリマーを沈殿させた。再度上澄み液を除去し、水300gを加えた後、酢酸で中和し、溶液を90℃まで加熱し、残THFとメタノールを留去し、ポリマー水溶液を得た。その後、限外濾過膜(ACP−1050旭化成株式会社製)を用いてポリマー水溶液から不純物を除去した。限外濾過後のポリマー水溶液を濃縮、乾固することにより、ポリビニルアルコール系ブロックと連結したコポリマーがグラジエントコポリマーであるポリビニルアルコール−b−ポリ(アクリル酸ナトリウム−co−アクリル酸メチル−co−メタクリル酸ナトリウム−co−メタクリル酸ベンジル−co−スチレン):ポリマーGを得た。   Next, in a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a thermometer, the above polymerized solution 502 g was dissolved in a mixed solvent of 276 g of methanol, 552 g of tetrahydrofuran (THF), and 138 g of water, and then the temperature was raised to 60 ° C. and 5N hydroxylation was performed. Sodium (728 g) was added and the reaction was carried out at 65 ° C. for 7 hours. After completion of the reaction, 550 g of tetrahydrofuran (THF) and 140 g of water were added to the polymer mass obtained by removing the supernatant and suspended, and then 280 g of methanol was added to precipitate the polymer. The supernatant was removed again, 300 g of water was added, neutralized with acetic acid, the solution was heated to 90 ° C., and residual THF and methanol were distilled off to obtain an aqueous polymer solution. Thereafter, impurities were removed from the aqueous polymer solution using an ultrafiltration membrane (ACP-1050, manufactured by Asahi Kasei Corporation). Polyvinyl alcohol-b-poly (sodium acrylate-co-methyl acrylate-co-methacrylic acid) in which the copolymer linked to the polyvinyl alcohol block is a gradient copolymer by concentrating and drying the polymer aqueous solution after ultrafiltration Sodium-co-benzyl methacrylate-co-styrene): Polymer G was obtained.

上記のポリマーGの構造を、重水を溶媒としたH−NMRにより確認したところ、ブロックコポリマーGの中のビニルアルコール構成単位、アクリル酸ナトリウム構成単位、アクリル酸メチル構成単位、メタクリル酸ナトリウム構成単位、メタクリル酸ベンジル構成単位、スチレン構成単位の組成比は、25/26/21/2/21/5(モル比)=12/20/20/2/40/6(重量比)(酸価170mg−KOH/g)であった。
また、ポリマーGの数平均分子量(Mn)は14,000、重量平均分子量(Mw)は22,000、分子量分布(Mw/Mn)は1.57であった。また、重量平均分子量4,000以下の低分子量成分は3.0重量%であった。
The structure of the above polymer G was confirmed by 1 H-NMR using heavy water as a solvent. As a result, the vinyl alcohol constituent unit, the sodium acrylate constituent unit, the methyl acrylate constituent unit, and the sodium methacrylate constituent unit in the block copolymer G were obtained. The composition ratio of benzyl methacrylate structural unit and styrene structural unit is 25/26/21/2/21/5 (molar ratio) = 12/20/20/2/40/6 (weight ratio) (acid value 170 mg -KOH / g).
The number average molecular weight (Mn) of the polymer G was 14,000, the weight average molecular weight (Mw) was 22,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.57. The low molecular weight component having a weight average molecular weight of 4,000 or less was 3.0% by weight.

また、ポリマーGの1.0重量%水溶液のpHは8.01であり、前記ポリマーAとポリマーGを重量比で5対6で混合したポリマー混合物の1.0重量%水溶液のpHは8.25であった。   The pH of the 1.0% by weight aqueous solution of polymer G is 8.01, and the pH of the 1.0% by weight aqueous solution of the polymer mixture in which polymer A and polymer G are mixed at a weight ratio of 5 to 6 is 8. 25.

