JP2012233148A - Pigment for aqueous ink - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pigment for aqueous ink which is hard to be precipitated in an aqueous ink medium, and also can form a coating film having satisfactory hiding power, and an aqueous ink composition.SOLUTION: The pigment for aqueous ink comprises (A) an organic-inorganic composite in which there are disposed organic polymer particles having a 50% volume particle diameter of 10 to 300 nm and dispersible into an aqueous medium in a matrix mainly consisting of a metal oxide whose refractive index in a wavelength of 589.3 nm (Na-D line) is ≥1.8 and/or (B) a metal oxide porous body in which there are dispersed pores having the average pore diameter of 10 to 300 nm in a matrix mainly consisting of a metal oxide whose refractive index in a wavelength of 589.3 nm (Na-D line) is ≥1.8. The aqueous ink composition includes the pigment.

Description

本発明は、分散安定性に優れた水性インク用顔料、それを含有する水性インク組成物およびその画像、印刷物に関する。   The present invention relates to a pigment for aqueous ink having excellent dispersion stability, an aqueous ink composition containing the pigment, an image thereof, and a printed matter.

透明フィルムなどの基材に、文字、絵、図柄などの画像を形成する方法として、近年、インクジェット印刷が注目されている。インクジェット印刷は、インクの小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。そのような基材に印刷をする場合、印刷物の発色をよくするために、下地を隠蔽する必要がある。下地を隠蔽するためには、隠蔽性の高い白色インクを用いることが一般的であり、その顔料としては無機顔料、特に二酸化チタンを用いられることが多い。しかし、二酸化チタンを始めとする無機顔料は比重が高いため、低粘度であるインクジェット用インクに用いる場合、顔料沈降の抑制が課題となる。顔料が沈降すると、インクジェットノズルからの吐出時に目詰まりを起したり、インクの貯蔵安定性が悪くなるなどの問題がある。顔料沈降を抑制するために、二酸化チタンの粒径を小さくすると、沈降は軽減することができるが、白色の発色性が低下してしまうため、隠蔽性も低下して、白色インクの隠蔽力が格段に落ちるという問題がある。特許文献1には、二酸化チタンより比重の小さなシリカを使用することで、白色度を保ち、貯蔵安定性を確保することができることが開示されている。しかし、シリカは二酸化チタンに比べて、白色度、隠蔽性ともに劣るため、二酸化チタンを併用する必要があり、結果として貯蔵安定性の確保が難しいという問題がある。   In recent years, inkjet printing has attracted attention as a method for forming images such as characters, pictures and designs on a substrate such as a transparent film. Inkjet printing is a printing method in which printing is performed by causing ink droplets to fly and adhere to a recording medium such as paper. When printing on such a substrate, it is necessary to conceal the substrate in order to improve the color of the printed matter. In order to conceal the base, it is common to use a white ink with high concealment, and an inorganic pigment, particularly titanium dioxide, is often used as the pigment. However, inorganic pigments such as titanium dioxide have a high specific gravity, and therefore, when used for inkjet inks having a low viscosity, suppression of pigment settling becomes a problem. When the pigment settles, there are problems such as clogging during ejection from the ink jet nozzle and poor storage stability of the ink. If the particle size of titanium dioxide is reduced in order to suppress pigment settling, the settling can be reduced, but since the white color developability is lowered, the hiding power is also lowered and the hiding power of the white ink is reduced. There is a problem that it falls dramatically. Patent Document 1 discloses that whiteness can be maintained and storage stability can be secured by using silica having a specific gravity smaller than that of titanium dioxide. However, silica is inferior in both whiteness and concealment compared to titanium dioxide, so that it is necessary to use titanium dioxide in combination, and as a result, it is difficult to ensure storage stability.

特開2010−174100JP 2010-174100 A

本発明の目的は、水性インク媒体中で沈降しにくく、かつ白色の発色性が良好な水性インク用顔料、それを含む水性インク組成物、当該水性インク組成物を用いて得られる画像、印刷物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a pigment for water-based ink that is difficult to settle in a water-based ink medium and has a good white color development property, a water-based ink composition containing the same, and an image and a printed matter obtained using the water-based ink composition. It is to provide.

即ち、本発明は以下の発明を包含する。
[1](A)波長589.3nm(Na−D線)における屈折率が1.8以上である金属酸化物を主体とするマトリックス中に50%体積粒径が10〜300nmであり水系媒体に分散可能な有機ポリマー粒子が分散されている有機無機複合体、
及び/又は
(B)波長589.3nm(Na−D線)における屈折率が1.8以上である金属酸化物を主体とするマトリックス中に平均細孔径が10〜300nmの細孔が分散されている金属酸化物多孔体
からなる水性インク用顔料。
[2]前記(A)有機無機複合体及び/又は(B)金属酸化物多孔体の粒径が0.1μm〜5μmである[1]に記載の水性インク用顔料。
[3]金属酸化物が二酸化チタンである[1]又は[2]に記載の水性インク用顔料。
[4]金属酸化物が表面を二酸化ジルコニウムで被覆された二酸化チタンナノ粒子から形成されることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の水性インク用顔料。
[5]前記(B)金属酸化物多孔体は前記(A)有機無機複合体から有機ポリマー粒子を除去することにより得られたものである[1]〜[4]のいずれかに記載の水性インク用顔料。
[6]金属酸化物中に分散している有機ポリマー粒子及び/又は細孔がキュービック相構造である[1]〜[5]のいずれかに記載の水性インク用顔料。
[7]有機ポリマー粒子が、ポリオレフィン系、ポリ(メタ)アクリル酸エステル系、ポリスチレン系、ポリウレタン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ酢酸ビニル系及びポリブタジエン系から選ばれる少なくとも1種の非水溶性ポリマー粒子である[1]〜[6]のいずれかに記載の水性インク用顔料。
[8]有機ポリマー粒子が、下記一般式(1)で表される数平均分子量が2.5×10以下の末端分岐型ポリオレフィン系共重合体粒子である[1]〜[7]のいずれかに記載の水性インク用顔料:
That is, the present invention includes the following inventions.
[1] (A) In a matrix mainly composed of a metal oxide having a refractive index of 1.8 or more at a wavelength of 589.3 nm (Na-D line), a 50% volume particle size is 10 to 300 nm, and an aqueous medium is used. An organic-inorganic composite in which dispersible organic polymer particles are dispersed,
And / or (B) pores having an average pore diameter of 10 to 300 nm are dispersed in a matrix mainly composed of a metal oxide having a refractive index of 1.8 or more at a wavelength of 589.3 nm (Na-D line). A pigment for aqueous ink comprising a porous metal oxide.
[2] The pigment for water-based ink according to [1], wherein the particle size of (A) the organic-inorganic composite and / or (B) the metal oxide porous material is 0.1 μm to 5 μm.
[3] The aqueous ink pigment according to [1] or [2], wherein the metal oxide is titanium dioxide.
[4] The aqueous ink pigment according to any one of [1] to [3], wherein the metal oxide is formed from titanium dioxide nanoparticles having a surface coated with zirconium dioxide.
[5] The aqueous (B) metal oxide porous material according to any one of [1] to [4], which is obtained by removing organic polymer particles from the (A) organic-inorganic composite. Ink pigment.
[6] The pigment for water-based ink according to any one of [1] to [5], wherein the organic polymer particles and / or pores dispersed in the metal oxide have a cubic phase structure.
[7] The organic polymer particles are selected from polyolefin, poly (meth) acrylate, polystyrene, polyurethane, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, and polybutadiene. The pigment for water-based ink according to any one of [1] to [6], which is at least one water-insoluble polymer particle.
[8] Any of [1] to [7], wherein the organic polymer particles are terminal branched polyolefin copolymer particles having a number average molecular weight of 2.5 × 10 4 or less represented by the following general formula (1): Crab for water-based ink according to:

(式中、Aはポリオレフィン鎖を表す。RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐のポリアルキレングリコール基を有する基を表す。)。 (In the formula, A represents a polyolefin chain. R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. X 1 and X 2 are the same. Or, differently, it represents a group having a linear or branched polyalkylene glycol group.

[9]一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、XおよびXが、同一または相異なり、一般式(2) [9] In the terminal branched copolymer represented by the general formula (1), X 1 and X 2 are the same or different, and the general formula (2)

(式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表す。Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3) (In the formula, E represents an oxygen atom or a sulfur atom. X 3 represents a polyalkylene glycol group or the following general formula (3).

(式中、Rはm+1価の炭化水素基を表す。Gは同一または相異なり、−OX、−NX(X〜Xはポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基を表す。mは、RとGとの結合数であり1〜10の整数を表す。)で表される基を表す。)
または、一般式(4)
(In the formula, R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group. G is the same or different and is represented by —OX 4 , —NX 5 X 6 (X 4 to X 6 represent a polyalkylene glycol group). M represents the number of bonds between R 3 and G, and represents an integer of 1 to 10). )
Or general formula (4)

(式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す。)であることを特徴とする[8]に記載の水性インク用顔料。 (Wherein X 7 and X 8 are the same or different and each represents a polyalkylene glycol group or a group represented by the above general formula (3)). Pigments.

[10]前記末端分岐型共重合体が下記一般式(1a)または一般式(1b)で表される[8]又は[9]に記載の水性インク用顔料: [10] The pigment for water-based ink according to [8] or [9], wherein the terminally branched copolymer is represented by the following general formula (1a) or general formula (1b):

(式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。l+mは2以上450以下の整数を表す。nは、20以上300以下の整数を表す。)。 (In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom, R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom, l + m represents an integer of 2 to 450, n is 20 Represents an integer of 300 or more.)

(式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、R10およびR11は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。l+m+oは3以上450以下の整数を表す。nは、20以上300以下の整数を表す。)。 (In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom, R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, at least one of them is a hydrogen atom, R 10 and R 11 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom, l + m + o represents an integer of 3 to 450, and n represents an integer of 20 to 300.)

[11]有機ポリマー粒子が(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子である[1]〜[7]のいずれかに記載の水性インク用顔料。
[12][1]〜[11]のいずれかに記載の水性インク用顔料を含有する水性インク組成物。
[13]インクジェット印刷用である[12]に記載の水性インク組成物。
[14][12]又は[13]記載の水性インク組成物により記録された文字、絵、図柄等の画像。
[15]基材上に[12]又は[13]の水性インク組成物を用いて印刷した印刷物。
[11] The pigment for water-based ink according to any one of [1] to [7], wherein the organic polymer particles are (meth) acrylic acid ester polymer particles.
[12] A water-based ink composition comprising the water-based ink pigment according to any one of [1] to [11].
[13] The aqueous ink composition according to [12], which is for inkjet printing.
[14] Images of characters, pictures, designs, etc. recorded with the water-based ink composition according to [12] or [13].
[15] A printed matter printed on the substrate using the water-based ink composition according to [12] or [13].

本発明によれば金属酸化物より比重の低い水系媒体に分散可能な有機ポリマー粒子を金属酸化物とコンポジットする、あるいは金属酸化物を多孔質化することにより嵩比重が低くなり、沈降しにくく、白色度の優れた水性顔料を提供することができる。本発明の水性顔料を含む水性インク組成物は貯蔵安定性に優れ、該組成物から得られる塗膜は白色度及び/又は隠蔽性に優れている。   According to the present invention, the organic polymer particles dispersible in an aqueous medium having a specific gravity lower than that of the metal oxide are composited with the metal oxide, or by making the metal oxide porous, the bulk specific gravity is lowered, and precipitation is difficult. An aqueous pigment having excellent whiteness can be provided. The aqueous ink composition containing the aqueous pigment of the present invention is excellent in storage stability, and the coating film obtained from the composition is excellent in whiteness and / or hiding properties.

本発明の水性インク用顔料、水性インク組成物、当該水性インク組成物から得られる画像、印刷物について順に説明する。   The pigment for water-based ink, water-based ink composition, image obtained from the water-based ink composition, and printed matter of the present invention will be described in order.

1.水性インク用顔料
本発明の水性インク用顔料は、(A)有機無機複合体及び/又は(B)金属酸化物多孔質体からなる。
1. Aqueous Ink Pigment The aqueous ink pigment of the present invention comprises (A) an organic-inorganic composite and / or (B) a metal oxide porous material.

1−1 (A)有機無機複合体
本発明の(A)有機無機複合体は、特定の屈折率の金属酸化物を主体とするマトリックス中に特定の粒径の有機ポリマー粒子が分散されている。
1-1 (A) Organic-inorganic composite The organic-inorganic composite (A) of the present invention has organic polymer particles having a specific particle size dispersed in a matrix mainly composed of a metal oxide having a specific refractive index. .

(金属酸化物)
本来透明である物質の粉体が白く見える原理は、粉体粒子表面で光が乱反射することによるものである。白色顔料としてより白く見せるためには、粒子表面での乱反射の効率を高めれば良く、より屈折率の高い材料を素材として選択すれば良い。屈折率の高い材料としては二酸化チタン等の波長589.3nm(Na−D線)における屈折率が1.8以上の金属酸化物の粒子が挙げられる。波長589.3nm(Na−D線)における屈折率が1.8以上の金属酸化物としては、具体的には、二酸化チタン(TiO:2.2〜2.7)、二酸化ジルコニウム(ZrO:2.1)、イットリア安定化ジルコニウム(YSZ:2.1〜2.2)、酸化インジウム(In:2.0)、酸化亜鉛(ZnO:2.35)、酸化アンチモン(Sb:2.0)、酸化スズ(SnO:1.9)、チタン酸バリウム(BaTiO:2.4)が挙げられる。また、二酸化ジルコニウムで表面を被覆した二酸化チタンを用いると、二酸化チタンの光触媒活性を抑制することができ、得られる塗膜の耐光性が向上するので好ましい。
(Metal oxide)
The principle that a powder of a substance that is originally transparent looks white is that light is irregularly reflected on the surface of the powder particles. In order to make the white pigment appear whiter, the efficiency of irregular reflection on the particle surface may be increased, and a material having a higher refractive index may be selected as a material. Examples of the material having a high refractive index include metal oxide particles having a refractive index of 1.8 or more at a wavelength of 589.3 nm (Na-D line) such as titanium dioxide. Specific examples of the metal oxide having a refractive index of 1.8 or more at a wavelength of 589.3 nm (Na-D line) include titanium dioxide (TiO 2 : 2.2 to 2.7) and zirconium dioxide (ZrO 2 ). : 2.1), yttria stabilized zirconium (YSZ: 2.1 to 2.2), indium oxide (In 2 O 3 : 2.0), zinc oxide (ZnO: 2.35), antimony oxide (Sb 2) O 5 : 2.0), tin oxide (SnO: 1.9), and barium titanate (BaTiO 3 : 2.4). Moreover, it is preferable to use titanium dioxide whose surface is coated with zirconium dioxide because the photocatalytic activity of titanium dioxide can be suppressed and the light resistance of the resulting coating film is improved.

さらに、これらの金属酸化物をインクジェットの顔料として用いる場合には、インクジェットノズルから目詰まりを起こさず安定的に吐出させ、かつ塗膜の白色度、隠蔽性を保つために、顔料の粒径が100nm〜5μm、特に200nm〜1μmで、貯蔵安定性が確保されていることが好ましい。しかしながら二酸化チタン等の金属酸化物の比重は一般的に高いため、その粒径範囲では、インク中で顔料が沈降し凝集してしまう現象がみられる。本発明においては、特定の粒径の有機ポリマー粒子を金属酸化物中に分散させてコンポジット化することによって嵩比重が低くなり、沈降しにくい水性顔料を形成することができる。   Furthermore, when these metal oxides are used as inkjet pigments, the particle size of the pigment must be set in order to stably discharge the inkjet nozzles without clogging, and to maintain the whiteness and concealment of the coating film. It is preferable that the storage stability is ensured at 100 nm to 5 μm, particularly 200 nm to 1 μm. However, since the specific gravity of metal oxides such as titanium dioxide is generally high, a phenomenon in which the pigment settles and aggregates in the ink is observed in the particle size range. In the present invention, an organic pigment having a specific particle size is dispersed in a metal oxide to form a composite, whereby an aqueous pigment having a low bulk specific gravity and difficult to settle can be formed.

(有機ポリマー粒子)
本発明の有機ポリマー粒子の50%体積粒径は10〜300nmであり、好ましくは10〜200nmである。
(Organic polymer particles)
The 50% volume particle size of the organic polymer particles of the present invention is 10 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm.

本発明の有機ポリマー粒子の含有量は特に制限されるものではないが、例えば有機ポリマー粒子/金属酸化物(重量比)を10/90〜90/10、好ましくは20/80〜80/20とすることができる。  The content of the organic polymer particles of the present invention is not particularly limited. For example, the organic polymer particles / metal oxide (weight ratio) is 10/90 to 90/10, preferably 20/80 to 80/20. can do.

有機ポリマー粒子は金属酸化物を主体とするマトリックス中にキュービック相構造を呈して分散していることが好ましい。キュービック相構造をとることにより、ヘキサゴナル相構造、ランダム(無秩序)構造に比べて強度が高くなることが期待できる。   The organic polymer particles preferably have a cubic phase structure and are dispersed in a matrix mainly composed of a metal oxide. By taking a cubic phase structure, it can be expected that the strength is higher than that of a hexagonal phase structure or a random (disordered) structure.

本発明の有機ポリマー粒子としては、水系媒体に分散可能なものであればよい。例えばポリオレフィン系、ポリ(メタ)アクリル酸エステル系、ポリスチレン系、ポリウレタン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ酢酸ビニル系及びポリブタジエン系から選ばれる少なくとも1種の非水溶性ポリマー粒子を挙げることができる。水系媒体とは、水および/または水と親和性を有する有機溶媒である。   The organic polymer particles of the present invention may be any particles that can be dispersed in an aqueous medium. For example, at least one water-insoluble material selected from polyolefin, poly (meth) acrylic acid ester, polystyrene, polyurethane, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate and polybutadiene There may be mentioned polymer particles. The aqueous medium is water and / or an organic solvent having an affinity for water.

粒径10〜30nmの粒子が分散した有機無機複合体は、例えば水系媒体に分散したポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子を用いることにより安定的に製造することができる。また30nmを超え300nm以下の粒子が分散した有機無機複合体は、例えば水系媒体に分散したポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子を用いることにより安定的に製造することが出来る。  An organic-inorganic composite in which particles having a particle size of 10 to 30 nm are dispersed can be stably produced by using, for example, polyolefin-based terminally branched copolymer particles dispersed in an aqueous medium. In addition, an organic-inorganic composite in which particles of more than 30 nm and not more than 300 nm are dispersed can be stably produced by using, for example, poly (meth) acrylate polymer particles dispersed in an aqueous medium.

まず、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子について説明する。
[ポリオレフィン系末端分岐型共重合体]
本発明で用いる重合体粒子を構成するポリオレフィン系末端分岐型共重合体は、下記の一般式(1)で表される構造を有する。
First, the polyolefin-based terminally branched copolymer particles will be described.
[Polyolefin end-branched copolymer]
The polyolefin terminal branched copolymer constituting the polymer particles used in the present invention has a structure represented by the following general formula (1).

(式中、Aはポリオレフィン鎖を表す。RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基でありかつ少なくともどちらか一方は水素原子であり、XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐のポリアルキレングリコール基を有する基を表す。) (In the formula, A represents a polyolefin chain. R 1 and R 2 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom, and X 1 and X 2 are the same. Or, differently, it represents a group having a linear or branched polyalkylene glycol group.)

一般式(1)で表される末端分岐型共重合体の数平均分子量は2.5×10以下、好ましくは5.5×10〜1.5×10、より好ましくは8×10〜4.0×10である。その数平均分子量は、Aで表されるポリオレフィン鎖の数平均分子量とXおよびXで表されるポリアルキレングリコール基を有する基の数平均分子量とR,RおよびCH分の分子量の和で表される。 The number average molecular weight of the terminal branched copolymer represented by the general formula (1) is 2.5 × 10 4 or less, preferably 5.5 × 10 2 to 1.5 × 10 4 , more preferably 8 × 10. 2 to 4.0 × 10 3 . The number average molecular weight is the number average molecular weight of the polyolefin chain represented by A, the number average molecular weight of the group having a polyalkylene glycol group represented by X 1 and X 2 , and R 1 , R 2 and C 2 H min. It is expressed as the sum of molecular weights.

ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の数平均分子量が上記範囲にあると、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を分散質とした際の分散液中の粒子の安定性、水および/または水と親和性を有する有機溶媒への分散性が良好となる傾向があり、かつ分散液の調製が容易になるため好ましい。   When the number average molecular weight of the polyolefin end-branched copolymer is in the above range, the stability of the particles in the dispersion when the polyolefin end-branched copolymer is used as a dispersoid, water and / or affinity with water This is preferable because the dispersibility of the organic solvent in the organic solvent tends to be good and the preparation of the dispersion becomes easy.

一般式(1)のAであるポリオレフィン鎖は、炭素数2〜20のオレフィンを重合したものである。炭素数2〜20のオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセンなどのα−オレフィンが挙げられる。本発明においては、これらのオレフィンの単独重合体又は共重合体であってもよく、特性を損なわない範囲で他の重合性の不飽和化合物と共重合したものであってもよい。これらのオレフィンの中でも特にエチレン、プロピレン、1−ブテンが好ましい。   The polyolefin chain which is A in the general formula (1) is obtained by polymerizing an olefin having 2 to 20 carbon atoms. Examples of the olefin having 2 to 20 carbon atoms include α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and 1-hexene. In the present invention, it may be a homopolymer or copolymer of these olefins, and may be copolymerized with other polymerizable unsaturated compounds as long as the properties are not impaired. Among these olefins, ethylene, propylene, and 1-butene are particularly preferable.

一般式(1)中、Aで表されるポリオレフィン鎖の、GPCにより測定された数平均分子量は、400〜8000であり、好ましくは500〜4000、さらに好ましくは500〜2000である。ここで数平均分子量はポリスチレン換算の値である。   In general formula (1), the number average molecular weight measured by GPC of the polyolefin chain represented by A is 400 to 8000, preferably 500 to 4000, and more preferably 500 to 2000. Here, the number average molecular weight is a value in terms of polystyrene.

Aで表されるポリオレフィン鎖の数平均分子量が上記範囲にあると、ポリオレフィン部分の結晶性が高く、分散液の安定性が良好になる傾向があり、かつ溶融粘度が低く分散液の調製が容易になる傾向があるため好ましい。   When the number average molecular weight of the polyolefin chain represented by A is in the above range, the polyolefin portion has high crystallinity, the dispersion tends to be stable, and the melt viscosity is low and the preparation of the dispersion is easy. This is preferable.

一般式(1)においてAで表されるポリオレフィン鎖の、GPCにより測定された重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比、すなわち分子量分布(Mw/Mn)は、特に制限はなく、通常1.0〜数十であるが、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.0以下である。   The ratio of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) measured by GPC of the polyolefin chain represented by A in the general formula (1), that is, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is not particularly limited. However, it is usually 1.0 to several tens, more preferably 4.0 or less, and still more preferably 3.0 or less.

一般式(1)においてAで表される基の分子量分布(Mw/Mn)が上記範囲にあると、分散液中の粒子の形状や粒子径の均一性などの点で好ましい。   When the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the group represented by A in the general formula (1) is in the above range, it is preferable in terms of the shape of the particles in the dispersion and the uniformity of the particle diameter.

