JP2019206687A - Method for producing aqueous pigment dispersion - Google Patents

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Abstract

To provide a method for producing an aqueous pigment dispersion which can prevent the generation of coarse particles with time, has dispersion stability capable of preventing precipitation of a pigment or the like with time and can be used for producing ink having excellent discharge stability.SOLUTION: There is provided a method for producing an aqueous pigment dispersion which comprises a step [1] of producing a kneaded product (a2) by kneading a composition (a1) having a nonvolatile content of 50 mass% or more containing at least a pigment and a resin, a step [2] of producing a composition (a3) by mixing at least the kneaded product (a2) and an aqueous medium and a step [3] of subjecting the composition (a3) to centrifugal separation treatment in a range of 30°C to 70°C.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、例えばインクの製造に使用可能な水性顔料分散体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an aqueous pigment dispersion that can be used, for example, in the production of ink.

インクジェット印刷法は、様々な印刷物の製造場面で採用されている。インクジェット印刷法は、通常、インク吐出ノズルからインクを吐出させ、紙や布帛等の被記録媒体の表面に着弾させることによって印刷物を製造する方法である。そのため、インクには、経時的にインク吐出ノズルの目詰まりを引き起こしにくく、また、経時的にインクの吐出体積及び方向が変化しない吐出安定性が求められている。   The ink jet printing method is employed in various printed matter production scenes. The inkjet printing method is a method for producing a printed matter by ejecting ink from an ink ejection nozzle and landing on a surface of a recording medium such as paper or fabric. For this reason, the ink is required to have ejection stability that does not easily cause clogging of the ink ejection nozzles over time and that does not change the volume and direction of ink ejection over time.

前記インクジェット印刷用インクは、一般に、予め顔料が水性媒体に分散された水性顔料分散体に、必要に応じてバインダー樹脂や水溶性溶剤や水性媒体等を供給し混合することによって製造される。そのため、前記インクに良好な吐出安定性を付与するためには、前記インク吐出ノズルの目詰まりの原因となりうる粗大粒子の発生を低減でき、また、顔料等の経時的な沈降を防止可能な水性顔料分散体を使用することが重要である。   The ink for inkjet printing is generally produced by supplying and mixing a binder resin, a water-soluble solvent, an aqueous medium, or the like as necessary to an aqueous pigment dispersion in which a pigment is previously dispersed in an aqueous medium. Therefore, in order to impart good ejection stability to the ink, it is possible to reduce the generation of coarse particles that can cause clogging of the ink ejection nozzle, and to prevent precipitation of pigments and the like over time. It is important to use a pigment dispersion.

前記粗大粒子の発生を低減でき、顔料等の経時的な沈降を防止可能な水性顔料分散体としては、例えば少なくともアニオン性基を有する樹脂、顔料、及び塩基性化合物を含む混合物を閉鎖系の混練装置で混練し、固体もしくは半固体状の混練物を用いた水性顔料分散液が知られている(例えば特許文献1参照。)。   As the aqueous pigment dispersion capable of reducing the generation of the coarse particles and preventing the precipitation of pigments and the like over time, for example, a mixture containing at least a resin having an anionic group, a pigment, and a basic compound is kneaded in a closed system. An aqueous pigment dispersion using a solid or semi-solid kneaded material kneaded with an apparatus is known (for example, see Patent Document 1).

しかし、高精細な印刷物の製造に使用可能な、微細化され、かつ高密度化されたインク吐出ノズルは、インク中の極僅かな粗大粒子や沈殿物の影響によって目詰まりやインクの吐出異常を発生させやすく、その結果、印刷物にスジ等を発生させる場合があった。   However, miniaturized and high-density ink discharge nozzles that can be used for the production of high-definition printed matter can cause clogging and abnormal ink discharge due to the influence of extremely small coarse particles and precipitates in the ink. As a result, there are cases where streaks or the like are generated in the printed matter.

とりわけ、一般にラインヘッドによるシングルパス方式でのインクジェット印刷法では、いわゆるマルチパス方式(スキャン方式)でのインクジェット印刷法と比較して、インク吐出ノズルの目詰まり等に起因した画像品質の低下を引き起こしやすい場合があった。   In particular, in general, the single-pass inkjet printing method using a line head causes a reduction in image quality due to clogging of the ink ejection nozzles, etc., compared to the so-called multi-pass inkjet method. Sometimes it was easy.

以上のとおり、高精細な印刷物の製造に使用可能な微細化されたインク吐出ノズルの目詰まり等の原因となるインク中の粗大粒子や沈降物の経時的な発生を効果的に抑制できることが産業界から求められているものの、従来技術ではその要求性能にあと一歩及ばない場合があった。   As described above, it is possible to effectively suppress the generation of coarse particles and sediment in the ink that cause clogging of fine ink discharge nozzles that can be used in the production of high-definition printed matter over time. Although demanded by the industry, there are cases where the required performance has not been reached by the prior art.

特開2003−226832号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-226832

本発明が解決しようとする課題は、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体の製造方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that it is possible to prevent the generation of coarse particles over time, has dispersion stability capable of preventing the precipitation of pigments and the like over time, and has excellent discharge stability. It is an object of the present invention to provide a method for producing an aqueous pigment dispersion that can be used for producing an ink provided.

本発明者は、少なくとも顔料と樹脂とを含有する不揮発分50質量%以上の組成物(a1)を、混練することによって混練物(a2)を製造する工程[1]、少なくとも前記混練物(a2)と水性媒体とを混合することによって組成物(a3)を製造する工程[2]、及び、前記組成物(a3)を30℃〜70℃の範囲内で遠心分離処理する工程[3]を有することを特徴とする水性顔料分散体の製造方法によって前記課題を解決した。   The inventor has a step [1] of producing a kneaded product (a2) by kneading a composition (a1) containing at least a pigment and a resin and having a nonvolatile content of 50% by mass or more, and at least the kneaded product (a2). ) And an aqueous medium are mixed [2], and the composition (a3) is centrifuged at a temperature of 30 ° C. to 70 ° C. [3]. The above-mentioned problems have been solved by a method for producing an aqueous pigment dispersion characterized by comprising:

本発明の製造方法で得られた水性顔料分散体は、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能な分散安定性を備える。前記水性顔料分散体は、吐出安定性に優れたインクジェット印刷用インクの製造に好適に使用することができる。   The aqueous pigment dispersion obtained by the production method of the present invention has a dispersion stability capable of preventing the generation of coarse particles over time and preventing the precipitation of pigments and the like over time. The aqueous pigment dispersion can be suitably used for producing an ink for ink jet printing excellent in ejection stability.

本発明の水性顔料分散体の製造方法は、少なくとも顔料と樹脂とを含有する不揮発分50質量%以上の組成物(a1)を、混練することによって混練物(a2)を製造する工程[1]、少なくとも前記混練物(a2)と水性媒体とを混合することによって組成物(a3)を製造する工程[2]、及び、前記組成物(a3)を30℃〜70℃の範囲内で遠心分離処理する工程[3]を有することを特徴とする。   In the method for producing an aqueous pigment dispersion of the present invention, the kneaded product (a2) is produced by kneading a composition (a1) containing at least a pigment and a resin and having a nonvolatile content of 50% by mass or more [1]. A step [2] of producing a composition (a3) by mixing at least the kneaded product (a2) and an aqueous medium, and centrifuging the composition (a3) within a range of 30 ° C. to 70 ° C. It has the process [3] to process.

(工程[1]の説明)
工程[1]は、少なくとも顔料と樹脂とを含有する不揮発分50質量%以上の組成物(a1)を、混練することによって混練物(a2)を製造する工程である。
前記組成物(a1)としては、顔料と樹脂と、必要に応じて塩基性化合物、水溶性有機溶剤や水等の溶媒、顔料誘導体、界面活性剤等の任意成分とを含有するものを使用することができる。
(Description of process [1])
Step [1] is a step of producing a kneaded product (a2) by kneading a composition (a1) containing at least a pigment and a resin and having a nonvolatile content of 50% by mass or more.
As the composition (a1), a composition containing a pigment, a resin, and optionally a basic compound, a solvent such as a water-soluble organic solvent or water, an optional component such as a pigment derivative or a surfactant is used. be able to.

前記工程[1]で使用する組成物(a1)としては、その不揮発分が50%質量以上のものを使用することが好ましく、50〜90質量%のものを使用することがより好ましく、50〜85質量%のものを使用することが特に好ましい。
ここで、前記不揮発分とは、約1gの前記組成物(a1)を、3hPaの減圧条件下、175℃で4時間加熱した後に残存した成分の質量と、加熱前の前記組成物(a1)の質量と、式[質量/質量]×100に基づいて算出された値を指す。
The composition (a1) used in the step [1] preferably has a non-volatile content of 50% by mass or more, more preferably 50 to 90% by mass, and 50 to 90% by mass. It is particularly preferable to use 85% by mass.
Herein, the nonvolatile content, the composition of about 1 g (a1), under reduced pressure of 3 hPa, and the mass 1 of the remaining ingredients after heating for 4 hours at 175 ° C., before heating the composition (a1 ) Mass 0 and a value calculated based on the formula [mass 1 / mass 0 ] × 100.

前記不揮発分が50質量%以上の前記組成物(a1)を使用することによって、混練中の前記混練物(a2)の粘度を適度に保ち、混練装置から前記混練物(a2)にかかるシェアを大きくすることで、前記顔料の凝集物の粉砕と、前記樹脂の前記顔料への吸着とを効率よく並行して進行させることができ、その結果、経時的な粗大粒子の発生抑止と、顔料等の経時的な沈降発生の防止とを両立可能な優れた分散安定性と吐出安定性とを備え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。   By using the composition (a1) having a non-volatile content of 50% by mass or more, the viscosity of the kneaded product (a2) during kneading is appropriately maintained, and the share of the kneaded product (a2) from the kneading apparatus is increased. By enlarging, the pulverization of the pigment agglomerates and the adsorption of the resin to the pigment can proceed efficiently in parallel. As a result, the generation of coarse particles over time, the pigment, etc. Thus, it is possible to obtain an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of an ink having excellent dispersion stability and ejection stability that can simultaneously prevent the occurrence of sedimentation over time.

(顔料)
前記組成物(a1)に使用可能な顔料としては、特に限定されず公知の有機顔料または無機顔料を使用することができる。とりわけインクジェット印刷用インクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得る場合には、前記顔料としては、例えば、酸化鉄、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、酸化チタン等の無機顔料、アゾ顔料(モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、ピラゾロン顔料等の不溶性アゾ顔料やベンズイミダゾロン顔料、ベータナフトール顔料、ナフトールAS顔料、縮合アゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、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、イソインドリン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料など)、フタロシアニン顔料、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有機顔料を使用することができる。前記顔料としては、単独または2種以上組み合わせ使用することができる。
(Pigment)
The pigment that can be used in the composition (a1) is not particularly limited, and a known organic pigment or inorganic pigment can be used. In particular, when obtaining an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of ink for inkjet printing, examples of the pigment include carbon black produced by a known method such as iron oxide, contact method, furnace method, thermal method, and the like. , Inorganic pigments such as titanium oxide, azo pigments (including insoluble azo pigments such as monoazo pigments, disazo pigments, pyrazolone pigments, benzimidazolone pigments, beta naphthol pigments, naphthol AS pigments, condensed azo pigments), polycyclic pigments (For example, quinacridone pigment, perylene pigment, perinone pigment, anthraquinone pigment, dioxazine pigment, thioindigo pigment, isoindolinone pigment, isoindoline pigment, quinophthalone pigment, diketopyrrolopyrrole pigment), phthalocyanine pigment, dye chelate (for example, base Sex dye type Kiret And acid dye chelates), nitro pigments, nitroso pigments, can be used organic pigments such as aniline black. As said pigment, it can use individually or in combination of 2 or more types.

前記顔料としては、カーボンブラックであれば三菱ケミカル株式会社製の#2300、#980、#960、#900、#52、#45L、#45、#40、#33、MA100、MA8、MA7等、キャボット社製のRegalシリーズ、Monarchシリーズ等、オリオン・エンジニアドカーボンズ株式会社製のColor Blackシリーズ、Printexシリーズ、Special Blackシリーズ、NIPEXシリーズ等を使用することができる。   As the pigment, carbon black # 2300, # 980, # 960, # 900, # 52, # 45L, # 45, # 40, # 33, MA100, MA8, MA7, etc. manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, For example, Regal series and Monarch series manufactured by Cabot Corporation, Color Black series, Printex series, Special Black series, NIPEX series manufactured by Orion Engineered Carbons Co., Ltd. can be used.

前記顔料としては、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等のイエロー顔料を使用することができる。   Examples of the pigment 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, Yellow pigments such as 154, 155, 174, 180, and 185 can be used.

前記顔料としては、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、149、150、168、176、184、185、202、209、213、269、282等のマゼンタ顔料を使用することができる。   Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 5, 7, 12, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 57: 1, 112, 122, 123, 146, 149, 150, 168, 176, 184, 185, 202, 209 Magenta pigments such as 213, 269, and 282 can be used.

前記顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、63、66等のシアン顔料を使用することができる。   Examples of the pigment include C.I. I. Cyan pigments such as CI Pigment Blue 1, 2, 3, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 63, 66 can be used.

前記顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、34、36、43、51、64、71等のオレンジ顔料を使用することができる。   Examples of the pigment include C.I. I. Orange pigments such as CI Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 34, 36, 43, 51, 64, 71 can be used.

前記顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1、3、5:1、16、19、23、38等のバイオレット顔料を使用することができる。   Examples of the pigment include C.I. I. Violet pigments such as pigment violet 1, 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38 can be used.

前記顔料としては、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、50、58等のグリーン顔料を使用することができる。   Examples of the pigment include C.I. I. Green pigments such as CI Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, 50, 58 can be used.

前記顔料としては、ドライパウダーの状態のものや、ウェットケーキの状態のものを使用することができる。前記顔料としては、2種以上を含む混合物や固溶体を使用することができる。   As the pigment, a pigment in a dry powder state or a wet cake state can be used. As said pigment, the mixture and solid solution containing 2 or more types can be used.

前記顔料としては、一次粒子径が1.0μm以下であるものを使用することが好ましく、0.01μm〜0.5μmであるものを使用することがより好ましい。前記した範囲内の一次粒子径を有する顔料を使用することによって、顔料の経時的な沈降をより一層効果的に抑制することができる。一次粒子径の測定は、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)を使用して測定した数平均粒子径の値を採用することができる。   As the pigment, it is preferable to use a pigment having a primary particle size of 1.0 μm or less, and it is more preferable to use a pigment having a particle size of 0.01 μm to 0.5 μm. By using a pigment having a primary particle diameter in the above-described range, it is possible to more effectively suppress the precipitation of the pigment over time. For the measurement of the primary particle size, for example, the value of the number average particle size measured using a transmission electron microscope (TEM) can be adopted.

