JP2016204515A - Aqueous pigment dispersion and inkjet recording ink - Google Patents

Aqueous pigment dispersion and inkjet recording ink Download PDF

Info

Publication number
JP2016204515A
JP2016204515A JP2015087562A JP2015087562A JP2016204515A JP 2016204515 A JP2016204515 A JP 2016204515A JP 2015087562 A JP2015087562 A JP 2015087562A JP 2015087562 A JP2015087562 A JP 2015087562A JP 2016204515 A JP2016204515 A JP 2016204515A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
polymer
meth
group
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015087562A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6478109B2 (en
Inventor
晃 笠井
Akira Kasai
晃 笠井
荒川 博道
Hiromichi Arakawa
博道 荒川
由希枝 植村
Yukie Uemura
由希枝 植村
木村 利久
Toshihisa Kimura
利久 木村
寿計 田中
Hisakazu Tanaka
寿計 田中
大地 尉夫
Yasuo Ochi
尉夫 大地
信洋 小江
Nobuhiro Oe
信洋 小江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp, Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical DIC Corp
Priority to JP2015087562A priority Critical patent/JP6478109B2/en
Publication of JP2016204515A publication Critical patent/JP2016204515A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6478109B2 publication Critical patent/JP6478109B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous pigment dispersion for providing an inkjet recording aqueous ink which can be applied to a printer carrying a high resolution inkjet head, has reduced coarse particles and is excellent in discharge stability and to provide an inkjet recording aqueous ink using the same.SOLUTION: There is provided an aqueous pigment dispersion which comprises a block polymer P having a hydrophilic polymer block having an anionic group and a hydrophobic polymer block having an aromatic ring or a heterocyclic ring, a pigment, water and a water-miscible organic solvent D, wherein the water-miscible organic solvent D satisfies the following conditions: (1) the boiling point is 150°C or more and (2) a block polymer P solution having a solid content concentration of 24 mass% dissolved in a mixed solvent obtained by mixing triethylene glycol and the water-miscible organic solvent D at a mixing ratio of 14:5 has a peak derived from the hydrophilic polymer block by 1H-NMR measurement at 30°C.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は水性顔料分散体及びそれを使用したインクジェット記録用水性インクに関する。   The present invention relates to an aqueous pigment dispersion and an aqueous ink for inkjet recording using the same.

色材として顔料を使用した顔料組成物は、顔料が有する優れた耐光性を利用して、屋内外問わず、自動車や建材用の塗料分野や、オフセットインキ、グラビアインキ、フレキソインキ、シルクスクリーンインキ等の印刷インキ分野、あるいはインクジェット記録用水性インク分野等様々な用途に使用されている。
この中で、主溶剤として水を用いた水性インクは溶剤インクのような火災の危険性等をより低減できるという優れた特徴を有しており、特にインクジェット記録用としては水性インクが主流となっている。
Pigment compositions that use pigments as coloring materials make use of the excellent light resistance of pigments, whether it is indoors or outdoors, in the paint field for automobiles and building materials, offset inks, gravure inks, flexo inks, silk screen inks Are used in various applications such as the printing ink field or the water-based ink field for inkjet recording.
Among these, water-based ink using water as a main solvent has an excellent feature that the risk of fire and the like like solvent ink can be further reduced, and water-based ink is mainly used for ink jet recording. ing.

顔料は水不溶性であり水性媒体に分散させた水性顔料分散体として使用する。このことから、顔料を安定に水性媒体に分散させる手法が従来検討されてきた。
例えば、ケトン系溶媒やアルコール系溶媒等の有機溶媒の存在下に、特定の酸価を有する合成樹脂、塩基及び着色剤を攪拌機や分散装置を用いてよく混合して、着色剤の溶解又は分散と合成樹脂の自己水分散化とを行った後、当該着色樹脂溶液と水性媒体とを混合することによって着色剤を含む自己水分散性樹脂溶液の小滴を水性媒体中に分散する方法や(例えば特許文献1の段落0024、特許文献2の段落0025参照)、疎水セグメントと、疎水性ユニット及び親水性ユニットを含む親水セグメントとを有するブロックポリマー化合物を顔料分散剤として使用する方法や(例えば特許文献3参照)、A−Bブロックポリマーであり、Aはスチレン、Bはアクリル酸であり、Aの重合度は約5から約50、Bの重合度は約70から約800である(An−Bm)ブロックポリマーを顔料分散剤として使用する方法や(例えば特許文献4参照)、アクリル系のブロックポリマーを使用し顔料を2-ロールミリング装置で分散したインクジェット用インクの調整方法が知られている(特許文献5参照)。
The pigment is insoluble in water and is used as an aqueous pigment dispersion dispersed in an aqueous medium. For this reason, a technique for stably dispersing a pigment in an aqueous medium has been conventionally studied.
For example, in the presence of an organic solvent such as a ketone solvent or an alcohol solvent, a synthetic resin having a specific acid value, a base, and a colorant are mixed well using a stirrer or a dispersion device to dissolve or disperse the colorant. And a method of dispersing small droplets of a self-water dispersible resin solution containing a colorant in an aqueous medium by mixing the colored resin solution and the aqueous medium, For example, refer to paragraph 0024 of Patent Document 1 and paragraph 0025 of Patent Document 2), a method of using a block polymer compound having a hydrophobic segment and a hydrophilic segment including a hydrophobic unit and a hydrophilic unit as a pigment dispersant (for example, Patent Reference 3), an AB block polymer, A is styrene, B is acrylic acid, A has a degree of polymerization of about 5 to about 50, and B has a degree of polymerization of about 70 to about 80. A method of using an (An-Bm) block polymer as a pigment dispersant (see, for example, Patent Document 4), or a method of preparing an inkjet ink in which an acrylic block polymer is used and a pigment is dispersed with a 2-roll milling device Is known (see Patent Document 5).

一方、水性顔料分散体の課題の1つに、分散中に生じると考えられる粗大粒子を低減することが挙げられる。粗大粒子とは得られた水性顔料分散体の平均粒径と比較して粒径が非常に大きい粒子のことで、顔料の未分散物や、顔料が分散中に壊れ凝集したものや、あるいは顔料分散剤として使用するポリマーが凝集したものと推定されている。
前記粗大粒子は、塗装や印刷時には均一な塗膜面の形成を阻害し、一方インクジェット記録用水性インクのようにインクをノズルから吐出し印字する方法においては、インクジェットヘッドのノズル目詰まりを引き起こす。特に近年のインクジェットプリンタの高解像度化に伴いインクジェットヘッドのノズルの高密度化及び液滴の微細化、即ちインクを吐出するノズル径の微細化、高集積化が進んでいる(例えば特許文献6参照)。ノズル径の微細化が進むと許容できる異物の大きさも小さくなるため、ノズルの目詰まりが増加し、即ち従来のインクジェットプリンタに適用できていたインクが、新たに開発された高解像度のインクジェットヘッドを搭載したプリンタには使用できないという問題が生じる。
さらに、インクジェットプリンタ用インクはその製造後、使用されるまでの期間、また使用中の期間を含め、安定に吐出し印字されるためには、長期間その性能を維持する必要があり、特に顔料系インクでは、微分散されている顔料が時間経過とともに凝集したり、顔料の凝集物の沈降等が発生し、安定な印字ができないという問題が生じる。
On the other hand, one of the problems of the aqueous pigment dispersion is to reduce coarse particles that are considered to occur during dispersion. Coarse particles are particles that have a very large particle size compared to the average particle size of the resulting aqueous pigment dispersion, such as undispersed pigments, broken or agglomerated pigments during dispersion, or pigments It is presumed that the polymer used as a dispersant is agglomerated.
The coarse particles hinder the formation of a uniform coating film surface during coating or printing, while causing the nozzles of the inkjet head to be clogged in the method of printing by ejecting ink from the nozzles like the water-based ink for inkjet recording. In particular, along with the recent increase in resolution of ink jet printers, the density of ink jet head nozzles and the finer droplets, that is, the diameter of nozzles for ejecting ink and the higher integration have been advanced (for example, see Patent Document 6). ). As the nozzle diameter becomes smaller, the size of allowable foreign matter also becomes smaller, resulting in increased nozzle clogging. In other words, the ink that could be applied to a conventional inkjet printer is a newly developed high-resolution inkjet head. There arises a problem that the printer cannot be used.
Furthermore, the ink for an ink jet printer needs to maintain its performance for a long period of time in order to be stably ejected and printed, including the period until its use after its manufacture and the period during its use. In the case of the system ink, the finely dispersed pigment is aggregated over time, or sedimentation of the aggregate of the pigment occurs, which causes a problem that stable printing cannot be performed.

前記特許文献1〜5に記載の方法は、インクジェット記録用水性インクの製造方法として優れた方法であるが、近年のノズル径の微細化、高集積化に対応したインクを提供するには未だ検討の余地がある。   The methods described in Patent Documents 1 to 5 are excellent methods for producing water-based inks for inkjet recording, but have not yet been studied to provide inks that are compatible with recent finer nozzle diameters and higher integration. There is room for.

特開平08−183920号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-183920 特開2007−238949号公報JP 2007-238949 A 特開2008−195769号公報JP 2008-195769 A 特開平10−7955号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-7955 特開平6−157954号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-157554 特開2013−993号公報JP2013-993A

本発明の課題は、高解像度のインクジェットヘッドを搭載したプリンタにも適用可能な、粗大粒子が低減され長期の保存安定性に優れたインクジェット記録用水性インクを与える水性顔料分散体、及びそれを使用したインクジェット記録用水性インクを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an aqueous pigment dispersion that can be applied to a printer equipped with a high-resolution inkjet head and gives a water-based ink for inkjet recording with reduced coarse particles and excellent long-term storage stability, and the use thereof Another object of the present invention is to provide a water-based ink for inkjet recording.

本発明者らは、特許文献3や特許文献4に記載の疎水性ポリマーブロックと親水性ポリマーブロックとを含むブロックポリマーの分散能を最大限に発揮させる方法として、特定の水混和性有機溶剤の存在下で顔料を分散することで、解砕された顔料に効果的にブロックポリマーが吸着し顔料の再凝集を防止し、粗大粒子を低減させ顔料の長期分散安定性が得られることを見出した。   As a method for maximizing the dispersibility of a block polymer including the hydrophobic polymer block and the hydrophilic polymer block described in Patent Document 3 and Patent Document 4, the present inventors have used a specific water-miscible organic solvent. It was found that by dispersing the pigment in the presence, the block polymer is effectively adsorbed on the crushed pigment, preventing re-aggregation of the pigment, reducing coarse particles, and obtaining long-term dispersion stability of the pigment. .

即ち本発明は、アニオン性基を有する親水性ポリマーブロックと芳香環または複素環を有する疎水性ポリマーブロックとを有するブロックポリマーPと、顔料と、水と、水混和性有機溶剤Dとを含有し、前記水混和性有機溶剤Dが下記条件を満たす水性顔料分散体を提供する。
(1)沸点が150℃以上である。
(2)トリエチレングリコールと水混和性有機溶剤Dの混合比率14:5の混合溶媒に溶解した固形分濃度24質量%ブロックポリマーP溶液が、30℃において1H−NMRの測定による疎水性ポリマーブロック由来のピークを有する。
That is, the present invention contains a block polymer P having a hydrophilic polymer block having an anionic group and a hydrophobic polymer block having an aromatic ring or a heterocyclic ring, a pigment, water, and a water-miscible organic solvent D. The water-miscible organic solvent D provides an aqueous pigment dispersion that satisfies the following conditions.
(1) The boiling point is 150 ° C. or higher.
(2) Block polymer P solution having a solid content of 24% by mass dissolved in a mixed solvent of triethylene glycol and water-miscible organic solvent D in a mixing ratio of 14: 5 is a hydrophobic polymer block by 1H-NMR measurement at 30 ° C. It has a peak derived from it.

また本発明は、前記記載の水性顔料分散体を得る製造方法であって、
予め前記ブロックポリマーPを沸点100℃以上の水溶性有機溶剤に溶解したブロックポリマーP溶液と顔料と水混和性有機溶剤Dとを混練して着色混練物を得る工程1と、
前記工程1の着色混練物に水を加えて希釈する工程2をこの順で行う水性顔料分散体の製造方法を提供する。
The present invention also provides a production method for obtaining the above-described aqueous pigment dispersion,
Step 1 of obtaining a colored kneaded product by kneading a block polymer P solution in which the block polymer P is previously dissolved in a water-soluble organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher, a pigment, and a water-miscible organic solvent D;
Provided is a method for producing an aqueous pigment dispersion in which Step 2 in which water is added to the colored kneaded product in Step 1 to dilute in this order is provided.

また本発明は、前記記載の水性顔料分散体を使用するインクジェット記録用水性インクを提供する。   The present invention also provides a water-based ink for ink jet recording using the water-based pigment dispersion described above.

本発明により、粗大粒子が低減され長期の保存安定性に優れた水性顔料分散体、及びそれを使用したインクジェット記録用水性インクを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain an aqueous pigment dispersion with reduced coarse particles and excellent long-term storage stability, and an aqueous ink for ink jet recording using the same.

(ブロックポリマーP)
本発明で顔料分散剤として使用するブロックポリマーPは、疎水性であるポリマーブロックCと親水性であるポリマーブロックBとからなり数平均分子量が1000〜6000の範囲にあるポリマーが好ましい。
「疎水性であるポリマーブロックC」は、芳香環を有する基または複素環を有する基等の非極性基を有するポリマーブロックであり、「親水性であるポリマーブロックB」は、例えばアニオン性基やカチオン性基等の極性基を有するポリマーブロックである。
(Block polymer P)
The block polymer P used as a pigment dispersant in the present invention is preferably a polymer comprising a hydrophobic polymer block C and a hydrophilic polymer block B and having a number average molecular weight in the range of 1000 to 6000.
The “hydrophobic polymer block C” is a polymer block having a nonpolar group such as a group having an aromatic ring or a group having a heterocyclic ring, and “hydrophilic polymer block B” is, for example, an anionic group or It is a polymer block having a polar group such as a cationic group.

本発明で使用するブロックポリマーPは、前記ポリマーブロックCの一端と前記ポリマーブロックBの一端とが共有結合で直接あるいは結合基を介して連結した、C−Bブロック状の分子構造を有するポリマー(本発明においては、これを「ブロックポリマー」と称している)である。また設計の自由度からビニルポリマーであることが好ましい。
ポリマーブロックCは疎水性であるならば、特に限定されずホモポリマーやコポリマーであってよい。同様にポリマーブロックBも、親水性であるならば特に限定されずホモポリマーやコポリマーであってよい。例えば、ポリマーブロックCは芳香環または複素環を有する疎水性のポリマーブロックであり、前記ポリマーブロックBは塩基性化合物により中和されたアニオン性基を有する親水性のポリマーブロックであることが好ましい。
The block polymer P used in the present invention is a polymer having a molecular structure in the form of a CB block in which one end of the polymer block C and one end of the polymer block B are connected directly or via a bonding group by a covalent bond ( In the present invention, this is called a “block polymer”). Moreover, it is preferable that it is a vinyl polymer from the freedom degree of design.
The polymer block C is not particularly limited as long as it is hydrophobic, and may be a homopolymer or a copolymer. Similarly, the polymer block B is not particularly limited as long as it is hydrophilic, and may be a homopolymer or a copolymer. For example, the polymer block C is preferably a hydrophobic polymer block having an aromatic ring or a heterocyclic ring, and the polymer block B is preferably a hydrophilic polymer block having an anionic group neutralized with a basic compound.

本発明で使用するブロックポリマーPの数平均分子量は、1000〜6000であるが、1300〜5000であることがなお好ましく、1500〜4500であることが最も好ましい。   The number average molecular weight of the block polymer P used in the present invention is 1000 to 6000, more preferably 1300 to 5000, and most preferably 1500 to 4500.

なお、本発明において数平均分子量は、GPC(ゲルパーミネーションクロマトグラフィー)によって測定されるポリスチレン換算の値とし、具体的には以下の条件で測定した値とする。   In the present invention, the number average molecular weight is a value in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography), specifically a value measured under the following conditions.

(数平均分子量(Mn)の測定方法)
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定した。
(Measurement method of number average molecular weight (Mn))
It measured by the gel permeation chromatography (GPC) method on the following conditions.

測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC−8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のTHF溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
Measuring device: High-speed GPC device (“HLC-8220GPC” manufactured by Tosoh Corporation)
Column: The following columns manufactured by Tosoh Corporation were connected in series.
"TSKgel G5000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 "TSKgel G4000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 "TSKgel G3000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 “TSKgel G2000” (7.8 mm ID × 30 cm) × 1 detector: RI (differential refractometer)
Column temperature: 40 ° C
Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 mL / min Injection amount: 100 μL (THF solution with a sample concentration of 0.4 mass%)
Standard sample: A calibration curve was prepared using the following standard polystyrene.

(標準ポリスチレン)
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
(Standard polystyrene)
"TSKgel standard polystyrene A-500" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-1" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-2" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-4" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-10" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-20" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-40" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-80" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-128" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-288" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-550" manufactured by Tosoh Corporation

前記ブロックポリマーPの前記ポリマーブロックCは、疎水性ゆえに水性媒体中では顔料に吸着されやすく、また適度な溶解性のバランスを取る役目もある。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、イソブチル基やt−ブチル基等のブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族基等の疎水性基を有する化合物の繰り返し単位を有するポリマーブロックが挙げられる。前記ブロックポリマーPがビニルポリマーであるとき、前記ポリマーブロックCを構成する化合物としては、例えばメチル基、エチル基、イソブチル基やt−ブチル基等のブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族基等の疎水性基を有するビニルモノマーであることが好ましい。   Since the polymer block C of the block polymer P is hydrophobic, it is easily adsorbed by the pigment in an aqueous medium, and also has a role of balancing an appropriate solubility. Specifically, for example, an alkyl group such as a butyl group such as a methyl group, an ethyl group, an isobutyl group or a t-butyl group, a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, an aromatic group such as a phenyl group, a biphenyl group, or a naphthyl group. And a polymer block having a repeating unit of a compound having a hydrophobic group such as. When the block polymer P is a vinyl polymer, examples of the compound constituting the polymer block C include a methyl group, an ethyl group, an alkyl group such as a butyl group such as an isobutyl group and a t-butyl group, and a cyclohexyl group such as a cyclohexyl group. A vinyl monomer having a hydrophobic group such as an aromatic group such as an alkyl group, a phenyl group, a biphenyl group or a naphthyl group is preferred.

ポリマーブロックCを構成するビニルモノマーとして、具体的には、(メタ)アクリレートモノマーとして、メチル(メタ)クリレート、エチル(メタ)クリレート、プロピル(メタ)クリレート、イソブチル(メタ)クリレート、t−ブチル(メタ)クリレート、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、ラウリル(メタ)クリレート、ステアリル(メタ)クリレート、フェニル(メタ)クリレート、ヒドロキシルエチル(メタ)クリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)クリレート、2−エトキシエチル(メタ)クリレート、メタクリロニトリル、2−トリメチルシロキシエチル(メタ)クリレート、グリシジル(メタ)クリレート、p−トリル(メタ)クリレート、ソルビル(メタ)クリレート等の(メタ)アクリレート系モノマーが挙げられる。なお本発明において(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸とメタクリル酸の総称を表し、(メタ)アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートとの総称を表す。   As the vinyl monomer constituting the polymer block C, specifically, as the (meth) acrylate monomer, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl ( (Meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, hydroxylethyl (meth) acrylate, hydroxy Propyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, methacrylonitrile, 2-trimethylsiloxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, p-tolyl (meth) acrylate, sorbyl Meth) acrylate, etc. (meth) acrylate monomers. In the present invention, (meth) acrylic acid represents a general term for acrylic acid and methacrylic acid, and (meth) acrylate represents a general term for acrylate and methacrylate.

