JP4984126B2 - 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 - Google Patents
水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4984126B2 JP4984126B2 JP2006295734A JP2006295734A JP4984126B2 JP 4984126 B2 JP4984126 B2 JP 4984126B2 JP 2006295734 A JP2006295734 A JP 2006295734A JP 2006295734 A JP2006295734 A JP 2006295734A JP 4984126 B2 JP4984126 B2 JP 4984126B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- styrene
- pigment
- dispersion
- acrylic acid
- pigment dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims description 205
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims description 138
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 56
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 71
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 49
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical group C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 29
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 29
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 27
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 19
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 119
- -1 2-ethylhexyl Chemical group 0.000 description 51
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 27
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 17
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 17
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 17
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 14
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 10
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000001056 green pigment Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 3
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 3
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 3
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 2
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- ASWBNKHCZGQVJV-UHFFFAOYSA-N (3-hexadecanoyloxy-2-hydroxypropyl) 2-(trimethylazaniumyl)ethyl phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C ASWBNKHCZGQVJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZWVMLYRJXORSEP-UHFFFAOYSA-N 1,2,6-Hexanetriol Chemical compound OCCCCC(O)CO ZWVMLYRJXORSEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMWUDAKKCDQTPV-UHFFFAOYSA-N 1,3-dimethylimidazolidine Chemical compound CN1CCN(C)C1 SMWUDAKKCDQTPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940035437 1,3-propanediol Drugs 0.000 description 1
- FENFUOGYJVOCRY-UHFFFAOYSA-N 1-propoxypropan-2-ol Chemical compound CCCOCC(C)O FENFUOGYJVOCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- COBPKKZHLDDMTB-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-butoxyethoxy)ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCOCCO COBPKKZHLDDMTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWWXYLGCHHIKNY-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl prop-2-enoate Chemical compound CCOCCOC(=O)C=C FWWXYLGCHHIKNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006176 2-ethylbutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- UPGSWASWQBLSKZ-UHFFFAOYSA-N 2-hexoxyethanol Chemical compound CCCCCCOCCO UPGSWASWQBLSKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004493 2-methylbut-1-yl group Chemical group CC(C*)CC 0.000 description 1