前記顔料は、前記組成物(a1)の全量に対して30〜80質量%使用することが好ましく、35〜75質量%使用することが、前記混練物(a2)の粘度を適度に保ち、混練装置から前記混練物(a2)にかかるシェアを大きくすることで、前記顔料の凝集物の粉砕と、前記樹脂の前記顔料への吸着とを効率よく並行して進行させることができ、その結果、経時的な粗大粒子の発生抑止と、顔料等の経時的な沈降発生の防止とを両立可能な優れた分散安定性と吐出安定性とを備え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ため特に好ましい。   The pigment is preferably used in an amount of 30 to 80% by mass based on the total amount of the composition (a1), and the use of 35 to 75% by mass keeps the viscosity of the kneaded product (a2) moderately and is kneaded. By increasing the share of the kneaded material (a2) from the apparatus, the pulverization of the pigment agglomerates and the adsorption of the resin to the pigment can proceed efficiently in parallel. An aqueous pigment dispersion that can be used in the production of ink with excellent dispersion stability and ejection stability that can both prevent generation of coarse particles over time and prevent precipitation of pigments over time Since it can obtain, it is especially preferable.

(樹脂)
前記組成物(a1)に使用可能な樹脂としては、例えば顔料分散樹脂を使用することができる。前記顔料分散樹脂としては、従来知られたものを使用できる。前記顔料分散樹脂としては、例えばラジカル重合体を使用することができ、芳香族環式構造または複素環式構造を有するラジカル重合体を使用することが好ましく、酸価60〜300mgKOH/gのラジカル重合体を使用することが、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得るうえでより好ましい。
(resin)
As a resin that can be used for the composition (a1), for example, a pigment dispersion resin can be used. As the pigment dispersion resin, those conventionally known can be used. As the pigment dispersion resin, for example, a radical polymer can be used, and a radical polymer having an aromatic cyclic structure or a heterocyclic structure is preferably used, and a radical weight having an acid value of 60 to 300 mgKOH / g is used. The use of coalescence can prevent the generation of coarse particles over time, has dispersion stability that can prevent the occurrence of sedimentation of pigments and the like over time, and has excellent ejection stability It is more preferable to obtain an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of

前記顔料分散樹脂としてアニオン性基を有するラジカル重合体を使用する場合には、後述するアニオン性基の一部または全部が塩基性化合物によって中和されたもの(中和物)を使用することが、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得るうえで好ましい。   When a radical polymer having an anionic group is used as the pigment-dispersed resin, it is possible to use a product obtained by neutralizing a part or all of the anionic group described later with a basic compound (neutralized product). It can be used for the production of ink that can prevent the generation of coarse particles over time, has dispersion stability that can prevent the precipitation of pigments etc. over time, and has excellent ejection stability. It is preferable when obtaining an aqueous pigment dispersion.

前記芳香族環式構造または複素環式構造としては、後述する芳香族環式構造を有する単量体または複素環式構造を有する単量体を使用することによって前記ラジカル重合体に導入される環構造が挙げられる。   Examples of the aromatic cyclic structure or the heterocyclic structure include a ring introduced into the radical polymer by using a monomer having an aromatic cyclic structure or a monomer having a heterocyclic structure, which will be described later. Structure is mentioned.

前記芳香族環式構造としては、ベンゼン環構造を使用することが好ましく、スチレン由来の構造であることがより好ましい。
前記芳香族環式構造または複素環式構造を有するラジカル重合体である顔料分散樹脂を使用することによって、前記顔料分散樹脂の前記顔料への吸着性を高めることができ、その結果、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を効率よく得ることが可能となる。
As the aromatic cyclic structure, a benzene ring structure is preferably used, and a structure derived from styrene is more preferable.
By using a pigment dispersion resin that is a radical polymer having an aromatic cyclic structure or a heterocyclic structure, it is possible to increase the adsorptivity of the pigment dispersion resin to the pigment. Aqueous pigment dispersion that can prevent the generation of coarse particles, has dispersion stability that can prevent the occurrence of sedimentation of pigments, etc. over time, and can be used for the production of ink having excellent ejection stability. Can be obtained efficiently.

また、前記顔料分散樹脂としては、酸価60〜300mgKOH/gのものを使用することが、前記顔料分散樹脂の前記顔料への吸着性を向上でき、その結果、経時的な粗大粒子の発生抑止と、顔料等の経時的な沈降の発生の防止とを両立可能な優れた分散安定性と吐出安定性とを備え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ため特に好ましい。具体的には、前記範囲の酸価を有する顔料分散樹脂は、前記工程[1]において後述する水溶性有機溶剤に全部溶解または一部溶解したり、水溶性有機溶剤によって膨潤しやすく、その結果、後述する塩基性化合物と塩(中和物)を形成しやすい。このような顔料分散樹脂が顔料に吸着することで顔料の親水性が著しく向上し、その結果、より一層優れた分散安定性と吐出安定性とを備え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。   Moreover, as the pigment dispersion resin, use of an acid value of 60 to 300 mgKOH / g can improve the adsorptivity of the pigment dispersion resin to the pigment, and as a result, the generation of coarse particles over time is suppressed. And an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of an ink having excellent dispersion stability and ejection stability capable of achieving both the prevention of sedimentation of pigments and the like over time is particularly preferable. . Specifically, the pigment dispersion resin having an acid value in the above range is easily dissolved or partially dissolved in the water-soluble organic solvent described later in the step [1], or easily swelled by the water-soluble organic solvent. It is easy to form a basic compound and a salt (neutralized product) described later. Such a pigment dispersion resin is adsorbed to the pigment, so that the hydrophilicity of the pigment is remarkably improved. As a result, the aqueous pigment dispersion that can be used for the production of ink having even better dispersion stability and ejection stability. You can get a body.

前記酸価は、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基等のアニオン性基に由来する酸価である。前記酸価は、80〜250mgKOH/gの範囲であることが好ましく、100〜200mgKOH/gの範囲であることが、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得るうえで特に好ましい。   The acid value is an acid value derived from an anionic group such as a carboxy group, a sulfo group, or a phosphoric acid group. The acid value is preferably in the range of 80 to 250 mgKOH / g, and in the range of 100 to 200 mgKOH / g can prevent the generation of coarse particles over time, and the precipitation of pigments and the like over time. It is particularly preferable for obtaining an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of an ink that has a dispersion stability that can prevent the occurrence of the ink and that has an excellent ejection stability.

なお、前記酸価は、溶剤としてジエチルエーテルの代わりにテトラヒドロフランを用いること以外は、日本工業規格「K0070:1992. 化学製品の酸価、けん化価、エステル価、よう素価、水酸基価及び不けん化物の試験方法」にしたがって測定された数値であり、樹脂1gを完全に中和するのに必要な水酸化カリウムの量(mg)を指す。   The acid value is Japanese Industrial Standard “K0070: 1992. Acid value, saponification value, ester value, iodine value, hydroxyl value and non-saponification of chemical products, except that tetrahydrofuran is used instead of diethyl ether as a solvent. It is a numerical value measured according to “Testing method of chemical compound” and indicates the amount (mg) of potassium hydroxide necessary to completely neutralize 1 g of the resin.

前記顔料分散樹脂に使用可能な前記ラジカル重合体としては、例えば各種単量体をラジカル重合することによって得られた重合体を使用することができる。   As the radical polymer that can be used for the pigment-dispersed resin, for example, a polymer obtained by radical polymerization of various monomers can be used.

前記単量体としては、前記顔料分散樹脂に芳香族環式構造を導入する場合であれば芳香族環式構造を有する単量体を使用することができ、複素環式構造を導入する場合であれば複素環式構造を有する単量体を使用することができる。   As the monomer, a monomer having an aromatic cyclic structure can be used as long as an aromatic cyclic structure is introduced into the pigment-dispersed resin, and a heterocyclic structure is introduced. If present, a monomer having a heterocyclic structure can be used.

前記芳香族環式構造を有する単量体としては、例えばスチレン、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、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等を使用することができる。   Examples of the monomer having an aromatic cyclic structure include 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-methylstyrene, p-methyl-α-methylstyrene, vinylnaphthalene , Vinyl anthracene and the like can be used.

前記複素環式構造を有する単量体としては、例えば2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン系単量体を使用することができる。   As the monomer having a heterocyclic structure, for example, a vinylpyridine monomer such as 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine can be used.

前記ラジカル重合体として芳香族環式構造及び複素環式構造の両方を有するものを使用する場合、前記単量体として、芳香族環式構造を有する単量体及び複素環式構造を有する単量体を組合せ使用することができる。   When using the radical polymer having both an aromatic cyclic structure and a heterocyclic structure, as the monomer, a monomer having an aromatic cyclic structure and a monomer having a heterocyclic structure The body can be used in combination.

本発明では、前記顔料分散樹脂として芳香族環式構造を有するラジカル重合体を使用することが好ましいことから、前記単量体としても芳香族環式構造を有する単量体を使用することが好ましく、スチレン、α−メチルスチレン、tert−ブチルスチレンを使用することがより好ましい。   In the present invention, since it is preferable to use a radical polymer having an aromatic cyclic structure as the pigment dispersion resin, it is preferable to use a monomer having an aromatic cyclic structure as the monomer. It is more preferable to use styrene, α-methylstyrene, or tert-butylstyrene.

前記芳香族環式構造または複素環式構造を有する単量体は、前記顔料分散樹脂の前記顔料への吸着性をより一層高めるうえで、前記単量体の全量に対して20質量%以上使用することが好ましく、40質量%以上使用することがより好ましく、更に95質量%以下の範囲で使用することがより好ましい。   The monomer having an aromatic cyclic structure or a heterocyclic structure is used in an amount of 20% by mass or more based on the total amount of the monomer in order to further enhance the adsorptivity of the pigment dispersion resin to the pigment. It is preferable to use 40% by mass or more, and more preferably 95% by mass or less.

また、前記顔料分散樹脂としては、前記した特定範囲の酸価を有するラジカル重合体を製造するうえで、前記単量体としてアニオン性基を有する単量体を使用することができる。   In addition, as the pigment-dispersed resin, a monomer having an anionic group can be used as the monomer in producing the radical polymer having an acid value in the specific range described above.

前記アニオン性基を有する単量体としては、例えばカルボキシ基、スルホ基またはリン酸基等のアニオン性基を有する単量体を使用することができる。   As the monomer having an anionic group, for example, a monomer having an anionic group such as a carboxy group, a sulfo group or a phosphate group can be used.

前記アニオン性基を有する単量体としては、入手しやすく、カルボキシ基を有する単量体を使用することが、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得るうえで好ましく、アクリル酸またはメタクリル酸を使用することがより好ましい。   As the monomer having an anionic group, it is easy to obtain, and the use of a monomer having a carboxy group can prevent the generation of coarse particles over time, and can prevent precipitation of pigments and the like over time. It is preferable to obtain an aqueous pigment dispersion that can be used for the production of an ink having dispersion stability capable of preventing generation and excellent discharge stability, and more preferably using acrylic acid or methacrylic acid. .

前記アニオン性基を有する単量体は、前記顔料分散樹脂の製造に使用可能な前記単量体の全量に対して5質量%〜80質量%の範囲で使用することが好ましく、5質量%〜60質量%で使用することが、前記した所定範囲の酸価を有するラジカル重合体を得るうえでより好ましい。   The monomer having an anionic group is preferably used in the range of 5% by mass to 80% by mass with respect to the total amount of the monomer that can be used in the production of the pigment dispersion resin. It is more preferable to use it at 60% by mass in order to obtain a radical polymer having an acid value in the predetermined range described above.

また、前記顔料分散樹脂の製造に使用可能な単量体としては、前記したもの以外に、必要に応じてその他の単量体を使用することができる。   Moreover, as a monomer which can be used for manufacture of the said pigment dispersion resin, another monomer other than the above-mentioned thing can be used as needed.

前記その他の単量体としては、例えばメチル(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、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルブチル(メタ)アクリレート、1,3−ジメチルブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−メチルブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、3−エトキシプロピル(メタ)アクリレート、3−エトキシブチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、エチル−α−(ヒドロキシメチル)(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、グリセリン(メタ)アクリレート、ビスフェノールA(メタ)アクリレート、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、酢酸ビニル等を単独または2種以上組合せ使用することができる。なお、上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートまたはメタクリレートを指す。前記その他の単量体としては、このようなアクリレートまたはメタクリレートを単独で用いても良いし、アクリレートとメタクリレートとを組み合わせて用いても良い。   Examples of the other monomers include methyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert-butyl ( (Meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, 1,3-dimethylbutyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n -Butyl (meth) acrylate, 2-methylbutyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, 3-ethoxypropyl (meth) acrylate, 3-ethoxybutyl ( ) Acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, ethyl-α- (hydroxymethyl) (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate , Hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, triethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (Meth) acrylate, glycerin (meth) acrylate, bisphenol A (meth) acrylate, dimethyl maleate, diethyl maleate, vinyl acetate, etc. Can be used alone or in combination of two or more. The “(meth) acrylate” refers to acrylate or methacrylate. As the other monomer, such acrylate or methacrylate may be used alone, or acrylate and methacrylate may be used in combination.

また、前記顔料分散樹脂としては、前記単量体のラジカル重合によって形成される構造が線状(リニア)である重合体、分岐(グラフト)した構造を有する重合体、架橋した構造を有する重合体を使用することができる。それぞれの重合体において、モノマー配列は特に限定することはなく、ランダム型やブロック型配列の重合体を使用することができる。   The pigment-dispersed resin includes a polymer having a linear structure formed by radical polymerization of the monomer, a polymer having a branched structure, and a polymer having a crosslinked structure. Can be used. In each polymer, the monomer sequence is not particularly limited, and a random type or block type polymer can be used.

前記架橋構造を有する重合体は、前記単量体として架橋性官能基を有する単量体を使用することによって製造することができる。   The polymer having the crosslinked structure can be produced by using a monomer having a crosslinkable functional group as the monomer.

前記架橋性官能基を有する単量体としては、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングルコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(オキシエチレンオキシプロピレン)グリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンのアルキレンオキシド付加物のトリ(メタ)アクリレート等の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン等を使用することができる。   Examples of the monomer having a crosslinkable functional group include ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and poly (oxyethyleneoxypropylene) glycol di (meth). ) Poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols such as tri (meth) acrylates of acrylates and alkylene oxide adducts of glycerol; glycidyl (meth) acrylates, divinylbenzene and the like can be used.

本発明で使用する前記顔料分散樹脂としては、前記した単量体の重合体を使用できるが、アニオン性基を有する単量体及び芳香族環式構造または複素環式構造を有する単量体のみを重合して得られる重合体を使用することが好ましい。   As the pigment dispersion resin used in the present invention, a polymer of the above-mentioned monomer can be used, but only a monomer having an anionic group and a monomer having an aromatic cyclic structure or a heterocyclic structure. It is preferable to use a polymer obtained by polymerizing.

本発明で使用する顔料分散樹脂としては、前記したなかでも、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸系エステル−(メタ)アクリル酸重合体等のスチレン構造単位と(メタ)アクリル酸構造単位とを有する重合体を使用することが好ましく、それらのうち、前記した好ましい範囲の酸価を有するものを使用することが、経時的な粗大粒子の発生をより一層効果的に防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生をより一層効果的に防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得るうえで好ましい。   Among the pigment dispersion resins used in the present invention, among those described above, styrene structural units such as styrene- (meth) acrylic acid copolymer, styrene- (meth) acrylic acid ester- (meth) acrylic acid polymer, and the like It is preferable to use a polymer having a (meth) acrylic acid structural unit, and among them, the use of a polymer having an acid value in the above-described preferable range is more effective in generating coarse particles over time. Water-based pigments that can be used for the production of inks that have excellent dispersion stability and can be effectively prevented, and have a dispersion stability that can more effectively prevent the precipitation of pigments and the like over time It is preferable when obtaining a dispersion.