また、スチレン系モノマー等の芳香族環を有するモノマーや、ビニルピリジン系モノマー等の複素環を有するモノマーとして、スチレン、p−tert−ブチルジメチルシロキシスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−tert−ブトキシスチレン、m−tert−ブトキシスチレン、p−tert−(1−エトキシメチル)スチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、p−フロロスチレン、α−メチルスチレン、p−メチル−α−メチルスチレン、などのスチレン系モノマーや、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンなどのビニルピリジン系モノマーや、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等のモノマーがあげられる。   Further, as monomers having an aromatic ring such as styrene monomers and monomers having a heterocyclic ring such as vinylpyridine monomers, styrene, p-tert-butyldimethylsiloxystyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, p -Tert-butylstyrene, p-tert-butoxystyrene, m-tert-butoxystyrene, p-tert- (1-ethoxymethyl) styrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, p-fluorostyrene, α-methyl Examples thereof include styrene monomers such as styrene and p-methyl-α-methylstyrene, vinylpyridine monomers such as 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine, and monomers such as vinylnaphthalene and vinylanthracene.

これらのモノマーは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。特に、スチレン系モノマー等の芳香族環を有するモノマーや、ビニルピリジン系モノマー等の複素環を有するモノマーを単独重合または共重合して得たホモポリマーまたはコポリマーのポリマーブロックCを含む。   These monomers can be used alone or in admixture of two or more. In particular, it includes a polymer block C of a homopolymer or copolymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a monomer having an aromatic ring such as a styrene monomer or a monomer having a heterocycle such as a vinylpyridine monomer.

また、前記ブロックポリマーPの前記ポリマーブロックBは、親水性ゆえに水性媒体中では適度な溶解性を示す。また顔料分散体となったときに水中で分散安定性を付与する役目もある。このような親水性のポリマーブロックBとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基または燐酸基等のアニオン性基、アミノ基等のカチオン性基、ポリオキシアルキレン基やヒドロキシル基等のノニオン性基等の、親水性基を有するモノマー残基の繰り返し単位を有するポリマーブロックが挙げられる。   Further, the polymer block B of the block polymer P exhibits moderate solubility in an aqueous medium because it is hydrophilic. It also has the role of imparting dispersion stability in water when it becomes a pigment dispersion. Examples of such hydrophilic polymer block B include anionic groups such as carboxyl groups, sulfonic acid groups or phosphoric acid groups, cationic groups such as amino groups, nonionic groups such as polyoxyalkylene groups and hydroxyl groups, and the like. And a polymer block having a repeating unit of a monomer residue having a hydrophilic group.

前記ブロックポリマーPがビニルポリマーであるとき、親水性基を有するモノマーとしての具体例としては、スルホン酸基含有モノマーとして、スチレンスルホン酸、4−(メタクリロイルオキシ)ブチルスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、及びこれらの塩等があげられ、リン酸基含有モノマーとしては、2−(メタクリロイルオキシ)エチルフォスフェート及びその塩等があげられ、カルボキシル基含有モノマーとしては、メタクリル酸、アクリル酸、ビニル安息香酸、ビニル酢酸、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸エステル、フマル酸エステル、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、無水シトラコン酸、モノ2−(メタクリロイルオキシ)エチルフタレート、モノ2−(メタクリロイルオキシ)エチルサクシネート、モノ2−(アクリロイルオキシ)エチルサクシネート、及びこれらの塩等があげられ、水酸基含有モノマーとしては、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアククリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート等があげられ、ポリアルキレンオキサイド含有モノマーとしては、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート等があげられ、アミノ基含有モノマーとしては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート等があげられ、四級アンモニウム塩含有モノマーとしては、[(2−メタクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロライド、[(2−アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロライド等があげられる。   When the block polymer P is a vinyl polymer, specific examples of the monomer having a hydrophilic group include styrene sulfonic acid, 4- (methacryloyloxy) butyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, Examples include vinyl sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, and salts thereof. Examples of the phosphoric acid group-containing monomer include 2- (methacryloyloxy) ethyl phosphate and salts thereof. Examples of the group-containing monomer include methacrylic acid, acrylic acid, vinyl benzoic acid, vinyl acetic acid, maleic anhydride, maleic acid, maleic ester, fumaric ester, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, citraconic anhydride, mono-2- (Methacryloyloxy) ethylphthale Mono- (methacryloyloxy) ethyl succinate, mono 2- (acryloyloxy) ethyl succinate, and salts thereof. Examples of the hydroxyl group-containing monomer include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acetate. Examples include acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, and 4-hydroxybutyl acrylate. Examples of the polyalkylene oxide-containing monomer include polyethylene glycol methacrylate and polyethylene glycol acrylate. Examples of amino group-containing monomers include dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, and diethyl Aminoethyl acrylate, etc. Examples of the quaternary ammonium salt-containing monomer, [(2-methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride, [(2-acryloyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride and the like.

中でもカルボキシル基がその調製やモノマー品種の豊富さ入手し易さから好ましい。また2つのカルボキシル基が分子内または分子間において脱水縮合した酸無水基となっていてもよい。これらのモノマーは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。   Among them, a carboxyl group is preferable because of its preparation and availability of monomer varieties. Two carboxyl groups may be acid anhydride groups obtained by dehydration condensation within a molecule or between molecules. These monomers can be used alone or in admixture of two or more.

また、ポリマーブロックBは前記親水性基を有するビニルモノマーと他のビニルモノマーの共重合体であっても良い。親水性基を有するビニルモノマーと共重合して使用できるビニルモノマーとしては、親水性基を有するビニルモノマーとの共重合性から鑑みて、(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、具体的にはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート(ラウリル(メタ)アクリレート)、トリデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート(ステアリル(メタ)アクリレート)、ノナデシル(メタ)アクリレート、イコサニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のフェニルアルキレン(メタ)アクリレート;エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   The polymer block B may be a copolymer of the vinyl monomer having the hydrophilic group and another vinyl monomer. As a vinyl monomer that can be used by copolymerizing with a vinyl monomer having a hydrophilic group, a (meth) acrylate monomer is preferable in view of the copolymerizability with the vinyl monomer having a hydrophilic group. ) Acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) ) Acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate (lauryl (meth) acrylate), tridecyl (meth) acrylate, pentadecyl (meth) acrylate, hex Alkyl (meth) acrylates such as decyl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate (stearyl (meth) acrylate), nonadecyl (meth) acrylate, icosanyl (meth) acrylate; benzyl (meth) acrylate, etc. And phenylalkylene (meth) acrylates; alkoxyalkyl (meth) acrylates such as ethoxyethyl (meth) acrylate and the like.

さらに、後述のリビングアニオン重合法で前記ブロックポリマーPを得る場合、前記ポリマーブロックBは、前記脱保護をすることによりアニオン性基に再生可能な保護基を有する(メタ)アクリレートを単独重合もしくは他のモノマーと共重合させて得たホモポリマーまたはコポリマーの、該アニオン性基に再生可能な保護基の一部または全てがアニオン性基に再生されたポリマーブロックとなる。これはリビングアニオン重合法において、使用するモノマーがアニオン性基等の活性プロトンを持つ基を有するモノマーの場合、リビングアニオン重合ポリマーの活性末端が直ちにこれら活性プロトンを持つ基と反応し失活するため、ポリマーが得られない。リビングアニオン重合では活性プロトンを持つ基を有するモノマーをそのまま重合することは困難であるため、活性プロトンを持つ基を保護した状態で重合し、その後保護基を脱保護することで活性プロトンを持つ基を再生することが好ましい。
このような理由から、リビングアニオン重合法で前記ブロックポリマーPを得る場合、前記ポリマーブロックBは、脱保護をすることによりアニオン性基に再生可能な保護基を有する(メタ)アクリレートを含むモノマーを用いることが好ましい。該モノマーを使用することで、重合時には前述の重合の阻害を防止できる。また保護基により保護されたアニオン性基は、ブロックポリマーを得た後に脱保護することにより、アニオン性基に再生することが可能である。
Further, when the block polymer P is obtained by the living anionic polymerization method described later, the polymer block B is obtained by homopolymerizing or otherwise polymerizing (meth) acrylate having a protective group that can be regenerated into an anionic group by performing the deprotection. In the homopolymer or copolymer obtained by copolymerization with the above monomer, a polymer block in which a part or all of the protective group reproducible to the anionic group is regenerated to the anionic group is obtained. This is because, in the living anion polymerization method, when the monomer used has a group having an active proton such as an anionic group, the active terminal of the living anion polymerization polymer immediately reacts with the group having the active proton and deactivates. , No polymer is obtained. In living anionic polymerization, it is difficult to polymerize a monomer having a group having an active proton as it is. Therefore, a group having an active proton is obtained by polymerizing the group having an active proton in a protected state and then deprotecting the protecting group. Is preferably reproduced.
For this reason, when the block polymer P is obtained by a living anion polymerization method, the polymer block B is a monomer containing a (meth) acrylate having a protective group that can be regenerated into an anionic group by deprotection. It is preferable to use it. By using the monomer, the above-described inhibition of polymerization can be prevented during polymerization. An anionic group protected by a protecting group can be regenerated into an anionic group by deprotection after obtaining a block polymer.

例えばアニオン性基がカルボキシル基の場合、カルボキシル基をエステル化し、後工程として加水分解等で脱保護することによりカルボキシル基を再生することができる。この場合のカルボキシル基に変換可能な保護基としてはエステル結合を有する基が好ましく、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基等の第1級アルコキシカルボニル基;イソプロポキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基等の第2級アルコキシカルボニル基;t−ブトキシカルボニル基等の第3級アルコキシカルボニル基;ベンジルオキシカルボニル基等のフェニルアルコキシカルボニル基;エトキシエチルカルボニル基等のアルコキシアルキルカルボニル基などが挙げられる。   For example, when the anionic group is a carboxyl group, the carboxyl group can be regenerated by esterifying the carboxyl group and deprotecting it by hydrolysis or the like as a subsequent step. In this case, the protecting group that can be converted into a carboxyl group is preferably a group having an ester bond, such as a primary alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, or an n-butoxycarbonyl group. Secondary alkoxycarbonyl groups such as isopropoxycarbonyl group and sec-butoxycarbonyl group; tertiary alkoxycarbonyl groups such as t-butoxycarbonyl group; phenylalkoxycarbonyl groups such as benzyloxycarbonyl group; ethoxyethylcarbonyl group and the like; And the like.

アニオン性基がカルボキシル基の場合、使用できるモノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート(ラウリル(メタ)アクリレート)、トリデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート(ステアリル(メタ)アクリレート)、ノナデシル(メタ)アクリレート、イコサニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のフェニルアルキレン(メタ)アクリレート;エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの(メタ)アクリレート(c1)は、1種で用いることも2種以上併用することもできる。また、これらの(メタ)アクリレート(c1)の中でも、t−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートを用いると、カルボキシル基への変換反応が容易であることから好ましい。また、工業的に入手のしやすさを考慮すると、t−ブチル(メタ)アクリレートがより好ましい。   When the anionic group is a carboxyl group, usable monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec -Butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate (lauryl (meth) ) Acrylate), tridecyl (meth) acrylate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate (stearyl (meth) Acrylate), nonadecyl (meth) acrylate, icosanyl (meth) acrylate and other alkyl (meth) acrylates; benzyl (meth) acrylate and other phenylalkylene (meth) acrylates; ethoxyethyl (meth) acrylate and other alkoxyalkyl (meth) acrylates Etc. These (meth) acrylates (c1) can be used alone or in combination of two or more. Of these (meth) acrylates (c1), t-butyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate are preferred because the conversion reaction to a carboxyl group is easy. In view of industrial availability, t-butyl (meth) acrylate is more preferable.

((ポリマーブロックCと前記ポリマーブロックBの溶解度パラメーター)
また、前記ポリマーブロックCと前記ポリマーブロックBとは、溶解度パラメーターに数値差があることが好ましい。溶解度パラメーターの関係は、(ポリマーブロックCの溶解度パラメーター)/(ポリマーブロックBの溶解度パラメーター)が0.29〜0.73の範囲であることが好ましい。
ここで、溶解度パラメーター(Sp値)とは、ポリマーを構成するモノマー単位(構成単位)のSp値(Sp(Ui))にモル数を乗じた値である。
本発明においては、ポリマーブロックCを構成するモノマー単位、例えば、メチル基、エチル基、イソブチル基やt−ブチル基等のブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族基等の疎水性基を有するモノマーのSp値にモル数を乗じた値が「ポリマーブロックCの溶解度パラメーター」であり、ポリマーブロックBを構成するモノマー単位、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基または燐酸基等のアニオン性基、アミノ基等のカチオン性基、ポリオキシアルキレン基やヒドロキシル基等のノニオン性基等の、親水性基を有するモノマーのSp値にモル数を乗じた値が「ポリマーブロックBの溶解度パラメーター」である。
((Solubility parameter of polymer block C and polymer block B)
The polymer block C and the polymer block B preferably have a numerical difference in solubility parameter. The relationship between the solubility parameters is preferably such that (solubility parameter of polymer block C) / (solubility parameter of polymer block B) is in the range of 0.29 to 0.73.
Here, the solubility parameter (Sp value) is a value obtained by multiplying the Sp value (Sp (Ui)) of the monomer unit (structural unit) constituting the polymer by the number of moles.
In the present invention, a monomer unit constituting the polymer block C, for example, a methyl group, an ethyl group, an alkyl group such as a butyl group such as an isobutyl group or a t-butyl group, a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, a phenyl group, or a biphenyl The value obtained by multiplying the Sp value of a monomer having a hydrophobic group such as an aromatic group such as a group or naphthyl group by the number of moles is the “solubility parameter of the polymer block C”, and the monomer unit constituting the polymer block B, for example, The number of moles in the Sp value of a monomer having a hydrophilic group such as an anionic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group or a phosphoric acid group, a cationic group such as an amino group, a nonionic group such as a polyoxyalkylene group or a hydroxyl group The value obtained by multiplying by is the “solubility parameter of polymer block B”.

Sp値(Ui)は、「polymer Engineering and Science. Vol.14,147(1974)」に記載されているFedorsの数式(F)にて求めることができる。   The Sp value (Ui) can be obtained by the Fedors formula (F) described in “polymer Engineering and Science. Vol. 14, 147 (1974)”.

Figure 2016204515
Figure 2016204515

前記式(F)中、Ecohは凝集エネルギー密度(J/mol)、Vはモル分子容(cm/mol)を表す。
表1に、「SP値 基礎・応用と計算方法、p67、Table13、山本秀樹、(株)情報機構(2005)」から算出された「代表的な単量体単位のSp値(Sp(Ui))」示す。
In the formula (F), E coh represents the cohesive energy density (J / mol), and V represents the molar molecular volume (cm 3 / mol).
Table 1 shows “SP values of representative monomer units (Sp (Ui)) calculated from“ SP value basics / applications and calculation methods, p67, Table 13, Hideki Yamamoto, Inc., Information Organization (2005) ”. ) "

Figure 2016204515
Figure 2016204515

(ブロックポリマーPの製造方法)
前記ブロックポリマーPは、前記ポリマーブロックCと前記ポリマーブロックBが、単結合または連結基により連結したブロックポリマーであり、線状ポリマーであることが好ましい。また前記ブロックポリマーP中、前記ポリマーブロックCと前記ポリマーブロックBとは各々1つずつ有することが好ましく、即ちブロックポリマーPは、「ポリマーブロックC−(単結合または連結基)−ポリマーブロックB」のような構造で示される。
(Method for producing block polymer P)
The block polymer P is a block polymer in which the polymer block C and the polymer block B are connected by a single bond or a linking group, and is preferably a linear polymer. The block polymer P preferably has one each of the polymer block C and the polymer block B, that is, the block polymer P is “polymer block C- (single bond or linking group) -polymer block B”. It is shown with a structure like

本発明において所望される数平均分子量を有するビニルポリマーを製造する方法としては、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合等の重合法を用いることができ、中でも構造が制御されたブロックポリマーを製造する観点から、リビングラジカル重合、リビングカチオン重合、リビングアニオン重合といった、「リビング重合」を用いることにより製造することが好ましい。
中でも、前記ブロックポリマーPは(メタ)アクリレートモノマーを原料の1つとして用い製造されるビニルポリマーであることが好ましく、そのようなビニルポリマーの製造方法としては、リビングラジカル重合やリビングアニオン重合が好ましい。
As a method for producing a vinyl polymer having a desired number average molecular weight in the present invention, polymerization methods such as radical polymerization, cationic polymerization, and anion polymerization can be used, and among them, a viewpoint of producing a block polymer having a controlled structure. Therefore, it is preferable to produce by using “living polymerization” such as living radical polymerization, living cationic polymerization, and living anion polymerization.
Among them, the block polymer P is preferably a vinyl polymer produced using a (meth) acrylate monomer as one of the raw materials, and as a method for producing such a vinyl polymer, living radical polymerization or living anion polymerization is preferred. .

(リビングラジカル重合によって製造されるブロックポリマーP)
リビングラジカル重合は、遷移金属触媒を用いた方法や、連鎖移動剤となるジチオカルボン酸エステル等の有機硫黄化合物であるRAFT剤(“RAFT”は可逆的付加開裂連鎖移動:Reversible Addition-fragmentation Chain transferを表す頭字語である)を使用する方法等が知られている。本発明においては、粗大粒子の原因となりうる不純物はできるだけ低減することが好ましく、この観点から、金属が残らないRAFT剤を使用する方法が好ましい。
(Block polymer P produced by living radical polymerization)
Living radical polymerization is a method using a transition metal catalyst or a RAFT agent which is an organic sulfur compound such as a dithiocarboxylic acid ester serving as a chain transfer agent ("RAFT" is a reversible addition-fragmentation chain transfer). And the like are known. In the present invention, it is preferable to reduce impurities that can cause coarse particles as much as possible. From this viewpoint, a method using a RAFT agent that does not leave metal is preferable.

RAFT重合は、重合開始剤と可逆的付加開裂型連鎖移動剤(以下、RAFT剤と呼ぶ。)を用いる。この重合は、(1)多様な単量体に対して適用可能、(2)広範囲の反応条件に適用可能、という点で、他のリビングラジカル重合と比較して、生産性に優れている。本発明のアクリル樹脂を得るために使用するRAFT剤としては、以下の例に限定されないが、O−エチル−S−(1−フェニルエチル)ジチオカーボネート、O−エチル−S−(2−プロポキシエチル)ジチオカーボネート、O−エチル−S−(1−シアノ−1−メチルエチル)ジチオカーボネート等のジチオカーボネート類、ジチオプロピオン酸シアノエチル、ジチオプロピオン酸ベンジル、ジチオ安息香酸ベンジル、ジチオ安息香酸アセトキシエチル等のジチオエステル類、S−ベンジル−N,N−ジメチルジチオカルバメート、ベンジル−1−ピロールカルボジチオエート等のジチオカルバメート類、ジベンジルトリチオカーボネート、S−シアノメチル−S−ドデシルトリチオカーボネート等のトリチオカーボネート類などが挙げられる。
使用するRAFT剤は、モノマーの反応性に応じて最適なものを選択することが好ましく、特に、アクリル酸エステルの重合にはジチオカルバメート類、ジチオカーボネート類が好適であり、メタクリル酸エステルの重合にはジチオエステル類が好適である。RAFT剤は、使用するモノマーの総量100質量部に対して0.01〜10質量部使用するのが好ましく、0.05〜3質量部がより好ましい。0.01質量部未満であると分子量分布が十分に狭くならず、10質量部を超えると平均分子量が低くなってしまう傾向にある。
RAFT polymerization uses a polymerization initiator and a reversible addition-fragmentation chain transfer agent (hereinafter referred to as RAFT agent). This polymerization is superior to other living radical polymerizations in terms of (1) applicable to various monomers and (2) applicable to a wide range of reaction conditions. The RAFT agent used to obtain the acrylic resin of the present invention is not limited to the following examples, but includes O-ethyl-S- (1-phenylethyl) dithiocarbonate, O-ethyl-S- (2-propoxyethyl). ) Dithiocarbonates, dithiocarbonates such as O-ethyl-S- (1-cyano-1-methylethyl) dithiocarbonate, cyanoethyl dithiopropionate, benzyl dithiopropionate, benzyl dithiobenzoate, acetoxyethyl dithiobenzoate, etc. Dithioesters, dithiocarbamates such as S-benzyl-N, N-dimethyldithiocarbamate, benzyl-1-pyrrolecarbodithioate, trithiols such as dibenzyltrithiocarbonate, S-cyanomethyl-S-dodecyltrithiocarbonate Examples include carbonates It is.
The RAFT agent to be used is preferably selected in accordance with the reactivity of the monomer. In particular, dithiocarbamates and dithiocarbonates are suitable for the polymerization of acrylic esters, and for the polymerization of methacrylates. Is preferably a dithioester. The RAFT agent is preferably used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.05 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of monomers used. If it is less than 0.01 parts by mass, the molecular weight distribution is not sufficiently narrow, and if it exceeds 10 parts by mass, the average molecular weight tends to be low.