- QJRKNPUNWGNXQR-UHFFFAOYSA-N 3-butyl-2-phenylphenol Chemical compound CCCCC1=CC=CC(O)=C1C1=CC=CC=C1 QJRKNPUNWGNXQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLQPFUOYJQUKIH-UHFFFAOYSA-N 3-ethoxybutyl prop-2-enoate Chemical compound CCOC(C)CCOC(=O)C=C JLQPFUOYJQUKIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCMFHURQAUIZNE-UHFFFAOYSA-N C(C=C)(=O)OCC(CC)OCC.C(C=C)(=O)OCCCOCC Chemical compound C(C=C)(=O)OCC(CC)OCC.C(C=C)(=O)OCCCOCC XCMFHURQAUIZNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- IEPRKVQEAMIZSS-UHFFFAOYSA-N Di-Et ester-Fumaric acid Natural products CCOC(=O)C=CC(=O)OCC IEPRKVQEAMIZSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEPRKVQEAMIZSS-WAYWQWQTSA-N Diethyl maleate Chemical compound CCOC(=O)\C=C/C(=O)OCC IEPRKVQEAMIZSS-WAYWQWQTSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical class C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001890 Novodur Polymers 0.000 description 1
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical class CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003876 biosurfactant Substances 0.000 description 1
- QAJHFVRPDSGYSZ-UHFFFAOYSA-N butyl 2-phenylbenzenesulfonate Chemical compound CCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 QAJHFVRPDSGYSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- LDCRTTXIJACKKU-ARJAWSKDSA-N dimethyl maleate Chemical compound COC(=O)\C=C/C(=O)OC LDCRTTXIJACKKU-ARJAWSKDSA-N 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-L disulfate(2-) Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OS([O-])(=O)=O VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940071161 dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000012156 elution solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- RFUCOAQWQVDBEU-UHFFFAOYSA-N methyl 2-(hydroxymethyl)prop-2-enoate Chemical compound COC(=O)C(=C)CO RFUCOAQWQVDBEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000007886 mutagenicity Effects 0.000 description 1
- 231100000299 mutagenicity Toxicity 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002114 octoxynol-9 Polymers 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000286 phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- HXHCOXPZCUFAJI-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoic acid;styrene Chemical compound OC(=O)C=C.C=CC1=CC=CC=C1 HXHCOXPZCUFAJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARENMZZMCSLORU-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl naphthalene-1-sulfonate Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)OC(C)C)=CC=CC2=C1 ARENMZZMCSLORU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- FCBUKWWQSZQDDI-UHFFFAOYSA-N rhamnolipid Chemical compound CCCCCCCC(CC(O)=O)OC(=O)CC(CCCCCCC)OC1OC(C)C(O)C(O)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(C)O1 FCBUKWWQSZQDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 229920001909 styrene-acrylic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Description
