JP2022191835A - Coloring composition, ink, and coating - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、着色組成物、およびそれを含有するインキ、塗工物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coloring composition, an ink containing the same, and a coated article.
顔料や染料は、分散体に加工してインキや成形体等の着色に使用されている。これらの中でも水性インキは、環境負荷が少ないため様々な印刷物への展開が期待されている。しかし、耐光性が低い着色剤を使用すると印刷物の長期保管に問題が生じることがあった。一方、耐光性に優れる顔料あったが、インキ中での分散性に問題があり、耐光性と分散性の両立は難しかった。 Pigments and dyes are processed into dispersions and used for coloring inks, moldings, and the like. Among these, water-based inks are expected to be applied to various printed materials because of their low environmental load. However, the use of a colorant with low lightfastness may cause problems in long-term storage of printed matter. On the other hand, although there are pigments that are excellent in light resistance, they have problems with their dispersibility in ink, making it difficult to achieve both light resistance and dispersibility.
そこで特許文献1および2には、紫外線吸収性モノマー単位を有する樹脂を使用した着色組成物が開示されている。 Therefore, Patent Documents 1 and 2 disclose colored compositions using resins having UV-absorbing monomer units.
しかし、従来の着色組成物は、分散安定性と耐光性を両立する水準が低かった。特に着色組成物を低温で保存すると分散安定性が低下し、例えば、インキ等に使用すると品質が低下する問題があった。 However, conventional coloring compositions have a low level of compatibility between dispersion stability and light resistance. In particular, when the coloring composition is stored at a low temperature, its dispersion stability is lowered, and when it is used as an ink, for example, there is a problem that the quality is lowered.
本発明は、低温での分散安定性と耐光性に優れる着色組成物の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a coloring composition that is excellent in low-temperature dispersion stability and light resistance.
本発明は、分散剤、着色剤を含む着色組成物であって、前記分散剤が、炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位、酸モノマー単位、および紫外線吸収性モノマー単位を含む重合体である着色組成物に関する。 The present invention is a colored composition containing a dispersant and a colorant, wherein the dispersant is a polymer containing an alkyl chain-containing monomer unit having 6 or more carbon atoms, an acid monomer unit, and an ultraviolet absorbing monomer unit. It relates to a coloring composition.
上記の本発明によれば、低温での分散安定性と耐光性に優れる着色組成物を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to said invention, the coloring composition which is excellent in dispersion stability and light resistance at low temperature can be provided.
まず、本明細書の用語を定義する。「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。モノマーおよび単量体は、エチレン性不飽和基含有単量体である。(ポリ)アルキレンオキシ基は、ポリアルキレンオキシ基およびアルキレンオキシ基の両者を含む。アルキレンオキシ基は、例えば、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基等である。(無水)マレイン酸単位中の単位は、(無水)マレイン酸モノマーを重合した重合体を構成する繰り返し単位の一つを意味する。他のモノマー単位も前記同様である。分散剤は、予め微細化した着色剤を分散するために使用する化合物である。被覆着色剤は、樹脂と共に着色剤の微細化を行い、表面の少なくとも一部が樹脂で被覆された着色剤である。 First, the terms used in this specification are defined. "C.I." means Color Index (C.I.). Monomers and monomers are ethylenically unsaturated group-containing monomers. (Poly)alkyleneoxy groups include both polyalkyleneoxy groups and alkyleneoxy groups. An alkyleneoxy group is, for example, an ethyleneoxy group, a propyleneoxy group, a butyleneoxy group, and the like. A unit in the (anhydride) maleic acid unit means one of repeating units constituting a polymer obtained by polymerizing a (anhydride) maleic acid monomer. Other monomer units are the same as above. Dispersants are compounds used to disperse pre-micronized colorants. The coated colorant is a colorant that is finely divided together with a resin and at least a part of the surface of which is coated with the resin.
本発明の着色組成物は、分散剤、着色剤を含む着色組成物であって、前記分散剤が、炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位、酸モノマー単位、および紫外線吸収性モノマー単位を含む重合体を含むことを特徴とする。
前記着色組成物は、例えば、インクジェット記録用インキ、フレキソ印刷インキ、塗料、文具、捺染剤、トナーの用途に使用することが好ましい。
The colored composition of the present invention is a dispersant, a colored composition containing a colorant, wherein the dispersant contains an alkyl chain-containing monomer unit having 6 or more carbon atoms, an acid monomer unit, and an ultraviolet absorbing monomer unit. It is characterized by containing a polymer.
The colored composition is preferably used for, for example, inkjet recording inks, flexographic printing inks, paints, stationery, textile printing agents, and toners.
[着色剤]
本発明の着色剤は、無機顔料、有機顔料、および染料から適宜選択して使用できる。
[Coloring agent]
The coloring agent of the present invention can be appropriately selected from inorganic pigments, organic pigments, and dyes.
無機顔料は、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属錯塩、その他無機顔料等が挙げられる。カーボンブラックは、例えば、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
金属酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化鉄、水酸化鉄、ジルコニア、アルミナ等が挙げられる。
その他無機顔料は、例えば、群青、黄鉛、硫化亜鉛、コバルトブルー等が挙げられる。
Examples of inorganic pigments include carbon black, metal oxides, metal complex salts, and other inorganic pigments. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, channel black and the like.
Examples of metal oxides include titanium oxide, iron oxide, iron hydroxide, zirconia, and alumina.
Examples of other inorganic pigments include ultramarine blue, yellow lead, zinc sulfide, and cobalt blue.
有機顔料は、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アンソラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。 Examples of organic pigments include azo pigments, diazo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, quinophthalone pigments, and the like.
有機顔料は、カラーインデックスでいうと、例えば、C.I.PigmentRed1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、32、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、147、148、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、266、269、270、272、279、
C.I.PigmentYellow1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214、
C.I.PigmentOrange2、5、13、16、17:1、31、34、
36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73、
C.I.PigmentGreen7、10、36、37、58、59、62、63、
C.I.PigmentBlue1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79、79、80
C.I.PigmentViolet1、19、23、27、32、37、42
C.I.PigmentBrown25、28
C.I.PigmentBlack1、7
C.I.PigmentWhite1、2、4、5、6、7、11、12、18、19、21、22、23、26、27、28等が挙げられる。
Organic pigments, in terms of color index, include, for example, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 32, 38, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 49:2, 52:1, 52:2, 53:1, 57:1, 60:1, 63:1, 66, 67, 81:1, 81:2, 81:3, 83, 88, 90, 105, 112, 119, 122, 123, 144, 146, 147, 148, 149, 150, 155, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 177, 178, 179, 184, 185, 187, 188, 190, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 216, 220, 224, 226, 242, 246, 254, 255, 264, 266, 269, 270, 272, 279,
C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 213, 214,
C. I. Pigment Orange 2, 5, 13, 16, 17: 1, 31, 34,
36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73,
C. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58, 59, 62, 63,
C. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 79, 80
C. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 32, 37, 42
C. I. Pigment Brown 25, 28
C. I. Pigment Black 1, 7
C. I. Pigment White 1, 2, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 18, 19, 21, 22, 23, 26, 27, 28 and the like.
これらの中でもC.I.PigmentRed31、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、122,146、147、148、150、170、176、177、184、185、202、242、254、255、264、266、269、
C.I.PigmentYellow12、13、14、17、74、83、108、109、120、150、151、154、155、180、185、213
C.I.PigmentOrange36,38、43、64、73
C.I.PigmentGreen7、36、37、58、62、63、
C.I.PigmentBlue15:1、15:3、15:6、16、22、60、66、
C.I.PigmentViolet19、23、32、
C.I.PigmentBrown25、
C.I.PigmentBlack1、7
C.I.PigmentWhite6が好ましい。
Among these, C.I. I. Pigment Red 31, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 122, 146, 147, 148, 150, 170, 176, 177, 184, 185, 202, 242, 254, 255, 264, 266, 269,
C. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 74, 83, 108, 109, 120, 150, 151, 154, 155, 180, 185, 213
C. I. Pigment Orange 36, 38, 43, 64, 73
C. I. Pigment Green 7, 36, 37, 58, 62, 63,
C. I. Pigment Blue 15:1, 15:3, 15:6, 16, 22, 60, 66,
C. I. Pigment Violet 19, 23, 32,
C. I. Pigment Brown 25,
C. I. Pigment Black 1, 7
C. I. Pigment White 6 is preferred.
染料は、分散染料が好ましい。分散染料は、加熱により昇華する性質を有する染料である。分散染料は、例えば、C.I.ディスパースイエロー3、7、8、23、39、51、54、60、71、86;C.I.ディスパースオレンジ1、1:1、5、20、25、25:1、33、56、76;C.I.ディスパースブラウン2;C.I.ディスパースレッド11、50、53、55、55:1、59、60、65、70、75、93、146、158、190、190:1、207、239、240、343;C.I.バットレッド41;C.I.ディスパースバイオレット8、17、23、27、28、29、36、57;C.I.ディスパースブルー19、26、26:1、35、55、56、58、60、64、64:1、72、72:1、81、81:1、91、95、108、131、141、145、165、359、360等が挙げられる。 The dye is preferably a disperse dye. Disperse dyes are dyes that have the property of sublimating upon heating. Disperse dyes include, for example, C.I. I. Disperse Yellow 3, 7, 8, 23, 39, 51, 54, 60, 71, 86; C.I. I. Disperse Orange 1, 1:1, 5, 20, 25, 25:1, 33, 56, 76; C.I. I. Disperse Brown 2; C.I. I. Disperse Thread 11, 50, 53, 55, 55:1, 59, 60, 65, 70, 75, 93, 146, 158, 190, 190:1, 207, 239, 240, 343; I. Bat Red 41; C.I. I. Disperse Violet 8, 17, 23, 27, 28, 29, 36, 57; C.I. I. Disperse Blue 19, 26, 26:1, 35, 55, 56, 58, 60, 64, 64:1, 72, 72:1, 81, 81:1, 91, 95, 108, 131, 141, 145 , 165, 359, 360 and the like.
着色剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 A coloring agent can be used individually or in combination of 2 or more types.
着色剤の平均一次粒子径は、通常5~1,000nmである。なお、平均一次粒子径は、例えば、透過型電子顕微鏡を使用した2000~10万倍の範囲から選択した拡大画像から任意の約20個の粒子の平均値である。粒子が楕円形の場合、縦軸長さを用いる。 The average primary particle size of the colorant is usually 5 to 1,000 nm. Incidentally, the average primary particle size is, for example, the average value of about 20 arbitrary particles selected from an enlarged image selected from a range of 2,000 to 100,000 times using a transmission electron microscope. If the particles are elliptical, the longitudinal axis length is used.
[分散剤]
分散剤は、炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位、酸モノマー単位、および紫外線吸収性モノマー単位を含む。
[Dispersant]
The dispersant contains alkyl chain-containing monomer units having 6 or more carbon atoms, acid monomer units, and UV-absorbing monomer units.
[炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位]
炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位は、炭素数6以上のアルキル鎖を含むモノマー単位であれば特に制約はなく、例えば、α-オレフィン、およびアルキル(メタ)アクリレート等の重合により形成される。これらの中でも、α-オレフィンは、酸モノマー、および紫外線吸収性モノマーとの共重合性、および着色剤表面への吸着性の観点から好ましい。
[Alkyl chain-containing monomer unit having 6 or more carbon atoms]
The alkyl chain-containing monomer unit having 6 or more carbon atoms is not particularly limited as long as it is a monomer unit containing an alkyl chain having 6 or more carbon atoms. . Among these, α-olefins are preferable from the viewpoint of copolymerizability with acid monomers and UV-absorbing monomers, and adsorption to the surface of colorants.
α-オレフィンは、炭素数6~52のα-オレフィンが好ましく、炭素数8~38がより好ましく、炭素数12~38がさらに好ましい。なお、α-オレフィン単位のアルキル鎖炭素数は、α-オレフィン全体の炭素数マイナス2である。
α-オレフィンは、例えば、1-オクテン(炭素数8)、1-ノネン(炭素数9)、1-デセン(炭素数10)、1-ドデセン(炭素数12)、1-テトラデセン(炭素数14)、1-ヘキサデセン(炭素数16)、1-オクタデセン(炭素数18)、1-エイコセン(炭素数20)、1-ドコセン(炭素数22)、1-テトラコセン(炭素数24)、1-オクタコセン(炭素数28)、1-トリアコンテン(炭素数30)、1-ドトリアコンテン(炭素数32)、1-テトラトリアコンテン(炭素数34)、1-ヘキサトリアコンテン(炭素数36)、1-オクタトリアコンテン(炭素数38)等が挙げられる。
The α-olefin is preferably an α-olefin having 6 to 52 carbon atoms, more preferably 8 to 38 carbon atoms, even more preferably 12 to 38 carbon atoms. The number of carbon atoms in the alkyl chain of the α-olefin unit is the number of carbon atoms in the entire α-olefin minus 2.
α-olefins include, for example, 1-octene (8 carbon atoms), 1-nonene (9 carbon atoms), 1-decene (10 carbon atoms), 1-dodecene (12 carbon atoms), 1-tetradecene (14 carbon atoms), ), 1-hexadecene (16 carbon atoms), 1-octadecene (18 carbon atoms), 1-eicosene (20 carbon atoms), 1-docosene (22 carbon atoms), 1-tetracosene (24 carbon atoms), 1-octacosene (28 carbon atoms), 1-triacontene (30 carbon atoms), 1-dotriacontene (32 carbon atoms), 1-tetratriacontene (34 carbon atoms), 1-hexatriacontene (36 carbon atoms), 1 -octatriacontene (38 carbon atoms) and the like.
アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基は、鎖状で炭素数6~22が好ましく、炭素数6~18がより好ましい。アルキル(メタ)アクリレートは、例えば、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート、(イソ)ベヘニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The alkyl group of the alkyl (meth)acrylate is chain-shaped and preferably has 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms. Alkyl (meth)acrylates are, for example, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, (iso)octyl (meth)acrylate, (iso)decyl (meth)acrylate, (iso)dodecyl (meth)acrylate, (iso)stearyl (meth)acrylate. ) acrylate, (iso)behenyl (meth)acrylate and the like.
炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The alkyl chain-containing monomer units having 6 or more carbon atoms can be used alone or in combination of two or more.
[酸モノマー単位]
酸モノマー単位は、(メタ)アクリル酸単位、不飽和脂肪酸単位、および不飽和二塩基酸単位からなる群より選択される1種以上である。これら単位は、それぞれ(メタ)アクリル酸、不飽和脂肪酸、不飽和二塩基酸の重合により形成される。特に、不飽和脂肪酸、不飽和二塩基酸は、α-オレフィンとの共重合性に優れるため好ましい。なお、不飽和二塩基酸は、不飽和二塩基酸無水物を含む。
[Acid monomer unit]
The acid monomer unit is one or more selected from the group consisting of (meth)acrylic acid units, unsaturated fatty acid units, and unsaturated dibasic acid units. These units are formed by polymerization of (meth)acrylic acid, unsaturated fatty acids, and unsaturated dibasic acids, respectively. In particular, unsaturated fatty acids and unsaturated dibasic acids are preferred because of their excellent copolymerizability with α-olefins. The unsaturated dibasic acid includes unsaturated dibasic acid anhydride.
不飽和脂肪酸は、例えば、炭素数6以上の不飽和脂肪酸が好ましく、炭素数6以上の二重結合を末端に持つ不飽和脂肪酸がより好ましい。例えば、オレイン酸、リシノール酸、リシノレイン酸、ウンデシレン酸などが挙げられる。これらの中でも、共重合性の観点から、ウンデシレン酸が好ましい。 The unsaturated fatty acid is preferably, for example, an unsaturated fatty acid having 6 or more carbon atoms, more preferably an unsaturated fatty acid having a double bond of 6 or more carbon atoms at its terminal. Examples include oleic acid, ricinoleic acid, ricinoleic acid and undecylenic acid. Among these, undecylenic acid is preferable from the viewpoint of copolymerizability.
不飽和二塩基酸は、例えば、炭素数4~10の不飽和二塩基酸が好ましく、例えば、(無水)マレイン酸、フマル酸、ハロゲン化無水マレイン酸、イタコン酸、無水シトラコン酸が挙げられ、共重合性の観点から、(無水)マレイン酸、イタコン酸が好ましく、(無水)マレイン酸が特に好ましい。 The unsaturated dibasic acid is preferably, for example, an unsaturated dibasic acid having 4 to 10 carbon atoms, such as (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, halogenated maleic anhydride, itaconic acid, citraconic anhydride, From the viewpoint of copolymerizability, (anhydrous) maleic acid and itaconic acid are preferred, and (anhydrous) maleic acid is particularly preferred.
(無水)マレイン酸単位の形成は、マレイン酸、または無水マレイン酸のうち少なくとも一方を使用する。これらの中でも共重合性に優れる面で無水マレイン酸が好ましい。 Formation of (anhydride) maleic acid units uses at least one of maleic acid and maleic anhydride. Among these, maleic anhydride is preferable in terms of excellent copolymerizability.
酸モノマー単位は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Acid monomer units can be used alone or in combination of two or more.