[実施例及び比較例]
以下に、合成例1〜7で得られたポリマーA〜Gを用いた、カーボンブラック分散液の製造例とそれを用いた評価結果を示す。
[Examples and Comparative Examples]
Below, the manufacture example of a carbon black dispersion using the polymers A to G obtained in Synthesis Examples 1 to 7 and the evaluation results using the same are shown.

<実施例1:カーボンブラック顔料分散液(1)>
カーボンブラック(三菱化学(株)試作品; DBP吸収量102cm/100g、平均一次粒子径16nm、pH7)36.0g、ポリマーA水溶液(固形分19.76重量%)16.63g、及び蒸留水247.37gを混合し、ホモミキサーで10分間予備分散した。
<Example 1: Carbon black pigment dispersion (1)>
Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation prototype; DBP absorption 102cm 3 / 100g, an average primary particle size 16 nm, pH 7) 36.0 g, polymer A solution (solid content 19.76 wt%) 16.63g, and distilled water 247.37 g was mixed and predispersed for 10 minutes with a homomixer.

上記予備分散液を500mlトールビーカーに入れ、ビーカーを氷水中に漬け、分散液の温度を0〜50℃に保って、超音波ホモジナイザー(日本精機製作所(株);US−600T;使用チップ36mmφ)で60分間分散し、12重量%カーボンブラック分散液(1)を得た。
この分散液(1)のpHは9.13であり、表面張力は71.1dyne/cmであった。
Place the above preliminary dispersion in a 500 ml tall beaker, immerse the beaker in ice water, keep the temperature of the dispersion at 0 to 50 ° C., and use an ultrasonic homogenizer (Nippon Seiki Seisakusho; US-600T; chip used 36 mmφ) Was dispersed for 60 minutes to obtain a 12 wt% carbon black dispersion liquid (1).
The pH of this dispersion (1) was 9.13, and the surface tension was 71.1 dyne / cm.

カーボンブラック分散液(1)中のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を以下の方法で測定したところ123nm及び2.1cpであった。   The average dispersed particle size and viscosity of the carbon black in the carbon black dispersion liquid (1) were measured by the following method to be 123 nm and 2.1 cp.

(平均分散粒子径の測定)
分散液を脱イオン水で10,000倍に希釈し、大塚電子(株)FPAR−1000で希釈用プローブを使用して測定し、平均分散粒子径の値はCumulant法により算出した。
(Measurement of average dispersed particle size)
The dispersion was diluted 10,000 times with deionized water and measured with an Otsuka Electronics FPAR-1000 using a dilution probe, and the average dispersed particle size was calculated by the Cumulant method.

(粘度の測定)
レオメーター(REOLOGICA ABInsturuments;VAR−100;コーン1°/55φ)を使用し、剪断速度100/秒の時の値を読み取った。
(Measurement of viscosity)
A rheometer (REOLOGICA AB Instruments; VAR-100; cone 1 ° / 55φ) was used to read the value at a shear rate of 100 / sec.

また、カーボンブラック分散液(1)を密閉状態で70℃で1週間保存した後のpHを測定したところ、8.17であった。(pH変化=0.96)   The pH of the carbon black dispersion (1) after storage at 70 ° C. for 1 week in a sealed state was 8.17. (PH change = 0.96)

(分散液の耐熱保存安定性の評価)
上記カーボンブラック分散液(1)を70℃で2週間保存した後のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を上記の方法で測定したところ、130nm及び2.1cpであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of dispersion)
The average dispersion particle size and viscosity of the carbon black after storing the carbon black dispersion (1) at 70 ° C. for 2 weeks were 130 nm and 2.1 cp when measured by the above method.

(インク組成物の調製)
カーボンブラック分散液(1)を用いて下記組成のインク組成物(1)を調製し、後述の評価を実施した。ここで、インク組成物は、それぞれ下記成分を混合し15分撹拌後、30分間超音波分散処理することにより得た。
(Preparation of ink composition)
An ink composition (1) having the following composition was prepared using the carbon black dispersion (1), and the evaluation described below was performed. Here, the ink composition was obtained by mixing the following components and stirring for 15 minutes, followed by ultrasonic dispersion treatment for 30 minutes.