係る水性インクとしては、安定性が高く、ノズル目詰まりが少なく良好な発色性を有し高画質の印刷を可能とすることから、着色剤として染料が用いられてきたが、染料は、画像の耐水性、耐光性に劣るという問題があった。
これら着色剤に顔料を使用したインクを用いて、多色印刷を行うためには、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色のインクすべてについて、発色性のみならず、良好な分散性、吐出性、保存安定性が満たされねばならい。そこで、それぞれの色に応じて最適な顔料の選定、及びそれぞれの顔料を良好に、かつ安定して分散しうる高分子分散剤との組み合わせ、および該組み合わせを用いた水性顔料分散液の製造方法がさらに詳細に検討されている。しかし各色に対応する顔料の種類の多さに加え、用いるべき分散方法の詳細は顔料毎に異なっていて、必ずしも、全ての色について最適なインクジェット記録用インクが得られているわけではない。
レッド、グリーン、バイオレットの3色は、好適な発色域の顔料を用いることによって、既述の基本的な4色との組み合わせで、極めて色域の拡大された色再現性のよい画像の形成が可能であることがわかっている。(特許文献1参照)
しかし理想的な発色域を有しつつ、上記のインクジェット適性を有する顔料を選定し、かつ分散性、吐出性、保存安定性を併有するインクジェット記録用インクを提供することは困難であった。
さらにまた近年、印刷画像の発色の長期安定性に対する要求が高まっており、また産業用として被印刷物が野外で使用される機会の増加に伴って、インクジェット記録用顔料インクに対しては、優れた耐光性も併せて要求されている。加えて、特に、サーマルジェット記録用のインクとしての使用が想定される場合には、高温における保存安定性も必須と考えられ、インクに対する要求はより厳しいものとなっている。
そのような条件を満たすためには、組み合わせるべき高分子分散剤や、さらには該分散剤を用いたときの最適な配合、該配合を用いた製造方法についての検討が非常に重要である(特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。しかし、そのような高性能の緑色顔料を用いたインクジェット記録用インクの検討はまだ不十分で、優れた分散性、保存安定性、吐出性が実現されているとは言えない状況であった。
このように、緑色の顔料を使用した分散系水性インクジェット記録用インクを用いて、長期保存安定性、高光沢、耐光性、吐出性を同時に確保するためには、最適の高分子分散剤の選定、及び該分散剤を用いた製造方法を検討することが必須であるにもかかわらず、そのような検討は未だ十分になされていなかった。上記特許文献2〜4に記載されたインクジェット記録用インクは種々の分散剤や添加剤を適用して、分散安定性の向上を目指してはいるが、いまだに、特に70℃以上の過酷な条件での保存安定性については未だ十分に良好な特性を与える水性顔料分散液やインクジェット記録用インクが得られていなかった。
すなわち特許文献2においては色再現性を向上させるために、オレンジ、グリーン、シアンの各顔料を規定してインク組成物を形成し、これらを用いた画像形成方法を提示しているが、使用する樹脂や、概樹脂を用いた顔料分散方法に関し、特にC.I.ピグメントグリーン36について、本願発明におけるような保存安定性向上のための検討を加えているわけではない。
また特許文献3においてはリビング共重合アクリルポリマーを有効成分とする分散剤や、特定のグリコールエステル類からなる有機溶剤を用いて、インク組成物の保存安定性を検討しているが、実際にC.I.ピグメントグリーン36についての適用結果については開示されておらず、C.I.ピグメントグリーン36の有する特殊性について考慮されていない。
さらに特許文献4においては、分散ポリマーの芳香環の量を規定し、かつ特定の目詰まり防止剤を使用した水性インクが記載されているが、インクの吐出安定性や画像の光沢、発色性の向上が主目的であり、保存安定性については検討されていない。特にC.I.ピグメントグリーン36についての適用結果については開示されておらず、C.I.ピグメントグリーン36の有する特殊性についても考慮されていない。
さらに本願発明の目的は、長期保存安定性に優れ、かつ形成された印刷画像が良好な耐光性、光沢を有する緑色のインクジェット記録用インク組成物を提供することである。さらにまた本願発明の目的は上記特性を有するインクジェット記録用水性顔料分散液の製造方法を提供することである。
すなわち、本発明は、(a)ピグメントグリーン36、(b)スチレン−アクリル酸共重合体、(c)アルカリ金属水酸化物、及び(d)湿潤剤を含有する水性顔料分散液であって、前記(a)ピグメントグリーン36中の鉄の含有量は40ppm以下であり、かつ前記(b)スチレン−アクリル酸共重合体は、120〜240mgKOH/gの酸価、6000〜40000の重量平均分子量、及び全モノマー成分に対して60質量%以上のスチレン系モノマー単位を含有することを特徴とする水性顔料分散液を提供する。
また、本発明は(a)ピグメントグリーン36、(b)スチレン−アクリル酸共重合体、(c)アルカリ金属水酸化物、(d)湿潤剤及び水性媒体を混合し、分散する分散工程を有する水性顔料分散液の製造方法であって、前記(b)スチレン−アクリル酸共重合体は120〜240mgKOH/gの酸価、6000〜40000の重量平均分子量、及び全モノマー成分に対して60質量%以上のスチレン系モノマー単位を含有し、かつ(a)ピグメントグリーン36は酸洗浄工程を経たものであることを特徴とする水性顔料分散液の製造方法を提供する。
さらに本発明は上記水性顔料分散液、または上記水性顔料分散液の製造方法で作製された水性顔料分散液を主成分として含有するインクジェット記録用インク組成物を提供する。
さらに本発明は前記水性顔料分散液を主成分として含有するインクジェット記録用インク組成物を提供するが、本願発明のインクジェット記録用インク組成物は、ノズル目詰まりを発生せず吐出性に優れており、また、優れた保存安定性を有する。
特に高温保存時の保存安定性が良好であるので、サーマルジェット方式のインクジェット記録装置にインクジェット記録用インクとして好適に用いることができる。
本発明で使用するC.I.ピグメントグリーン36は鉄の含有量が40ppm以下である。鉄は不純物としてC.I.ピグメントグリーン36に含有され、その量はICP発光分光分析にて定量可能である。鉄の含有量が40ppmを超えると、製造した水性顔料分散液や、概水性顔料分散液を主成分とするインクジェット記録用インク組成物の保存安定性が低下する。鉄の含有量としては35ppm以下であることが好ましく、30ppm以下であることがさらに好ましい。