[紫外線吸収性モノマー単位]
紫外線吸収性モノマー単位は、一般式(1)で示される紫外線吸収性を有するモノマー単位である。紫外線吸収性モノマー単位は、例えば一般式(1)のUが紫外線吸収性を有するベンゾトリアゾール骨格、トリアジン骨格、ベンゾフェノン骨格からなる群より選択される1種の重合で形成されることが好ましい。これらの中でも、コスト及び工業的な入手しやすさの観点からベンゾトリアゾール骨格が好ましい。以下、紫外線を吸収する骨格ごとにモノマーを説明する。
[Ultraviolet absorbing monomer unit]
The UV-absorbing monomer unit is a UV-absorbing monomer unit represented by the general formula (1). The UV-absorbing monomer unit is preferably formed by polymerization of one selected from the group consisting of a benzotriazole skeleton, a triazine skeleton, and a benzophenone skeleton in which U in the general formula (1) has UV absorption. Among these, a benzotriazole skeleton is preferable from the viewpoint of cost and industrial availability. The monomers are described below for each skeleton that absorbs ultraviolet rays.
一般式(1)
(一般式(1)中、R11は、水素原子及びメチル基からなる群より選択されるいずれかを表し、Uは、紫外線を吸収する骨格を有する炭化水素基であり、ヘテロ原子を含んでもよい。)
General formula (1)
(In the general formula (1), R 11 represents any one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group, U is a hydrocarbon group having a skeleton that absorbs ultraviolet rays, and may contain a heteroatom. good.)
一般式(1)で示す単量体単位は、単独または2種類以上を併用できる。 The monomer units represented by formula (1) can be used singly or in combination of two or more.
(ベンゾトリアゾール骨格を含む単量体)
一般式(1)中、Uがベンゾトリアゾール骨格である場合、例えば、下記化学式(a1-1)~(a1-3-32)で示す単量体が挙げられる。
(monomer containing benzotriazole skeleton)
In the general formula (1), when U is a benzotriazole skeleton, examples thereof include monomers represented by the following chemical formulas (a1-1) to (a1-3-32).
(トリアジン骨格を含む単量体)
一般式(1)中、Uがトリアジン骨格である場合、例えば、下記化学式(a1-4-1)~(a1-4-21)で示す単量体が挙げられる。なお、トリアジン骨格は、トリフェニルトリアジン骨格が好ましい。
(monomer containing triazine skeleton)
In the general formula (1), when U is a triazine skeleton, monomers represented by the following chemical formulas (a1-4-1) to (a1-4-21) are exemplified. Incidentally, the triazine skeleton is preferably a triphenyltriazine skeleton.
(ベンゾフェノン骨格を含む単量体)
一般式(1)中、Uがベンゾフェノン骨格である場合、以下の単量体が挙げられる。
ベンゾフェノン骨格を有する単量体は、例えば、4-アクリロイルオキシベンゾフェノン、4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-アクリロイルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(2-アクリロイルオキシ)エトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(2-メタクリロイルオキシ)エトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(2-メチル-2-アクリロイルオキシ)エトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。
(monomer containing benzophenone skeleton)
In general formula (1), when U is a benzophenone skeleton, the following monomers may be mentioned.
Monomers having a benzophenone skeleton include, for example, 4-acryloyloxybenzophenone, 4-methacryloyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-acryloyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methacryloyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-( 2-acryloyloxy)ethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-(2-methacryloyloxy)ethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-(2-methyl-2-acryloyloxy)ethoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4 -Methacryloyloxybenzophenone and the like.
一般式(1)で示す単量体の中でも、2‐[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾールは、重合制御性、コスト、紫外線吸収性のバランスが優れるため好ましい。 Among the monomers represented by the general formula (1), 2-[2-hydroxy-5-[2-(methacryloyloxy)ethyl]phenyl]-2H-benzotriazole has polymerization controllability, cost, and UV absorption. It is preferable because of its excellent balance.
[その他モノマー単位]
分散剤は、その他モノマー単位を含有できる。その他モノマー単位は、分子中に二重結合を1つ含む化合物であれば特に限定しないが、共重合性から(メタ)アリルモノマー、ビニルモノマー、(メタ)アクリルエステルモノマーの共重合により形成されることが好ましくい。αオレフィンならびに(無水)マレイン酸との共重合性から、(メタ)アリルモノマーが特に好ましい。
[Other monomer units]
The dispersant can contain other monomeric units. Other monomer units are not particularly limited as long as they are compounds containing one double bond in the molecule, but are formed by copolymerization of (meth)allyl monomers, vinyl monomers, and (meth)acrylic ester monomers in terms of copolymerizability. is preferable. (Meth)allyl monomers are particularly preferred due to their copolymerizability with α-olefins and (anhydride) maleic acid.
[(メタ)アリルモノマー]
(メタ)アリルモノマーは、(メタ)アリル基を含むモノマーであれば特に制限はないが、特に下記一般式(2)で示す(メタ)アリルエーテルモノマーが好ましい。
[(Meth)allyl monomer]
The (meth)allyl monomer is not particularly limited as long as it contains a (meth)allyl group, but a (meth)allyl ether monomer represented by the following general formula (2) is particularly preferred.
一般式(2)中、R1は、水素原子またはメチル基を示す。R2Oは、アルキレンオキシ基を示し、2種類以上のアルキレンオキシ基がランダム状もしくはブロック状に付加していても良い。R2Oで示されるアルキレンオキシ基としては、分散安定性の観点から炭素数2~5のアルキレンオキシ基が好ましい。
炭素数2~5のアルキレンオキシ基は、例えば、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基、テトラメチレンオキシ基が挙げられる。これらの中でも、分散性の観点でエチレンオキシ基、又はプロピレンオキシ基の単独付加、又はエチレンオキシ基とプロピレンオキシ基のブロック又はランダム付加が好ましく、プロピレンオキシ基の単独付加、又はエチレンオキシ基とプロピレンオキシ基のブロック又はランダム付加がより好ましい。
In general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 O represents an alkyleneoxy group, and two or more types of alkyleneoxy groups may be added randomly or in blocks. The alkyleneoxy group represented by R 2 O is preferably an alkyleneoxy group having 2 to 5 carbon atoms from the viewpoint of dispersion stability.
Examples of the alkyleneoxy group having 2 to 5 carbon atoms include ethyleneoxy group, propyleneoxy group, butyleneoxy group and tetramethyleneoxy group. Among these, from the viewpoint of dispersibility, single addition of an ethyleneoxy group or a propyleneoxy group, or block or random addition of an ethyleneoxy group and a propyleneoxy group is preferable, and single addition of a propyleneoxy group, or an ethyleneoxy group and propylene Block or random addition of oxy groups is more preferred.
一般式(2)中、mはアルキレンオキシ基の平均付加モル数で0又は、1~100の整数である。モノマーの共重合性および分散剤の着色剤への吸着率の観点から、1~60が好ましく、3~50がより好ましく、5~40がさらに好ましい。 In general formula (2), m is an average number of moles of alkyleneoxy groups added, and is 0 or an integer of 1-100. From the viewpoint of the copolymerizability of the monomer and the adsorption rate of the dispersant to the colorant, it is preferably 1 to 60, more preferably 3 to 50, even more preferably 5 to 40.
一般式(2)中、R3は、水素原子、又は直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、飽和アシル基、アルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示す。直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基があり、メチル基、エチル基、イソプロピル基などが好ましい。
飽和アシル基は、炭素数1~10の飽和アシル基があり、エタン酸、ブタン酸、プロピオン酸、酪酸から誘導される置換基が好ましい。
アルキル基で置換されていてもよいフェニル基は、例えば、フェニル基、ナフチル基、p-メチルフェニル等が挙げられる。
これらの中でも、R3は、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基が好ましく、分散安定性の観点からメチル基が最も好ましい。
In general formula ( 2 ), R3 represents a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, saturated acyl group, or phenyl group optionally substituted with an alkyl group. The linear or branched alkyl group includes a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, or the like.
The saturated acyl group includes saturated acyl groups having 1 to 10 carbon atoms, and substituents derived from ethanoic acid, butanoic acid, propionic acid and butyric acid are preferred.
The phenyl group optionally substituted with an alkyl group includes, for example, a phenyl group, a naphthyl group, p-methylphenyl and the like.
Among these, R 3 is preferably a linear or branched alkyl group, and most preferably a methyl group from the viewpoint of dispersion stability.
一般式(2)で示す化合物は、例えば、メチル(メタ)アリルエーテル、エチル(メタ)アリルエーテル等のアルキル(メタ)アリルエーテル;フェニル(メタ)アリルエーテル、シクロへキシル(メタ)アリルエーテル等の環含有(メタ)アリルエーテル;2-ヒドロキシエチル(メタ)アリルエーテル、4-ヒドロキシブチル(メタ)アリルエーテル等のヒドロキシアルキル(メタ)アリルエーテル、プロピオン酸(メタ)アリル、ヘキサン酸(メタ)アリル、シクロヘキサンプロピオン酸(メタ)アリル等の(メタ)アリルエステル等が挙げられる。
また、一般式(2)で示す化合物は、(ポリ)アルキレンオキシ基を有することが好ましい。例えば、ポリアルキレングリコール(メタ)アリルエーテル、アルキレンオキシグリコール(メタ)アリルエーテル、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アリルエーテルなどの(ポリ)アルキレンオキシ基含有(メタ)アリルエーテルが挙げられる。これら中でも分散安定性の観点から、(ポリ)アルキレンオキシ基を含むことが好ましく、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アリルエーテルがより好ましい。
The compounds represented by the general formula (2) include, for example, alkyl (meth)allyl ethers such as methyl (meth)allyl ether and ethyl (meth)allyl ether; phenyl (meth)allyl ether, cyclohexyl (meth)allyl ether, etc. ring-containing (meth)allyl ether; hydroxyalkyl (meth)allyl ether such as 2-hydroxyethyl (meth)allyl ether, 4-hydroxybutyl (meth)allyl ether, (meth)allyl propionate, hexanoic acid (meth) and (meth)allyl esters such as allyl and (meth)allyl cyclohexanepropionate.
Moreover, the compound represented by the general formula (2) preferably has a (poly)alkyleneoxy group. Examples thereof include (poly)alkyleneoxy group-containing (meth)allyl ethers such as polyalkylene glycol (meth)allyl ethers, alkyleneoxy glycol (meth)allyl ethers, and alkoxypolyalkylene glycol (meth)allyl ethers. Among these, from the viewpoint of dispersion stability, it is preferable that a (poly)alkyleneoxy group is included, and an alkoxypolyalkyleneglycol (meth)allyl ether is more preferable.
具体的には、メトキシエチレングリコール(メタ)アリルエーテル、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アリルエーテル、メトキシプロピレングリコール(メタ)アリルエーテル、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アリルエーテル、エトキシエチレングリコール(メタ)アリルエーテル、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アリルエーテル、エトキシプロピレングリコール(メタ)アリルエーテル、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アリルエーテル、プロポキシエチレングリコール(メタ)アリルエーテル、プロポキシポリエチレングリコール(メタ)アリルエーテル、プロポキシプロピレングリコール(メタ)アリルエーテル、プロポキシポリプロピレングリコール(メタ)アリルエーテル等が挙げられる。被覆着色剤の分散安定性の観点から、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アリルエーテル、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アリルエーテル、ブトキシポリプロピレングリコール(メタ)アリルエーテルがより好ましく、ブトキシポリプロピレングリコール(メタ)アリルエーテルが最も好ましい。 Specifically, methoxyethylene glycol (meth) allyl ether, methoxy polyethylene glycol (meth) allyl ether, methoxypropylene glycol (meth) allyl ether, methoxy polypropylene glycol (meth) allyl ether, ethoxyethylene glycol (meth) allyl ether, Ethoxypolyethylene glycol (meth) allyl ether, ethoxypropylene glycol (meth) allyl ether, ethoxypolypropylene glycol (meth) allyl ether, propoxyethylene glycol (meth) allyl ether, propoxypolyethylene glycol (meth) allyl ether, propoxypropylene glycol (meth) ) allyl ether, propoxypolypropylene glycol (meth)allyl ether, and the like. From the viewpoint of the dispersion stability of the coating colorant, methoxy polyethylene glycol (meth) allyl ether, methoxy polypropylene glycol (meth) allyl ether, and butoxy polypropylene glycol (meth) allyl ether are more preferable, and butoxy polypropylene glycol (meth) allyl ether is preferred. Most preferred.
[ビニルモノマー]
ビニルモノマーは、ビニル基を分子中に一つ有する化合物のことであり、例えば、スチレン、ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸、アクリルニトリル、アクリルアミド等が挙げられる。
[vinyl monomer]
A vinyl monomer is a compound having one vinyl group in the molecule, and examples thereof include styrene, vinylpyrrolidone, vinylsulfonic acid, acrylonitrile, and acrylamide.
[(メタ)アクリルエステルモノマー]
(メタ)アクリルエステルモノマーは、例えば、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等のN置換型(メタ)アクリルアミド類、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリロニトリル等のニトリル類が挙げられる。
[(Meth) acrylic ester monomer]
(Meth)acrylic ester monomers include, for example, methoxypolypropylene glycol (meth)acrylate, alkoxypolyalkylene glycol (meth)acrylates such as ethoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N,N - diethyl (meth)acrylamide, N-isopropyl (meth)acrylamide, diacetone (meth)acrylamide, N-substituted (meth)acrylamides such as acryloylmorpholine, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N - amino group-containing (meth)acrylates such as diethylaminoethyl (meth)acrylate, and nitriles such as (meth)acrylonitrile.
その他モノマー単位は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Other monomer units can be used alone or in combination of two or more.
[分散剤の合成]
分散剤の合成は、例えば、乳化重合、溶液重合、塊状重合、懸濁重合等が挙げられる。重合法は、例えば、ランダム重合、交互共重合、ブロック重合が挙げられる。重合反応は、例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。本明細書で分散剤は、これらの手法を適宜組み合わせて合成できる。
好ましい重合方法としては、炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー、酸モノマー、および紫外線吸収性モノマーを含むモノマー混合物に、ラジカル重合開始剤、および必要に応じて連鎖移動剤を添加し、溶液重合する方法が挙げられる。
例えば、αオレフィンと(無水)マレイン酸と紫外線吸収性モノマーとを上記方法で重合させた場合、得られる分散剤は、本質的にはランダムに配列したαオレフィン単位と紫外線吸収性モノマーの間に無水マレイン酸単位が交互に配列する交互重合体となる。
[Synthesis of Dispersant]
Synthesis of the dispersant includes, for example, emulsion polymerization, solution polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization and the like. Polymerization methods include, for example, random polymerization, alternating copolymerization, and block polymerization. Polymerization reactions include, for example, radical polymerization, anionic polymerization, and cationic polymerization. The dispersant herein can be synthesized by appropriately combining these techniques.
A preferred polymerization method is to add a radical polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent to a monomer mixture containing an alkyl chain-containing monomer having 6 or more carbon atoms, an acid monomer, and an ultraviolet-absorbing monomer, and carry out solution polymerization. method.
For example, when an α-olefin, (anhydride) maleic acid, and an ultraviolet-absorbing monomer are polymerized by the above method, the resulting dispersant is essentially randomly arranged between the α-olefin units and the ultraviolet-absorbing monomer. It becomes an alternating polymer in which maleic anhydride units are arranged alternately.
炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位の含有量は、分散剤の全モノマー単位中、5~59モル%が好ましく、15~50モル%がより好ましく、15~40モル%がさらに好ましい。適量含有すると分散剤は着色剤の表面に吸着し易くなり、耐水性がより向上する。 The content of alkyl chain-containing monomer units having 6 or more carbon atoms is preferably 5 to 59 mol%, more preferably 15 to 50 mol%, and even more preferably 15 to 40 mol%, based on the total monomer units of the dispersant. When contained in an appropriate amount, the dispersant is easily adsorbed on the surface of the colorant, and the water resistance is further improved.
酸モノマー単位の含有量は、分散剤の全モノマー単位中、40~75モル%が好ましく、45~70モル%がより好ましく、50~65モル%がさらに好ましい。適量含有すると被覆着色剤の分散安定性がより向上する。 The content of acid monomer units is preferably 40 to 75 mol %, more preferably 45 to 70 mol %, and even more preferably 50 to 65 mol %, based on the total monomer units of the dispersant. When contained in an appropriate amount, the dispersion stability of the coating colorant is further improved.
紫外線吸収性モノマー単位の含有量は、分散剤の全モノマー単位中、1~55モル%が好ましく、3~50モル%がより好ましく、5~30モル%がさらに好ましい。適量含有することで低温での分散安定性と耐光性を高度に両立できる。 The content of the UV-absorbing monomer units is preferably 1 to 55 mol %, more preferably 3 to 50 mol %, and even more preferably 5 to 30 mol %, based on the total monomer units of the dispersant. By containing an appropriate amount, both low-temperature dispersion stability and light resistance can be achieved at a high level.
その他モノマー単位である(メタ)アリルモノマー単位の含有量は、分散剤の全モノマー単位中、0~30モル%が好ましく、1~20モル%がより好ましく、2~15モル%がさらに好ましい。適量含有すると被覆着色剤とバインダー樹脂等との親和性が向上し、分散安定性がより向上する。 The content of (meth)allyl monomer units, which are other monomer units, is preferably from 0 to 30 mol %, more preferably from 1 to 20 mol %, still more preferably from 2 to 15 mol %, based on the total monomer units of the dispersant. When contained in an appropriate amount, the affinity between the coating colorant and the binder resin or the like is improved, and the dispersion stability is further improved.
ラジカル重合開始剤は、アゾ化合物、過酸化物が挙げられる。
アゾ化合物は、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス2,4-ジメチルバレロニトリル等が挙げられる。過酸化物は、例えば、キュメンヒドロパーオキサイド、t-ブチルヒドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ジt-ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等が挙げられる。
Radical polymerization initiators include azo compounds and peroxides.