リビングラジカル重合法は、重合方法は特に制限されず、慣用の方法、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、または乳化重合などが採用できるが、溶液重合が特に好ましい。溶液重合を行う場合、溶媒としては特に制限されない。例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素類;n−ヘキサン、n−オクタンなどの脂肪族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;メタノール、エタノールなどのアルコール類;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メチルエーテルアセテートやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなど多価アルコール誘導体類;などが使用できる。   In the living radical polymerization method, the polymerization method is not particularly limited, and a conventional method such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, or emulsion polymerization can be adopted, but solution polymerization is particularly preferable. When performing solution polymerization, the solvent is not particularly limited. For example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and n-octane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; alcohols such as methanol and ethanol Polyhydric alcohol derivatives such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate can be used.

リビングラジカル重合では、RAFT剤の存在下で第一のポリマーブロックを重合した後、第二のポリマーブロックの原料となるモノマーを仕込み重合する。リビングラジカル重合では、第一のポリマーブロックの例として疎水性のポリマーブロックCを重合した後、第二のポリマーブロックの例として親水性のポリマーブロックBを重合してもよく、また逆でもよく特に限定はない。   In the living radical polymerization, the first polymer block is polymerized in the presence of the RAFT agent, and then a monomer that is a raw material for the second polymer block is charged and polymerized. In the living radical polymerization, after the hydrophobic polymer block C is polymerized as an example of the first polymer block, the hydrophilic polymer block B may be polymerized as an example of the second polymer block, and vice versa. There is no limitation.

(リビングアニオン重合によって製造されるブロックポリマーP)
リビングアニオン重合法は、反応開始剤にアルキル金属試薬、アルカリ金属やアルカリ土類金属を用いて重合性不飽和単量体をアニオン化(開始反応)し、かつ、成長末端が失活することによる停止反応と、活性点が系内の他の物質に移動する連鎖移動反応を進行しないようにすることにより、開始反応と成長反応のみが進行する反応をいう。即ち、成長末端が常に活性であり、系内に新たに重合性不飽和単量体を添加することでさらに成長反応が進行する反応である、開始反応速度を成長反応速度よりも十分に速くすることで、分子量の揃ったポリマー鎖が得られやすくなる。
(Block polymer P produced by living anionic polymerization)
The living anionic polymerization method is based on the anionization (initiation reaction) of a polymerizable unsaturated monomer using an alkyl metal reagent, alkali metal or alkaline earth metal as a reaction initiator, and the growth terminal is deactivated. This refers to a reaction in which only an initiation reaction and a growth reaction proceed by preventing the termination reaction and the chain transfer reaction in which the active site moves to another substance in the system. That is, the growth end is always active, and the initiation reaction rate is sufficiently faster than the growth reaction rate, which is a reaction in which the growth reaction further proceeds by adding a new polymerizable unsaturated monomer in the system. This makes it easy to obtain polymer chains with uniform molecular weight.

アニオン重合を行う際に使用される重合開始剤として、具体的には、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム等の有機リチウム、1,4−ジリチオブタン等のアルキレンジリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウム、リチウムナフタレン、ナトリウムナフタレン、カリウムナフタレン、n−ブチルマグネシウム、n−ヘキシルマグネシウム、エトキシカルシウム、ステアリン酸カルシウム、t−ブトキシストロンチウム、エトキシバリウム、イソプロポキシバリウム、エチルメルカプトバリウム、t−ブトキシバリウム、フェノキシバリウム、ジエチルアミノバリウム、ステアリン酸バリウム等を挙げることができる。なかでも有機リチウムが好ましい。
有機リチウム開始剤としては、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム(n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、iso−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムなど)、ペンチルリチウム、へキシルリチウム、メトキシメチルリチウム、エトシキメチルリチウムなどのアルキルリチウム;ベンジルリチウム、α−メチルスチリルリチウム、1,1−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウム、1,1−ジフェニルヘキシルリチウム、フェニルエチルリチウムなどのフェニルアルキレンリチウム;ビニルリチウム、アリルリチウム、プロペニルリチウム、ブテニルリチウムなどのアルケニルリチウム;エチニルリチウム、ブチニルリチウム、ペンチニルリチウム、ヘキシニルリチウムなどのアルキニルリチウム;フェニルリチウム、ナフチルリチウムなどのアリールリチウム;2−チエニルリチウム、4−ピリジルリチウム、2−キノリルリチウムなどのヘテロ環リチウム;トリ(n−ブチル)マグネシウムリチウム、トリメチルマグネシウムリチウムなどのアルキルリチウムマグネシウム錯体などが挙げられる。
Specific examples of the polymerization initiator used for anionic polymerization include organic lithium such as n-butyllithium, sec-butyllithium, and t-butyllithium, alkylenedilithium such as 1,4-dilithiobutane, and phenyl. Lithium, stilbene lithium, lithium naphthalene, sodium naphthalene, potassium naphthalene, n-butylmagnesium, n-hexylmagnesium, ethoxycalcium, calcium stearate, t-butoxystrontium, ethoxybarium, isopropoxybarium, ethyl mercaptobarium, t-butoxybarium Phenoxybarium, diethylaminobarium, barium stearate and the like. Of these, organolithium is preferable.
Examples of the organic lithium initiator include methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, butyl lithium (n-butyl lithium, sec-butyl lithium, iso-butyl lithium, tert-butyl lithium, etc.), pentyl lithium, hexyl lithium, methoxymethyl Alkyl lithium such as lithium and ethoxymethyl lithium; phenylalkylene lithium such as benzyl lithium, α-methylstyryl lithium, 1,1-diphenyl-3-methylpentyl lithium, 1,1-diphenylhexyl lithium, phenylethyl lithium; vinyl Alkenyl lithium such as lithium, allyl lithium, propenyl lithium, butenyl lithium; alkynyl lithium such as ethynyl lithium, butynyl lithium, pentynyl lithium, hexynyl lithium Aryllithium such as phenyllithium and naphthyllithium; heterocyclic lithium such as 2-thienyllithium, 4-pyridyllithium and 2-quinolyllithium; alkyllithiummagnesium such as tri (n-butyl) magnesiumlithium and trimethylmagnesiumlithium Examples include complexes.

リビングアニオン重合では、(メタ)アクリレートモノマーを求核性の強いスチレン系ポリマーの活性末端に直接重合しようとした場合、カルボニル炭素への求核攻撃により、ポリマー化できない場合がある。このため(メタ)アクリレートモノマーの重合を行う際には反応調整剤を使用し、求核性を調整した後重合することが行われる。反応調整剤としては、具体的にはジフェニルエチレンやα−メチルスチレン、p−メチル−α−メチルスチレン等があげられる。
反応調整剤を使用した場合、本発明におけるブロックポリマーPは、前記ポリマーブロックCと前記ポリマーブロックBとが、反応調整剤で連結されたC−Bブロック状の分子構造を有するポリマーとなる。例えば下記のような構造となる。
In living anionic polymerization, when a (meth) acrylate monomer is directly polymerized to the active end of a highly nucleophilic styrenic polymer, polymerization may not be possible due to nucleophilic attack on the carbonyl carbon. For this reason, when superposing | polymerizing a (meth) acrylate monomer, using a reaction regulator, superposing | polymerizing after adjusting nucleophilicity is performed. Specific examples of the reaction modifier include diphenylethylene, α-methylstyrene, p-methyl-α-methylstyrene, and the like.
When a reaction modifier is used, the block polymer P in the present invention is a polymer having a molecular structure in the form of a CB block in which the polymer block C and the polymer block B are connected by a reaction modifier. For example, the structure is as follows.

Figure 2016204515


(1)
Figure 2016204515


(1)

式(1)中、Aは有機リチウム開始剤残基を表し、Aは芳香環または複素環を有するモノマーのポリマーブロックを表し、Aはアニオン性基を含むポリマーブロックを表し、nは1〜5の整数を表し、Bは芳香族基またはアルキル基を表す。 In formula (1), A 1 represents an organolithium initiator residue, A 2 represents a polymer block of a monomer having an aromatic ring or a heterocyclic ring, A 3 represents a polymer block containing an anionic group, and n is 1 represents an integer of 1 to 5, and B represents an aromatic group or an alkyl group.

一般式(1)中、Aは有機リチウム開始剤残基を表す。有機リチウム開始剤として具体的にはメチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム(n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、iso−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムなど)、ペンチルリチウム、へキシルリチウム、メトキシメチルリチウム、エトシキメチルリチウムなどのアルキルリチウム;ベンジルリチウム、α−メチルスチリルリチウム、1,1−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウム、1,1−ジフェニルヘキシルリチウム、フェニルエチルリチウムなどのフェニルアルキレンリチウム;ビニルリチウム、アリルリチウム、プロペニルリチウム、ブテニルリチウムなどのアルケニルリチウム;エチニルリチウム、ブチニルリチウム、ペンチニルリチウム、ヘキシニルリチウムなどのアルキニルリチウム;フェニルリチウム、ナフチルリチウムなどのアリールリチウム;2−チエニルリチウム、4−ピリジルリチウム、2−キノリルリチウムなどのヘテロ環リチウム;トリ(n−ブチル)マグネシウムリチウム、トリメチルマグネシウムリチウムなどのアルキルリチウムマグネシウム錯体などが挙げられる。
有機リチウム開始剤は、有機基とリチウムとの結合が開裂し有機基側に活性末端が生じ、そこから重合が開始される。従って得られるポリマー末端には有機リチウム由来の有機基が結合している。本発明においては、該ポリマー末端に結合した有機リチウム由来の有機基を、有機リチウム開始剤残基と称する。例えばメチルリチウムを開始剤として使用したポリマーであれば、有機リチウム開始剤酸基はメチル基となり、ブチルリチウムを開始剤として使用したポリマーであれば、有機リチウム開始剤酸基はブチル基となる。
In the general formula (1), A 1 represents an organic lithium initiator residues. Specific examples of the organic lithium initiator include methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, butyl lithium (n-butyl lithium, sec-butyl lithium, iso-butyl lithium, tert-butyl lithium, etc.), pentyl lithium, hexyl lithium, Alkyllithium such as methoxymethyllithium and ethoxymethyllithium; phenylalkylenelithium such as benzyllithium, α-methylstyryllithium, 1,1-diphenyl-3-methylpentyllithium, 1,1-diphenylhexyllithium and phenylethyllithium Alkenyl lithium such as vinyl lithium, allyl lithium, propenyl lithium, butenyl lithium; ethynyl lithium, butynyl lithium, pentynyl lithium, hexynyl lithium, etc. Alkylithium such as phenyllithium and naphthyllithium; Heterocyclic lithium such as 2-thienyllithium, 4-pyridyllithium and 2-quinolyllithium; Alkyl such as tri (n-butyl) magnesiumlithium and trimethylmagnesiumlithium Examples include lithium magnesium complex.
In the organic lithium initiator, the bond between the organic group and lithium is cleaved to generate an active terminal on the organic group side, and polymerization is started therefrom. Therefore, an organic group derived from organolithium is bonded to the polymer terminal obtained. In the present invention, an organic group derived from organolithium bonded to the polymer terminal is referred to as an organolithium initiator residue. For example, in the case of a polymer using methyl lithium as an initiator, the organic lithium initiator acid group is a methyl group, and in the case of a polymer using butyl lithium as an initiator, the organic lithium initiator acid group is a butyl group.

前記一般式(1)中、Aは疎水性基を有するポリマーブロックCを表す。Aは、前述の通り適度な溶解性のバランスを取る目的の他、顔料と接触したときに顔料への吸着の高い基であることが好ましく、その観点から、Aは芳香環または複素環を有するモノマーのポリマーブロックであることが好ましい。
芳香環または複素環を有するモノマーのポリマーブロックとは、具体的には、スチレン系モノマー等の芳香族環を有するモノマーや、ビニルピリジン系モノマー等の複素環を有するモノマーを単独重合または共重合して得たホモポリマーまたはコポリマーのポリマーブロックである。
芳香環を有するモノマーとしては、スチレン、p−tert−ブチルジメチルシロキシスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−tert−ブトキシスチレン、m−tert−ブトキシスチレン、p−tert−(1−エトキシメチル)スチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、p−フロロスチレン、α−メチルスチレン、p−メチル−α−メチルスチレン、などのスチレン系モノマーや、ビニルナフタレン、ビニルアントラセンなどがあげられる。
また複素環を有するモノマーとしては、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンなどのビニルピリジン系モノマーがあげられる。
これらのモノマーは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
In the general formula (1), A 2 represents a polymer block C having a hydrophobic group. A 2 is preferably a group that is highly adsorbed to the pigment when it comes into contact with the pigment, in addition to the purpose of balancing moderate solubility as described above. From this viewpoint, A 2 is an aromatic ring or a heterocyclic ring. It is preferably a polymer block of a monomer having
Specifically, the polymer block of a monomer having an aromatic ring or a heterocycle refers to homopolymerization or copolymerization of a monomer having an aromatic ring such as a styrene monomer or a monomer having a heterocycle such as a vinylpyridine monomer. It is a polymer block of the homopolymer or copolymer obtained in this way.
Examples of the monomer having an aromatic ring include styrene, p-tert-butyldimethylsiloxystyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, p-tert-butoxystyrene, m-tert-butoxystyrene, Styrene monomers such as p-tert- (1-ethoxymethyl) styrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, p-fluorostyrene, α-methylstyrene, p-methyl-α-methylstyrene, and vinylnaphthalene And vinyl anthracene.
Examples of the monomer having a heterocyclic ring include vinylpyridine monomers such as 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine.
These monomers can be used alone or in admixture of two or more.

前記一般式(1)中、Aはアニオン性基を含むポリマーブロックBを表す。Aは、前述の通り適度な溶解性を与える目的の他、顔料分散体となったときに水中で分散安定性を付与する目的がある。
前記Aにおけるアニオン性基は、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基または燐酸基等があげられる。中でもカルボキシル基がその調製やモノマー品種の豊富さ入手し易さから好ましい。また2つのカルボキシル基が分子内または分子間において脱水縮合した酸無水基となっていてもよい。
In the general formula (1), A 3 represents a polymer block B containing an anionic group. A 3 is another object to provide a described above moderate solubility, there is a purpose of imparting dispersion stability in water when a pigment dispersion.
Examples of the anionic group in A 3 include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Among them, a carboxyl group is preferable because of its preparation and availability of monomer varieties. Two carboxyl groups may be acid anhydride groups obtained by dehydration condensation within a molecule or between molecules.

前記Aのアニオン性基の導入方法は特に限定はなく、例えば脱保護をすることによりアニオン性基に再生可能な保護基を有する(メタ)アクリレートを単独重合もしくは他のモノマーと共重合させて得たホモポリマーまたはコポリマーの、該アニオン性基に再生可能な保護基の一部または全てがアニオン性基に再生されていてもよいし、アニオン性基がカルボキシル基の場合は、(メタ)アクリル酸を単独重合もしくは他のモノマーと共重合させて得たホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。 Method for introducing anionic groups of the A 3 is not particularly limited, for example, have a renewable protecting group an anionic group a (meth) acrylate is homopolymerized or copolymerized with other monomers by deprotection In the obtained homopolymer or copolymer, a part or all of the protective group that can be regenerated to the anionic group may be regenerated to an anionic group, and when the anionic group is a carboxyl group, (meth) acrylic It may be a homopolymer or a copolymer obtained by homopolymerization or copolymerization with other monomers.

前記アニオン性基に再生可能な保護基のエステル結合を、加水分解等の脱保護反応によりアニオン性基に再生させる方法については、以下の方法がある。
エステル結合の加水分解反応は、酸性条件下でも塩基性条件下でも進行するが、エステル結合を有する基によって条件がやや異なる。例えばエステル結合を有する基がメトキシカルボニル基等の第1級アルコキシカルボニル基又はイソプロポキシカルボニル基等の第2級アルコキシカルボニル基の場合は、塩基性条件下で加水分解を行うことでカルボキシル基を得ることができる。この際、塩基性条件下とする塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物などが挙げられる。
There are the following methods for regenerating the ester bond of a protecting group that can be regenerated to the anionic group into an anionic group by a deprotection reaction such as hydrolysis.
The hydrolysis reaction of the ester bond proceeds under acidic conditions or basic conditions, but the conditions are slightly different depending on the group having an ester bond. For example, when the group having an ester bond is a primary alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group or a secondary alkoxycarbonyl group such as an isopropoxycarbonyl group, a carboxyl group is obtained by hydrolysis under basic conditions. be able to. In this case, examples of the basic compound to be subjected to basic conditions include metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.

また、エステル結合を有する基が、t−ブトキシカルボニル基等の第3級アルコキシカルボニル基の場合は、酸性条件下で加水分解を行うことにより、カルボキシル基を得ることができる。この際、酸性条件下とする酸性化合物としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸;トリフルオロ酢酸等のブレステッド酸;トリメチルシリルトリフラート等のルイス酸などが挙げられる。t−ブトキシカルボニル基の酸性条件下で加水分解の反応条件については、例えば、「日本化学会編第5版 実験化学講座16 有機化合物の合成IV」に開示されている。   Further, when the group having an ester bond is a tertiary alkoxycarbonyl group such as a t-butoxycarbonyl group, a carboxyl group can be obtained by hydrolysis under acidic conditions. In this case, examples of acidic compounds to be used under acidic conditions include mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; Breasted acids such as trifluoroacetic acid; Lewis acids such as trimethylsilyl triflate. The reaction conditions for hydrolysis under acidic conditions of the t-butoxycarbonyl group are disclosed in, for example, “The Chemical Society of Japan, 5th edition, Experimental Chemistry Course 16 Synthesis of Organic Compounds IV”.

さらに、t−ブトキシカルボニル基をカルボキシル基に変換する方法として、上記の酸に代えて、陽イオン交換樹脂を用いた方法も挙げられる。前記陽イオン交換樹脂としては、例えば、ポリマー鎖の側鎖にカルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)等の酸基を有する樹脂が挙げられる。これらの中でも、当該樹脂の側鎖にスルホ基を有する強酸性を示す陽イオン交換樹脂が、反応の進行を速くできることから好ましい。本発明で使用できる陽イオン交換樹脂の市販品としては、例えば、オルガノ株式会社製強酸性陽イオン交換樹脂「アンバーライト」等が挙げられる。この陽イオン交換樹脂の使用量は、効果的に加水分解できることから、前記一般式(1)で表されるポリマー100質量部に対し、5〜200質量部の範囲が好ましく、10〜100質量部の範囲がより好ましい。   Furthermore, as a method for converting a t-butoxycarbonyl group into a carboxyl group, a method using a cation exchange resin in place of the above-mentioned acid may be mentioned. As said cation exchange resin, resin which has acid groups, such as a carboxyl group (-COOH) and a sulfo group (-SO3H), is mentioned in the side chain of a polymer chain, for example. Among these, a strong cation exchange resin having a sulfo group on the side chain of the resin is preferable because the reaction can proceed rapidly. Examples of commercially available cation exchange resins that can be used in the present invention include strongly acidic cation exchange resin “Amberlite” manufactured by Organo Corporation. Since the amount of the cation exchange resin used can be effectively hydrolyzed, the range of 5 to 200 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the polymer represented by the general formula (1), and 10 to 100 parts by mass. The range of is more preferable.

また、エステル結合を有する基が、ベンジルオキシカルボニル基等のフェニルアルコキシカルボニル基の場合は、水素化還元反応を行うことにより、カルボキシル基に変換できる。この際、反応条件としては、室温下、酢酸パラジウム等のパラジウム触媒の存在下で、水素ガスを還元剤として用いて反応を行うことにより定量的にフェニルアルコキシカルボニル基をカルボキシル基に再生できる。   Further, when the group having an ester bond is a phenylalkoxycarbonyl group such as a benzyloxycarbonyl group, it can be converted to a carboxyl group by performing a hydrogenation reduction reaction. At this time, as the reaction conditions, the phenylalkoxycarbonyl group can be quantitatively regenerated into a carboxyl group by performing the reaction using hydrogen gas as a reducing agent at room temperature in the presence of a palladium catalyst such as palladium acetate.