<インク組成>
カーボンブラック分散液(1):50.0重量部
蒸留水:39.5重量部
ジエチレングリコール:5重量部
グリセリン:5重量部
オルフィンE1010(エアプロダクツ社製界面活性剤):0.5重量部
<Ink composition>
Carbon black dispersion (1): 50.0 parts by weight Distilled water: 39.5 parts by weight Diethylene glycol: 5 parts by weight Glycerin: 5 parts by weight Olfine E1010 (surfactant manufactured by Air Products): 0.5 parts by weight

インク組成物(1)中のカーボンブラックの平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ120nmであった。   The average dispersed particle size of carbon black in the ink composition (1) was measured by the same method as described above, and was 120 nm.

(インク組成物の耐熱保存安定性の評価)
上記インク組成物(1)を70℃で2週間保持した後のカーボンブラックの平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、121nmであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of ink composition)
The average dispersed particle size of carbon black after holding the ink composition (1) at 70 ° C. for 2 weeks was measured by the same method as described above, and was 121 nm.

<実施例2:カーボンブラック顔料分散液(2)>
カーボンブラック(三菱化学(株)試作品; DBP吸収量102cm/100g、平均一次粒子径16nm、pH7)36.0g、ポリマーB水溶液(固形分9.28重量%)16.63g、及び蒸留水227.53gを混合し、ホモミキサーで10分間予備分散した。
<Example 2: Carbon black pigment dispersion (2)>
Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation prototype; DBP absorption 102cm 3 / 100g, an average primary particle size 16 nm, pH 7) 36.0 g, a polymer B solution (solid content 9.28 wt%) 16.63g, and distilled water 227.53 g was mixed and predispersed for 10 minutes with a homomixer.

上記予備分散液に対して、実施例1と同様にして、超音波ホモジナイザーによる分散処理を行い、12重量%カーボンブラック分散液(2)を得た。
この分散液(2)のpHは9.26であり、表面張力は71.8dyne/cmであった。
このカーボンブラック分散液(2)中のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を実施例1と同様の方法で測定したところ121nm及び2.2cpであった。
また、カーボンブラック分散液(2)を密閉状態で70℃で1週間保存した後のpHを測定したところ、8.63であった。(pH変化=0.63)
In the same manner as in Example 1, the preliminary dispersion was subjected to a dispersion treatment using an ultrasonic homogenizer to obtain a 12 wt% carbon black dispersion (2).
The pH of this dispersion (2) was 9.26, and the surface tension was 71.8 dyne / cm.
When the average dispersed particle size and viscosity of carbon black in this carbon black dispersion (2) were measured by the same method as in Example 1, they were 121 nm and 2.2 cp.
The pH of the carbon black dispersion (2) after storage at 70 ° C. for 1 week in a sealed state was 8.63. (PH change = 0.63)

(分散液の耐熱保存安定性の評価)
上記カーボンブラック分散液(2)を70℃で2週間保存した後のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を上記の方法で測定したところ、116nm及び1.9cpであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of dispersion)
The average dispersion particle size and viscosity of the carbon black after storing the carbon black dispersion (2) at 70 ° C. for 2 weeks were measured to be 116 nm and 1.9 cp.

(インク組成物の調製)
カーボンブラック分散液(1)をカーボンブラック分散液(2)に変えた以外は実施例1と同様にしてインク組成物(2)を調製し、平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、120nmであった。
(Preparation of ink composition)
An ink composition (2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black dispersion (1) was changed to the carbon black dispersion (2), and the average dispersed particle size was measured in the same manner as described above. However, it was 120 nm.

(インク組成物の耐熱保存安定性の評価)
上記インク組成物(2)を70℃で2週間保持した後のカーボンブラックの平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、123nmであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of ink composition)
The average dispersed particle size of carbon black after holding the ink composition (2) at 70 ° C. for 2 weeks was measured by the same method as described above, and was 123 nm.

