JP2017110197A - 水性顔料分散体及び水性顔料分散体の製造方法 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
しかしながらこれまで、普通紙に対する発色性については評価されてこなかった。
すなわち、本発明は、キナクリドン系顔料、塩基性化合物、水溶性有機溶剤、ならびに、芳香族環式構造または複素環式構造と、アニオン性基とを有する酸価50〜120mgKOH/gのラジカル共重合体を含有し、前記キナクリドン系顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率が0.001〜0.100の範囲であることを特徴とする水性顔料分散体に関するものである。
本発明で使用する顔料は、キナクリドン系顔料を含有するものである。前記キナクリドン系顔料とともに、顔料誘導体等の分散助剤を組み合わせ含有する使用する場合、本発明で使用する顔料は、前記キナクリドン系顔料と前記分散助剤との合計を指す。
前記ラジカル共重合体としては、芳香族乾式構造または複素乾式構造と、アニオン性基とを有する酸価50〜120mgKOH/gのラジカル共重合体を使用する。
前記範囲内の重量平均分子量を有するラジカル共重合体を使用することによって、水性顔料分散体の長期保存安定性に優れ、顔料の凝集などによる沈降が発生しにくい傾向となり、インクの吐出安定性に優れたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得ることができる。
本発明で使用する塩基性化合物は、前記ラジカル共重合体のアニオン性基を中和する目的で使用する。塩基性化合物としては公知のものを使用でき、例えばカリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物;カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩;カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属などの炭酸塩;水酸化アンモニウム等の無機系塩基性化合物や、トリエタノールアミン、N,N−ジメタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、N−N−ブチルジエタノールアミンなどのアミノアルコール類、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリンなどのモルホリン類、N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、ピペラジンヘキサハイドレートなどのピペラジン等の有機系塩基性化合物が挙げられる。なかでも、塩基性化合物としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムに代表されるアルカリ金属水酸化物は、水性顔料分散体の低粘度化に寄与し、インクジェット記録用インクの吐出安定性の面から好ましく、特に水酸化カリウムが好ましい。
本発明で使用する水溶性有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等の炭素原子数が3〜6のケトン類;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、2−プロパノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メトキシエタノール等の炭素原子数1〜5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、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−(2−ヒドロキシエチル)ピロリドン等のラクタム類エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類;ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、およびこれらと同族のジオール等のジオール類;ラウリン酸プロピレングリコール等のグリコールエステル;ジエチレングリコールモノエチル、ジエチレングリコールモノブチル、ジエチレングリコールモノヘキシルの各エーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテル、トリエチレングリコールエーテルを含むセロソルブ等のグリコールエーテル類;スルホラン;γ−ブチロラクトンなどのラクトン類;グリセリン及びその誘導体、ポリオキシエチレンベンジルアルコールエーテル等を、単独または2種以上組み合わせ使用することができる。
本発明で使用する水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。また、紫外線照射、または過酸化水素添加などにより滅菌した水を用いることにより得られた水性顔料分散体やそれを使用したインク等は長期保存する場合にカビまたはバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
本発明の水性顔料分散体の製造方法は、キナクリドン系顔料を含む顔料、塩基性化合物、水溶性有機溶剤、及び前記ラジカル共重合体を含む混練物を水に分散させる工程を有する。
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。
ラジカル共重合体Aは、溶液重合で製造された粉体状(直径1mm以下)の共重合体であり、単量体組成比は、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸/ブチルアクリレート=92.80/7.00/0.10/0.10(質量比)であり、重量平均分子量8500、酸価51mgKOH/gである、ガラス転移点95℃。
ラジカル共重合体Bは、溶液重合で製造された粉体状(直径1mm以下)の共重合体であり、単量体組成比は、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸/ブチルアクリレート=88.40/0.10/11.40/0.10(質量比)であり、重量平均分子量8000、酸価72mgKOH/g、ガラス転移点101℃である。
ラジカル共重合体Cは、溶液重合で製造された粉体状(直径1mm以下)の共重合体であり、単量体組成比は、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸/ブチルアクリレート=85.40/0.10/14.40/0.10(質量比)であり、重量平均分子量11000、酸価88mgKOH/g、ガラス転移点112℃である。
ラジカル共重合体Dは、溶液重合で製造された粉体状(直径1mm以下)の共重合体であり、単量体組成比は、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸/ブチルアクリレート=83.00/7.35/9.55/0.10(質量比)であり、重量平均分子量11000、酸価117mgKOH/g、ガラス転移点121℃である。
ラジカル共重合体Eは、溶液重合で製造された粉体状(直径1mm以下)の共重合体であり、単量体組成比は、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸=74.00/11.26/14.64/0.10(質量比)であり、重量平均分子量11000、酸価173mgKOH/g、ガラス転移点130℃である。
ラジカル共重合体Fは、溶液重合で製造された粉体状(直径1mm以下)の共重合体であり、単量体組成比は、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸=56.00/19.09/24.81/0.10(質量比)であり、重量平均分子量6000、酸価173mgKOH/g、ガラス転移点129℃である。