Examples of azo compounds include azobisisobutyronitrile, azobis2,4-dimethylvaleronitrile, and the like. Peroxides are, for example, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, di-t-butyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxy and oxy-2-ethylhexanoate.
ラジカル重合開始剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 A radical polymerization initiator can be used individually or in combination of 2 or more types.
溶液重合に使用する有機溶剤は、例えば、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、トルエン、キシレン、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。が用いられるが特にこれらに限定されるものではない。これらの重合溶媒は、2種類以上混合して用いても良い。 Organic solvents used for solution polymerization include, for example, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and the like. are used, but are not particularly limited to these. Two or more of these polymerization solvents may be mixed and used.
有機溶剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 An organic solvent can be used individually or in combination of 2 or more types.
分散剤の(無水)マレイン酸単位は、エステル結合部位、アミド結合部位、またはイミド結合部位を有することが好ましく、特にエステル結合部位、アミド結合部位を持つことがより好ましい。これらの結合部位は、酸無水物基に特定の化合物を反応させて形成する。これにより被覆着色剤の分散安定性がより向上する。
エステル結合部位、アミド結合部位、またはイミド結合部位は、酸無水物基100モル%中、30~100モル%の割合で形成することが好ましい。エステル化又はアミド化等することで、分散剤にカルボキシル基部位を付与することができ、優れた静電反発効果を得られる。特にエステル化するとバインダーとの相溶性が特に向上する。
The (anhydride) maleic acid unit of the dispersant preferably has an ester bond site, an amide bond site, or an imide bond site, and more preferably has an ester bond site or an amide bond site. These binding sites are formed by reacting the acid anhydride groups with specific compounds. This further improves the dispersion stability of the coating colorant.
The ester bond site, amide bond site, or imide bond site is preferably formed at a ratio of 30 to 100 mol % in 100 mol % of the acid anhydride group. Esterification, amidation, or the like can impart a carboxyl group site to the dispersant, resulting in an excellent electrostatic repulsion effect. Especially when esterified, the compatibility with the binder is particularly improved.
分散剤のエステル化物又はアミド化物を得る方法は、例えば、α-オレフィンと無水マレイン酸、ならびに(メタ)アリルエーテルを重合し、α-オレフィンと無水マレイン酸と(メタ)アリルエーテルを有する共重合を得た後に、アルコール又はアミンを反応させる方法が好ましい。 A method of obtaining an esterified product or amidated product of a dispersant is, for example, polymerization of α-olefin, maleic anhydride and (meth)allyl ether, and copolymerization of α-olefin, maleic anhydride and (meth)allyl ether. A method of reacting an alcohol or an amine after obtaining is preferred.
エステル結合部位の形成には、水又はアルコールを使用することが好ましい。
アルコールは、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、ペンタノール、アミルアルコール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、2-エチルヘキシルアルコール、ノナノール、デカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、ベンジルアルコール、α-オキシ酪酸、12-ヒドロキシステアリン酸、乳酸等が挙げられる。これらの中から、反応性の面でメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールが好ましい。
Water or alcohol is preferably used to form the ester linkage site.
Alcohols are, for example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, sec-butanol, tert-butanol, pentanol, amyl alcohol, hexanol, heptanol, octanol, 2-ethylhexyl alcohol, nonanol, decanol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, benzyl alcohol, α-oxybutyric acid, 12-hydroxystearic acid, lactic acid and the like. Among these, methanol, ethanol, propanol, and isopropanol are preferred in terms of reactivity.
(アルキレンオキシ基を含むアルコール)
また、アルコールはアルキレンオキシ基を含んでいてもよく、好ましくは炭素原子数2~6のアルキレンオキシ基を含み、より好ましくは炭素原子数2~3のアルキレンオキシ基を含む。具体的には下記一般式(2)又は下記一般式(3)で示す化合物が挙げられ、特に好ましくは、下記一般式(2)で示す化合物である。
(alcohol containing alkyleneoxy group)
The alcohol may also contain an alkyleneoxy group, preferably an alkyleneoxy group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyleneoxy group having 2 to 3 carbon atoms. Specific examples thereof include compounds represented by the following general formula (2) or (3), and particularly preferred are compounds represented by the following general formula (2).
一般式(2)
[一般式(2)中、R1は水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、又は炭素原子数1~9のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表し、A1O及びA2Oはそれぞれ独立して、炭素原子数2~6のアルキレンオキシ基を表し、m及びnはアルキレンオキシ基の平均付加モル数を表し、0~100の整数であり、m+nは1以上を満たす。]
general formula (2)
[In general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a phenyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms; A 2 O each independently represents an alkyleneoxy group having 2 to 6 carbon atoms, m and n represent the average number of added moles of the alkyleneoxy group and are integers of 0 to 100, and m+n is 1 or more. Fulfill. ]
一般式(3)
[一般式(3)中、R1は水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、又は炭素原子数1~9のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示し、A1O及びA2Oはそれぞれ独立して、炭素数2~6のアルキレンオキシ基を表し、m及びnはアルキレンオキシ基の平均付加モル数を表し、0~100の整数であり、m+n=1以上を満たす。]
General formula (3)
[In general formula (3), R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a phenyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and A 1 O and A 2 O each independently represents an alkyleneoxy group having 2 to 6 carbon atoms, m and n represent the average number of added moles of the alkyleneoxy group, are integers of 0 to 100, and satisfy m + n = 1 or more. . ]
上記一般式(2)及び(3)において、R1は水素原子又は炭素数1以上20以下のアルキル基又は水素原子が炭素数1以上9以下のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基であり、着色剤分散物の分散安定性及びそれを用いたインクジェット記録用インキの保存安定性を向上させる観点から、炭素数1以上12以下のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。 In the general formulas (2) and (3) above, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a phenyl group in which the hydrogen atom may be substituted with an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms. From the viewpoint of improving the dispersion stability of the colorant dispersion and the storage stability of the inkjet recording ink using the same, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, and a methyl group is particularly preferable.
上記一般式(2)及び(3)において、m及びnはアルキレンオキシ基の平均付加モル数を表し、0以上100以下の整数である。m+nは溶媒揮発時のインク粘度を低くし、疎水性の高い基材への印字性を向上させ、インキの保存安定性及び吐出性を向上させる観点から、4以上100以下が好ましく、4以上70以下がより好ましく、9以上40以下が更に好ましく、9以上30以下が最も好ましい。m+nが9~30の範囲にあると、着色剤分散物並びにそれを用いたインクジェット記録用インキ製造時の分散安定性が向上する。一般式(2)及び(3)において、A1O及びA2Oは炭素数2~6のアルキレンオキシ基であり、インク中での水及び水溶性溶剤との親和性向上に寄与する。また、着色剤分散物では、アルキレンオキシ基がインク中で拡がりを持ち、立体障害基として働き、着色剤分散物の安定化や易分散性に寄与する。工業的な観点より、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基が好ましく、エチレンオキシ基が特に好ましい。 In the general formulas (2) and (3), m and n represent the average number of added moles of the alkyleneoxy group and are integers of 0 or more and 100 or less. m+n is preferably 4 or more and 100 or less, and 4 or more and 70 from the viewpoint of lowering the viscosity of the ink when the solvent is volatilized, improving the printability on highly hydrophobic substrates, and improving the storage stability and ejection properties of the ink. The following are more preferable, 9 or more and 40 or less are still more preferable, and 9 or more and 30 or less are most preferable. When m+n is in the range of 9 to 30, the dispersion stability during the production of the colorant dispersion and the ink for inkjet recording using the same is improved. In the general formulas (2) and (3), A 1 O and A 2 O are alkyleneoxy groups having 2 to 6 carbon atoms, which contribute to improving affinity with water and water-soluble solvents in the ink. In addition, in the colorant dispersion, the alkyleneoxy group spreads in the ink and acts as a steric hindrance group, contributing to stabilization and easy dispersibility of the colorant dispersion. From an industrial point of view, an ethyleneoxy group and a propyleneoxy group are preferred, and an ethyleneoxy group is particularly preferred.
上記一般式(2)で示す化合物は、例えば、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ポリアルキレングリコール、ポリオキシエチレンモノメチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノメチルエーテル、ポリオキシエチレン-2-エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテルなどのポリアルキレンオキシアルキルエーテルが挙げられ、上記観点よりポリオキシエチレンモノメチルエーテルが最も好ましい。商業的に入手しうる一般式(2)の具体例としては、ユニオックスM-400、同M-550、同M-1000(以上、日油社製)が挙げられる。 The compound represented by the general formula (2) includes, for example, polyethylene glycol, polyalkylene glycol such as polypropylene glycol, polyoxyethylene monomethyl ether, polyoxypropylene monomethyl ether, polyoxyethylene-2-ethylhexyl ether, polyoxyethylene isodecyl Polyalkyleneoxyalkyl ethers such as ethers, diethylene glycol monoethyl ether and triethylene glycol monomethyl ether can be mentioned, and polyoxyethylene monomethyl ether is most preferable from the above viewpoint. Specific examples of commercially available UNIOX M-400, UNIOX M-550, and UNIOX M-1000 (manufactured by NOF CORPORATION) can be mentioned.
上記一般式(3)で示す化合物は、例えば、ポリオキシエチレンモノラウリレート、ポリオキシエチレンモノステアリレート、ポリオキシエチレンモノオレートなどが挙げられる。上記観点よりポリオキシエチレンモノラウリレートが最も好ましい。商業的に入手しうる一般式(3)の具体例としては、ノニオンL-2、同L-4、同S-4、同O-4(以上、日油社製)が挙げられる。 Examples of the compound represented by the general formula (3) include polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, and polyoxyethylene monooleate. Polyoxyethylene monolaurate is most preferable from the above viewpoint. Specific examples of commercially available general formula (3) include nonion L-2, nonion L-4, nonion S-4, and nonion O-4 (manufactured by NOF CORPORATION).
エステル結合部位の形成に使用する化合物は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The compounds used for forming the ester bond site can be used alone or in combination of two or more.
アミド結合部位の形成にはアミンを使用することが好ましい。
アミンは、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アニリン、o-トルイジン、2-エチルアニリン、2-フルオロアニリン、o-アニシジン、m-トルイジン、m-アニシジン、m-フェネチジン、p-トルイジン、2,3-ジメチルアニリン、5-アミノインダン、アスパラギン酸、グルタミン酸、γ-アミノ酪酸等が挙げられる。が、特にこれらに限定されるものではない。
Preferably, an amine is used to form the amide binding site.
Amines are, for example, methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, amylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, laurylamine, myristylamine, cetylamine, stearylamine, oleylamine, aniline, o- toluidine, 2-ethylaniline, 2-fluoroaniline, o-anisidine, m-toluidine, m-anisidine, m-phenetidine, p-toluidine, 2,3-dimethylaniline, 5-aminoindane, aspartic acid, glutamic acid, γ - aminobutyric acid and the like. However, it is not particularly limited to these.
アミンは、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Amines can be used singly or in combination of two or more.
イミド結合部位は、アミド結合を形成しさらに脱水反応することで得られる。また、あらかじめイミド化されたマレイミド構造を含むモノマーを重合して得ることもできる。具体的には、N-フェニルマレイミド、N-ドデシルマレイミド、o-メチルフェニルマレイミド、p-ヒドロキシフェニルマレイミド等のマレイミド系単量体等が挙げられる。 An imide binding site is obtained by forming an amide bond and then dehydrating it. It can also be obtained by polymerizing a monomer containing a maleimide structure that has been imidized in advance. Specific examples include maleimide monomers such as N-phenylmaleimide, N-dodecylmaleimide, o-methylphenylmaleimide and p-hydroxyphenylmaleimide.
分散剤の酸価は、35~400mgKOH/gが好ましく、50~350mgKOH/gがより好ましく、65~300mgKOH/gがさらに好ましい。適度な酸価を有すると、再分散性、および分散安定性がより向上する。 The acid value of the dispersant is preferably 35-400 mgKOH/g, more preferably 50-350 mgKOH/g, and even more preferably 65-300 mgKOH/g. A moderate acid value further improves redispersibility and dispersion stability.
分散剤の数平均分子量は、2,000~35,000が好ましく、3,000~15,000がより好ましい。適度な数平均分子量を有すると、着色剤の被覆し易さと、再分散性を両立し易くなる。 The number average molecular weight of the dispersant is preferably 2,000 to 35,000, more preferably 3,000 to 15,000. Having an appropriate number average molecular weight makes it easier to achieve both ease of coating with a colorant and redispersibility.
分散剤の分子量の分散度(Mw/Mn)は、特に制約はないが分散性の観点から1.0~5.0が好ましく、1.5~3.0がより好ましい。
Mw:質量平均分子量
Mn:数平均分子量
The molecular weight dispersity (Mw/Mn) of the dispersant is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.5 to 3.0, from the viewpoint of dispersibility.
Mw: mass average molecular weight Mn: number average molecular weight
本明細書の着色組成物は、例えば、分散剤および着色剤をビーズ分散して作製できる。また、着色剤を高度に分散するために、例えば、ソルトミリング法で被覆着色剤を作製ことが好ましい。これにより着色剤の一部または全部を分散剤で被覆できる。なお、ビーズ分散等でも被覆着色剤を形成できることはいうまでもない。 The colored composition herein can be prepared, for example, by bead dispersion of a dispersant and a colorant. Also, in order to disperse the colorant to a high degree, it is preferable to prepare the coated colorant by, for example, a salt milling method. This allows part or all of the colorant to be coated with the dispersant. Needless to say, the coating colorant can also be formed by bead dispersion or the like.
<被覆着色剤の製造>
被覆着色剤の製造方法は、例えば、水溶性溶剤、水溶性無機塩、着色剤、ならびに分散剤の混合物をソルトニリング法で混練して着色剤の表面を分散剤で被覆し、次いで水溶性無機塩および水溶性溶剤を除去する工程を含むことが挙げられる。
ソルトミリング法に使用する混練装置は、例えば、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、アトライター、横型サンドミル、縦型サンドミル及び/又はアニューラ型ビーズミル等が挙げられる。これらの中でも着色剤の表面を効率的に被覆できる面でニーダーが好ましい。混練条件は、着色剤の種類、微細化の程度等に応じて、適宜調整できる。また必要に応じて加熱するとも冷却することもできる。
<Production of coating colorant>
A method for producing a coated colorant includes, for example, kneading a mixture of a water-soluble solvent, a water-soluble inorganic salt, a colorant and a dispersant by a salt kneading method to coat the surface of the colorant with the dispersant, followed by water-soluble including the step of removing inorganic salts and water-soluble solvents.
Examples of kneading devices used in the salt milling method include kneaders, two-roll mills, three-roll mills, ball mills, attritors, horizontal sand mills, vertical sand mills and/or annular bead mills. Among these, a kneader is preferable because it can efficiently coat the surface of the colorant. The kneading conditions can be appropriately adjusted according to the type of colorant, the degree of fineness, and the like. Moreover, it can also be heated or cooled as needed.
水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、水溶性無機塩の硬度の高さを利用して着色剤を破砕する。水溶性無機塩は、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。価格の点から塩化ナトリウム(食塩)を用いることが好ましい。 The water-soluble inorganic salt acts as a crushing aid, and crushes the colorant by utilizing the high hardness of the water-soluble inorganic salt. Examples of water-soluble inorganic salts include sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate and the like. It is preferable to use sodium chloride (table salt) from the viewpoint of price.
水溶性溶剤は、着色剤および水溶性無機塩を湿潤する。水溶性溶剤は、水に溶解(混和)しつつ、水溶性無機塩を溶解しない化合物である。
水溶性溶剤は、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、ヘキサンジオール等のジオール類;ラウリン酸プロピレングリコール等のグリコールエステル;ジエチレングリコールモノエチル、ジエチレングリコールモノブチル、ジエチレングリコールモノヘキシル等のエーテル;プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテル、及びトリエチレングリコールエーテルを含むセロソルブ等のグリコールエーテル類;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等のアルコール類;スルホラン;γ-ブチロラクトン等のラクトン類;N-(2-ヒドロキシエチル)ピロリドン等のラクタム類;グリセリン等が挙げられる。これらの中でも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が好ましい。
The water-soluble solvent wets the colorant and the water-soluble inorganic salt. A water-soluble solvent is a compound that dissolves (miscible in) water but does not dissolve a water-soluble inorganic salt.
Water-soluble solvents include, for example, 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; propylene glycol laurate; ethers such as diethylene glycol monoethyl, diethylene glycol monobutyl, diethylene glycol monohexyl; glycol ethers such as cellosolve, including propylene glycol ether, dipropylene glycol ether, and triethylene glycol ether; methanol, ethanol, isopropyl alcohol, alcohols such as 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, butyl alcohol and pentyl alcohol; sulfolane; lactones such as γ-butyrolactone; lactams such as N-(2-hydroxyethyl)pyrrolidone; glycerin and the like. Among these, glycols such as diethylene glycol and triethylene glycol are preferred.
水溶性溶剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 A water-soluble solvent can be used individually or in combination of 2 or more types.
水溶性溶剤の使用量は、着色剤100質量部に対し、5~1,000質量部が好ましく、50~500質量部がより好ましい。
溶性無機塩の使用量は、着色剤100質量部に対し、50~2,000質量部が好ましく、300~1,000質量部がより好ましい。
分散剤の使用量は、着色剤100質量部に対し、5~100質量部が好ましく、10~80質量部が好ましい。適量使用すると分散安定性および再分散性がより向上する。
The amount of the water-soluble solvent used is preferably 5 to 1,000 parts by mass, more preferably 50 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant.