<実施例3:カーボンブラック顔料分散液(3)>
カーボンブラック(三菱化学(株)試作品;DBP吸収量102cm/100g、平均一次粒子径16nm、pH7)36.0g、ポリマーC水溶液(固形分13.84重量%)26.53g、及び蒸留水237.47gを混合し、ホモミキサーで10分間予備分散した。
<Example 3: Carbon black pigment dispersion (3)>
Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation prototype; DBP absorption 102cm 3 / 100g, an average primary particle size 16 nm, pH 7) 36.0 g, polymer C solution (solids 13.84 wt%) 26.53 g, and distilled water 237.47 g was mixed and pre-dispersed with a homomixer for 10 minutes.

上記予備分散液に対して、実施例1と同様にして、超音波ホモジナイザーによる分散処理を行い、12重量%カーボンブラック分散液(3)を得た。
この分散液(3)のpHは9.42であり、表面張力は68.7dyne/cmであった。
このカーボンブラック分散液(3)中のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を実施例1と同様の方法で測定したところ119nm及び2.0cpであった。
また、カーボンブラック分散液(3)を密閉状態で70℃で1週間保存した後のpHを測定したところ、8.76であった。(pH変化=0.83)
In the same manner as in Example 1, the preliminary dispersion was subjected to a dispersion treatment using an ultrasonic homogenizer to obtain a 12 wt% carbon black dispersion (3).
This dispersion (3) had a pH of 9.42 and a surface tension of 68.7 dyne / cm.
The average dispersed particle size and viscosity of carbon black in this carbon black dispersion (3) were measured by the same method as in Example 1, and were 119 nm and 2.0 cp.
The pH of the carbon black dispersion (3) after storage for 1 week at 70 ° C. in a sealed state was 8.76. (PH change = 0.83)

(分散液の耐熱保存安定性の評価)
上記カーボンブラック分散液(3)を70℃で2週間保存した後のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を上記の方法で測定したところ、116nm及び1.9cpであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of dispersion)
The average dispersion particle size and viscosity of carbon black after storing the carbon black dispersion (3) at 70 ° C. for 2 weeks were 116 nm and 1.9 cp.

(インク組成物の調製)
カーボンブラック分散液(1)をカーボンブラック分散液(3)に変えた以外は実施例1と同様にしてインク組成物(3)を調製し、平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、122nmであった。
(Preparation of ink composition)
An ink composition (3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black dispersion (1) was changed to the carbon black dispersion (3), and the average dispersed particle size was measured in the same manner as described above. However, it was 122 nm.

(インク組成物の耐熱保存安定性の評価)
上記インク組成物(3)を70℃で2週間保持した後のカーボンブラックの平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、123nmであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of ink composition)
The average dispersed particle size of the carbon black after keeping the ink composition (3) at 70 ° C. for 2 weeks was measured by the same method as described above, and it was 123 nm.

<実施例4:カーボンブラック顔料分散液(4)>
カーボンブラック(三菱化学(株)試作品;DBP吸収量102cm/100g、平均一次粒子径16nm、pH7)18.0g、ポリマーD水溶液(固形分15.30重量%)8.82g、及び蒸留水123.18gを混合し、ホモミキサーで10分間予備分散した。
<Example 4: Carbon black pigment dispersion (4)>
Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation prototype; DBP absorption 102cm 3 / 100g, an average primary particle size 16 nm, pH 7) 18.0 g, polymer D solution (solids 15.30 wt%) 8.82 g, and distilled water 123.18 g was mixed and predispersed with a homomixer for 10 minutes.