前記スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体としては、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−メタクリル酸共重合体のいずれも使用できるが、スチレン−アクリル酸−メタクリル酸共重合体を使用することが、前記単量体の共重合性が向上して、その結果、経時的な粗大粒子の発生をより一層効果的に防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生をより一層効果的に防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体が得られるため好ましい。   As the styrene- (meth) acrylic acid copolymer, any of styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, and styrene-acrylic acid-methacrylic acid copolymer can be used. The use of an acid-methacrylic acid copolymer improves the copolymerizability of the monomer and, as a result, can more effectively prevent the generation of coarse particles over time, and This is preferable because an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of an ink having dispersion stability that can more effectively prevent the occurrence of sedimentation with time and excellent discharge stability can be obtained.

前記スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体としては、その製造に使用する単量体の全量に対するスチレンとアクリル酸とメタクリル酸との合計量が80質量%〜100質量%であるものを使用することが好ましく、90質量%〜100質量%のものを使用することがさらに好ましい。   As the styrene- (meth) acrylic acid copolymer, a copolymer having a total amount of styrene, acrylic acid and methacrylic acid of 80% by mass to 100% by mass with respect to the total amount of monomers used for the production thereof is used. It is preferable to use 90% by mass to 100% by mass.

なお、本発明では、前記ラジカル重合の際の各単量体のラジカル重合率(反応率)は、ほぼ同一とし、各単量体の使用割合(仕込み割合)が、ラジカル重合体を構成する各単量体由来の構造単位の割合と同一であるとみなした。   In the present invention, the radical polymerization rate (reaction rate) of each monomer at the time of the radical polymerization is substantially the same, and the use ratio (preparation ratio) of each monomer is different for each of the radical polymers. The proportion of structural units derived from monomers was considered identical.

前記ラジカル重合体は、例えば前記した単量体を、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の方法でラジカル重合することによって製造することができる。   The radical polymer can be produced, for example, by radical polymerization of the above-described monomer by a method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, or an emulsion polymerization method.

前記ラジカル重合体を製造する際には、必要に応じて公知慣用の重合開始剤、連鎖移動剤(重合度調整剤)、界面活性剤及び消泡剤を使用することができる。   When manufacturing the said radical polymer, a well-known and usual polymerization initiator, a chain transfer agent (polymerization degree modifier), surfactant, and an antifoamer can be used as needed.

前記重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、ベンゾイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。前記重合開始剤は、前記ラジカル重合体の製造に使用する単量体の全量に対して0.1質量%〜10質量%の範囲で使用することが好ましい。   Examples of the polymerization initiator include 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile). ), Benzoyl peroxide, dibutyl peroxide, butyl peroxybenzoate and the like. The polymerization initiator is preferably used in the range of 0.1% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of monomers used for the production of the radical polymer.

前記顔料分散樹脂としては、その重量平均分子量が2000〜40000の範囲内であるものを使用することが好ましく、5000〜30000の範囲内にあることがより好ましく、5000〜25000範囲内にあることが、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能なより一層優れた分散安定性及び吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得るうえで特に好ましい。
なお、前記重量平均分子量とはGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法で測定される値であり、標準物質として使用するポリスチレンの分子量に換算した値である。
The pigment-dispersed resin preferably has a weight average molecular weight in the range of 2000 to 40000, more preferably in the range of 5000 to 30000, and in the range of 5000 to 25000. An aqueous pigment that can prevent the generation of coarse particles over time and can be used for the production of inks with further excellent dispersion stability and ejection stability that can prevent the precipitation of pigments and the like over time. It is particularly preferable for obtaining a dispersion.
In addition, the said weight average molecular weight is a value measured by GPC (gel permeation chromatography) method, and is a value converted into the molecular weight of polystyrene used as a standard substance.

前記顔料分散樹脂として前記溶液重合法で得られたラジカル重合体を使用する場合、前記顔料分散樹脂としては、前記溶液重合法で得られたラジカル重合体溶液に含まれる溶媒を除去した後、乾燥、粉砕し微粒子化したものを使用することができる。
前記微粒子化されたラジカル重合体である顔料分散樹脂は、前記工程[1]において後述する水溶性有機溶剤に全部溶解または一部溶解したり、水溶性有機溶剤によって膨潤しやすく、その結果、顔料に吸着しやすくなることで、より一層優れた分散安定性と吐出安定性とを備え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。
前記顔料分散樹脂としては、目の大きさ(直径)が1mm以下のメッシュ状のふるいにより分級したものを使用することが好ましい。
When the radical polymer obtained by the solution polymerization method is used as the pigment dispersion resin, the pigment dispersion resin is dried after removing the solvent contained in the radical polymer solution obtained by the solution polymerization method. Then, pulverized fine particles can be used.
The pigment-dispersed resin, which is the atomized radical polymer, is easily dissolved or partially dissolved in the water-soluble organic solvent described later in the step [1] or easily swelled by the water-soluble organic solvent. By being easily adsorbed, it is possible to obtain an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of an ink having further excellent dispersion stability and ejection stability.
As the pigment-dispersed resin, it is preferable to use a resin classified by a mesh sieve having a mesh size (diameter) of 1 mm or less.

前記組成物(a1)としては、前記顔料に対する前記顔料分散樹脂の重量比率が、5質量%〜200質量%の範囲であるものを使用することが好ましく、10質量%〜100質量%の範囲であるものを使用することが、前記工程[1]において、前記混練物(a2)を適正な粘度で混練でき、前記顔料分散樹脂を前記顔料に吸着させやすく、その結果、経時的な粗大粒子の発生抑止と、顔料等の経時的な沈降発生の防止とを両立可能な優れた分散安定性と吐出安定性とを備え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ためより好ましい。
本発明で使用する樹脂としては、前記顔料分散樹脂のほかに、必要に応じてバインダー樹脂等を使用することもできる。
As said composition (a1), it is preferable to use what the weight ratio of the said pigment dispersion resin with respect to the said pigment is the range of 5 mass%-200 mass%, and is the range of 10 mass%-100 mass%. In the step [1], it is possible to knead the kneaded product (a2) with an appropriate viscosity, and to easily adsorb the pigment dispersion resin to the pigment. Since it is possible to obtain an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of ink having excellent dispersion stability and ejection stability that can both prevent generation and prevent sedimentation of pigments and the like over time. preferable.
As the resin used in the present invention, in addition to the pigment-dispersed resin, a binder resin or the like can be used as necessary.

また、前記工程[1]で使用する前記組成物(a1)としては、前記顔料及び前記顔料分散樹脂の他に必要に応じて塩基性化合物を含有するものを使用することができる。
前記塩基性化合物は、前記顔料分散樹脂がアニオン性基を有する場合に、そのアニオン性基を中和する。前記顔料分散樹脂が前記塩基性化合物によって中和されることで、前記顔料分散樹脂が吸着した前記顔料の水媒体への親和性が高まる。その結果、前記水性顔料分散体中の顔料粒子の分散状態がより安定となり、経時的な粗大粒子の発生をより効果的に防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生をより一層効果的に防止できる。
Moreover, as said composition (a1) used by the said process [1], what contains a basic compound other than the said pigment and the said pigment dispersion resin as needed can be used.
The basic compound neutralizes the anionic group when the pigment dispersion resin has an anionic group. By neutralizing the pigment dispersion resin with the basic compound, the affinity of the pigment adsorbed by the pigment dispersion resin to an aqueous medium is increased. As a result, the dispersion state of the pigment particles in the aqueous pigment dispersion becomes more stable, the generation of coarse particles over time can be more effectively prevented, and the precipitation of pigments and the like over time can be further effective. Can be prevented.

前記塩基性化合物としては、例えば無機系塩基性化合物、有機系塩基性化合物を使用することができる。
前記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−エチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、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、前記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を使用することが、前記顔料分散樹脂の中和効率に優れるため、前記顔料分散樹脂が吸着した前記顔料の後述する水性媒体に対する分散安定性が向上するため好ましく、特に水酸化カリウムが好ましい。
As the basic compound, for example, an inorganic basic compound or an organic basic compound can be used.
As the basic compound, known compounds can be used, such as alkali metal hydroxides such as potassium and sodium; carbonates of alkali metals such as potassium and sodium; carbonates such as alkaline earth metals such as calcium and barium. Salts: inorganic basic compounds such as ammonium hydroxide, amino alcohols such as triethanolamine, N, N-dimethanolamine, N-ethylethanolamine, dimethylethanolamine, N-butyldiethanolamine, morpholine, N- Examples include organic basic compounds such as morpholines such as methylmorpholine and N-ethylmorpholine, and piperazine such as N- (2-hydroxyethyl) piperazine and piperazine hexahydrate. Among them, as the basic compound, use of an alkali metal hydroxide represented by potassium hydroxide, sodium hydroxide, or lithium hydroxide is excellent in neutralization efficiency of the pigment dispersion resin. This is preferable because the dispersion stability of the pigment adsorbed by the dispersion resin in an aqueous medium described later is improved, and potassium hydroxide is particularly preferable.

前記塩基性化合物は、前記顔料分散樹脂としてアニオン性基を有するものを使用する場合であれば、前記顔料分散樹脂の中和率が80%〜120%となる範囲で使用することが、中和された前記顔料分散樹脂の前記水性媒体に対する親和性を高め、その結果、前記顔料分散樹脂が吸着した前記顔料の水中での分散安定性が向上するため好ましい。   If the basic compound is one having an anionic group as the pigment-dispersed resin, it may be used in a range where the neutralization rate of the pigment-dispersed resin is 80% to 120%. This is preferable because the affinity of the pigment-dispersed resin for the aqueous medium is enhanced, and as a result, the dispersion stability of the pigment adsorbed by the pigment-dispersed resin in water is improved.

中和率(%)=((塩基性化合物の質量(g)×56×1000)/(顔料分散樹脂の酸価×塩基性化合物の当量×顔料分散樹脂の質量(g)))×100   Neutralization rate (%) = ((mass of basic compound (g) × 56 × 1000) / (acid value of pigment dispersion resin × equivalent of basic compound × mass of pigment dispersion resin (g))) × 100

また、前記工程[1]で使用する前記組成物(a1)としては、前記したものの他に、必要に応じて前記水溶性有機溶剤や水等の溶媒を含有するものを使用することができる。   Moreover, as said composition (a1) used by the said process [1], what contains solvents, such as the said water-soluble organic solvent and water other than what was mentioned above as needed, can be used.

前記水溶性有機溶剤は、前記工程[1]において、前記顔料分散樹脂の一部もしくは全部を溶解または膨潤させやすく、その結果、前記顔料分散樹脂が前記顔料に吸着しやすくなる。これにより、より一層優れた分散安定性と吐出安定性とを備え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。   In the step [1], the water-soluble organic solvent easily dissolves or swells part or all of the pigment dispersion resin, and as a result, the pigment dispersion resin easily adsorbs to the pigment. Thereby, the aqueous pigment dispersion which can be used for manufacture of the ink provided with much more excellent dispersion stability and discharge stability can be obtained.

前記水溶性有機溶剤としては、例えば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などのグリコール類;ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオールなどのジオール類;ラウリン酸プロピレングリコールなど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、カルビトールなどのジエチレングリコールエーテル類;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、およびトリエチレングリコールエーテルを含むセロソルブなどのグリコールエーテル類;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などのアルコール類;スルホラン、エステル、ケトン、γ−ブチロラクトンなどのラクトン類、2−ピロリジノン、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ポリアルキレンオキサイド付加物など、水性有機溶剤として知られる他の各種の溶剤などを挙げることができる。これらの水性有機溶剤は、単独または2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of the water-soluble organic solvent include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol; diols such as butanediol, pentanediol, and hexanediol; lauric acid Glycol esters such as propylene glycol; diethylene glycol ethers such as diethylene glycol monoethyl, diethylene glycol monobutyl, diethylene glycol monohexyl, carbitol; glycol ethers such as cellosolve including propylene glycol ether, dipropylene glycol ether, and triethylene glycol ether; Methanol, ethanol, isopropyl Alcohols such as alcohol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, butyl alcohol and pentyl alcohol; lactones such as sulfolane, ester, ketone and γ-butyrolactone, 2-pyrrolidinone, N- (2 -Other various solvents known as aqueous organic solvents such as lactams such as -hydroxyethyl) pyrrolidone, glycerin and its polyalkylene oxide adducts. These aqueous organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

なかでも、前記水溶性有機溶剤としては、湿潤剤として機能する高沸点、低揮発性の多価アルコール類、及び、グリセリンの誘導体類を使用することが好ましく、特にジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール類、及び、グリセリンのポリエチレンオキサイド付加物等のグリセリンのポリアルキレンオキサイド付加物を使用することが好ましい。   Among them, as the water-soluble organic solvent, it is preferable to use a high boiling point, low volatility polyhydric alcohol that functions as a wetting agent, and derivatives of glycerin, particularly glycols such as diethylene glycol and triethylene glycol. It is preferable to use polyalkylene oxide adducts of glycerin such as glycerin and polyethylene oxide adducts of glycerin.

前記水溶性有機溶剤は、前記工程[1]において、前記顔料の質量に対して、10質量%〜200質量%の範囲で使用することが好ましく、15質量%〜150質量%の範囲で使用することが、より一層優れた分散安定性と吐出安定性とを備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を得るうえでより好ましい。   In the step [1], the water-soluble organic solvent is preferably used in a range of 10% by mass to 200% by mass and used in a range of 15% by mass to 150% by mass with respect to the mass of the pigment. It is more preferable to obtain an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of an ink having further excellent dispersion stability and ejection stability.

また、前記工程[1]で使用する前記組成物(a1)としては、前記顔料や前記顔料分散樹脂等の樹脂の他に必要に応じて顔料誘導体を含有するものを使用することができる。
前記顔料誘導体は、本発明の水性顔料分散体およびそれを用いたインクに、経時的な粗大粒子の発生防止と、顔料等の経時的な沈降の発生防止を可能にする分散安定性を付与することができる。
Moreover, as said composition (a1) used at the said process [1], what contains a pigment derivative as needed other than resin, such as the said pigment and the said pigment dispersion resin, can be used.
The pigment derivative imparts to the aqueous pigment dispersion of the present invention and an ink using the same a dispersion stability that makes it possible to prevent the generation of coarse particles over time and the precipitation of pigments and the like over time. be able to.

前記顔料誘導体としては、顔料に後述する特定の官能基を導入したものを使用することができる。前記顔料としては、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料等が挙げられる。前記官能基としては、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、ニトロ基、酸アミド基、カルボニル基、カルバモイル基、フタルイミド基、スルホニル基等が挙げられる。   As said pigment derivative, what introduce | transduced the specific functional group mentioned later to a pigment can be used. Examples of the pigment include phthalocyanine pigments, azo pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, and the like. Examples of the functional group include a carboxy group, a sulfo group, an amino group, a nitro group, an acid amide group, a carbonyl group, a carbamoyl group, a phthalimide group, and a sulfonyl group.