The amount of the soluble inorganic salt used is preferably 50 to 2,000 parts by mass, more preferably 300 to 1,000 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant.
The amount of the dispersant used is preferably 5 to 100 parts by mass, preferably 10 to 80 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant. When used in an appropriate amount, dispersion stability and redispersibility are further improved.
次に得られた被覆着色剤を含む混合物から水溶性無機塩および水溶性溶剤を除去する。
まず、混練装置から前記混合物を取り出し、イオン交換水を投入して撹拌を行い、懸濁液を得る。イオン交換水の使用量は、混練装置に投入した質量の10~10,000倍の質量が好ましい。撹拌温度は、25~90℃が好ましい。次いでろ過を行い被覆着色剤を得る。これらの操作により水溶性溶剤、水溶性無機塩を除去できる。なお、さらにイオン交換水を除去する工程を行ってもよい。水の除去は、乾燥処理が好ましい。乾燥条件は、例えば、常圧下、80~120℃の範囲で12~48時間程度の乾燥を行う方法、減圧下、25~80℃の範囲で12~60時間程度の乾燥を行う方法が挙げられる。乾燥処理は、スプレードライ装置が好ましい。また、乾燥処理と同時もしくは乾燥処理後に粉砕処理を行うことができる。
The water-soluble inorganic salt and water-soluble solvent are then removed from the resulting mixture containing the coating colorant.
First, the mixture is taken out from the kneading device, ion-exchanged water is added, and the mixture is stirred to obtain a suspension. The amount of ion-exchanged water used is preferably 10 to 10,000 times the mass charged into the kneading device. The stirring temperature is preferably 25-90°C. Filtration is then carried out to obtain the coated colorant. Water-soluble solvents and water-soluble inorganic salts can be removed by these operations. In addition, a step of removing the ion-exchanged water may be performed. Drying treatment is preferable for removing water. Drying conditions include, for example, a method of drying at 80 to 120° C. under normal pressure for about 12 to 48 hours, and a method of drying at 25 to 80° C. under reduced pressure for about 12 to 60 hours. . A spray drying apparatus is preferable for the drying treatment. Moreover, the pulverization treatment can be performed simultaneously with the drying treatment or after the drying treatment.
本明細書の着色組成物は、さらに塩基性化合物、および水を配合することが好ましく、また、さらに架橋剤を含むことが特に好ましい。また、バインダー樹脂を含むことも好ましい。 The coloring composition of the present specification preferably further contains a basic compound and water, and particularly preferably further contains a cross-linking agent. Moreover, it is also preferable that a binder resin is included.
[塩基性化合物]
塩基性化合物は、分散剤に由来するカルボキシル基を中和し、着色剤ならびに被覆着色剤を安定的に分散させる。さらに着色組成物のpHを7~10程度に調整するために使用する。
塩基性化合物は、例えば、アンモニア水、ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン;水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ;有機酸や鉱酸等が挙げられる。
[Basic compound]
The basic compound neutralizes the carboxyl group derived from the dispersant and stably disperses the colorant and the coating colorant. Further, it is used to adjust the pH of the coloring composition to about 7-10.
Basic compounds include, for example, aqueous ammonia, organic amines such as dimethylaminoethanol, diethanolamine and triethanolamine; inorganic alkalis such as alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide and potassium hydroxide; organic acids; and mineral acids.
分散剤の中和度は、着色組成物の分散安定性の観点から、分散剤に由来するカルボキシル基に対して塩基性化合物を10~100モル%反応させることが好ましく、30~100モル%反応させることがより好ましく、50~100モル%反応させることが特に好ましい。
ここで中和度は、塩基性化合物のモル当量を分散剤のカルボキシル基のモル量で除したものである。下記式によって求めることができる。
{(塩基性化合物の重量(g)/塩基性化合物の当量)/[(分散剤の酸価(KOHmg/g)×分散剤の重量(g)/(56.1×1000)]}×100
The degree of neutralization of the dispersant is preferably 10 to 100 mol% reaction of the basic compound with respect to the carboxyl group derived from the dispersant, from the viewpoint of the dispersion stability of the coloring composition, and 30 to 100 mol% reaction. It is more preferable to allow 50 to 100 mol % of reaction to occur, and it is particularly preferable to react 50 to 100 mol %.
Here, the degree of neutralization is obtained by dividing the molar equivalent of the basic compound by the molar amount of the carboxyl group of the dispersant. It can be obtained by the following formula.
{(weight of basic compound (g)/equivalent weight of basic compound)/[(acid value of dispersant (mg KOH/g) x weight of dispersant (g)/(56.1 x 1000)]} x 100
塩基性化合物は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 A basic compound can be used individually or in combination of 2 or more types.
[架橋剤]
架橋剤は、分散剤に由来するカルボキシル基を架橋するために使用する。架橋剤は、カルボキシル基と反応可能な官能基(以下、反応性官能基という)を2以上有する化合物である。架橋により分散剤が着色剤を強固に被覆し、着色組成物の分散安定性がより向上する。
反応性官能基は、例えば、イソシアネート基、アジリジン基、カルボジイミド基、オキセタン基、オキサゾリン基、エポキシ基が好ましく、アジリジン基、カルボジイミド基、エポキシ基がより好ましく、エポキシ基がさらに好ましい。インクジェット記録用インキとしての分散安定性を向上させる観点からも架橋剤の添加は好ましい。具体的な架橋剤は、例えば、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、オキセタン化合物、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物が挙げられる。
[Crosslinking agent]
A cross-linking agent is used to cross-link the carboxyl groups derived from the dispersant. A cross-linking agent is a compound having two or more functional groups capable of reacting with a carboxyl group (hereinafter referred to as reactive functional groups). Crosslinking allows the dispersant to firmly cover the colorant, thereby further improving the dispersion stability of the coloring composition.
The reactive functional group is, for example, preferably an isocyanate group, an aziridine group, a carbodiimide group, an oxetane group, an oxazoline group or an epoxy group, more preferably an aziridine group, a carbodiimide group or an epoxy group, and still more preferably an epoxy group. Addition of a cross-linking agent is also preferable from the viewpoint of improving the dispersion stability of the ink for inkjet recording. Examples of specific cross-linking agents include isocyanate compounds, aziridine compounds, carbodiimide compounds, oxetane compounds, oxazoline compounds, and epoxy compounds.
イソシアネート化合物は、例えば、ポリイソシアネート又はイソシアネート基末端プレポリマーが挙げられる。ポリイソシアネートは、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;トリレン-2,4-ジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;脂環式ジイソシアネート;芳香族トリイソシアネート;それらのウレタン変性体等の変性体が挙げられる。イソシアネート基末端プレポリマーは、ポリイソシアネート又はその変性体と低分子量ポリオール等とを反応させることにより得ることができる。 Examples of isocyanate compounds include polyisocyanates and isocyanate group-terminated prepolymers. Polyisocyanates include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate; aromatic diisocyanates such as tolylene-2,4-diisocyanate and phenylene diisocyanate; alicyclic diisocyanates; ; Modified products such as urethane modified products thereof can be mentioned. The isocyanate group-terminated prepolymer can be obtained by reacting a polyisocyanate or a modified product thereof with a low-molecular-weight polyol or the like.
アジリジン化合物は、例えば、N,N'-ジフェニルメタン-4,4'-ビス(1-アジリジンカルボキサイト)、N,N'-トルエン-2,4-ビス(1-アジリジンカルボキサイト)、ビスイソフタロイル-1-(2-メチルアジリジン)、トリ-1-アジリジニルホスフィンオキサイド、N,N'-ヘキサメチレン-1,6-ビス(1-アジリジンカルボキサイト)、2,2'-ビスヒドロキシメチルブタノール-トリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロールプロパントリ-β-アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタントリ-β-アジリジニルプロピオネート、トリス-2,4,6-(1-アジリジニル)-1、3、5-トリアジン、4,4'-ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等が挙げられる。 Aziridine compounds include, for example, N,N'-diphenylmethane-4,4'-bis(1-aziridine carboxysite), N,N'-toluene-2,4-bis(1-aziridine carboxysite), bisisophthalo yl-1-(2-methylaziridine), tri-1-aziridinylphosphine oxide, N,N'-hexamethylene-1,6-bis(1-aziridinecarboxyte), 2,2'-bishydroxymethyl butanol-tris[3-(1-aziridinyl)propionate], trimethylolpropane tri-β-aziridinylpropionate, tetramethylolmethane tri-β-aziridinylpropionate, tris-2,4,6- (1-aziridinyl)-1,3,5-triazine, 4,4′-bis(ethyleneiminocarbonylamino)diphenylmethane and the like.
カルボジイミド化合物は、例えば、カルボジイミド化触媒の存在下でジイソシアネート化合物を脱炭酸縮合反応させることによって生成した高分子量ポリカルボジイミドが挙げられる。このような高分子量ポリカルボジイミドは、例えば、日清紡績社製のカルボジライトシリーズが挙げられる。 Carbodiimide compounds include, for example, high-molecular-weight polycarbodiimides produced by subjecting a diisocyanate compound to a decarboxylation condensation reaction in the presence of a carbodiimidation catalyst. Examples of such high-molecular-weight polycarbodiimides include the Carbodilite series manufactured by Nisshinbo.
オキセタン化合物、例えば、4,4’-(3-エチルオキセタン-3-イルメチルオキシメチル)ビフェニル(OXBP)、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン(EHO)、1,4-ビス[{(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ}メチル]ベンゼン(XDO)、ジ[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル(DOX)、ジ[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル(DOE)、1,6-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]ヘキサン(HDB)、9,9-ビス[2-メチル-4-{2-(3-オキセタニル)}ブトキシフェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-[2-{2-(3-オキセタニル)}ブトキシ]エトキシフェニル]フルオレン等が挙げられる。 Oxetane compounds such as 4,4′-(3-ethyloxetan-3-ylmethyloxymethyl)biphenyl (OXBP), 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (EHO), 1,4-bis[{(3 -ethyl-3-oxetanyl)methoxy}methyl]benzene (XDO), di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether (DOX), di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether (DOE), 1,6-bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]hexane (HDB), 9,9-bis[2-methyl-4-{2-(3-oxetanyl)}butoxyphenyl]fluorene, 9, 9-bis[4-[2-{2-(3-oxetanyl)}butoxy]ethoxyphenyl]fluorene and the like.
オキサゾリン化合物は、例えば、脂肪族基又は芳香族基に2個以上、好ましくは2~3個のオキサゾリン基が結合した化合物、より具体的には2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、1,3-フェニレンビスオキサゾリン、1,3-ベンゾビスオキサゾリン等のビスオキサゾリン化合物、該化合物と多塩基性カルボン酸とを反応させて得られる末端オキサゾリン基を有する化合物が挙げられる。 The oxazoline compound is, for example, a compound in which 2 or more, preferably 2 to 3, oxazoline groups are bonded to an aliphatic group or an aromatic group, more specifically 2,2'-bis(2-oxazoline), 1 bisoxazoline compounds such as ,3-phenylenebisoxazoline and 1,3-benzobisoxazoline, and compounds having terminal oxazoline groups obtained by reacting these compounds with polybasic carboxylic acids.
エポキシ化合物は、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテルが挙げられる。 Epoxy compounds include, for example, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether. polyglycidyl ether such as ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether.
これらの中では、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、特にエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルが好ましい。 Among these, compounds having two or more epoxy groups in the molecule are preferred, and ethylene glycol diglycidyl ether and trimethylolpropane polyglycidyl ether are particularly preferred.
架橋剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 A crosslinking agent can be used individually or in combination of 2 or more types.
架橋剤の分子量(式量または、数平均分子量Mn)は、反応のし易さ、及び再分散性の観点から、100~2,000が好ましく、120~1,500が更に好ましく、150~1,000が特に好ましい。架橋剤に含まれる反応性官能基の数は、架橋後の分散剤の分子量を制御して再分散性を向上する観点から、2~6が好ましい。 The molecular weight (formula weight or number average molecular weight Mn) of the cross-linking agent is preferably 100 to 2,000, more preferably 120 to 1,500, more preferably 150 to 1, from the viewpoint of ease of reaction and redispersibility. ,000 is particularly preferred. The number of reactive functional groups contained in the cross-linking agent is preferably 2 to 6 from the viewpoint of controlling the molecular weight of the cross-linked dispersant to improve redispersibility.
架橋剤は、水中で効率よく分散剤のカルボキシル基と反応させる面で適度な水溶性があることが好ましい。水溶性は、架橋剤の25℃の水100gに対する溶解量が0.1~50gが好ましく、0.2~40gがより好ましく、0.5~30gがさらに好ましい。 The cross-linking agent preferably has appropriate water solubility in terms of efficiently reacting with the carboxyl group of the dispersant in water. Regarding water solubility, the amount of the cross-linking agent dissolved in 100 g of water at 25° C. is preferably 0.1 to 50 g, more preferably 0.2 to 40 g, and even more preferably 0.5 to 30 g.
架橋剤の使用量は、前記分散剤のカルボキシル基100モル%に対して、反応性官能基が10~150モル%程度が好ましく、20~120モル%がより好ましく、30~100モル%がさらに好ましい。 The amount of the cross-linking agent used is preferably about 10 to 150 mol% of the reactive functional group, more preferably 20 to 120 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, relative to 100 mol% of the carboxyl group of the dispersant. preferable.
バインダー樹脂は、例えば(メタ)アクリル樹脂、スチレン-(メタ)アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。 Examples of binder resins include (meth)acrylic resins, styrene-(meth)acrylic resins, polyurethane resins, styrene-butadiene resins, vinyl chloride resins, polyolefin resins, polyester resins, and polyurethane resins.
バインダー樹脂の含有量は、着色組成物の不揮発分中、1~30質量%が好ましく、2~20質量%がより好ましい。 The content of the binder resin is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 2 to 20% by mass, based on the non-volatile content of the coloring composition.
被覆着色剤、任意成分として水、塩基性化合物、架橋剤を含む混合物は、従来公知の装置を用いて混合・分散することができる。例えば、ハイスピードミキサー、ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、トリミックス、ニーダー、エクストルーダー、横型サンドミル、縦型サンドミル又は/及びアニューラ型ビーズミル、ペイントシェイカー、ボールミル、超音波発振子を具備する分散機、高圧分散機、対向衝突型分散機、斜向衝突型分散機、2本ロールミル、3本ロールミル等が挙げられる。サンドミルなどのビーズ分散機を用いる場合、ビーズの材質としては、ジルコニア、ガラス、スチールなど、従来公知の材質を選択でき、中でもジルコニアが好ましい。ビーズ径は、0.01mm~10mmが好ましい。これらの装置を用いた混合・分散により、被覆着色剤の凝集が一次粒子レベルにまで解砕され、所望する性能を有する着色剤組成物を作製できる。 A mixture containing the coating colorant and optionally water, a basic compound, and a cross-linking agent can be mixed and dispersed using a conventionally known device. For example, high-speed mixer, homogenizer, high-pressure homogenizer, planetary mixer, trimix, kneader, extruder, horizontal sand mill, vertical sand mill and/or annular bead mill, paint shaker, ball mill, disperser equipped with ultrasonic oscillator , a high-pressure disperser, a counter-impingement disperser, an oblique impingement disperser, a two-roll mill, a three-roll mill, and the like. When a bead dispersing machine such as a sand mill is used, the bead material can be selected from conventionally known materials such as zirconia, glass, steel, etc. Among them, zirconia is preferable. The bead diameter is preferably 0.01 mm to 10 mm. By mixing and dispersing using these devices, agglomeration of the coated colorant is crushed to the level of primary particles, and a colorant composition having desired properties can be produced.
<ビーズミル分散物の着色組成物作製法>
本明細書では、ソルトミリング法を用いない着色組成物作製法として、ビーズミル分散法が挙げられる。なお、着色組成物作製法が、ソルトミリング法、ビーズミル法に限定されないことはいうまでもない。
ビーズミル分散物の作製は、まず、分散剤、塩基性化合物、および水を混合した水性媒体に着色剤を添加し、混合・分散を行い、必要に応じて遠心分離・磁選処理等の異物除去工程を行って所望の着色組成物を得る。
<Method for preparing colored composition of bead mill dispersion>
In this specification, a bead mill dispersion method is exemplified as a method for producing a colored composition that does not use the salt milling method. In addition, it cannot be overemphasized that the coloring composition preparation method is not limited to the salt milling method and the bead mill method.
To prepare a bead mill dispersion, first, a coloring agent is added to an aqueous medium in which a dispersant, a basic compound, and water are mixed, mixed and dispersed, and if necessary, a foreign matter removal process such as centrifugation or magnetic separation is performed. to obtain the desired colored composition.
着色組成物の製造の際に行う混合・分散処理の前に、プレミキシングを行うのが効果的である。即ち、プレミキシングは、少なくとも分散剤と水とが混合された水性媒体に着色剤を加えて行えばよい。このようなプレミキシング操作は、着色剤表面の濡れ性を改善し、着色剤表面への分散剤の吸着を促進することができるため、好ましい。 It is effective to carry out pre-mixing before the mixing/dispersion treatment carried out in the production of the coloring composition. That is, premixing may be performed by adding a coloring agent to an aqueous medium in which at least a dispersant and water are mixed. Such a premixing operation is preferable because it can improve the wettability of the colorant surface and promote the adsorption of the dispersant to the colorant surface.