上記のように、エステル結合を有する基の種類によってカルボキシル基への変換の際の反応条件が異なるため、例えばAの原料としてt−ブチル(メタ)アクリレートとn−ブチル(メタ)アクリレートを用い共重合して得られたポリマーは、t−ブトキシカルボニル基とn−ブトキシカルボニル基とを有することになる。ここで、t−ブトキシカルボニル基が加水分解する酸性条件下では、n−ブトキシカルボニル基は加水分解しないことから、t−ブトキシカルボニル基のみを選択的に加水分解してカルボキシル基へ脱保護が可能となる。したがって、Aの原料モノマーであるアニオン性基に再生可能な保護基を有する(メタ)アクリレートを含むモノマーを適宜選択することにより親水ブロック(A)の酸価の調整が可能となる。 As described above, since the reaction conditions during the conversion of the type of group to the carboxyl group are different with, for example, t- butyl as a raw material of A 3 (meth) acrylate and n- butyl (meth) acrylate with an ester bond The polymer obtained by copolymerization has a t-butoxycarbonyl group and an n-butoxycarbonyl group. Here, since the n-butoxycarbonyl group does not hydrolyze under acidic conditions where the t-butoxycarbonyl group is hydrolyzed, only the t-butoxycarbonyl group can be selectively hydrolyzed and deprotected to the carboxyl group. It becomes. Therefore, it is possible to the acid value of the adjustment of the hydrophilic block (A 3) by appropriately selecting a monomer containing a (meth) acrylate having a renewable protecting group an anionic group which is a raw material monomer of A 3.

前記Aが(メタ)アクリル酸を単独重合もしくは他のモノマーと共重合させて得るホモポリマーまたはコポリマーの場合、使用する(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリレートとして具体的には、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸iso−プロピル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸iso−アミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ラウリル、(メタ)アクリル酸n−トリデシル、(メタ)アクリル酸n−ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸4−tert−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタジエニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸テトラフルオロプロピル、(メタ)アクリル酸ペンタフルオロプロピル、(メタ)アクリル酸オクタフルオロペンチル、(メタ)アクリル酸ペンタデカフルオロオクチル、(メタ)アクリル酸ヘプタデカフルオロデシル、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリロニトリル、 In the case where the A 3 is a homopolymer or copolymer obtained by homopolymerizing (meth) acrylic acid or copolymerizing with other monomers, the (meth) acrylic acid or (meth) acrylate used is specifically (meth) Acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate , Sec-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-amyl (meth) acrylate, iso-amyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, (meth) acryl N-octyl acid, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-lauryl (meth) acrylate, n- (meth) acrylate Tridecyl, n-stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 4-tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, (meth) Dicyclopentadienyl acrylate, adamantyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate , Dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, pentafluoropropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Octafluoropentyl, (me ) Acrylate pentadecafluorooctyl, (meth) acrylic acid heptadecafluorodecyl, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, (meth) acryloyl morpholine, (meth) acrylonitrile,

ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどのポリアルキレンオキサイド基含有(メタ)アクリレート等があげられる。これらのモノマーは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
上記モノマーの中でも脂肪族基を有する(メタ)アクリレートが好ましい。
Polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polybutylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol-polybutylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol ( (Meth) acrylate, ethoxypolyethyleneglycol (meth) acrylate, butoxypolyethyleneglycol (meth) acrylate, octoxypolyethyleneglycol (meth) acrylate, lauroxypolyethyleneglycol (meth) acrylate, stearoxypolyethyleneglycol (meth) acrylate, phenoxypolyethyleneglycol (Meta) acryle DOO, methoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol - containing polyalkylene oxide groups such as polypropylene glycol (meth) acrylate (meth) acrylate and the like. These monomers can be used alone or in admixture of two or more.
Of the above monomers, (meth) acrylates having an aliphatic group are preferred.

一般式(1)中、Bは芳香族基または炭素原子数1〜10のアルキル基を表す。またnは1〜5の整数を表す。
前述の通り、リビングアニオン重合法においては、(メタ)アクリレートモノマーを求核性の強いスチレン系ポリマーの活性末端に直接重合しようとした場合、カルボニル炭素への求核攻撃により、ポリマー化できない場合がある。このため、前記A1−A2に(メタ)アクリレートモノマーの重合を行う際には反応調整剤を使用し、求核性を調整した後、(メタ)アクリレートモノマーを重合することが行われる。一般式(1)におけるBは該反応調整剤に由来する基である。反応調整剤としては、具体的にはジフェニルエチレンやα−メチルスチレン、p−メチル−α−メチルスチレン等があげられる。
このように、リビングアニオン重合法によって得たブロックポリマーPは、前記ポリマーブロックCの一端と前記ポリマーブロックBの一端とが反応調整剤に由来する結合基を介して連結したC−Bブロック状の分子構造を有するブロックポリマーとなる。
In general formula (1), B represents an aromatic group or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. N represents an integer of 1 to 5.
As described above, in the living anion polymerization method, when a (meth) acrylate monomer is directly polymerized to the active end of a highly nucleophilic styrenic polymer, polymerization may not be possible due to nucleophilic attack on the carbonyl carbon. is there. For this reason, when superposing | polymerizing a (meth) acrylate monomer to said A < 1 > -A < 2 >, after using a reaction modifier and adjusting nucleophilicity, superposing | polymerizing a (meth) acrylate monomer is performed. B in the general formula (1) is a group derived from the reaction modifier. Specific examples of the reaction modifier include diphenylethylene, α-methylstyrene, p-methyl-α-methylstyrene, and the like.
Thus, the block polymer P obtained by the living anion polymerization method has a CB block shape in which one end of the polymer block C and one end of the polymer block B are connected via a bonding group derived from a reaction modifier. It becomes a block polymer having a molecular structure.

(ポリマーブロックCとポリマーブロックBのモル比C:B)
また、ブロックポリマーPにおいて、ポリマーブロックCとポリマーブロックBは、明確に分離されている方が、得られる水性顔料分散体の安定性において有利である。ポリマーブロックCとポリマーブロックBのモル比C:Bは、100:10〜100:500の範囲が好ましい。Bの比率がCの100に対して10に満たない場合、顔料の分散安定性やインクジェット吐出時の吐出安定性に劣る傾向にある。一方Bの比率がCの100に対して500を超えると、ポリマーの親水性が高くなりすぎ、記録媒体が紙等の場合であると中へ浸透しやすくなり、発色性が低下する。比率は、中でも、C:B=100:10〜100:450であることが好ましい。
(Molar ratio C: B of polymer block C to polymer block B)
In the block polymer P, it is advantageous in terms of stability of the obtained aqueous pigment dispersion that the polymer block C and the polymer block B are clearly separated. The molar ratio C: B between the polymer block C and the polymer block B is preferably in the range of 100: 10 to 100: 500. When the ratio of B is less than 10 with respect to 100 of C, it tends to be inferior in pigment dispersion stability and ejection stability during inkjet ejection. On the other hand, when the ratio of B exceeds 500 with respect to 100 of C, the hydrophilicity of the polymer becomes too high, and when the recording medium is paper or the like, it easily penetrates into the inside and the color developability deteriorates. The ratio is preferably C: B = 100: 10 to 100: 450.

また、ポリマーブロックCを構成する芳香環または複素環を有するモノマー数は5〜40の範囲が好ましく、6〜30の範囲がなお好ましく、7〜25の範囲が最も好ましい。またポリマーブロックBを構成するアニオン性基の数は、3〜20の範囲が好ましく、4〜17の範囲がなお好ましく、5〜15の範囲が最も好ましい。
前記ポリマーブロックCとポリマーブロックBのモル比C:Bを、ポリマーブロックCを構成する芳香環または複素環を有するモル数と、Bを構成するアニオン性基のモル数のモル比で表した場合は100:7.5〜100:400が好ましい。
The number of monomers having an aromatic ring or a heterocyclic ring constituting the polymer block C is preferably in the range of 5 to 40, more preferably in the range of 6 to 30, and most preferably in the range of 7 to 25. The number of anionic groups constituting the polymer block B is preferably in the range of 3-20, more preferably in the range of 4-17, and most preferably in the range of 5-15.
When the molar ratio C: B of the polymer block C to the polymer block B is represented by the molar ratio of the number of moles having an aromatic ring or heterocyclic ring constituting the polymer block C and the number of moles of an anionic group constituting B Is preferably 100: 7.5 to 100: 400.

(ブロックポリマーPの酸価)
また、ブロックポリマーPの酸価は40〜400mgKOH/gが好ましく、より好ましくは40〜300mgKOH/gであり、最も好ましくは40〜190mgKOH/gである。酸価が40mgKOH/gを満たない場合、顔料の分散安定性、インクジェット吐出時の吐出安定性が充分ではない可能性がある。一方酸価が400mgKOH/gを超える場合、ポリマーの親水性が高まり、記録媒体中へ浸透しやすくなるため発色性が低下する。また酸価が190mgKOH/gを超える場合、場合によっては得られるインクの耐水性に影響が生じる場合がある。
(Acid value of block polymer P)
The acid value of the block polymer P is preferably 40 to 400 mgKOH / g, more preferably 40 to 300 mgKOH / g, and most preferably 40 to 190 mgKOH / g. When the acid value is less than 40 mgKOH / g, there is a possibility that the dispersion stability of the pigment and the ejection stability at the time of inkjet ejection are not sufficient. On the other hand, when the acid value exceeds 400 mgKOH / g, the hydrophilicity of the polymer increases, and the color developability decreases because it easily penetrates into the recording medium. If the acid value exceeds 190 mgKOH / g, the water resistance of the resulting ink may be affected depending on the case.

なお、本発明におけるポリマーの酸価は、JIS試験方法K 0070−1992に基づいて測定した。具体的には、THF溶媒に試料0.5gを溶解させ、フェノールフタレインを指示薬として、0.1M水酸化カリウムアルコール溶液で滴定することにより求めた。   In addition, the acid value of the polymer in this invention was measured based on JIS test method K0070-1992. Specifically, 0.5 g of a sample was dissolved in a THF solvent and titrated with a 0.1 M potassium hydroxide alcohol solution using phenolphthalein as an indicator.

(ブロックポリマーPの中和率)
本発明で使用するブロックポリマーPの中和率は、以下の式により決定した。
(Neutralization rate of block polymer P)
The neutralization rate of the block polymer P used in the present invention was determined by the following equation.

Figure 2016204515
Figure 2016204515


(中和剤 塩基性化合物)
前記ブロックポリマーPのアニオン性基を中和する塩基性化合物としては、公知慣用のものがいずれも使用出来、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物等の無機塩基性物質や、アンモニア、トリエチルアミン、アルカノールアミンの様な有機塩基性化合物を用いることが出来る。
(Neutralizer, basic compound)
As the basic compound for neutralizing the anionic group of the block polymer P, any known and conventional compounds can be used, for example, inorganic basic substances such as alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. Alternatively, organic basic compounds such as ammonia, triethylamine, and alkanolamine can be used.

(ブロックポリマーPの水への溶解度)
本発明で使用するブロックポリマーPは、水への溶解度が0.2g/100ml以下であり、且つ、前記アニオン性基の塩基性化合物による中和率を100%にしたときに水中で微粒子を形成することが好ましい。
(Solubility of block polymer P in water)
The block polymer P used in the present invention has a water solubility of 0.2 g / 100 ml or less, and forms fine particles in water when the neutralization rate of the anionic group by the basic compound is 100%. It is preferable to do.

(水への溶解度)
本発明において、ブロックポリマーPの水への溶解度は、次のように定義する。すなわち、目開き250μm、および90μmの篩を用い250μm〜90μmの範囲に粒径を整えたポリマー0.5gを、400メッシュ金網を加工した袋に封入し、水50mlに浸漬、25℃の温度下で24時間緩やかに攪拌放置した。24時間浸漬後、ポリマーを封入した400メッシュ金網を110℃に設定した乾燥機において2時間乾燥を行うことにより、乾燥させた。ポリマーを封入した400メッシュ金網の水浸漬前後の重量の変化を測定し、次式により溶解度を算出した。
(Solubility in water)
In the present invention, the solubility of the block polymer P in water is defined as follows. That is, 0.5 g of a polymer whose particle size is adjusted in the range of 250 μm to 90 μm using a sieve having openings of 250 μm and 90 μm is sealed in a bag processed with a 400 mesh wire net, immersed in 50 ml of water, and at a temperature of 25 ° C. For 24 hours. After soaking for 24 hours, drying was performed by performing drying for 2 hours in a dryer set at 110 ° C. with a 400-mesh wire mesh enclosing the polymer. The change in the weight of the 400 mesh wire mesh encapsulating the polymer before and after water immersion was measured, and the solubility was calculated according to the following equation.

Figure 2016204515
Figure 2016204515

水への溶解度は、なかでも0.03g/100mlであることが好ましく、0.01g/100ml以下であることが好ましい。   In particular, the solubility in water is preferably 0.03 g / 100 ml, more preferably 0.01 g / 100 ml or less.

前記アニオン性基の塩基性化合物による中和率を100%にしたときに水中で微粒子を形成する際の平均粒径は、中でも350nm以下であることが好ましく、400nm以下であることが好ましい。   When the neutralization rate of the anionic group with the basic compound is 100%, the average particle size when forming fine particles in water is preferably 350 nm or less, and more preferably 400 nm or less.

(微粒子)
また、本発明において、アニオン性基の塩基性化合物による中和率を100%にしたときに水中で微粒子を形成するか否かは、次のように判断した。
(1)ポリマーの酸価を予め、JIS試験方法K 0070−1992に基づく酸価測定方法により測定する。具体的には、テトラヒドロフラン(以下THFと称する場合がある)溶媒にポリマー0.5gを溶解させ、フェノールフタレインを指示薬として、0.1M水酸化カリウムアルコール溶液で滴定し酸価を求める。
(2)水50mlに対して、ポリマーを1g添加後、得られた酸価を100%中和するだけの0.1mol/L水酸化カリウム水溶液を加え、100%中和とする。
(3)100%中和させた液を、25℃の温度下で、2時間超音波洗浄器(株式会社エスエヌディ超音波洗浄器US−102、38kHz自励発信)中で超音波を照射させた後24時間室温で放置する。
24時間放置後、液面から2センチメートルの深部にある液をサンプリングしたサンプル液を、動的光散乱式粒子径分布測定装置(日機装株式会社製動的光散乱式粒子径測定装置「マイクロトラック粒度分布計UPA−ST150」)を用い、微粒子形成による光散乱情報が得られるか判定することにより、微粒子が存在するか確認する。
(Fine particles)
Further, in the present invention, whether or not to form fine particles in water when the neutralization rate of the anionic group with the basic compound was set to 100% was determined as follows.
(1) The acid value of the polymer is previously measured by an acid value measuring method based on JIS test method K 0070-1992. Specifically, 0.5 g of a polymer is dissolved in a tetrahydrofuran (hereinafter sometimes referred to as THF) solvent, and titrated with a 0.1 M potassium hydroxide alcohol solution using phenolphthalein as an indicator to obtain an acid value.
(2) After adding 1 g of polymer to 50 ml of water, 0.1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution that only neutralizes the obtained acid value is added to make 100% neutralization.
(3) 100% neutralized liquid was irradiated with ultrasonic waves in an ultrasonic cleaner (SND Ultrasonic Cleaner US-102, 38 kHz self-excited transmission) at a temperature of 25 ° C. for 2 hours. Leave for 24 hours at room temperature.
After standing for 24 hours, a sample solution obtained by sampling a liquid at a depth of 2 cm from the liquid surface was used as a dynamic light scattering particle size distribution measuring device (dynamic light scattering particle size measuring device “Microtrack” manufactured by Nikkiso Co., Ltd. Using a particle size distribution meter UPA-ST150 "), it is confirmed whether or not fine particles are present by determining whether or not light scattering information by fine particle formation can be obtained.

(微粒子の粒径)
本発明で使用するブロックポリマーPから得られる微粒子の粒径があまり大きいとブロックポリマーPが水中で安定しないおそれがある。従ってブロックポリマーPの粒径はあまり大きくないほうが好ましく、5〜1,000nmの範囲が好ましく、7〜700nmの範囲がなお好ましく、10〜500nmの範囲が最も好ましい。
また微粒子の粒度分布は狭いほうがより分散性に優れる傾向にあるが、粒度分布が広い場合の実施を妨げるものではない。
なお粒径、粒度分布も、前記微粒子の測定方法と同様に、動的光散乱式粒径分布測定装置(日機装株式会社製動的光散乱式粒子径測定装置「マイクロトラック粒度分布計UPA−ST150」)を用い測定を行った。
ブロックポリマーPの疎水性であるポリマーブロックCの凝集性は、ブロックポリマーPのアニオン性基を塩基性化合物で100%中和した場合の水への溶解度と微粒子の形成によって判断できる。本発明におけるブロックポリマーPとしては、水への溶解度が0.2g/ml以下でかつ水中で微粒子を形成する程度の凝集力を示すものが好ましい。水への溶解度が大きいブロックポリマー、あるいは微粒子が形成されないブロックポリマーは、疎水性が弱く、顔料等の疎水性粒子への吸着が弱く、一般に良好な分散物が得られないか、または、分散初期には良好な分散粒径が得られていても時間の経過とともに粒径の増大、あるいは凝集沈降を生じる傾向が強い。
(Particle size of fine particles)
If the particle size of the fine particles obtained from the block polymer P used in the present invention is too large, the block polymer P may not be stable in water. Therefore, the particle size of the block polymer P is preferably not so large, preferably in the range of 5 to 1,000 nm, more preferably in the range of 7 to 700 nm, and most preferably in the range of 10 to 500 nm.
In addition, the narrow particle size distribution tends to be more excellent in dispersibility, but this does not hinder the implementation when the particle size distribution is wide.
As for the particle size and particle size distribution, the dynamic light scattering type particle size distribution measuring device (dynamic light scattering type particle size measuring device “Microtrac particle size distribution meter UPA-ST150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. )).
The agglomeration property of the polymer block C, which is the hydrophobic property of the block polymer P, can be judged by the solubility in water and the formation of fine particles when the anionic group of the block polymer P is neutralized 100% with a basic compound. As the block polymer P in the present invention, those having a water solubility of 0.2 g / ml or less and exhibiting a cohesive force to the extent that fine particles are formed in water are preferable. A block polymer having a high solubility in water, or a block polymer in which fine particles are not formed has low hydrophobicity and weak adsorption to hydrophobic particles such as pigments, and generally a good dispersion cannot be obtained or the initial stage of dispersion Even if a good dispersed particle size is obtained, the particle size tends to increase or agglomerate and settle with time.

(顔料)
本発明で使用する顔料は、特に限定はなく、水性インクジェット記録用水性インクにおいて通常使用される有機顔料あるいは無機顔料を使用することができる。また未処理顔料、処理顔料のいずれでも適用することができる。
(Pigment)
The pigment used in the present invention is not particularly limited, and organic pigments or inorganic pigments usually used in water-based inks for water-based inkjet recording can be used. Either untreated pigment or treated pigment can be applied.

具体的には公知の無機顔料や有機顔料が使用できる。無機顔料としては例えば、酸化鉄や、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラック等がある。また、有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用することができる。   Specifically, known inorganic pigments and organic pigments can be used. Examples of the inorganic pigment include iron oxide, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, and a thermal method. Organic pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazines). Pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (for example, basic dye chelates, acidic dye chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like.

上記顔料を色別に例示すると、例えばブラックインクに使用される顔料としては、カーボンブラックとして、三菱化学社製のNo.2300、No.2200B、No.900、No.960、 No.980、No.33、No.40、No,45、No.45L、No.52、HCF88、MA7、MA8、MA100、等が、コロンビア社製のRaven5750、Raven5250、Raven5000、Raven3500、Raven1255、Raven700等が、キャボット社製のRegal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Mogul 700、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch1400等が、デグサ社製のColor Black FW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、同S150、同S160、同S170、Printex 35、同U、同V、同1400U、Special Black 6、同5、同4、同4A、NIPEX150、NIPEX160、NIPEX170、NIPEX180等が挙げられる。   For example, the pigments used in the black ink include carbon black, No. manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. 2300, no. 2200B, no. 900, no. 960, no. 980, no. 33, no. 40, No, 45, No. 45L, no. 52, HCF88, MA7, MA8, MA100, etc. are Raven5750, Raven5250, Raven5000, Raven3500, Raven1255, Raven700, etc. manufactured by Columbia, Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mull 660R, Mull 660R Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400, etc. are Degussa's Color Black FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S170, U, S150, S35, P , V, 1400U, Special Bla k 6, the 5, 4, 4A, NIPEX150, NIPEX160, NIPEX170, NIPEX180 and the like.