前記溶媒に使用する水としては、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、前記水としては、紫外線照射または過酸化水素添加等によって滅菌された水を用いることが、水性顔料分散体やそれを使用したインク等を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ため好適である。   As water used for the solvent, pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water can be used. Also, as the water, use of water sterilized by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide prevents the generation of mold or bacteria when the aqueous pigment dispersion or ink using the same is stored for a long period of time. This is preferable.

前記工程[1]において、前記組成物(a1)の混練に使用可能な混練機としては、例えばヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、トリミックス、プラネタリーミキサー等を使用することができる。前記混練機としては、特にプラネタリーミキサーを使用することが、不揮発分50質量%以上の前記組成物(a1)に強いせん断力を与えることができ、前記顔料の凝集物の粉砕と、前記顔料分散樹脂の前記顔料への吸着のしやすさを高めることができるため好ましい。
また、前記プラネタリーミキサーは、前記組成物(a1)の粘度が広範なものであっても、前記顔料の凝集物の粉砕と、前記顔料分散樹脂の前記顔料への吸着のしやすさを高めることができるため好ましい。
また、前記プラネタリーミキサーは、前記工程[1]終了後に、前記ミキサー内に前記水性媒体を供給する工程[2]を引き続き行うことができるため好ましい。
In the step [1], examples of a kneader that can be used for kneading the composition (a1) include a Henschel mixer, a pressure kneader, a Banbury mixer, a trimix, and a planetary mixer. As the kneader, in particular, a planetary mixer can be used to give a strong shearing force to the composition (a1) having a non-volatile content of 50% by mass or more. This is preferable because the ease of adsorption of the dispersion resin to the pigment can be increased.
In addition, the planetary mixer increases the ease of pulverization of the aggregates of the pigment and the adsorption of the pigment-dispersed resin to the pigment even when the viscosity of the composition (a1) is wide. This is preferable.
The planetary mixer is preferable because the step [2] of supplying the aqueous medium into the mixer can be continued after the step [1].

前記工程[1]において前記組成物(a1)を混練する際の前記組成物(a1)の温度は、前記組成物(a1)に十分な剪断力が加わるように、前記顔料分散樹脂のガラス転移点等の温度特性を考慮して適宜調整することが好ましい。具体的には、前記混練する際の前記組成物(a1)の温度の上限は、好ましくは前記顔料分散樹脂のガラス転移温度(Tg)である。一方、前記混練する際の前記組成物(a1)の温度の下限は、好ましくは前記顔料分散樹脂のガラス転移温度よりも60℃低い温度である。前記組成物(a1)の混練を前記温度範囲内で行うことによって、前記組成物(a1)に十分なせん断力を与えることが可能となり、その結果、前記顔料の凝集物の粉砕と、前記顔料分散樹脂の前記顔料への吸着のしやすさを高めることができるため好ましい。   The temperature of the composition (a1) when kneading the composition (a1) in the step [1] is such that the glass transition of the pigment-dispersed resin is such that a sufficient shearing force is applied to the composition (a1). It is preferable to adjust appropriately considering temperature characteristics such as points. Specifically, the upper limit of the temperature of the composition (a1) during the kneading is preferably the glass transition temperature (Tg) of the pigment-dispersed resin. On the other hand, the lower limit of the temperature of the composition (a1) during the kneading is preferably a temperature 60 ° C. lower than the glass transition temperature of the pigment-dispersed resin. By carrying out the kneading of the composition (a1) within the temperature range, it becomes possible to give a sufficient shearing force to the composition (a1). As a result, the aggregation of the pigment and the pigment This is preferable because the ease of adsorption of the dispersion resin to the pigment can be increased.

また、前記工程[1]では、前記組成物(a1)の温度上昇による著しい粘度の低下を引き起こす場合がある。前記組成物(a1)の粘度が低下すると、前記組成物(a1)に十分なせん断力を加えることができない場合があるため、前記工程[1]では、その途中で、後述する水性媒体等を添加し、意図的に前記組成物(a1)を冷却してもよい。   In the step [1], the viscosity of the composition (a1) may be significantly decreased due to a temperature increase. When the viscosity of the composition (a1) decreases, it may not be possible to apply a sufficient shearing force to the composition (a1). Therefore, in the step [1], an aqueous medium or the like to be described later is added on the way. It may be added and the composition (a1) may be intentionally cooled.

なお、前記顔料分散樹脂のガラス転移温度(Tg)は、前記顔料分散樹脂の製造に使用された各単量体の単独重合体のガラス転移温度に基づきFOXの式を用いて算出された値を指す。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3・・・・・+Wn/Tgn
(式中、Tgnは前記顔料分散樹脂の製造に使用された各単量体の単独重合体のガラス転移温度(絶対温度:K)、Wnは単量体の質量分率)
The glass transition temperature (Tg) of the pigment dispersion resin is a value calculated using the FOX equation based on the glass transition temperature of the homopolymer of each monomer used in the production of the pigment dispersion resin. Point to.
1 / Tg = W1 / Tg1 + W2 / Tg2 + W3 / Tg3... + Wn / Tgn
(Wherein, Tgn is the glass transition temperature (absolute temperature: K) of the homopolymer of each monomer used in the production of the pigment dispersion resin, and Wn is the mass fraction of the monomer)

前記混練装置としては、閉鎖型混練装置を使用することが、使用した前記水溶性有機溶剤や水等の溶媒の含有量が前記工程[1]中に著しく変化することを防止できるため好ましい。
なお、前記「著しく変化」とは、前記組成物(a1)の質量に対する、工程[1]終了後に得られた前記混練物(a2)の質量の割合が90質量%未満となる状態を指す。
As the kneading apparatus, it is preferable to use a closed type kneading apparatus because the content of the solvent such as the water-soluble organic solvent and water used can be prevented from changing significantly during the step [1].
The “remarkably changed” refers to a state where the ratio of the mass of the kneaded product (a2) obtained after the completion of the step [1] to the mass of the composition (a1) is less than 90% by mass.

前記閉鎖型混練装置としては、例えば撹拌槽と、一軸または多軸の撹拌羽根を備えた混練装置を使用することができる。
前記閉鎖型混練装置としては、高い混練作用を得るうえで、二つ以上の攪拌羽根を有するものを使用することが好ましい。
As the closed kneading apparatus, for example, a kneading apparatus including a stirring tank and a uniaxial or multiaxial agitating blade can be used.
As the closed-type kneading apparatus, it is preferable to use an apparatus having two or more stirring blades in order to obtain a high kneading action.

前記工程[1]で得られた前記混練物(a2)は、前記顔料の凝集体が解砕され、微粒化した前記顔料に前記顔料分散樹脂が吸着した、常温条件下で半固形または固形状態のものである。   In the kneaded product (a2) obtained in the step [1], the pigment aggregate is crushed and the pigment-dispersed resin is adsorbed to the finely pulverized pigment. belongs to.

(工程[2]の説明)
本発明の水性顔料分散体の製造方法を構成する前記工程[2]は、前記工程[1]で得られた前記混練物(a2)と前記水性媒体と、必要に応じてその他の成分とを混合することによって前記組成物(a3)を製造する工程である。
(Description of process [2])
The step [2] constituting the method for producing an aqueous pigment dispersion of the present invention comprises the kneaded product (a2) obtained in the step [1], the aqueous medium, and other components as necessary. In this step, the composition (a3) is produced by mixing.

前記工程[2]では、前記混練物(a2)に前記水性媒体等を供給し混合してもよく、前記水性媒体等に前記混練物(a2)を供給し混合してもよい。   In the step [2], the aqueous medium or the like may be supplied to and mixed with the kneaded product (a2), or the kneaded product (a2) may be supplied and mixed with the aqueous medium or the like.

前記工程[1]においてプラネタリーミキサー等の閉鎖型混練装置を用いた場合には、前記混練物(a2)を含む前記混練装置に、前記水性媒体等を供給し混合することが、水性顔料分散体の製造効率を向上するうえで好ましい。この場合、前記混練装置が稼動した状態(前記混練物(a2)の撹拌が継続された状態)で、前記混練物(a2)の温度が低下する前に前記水性媒体を供給することが、前記混練物(a2)の前記水性媒体中への分散効率と前記組成物(a3)の生産効率を向上させるうえで好ましい。前記水性媒体としては、前記混練物(a2)の温度の著しい低下を抑制するうえで、25℃〜65℃の水を使用することが好ましい。
また、前記混練物(a2)に前記水性媒体を供給する方法としては、一括して供給する方法や、連続的または断続的に供給する方法が挙げられる。前記水性媒体を供給する方法としては、連続的または断続的に供給する方法を採用することが、前記水性媒体への前記混練物(a2)の分散を効率的に行え、前記水性顔料分散体の製造に要する時間を短縮できるため好ましい。
When a closed kneading apparatus such as a planetary mixer is used in the step [1], supplying the aqueous medium or the like to the kneading apparatus including the kneaded product (a2) and mixing the aqueous pigment dispersion It is preferable in improving the production efficiency of the body. In this case, supplying the aqueous medium before the temperature of the kneaded product (a2) is lowered in a state where the kneading apparatus is operated (a state in which stirring of the kneaded product (a2) is continued), It is preferable for improving the dispersion efficiency of the kneaded product (a2) in the aqueous medium and the production efficiency of the composition (a3). As the aqueous medium, it is preferable to use water at 25 ° C. to 65 ° C. in order to suppress a significant decrease in the temperature of the kneaded product (a2).
Moreover, as a method of supplying the said aqueous medium to the said kneaded material (a2), the method of supplying collectively and the method of supplying continuously or intermittently are mentioned. As a method of supplying the aqueous medium, adopting a method of supplying continuously or intermittently can efficiently disperse the kneaded product (a2) in the aqueous medium. This is preferable because the time required for production can be shortened.

前記水性媒体としては、例えば水、水と容易に混ざり合う水溶性有機溶剤、または、水と水溶性有機溶剤との混合物を使用することができる。前記水溶性有機溶剤としては、前記工程[1]で使用可能なものとして例示したものと同様のものを1種または2種以上組み合わせ使用することができる。   As the aqueous medium, for example, water, a water-soluble organic solvent that easily mixes with water, or a mixture of water and a water-soluble organic solvent can be used. As said water-soluble organic solvent, the thing similar to what was illustrated by the said process [1] can be used 1 type or in combination of 2 or more types.

前記工程[1]及び[2]を経ることによって得られた前記組成物(a3)は、前記顔料分散樹脂が吸着した前記顔料が、水性媒体中に分散した液体状のものである。
前記組成物(a3)は、前記組成物(a3)の全量に対する不揮発分が10質量%〜30質量%であることが好ましく、12質量%〜25質量%であることがより好ましい。
The composition (a3) obtained through the steps [1] and [2] is a liquid in which the pigment adsorbed by the pigment dispersion resin is dispersed in an aqueous medium.
The composition (a3) preferably has a nonvolatile content of 10% by mass to 30% by mass and more preferably 12% by mass to 25% by mass with respect to the total amount of the composition (a3).

本発明では、前記工程[2]で得られた前記組成物(a3)を、前記工程[3]の前に、必要に応じて、分散装置を用いて分散処理を行ってもよい。前記分散装置としては、例えば、メディアを用いたものとして、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、アジテーターミル等を使用することができ、メディアを用いないものとして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、デゾルバー、ディスパー、高速インペラー分散機等を使用することができる。   In the present invention, the composition (a3) obtained in the step [2] may be subjected to a dispersion treatment using a dispersion device, if necessary, before the step [3]. As the dispersing device, for example, 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, a spike mill, an agitator mill, etc. can be used as a medium. An ultrasonic homogenizer, a high-pressure homogenizer, a nanomizer, a resolver, a disper, a high-speed impeller disperser, etc. can be used without using media.

また、前記組成物(a3)中に多価金属イオン等の不純物が含まれる場合、本発明では、前記工程[2]で得られた前記組成物(a3)を、前記工程[3]の前に、必要に応じて、キレート樹脂等を用いて不純物を除去する処理を行うことが好ましい。
インクジェット印刷法としては、ピエゾ方式とサーマル方式とが知られている。特にサーマル方式では、インクを吐出する際のノズル内部の急激な温度上昇により、ノズル内部の発熱抵抗素子表面に、顔料分散樹脂等の樹脂と多価金属イオンとの凝集物や、前記多価金属イオン由来の多価金属塩などの凝集物が堆積するコゲーションという現象が発生する場合がある。前記凝集物は、インクの吐出不良の原因となるため、インクジェット印刷用インクには、多価金属イオンの低減が強く望まれている。
Moreover, when impurities, such as a polyvalent metal ion, are contained in the said composition (a3), in this invention, the said composition (a3) obtained at the said process [2] is made before the said process [3]. In addition, it is preferable to perform a treatment for removing impurities using a chelate resin or the like, if necessary.
As an ink jet printing method, a piezo method and a thermal method are known. In particular, in the thermal method, due to a rapid temperature rise inside the nozzle when ink is ejected, an aggregate of a resin such as a pigment-dispersed resin and a polyvalent metal ion on the surface of the heating resistor element inside the nozzle, or the polyvalent metal A phenomenon called kogation in which aggregates such as polyvalent metal salts derived from ions accumulate may occur. Since the agglomerates cause ink ejection failure, it is strongly desired to reduce polyvalent metal ions in inks for inkjet printing.

前記多価金属イオンを低減する方法としては、例えば、水性顔料インクや水性顔料分散体にキレート形成基を持つ粒子又は繊維状樹脂を接触させて多価金属を取り除く方法が挙げられる。   Examples of the method of reducing the polyvalent metal ion include a method of removing polyvalent metal by bringing particles having a chelate-forming group or fibrous resin into contact with an aqueous pigment ink or an aqueous pigment dispersion.

(工程[3]の説明)
本発明の水性顔料分散体の製造方法を構成する前記工程[3]は、少なくとも前記工程[1]及び前記工程[2]を経ることによって得られた前記組成物(a3)を、30℃〜70℃の範囲内で遠心分離処理する工程である。
前記組成物(a3)には、前記顔料の凝集体の未粉砕物や前記顔料分散樹脂の未溶解物や、前記顔料分散樹脂が十分吸着していない顔料等の前記粗大粒子等の原因となりうる成分が、ごくわずかに残留する場合がある。そのため、産業界では、前記成分の含有量の低減が検討されていた。
(Description of process [3])
The step [3] constituting the method for producing an aqueous pigment dispersion of the present invention is performed at 30 ° C. to 30 ° C. from the composition (a3) obtained through at least the step [1] and the step [2]. This is a step of performing a centrifugal separation treatment within a range of 70 ° C.
The composition (a3) may cause the coarse particles of the pigment agglomerates, the pigment-dispersed resin undissolved, the pigment not sufficiently adsorbed by the pigment-dispersed resin, and the like. Ingredients may remain very slightly. Therefore, reduction of the content of the above components has been studied in the industry.