システムコントローラー:SLC−6B
オートインジェクター:S1L−6B
検出器:RID−6A
以上島津製作所社製
データ処理ソフト:Sic480IIデータステーション(システムインスツルメンツ社製)。
カラム:GL−R400(ガードカラム)+GL−R440+GL−R450+GL−R400M(日立化成工業社製)
溶出溶媒:THF
溶出流量:2ml/min
カラム温度:35℃
ラジカル共重合体Aを5質量部、キナクリドン系顔料として「FASTOGEN Super Magenta RY(DIC社製)略称:RY」48.75質量部、キナクリドン系顔料誘導体としてフタルイミド化メチル付加物1.25質量部、プラネタリーミキサー(商品名:ケミカルミキサーACM04LVTJ−B 株式会社愛工舎製作所製)に仕込み、ジャケットを加温し、内容物温度が80℃に達した後、自転回転数:80回転/分、公転回転数:25回転/分で混合した。5分後、トリエチレングリコールを50質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を0.75質量部加えた。
得られた水性顔料分散体を純水で顔料濃度12質量%に希釈し、該希釈液に対して以下を配合し、顔料濃度6質量%のインクジェット記録用水性インクを作製した。
水性顔料分散体の水希釈液:50質量部
2−ピロリジノン:8質量部
トリエチレングリコール:4質量部
トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル:8質量部
精製グリセリン:3質量部
サーフィノール440 (エアープロダクツ社製):0.5質量部
純水:26.5質量部
ラジカル共重合体Bを2.25質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を0.48質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.045であった。
ラジカル共重合体Bを5.00質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を1.06質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.100であった。
ラジカル共重合体Cを2.25質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を0.58質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.045であった。
ラジカル共重合体Cを2.5質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を0.65質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.050であった。
ラジカル共重合体Cを5.00質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を1.29質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.100であった。
ラジカル共重合体Dを5.00質量部、トリエチレングリコール45質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を1.72質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.100であった。
ラジカル共重合体Dを10.00質量部、トリエチレングリコールを45質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を3.44質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.200であった。
ラジカル共重合体Eを5.00質量部、トリエチレングリコールを35質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を2.54質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.100であった。
ラジカル共重合体Eを10.00質量部、トリエチレングリコールを35質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を5.09質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.200であった。
ラジカル共重合体Fを2.00質量部、トリエチレングリコールを30質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を1.62質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.040であった。
ラジカル共重合体Fを5.00質量部、トリエチレングリコールを30質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を4.04質量部使用した以外は、実施例1と同様にして水性顔料分散体及びインクジェット記録用水性インクを得た。前記顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率(R/P)は0.100であった。
〔体積平均粒子径の測定方法〕
はじめに、実施例及び比較例で調製した水性顔料分散体を、イオン交換水で1000倍に希釈した。
はじめに、実施例及び比較例で調製した水性顔料分散体を、イオン交換水で500〜1000倍に希釈した。
水性顔料分散体をポリプロピレン容器に密封し、常温で4週間保存した後の体積平均粒子径の変化率を〔平均粒子径測定方法〕と同様の方法で測定した。水性顔料分散体の体積平均粒子径の変化率が10%以内であれば保存安定性は良好であると判断する。
はじめに、製造後24時間以上静置したインクジェット記録用水性インクを、市販のインクジェットプリンターのカートリッジに充填し、リサイクル紙とインクジェット専用紙(IJ専用紙)とOHPフィルムに、画像濃度設定100%設定の印刷パターンを印刷した。
Claims (5)
- キナクリドン系顔料、塩基性化合物、水溶性有機溶剤、ならびに、芳香族環式構造または複素環式構造と、アニオン性基とを有する酸価50〜120mgKOH/gのラジカル共重合体を含有し、前記キナクリドン系顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率が0.001〜0.100の範囲であることを特徴とする水性顔料分散体。
- 前記ラジカル共重合体の重量平均分子量が2000〜40000の範囲である請求項1に記載の水性顔料分散体。
- キナクリドン系顔料、塩基性化合物、水溶性有機溶剤、ならびに、芳香族環式構造または複素環式構造と、アニオン性基とを有する酸価50〜120mgKOH/gのラジカル共重合体を含む混合物を水に分散させる工程を有し、前記キナクリドン系顔料に対する前記ラジカル共重合体の質量比率が0.001〜0.100の範囲であることを特徴とする水性顔料分散体の製造方法。
- 前記混合物が、キナクリドン系顔料、塩基性化合物、水溶性有機溶剤及びラジカル共重合体を、混練することによって得られた混練物である、請求項3に記載の水性顔料分散体の製造方法。
- 前記ラジカル共重合体の重量平均分子量が2000〜40000の範囲である請求項3または4に記載の水性顔料分散体の製造方法。
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