また、イエローインクに使用される顔料の具体例としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、120、128、129、138、150、151、154、155、174、180、185等が挙げられる。   Specific examples of pigments used for yellow ink include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 109, 110, 114, 120, 128, 129, 138, 150, 151, 154, 155, 174, 180, 185 and the like.

また、マゼンタインクに使用される顔料の具体例としては、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、146、168、176、184、185、202、209、269等、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。   Specific examples of pigments used in magenta ink include C.I. I. Pigment Red 5, 7, 12, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 57: 1, 112, 122, 123, 146, 168, 176, 184, 185, 202, 209, 269, etc. C. I. Pigment violet 19 and the like.

また、シアンインクに使用される顔料の具体例としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15、15:3、15:4、16、22、60、63、66等が挙げられる。   Specific examples of pigments used for cyan ink include C.I. I. Pigment blue 1, 2, 3, 15, 15: 3, 15: 4, 16, 22, 60, 63, 66, and the like.

また、白インクに使用される顔料の具体例としては、アルカリ土類金属の硫酸塩、炭酸塩、微粉ケイ酸、合成珪酸塩、等のシリカ類、ケイ酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、クレイ等があげられる。また、前記無機白色顔料が各種表面処理方法で表面処理されていてもよい。   Specific examples of pigments used in white inks include silicas such as alkaline earth metal sulfates, carbonates, finely divided silicic acids, synthetic silicates, calcium silicates, alumina, alumina hydrates, Examples thereof include titanium oxide, zinc oxide, talc, and clay. The inorganic white pigment may be surface-treated by various surface treatment methods.

(水)
本発明で使用する水は、最終的に得られる顔料分散体の分散媒である。水としては、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。また水は単独で使用してもよいし、水と水溶性溶剤からなる混合溶媒でもよい。水溶性溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、等のケトン類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ブタノール、2−メトキシエタノール、等のアルコール類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、好ましい水溶性有機溶剤として前述した多価アルコール類等が挙げられる。これら水溶性有機溶剤は1種または2種以上混合して用いることができる。
(water)
Water used in the present invention is a dispersion medium for the pigment dispersion finally obtained. As the water, pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water can be used. Moreover, water may be used independently and the mixed solvent which consists of water and a water-soluble solvent may be sufficient. Examples of the water-soluble solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, and methyl isobutyl ketone; methanol, ethanol, 2-propanol, 2-methyl-1-propanol, 1-butanol, 2-methoxyethanol, Alcohols such as tetrahydrofuran; ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane; dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, and the polyhydric alcohols described above as preferred water-soluble organic solvents. These water-soluble organic solvents can be used alone or in combination.

(水混和性有機溶剤D)
本発明は、前記ブロックポリマーPと、顔料と、水と、下記条件を満たす水混和性有機溶剤Dとを含有することが特徴である。
(1)沸点が150℃以上である。
(2)トリエチレングリコールと水混和性有機溶剤Dの混合比率14:5の混合溶媒に溶解した固形分濃度24質量%ブロックポリマーP溶液が、30℃において1H−NMRの測定による疎水性ポリマーブロック由来のピークを有する。
(Water-miscible organic solvent D)
The present invention is characterized by containing the block polymer P, a pigment, water, and a water-miscible organic solvent D that satisfies the following conditions.
(1) The boiling point is 150 ° C. or higher.
(2) Block polymer P solution having a solid content of 24% by mass dissolved in a mixed solvent of triethylene glycol and water-miscible organic solvent D in a mixing ratio of 14: 5 is a hydrophobic polymer block by 1H-NMR measurement at 30 ° C. It has a peak derived from it.

(1)及び(2)を満たす水混和性有機溶剤Dは、本発明におけるブロックポリマーPの水中での凝集力を、混練中においてある程度緩和させる役割をすると推定される。
前述の通り、本発明で使用するブロックポリマーPは、水への溶解度が0.2g/ml以下でかつ水中で微粒子を形成する程度の凝集力を示すものが、疎水性が強く顔料等の疎水性粒子への吸着が強く、良好な分散物が得られることが期待できる。一方でその強い疎水性のために分散、特に混練分散は容易ではないことがあるが、(1)及び(2)を満たす水混和性有機溶剤Dを使用することで、粗大粒子を低減させ顔料の長期分散安定性を得ることができる。理由は定かではないが、解砕された顔料に効果的にブロックポリマーが吸着し顔料の再凝集を防止するのではと推定される。
The water-miscible organic solvent D satisfying (1) and (2) is presumed to play a role of relaxing the cohesion force of the block polymer P in the present invention in water to some extent during kneading.
As described above, the block polymer P used in the present invention has a water solubility of 0.2 g / ml or less and a cohesive force that forms fine particles in water. It is expected that a good dispersion can be obtained with strong adsorption to the conductive particles. On the other hand, dispersion, especially kneading dispersion may not be easy because of its strong hydrophobicity, but by using a water-miscible organic solvent D satisfying (1) and (2), coarse particles can be reduced and pigments Long-term dispersion stability can be obtained. The reason is not clear, but it is presumed that the block polymer is effectively adsorbed on the crushed pigment to prevent re-aggregation of the pigment.

((2)の1H−NMRの測定による疎水ブロック部由来のピーク)
前記(2)の測定方法は、次の通りである。
調整された、トリエチレングリコールと水混和性有機溶剤Dの混合比率14:5の混合溶媒に溶解した固形分濃度24質量%ブロックポリマーP溶液の試料0.5mlをNMR試料管に取り、DMSO−d6を封管したキャピラリーを添加し、日本電子(株)製NMR JNM−LA300にセットし、1H−NMRを測定する。なお、測定は、フリップ角45°、繰り返し時間7秒、積算回数16回で実施し、設定温度は、30℃、50℃、70℃、90℃、110℃で実施した。
(Peak derived from hydrophobic block part by 1H-NMR measurement of (2))
The measuring method of (2) is as follows.
A 0.5 ml sample of a block polymer P solution having a solid content concentration of 24% by mass dissolved in a mixed solvent having a mixing ratio of triethylene glycol and water-miscible organic solvent D of 14: 5 was placed in an NMR sample tube, and DMSO- A capillary sealed with d6 is added and set in NMR JNM-LA300 manufactured by JEOL Ltd., and 1H-NMR is measured. The measurement was performed at a flip angle of 45 °, a repetition time of 7 seconds, and the number of integrations of 16 times, and the set temperatures were 30 ° C., 50 ° C., 70 ° C., 90 ° C., and 110 ° C.

疎水性ポリマーブロックC由来のピーク、即ち疎水性ポリマーブロックCに対応するケミカルシフトでのピーク面積を測定し、理論値に対する面積比(%)を求める。
疎水性ポリマーブロックCに対応するケミカルシフトとは、疎水性ポリマーブロックCが有する芳香環または複素環に対応するケミカルシフトである。ここで「疎水性ポリマーブロックC由来のピークを有する」とは、シグナルのピーク面積の理論値に対する面積比が5%以上となることを意味する。
芳香環または複素環に対応するケミカルシフトは、凡そ5〜9ppmに現れる。
The peak derived from the hydrophobic polymer block C, that is, the peak area at the chemical shift corresponding to the hydrophobic polymer block C is measured, and the area ratio (%) to the theoretical value is obtained.
The chemical shift corresponding to the hydrophobic polymer block C is a chemical shift corresponding to the aromatic ring or the heterocyclic ring that the hydrophobic polymer block C has. Here, “having a peak derived from the hydrophobic polymer block C” means that the area ratio of the peak area of the signal to the theoretical value is 5% or more.
Chemical shifts corresponding to aromatic or heterocyclic rings appear at approximately 5-9 ppm.

また、1H−NMRを測定するトリエチレングリコールと水混和性有機溶剤Dの混合比率14:5の混合溶媒に溶解した固形分濃度24質量%ブロックポリマーP溶液そのもの、例えば使用する水混和性有機溶剤Dそのものが、疎水性ポリマーブロックCのケミカルシフト近傍に何等かのピークを有する場合は、得られたシグナルのピーク面積から、前記水混和性有機溶剤D由来のピーク面積を差し引いた面積比が5%以上であれば、疎水性ポリマーブロックC由来のピークを有するものとして判断することができる。   Further, the solid content concentration 24 mass% block polymer P solution itself dissolved in a mixed solvent of triethylene glycol and water-miscible organic solvent D for measuring 1H-NMR in a mixing ratio of 14: 5, for example, a water-miscible organic solvent to be used. When D itself has any peak in the vicinity of the chemical shift of the hydrophobic polymer block C, the area ratio obtained by subtracting the peak area derived from the water-miscible organic solvent D from the peak area of the obtained signal is 5 % Or more, it can be determined that it has a peak derived from the hydrophobic polymer block C.

1H−NMRを測定する際に使用するトリエチレングリコールは、30℃では疎水性ポリマーブロックC由来のピークを有さない。これは30℃では芳香環等の疎水性基がトリエチレングリコール中では活発に動かないことを示しており、即ち溶液中でのポリマーの凝集度合が高いことを示唆する。芳香環や複素環を含む疎水性ポリマーブロックCは、アルキル基等の疎水性基よりも凝集力が強く、トリエチレングリコール等のグリコール類では凝集力を弱めることができないため、疎水性である顔料等への吸着が十分ではないと推定される。   Triethylene glycol used for measuring 1H-NMR does not have a peak derived from the hydrophobic polymer block C at 30 ° C. This indicates that at 30 ° C., hydrophobic groups such as aromatic rings do not move actively in triethylene glycol, that is, the degree of aggregation of the polymer in solution is high. The hydrophobic polymer block C containing an aromatic ring or a heterocyclic ring has a cohesive force stronger than that of a hydrophobic group such as an alkyl group, and cannot be weakened by a glycol such as triethylene glycol. It is presumed that the adsorption to etc. is not sufficient.

表2に、トリエチレングリコールのみを溶媒とした固形分濃度24質量%のブロックポリマーP溶液と、トリエチレングリコールと水混和性有機溶剤Dとしてn−メチル−ピロリドンを使用した混合比率14:5の混合溶媒に溶解したブロックポリマーP−1の溶液、それぞれの1H−NMRの測定結果を示す。なおここでブロックポリマーPは、後述の実施例1で使用するスチレン−アクリル酸ブロックポリマーP−1を使用した。   Table 2 shows a mixing ratio of 14: 5 using a block polymer P solution having a solid content concentration of 24% by mass using only triethylene glycol as a solvent and n-methyl-pyrrolidone as triethylene glycol and a water-miscible organic solvent D. The solution of the block polymer P-1 dissolved in the mixed solvent and the measurement result of each 1H-NMR are shown. The block polymer P used here was the styrene-acrylic acid block polymer P-1 used in Example 1 described later.

Figure 2016204515
Figure 2016204515

表2より、トリエチレングリコールのみを溶媒とした固形分濃度24質量%のブロックポリマーP溶液の1H−NMRの測定結果は、5〜9ppmに現れる疎水性ポリマーブロック即ちスチレンの芳香環由来のピークが30℃では現れず90℃付近で現れることがわかる。すなわち実施例1で使用するスチレン−アクリル酸ブロックポリマーP−1の場合、トリエチレングリコール中では、室温でのブロックポリマーPの凝集度合が高く、ブロックポリマーPの凝集度合が低下し顔料への効率のよい吸着が期待できるのは90℃近くではないかと推定できる。   From Table 2, the measurement result of 1H-NMR of the block polymer P solution having a solid content concentration of 24 mass% using only triethylene glycol as a solvent shows that the peak derived from the hydrophobic polymer block, that is, the aromatic ring of styrene, appears at 5 to 9 ppm. It can be seen that it does not appear at 30 ° C. but appears at around 90 ° C. That is, in the case of the styrene-acrylic acid block polymer P-1 used in Example 1, in triethylene glycol, the aggregation degree of the block polymer P at room temperature is high, the aggregation degree of the block polymer P is lowered, and the efficiency to the pigment is reduced. It can be estimated that good adsorption can be expected near 90 ° C.

一方、トリエチレングリコールと水混和性有機溶剤Dとしてn−メチル−ピロリドンを使用した混合比率14:5の混合溶媒に溶解したブロックポリマーPの溶液の1H−NMRの測定結果では、5〜9ppmに現れるスチレンの芳香環由来のピークが30℃で現れていることから、この系では室温であってもブロックポリマーPの凝集度合が低下し顔料への効率のよい吸着が期待できる。即ち本発明において見出すことができる水混和性有機溶剤を適当量存在させることで、芳香環、複素環等の凝集力が強い疎水性ポリマーブロックCの凝集力を弱め、疎水性である顔料等への吸着、被覆が十分促進され、ブロックポリマーの性能を十分に発揮できるものと推定される。   On the other hand, in the measurement result of 1H-NMR of the solution of the block polymer P dissolved in a mixed solvent having a mixing ratio of 14: 5 using n-methyl-pyrrolidone as the triethylene glycol and the water-miscible organic solvent D, it is 5 to 9 ppm. Since the peak derived from the aromatic ring of styrene appears at 30 ° C., the aggregation degree of the block polymer P is lowered even at room temperature in this system, and efficient adsorption to the pigment can be expected. That is, the presence of an appropriate amount of the water-miscible organic solvent that can be found in the present invention weakens the cohesive force of the hydrophobic polymer block C having a strong cohesive force such as an aromatic ring or a heterocyclic ring, thereby producing a hydrophobic pigment or the like. It is presumed that the adsorption and coating are sufficiently promoted and the performance of the block polymer can be fully exhibited.

前記水混和性有機溶剤Dの具体例としては、3−メトキシブタノール、n−メチル−ピロリドン、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等があげられる。またこれら水混和性有機溶剤Dは、1種、または2種以上を組み合わせて使用することができる。   Specific examples of the water-miscible organic solvent D include 3-methoxybutanol, n-methyl-pyrrolidone, diethylene glycol monobutyl ether and the like. These water-miscible organic solvents D can be used alone or in combination of two or more.

また前記水混和性有機溶剤Dと、前記水混和性有機溶剤D以外の水溶性有機溶剤(以下水混和性有機溶剤Eと称する場合がある)を併用しても構わない。
前記水混和性有機溶剤Eの例としては、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類が挙げられるが、前記水混和性有機溶剤Dを見出す方法を応用し水混和性有機溶剤Eを見出すことができる。また顔料とのなじみがよく、且つ得られる水性顔料分散体をインクジェット記録用インクの原料として使用する際に、インク特性に影響せず、好ましくはインクの乾燥防止剤として適用されるような沸点100℃以上有することが好ましい。
前記水混和性有機溶剤Eは、1種または2種以上を混合して使用することができる。
The water-miscible organic solvent D and a water-soluble organic solvent other than the water-miscible organic solvent D (hereinafter sometimes referred to as water-miscible organic solvent E) may be used in combination.
Examples of the water-miscible organic solvent E include glycols such as triethylene glycol and propylene glycol. The method of finding the water-miscible organic solvent D can be applied to find the water-miscible organic solvent E. it can. Also, when using the obtained aqueous pigment dispersion as a raw material for ink jet recording ink, it has a boiling point of 100 so that it does not affect ink characteristics and is preferably applied as an ink drying inhibitor. It is preferable to have at least ° C.
The said water-miscible organic solvent E can be used 1 type or in mixture of 2 or more types.

(水性顔料分散体の製造方法)
本発明において、水性顔料分散体とは、インク化する前の顔料が分散媒である水に高濃度に分散された水性顔料分散体を指す。
水性顔料分散体の顔料濃度は通常10〜50質量%となるように調整してある。これを使用してインク化する際は、所望するインク用途や物性に応じて、適宜水、あるいは添加剤を添加して、顔料濃度を0.1〜20質量%となるように希釈するのみで、インクを得ることができる。
(Method for producing aqueous pigment dispersion)
In the present invention, the aqueous pigment dispersion refers to an aqueous pigment dispersion in which a pigment before being converted into an ink is dispersed at a high concentration in water as a dispersion medium.
The pigment concentration of the aqueous pigment dispersion is usually adjusted to be 10 to 50% by mass. When using this to make ink, depending on the desired ink application and physical properties, water or additives are added as appropriate, and the pigment concentration is simply diluted to 0.1 to 20% by mass. Ink can be obtained.

本発明では、顔料は分散媒である水中に分散される前に、予め前記ブロックポリマーPと水混和性有機溶剤Dとの混合物中に分散することが好ましい。
即ち、水混和性有機溶剤Dが存在する状態で、前記ブロックポリマーP、塩基性化合物及び顔料を、攪拌機や分散装置を用いてよく混合して顔料とブロックポリマーPの自己水分散化とを行った後、該分散物と水とを混合することによって、水性顔料分散体が得られる。
この時水混和性有機溶剤Dは単独で使用してもよいが、前記水混和性有機溶剤Eを含んでいるとなお好ましい。
In the present invention, the pigment is preferably dispersed in advance in a mixture of the block polymer P and the water-miscible organic solvent D before being dispersed in water as a dispersion medium.
That is, in the state where the water-miscible organic solvent D is present, the block polymer P, the basic compound and the pigment are mixed well using a stirrer or a dispersing device, and the pigment and the block polymer P are dispersed in water by itself. Thereafter, the dispersion and water are mixed to obtain an aqueous pigment dispersion.
At this time, the water-miscible organic solvent D may be used alone, but it is more preferable that the water-miscible organic solvent E is contained.

本発明においては、各原料の配合量は特に限定はないが、以下の配合比を目安に配合を行うことが好ましい。
例えば前記ブロックポリマーPは、顔料100質量部に対し、5〜200質量部配合することが好ましく、より好ましくは5〜100質量部である。
また水混和性有機溶剤Dと水混和性有機溶剤Eの総量は、顔料100質量部に対し、20〜200質量部配合することが好ましく、より好ましくは30〜200質量部であり、D/Eの比率は100/0〜2/98である。
また、塩基性化合物は、前述の通り、前記ブロックポリマーPの中和率が20%〜200%になるように使用することが好ましく、中和率が80%〜150%となるように使用することがなお好ましい。このときの中和率は、前述の通り次の式で算出される。
In the present invention, the blending amount of each raw material is not particularly limited, but it is preferable to blend using the following blending ratio as a guide.
For example, the block polymer P is preferably blended in an amount of 5 to 200 parts by mass, and more preferably 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment.
Further, the total amount of the water-miscible organic solvent D and the water-miscible organic solvent E is preferably 20 to 200 parts by mass, more preferably 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. The ratio is 100/0 to 2/98.
Further, as described above, the basic compound is preferably used so that the neutralization rate of the block polymer P is 20% to 200%, and is used so that the neutralization rate is 80% to 150%. It is still preferred. The neutralization rate at this time is calculated by the following formula as described above.