C.I.ピグメントグリーン36の不純物としては、マグネシウム、珪素も含有されており、これらの含有量も低減することが好ましい。マグネシウムの含有量は70ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがさらに好ましい。珪素については50ppm以下であることが好ましく、45ppm以下であることがさらに好ましい。
C.I.ピグメントグリーン36に含有される鉄、マグネシウム、珪素を低減させるためには酸洗浄を行うことが好ましい。
C.I.ピグメントグリーン36の粒径は、電子顕微鏡観察により得られるその平均一次粒径が150nm以下であることが好ましい。粒径が150nmを超えると、顔料分散液のろ過性や、これから得られるインクの吐出性や光沢に悪影響を及ぼす場合がある。高比重の顔料であるピグメントグリーン36は、液中で沈降し易く、安定した分散が困難であり、良好な分散のためには顔料表面へ樹脂の安定した吸着を行って、立体障害による分散安定化を行うことが重要となる。本発明では、この顔料を酸で洗浄することにより、マグネシウム, 珪素、鉄等の無機不純物イオンを低減させ、より高い保存安定性を得ることが可能となる。
C.I.ピグメントグリーン36の酸洗浄を行う酸洗浄工程においては、顔料のウエットケーキを酸溶液中に分散させ、撹拌、濾過をしてからさらに温水で洗浄する方法を用いることができる。酸溶液は無機酸の0.2〜5質量%溶液を使用できるが、塩酸水溶液を用いることが好ましい。
一方でスチレンモノマー成分量が60質量%未満であると、(a)顔料への(b)スチレンアクリル酸共重合体の親和性が不充分となり、分散安定性が低下する傾向があり、又得られるインクジェット記録用インク組成物を用いた普通紙記録特性が劣化し、画像記録濃度が低下する傾向があり、耐水特性も低下しやすい。スチレン成分量が90質量%より多いと、(b)スチレンアクリル酸共重合体の水性媒体に対する溶解性が低下し、水性顔料分散液における顔料の分散性や分散安定性が低下する傾向にあり、インクジェット記録用インクに適用した場合の印字安定性が低下しやすい。
(b)スチレン−アクリル酸共重合体はその構成モノマーとして、アクリル酸とメタクリル酸を併用すると、骨格の規則性が損なわれて樹脂の溶解性を向上させる効果があり好ましい。
(b)スチレンアクリル酸共重合体の重量平均分子量が40,000を超えると、これを用いた水性顔料分散液から調製したインクジェット記録用インクの粘度が高くなって、インクの吐出安定性が損なわれる、あるいは分散体の濾過を阻害するゲル状の樹脂微粒子を生じやすい傾向にある。
中和率を80%以上と設定することが、水性媒体中の分散速度の向上、分散安定性。保存安定性の点から好ましい。また長期保存時におけるゲル化を防ぐ点においても、インク組成物によって作製した印字物の耐水性の点でも130%以下とすることが好ましい。
なお本発明において、中和率とはアルカリ金属水酸化物の配合量がスチレン−アクリル酸共重合体中の全カルボキシル基を中和するのに必要な量に対して何%(何倍)であるかを示す数値であって、例えば、アルカリ金属として水酸化カリウムを用いる場合は以下の式で計算される。
さらに前記分散工程の前に(a)ピグメントグリーン36、(b)スチレン−アクリル酸共重合体、(c)アルカリ金属水酸化物、及び(d)湿潤剤を含有する混合物を混練して着色混練物を作製する混練工程を有し、前記分散工程においては前記着色混練物を水性媒体中に分散することが好ましい。
しかし、より少ない樹脂で効率的に、かつより強固に顔料表面を被覆して分散性をさらに向上させ、高温における長期保存安定性の極めて優れたインクジェット記録用インクを形成するためには、スチレン−アクリル酸共重合体、ピグメントグリーン36、及びアルカリ金属水酸化物を含有する混合物を混練して着色混練物を作製する混練工程と、該着色混練物を水性媒体中へ分散させる分散工程を有する製造方法を用いることが好ましい。このような製造方法を用いて水性顔料分散液を製造することにより、該水性顔料分散液を主成分として含有するインクジェット記録用インク組成物の保存安定性が、高温において一層向上する。また混練工程における(a)ピグメントグリーン36と(b)スチレンアクリル酸共重合体の質量比(b)/(a)を、0.15から0.25の範囲にすることにより、混練時における顔料の解砕、顔料表面の樹脂による被覆がより良好に進行し該インク組成物中に、顔料から遊離して分散もしくは溶解するスチレン−アクリル酸共重合体が減少する。このためノズル内壁への前記共重合体の沈着に起因する、インク目詰まりによる吐出不良が発生し難く好ましい。
(a)混練工程
本発明の水性顔料分散液を製造する混練工程においては、ピグメントグリーン36、60質量%以上のスチレン系モノマー単位と、120〜240mgKOH/gの酸価、及び6,000〜40,000の重量平均分子量を有するスチレン−アクリル酸共重合体、アルカリ金属水酸化物、及び湿潤剤を含有する混合物を混練する。
本混錬工程において、スチレン−アクリル酸共重合体は、該共重合体中のカルボキシル基がアルカリ金属水酸化物によって中和されることにより分散性が増し、また該共重合体が湿潤剤により膨潤して表面が軟化し、ピグメントグリーン36とともにひとかたまりの混合物を形成する。該混合物は常温では固形であるが50〜100℃の混錬温度では極めて強い粘調性を有するため、混錬時に該混合物に大きな剪断力を加えることができ、さらに該微粒子表面をスチレン−アクリル酸共重合体によって強固に被覆でき、水中で安定な微分散を実現することが出来る。
この様な構成の混練機を用いると、混練工程を経て水性顔料分散液用の着色混練物を製造した後、該混練物を取り出さずに同一撹拌槽中で直接希釈し、そのまま攪拌して初期の分散を施したり、分散を進行させて水性顔料分散液を製造したりすることが可能である。
このように混錬工程から連続的に希釈を行うことによって、顔料表面をカプセル状に被覆したスチレン−アクリル酸共重合体中のアニオン性の親水性基を、カプセル状態を保ちつつ徐々に周囲の水性媒体の方向に配向させていくことが可能であり、水性媒体に対する濡れ性が良好で且つ安定な被覆状態を実現できる。
混練工程における(d)湿潤剤の添加量は、(d)/(a)質量比を0.15〜0.30の範囲とすることが好ましい。湿潤剤の量がこの範囲を超えて多く配合されると、固形分濃度が低下するため十分な剪断力を与えることができなくなる。また該範囲より少なく配合されると、固形物同士を融合して混練に適した混合物とすることが困難となりやすく、やはり十分な剪断力を負荷することができにくくなる傾向がある。この結果ピグメントグリーン36を十分に粉砕し且つスチレン−アクリル酸共重合体をその表面に吸着させにくくなり、均一なインクジェットインク用着色混練物が得られなくなる傾向がある。