しかし、高精細な印刷物の製造に使用可能な微細化され、かつ、高密度化されたインク吐出ノズルは、インク中の極僅かな粗大粒子や沈殿物の影響によって目詰まりやインクの吐出異常を発生させやすく、その結果、印刷物にスジ等が発生する場合があった。とりわけ、一般にラインヘッドによるシングルパス方式でのインクジェット印刷法では、いわゆるマルチパス方式(スキャン方式)でのインクジェット印刷法と比較して、インク吐出ノズルの目詰まり等に起因した画像品質の低下を引き起こしやすい場合があった。
本発明では、前記組成物(a3)を製造した後に、所定の条件下で遠心分離処理することによって、微細化されかつ高密度化されたインク吐出ノズルに適用した場合であってもインク吐出ノズルの目詰まり等を引き起こさないインクの製造に使用可能な水性顔料分散体を見出した。
ここで、本発明でいう粗大粒子は、Particle Sizing Systems社製の個数カウント方式による粒度分布計(Accusizer 780 APS)を用いて測定された粒子径(粒子の直径)が0.5μm以上のものを指す。
前記工程[3]では、単に遠心分離処理をすればよいわけではなく、30℃〜70℃の範囲で遠心分離処理する。30℃未満の温度下で前記工程[3]を行った場合、前記組成物(a3)の粘度が高くなり、効率よく、かつ、実用上十分に粗大粒子を除去することが困難な可能性がある。また、70℃を超える温度下で前記工程[3]を行った場合、前記組成物(a3)から水が蒸発しやすくなり粘度が高くなりやすく、効率よく、かつ、実用上十分に粗大粒子を除去することが困難な可能性がある。
前記工程[3]では、40℃〜65℃の範囲で遠心分離処理することが、効率よく、かつ、実用上十分に粗大粒子を除去するうえでより好ましい。なお、前記温度は、遠心分離される前記組成物(a3)の温度を指す。
However, miniaturized and high-density ink discharge nozzles that can be used for the production of high-definition printed matter can cause clogging and ink discharge abnormalities due to the influence of very few coarse particles and precipitates in the ink. As a result, streaks or the like may occur in the printed matter. In particular, in general, the single-pass inkjet printing method using a line head causes a reduction in image quality due to clogging of the ink ejection nozzles, etc., compared to the so-called multi-pass inkjet method. Sometimes it was easy.
In the present invention, after the composition (a3) is produced, the ink discharge nozzle is applied even when applied to a fine and high density ink discharge nozzle by centrifuging under a predetermined condition. The present invention has found an aqueous pigment dispersion that can be used in the production of ink that does not cause clogging of the ink.
Here, the coarse particles referred to in the present invention are particles having a particle diameter (particle diameter) of 0.5 μm or more measured using a particle size distribution analyzer (Accumizer 780 APS) manufactured by Particle Sizing Systems. Point to.
In the step [3], it is not necessary to simply centrifuge, but centrifuge at a temperature in the range of 30 ° C to 70 ° C. When the step [3] is performed at a temperature of less than 30 ° C., the viscosity of the composition (a3) increases, and it may be difficult to remove coarse particles efficiently and practically sufficiently. is there. In addition, when the step [3] is performed at a temperature exceeding 70 ° C., water easily evaporates from the composition (a3), the viscosity tends to increase, and the coarse particles are efficiently and practically sufficient. It can be difficult to remove.
In the step [3], it is more preferable to perform a centrifugal separation treatment in the range of 40 ° C. to 65 ° C. in order to remove coarse particles efficiently and practically. The temperature refers to the temperature of the composition (a3) to be centrifuged.

前記組成物(a3)は、遠心分離装置に供給される前に、例えば熱交換装置等を用いて予め30℃〜70℃に温度調整されていてもよく、遠心分離装置として温度設定機能を有するものを使用する場合には、遠心分離装置に供給された後、前記温度範囲に調整されてもよい。
加温された前記組成物(a3)は、低粘度化されることによって、遠心分離効率が向上し、効率良く粗大粒子を取り除くことができる。また、前記組成物(a3)を上記の温度範囲で制御することにより、外気温による影響が受けにくくなり、粗大粒子の少ない水性顔料分散体を安定的に製造することができる。
The composition (a3) may be temperature-adjusted to 30 ° C. to 70 ° C. in advance using, for example, a heat exchange device or the like before being supplied to the centrifugal separator, and has a temperature setting function as the centrifugal separator. When using a thing, after supplying to a centrifuge, you may adjust to the said temperature range.
The heated composition (a3) is reduced in viscosity, whereby the centrifugal separation efficiency is improved and coarse particles can be efficiently removed. In addition, by controlling the composition (a3) in the above temperature range, it is difficult to be affected by the outside air temperature, and an aqueous pigment dispersion with few coarse particles can be stably produced.

前記遠心分離処理される前記組成物(a3)としては、25℃での粘度が13mPa・s以下であるものを使用することが、前記組成物(a3)から粗大粒子を一層効率よく、かつ、実用上十分に取り除くことができるため好ましい。
とりわけ、遠心分離装置として、後述する円筒型の遠心分離装置を使用する場合には、前記組成物(a3)として25℃での粘度が10.5mPa・s以下であることが好ましく、2mPa・s〜10.5mPa・sであるものことが、前記組成物(a3)から粗大粒子をより一層効率よく、かつ、実用上十分に取り除くことができるためより好ましい。
As the composition (a3) to be centrifuged, it is more efficient to use coarse particles from the composition (a3), and those having a viscosity at 25 ° C. of 13 mPa · s or less, and This is preferable because it can be removed practically.
In particular, when a later-described cylindrical centrifuge is used as the centrifuge, the composition (a3) preferably has a viscosity at 25 ° C. of 10.5 mPa · s or less, and 2 mPa · s. It is more preferable that the viscosity is ˜10.5 mPa · s because coarse particles can be more efficiently and practically sufficiently removed from the composition (a3).

前記遠心分離装置としては、ローターの形状が円筒型の遠心分離装置を使用することが、前記粗大粒子を含む粘土状のスラッジがローター内に堆積したことに起因する遠心分離効率の低下を効果的に抑制できるため好ましい。
前記工程[1]及び前記工程[2]を経て得られた前記組成物(a3)は、前記顔料の粗大粒子、前記顔料の未粉砕物、または前記顔料分散樹脂の未溶解物等のさまざまな大きさの粗大粒子が含まれやすい。前記円筒型遠心分離装置を用いて前記工程[3]を行うことによって、生産性を損ねることなく、上記の粗大粒子を効率よく、かつ、継続的に除去でき、その結果、経時的な粗大粒子の発生抑止と、顔料等の経時的な沈降発生の防止とを両立可能な優れた分散安定性を得ることができる。
As the centrifuge, using a centrifuge with a cylindrical rotor shape effectively reduces the centrifuge efficiency caused by the accumulation of clay-like sludge containing coarse particles in the rotor. It is preferable because it can be suppressed.
The composition (a3) obtained through the step [1] and the step [2] includes various kinds such as coarse particles of the pigment, unpulverized pigment, or undissolved pigment dispersion resin. Coarse particles of a size are easily included. By performing the step [3] using the cylindrical centrifuge, the coarse particles can be efficiently and continuously removed without impairing the productivity, and as a result, the coarse particles over time. It is possible to obtain an excellent dispersion stability capable of satisfying both the generation inhibition of pigments and the prevention of sedimentation of pigments and the like over time.

また、前記工程[3]は、前記円筒型遠心分離機が備えるローターに前記組成物(a3)を供給し、前記組成物(a3)の温度を30℃〜70℃の範囲内に維持した状態で行う工程であることが、安定的に好適な遠心分離効率を長期間維持でき、前記組成物(a3)から粗大粒子をより一層効率的かつ十分に取り除くことができるため好ましい。その際、前記ローターの容積に対する前記組成物(a3)の供給量(体積)の比率[組成物(a3)の供給量(体積)/ローターの容積]×100は、1000%〜8000%であることが、粗大粒子ではない顔料等の成分が取り除かれることを抑制できる一方で、前記組成物(a3)から粗大粒子を一層効率的に取り除くことができため好ましい。   Moreover, the said process [3] supplies the said composition (a3) to the rotor with which the said cylindrical centrifuge is equipped, The state which maintained the temperature of the said composition (a3) in the range of 30 degreeC-70 degreeC It is preferable that the step is carried out in the step (2) because a suitable centrifugal efficiency can be stably maintained for a long period of time, and coarse particles can be more efficiently and sufficiently removed from the composition (a3). At that time, the ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3) to the volume of the rotor [the supply amount (volume) of the composition (a3) / the volume of the rotor] × 100 is 1000% to 8000%. This is preferable because it is possible to suppress removal of components such as pigments that are not coarse particles, while coarse particles can be more efficiently removed from the composition (a3).

前記遠心分離装置の遠心加速度は、8000G〜20000Gの範囲であることが、前記顔料分散樹脂が顔料から引き剥がされることを防止でき、かつ、前記組成物(a3)から粗大粒子を効率良く取り除くことができるため好ましい。   The centrifugal acceleration of the centrifugal separator is in the range of 8000G to 20000G, so that the pigment dispersion resin can be prevented from being peeled off from the pigment, and coarse particles can be efficiently removed from the composition (a3). Is preferable.

なお、前記遠心加速度は、相対遠心加速度を意味し、下記式により定義される。   The centrifugal acceleration means relative centrifugal acceleration and is defined by the following equation.

遠心加速度(G)=r×(2πN/60)/g
(式中、Nは1分間当たりの回転数(rpm)、rは回転半径(m)、gは重力加速度(9.8m/s)、πは円周率を指す)
Centrifugal acceleration (G) = r × (2πN / 60) 2 / g
(Where N is the number of revolutions per minute (rpm), r is the radius of revolution (m), g is the acceleration of gravity (9.8 m / s 2 ), and π is the circumference)

以上のとおり、少なくとも前記工程[1]、前記工程[2]及び前記工程[3]を経ることによって得られた水性顔料分散体は、経時的な粗大粒子の発生を防止でき、かつ、顔料等の経時的な沈降の発生を防止可能な分散安定性を備え、かつ、優れた吐出安定性を備えたインクの製造に使用可能な水性顔料分散体である。   As described above, the aqueous pigment dispersion obtained through at least the step [1], the step [2], and the step [3] can prevent the generation of coarse particles over time, and can be used for pigments and the like. It is a water-based pigment dispersion which can be used for the production of an ink having dispersion stability capable of preventing the occurrence of sedimentation over time and excellent discharge stability.

前記水性顔料分散体は、所望の濃度に希釈することによってインクとして使用することができる。
前記インクとしては、例えば自動車や建材用の塗料や、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、あるいはインクジェット印刷用インク等が挙げられる。
前記インクをインクジェット印刷用インクとして使用する場合には、インク全量に対する顔料の濃度が1質量%〜10質量%であるものを使用することが好ましい。
前記インクは、本発明の水性顔料分散体と、必要に応じて水溶性有機溶剤や水等の溶媒と、バインダーとしてアクリル系樹脂やポリウレタン系樹脂等の樹脂と、乾燥抑止剤、浸透剤、界面活性剤、防腐剤、粘度調整剤、pH調整剤、キレート剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤とを混合することによって製造することができる。前記インクは、前記方法で製造した後に、遠心分離処理やろ過処理を施してもよい。
前記水溶性有機溶剤は、前記インクの乾燥を防止し、インクの粘度や濃度を好適な範囲に調整するうえで使用することができる。
The aqueous pigment dispersion can be used as an ink by diluting to a desired concentration.
Examples of the ink include paints for automobiles and building materials, printing inks such as offset ink, gravure ink, flexo ink, silk screen ink, and ink for ink jet printing.
When the ink is used as an ink for inkjet printing, it is preferable to use an ink having a pigment concentration of 1% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the ink.
The ink includes an aqueous pigment dispersion of the present invention, a solvent such as a water-soluble organic solvent and water as necessary, a resin such as an acrylic resin and a polyurethane resin as a binder, a drying inhibitor, a penetrant, an interface. It can manufacture by mixing additives, such as an activator, antiseptic | preservative, a viscosity modifier, a pH adjuster, a chelating agent, a plasticizer, antioxidant, and an ultraviolet absorber. The ink may be subjected to a centrifugal separation process or a filtration process after being manufactured by the above method.
The water-soluble organic solvent can be used for preventing the ink from drying and adjusting the viscosity and concentration of the ink to a suitable range.

前記水溶性有機溶剤としては、前記水性顔料分散体の前記工程[1]で使用可能なものとして例示したものと同様のものを使用することができる。なかでも、水溶性有機溶剤としては、被記録媒体へのインクの浸透性を高めるうえで、例えばエタノール、イソプロピルアルコールなどの低級アルコール;エチレングリコールヘキシルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテルなどのアルキルアルコールのエチレンオキシド付加物;プロピレングリコールプロピルエーテルなどのアルキルアルコールのプロピレンオキシド付加物などが挙げられる。   As said water-soluble organic solvent, the thing similar to what was illustrated as what can be used at the said process [1] of the said aqueous pigment dispersion can be used. Among them, as the water-soluble organic solvent, for example, lower alcohol such as ethanol or isopropyl alcohol; ethylene oxide adduct of alkyl alcohol such as ethylene glycol hexyl ether or diethylene glycol butyl ether; Examples include propylene oxide adducts of alkyl alcohols such as propylene glycol propyl ether.

前記乾燥防止剤としては、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、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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等が挙げられる。なかでも、前記乾燥防止剤としては、グリセリン、トリエチレングリコールを使用することが、安全性を有し、かつインクが乾燥しにくく、吐出性能に優れたインクを得ることができる。
なお、前記乾燥防止剤は、水性顔料分散体で使用する前記の水溶性有機溶剤と同じ化合物を使用することができる。従って水性顔料分散体に既に水溶性有機溶剤を使用している場合、乾燥防止剤としての役割を兼ねることできる。
Examples of the anti-drying agent include glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, triethylene glycol mono-n-butyl ether, 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-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, mesoerythritol, pentaerythritol and the like. Among these, as the anti-drying agent, use of glycerin or triethylene glycol provides an ink that has safety, is difficult to dry, and has excellent ejection performance.
In addition, the said drying inhibitor can use the same compound as the said water-soluble organic solvent used with an aqueous pigment dispersion. Therefore, when a water-soluble organic solvent is already used in the aqueous pigment dispersion, it can also serve as a drying inhibitor.

前記浸透剤は、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使用することができる。
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、ジエチレングリコールブチルエーテル、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グリコールモノエーテルが挙げられる。
The penetrant can be used 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; glycol monoethers of alkyl alcohols such as ethylene glycol hexyl ether, diethylene glycol butyl ether, and propylene glycol propyl ether.

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使用することができる。界面活性剤としては、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。   The surfactant can be used to adjust ink characteristics such as surface tension. The surfactant is not particularly limited, and examples thereof include various anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. Among 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, 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。   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 alkyl Roll amide, acetylene glycol, oxyethylene adduct of acetylene glycol, and polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymer are preferred.

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。また、前記界面活性剤は、単独または2種類以上を組み合わせ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. Moreover, the said surfactant can be used individually or in combination of 2 or more types.