Figure 2016204515
Figure 2016204515

水混和性有機溶剤Dが存在する状態で、前記ブロックポリマーP、塩基性化合物及び顔料を、攪拌機や分散装置を用いてよく混合して顔料とブロックポリマーPの自己水分散化とを行う工程(以後工程1と称す)においては、前記ブロックポリマーPと前記水混和性有機溶剤Dとは予め混和しブロックポリマーPを前記水混和性有機溶剤Dに溶解させておくことが好ましい。また水混和性有機溶剤Eを使用する場合は同様にこの段階でブロックポリマーPや前記水混和性有機溶剤Dと混和させておくことが好ましい。また塩基性化合物による前記ブロックポリマーPの中和は、この段階で行ってもよく、後述の工程1やその後の水で希釈する工程2で行っても構わない。また使用する塩基性化合物は100%純正物を添加してもよいが、発熱等の恐れがあることから水溶液を使用することが好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲において若干量の水を含むことも可能であるが、初期の顔料分散における大量の水の存在は、前記ブロックポリマーPの顔料分散効率が低下する可能性があることや、ブロックポリマーPのみの塊を形成する可能性があることから、少量にとどめておくことが好ましい。   A step of mixing the block polymer P, the basic compound and the pigment in a state where the water-miscible organic solvent D is present, using a stirrer or a dispersing device, and performing self-water dispersion of the pigment and the block polymer P ( In the following step 1), it is preferable that the block polymer P and the water-miscible organic solvent D are mixed in advance and the block polymer P is dissolved in the water-miscible organic solvent D. Similarly, when the water-miscible organic solvent E is used, it is preferably mixed with the block polymer P or the water-miscible organic solvent D at this stage. The neutralization of the block polymer P with a basic compound may be performed at this stage, or may be performed in the process 1 described later or the process 2 diluted with water thereafter. The basic compound used may be 100% pure, but it is preferable to use an aqueous solution because of the possibility of heat generation. Further, although it is possible to contain a slight amount of water as long as the effect of the present invention is not impaired, the presence of a large amount of water in the initial pigment dispersion may reduce the pigment dispersion efficiency of the block polymer P. It is preferable to keep it in a small amount because there is a possibility that only a block polymer P is formed.

(工程1 顔料との分散物を得る工程)
工程1の分散方法は、特に限定されず公知の分散方法でよい。例えば、ペイントシェーカー、ビーズミル、サンドミル、ボールミル等のメディアを使用するメディアミル分散法や、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ナノマイザー、アルティマイザー等を使用したメディアレス分散法、ロールミル、ヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、インテンシブミキサー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー等、強い剪断力を与える混練分散法等が挙げられる。このうち混練分散法は、顔料を含有する高固形分濃度の混合物に混練機で強い剪断力を与えることによって顔料粒子を微細化させる方法であり、顔料濃度の高い水性顔料分散体を得ることができ、且つ粗大粒子の低減に有効な方法であり好ましい。
(Step 1 Step of obtaining a dispersion with pigment)
The dispersion method in Step 1 is not particularly limited and may be a known dispersion method. For example, media mill dispersion method using media such as paint shaker, bead mill, sand mill, ball mill, etc., medialess dispersion method using ultrasonic homogenizer, high pressure homogenizer, nanomizer, optimizer, etc., roll mill, Henschel mixer, pressure kneader And kneading and dispersing methods that give a strong shearing force, such as intensive mixers, Banbury mixers, and planetary mixers. Among these, the kneading dispersion method is a method of refining pigment particles by applying a strong shearing force to a mixture having a high solid content containing a pigment with a kneader, and an aqueous pigment dispersion having a high pigment concentration can be obtained. This method is preferable because it is an effective method for reducing coarse particles.

混練分散法で工程1を行う場合は、混練機中に、前記前記水混和性有機溶剤Dに溶解させたブロックポリマーPと顔料とを仕込み混練を行う。このとき、各原料の仕込み順序には特に限定はなく全量を同時に仕込んで混練を開始してもよいし、各々を少量ずつ仕込んでもよい。各々の原料の仕込み量は前述の範囲で行うことができる。
混練分散法のメリットである強い剪断力を混合物に与えるためには、該混合物の固形分比率が高い状態で混練するほうが好ましく、より高い剪断力を該混合物に加えることができる。
When performing step 1 by the kneading dispersion method, the block polymer P dissolved in the water-miscible organic solvent D and the pigment are charged into a kneader and kneaded. At this time, the order in which the raw materials are charged is not particularly limited, and the entire amount may be charged simultaneously, and kneading may be started, or a small amount of each may be charged. The amount of each raw material charged can be within the above-mentioned range.
In order to give a strong shearing force, which is a merit of the kneading dispersion method, to the mixture, it is preferable to knead the mixture at a high solid content ratio, and a higher shearing force can be applied to the mixture.

より高い剪断力を加えるためには、顔料とブロックポリマーPとを含む固形分比率は30質量%以上が好ましく、40質量%以上がなお好ましい。
また、得られる水性顔料分散体の顔料濃度を高濃度とするために、前記混合物中の顔料量はなるべく多くすることが好ましい。例えば、前記混合物全量に対して30質量%以上とすることが好ましく、35質量%以上であることがなお好ましい。
また、顔料とブロックポリマーPとの含有比率は、特に限定はないが、通常は質量比で10/0.5〜10/20の範囲で行うことが多く、より好ましくは10/0.5〜10/10である。
In order to apply a higher shearing force, the solid content ratio including the pigment and the block polymer P is preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more.
Moreover, in order to make the pigment concentration of the obtained aqueous pigment dispersion high, it is preferable to increase the amount of pigment in the mixture as much as possible. For example, it is preferable to set it as 30 mass% or more with respect to the said mixture whole quantity, and it is still more preferable that it is 35 mass% or more.
Further, the content ratio of the pigment and the block polymer P is not particularly limited, but is usually carried out in a mass ratio of 10 / 0.5 to 10/20, more preferably 10 / 0.5 to 10/10.

また、前記水溶性有機溶剤Dや前記水溶性有機溶剤Eと前記ブロックポリマーPの含有比率は、特に限定はないが、30/10以上で使用することが好ましく、30/10〜90/10の範囲で使用することが最も好ましい。   Further, the content ratio of the water-soluble organic solvent D or the water-soluble organic solvent E and the block polymer P is not particularly limited, but is preferably 30/10 or more, and is preferably 30/10 to 90/10. Most preferably used in a range.

(工程2 水分散化)
前記工程1により得られた分散物に水を混合すること(以後工程2と称す)によって顔料とブロックポリマーPとを含む水性顔料分散体が得られる。
水中に前記分散物を加えても良いが、逆に前記分散物中に水性媒体を加えるほうが、均一な粒子径の水性顔料分散体が得られる点で好ましい。
水を混合する方法は特に限定はないが、一度に水を添加して混合しても良いし、少量ずつに分けて添加し混合しても良い。また通常は分散機を使用して分散させる。
工程3で使用する分散機は、公知のものを用いることができ、例えば、メディアを用いたものではペイントシェーカー、ボールミル、アトライター、バスケットミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、SCミル、スパイクミル、アジテーターミルなどを挙げられる。またメディアを用いないものとしては、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、デゾルバー、ディスパー、高速インペラー分散機などがあげられる。なお分散後に必要に応じて水溶性溶剤で濃度調整を行っても良い。
なお、用いる分散機などの種類によっては、分散機で水分散を行う前に、必要に応じて前記分散物に更に水混和性有機溶剤D,Eを添加し、混合、希釈して、前記分散機で処理するのに適した粘度に調整すると好ましい(以下、この粘度調整されたものを粘度調整物と呼ぶ場合がある)。例えばサンドミルを用いる時には、固形分濃度で10〜40質量%となる様に希釈し、数十〜数百センチポイズの粘度に調整した後にサンドミルを駆動させて分散を行うと好ましい。
また工程2の水分散化を行った後、必要に応じて遠心分離や濾過工程をいれてもよい。
(Process 2 water dispersion)
An aqueous pigment dispersion containing the pigment and the block polymer P is obtained by mixing water with the dispersion obtained in the step 1 (hereinafter referred to as step 2).
The dispersion may be added to water, but it is preferable to add an aqueous medium to the dispersion because an aqueous pigment dispersion having a uniform particle diameter can be obtained.
The method of mixing water is not particularly limited, but water may be added and mixed at once, or may be added and mixed in small portions. Usually, it is dispersed using a disperser.
As the disperser used in Step 3, a known one can be used. For example, in the case of using a medium, a paint shaker, a ball mill, an attritor, a basket mill, a sand mill, a sand grinder, a dyno mill, a disperse mat, an SC mill, Examples include spike mills and agitator mills. Examples of media that do not use media include ultrasonic homogenizers, nanomizers, resolvers, dispersers, and high-speed impeller dispersers. The concentration may be adjusted with a water-soluble solvent as necessary after dispersion.
Depending on the type of the disperser used, before carrying out water dispersion with the disperser, if necessary, water-miscible organic solvents D and E are further added to the dispersion, mixed, diluted, and then dispersed. It is preferable to adjust to a viscosity suitable for processing by a machine (hereinafter, this viscosity-adjusted product may be referred to as a viscosity-adjusted product). For example, when a sand mill is used, it is preferable to perform dispersion by driving the sand mill after diluting to a solid content concentration of 10 to 40 mass% and adjusting the viscosity to several tens to several hundred centipoise.
Moreover, after performing the water dispersion of the process 2, you may insert a centrifugation and a filtration process as needed.

なお本願においては、該工程2により、転相乳化あるいはその類似機構により水を媒体とする水性顔料分散体を形成する。
本願の工程(1)と工程(2)とをこの順に経ることで、粗大粒子が低減された水性顔料分散体を得ることができる。
またこのようにして得られた水性顔料分散体は、顔料がブロックポリマーPに内包あるいは一部吸着して安定化していると推定される。
In the present application, in Step 2, an aqueous pigment dispersion using water as a medium is formed by phase inversion emulsification or a similar mechanism.
By passing through step (1) and step (2) in this order in this order, an aqueous pigment dispersion with reduced coarse particles can be obtained.
In addition, it is presumed that the aqueous pigment dispersion obtained in this way is stabilized by inclusion or partial adsorption of the pigment in the block polymer P.

(インクジェット記録用水性インク)
本発明の水性顔料分散体は、所望の濃度に希釈して、自動車や建材用の塗料分野や、オフセットインキ、グラビアインキ、フレキソインキ、シルクスクリーンインキ等の印刷インキ分野、あるいはインクジェット記録用水性インク分野等様々な用途に使用することができる。なかでも、粗大粒子が低減されていることから、インクジェット記録用水性インクとして特に好ましく使用できる。
本発明の水性顔料分散体をインクジェット記録用水性インクに適用する場合は、更に水、バインダー樹脂等を加え、所望の物性を得るために、必要に応じて湿潤剤(乾燥抑止剤)、浸透剤、あるいはその他の添加剤を添加して調製する。
インクの調整後に、遠心分離あるいは濾過処理工程を加えてもよい。
(Water-based ink for inkjet recording)
The aqueous pigment dispersion of the present invention is diluted to a desired concentration, and is used in the paint field for automobiles and building materials, in the printing ink field such as offset ink, gravure ink, flexo ink, silk screen ink, or water-based ink for inkjet recording. It can be used for various applications such as fields. Especially, since coarse particles are reduced, it can be particularly preferably used as a water-based ink for ink jet recording.
When the aqueous pigment dispersion of the present invention is applied to an aqueous ink for inkjet recording, water, a binder resin, and the like are further added to obtain desired physical properties, and a wetting agent (drying inhibitor), a penetrating agent as necessary. Or by adding other additives.
After the ink adjustment, a centrifugal separation or filtration process may be added.

(湿潤剤)
前記湿潤剤は、インクの乾燥防止を目的として添加する。乾燥防止を目的とする湿潤剤のインク中の含有量は3〜50質量%であることが好ましい。
本発明で使用する湿潤剤としては特に限定はないが、水との混和性がありインクジェットプリンターのヘッドの目詰まり防止効果が得られるものが好ましい。例えば;グリセリン、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、分子量2000以下のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール、スルホラン;γ−ブチロラクトンなどのラクトン類;N−(2−ヒドロキシエチル)ピロリドンなどのラクタム類;グリセリンおよびその誘導体などが挙げられる。中でも、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオールを含むことが安全性を有し、かつインク乾燥性、吐出性能に優れた効果が見られる。
(Wetting agent)
The wetting agent is added for the purpose of preventing the ink from drying. The content of the wetting agent in the ink for the purpose of preventing drying is preferably 3 to 50% by mass.
The wetting agent used in the present invention is not particularly limited, but a wetting agent that is miscible with water and can prevent clogging of the head of an inkjet printer is preferable. For example: glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 or less, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-propylene glycol, isopropylene glycol, isobutylene glycol, 1,4-butane Diol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, mesoerythritol, pentaerythritol, sulfolane; lactones such as γ-butyrolactone; N- (2-hydroxyethyl) pyrrolidone, etc. Lactams; and glycerin and its derivatives. Among them, the inclusion of propylene glycol and 1,3-butanediol is safe and has excellent effects in ink drying properties and ejection performance.

(浸透剤)
前記浸透剤は、被記録媒体への浸透性改良や記録媒体上でのドット径調整を目的として添加する。
浸透剤としては、例えばエタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、エチレングリコールヘキシルエーテルやジエチレングリコールブチルエーテル等のアルキルアルコールのエチレンオキシド付加物やプロピレングリコールプロピルエーテル等のアルキルアルコールのプロピレンオキシド付加物等が挙げられる。
インク中の浸透剤の含有量は0.01〜10質量%であることが好ましい。
(Penetration agent)
The penetrant is added for the purpose of improving the permeability to a recording medium and adjusting the dot diameter on the recording medium.
Examples of the penetrant include lower alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, ethylene oxide adducts of alkyl alcohols such as ethylene glycol hexyl ether and diethylene glycol butyl ether, and propylene oxide adducts of alkyl alcohols such as propylene glycol propyl ether.
The penetrant content in the ink is preferably 0.01 to 10% by mass.

(界面活性剤)
前記界面活性剤は、表面張力等のインク特性を調整するために添加する。このために添加することのできる界面活性剤は特に限定されるものではなく、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、これらの中では、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
(Surfactant)
The surfactant is added to adjust ink properties such as surface tension. The surfactant that can be added for this purpose is not particularly limited, and examples include various anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. Of these, anionic surfactants and nonionic surfactants are preferred.

アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が挙げられ、これらの具体例として、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩などを挙げることができる。   Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonate, alkylphenyl sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, higher fatty acid salt, sulfate of higher fatty acid ester, sulfonate of higher fatty acid ester, higher alcohol ether. Sulfate salts and sulfonates of the above, higher alkyl sulfosuccinates, polyoxyethylene alkyl ether carboxylates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, etc. Specific examples include dodecylbenzene sulfonate, isopropyl naphthalene sulfonate, monobutylphenylphenol monosulfonate, monobutylbiphenyl sulfonate, dibutylphenylphenol disulfate. , And the like salts.

ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、脂肪酸アルキロールアミド、アルキルアルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、等を挙げることができ、これらの中では、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマーが好ましい。中でも、HLBが7〜20の範囲であるものは、溶解安定性に優れ好ましい。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester , Polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene fatty acid amide, fatty acid alkylolamide, alkyl alkanolamide, acetylene glycol, oxyethylene adduct of acetylene glycol, Polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymer, etc. Among them, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid Preference is given to alkylolamide, acetylene glycol, oxyethylene adducts of acetylene glycol and polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymers. Among these, those having an HLB in the range of 7 to 20 are preferable because of excellent dissolution stability.

その他の界面活性剤として、ポリシロキサンオキシエチレン付加物のようなシリコーン系界面活性剤;パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテルのようなフッ素系界面活性剤;スピクリスポール酸、ラムノリピド、リゾレシチンのようなバイオサーファクタント等も使用することができる。   Other surfactants include silicone surfactants such as polysiloxane oxyethylene adducts; fluorine surfactants such as perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl sulfonates, and oxyethylene perfluoroalkyl ethers. Biosurfactants such as spicrispolic acid, rhamnolipid, lysolecithin and the like can also be used.

これらの界面活性剤は、単独で用いることもでき、又2種類以上を混合して用いることもできる。界面活性剤を添加する場合その添加量はインクの全質量に対し、0.001〜2質量%の範囲が好ましく、0.001〜1.5質量%であることがより好ましく、0.01〜1質量%の範囲であることがさらに好ましい。界面活性剤の添加量が0.001質量%未満の場合は、界面活性剤添加の効果が得られない傾向にあり、2質量%を超えて用いると、画像が滲むなどの問題を生じやすくなる。   These surfactants can be used alone or in combination of two or more. When the surfactant is added, the addition amount is preferably in the range of 0.001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1.5% by mass, and more preferably 0.01 to 1.5% by mass with respect to the total mass of the ink. More preferably, it is in the range of 1% by mass. When the addition amount of the surfactant is less than 0.001% by mass, the effect of adding the surfactant tends to be not obtained, and when it exceeds 2% by mass, problems such as blurring of the image are likely to occur. .

また、必要に応じて防腐剤、粘度調整剤、pH調整剤、キレート化剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。
なお、前記工程1で使用する水溶性有機溶剤Qには、例えば湿潤剤や浸透剤としての機能を果たすものがある。このような機能を有する水溶性有機溶剤Qを前記工程1で使用している場合は、その量を調整しながら加えることが好ましい。
Moreover, antiseptic | preservative, a viscosity modifier, a pH adjuster, a chelating agent, a plasticizer, antioxidant, an ultraviolet absorber etc. can be added as needed.
In addition, the water-soluble organic solvent Q used in the step 1 includes one that functions as a wetting agent or a penetrating agent, for example. When the water-soluble organic solvent Q having such a function is used in the step 1, it is preferably added while adjusting the amount.

前記インクジェット記録用水性インクに占める顔料量は、充分な画像濃度を得る必要性と、インク中での顔料の分散安定性を確保するために、0.1〜20質量%であることが好ましい。   The amount of pigment in the water-based ink for inkjet recording is preferably 0.1 to 20% by mass in order to obtain a sufficient image density and to ensure dispersion stability of the pigment in the ink.

(記録媒体)
インクジェット記録用水性インクの記録媒体としては特に限定はなく、複写機で一般的に使用されているコピー用紙(PPC紙)等の吸収性の記録媒体、インクの吸収層を有する記録媒体、インクの吸収性を有しない非吸水性の記録媒体、インクの吸水性の低い難吸収性の記録媒体などがありうる。本発明のインクジェット記録用水性インクは、特に吸収層を有する記録媒体、非吸水性の記録媒体、難吸収性の記録媒体に記録した際に、発色性が良好という特徴も有する。
(recoding media)
The recording medium of the water-based ink for inkjet recording is not particularly limited, and is an absorbent recording medium such as copy paper (PPC paper) generally used in a copying machine, a recording medium having an ink absorbing layer, There may be a non-water-absorbing recording medium that does not have absorptivity, a hard-absorbing recording medium that has a low water-absorbing property, and the like. The water-based ink for ink-jet recording of the present invention is also characterized by good color developability particularly when recording on a recording medium having an absorption layer, a non-water-absorbing recording medium, or a hardly-absorbing recording medium.

吸収性の記録媒体の例としては、例えば普通紙、布帛、ダンボール、木材等があげられる。また吸収層を有する記録媒体の例としては、インクジェット専用紙等があげられ、この具体例としては、例えば、株式会社ピクトリコのピクトリコプロ・フォトペーパー等が挙げられる。   Examples of the absorbent recording medium include plain paper, fabric, cardboard, wood, and the like. Further, examples of the recording medium having an absorption layer include inkjet dedicated paper, and specific examples thereof include, for example, Pictrico Pro Photo Paper from Pictorico Co., Ltd.

インクの吸収性を有しない非吸水性の記録媒体の例には、例えば食品用の包装材料に使用されているもの等を使用することができ、公知のプラスチックフィルムが使用できる。具体例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ナイロン等のポリアミド系フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリ乳酸フィルム等が挙げられる。特にポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアミド系フィルムが好ましく、さらにポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロンが好ましい。またバリア性を付与するためのポリ塩化ビニリデン等のコーティングをした上記フィルムでもよいし、必要に応じてアルミニウム等の金属、あるいはシリカやアルミナ等の金属酸化物の蒸着層を積層したフィルムを併用してもよい。   Examples of non-water-absorbing recording media that do not have ink absorbency include those used for food packaging materials and the like, and known plastic films can be used. Specific examples include polyester films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polyamide films such as nylon, polystyrene films, polyvinyl alcohol films, polyvinyl chloride films, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, A polylactic acid film etc. are mentioned. In particular, a polyester film, a polyolefin film, and a polyamide film are preferable, and polyethylene terephthalate, polypropylene, and nylon are more preferable. Moreover, the above-mentioned film coated with polyvinylidene chloride or the like for imparting a barrier property may be used, and if necessary, a film in which a deposited layer of a metal oxide such as aluminum or a metal oxide such as silica or alumina is used in combination. May be.