GPCによる、Aで表される基の数平均分子量(Mn)および分子量分布(Mw/Mn)は、例えば、ミリポア社製GPC−150を用い以下の条件の下で測定できる。
分離カラム:TSK GNH HT(カラムサイズ:直径7.5mm,長さ:300mm)
カラム温度:140℃
移動相:オルトジクロルベンゼン(和光純薬社製)
酸化防止剤:ブチルヒドロキシトルエン(武田薬品工業社製)0.025質量%
移動速度:1.0ml/分
試料濃度:0.1質量%
試料注入量:500マイクロリットル
検出器:示差屈折計。
The number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the group represented by A by GPC can be measured under the following conditions using, for example, GPC-150 manufactured by Millipore.
Separation column: TSK GNH HT (column size: diameter 7.5 mm, length: 300 mm)
Column temperature: 140 ° C
Mobile phase: Orthodichlorobenzene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Antioxidant: Butylhydroxytoluene (manufactured by Takeda Pharmaceutical Company Limited) 0.025% by mass
Movement speed: 1.0 ml / min Sample concentration: 0.1% by mass
Sample injection volume: 500 microliters Detector: differential refractometer.

なお、Aで表されるポリオレフィン鎖の分子量は、後述の、一方の末端に不飽和基を有するポリオレフィンの分子量を測定し、末端の分子量相当を差し引くことで測定できる。   The molecular weight of the polyolefin chain represented by A can be measured by measuring the molecular weight of a polyolefin having an unsaturated group at one terminal, which will be described later, and subtracting the molecular weight corresponding to the terminal.

,Rとしては、Aを構成するポリオレフィンの2重結合に結合した置換基である水素原子または炭素数1〜18の炭化水素基であり、好ましくは水素原子または炭素数1〜18のアルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。 R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, which is a substituent bonded to a double bond of the polyolefin constituting A, and preferably a hydrogen atom or a carbon group having 1 to 18 carbon atoms. It is an alkyl group. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferable.

一般式(1)において、X,Xは同一または相異なり、直鎖または分岐の数平均分子量がそれぞれ50〜10000のポリアルキレングリコール基を有する基を表す。分岐アルキレングリコール基の分岐態様は、多価の炭価水素基あるいは窒素原子を介した分岐等である。例えば、主骨格の他に2つ以上の窒素原子または酸素原子または硫黄原子に結合した炭化水素基による分岐や、主骨格の他に2つのアルキレン基と結合した窒素原子による分岐等が挙げられる。 In the general formula (1), X 1 and X 2 are the same or different and each represents a linear or branched group having a polyalkylene glycol group having a number average molecular weight of 50 to 10,000. The branching mode of the branched alkylene glycol group includes a branching via a polyvalent hydrocarbon group or a nitrogen atom. For example, branching by a hydrocarbon group bonded to two or more nitrogen atoms, oxygen atoms or sulfur atoms in addition to the main skeleton, branching by a nitrogen atom bonded to two alkylene groups in addition to the main skeleton, and the like can be given.

ポリアルキレングリコール基を有する基の数平均分子量が上記範囲にあると、分散液の分散性が良好になる傾向があり、かつ溶融粘度が低く分散液の調製が容易になるため好ましい。   It is preferable that the number average molecular weight of the group having a polyalkylene glycol group is in the above range because the dispersibility of the dispersion tends to be good and the melt viscosity is low and the preparation of the dispersion is easy.

一般式(1)のX,Xが上記の構造を有することにより、界面活性剤を用いることなく、体積50%平均粒子径が10nmから30nmの粒子径を有する、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体からなる重合体粒子が安定的に得られる。 Since X 1 and X 2 in the general formula (1) have the above-described structure, a polyolefin end-branched copolymer having a 50% volume average particle diameter of 10 nm to 30 nm without using a surfactant is used. Polymer particles made of a polymer can be obtained stably.

一般式(1)において、XおよびXの好ましい例としては、それぞれ同一または相異なり、一般式(2)、 In the general formula (1), preferred examples of X 1 and X 2 are the same or different from each other, and the general formula (2),

(式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表し、Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3) (In the formula, E represents an oxygen atom or a sulfur atom, X 3 represents a polyalkylene glycol group, or the following general formula (3)

(式中、Rはm+1価の炭化水素基を表し、Gは同一または相異なり、−OX、−NX(X〜Xはポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基を表し、mはRとGとの結合数であり1〜10の整数を表す。)で表される基を表す。)
または、一般式(4)
(Wherein R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group, G is the same or different, and is represented by —OX 4 , —NX 5 X 6 (X 4 to X 6 represent a polyalkylene glycol group). M represents the number of bonds between R 3 and G, and represents an integer of 1 to 10.). )
Or general formula (4)

(式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す。)で表される基である。 (Wherein X 7 and X 8 are the same or different and represent a polyalkylene glycol group or a group represented by the above general formula (3)).

一般式(3)において、Rで表される基としては、炭素数1〜20のm+1価の炭化水素基である。mは1〜10であり、1〜6が好ましく、1〜2が特に好ましい。 In the general formula (3), the group represented by R 3 is an m + 1 valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. m is 1-10, 1-6 are preferable and 1-2 are especially preferable.

一般式(1)の好ましい例としては、一般式(1)中、X、Xのどちらか一方が、一般式(4)で表される基であるポリオレフィン系末端分岐型共重合体が挙げられる。さらに好ましい例としては、X、Xのどちらか一方が一般式(4)で表され、他方が、一般式(2)で表される基であるポリオレフィン系末端分岐型共重合体が挙げられる。 As a preferred example of the general formula (1), there is a polyolefin terminal branched copolymer in which either X 1 or X 2 is a group represented by the general formula (4) in the general formula (1). Can be mentioned. More preferable examples include polyolefin-based terminally branched copolymers in which one of X 1 and X 2 is represented by the general formula (4) and the other is a group represented by the general formula (2). It is done.

一般式(1)の別の好ましい例としては、一般式(1)中、XおよびXの一方が、一般式(2)で表される基であり、さらに好ましくはXおよびXの両方が一般式(2)で表される基であるポリオレフィン系末端分岐型共重合体が挙げられる。
一般式(4)で表されるXおよびXのさらに好ましい構造としては、一般式(5)
As another preferable example of the general formula (1), one of X 1 and X 2 in the general formula (1) is a group represented by the general formula (2), and more preferably X 1 and X 2. And polyolefin-based terminally branched copolymers in which both are groups represented by the general formula (2).
As a more preferable structure of X 1 and X 2 represented by the general formula (4), the general formula (5)

(式中、X、X10は同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基を表し、Q、Qは同一または相異なり、それぞれ2価の炭化水素基を表す。)で表される基である。 (Wherein X 9 and X 10 are the same or different and represent a polyalkylene glycol group, and Q 1 and Q 2 are the same or different and each represents a divalent hydrocarbon group). is there.

一般式(5)においてQ,Qで表される2価の炭化水素基は、2価のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2〜20のアルキレン基であることがより好ましい。炭素数2〜20のアルキレン基は、置換基を有していてもいなくてもよく、例えば、エチレン基、メチルエチレン基、エチルエチレン基、ジメチルエチレン基、フェニルエチレン基、クロロメチルエチレン基、ブロモメチルエチレン基、メトキシメチルエチレン基、アリールオキシメチルエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、シクロヘキシレン基等が挙げられる。好ましいアルキレン基としては、炭化水素系のアルキレン基であり、特に好ましくは、エチレン基、メチルエチレン基であり、さらに好ましくは、エチレン基である。Q,Qは1種類のアルキレン基でもよく2種以上のアルキレン基が混在していてもよい。
一般式(2)で表されるXおよびXのさらに好ましい構造としては、一般式(6)
The divalent hydrocarbon group represented by Q 1 and Q 2 in the general formula (5) is preferably a divalent alkylene group, and more preferably an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. The alkylene group having 2 to 20 carbon atoms may or may not have a substituent, for example, ethylene group, methylethylene group, ethylethylene group, dimethylethylene group, phenylethylene group, chloromethylethylene group, bromo Examples thereof include a methylethylene group, a methoxymethylethylene group, an aryloxymethylethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, and a cyclohexylene group. A preferable alkylene group is a hydrocarbon-based alkylene group, particularly preferably an ethylene group or a methylethylene group, and still more preferably an ethylene group. Q 1 and Q 2 may be one kind of alkylene group, or two or more kinds of alkylene groups may be mixed.
As a more preferable structure of X 1 and X 2 represented by the general formula (2), the general formula (6)

(式中、X11はポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基である。 (Wherein X 11 represents a polyalkylene glycol group).

〜X11で表されるポリアルキレングリコール基とは、アルキレンオキシドを付加重合することによって得られる基である。X〜X11で表されるポリアルキレングリコール基を構成するアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらの中で、好ましくは、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。より好ましくはプロピレンオキシド、およびエチレンオキシドであり、特に好ましくは、エチレンオキシドである。X〜X11で表されるポリアルキレングリコール基としては、これらのアルキレンオキシドの単独重合により得られる基でもよいし、もしくは2種以上の共重合により得られる基でもよい。好ましいポリアルキレングリコール基の例としては、ポリエチレングリコール基、ポリプロピレングリコール基、またはポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドの共重合により得られる基であり、特に好ましい基としては、ポリエチレングリコール基である。 The polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 is a group obtained by addition polymerization of alkylene oxide. Examples of the alkylene oxide constituting the polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, cyclohexene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, methyl glycidyl ether, allyl A glycidyl ether etc. are mentioned. Of these, propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, and styrene oxide are preferable. More preferred are propylene oxide and ethylene oxide, and particularly preferred is ethylene oxide. The polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 may be a group obtained by homopolymerization of these alkylene oxides or a group obtained by copolymerization of two or more kinds. Examples of preferred polyalkylene glycol groups are polyethylene glycol groups, polypropylene glycol groups, or groups obtained by copolymerization of polyethylene oxide and polypropylene oxide, and particularly preferred groups are polyethylene glycol groups.

一般式(1)においてX、Xが上記構造を有すると、本発明のポリオレフィン系末端分岐型共重合体を分散質とした際の水および/または水と親和性を有する有機溶媒への分散性が良好となるため好ましい。 When X 1 and X 2 in the general formula (1) have the above structure, water and / or an organic solvent having an affinity for water when the polyolefin end-branched copolymer of the present invention is used as a dispersoid. Since dispersibility becomes favorable, it is preferable.

本発明で用いることができるポリオレフィン系末端分岐型共重合体としては、下記一般式(1a)または(1b)で表される重合体を用いることが好ましい。   As the polyolefin-based terminally branched copolymer that can be used in the present invention, a polymer represented by the following general formula (1a) or (1b) is preferably used.

式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。アルキル基としては、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基がさらに好ましい。 In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.

およびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。
l+mは2以上450以下、好ましくは5以上200以下の整数を表す。
nは、20以上300以下、好ましくは25以上200以下の整数を表す
R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom. R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
l + m represents an integer of 2 to 450, preferably 5 to 200.
n represents an integer of 20 or more and 300 or less, preferably 25 or more and 200 or less.

式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。アルキル基としては、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基がさらに好ましい。 In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.

およびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。R10およびR11は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。
l+m+oは3以上450以下、好ましくは5以上200以下の整数を表す。
nは、20以上300以下、好ましくは25以上200以下の整数を表す。
R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom. R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom. R 10 and R 11 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
l + m + o represents an integer of 3 to 450, preferably 5 to 200.
n represents an integer of 20 to 300, preferably 25 to 200.

一般式(1b)で表される重合体としては、下記一般式(1c)で表される重合体を用いることがさらに好ましい。   As the polymer represented by the general formula (1b), it is more preferable to use a polymer represented by the following general formula (1c).

式中、l+m+o、nは一般式(1b)と同様である。
ポリエチレン鎖のエチレンユニット数(n)は、一般式(1)におけるポリオレフィン基Aの数平均分子量(Mn)をエチレンユニットの分子量で割ることにより算出できる。また、ポリエチレングリコール鎖のエチレングリコールユニット総数(l+mもしくはl+m+o)は、ポリエチレングリコール基付加反応時の重合体原料と使用したエチレンオキシドとの重量比が、重合体原料とポリエチレングリコール基の数平均分子量(Mn)との比に同じであると仮定して算出できる。
In the formula, l + m + o and n are the same as those in the general formula (1b).
The number of ethylene units (n) of the polyethylene chain can be calculated by dividing the number average molecular weight (Mn) of the polyolefin group A in the general formula (1) by the molecular weight of the ethylene unit. Further, the total number of ethylene glycol units (l + m or l + m + o) of the polyethylene glycol chain is such that the weight ratio of the polymer raw material to the ethylene oxide used during the polyethylene glycol group addition reaction is the number average molecular weight of the polymer raw material and the polyethylene glycol group (Mn ) And the ratio can be calculated.

また、n、l+mもしくはl+m+oはH−NMRによっても測定することができる。例えば本発明の実施例で用いたポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)およびそれを含む分散系粒子においては、一般式(1)におけるポリオレフィン基Aの末端メチル基(シフト値:0.88ppm)の積分値を3プロトン分とした際の、ポリオレフィン基Aのメチレン基(シフト値:1.06−1.50ppm)の積分値およびPEGのアルキレン基(シフト値:3.33−3.72ppm)の積分値から算出することできる。 N, l + m or l + m + o can also be measured by 1 H-NMR. For example, in the polyolefin-based terminally branched copolymer (T) used in the examples of the present invention and the dispersion particles containing the same, the terminal methyl group of the polyolefin group A in the general formula (1) (shift value: 0.88 ppm) ) And the integral value of the methylene group of polyolefin group A (shift value: 1.06-1.50 ppm) and the alkylene group of PEG (shift value: 3.33-3.72 ppm) when the integral value of 3 protons is taken. ) Can be calculated from the integral value.

具体的には、メチル基の分子量は15、メチレン基の分子量は14、エチレンオキサイド基の分子量は44であることから、各積分値の値よりポリオレフィン基Aおよびアルキレン基の数平均分子量が計算できる。ここで得られたポリオレフィン基Aの数平均分子量をエチレンユニットの分子量で割ることによりnを、アルキレン基の数平均分子量をエチレングリコールユニットの分子量で割ることで、PEG鎖のエチレングリコールユニット総数(l+mもしくはl+m+o)を算出することができる。   Specifically, since the molecular weight of the methyl group is 15, the molecular weight of the methylene group is 14, and the molecular weight of the ethylene oxide group is 44, the number average molecular weights of the polyolefin group A and the alkylene group can be calculated from the values of the integrated values. . By dividing the number average molecular weight of the polyolefin group A thus obtained by the molecular weight of the ethylene unit, n is divided by the number average molecular weight of the alkylene group by the molecular weight of the ethylene glycol unit, whereby the total number of ethylene glycol units (l + m Alternatively, l + m + o) can be calculated.

ポリオレフィン基Aがエチレン―プロピレン共重合体よりなる場合は、IR、13C−NMRなどで測定できるプロピレンの含有率と、H−NMRにおける積分値の両者を用いることでnおよびl+mもしくはl+m+oを算出することができる。H−NMRにおいて、内部標準を用いる方法も有効である。 When the polyolefin group A is composed of an ethylene-propylene copolymer, n and l + m or l + m + o can be obtained by using both the propylene content that can be measured by IR, 13 C-NMR, and the integral value in 1 H-NMR. Can be calculated. In 1 H-NMR, a method using an internal standard is also effective.

[ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の製造方法]
ポリオレフィン系末端分岐型共重合体は、次の方法によって製造することができる。
[Production method of polyolefin end-branched copolymer]
The polyolefin-based terminally branched copolymer can be produced by the following method.

最初に、目的とするポリオレフィン系末端分岐型共重合体中、一般式(1)で示されるAの構造に対応するポリマーとして、一般式(7)   First, in the target polyolefin-based terminally branched copolymer, as a polymer corresponding to the structure of A represented by the general formula (1), the general formula (7)

(式中、Aはポリオレフィン鎖を表わし、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基でありかつ少なくともどちらか一方は水素原子を表す。)で示される、片末端に二重結合を有するポリオレフィンを製造する。 (Wherein A represents a polyolefin chain, R 1 and R 2 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them represents a hydrogen atom.) A polyolefin having a double bond is produced.

このポリオレフィンは、以下の方法によって製造することができる。
(1)特開2000−239312号公報、特開2001−2731号公報、特開2003−73412号公報などに示されているようなサリチルアルドイミン配位子を有する遷移金属化合物を重合触媒として用いる重合方法。
(2)チタン化合物と有機アルミニウム化合物とからなるチタン系触媒を用いる重合方法。
(3)バナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなるバナジウム系触媒を用いる重合方法。
(4)ジルコノセンなどのメタロセン化合物と有機アルミニウムオキシ化合物(アルミノキサン)とからなるチーグラー型触媒を用いる重合方法。
This polyolefin can be produced by the following method.
(1) A transition metal compound having a salicylaldoimine ligand as shown in JP-A Nos. 2000-239312, 2001-27331, 2003-73412, etc. is used as a polymerization catalyst. Polymerization method.
(2) A polymerization method using a titanium catalyst comprising a titanium compound and an organoaluminum compound.
(3) A polymerization method using a vanadium catalyst comprising a vanadium compound and an organoaluminum compound.
(4) A polymerization method using a Ziegler-type catalyst comprising a metallocene compound such as zirconocene and an organoaluminum oxy compound (aluminoxane).

上記(1)〜(4)の方法の中でも、特に(1)の方法によれば、上記ポリオレフィンを収率よく製造することができる。(1)の方法では、上記サリチルアルドイミン配位子を有する遷移金属化合物の存在下で、前述したポリオレフィンを重合または共重合することで上記片方の末端に二重結合を有するポリオレフィンを製造することができる。   Among the above methods (1) to (4), particularly according to the method (1), the polyolefin can be produced with high yield. In the method (1), a polyolefin having a double bond at one end is produced by polymerizing or copolymerizing the above-described polyolefin in the presence of the transition metal compound having the salicylaldoimine ligand. Can do.

(1)の方法によるポリオレフィンの重合は、溶解重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法のいずれによっても実施できる。詳細な条件などは既に公知であり上記特許文献を参照することができる。   The polymerization of the polyolefin by the method (1) can be carried out by either a liquid phase polymerization method such as solution polymerization or suspension polymerization or a gas phase polymerization method. Detailed conditions and the like are already known, and the above-mentioned patent documents can be referred to.

(1)の方法によって得られるポリオレフィンの分子量は、重合系に水素を存在させるか、重合温度を変化させるか、または使用する触媒の種類を変えることによって調節することができる。   The molecular weight of the polyolefin obtained by the method (1) can be adjusted by allowing hydrogen to be present in the polymerization system, changing the polymerization temperature, or changing the type of catalyst used.

次に、上記ポリオレフィンをエポキシ化して、すなわち上記ポリオレフィンの末端の二重結合を酸化して、一般式(8)で示される末端にエポキシ基を含有する重合体を得る。   Next, the polyolefin is epoxidized, that is, the double bond at the terminal of the polyolefin is oxidized to obtain a polymer containing an epoxy group at the terminal represented by the general formula (8).

(式中、A、RおよびRは前述の通り。) (In the formula, A, R 1 and R 2 are as described above.)

かかるエポキシ化方法は特に限定されるものではないが、以下の方法を例示することができる。
(1)過ギ酸、過酢酸、過安息香酸などの過酸による酸化
(2)チタノシリケートおよび過酸化水素による酸化
(3)メチルトリオキソレニウム等のレニウム酸化物触媒と過酸化水素による酸化
(4)マンガンポルフィリンまたは鉄ポルフィリン等のポルフィリン錯体触媒と過酸化水素または次亜塩素酸塩による酸化
(5)マンガンSalen等のSalen錯体と過酸化水素または次亜塩素酸塩による酸化
(6)マンガン−トリアザシクロノナン(TACN)錯体等のTACN錯体と過酸化水素による酸化
(7)タングステン化合物などのVI族遷移金属触媒と相間移動触媒存在下、過酸化水素による酸化
上記(1)〜(7)の方法の中でも、活性面で特に(1)および(7)の方法が好ましい。
Although the epoxidation method is not particularly limited, the following methods can be exemplified.
(1) Oxidation with peracids such as performic acid, peracetic acid, perbenzoic acid (2) Oxidation with titanosilicate and hydrogen peroxide (3) Oxidation with rhenium oxide catalyst such as methyltrioxorhenium and hydrogen peroxide ( 4) Oxidation with a porphyrin complex catalyst such as manganese porphyrin or iron porphyrin and hydrogen peroxide or hypochlorite (5) Salen complex such as manganese Salen and oxidation with hydrogen peroxide or hypochlorite (6) Manganese- Oxidation with a TACN complex such as a triazacyclononane (TACN) complex and hydrogen peroxide (7) Oxidation with hydrogen peroxide in the presence of a group VI transition metal catalyst such as a tungsten compound and a phase transfer catalyst The above (1) to (7) Among these methods, the methods (1) and (7) are particularly preferable in terms of the active surface.

また、例えばMw400〜600程度の低分子量の末端エポキシ基含有重合体はVIKOLOXTM(登録商標、Arkema社製)を用いることができる。 For example, VIKOLOX (registered trademark, manufactured by Arkema) can be used as a low molecular weight terminal epoxy group-containing polymer having a Mw of about 400 to 600.

上記方法で得られた一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体に種々の反応試剤を反応させることにより、一般式(9)で表されるようなポリマー末端のα、β位に様々な置換基Y、Yが導入された重合体(重合体(I))を得ることが出来る。 By reacting the terminal epoxy group-containing polymer represented by the general formula (8) obtained by the above-mentioned method with various reaction reagents, the polymer terminal α, β-position represented by the general formula (9) A polymer (polymer (I)) into which various substituents Y 1 and Y 2 are introduced can be obtained.

(式中、A、R,Rは前述の通り。Y、Yは同一または相異なり水酸基、アミノ基、または下記一般式(10a)〜(10c)を表す。) (In the formula, A, R 1 and R 2 are as described above. Y 1 and Y 2 are the same or different and represent a hydroxyl group, an amino group, or the following general formulas (10a) to (10c).)

(一般式(10a)〜(10c)中、Eは酸素原子または硫黄原子を表し、Rはm+1価の炭化水素基を表し、Tは同一または相異なり水酸基、アミノ基を表し、mは1〜10
の整数を表す。)
(In the general formulas (10a) to (10c), E represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group, T represents the same or different hydroxyl group and amino group, and m represents 1 -10
Represents an integer. )

例えば、一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体を加水分解することにより、一般式(9)においてY、Yが両方とも水酸基である重合体が得られ、アンモニアを反応させることによりY、Yの一方がアミノ基、他方が水酸基の重合体が得られる。 For example, by hydrolyzing the terminal epoxy group-containing polymer represented by the general formula (8), a polymer in which both Y 1 and Y 2 are hydroxyl groups in the general formula (9) is obtained, and ammonia is reacted. By doing so, a polymer in which one of Y 1 and Y 2 is an amino group and the other is a hydroxyl group is obtained.

また、一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体と一般式(11a)で示される反応試剤Aとを反応させることにより、一般式(9)においてY、Yの一方が一般式(10a)に示される基で他方が水酸基の重合体が得られる。 Further, by reacting the terminal epoxy group-containing polymer represented by the general formula (8) with the reaction reagent A represented by the general formula (11a), one of Y 1 and Y 2 in the general formula (9) A polymer having a group represented by the general formula (10a) and the other hydroxyl group is obtained.

(式中、E、R、T、mは前述の通りである。) (In the formula, E, R 3 , T and m are as described above.)

また、末端エポキシ基含有重合体と一般式(11b)、(11c)で示される反応試剤Bを反応させることにより、一般式(9)においてY、Yの一方が一般式(10b)または(10c)に示される基で他方が水酸基の重合体が得られる。 Further, by reacting the terminal epoxy group-containing polymer with the reaction reagent B represented by the general formulas (11b) and (11c), one of Y 1 and Y 2 in the general formula (9) is represented by the general formula (10b) or A polymer having the group shown in (10c) and the other hydroxyl group is obtained.

(式中、R、T、mは前述の通りである。) (Wherein R 3 , T and m are as described above.)