上記予備分散液に対して、実施例1と同様にして、超音波ホモジナイザーによる分散処理を行い、12重量%カーボンブラック分散液(4)を得た。
この分散液(4)のpHは8.94であり、表面張力は67.4dyne/cmであった。
このカーボンブラック分散液(4)中のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を実施例1と同様の方法で測定したところ121nm及び2.0cpであった。
また、カーボンブラック分散液(4)を密閉状態で70℃で1週間保存した後のpHを測定したところ、8.25であった。(pH変化=0.69)
The preliminary dispersion was subjected to a dispersion treatment using an ultrasonic homogenizer in the same manner as in Example 1 to obtain a 12 wt% carbon black dispersion (4).
This dispersion (4) had a pH of 8.94 and a surface tension of 67.4 dyne / cm.
When the average dispersed particle size and viscosity of carbon black in this carbon black dispersion (4) were measured by the same method as in Example 1, they were 121 nm and 2.0 cp.
The pH of the carbon black dispersion (4) after storage at 70 ° C. for 1 week in a sealed state was 8.25. (PH change = 0.69)

(分散液の耐熱保存安定性の評価)
上記カーボンブラック分散液(4)を70℃で2週間保存した後のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を上記の方法で測定したところ、120nm及び2.0cpであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of dispersion)
The average dispersion particle size and viscosity of the carbon black after storing the carbon black dispersion (4) at 70 ° C. for 2 weeks were 120 nm and 2.0 cp when measured by the above method.

(インク組成物の調製)
カーボンブラック分散液(1)をカーボンブラック分散液(4)に変えた以外は実施例1と同様にしてインク組成物(4)を調製し、平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、119nmであった。
(Preparation of ink composition)
An ink composition (4) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black dispersion (1) was changed to the carbon black dispersion (4), and the average dispersed particle size was measured by the same method as described above. However, it was 119 nm.

(インク組成物の耐熱保存安定性の評価)
上記インク組成物(4)を70℃で2週間保持した後のカーボンブラックの平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、116nmであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of ink composition)
The average dispersed particle size of carbon black after the ink composition (4) was held at 70 ° C. for 2 weeks was measured by the same method as described above, and it was 116 nm.

<実施例5:カーボンブラック顔料分散液(5)>
カーボンブラック(三菱化学(株)試作品;DBP吸収量102cm/100g、平均一次粒子径16nm、pH7)18.0g、ポリマーE水溶液(固形分19.80重量%)5.91g、及び蒸留水126.09gを混合し、ホモミキサーで10分間予備分散した。
<Example 5: Carbon black pigment dispersion (5)>
Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation prototype; DBP absorption 102cm 3 / 100g, an average primary particle size 16 nm, pH 7) 18.0 g, polymer E solution (solids 19.80 wt%) 5.91 g, and distilled water 126.09 g was mixed and predispersed with a homomixer for 10 minutes.

上記予備分散液に対して、実施例1と同様にして、超音波ホモジナイザーによる分散処理を行い、12重量%カーボンブラック分散液(5)を得た。
この分散液(5)のpHは9.20であり、表面張力は71.1dyne/cmであった。
このカーボンブラック分散液(5)中のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を実施例1と同様の方法で測定したところ132nm及び2.1cpであった。
また、カーボンブラック分散液(5)を密閉状態で70℃で1週間保存した後のpHを測定したところ、8.55であった。(pH変化=0.64)
In the same manner as in Example 1, the preliminary dispersion was subjected to a dispersion treatment using an ultrasonic homogenizer to obtain a 12 wt% carbon black dispersion (5).
The pH of this dispersion (5) was 9.20, and the surface tension was 71.1 dyne / cm.
The average dispersed particle size and viscosity of carbon black in this carbon black dispersion (5) were measured by the same method as in Example 1 and found to be 132 nm and 2.1 cp.
The pH of the carbon black dispersion (5) after storage for 1 week at 70 ° C. in a sealed state was 8.55. (PH change = 0.64)

(分散液の耐熱保存安定性の評価)
上記カーボンブラック分散液(5)を70℃で2週間保存した後のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を上記の方法で測定したところ、133nm及び2.4cpであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of dispersion)
The average dispersion particle size and viscosity of the carbon black after storing the carbon black dispersion (5) at 70 ° C. for 2 weeks were measured by the above method to be 133 nm and 2.4 cp.

(インク組成物の調製)
カーボンブラック分散液(1)をカーボンブラック分散液(5)に変えた以外は実施例1と同様にしてインク組成物(5)を調製し、平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、124nmであった。
(Preparation of ink composition)
An ink composition (5) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black dispersion (1) was changed to the carbon black dispersion (5), and the average dispersed particle size was measured in the same manner as described above. However, it was 124 nm.