上記方法で得られたインクは、インクジェット印刷用インクとして好適に用いることができる。インクジェット印刷法としては、一般に、マルチパス方式(スキャン方式)のインクジェット印刷法と比較してインク吐出ノズルの目詰まり等に起因した画像品質の低下を引き起こしやすいラインヘッドによるシングルパス方式でのインクジェット印刷法を選択し、本発明のインクと組み合わせ使用する印刷方法や印刷物の製造方法が、インク吐出ノズルの目詰まり等に起因した画像品質の低下を引き起こしにくく、スジ等の発生が抑制された印刷物を得るうえで好ましい。   The ink obtained by the above method can be suitably used as an ink for inkjet printing. As an inkjet printing method, in general, a single-pass inkjet printing with a line head that tends to cause a decrease in image quality due to clogging of ink discharge nozzles, etc., compared to a multi-pass (scanning) inkjet printing method. The printing method or the printed material manufacturing method used in combination with the ink of the present invention is not likely to cause a decrease in image quality due to clogging of the ink discharge nozzles, etc. It is preferable in obtaining.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.

(顔料分散樹脂)
顔料分散樹脂Aとして、スチレン72質量部とアクリル酸12質量部とメタクリル酸16質量部との重合体(重量平均分子量8200、酸価180mgKOH/g、単独重合体のガラス転移温度に基づきFOXの式から算出した計算ガラス転移温度116℃)を使用した。
顔料分散樹脂Bとして、スチレン77質量部とアクリル酸10質量部とメタクリル酸13質量部との重合体(重量平均分子量8800、酸価154mgKOH/g、単独重合体のガラス転移温度に基づきFOXの式から算出した計算ガラス転移温度113℃)を使用した。
顔料分散樹脂Cとして、スチレン72質量部とアクリル酸12質量部とメタクリル酸16質量部との重合体(重量平均分子量11000、酸価180mgKOH/g、単独重合体のガラス転移温度に基づきFOXの式から算出した計算ガラス転移温度116℃)を使用した。
前記顔料分散樹脂の製造に使用された各単量体の単独重合体のガラス転移温度(Tg)は、POLYMER HANDBOOK THIRD EDITION(A WILEY−INTERSCIENCE PUBLICATION)に収録された値を使用した。スチレンホモポリマーのガラス転移温度:100℃、メタクリル酸ホモポリマーのガラス転移温度:228℃、アクリル酸ホモポリマーのガラス転移温度:106℃。
(Pigment dispersion resin)
As pigment dispersion resin A, a polymer of 72 parts by mass of styrene, 12 parts by mass of acrylic acid and 16 parts by mass of methacrylic acid (weight average molecular weight 8200, acid value 180 mgKOH / g, FOX formula based on glass transition temperature of homopolymer) (Calculated glass transition temperature 116 ° C. calculated from the above) was used.
As pigment dispersion resin B, polymer of 77 parts by mass of styrene, 10 parts by mass of acrylic acid and 13 parts by mass of methacrylic acid (weight average molecular weight 8800, acid value 154 mgKOH / g, FOX formula based on glass transition temperature of homopolymer) (Calculated glass transition temperature 113 ° C. calculated from the above).
As pigment dispersion resin C, a polymer of 72 parts by mass of styrene, 12 parts by mass of acrylic acid and 16 parts by mass of methacrylic acid (weight average molecular weight 11000, acid value 180 mgKOH / g, FOX formula based on glass transition temperature of homopolymer) (Calculated glass transition temperature 116 ° C. calculated from the above) was used.
As the glass transition temperature (Tg) of the homopolymer of each monomer used in the production of the pigment dispersion resin, the value recorded in POLYMER HANDBOOK THIRD EDITION (A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION) was used. Glass transition temperature of styrene homopolymer: 100 ° C. Glass transition temperature of methacrylic acid homopolymer: 228 ° C. Glass transition temperature of acrylic acid homopolymer: 106 ° C.

顔料分散樹脂A〜Cの重量平均分子量は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法で測定した値であり、ポリスチレン分子量に換算した値である。測定条件は以下の通りである。
送液ポンプ:LC−9A
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 株式会社島津製作所製
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(日立化成工業株式会社製)
溶出溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
溶出流量:2mL/min.
カラム温度:35℃
The weight average molecular weights of the pigment dispersion resins A to C are values measured by a GPC (gel permeation chromatography) method, and are values converted into polystyrene molecular weights. The measurement conditions are as follows.
Liquid feed pump: LC-9A
System controller: SLC-6B
Auto injector: S1L-6B
Detector: RID-6A
Data processing software manufactured by Shimadzu Corporation: Sic480II Data Station (manufactured by System Instruments).
Column: GL-R400 (guard column) + GL-R440 + GL-R450 + GL-R400M (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
Elution solvent: tetrahydrofuran (THF)
Elution flow rate: 2 mL / min.
Column temperature: 35 ° C

酸価は、溶剤としてジエチルエーテルの代わりにテトラヒドロフランを用いること以外は日本工業規格「K0070:1992. 化学製品の酸価、けん化価、エステル価、よう素価、水酸基価及び不けん化物の試験方法」にしたがって測定した。   The acid value is Japanese Industrial Standard “K0070: 1992. Test method for acid value, saponification value, ester value, iodine value, hydroxyl value and unsaponified product of chemical products except that tetrahydrofuran is used instead of diethyl ether as a solvent. ”And measured.

水性顔料分散体の粘度は、25℃に恒温した水性顔料分散体を試料とし、ViscometerTVE−22L(東機産業株式会社製)を用いて測定した。   The viscosity of the aqueous pigment dispersion was measured using a Viscometer TVE-22L (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) using the aqueous pigment dispersion constant at 25 ° C. as a sample.

(実施例1)
プラネタリーミキサー(株式会社井上製作所製PLM−50)の50Lジャケット付タンクに、3.0質量部の顔料分散樹脂Aと、10.0質量部のC.I.ピグメントブルー15:3(DIC株式会社製、Fastogen Blue TGR−SD)を順番に投入し、ジャケット付タンクの温度を60℃に加温した後、3.80質量部のトリエチレングリコールと、1.59質量部の34質量%の水酸化カリウム水溶液を順番に供給することによって組成物(a1−1)を得た。
Example 1
In a tank with a 50 L jacket of a planetary mixer (PLM-50 manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.), 3.0 parts by mass of pigment dispersion resin A and 10.0 parts by mass of C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (manufactured by DIC Corporation, Fastogen Blue TGR-SD) was added in order, and the temperature of the jacketed tank was heated to 60 ° C. After 3.80 parts by mass of triethylene glycol and 1. 59 mass parts of 34 mass% potassium hydroxide aqueous solution was supplied in order, and the composition (a1-1) was obtained.

(工程[1])
ジャケット付タンクの温度を60℃に保温した状態で、前記組成物(a1−1)を、自転回転数30rpm、公転回転数10rpmで10分間撹拌した後、自転回転数51rpm、公転回転数17rpmで60分間混練を行うことによって、固形状の混練物(a2−1)を得た。
(Process [1])
With the temperature of the jacketed tank kept at 60 ° C., the composition (a1-1) was stirred for 10 minutes at a rotation speed of 30 rpm and a revolution speed of 10 rpm, and then rotated at a rotation speed of 51 rpm and a revolution speed of 17 rpm. By kneading for 60 minutes, a solid kneaded product (a2-1) was obtained.

(工程[2])
前記混練物(a2−1)に、60℃に加温したイオン交換水を少量ずつ添加し撹拌することによって、顔料濃度を16.3質量%に調整した後、さらに60℃に加温したイオン交換水で希釈したトリエチレングリコールを供給し、混合することによって、顔料濃度が14.9質量%、トリエチレングリコール濃度が11.9質量%、不揮発分が20.2質量%の組成物(a3−1)を得た。前記組成物(a3−1)の25℃における粘度は、3.5mPa・sであった。
(Process [2])
Ion exchanged water heated to 60 ° C. was added to the kneaded product (a2-1) little by little, and the pigment concentration was adjusted to 16.3% by mass, and then the ions were further heated to 60 ° C. By supplying and mixing triethylene glycol diluted with exchange water, a composition having a pigment concentration of 14.9% by mass, a triethylene glycol concentration of 11.9% by mass and a non-volatile content of 20.2% by mass (a3 -1) was obtained. The viscosity at 25 ° C. of the composition (a3-1) was 3.5 mPa · s.

(工程[3])
前記組成物(a3−1)を、熱交換装置(株式会社テイエルブイ製、真空蒸気加熱システム)で60℃に加温した後、円筒型遠心分離機(ASM260FH、ローター容積7.7L、巴工業株式会社製)に1.2L/分の送液速度で供給し、20000Gの遠心加速度で連続的に遠心分離処理を行うことによって、水性顔料分散体(a4−1)を得た。前記ローターの容積に対する前記組成物(a3−1)の供給量(体積)の比率[組成物(a3−1)の供給量(体積)/ローターの容積]×100は、3000%であった。
(Process [3])
The composition (a3-1) was heated to 60 ° C. with a heat exchanger (manufactured by T-L Buoy Co., Ltd., vacuum steam heating system), and then a cylindrical centrifuge (ASM260FH, rotor volume 7.7 L, Sakai Industrial Co., Ltd.) The water-based pigment dispersion (a4-1) was obtained by supplying the liquid to a company manufactured at a rate of 1.2 L / min and continuously performing centrifugal separation at a centrifugal acceleration of 20000 G. The ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3-1) to the rotor volume [supply amount (volume) of the composition (a3-1) / rotor volume] × 100 was 3000%.

(実施例2)
前記組成物(a3−1)を熱交換装置(株式会社テイエルブイ製、真空蒸気加熱システム)で加温する温度を60℃から40℃に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体(a4−2)を得た。
(Example 2)
The composition (a3-1) is aqueous in the same manner as in Example 1 except that the temperature at which the composition (a3-1) is heated with a heat exchanger (manufactured by T-L Buoy Co., Ltd., vacuum steam heating system) is changed from 60 ° C to 40 ° C. A pigment dispersion (a4-2) was obtained.

(比較例1)
前記組成物(a3−1)を熱交換装置(株式会社テイエルブイ製、真空蒸気加熱システム)で加温する温度を60℃から25℃に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体(a4−1’)を得た。
(Comparative Example 1)
The composition (a3-1) is aqueous in the same manner as in Example 1 except that the temperature at which the composition (a3-1) is heated with a heat exchanger (manufactured by TLV Corporation, vacuum steam heating system) is changed from 60 ° C to 25 ° C. A pigment dispersion (a4-1 ′) was obtained.

(比較例2)
前記組成物(a3−1)を熱交換装置(株式会社テイエルブイ製、真空蒸気加熱システム)で加温する温度を60℃から25℃に変更し、かつ、円筒型遠心分離機(ASM260FH、ローター容積7.7L、巴工業株式会社製)の代わりに円錐台の形状のローターを有する遠心分離機(H−600S、ローター容積2.0L、株式会社コクサン製)を用い、0.2L/分の送液速度で供給し、20000Gの遠心加速度で連続的に遠心分離処理を行ったこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体(a4−2’)を得た。
(Comparative Example 2)
The temperature at which the composition (a3-1) is heated by a heat exchange device (manufactured by TLV Corporation, vacuum steam heating system) is changed from 60 ° C. to 25 ° C., and a cylindrical centrifuge (ASM260FH, rotor volume) Using a centrifuge (H-600S, rotor volume 2.0 L, manufactured by Kokusan Co., Ltd.) having a truncated cone-shaped rotor instead of 7.7 L, manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., 0.2 L / min An aqueous pigment dispersion (a4-2 ′) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the centrifugal treatment was continuously performed at a centrifugal acceleration of 20000 G at a liquid speed.

(実施例3)
プラネタリーミキサー(株式会社井上製作所製PLM−50)の50Lジャケット付タンクに、4.0質量部の顔料分散樹脂Bと、10.0質量部のC.I.ピグメントブラック7(三菱ケミカル株式会社製、#960)を順番に投入し、ジャケット付タンクの温度を60℃に加温した後、10.9質量部のトリエチレングリコールと、1.78質量部の34質量%の水酸化カリウム水溶液を順番に供給することによって、組成物(a1−3)を得た。
(Example 3)
In a tank with a 50 L jacket of a planetary mixer (PLM-50 manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.), 4.0 parts by mass of pigment dispersion resin B and 10.0 parts by mass of C.I. I. Pigment Black 7 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., # 960) was added in order, and the temperature of the jacketed tank was heated to 60 ° C., and then 10.9 parts by mass of triethylene glycol and 1.78 parts by mass of The composition (a1-3) was obtained by supplying 34 mass% potassium hydroxide aqueous solution in order.

(工程[1])
ジャケット付タンクの温度を60℃に保温した状態で、上記組成物(a1−3)を、自転回転数30rpm、公転回転数10rpmで10分間撹拌した後、自転回転数71rpm、公転回転数24rpmで混練を開始した。前記混練開始から30分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。次に、前記混練開始から40分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。次に、前記混練開始から50分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。前記混練開始から60分後に混練を終了することで固形状の混練物(a2−3)を得た。
(工程[2])
前記混練物(a2−3)に、60℃に加温したイオン交換水を添加し撹拌することによって、顔料濃度が12.9質量%、トリエチレングリコール濃度が14.1質量%、不揮発分が18.8質量%の組成物(a3−3)を得た。前記組成物(a3−3)の25℃における粘度は、6.5mPa・sであった。
(工程[3])
熱交換装置(株式会社テイエルブイ製真空蒸気加熱システム)で60℃に加温した前記組成物(a3−3)を、円筒型遠心分離機(ASM260FH、ローター容積7.7L、巴工業株式会社製)に1.6L/分の送液速度で供給し、20000Gの遠心加速度で連続的に遠心分離処理を行い、水性顔料分散体(a4−3)を得た。前記ローターの容積に対する組成物(a3−3)の供給量(体積)の比率[組成物(a3−3)の供給量(体積)/ローターの容積]×100は、6900%で行った。
(Process [1])
With the temperature of the jacketed tank kept at 60 ° C., the composition (a1-3) was stirred for 10 minutes at a rotation speed of 30 rpm and a revolution speed of 10 rpm, and then rotated at a rotation speed of 71 rpm and a revolution speed of 24 rpm. Kneading was started. 30 minutes after the start of kneading, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied. Next, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied 40 minutes after the start of the kneading. Next, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied 50 minutes after the start of the kneading. Solid kneaded product (a2-3) was obtained by finishing kneading 60 minutes after the start of kneading.
(Process [2])
By adding ion-exchanged water heated to 60 ° C. and stirring to the kneaded product (a2-3), the pigment concentration is 12.9% by mass, the triethylene glycol concentration is 14.1% by mass, and the non-volatile content is 18.8 mass% composition (a3-3) was obtained. The viscosity at 25 ° C. of the composition (a3-3) was 6.5 mPa · s.
(Process [3])
A cylindrical centrifuge (ASM260FH, rotor volume 7.7 L, manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.) was prepared by heating the composition (a3-3) heated to 60 ° C. with a heat exchange device (vacuum steam heating system manufactured by TLV Corporation). Was supplied at a liquid feed rate of 1.6 L / min, and was continuously centrifuged at a centrifugal acceleration of 20000 G to obtain an aqueous pigment dispersion (a4-3). The ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3-3) to the volume of the rotor [the supply amount (volume) of the composition (a3-3) / the volume of the rotor] × 100 was 6900%.