混練工程で作製された着色混練物には、水、または水及び湿潤剤を添加して、次工程である分散工程に適した粘度の液体混合物とすることが好ましい。該液体混合物を作製するときには、凝集粒子が発生しないように、着色混練物に水または水及び湿潤剤を添加しつつ撹拌を行って、徐々に粘度低下を行うことが好ましく、撹拌槽と撹拌羽根を有する混練機を用いることによって、混練工程終了後の撹拌槽内の着色混練物をそのまま稀釈することが出来好ましい。
混練工程を終了した水性顔料分散液用の着色混練物は、常温で固体状の混練物である。分散工程においては、このインクジェットインク用着色混練物を水性媒体中に希釈後、分散処理を行ってインクジェットインク用水性顔料分散液を製造する。分散処理を行うことによって、混練工程で解砕され、かつスチレン−アクリル酸共重合体によって被覆されつつ、緩い凝集体を形成して水性媒体中に存在している稀釈後の顔料が、凝集を解かれ、より分散粒子の粒径が微細化されることによって、インクジェット記録用インク組成物を作製したときの吐出安定性、印字濃度等のインクジェット特性が改善される。なお、本願の製造方法においては、分散工程のインクジェットインク用着色混練物中のピグメントグリーン36は、混練工程において既に解砕されており、分散剤であるスチレン−アクリル酸共重合体によって被覆されているので、水に対する分散性が良好となっている。このためピグメントグリーン36は水性媒体中に短時間で容易に分散し、製造効率が向上する。必要以上の分散時間はかえって好ましくない。たとえばビーズミルの一種であるナノミルの場合、分散時間としては30秒〜3分間が適切であり、当該範囲よりも分散時間が短いと、凝集粒子の除去が不完全となるため顔料の凝集沈降が生じ易い。一方、当該範囲を超え長い時間分散工程を行うと、混練工程で顔料表面に吸着したスチレン−アクリル酸共重合体が脱離し易くなり、顔料表面の被覆が不完全となるためインク化後の安定性が低下する傾向がある。
本発明において、水性媒体とは、水、又は水と湿潤剤とを主成分とするものである。ここで用いる湿潤剤としては、混練時に使用したものと同様のものを用いることができる。
例えばサンドミルを用いる時には、固形分濃度で10〜40質量%となる様に希釈し数十〜数百mPa・secの粘度に調整した後にサンドミルに移送して分散を行うと好ましい。
上記の方法で得た分散液に対してさらに、遠心分離を行って、水性顔料分散液中に存在する粗大粒子を除去する操作を行うことが重要である。
分散工程を終了して分散液調整後に遠心分離を行うことにより、分散が不十分であった粗大粒子の除去を行うことが出来る。遠心分離の条件として、10,000Gで3分間以上遠心分離を行う方法を例示でき、好ましくは15,000〜21000Gで、5〜10分間の遠心分離を行うことが好ましい。かかる粗大粒子の除去工程により、除去工程後の水性顔料分散液中の顔料の沈降が相当程度抑制される。
本発明の水性顔料分散液を用いてインクジェット記録用インク組成物を調製する場合、改善目的や調整に応じた下記の(i)〜(iv)の処理や添加剤の使用ができる。
浸透剤としては、例えばエタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、エチレングリコールヘキシルエーテルやジエチレングリコールブチルエーテル等のアルキルアルコールのエチレンオキシド付加物やプロピレングリコールプロピルエーテル等のアルキルアルコールのプロピレンオキシド付加物等が挙げられる。
インク中の浸透剤の含有量は0.01〜10質量%であることが好ましい。
これらの界面活性剤は、単独で用いることもでき、又2種類以上を混合して用いることもできる。
また、界面活性剤の溶解安定性等を考慮すると、そのHLBは、7〜20の範囲であることが好ましい。
界面活性剤を添加する場合は、その添加量はインクの全質量に対し、0.001〜1質量%の範囲が好ましく、0.001〜0.5質量%であることがより好ましく、0.01〜0.2質量%の範囲であることがさらに好ましい。界面活性剤の添加量が0.001質量%未満の場合は、界面活性剤添加の効果が得られにくい傾向にあり、1質量%を超えて用いると、画像が滲むなどの問題を生じやすくなる。
化防止剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。
以下の合成例、実施例、比較例において、「部」及び「%」は「質量部」及び
「質量%」を示す。
撹拌装置、滴下装置、還流装置を有する反応容器にメチルエチルケトン100部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら加温し、メチルエチルケトン還流状態とした後、滴下装置からスチレン74部、アクリル酸11部、メタクリル酸15部及び重合触媒 (和光純薬工業社製/「V−59」)8部の混合液を2時間かけて滴下した。なお滴下の途中より、反応系の温度を80℃に保った。
滴下終了後、同温度でさらに25時間反応を続けた。なお、反応の途中において、原料の消費状況を確認しながら、適宜、重合触媒を追加した。反応終了後、放冷しメチルエチルケトンを加えて固形分濃度50%のアニオン性基を有するスチレン-アクリル酸共重合体(A−1)の溶液を得た。このスチレン−アクリル酸共重合体(A−1)は酸価185mgKOH/g、重量平均分子量10,200であった。
送液ポンプ:LC−9A
システムコントローラー:SLC−6B
オートインジェクター:S1L−6B
検出器:RID−6A
以上島津製作所社製
データ処理ソフト:Sic480IIデータステーション(システムインスツルメンツ社製)。
カラム:GL−R400(ガードカラム)+GL−R440+GL−R450+GL−R400M(日立化成工業社製)
溶出溶媒:THF
溶出流量:2ml/min
カラム温度:35℃
<合成例2>
モノマー組成比においてスチレン/アクリル酸/メタクリル酸=77/10/13(質量比)であり、重量平均分子量12000、酸価152mgKOH/gであるスチレン−アクリル酸共重合体(A−2)を合成した。
<合成例3>
モノマー組成比においてスチレン/メタクリル酸メチル/アクリル酸/メタクリル酸=50/27/10/13(質量比)であり、重量平均分子量12000、酸価151mgKOH/gであるスチレン−アクリル酸共重合体(A−3)を合成した。
<合成例4>
モノマー組成比においてスチレン/アクリル酸/メタクリル酸=77/10/13(質量比)であり、重量平均分子量4900、酸価152mgKOH/gであるスチレン−アクリル酸共重合体(A−4)を合成した。
<合成例5>
モノマー組成比においてスチレン/アクリル酸/メタクリル酸=77/10/13(質量比)であり、重量平均分子量45000、酸価152mgKOH/gであるスチレン−アクリル酸共重合体(A−5)を合成した。