一般式(11a)で示される反応試剤Aとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、ブタントリオール、ジペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン等を挙げることができる。   Examples of the reaction reagent A represented by the general formula (11a) include glycerin, pentaerythritol, butanetriol, dipentaerythritol, polypentaerythritol, dihydroxybenzene, and trihydroxybenzene.

一般式(11b)、(11c)で示される反応試剤Bとしては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノフェノール、ヘキサメチレンイミン、エチレンジアミン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジエチレントリアミン、N−(アミノエチル)プロパンジアミン、イミノビスプロピルアミン、スペルミジン、スペルミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン等を挙げることができる。   Examples of the reaction reagent B represented by the general formulas (11b) and (11c) include ethanolamine, diethanolamine, aminophenol, hexamethyleneimine, ethylenediamine, diaminopropane, diaminobutane, diethylenetriamine, N- (aminoethyl) propanediamine, and imino. Bispropylamine, spermidine, spermine, triethylenetetramine, polyethyleneimine and the like can be mentioned.

エポキシ体とアルコール類、アミン類との付加反応は周知であり、通常の方法により容易に反応が可能である。   Addition reactions of epoxy compounds with alcohols and amines are well known and can be easily performed by ordinary methods.

一般式(1)は一般式(9)で示される重合体(I)を原料として、アルキレンオキシドを付加重合することにより製造することができる。アルキレンオキシドとしては、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは2種以上併用してもよい。これらの中で、好ましくは、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。より好ましくはプロピレンオキシド、およびエチレンオキシドである。   The general formula (1) can be produced by addition polymerization of alkylene oxide using the polymer (I) represented by the general formula (9) as a raw material. Examples of the alkylene oxide include propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, cyclohexene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, methyl glycidyl ether, and allyl glycidyl ether. Two or more of these may be used in combination. Of these, propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, and styrene oxide are preferable. More preferred are propylene oxide and ethylene oxide.

触媒、重合条件などについては、公知のアルキレンオキシドの開環重合方法を利用することができ、例えば、大津隆行著,「改訂高分子合成の化学」,株式会社化学同人,1971年1月,p.172−180には、種々の単量体を重合してポリオールを得る例が開示されている。開環重合に用いられる触媒としては、上記文献に開示されたように、カチオン重合向けにAlCl、SbCl、BF、FeClのようなルイス酸、アニオン重合向けにアルカリ金属の水酸化物またはアルコキシド、アミン類、フォスファゼン触媒、配位アニオン重合向けにアルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩、アルコキシドあるいは、Al、Zn、Feなどのアルコキシドを用いることができる。ここで、ホスファゼン触媒としては、例えば、特開平10−77289号公報に開示された化合物、具体的には市販のテトラキス[トリス(ジメチルアミノ)フォスフォラニリデンアミノ]フォスフォニウムクロリドのアニオンをアルカリ金属のアルコキシドを用いてアルコキシアニオンとしたものなどが利用できる。 For the catalyst, polymerization conditions, etc., known ring-opening polymerization methods of alkylene oxides can be used. For example, Takayuki Otsu, “Chemistry of Revised Polymer Synthesis”, Kagaku Dojin, January 1971, p. . 172-180 discloses an example in which a polyol is obtained by polymerizing various monomers. Catalysts used for ring-opening polymerization include Lewis acids such as AlCl 3 , SbCl 5 , BF 3 , and FeCl 3 for cationic polymerization and alkali metal hydroxides for anionic polymerization as disclosed in the above document. Alternatively, alkaline earth metal oxides, carbonates, alkoxides, or alkoxides such as Al, Zn, and Fe can be used for alkoxides, amines, phosphazene catalysts, and coordination anionic polymerization. Here, as the phosphazene catalyst, for example, an anion of a compound disclosed in JP-A-10-77289, specifically, a commercially available tetrakis [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium chloride is alkalinized. The thing made into the alkoxy anion using the metal alkoxide etc. can be utilized.

反応溶媒を使用する場合は、重合体(I)、アルキレンオキシドに対して不活性なものが使用でき、n−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジオキサン等のエーテル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素などが挙げられる。   When a reaction solvent is used, the polymer (I) can be inert to the alkylene oxide, alicyclic hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. And ethers such as dioxane, and halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene.

触媒の使用量はホスファゼン触媒以外については原料の重合体(I)の1モルに対して、0.05〜5モルが好ましく、より好ましくは0.1〜3モルの範囲である。ホスファゼン触媒の使用量は、重合速度、経済性等の点から、重合体(I)の1モルに対して1×10−4〜5×10−1モルが好ましく、より好ましくは5×10−4〜1×10−1モルである。 Except for the phosphazene catalyst, the catalyst is used in an amount of preferably 0.05 to 5 mol, more preferably 0.1 to 3 mol, relative to 1 mol of the starting polymer (I). The amount of phosphazene catalyst, polymerization rate, in terms of economy and the like, preferably 1 × 10 -4 ~5 × 10 -1 moles per mole of the polymer (I), more preferably 5 × 10 - 4 to 1 × 10 −1 mol.

反応温度は通常25〜180℃、好ましくは50〜150℃とし、反応時間は使用する触媒の量、反応温度、ポリオレフィン類の反応性等の反応条件により変わるが、通常数分〜50時間である。   The reaction temperature is usually 25 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C., and the reaction time varies depending on the reaction conditions such as the amount of catalyst used, reaction temperature, reactivity of polyolefins, etc., but is usually several minutes to 50 hours. .

一般式(1)の数平均分子量は、前述の通り一般式(8)で示される重合体(I)の数平均分子量と、重合させるアルキレンオキシドの重量から計算する方法や、NMRを用いる方法により算出することができる。   As described above, the number average molecular weight of the general formula (1) depends on the method of calculating from the number average molecular weight of the polymer (I) represented by the general formula (8) and the weight of the alkylene oxide to be polymerized, or a method using NMR. Can be calculated.

[重合体粒子]
このようなポリオレフィン系末端分岐型共重合体からなる本発明の重合体粒子は、一般式(1)のAで表されるポリオレフィン鎖部分が、内方向に配向した構造を有し、このポリオレフィン鎖部分が結晶性を有するリジットな粒子である。
[Polymer particles]
The polymer particles of the present invention comprising such a polyolefin end-branched copolymer have a structure in which the polyolefin chain portion represented by A in the general formula (1) is oriented in the inward direction. This is a rigid particle having a crystalline part.

本発明の重合体粒子は、ポリオレフィン鎖部分が結晶性を有するため、分散液の乾燥による粒子の取り出し後も再度溶媒等の液体中に分散することが可能である。本発明の重合体粒子は、粒子が含むポリオレフィン鎖部分の融点が好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上のリジッドな粒子である。   The polymer particles of the present invention can be dispersed again in a liquid such as a solvent even after removal of the particles by drying the dispersion because the polyolefin chain portion has crystallinity. The polymer particles of the present invention are rigid particles in which the melting point of the polyolefin chain portion contained in the particles is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher.

ポリオレフィン鎖部分の融点が上記の範囲にあると、結晶性が良好なリジッドな粒子となり、より高温で加熱した場合においても粒子の崩壊が抑制される。   When the melting point of the polyolefin chain part is in the above range, the particles have good crystallinity, and even when heated at a higher temperature, the particles are prevented from collapsing.

このため、後述する各種用途における製造工程や使用場面において、粒子の崩壊が抑制されるので、本発明の重合体粒子が有する特性を失うことがなく、製品の歩留まりや製品の品質がより安定する。   For this reason, since the collapse of the particles is suppressed in the manufacturing process and use scenes in various applications described later, the characteristics of the polymer particles of the present invention are not lost, and the product yield and the product quality are more stable. .

本発明の重合体粒子は、溶媒等に分散させたとしても、希釈濃度によらず粒子径が一定である。つまり、再分散性および均一な分散粒子径を有することから、液体中に分散しているミセル粒子とは異なるものである。   Even when the polymer particles of the present invention are dispersed in a solvent or the like, the particle diameter is constant regardless of the dilution concentration. That is, since it has redispersibility and a uniform dispersed particle size, it is different from micelle particles dispersed in a liquid.

[ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子分散液]
本発明の分散液は前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を分散質に含み、該分散質を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に粒子として分散している。
[Polyolefin end-branched copolymer particle dispersion]
The dispersion of the present invention contains the above-mentioned polyolefin-based terminally branched copolymer in a dispersoid, and the dispersoid is dispersed as particles in water and / or an organic solvent having an affinity for water.

本発明において、分散液とは、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子が分散されてなる分散液であり、
(1)ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子を製造する際に得られた、該重合体粒子を含む分散液、
(2)ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子を製造する際に得られた該重合体粒子を含む分散液に、さらに他の分散質や添加剤等を分散または溶解してなる分散液、
(3)ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子を水や水と親和性を有する有機溶媒に分散させるとともに、他の分散質や添加剤等を分散または溶解してなる分散液、
の何れをも含む。
In the present invention, the dispersion is a dispersion obtained by dispersing polyolefin terminal branched copolymer particles,
(1) A dispersion containing the polymer particles, which is obtained when producing polyolefin-based terminally branched copolymer particles,
(2) A dispersion obtained by dispersing or dissolving other dispersoids, additives, and the like in the dispersion containing the polymer particles obtained when the polyolefin-based terminally branched copolymer particles are produced,
(3) A dispersion obtained by dispersing polyolefin-based terminally branched copolymer particles in water or an organic solvent having an affinity for water, and dispersing or dissolving other dispersoids or additives,
Any of these are included.

本発明の分散液における前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の含有割合は、全分散液を100質量%としたときに、好ましくは0.1〜50質量%、より好ましくは1〜40質量%、さらに好ましくは1〜20質量%である。   The content of the polyolefin-based terminally branched copolymer in the dispersion of the present invention is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 1 to 40% by mass when the total dispersion is 100% by mass. More preferably, it is 1-20 mass%.

ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の含有割合が上記範囲にあると、分散液の実用性が良好であり、かつ粘度を適正に保つことができ、取り扱いが容易になるため好ましい。
また、本発明の分散液中の粒子の体積50%平均粒子径は好ましくは10nm以上30nm以下である。
It is preferable that the content ratio of the polyolefin-based terminally branched copolymer is in the above range because the practicality of the dispersion is good, the viscosity can be kept appropriate, and handling becomes easy.
The 50% volume average particle diameter of the particles in the dispersion of the present invention is preferably 10 nm or more and 30 nm or less.

粒子の体積50%平均粒子径は、前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体のポリオレフィン部分の構造および末端分岐部分の構造を変えることにより調節可能である。   The 50% volume average particle size of the particles can be adjusted by changing the structure of the polyolefin portion and the structure of the terminal branch portion of the polyolefin-based terminal branched copolymer.

なお、本発明における体積50%平均粒子径とは、全体積を100%としたときの累積体積が50%時の粒子の直径をいい、動的光散乱式粒子径分布測定装置やマイクロトラック粒度分布測定装置を使用して測定することができる。   The 50% volume average particle diameter in the present invention means the diameter of a particle when the total volume is 100% when the total volume is 100%, and is a dynamic light scattering particle size distribution measuring device or a microtrack particle size. It can be measured using a distribution measuring device.

また、その形状は、例えばリンタングステン酸によりネガティブ染色を施した後、透過型電子顕微鏡(TEM)により観察することができる。   The shape can be observed with a transmission electron microscope (TEM) after negative staining with, for example, phosphotungstic acid.

本発明における分散液は、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に分散化することにより得られる。   The dispersion in the present invention can be obtained by dispersing the polyolefin-based terminally branched copolymer in water and / or an organic solvent having an affinity for water.

本発明における分散化は、機械的せん断力によりポリオレフィン系末端分岐型共重合体を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に物理的に分散化する方法で行なうことができる。   Dispersion in the present invention can be carried out by a method of physically dispersing a polyolefin-based terminally branched copolymer in water and / or an organic solvent having an affinity for water by mechanical shearing force.

分散化方法としては特に限定されるものではないが、各種の分散化方法を利用することができる。具体的に言えば、一般式(1)で表されるポリオレフィン系末端分岐型共重合体と水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを混合した後、溶融状態にして高圧ホモジナイザー、高圧ホモミキサー、押出混練機、オートクレーブ等で分散化する方法、高圧で噴射粉砕する方法、細孔より噴霧させる方法が挙げられる。また、前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を水以外の溶媒に予め溶解した後、水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを混合して高圧ホモジナイザー、高圧ホモミキサー等により分散化する方法も可能である。この際、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の溶解に使用する溶媒は、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が溶解するのであれば特に限定されないが、トルエン、シクロヘキサンや前記の水と親和性を有する有機溶媒などが挙げられる。水以外の有機溶媒が分散液に混入することが好ましくない場合には、蒸留等の操作により除去することが可能である。   The dispersion method is not particularly limited, but various dispersion methods can be used. Specifically, the polyolefin-based terminally branched copolymer represented by the general formula (1) and water and / or an organic solvent having an affinity for water are mixed and then melted to obtain a high-pressure homogenizer, Examples thereof include a method of dispersing with a homomixer, an extrusion kneader, an autoclave, a method of spraying and pulverizing at a high pressure, and a method of spraying from pores. In addition, after dissolving the polyolefin-based terminally branched copolymer in a solvent other than water in advance, it is mixed with water and / or an organic solvent having an affinity for water and dispersed with a high-pressure homogenizer, a high-pressure homomixer, or the like. A method is also possible. At this time, the solvent used for dissolving the polyolefin end-branched copolymer is not particularly limited as long as the polyolefin end-branched copolymer dissolves, but has an affinity for toluene, cyclohexane or the above water. An organic solvent etc. are mentioned. When it is not preferable that an organic solvent other than water is mixed in the dispersion, it can be removed by an operation such as distillation.

さらに具体的には、例えば、せん断力をかけることが可能な撹拌機付きのオートクレーブ中、100℃以上、好ましくは120〜200℃の温度でせん断力をかけながら加熱撹拌することによって分散液を得ることができる。   More specifically, for example, in an autoclave equipped with a stirrer capable of applying a shearing force, a dispersion is obtained by heating and stirring while applying a shearing force at a temperature of 100 ° C. or higher, preferably 120 to 200 ° C. be able to.

上記温度範囲にあると、前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が溶融状態にあるため分散化が容易であり、かつ前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が加熱により劣化しにくいため好ましい。   When the temperature is within the above temperature range, the polyolefin end-branched copolymer is in a molten state, so that it can be easily dispersed, and the polyolefin end-branched copolymer is not easily deteriorated by heating.

分散化に要する時間は、分散化温度やその他の分散化条件によっても異なるが、1〜300分程度である。   The time required for dispersion varies depending on the dispersion temperature and other dispersion conditions, but is about 1 to 300 minutes.

上記の撹拌時間では分散化を十分に行うことができ、かつ前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が劣化しにくいため好ましい。反応後は、分散液中の温度が100℃以下になるまで、好ましくは60℃以下になるまでせん断力をかけた状態を保つことが好ましい。   The above stirring time is preferable because dispersion can be sufficiently performed and the polyolefin-based terminally branched copolymer is hardly deteriorated. After the reaction, it is preferable to maintain a state in which shearing force is applied until the temperature in the dispersion becomes 100 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower.

本発明に用いる分散液の製造において、界面活性剤の添加は不可欠ではないが、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤などを共存させても良い。   In the production of the dispersion used in the present invention, addition of a surfactant is not indispensable, but for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and the like may coexist.

アニオン界面活性剤として、例えば、カルボン酸塩、単純アルキル・スルフォネート、変性アルキル・スルフォネート、アルキル・アリル・スルフォネート、アルキル硫酸エステル塩、硫酸化油、硫酸エステル、硫酸化脂肪酸モノグリセライド、硫酸化アルカノール・アミド、硫酸化エーテル、アルキル燐酸エステル塩、アルキル・ベンゼン・フォスフォン酸塩、ナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物などが挙げられる。   Anionic surfactants include, for example, carboxylates, simple alkyl sulfonates, modified alkyl sulfonates, alkyl allyl sulfonates, alkyl sulfate esters, sulfated oils, sulfate esters, sulfated fatty acid monoglycerides, sulfated alkanol amides. Sulphated ethers, alkyl phosphate esters, alkyl benzene phosphonates, naphthalene sulfonic acid / formalin condensates.

カチオン界面活性剤として、例えば、単純アミン塩、変性アミン塩、テトラアルキル第4級アンモニウム塩、変性トリアルキル第4級アンモニウム塩、トリアルキル・ベンジル第4級アンモニウム塩、変性トリアルキル・ベンジル第4級アンモニウム塩、アルキル・ピリジニウム塩、変性アルキル・ピリジニウム塩、アルキル・キノリニウム塩、アルキル・フォスフォニウム塩、アルキル・スルフォニウム塩などが挙げられる。   Examples of cationic surfactants include simple amine salts, modified amine salts, tetraalkyl quaternary ammonium salts, modified trialkyl quaternary ammonium salts, trialkyl benzyl quaternary ammonium salts, and modified trialkyl benzyl quaternary salts. Examples include quaternary ammonium salts, alkyl pyridinium salts, modified alkyl pyridinium salts, alkyl quinolinium salts, alkyl phosphonium salts, and alkyl sulfonium salts.

両性界面活性剤として、例えば、ベタイン、スルフォベタイン、サルフェートベタインなどが挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include betaine, sulfobetaine, sulfate betaine and the like.

ノニオン界面活性剤として、例えば、脂肪酸モノグリセリン・エステル、脂肪酸ポリグリコール・エステル、脂肪酸ソルビタン・エステル、脂肪酸蔗糖エステル、脂肪酸アルカノール・アミド、脂肪酸ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミド・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アルコール・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミン・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸メルカプタン・ポリエチレン・グリコール縮合物、アルキル・フェノール・ポリエチレン・グリコール縮合物、ポリプロピレン・グリコール・ポリエチレン・グリコール縮合物などが挙げられる。
これら界面活性剤は、単独または2種以上を併用することができる。
Nonionic surfactants include, for example, fatty acid monoglycerin ester, fatty acid polyglycol ester, fatty acid sorbitan ester, fatty acid sucrose ester, fatty acid alkanol amide, fatty acid polyethylene glycol glycol condensate, fatty acid amide polyethylene glycol condensate, Examples include fatty acid alcohol / polyethylene / glycol condensate, fatty acid amine / polyethylene / glycol condensate, fatty acid mercaptan / polyethylene / glycol condensate, alkyl / phenol / polyethylene / glycol condensate, and polypropylene / glycol / polyethylene / glycol condensate. .
These surfactants can be used alone or in combination of two or more.

本発明に用いる分散液の製造にあたっては、異物などを除去する目的で、工程中に濾過工程を設けてもよい。このような場合には、たとえば、300メッシュ程度のステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)を設置し、加圧濾過(空気圧0.2MPa)をおこなえばよい。   In the production of the dispersion used in the present invention, a filtration step may be provided in the process for the purpose of removing foreign substances and the like. In such a case, for example, a stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave) of about 300 mesh may be installed and pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) may be performed.

上記の方法で得られる分散液は、各種の酸や塩基、例えば塩酸、硫酸、リン酸などの酸や、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどの塩基を添加することによりpHを1から13まで変化させても、凝集、沈殿を起こさない。また、この分散液を常圧下で加熱還流もしくは凍結解凍を繰り返すような、幅広い温度範囲においても凝集、沈殿を起こさない。   The dispersion obtained by the above method has a pH of 1 by adding various acids and bases, for example, acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, and bases such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and calcium hydroxide. No change or aggregation occurs from 13 to 13. In addition, the dispersion does not aggregate or precipitate even in a wide temperature range in which heating and refluxing or freezing and thawing are repeated under normal pressure.

上記方法における水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。   The water in the above method is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.

また、上記方法における水と親和性を有する有機溶媒は、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子、界面活性剤等の分散質が分散可能なものであれば特に限定されないが、例えばエチレングリコール、テトラエチレングリコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノンなどが挙げられる。分散液中への有機溶媒の混入が好ましくない場合には、該分散質を含有した分散液を調製した後、蒸留等により、前記有機溶媒を除去することが可能である。   In addition, the organic solvent having an affinity for water in the above method is not particularly limited as long as the dispersoid such as polyolefin-based branched branched copolymer particles and surfactant can be dispersed. Examples include ethylene glycol, isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, methanol, ethanol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and dimethylimidazolidinone. When mixing of the organic solvent into the dispersion is not preferred, the organic solvent can be removed by distillation or the like after preparing a dispersion containing the dispersoid.

本発明における分散液は、前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を100質量部としたときに、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体以外の分散質を0.001質量部〜20質量部、好ましくは0.01質量部〜10質量部、さらに好ましくは0.1質量部〜5質量部含有することができる。   In the dispersion according to the present invention, when the polyolefin terminal branched copolymer is 100 parts by mass, the dispersoid other than the polyolefin terminal branched copolymer is 0.001 part by mass to 20 parts by mass, preferably 0.01 mass part-10 mass parts, More preferably, 0.1 mass part-5 mass parts can be contained.

該分散質の含有量が上記範囲にあると、分散液の物性が実用面で良好であり、且つ分散液が凝集、沈殿を生じにくいため好ましい。
30nmを超え300nm以下の有機ポリマー粒子が分散した有機無機複合体は、例えば水系媒体に分散したポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子を用いることにより安定的に製造することが出来る。
It is preferable that the content of the dispersoid be in the above range since the physical properties of the dispersion are good in practical use and the dispersion is less likely to aggregate and precipitate.
An organic-inorganic composite in which organic polymer particles having a particle size exceeding 30 nm and not more than 300 nm are dispersed can be stably produced by using, for example, poly (meth) acrylate polymer particles dispersed in an aqueous medium.

次に、ポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子について説明する。
[(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子水分散液]
ポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体はアクリル酸エステル及び/又はメタアクリル酸エステル由来の繰り返し単位を有する単独重合体または共重合体である。
ポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子の水分散液は一般的にアクリルエマルジョンと呼ばれ、公知の乳化重合法により得ることができる。例えば、不飽和単量体(不飽和ビニルモノマー等)を重合開始剤、及び界面活性剤を存在させた水中において乳化重合することによって得ることができる。
Next, the poly (meth) acrylate polymer particles will be described.
[(Meth) acrylic acid ester polymer particle aqueous dispersion]
The poly (meth) acrylate polymer is a homopolymer or copolymer having a repeating unit derived from an acrylate ester and / or a methacrylic ester.
An aqueous dispersion of poly (meth) acrylic acid ester polymer particles is generally called an acrylic emulsion and can be obtained by a known emulsion polymerization method. For example, it can be obtained by emulsion polymerization of an unsaturated monomer (such as an unsaturated vinyl monomer) in water containing a polymerization initiator and a surfactant.

アクリル酸エステルの具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、イソアミルアクリレート、n−へキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、グリシジルアクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the acrylic ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-amyl acrylate, isoamyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, Examples include decyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, and glycidyl acrylate.

メタアクリル酸エステルの具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the methacrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-amyl methacrylate, isoamyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, octyl methacrylate, decyl methacrylate. , Dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, glycidyl methacrylate and the like.

本発明のポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル以外の不飽和単量体が共重合されていてもよい。   The poly (meth) acrylic acid ester polymer of the present invention may be copolymerized with an unsaturated monomer other than acrylic acid ester and methacrylic acid ester.