(インク組成物の耐熱保存安定性の評価)
上記インク組成物(5)を70℃で2週間保持した後のカーボンブラックの平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、121nmであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of ink composition)
The average dispersed particle size of the carbon black after the ink composition (5) was held at 70 ° C. for 2 weeks was measured by the same method as described above, and was 121 nm.

<比較例1:カーボンブラック顔料分散液(6)>
カーボンブラック(三菱化学(株)試作品;DBP吸収量102cm/100g、平均一次粒子径16nm、pH7)18.0g、ポリマーF水溶液(固形分18.32重量%)7.37g、及び蒸留水124.63gを混合し、ホモミキサーで10分間予備分散した。
<Comparative Example 1: Carbon black pigment dispersion (6)>
Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation prototype; DBP absorption 102cm 3 / 100g, an average primary particle size 16 nm, pH 7) 18.0 g, polymer F solution (solids 18.32 wt%) 7.37 g, and distilled water 124.63 g was mixed and predispersed with a homomixer for 10 minutes.

上記予備分散液に対して、実施例1と同様にして、超音波ホモジナイザーによる分散処理を行い、12重量%カーボンブラック分散液(6)を得た。
この分散液(6)のpHは9.47であり、表面張力は70.3dyne/cmであった。
このカーボンブラック分散液(6)中のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を実施例1と同様の方法で測定したところ122nm及び2.1cpであった。
また、カーボンブラック分散液(6)を密閉状態で70℃で1週間保存した後のpHを測定したところ、8.38であった。(pH変化=1.09)
In the same manner as in Example 1, the preliminary dispersion was subjected to a dispersion treatment using an ultrasonic homogenizer to obtain a 12 wt% carbon black dispersion (6).
This dispersion (6) had a pH of 9.47 and a surface tension of 70.3 dyne / cm.
When the average dispersed particle size and viscosity of carbon black in this carbon black dispersion (6) were measured by the same method as in Example 1, they were 122 nm and 2.1 cp.
The pH of the carbon black dispersion (6) after storage at 70 ° C. for 1 week in a sealed state was 8.38. (PH change = 1.09)

(分散液の耐熱保存安定性の評価)
上記カーボンブラック分散液(6)を70℃で2週間保存した後のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を上記の方法で測定したところ、240nm及び13.0cpであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of dispersion)
The average dispersion particle size and viscosity of the carbon black after storing the carbon black dispersion (6) at 70 ° C. for 2 weeks were measured by the above method to be 240 nm and 13.0 cp.

(インク組成物の調製)
カーボンブラック分散液(1)をカーボンブラック分散液(6)に変えた以外は実施例1と同様にしてインク組成物(6)を調製し、平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、120nmであった。
(Preparation of ink composition)
An ink composition (6) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black dispersion (1) was changed to the carbon black dispersion (6), and the average dispersed particle size was measured by the same method as described above. However, it was 120 nm.

(インク組成物の耐熱保存安定性の評価)
上記インク組成物(6)を70℃で2週間保持した後のカーボンブラックの平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、351nmであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of ink composition)
The average dispersed particle size of carbon black after holding the ink composition (6) at 70 ° C. for 2 weeks was measured by the same method as described above, and was 351 nm.

<比較例2:カーボンブラック顔料分散液(7)>
カーボンブラック(三菱化学(株)試作品;DBP吸収量102cm/100g、平均一次粒子径16nm、pH7)18.0g、ポリマーA水溶液(固形分19.76重量%)4.55g、ポリマーG水溶液(固形分13.07重量%)8.25g、及び蒸留水119.2gを混合し、ホモミキサーで10分間予備分散した。
<Comparative Example 2: Carbon black pigment dispersion (7)>
Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation prototype; DBP absorption 102cm 3 / 100g, an average primary particle size 16 nm, pH 7) 18.0 g, polymer A solution (solid content 19.76 wt%) 4.55 g, polymer G solution (Solid content 13.07% by weight) 8.25 g and distilled water 119.2 g were mixed and pre-dispersed with a homomixer for 10 minutes.