塩酸濃度0.5重量%に調整した塩酸水溶液1000部中に、ピグメントグリーン36の顔料平均一次粒子径50nmであるウエットケーキ100部(顔料固形分40重量%固形分中のマグネシウムを130ppm、珪素を80ppm、鉄を100ppm含む。)を分散させ、70℃、1時間攪拌を行った後、濾過した。その後、温湯1000部を濾過したケーキ上に注ぎ込み、顔料表面中に存在する無機イオンを洗い落とした。その後、ウエットケーキを取り出し、90℃から100℃の乾燥機で24時間乾燥させて、マグネシウムを43ppm、珪素を40ppm、鉄を28ppmに低減したピグメントグリーン36(B−1)を得た。尚、金属の定量分析は以下の方法によった。
マイクロウェーブ試料前処理装置:Milestone General製 MLS-1200MEGA
ICP分析装置:Perkin Elmer製 Optima 3300DV
サンプル約0.2gを精秤し、上記マイクロウェーブ試料前処理装置で分解処理(分解試薬として精密分析用硝酸2mLを添加、)を行った。次いで 得られた分解液に超純水を加え、濾過した後のろ液25mlをメスフラスコで定容する。 この溶液を上記ICP分析装置で測定し、金属を定量した。結果を表2に一覧する。
塩酸濃度2重量%に調整した塩酸水溶液1000部中に、ピグメントグリーン36の顔料平均一次粒子径50nmであるウエットケーキ100部(顔料固形分40重量%、固形分中のマグネシウムを130ppm、珪素を80ppm、鉄を100ppm含む。)を分散させ、70℃、1時間攪拌を行った後、濾過した。その後、温湯1000部を濾過したケーキ上に注ぎ込み、顔料表面中に存在する無機イオンを洗い落とした。その後、ウエットケーキを取り出し、90℃から100℃の乾燥機で24時間乾燥させて、マグネシウムを44ppm、珪素を30ppm、鉄を19ppmに低減したピグメントグリーン36(B−2)を得た。
イオン交換水1000部中に調製例1で使用した同じウエットケーキ100部を分散させ、70℃、1時間攪拌を行った後、濾過した。その後、温湯1000部を濾過したケーキ上に注ぎ込み、顔料表面中に存在する無機イオンを洗い落すことを試みた。その後、ウエットケーキを取り出し、90℃から100℃の乾燥機で24時間乾燥させて、マグネシウムを120ppm、珪素を80ppm、鉄を100ppm含むピグメントグリーン36(B−3)を得た。
合成例1で得られたスチレン−アクリル酸共重合体(A−1) 140部
調製例1で得られたピグメントグリーン36(B−1) 700部
8Nの水酸化カリウム水溶液 76部
ジエチレングリコール 155部
上記組成の混合物を作製し、60℃に保温された、50L容量のプラネタリーミキサー(井上製作所製PLM-V-50V)に投入し、自転回転数59rpm、公転回転数22rpmで混練を開始した。5分後に混合物が纏まり、そのまま240分間混練を続けた。240分経過後、レッドダウン操作として、水1000部添加し、顔料濃度が35.3質量%の均一な混合物を得た。
得られた混合物をステンレスドラムに移送し、イオン交換水1211部、ジエチレングリコール368部を加え、攪拌モーターで均一に混合したものを、ビーズミル(浅田鉄工(株)製ナノミルNM-G-2L)に通じ、20℃の温度、50秒の滞留時間で分散し分散物を得た。
次いで、この分散体を、連続式遠心分離機(国産遠心機(株)製 H-600S、2L容量)に通じ、27℃の温度、18900Gの遠心力、12分間の滞留時間で、連続的に遠心分離行い、15.1%の顔料濃度を有する水性顔料分散液を得た。
実施例1において、調製例1で得たピグメントグリーン36(B−1)700部に代えて調製例2で得たピグメントグリーン36(B−2)700部を用いた以外は同様にして15.2%の顔料濃度を有する水星分散液を得た。
合成例2で得られたスチレン−アクリル酸共重合体(A−2) 136部
調製例1 で得ピグメントグリーン36(B−1) 680部
8Nの水酸化カリウム水溶液 61部
ジエチレングリコール 158部
上記組成の混合物を作製し、60℃に保温された、50L容量のプラネタリーミキサー(井上製作所製PLM-V-50V)に投入し、自転回転数59rpm、公転回転数22rpmで混練を開始した。8分後に、混合物が纏まり、そのまま240分間混練を続けた240分経過後、レッドダウン操作として、水1000部添加し、顔料濃度が33.4質量%の均一な混合物を得た。
得られた混合物をステンレスドラムに移送し、イオン交換水1008部及びジエチレングリコール323部を加え、攪拌モーターで均一に混合したものを、ビーズミル(浅田鉄工(株)製ナノミルNM-G-2L)に通じ、15℃の温度、2.5分の滞留時間で分散し分散物を得た。
次いで、この分散体を、連続式遠心分離機(国産遠心機(株)製 H-600S、2L容量)に通じ、19℃の温度、18900Gの遠心力、12分間の滞留時間で、連続的に遠心分離行い、15.0%の顔料濃度を有する水性顔料分散液を得た。
実施例1において、調製例1で得た顔料(B−1)に代えて、これと同量の調製例3で得た顔料(B−3)を用いる以外は同様にして、15.0%の顔料濃度を有する水性顔料分散液を得た。
実施例2において、スチレン−アクリル酸共重合体(A−2)136部に代えて、合成例3で得られたスチレン−アクリル酸共重合体(A−5)136部を用いる以外は同様にして、15.2%の顔料濃度を有する水性顔料分散液を得た。
実施例2において、スチレン−アクリル酸共重合体(A−2)136部に代えて、合成例4で得られたスチレン−アクリル酸共重合体(A−6)136部を用いる以外は同様にして、14.5%の顔料濃度を有する水性顔料分散液を得た。
実施例2において、スチレン−アクリル酸共重合体(A−2)136部に代えて、合成例5で得られたスチレン−アクリル酸共重合体(A−7)136部を用いる以外は同様にして、14.4%の顔料濃度を有する水性顔料分散液を得た。
以上の実施例、比較例の水性顔料分散液の構成を表1に記す。
各実施例、比較例で得られた水性顔料分散液を、イオン交換水で約1000倍に希釈し、「マイクロトラックUPA150」(リージ・アンド・ノースラップ(Leeds & Northrup)社製)を用い、室温にて測定した体積平均粒径を水性分散体の粒径として求めた。
各実施例、比較例で得られた水性顔料分散液を用いて、以下の配合によりインクジェット記録用インクを調製した。
水性顔料分散液 5.34部
2-ピロリジノン 1.60部
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 1.60部
サーフィノール440 (日信化学工業(株)) 0.10部
グリセリン 0.60部
イオン交換水 10.77部
こうして調整されたインクの粒径を、イオン交換水で200倍に希釈し、「マイクロトラックUPA150」(リージ・アンド・ノースラップ(Leeds & Northrup)社製)を用い、室温にて測定した体積平均粒径を初期粒径として求めた。
次いで、インクをガラス瓶中で、60℃、35日間加熱した後、同様の粒径測定を行
加熱後粒径を求めた 粒径変化率を以下の様に定義した。
粒径変化率(%)= (加熱後粒径―初期粒径)/初期粒径 x100
また、本試験では目視にてインク中に発生する凝集体の有無を確認したが、いずれの実施例、比較例であっても凝集体の発生は確認できなかった。