併用できる不飽和単量体としては、酢酸ビニル等のビニルエステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルシアン化合物類;塩化ビニリデン、塩化ビニル等のハロゲン化単量体類;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、4−t−ブチルスチレン、クロルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル単量体類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;ブタジエン、クロロプレン等のジエン類;ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルピロリドン等のビニル単量体類;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマール酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸類;アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N’−ジメチルアクリルアミド等のアクリルアミド類;2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等の水酸基含有単量体類等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して使用することができる。   Unsaturated monomers that can be used in combination include vinyl esters such as vinyl acetate; vinylcyan compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; halogenated monomers such as vinylidene chloride and vinyl chloride; styrene, α-methylstyrene , Vinyltoluene, 4-t-butylstyrene, chlorostyrene, vinylanisole, vinylnaphthalene and other aromatic vinyl monomers; ethylene, propylene and other olefins; butadiene, chloroprene and other dienes; vinyl ether, vinyl ketone and vinyl Vinyl monomers such as pyrrolidone; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and maleic acid; acrylamides such as acrylamide, methacrylamide and N, N′-dimethylacrylamide; 2-hydroxy Ethyl acrylate , 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxyl group-containing monomers such as 2-hydroxypropyl methacrylate and the like, can be used as a mixture thereof alone or two or more.

また、重合可能な二重結合を二つ以上有する架橋性単量体も使用することができる。重合可能な二重結合を二つ以上有する架橋性単量体の例としては、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−アクリロキシプロピロキシフェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)プロパン等のジアクリレート化合物、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート等のトリアクリレート化合物、ジトリメチロールテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のテトラアクリレート化合物、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のヘキサアクリレート化合物、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリブチレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)プロパン等のジメタクリレート化合物、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート等のトリメタクリレート化合物、メチレンビスアクリルアミド、ジビニルベンゼン等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して使用することができる。   A crosslinkable monomer having two or more polymerizable double bonds can also be used. Examples of the crosslinkable monomer having two or more polymerizable double bonds include polyethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2′-bis (4-acryloxypropyloxyphenyl) propane, 2,2 ′ -Diacrylate compounds such as bis (4-acryloxydiethoxyphenyl) propane, triacrylate compounds such as trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, tetramethylolmethane triacrylate , Tetraacrylate compounds such as ditrimethylol tetraacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, hexaacrylate compounds such as dipentaerythritol hexaacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol Dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polybutylene glycol Dimethacrylate, , 2′-bis (4-methacryloxydiethoxyphenyl) propane and other dimethacrylate compounds, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate and other trimethacrylate compounds, methylenebisacrylamide, divinylbenzene and the like. Can be used alone or in admixture of two or more.

また、乳化重合の際に使用される重合開始剤及び界面活性剤の他に、連鎖移動剤、さらには中和剤等も常法に準じて使用してよい。特に中和剤としては、アンモニア、無機アルカリの水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等が好ましい。
ポリ(メタ)アクリル酸系重合体粒子の粒径は水中での分散安定性の観点から、その平均粒子径が30nmを超え300nm以下が好ましく、40〜250nmがより好ましく、特に50〜200nmであることが好ましい。
In addition to the polymerization initiator and surfactant used in emulsion polymerization, a chain transfer agent, further a neutralizing agent, and the like may be used according to a conventional method. In particular, ammonia and inorganic alkali hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferred as the neutralizing agent.
From the viewpoint of dispersion stability in water, the average particle size of the poly (meth) acrylic acid polymer particles is preferably more than 30 nm and not more than 300 nm, more preferably 40 to 250 nm, and particularly preferably 50 to 200 nm. It is preferable.

また、ポリ(メタ)アクリル酸系重合体粒子としては、単相構造及び複相構造(コアシェル型)の何れのものも使用できる。   Moreover, as a poly (meth) acrylic-acid type polymer particle, any of a single phase structure and a multiphase structure (core shell type) can be used.

なお、「アクリルエマルジョン」というときは、ディスパージョン、ラテックス、サスペンジョンと呼ばれる固/液の分散体をも包含したものを意味するものとする。
アクリルエマルジョンは、例えば、次のようにして製造される。
The term “acrylic emulsion” is intended to include a solid / liquid dispersion called dispersion, latex, or suspension.
An acrylic emulsion is manufactured as follows, for example.

〔アクリルエマルジョンの製造方法例〕
滴下装置、温度計、水冷式還流コンデンサー及び攪拌機を備えた反応容器に、イオン交換水100部を入れ、窒素雰囲気下、温度70℃で攪拌しながら、重合開始剤0.2部を添加する。これに、別途調製したモノマー溶液を滴下し重合反応させて、1次物質を調製する。その後、温度70℃で、該1次物質に、重合開始剤の10%水溶液2部を添加して攪拌し、更に別途調製した反応液を添加し攪拌して重合反応させ、重合反応物を得る。該重合反応物はそのまま用いても良いし、中和剤で中和してpHが8〜8.5になるように調整しても良い。その後フィルターでろ過し粗大粒子を除去して、樹脂粒子を分散質とするアクリルエマルジョンを得る。
[Example of production method of acrylic emulsion]
In a reaction vessel equipped with a dropping device, a thermometer, a water-cooled reflux condenser and a stirrer, 100 parts of ion-exchanged water is added, and 0.2 part of a polymerization initiator is added while stirring at a temperature of 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. To this, a separately prepared monomer solution is dropped and subjected to a polymerization reaction to prepare a primary substance. Thereafter, at a temperature of 70 ° C., 2 parts of a 10% aqueous solution of a polymerization initiator is added to the primary substance and stirred, and a separately prepared reaction solution is added and stirred to cause a polymerization reaction to obtain a polymerization reaction product. . The polymerization reaction product may be used as it is, or it may be neutralized with a neutralizing agent and adjusted to have a pH of 8 to 8.5. Thereafter, it is filtered through a filter to remove coarse particles, and an acrylic emulsion having resin particles as a dispersoid is obtained.

重合開始剤としては、通常のラジカル重合に用いられるものと同様のものが用いられ、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメンヒドロパーオキシド、t−ブチルヒドロキシパーオキシド、パラメンタンヒドロキシパーオキシド等が挙げられる。特に、前述の如く、重合反応を水中で行う場合には、水溶性の重合開始剤が好ましい。
また、重合反応で用いられる乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウムの他、一般にアニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤又は両性界面活性剤として用いられているもの等が挙げられる。
As the polymerization initiator, those used for normal radical polymerization are used, for example, potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, dibutyl peroxide, Examples include peracetic acid, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroxy peroxide, paramentane hydroxy peroxide, and the like. In particular, as described above, when the polymerization reaction is performed in water, a water-soluble polymerization initiator is preferable.
Moreover, as an emulsifier used by a polymerization reaction, what is generally used as an anionic surfactant, a nonionic surfactant, or an amphoteric surfactant other than sodium lauryl sulfate is mentioned, for example.

また、重合反応で用いられる連鎖移動剤としては、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、キサントゲン類であるジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイソブチルキサントゲンジスルフィド、ジペンテン、インデン、1,4−シクロヘキサジエン、ジヒドロフラン、キサンテン等が挙げられる。
アクリルエマルジョンは、溶剤として、水以外に、有機溶剤を併用することもできる。このような有機溶剤としては、水と相溶性を有するものが好ましく、例えば、エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数1〜4のアルキルアルコール類、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−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−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、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、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−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、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−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテルなどのグリコールエーテル類、2−ピロリドン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合して用いることができる。
Examples of the chain transfer agent used in the polymerization reaction include t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, xanthogens such as dimethylxanthogen disulfide, diisobutylxanthogen disulfide, dipentene, indene, 1,4- Examples include cyclohexadiene, dihydrofuran, and xanthene.
The acrylic emulsion can be used in combination with an organic solvent in addition to water. As such an organic solvent, those having compatibility with water are preferable. For example, alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as ethanol, methanol, butanol, propanol, isopropanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl, and the like. Ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-iso-propyl ether, diethylene glycol mono-iso-propyl ether, ethylene glycol mono -N-butyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, polyethylene Glycol mono-t-butyl ether, 1-methyl-1-methoxybutanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-iso- Glycol ethers such as propyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-iso-propyl ether, 2-pyrrolidone, formamide, acetamide, dimethyl Examples include sulfoxide, sorbit, sorbitan, acetin, diacetin, triacetin, and sulfolane. It can be used alone or in combination of two or more of al.

1―2 (B)金属酸化物多孔質体
本発明の(B)金属酸化物多孔質体は、波長589.3nm(Na−D線)における屈折率が1.8以上である金属酸化物を主体とするマトリックス中に平均細孔径が10〜300nmの細孔が分散されている。
1-2 (B) Metal oxide porous body The (B) metal oxide porous body of the present invention comprises a metal oxide having a refractive index of 1.8 or more at a wavelength of 589.3 nm (Na-D line). In the main matrix, pores having an average pore size of 10 to 300 nm are dispersed.

(金属酸化物)
金属酸化物としては、前記(A)で例示した金属酸化物を挙げることができる。
本発明においては、金属酸化物中に特定の細孔径の細孔が分散していることによって嵩比重が低くなり、沈降しにくい水性顔料を形成することができる。
(Metal oxide)
As a metal oxide, the metal oxide illustrated by said (A) can be mentioned.
In the present invention, since the pores having a specific pore diameter are dispersed in the metal oxide, the bulk specific gravity is lowered, and an aqueous pigment that is difficult to settle can be formed.

(細孔)
(B)金属酸化物多孔質体中の細孔の平均細孔径は10〜300nmであり、好ましくは10〜200nmである。平均細孔径を10〜300nmとするためには、水系媒体に分散可能で体積50%平均粒子径が10から300nmである有機ポリマー粒子を鋳型として用い、二酸化チタン等の金属酸化物からなる有機無機複合体を形成後、有機ポリマー粒子を焼成除去すれば良い。
(pore)
(B) The average pore diameter of the pores in the metal oxide porous body is 10 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm. In order to make the average pore diameter 10 to 300 nm, organic inorganic particles made of a metal oxide such as titanium dioxide are used as a template using organic polymer particles that are dispersible in an aqueous medium and have a volume 50% average particle diameter of 10 to 300 nm. After forming the composite, the organic polymer particles may be removed by baking.

多孔質材料の細孔特性は窒素吸着によって求めることができる。粒子の窒素吸脱着測定から、比表面積をBET(Brunauer−Emmett−Teller)法で、全細孔容積をBJH(Barrett−Joyner−Halenda)法により算出することが出来る。さらに空孔率は全細孔容積から算出することが出来る。
空孔率は特に制限されるものではないが、20〜90%が好ましく、30〜85%がより好ましい。
The pore characteristics of the porous material can be determined by nitrogen adsorption. From the nitrogen adsorption / desorption measurement of particles, the specific surface area can be calculated by BET (Brunauer-Emmett-Teller) method and the total pore volume can be calculated by BJH (Barrett-Joyner-Halenda) method. Furthermore, the porosity can be calculated from the total pore volume.
The porosity is not particularly limited, but is preferably 20 to 90%, more preferably 30 to 85%.

細孔は金属酸化物を主体とするマトリックス中にキュービック相構造を呈して分散していることが好ましい。キュービック相構造をとることにより、ヘキサゴナル相構造、ランダム(無秩序)構造に比べて強度が高くなることが期待できる。   The pores preferably have a cubic phase structure and are dispersed in a matrix mainly composed of a metal oxide. By taking a cubic phase structure, it can be expected that the strength is higher than that of a hexagonal phase structure or a random (disordered) structure.

1-3 水性インク用顔料の製造方法
以下、前記に説明した(A)有機無機複合体及び/又は(B)金属酸化物多孔質体からなる水性インク用顔料の製造方法について説明する。
1-3 Method for Producing Water-based Ink Pigment Hereinafter, a method for producing a water-based ink pigment comprising the above-described (A) organic-inorganic composite and / or (B) metal oxide porous material will be described.

本発明の(A)有機無機複合体は、有機ポリマー粒子と金属酸化物を複合化することにより得られる。(B)金属酸化物多孔質体は該(A)有機無機複合体から鋳型である有機ポリマー粒子を除去することにより製造される。   The (A) organic-inorganic composite of the present invention can be obtained by combining organic polymer particles and a metal oxide. (B) The metal oxide porous body is produced by removing organic polymer particles as a template from the (A) organic-inorganic composite.

具体的には、以下の工程(a)、(b)及び(c)を含む。好ましくはさらに工程(d)を含む。
工程(a):(a−1)あるいは(a−2)を行う。
工程(a−1)上述の非水溶性有機ポリマー粒子の存在下で、金属酸化物前駆体のゾル−ゲル反応を行う
工程(a―2)上述の非水溶性有機ポリマー粒子、金属酸化物ナノ粒子及び水系媒体を含有する混合液を調製する。
工程(b):前記工程(a)において得られた混合液を乾燥し有機無機複合体を得る。
工程(c):前記有機無機複合体から有機ポリマー粒子を除去し、金属酸化物多孔質体を調製する。
工程(d):前記工程(b)で得られた有機無機複合体、及び/または前記工程(c)で得られた金属酸化物多孔質体を所望の粒径に湿式粉砕し、水中への分散化を行い、水系ディスパージョンを得る。
Specifically, the following steps (a), (b) and (c) are included. Preferably, step (d) is further included.
Step (a): (a-1) or (a-2) is performed.
Step (a-1) Step of performing a sol-gel reaction of the metal oxide precursor in the presence of the above-mentioned water-insoluble organic polymer particles (a-2) The above-mentioned water-insoluble organic polymer particles and metal oxide nano A mixed solution containing particles and an aqueous medium is prepared.
Step (b): The mixed liquid obtained in the step (a) is dried to obtain an organic-inorganic composite.
Step (c): Organic polymer particles are removed from the organic-inorganic composite to prepare a metal oxide porous body.
Step (d): The organic-inorganic composite obtained in the step (b) and / or the metal oxide porous body obtained in the step (c) are wet-pulverized to a desired particle size, and then immersed in water. Dispersion is performed to obtain an aqueous dispersion.

以下、各工程を順に説明する。
[工程(a)]
[工程(a−1)]
工程(a−1)においては、前記非水溶性有機ポリマー粒子(X)、金属酸化物前駆体(Y)、水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(Z)を混合して混合組成物を調製するとともに、前記金属アルコキシドおよび/またはその部分加水分解縮合物のゾル−ゲル反応を行う。なお、混合組成物には、金属アルコキシドの加水分解・重縮合反応を促進させる目的で、ゾル−ゲル反応用触媒(W)を含んでいてもよい。
Hereinafter, each process is demonstrated in order.
[Step (a)]
[Step (a-1)]
In the step (a-1), the water-insoluble organic polymer particles (X), the metal oxide precursor (Y), water and / or a solvent (Z) that dissolves a part or all of water in an arbitrary ratio. Are mixed to prepare a mixed composition, and a sol-gel reaction of the metal alkoxide and / or a partially hydrolyzed condensate thereof is performed. The mixed composition may contain a sol-gel reaction catalyst (W) for the purpose of promoting the hydrolysis / polycondensation reaction of the metal alkoxide.

混合組成物は、さらに具体的には、成分(Y)または成分(Y)を「水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(Z)」に溶解した溶液に、「ゾル−ゲル反応用触媒(W)」、さらに必要に応じて水を添加して攪拌混合して、成分(Y)のゾル−ゲル反応を行い、このゾル−ゲル反応を継続させながら非水溶性有機ポリマー粒子(X)を添加することにより調製される。非水溶性共有機ポリマー粒子(X)は水性分散液として添加することができる。   More specifically, the mixed composition is a solution in which the component (Y) or the component (Y) is dissolved in “water and / or a solvent (Z) that dissolves a part or all of water in an arbitrary ratio”. “Sol-gel reaction catalyst (W)”, and if necessary, water is added and stirred and mixed to perform the sol-gel reaction of component (Y), and water-insoluble while continuing this sol-gel reaction It is prepared by adding conductive organic polymer particles (X). The water-insoluble sharing machine polymer particles (X) can be added as an aqueous dispersion.

また、成分(Y)または成分(Y)を前記溶媒(Z)に溶解した溶液に、非水溶性有機ポリマー粒子(X)の水性分散液を添加して攪拌混合した後に、触媒(W)、さらに必要に応じて水を添加して攪拌混合することで調製することもできる。   Further, after adding an aqueous dispersion of water-insoluble organic polymer particles (X) to a solution in which component (Y) or component (Y) is dissolved in the solvent (Z) and stirring and mixing, catalyst (W), Furthermore, it can also prepare by adding water and stirring and mixing as needed.

[金属酸化物前駆体(Y)]
金属酸化物前駆体としては、金属アルコキシドおよび/またはその部分加水分解縮合物、金属ハロゲン化物、金属アセテート、金属硝酸塩、金属硫化塩が挙げられる。
[Metal oxide precursor (Y)]
Examples of the metal oxide precursor include a metal alkoxide and / or a partial hydrolysis condensate thereof, a metal halide, a metal acetate, a metal nitrate, and a metal sulfide.

本発明における金属アルコキシドは、下記式(12)で表されるものを指す。
(R)xM(OR)y (12)
式中、Rは、水素原子、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基など)、アリール基(フェニル基、トリル基など)、炭素−炭素二重結合含有有機基(アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基など)、ハロゲン含有基(クロロプロピル基、フルオロメチル基などのハロゲン化アルキル基など)などを表す。Rは、炭素数1以上6以下、好ましくは炭素数1以上4以下の低級アルキル基を表す。xおよびyは、x+y=4かつ、xは2以下となる整数を表す。
The metal alkoxide in this invention points out what is represented by following formula (12).
(R 1 ) xM (OR 2 ) y (12)
In the formula, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, etc.), an aryl group (phenyl group, tolyl group, etc.), a carbon-carbon double bond-containing organic group (acryloyl group, methacryloyl group). And vinyl groups), halogen-containing groups (halogenated alkyl groups such as chloropropyl group and fluoromethyl group), and the like. R 2 represents a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. x and y are x + y = 4 and x represents an integer of 2 or less.

Mとしては、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、セレン(Se)、アンチモン(Sb)、スズ(Sn)、イットリウム(Y)希土類金属等が挙げられ、屈折率の観点から、チタン、ジルコニウム、イットリウムなどが好ましく用いられ、それらを組み合わせて使ってもよい。   Examples of M include titanium (Ti), zirconium (Zr), indium (In), zinc (Zn), selenium (Se), antimony (Sb), tin (Sn), yttrium (Y) rare earth metal, and the like. From the viewpoint of refractive index, titanium, zirconium, yttrium and the like are preferably used, and they may be used in combination.

金属アルコキシドとしては、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタン-n-プロポキシド、チタン-i-プロポキシド、チタン-n-ブトキシド、チタン-t-ブトキシド、ジルコニウムメトキシド、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウム-n-プロポキシド、ジルコニウム-i-プロポキシド、ジルコニウム-n-ブトキシド、ジルコニウム-t-ブトキシド、インジウムメトキシド、インジウムエトキシド、インジウム-n-プロポキシド、インジウム-i-プロポキシド、インジウム-n-ブトキシド、インジウム-t-ブトキシド、亜鉛メトキシド、亜鉛エトキシド、亜鉛-n-プロポキシド、亜鉛-i-プロポキシド、亜鉛-n-ブトキシド、亜鉛-t-ブトキシド、セレンメトキシド、セレンエトキシド、セレン-n-プロポキシド、セレン-i-プロポキシド、セレン-n-ブトキシド、セレン-t-ブトキシド、アンチモンメトキシド、アンチモンエトキシド、アンチモン-n-プロポキシド、アンチモン-i-プロポキシド、アンチモン-n-ブトキシド、アンチモン-t-ブトキシド、スズメトキシド、スズエトキシド、スズ-n-プロポキシド、スズ-i-プロポキシド、スズ-n-ブトキシド、スズ-t-ブトキシド、イットリウムメトキシド、イットリウムエトキシド、イットリウム-n-プロポキシド、イットリウム-i-プロポキシド、イットリウム-n-ブトキシド、イットリウム-t-ブトキシドが挙げられる。   Metal alkoxides include titanium methoxide, titanium ethoxide, titanium-n-propoxide, titanium-i-propoxide, titanium-n-butoxide, titanium-t-butoxide, zirconium methoxide, zirconium ethoxide, zirconium-n. -Propoxide, zirconium-i-propoxide, zirconium-n-butoxide, zirconium-t-butoxide, indium methoxide, indium ethoxide, indium-n-propoxide, indium-i-propoxide, indium-n-butoxide , Indium-t-butoxide, zinc methoxide, zinc ethoxide, zinc-n-propoxide, zinc-i-propoxide, zinc-n-butoxide, zinc-t-butoxide, selenium methoxide, selenium ethoxide, selenium-n -Propoxide, selenium-i-propoxide, selenium-n-butoxide, selenium- -Butoxide, antimony methoxide, antimony ethoxide, antimony-n-propoxide, antimony-i-propoxide, antimony-n-butoxide, antimony-t-butoxide, tin methoxide, tin ethoxide, tin-n-propoxide, tin- i-propoxide, tin-n-butoxide, tin-t-butoxide, yttrium methoxide, yttrium ethoxide, yttrium-n-propoxide, yttrium-i-propoxide, yttrium-n-butoxide, yttrium-t-butoxide Is mentioned.

金属アルコキシドの部分加水分解縮合物は、これらの1種以上の金属アルコキシドにゾル−ゲル反応用触媒(W)を用いて部分的に加水分解されたものが、重縮合することにより得られる化合物であり、たとえば金属アルコキシドの部分加水分解重縮合化合物である。   A partially hydrolyzed condensate of metal alkoxide is a compound obtained by polycondensation of one or more of these metal alkoxides partially hydrolyzed using a sol-gel reaction catalyst (W). For example, a partially hydrolyzed polycondensation compound of a metal alkoxide.

本発明において、金属アルコキシドの部分加水分解縮合物としては、アルコキシチタンの縮合物、アルコキシジルコニウムの縮合物の縮合物が好ましい。   In the present invention, the partially hydrolyzed condensate of metal alkoxide is preferably an alkoxytitanium condensate or an alkoxyzirconium condensate condensate.

本発明における金属ハロゲン化物としては、下記式(13)で表されるものを用いることができる。
(R)xMZy (13)
式中、Rは、水素原子、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基など)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など)、アリール基(フェニル基、トリル基など)、炭素−炭素二重結合含有有機基(アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基など)、ハロゲン含有基(クロロプロピル基、フルオロメチル基などのハロゲン化アルキル基など)などを表す。ZはF、Cl、Br、Iを表す。xおよびyは、x+y≦4かつ、xは2以下となる整数を表す。チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、セレン(Se)、アンチモン(Sb)、スズ(Sn)、希土類金属等が挙げられ、屈折率の観点から、チタン、ジルコニウム、イットリウムなどが好ましく用いられ、それらを組み合わせて使ってもよい。
As a metal halide in this invention, what is represented by following formula (13) can be used.
(R 1 ) xMZy (13)
In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group (such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group), an alkoxy group (such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group), an aryl group (such as a phenyl group or a tolyl group). ), A carbon-carbon double bond-containing organic group (acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group and the like), a halogen-containing group (halogenated alkyl group such as chloropropyl group and fluoromethyl group) and the like. Z represents F, Cl, Br, or I. x and y represent an integer such that x + y ≦ 4 and x is 2 or less. Examples include titanium (Ti), zirconium (Zr), indium (In), zinc (Zn), selenium (Se), antimony (Sb), tin (Sn), and rare earth metals. From the viewpoint of refractive index, titanium, Zirconium, yttrium, etc. are preferably used, and they may be used in combination.

具体例を挙げると、ハロゲン化チタン、ハロゲン化ジルコニウム、ハロゲン化インジウム、ハロゲン化亜鉛、ハロゲン化セレン、ハロゲン化アンチモン、ハロゲン化イットリウム及びそれらの水和物が挙げられる。   Specific examples include titanium halide, zirconium halide, indium halide, zinc halide, selenium halide, antimony halide, yttrium halide, and hydrates thereof.