(実施例4)
プラネタリーミキサー(株式会社井上製作所製PLM−50)の50Lジャケット付タンクに、4.0質量部の顔料分散樹脂Bと、10.0質量部のC.I.ピグメントブラック7(三菱ケミカル株式会社製、#960)を順番に投入し、ジャケット付タンクの温度を60℃に加温した後、10.9質量部のトリエチレングリコールと、1.78質量部の34質量%の水酸化カリウム水溶液を順番に供給することによって、組成物(a1−3)を得た。
Example 4
In a tank with a 50 L jacket of a planetary mixer (PLM-50 manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.), 4.0 parts by mass of pigment dispersion resin B and 10.0 parts by mass of C.I. I. Pigment Black 7 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., # 960) was added in order, and the temperature of the jacketed tank was heated to 60 ° C., and then 10.9 parts by mass of triethylene glycol and 1.78 parts by mass of The composition (a1-3) was obtained by supplying 34 mass% potassium hydroxide aqueous solution in order.

(工程[1])
ジャケット付タンクの温度を60℃に保温した状態で、上記組成物(a1−3)を、自転回転数30rpm、公転回転数10rpmで10分間撹拌した後、自転回転数71rpm、公転回転数24rpmで混練を開始した。前記混練開始から30分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。次に、前記混練開始から40分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。次に、前記混練開始から50分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。前記混練開始から60分後に混練を終了することで固形状の混練物(a2−3)を得た。
(工程[2])
前記混練物(a2−3)に、60℃に加温したイオン交換水を添加し撹拌することによって、顔料濃度が15.2質量%、トリエチレングリコール濃度が16.6質量%、不揮発分が22.2質量%の組成物(a3−4)を得た。前記組成物(a3−4)の25℃における粘度は、9.8mPa・sであった。
(工程[3])
熱交換装置(株式会社テイエルブイ製真空蒸気加熱システム)で60℃に加温した前記組成物(a3−4)を、円筒型遠心分離機(ASM260FH、ローター容積7.7L、巴工業株式会社製)に1.6L/分の送液速度で供給し、20000Gの遠心加速度で連続的に遠心分離処理を行い、水性顔料分散体(a4−4)を得た。前記ローターの容積に対する組成物(a3−4)の供給量(体積)の比率[組成物(a3−4)の供給量(体積)/ローターの容積]×100は、6900%で行った。
(Process [1])
With the temperature of the jacketed tank kept at 60 ° C., the composition (a1-3) was stirred for 10 minutes at a rotation speed of 30 rpm and a revolution speed of 10 rpm, and then rotated at a rotation speed of 71 rpm and a revolution speed of 24 rpm. Kneading was started. 30 minutes after the start of kneading, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied. Next, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied 40 minutes after the start of the kneading. Next, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied 50 minutes after the start of the kneading. Solid kneaded product (a2-3) was obtained by finishing kneading 60 minutes after the start of kneading.
(Process [2])
By adding and stirring ion-exchanged water heated to 60 ° C. to the kneaded product (a2-3), the pigment concentration is 15.2% by mass, the triethylene glycol concentration is 16.6% by mass, and the non-volatile content is A 22.2 mass% composition (a3-4) was obtained. The viscosity of the composition (a3-4) at 25 ° C. was 9.8 mPa · s.
(Process [3])
A cylindrical centrifuge (ASM260FH, rotor volume 7.7 L, manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.) was prepared by heating the composition (a3-4) heated to 60 ° C. with a heat exchange device (vacuum steam heating system manufactured by TLV Corporation). Was supplied at a liquid feed rate of 1.6 L / min, and continuously centrifuged at a centrifugal acceleration of 20000 G to obtain an aqueous pigment dispersion (a4-4). The ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3-4) to the rotor volume [supply amount (volume) of the composition (a3-4) / rotor volume] × 100 was 6900%.

(実施例5)
前記工程[3]の遠心加速度を、20000Gから9000Gに変更したこと以外は、実施例3と同様の方法で水性顔料分散体(a4−5)を得た。
(Example 5)
An aqueous pigment dispersion (a4-5) was obtained in the same manner as in Example 3 except that the centrifugal acceleration in the step [3] was changed from 20000 G to 9000 G.

(実施例6)
前記工程[3]の、前記ローターの容積に対する前記組成物(a3−3)の供給量(体積)の比率[組成物(a3−3)の供給量(体積)/ローターの容積]×100を、6900%から7900%に変更したこと以外は、実施例3と同様の方法で水性顔料分散体(a4−6)を得た。
(Example 6)
Ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3-3) to the volume of the rotor in the step [3] [supply amount (volume) of the composition (a3-3) / rotor volume] × 100 An aqueous pigment dispersion (a4-6) was obtained in the same manner as in Example 3 except that the amount was changed from 6900% to 7900%.

(比較例3)
プラネタリーミキサー(株式会社井上製作所製PLM−50)の50Lジャケット付タンクに、4.0質量部の顔料分散樹脂Bと、10.0質量部のC.I.ピグメントブラック7(三菱ケミカル株式会社製、#960)を順番に投入し、ジャケット付タンクの温度を60℃に加温した後、13.5質量部のトリエチレングリコールと、1.78質量部の34質量%の水酸化カリウム水溶液を順番に供給することによって、組成物(a1−3’)を得た。
(Comparative Example 3)
In a tank with a 50 L jacket of a planetary mixer (PLM-50 manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.), 4.0 parts by mass of pigment dispersion resin B and 10.0 parts by mass of C.I. I. Pigment Black 7 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., # 960) was added in order, and the temperature of the jacketed tank was heated to 60 ° C., and then 13.5 parts by mass of triethylene glycol and 1.78 parts by mass of A composition (a1-3 ′) was obtained by sequentially supplying a 34 mass% potassium hydroxide aqueous solution.

(工程[1])
ジャケット付タンクの温度を60℃に保温した状態で、上記組成物(a1−3’)を、自転回転数30rpm、公転回転数10rpmで10分間撹拌した後、自転回転数71rpm、公転回転数24rpmで混練を開始した。前記混練開始から30分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。次に、前記混練開始から40分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。次に、前記混練開始から50分後に0.132質量部のイオン交換水を供給した。前記混練開始から60分後に混練を終了することで固形状の混練物(a2−3’)を得た。
(工程[2])
前記混練物(a2−3’)に、60℃に加温したイオン交換水を添加し撹拌することによって、顔料濃度が12.9質量%、トリエチレングリコール濃度が17.4質量%、不揮発分が18.8質量%の組成物(a3−3’)を得た。前記組成物(a3−3’)の25℃における粘度は、6.7mPa・sであった。
(工程[3])
熱交換装置(株式会社テイエルブイ製真空蒸気加熱システム)で60℃に加温した前記組成物(a3−3’)を、円筒型遠心分離機(ASM260FH、ローター容積7.7L、巴工業株式会社製)に1.6L/分の送液速度で供給し、20000Gの遠心加速度で連続的に遠心分離処理を行い、水性顔料分散体(a4−3’)を得た。前記ローターの容積に対する組成物(a3−3’)の供給量(体積)の比率[組成物(a3−3’)の供給量(体積)/ローターの容積]×100は、6900%で行った。
(Process [1])
With the temperature of the jacketed tank kept at 60 ° C., the composition (a1-3 ′) was stirred for 10 minutes at a rotational speed of 30 rpm and a rotational speed of 10 rpm, and then rotated at a rotational speed of 71 rpm and a rotational speed of 24 rpm. The kneading was started. 30 minutes after the start of kneading, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied. Next, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied 40 minutes after the start of the kneading. Next, 0.132 parts by mass of ion-exchanged water was supplied 50 minutes after the start of the kneading. Solid kneaded material (a2-3 ′) was obtained by finishing kneading 60 minutes after the start of kneading.
(Process [2])
By adding and stirring ion-exchanged water heated to 60 ° C. to the kneaded product (a2-3 ′), the pigment concentration is 12.9% by mass, the triethylene glycol concentration is 17.4% by mass, the non-volatile content Obtained 18.8 mass% composition (a3-3 '). The viscosity of the composition (a3-3 ′) at 25 ° C. was 6.7 mPa · s.
(Process [3])
The composition (a3-3 ′) heated to 60 ° C. with a heat exchange device (vacuum steam heating system manufactured by T-L Buoy Co., Ltd.) was converted into a cylindrical centrifuge (ASM260FH, rotor volume 7.7 L, manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.). ) At a liquid feeding speed of 1.6 L / min, and continuously subjected to centrifugal separation treatment at a centrifugal acceleration of 20000 G to obtain an aqueous pigment dispersion (a4-3 ′). The ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3-3 ′) to the volume of the rotor [the supply amount (volume) of the composition (a3-3 ′) / the volume of the rotor] × 100 was 6900%. .

(実施例7)
プラネタリーミキサー(株式会社井上製作所製PLM−50)の50Lジャケット付タンクに、3.0質量部の顔料分散樹脂Cと、10.0質量部のC.I.ピグメントイエロー74(山陽色素株式会社製、Fast Yellow 7413)を順番に投入し、ジャケット付タンクの温度を30℃に加温した後、5.67質量部のトリエチレングリコールと、1.62質量部の34質量%の水酸化カリウム水溶液を順番に供給することによって、組成物(a1−7)を得た。
(Example 7)
In a tank with a 50 L jacket of a planetary mixer (PLM-50 manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.), 3.0 parts by mass of pigment dispersion resin C and 10.0 parts by mass of C.I. I. Pigment Yellow 74 (manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd., Fast Yellow 7413) was added in order, and the temperature of the jacketed tank was heated to 30 ° C. After that, 5.67 parts by mass of triethylene glycol and 1.62 parts by mass Were supplied in order to obtain a composition (a1-7).

(工程[1])
ジャケット付タンクの温度を30℃に保温した状態で、上記組成物(a1−7)を自転回転数30rpm、公転回転数10rpmで10分間撹拌した後、自転回転数36rpm、公転回転数12rpmで混練を開始した。前記混練開始から30分後に0.07質量部のトリエチレングリコールを供給した。次に、前記混練開始から40分後に0.07質量部のトリエチレングリコールを供給した。次に、前記混練開始から50分後に0.07質量部のトリエチレングリコールを供給した。前記混練開始から60分後に混練を終了することで固形状の混練物(a2−7)を得た。
(工程[2])
前記混練物(a2−7)に、60℃に加温したイオン交換水を添加し撹拌することによって、顔料濃度を16.0質量%に調整した後、さらに60℃に加温したイオン交換水で希釈したトリエチレングリコールを供給し、混合することによって、顔料濃度が15.1質量%、トリエチレングリコール濃度が11.8質量%、不揮発分が20.4質量%の組成物(a3−7)を得た。前記組成物(a3−7)の25℃における粘度は、4.5mPa・sであった。
(工程[3])
熱交換装置(株式会社テイエルブイ製真空蒸気加熱システム)で60℃に加温した前記組成物(a3−7)を、円筒型遠心分離機(ASM260FH、ローター容積7.7L、巴工業株式会社製)に1.6L/分の送液速度で供給し、20000Gの遠心加速度で連続的に遠心分離処理を行い、水性顔料分散体(a4−7)を得た。該ローターの容積に対する組成物(a3−7)の供給量(体積)の比率[組成物(a3−7)の供給量(体積)/ローターの容積]×100は、3000%で行った。
(Process [1])
With the temperature of the jacketed tank kept at 30 ° C., the composition (a1-7) was stirred for 10 minutes at a rotation speed of 30 rpm and a revolution speed of 10 rpm, and then kneaded at a rotation speed of 36 rpm and a revolution speed of 12 rpm. Started. 30 minutes after the start of the kneading, 0.07 part by mass of triethylene glycol was supplied. Next, 0.07 parts by mass of triethylene glycol was supplied 40 minutes after the start of the kneading. Next, 0.07 parts by mass of triethylene glycol was supplied 50 minutes after the start of the kneading. Solid kneaded product (a2-7) was obtained by finishing kneading 60 minutes after the start of kneading.
(Process [2])
Ion exchanged water heated to 60 ° C. is added to the kneaded product (a2-7) and stirred to adjust the pigment concentration to 16.0% by mass, and then further heated to 60 ° C. A composition having a pigment concentration of 15.1% by mass, a triethylene glycol concentration of 11.8% by mass, and a non-volatile content of 20.4% by mass (a3-7) ) The viscosity of the composition (a3-7) at 25 ° C. was 4.5 mPa · s.
(Process [3])
A cylindrical centrifuge (ASM260FH, rotor volume 7.7 L, manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.) was prepared by heating the composition (a3-7) heated to 60 ° C. with a heat exchange device (vacuum steam heating system manufactured by TLV Corporation). Was supplied at a liquid feed rate of 1.6 L / min, and continuously centrifuged at a centrifugal acceleration of 20000 G to obtain an aqueous pigment dispersion (a4-7). The ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3-7) to the volume of the rotor [supply amount (volume) of composition (a3-7) / rotor volume] × 100 was 3000%.

(実施例8)
前記工程[3]の、前記ローターの容積に対する前記組成物(a3−4)の供給量(体積)の比率[組成物(a3−4)の供給量(体積)/ローターの容積]×100を、3000%から1200%に変更したこと以外は、実施例7と同様の方法で水性顔料分散体(a4−8)を得た。
(Example 8)
Ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3-4) to the volume of the rotor in the step [3] [supply amount (volume) of the composition (a3-4) / rotor volume] × 100 An aqueous pigment dispersion (a4-8) was obtained in the same manner as in Example 7 except that the amount was changed from 3000% to 1200%.

(インクジェット印刷用水性インクの製造方法)
実施例及び比較例で得られた各水性顔料分散体とイオン交換水と混合することによって、顔料濃度が6質量%の水性顔料分散体の希釈液を得た。
次に、8.0質量部の2−ピロリジノン、8.0質量部のトリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、3.0質量部のグリセリン、0.5質量部のサーフィノール440(エアープロダクツ社製)、30.5質量部のイオン交換水を含む混合液と、前記水性顔料分散体の希釈液50質量部とを混合撹拌することによって、顔料濃度が3質量%のインクジェット印刷用水性インクを得た。
(Method for producing water-based ink for inkjet printing)
By mixing each aqueous pigment dispersion obtained in Examples and Comparative Examples with ion-exchanged water, a diluted solution of an aqueous pigment dispersion having a pigment concentration of 6% by mass was obtained.
Next, 8.0 parts by mass of 2-pyrrolidinone, 8.0 parts by mass of triethylene glycol mono-n-butyl ether, 3.0 parts by mass of glycerin, 0.5 parts by mass of Surfynol 440 (manufactured by Air Products) ) By mixing and stirring a mixed solution containing 30.5 parts by mass of ion-exchanged water and 50 parts by mass of the diluted aqueous pigment dispersion, an aqueous ink for inkjet printing having a pigment concentration of 3% by mass is obtained. It was.