前記プラスチックフィルムは、未延伸フィルムであってもよいが、1軸もしくは2軸方向に延伸されたものでも良い。さらにフィルムの表面は、未処理であってもよいが、コロナ放電処理、オゾン処理、低温プラズマ処理、フレーム処理、グロー放電処理等、接着性を向上させるための各種処理を施したものが好ましい。
前記プラスチックフィルムの膜厚は用途に応じて適宜変更されるが、例えば軟包装用途である場合は、柔軟性と耐久性、耐カール性を有しているものとして、膜厚が10μm〜100μmであることが好ましい。より好ましくは10μm〜30μmである。この具体例としては、東洋紡株式会社のパイレン(登録商標)などが挙げられる。
The plastic film may be an unstretched film, but may be stretched in a uniaxial or biaxial direction. Further, the surface of the film may be untreated, but those subjected to various treatments for improving adhesive properties such as corona discharge treatment, ozone treatment, low temperature plasma treatment, flame treatment, glow discharge treatment and the like are preferable.
The film thickness of the plastic film is appropriately changed according to the use. For example, in the case of a flexible packaging application, the film thickness is 10 μm to 100 μm as having flexibility, durability, and curl resistance. Preferably there is. More preferably, it is 10 micrometers-30 micrometers. Specific examples thereof include Pyrene (registered trademark) manufactured by Toyobo Co., Ltd.

インクの吸水性の低い難吸収性の記録媒体には、印刷本紙などのアート紙、コート紙、軽量コート紙、微塗工紙などが使用できる。これら難吸収性の記録媒体は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙や中性紙等の表面にコート材を塗布してコート層を設けたものであり、王子製紙(株)製の「OKエバーライトコート」及び日本製紙(株)製の「オーロラS」等の微塗工紙、王子製紙(株)製の「OKコートL」及び日本製紙(株)製の「オーロラL」等の軽量コート紙(A3)、王子製紙(株)製の「OKトップコート+」及び日本製紙(株)製の「オーロラコート」等のコート紙(A2、B2)、王子製紙(株)製の「OK金藤+」及び三菱製紙(株)製の「特菱アート」等のアート紙(A1)等が挙げられる。   Art paper such as printing paper, coated paper, lightweight coated paper, finely coated paper, and the like can be used as a recording medium having low ink water absorption and poor absorbability. These hardly absorbent recording media are those in which a coating layer is provided by applying a coating material on the surface of high-quality paper, neutral paper, etc. that are generally not surface-treated mainly composed of cellulose. Oji Paper Co., Ltd. “OK Everlight Coat” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., “Aurora S” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., “OK Coat L” manufactured by Oji Paper Co., Ltd., and “Aurora L” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. , Etc. Lightweight coated paper (A3), Oji Paper Co., Ltd. “OK Top Coat +” and Nippon Paper Industries Co., Ltd. “Aurora Coat” coated paper (A2, B2), Oji Paper Co., Ltd. Art paper (A1) such as “OK Kanfuji +” manufactured by Mitsubishi and “Tokuhishi Art” manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd., and the like.

以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の例において「部」及び「%」は特に断りがない限り質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by a following example, unless the summary is exceeded. In the following examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

(ブロックポリマーPの合成例)
(合成例1)
重合開始剤としてBuLiと第一のモノマーとしてStとを図1におけるチューブリアクターP1及びP2とから、図1におけるT字型マイクロミキサーM1に導入し、リビングアニオン重合させ重合体を形成させた。
次に、得られた重合体を図1におけるチューブリアクターR1を通じて図1におけるT字型マイクロミキサーM2に移動させ、該重合体の成長末端を、図1におけるチューブリアクターP3から導入した反応調整剤(α−メチルスチレン(α−MeSt))によりトラップした。
次いで、第二のモノマーとしてt−BMAを図1に示すチューブリアクターP4からT字型マイクロミキサーM3に導入し、図1におけるチューブリアクターR2を通じて移動させた前記重合体と、連続的なリビングアニオン重合反応を行った。その後メタノールで反応をクエンチしてブロックポリマー(PA−1)を製造した。
(Synthesis example of block polymer P)
(Synthesis Example 1)
BuLi as a polymerization initiator and St as a first monomer were introduced into the T-shaped micromixer M1 in FIG. 1 from the tube reactors P1 and P2 in FIG. 1, and a living anion polymerization was performed to form a polymer.
Next, the obtained polymer is moved to the T-shaped micromixer M2 in FIG. 1 through the tube reactor R1 in FIG. 1, and the growth regulator of the polymer is introduced into the reaction regulator (3) introduced from the tube reactor P3 in FIG. Trapped with α-methylstyrene (α-MeSt)).
Next, t-BMA as a second monomer is introduced into the T-shaped micromixer M3 from the tube reactor P4 shown in FIG. 1, and the polymer moved through the tube reactor R2 in FIG. Reaction was performed. Thereafter, the reaction was quenched with methanol to produce a block polymer (PA-1).

この際、マイクロリアクター全体を恒温槽に埋没させることで、反応温度を24℃に設定した。また、マイクロリアクターに導入するモノマーおよび反応調整剤はTHFで溶解し、またBuLiは市販の2.6Mヘキサン溶液をヘキサンで希釈し、その希釈濃度及び導入速度により、ブロックポリマー(PA−1)のmol比を以下の通り調整した。   At this time, the reaction temperature was set to 24 ° C. by burying the entire microreactor in a thermostat. The monomer and reaction modifier to be introduced into the microreactor are dissolved in THF, and BuLi is a commercially available 2.6M hexane solution diluted with hexane. Depending on the dilution concentration and introduction rate, the block polymer (PA-1) The molar ratio was adjusted as follows.

ブロックポリマー(PA−1)のmol比
重合開始剤/第一モノマー/反応調整剤/第二モノマー=1.0/10.7/2.7/8.1
Mol ratio polymerization initiator of block polymer (PA-1) / first monomer / reaction modifier / second monomer = 1.0 / 10.7 / 2.7 / 8.1

得られたブロックポリマー(PA−1)は、陽イオン交換樹脂で処理することで加水分解させ、反応溶液を減圧下で留去し、得られた固体を粉砕して、ブロックポリマー(P−1)の粉体を得た。   The obtained block polymer (PA-1) is hydrolyzed by treating with a cation exchange resin, the reaction solution is distilled off under reduced pressure, and the resulting solid is pulverized to give a block polymer (P-1). ) Was obtained.

(合成例2)
攪拌子を入れた500mLのナス型シュレン中に、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下PGMEAと略す)を200g、Stを16.9g、RAFT剤として2−シアノプロパン−2−イルN−メチル−N− (ピリジン−4−イル)カルバモジチオアートを16mmol入れた後、フラスコ内の溶液中に200mL/分で1分間窒素を液中バブリングしながら吹き込んだ。次にこのフラスコを80℃の湯浴上に置き、フラスコ内温を80℃まで昇温した。 80℃に達してから10分後、PGMEA20gと重合開始剤2,2‘−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)4mmolからなる溶液を一気にフラスコ内に供給した後、温度を保持しながら5時間撹拌し、反応溶液を室温まで冷却して反応を停止した。次いで、このフラスコ中にスチレン5.61g、アクリル酸8.1gを吹き込み、再び80℃の湯浴上に置き、フラスコ内温を80℃まで昇温した。
80℃に達してから10分後、PGMEA20gと重合開始剤AIBN4mmoからなる溶液を一気にフラスコ内に供給した後、温度を保持しながら7時間撹拌し、反応溶液を室温まで冷却して反応を停止し、ブロックポリマー(P−2)を得た。
GPCで分子量の測定を行ったところ、数平均分子量は2059、重量平均分子量は2875、分散度(Mw/Mn)=1.25であった。また、酸価の測定を行ったところ160であった。
(Synthesis Example 2)
200 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as PGMEA) as a solvent, 16.9 g of St as a solvent, and 2-cyanopropan-2-yl N-methyl- as a RAFT agent in 500 mL of eggplant-type Schlene containing a stir bar After adding 16 mmol of N- (pyridin-4-yl) carbamodithioate, nitrogen was bubbled into the solution in the flask at 200 mL / min for 1 minute while bubbling in the liquid. Next, the flask was placed on an 80 ° C. hot water bath, and the temperature inside the flask was raised to 80 ° C. 10 minutes after reaching 80 ° C., a solution consisting of 20 g of PGMEA and 4 mmol of a polymerization initiator 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) was fed all at once into the flask and then stirred for 5 hours while maintaining the temperature. The reaction solution was cooled to room temperature to stop the reaction. Next, 5.61 g of styrene and 8.1 g of acrylic acid were blown into the flask, and again placed on a 80 ° C. hot water bath, and the temperature inside the flask was raised to 80 ° C.
Ten minutes after reaching 80 ° C., a solution consisting of 20 g of PGMEA and polymerization initiator AIBN 4 mmo was fed all at once into the flask, then stirred for 7 hours while maintaining the temperature, and the reaction solution was cooled to room temperature to stop the reaction. The block polymer (P-2) was obtained.
When the molecular weight was measured by GPC, the number average molecular weight was 2059, the weight average molecular weight was 2875, and the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.25. Moreover, it was 160 when the acid value was measured.

(ブロックポリマーPの物性値の測定方法)
得られた各ブロックポリマーPの物性値は以下のように測定した。
(Method for measuring physical properties of block polymer P)
The physical property value of each obtained block polymer P was measured as follows.

(数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)の測定方法)
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定した。
(Measurement method of number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw))
It measured by the gel permeation chromatography (GPC) method on the following conditions.

測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC−8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のTHF溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作製した。
Measuring device: High-speed GPC device (“HLC-8220GPC” manufactured by Tosoh Corporation)
Column: The following columns manufactured by Tosoh Corporation were connected in series.
"TSKgel G5000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 "TSKgel G4000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 "TSKgel G3000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 “TSKgel G2000” (7.8 mm ID × 30 cm) × 1 detector: RI (differential refractometer)
Column temperature: 40 ° C
Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 mL / min Injection amount: 100 μL (THF solution with a sample concentration of 0.4 mass%)
Standard sample: A calibration curve was prepared using the following standard polystyrene.

(標準ポリスチレン)
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
(Standard polystyrene)
"TSKgel standard polystyrene A-500" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-1" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-2" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-4" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-10" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-20" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-40" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-80" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-128" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-288" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel standard polystyrene F-550" manufactured by Tosoh Corporation

(酸価の測定方法)
JIS試験方法K 0070−1992に準拠して測定した。THF溶媒に試料0.5gを溶解させ、フェノールフタレインを指示薬として、0.1M水酸化カリウムアルコール溶液で滴定することにより求めた。
(Measurement method of acid value)
It measured based on JIS test method K0070-1992. It was determined by dissolving 0.5 g of a sample in a THF solvent and titrating with 0.1 M potassium hydroxide alcohol solution using phenolphthalein as an indicator.

(水への溶解度の測定方法)
目開き250μm、および90μmの篩を用い250μm〜90μmの範囲に粒径を整えたポリマー0.5gを、400メッシュ金網を加工した袋に封入し、水50mlに浸漬、25℃の温度下で24時間緩やかに攪拌放置した。24時間浸漬後、ポリマーを封入した400メッシュ金網を110℃に設定した乾燥機において2時間乾燥を行うことにより、乾燥させた。ポリマーを封入した400メッシュ金網の水浸漬前後の重量の変化を測定し、次式により溶解度を算出した。
(Measurement method of water solubility)
A polymer having a particle size of 250 μm to 90 μm using a sieve having an opening of 250 μm and a mesh size of 90 μm is sealed in a bag processed with a 400 mesh wire net, immersed in 50 ml of water, and 24 ° C. at a temperature of 25 ° C. Stir gently for a period of time. After soaking for 24 hours, drying was performed by performing drying for 2 hours in a dryer set at 110 ° C. with a 400-mesh wire mesh enclosing the polymer. The change in the weight of the 400 mesh wire mesh encapsulating the polymer before and after water immersion was measured, and the solubility was calculated according to the following equation.

Figure 2016204515
Figure 2016204515

(水中での微粒子形成の判断方法、および平均粒径(nm)の測定方法))
(1)前記酸価の測定方法に従い、ポリマーの酸価を求める。
(2)水50mlに対して、ポリマーを1g添加後、上記(1)で得たポリマーの酸価を100%中和するだけの0.1mol/L水酸化カリウム水溶液を加え、100%中和とする。
(3)100%中和させた液を、25℃の温度下で、2時間超音波洗浄機(株式会社エスエヌディ超音波洗浄器US−102、38kHz自励発信)中で超音波を照射し分散させた後、24時間室温で放置する。
24時間放置後、液面から2センチメートルの深部にある液をサンプリングしたサンプル液を、日機装株式会社製動的光散乱式粒子径測定装置「マイクロトラック粒度分布計UPA−ST150」を用い、微粒子形成による光散乱情報が得られるか判定することにより、微粒子が存在するか確認した。
同時に、平均粒径を測定した。
(Judgment method of fine particle formation in water and measurement method of average particle size (nm)))
(1) The acid value of the polymer is determined according to the acid value measurement method.
(2) After adding 1 g of polymer to 50 ml of water, 0.1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution that only neutralizes the acid value of the polymer obtained in (1) above is added to 100% neutralization. And
(3) 100% neutralized liquid is dispersed by irradiating with ultrasonic waves in an ultrasonic cleaner (SND Ultrasonic Cleaner US-102, 38 kHz self-excited transmission) at a temperature of 25 ° C. for 2 hours. And let stand at room temperature for 24 hours.
After leaving for 24 hours, sample liquid sampled at a depth of 2 centimeters from the liquid surface was measured using a dynamic light scattering particle size measuring device “Microtrac particle size distribution analyzer UPA-ST150” manufactured by Nikkiso Co., Ltd. It was confirmed whether or not fine particles were present by determining whether light scattering information due to formation could be obtained.
At the same time, the average particle size was measured.

(表面張力の測定方法)
前記水中での微粒子形成の判断方法で得たサンプル液と同様のサンプル液を、ウィルヘルミ表面張力計を用い測定した値とした。
(Measurement method of surface tension)
A sample solution similar to the sample solution obtained by the method for determining the formation of fine particles in water was measured using a Wilhelmi surface tension meter.

前記合成例で得られたブロックポリマーP−1、P−2の原料、反応条件、物性値を表に示す。   The raw materials, reaction conditions, and physical property values of the block polymers P-1 and P-2 obtained in the synthesis examples are shown in the table.

Figure 2016204515
Figure 2016204515

Figure 2016204515
Figure 2016204515

表3〜表4中、
BuLiはノルマルブチルリチウムを表し、
Stはスチレンを表し、
AAはアクリル酸を表し、
DPEは1,1−ジフェニルエチレンを表し、
αMeStはαメチルスチレンを表し、
tBMAはメタクリル酸tert−ブチルエステルを表し、
nBMAはメタクリル酸n−ブチルエステルを表す。
In Table 3 to Table 4,
BuLi represents normal butyl lithium;
St represents styrene,
AA represents acrylic acid,
DPE represents 1,1-diphenylethylene,
αMeSt represents α-methylstyrene,
tBMA represents methacrylic acid tert-butyl ester;
nBMA represents methacrylic acid n-butyl ester.

(水混和性有機溶剤Dの1H−NMR測定例)
前記合成例のブロックポリマーP−1の粉末とトリエチレングリコールを混合し、ポリマー濃度30wt%のP−1の分散液を作成した。P−1分散液1.2gに0.3gの溶剤
(1)トリエチレングリコール、(表5中略記 TEG)
(2)プロピレングリコール、(表5中略記 PPG)
(3)3−メトキシブタノール、(表5中略記 3MB)
(4)n−メチル−ピロリドン、(表5中略記 NMP)
(5)ジエチレングリコールモノブチルエーテル(表5中略記 DEGMBE)
をそれぞれ加え、よく撹拌し測定試料とした。
各試料をNMR試料管に取り、DMSO−d6を封管したキャピラリを添加し、日本電子(株)製NMR JNM−LA300により1H−NMRを測定した。
(Example of 1H-NMR measurement of water-miscible organic solvent D)
The powder of the block polymer P-1 of the synthesis example and triethylene glycol were mixed to prepare a dispersion of P-1 having a polymer concentration of 30 wt%. 0.3 g of solvent (1) triethylene glycol in 1.2 g of P-1 dispersion (abbreviated as TEG in Table 5)
(2) Propylene glycol (abbreviated PPG in Table 5)
(3) 3-methoxybutanol (abbreviation 3MB in Table 5)
(4) n-methyl-pyrrolidone (abbreviated NMP in Table 5)
(5) Diethylene glycol monobutyl ether (abbreviated as DEGMBE in Table 5)
Each was added and stirred well to obtain a measurement sample.
Each sample was taken in an NMR sample tube, a capillary sealed with DMSO-d6 was added, and 1H-NMR was measured by NMR JNM-LA300 manufactured by JEOL Ltd.

測定条件:フリップ角45°、繰り返し時間7秒、積算回数16回
測定設定温度:30℃、50℃、70℃、90℃、110℃
Measurement conditions: Flip angle 45 °, repetition time 7 seconds, integration number 16 times Measurement set temperature: 30 ° C, 50 ° C, 70 ° C, 90 ° C, 110 ° C

ブロックポリマーP-1の芳香環由来のシグナルはケミカルシフト5〜8ppmに現れる。該ピーク面積を取り、理論値に対する面積比(%)を求めたものを表5に示す。   The signal derived from the aromatic ring of the block polymer P-1 appears at a chemical shift of 5 to 8 ppm. Table 5 shows the peak area taken and the area ratio (%) to the theoretical value determined.

Figure 2016204515
Figure 2016204515

(実施例 水性顔料分散体の製造方法)
(参考例1)
粉砕したブロックポリマーP−1にトリエチレングリコールを添加・攪拌し、30%トリエチレングリコール溶液としたブロックポリマーP−1溶液を100部(P−1として30部)、トリエチレングリコール80部、塩基性化合物として34%KOH水溶液をブロックポリマーP−1の100%中和率になるよう13.1部を1.0Lのインテンシブミキサー(日本アイリッヒ株式会社)に仕込み、ローター周速2.94m/s、パン周速1m/sで、30分間混合を行った。
続いてマゼンタ顔料FASTOGEN SUPER MAGENTA RY(DIC(株)製)を150部仕込み、ローター周速2.94m/s、パン周速1m/sで、60分間混練を行った。続いてインテンシブミキサー容器内の混練物に撹拌を継続しながらイオン交換水657.21部を徐々に加え、顔料濃度は17.6%の水性顔料分散体を得た。
参考例1の水性顔料分散体の物性値を基準とし、これとの比較で実施例1〜3を評価した。
(Example Production method of aqueous pigment dispersion)
(Reference Example 1)
Triethylene glycol is added to and stirred in the pulverized block polymer P-1, and 100 parts of the block polymer P-1 solution made into a 30% triethylene glycol solution (30 parts as P-1), 80 parts of triethylene glycol, base As a functional compound, 13.1 parts of a 34% KOH aqueous solution was charged into a 1.0 L intensive mixer (Nippon Eirich Co., Ltd.) so as to achieve a 100% neutralization rate of the block polymer P-1, and the rotor peripheral speed was 2.94 m / s. The mixture was mixed for 30 minutes at a pan peripheral speed of 1 m / s.
Subsequently, 150 parts of a magenta pigment FASTOGEN SUPER MAGENTA RY (manufactured by DIC Corporation) was charged, and kneading was performed at a rotor peripheral speed of 2.94 m / s and a pan peripheral speed of 1 m / s for 60 minutes. Subsequently, 657.21 parts of ion-exchanged water was gradually added to the kneaded material in the intensive mixer container while stirring was continued to obtain an aqueous pigment dispersion having a pigment concentration of 17.6%.
Based on the physical property values of the aqueous pigment dispersion of Reference Example 1, Examples 1 to 3 were evaluated in comparison with the physical property values.