金属アセテートとしては、酢酸チタン、酢酸ジルコニウム、酢酸インジウム、酢酸亜鉛、酢酸セレン、酢酸アンチモン、酢酸スズ、酢酸イットリウムあるいはそれらの水和物が挙げられる。   Examples of the metal acetate include titanium acetate, zirconium acetate, indium acetate, zinc acetate, selenium acetate, antimony acetate, tin acetate, yttrium acetate, and hydrates thereof.

金属硝酸塩としては、硝酸チタン、硝酸ジルコニウム、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸セレン、硝酸アンチモン、硝酸スズ、硝酸イットリウムあるいはそれらの水和物が挙げられる。   Examples of the metal nitrate include titanium nitrate, zirconium nitrate, indium nitrate, zinc nitrate, selenium nitrate, antimony nitrate, tin nitrate, yttrium nitrate, and hydrates thereof.

金属硫酸塩としては、硫酸チタン、硫酸ジルコニウム、硫酸インジウム、硫酸亜鉛、硫酸セレン、硫酸アンチモン、硫酸スズ、硫酸イットリウムあるいはそれらの水和物が挙げられる。   Examples of the metal sulfate include titanium sulfate, zirconium sulfate, indium sulfate, zinc sulfate, selenium sulfate, antimony sulfate, tin sulfate, yttrium sulfate, and hydrates thereof.

また、チタン酸バリウム等の複合金属酸化物を得たい場合は、複数の金属酸化物前駆体を用いることができる。   Moreover, when it is desired to obtain a composite metal oxide such as barium titanate, a plurality of metal oxide precursors can be used.

[水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(Z)」
本発明の組成物において、成分(Z)は、金属酸化物前駆体(Y)を、さらに加水分解させる目的で添加される。
[Solvent (Z) that dissolves water and / or a part or all of water in an arbitrary ratio]
In the composition of the present invention, the component (Z) is added for the purpose of further hydrolyzing the metal oxide precursor (Y).

また、成分(Z)は、非水溶性有機ポリマー粒子を用いて水性分散液を得るときに使用する溶媒と、水性分散液、成分(Y)および後述するゾル−ゲル反応用触媒(W)(以下、「成分W」ということもある)を混合するときに使用する溶媒の両方を含む。   The component (Z) includes a solvent used when an aqueous dispersion is obtained using water-insoluble organic polymer particles, an aqueous dispersion, the component (Y), and a sol-gel reaction catalyst (W) (described later) ( Hereinafter, both of the solvents used when mixing the “component W”) may be included.

水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。   The water is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.

水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒としては、水と親和性を有する有機溶媒であって、非水溶性有機ポリマー粒子が分散可能なものであれば特に限定されないが、例えばメタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−メトキシエタノール(メチルセルソルブ)、2−エトキシエタノール(エチルセルソルブ)、酢酸エチルなどが挙げられる。中でも、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキサンは、水との親和性が高いため、好ましい。   The solvent for dissolving a part or all of water in an arbitrary ratio is not particularly limited as long as it is an organic solvent having an affinity for water and water-insoluble organic polymer particles can be dispersed. , Ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, ethylene glycol, tetraethylene glycol, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, tetrahydrofuran, dioxane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, Examples include cyclopentanone, 2-methoxyethanol (methyl cellosolve), 2-ethoxyethanol (ethyl cellosolve), and ethyl acetate. Among these, methanol, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, acetone, tetrahydrofuran, and dioxane are preferable because of their high affinity with water.

水を用いる場合、添加する水の量は、通常は前記成分(Z)および前記成分(W)の混合物100重量部に対し、例えば1重量部以上1000000重量部以下の範囲であり、好ましくは10重量部以上10000重量部以下の範囲である。   When water is used, the amount of water to be added is usually in the range of, for example, 1 part by weight or more and 1000000 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the mixture of the component (Z) and the component (W). It is the range of not less than 10000 parts by weight.

水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒としては、添加する溶媒の量は、通常は前記成分(Z)および前記成分(W)の混合物100重量部に対し、例えば1重量部以上1000000重量部以下の範囲であり、好ましくは10重量部以上10000重量部以下の範囲である。   As a solvent for dissolving a part or all of water in an arbitrary ratio, the amount of the solvent to be added is usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the mixture of the component (Z) and the component (W). The range is 1 million parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or more and 10,000 parts by weight or less.

また、金属アルコキシド類の加水分解重縮合時の好ましい反応温度は、1℃以上100℃以下であり、より好ましくは20℃以上60℃以下であり、反応時間は10分以上72時間以下であり、より好ましくは1時間以上24時間以下である。   Moreover, the preferable reaction temperature at the time of hydrolysis polycondensation of metal alkoxides is 1 ° C. or more and 100 ° C. or less, more preferably 20 ° C. or more and 60 ° C. or less, and the reaction time is 10 minutes or more and 72 hours or less, More preferably, it is 1 hour or more and 24 hours or less.

[ゾル−ゲル反応用触媒(W)]
本発明で用いる混合組成物において、金属アルコキシドの加水分解・重縮合反応における反応を促進させる目的で、以下に示すような加水分解・重縮合反応の触媒となりうるものを含んでいてもよい。
[Sol-gel reaction catalyst (W)]
In the mixed composition used in the present invention, for the purpose of accelerating the reaction in the hydrolysis / polycondensation reaction of the metal alkoxide, it may contain a catalyst that can be a catalyst for the hydrolysis / polycondensation reaction as shown below.

金属アルコキシドの加水分解・重縮合反応の触媒として使用されるものは、「最新ゾル−ゲル法による機能性薄膜作製技術」(平島碩著、株式会社総合技術センター、29頁)や「ゾル−ゲル法の科学」(作花済夫著、アグネ承風社、154頁)等に記載されている一般的なゾル−ゲル反応で用いられる触媒である。   What is used as a catalyst for the hydrolysis and polycondensation reaction of metal alkoxides is “functional thin film production technology by the latest sol-gel method” (Satoru Hirashima, General Technology Center, page 29) and “sol-gel” It is a catalyst used in a general sol-gel reaction described in “Science of Law” (Sakuo Sakuo, Agne Jofu Co., Ltd., page 154).

触媒(W)としては、酸触媒、アルカリ触媒、有機スズ化合物、チタニウムテトライソプロポキシド、ジイソプロポキシチタニウムビスアセチルアセトナート、ジルコニウムテトラブトキシド、ジルコニウムテトラキスアセチルアセトナート、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリスエチルアセトナート、トリメトキシボランなどの金属アルコキシド等が挙げられる。   As the catalyst (W), acid catalyst, alkali catalyst, organotin compound, titanium tetraisopropoxide, diisopropoxytitanium bisacetylacetonate, zirconium tetrabutoxide, zirconium tetrakisacetylacetonate, aluminum triisopropoxide, aluminum tris Examples thereof include metal alkoxides such as ethyl acetonate and trimethoxyborane.

これら触媒の中でも、酸触媒、アルカリ触媒が好適に使用される。具体的には、酸触媒では塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、蓚酸、酒石酸、トルエンスルホン酸等の無機および有機酸類、アルカリ触媒では、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどの4級アンモニウム水酸化物、アンモニア、トリエチルアミン、トリブチルアミン、モルホリン、ピリジン、ピペリジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、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などのアミン類、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン類などが挙げられる。   Among these catalysts, acid catalysts and alkali catalysts are preferably used. Specifically, acid catalysts include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, succinic acid, tartaric acid, toluenesulfonic acid and other inorganic and organic acids, and alkali catalysts include ammonium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide. Alkali metal hydroxide, quaternary ammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, ammonia, triethylamine, tributylamine, morpholine, pyridine, piperidine, ethylenediamine, diethylenetriamine, ethanolamine , Amines such as diethanolamine and triethanolamine, aminosilanes such as 3-aminopropyltriethoxysilane and N (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane Etc., and the like.

反応性の観点から、比較的穏やかに反応が進行する塩酸、硝酸等、酸触媒を使用することが好ましい。好ましい触媒の使用量は、前記成分(Y)の金属アルコキシド1モルに対して0.001モル以上0.05モル以下、好ましくは0.001モル以上0.04モル以下、さらに好ましくは0.001モル以上0.03モル以下の程度である。   From the standpoint of reactivity, it is preferable to use an acid catalyst such as hydrochloric acid or nitric acid, where the reaction proceeds relatively gently. The amount of the catalyst used is preferably 0.001 mol or more and 0.05 mol or less, preferably 0.001 mol or more and 0.04 mol or less, more preferably 0.001 with respect to 1 mol of the metal alkoxide of the component (Y). The degree is not less than mol and not more than 0.03 mol.

工程(a−1)における混合組成物は、例えば、触媒(W)の存在下、溶媒(Z)を除去しないでゾル−ゲル反応させることによって得られるゾル−ゲル反応物の形態で使用することができる。   The mixed composition in the step (a-1) is used, for example, in the form of a sol-gel reactant obtained by performing a sol-gel reaction without removing the solvent (Z) in the presence of the catalyst (W). Can do.

[工程(a−2)]
工程(a−2)においては、金属酸化物ナノ粒子の水分散体を調整し、上述の非水溶性有機ポリマー粒子の水分散液と混合、あるいは反応させ液を調製する。
[Step (a-2)]
In the step (a-2), an aqueous dispersion of metal oxide nanoparticles is prepared, and mixed with or reacted with the aqueous dispersion of water-insoluble organic polymer particles described above to prepare a liquid.

本発明において選ばれる金属酸化物ナノ粒子は、具体的には、二酸化チタン(TiO)、二酸化ジルコニウム(ZrO)、イットリア安定化ジルコニウム(YSZ)、酸化インジウム(In)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アンチモン(Sb)、酸化スズ(SnO)、チタン酸バリウム(BaTiO)を1成分以上含有する金属酸化物ナノ粒子が挙げられる。 Specifically, the metal oxide nanoparticles selected in the present invention include titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), yttria stabilized zirconium (YSZ), indium oxide (In 2 O 3 ), and zinc oxide. Examples include metal oxide nanoparticles containing one or more components of (ZnO), antimony oxide (Sb 2 O 5 ), tin oxide (SnO), and barium titanate (BaTiO 3 ).

2成分以上含有する金属酸化物ナノ粒子とは、具体的には1種類の無機超微粒子の表面に他の無機物を1種類以上被覆した構造(コアーシェル構造)、2種類以上の成分により結晶構造を形成するものなどである。   More specifically, metal oxide nanoparticles containing two or more components are a structure in which one or more inorganic ultrafine particles are coated with one or more other inorganic materials (core-shell structure), and a crystal structure with two or more components. Such as to be formed.

金属酸化物ナノ粒子の粒子径は、好ましくは1〜50nm、より好ましくは1〜20nm、さらに好ましくは1〜10nmである。この範囲であるとナノ粒子としての性質が保たれ、かつ、得られる多孔質体の細孔の規則性が良好であり好ましい。   The particle diameter of the metal oxide nanoparticles is preferably 1 to 50 nm, more preferably 1 to 20 nm, and still more preferably 1 to 10 nm. Within this range, the properties as nanoparticles are maintained, and the regularity of the pores of the resulting porous body is good, which is preferable.

また金属酸化物ナノ粒子の製造方法として、大きくは粉砕法と合成法に分けられる。さらに合成法としては蒸発凝縮法、気相反応法などの気相法、コロイド法、均一沈殿法、水熱合成法、マイクロエマルション法などの液相法などがある。   In addition, the method for producing metal oxide nanoparticles can be roughly divided into a pulverization method and a synthesis method. Further, as synthesis methods, there are vapor phase methods such as evaporation condensation method and gas phase reaction method, liquid phase methods such as colloid method, homogeneous precipitation method, hydrothermal synthesis method and microemulsion method.

本発明に用いる金属酸化物ナノ粒子の製造法は特に制限されるものではないが、粒径、組成の均一性、不純物などの点から、合成法により製造したものが好ましい。
それぞれの金属酸化物ナノ粒子は、水などにコロイド状あるいはスラリー状に分散するのが好ましく、分散を安定に保つため、γ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシランやメタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、カルボン酸などの有機酸、ポリビニルピロリドン、ポリビニールアルコールなどの高分子を添加、またはそれらを微粒子表面に化学的結合(表面修飾)させるなどの方法により分散安定化しても構わない。
The method for producing the metal oxide nanoparticles used in the present invention is not particularly limited, but those produced by a synthesis method are preferable from the viewpoints of particle size, composition uniformity, impurities, and the like.
Each metal oxide nanoparticle is preferably dispersed in water or the like in a colloidal or slurry form. In order to keep the dispersion stable, a silane such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane or methacryloyloxypropyltrimethoxysilane is used. The dispersion may be stabilized by adding a coupling agent, an organic acid such as a carboxylic acid, a polymer such as polyvinyl pyrrolidone or polyvinyl alcohol, or chemically bonding (surface modification) them to the surface of the fine particles.

金属酸化物ナノ粒子を分散させる水性媒体としては、水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒が挙げられる。   Examples of the aqueous medium in which the metal oxide nanoparticles are dispersed include water and / or a solvent that dissolves a part or all of water in an arbitrary ratio.

水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。   The water is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.

水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒としては、水と親和性を有する有機溶媒であって、非水溶性有機ポリマー粒子が分散可能なものであれば特に限定されないが、例えばメタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−メトキシエタノール(メチルセルソルブ)、2−エトキシエタノール(エチルセルソルブ)、酢酸エチルなどが挙げられる。中でも、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキサンは、水との親和性が高いため、好ましい。
金属酸化物ナノ粒子の水分散体は、前記非水溶性有機ポリマー粒子と混合され、混合組成物の形態で使用することが出来る。
The solvent for dissolving a part or all of water in an arbitrary ratio is not particularly limited as long as it is an organic solvent having an affinity for water and water-insoluble organic polymer particles can be dispersed. , Ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, ethylene glycol, tetraethylene glycol, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, tetrahydrofuran, dioxane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, Examples include cyclopentanone, 2-methoxyethanol (methyl cellosolve), 2-ethoxyethanol (ethyl cellosolve), and ethyl acetate. Among these, methanol, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, acetone, tetrahydrofuran, and dioxane are preferable because of their high affinity with water.
The aqueous dispersion of metal oxide nanoparticles can be mixed with the water-insoluble organic polymer particles and used in the form of a mixed composition.

[工程(b)]
工程(b)においては、前記工程(a−1)において得られた反応溶液、あるいは(a−2)において得られた混合組成物を乾燥して有機無機複合体を得る。
[Step (b)]
In the step (b), the reaction solution obtained in the step (a-1) or the mixed composition obtained in the step (a-2) is dried to obtain an organic-inorganic composite.

複合体粒子の製造方法としては、本発明の反応溶液、混合組成物を所定温度で加熱乾燥し水または溶媒を除去した後、得られた固体を粉砕や分級等の処理により成形する方法、あるいは凍結乾燥法のように低温度で水または溶媒除去して乾燥した後、さらに所定の温度で加熱乾燥させ、得られた固体を粉砕や分級の処理により成形する方法、さらには10μm以下の複合体微粒子を噴霧乾燥装置(スプレードライヤー)により噴霧し、溶媒を揮発させることにより粉体を得る方法などがある。   As a method for producing composite particles, the reaction solution of the present invention, a mixed composition is heated and dried at a predetermined temperature to remove water or a solvent, and then the obtained solid is molded by a treatment such as pulverization or classification, or A method in which water or solvent is removed at low temperature after drying, such as freeze-drying, followed by heat drying at a predetermined temperature, and the resulting solid is formed by pulverization or classification, and further a composite of 10 μm or less There is a method of obtaining powder by spraying fine particles with a spray dryer (spray dryer) and volatilizing the solvent.

前記工程(a−1)で得られた反応溶液を用いる場合は、加熱乾燥することによりゾル−ゲル反応が完結し、成分(Y)より金属酸化物が得られ、この金属酸化物を主とするマトリックスが形成される。ゾル−ゲル反応を完結させるための加熱温度は室温以上300℃以下であり、より好ましくは80℃以上200℃以下である。有機無機複合体は、このマトリックス中に、前記した有機ポリマー粒子が分散した構造となる。   When using the reaction solution obtained in the step (a-1), the sol-gel reaction is completed by heating and drying, and a metal oxide is obtained from the component (Y). A matrix is formed. The heating temperature for completing the sol-gel reaction is from room temperature to 300 ° C., more preferably from 80 ° C. to 200 ° C. The organic-inorganic composite has a structure in which the above-mentioned organic polymer particles are dispersed in this matrix.

なお、ゾル-ゲル反応が完結した状態とは、理想的には全てがM−O−Mの結合を形成した状態であるが、一部アルコキシル基(M−OR)、M−OH基を残すものの、固体(ゲル)の状態に移行した状態を含むものである。 The state in which the sol-gel reaction is completed is ideally a state in which all M-O-M bonds are formed, but some alkoxyl groups (M-OR 2 ) and M-OH groups are partially formed. Although it remains, it includes a state in which it has shifted to a solid (gel) state.

前記工程(a−2)で得られた混合組成物を用いる場合、加熱乾燥することにより金属酸化物ナノ粒子が凝集結合し金属酸化物を主とするマトリックスが形成される。金属酸化物ナノ粒子の凝集結合を促進させるための加熱温度は室温以上300℃以下であり、より好ましくは80℃以上200℃以下である。有機無機複合体は、このマトリックス中に、前記した有機ポリマー粒子が分散した構造となる。   When the mixed composition obtained in the step (a-2) is used, the metal oxide nanoparticles are agglomerated and bonded to form a matrix mainly composed of the metal oxide by heating and drying. The heating temperature for promoting the aggregation and bonding of the metal oxide nanoparticles is from room temperature to 300 ° C., more preferably from 80 ° C. to 200 ° C. The organic-inorganic composite has a structure in which the above-mentioned organic polymer particles are dispersed in this matrix.

[工程(c)]
工程(c)においては、工程(b)で得られた有機無機複合体から有機ポリマー粒子を除去し、金属酸化物多孔質体を調製する。
[Step (c)]
In the step (c), the organic polymer particles are removed from the organic-inorganic composite obtained in the step (b) to prepare a metal oxide porous body.

有機ポリマー粒子を除去する方法としては、焼成により分解除去する方法、VUV光(真空紫外光)、遠赤外線、マイクロ波、プラズマを照射して分解除去する方法、溶剤や水を用いて抽出除去する方法などが挙げられる。焼成により分解除去する場合、好ましい温度は300℃〜2000℃、より好ましくは400℃〜1000℃、さらに好ましくは500℃〜800℃焼成温度が低すぎる場合、有機ポリマー粒子が除去されず、一方高すぎる場合、結晶子サイズが増大し、細孔径より大きくなるため構造の規則性が失われたり、金属酸化物の融点に近くなるため細孔が崩れる場合がある。焼成は、一定温度で行っても良いし、室温から除々に昇温しても構わない。焼成の時間は、温度に応じて変えられるが、1時間から24時間の範囲で行うのが好ましい。焼成は空気中で行ってもよいし、窒素、アルゴンなどの不活性ガス中で行ってもよい。また、減圧下、または真空中で行っても構わない。VUV光を照射して分解除去する場合、VUVランプ、エキシマレーザー、エキシマランプを使用することが出来る。空気中でVUV光を照射する際に発生するオゾン(O)の酸化作用を併用しても構わない。マイクロ波としては、2.45GHzまたは28GHzの周波数いずれでも構わない。マイクロ波の出力は特に制限されず非水溶性有機ポリマー粒子が除去される条件が選ばれる。 As a method for removing organic polymer particles, a method of decomposing and removing by firing, a method of decomposing and removing by irradiating with VUV light (vacuum ultraviolet light), far infrared rays, microwaves and plasma, and extraction and removing using a solvent or water. The method etc. are mentioned. When decomposing and removing by firing, the preferred temperature is 300 ° C to 2000 ° C, more preferably 400 ° C to 1000 ° C, more preferably 500 ° C to 800 ° C, when the firing temperature is too low, the organic polymer particles are not removed, while the high temperature If it is too large, the crystallite size increases and becomes larger than the pore diameter, so that the regularity of the structure may be lost, or the pores may collapse due to being close to the melting point of the metal oxide. Firing may be performed at a constant temperature, or may be gradually raised from room temperature. The firing time can be changed according to the temperature, but it is preferably performed in the range of 1 hour to 24 hours. Firing may be performed in air or in an inert gas such as nitrogen or argon. Moreover, you may carry out under reduced pressure or in a vacuum. In the case of irradiating and removing by VUV light, a VUV lamp, an excimer laser, or an excimer lamp can be used. May be used in combination with oxidation action of ozone (O 3) generated at the time of irradiating the VUV light in air. As the microwave, any frequency of 2.45 GHz or 28 GHz may be used. The output of the microwave is not particularly limited, and a condition for removing the water-insoluble organic polymer particles is selected.

溶剤や水を用いて抽出を行う場合、例えば、溶剤としてはエチレングリコール、テトラエチレングリコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、シクロヘキサン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、キシレン、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタンなどを使用することができる。抽出の操作は、加温下で行っても良い。また超音波(US)処理を併用しても良い。なお、抽出操作を行った後は細孔に残存する水分、溶剤を取り除くため減圧下、熱処理を行うのが好ましい。   When extraction is performed using a solvent or water, for example, ethylene glycol, tetraethylene glycol, isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, methanol, ethanol, cyclohexane, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, xylene, toluene , Chloroform, dichloromethane and the like can be used. The extraction operation may be performed under heating. Further, ultrasonic (US) treatment may be used in combination. In addition, after performing extraction operation, in order to remove the water | moisture content and solvent which remain | survive in a pore, it is preferable to perform heat processing under reduced pressure.

このようにして得られる本発明の金属酸化物多孔質粒子は、均一な細孔を有し、その平均孔径が10〜300nm、好ましくは10〜200nmである。本発明の金属酸化物多孔質体はメソポーラス構造体であり、キュービック構造を有することが好ましい。   The metal oxide porous particles of the present invention thus obtained have uniform pores, and the average pore diameter is 10 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm. The metal oxide porous body of the present invention is a mesoporous structure and preferably has a cubic structure.

なお、本発明における非水溶性有機ポリマー粒子を鋳型として用いることにより、細孔がキュービック相構造を形成している金属酸化物多孔質体が得られる理由については明らかでないが、以下のように推察される。   Although the reason why a porous metal oxide having pores forming a cubic phase structure is obtained by using the water-insoluble organic polymer particles in the present invention as a template is not clear, it is presumed as follows: Is done.

上述した「金属酸化物多孔質体の製造方法」の工程(a)において、金属酸化物前駆体のゾル−ゲル反応を行いながら、複数の非水溶性有機ポリマー粒子を添加すると、複数の非水溶性有機ポリマー粒子は所定の表面電荷により互いに反発し合い、所定の距離をおいた熱力学的に安定した状態、すなわちFm3mなどのキュービック構造に分散される。同様に金属酸化物ナノ粒子の水分散体に複数の非水溶性有機ポリマー粒子を添加すると、複数の非水溶性有機ポリマー粒子は所定の表面電荷により互いに反発し合い、所定の距離をおいた熱力学的に安定した状態、すなわちFm3mなどのキュービック構造に分散される。   In the step (a) of the above-mentioned “metal oxide porous body production method”, when a plurality of water-insoluble organic polymer particles are added while performing the sol-gel reaction of the metal oxide precursor, The organic polymer particles repel each other by a predetermined surface charge, and are dispersed in a thermodynamically stable state with a predetermined distance, that is, a cubic structure such as Fm3m. Similarly, when a plurality of water-insoluble organic polymer particles are added to an aqueous dispersion of metal oxide nanoparticles, the plurality of water-insoluble organic polymer particles repel each other due to a predetermined surface charge, and heat with a predetermined distance is maintained. It is dispersed in a mechanically stable state, that is, a cubic structure such as Fm3m.