混合・分散処理に使用する装置は、例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミル、ビーズミル及びナノマイザー等が挙げられる。その中でも、ビーズミルが好ましく使用される。このようなものは、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミル(何れも商品名)等が挙げられる。 Apparatuses used for the mixing/dispersion treatment include, for example, ball mills, roll mills, sand mills, bead mills and nanomizers. Among them, a bead mill is preferably used. Examples of such mills include super mill, sand grinder, agitator mill, grain mill, dyno mill, pearl mill and covol mill (all trade names).
さらに、上記した着色剤のプレミキシング及び混合・分散処理において、分散剤は水のみに溶解もしくは分散した場合であっても、水溶性溶剤と水の混合溶媒に溶解もしくは分散した場合であっても良い。 Furthermore, in the above premixing and mixing/dispersion treatment of the colorant, the dispersant may be dissolved or dispersed only in water or dissolved or dispersed in a mixed solvent of water-soluble solvent and water. good.
<架橋剤を含む着色組成物の製造方法>
架橋剤を含む着色組成物の製造方法としては、下記のような方法が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
先ず初めに、被覆着色剤、分散剤、塩基性化合物、および水を混合し、混合物全体のpHを7~10に調整する。次いで、架橋剤を混合し、架橋させる。架橋温度は、25℃でも構わないが、40~95℃が好ましい。架橋時間は、0.5~10時間程度が好ましい。
<Method for producing a colored composition containing a cross-linking agent>
Methods for producing a colored composition containing a cross-linking agent include the following methods, but the present invention is not limited thereto.
First, the coating colorant, dispersant, basic compound and water are mixed and the pH of the whole mixture is adjusted to 7-10. The cross-linking agent is then mixed and cross-linked. The cross-linking temperature may be 25°C, but preferably 40 to 95°C. The cross-linking time is preferably about 0.5 to 10 hours.
着色組成物の不揮発分は5~80質量%になる程度に水で調整することが好ましい。 It is preferable to adjust the non-volatile content of the coloring composition with water to the extent of 5 to 80% by mass.
着色剤と分散剤の含有量は、着色組成物の100質量%中、5~40質量%が好ましく、10~30質量%がより好ましい。適量含有すると保存安定性がより向上する。 The content of the colorant and dispersant is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass, based on 100% by mass of the coloring composition. If it is contained in an appropriate amount, the storage stability is further improved.
着色組成物の着色剤のD50平均粒子径(メディアン径)は、20~200nmが好ましく、25~150nmがより好ましく、30~130nmがさらに好ましく、35~90nmが特に好ましい。適度な粒子径を有するとノズルからに吐出安定性が向上し、着色組成物の保存安定性がより向上する。なお、D50平均粒子径の測定は、レーザー回折・散乱法を用いる。 The D50 average particle size (median size) of the colorant of the coloring composition is preferably 20 to 200 nm, more preferably 25 to 150 nm, still more preferably 30 to 130 nm, and particularly preferably 35 to 90 nm. When the particles have an appropriate particle size, the ejection stability from the nozzle is improved, and the storage stability of the coloring composition is further improved. A laser diffraction/scattering method is used to measure the D50 average particle size.
<着色組成物の用途>
着色組成物の用途は、例えばインキ、トナーが挙げられる。これらの中でもインキが好ましい。
<Application of Coloring Composition>
Applications of the coloring composition include, for example, inks and toners. Among these, ink is preferred.
<インキ>
インキは、インクジェット記録用インキ、フレキソ印刷インキ、塗料、文具、捺染剤が挙げられ。好ましい用途は、例えば、水を含むインキであり、特に好ましくはインクジェット記録用インキである。
<Ink>
Inks include inkjet recording inks, flexographic printing inks, paints, stationery, and textile printing agents. A preferred application is, for example, an ink containing water, particularly preferably an ink for inkjet recording.
<インクジェット記録用インキ>
本明細書のインクジェット記録用インキは、着色組成物、水、水溶性溶剤を含む。
本明細書のインクジェット記録用インキは、水を溶媒(媒体)として使用するが、インクの乾燥を防止するため、水溶性溶剤を併用することが好ましい。また、着色組成物の分散安定性が向上するため、印刷後の基材への浸透性、濡れ広がり性が向上する。
<Ink for inkjet recording>
The ink for inkjet recording of this specification contains a coloring composition, water, and a water-soluble solvent.
The ink for inkjet recording of the present specification uses water as a solvent (medium), and it is preferable to use a water-soluble solvent together in order to prevent drying of the ink. In addition, since the dispersion stability of the coloring composition is improved, the penetrability and wetting spreadability into the substrate after printing are improved.
水溶性溶剤は、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他水溶性溶剤等が挙げられる。 Examples of water-soluble solvents include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, ethylene carbonate, and others. Water-soluble solvents and the like are included.
多価アルコール類は、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、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、1,4-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、ペトリオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、3,3-ジメチル-1,2-ブタンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジメチル-2,4-ペンタンジオール、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール、5-ヘキセン-1,2-ジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール等が挙げられる。これらの中でも、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-へプタンジオールが好ましい。 Polyhydric alcohols include, for example, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol. , 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,3-hexanediol, 1,4-hexanediol, 1,5-hexanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, petriol, 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3 ,3-dimethyl-1,2-butanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4- pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 5-hexene-1,2-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol and the like. Among these, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol , 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol and 1,2-heptanediol are preferred.
多価アルコールアルキルエーテル類は、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類は、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル等が挙げられる。
Examples of polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol monobutyl ether. etc.
Examples of polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, tetraethylene glycol chlorophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, and ethylene glycol monoallyl ether.
含窒素複素環化合物は、例えば、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミイダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
アミド類は、例えば、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
アミン類は、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
等が挙げられる。
含硫黄化合物類は、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
Nitrogen-containing heterocyclic compounds include, for example, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone and the like. be done.
Amides include, for example, formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide and the like.
Examples of amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine and the like.
etc.
Examples of sulfur-containing compounds include dimethylsulfoxide, sulfolane, thiodiethanol and the like.
その他水溶性溶剤は、糖が好ましい。糖類は、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類等が挙げられる。糖は、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等が挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α-シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む。また、これらの糖類の誘導体は、例えば、前記糖類の還元糖(例えば、糖アルコール〔一般式:HOCH2(CHOH)nCH2OH(ただし、n=2~5の整数を表す)で表される〕、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸等が挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、マルチトール、ソルビットがより好ましい。 Other water-soluble solvents are preferably sugars. Sugars include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), polysaccharides, and the like. Sugars include glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, maltotriose and the like. As used herein, polysaccharides mean sugars in a broad sense, and include substances that exist widely in nature, such as α-cyclodextrin and cellulose. Further, these saccharide derivatives are represented by, for example, reducing sugars of the above saccharides (for example, sugar alcohols [general formula: HOCH 2 (CHOH) n CH 2 OH (where n = an integer of 2 to 5). , oxidized sugars (eg, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioacids, etc. Among these, sugar alcohols are preferred, and maltitol and sorbitol are more preferred.
水溶性溶剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 A water-soluble solvent can be used individually or in combination of 2 or more types.
水溶性溶剤の含有量は、インクジェット記録用インキ中、3~60質量%が好ましく、3~50質量%がより好ましい。また、水の含有量は、インクジェット記録用インキ中、10~90質量%が好ましく、30~80質量%がより好ましい。適度に水溶性溶剤を含有すると、ヘッドからのインク吐出安定性が向上する。 The content of the water-soluble solvent is preferably 3 to 60% by mass, more preferably 3 to 50% by mass, in the ink for inkjet recording. The content of water is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 30 to 80% by mass in the ink for inkjet recording. When the water-soluble solvent is appropriately contained, the ink ejection stability from the head is improved.
インクジェット記録用インキは、バインダー樹脂を含有することが好ましい。これにより、印字した塗膜の耐水性、耐溶剤性、耐擦過性、光沢性などが向上する。バインダー樹脂は、例えば、架橋性官能基を含有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン含有樹脂等が挙げられる The ink for inkjet recording preferably contains a binder resin. This improves the water resistance, solvent resistance, abrasion resistance, glossiness, etc. of the printed coating film. Examples of binder resins include acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, fluororesins, urethane resins, silicone-containing resins, etc. containing crosslinkable functional groups.
本明細書のインクジェット記録用インキは、必要に応じて添加剤を含有できる。添加剤は、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等が挙げられる。添加剤の含有量は、インクジェット記録用インキ中、0.05~10質量%が好ましく、0.2~5質量%がより好ましい。 The ink for inkjet recording of this specification can contain an additive as needed. Additives include surfactants, antifoaming agents, preservatives and the like. The content of the additive is preferably 0.05 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 5% by mass, in the ink for inkjet recording.
本明細書のインクジェット記録用インキは、各種のインクジェット用プリンターに使用できる。インクジェット方式は、例えば、荷電制御型、スプレー型等の連続噴射型、ピエゾ方式、サーマル方式、静電吸引方式等のオンデマンド型等が挙げられる。 The inkjet recording ink of the present specification can be used in various inkjet printers. The inkjet method includes, for example, a charge control type, a continuous injection type such as a spray type, and an on-demand type such as a piezo method, a thermal method, and an electrostatic suction method.
<フレキソ印刷インキ>
本明細書のフレキソ印刷インキは、着色組成物を含有する。フレキソ印刷インキは、さらにバインダー樹脂を含有することが好ましい。バインダー樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂が挙げられる。また、フレキソ印刷インキは、添加剤、溶剤、架橋剤を含有できる。
<Flexographic printing ink>
The flexographic printing inks herein contain a coloring composition. The flexographic printing ink preferably further contains a binder resin. Examples of binder resins include acrylic resins and urethane resins. Flexographic printing inks can also contain additives, solvents and crosslinkers.
(アクリル樹脂)
アクリル樹脂は、アクリル共重合体、アクリル酸-スチレン共重合樹脂、アクリル酸-マレイン酸樹脂、アクリル酸-スチレン-マレイン酸樹脂等が挙げられる。なお、アクリル共重合体は、(メタ)アクリル酸および(メタ)アクリル酸エステルのうち2種以上の単量体を使用する共重合体である。なお、前記2種以上の単量体は、(メタ)アクリル酸エステルから選択しても構わない。
(acrylic resin)
Acrylic resins include acrylic copolymers, acrylic acid-styrene copolymer resins, acrylic acid-maleic acid resins, acrylic acid-styrene-maleic acid resins, and the like. The acrylic copolymer is a copolymer using two or more monomers selected from (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid ester. The two or more monomers may be selected from (meth)acrylic acid esters.
アクリル樹脂の重量平均分子量は200,000~800,000が好ましい。重量平均分子量が200,000未満であると、樹脂皮膜の強度が低下して、積層体の基材密着性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性、耐ブロッキング性が低下する場合がある。一方で800,000を超えると、分子鎖の運動性が低下するため、低温乾燥条件では、インキ皮膜層間の融着が不十分となり、積層体の基材密着性、耐水摩擦性が低下する恐れがある。また、再溶解性も低下しやすい。 The acrylic resin preferably has a weight average molecular weight of 200,000 to 800,000. If the weight-average molecular weight is less than 200,000, the strength of the resin film may be lowered, and the adhesion to the substrate, water abrasion resistance, scratch resistance, and blocking resistance of the laminate may be lowered. On the other hand, if it exceeds 800,000, the mobility of the molecular chains will decrease, and under low-temperature drying conditions, the fusion between the ink layers will be insufficient, and there is a risk that the adhesion to the substrate and the resistance to water rubbing of the laminate will decrease. There is In addition, the re-solubility tends to decrease.
アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、-30℃~30℃程度が好ましい。適度なTgにより耐水摩擦性、耐ブロッキング性、基材への密着性がより向上する。 The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is preferably about -30°C to 30°C. Appropriate Tg further improves water friction resistance, blocking resistance, and adhesion to substrates.
(ウレタン樹脂)
本発明において、ウレタン樹脂には、ポリウレタン樹脂の他、ポリウレタン-ウレア樹脂を使用することができる。ウレタン樹脂は造膜性の観点から、酸価を有することが好ましい。ウレタン樹脂の重量平均分子量は、10,000~100,000が好ましい。適度な分子量を有すると基材への密着性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性、耐ブロッキング性がより向上する。
(urethane resin)
In the present invention, as the urethane resin, a polyurethane-urea resin can be used in addition to the polyurethane resin. From the viewpoint of film-forming properties, the urethane resin preferably has an acid value. The weight average molecular weight of the urethane resin is preferably 10,000 to 100,000. Adhesion to substrates, water rubbing resistance, scratch resistance, and blocking resistance are further improved by having an appropriate molecular weight.
バインダー樹脂の酸価は20~180mgKOH/gが好ましく、40~150mgKOH/gがより好ましい。適度な酸価により印刷における再溶解性、基材への密着性、耐水摩擦性、耐ブロッキング性がより向上する。なお、酸価とは、樹脂1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数の事をさす。 The acid value of the binder resin is preferably 20-180 mgKOH/g, more preferably 40-150 mgKOH/g. An appropriate acid value further improves re-solubility in printing, adhesion to substrates, water rubbing resistance, and blocking resistance. The acid value refers to milligrams of potassium hydroxide required to neutralize acidic components contained in 1 g of resin.
フレキソ印刷インキに含まれるバインダー樹脂の量は、10~40質量%が好ましい。適度に含有するとインキ塗膜の強度が向上、基材への密着性および耐水摩擦性がより向上する。 The amount of the binder resin contained in the flexographic printing ink is preferably 10-40% by mass. When contained in an appropriate amount, the strength of the ink coating film is improved, and the adhesion to the substrate and water rubbing resistance are further improved.
フレキソ印刷インキは必要に応じて添加剤を含有できる。添加剤は、レベリング剤、濡れ剤、撥水剤、消泡剤、ワックス、架橋剤等が挙げられる。 Flexographic printing inks can optionally contain additives. Additives include leveling agents, wetting agents, water repellents, antifoaming agents, waxes, cross-linking agents and the like.
フレキソ印刷インキに使用する溶剤は、水、または前述の水溶性溶剤等が挙げられる。溶剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Solvents used in flexographic printing inks include water, the aforementioned water-soluble solvents, and the like. A solvent can be used individually or in combination of 2 or more types.
着色組成物の含有量は、フレキソ印刷インキの濃度・着色力を確保するのに充分な量、すなわちフレキソ印刷インキの全量中、1~50質量%が好ましい。フレキソ印刷インキ組成物の粘度は、着色組成物の沈降を防ぎ、適度に分散させる観点から10mPa・s以上、インキ製造時や印刷時の作業性効率の観点から1000mPa・s以下の範囲であることが好ましい。なお、上記粘度はトキメック社製B型粘度計で25℃において測定された粘度である。 The content of the coloring composition is preferably an amount sufficient to ensure the density and coloring power of the flexographic printing ink, that is, 1 to 50% by mass of the total amount of the flexographic printing ink. The viscosity of the flexographic printing ink composition should be in the range of 10 mPa·s or more from the viewpoint of preventing sedimentation of the coloring composition and appropriately dispersing it, and 1000 mPa·s or less from the viewpoint of work efficiency during ink production and printing. is preferred. The above viscosity is measured at 25° C. with a B-type viscometer manufactured by Tokimec.
フレキソ印刷インキは、前述の成分を混合分散して調製できる。例えば、本発明の着色組成物に加え、任意成分としてワックス、ぬれ剤等を添加して混合撹拌して水性フレキソインキを作製できる。分散、撹拌は、例えば、ハイスピードミキサー、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、トリミックス、ニーダー、エクストルーダー、横型サンドミル、縦型サンドミルまたは/およびアニューラ型ビーズミル、ペイントシェイカー、ボールミル等、超音波発振子を備える分散機、2本ロールミル、3本ロールミル等が挙げられる。 Flexographic printing inks can be prepared by mixing and dispersing the aforementioned ingredients. For example, in addition to the coloring composition of the present invention, a wax, a wetting agent, and the like may be added as optional components and mixed with stirring to prepare an aqueous flexographic ink. For dispersion and stirring, for example, high-speed mixer, homogenizer, planetary mixer, trimix, kneader, extruder, horizontal sand mill, vertical sand mill and/or annular bead mill, paint shaker, ball mill, etc., equipped with an ultrasonic oscillator. A disperser, a two-roll mill, a three-roll mill, and the like can be mentioned.
<塗料>
本明細書で塗料は、着色組成物を含有する。塗料は、さらにバインダー樹脂を含有することが好ましく、架橋剤を含有することがより好ましい。塗料は、着色組成物、バインダー樹脂を含む水性塗料が好ましい。着色組成物とバインダー樹脂との比率は、求められる用途によって異なり、特に限定されるものではない。
<Paint>
A paint herein contains a coloring composition. The paint preferably further contains a binder resin, and more preferably contains a cross-linking agent. The paint is preferably a water-based paint containing a coloring composition and a binder resin. The ratio of the coloring composition to the binder resin varies depending on the intended use and is not particularly limited.
(バインダー樹脂)
バインダー樹脂は、例えば、架橋性官能基を含有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン含有樹脂等が挙げられる。架橋剤は、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネ-ト化合物、エポキシ化合物、カルボキシル基含有化合物、酸無水物、アルコキシシラン基含有化合物等が挙げられる。これらの中でもアクリル樹脂とメラミン樹脂との併用が好ましい。
(binder resin)
Examples of binder resins include acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, fluororesins, urethane resins, silicone-containing resins, and the like, which contain crosslinkable functional groups. Examples of cross-linking agents include melamine resins, urea resins, polyisocyanate compounds, blocked polyisocyanate compounds, epoxy compounds, carboxyl group-containing compounds, acid anhydrides, alkoxysilane group-containing compounds, and the like. Among these, the combined use of an acrylic resin and a melamine resin is preferred.
塗料は、さらに必要に応じて、水、有機溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、表面調整剤、架橋剤、体質顔料等を適宜含有できる。 The paint may further contain water, organic solvent, rheology control agent, pigment dispersant, anti-settling agent, curing catalyst, anti-foaming agent, antioxidant, UV absorber, surface control agent, cross-linking agent, extender pigment. etc. can be included as appropriate.
塗料は、前記の材料を混合・分散して作製できる。 The paint can be prepared by mixing and dispersing the above materials.
塗料は、様々な基材に塗工できる。基材は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム等及びその表面処理物等の金属基材;セメント類、石灰類、石膏類等のセメント系基材;ポリ塩化ビニル類、ポリエステル類、ポリカーボネート類、アクリル類等のプラスチック系基材等が挙げられる。 Paints can be applied to a variety of substrates. Substrates include, for example, metal substrates such as iron, stainless steel, aluminum, etc. and surface-treated products thereof; cement-based substrates such as cements, limes, gypsum; polyvinyl chlorides, polyesters, polycarbonates, acrylics and plastic base materials such as
塗料の塗工は、例えば、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装等が挙げられる。塗工後、常温また加熱乾燥して被膜を形成する。被膜の厚みは、通常5~70μm程度である。 Examples of the coating method include brush coating, roller coating, and spray coating. After coating, the coating is dried at room temperature or by heating to form a coating. The thickness of the coating is usually about 5-70 μm.
<文具>
本明細書の文具は、着色組成物を含み、筆記具、記録計、プリンター等の用途に使用できる。文具は、着色組成物の他、水、更にバインダーを含むことが好ましい。文具は、各用途(例えば、ボールペン、マーキングペン等)に応じて、任意に、水溶性有機溶剤、増粘剤、分散剤、潤滑剤、防錆剤、防腐剤、防菌剤等を含有できる。着色組成物とバインダー樹脂との比率は、求められる用途によって異なり、特に限定されるものではない。
<Stationery>
The stationery of the present specification contains the coloring composition and can be used for applications such as writing instruments, recorders, and printers. The stationery preferably contains water and a binder in addition to the coloring composition. Stationery can optionally contain water-soluble organic solvents, thickeners, dispersants, lubricants, rust inhibitors, antiseptics, antibacterial agents, etc. . The ratio of the coloring composition to the binder resin varies depending on the intended use and is not particularly limited.
文具は、着色組成物の高濃度水分散液を作成し、それを更に水で希釈し前記バインダー樹脂、必要に応じてその他の添加剤を添加して調製することが好ましい。前記着色組成物の分散方法は、特に限定されず前述の公知の分散方法でよい。
文具は、例えば、チキソトロピー性インク(例えば、ゲルインク水性ボールペン用インク)、ニュートニアン性インク(例えば、低粘度水性ボールペン用インク)等の用途がより好ましい。
また、文具のpH(25℃)は、使用性、安全性、インク自身の安定性、インク収容体とのマッチング性の点からpH調整剤などにより5~10に調整されることが好ましく、6~9.5がより好ましい。
The stationery is preferably prepared by preparing a highly concentrated aqueous dispersion of the coloring composition, further diluting it with water, and adding the binder resin and, if necessary, other additives. The method for dispersing the coloring composition is not particularly limited, and the known dispersion method described above may be used.
For stationery, for example, thixotropic ink (eg gel ink water-based ballpoint pen ink) and Newtonian ink (eg low-viscosity water-based ballpoint pen ink) are more preferably used.
The pH (25° C.) of the stationery is preferably adjusted to 5 to 10 with a pH adjuster or the like from the viewpoints of usability, safety, stability of the ink itself, and compatibility with the ink container. ~9.5 is more preferred.
着色組成物の含有量は、文具の描線濃度に応じて適宜調整できるところ、文具用インク組成物全量中、0.1~40質量%程度が好ましい。 The content of the coloring composition can be appropriately adjusted according to the drawing density of the stationery, and is preferably about 0.1 to 40% by mass based on the total amount of the ink composition for stationery.
<捺染剤>
本明細書の捺染剤は、着色組成物、水、バインダー樹脂を含むことが好ましい。捺染剤は、織布や不織布、編布などの布帛に、文字、絵、図柄などの画像を記録できる。なお、覆着色剤とバインダー樹脂との比率は、求められる用途によって異なり、特に限定されるものではない。
<Printing agent>
The printing agent of this specification preferably contains a coloring composition, water, and a binder resin. Textile printing agents can record images such as letters, pictures, and designs on fabrics such as woven fabrics, nonwoven fabrics, and knitted fabrics. The ratio of the covering colorant to the binder resin varies depending on the intended use, and is not particularly limited.
バインダー樹脂は、前述のバインダー樹脂を使用できる。バインダー樹脂は、水分散粒子、水溶性樹脂等いずれの形態でも使用できる。バインダー樹脂は、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。 The binder resin described above can be used as the binder resin. The binder resin can be used in any form such as water-dispersed particles and water-soluble resin. Examples of binder resins include urethane resins and acrylic resins.
捺染剤は、着色組成物の水分散液を作製した後、さらに水と、バインダー樹脂と、その他必要に応じた添加剤を混合して、着色したい繊維に応じて浸染、捺染など好ましい処理方法に合わせて捺染剤を作製できる。
スクリーン記録用の捺染剤は、添加剤として、防腐剤、粘度調整剤、pH調整剤、キレート化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、架橋剤等を含有することが好ましい。スクリーン記録用の捺染剤の着色剤濃度は、1~10質量%が好ましい。
また、浸染用の捺染剤は、添加剤として、防腐剤、粘度調整剤、pH調整剤、キレート化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、架橋剤等を含有することが好ましい。浸染用の捺染剤の着色剤濃度は、1~10質量%の範囲であるものを使用することが好ましい。浸染用の捺染剤の粘度は、1mPa・s~100mPa・sの範囲で印捺装置に合わせて任意に設定される。
スプレー捺染用の捺染剤は、添加剤として、粘度調整剤、pH調整剤、キレート化剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を含有することが好ましい。スプレー記録用の捺染剤の着色剤濃度は、1質量%~10質量%が好ましい。スプレー記録用の捺染剤の粘度は1mPa・s~100mPa・sの範囲で装置に合わせて任意に設定される。
インクジェット記録用の捺染剤は、添加剤として、防腐剤、粘度調整剤、pH調整剤、キレート化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤等を含有することが好ましい。インクジェット記録用の捺染剤の着色剤濃度は、1質量%~20質量%が好ましい。前記添加剤は、前記着色組成物の水分散体に、前記バインダー樹脂ととともに添加することが好ましい。
防腐剤は、例えば、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2-ピリジンチオール-1-オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2-ジベンジソチアゾリン-3-オン(アーチケミカルズ社のプロキセルGXL、プロキセルXL-2、プロキセルLV、プロキセルAQ、プロキセルBD20、プロキセルDL)等が挙げられる。
粘度調整剤の具体例は、例えば、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アラビアゴム、スターチ等の主として水溶性の天然あるいは合成高分子物が挙げられる。
pH調整剤は、例えば、コリジン、イミダゾール、燐酸、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、ほう酸等が挙げられる。
キレート化剤は、例えば、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン二酢酸、ニトリロ三酢酸、1,3-プロパンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、N-ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、イミノ二酢酸、ウラミル二酢酸、1,2-ジアミノシクロヘキサン-N,N,N’,N’-四酢酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸及びこれらの塩(水和物を含む)等が挙げられる。
酸化防止剤は、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキノン系化合物、ホスファイト系化合物及びこれらの置換体、ハロゲン化銅、アルカリ金属ハロゲン化物等が挙げられる。紫外線吸収剤は、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の有機化合物系紫外線吸収剤;酸化チタン、酸化亜鉛等の無機化合物系紫外線吸収剤;が挙げられる。
捺染剤をインクジェット記録法に適用する場合、その表面張力を20mN/m以上60mN/m以下と調整することが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、20mN/m以上40mN/m以下である。表面張力が20mN/m未満となるとノズル面に液体が溢れ出し、正常に印字できない場合がある。一方、60mN/mを超えると非吸収基材でのはじきが発生し易い傾向がある。また粘度は、1.2mPa・s以上20.0mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは2.0mPa・s以上15.0mPa・s未満、更に好ましくは3.0mPa・s以上12.0mPa・s未満である。粘度がこの範囲において、優れた吐出性と、長期間にわたる良好な噴射性の維持が達成できる。表面張力は前記界面活性剤により適宜調整可能である。
After preparing an aqueous dispersion of the coloring composition, the printing agent is mixed with water, a binder resin, and other additives as necessary, and is subjected to a preferred treatment method such as impregnation or printing depending on the fiber to be colored. A printing agent can be produced by combining them.
The printing agent for screen recording preferably contains additives such as preservatives, viscosity modifiers, pH modifiers, chelating agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, flame retardants and cross-linking agents. The colorant concentration of the printing agent for screen recording is preferably 1 to 10 mass %.
The printing agent for dip-dyeing preferably contains additives such as preservatives, viscosity modifiers, pH modifiers, chelating agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, flame retardants, and cross-linking agents. It is preferable to use a printing agent for dyeing with a colorant concentration in the range of 1 to 10% by weight. The viscosity of the printing agent for impregnation is arbitrarily set within the range of 1 mPa·s to 100 mPa·s in accordance with the printing apparatus.
The printing agent for spray printing preferably contains viscosity modifiers, pH modifiers, chelating agents, plasticizers, antioxidants, UV absorbers, etc. as additives. The colorant concentration of the printing agent for spray recording is preferably 1% by mass to 10% by mass. The viscosity of the printing agent for spray recording is arbitrarily set in the range of 1 mPa·s to 100 mPa·s according to the apparatus.
The textile printing agent for inkjet recording preferably contains additives such as preservatives, viscosity modifiers, pH modifiers, chelating agents, antioxidants, ultraviolet absorbers and flame retardants. The colorant concentration of the textile printing agent for inkjet recording is preferably 1% by mass to 20% by mass. The additive is preferably added to the aqueous dispersion of the coloring composition together with the binder resin.
Preservatives include, for example, sodium benzoate, pentachlorophenol sodium, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium sorbate, sodium dehydroacetate, 1,2-dibenzisothiazolin-3-one (Arch Chemicals Proxel GXL, Proxel XL-2, Proxel LV, Proxel AQ, Proxel BD20, Proxel DL) and the like.
Specific examples of viscosity modifiers include mainly water-soluble natural or synthetic polymers such as carboxymethylcellulose, sodium polyacrylate, polyvinylpyrrolidone, gum arabic, and starch.
Examples of pH adjusters include collidine, imidazole, phosphoric acid, 3-(N-morpholino)propanesulfonic acid, tris(hydroxymethyl)aminomethane, boric acid and the like.
Chelating agents are, for example, ethylenediaminetetraacetic acid, ethylenediaminediacetic acid, nitrilotriacetic acid, 1,3-propanediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, N-hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, iminodiacetic acid, uramyldiacetic acid, 1, 2-diaminocyclohexane-N,N,N',N'-tetraacetic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, maleic acid, salts thereof (including hydrates), and the like.
Antioxidants include, for example, hindered phenol compounds, hydroquinone compounds, phosphite compounds and their substituted compounds, copper halides, alkali metal halides and the like. Examples of the ultraviolet absorber include organic compound ultraviolet absorbers such as benzotriazole and benzophenone; inorganic compound ultraviolet absorbers such as titanium oxide and zinc oxide; and the like.
When the textile printing agent is applied to an inkjet recording method, it is preferable to adjust the surface tension to 20 mN/m or more and 60 mN/m or less. More preferably, it is 20 mN or more and 45 mN/m or less, and still more preferably 20 mN/m or more and 40 mN/m or less. When the surface tension is less than 20 mN/m, the liquid overflows onto the nozzle surface, and normal printing may not be possible. On the other hand, if it exceeds 60 mN/m, there is a tendency for repelling to occur easily on the non-absorbent substrate. The viscosity is preferably 1.2 mPa s or more and 20.0 mPa s or less, more preferably 2.0 mPa s or more and less than 15.0 mPa s, still more preferably 3.0 mPa s or more and 12.0 mPa. - less than s. Within this range of viscosity, excellent dischargeability and maintenance of good jettability over a long period of time can be achieved. The surface tension can be appropriately adjusted with the surfactant.
本発明の捺染剤は、布帛、人工皮革、天然皮革等に対して印捺することができる。特に布帛に対しての印捺に優れる。
布帛は、繊維で構成される媒体であることが好ましく、織物の他不織布でもよい。素材は、例えば、綿、絹、羊毛、麻、ナイロン、ポリエステル、ポリウレタン、レーヨン等が挙げられる。
The printing agent of the present invention can be used for printing on fabrics, artificial leathers, natural leathers and the like. In particular, it is excellent in printing on cloth.
The fabric is preferably a medium composed of fibers, and may be a non-woven fabric as well as a woven fabric. Materials include, for example, cotton, silk, wool, hemp, nylon, polyester, polyurethane, and rayon.
<トナー>
本明細書でトナーは、着色組成物を含有する。トナーは、さらに、結着樹脂、離型剤、荷電制御剤、滑剤、流動性改良剤、研磨剤、導電性付与剤、画像剥離防止剤等から適宜選択して使用できる。
<Toner>
The toner herein contains a coloring composition. Further, the toner can be appropriately selected from binder resins, release agents, charge control agents, lubricants, fluidity improvers, abrasives, conductivity-imparting agents, image peeling prevention agents, and the like.
(結着樹脂)
結着樹脂は、各色の着色組成物の色相を阻害しないために無色、透明あるいは白色、淡色の樹脂を使用することが好ましい。
(Binder resin)
As the binder resin, it is preferable to use a colorless, transparent, white, or light-colored resin so as not to impair the hue of each colored composition.
結着樹脂は、例えば、ポリスチレン、ポリ-p-クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン-p-クロルスチレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタレン共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体などのスチレン系共重合体また架橋されたスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂等が挙げられる。これらの中でもポリエステル樹脂、スチレン系共重合体が好ましい。 Binder resins include, for example, homopolymers of styrene and substituted products thereof such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene and polyvinyltoluene; Vinyl naphthalene copolymer, styrene-acrylate copolymer, styrene-methacrylate copolymer, styrene-α-methyl chloromethacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer styrene-based copolymers such as styrene-vinyl ethyl ether copolymers, styrene-vinyl methyl ketone copolymers, styrene-butadiene copolymers, styrene-isoprene copolymers, styrene-acrylonitrile-indene copolymers; Crosslinked styrenic copolymer; polyvinyl chloride, phenolic resin, natural modified phenolic resin, natural resin modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyester resin, polyurethane, polyamide resin, furan resins, epoxy resins, xylene resins, polyvinyl butyral, terpene resins, coumarone-indene resins, petroleum-based resins, and the like. Among these, polyester resins and styrene copolymers are preferred.
結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50~70℃が好ましい。ガラス転移温度(Tg)は、本発明においては示差走査熱量計(島津製作所社製DSC-60)を用いて、昇温速度10℃/minで測定した時のTg以下のベースラインの延長線と、Tg近傍の吸熱カーブの接線との交点の値を求め測定する。 The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is preferably 50-70°C. In the present invention, the glass transition temperature (Tg) is measured with a differential scanning calorimeter (DSC-60 manufactured by Shimadzu Corporation) at a heating rate of 10° C./min. , the value at the intersection with the tangent line of the endothermic curve near Tg is obtained and measured.
また、結着樹脂は、フローテスターによる軟化温度Tsが60~90℃が好ましい。これは着色剤との相溶性を高めるために有効な数値である。 Further, the binder resin preferably has a softening temperature Ts of 60 to 90° C. measured by a flow tester. This is an effective numerical value for enhancing the compatibility with the colorant.
本発明においては、軟化温度Tsの測定は、島津製作所製フローテスターCFT-500Dを用いて、開始温度40℃、昇温速度6.0℃/min.、試験荷重20kg、予熱時間300秒、ダイ穴径0.5mm、ダイ長さ1.0mmの条件にて行った。 In the present invention, the softening temperature Ts was measured using a flow tester CFT-500D manufactured by Shimadzu Corporation with a starting temperature of 40°C and a heating rate of 6.0°C/min. , a test load of 20 kg, a preheating time of 300 seconds, a die hole diameter of 0.5 mm, and a die length of 1.0 mm.
離型剤は、例えば熱ロール定着時の離型性(オフセット防止性)を向上させる。離型剤は、例えば、脂肪族炭化水素、脂肪酸金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エステル類もしくはその部分ケン化物、シリコーンオイル、各種ワックスが挙げられる。これらの中では、重量平均分子量(Mw)が500~8000程度のエチレンホモポリマー、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、カルナウバワックス、サゾールワックス、パラフィンワックス等のワックス類が好ましい。これらはトナー母粒子100質量部に対して通常0.5~10質量%程度の割合で添加される。 The release agent improves, for example, release properties (anti-offset properties) during heat roll fixing. Release agents include, for example, aliphatic hydrocarbons, fatty acid metal salts, higher fatty acids, fatty acid esters or partially saponified products thereof, silicone oils, and various waxes. Among these, waxes such as ethylene homopolymer, low-molecular-weight polyethylene, low-molecular-weight polypropylene, microcrystalline wax, carnauba wax, sazol wax, and paraffin wax having a weight average molecular weight (Mw) of about 500 to 8,000 are preferred. These are usually added at a ratio of about 0.5 to 10% by mass based on 100 parts by mass of the toner base particles.
荷電制御剤は、現像によって得られる画像鮮明性を向上させる目的で、トナーに摩擦帯電性を付与するために使用される。荷電制御剤の使用により、適正な帯電量を有するように調整できる。荷電制御剤は、トナーに応じて正荷電制御剤又は負荷電制御剤が用いられる。 A charge control agent is used to impart triboelectrification properties to a toner for the purpose of improving the sharpness of images obtained by development. By using a charge control agent, it can be adjusted to have an appropriate amount of charge. As the charge control agent, a positive charge control agent or a negative charge control agent is used depending on the toner.
正荷電制御剤は、例えば、四級アンモニウム塩化合物(例えば、トリブチルベンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルホン酸塩、テトラブチルベンジルアンモニウムテトラフルオロボレート)、4級アンモニウム塩有機錫オキサイド(例えば、ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド)、ジオルガノスズボレート(ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート)、アミノ基を有するポリマー等が挙げられる。 Positive charge control agents include, for example, quaternary ammonium salt compounds (eg, tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylbenzylammonium tetrafluoroborate), quaternary ammonium salts, organotin oxides (eg, dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide), diorganotin borate (dibutyltin borate, dioctyltin borate, dicyclohexyltin borate), polymers having amino groups, and the like.
負荷電制御剤は、例えば、芳香族ヒドロキシカルボン酸の亜鉛塩、カルシウム塩、クロム塩等、サリチル酸あるいはサリチル酸誘導体などのアリールオキシカルボン酸の二価又は三価の金属塩や金属キレート(錯体)、脂肪酸石鹸、ナフテン酸金属塩等が挙げられる。荷電制御剤の使用量は、結着樹脂100質量部に対して0.1~10質量部が好ましく、0.5~8質量部がより好ましい。 Examples of negative charge control agents include zinc salts, calcium salts, and chromium salts of aromatic hydroxycarboxylic acids; divalent or trivalent metal salts and metal chelates (complexes) of aryloxycarboxylic acids such as salicylic acid and salicylic acid derivatives; fatty acid soaps, naphthenic acid metal salts, and the like. The charge control agent is preferably used in an amount of 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the binder resin.
トナーは、生産性や着色組成物の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。溶融混練法による粉砕トナーは、例えば、着色組成物、結着樹脂、荷電制御剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸もしくは2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。着色組成物の含有量は、生産性や着色剤の分散性の観点からトナー中10~70重量%の割合で含まれることが好ましい。 The toner is preferably a pulverized toner obtained by a melt-kneading method from the viewpoint of productivity and dispersibility of the coloring composition. The pulverized toner by the melt-kneading method is obtained by, for example, uniformly mixing raw materials such as a coloring composition, a binder resin, and a charge control agent in a mixer such as a Henschel mixer, followed by a closed kneader and a single-screw or twin-screw extruder. , melt kneading with an open roll type kneader or the like, cooling, pulverizing, and classifying. The content of the coloring composition is preferably 10 to 70% by weight in the toner from the viewpoint of productivity and dispersibility of the coloring agent.
本明細書でトナーは、粒子状であり、重量平均粒径が3~15μmであることが好ましく、5~10μmがより好ましい。トナーの粒度分布測定は、例えばコールターカウンター(マルチサイザー3、ベックマンコールター社製)を用いて測定することができる。 The toner used herein is in the form of particles, and preferably has a weight average particle size of 3 to 15 μm, more preferably 5 to 10 μm. The particle size distribution of the toner can be measured using, for example, a Coulter counter (Multisizer 3, manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
本発明の塗工物は、基材、および上記インキから形成されてなる印刷層を備える。ことが好ましい。
前記基材は、例えば、上質紙、再生紙、コート紙、アート紙、キャスト紙、微塗工紙、合成紙の様な紙基材や、ポリ塩化ビニルシート、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等が挙げられる。また、基材は、複数の素材を積層した積層体であってもよい。
前記基材の厚さは、20~300μm程度であり、前記基材の坪量は、30~300g/m2程度である。
前記印刷層の厚さは、0.01~5μmが好ましく、0.1~4μmがより好ましく、更に0.5~3μmが好ましい。印刷層の厚さを上記の範囲内にすることで、印刷物としての発色を十分に得ながら、印刷層作製時の乾燥工程で充分に溶剤を蒸発させ、強固な膜を形成することができる。
前記印刷層の形成は、インクジェット印刷機、フレキソ印刷機、グラビア印刷機、オフセット印刷機等、各インキに対応する印刷機を使用すればよい。
インキを印刷後、必要に応じて乾燥工程を追加できる。乾燥工程に使用する乾燥機は、例えば、熱風乾燥機、赤外線ヒーター等が挙げられる。
The coated article of the present invention comprises a substrate and a printed layer formed from the above ink. is preferred.
Examples of the substrate include paper substrates such as woodfree paper, recycled paper, coated paper, art paper, cast paper, lightly coated paper, and synthetic paper, polyvinyl chloride sheets, polyester films, polypropylene films, and polyethylene films. etc. Also, the substrate may be a laminate obtained by laminating a plurality of materials.
The base material has a thickness of about 20 to 300 μm and a basis weight of about 30 to 300 g/m 2 .
The thickness of the printed layer is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.1 to 4 μm, further preferably 0.5 to 3 μm. By setting the thickness of the printed layer within the above range, it is possible to sufficiently evaporate the solvent in the drying process during the preparation of the printed layer and form a strong film while obtaining sufficient color development as a printed matter.
The printing layer may be formed using a printing machine suitable for each ink, such as an inkjet printing machine, a flexographic printing machine, a gravure printing machine, an offset printing machine, or the like.
After printing the ink, an optional drying step can be added. Dryers used in the drying step include, for example, hot air dryers and infrared heaters.
本発明のインキセットは、例えば、インクジェット、フレキソインキ、オフセットインキ、グラビアインキ等の用途に使用できる。本発明のインキセットは、例えば、シアンインキ、マゼンタインキ、イエローインキおよびブラックインキのうち2色以上のインキを含むことが好ましい。これらインキのうち1色以上のインキに本明細書の着色組成物を含むことが好ましい。また、必要に応じ、レッドインキ、オレンジインキ、グリーンインキなどのインキを含有することで、より色再現性の高い画像(印刷層)を形成できる。各インキの顔料濃度、粘度、動的粘弾性、表面張力、塗工順番、揮発分の蒸発速度などは設計事項であり、求める特性に応じて適宜調整することができる。 The ink set of the present invention can be used for applications such as inkjet, flexo ink, offset ink, and gravure ink. The ink set of the present invention preferably contains, for example, two or more colors of cyan ink, magenta ink, yellow ink and black ink. It is preferred that one or more of these inks contain the coloring composition of the present specification. In addition, if necessary, inks such as red ink, orange ink, and green ink can be added to form an image (printing layer) with higher color reproducibility. The pigment concentration, viscosity, dynamic viscoelasticity, surface tension, coating order, evaporation rate of volatile matter, etc. of each ink are design items, and can be appropriately adjusted according to desired properties.
各インキには、既に例示した着色剤を使用できる。以下好ましい着色剤を例示する。
シアンインキは、着色剤としてC.I.PigmentBlue15:1、15:3、15:4、15:6を含むことが好ましい。
マゼンタインキは、着色剤としてC.I.PigmentRed31、122、146、147、150、176、177、179、184、185、202、242、254、269、291、C.I.PigmentViolet1、19、23を含むことが好ましい。
イエローインキは、着色剤としてC.I.PigmentYellow12、13、14、74、138、150、155、174、180、185、213を含むことが好ましい。
ブラックインキは、着色剤としてC.I.PigmentBlack1、7を含むことが好ましい。
オレンジインキは、着色剤としてC.I.PigmentOrange34、38、43、62、64、71、73を含むことが好ましい。
グリーンインキは、着色剤としてC.I.PigmentGreen7、36、58、59、62、63を含むことが好ましい。
Colorants already exemplified can be used for each ink. Preferred coloring agents are exemplified below.
Cyan ink contains C.I. I. Pigment Blue 15:1, 15:3, 15:4, 15:6.
The magenta ink used C.I. as a coloring agent. I. Pigment Red 31, 122, 146, 147, 150, 176, 177, 179, 184, 185, 202, 242, 254, 269, 291, C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23 is preferably included.
Yellow ink contains C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 74, 138, 150, 155, 174, 180, 185, 213.
Black ink contains C.I. I. Pigment Black 1,7 is preferably included.
Orange ink contains C.I. I. PigmentOrange 34, 38, 43, 62, 64, 71, 73 is preferred.
The green ink contains C.I. as a coloring agent. I. Pigment Green 7, 36, 58, 59, 62, 63 is preferably included.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。本発明は、実施例に限定されないことはいうまでもない。以下、「部」は「質量部」、「%」は「質量%」である。 EXAMPLES The present invention will now be described more specifically with reference to examples and comparative examples. It goes without saying that the present invention is not limited to the examples. Hereinafter, "part" is "mass part" and "%" is "mass%".
(質量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn))
質量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、TSK-GELSUPERHZM-Nカラム(東ソ-社製)を用い、カラム温度40℃において、RI検出器を装備したGPC(東ソ-社製、HLC-8320GPC)で、展開溶媒にTHFを用いて流速0.35ml/分で測定したポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)である。
(Mass average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn))
Mass average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were measured using a TSK-GELSUPERHZM-N column (manufactured by Tosoh Corporation) at a column temperature of 40 ° C. GPC equipped with an RI detector (manufactured by Tosoh Corporation , HLC-8320GPC) using THF as a developing solvent at a flow rate of 0.35 ml/min.
(分散度)
分散度は、下記の式から求められる。
分散度=質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)
(dispersion degree)
The degree of dispersion is obtained from the following formula.
Dispersity=mass average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn)
(酸価)
三角フラスコ中に試料、約1gを精密に量り採り、蒸留水/ジオキサン(重量比:蒸留水/ジオキサン=1/9)混合液50mlを加えて溶解する。上記試料溶液に対して、電位差測定装置(京都電子工業社製、装置名「電位差自動滴定装置AT-710M」)を用いて、0.1mol/L水酸化カリウム・エタノール溶液(力価F)で滴定を行い、滴定終点までに必要な水酸化カリウム・エタノール溶液の量(α(mL))を測定した。乾燥状態の樹脂の値として、酸価(mgKOH/g)を次式により求めた。
酸価(mgKOH/g)={(5.611×α×F)/S}/(不揮発分濃度/100)
ただし、S:試料の採取量(g)
α:0.1mol/L水酸化カリウム・エタノール溶液の消費量(ml)
F:0.1mol/L水酸化カリウム・エタノール溶液の力価
(acid number)
About 1 g of a sample is precisely weighed into an Erlenmeyer flask, and dissolved in 50 ml of a mixture of distilled water/dioxane (weight ratio: distilled water/dioxane=1/9). A 0.1 mol/L potassium hydroxide/ethanol solution (titer F) was applied to the above sample solution using a potentiometric measuring device (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd., device name “automatic potentiometric titrator AT-710M”). Titration was performed, and the amount (α (mL)) of the potassium hydroxide/ethanol solution required until the end point of the titration was measured. The acid value (mgKOH/g) was determined by the following formula as the value of the resin in a dry state.
Acid value (mgKOH/g) = {(5.611 x α x F)/S}/(non-volatile concentration/100)
However, S: sample collection amount (g)
α: consumption of 0.1 mol/L potassium hydroxide ethanol solution (ml)
F: Potency of 0.1 mol/L potassium hydroxide/ethanol solution
分散剤の合成に使用した(メタ)アリルモノマーを表1に示す。(メタ)アリルモノマーに関しては、特開平01-000109号などの公知の合成方法に従って実施し得た。
なお、(メタ)アリルモノマー中のアルキレンオキシ基の付加モル数は平均付加モル数を表す。
Table 1 shows the (meth)allyl monomers used in synthesizing the dispersants. (Meth)allyl monomers can be prepared according to known synthesis methods such as those disclosed in JP-A-01-000109.
The number of added moles of the alkyleneoxy group in the (meth)allyl monomer represents the average number of added moles.
<分散剤の製造>
(製造例1)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、1-オクテンを19.2部(26モル%)、無水マレイン酸を38.6部(60モル%)、ベンゾトリアゾール骨格モノマーを21.2部(10モル%)、モノマーM3を21.0部(4モル%)仕込み、キシレン100部、連鎖移動剤としてチオグリコール酸オクチル0.6部をフラスコに仕込み、窒素置換した後、100℃で加熱、撹拌した。そこへ、撹拌しながら、ラジカル重合開始剤としてt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート1.0部とキシレン20部との混合物を、2時間かけて滴下した。その後、温度を100℃に保ったままさらに1時間撹拌して反応させた。その後重合転化率が95~100%になったことを確認した後、続いて反応温度を60℃まで下げて、無水物部位変性用化合物としてメタノールを37.8部、触媒としてジアザビシクロウンデセンを0.01部加え、撹拌しながら80℃に加温し、4時間保持した後に室温まで冷却し、反応を終了した。有機溶剤を減圧濃縮して完全に除去し、分散剤(P-1)を得た。得られた分散剤(P-1)の数平均分子量は5,500であった。
<Production of dispersant>
(Production example 1)
19.2 parts (26 mol%) of 1-octene, 38.6 parts (60 mol%) of maleic anhydride, and a benzotriazole skeleton monomer were placed in a reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer. 21.2 parts (10 mol %), 21.0 parts (4 mol %) of monomer M3, 100 parts of xylene, and 0.6 parts of octyl thioglycolate as a chain transfer agent were charged into a flask, and the flask was purged with nitrogen. It was heated and stirred at 100°C. A mixture of 1.0 part of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate as a radical polymerization initiator and 20 parts of xylene was added dropwise thereto over 2 hours while stirring. After that, while the temperature was maintained at 100° C., the mixture was further stirred for 1 hour to react. Then, after confirming that the polymerization conversion rate was 95 to 100%, the reaction temperature was lowered to 60° C., and 37.8 parts of methanol was used as an anhydride site-modifying compound, and diazabicycloundecene was used as a catalyst. was added, and the mixture was heated to 80°C while stirring, maintained for 4 hours, and then cooled to room temperature to complete the reaction. The organic solvent was completely removed by concentration under reduced pressure to obtain a dispersant (P-1). The obtained dispersant (P-1) had a number average molecular weight of 5,500.
(製造例2~30)
製造例1の原料と仕込み量を表2-1、表2-2、表2-3、および表2-4に記載した通りに変更した以外は分散剤(P-1)と同様にして合成を行い、分散剤(P-2)~分散剤(P-33)を得た。また、分散剤の分子量は、ラジカル重合開始剤と連鎖移動剤の使用量を変更して適宜調整した。
(Production Examples 2 to 30)
Synthesized in the same manner as dispersant (P-1) except that the raw materials and charging amounts of Production Example 1 were changed as described in Tables 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4. was carried out to obtain dispersants (P-2) to (P-33). Further, the molecular weight of the dispersant was appropriately adjusted by changing the amount of the radical polymerization initiator and the chain transfer agent used.
表2-1、表2-2、表2-3、および表2-4中の略号の内容は以下の通りである。
C8:1-オクテン
C16:1-ヘキサデセン
C30:1-トリアコンテン
LMA:ラウリルメタクリレート
VA:ベヘニルアクリレート
MAA:メタクリル酸
MeOH:メタノール
IPA:イソプロピルアルコール
The contents of the abbreviations in Tables 2-1, 2-2, 2-3 and 2-4 are as follows.
C8: 1-octene C16: 1-hexadecene C30: 1-triacontene LMA: lauryl methacrylate VA: behenyl acrylate MAA: methacrylic acid MeOH: methanol IPA: isopropyl alcohol
表2-1、表2-2、表2-3、および表2-4中の用語は以下の通りである。
ベンゾトリアゾール骨格:
2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール
トリアジン骨格:化合物(a1-4-1)
ベンゾフェノン骨格:4-アクリロイルオキシベンゾフェノン
The terms in Tables 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are as follows.
Benzotriazole skeleton:
2-[2-hydroxy-5-[2-(methacryloyloxy)ethyl]phenyl]-2H-benzotriazole triazine skeleton: compound (a1-4-1)
Benzophenone skeleton: 4-acryloyloxybenzophenone
<被覆着色剤の製造>
(実施例1)
着色剤としてC.I.PigmentBlue15:3(トーヨーカラー社製LIONOGEN BLUE FG-7358G)35.0部、塩化ナトリウム175.0部、分散剤(P-1)を12.25部、水溶性溶剤としてジエチレングリコール35.0部をステンレス製ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、80℃で3時間混練した。この混合物を水1,000部に投入し、約40℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及び水溶性溶剤を除き、減圧下40℃で乾燥して被覆着色剤を得た。
下記の顔料に変更した以外は同様の方法を用いることで、被覆着色剤セット1(C,M,Y,K)を得た。
マゼンタ:クラリアントケミカルズ社製トナーマゼンタE(C.I.ピグメントレッド122)
イエロー:トーヨーカラー社製LIONOL YELLOW TT1405G(C.I.ピグメントイエロー14)
ブラック:Printex85(カーボンブラック、オリオンエンジニアドカーボンズ社製)
<Production of coating colorant>
(Example 1)
C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (LIONOGEN BLUE FG-7358G manufactured by Toyocolor Co., Ltd.) 35.0 parts, 175.0 parts of sodium chloride, 12.25 parts of dispersant (P-1), 35.0 parts of diethylene glycol as a water-soluble solvent, stainless steel It was charged in a gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded at 80° C. for 3 hours. This mixture was poured into 1,000 parts of water, heated to about 40°C and stirred with a high-speed mixer for about 1 hour to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and water-soluble solvent, and dried under reduced pressure. Drying at 40° C. gave the coated colorant.
A coated colorant set 1 (C, M, Y, K) was obtained by using the same method except that the following pigments were used.
Magenta: Clariant Chemicals Toner Magenta E (C.I. Pigment Red 122)
Yellow: LIONOL YELLOW TT1405G (C.I. Pigment Yellow 14) manufactured by Toyocolor Co., Ltd.
Black: Printex85 (carbon black, manufactured by Orion Engineered Carbons)
<着色組成物の製造>
得られた被覆着色剤20部に対して、濃度10%の水酸化カリウム水溶液を、分散剤の酸価の中和度が100%になるように加えた。次いで、防腐剤としてPROXELGXL(S)(Lonza社製)を0.03部加え、不揮発分が22%になるようにイオン交換水を加えた。次いで70℃のオイルバスで加温しながらディスパーで約1時間撹拌した。次いで出力600Wの超音波ホモジナイザーを使用し、内温が15℃になるように調整しながら5分間処理を行った。
次いで、常温(25℃)で架橋剤としてデナコールEX321(エポキシ基含有化合物、ナガセケムテックス社製、不揮発分100%、エポキシ当量140g/eq)を、前記分散剤のカルボキシル基に対してモル比で0.8eqになるように加えた。次いで、70℃のオイルバスで加温しながらディスパーで約1時間撹拌し、不揮発分が22%になるようにイオン交換水で調整し、着色組成物セット1(C,M,Y,K)を得た。
<Production of coloring composition>
An aqueous solution of potassium hydroxide having a concentration of 10% was added to 20 parts of the obtained coating colorant so that the degree of neutralization of the acid value of the dispersant was 100%. Then, 0.03 part of PROXELGXL (S) (manufactured by Lonza) was added as an antiseptic, and ion-exchanged water was added so that the non-volatile content was 22%. Then, the mixture was stirred with a disper for about 1 hour while being heated in an oil bath at 70°C. Then, using an ultrasonic homogenizer with an output of 600 W, treatment was performed for 5 minutes while adjusting the internal temperature to 15°C.
Next, Denacol EX321 (an epoxy group-containing compound, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, non-volatile content of 100%, epoxy equivalent of 140 g/eq) was added as a crosslinking agent at room temperature (25°C) at a molar ratio to the carboxyl groups of the dispersant. Added to 0.8 eq. Then, while heating in an oil bath at 70 ° C., stir with a disper for about 1 hour, adjust with ion-exchanged water so that the non-volatile content is 22%, Coloring composition set 1 (C, M, Y, K) got
<着色組成物を含むインクジェット記録用インキセットの製造>
得られた着色組成物を33.3部、バインダー樹脂としてジョンクリル780(アクリル水性エマルション、BASFジャパン社製、不揮発分48%)を6.3部(不揮発分として3部)、プロピレングリコールを16.65部、1,2-ヘキサンジオールを16.65部、レベリング剤としてサーフィノールDF110D(エアープロダクツジャパン社製)を0.1部、さらに合計が100部になるようにイオン交換水で調整し、インクジェット記録用インキセット1(C,M,Y,K)を製造した。
<Production of Ink Set for Inkjet Recording Containing Coloring Composition>
33.3 parts of the resulting colored composition, 6.3 parts of Joncryl 780 (aqueous acrylic emulsion, manufactured by BASF Japan, 48% nonvolatile content) as a binder resin (3 parts as nonvolatile content), 16 parts of propylene glycol .65 parts, 16.65 parts of 1,2-hexanediol, 0.1 part of Surfynol DF110D (manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.) as a leveling agent, and further adjusted with ion-exchanged water so that the total is 100 parts. , ink set 1 (C, M, Y, K) for inkjet recording was produced.
(実施例2~32、比較例1~4)
使用する着色剤、分散剤を表3に従って変更した以外は、実施例1と同様にして被覆着色剤、着色組成物、インクジェット記録用インキを得た。
(Examples 2 to 32, Comparative Examples 1 to 4)
A coating colorant, a coloring composition, and an ink for inkjet recording were obtained in the same manner as in Example 1, except that the colorant and dispersant used were changed according to Table 3.
<ビーズミル分散物の着色組成物の製造>
(実施例33)
着色剤としてC.I.PigmentBlue15:3(トーヨーカラー社製LIONOGEN BLUE FG-7358G)C.I.ピグメントレッド122(クラリアントケミカルズ社製、「トナーマゼンタE」)20部、分散剤(P-2)7部、濃度10%の水酸化カリウム水溶液を分散剤の酸価の中和度が100%になるように加え混合した。さらに水を不揮発分が22%になるように加え混合した。これを、攪拌機でプレミキシングした後、直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した容積0.6Lのダイノーミルを用いて本分散を行い、着色組成物を得た。
下記の顔料に変更した以外は同様の方法を用いることで、被覆着色剤セット33(C,M,Y,K)を得た。
マゼンタ:クラリアントケミカルズ社製トナーマゼンタE(C.I.ピグメントレッド122)
イエロー:トーヨーカラー社製LIONOL YELLOW TT1405G(C.I.ピグメントイエロー14)
ブラック:Printex85(カーボンブラック、オリオンエンジニアドカーボンズ社製)
<Production of colored composition of bead mill dispersion>
(Example 33)
C.I. I. Pigment Blue 15:3 (LIONOGEN BLUE FG-7358G manufactured by Toyocolor Co., Ltd.) C.I. I. Pigment Red 122 (manufactured by Clariant Chemicals Co., Ltd., "Toner Magenta E") 20 parts, dispersant (P-2) 7 parts, potassium hydroxide aqueous solution with a concentration of 10% so that the degree of neutralization of the acid value of the dispersant is 100%. was added and mixed. Further, water was added and mixed so that the non-volatile content became 22%. After pre-mixing this with a stirrer, main dispersion was carried out using a Dyno mill with a volume of 0.6 L filled with 1800 g of zirconia beads with a diameter of 0.5 mm to obtain a colored composition.
A coated colorant set 33 (C, M, Y, K) was obtained by using the same method except that the following pigments were used.
Magenta: Clariant Chemicals Toner Magenta E (C.I. Pigment Red 122)
Yellow: LIONOL YELLOW TT1405G (C.I. Pigment Yellow 14) manufactured by Toyocolor Co., Ltd.
Black: Printex85 (carbon black, manufactured by Orion Engineered Carbons)
<ビーズミル分散物の着色組成物を含むインクジェット記録用インキセットの製造>
得られた着色組成物を33.3部、バインダー樹脂としてジョンクリル780(アクリル水性エマルション、BASFジャパン社製、不揮発分48%)を6.3部(不揮発分として3部)、プロピレングリコールを16.65部、1,2-ヘキサンジオールを16.65部、レベリング剤としてサーフィノールDF110D(エアープロダクツジャパン社製)を0.1部、さらに合計が100部になるようにイオン交換水で調整し、インクジェット記録用インキセット(C,M,Y,K)を製造した。
<Production of Ink Set for Inkjet Recording Containing Coloring Composition of Bead Mill Dispersion>
33.3 parts of the resulting colored composition, 6.3 parts of Joncryl 780 (aqueous acrylic emulsion, manufactured by BASF Japan, 48% nonvolatile content) as a binder resin (3 parts as nonvolatile content), 16 parts of propylene glycol .65 parts, 16.65 parts of 1,2-hexanediol, 0.1 part of Surfynol DF110D (manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.) as a leveling agent, and further adjusted with ion-exchanged water so that the total is 100 parts. , an ink set for inkjet recording (C, M, Y, K) was produced.
(実施例34、35、比較例5~8)
使用する分散剤を表4に従って変更した以外は、実施例33と同様の方法を用いることで、着色組成物、着色組成物セット、インクジェット記録用インキセットを得た。
(Examples 34 and 35, Comparative Examples 5 to 8)
A coloring composition, a coloring composition set, and an inkjet recording ink set were obtained in the same manner as in Example 33, except that the dispersant used was changed according to Table 4.
(低温粗粒量試験)
低温での粗粒量を評価するために、下記の試験を実施した。まず、作製した着色組成物を5℃の保管庫で1ヵ月静置した。その後、着色組成物を100倍に水希釈し、該希釈液約5mlをマイクロトラックUPA-EX150(商品名、日機装社製)を用いて平均分散粒子径D99を評価した。
〇(良好) :D99が500nm未満
△(実用上問題なし):D99が500nm以上、1μm未満
×(実用不可) :D99が1μm以上
(Low temperature coarse particle amount test)
In order to evaluate the amount of coarse grains at low temperatures, the following tests were carried out. First, the produced colored composition was allowed to stand in a storage cabinet at 5°C for one month. Thereafter, the coloring composition was diluted 100 times with water, and about 5 ml of the diluted solution was evaluated for average dispersed particle diameter D99 using Microtrac UPA-EX150 (trade name, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
○ (good): D99 is less than 500 nm △ (practically no problem): D99 is 500 nm or more and less than 1 μm × (not practical): D99 is 1 μm or more
(着色組成物の耐光性試験)
着色組成物を水で1000倍に希釈し、10mm×10mm×50mmのガラスセルに入れ、密封した。これをキセノンウェザオメータXL75[スガ試験機社製]中に、光の照射方向がガラスセルの短辺に対して垂直な方向となるよう設置し、温度24℃、湿度60%RH、100klux照度で100時間照射した。
照射前後の着色組成物を、紫外可視分光光度計(日本分光社製、型番:V-650)を用い、室温(25℃)にて紫外可視吸収スペクトル(300~750nmの波長範囲)を測定し、極大吸収波長におけるモル吸光係数を測定した。得られたモル吸光係数から着色剤残存率を算出し、下記4段階の基準で評価した。
◎(非常に良好) :着色剤残存率が95%以上
〇(良好) :着色剤残存率が90%以上95%未満
△(実用上問題なし):着色剤残存率が85%以上90%未満
×(実用不可) :着色剤残存率が85%未満
(Light fastness test of colored composition)
The coloring composition was diluted 1000 times with water, placed in a 10 mm x 10 mm x 50 mm glass cell and sealed. This was placed in a xenon weatherometer XL75 [manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.] so that the direction of light irradiation was perpendicular to the short side of the glass cell. for 100 hours.
The colored composition before and after irradiation, using an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, model number: V-650), at room temperature (25 ° C.) UV-visible absorption spectrum (wavelength range of 300 ~ 750 nm) was measured. , the molar extinction coefficient at the maximum absorption wavelength was measured. The colorant residual ratio was calculated from the obtained molar extinction coefficient and evaluated according to the following four-level criteria.
◎ (very good): colorant residual rate is 95% or more ○ (good): colorant residual rate is 90% or more and less than 95% △ (practically no problem): colorant residual rate is 85% or more and less than 90% × (impossible to use): coloring agent residual rate is less than 85%
[着色剤残存率の算出式]
着色剤残存率=(試験後のモル吸光係数/試験前のモル吸光係数)×100(%)。
[Calculation formula for colorant residual ratio]
Percentage of coloring agent remaining=(molar extinction coefficient after test/molar extinction coefficient before test)×100 (%).
(低温保管品の吐出ノズルの目詰まり評価)
調製したインクジェット記録用インキを、5℃の保管庫で1ヵ月静置した。その後、インクジェットプリンタ(EPSON社製、商品名PX-504A)に充填し、初期充填を行いヘッドへの初期充填動作を行った。この後、ヘッドの全ノズルからインクが吐出できるかどうかを確認するため、ノズルチェックを実施した。
その後、24時間静置した後、PPC用紙(TPPAPER、NBSリコー)に100%Duty画像としてベタ印刷を行った。印刷時の吐出安定性をピン欠けが無く、どの程度まで連続して吐出することが可能であるかをそれぞれ評価した。
〇(良好) :連続して吐出可能な枚数が80枚以上。
△(実用上問題なし):連続して吐出可能な枚数が20枚以上80枚未満。
×(実用不可) :連続して吐出可能な枚数が20枚未満であり、ピン欠けが多い。もしくは、初期充填評価で全ノズルからインクが吐出されなかった。
(Evaluation of clogging of discharge nozzles of low-temperature storage products)
The prepared inkjet recording ink was allowed to stand in a storage at 5°C for one month. After that, an ink jet printer (manufactured by EPSON, trade name PX-504A) was filled with initial filling, and an initial filling operation to the head was performed. After that, a nozzle check was performed to confirm whether ink could be ejected from all the nozzles of the head.
Then, after standing still for 24 hours, solid printing was performed as a 100% duty image on PPC paper (TPPAPER, NBS Ricoh). Ejection stability during printing was evaluated to what extent continuous ejection was possible without pin chipping.
◯ (Good): The number of sheets that can be discharged continuously is 80 or more.
Δ (practically no problem): The number of sheets that can be discharged continuously is 20 or more and less than 80 sheets.
x (unpractical): The number of sheets that can be ejected continuously is less than 20, and there are many missing pins. Alternatively, ink was not ejected from all nozzles in the initial filling evaluation.
(インクの耐光性試験)
調製したインクジェット記録用インキを、インクジェットプリンタ(キヤノン社製、商品名:PIXUSip7230)を用いて、光沢紙(キヤノン社製、商品名:キヤノン写真用紙・プラチナグレード(PT-201))にインクジェット記録を行い記録物を得た。
(Ink lightfastness test)
Inkjet recording is performed on glossy paper (manufactured by Canon Inc., product name: Canon photo paper platinum grade (PT-201)) using an inkjet printer (manufactured by Canon Inc., product name: PIXUSip7230). and obtained a record.
この試験片をホルダ-を用い、キセノンウェザオメータXL75[スガ試験機社製]中に設置し、温度24℃、湿度60%RH、100klux照度で100時間照射し、試験前後の反射色濃度を測色した。反射色濃度の測定には、X-rite社製の測色機、商品名SpectroEyeを用いて測色を行った。測色は濃度基準にANSIA、視野角2度、光源D50の条件で行った。得られた透過色濃度から着色剤残存率を算出した。
◎(非常に良好) :着色剤残存率が95%以上
〇(良好) :着色剤残存率が90%以上95%未満
△(実用上問題なし):着色剤残存率が85%以上90%未満
×(実用不可) :着色剤残存率が85%未満
Using a holder, this test piece was placed in a Xenon Weatherometer XL75 [manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.] and irradiated for 100 hours at a temperature of 24°C, a humidity of 60% RH, and an illuminance of 100 klux. Colorimetric. The reflection color density was measured using a colorimeter manufactured by X-rite under the trade name of SpectroEye. The colorimetry was performed under the conditions of ANSIA as a density standard, a viewing angle of 2 degrees, and a light source of D50. The colorant residual ratio was calculated from the obtained transmission color density.
◎ (very good): colorant residual rate is 95% or more ○ (good): colorant residual rate is 90% or more and less than 95% △ (practically no problem): colorant residual rate is 85% or more and less than 90% × (impossible to use): coloring agent residual rate is less than 85%
[着色剤残存率の算出式]
着色剤残存率=(試験後の反射濃度/試験前の反射濃度)×100(%)。
[Calculation formula for colorant residual ratio]
Percentage of coloring agent remaining=(reflection density after test/reflection density before test)×100 (%).
表3~4の結果から、本発明の着色組成物は、低温での分散安定性と耐光性に優れる。
分散剤が炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位を含むことで着色剤に対して高い吸着能を持ち、分散剤中の酸モノマー単位が優れた分散性を示し、分散剤中の紫外線吸収性モノマー単位が紫外線吸収だけでなく低温での分散安定性改善効果をもたらした。着色組成物を含むインクジェット記録用インキ、フレキソ印刷インキ、塗料、文具、および捺染剤は、低温での分散安定性と耐光性に優れるインキ、塗工物を実現できる。
From the results of Tables 3 and 4, the coloring composition of the present invention is excellent in low-temperature dispersion stability and light resistance.
Since the dispersant contains alkyl chain-containing monomer units with 6 or more carbon atoms, it has high adsorption capacity for colorants, and the acid monomer unit in the dispersant exhibits excellent dispersibility, and UV absorption in the dispersant. The monomer unit not only improved UV absorption but also improved dispersion stability at low temperature. Inkjet recording inks, flexographic printing inks, paints, stationery, and textile printing agents containing the coloring composition can realize inks and coated materials that are excellent in low-temperature dispersion stability and lightfastness.
Claims (9)
前記分散剤が、炭素数6以上のアルキル鎖含有モノマー単位、酸モノマー単位、および紫外線吸収性モノマー単位を含む重合体である着色組成物。 A coloring composition comprising a dispersant and a coloring agent,
The coloring composition, wherein the dispersant is a polymer containing an alkyl chain-containing monomer unit having 6 or more carbon atoms, an acid monomer unit, and an ultraviolet absorbing monomer unit.
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