上記予備分散液に対して、実施例1と同様にして、超音波ホモジナイザーによる分散処理を行い、12重量%カーボンブラック分散液(7)を得た。
この分散液(7)のpHは9.04であり、表面張力は70.1dyne/cmであった。
このカーボンブラック分散液(7)中のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を実施例1と同様の方法で測定したところ122nm及び4.1cpであった。
また、カーボンブラック分散液(7)を密閉状態で70℃で1週間保存した後のpHを測定したところ、8.28であった。(pH変化=0.76)
The preliminary dispersion was subjected to a dispersion treatment using an ultrasonic homogenizer in the same manner as in Example 1 to obtain a 12 wt% carbon black dispersion (7).
The pH of this dispersion (7) was 9.04, and the surface tension was 70.1 dyne / cm.
The average dispersed particle size and viscosity of carbon black in this carbon black dispersion (7) were measured by the same method as in Example 1, and were 122 nm and 4.1 cp.
The pH of the carbon black dispersion (7) after storage at 70 ° C. for 1 week in a sealed state was 8.28. (PH change = 0.76)

(分散液の耐熱保存安定性の評価)
上記カーボンブラック分散液(7)を70℃で2週間保存した後のカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度を上記の方法で測定したところ、420nm及び8.5cpであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of dispersion)
The average dispersion particle size and viscosity of the carbon black after storing the carbon black dispersion (7) at 70 ° C. for 2 weeks were measured by the above method, and were found to be 420 nm and 8.5 cp.

(インク組成物の調製)
カーボンブラック分散液(1)をカーボンブラック分散液(7)に変えた以外は実施例1と同様にしてインク組成物(7)を調製し、平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、156nmであった。
(Preparation of ink composition)
An ink composition (7) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black dispersion (1) was changed to the carbon black dispersion (7), and the average dispersed particle size was measured in the same manner as described above. However, it was 156 nm.

(インク組成物の耐熱保存安定性の評価)
上記インク組成物(7)を70℃で2週間保持した後のカーボンブラックの平均分散粒子径を上記と同様の方法で測定したところ、643nmであった。
(Evaluation of heat-resistant storage stability of ink composition)
The average dispersed particle size of carbon black after holding the ink composition (7) at 70 ° C. for 2 weeks was measured by the same method as described above, and it was 643 nm.

上記実施例1〜5及び比較例1,2の結果を表1〜3にまとめて示す。
ここで、分散液の耐熱保存安定性の評価(○△×)の基準は以下の通りとした。
○・・・70℃で2週間保存の前後で平均分散粒子径の変化が20nm以下であり、
粘度の変化が0.5cp以下である。
△・・・70℃で2週間保存の前後で平均分散粒子径の変化が21〜100nmであり
、粘度の変化が0.6〜2.0cpである。
×・・・70℃で2週間保存の前後で平均分散粒子径の変化が101nm以上であり、
粘度の変化が2.1cp以上である。
The results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 are summarized in Tables 1 to 3.
Here, the criteria for the evaluation of heat resistant storage stability of the dispersion (◯ Δ ×) were as follows.
○ The change in average dispersed particle size was 20 nm or less before and after storage at 70 ° C. for 2 weeks,
The change in viscosity is 0.5 cp or less.
Δ: The change in average dispersed particle size is 21 to 100 nm before and after storage at 70 ° C. for 2 weeks.
The change in viscosity is 0.6 to 2.0 cp.
×: The change in average dispersed particle size is 101 nm or more before and after storage at 70 ° C. for 2 weeks,
The change in viscosity is 2.1 cp or more.

Figure 2011219556
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Figure 2011219556
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Figure 2011219556
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表1〜3より以下のことが明らかである。   From Tables 1 to 3, the following is clear.