よって、このように分散された有機ポリマー粒子を焼成により除去することで形成される金属酸化物多孔質粒子の細孔は、キュービック相を形成する。   Therefore, the pores of the metal oxide porous particles formed by removing the organic polymer particles dispersed in this way by calcination form a cubic phase.

[工程(d)]
工程(d)では前記工程(b)で得られた有機無機複合体、または前記工程(c)で得られた金属酸化物多孔質体を所望の粒径に湿式粉砕し、水中への分散化を行い、水系ディスパージョンを得る。
[Step (d)]
In the step (d), the organic-inorganic composite obtained in the step (b) or the metal oxide porous material obtained in the step (c) is wet-pulverized to a desired particle size and dispersed in water. To obtain an aqueous dispersion.

所望の粒径の顔料を有する水系ディスパージョンを作成することを目的として、ビーズミル、ジェットミル、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテーターミル、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、オングミル等の粉砕・分散機を用いることができる。上記の粉砕・分散機に充填する前に、乳鉢によるプレ粉砕を行ってもよい。またプレミックス用のミキサーを用いてもよい。次の工程に対して、水性ディスパージョンをそのまま使うことができるが、微量の粗大粒子を除去するため、遠心分離、加圧濾過、及び減圧濾過などを用いることもできる。   Grinding of bead mill, jet mill, ball mill, sand mill, attritor, roll mill, agitator mill, Henschel mixer, colloid mill, ultrasonic homogenizer, ang mill, etc. for the purpose of creating aqueous dispersions with pigments of desired particle size -A disperser can be used. Prior to filling the above pulverizer / disperser, pre-pulverization with a mortar may be performed. Moreover, you may use the mixer for premixes. For the next step, the aqueous dispersion can be used as it is, but in order to remove a minute amount of coarse particles, centrifugal separation, pressure filtration, vacuum filtration and the like can also be used.

分散安定化させるために、界面活性剤の添加は不可欠ではないが、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤などを粉砕・分散処理時に共存させても良い。   In order to stabilize the dispersion, addition of a surfactant is not indispensable, but for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, etc. may coexist during the pulverization / dispersion treatment. good.

アニオン界面活性剤として、例えば、カルボン酸塩、単純アルキル・スルフォネート、変性アルキル・スルフォネート、アルキル・アリル・スルフォネート、アルキル硫酸エステル塩、硫酸化油、硫酸エステル、硫酸化脂肪酸モノグリセライド、硫酸化アルカノール・アミド、硫酸化エーテル、アルキル燐酸エステル塩、アルキル・ベンゼン・フォスフォン酸塩、ナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物などが挙げられる。   Anionic surfactants include, for example, carboxylates, simple alkyl sulfonates, modified alkyl sulfonates, alkyl allyl sulfonates, alkyl sulfate esters, sulfated oils, sulfate esters, sulfated fatty acid monoglycerides, sulfated alkanol amides. Sulphated ethers, alkyl phosphate esters, alkyl benzene phosphonates, naphthalene sulfonic acid / formalin condensates.

カチオン界面活性剤として、例えば、単純アミン塩、変性アミン塩、テトラアルキル第4級アンモニウム塩、変性トリアルキル第4級アンモニウム塩、トリアルキル・ベンジル第4級アンモニウム塩、変性トリアルキル・ベンジル第4級アンモニウム塩、アルキル・ピリジニウム塩、変性アルキル・ピリジニウム塩、アルキル・キノリニウム塩、アルキル・フォスフォニウム塩、アルキル・スルフォニウム塩などが挙げられる。   Examples of cationic surfactants include simple amine salts, modified amine salts, tetraalkyl quaternary ammonium salts, modified trialkyl quaternary ammonium salts, trialkyl benzyl quaternary ammonium salts, and modified trialkyl benzyl quaternary salts. Examples include quaternary ammonium salts, alkyl pyridinium salts, modified alkyl pyridinium salts, alkyl quinolinium salts, alkyl phosphonium salts, and alkyl sulfonium salts.

両性界面活性剤として、例えば、ベタイン、スルフォベタイン、サルフェートベタインなどが挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include betaine, sulfobetaine, sulfate betaine and the like.

ノニオン界面活性剤として、例えば、脂肪酸モノグリセリン・エステル、脂肪酸ポリグリコール・エステル、脂肪酸ソルビタン・エステル、脂肪酸蔗糖エステル、脂肪酸アルカノール・アミド、脂肪酸ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミド・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アルコール・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミン・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸メルカプタン・ポリエチレン・グリコール縮合物、アルキル・フェノール・ポリエチレン・グリコール縮合物、ポリプロピレン・グリコール・ポリエチレン・グリコール縮合物などが挙げられる。   Nonionic surfactants include, for example, fatty acid monoglycerin ester, fatty acid polyglycol ester, fatty acid sorbitan ester, fatty acid sucrose ester, fatty acid alkanol amide, fatty acid polyethylene glycol glycol condensate, fatty acid amide polyethylene glycol condensate, Examples include fatty acid alcohol / polyethylene / glycol condensate, fatty acid amine / polyethylene / glycol condensate, fatty acid mercaptan / polyethylene / glycol condensate, alkyl / phenol / polyethylene / glycol condensate, and polypropylene / glycol / polyethylene / glycol condensate. .

これら界面活性剤は、単独または2種以上を併用することができる。
粉砕・分散化時の泡立ちを抑えるために、消泡剤を添加しても良い。消泡剤として、例えば、シリコーン系、ポリエーテル系、アルコール類などが挙げられる。これら消泡剤は、単独または2種以上を併用することができる。
These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
In order to suppress foaming during pulverization / dispersion, an antifoaming agent may be added. Examples of antifoaming agents include silicones, polyethers, and alcohols. These antifoaming agents can be used alone or in combination of two or more.

粉砕・分散後の顔料の粒子径は、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計「マイクロトラックUPA-EX150(日機装株式会社製)」にて測定した場合、好ましくは0.1μm〜5μm、より好ましくは0.2μm〜1μmである。   The particle diameter of the pigment after pulverization / dispersion is preferably 0.1 μm to 5 μm, more preferably 0.1 μm to 5 μm, when measured with a dynamic light scattering nanotrack particle size analyzer “Microtrac UPA-EX150 (Nikkiso Co., Ltd.)”. Is 0.2 μm to 1 μm.

2.水性インク組成物
本発明の水性インク組成物は前記の水性インク用顔料、水を含んでいる。さらに水溶性有機溶剤、潤滑剤、高分子分散剤、界面活性剤、他の着色剤、その他各種添加剤を含むことができる。
2. Water-based ink composition The water-based ink composition of the present invention contains the water-based ink pigment and water. Further, it may contain a water-soluble organic solvent, a lubricant, a polymer dispersant, a surfactant, other colorants, and other various additives.

本発明による水性インク用顔料の添加量は、インク全体に対して1〜40質量%程度の範囲が好ましく、より好ましくは3〜30質量%である。本発明においては、このような高顔料濃度の場合であっても、顔料粒子の分散性や目詰まり信頼性に優れるとともに、インク中の顔料濃度を高くすることによって、隠蔽力の高い画像が得られる。   The addition amount of the pigment for water-based ink according to the present invention is preferably in the range of about 1 to 40% by mass, more preferably 3 to 30% by mass with respect to the whole ink. In the present invention, even with such a high pigment concentration, the dispersibility of the pigment particles and the clogging reliability are excellent, and an image with high hiding power can be obtained by increasing the pigment concentration in the ink. It is done.

本発明による水性インク組成物の溶媒は水または水と水溶性有機溶媒の混合溶媒が挙げられる。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。また、紫外線照射、または過酸化水素添加などにより滅菌した水を用いることにより、インク組成物を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができるので好適である。また、水溶性有機溶媒は、好ましくは低沸点有機溶剤であり、その例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノールなどが挙げられる。特に一価アルコールが好ましい。
低沸点有機溶剤は、インクの乾燥時間を短くする効果がある。低沸点有機溶剤の添加量は水性インク組成物の0.5〜10質量%が好ましく、より好ましくは1.5〜6質量%の範囲である。
Examples of the solvent of the water-based ink composition according to the present invention include water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. As the water, pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water can be used. In addition, the use of water sterilized by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide is preferable because generation of mold and bacteria can be prevented when the ink composition is stored for a long period of time. The water-soluble organic solvent is preferably a low-boiling organic solvent, and examples thereof include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, iso- Examples include butanol and n-pentanol. A monohydric alcohol is particularly preferable.
The low boiling point organic solvent has an effect of shortening the drying time of the ink. The amount of the low-boiling organic solvent added is preferably from 0.5 to 10% by mass, more preferably from 1.5 to 6% by mass, based on the aqueous ink composition.

本発明よる水性インク組成物は、さらに高沸点有機溶媒などの湿潤剤を含んでなることが好ましい。湿潤剤の好ましい例としては、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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコール類、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、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ブチルエーテル、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、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などの多価アルコールのアルキルエーテル類、尿素、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどが挙げられる。   The aqueous ink composition according to the present invention preferably further comprises a wetting agent such as a high boiling point organic solvent. Preferred examples of the wetting agent include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thioglycol, hexylene glycol, glycerin, and trimethylolethane. Polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol Multivalent such as ethylene glycol monobutyl ether Alkyl ethers of alcohols, urea, 2-pyrrolidone, N- methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-like imidazolidinone.

これら湿潤剤の添加量は、水性インク組成物の0.5〜40質量%が好ましく、より好ましくは2〜20質量%の範囲である。   The addition amount of these wetting agents is preferably 0.5 to 40% by mass, more preferably 2 to 20% by mass of the aqueous ink composition.

本発明による水性インク組成物は、高分子分散剤を含んでいるのが好ましい。高分子分散剤としては、天然高分子が挙げられる。具体的には、にかわ、ゼラチン、ガゼイン、アルブミンなどのタンパク質類、アラビアゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類、サボニンなどのグルコシド類、アルギン酸およびアルギン酸プロピレングリコールエステルアルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸誘導体、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロースなどのセルロース誘導体などが挙げられる。さらに、高分子分散剤の好ましい例として合成高分子が挙げられ、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸/アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム/アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル/アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸/アクリル酸エステル共重合体などのアクリル酸系樹脂、スチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体、スチレン/メタクリル酸/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/α−メチルスチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/α−メチルスチレン/アクリル酸/アクリル酸エステル共重合体などのスチレン−アクリル樹脂、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン/アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン/マレイン酸共重合体、および酢酸ビニル/エチレン共重合体、酢酸ビニル/脂肪酸ビニル/エチレン共重合体、酢酸ビニル/マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル/クロトン酸共重合体、酢酸ビニル/アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体およびそれらの塩が挙げられる。これらの中で、特に疎水性基を持つモノマーと親水性基を持つモノマーとの共重合体、および疎水性基と親水性基を分子構造中に併せ持ったモノマーからなる重合体、例えばスチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体等が好ましい。   The aqueous ink composition according to the present invention preferably contains a polymer dispersant. Examples of the polymer dispersant include natural polymers. Specifically, proteins such as glue, gelatin, casein, albumin, natural rubbers such as gum arabic and tragacanth, glucosides such as saponin, alginic acid and propylene glycol alginate, triethanolamine alginate, alginic acid derivatives such as ammonium alginate, etc. , Cellulose derivatives such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and ethylhydroxycellulose. Furthermore, preferred examples of the polymer dispersant include synthetic polymers such as polyvinyl alcohols, polyvinyl pyrrolidones, polyacrylic acid, acrylic acid / acrylonitrile copolymers, potassium acrylate / acrylonitrile copolymers, vinyl acetate / acrylic. Acid ester copolymers, acrylic resins such as acrylic acid / acrylic ester copolymers, styrene / acrylic acid copolymers, styrene / methacrylic acid copolymers, styrene / methacrylic acid / acrylic acid ester copolymers, Styrene-acrylic resin such as styrene / α-methylstyrene / acrylic acid copolymer, styrene / α-methylstyrene / acrylic acid / acrylic acid ester copolymer, styrene / maleic acid copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer Polymer, vinyl naphthalene / acrylic acid copolymer , Vinyl naphthalene / maleic acid copolymer, and vinyl acetate / ethylene copolymer, vinyl acetate / fatty acid vinyl / ethylene copolymer, vinyl acetate / maleic acid ester copolymer, vinyl acetate / crotonic acid copolymer, Examples thereof include vinyl acetate copolymers such as vinyl acetate / acrylic acid copolymers and salts thereof. Among these, a copolymer of a monomer having a hydrophobic group and a monomer having a hydrophilic group, and a polymer comprising a monomer having both a hydrophobic group and a hydrophilic group in the molecular structure, such as styrene / acrylic An acid copolymer, a styrene / methacrylic acid copolymer, and the like are preferable.

本発明によるインク組成物は、さらに界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、工程(d)で例示した界面活性剤を挙げることができる。これらは単独使用または二種以上を併用することができる。その他、必要に応じて、pH調整剤、防腐剤、防かび剤、酸化防止剤等を添加しても良い。   The ink composition according to the present invention may further contain a surfactant. Examples of the surfactant include the surfactants exemplified in the step (d). These can be used alone or in combination of two or more. In addition, you may add a pH adjuster, antiseptic | preservative, antifungal agent, antioxidant, etc. as needed.

また、本発明においては、本発明による水性インク用顔料以外の顔料および/または染料を適当量添加することにより淡色系のインクとすることもできる。   In the present invention, a light-colored ink can be obtained by adding an appropriate amount of a pigment and / or dye other than the pigment for aqueous ink according to the present invention.

本発明によるインク組成物は、上記の各成分を適当な方法により分散、混合することによって製造することができる。各インク成分を加えた溶液を調製し、充分に撹拌した後に、目詰まりの原因となる粗大粒子および異物を除去するために濾過を行って目的のインク組成物を得ることができる。例えば前記工程(d)で得られた水性ディスパージョンに必要に応じ添加剤等を適宜添加することに製造することができる。   The ink composition according to the present invention can be produced by dispersing and mixing each of the above components by an appropriate method. After preparing a solution to which each ink component has been added and stirring sufficiently, it is possible to obtain a desired ink composition by performing filtration in order to remove coarse particles and foreign matters that cause clogging. For example, it can manufacture by adding an additive etc. suitably as needed to the aqueous dispersion obtained at the said process (d).

本発明の水性インク組成物の用途としては、例えばインクジェット印刷用、オフセット印刷用、グラビア印刷などが挙げられるが、特にインクジェットプリンタでの印刷に適している。   Applications of the aqueous ink composition of the present invention include, for example, inkjet printing, offset printing, gravure printing, and the like, and are particularly suitable for printing with an inkjet printer.

3.画像、印刷物
本発明の水性インク組成物を用いて基材(被印刷体)に印刷することにより画像、印刷物が得られる。基材としては、例えば紙、繊維製品、プラスチック、ガラス、セラミックス、金属等が挙げられる。
3. Images and printed matter Images and printed matter can be obtained by printing on a substrate (substrate) using the aqueous ink composition of the present invention. Examples of the base material include paper, textiles, plastic, glass, ceramics, and metal.

本発明の水性インク組成物は下地を良好に隠蔽することができる。さらに本発明の水性インク組成物が白色インクである場合は、白色度が高い画像、印刷物が得られる。また、本発明の水性インク組成物での印刷後、各種色インクを用いて印刷を行うことで色インクの良好な発色性を得ることができる。
また、二酸化ジルコニウムで表面を被覆した二酸化チタンを用いて得られた水性顔料を含む水性インク組成物から得られる画像、印刷物は耐光性が良好である。
The water-based ink composition of the present invention can well hide the base. Furthermore, when the water-based ink composition of the present invention is a white ink, images and printed matter with high whiteness can be obtained. In addition, after printing with the aqueous ink composition of the present invention, good color developability of the color ink can be obtained by printing using various color inks.
Also, images and prints obtained from an aqueous ink composition containing an aqueous pigment obtained using titanium dioxide whose surface is coated with zirconium dioxide have good light resistance.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

<非水溶性有機ポリマー粒子−1>
<ポリオレフィン系末端分岐型共重合の合成>
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)はGPCを用い、本文中に記載した方法で測定した。また、融点(Tm)はDSCを用い、測定して得られたピークトップ温度を採用した。なお、測定条件によりポリアルキレングリコール部分の融点も確認されるが、ここでは特に断りのない場合ポリオレフィン部分の融点のことを指す。H−NMRについては、測定サンプル管中で重合体を、ロック溶媒と溶媒を兼ねた重水素化−1,1,2,2−テトラクロロエタンに完全に溶解させた後、120℃において測定した。ケミカルシフトは、重水素化−1,1,2,2−テトラクロロエタンのピークを5.92ppmとして、他のピークのケミカルシフト値を決定した。分散液中の粒子の粒子径はマイクロトラックUPA(HONEYWELL社製)にて、体積50%平均粒子径を測定した。分散液中の粒子の形状観察は、試料を200倍から500倍に希釈し、リンタングステン酸によりネガティブ染色した後、透過型電子顕微鏡(TEM/日立製作所製H−7650)で100kVの条件にて行なった。
<Water-insoluble organic polymer particles-1>
<Synthesis of polyolefin end-branched copolymer>
Number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), and molecular weight distribution (Mw / Mn) were measured by GPC using the method described in the text. Moreover, the peak top temperature obtained by measuring using DSC was employ | adopted for melting | fusing point (Tm). In addition, although melting | fusing point of a polyalkylene glycol part is also confirmed by measurement conditions, here, unless there is particular notice, it refers to melting | fusing point of a polyolefin part. 1 H-NMR was measured at 120 ° C. after completely dissolving the polymer in deuterated 1,1,2,2-tetrachloroethane serving as a lock solvent and a solvent in a measurement sample tube. . The chemical shift was determined by setting the peak of deuterated 1,1,2,2-tetrachloroethane to 5.92 ppm and determining the chemical shift value of other peaks. As for the particle diameter of the particles in the dispersion, a 50% volume average particle diameter was measured with Microtrac UPA (manufactured by HONEYWELL). The shape of the particles in the dispersion was observed by diluting the sample 200 to 500 times, negatively staining with phosphotungstic acid, and then using a transmission electron microscope (TEM / H-7650 manufactured by Hitachi, Ltd.) under the condition of 100 kV. I did it.

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)の合成)
以下の手順(例えば、特開2006−131870号公報の合成例2参照)に従って、末端エポキシ基含有エチレン重合体(E)を合成した。
(Synthesis of polyolefin end-branched copolymer (T))
A terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E) was synthesized according to the following procedure (for example, see Synthesis Example 2 of JP-A-2006-131870).

充分に窒素置換した内容積2000mlのステンレス製オートクレーブに、室温でヘプタン1000mlを装入し、150℃に昇温した。続いてオートクレーブ内をエチレンで30kg/cmG加圧し、温度を維持した。MMAO(東ソーファインケム社製)のヘキサン溶液(アルミニウム原子換算1.00mmol/ml)0.5ml(0.5mmol)を圧入し、次いで下記式の化合物のトルエン溶液(0.0002mmol/ml)0.5ml(0.0001mmol)を圧入し、重合を開始した。エチレンガス雰囲気下、150℃で30分間重合を行った後、少量のメタノールを圧入することにより重合を停止した。得られたポリマー溶液を、少量の塩酸を含む3リットルのメタノール中に加えてポリマーを析出させた。メタノールで洗浄後、80℃にて10時間減圧乾燥し、片末端二重結合含有エチレン系重合体(P)を得た。 A stainless steel autoclave with an internal volume of 2000 ml sufficiently purged with nitrogen was charged with 1000 ml of heptane at room temperature, and the temperature was raised to 150 ° C. Subsequently, 30 kg / cm 2 G was pressurized with ethylene in the autoclave to maintain the temperature. A hexane solution (1.00 mmol / ml of aluminum atom equivalent) of MMAO (manufactured by Tosoh Finechem) was injected with 0.5 ml (0.5 mmol), and then a toluene solution (0.0002 mmol / ml) of a compound of the following formula: 0.5 ml (0.0001 mmol) was injected to initiate the polymerization. After carrying out the polymerization at 150 ° C. for 30 minutes in an ethylene gas atmosphere, the polymerization was stopped by press-fitting a small amount of methanol. The obtained polymer solution was added to 3 liters of methanol containing a small amount of hydrochloric acid to precipitate a polymer. After washing with methanol, it was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 10 hours to obtain a single-end double bond-containing ethylene polymer (P).

500mlセパラブルフラスコに上記片末端二重結合含有エチレン系重合体(P)100g(Mn850として,ビニル基108mmol)、トルエン300g、NaWO0.85g(2.6mmol)、CH(nC17NHSO0.60g(1.3mmol)、およびリン酸0.11g(1.3mmol)を仕込み、撹拌しながら30分間加熱還流し、重合物を完全に溶融させた。内温を90℃にした後、30%過酸化水素水37g(326mmol)を3時間かけて滴下した後、内温90〜92℃で3時間撹拌した。その後、90℃に保ったまま25%チオ硫酸ナトリウム水溶液34.4g(54.4mmol)を添加して30分撹拌し、過酸化物試験紙で反応系内の過酸化物が完全に分解されたことを確認した。次いで、内温90℃でジオキサン200gを加え、生成物を晶析させ、固体をろ取しジオキサンで洗浄した。得られた固体を室温下、50%メタノール水溶液中で撹拌、固体をろ取しメタノールで洗浄した。更に当該固体をメタノール400g中で撹拌して、ろ取しメタノールで洗浄した。室温、1〜2hPaの減圧下乾燥させることにより、末端エポキシ基含有エチレン重合体(E)の白色固体96.3gを得た(収率99%,ポリオレフィン転化率100%)。 In a 500 ml separable flask, 100 g of the ethylene polymer (P) containing one end double bond (Mn850, vinyl group 108 mmol), 300 g of toluene, 0.85 g (2.6 mmol) of Na 2 WO 4 , CH 3 (nC 8 H 17 ) 3 NHSO 4 (0.60 g, 1.3 mmol) and phosphoric acid (0.11 g, 1.3 mmol) were charged, and the mixture was heated to reflux with stirring for 30 minutes to completely melt the polymer. After the internal temperature was set to 90 ° C., 37 g (326 mmol) of 30% hydrogen peroxide solution was added dropwise over 3 hours, and the mixture was stirred at an internal temperature of 90 to 92 ° C. for 3 hours. Thereafter, 34.4 g (54.4 mmol) of a 25% aqueous sodium thiosulfate solution was added while maintaining the temperature at 90 ° C., and the mixture was stirred for 30 minutes. The peroxide in the reaction system was completely decomposed with the peroxide test paper. It was confirmed. Subsequently, 200 g of dioxane was added at an internal temperature of 90 ° C. to crystallize the product, and the solid was collected by filtration and washed with dioxane. The obtained solid was stirred in a 50% aqueous methanol solution at room temperature, and the solid was collected by filtration and washed with methanol. Further, the solid was stirred in 400 g of methanol, collected by filtration and washed with methanol. By drying under reduced pressure of room temperature and 1-2 hPa, 96.3 g of white solid of terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E) was obtained (yield 99%, polyolefin conversion rate 100%).