(実施例1)
粉砕したブロックポリマーP−1にトリエチレングリコールを添加・攪拌し、30%トリエチレングリコール溶液としたブロックポリマーP−1溶液を100部(P−1として30部)、3−メトキシブタノール18部、トリエチレングリコール62部、塩基性化合物として34%KOH水溶液をブロックポリマーP−1の100%中和率になるよう13.1部を1.0Lのインテンシブミキサー(日本アイリッヒ株式会社)に仕込み、ローター周速2.94m/s、パン周速1m/sで、30分間混合を行った。
続いてマゼンタ顔料FASTOGEN SUPER MAGENTA RY(DIC(株)製)を150部仕込み、ローター周速2.94m/s、パン周速1m/sで、60分間混練を行った。続いてインテンシブミキサー容器内の混練物に撹拌を継続しながらイオン交換水657.21部を徐々に加え、顔料濃度は17.6%の水性顔料分散体を得た。
Example 1
Triethylene glycol was added to the pulverized block polymer P-1 and stirred, and 100 parts of the block polymer P-1 solution made into a 30% triethylene glycol solution (30 parts as P-1), 18 parts of 3-methoxybutanol, Charge 62 parts of triethylene glycol and 34% KOH aqueous solution as a basic compound to a 1.0-liter intensive mixer (Nippon Eirich Co., Ltd.) so as to achieve a 100% neutralization rate of the block polymer P-1. Mixing was performed at a peripheral speed of 2.94 m / s and a pan peripheral speed of 1 m / s for 30 minutes.
Subsequently, 150 parts of a magenta pigment FASTOGEN SUPER MAGENTA RY (manufactured by DIC Corporation) was charged, and kneading was performed at a rotor peripheral speed of 2.94 m / s and a pan peripheral speed of 1 m / s for 60 minutes. Subsequently, 657.21 parts of ion-exchanged water was gradually added to the kneaded material in the intensive mixer container while stirring was continued to obtain an aqueous pigment dispersion having a pigment concentration of 17.6%.

(実施例2)
実施例1において、3−メトキシブタノールをn−メチル−ピロリドンに変更した以外は実施例1と同様に実施し顔料濃度17.6%の水性顔料分散体を得た。
(Example 2)
An aqueous pigment dispersion having a pigment concentration of 17.6% was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3-methoxybutanol was changed to n-methyl-pyrrolidone in Example 1.

(実施例3)
実施例1において、ブロックポリマーP−1をブロックポリマーP−2に変更した以外は実施例1と同様に実施し顔料濃度17.6%の水性顔料分散体を得た。
Example 3
An aqueous pigment dispersion having a pigment concentration of 17.6% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the block polymer P-1 was changed to the block polymer P-2.

(参考例2)
粉砕したブロックポリマーP−1にトリエチレングリコールを添加・攪拌し、30%トリエチレングリコール溶液としたブロックポリマーP−1溶液を100部(P−1として30部)、トリエチレングリコール50部、塩基性化合物として34%KOH水溶液を100%中和率になるよう13.1部、イェロー顔料としてFast Yellow7413(山陽色素製:Pigment Yellow 74)を150部を1.0Lのインテンシブミキサー(日本アイリッヒ株式会社)に仕込み、ローター周速2.94m/s、パン周速1m/sで、30分間混合を行う工程1を行った。混合では、混練物温度に注意し、100℃を超えないようにローター周速、パン周速を調整しながら実施した。続いてインテンシブミキサー容器内の混練物に撹拌を継続しながらイオン交換水687.21部を徐々に加え、顔料濃度15.0%の水性顔料分散体を得た。
参考例2の水性顔料分散体の物性値を基準とし、これとの比較で実施例4〜6を評価した。
(Reference Example 2)
Triethylene glycol is added to the pulverized block polymer P-1 and stirred, and 100 parts of the block polymer P-1 solution made into a 30% triethylene glycol solution (30 parts as P-1), 50 parts of triethylene glycol, base As a functional compound, 13.1 parts of a 34% KOH aqueous solution so as to achieve a 100% neutralization rate, Fast Yellow 7413 (manufactured by Sanyo Dye: Pigment Yellow 74) as a yellow pigment, 150 parts of 1.0 L intensive mixer (Nippon Eirich Corporation) Step 1 of mixing at a rotor peripheral speed of 2.94 m / s and a pan peripheral speed of 1 m / s for 30 minutes was performed. The mixing was performed while paying attention to the kneaded material temperature and adjusting the rotor peripheral speed and pan peripheral speed so as not to exceed 100 ° C. Subsequently, 687.21 parts of ion-exchanged water was gradually added to the kneaded material in the intensive mixer container while stirring, to obtain an aqueous pigment dispersion having a pigment concentration of 15.0%.
Based on the physical property values of the aqueous pigment dispersion of Reference Example 2, Examples 4 to 6 were evaluated in comparison with this.

(実施例4)
粉砕したブロックポリマーP−1にトリエチレングリコールを添加・攪拌し、30%トリエチレングリコール溶液としたブロックポリマーP−1溶液を100部(P−1として30部)、3−メトキシブタノール15部、トリエチレングリコール35部、塩基性化合物として34%KOH水溶液を100%中和率になるよう13.1部、イェロー顔料としてFast Yellow7413(山陽色素製:Pigment Yellow 74)を150部を1.0Lのインテンシブミキサー(日本アイリッヒ株式会社)に仕込み、ローター周速2.94m/s、パン周速1m/sで、30分間混合を行う工程1を行った。混合では、混練物温度に注意し、100℃を超えないようにローター周速、パン周速を調整しながら実施した。続いてインテンシブミキサー容器内の混練物に撹拌を継続しながらイオン交換水687.21部を徐々に加え、顔料濃度15.0%の水性顔料分散体を得た。
Example 4
Triethylene glycol was added to and stirred in the pulverized block polymer P-1, and 100 parts of the block polymer P-1 solution made into a 30% triethylene glycol solution (30 parts as P-1), 15 parts of 3-methoxybutanol, Triethylene glycol 35 parts, basic compound 34% KOH aqueous solution 13.1 parts to 100% neutralization rate, yellow pigment Fast Yellow 7413 (Sanyo Dye: Pigment Yellow 74) 150 parts 1.0L Step 1 was performed in which the mixture was charged into an intensive mixer (Nippon Eirich Co., Ltd.) and mixed at a rotor peripheral speed of 2.94 m / s and a pan peripheral speed of 1 m / s for 30 minutes. The mixing was performed while paying attention to the kneaded material temperature and adjusting the rotor peripheral speed and pan peripheral speed so as not to exceed 100 ° C. Subsequently, 687.21 parts of ion-exchanged water was gradually added to the kneaded material in the intensive mixer container while stirring, to obtain an aqueous pigment dispersion having a pigment concentration of 15.0%.

(実施例5)
実施例4において、3−メトキシブタノール15部の代わりにジエチレングリコールモノブチルエーテル10部、トリエチレングリコール35部を40部に変更した以外は実施例4と同様に実施し顔料濃度15.0%の水性顔料分散体を得た。
(Example 5)
In Example 4, an aqueous pigment having a pigment concentration of 15.0% was prepared in the same manner as in Example 4 except that 10 parts of diethylene glycol monobutyl ether and 35 parts of triethylene glycol were changed to 40 parts instead of 15 parts of 3-methoxybutanol. A dispersion was obtained.

(実施例6)
実施例4において、ブロックポリマーP−1をブロックポリマーP−2に変更した以外は実施例4と同様に実施し顔料濃度15.0%の水性顔料分散体を得た。
(Example 6)
In Example 4, except having changed block polymer P-1 into block polymer P-2, it implemented similarly to Example 4 and obtained the aqueous pigment dispersion of 15.0% of pigment concentration.

(評価方法)
前記得られた水性顔料分散体は、以下の項目を測定して評価を行った。
(Evaluation method)
The obtained aqueous pigment dispersion was evaluated by measuring the following items.

<体積平均粒径>
作製した水性顔料分散体を5000倍に希釈し、マイクロトラックUPA−150(日機装社製)で測定を行った。測定値は3度測定した平均値を取った。
<Volume average particle diameter>
The prepared aqueous pigment dispersion was diluted 5000 times and measured with Microtrac UPA-150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The measured value was an average value measured three times.

<粗大粒子数>
作製した水性顔料分散体を250倍に希釈し、アキュサイザー780APS(インターナショナル・ビジネス社製)にて測定を行った。粗大粒子数は希釈前の水性顔料分散液1ml当たりの粒子数に換算した。表中の粒子数には(×10個/ml)の単位を用いている。
判定基準
◎:0.5um以上の粗大粒子数10×10個/ml未満
○:0.5um以上の粗大粒子数10〜50×10個/ml未満
△:0.5um以上の粗大粒子数50〜100×10個/ml未満
×:0.5um以上の粗大粒子数100×10個/ml以上
<Number of coarse particles>
The prepared aqueous pigment dispersion was diluted 250 times and measured with Accusizer 780APS (manufactured by International Business). The number of coarse particles was converted to the number of particles per ml of the aqueous pigment dispersion before dilution. The unit of (× 10 8 particles / ml) is used for the number of particles in the table.
Judgment criteria
A: The number of coarse particles of 0.5 um or more is less than 10 × 10 8 particles / ml
○: Number of coarse particles of 0.5 μm or more 10 to 50 × 10 8 or less / ml
Δ: Number of coarse particles of 0.5 μm or more 50 to 100 × 10 8 or less / ml
×: Number of coarse particles of 0.5 um or more 100 × 10 8 particles / ml or more

<インクの保存安定性>
インクジェットインクの保存安定性を測定するために、作製した水性顔料分散体を用いて、以下の評価用インクジェット記録用水性インクを作製した。
水性顔料分散体は最終的な顔料濃度が3質量%となるように、全量が100部の以下の配合において、作製した水性顔料分散体の顔料濃度に合わせて調整した。
水性顔料分散体 約3部(顔料分として)
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10部
2−ピロリドン 10部
グリセリン 5部
サーフィノール440(エアープロダクツジャパン製) 0.5部
純水 残量
<Ink storage stability>
In order to measure the storage stability of the inkjet ink, the following aqueous inkjet recording ink for evaluation was prepared using the prepared aqueous pigment dispersion.
The aqueous pigment dispersion was adjusted according to the pigment concentration of the prepared aqueous pigment dispersion in the following formulation of 100 parts in total so that the final pigment concentration would be 3% by mass.
About 3 parts aqueous pigment dispersion (as pigment)
Triethylene glycol monobutyl ether 10 parts 2-pyrrolidone 10 parts Glycerin 5 parts Surfinol 440 (manufactured by Air Products Japan) 0.5 part Pure water remaining

作製した各インクジェット記録用水性インクを70℃に4週間保管して、保管前後の体積平均粒径を比較することで、インクの保存安定性の評価を行った。
判定基準
○:体積平均粒径の変化率が±10%未満
△:体積平均粒径の変化率が±10%以上20%未満
×:体積平均粒径の変化率が±20%以上
Each of the prepared water-based inks for inkjet recording was stored at 70 ° C. for 4 weeks, and the storage stability of the ink was evaluated by comparing the volume average particle diameters before and after storage.
Judgment criteria
○: Change rate of volume average particle diameter is less than ± 10%
Δ: Change rate of volume average particle diameter is ± 10% or more and less than 20%
X: Change rate of volume average particle diameter is ± 20% or more

Figure 2016204515
Figure 2016204515

Figure 2016204515
Figure 2016204515

表中、略語は以下の通りである。
M−1:マゼンタ顔料(FASTOGEN SUPER MAGENTA RY:DIC製)
Y−1:イェロー顔料(Fast Yellow7413:山陽色素製)
KOH:水酸化カリウム水溶液
TEG:トリエチレングリコール
3Me−BuOH:3−メトキシブタノール
NMP:n−メチル−ピロリドン
DEGMBE:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
純水:イオン交換水
In the table, abbreviations are as follows.
M-1: Magenta pigment (FASTOGEN SUPER MAGENTA RY: manufactured by DIC)
Y-1: Yellow pigment (Fast Yellow 7413: Sanyo dye)
KOH: potassium hydroxide aqueous solution TEG: triethylene glycol 3Me-BuOH: 3-methoxybutanol NMP: n-methyl-pyrrolidone DEGGMBE: diethylene glycol monobutyl ether pure water: ion-exchanged water

この結果から、水混和性有機溶剤Dとして3−メトキシブタノール及びn−メチル−ピロリドンを添加し顔料分散した実施例1〜6で得られた水性顔料分散体は、水混和性有機溶剤Dが添加せずに顔料分散した参考例1や2と比べ、分散顔料の体積平均粒径が小さく、粗大粒子も少ない、顔料分散性が優れたものであり、調整されたインクの保存安定性も格段に優れたものであった。   From this result, the water-miscible organic solvent D was added to the aqueous pigment dispersions obtained in Examples 1 to 6 in which 3-methoxybutanol and n-methyl-pyrrolidone were added and dispersed as the water-miscible organic solvent D. Compared with Reference Examples 1 and 2 in which the pigment was dispersed without any dispersion, the volume average particle diameter of the dispersed pigment is small, the number of coarse particles is small, the pigment dispersibility is excellent, and the storage stability of the adjusted ink is remarkably high. It was excellent.

本発明で使用するマイクロリアクターの模式図である。It is a schematic diagram of the microreactor used by this invention.

1:T字型マイクロミキサーM1
2:T字型マイクロミキサーM2
3:T字型マイクロミキサーM3
4:チューブリアクターR1
5:チューブリアクターR2
6:チューブリアクターR3
7:プレクーリングの為のチューブリアクターP1
8:プレクーリングの為のチューブリアクターP2
9:プレクーリングの為のチューブリアクターP3
10:プレクーリングの為のチューブリアクターP4
1: T-shaped micromixer M1
2: T-shaped micromixer M2
3: T-shaped micromixer M3
4: Tube reactor R1
5: Tube reactor R2
6: Tube reactor R3
7: Tube reactor P1 for pre-cooling
8: Tube reactor P2 for pre-cooling
9: Tube reactor P3 for pre-cooling
10: Tube reactor P4 for pre-cooling

Claims (4)

アニオン性基を有する親水性ポリマーブロックと芳香環または複素環を有する疎水性ポリマーブロックとを有するブロックポリマーPと、顔料と、水と、水混和性有機溶剤Dとを含有し、前記水混和性有機溶剤Dが下記条件を満たすことを特徴とする水性顔料分散体。
(1)沸点が150℃以上である。
(2)トリエチレングリコールと水混和性有機溶剤Dの混合比率14:5の混合溶媒に溶解した固形分濃度24質量%ブロックポリマーP溶液が、30℃において1H−NMRの測定による疎水性ポリマーブロック由来のピークを有する。
A block polymer P having a hydrophilic polymer block having an anionic group and a hydrophobic polymer block having an aromatic ring or a heterocyclic ring; a pigment; water; and a water-miscible organic solvent D. An aqueous pigment dispersion characterized in that the organic solvent D satisfies the following conditions.
(1) The boiling point is 150 ° C. or higher.
(2) Block polymer P solution having a solid content of 24% by mass dissolved in a mixed solvent of triethylene glycol and water-miscible organic solvent D in a mixing ratio of 14: 5 is a hydrophobic polymer block by 1H-NMR measurement at 30 ° C. It has a peak derived from it.
前記水混和性有機溶剤Dと前記水混和性有機溶剤D以外の水溶性有機溶剤を併用する請求項1に記載の水性顔料分散体。 The aqueous pigment dispersion according to claim 1, wherein the water-miscible organic solvent D and a water-soluble organic solvent other than the water-miscible organic solvent D are used in combination. 請求項1または2に記載の水性顔料分散体を得る製造方法であって、
予め前記ブロックポリマーPを沸点100℃以上の水溶性有機溶剤に溶解したブロックポリマーP溶液と顔料と水混和性有機溶剤Dとを混練して着色混練物を得る工程1と、
前記工程1の着色混練物に水を加えて希釈する工程2をこの順で行うことを特徴とする水性顔料分散体の製造方法。
A method for producing the aqueous pigment dispersion according to claim 1 or 2,
Step 1 of obtaining a colored kneaded product by kneading a block polymer P solution in which the block polymer P is previously dissolved in a water-soluble organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher, a pigment, and a water-miscible organic solvent D;
A method for producing an aqueous pigment dispersion, wherein Step 2 in which water is added to the colored kneaded product in Step 1 to dilute is performed in this order.
請求項1または2のいずれかに記載の水性顔料分散体を使用することを特徴とするインクジェット記録用水性インク。 A water-based ink for ink-jet recording, wherein the water-based pigment dispersion according to claim 1 is used.
JP2015087562A 2015-04-22 2015-04-22 Aqueous pigment dispersion and water-based ink for inkjet recording Active JP6478109B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015087562A JP6478109B2 (en) 2015-04-22 2015-04-22 Aqueous pigment dispersion and water-based ink for inkjet recording

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015087562A JP6478109B2 (en) 2015-04-22 2015-04-22 Aqueous pigment dispersion and water-based ink for inkjet recording

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016204515A true JP2016204515A (en) 2016-12-08
JP6478109B2 JP6478109B2 (en) 2019-03-06

Family

ID=57487499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015087562A Active JP6478109B2 (en) 2015-04-22 2015-04-22 Aqueous pigment dispersion and water-based ink for inkjet recording

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6478109B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019147862A (en) * 2018-02-26 2019-09-05 Dic株式会社 Crystal growth inhibitor and application method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06157954A (en) * 1992-08-25 1994-06-07 E I Du Pont De Nemours & Co Preparation of jet printing ink having improved property
JP2009120823A (en) * 2007-10-26 2009-06-04 Kao Corp Non-aqueous pigment dispersion composition
WO2011118557A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 大日精化工業株式会社 Resin-treated pigment, method for producing the pigment, and pigment dispersion
JP2011225834A (en) * 2010-04-01 2011-11-10 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Aqueous inkjet pigment dispersion and aqueous inkjet pigment ink
JP2012036251A (en) * 2010-08-04 2012-02-23 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Aqueous pigment dispersion for inkjet, and ink

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06157954A (en) * 1992-08-25 1994-06-07 E I Du Pont De Nemours & Co Preparation of jet printing ink having improved property
JP2009120823A (en) * 2007-10-26 2009-06-04 Kao Corp Non-aqueous pigment dispersion composition
WO2011118557A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 大日精化工業株式会社 Resin-treated pigment, method for producing the pigment, and pigment dispersion
JP2011225834A (en) * 2010-04-01 2011-11-10 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Aqueous inkjet pigment dispersion and aqueous inkjet pigment ink
JP2012036251A (en) * 2010-08-04 2012-02-23 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Aqueous pigment dispersion for inkjet, and ink

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019147862A (en) * 2018-02-26 2019-09-05 Dic株式会社 Crystal growth inhibitor and application method thereof
JP7059688B2 (en) 2018-02-26 2022-04-26 Dic株式会社 Crystal growth inhibitor and its usage

Also Published As

Publication number Publication date
JP6478109B2 (en) 2019-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5846465B2 (en) Aqueous pigment dispersion and water-based ink for inkjet recording
JP5971451B1 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP5831779B2 (en) Aqueous pigment dispersion, pigment dispersant, and core-shell polymer particles
JP6504423B2 (en) Ink and ink set
JP6160892B1 (en) Aqueous ink set for inkjet recording and inkjet recording method
JP6255953B2 (en) Method for producing kneaded product for aqueous pigment dispersion and method for producing aqueous pigment dispersion and ink composition using the same
JP6756419B2 (en) Primers for inkjet printing inks, recording media and printing systems
JP6836731B2 (en) Ink set and printed matter manufacturing method
JP6579358B2 (en) Method for producing aqueous pigment dispersion and ink for inkjet recording
JP6809116B2 (en) Manufacturing method of ink, ink for inkjet recording and printed matter
JP6478109B2 (en) Aqueous pigment dispersion and water-based ink for inkjet recording
JP6511935B2 (en) Method of producing aqueous pigment dispersion and aqueous ink for inkjet recording
JP6492926B2 (en) Method for producing aqueous pigment dispersion and ink for inkjet recording
JP6954480B2 (en) Water-based inks, inkjet recording inks, printed matter, and methods for manufacturing printed matter
JP6179695B1 (en) Water-based pigment dispersion, water-based green ink for ink-jet recording or water-based red ink for ink-jet recording
JP2016199642A (en) Aqueous pigment dispersion and water-based ink for ink-jet recording
JP6589094B2 (en) Method for producing aqueous pigment dispersion and ink for inkjet recording
JP2018002764A (en) Pigment composition and easily-dispersible pigment
JP2016196528A (en) Aqueous pigment dispersion and aqueous ink for inkjet recording
JP2021063167A (en) Inkjet ink composition, production method of printed matter, and production method of transfer sheet

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20180220

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180316

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190123

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6478109

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250