比較例1の分散液(6)は、カーボンブラック分散液の粘度は2.1cpと低い値であるが、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅ΔpHが1.0より大きいため、分散液及びこれを用いて調製したインク組成物の耐熱保存安定性が悪い。
比較例2の分散液(7)は、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅ΔpHが1.0以下であるが、粘度が4.1cpと高いため、分散液及びこれを用いて調製したインク組成物の耐熱保存安定性が悪い。
In the dispersion liquid (6) of Comparative Example 1, the viscosity of the carbon black dispersion liquid is as low as 2.1 cp, but the pH drop width ΔpH when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week is from 1.0. Since it is large, the heat resistant storage stability of the dispersion and the ink composition prepared using the dispersion is poor.
The dispersion (7) of Comparative Example 2 has a pH drop ΔpH of 1.0 or less when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week, but has a viscosity as high as 4.1 cp. The heat-resistant storage stability of the ink composition prepared using is poor.

これに対して、実施例1〜5の分散液(1)〜(5)では、70℃で2週間保存した前後でカーボンブラックの平均分散粒子径と粘度がほぼ変わらず、良好な耐熱保存安定性を示しており、調製されたインク組成物の耐熱保存安定性も良好である。   On the other hand, in the dispersions (1) to (5) of Examples 1 to 5, the average dispersed particle size and viscosity of the carbon black are almost the same before and after storage at 70 ° C. for 2 weeks, and good heat-resistant storage stability. The ink composition thus prepared has good heat storage stability.

以上の結果から、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅ΔpHが1.0以下であり、粘度が4.0cp以下である本発明のカーボンブラック分散液及びこれを用いて調製したインク組成物は、従来のものと比較して良好な耐熱保存安定性を有することが明らかである。   From the above results, the carbon black dispersion of the present invention having a pH drop ΔΔ of 1.0 or less and a viscosity of 4.0 cp or less when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week, and the same are used. It is apparent that the prepared ink composition has good heat-resistant storage stability compared with the conventional ink composition.

Claims (7)

少なくともカーボンブラック、ポリマー、及び水性媒体を含み、粘度が4.0cp以下で、密閉状態で70℃で1週間保存したときのpHの下がり幅が1.0以下であることを特徴とするカーボンブラック分散液。   Carbon black comprising at least carbon black, a polymer, and an aqueous medium, having a viscosity of 4.0 cp or less and having a pH drop of 1.0 or less when stored in a sealed state at 70 ° C. for 1 week. Dispersion. 前記ポリマーの酸価が240mg−KOH/g以下であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンブラック分散液。   The carbon black dispersion according to claim 1, wherein the acid value of the polymer is 240 mg-KOH / g or less. 前記ポリマーの重量平均分子量が15,000以上であり、且つ重量平均分子量4,000以下の成分の含有量が20重量%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のカーボンブラック分散液。   The carbon black dispersion according to claim 1 or 2, wherein the polymer has a weight average molecular weight of 15,000 or more and a content of a component having a weight average molecular weight of 4,000 or less is 20% by weight or less. liquid. 前記水性媒体が水のみであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のカーボンブラック分散液。   The carbon black dispersion according to any one of claims 1 to 3, wherein the aqueous medium is only water. 前記ポリマーの1.0重量%水溶液のpHと、該ポリマーを含む前記カーボンブラック分散液のpHとの差が0.5以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のカーボンブラック分散液。   5. The difference between the pH of the 1.0 wt% aqueous solution of the polymer and the pH of the carbon black dispersion containing the polymer is 0.5 or less. 6. Carbon black dispersion. 請求項1ないし5のいずれかに記載のカーボンブラック分散液を含むことを特徴とするインク組成物。   An ink composition comprising the carbon black dispersion according to any one of claims 1 to 5. 請求項6に記載のインク組成物の液滴をインクジェットヘッドから吐出させ、該液滴を記録媒体に付着させることを特徴とするインクジェット記録方法。   An ink jet recording method comprising: ejecting droplets of the ink composition according to claim 6 from an ink jet head and attaching the droplets to a recording medium.
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