上記のインクをインクジェットプリンターEM−930C (EPSON社製)のブラックカートリッジ位置に搭載し、インクジェット記録適性の評価、すなわち、A0サイズ用紙の80%面積範囲に100%画像濃度の連続印字を行い、印字前後のインク吐出特性を評価した。吐出性の評価は、
良:吐出不良が観察されず、良好な画像が形成された。
不良:連続印字後、インク吐出方向異常または印字濃度むらが認められた。
上記のインクを、インクジェットプリンターEM−930C (EPSON社製)のブラックカートリッジ位置に搭載し、記録媒体としてPICTORICO PHOTO GALLERY GLOSSY PAPER (オリンパス社製)を用いて、40〜100%画像濃度の記録(5%きざみで)を行い、得られた画像の光沢を「micro-TRI-gloss」(BYK-Gardner社製)を用いて、20°の角度のグロス値として測定し、当該範囲でのグロスの最高値を光沢とした。
Claims (7)
- (a)ピグメントグリーン36、(b)スチレン−アクリル酸共重合体、(c)アルカリ金属水酸化物、及び(d)湿潤剤を含有する水性顔料分散液であって、前記(a)ピグメントグリーン36中の鉄の含有量は40ppm以下であり、かつ前記(b)スチレン−アクリル酸共重合体は、120〜240mgKOH/gの酸価、6000〜40000の重量平均分子量、及び全モノマー成分に対して60質量%以上のスチレン系モノマー単位を含有することを特徴とする水性顔料分散液。
- 前記(a)ピグメントグリーン36中のマグネシウムの含有量が70ppm以下であり、かつ珪素の含有量が50ppm以下である請求項1に記載の水性顔料分散液。
- (a)ピグメントグリーン36、(b)スチレン−アクリル酸共重合体、(c)アルカリ金属水酸化物、(d)湿潤剤及び水性媒体を混合し、分散する分散工程を有する水性顔料分散液の製造方法であって、前記(b)スチレン−アクリル酸共重合体は120〜240mgKOH/gの酸価、6000〜40000の重量平均分子量、及び全モノマー成分に対して60質量%以上のスチレン系モノマー単位を含有し、かつ(a)ピグメントグリーン36は酸洗浄工程を経たものであることを特徴とする水性顔料分散液の製造方法。
- 前記分散工程の前に(a)ピグメントグリーン36、(b)スチレン−アクリル酸共重合体、(c)アルカリ金属水酸化物、及び(d)湿潤剤を含有する混合物を混練して着色混練物を作製する混練工程を有し、前記分散工程においては前記着色混練物を水性媒体中に分散する請求項3に記載の水性顔料分散液の製造方法。
- 前記酸洗浄工程において塩酸を用いる請求項3または4に記載の水性顔料分散液の製造方法。
- 請求項1または2のいずれかに記載の水性顔料分散液を主成分として含有するインクジェット記録用インク組成物。
- 請求項3〜5のいずれか1項に記載された水性顔料分散液の製造方法によって製造された水性顔料分散液を、主成分として含有するインクジェット記録用インク組成物。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006295734A JP4984126B2 (ja) | 2006-10-31 | 2006-10-31 | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 |
CN2007800106254A CN101410469B (zh) | 2006-06-30 | 2007-06-26 | 水性颜料分散液和喷墨记录用油墨以及水性颜料分散液的制造方法 |
CA2657818A CA2657818C (en) | 2006-06-30 | 2007-06-26 | Aqueous pigment liquid dispersion and ink-jet recording ink, and production method of aqueous pigment liquid dispersion |
PCT/JP2007/062787 WO2008001762A1 (fr) | 2006-06-30 | 2007-06-26 | Solution de dispersion aqueuse de pigment, encre pour impression a jet d'encre et procédé de production d'une solution de dispersion aqueuse de pigment |
EP07767593A EP2036960B8 (en) | 2006-06-30 | 2007-06-26 | Aqueous pigment liquid dispersion and ink-jet recording ink, and production method of aqueous pigment liquid dispersion |
KR1020087026286A KR101323984B1 (ko) | 2006-06-30 | 2007-06-26 | 수성 안료 분산액 및 잉크 젯 기록용 잉크, 및 수성 안료 분산액의 제조 방법 |
US12/308,902 US9150744B2 (en) | 2006-06-30 | 2007-06-26 | Aqueous pigment liquid dispersion and ink-jet recording ink, and production method of aqueous pigment liquid dispersion |
TW096123636A TWI426109B (zh) | 2006-06-30 | 2007-06-29 | 水性顏料分散液及噴墨記錄用印墨、以及水性顏料分散液之製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006295734A JP4984126B2 (ja) | 2006-10-31 | 2006-10-31 | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008111061A JP2008111061A (ja) | 2008-05-15 |
JP4984126B2 true JP4984126B2 (ja) | 2012-07-25 |
Family
ID=39443764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006295734A Active JP4984126B2 (ja) | 2006-06-30 | 2006-10-31 | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4984126B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010077276A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | インクジェット記録装置のインク |