〔体積平均粒子径の測定方法〕
実施例及び比較例で得られた水性顔料分散体をイオン交換水で下記の倍率で希釈したものを測定試料とした。前記測定試料の25℃における体積平均粒子径を、粒度分布測定装置(日機装株式会社製:Microtracモデル名Nanotrac−UPA150)を用いて測定した。前記測定の際、前記粒度分布測定装置の設定条件(「透過性」「形状」「溶媒屈折率」「密度」)は、下記のとおり設定した。
[Measurement method of volume average particle diameter]
A measurement sample was prepared by diluting the aqueous pigment dispersions obtained in Examples and Comparative Examples with ion exchange water at the following magnification. The volume average particle size of the measurement sample at 25 ° C. was measured using a particle size distribution measuring device (manufactured by Nikkiso Co., Ltd .: Microtrac model name Nanotrac-UPA150). At the time of the measurement, the setting conditions (“permeability”, “shape”, “solvent refractive index”, “density”) of the particle size distribution measuring apparatus were set as follows.

Figure 2019206687
Figure 2019206687

〔粗大粒子数の測定方法〕
実施例及び比較例で得られた水性顔料分散体をイオン交換水で希釈したものを測定試料とした。前記測定試料に含まれる直径0.5μm以上の粗大粒子の数を、個数カウント方式粒度分布計(Particle Sizing Systems社製:アキュサイザー780APS)を用いて測定した。前記方法で測定された粗大粒子の数に、前記希釈倍率を乗じることによって、実施例及び比較例の水性顔料分散体1mLに含まれる粗大粒子数を算出した。なお、水性顔料分散体の希釈倍率は、1秒当たりに検出器を通過する粒子径(直径)0.5μm以上の粗大粒子数が1000〜4000個/mlとなるように希釈を行った。
[Method for measuring the number of coarse particles]
A sample obtained by diluting the aqueous pigment dispersions obtained in Examples and Comparative Examples with ion-exchanged water was used as a measurement sample. The number of coarse particles having a diameter of 0.5 μm or more contained in the measurement sample was measured using a number counting type particle size distribution analyzer (manufactured by Particle Sizing Systems: Accusizer 780APS). The number of coarse particles contained in 1 mL of the aqueous pigment dispersions of Examples and Comparative Examples was calculated by multiplying the number of coarse particles measured by the above method by the dilution factor. The aqueous pigment dispersion was diluted so that the number of coarse particles having a particle diameter (diameter) of 0.5 μm or more passing through the detector per second was 1000 to 4000 particles / ml.

〔水性顔料分散体の経時的な粗大粒子の発生の有無の評価方法(保存安定性)〕
製造直後の水性顔料分散体に含まれる粗大粒子の数を、上記した方法で測定した。
次に、前記水性顔料分散体をポリプロピレン容器に密封し60℃条件下に4週間静置した。
次に、前記静置後の水性顔料分散体に含まれる粗大粒子の数を、上記した方法で測定した。
次に、前記静置前後の粗大粒子数の変化率(%)を、[(前記静置後の水性顔料分散体に含まれる粗大粒子数)/(製造直後の水性顔料分散体に含まれる粗大粒子数)×100]に基づき算出し、下記基準にしたがって評価した。
[Method for evaluating the presence or absence of coarse particles over time in an aqueous pigment dispersion (storage stability)]
The number of coarse particles contained in the aqueous pigment dispersion immediately after production was measured by the method described above.
Next, the aqueous pigment dispersion was sealed in a polypropylene container and allowed to stand at 60 ° C. for 4 weeks.
Next, the number of coarse particles contained in the aqueous pigment dispersion after standing was measured by the method described above.
Next, the change rate (%) of the number of coarse particles before and after the standing was expressed as [(number of coarse particles contained in the aqueous pigment dispersion after standing) / (coarse contained in the aqueous pigment dispersion immediately after production). Number of particles) × 100] and evaluated according to the following criteria.

○ 前記変化率が10%未満
△ 前記変化率が10%以上20%未満
× 前記変化率が20%以上
○ The change rate is less than 10% Δ The change rate is 10% or more and less than 20% × The change rate is 20% or more

〔インクジェット印刷用水性インクの経時的な粗大粒子の発生の有無の評価方法(保存安定性)〕
製造直後のインクジェット印刷用水性インクに含まれる粗大粒子の数を、上記した方法で測定した。
次に、前記インクジェット印刷用水性インクをポリプロピレン容器に密封し60℃条件下に4週間静置した。
次に、前記静置後のインクジェット印刷用水性インクに含まれる粗大粒子の数を、上記した方法で測定した。
次に、前記静置前後の粗大粒子数の変化率(%)を、[(前記静置後のインクジェット印刷用水性インクに含まれる粗大粒子数)/(製造直後のインクジェット印刷用水性インクに含まれる粗大粒子数)×100]に基づき算出し、下記基準にしたがって評価した。
[Evaluation Method for Presence or Absence of Coarse Particles in Aqueous Ink for Inkjet Printing (Storage Stability)]
The number of coarse particles contained in the aqueous inkjet printing ink immediately after production was measured by the method described above.
Next, the water-based ink for inkjet printing was sealed in a polypropylene container and allowed to stand at 60 ° C. for 4 weeks.
Next, the number of coarse particles contained in the water-based ink for inkjet printing after standing was measured by the method described above.
Next, the change rate (%) of the number of coarse particles before and after the standing was expressed as [(number of coarse particles contained in the water-based inkjet printing ink after standing) / (included in the water-based ink for inkjet printing immediately after production). Number of coarse particles) × 100] and evaluated according to the following criteria.

○ 前記変化率が10%未満
△ 前記変化率が10%以上20%未満
× 前記変化率が20%以上
○ The change rate is less than 10% Δ The change rate is 10% or more and less than 20% × The change rate is 20% or more

〔インクジェット印刷用水性インクに含まれる顔料等の経時的な沈降の有無の評価方法(沈降性)〕
実施例及び比較例で得たインクジェット印刷用水性インクを10mL容量のガラスバイアルに入れ、密封して25℃の条件下に2週間静置した。
前記静置後、前記ガラスバイアルを倒置した際に、前記ガラスバイアルの壁面に前記顔料等の沈降物の付着を目視で観察し、下記基準にしたがって評価した。
[Evaluation method for the presence or absence of sedimentation of pigments, etc. in water-based ink for inkjet printing over time (precipitation)]
The aqueous ink for inkjet printing obtained in Examples and Comparative Examples was placed in a 10 mL capacity glass vial, sealed, and allowed to stand at 25 ° C. for 2 weeks.
After the standing, when the glass vial was turned upside down, the adhesion of sediment such as the pigment to the wall surface of the glass vial was visually observed and evaluated according to the following criteria.

○ ガラスバイアルの壁面に顔料等の沈降物の付着が確認できなかった。
△ ガラスバイアルの壁面に顔料等の沈降物の付着が認められた。
× ガラスバイアルの壁面に顔料等の沈降物の付着が顕著に認められた。
○ No deposits such as pigments were found on the wall of the glass vial.
Δ: A deposit such as pigment was observed on the wall of the glass vial.
X: Adherence of sediments such as pigments was remarkably observed on the wall of the glass vial.

〔インクジェット印刷用水性インクの初期吐出安定性〕
製造直後のインクジェット印刷用水性インクの吐出安定性を、市販のインクジェットプリンターENVY4500(HP社製)を用いて評価した。前記インクジェット印刷用水性インクを、ブラックインクカートリッジに充填し、ノズルチェック用パターンを印刷した(1回目)。次に、モノクロモードでA4用紙1枚の340cmの範囲に、印刷濃度設定100%でベタ印刷をした。次に、ノズルチェックテスト用パターンを再度印刷した(2回目)。前記1回目と2回目のノズルチェックテスト用パターンを比較することによって、インク吐出ノズルの目詰まり状態を評価した。
◎ 1回目及び2回目のノズルチェックテスト用パターンのいずれにおいても、印刷パターンの欠けが発生しなかった
○ 1回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数と、2回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数とが同一であった。
△ 1回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数よりも、2回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数の方が1〜5個多かった。
× 1回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数よりも、2回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数の方が6個以上多かった。
[Initial ejection stability of water-based ink for inkjet printing]
The ejection stability of the aqueous ink for inkjet printing immediately after production was evaluated using a commercially available inkjet printer ENVY4500 (manufactured by HP). The ink-jet printing aqueous ink was filled into a black ink cartridge, and a nozzle check pattern was printed (first time). Next, in monochrome mode, solid printing was performed in a range of 340 cm 2 on one A4 sheet with a print density setting of 100%. Next, the nozzle check test pattern was printed again (second time). The clogged state of the ink discharge nozzles was evaluated by comparing the first and second nozzle check test patterns.
◎ No print pattern chipping occurred in both the first and second nozzle check test patterns. ○ The number of print pattern chipping confirmed in the first nozzle check test pattern and the second one. The number of missing print patterns confirmed by the nozzle check test pattern was the same.
Δ The number of print pattern defects confirmed in the second nozzle check test pattern was 1 to 5 greater than the number of print pattern defects confirmed in the first nozzle check test pattern.
X The number of print pattern defects confirmed in the second nozzle check test pattern was 6 or more more than the number of print pattern defects confirmed in the first nozzle check test pattern.

〔インクジェット印刷用水性インクの経時吐出安定性〕
製造直後のインクジェット印刷用水性インクを、ブラックインクカートリッジに充填し、常温下で4週間静置した。
次に、市販のインクジェットプリンターENVY4500(HP社製)を用いて評価した。前記インクジェット印刷用水性インクを、ブラックインクカートリッジに充填し、ノズルチェック用パターンを印刷した(1回目)。次に、モノクロモードでA4用紙1枚の340cmの範囲に、印刷濃度設定100%でベタ印刷をした。次に、ノズルチェックテスト用パターンを再度印刷した(2回目)。前記1回目と2回目のノズルチェックテスト用パターンを比較することによって、インク吐出ノズルの目詰まり状態を評価した。
◎ 1回目及び2回目のノズルチェックテスト用パターンのいずれにおいても、印刷パターンの欠けが発生しなかった
○ 1回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数と、2回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数とが同一であった。
△ 1回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数よりも、2回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数の方が1〜5個多かった。
× 1回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数よりも、2回目のノズルチェックテスト用パターンで確認された印刷パターンの欠けの数の方が6個以上多かった。
[Aging stability of water-based ink for inkjet printing over time]
The black ink cartridge was filled with the water-based ink for ink jet printing immediately after production, and was allowed to stand at room temperature for 4 weeks.
Next, it evaluated using commercially available inkjet printer ENVY4500 (made by HP). The ink-jet printing aqueous ink was filled into a black ink cartridge, and a nozzle check pattern was printed (first time). Next, in monochrome mode, solid printing was performed in a range of 340 cm 2 on one A4 sheet with a print density setting of 100%. Next, the nozzle check test pattern was printed again (second time). The clogged state of the ink discharge nozzles was evaluated by comparing the first and second nozzle check test patterns.
◎ No print pattern chipping occurred in both the first and second nozzle check test patterns. ○ The number of print pattern chipping confirmed in the first nozzle check test pattern and the second one. The number of missing print patterns confirmed by the nozzle check test pattern was the same.
Δ The number of print pattern defects confirmed in the second nozzle check test pattern was 1 to 5 greater than the number of print pattern defects confirmed in the first nozzle check test pattern.
X The number of print pattern defects confirmed in the second nozzle check test pattern was 6 or more more than the number of print pattern defects confirmed in the first nozzle check test pattern.

Figure 2019206687
Figure 2019206687

Figure 2019206687
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Claims (8)

少なくとも顔料と樹脂とを含有する不揮発分50質量%以上の組成物(a1)を、混練することによって混練物(a2)を製造する工程[1]、少なくとも前記混練物(a2)と水性媒体とを混合することによって組成物(a3)を製造する工程[2]、及び、前記組成物(a3)を30℃〜70℃の範囲内で遠心分離処理する工程[3]を有することを特徴とする水性顔料分散体の製造方法。 Step [1] of producing a kneaded product (a2) by kneading a composition (a1) containing at least a pigment and a resin and having a nonvolatile content of 50% by mass or more, at least the kneaded product (a2) and an aqueous medium And a step [2] of producing a composition (a3) by mixing and a step [3] of centrifuging the composition (a3) within a range of 30 ° C to 70 ° C. A method for producing an aqueous pigment dispersion. 前記工程[3]が円筒型遠心分離装置を用いる工程である請求項1に記載の水性顔料分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous pigment dispersion according to claim 1, wherein the step [3] is a step using a cylindrical centrifugal separator. 前記工程[3]は、前記組成物(a3)として25℃での粘度が13mPa・s以下の組成物を、円筒型遠心分離装置で、遠心分離処理する工程である請求項1に記載の水性顔料分散体の製造方法。 The aqueous step according to claim 1, wherein the step [3] is a step of subjecting the composition (a3) having a viscosity at 25 ° C of 13 mPa · s or less to a centrifugal separation with a cylindrical centrifugal separator. A method for producing a pigment dispersion. 前記工程[3]は、前記円筒型遠心分離装置が備えるローターに前記組成物(a3)を供給し、前記組成物(a3)の温度を30℃〜70℃の範囲内に維持して行う工程であって、前記ローターの容積に対する前記組成物(a3)の供給量(体積)の比率[組成物(a3)の供給量(体積)/ローターの容積]×100が1000%〜8000%であり、かつ、前記円筒型遠心分離装置の遠心加速度が8000G〜20000Gの範囲である請求項2または3に記載の水性顔料分散体の製造方法。 The step [3] is performed by supplying the composition (a3) to a rotor included in the cylindrical centrifuge and maintaining the temperature of the composition (a3) within a range of 30 ° C to 70 ° C. The ratio of the supply amount (volume) of the composition (a3) to the rotor volume [the supply amount (volume) of the composition (a3) / the volume of the rotor] × 100 is 1000% to 8000%. The method for producing an aqueous pigment dispersion according to claim 2 or 3, wherein a centrifugal acceleration of the cylindrical centrifugal separator is in a range of 8000G to 20000G. 前記工程[1]で使用する混練装置が、閉鎖型混練装置である請求項1〜4のいずれか1項に記載の水性顔料分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 4, wherein the kneading apparatus used in the step [1] is a closed kneading apparatus. 前記混練装置がプラネタリーミキサーである請求項5に記載の水性顔料分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous pigment dispersion according to claim 5, wherein the kneading apparatus is a planetary mixer. 前記工程[2]は、前記混練物(a2)に対して前記水性媒体を供給し不揮発分を10質量%〜30質量%の範囲に調整する工程である請求項1〜6のいずれか1項に記載の水性顔料分散体の製造方法。 The said process [2] is a process of supplying the said aqueous medium with respect to the said kneaded material (a2), and adjusting a non volatile matter in the range of 10 mass%-30 mass%. A method for producing the aqueous pigment dispersion described in 1. 前記組成物(a1)が少なくとも顔料と樹脂と塩基性化合物と水溶性有機溶剤とを含有するものである請求項1〜7のいずれか1項に記載の水性顔料分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous pigment dispersion according to any one of claims 1 to 7, wherein the composition (a1) contains at least a pigment, a resin, a basic compound, and a water-soluble organic solvent.
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