得られた末端エポキシ基含有エチレン重合体(E)は、Mw=2058、Mn=1118、Mw/Mn=1.84(GPC)であった。(末端エポキシ基含有率:90mol%)
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88(t, 3H, J = 6.92 Hz), 1.18 - 1.66 (m), 2.38 (dd,1H, J = 2.64, 5.28 Hz), 2.66 (dd, 1H, J = 4.29, 5.28 Hz), 2.80-2.87 (m, 1H)
融点(Tm) 121℃
Mw=2058、Mn=1118、Mw/Mn=1.84(GPC)
The obtained terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E) was Mw = 2058, Mn = 1118, Mw / Mn = 1.84 (GPC). (Terminal epoxy group content: 90 mol%)
1 H-NMR: δ (C2D2Cl4) 0.88 (t, 3H, J = 6.92 Hz), 1.18-1.66 (m), 2.38 (dd, 1H, J = 2.64, 5.28 Hz), 2.66 (dd, 1H, J = 4.29, 5.28 Hz), 2.80-2.87 (m, 1H)
Melting point (Tm) 121 ℃
Mw = 2058, Mn = 1118, Mw / Mn = 1.84 (GPC)

1000mLフラスコに、末端エポキシ基含有エチレン重合体(E) 84重量部、ジエタノールアミン39.4重量部、トルエン150重量部 を仕込み、150℃にて4時間撹拌した。その後、冷却しながらアセトンを加え、反応生成物を析出させ、固体を濾取した。得られた固体をアセトン水溶液で1回、更にアセトンで3回撹拌洗浄した後、固体を濾取した。その後、室温にて減圧下乾燥させることにより、重合体(I)(Mn=1223、一般式(9)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、Y、Yの一方が水酸基、他方がビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ基)を得た。
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88 (t, 3H, J = 6.6 Hz), 0.95-1.92 (m), 2.38-2.85 (m, 6H), 3.54-3.71 (m, 5H)
融点 (Tm) 121℃
A 1000 mL flask was charged with 84 parts by weight of a terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E), 39.4 parts by weight of diethanolamine, and 150 parts by weight of toluene, and stirred at 150 ° C. for 4 hours. Thereafter, acetone was added while cooling to precipitate the reaction product, and the solid was collected by filtration. The obtained solid was stirred and washed once with an aqueous acetone solution and further three times with acetone, and then the solid was collected by filtration. Thereafter, the polymer (I) (Mn = 1223, A: group formed by polymerization of ethylene (Mn = 1075) in the general formula (9) (Mn = 1075), R 1 = R 2 = by drying under reduced pressure at room temperature. A hydrogen atom, one of Y 1 and Y 2 was a hydroxyl group, and the other was a bis (2-hydroxyethyl) amino group).
1 H-NMR: δ (C2D2Cl4) 0.88 (t, 3H, J = 6.6 Hz), 0.95-1.92 (m), 2.38-2.85 (m, 6H), 3.54-3.71 (m, 5H)
Melting point (Tm) 121 ℃

窒素導入管、温度計、冷却管、撹拌装置を備えた500mLフラスコに、重合体(I)20.0重量部、トルエン100重量部を仕込み、撹拌しながら125℃のオイルバスで加熱し、固体を完全に溶解した。90℃まで冷却後、予め5.0重量部の水に溶解した0.323重量部の85%KOHをフラスコに加え、還流条件で2時間混合した。その後、フラスコ内温度を120℃まで徐々に上げながら、水及びトルエンを留去した。さらに、フラスコ内にわずかな窒素を供給しながらフラスコ内を減圧とし、さらに内温を150℃まで昇温後、4時間保ち、フラスコ内の水及びトルエンをさらに留去した。室温まで冷却後、フラスコ内で凝固した固体を砕き、取り出した。   A 500 mL flask equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a cooling tube, and a stirrer is charged with 20.0 parts by weight of polymer (I) and 100 parts by weight of toluene and heated in an oil bath at 125 ° C. while stirring to obtain a solid. Was completely dissolved. After cooling to 90 ° C., 0.323 parts by weight of 85% KOH previously dissolved in 5.0 parts by weight of water was added to the flask and mixed for 2 hours under reflux conditions. Thereafter, water and toluene were distilled off while gradually raising the temperature in the flask to 120 ° C. Further, while supplying a slight amount of nitrogen to the flask, the pressure in the flask was reduced, and the internal temperature was raised to 150 ° C. and maintained for 4 hours to further distill off water and toluene in the flask. After cooling to room temperature, the solidified solid in the flask was crushed and taken out.

加熱装置、撹拌装置、温度計、圧力計、安全弁を備えたステンレス製1.5L加圧反応器に、得られた固体のうち18.0重量部及び脱水トルエン200重量部を仕込み、気相を窒素に置換した後、撹拌しながら130℃まで昇温した。30分後、エチレンオキシド9.0重量部を加え、さらに5時間、130℃で保った後、室温まで冷却し、反応物を得た。得られた反応物より溶媒を乾燥して除き、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)(Mn=1835、一般式(1)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、X、Xの一方が一般式(6)で示される基(X11=ポリエチレングリコール基)、他方が一般式(5)で示される基(Q=Q=エチレン基、X=X10=ポリエチレングリコール基))を得た。
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88(3H, t, J= 6.8 Hz), 1.06 - 1.50 (m), 2.80 - 3.20 (m), 3.33 - 3.72 (m)
融点(Tm) −16℃(ポリエチレングリコール)、116℃
A stainless steel 1.5 L pressure reactor equipped with a heating device, a stirring device, a thermometer, a pressure gauge, and a safety valve was charged with 18.0 parts by weight of the obtained solid and 200 parts by weight of dehydrated toluene. After substituting with nitrogen, the temperature was raised to 130 ° C. with stirring. After 30 minutes, 9.0 parts by weight of ethylene oxide was added, and the mixture was further maintained at 130 ° C. for 5 hours, and then cooled to room temperature to obtain a reaction product. A solvent is removed from the obtained reaction product by drying, and a polyolefin-based terminally branched copolymer (T) (Mn = 1835, in formula (1), A: a group formed by polymerization of ethylene (Mn = 1075)). , R 1 = R 2 = hydrogen atom, one of X 1 and X 2 is a group represented by the general formula (6) (X 11 = polyethylene glycol group), and the other is a group represented by the general formula (5) (Q 1 = Q 2 = ethylene group, X 9 = X 10 = polyethylene glycol group)).
1 H-NMR: δ (C2D2Cl4) 0.88 (3H, t, J = 6.8 Hz), 1.06-1.50 (m), 2.80-3.20 (m), 3.33-3.72 (m)
Melting point (Tm) -16 ° C (polyethylene glycol), 116 ° C

<ポリオレフィン系末端分岐型共重合体水性分散体の調製例>
(10重量%ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)水性分散液の調製)
前記合成例で得られたポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)10重量部と蒸留水40重量部を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散系の体積50%平均粒子径は18nmであった。(体積10%平均粒子径14nm、体積90%平均粒子径22nm)得られた分散系の透過型電子顕微鏡観察結果から測定した粒子径は15〜30nmであった。更に、この(T)水性分散液(固形分20重量%)75重量部に対して蒸留水75重量部を加えることで10重量%ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)水性分散液を得た。
<Preparation Example of Polyolefin-Based Branched Copolymer Aqueous Dispersion>
(Preparation of 10% by weight polyolefin end-branched copolymer (T) aqueous dispersion)
10 parts by weight of the polyolefin end branched copolymer (T) obtained in the above synthesis example and 40 parts by weight of distilled water were charged into a 100 ml autoclave, heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes, The mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. The obtained dispersion had a volume 50% average particle size of 18 nm. (Volume 10% average particle diameter 14 nm, volume 90% average particle diameter 22 nm) The particle diameter measured from the transmission electron microscope observation result of the obtained dispersion was 15 to 30 nm. Further, 75 parts by weight of distilled water is added to 75 parts by weight of this (T) aqueous dispersion (solid content: 20% by weight) to obtain a 10% by weight polyolefin-based terminally branched copolymer (T) aqueous dispersion. It was.

<非水溶性有機ポリマー粒子−2>
ポリメタアクリル酸エステル系共重合体の水性分散体(アクリルエマルジョン)として、三井化学社製PAN−6(動的光散乱式ナノトラック粒度分析計「マイクロトラックUPA-EX150(日機装株式会社製)」にて測定した体積50%平均粒子径:90−130nm、濃度:45.89重量%)を用いた。
<Water-insoluble organic polymer particles-2>
As an aqueous dispersion (acrylic emulsion) of a polymethacrylic acid ester copolymer, PAN-6 manufactured by Mitsui Chemicals (dynamic light scattering nanotrack particle size analyzer “Microtrack UPA-EX150 (made by Nikkiso Co., Ltd.)” 50% volume average particle diameter: 90-130 nm, concentration: 45.89% by weight) was used.

<金属酸化物ナノ粒子分散液の調製>
<二酸化チタンナノ粒子の合成と分散液の調製>
オキシ塩化チタン・塩酸水溶液(Fluka試薬 塩酸:38〜42%、Ti:約15%)を7.5ml(Ti:0.036mol相当)をイオン交換水1000mlに溶解させた。70℃の温度にて攪拌した。5時間後、青みを帯びた二酸化チタンコロイド水溶液を得た。
<Preparation of metal oxide nanoparticle dispersion>
<Synthesis of titanium dioxide nanoparticles and preparation of dispersion>
7.5 ml (equivalent to 0.036 mol of Ti) of titanium oxychloride / hydrochloric acid aqueous solution (Fluka reagent hydrochloric acid: 38 to 42%, Ti: about 15%) was dissolved in 1000 ml of ion-exchanged water. Stir at a temperature of 70 ° C. After 5 hours, a bluish titanium dioxide colloidal aqueous solution was obtained.

イオン透析によりコロイド水溶液のpHを2.5付近まで調節し、固形分濃度10重量%の二酸化チタンの水分散体を得た。得られた水分散液の一部をメッシュに滴下し、電子顕微鏡観察試料を作成し、観察したところ、平均粒子径が3nmの二酸化チタン結晶であることが確かめられた。   The pH of the aqueous colloidal solution was adjusted to around 2.5 by ion dialysis to obtain an aqueous dispersion of titanium dioxide having a solid concentration of 10% by weight. A part of the obtained aqueous dispersion was dropped onto a mesh to prepare an electron microscope observation sample, which was observed and confirmed to be a titanium dioxide crystal having an average particle diameter of 3 nm.

<二酸化ジルコニウム被覆二酸化チタン超微粒子の合成と水分散体の調製>
二酸化チタンナノ粒子の合成と同様に青みを帯びた二酸化チタンコロイド溶液を得た。
そのコロイド溶液にオキシ塩化ジルコニウム8水和物を6.4重量部(Zr:0.02mol相当)添加し、反応液の温度を70℃に保ち、2時間攪拌を行った。その結果、青白色を帯びたスラリー状のゾル液が得られた。イオン透析によりコロイド水溶液のpHを2.5付近まで調節し、固形分濃度10重量%の二酸化ジルコニウム被覆二酸化チタンの水分散体を得た。得られた水分散液の一部をメッシュに滴下し、電子顕微鏡観察試料を作成し、観察したところ、平均粒子径が3nmの二酸化チタン結晶であることが確かめられた。平均粒子径が3nmの二酸化チタン結晶格子間隔を示す二酸化チタン結晶の周辺に無定形被覆層が認められた。また、この無定形層被覆二酸化チタンはモル比1:1のTiとZrからなっていることがわかった。
<Synthesis of zirconium dioxide-coated titanium dioxide ultrafine particles and preparation of aqueous dispersion>
Similar to the synthesis of titanium dioxide nanoparticles, a bluish titanium dioxide colloidal solution was obtained.
To the colloidal solution, 6.4 parts by weight of zirconium oxychloride octahydrate (Zr: equivalent to 0.02 mol) was added, and the temperature of the reaction solution was kept at 70 ° C. and stirred for 2 hours. As a result, a bluish white slurry-like sol solution was obtained. The pH of the aqueous colloidal solution was adjusted to around 2.5 by ion dialysis to obtain an aqueous dispersion of zirconium dioxide-coated titanium dioxide having a solid content concentration of 10% by weight. A part of the obtained aqueous dispersion was dropped onto a mesh to prepare an electron microscope observation sample, which was observed and confirmed to be a titanium dioxide crystal having an average particle diameter of 3 nm. An amorphous coating layer was observed around a titanium dioxide crystal having a titanium dioxide crystal lattice spacing with an average particle diameter of 3 nm. The amorphous layer-covered titanium dioxide was found to be composed of Ti and Zr at a molar ratio of 1: 1.

さらにX線回折スペクトル測定より、二酸化チタンにアモルファス二酸化ジルコニウムが重畳していることが確認できた。   Further, X-ray diffraction spectrum measurement confirmed that amorphous zirconium dioxide was superimposed on titanium dioxide.

(実施例1)
(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TTIP脱水縮合物溶液の調製)
チタンテトライソプロポキシド(TTIP)2.0重量部に触媒の塩酸水溶液(37%)1.32重量部を滴下した後、室温で10分間攪拌し、TTIPの脱水縮合物を得た。
得られたTTIPの脱水縮合物に、さらにポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)の水性分散体(固形分10重量%)を2.4重量部滴下し、室温で攪拌し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TTIP脱水縮合物溶液を調製した。(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TiO2=30/70 重量比)
Example 1
(Preparation of Polyolefin-based Branched Copolymer / TTIP Dehydration Condensate Solution)
After dropping 1.32 parts by weight of an aqueous hydrochloric acid catalyst solution (37%) into 2.0 parts by weight of titanium tetraisopropoxide (TTIP), the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes to obtain a dehydrated condensate of TTIP.
To the obtained dehydrated condensate of TTIP, 2.4 parts by weight of an aqueous dispersion (solid content: 10% by weight) of a polyolefin end-branched copolymer (T) was further added dropwise and stirred at room temperature. A branched copolymer / TTIP dehydration condensate solution was prepared. (Polyolefin end-branched copolymer / TiO2 = 30/70 weight ratio)

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタン複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタンの複合微粒子を得た。
(Formation of polyolefin end-branched copolymer / titanium dioxide composite particles)
The composition was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain polyolefin-based terminally branched copolymer / titanium dioxide composite fine particles.

(二酸化チタン多孔質粒子の形成)
得られたポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタン複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリオレフィン系末端分岐型共重合体を除去して二酸化チタン多孔質粒子を得た。
(Formation of titanium dioxide porous particles)
By heating the obtained polyolefin end-branched copolymer / titanium dioxide composite particles from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further firing at 600 ° C. for 2 hours. The polyolefin end-branched copolymer was removed to obtain porous titanium dioxide particles.

(水系ディスパーションの調製)
ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタンの複合微粒子および二酸化チタン多孔質粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。動的光散乱式ナノトラック粒度分析計「マイクロトラックUPA-EX150(日機装株式会社製)」にて粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The polyolefin-based terminally branched copolymer / titanium dioxide composite fine particles and titanium dioxide porous particles were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Grinding while confirming the particle size with a dynamic light scattering nanotrack particle size analyzer “Microtrac UPA-EX150 (Nikkiso Co., Ltd.)”, and when the particle size distribution becomes 0.2 to 1 μm, dispersion is performed. It was collected.

(実施例2)
(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/TTIP脱水縮合物溶液の調製)
チタンテトライソプロポキシド(TTIP)2.0重量部に触媒の塩酸水溶液(37%)1.32重量部を滴下した後、室温で10分間攪拌し、TTIPの脱水縮合物を得た。
得られたTTIPの脱水縮合物に、さらに、ポリメタアクリル酸エステル系共重合体(アクリルエマルション)PAN−6を0.52重量部(固形分:0.24重量部)、さらに水1.9重量部で希釈し、室温で攪拌し、ポリメタアクリル酸エステル共重合体/TTIP脱水縮合物溶液を調製した。(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/TiO2=30/70 重量比)
(Example 2)
(Preparation of polymethacrylate copolymer / TTIP dehydration condensate solution)
After dropping 1.32 parts by weight of an aqueous hydrochloric acid catalyst solution (37%) into 2.0 parts by weight of titanium tetraisopropoxide (TTIP), the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes to obtain a dehydrated condensate of TTIP.
To the obtained dehydrated condensate of TTIP, 0.52 part by weight (solid content: 0.24 part by weight) of polymethacrylic acid ester copolymer (acrylic emulsion) PAN-6, and further water 1.9 The solution was diluted with parts by weight and stirred at room temperature to prepare a polymethacrylic acid ester copolymer / TTIP dehydrated condensate solution. (Polymethacrylate copolymer / TiO2 = 30/70 weight ratio)

(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタン複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタンの複合粒子を得た。
(Formation of polymethacrylic acid ester copolymer / titanium dioxide composite particles)
The composition was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain polymethacrylate copolymer / titanium dioxide composite particles.

(二酸化チタン多孔質粒子の形成)
得られたポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタン複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリメタアクリル酸エステル共重合体を除去して二酸化チタン多孔質粒子を得た。
(Formation of titanium dioxide porous particles)
By heating the obtained polymethacrylic ester copolymer / titanium dioxide composite particles from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further firing at 600 ° C. for 2 hours. The polymethacrylic acid ester copolymer was removed to obtain titanium dioxide porous particles.

(水系ディスパーションの調製)
ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタンの複合微粒子および二酸化チタン多孔質粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The polymethacrylic acid ester copolymer / titanium dioxide composite fine particles and titanium dioxide porous particles were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(実施例3)
(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタンナノ粒子混合液の調製)
前述の二酸化チタンナノ粒子分散液(固形分濃度10重量%)を50重量部(固形分5.0重量部)に攪拌しながら、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)の水性分散体(固形分10重量%)を27重量部(固形分:2.7重量部)、さらに水77.0重量部で希釈し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TiO2ナノ粒子混合液を調製した。
(Example 3)
(Preparation of polyolefin end-branched copolymer / titanium dioxide nanoparticle mixture)
While stirring the titanium dioxide nanoparticle dispersion liquid (solid content concentration 10% by weight) to 50 parts by weight (solid content 5.0 parts by weight), an aqueous dispersion (solid) of the polyolefin-based terminally branched copolymer (T) 10 wt%) was diluted with 27 parts by weight (solid content: 2.7 parts by weight) and further with 77.0 parts by weight of water to prepare a polyolefin end-branched copolymer / TiO 2 nanoparticle mixture.

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TiO2=35/65 重量比)
(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタン複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタンの複合粒子を得た。
(Polyolefin end-branched copolymer / TiO2 = 35/65 weight ratio)
(Formation of polyolefin end-branched copolymer / titanium dioxide composite particles)
The composition was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain a polyolefin end-branched copolymer / titanium dioxide composite particle.

(二酸化チタン多孔質粒子の形成)
得られたポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタン複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリオレフィン系末端分岐型共重合体を除去して二酸化チタン多孔質粒子を得た。
(Formation of titanium dioxide porous particles)
By heating the obtained polyolefin end-branched copolymer / titanium dioxide composite particles from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further firing at 600 ° C. for 2 hours. The polyolefin end-branched copolymer was removed to obtain porous titanium dioxide particles.

(水系ディスパーションの調製)
ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタンの複合微粒子および二酸化チタン多孔質粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The polyolefin-based terminally branched copolymer / titanium dioxide composite fine particles and titanium dioxide porous particles were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(実施例4)
(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタンナノ粒子混合液の調製)
前述の二酸化チタンナノ粒子分散液(固形分濃度10重量%)を50重量部(固形分5.0重量部)に攪拌しながら、ポリメタアクリル酸エステル系共重合体(アクリルエマルション)PAN−6を5.87重量部(固形分:2.7重量部)、さらに水96.3重量部で希釈し、ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/TiO2ナノ粒子混合液を調製した。(ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/TiO2=35/65 重量比)
Example 4
(Preparation of polymethacrylate copolymer / titanium dioxide nanoparticle mixture)
While stirring the titanium dioxide nanoparticle dispersion liquid (solid content concentration: 10% by weight) to 50 parts by weight (solid content: 5.0 parts by weight), polymethacrylic acid ester copolymer (acrylic emulsion) PAN-6 was added. It was diluted with 5.87 parts by weight (solid content: 2.7 parts by weight) and further with 96.3 parts by weight of water to prepare a polymethacrylic acid ester copolymer / TiO 2 nanoparticle mixed solution. (Polymethacrylate copolymer / TiO2 = 35/65 weight ratio)

(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタン複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタンの複合粒子を得た。
(Formation of polymethacrylic acid ester copolymer / titanium dioxide composite particles)
The composition was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain polymethacrylate copolymer / titanium dioxide composite particles.

(二酸化チタン多孔質粒子の形成)
得られたポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタン複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリメタアクリル酸エステル共重合体を除去して二酸化チタン多孔質粒子を得た。
(Formation of titanium dioxide porous particles)
By heating the obtained polymethacrylic ester copolymer / titanium dioxide composite particles from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further firing at 600 ° C. for 2 hours. The polymethacrylic acid ester copolymer was removed to obtain titanium dioxide porous particles.

(水系ディスパーションの調製)
ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタンの複合微粒子および二酸化チタン多孔質粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The polymethacrylic acid ester copolymer / titanium dioxide composite fine particles and titanium dioxide porous particles were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(実施例5)
(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化ジルコニウム被覆二酸化チタンナノ粒子混合液の調製)
前述の二酸化ジルコニウム被覆二酸化チタンナノ粒子分散液(固形分濃度10重量%)を67.2重量部(固形分6.72重量部)に攪拌しながら、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)の水性分散体(固形分10重量%)を32.8重量部(固形分:3.28重量部)、さらに水77.0重量部で希釈し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TiO2ナノ粒子混合液を調製した。(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TiO2=32.8/67.2 重量比)
(Example 5)
(Preparation of Polyolefin-based Branched Copolymer / Zirconium Dioxide-Coated Titanium Dioxide Nanoparticle Mixture)
While stirring the above-mentioned zirconium dioxide-coated titanium dioxide nanoparticle dispersion (solid content concentration: 10% by weight) to 67.2 parts by weight (solid content: 6.72 parts by weight), the polyolefin end-branched copolymer (T) Aqueous dispersion (solid content: 10% by weight) was diluted with 32.8 parts by weight (solid content: 3.28 parts by weight) and further with 77.0 parts by weight of water to obtain a polyolefin-based terminally branched copolymer / TiO2 nanoparticle. A mixture was prepared. (Polyolefin end-branched copolymer / TiO2 = 32.8 / 67.2 weight ratio)

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタン系複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタン系の複合粒子を得た。
(Formation of polyolefin end-branched copolymer / titanium dioxide composite particles)
The composition was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain a polyolefin-based terminally branched copolymer / titanium dioxide-based composite particle.

(二酸化チタン系多孔質粒子の形成)
得られたポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタン系複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成すことによってポリオレフィン系末端分岐型共重合体を除去して二酸化チタン系多孔質粒子を得た。
(Formation of titanium dioxide-based porous particles)
The resulting polyolefin end-branched copolymer / titanium dioxide composite particles are heated from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further calcined at 600 ° C. for 2 hours. By removing the polyolefin terminal branched copolymer, titanium dioxide porous particles were obtained.

(水系ディスパーションの調製)
ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/二酸化チタン系複合微粒子および二酸化チタン系多孔質粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The polyolefin terminal branched copolymer / titanium dioxide composite fine particles and titanium dioxide porous particles were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(実施例6)
(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化ジルコニウム被覆二酸化チタンナノ粒子混合液の調製)
前述の二酸化ジルコニウム被覆二酸化チタンナノ粒子分散液(固形分濃度10重量%)を67.2重量部(固形分6.72重量部)に攪拌しながら、ポリメタアクリル酸エステル共重合体の水性分散体(固形分10重量%)を32.8重量部(固形分:3.28重量部)、さらに水77.0重量部で希釈し、ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化ジルコニウム被覆二酸化チタンナノ粒子混合液を調製した。(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/TiO2系=32.8/67.2 重量比)
(Example 6)
(Preparation of polymethacrylic acid ester copolymer / zirconium dioxide-coated titanium dioxide nanoparticle mixture)
Aqueous dispersion of polymethacrylic acid ester copolymer while stirring the above-mentioned zirconium dioxide-coated titanium dioxide nanoparticle dispersion (solid content concentration 10% by weight) to 67.2 parts by weight (solid content 6.72 parts by weight). (Solid content: 10% by weight) is diluted with 32.8 parts by weight (solid content: 3.28 parts by weight) and further with 77.0 parts by weight of water, and then a polymethacrylate copolymer / zirconium dioxide-coated titanium dioxide nanoparticles. A mixture was prepared. (Polymethacrylate copolymer / TiO2 system = 32.8 / 67.2 weight ratio)

(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタン系複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタン系の複合粒子を得た。
(Formation of polymethacrylate copolymer / titanium dioxide composite particles)
This composition was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain a polymethacrylate copolymer / titanium dioxide composite particle.