JP2011153211A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Dic Corp | インクジェット記録用水性顔料分散液の製造方法 |
JP2011213792A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Dic Corp | 水性顔料分散液の製造方法 |
JP7067050B2 (ja) * | 2017-12-19 | 2022-05-16 | Dic株式会社 | 水性顔料分散体 |
JPWO2020105441A1 (ja) * | 2018-11-22 | 2021-02-15 | Dic株式会社 | 水性顔料分散体の製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000186244A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Dainippon Ink & Chem Inc | インク組成物およびカラー画像形成方法 |
JP2001354886A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-25 | Konica Corp | インクジェット用水性顔料インクセットおよびインクジェット記録方法 |
JP2003096370A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Fuji Shikiso Kk | インクジェット印刷用インク組成物 |
JP2004143387A (ja) * | 2002-10-28 | 2004-05-20 | Seiko Epson Corp | 水性インク |
JP4581338B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2010-11-17 | Dic株式会社 | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 |
JP4525012B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2010-08-18 | Dic株式会社 | インクジェットインク記録用着色混練物、及びその製造法 |
JP4452912B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2010-04-21 | Dic株式会社 | インクジェットインク用水性顔料分散液、インクジェットインク用水性インク組成物及びその製造方法 |
-
2006
- 2006-10-31 JP JP2006295734A patent/JP4984126B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008111061A (ja) | 2008-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5002973B2 (ja) | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 | |
TWI415908B (zh) | 水性顏料分散液之製法及噴墨記錄用油墨 | |
US8044116B2 (en) | Pigment dispersion, aqueous pigment liquid dispersion, and ink-jet recording ink | |
TWI426109B (zh) | 水性顏料分散液及噴墨記錄用印墨、以及水性顏料分散液之製法 | |
KR20120049356A (ko) | 안료 분산체, 수성 안료 분산액, 잉크젯 기록용 잉크 및 수성 안료 분산액의 제조 방법 | |
WO2011024855A1 (ja) | 水性顔料分散液およびインクジェット記録用水性インクの製造方法 | |
JP4984126B2 (ja) | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 | |
JP5146720B2 (ja) | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク | |
JP4835798B2 (ja) | 水性顔料分散液およびインクジェット記録用水性インクの製造方法 | |
JP2005048013A (ja) | インクジェット記録用水性インキ組成物、該インク組成物を製造するためのインクジェットインク用水性顔料分散液、及びインクジェットインク用着色混練物及びこれらの製造方法。 | |
JP5530581B2 (ja) | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 | |
JP6061442B2 (ja) | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 | |
JP4736001B2 (ja) | 水性顔料分散液およびインクジェット記録用水性インクの製造方法 | |
JP4984125B2 (ja) | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク | |
JP4736005B1 (ja) | 水性顔料分散液およびインクジェット記録用水性インクの製造方法 | |
JP5817796B2 (ja) | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 | |
JP4815791B2 (ja) | 水性顔料分散液及びインクジェット記録用インク組成物 | |
JP2005206630A (ja) | インクジェット記録用水性顔料分散液、インクジェット記録用インク組成物およびその製造方法 | |
JP4403291B2 (ja) | インクジェット記録用青色顔料分散液、および該青色顔料分散液を用いたインクジェット記録用青色水性インク |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091030 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120329 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4984126 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150511 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |