JP4527281B2 - 水性顔料分散液、その製法およびそれを含有してなる水性インキ - Google Patents
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Description
水可溶性または自己乳化性のカルボキシル基含有熱可塑性樹脂で顔料を分散させてなる分散液であって、顔料とカルボキシル基含有熱可塑性樹脂との割合(顔料/カルボキシル基含有熱可塑性樹脂(有効固形分重量比))が10/10〜10/1であり、顔料を分散させたのちにカルボキシル基含有熱可塑性樹脂が架橋剤にて架橋し、架橋剤とカルボキシル基含有熱可塑性樹脂との割合(架橋剤/カルボキシル基含有熱可塑性樹脂(有効固形分重量比))が1/100〜50/100であることを特徴とする水性顔料分散液;
(1)顔料と水可溶性または自己乳化性のカルボキシル基含有熱可塑性樹脂とを予備分散させ、混合物を調製する工程、
(2)前記混合物を分散機にて処理し、カルボキシル基含有熱可塑性樹脂で顔料を分散させて分散液を調製する工程、
(3)前記分散液中のカルボキシル基含有熱可塑性樹脂を架橋剤にて架橋させる工程および
(4)顔料および架橋したカルボキシル基含有熱可塑性樹脂を含む分散液のpHをアルカリ側に調整する工程
からなることを特徴とし、架橋反応終了時のpHが6.0〜8.0の範囲である前記水性顔料分散液の製法;ならびに
前記水性顔料分散液を含有してなる水性インキ
に関する。
(予備分散工程)
以下に示す成分を配合し、ニーダーにて室温で1時間混練して予備分散させ、混合物を調製した。
成 分 量(重量部(以下、部という))
黄顔料 65
(ピグメント・イエロー14(C.I.21095))
スチレン−アクリル酸共重合体 30
(スチレン/アクリル酸(重量比)=88/12、酸価94、数平均分子量12000)
エチレングリコール 5
前記のようにして予備分散および中和してえられた混合物に対し、0.7mm径ガラスビーズを80%充填したサンドミルにて3パス処理を行ない、スチレン−アクリル酸共重合体で黄顔料を微分散させて分散液を調製した。
前記pH7.0の分散液に30%水溶性カルボジイミド樹脂(カルボジイミド当量300)5部を添加し、90℃で5時間撹拌して分散液中のスチレン−アクリル酸共重合体を架橋させ(架橋したスチレン−アクリル酸共重合体のゲル分率:40%、数平均分子量:500000)、架橋スチレン−アクリル酸共重合体を黄顔料に強固に吸着させた。架橋反応終了時の分散液のpHは6.8であった。
前記黄顔料およびこれに強固に吸着した架橋スチレン−アクリル酸共重合体を含む分散液に、トリエタノールアミンを0.3重量%の割合で添加し、分散液のpHを8.7に調整した。
水性顔料分散液をケント紙にバーコータ#10で塗工し、120℃で10分間乾燥させたものを試験片とした。
前記(イ)耐光性試験で作成したものと同じ試験片を用い、これを水中に1分間浸漬させて顔料の溶出の有無を確認した。
前記(イ)耐光性試験で作成したものと同じ試験片を用い、これを1%水酸化ナトリウム溶液中に1分間浸漬させて顔料の溶出の有無を確認した。
前記(イ)耐光性試験で作成したものと同じ試験片を用い、これを10%メチルエチルケトン溶液中に1分間浸漬させて顔料の溶出の有無を確認した。
水性顔料分散液を20℃の恒温室内に1カ月間静置したのち、顔料の分離、水浮きおよび沈降の有無を確認した。顔料の分離、水浮きまたは沈降が少しでも生じた状態を異常と評価した。
実施例1において、スチレン−アクリル酸共重合体のかわりにカルボキシル基を含まない水溶性エポキシ樹脂を用いて架橋処理工程を行なわずに、pH7.0の分散液にトリエタノールアミンを添加したほかは実施例1と同様にして黄色水性顔料分散液をえた。
(予備分散工程)
以下に示す成分を配合し、ニーダーにて室温で1時間混練して予備分散させ、混合物を調製した。
成 分 量(部)
赤顔料 70
(ピグメント・レッド22(C.I.12315))
スチレン−α−メチルスチレン−
アクリル酸共重合体 28
(スチレン/α−メチルスチレン/アクリル酸(重量比)=40/30/30、酸価234、数平均分子量9000)
グリセリン 2
前記のようにして予備分散および中和してえられた混合物に対し、0.5mm径ジルコニアビーズを80%充填したサンドミルにて3パス処理を行ない、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体で赤顔料を微分散させて分散液を調製した。
前記pH6.5の分散液に30%水溶性カルボジイミド樹脂(カルボジイミド当量300)5部を添加し、80℃で7時間撹拌して分散液中のスチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体を架橋させ(架橋したスチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体のゲル分率:70%、数平均分子量:800000)、架橋スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体を赤顔料に強固に吸着させた。架橋反応終了時の分散液のpHは6.4であった。
前記赤顔料およびこれに強固に吸着した架橋スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体を含む分散液に、アンモニア水を0.5重量%の割合で添加し、分散液のpHを9.2に調整した。
実施例2において、架橋処理工程前のpH調整を行なわずに、サンドミルにて3パス処理を行なってえられた分散液に直接カルボジイミド樹脂を添加し、架橋反応終了時の分散液のpHが8.2であったほかは実施例2と同様にして赤色水性顔料分散液をえた。
(予備分散工程)
以下に示す成分を配合し、バタフライミキサーにて室温で5時間混練して予備分散させ、混合物を調製した。
成 分 量(部)
青顔料 40.0
(ピグメント・ブルー15:1(C.I.74160))
スチレン−マレイン酸共重合体 7.0
(スチレン/マレイン酸(重量比)=60/40、酸価190、数平均分子量3000)
エチレングリコール 5.0
ジエチルアミン 2.5
イオン交換水 45.5
前記のようにして予備分散および中和してえられた混合物に対し、1.0mm径ガラスビーズを80%充填したサンドミルにて5パス処理を行ない、スチレン−マレイン酸共重合体で青顔料を微分散させて分散液を調製した。
前記pH7.2の分散液に35%水溶性オキサゾリン基含有樹脂(オキサゾリン当量200)5部を添加し、90℃で3.5時間撹拌して分散液中のスチレン−マレイン酸共重合体を架橋させ(架橋したスチレン−マレイン酸共重合体のゲル分率:50%、数平均分子量:550000)、架橋スチレン−マレイン酸共重合体を青顔料に強固に吸着させた。架橋反応終了時の分散液のpHは7.0であった。
前記青顔料およびこれに強固に吸着した架橋スチレン−マレイン酸共重合体を含む分散液に、N−メチル−ジエタノールアミンを0.3重量%の割合で添加し、分散液のpHを9.5に調整した。
実施例3において、バタフライミキサーでの予備分散工程を行なわずに、各成分を混合して混合物としたほかは実施例3と同様にして青色水性顔料分散液をえた。
(予備分散工程)
以下に示す成分を配合し、バタフライミキサーにて室温で4時間混練して予備分散させ、混合物を調製した。
成 分 量(部)
緑顔料 35.0
(ピグメント・グリーン7(C.I.74260))
スチレン−メタクリル酸共重合体 8.5
(スチレン/メタクリル酸(重量比)=78/22、酸価170、数平均分子量8500)
ジエチレングリコール 10.0
イソプロピルアミン 2.0
イオン交換水 43.5
前記のようにして予備分散および中和してえられた混合物に対し、0.5mm径ジルコニアビーズを80%充填したサンドミルにて3パス処理を行ない、スチレン−メタクリル酸共重合体で緑顔料を微分散させて分散液を調製した(pH8.2)。
前記pH8.2の分散液に100%水溶性ポリオキシエチレンオリゴエステルアクリレート(1分子あたり2官能)5部を添加し、85℃で8時間撹拌して分散液中のスチレン−メタクリル酸共重合体を架橋させ(架橋したスチレン−メタクリル酸共重合体のゲル分率:60%、数平均分子量:700000)、架橋スチレン−メタクリル酸共重合体を緑顔料に強固に吸着させた。架橋反応終了時の分散液のpHは7.5であった。
前記緑顔料およびこれに強固に吸着した架橋スチレン−メタクリル酸共重合体を含む分散液に、トリエタノールアミンを0.3重量%の割合で添加し、分散液のpHを9.1に調整した。
実施例4において、pH調整工程を行なわずに、緑顔料およびこれに吸着している架橋スチレン−メタクリル酸共重合体を含むpH7.0の分散液を直接遠心分離したほかは実施例4と同様にして緑色水性顔料分散液をえた。
Claims (3)
- (1)顔料と水可溶性または自己乳化性のカルボキシル基含有熱可塑性樹脂とを予備分散させ、混合物を調製する工程、
(2)前記混合物を分散機にて処理し、カルボキシル基含有熱可塑性樹脂で顔料を分散させて分散液を調製する工程、
(3)前記分散液中のカルボキシル基含有熱可塑性樹脂を架橋剤にて架橋させる工程および
(4)顔料および架橋したカルボキシル基含有熱可塑性樹脂を含む分散液のpHをアルカリ側に調整する工程
からなることを特徴とし、架橋反応終了時のpHが6.0〜8.0の範囲である、
水可溶性または自己乳化性のカルボキシル基含有熱可塑性樹脂で顔料を分散させてなる分散液であって、顔料とカルボキシル基含有熱可塑性樹脂との割合(顔料/カルボキシル基含有熱可塑性樹脂(有効固形分重量比))が10/10〜10/1であり、顔料を分散させたのちにカルボキシル基含有熱可塑性樹脂が架橋剤にて架橋し、架橋剤とカルボキシル基含有熱可塑性樹脂との割合(架橋剤/カルボキシル基含有熱可塑性樹脂(有効固形分重量比))が1/100〜50/100であることを特徴とする水性顔料分散液の製法。 - 請求項1記載の製法により得られる水性顔料分散液。
- 請求項2記載の水性顔料分散液を含有してなる水性インキ。
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