(二酸化チタン系多孔質粒子の形成)
得られたポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタン系複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリメタアクリル酸エステル共重合体を除去して二酸化チタン系多孔質粒子を得た。
(Formation of titanium dioxide-based porous particles)
The obtained polymethacrylic acid ester copolymer / titanium dioxide composite particles are heated from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further fired at 600 ° C. for 2 hours. By removing the polymethacrylate copolymer, titanium dioxide-based porous particles were obtained.

(水系ディスパーションの調製)
ポリメタアクリル酸エステル共重合体/二酸化チタン系複合微粒子および二酸化チタン系多孔質粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The polymethacrylic acid ester copolymer / titanium dioxide composite fine particles and titanium dioxide porous particles were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(実施例7)
(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/YSZナノ粒子混合液の調製)
YSZナノ粒子分散液(日産化学社製超微粒子ジルコニアゾル#1、粒子径5nm 固形分濃度10重量%)を28.4重量部(固形分2.84重量部)に攪拌しながら、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)の水性分散体(固形分10重量%)を11.6重量部(固形分:1.16重量部)、さらに水40.0重量部で希釈し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/YSZナノ粒子混合液を調製した。(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/YSZ=29/71 重量比)
(Example 7)
(Preparation of polyolefin-based terminally branched copolymer / YSZ nanoparticle mixture)
While stirring 28.4 parts by weight (solid content 2.84 parts by weight) of YSZ nanoparticle dispersion liquid (Nissan Chemical Co., Ltd. ultrafine zirconia sol # 1, particle size 5 nm, solid content concentration 10% by weight) The aqueous dispersion of the branched copolymer (T) (solid content: 10% by weight) was diluted with 11.6 parts by weight (solid content: 1.16 parts by weight) and further with 40.0 parts by weight of water, and then the polyolefin end A branched copolymer / YSZ nanoparticle mixed solution was prepared. (Polyolefin end-branched copolymer / YSZ = 29/71 weight ratio)

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/YSZ複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/YSZの複合微粒子を得た。
(Formation of polyolefin-based terminally branched copolymer / YSZ composite particles)
The composition was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain composite fine particles of polyolefin-based terminally branched copolymer / YSZ.

(YSZ多孔質粒子の形成)
得られたポリオレフィン系末端分岐型共重合体/YSZ複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリオレフィン系末端分岐型共重合体を除去してYSZ多孔質粒子を得た。
(Formation of YSZ porous particles)
Polyolefin end-branched copolymer / YSZ composite particles obtained were heated at a rate of 5 ° C. per minute from room temperature to 600 ° C. using an electric furnace, and further baked at 600 ° C. for 2 hours. The system branched end copolymer was removed to obtain YSZ porous particles.

(水系ディスパーションの調製)
ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/YSZ複合微粒子およびYSZ多孔質粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The polyolefin-based terminally branched copolymer / YSZ composite fine particles and YSZ porous particles were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(実施例8)
(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/Ba(CHCOO)/TTIP脱水縮合物溶液の調製)
酢酸20.8重量部に酢酸バリウム8.09重量部を加え、60℃で攪拌し溶解させた。
さらに、チタンテトライソプロポキシド(TTIP)9.1重量部を加え室温で攪拌し、ポリメタアクリル酸エステル系共重合体(アクリルエマルション)PAN−6を10.24g(固形分:4.7g)、さらに水83.76重量部で希釈し、ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/Ba(CHCOO)/TTIP脱水縮合物溶液を調製した。(ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/BaTiO=30/70 重量比)
(Example 8)
(Preparation of polymethacrylic acid ester copolymer / Ba (CH 3 COO) 2 / TTIP dehydration condensate solution)
To 20.8 parts by weight of acetic acid, 8.09 parts by weight of barium acetate was added and stirred at 60 ° C. to dissolve.
Further, 9.1 parts by weight of titanium tetraisopropoxide (TTIP) was added and stirred at room temperature, and 10.24 g (solid content: 4.7 g) of polymethacrylic acid ester copolymer (acrylic emulsion) PAN-6. Further, it was diluted with 83.76 parts by weight of water to prepare a polymethacrylic acid ester copolymer / Ba (CH 3 COO) 2 / TTIP dehydration condensate solution. (Polymethacrylate copolymer / BaTiO 3 = 30/70 weight ratio)

(ポリメタアクリル酸エステル共重合体/チタン酸バリウム複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリメタアクリル酸エステル共重合体/チタン酸バリウムの複合微粒子を得た。
(Formation of polymethacrylate copolymer / barium titanate composite particles)
The composition was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain composite fine particles of polymethacrylate copolymer / barium titanate.

(チタン酸バリウム多孔質粒子の形成)
得られたポリメタアクリル酸エステル共重合体/チタン酸バリウム複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリメタアクリル酸エステル共重合体を除去してチタン酸バリウム多孔質粒子を得た。
(Formation of barium titanate porous particles)
The obtained polymethacrylic acid ester copolymer / barium titanate composite particles are heated from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further calcined at 600 ° C. for 2 hours. By removing the polymethacrylate copolymer, barium titanate porous particles were obtained.

(水系ディスパーションの調製)
ポリメタアクリル酸エステル共重合体/チタン酸バリウムの複合微粒子およびチタン酸バリウム多孔質粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The polymethacrylic acid ester copolymer / barium titanate composite fine particles and the barium titanate porous particles were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(比較例1)
(TTIP脱水縮合物溶液の調製)
チタンテトライソプロポキシド(TTIP)2.0重量部に触媒の塩酸水溶液(37%)1.32重量部を滴下した後、室温で10分間攪拌し、TTIPの脱水縮合物を得た。
(Comparative Example 1)
(Preparation of TTIP dehydration condensate solution)
After dropping 1.32 parts by weight of an aqueous hydrochloric acid catalyst solution (37%) into 2.0 parts by weight of titanium tetraisopropoxide (TTIP), the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes to obtain a dehydrated condensate of TTIP.

(二酸化チタン粒子の形成)
この脱水縮合物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、二酸化チタン粒子を得た。
(Formation of titanium dioxide particles)
The dehydrated condensate was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain titanium dioxide particles.

(二酸化チタン粒子の形成)
得られた二酸化チタン粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し焼成処理した。
(Formation of titanium dioxide particles)
The obtained titanium dioxide particles were heated and fired at a rate of 5 ° C./min from room temperature to 600 ° C. using an electric furnace.

(水系ディスパーションの調製)
焼成処理前後の二酸化チタン粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The titanium dioxide particles before and after the firing treatment were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(比較例2)
(二酸化チタン粒子の形成)
前述の二酸化チタンナノ粒子分散液(固形分濃度10重量%)をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで二酸化チタン粒子を得た。さらに電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し焼成処理した。
(Comparative Example 2)
(Formation of titanium dioxide particles)
The above-mentioned titanium dioxide nanoparticle dispersion (solid content concentration 10% by weight) was poured into a spray dryer device, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain titanium dioxide particles. Furthermore, using an electric furnace, the temperature was raised from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute, followed by firing treatment.

(水系ディスパーションの調製)
焼成処理前後の二酸化チタン粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The titanium dioxide particles before and after the firing treatment were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(比較例3)
(YSZ粒子の形成)
YSZナノ粒子分散液(日産化学社製超微粒子ジルコニアゾル#1、粒子径5nm 固形分濃度10重量%)をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することでYSZ粒子を得た。さらに電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し焼成処理した。
(Comparative Example 3)
(Formation of YSZ particles)
A YSZ nanoparticle dispersion (Nissan Chemical Co., Ltd. ultrafine zirconia sol # 1, particle size 5 nm, solid content concentration 10% by weight) was poured into a spray dryer apparatus, pressurized at a nozzle outlet temperature of 190 ° C. (0.2 MPa), and sprayed. As a result, YSZ particles were obtained. Furthermore, using an electric furnace, the temperature was raised from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute, followed by firing treatment.

(水系ディスパーションの調製)
焼成処理前後のYSZ粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The YSZ particles before and after the firing treatment were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(比較例4)
(Ba(CHCOO)/TTIP脱水縮合物溶液の調製)
酢酸20.8重量部に酢酸バリウム8.09重量部を加え、60℃で攪拌し溶解させた。
(Comparative Example 4)
(Preparation of Ba (CH 3 COO) 2 / TTIP dehydration condensate solution)
To 20.8 parts by weight of acetic acid, 8.09 parts by weight of barium acetate was added and stirred at 60 ° C. to dissolve.

さらに、チタンテトライソプロポキシド(TTIP)9.1重量部を加え室温で攪拌し、さらに水83.76重量部で希釈し、Ba(CHCOO)/TTIP脱水縮合物溶液を調製した。この脱水縮合物をスプレードライヤー装置に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、チタン酸バリウム粒子を得た。 Furthermore, 9.1 parts by weight of titanium tetraisopropoxide (TTIP) was added, stirred at room temperature, and further diluted with 83.76 parts by weight of water to prepare a Ba (CH 3 COO) 2 / TTIP dehydrated condensate solution. The dehydrated condensate was poured into a spray dryer, pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain barium titanate particles.

(チタン酸バリウム粒子の形成)
得られたチタン酸バリウム粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し焼成処理した。
(Formation of barium titanate particles)
The obtained barium titanate particles were heated and fired at a rate of 5 ° C. per minute from room temperature to 600 ° C. using an electric furnace.

(水系ディスパーションの調製)
焼成処理前後のチタン酸バリウム粒子を、湿式型ビーズミルを用いて水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2〜1μmになった時点でディスパーションを回収した。
(Preparation of aqueous dispersion)
The barium titanate particles before and after the firing treatment were pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Crushing was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 to 1 μm.

(比較例5)
二酸化チタンの粉末(石原産業製TTO−51(A))を、湿式型ビーズミルを用いて 水中にて粉砕・分散処理を行った。粒度を確認しながら粉砕を行い、粒度分布が0.2μmになった時点でディスパーションを回収した。
以上のように実施例 比較例で得られた水系ディスパーションについて、以下の評価を行った。
(Comparative Example 5)
Titanium dioxide powder (Ishihara Sangyo TTO-51 (A)) was pulverized and dispersed in water using a wet type bead mill. Grinding was performed while confirming the particle size, and the dispersion was collected when the particle size distribution reached 0.2 μm.
As mentioned above, the following evaluation was performed about the aqueous dispersion obtained by the Example comparative example.

(1.比表面積、細孔容積、細孔径分布)
実施例1〜8の多孔質粒子水系ディスパーション、比較例1〜5の水系ディスパーションを乾燥処理して粉体を回収し、オートソーブ3(カンタクローム社製)を使用し、液体窒素温度下(77K)における窒素ガス吸着法にて、比表面積(BET法)、細孔容積、及び細孔分布(BJH 法)の測定を行った。なお、信頼性のある細孔容積の値が得られない場合は「測定不可」とし、細孔分布が検出限界以下(<2nm)であり細孔分布の測定上、明確な値が得られない場合は「特定できない」とした。結果を表1、表2、表3に載せた。
(1. Specific surface area, pore volume, pore size distribution)
The porous particle aqueous dispersions of Examples 1 to 8 and the aqueous dispersions of Comparative Examples 1 to 5 were subjected to drying treatment to recover the powder, and using Autosorb 3 (manufactured by Kantachrome) under liquid nitrogen temperature ( The specific surface area (BET method), pore volume, and pore distribution (BJH method) were measured by the nitrogen gas adsorption method at 77K). In addition, when a reliable pore volume value cannot be obtained, it is determined as “impossible to measure”, and the pore distribution is below the detection limit (<2 nm), and a clear value cannot be obtained in the measurement of the pore distribution. In the case, it was decided that it could not be specified. The results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.

(2.結晶構造)
水系ディスパーションを乾燥処理して粉体を回収し、粉末X線解析装置(Rigaku MultiFrex、CuKα線:1.5418Å)のより測定し、結晶構造を調べた。結果を表1、表2、表3に載せた。
(2. Crystal structure)
The aqueous dispersion was dried and the powder was collected and measured with a powder X-ray analyzer (Rigaku MultiFlex, CuKα ray: 1.5418 mm) to examine the crystal structure. The results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.

(3.分散性)
水系ディスパーションを静置し、粒子の沈降状態を評価した。
評価基準は以下のとおりである。結果を表1、表2、表3に載せた。
◎:1週間放置後も沈降なし
○:徐々に沈降、振ると直ぐに分散
×:直ちに沈降し、水層と沈殿物が完全に分離
(3. Dispersibility)
The aqueous dispersion was allowed to stand and the sedimentation state of the particles was evaluated.
The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.
◎: No sedimentation after standing for 1 week ○: Gradually settled, dispersed immediately when shaked ×: Immediately settled, water layer and sediment completely separated

(4.水系組成物の評価)
水系ディスパーションの乾燥重量90重量部に対して、定着用樹脂としてアクリルエマルジョン(アルマテックス)の乾燥重量が10重量部になるように添加した水系組成物を、ワイヤーバーを用いてPETフィルム表面に3μm厚、15μm厚になるようにコートし、以下の評価を行った。結果を表1、表2、表3に載せた。
(4. Evaluation of aqueous composition)
An aqueous composition added so that the dry weight of the acrylic emulsion (Almatex) as a fixing resin is 10 parts by weight with respect to the dry weight of 90 parts by weight of the aqueous dispersion is applied to the PET film surface using a wire bar. The film was coated to a thickness of 3 μm and 15 μm, and the following evaluation was performed. The results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.

(4.1.水系組成物の性状・塗布状態)
評価基準は以下の通りである。
◎:組成物はゲル化せず、コート膜に平滑性に問題なし
△:組成物はゲル化しないが、コート膜が平滑ではない
×:沈降物があり
(4.1. Properties and application state of aqueous composition)
The evaluation criteria are as follows.
A: The composition does not gel, and there is no problem with the smoothness of the coat film. Δ: The composition does not gel, but the coat film is not smooth.

(4.2.白色度)
水系ディスパーションの乾燥重量90重量部に対して、定着用樹脂としてアクリルエマルジョン(アルマテックス)の乾燥重量が10重量部になるように添加した水系組成物を、ワイヤーバーを用いてPETフィルム表面に3μm厚になるようにコートし、その白色度を測定した。測定は標準黒色板の上に乗せて、分光色彩・白度計( PF-10, 日本電色工業)を用いて色を測定した。このとき得られた明度(L*)を白色度の指標とした。白色度の評価基準は、以下のとおりである。結果を表1、表2、表3に載せた。
(4.2. Whiteness)
An aqueous composition added so that the dry weight of the acrylic emulsion (Almatex) as a fixing resin is 10 parts by weight with respect to the dry weight of 90 parts by weight of the aqueous dispersion is applied to the PET film surface using a wire bar. The film was coated to a thickness of 3 μm, and the whiteness was measured. The measurement was carried on a standard black plate, and the color was measured using a spectral color / whiteness meter (PF-10, Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The lightness (L *) obtained at this time was used as an index of whiteness. The evaluation criteria for whiteness are as follows. The results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.

<白色度の評価基準>
AA:L*が75以上
A :L*が72以上75未満
B :L*が68以上72未満
C :L*が65以上68未満
D :L*が65未満
− :測定可能なコート膜が作成できない。
<Evaluation criteria for whiteness>
A: L * is 75 or more A: L * is 72 or more and less than 75 B: L * is 68 or more and less than 72 C: L * is 65 or more and less than 68 D: L * is less than 65 −: A measurable coat film is prepared Can not.

(5.耐光性)
実施例3、実施例5の多孔質粒子水系ディスパーションを用い、評価4.2と同様の方法で作成したPETフィルム表面に作成したコート膜についてソーラーシュミレーターを用いて照射し、膜面の変化を調べた。
実施例3は120時間照射まで膜面が脆化しなかった。実施例5は500時間照射しても膜面に黄色変や脆化がなかった。
(5. Light resistance)
Using the porous particle aqueous dispersion of Example 3 and Example 5, the coating film prepared on the surface of the PET film prepared by the same method as in Evaluation 4.2 was irradiated using a solar simulator to change the film surface. Examined.
In Example 3, the film surface did not become brittle until irradiation for 120 hours. In Example 5, there was no yellowing or embrittlement on the film surface even after irradiation for 500 hours.

(6.細孔構造)
収束イオンビーム(FIB)加工によって粒子の断面切片を切り出し、その断面の形状を、透過型電子顕微鏡(TEM/日立製作所製H−7650)を用い200kVの条件にて観察した。その結果実施例1〜8は細孔が規則構造(キュービック相構造)を呈し配列していた。
(6. Pore structure)
A cross-section of the particle was cut out by focused ion beam (FIB) processing, and the shape of the cross-section was observed using a transmission electron microscope (TEM / H-7650 manufactured by Hitachi, Ltd.) at 200 kV. As a result, in Examples 1 to 8, the pores exhibited an ordered structure (cubic phase structure) and were arranged.

Claims (15)

(A)波長589.3nm(Na−D線)における屈折率が1.8以上である金属酸化物を主体とするマトリックス中に50%体積粒径が10〜300nmであり水系媒体に分散可能な有機ポリマー粒子が分散されている有機無機複合体、
及び/又は
(B)波長589.3nm(Na−D線)における屈折率が1.8以上である金属酸化物を主体とするマトリックス中に平均細孔径が10〜300nmの細孔が分散されている金属酸化物多孔体
からなる水性インク用顔料。
(A) In a matrix mainly composed of a metal oxide having a refractive index of 1.8 or more at a wavelength of 589.3 nm (Na-D line), a 50% volume particle size is 10 to 300 nm and can be dispersed in an aqueous medium. An organic-inorganic composite in which organic polymer particles are dispersed,
And / or (B) pores having an average pore diameter of 10 to 300 nm are dispersed in a matrix mainly composed of a metal oxide having a refractive index of 1.8 or more at a wavelength of 589.3 nm (Na-D line). A pigment for aqueous ink comprising a porous metal oxide.
前記(A)有機無機複合体及び/又は(B)金属酸化物多孔体の粒径が0.1μm〜5μmである請求項1に記載の水性インク用顔料。 2. The pigment for water-based ink according to claim 1, wherein the particle diameter of the (A) organic-inorganic composite and / or (B) the metal oxide porous body is 0.1 μm to 5 μm. 金属酸化物が二酸化チタンである請求項1又は2に記載の水性インク用顔料。 The pigment for aqueous ink according to claim 1 or 2, wherein the metal oxide is titanium dioxide. 金属酸化物が表面を二酸化ジルコニウムで被覆された二酸化チタンナノ粒子から形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水性インク用顔料。 4. The pigment for water-based ink according to claim 1, wherein the metal oxide is formed from titanium dioxide nanoparticles having a surface coated with zirconium dioxide. 前記(B)金属酸化物多孔体は前記(A)有機無機複合体から有機ポリマー粒子を除去することにより得られたものである請求項1〜4のいずれかに記載の水性インク用顔料。 The pigment for water-based ink according to any one of claims 1 to 4, wherein the (B) porous metal oxide is obtained by removing organic polymer particles from the (A) organic-inorganic composite. 金属酸化物中に分散している有機ポリマー粒子及び/又は細孔がキュービック相構造である請求項1〜5のいずれかに記載の水性インク用顔料。 6. The pigment for aqueous ink according to claim 1, wherein the organic polymer particles and / or pores dispersed in the metal oxide have a cubic phase structure. 有機ポリマー粒子が、ポリオレフィン系、ポリ(メタ)アクリル酸エステル系、ポリスチレン系、ポリウレタン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ酢酸ビニル系及びポリブタジエン系から選ばれる少なくとも1種の非水溶性ポリマー粒子である請求項1〜6のいずれかに記載の水性インク用顔料。 The organic polymer particles are at least one selected from polyolefin, poly (meth) acrylate, polystyrene, polyurethane, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, and polybutadiene. The water-based ink pigment according to claim 1, which is a water-insoluble polymer particle. 有機ポリマー粒子が、下記一般式(1)で表される数平均分子量が2.5×10以下の末端分岐型ポリオレフィン系共重合体粒子である請求項1〜7のいずれかに記載の水性インク用顔料:
(式中、Aはポリオレフィン鎖を表す。RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐のポリアルキレングリコール基を有する基を表す。)。
The aqueous polymer according to any one of claims 1 to 7, wherein the organic polymer particles are terminal branched polyolefin copolymer particles having a number average molecular weight of 2.5 x 10 4 or less represented by the following general formula (1). Ink pigment:
(In the formula, A represents a polyolefin chain. R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. X 1 and X 2 are the same. Or, differently, it represents a group having a linear or branched polyalkylene glycol group.
一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、XおよびXが、同一または相異なり、一般式(2)
(式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表す。Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3)
(式中、Rはm+1価の炭化水素基を表す。Gは同一または相異なり、−OX、−NX(X〜Xはポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基を表す。mは、RとGとの結合数であり1〜10の整数を表す。)で表される基を表す。)
または、一般式(4)
(式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す。)であることを特徴とする請求項8に記載の水性インク用顔料。
In the terminal branched copolymer represented by the general formula (1), X 1 and X 2 are the same or different, and the general formula (2)
(In the formula, E represents an oxygen atom or a sulfur atom. X 3 represents a polyalkylene glycol group or the following general formula (3).
(In the formula, R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group. G is the same or different and is represented by —OX 4 , —NX 5 X 6 (X 4 to X 6 represent a polyalkylene glycol group). M represents the number of bonds between R 3 and G, and represents an integer of 1 to 10). )
Or general formula (4)
9. The aqueous ink according to claim 8, wherein X 7 and X 8 are the same or different and represent a polyalkylene glycol group or a group represented by the general formula (3). Pigments.
前記末端分岐型共重合体が下記一般式(1a)または一般式(1b)で表される請求項8又は9に記載の水性インク用顔料:
(式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。l+mは2以上450以下の整数を表す。nは、20以上300以下の整数を表す。)。
(式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、R10およびR11は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。l+m+oは3以上450以下の整数を表す。nは、20以上300以下の整数を表す。)。
The pigment for water-based ink according to claim 8 or 9, wherein the terminally branched copolymer is represented by the following general formula (1a) or general formula (1b):
(In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom, R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom, l + m represents an integer of 2 to 450, n is 20 Represents an integer of 300 or more.)
(In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom, R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, at least one of them is a hydrogen atom, R 10 and R 11 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom, l + m + o represents an integer of 3 to 450, and n represents an integer of 20 to 300.)
有機ポリマー粒子が(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子である請求項1〜7のいずれかに記載の水性インク用顔料。 The pigment for water-based ink according to any one of claims 1 to 7, wherein the organic polymer particles are (meth) acrylic acid ester polymer particles. 請求項1〜11のいずれかに記載の水性インク用顔料を含有する水性インク組成物。 A water-based ink composition comprising the water-based ink pigment according to claim 1. インクジェット印刷用である請求項12に記載の水性インク組成物。 The aqueous ink composition according to claim 12, which is for inkjet printing. 請求項12又は13記載の水性インク組成物により記録された文字、絵、図柄等の画像。 An image such as a character, a picture, or a pattern recorded by the water-based ink composition according to claim 12 or 13. 基材上に請求項12又は13の水性インク組成物を用いて印刷した印刷物。 A printed matter printed on the substrate using the water-based ink composition according to claim 12 or 13.
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